JP3030807B2 - 調節栓 - Google Patents

調節栓

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JP3030807B2
JP3030807B2 JP9117766A JP11776697A JP3030807B2 JP 3030807 B2 JP3030807 B2 JP 3030807B2 JP 9117766 A JP9117766 A JP 9117766A JP 11776697 A JP11776697 A JP 11776697A JP 3030807 B2 JP3030807 B2 JP 3030807B2
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義朗 佐々木
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大明金属工業株式会社
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量を調節
し又は遮断する調節栓に係り、特に調節栓の開閉構造に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、流体の流量を調節し又は遮断する
調節栓としては、例えば弁体がボール状の、所謂ボール
バルブが知られている。このボールバルブは、ボール状
の弁体と、これに密着する一対の弁座とを有しており、
ボール状の弁体の中心軸を通る方向に連通孔が穿設さ
れ、弁体をステムを介して回動することにより、その連
通孔の向きを変えて流体流量を調節し又は遮断するもの
である。
【0003】一方、図9は、本出願人が先に提出した平
板栓の縦断面図である(特願平6−90860号)。平
板栓100は、弁本体105にシール材106を介して
支持された操作棒101の上下移動をリンク機構102
によって平板状の弁子103に伝え、この平板状の弁子
103を弁本体105に固定された支軸107の周りに
回動させて弁座104に接近、押圧又は離反させるもの
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
のボールバルブは、弁体と弁座とが密着しているので弁
の開閉時に、弁体と弁座との接触面に加わる摩擦による
トルク(「摩擦トルク」と呼ぶ)が大きいと云う問題が
あった。又、流路を遮断している時には、上流側と下流
側との流体差圧による力が弁体と弁座との接触面に加わ
るが、特に流体の圧力が低い場合には上記摩擦トルクの
方が大となる。何れにしても、上記ボールバルブの弁体
と弁座は常にこすれた状態になっており、弁を開閉する
ために弁体を回動させようとすると回動トルクが大きく
不経済であった。その上、弁体と弁座とのこすれによっ
て接触面は、摩耗、損傷等を受ける恐れもあった。
【0005】一方、図9に示した平板栓100は、操作
棒101の上下方向の移動によってリンク機構102を
介して平板状の弁体103を弁座104に接近、押圧又
は離反させるものであるので、弁の開閉時における弁体
と弁座との上記摩擦トルクは無いが、操作棒101の上
下動をさせる力が大きくなると云う問題があった。その
上、この平板栓100は、操作棒101を上下に移動さ
せて開閉させるので、弁の開閉状態の直感的判断がしに
くく、特に緊急時においては誤操作をする恐れがあっ
た。
【0006】又、上記平板栓のように垂直面内で弁体を
回動させるものとしてステムを水平面内で回動させる調
節栓もあるが、これは複雑な形状の金具、部品等を使っ
ており、栓構造が複雑なものであるので製作的、経済的
に不都合であった。
【0007】本発明の課題は、ステムの回動トルク乃至
操作棒の操作力が小さく、且つ弁体と弁座との接触面の
損傷が少なくて、弁の開閉が容易なことである。更に、
弁の誤操作がなく弁の開閉が確実で信頼性が高く、且つ
構造が簡便で経済的なことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、袖部および該袖部の間に設けられた立上部を
有する栓本体と、前記袖部の前記立上部側に設けられた
弁座と、前記栓本体に軸支され前記弁座に接離させる弁
体と、前記栓本体の立上部内に一端側が位置するステム
とを備え、該ステムは、前記一端の端面に形成された押
