JP2926466B2 - 弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体の流量の調節又は
遮断の双方に使用する弁装置に関し、特に弁子と弁座の
密着状態を調整可能にする弁の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体の流路に設けられて流量の調
節又は遮断の双方に使用する弁としては、例えば、図８
のような弁が知られている（実公昭５８−１１９７５号
公報）。この弁２は、弁本体３と本体カバー８で形成さ
れる空間内に設けられた弁子９が球形状をなし、この球
形状の弁子９の中心軸を通る一方向に連通孔１０が穿設
され、弁子９をステム４１に取り付けられたハンドル４
２を回動することにより、その連通孔１０の向きを変え
て、流路５５の流体の流量を調節乃至遮断するものであ
る。

【０００３】更に、弁２の弁子９は、弁座１１、１２に
密着し、弁座１１、１２は、一方の弁座ホルダー１３及
び他方の弁座ホルダー２２によって保持されている。そ
して、弁２は、楔面２５を有するスラストリング２４
と、楔面３２を有する調整リング３１とを有し、その楔
面２５、３２は互いにスライド可能になっており、調整
リング３１に取り付けられた調整ねじ棒４３の回動によ
る調整ねじ４４の作用によって調整リング３１を流路方
向５６と直角の方向５７に移動させるので、弁座１１は
一方の弁座ホルダー１３を介して弁子９に押しつけられ
密着し、流体の漏洩を防止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような弁２におい
ては、弁子９と弁座１１、１２との密着状態の調整、即
ち、弁子９と弁座１１、１２との面圧の上昇によって流
体の漏洩を防止するように構成されている。弁子９が流
体の流れを遮断した全閉状態から、調整リング３１を後
退させて面圧を下げハンドル４２を操作して弁子９を回
動させる場合、弁座１１が弁子９から十分離れず、面圧
が残った状態で弁子９を回動させることになり、弁子９
を回動させる操作トルクが大きくなり、特に弁自体が大
形の場合には、弁子９を回動させる操作トルクとその装
置も大形のものが必要になり、操作が困難で不経済であ
った。

【０００５】更に、弁子９と弁座１１、１２は、材質及
び構造面から種々の工夫が行なわれているが、流路内の
流体に浮動している鉄粉その他の異物が弁子９と弁座１
１、１２との間或いはスラストリング２４と調整リング
３１との楔面２５、３２に噛み込み、損傷を与え、流体
の漏洩のみならず弁子を回動する操作トルクの増大や弁
使用時の弁子と弁座当接面における面圧の不均等などの
問題があった。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、弁子を回動させる操作トルクが小さく、且つ弁
子と弁座の均等な面圧を長期間に渡って維持すると共
に、スラストリングと調整リングとの楔面に異物を噛み
込む恐れのない経済的な弁装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ボール状の弁子と、該弁子を挾持する一
対のリング状の弁座と、該一対のリング状の弁座を各々
保持する二つの弁座ホルダーと、該弁座ホルダーの一方
に設けられ流体の流路方向と直角の方向に対して傾斜し
た楔面を持つスラストリングと、該スラストリングの楔
面と同角度で該スラストリングの楔面に当接する楔面を
持ち前記流路方向と直角の方向に進退移動することによ
って前記一方の弁座ホルダーを介して前記弁子と前記弁
座の密着状態を調整する調整リングとを有し、前記流体
の流量の調節又は遮断の双方に使用する弁装置におい
て、前記一方の弁座ホルダーは前記スラストリングに固
定され前記調整リングの前記進退移動によって前記流路
方向に前進又は後退移動し、該一方の弁座ホルダーの前
進又は後退移動によって前記弁子と前記弁座は接離する
ものである。

【０００８】更に、前記調整リングは、該調整リングの
中心点を通り該調整リングの進退移動方向と直角の方向
の両内側に固定された一対の内側係止片を備え、前記ス
ラストリングは、該スラストリングの中心点を通り前記
一対の内側係止片に対応する両内側に設けられ前記一対
の内側係止片の各々に係止する係止溝を備えたものであ
る。

【０００９】更に、上記発明において、前記調整リング
の前記流体の流路方向の移動を規制する移動規制手段を
備えたものである。

【００１０】更に、上記いずれかの発明において、前記
スラストリング及び前記調整リングは、前記一方の弁座
ホルダーの外側に設けられ、前記流路と遮断されたもの
である。

【００１１】更に、上記いずれかの発明において、前記
スラストリング及び前記調整リングは、前記弁座ホルダ
ーの両方に設けられたものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、一方の弁座ホルダーはスラス
トリングに固定され、スラストリングは調整リングの流
路方向と直角の方向への進退移動によって流路方向に前
進又は後退移動し、従って、スラストリングに固定され
た一方の弁座ホルダーの前進又は後退移動によって弁子
と弁座は接離する。弁装置の全閉時においては、弁子と
弁座は均等で適正な面圧で密着し、流体の漏洩を防止す
る。一方、弁装置の全閉時から弁子を回動する際には、
弁子と弁座は離れ、小さい操作トルクによって弁子は回
動される。しかも、弁子と弁座は離れた状態で回動され
るので、弁子と弁座の当接面は損傷を受けず、且つ弁子
と弁座の当接面は均等で適正な面圧となり、長期間に渡
って安定した密着性を維持する。

【００１３】更に、調整リングは、この調整リングの中
心点を通り、この調整リングの進退移動方向と直角の方
向の両内側に固定された一対の内側係止片を備え、スラ
ストリングは、このスラストリングの中心点を通り一対
の内側係止片に対応する両内側に設けられ一対の内側係
止片の各々に係止する係止溝を備えたもので、非常に簡
単な機構により、調整リングの流路方向と直角の方向の
進退移動は、スラストリングの流路方向の前進又は後退
移動となって、弁子と弁座は接離される。

【００１４】更に、上記発明において、調整リングの流
路方向の移動を規制する移動規制手段を備えたもので、
上記発明の作用に加え、調整リングを流路方向と直角の
方向に移動させた際に、調整リングは移動規制手段によ
って流体の流路方向の移動を規制され、スラストリング
と一体に固定された弁座ホルダーの弁座を弁子から確実
に引き離す。

【００１５】更に、上記いずれかの発明において、スラ
ストリング及び前記調整リングは、一方の弁座ホルダー
の外側に設けられ、流路と遮断されたもので、上記いず
れかの発明の作用に加え、流路内の流体に浮動している
鉄粉その他の異物がスラストリングと調整リングとの楔
面に噛み込まず損傷を与える恐れがなく、確実に弁子と
弁座を接離する。

【００１６】そして、上記いずれかの発明において、ス
ラストリング及び調整リングは、弁座ホルダーの両方に
設けられたもので、上記いずれかの発明の作用に加え、
各々の弁子と弁座はそれぞれ接離し、弁装置の作動が一
層確実になる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明に係る弁装置の一実施例を
示す断面図である。本実施例の弁装置１は、ボール状の
弁子９と、この弁子９を挾持する一対のリング状の弁座
１１、１２と、この一対のリング状の弁座１１、１２を
各々保持する二つの弁座ホルダー１３、２２と、この弁
座ホルダーの内、一方の弁座ホルダー１３に設けられ流
体の流路方向５６と直角の方向５７に対して傾斜した楔
面２５を持つスラストリング２４とを有する。

【００１８】更に、本実施例の弁装置１は、このスラス
トリング２４の楔面２５と同角度でスラストリング２４
の楔面２５に当接する楔面３２を持ち流路方向と直角の
方向５７に進退移動することによって一方の弁座ホルダ
ー１３を介して弁子９と弁座１１の密着状態を調整する
調整リング３１とを有し、流体の流量の調節又は遮断の
双方に使用するものである。