圧座面および該端面に開口すると共に該ステムの中心に
対して偏心して斜めに押圧座面の方向に連続する案内溝
を有し、さらに該ステムは前記中心を通る垂直な軸の周
りに回動可能に形成され、前記弁体は、該弁体の背面に
設けられた突起片を有し、該突起片が前記押圧座面に押
圧されて前記弁座に押しつけられ、前記ステムを回動す
ることにより前記突起片は前記押圧座面から前記案内溝
に嵌入して案内され、前記弁体を前記弁座に接離させ
なることを特徴とする。
【0009】弁体の突起片はステムの案内溝に案内さ
れ、ステムを所定の角度範囲、例えば90度の範囲で回
動することにより弁体は弁座に接離する。ステムを従来
の球形状弁体を使用した調節栓と同じように回動するこ
とによって、調節栓を開閉することが出来るので、調節
栓の開閉を直感的に確認することが容易であり弁の誤操
作がなく弁の開閉が確実で信頼性が高い。弁体と弁座と
が当接、密着する時に、従来のボール状弁体と弁座のよ
うにこすれ合うことがないので、ステムの回動トルク乃
至操作棒の操作力が小さく、且つ弁体と弁座との接触面
の損傷が少なくて、弁の開閉が容易である。そして、ス
テムの一方端面に開口する案内溝を形成することは、構
造が簡便で小型であり経済的である。
【0010】更に、上記調節栓において、前記ステムの
案内溝は、該ステムの前記一方端面に垂直に切り込みを
入れて形成されたことである。案内溝をステムの一方端
面に垂直に切り込みを入れて形成することは、上記調節
栓の作用に加え、案内溝の形成が三次元的な曲線加工で
なく二次元的な直線加工で形成することが出来、製作が
容易であり、精度の高い加工が可能になる。
【0011】上記いずれかの調節栓において、前記ステ
ムの案内溝は、前記弁体の突起片嵌入前記弁体を
開状態とする細溝部を有してなることである。本発明
の調節栓は、上記いずれかの調節栓の作用に加え、案内
溝の細溝部に弁体の突起片が嵌入、固定することによ
り、調節栓を全開状態とするように弁体を弁座から離し
て確実に保持する。一方、押圧座面が弁体の突起片の外
側面を押圧することにより、弁体を弁座に押しつけて調
節栓を確実に全閉状態とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る調節栓の実施
の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、図1〜8
において、同じ構造、作用部分には同じ符号を付けて示
している。
【0013】図1は、本発明に係る調節栓の一実施の形
態を示す縦断面図である。本実施の形態の調節栓1は、
流体の流量を調節し又は遮断するもので、調節栓1の栓
本体であるボディ3はT字形状で、その袖部3a、3b
には袖管36、36が溶接されている。ボディ3の立上
部3cには、立上部3cを補強する補強パイプ4及び栓
摺動部への異物侵入を防止するシールラバー6を介して
インクリーザ5が取り付けられ、インクリーザ5は下記
ステム8の上部被回動部を保護する。
【0014】更に、本実施の形態の調節栓1は、ボディ
の立上部3cの基端側に廻り止めピン33によってボデ
ィ3に廻り止め固定されたヒンジ固定枠32を有し、こ
のヒンジ固定枠32に支持されたヒンジピン27に軸支
されたヒンジレバー24によって回動可能に設けられた
弁体23と、この弁体23を接離させる弁座30と、弁
体23を後述する機構によって回動操作するステム8と
を備えている。
【0015】ステム8とボディ3の間には流体の漏洩を
防止するOリング35が設けられ、ステム8の一端側寄
りには断面半円状の溝19が形成され、ボディ3に回動
可能に固定する複数の鋼球20が挿入されている。鋼球
20は、ボディの立上部3cの所定の個所に設けられた
六角穴付止めねじ22を外すことにより挿入される。更
に、ステム8の中間には、シャーピン21が埋め込ま
れ、ステム8に過大な回動力がかかった時に切断し、調
節栓の破壊を防止する。又、ステム8の他方端側は、こ
のステム8を回動するためのハンドル嵌挿部9が設けら
れている。
【0016】図5は、図1に示したヒンジレバー24の
斜視図である。ヒンジレバー24は、L形形状で、一方
の片26と、他方の片である突起片25と、両片の接続
部にヒンジピン27が挿入される孔29とを有する。本
実施の形態の弁体23は、円盤状で背面に上記ヒンジレ