【００１９】一方の弁座ホルダー１３は、円筒部１６と
張出部１７を有し、背面１８にスラストリング２４が当
接し、一方の弁座ホルダー１３とスラストリング２４と
は、複数個の固定ボルト１５によって互いに固定されて
いる。一方の弁座ホルダー１３の外側１４には、上記ス
ラストリング２４及び調整リング３１が配置され、一方
の弁座ホルダー１３と弁本体４の間はシール材１９によ
って、スラストリング２４と弁本体４の間はシール材２
９によって、又他方の弁座ホルダー２２と弁本体３の間
は、シール材２０によって、それぞれ流路の流体をシー
ルしている。

【００２０】スラストリング２４と調整リング３１は、
流路方向５６と直角の方向に対して傾斜したそれぞれの
楔面２５、３２でスライド可能に当接している。調整リ
ング３１は、その上部において調整ねじ棒４３の調整ね
じ４４に螺合され、調整ねじ棒４３は、ジョイント４５
に接続されている。尚、調整ねじ棒４３は、ブッシュ４
６、４７を介して弁本体４及び弁本体４にボルト４８ａ
で固定されたスタンド４８に支持されている。調整リン
グ３１には、図１の破線で示したように、内側係止片で
ある内ガイドプレート３４が固定され、スラストリング
２４には、図１の破線で示したように、係止溝であるあ
り溝２７が設けられている。

【００２１】図２〜４は、上記内ガイドプレート３４と
あり溝２７の構造を示したもので、図２は図１に示した
弁装置の内、特に調整リング３１とスラストリング２４
を取り出して示した断面図、図３は図２における I 矢
視図、図４は図２における II-II 線断面図、をそれぞ
れ示す。

【００２２】図２、３において、調整リング３１は、こ
の調整リング３１の中心点３３を通り調整リング３１の
進退移動する方向と直角の方向５８の両内側に固定され
た一対の内ガイドプレート３４を備え、スラストリング
２４は、このスラストリング２４の中心点２６を通り一
対の内ガイドプレート３４に対応する両内側に設けられ
一対の内ガイドプレート３４の各々に係止するあり溝２
７を備える。スラストリング２４及び調整リング３１
は、前述したように、一方の弁座ホルダー１３の外側１
４に設けられ、流路５５と遮断されている。尚、図３に
おいて破線の部分３１ｂは、調整リング３１のスラスト
リング２４への当り面を示し、平行ピン３７は省略して
いる。

【００２３】次に、図４において、内ガイドプレート３
４は、六角穴付ボルト３６と、平行ピン３７及びスプリ
ングピン３８とによって調整リング３１に固定され、内
ガイドプレート３４の係止部３５は、スラストリング２
４のあり溝２７に係止している。図２に示したように、
六角穴付ボルト３６、平行ピン３７及びスプリングピン
３８は、各々二個づつ用いている。

【００２４】図５は、図１に示した移動規制手段２３の
正面図である。本実施例の移動規制手段２３は、弁本体
４に固定されたガイドピン３０と、調整リング３１の最
下部に設けられたガイド孔３１ａとから形成され、ガイ
ドピン３０は、調整リング３１のガイド孔３１ａに摺動
可能に嵌合している。

【００２５】更に、本実施例の弁装置１は、弁本体３及
び弁本体４によって、その外殻が構成され、弁本体３、
４で形成される空間内に弁子９が設けられている。弁本
体３と弁本体４とは、弁本体３に同心円上に植え込まれ
た複数個の植込ボルト５及びナット６とでシール材７を
介して嵌合固定されている。弁子９は、球形状をしてお
り、その中心を貫通する連通孔１０が穿設され、その上
部にはステム４１、下部には弁子ステイ４９が設けら
れ、ステム４１はブッシュ５１を介して、弁子ステイ４
９と共に弁本体３に回動自在に支持されている。弁子ス
テイ４９は、ばね５３を介してボルト５４で弁本体３に
固定された蓋５０によって支えられている。尚、参照番
号５２は、Ｏリングである。

【００２６】更に、弁座ホルダー１３、２２に保持され
た一対のリング状弁座１１、１２は、弁子９を挾持して
いるが、この一対のリング状弁座１１、１２は、それぞ
れ弾性の高い材料、例えば合成ゴム、テフロン等が用い
られている。そして、ステム４１の回動により、弁子９
の連通孔１０を左右の流路５５、５５に開口させて全開
させたり、流路５５、５５と直角の方向に向けて全閉し
たりするものである。

【００２７】以上の構造を有する本実施例の弁装置１
は、次の様に作用する。即ち、図１において、流路を遮
断する場合は、図示しない操作装置により、ジョイント
４５を介して、調整ねじ棒４３を回転させることにより
調整ねじ４４は回転し、調整ねじ４４と螺合する調整リ
ング３１は、流路方向と直角の方向５７で図１の下方に
移動する。調整リングの楔面３２とスラストリングの楔
面２５の作用によって調整リング３１は、スラストリン
グ２４を図１の右方に移動させる。従って、スラストリ
ング２４は、弁座ホルダー１３の張出部１７の背面１８
を図１の右方に押圧し、弁座１１は弁子９に密着する。
同時に図１の右側の弁座１２も反作用により弁子９に密
着する。

【００２８】弁座１１、１２は、弾性の高い材料で出来
ており、且つ弁座ホルダー１３、２２にそれぞれ保持さ
れているので、弁子９との密着性は更に高まる。弁子９
の回動の反復使用により、弁子９と弁座１１、１２との
密着力乃至密封性が弱まった時には、ジョイント４５を
介して、調整ねじ棒４３を更に回転させることにより調
整ねじ４４を回転させて、調整リング３１を下方に移動
させてスラストリング２４を右方に移動させることによ
り、弁子９と弁座１１、１２との密着度を高めることが
出来ると共に、ジョイント４５により調整ねじ棒４３の
回転を固定しておくことにより、弁子９と弁座１１、１
２の面圧を均等適正に長期間保つことが出来る。

【００２９】流路５５の遮断状態から、弁子９をステム
４１を介して回動させる場合は、先ず、調整ねじ棒４３
を回転させることにより調整ねじ４４を回転させて、調
整リング３１を上方に移動させると、調整リング３１に
固定されている内ガイドプレート３４も上昇するが、図
４に示すように、内ガイドプレート３４の係止部３５の
内側面３５ａは、スラストリング２４の係止部２８の内
側面２８ａに当接し、図２、３に示したあり溝２７に沿
って上昇するので、スラストリング２４を強制的に後
退、即ち図の左方に移動させ、弁子９と弁座１１とを引
き離す。

【００３０】この際、調整リング３１は、弁本体４に固
定されたガイドピン３０に摺動可能に嵌合しているの
で、調整リング３１が上方に移動されても、調整リング
３１は流体の流路方向５６への移動を規制され、スラス
トリング２４を強制的に後退させる。

【００３１】従って、弁装置の全閉時においては、弁子
９と弁座１１は均等適正な面圧で密着し、流体の漏洩を
防止する。一方、弁装置の全閉時から弁子９を回動させ
る際には、弁子９と弁座１１は離れ、小さい操作トルク
によって弁子９は回動する。しかも、弁子９と弁座１１
が離れた状態で弁子９が回動されるので、弁子９と弁座
１１の当接面は損傷を受けず、当接面は均等適正な面圧
となり、長期間に渡って安定した密着性を維持する。更
に、非常に簡単な機構により、調整リング３１の進退移
動は、スラストリング２４の前進又は後退移動になり、
弁子９と弁座１１は接離される。尚、弁子９と弁座１２
は、弁子９と弁座１１の接離に伴って、略弁子９と弁座
１１の面圧に等しく作用する。

【００３２】更に、スラストリング２４及び調整リング
３１は、弁座ホルダー１３の外側１４に位置しているの
で、流路の流体と絶縁され、流路５５の流体中に混ざっ
て浮動している鉄粉等の異物は、シール材１９、２０、
弁座１１、１２及びシール材２９によって阻止され、ス
ラストリング２４及び調整リング３１の設けられた側に
侵入し、噛み込む恐れがない。

【００３３】本実施例の弁装置１によれば、一方の弁座
ホルダー１３が比較的縦長の円筒で、シール１１９、１
９間の距離が長いため軸心が高い精度で保たれる。従っ
て弁子９に対する弁座１１の偏荷重が無くなり、弁子９
と弁座１１、１２の球当接面の面圧を均等に保つことが
出来、弁座１１、１２の長期寿命を保持するのに有効で
ある。

【００３４】又、従来このような種類の弁装置において
は、組付時に面圧微調整のために弁子と弁座の寸法合わ
せ部材を追加したり、分解組立を繰り返す必要が生じた
りしていたが、本実施例の弁装置１ではスラストリング
２４と調整リング３１の楔面によって、組み付けた後に
面圧調整が出来、従って、製造面の作業性、品質管理、
工程管理はもとより原価低減の点で大いなる利益が得ら
れる。

【００３５】更に、本実施例の弁装置１は、長期間使用
することによって流路内異物による損傷或いは経年変化
等のために漏洩が発生した場合、現場において弁装置１
に設けられた調整ねじ棒４３を増し締めすることによっ
て漏洩を防止することが出来る。

【００３６】又、上記実施例による弁装置１において、
ジョイント４５を長くすることにより、弁本体を土中の
任意深さ位置に直に埋設して、ジョイント４５を地上よ
り操作するようにすることもできる。

【００３７】更に、上記実施例においては、スラストリ
ング２４及び調整リング３１は、一方の弁座ホルダー１
３に設けられたものであるが、他方の弁座ホルダー２２
の側にも上記と同様の構造のスラストリング及び調整リ
ングを設けることにより、弁子９を回動する際に、弁子
と弁座の当接面を左右二個所とも離すことにより、確実
に弁子９を回動するトルクを小さくする。

【００３８】図６、７は、移動規制手段２３の他の実施
例を示し、図６は図３と同じ方向から見た矢視図、図７
は図４と同じ方向から見た断面図である。本実施例の移
動規制手段２３は、調整リング３１及び内ガイドプレー
ト３４に六角穴付ボルト３６及び平行ピン３７を介して
固定された外側係止片である外ガイドプレート３９と、
弁本体４に設けられた外溝４ａとから形成され、調整リ
ング３１の他方の当り面３１ｃと外ガイドプレート３９
の当り面３９ａとによって外溝４ａ内に保持され、調整
リング３１の引き上げ移動に対して調整リング３１の流
体の流路方向５６の移動を規制する。

【００３９】尚、図６、７において、各々図３、４と同
じ構造、作用部分には同じ参照番号を付けてその説明を
省略する。又、図６において、平行ピン３７は省略して
いる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、一方の弁座ホルダーは
スラストリングに固定され、スラストリングは調整リン
グの上方への移動によって流路方向で後退されるので、
弁子と弁座は確実に離れ、小さい操作トルクで弁子は回
動可能になり、しかも、弁子と弁座の当接面は弁子の回
動によって損傷を受けず、長期間に渡って安定した密着
性を維持し、弁子と弁座は均等で適正な面圧状態で密着
し流体の漏洩を防止する。

【００４１】更に、調整リングは、一対の内側係止片を
備え、スラストリングは、この一対の内側係止片の各々
に係止する係止溝を備えたもので、非常に簡単な機構に
より、調整リングの流路方向と直角の方向の進退移動
は、スラストリングに固定された一方の弁座ホルダーの
前進又は後退移動となって、弁子と弁座は確実に接離さ
れる。

【００４２】更に、上記発明において、調整リングの流
体の流路方向の移動を規制する移動規制手段を備えたも
ので、上記発明の効果に加え、スラストリングと一体に
固定された一方の弁座ホルダーの弁座を弁子から一層確
実に引き離す。

【００４３】更に、上記いずれかの発明において、スラ
ストリング及び調整リングは、一方の弁座ホルダーの外
側に設けられ、流路と遮断されたもので、上記いずれか
の発明の効果に加え、流路内の流体に浮動している鉄粉
その他の異物がスラストリングと調整リングとの楔面に
噛み込まず損傷を与える恐れが少なく、確実に弁子と弁
座を接離する。

【００４４】そして、上記いずれかの発明において、ス
ラストリング及び調整リングは、弁座ホルダーの両方に
設けられたもので、上記いずれかの発明の効果に加え、
各々の弁子と弁座はそれぞれ接離し、弁装置の作動が一
層確実になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る弁装置の一実施例を示す断面図で
ある。

【図２】図１に示した弁装置の内、特に調整リングとス
ラストリングを取り出して示した断面図である。

【図３】図２における I 矢視図である。

【図４】図２における II−II 線断面図である。

【図５】図１に示した移動規制手段の正面図である。

【図６】移動規制手段の他の実施例を示し、図３と同じ
方向から見た矢視図である。

【図７】図６に示した移動規制手段を示し、図４と同じ
方向から見た断面図である。

【図８】従来技術に係る弁の断面図である。

【符号の説明】

１ 弁装置 ９ 弁子 １１、１２ 弁座 １３ 一方の弁座ホルダー １４ 外側 ２２ 他方の弁座ホルダー ２３ 移動規制手段 ２４ スラストリング ２５ 楔面 ２６ 中心点 ２７ あり溝（係止溝） ３１ 調整リング ３２ 楔面 ３３ 中心点 ３４ 内ガイドプレート（内側係止片） ５５ 流路 ５６ 流路方向 ５７ 流路方向と直角の方向 ５８ 進退移動方向と直角の方向

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボール状の弁子と、該弁子を挾持する一
   対のリング状の弁座と、該一対のリング状の弁座を各々
   保持する二つの弁座ホルダーと、該弁座ホルダーの一方
   に設けられ流体の流路方向と直角の方向に対して傾斜し
   た楔面を持つスラストリングと、該スラストリングの楔
   面と同角度で該スラストリングの楔面に当接する楔面を
   持ち前記流路方向と直角の方向に進退移動することによ
   って前記一方の弁座ホルダーを介して前記弁子と前記弁
   座の密着状態を調整する調整リングとを有し、前記流体
   の流量の調節又は遮断の双方に使用する弁装置におい
   て、前記一方の弁座ホルダーは、前記スラストリングに
   固定され前記調整リングの前記進退移動によって前記流
   路方向に前進又は後退移動し、該一方の弁座ホルダーの
   前進又は後退移動によって前記弁子と前記弁座は接離
   し、前記調整リングは、該調整リングの中心点を通り該
   調整リングの進退移動方向と直角の方向の両内側に固定
   された一対の内側係止片を備え、前記スラストリング
   は、該スラストリングの中心点を通り前記一対の内側係
   止片に対応する両内側に設けられ前記一対の内側係止片
   の各々に係止する係止溝を備えたものであることを特徴
   とする弁装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記調整リングの前
   記流体の流路方向の移動を規制する移動規制手段を備え
   たものであることを特徴とする弁装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記スラスト
   リング及び前記調整リングは、前記一方の弁座ホルダー
   の外側に設けられ、前記流路と遮断されたものであるこ
   とを特徴とする弁装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、前
   記スラストリング及び前記調整リングは、前記弁座ホル
   ダーの両方に設けられたものであることを特徴とする弁
   装置。