バーの一方の片26が十字穴付小ねじ28及びスプリン
グワッシャーと平ワッシャーを介して取り付けられ、ヒ
ンジレバー24の他方の片である突起片25は後述のス
テムの案内溝15に案内される。従って、弁体23は、
ヒンジピン27を軸にして回動する。尚、突起片25
は、本実施の形態のように、ヒンジレバー24の他方の
片として別体に設けられても良いが、弁体23に一体的
に設けらても良い。
【0017】図2は、図1のステム8を示し、(A)は
正面図、(B)は下面図、図3は、図2(B)の I−I
線断面図、図4は、図2のステムを下面側から見た斜視
図、を各々示す。本実施の形態のステム8は、流体流通
側の一方端面10が階段状に形成され、中央部には全開
の時に弁体23の十字穴付小ねじ28の頭が位置する窪
み14が形成されている。更に、一方端面10には、図
2(B)に示すように、ステムの中心12を軸として形
成されている最上段部の内側円18に対して略接するよ
うに中心方向に偏心して連続し開口する案内溝15が直
接ステム8に形成されている。この案内溝15は、ステ
ムの一方端面10に垂直に切り込みを入れて形成され、
3次元的な曲面形状でなく、例えばエンドミル等で垂直
に切り込みを入れて形成される2次元的に加工可能な直
線形状のものである。
【0018】更に、ステムの案内溝15は、弁体の突起
片25を嵌入、固定し弁体23を弁座30から離して保
持し調節栓1を全開状態とする細溝部16を有する。ま
た、ステム8は、弁体の突起片25の外側面を押圧し弁
体23を弁座30に押しつけて調節栓1を全閉状態とす
る押圧座面17を有する。図2には、突起片25を2点
鎖線で示している。
【0019】尚、本実施の形態の調節栓1において、ボ
ディ3と袖管36はポリエチレン(PE)、ステム8と
弁体23はテフロン系樹脂(POM)、補強パイプ4と
インクリーザは塩化ビニール、ヒンジレバー24、鋼
球20、その他のねじ類はステンレスで、各々形成され
ている。
【0020】図6は、本実施の形態の調節栓の作用を説
明する図で調節栓の全閉状態を示し、(A)は縦断面
図、(B)は下面図、図7は、図6と同様の調節栓の作
用を説明する図で調節栓の半開状態を示し、(A)は縦
断面図、(B)は下面図、図8は、図6と同様の調節栓
の作用を説明する図で調節栓の全開状態を示し、、
(A)は縦断面図、(B)は下面図である。
【0021】図6において、弁体の突起片25は、ステ
ムの押圧座面17に押圧されて、弁体23を図示してい
ない弁座30に押圧している。この状態から、ステム8
をある角度、例えば45度回動すると弁体の突起片25
はステムの案内溝15に案内されて図7の状態となり、
弁体23は図7の垂直線に対して略45度の位置にな
る。更に、ステム8を45度回動すると、図8に示すよ
うに、弁体の突起片25は、案内溝の細溝部16に嵌
入、固定し、調節栓1を全開状態とするように弁体23
を弁座から離して保持する。即ち、ステム8を所定の角
度範囲、この場合90度の範囲で回動することにより弁
体23は弁座30に接離する。
【0022】ステム8を従来の球状弁体を使用した調節
栓と同じように回動することによって、調節栓1を開閉
することが出来るので、調節栓1の開閉を直感的に確認
することが容易となり弁の誤操作がなく弁の開閉が確実
で信頼性が高い。調節栓1は、その弁体23と弁座30
とが当接し、密着する時に、従来の球状弁体と弁座のよ
うにこすれ合うことがなく、又摩擦トルクも無くてステ
ム8の回動トルクが小さく、且つ弁体23と弁座30と
の接触面の損傷が少なくて、弁の開閉が容易である。例
え回動トルクが大きくなっても回動させるためのハンド
ル乃至レバーの長さを大きくして調整すれば回動が容易
になる。そして、案内溝15がステムの一方端面10に
開口して形成されることにより、構造が簡便で小型であ
り経済的である。
【0023】更に、案内溝15は、ステムの一方端面に
垂直に切り込みを入れて形成されることにより、案内溝
15の形成が三次元的な曲線加工でなく二次元的な直線
加工で形成され、製作が容易であり、精度の高い加工が
可能になる。
【0024】
【発明の効果】本発明の調節栓によれば、ステムの回動
トルク乃至操作棒の操作力が小さく、且つ弁体と弁座と
の接触面の損傷が少なくて、弁の開閉が容易である。更
に、弁の誤操作がなく弁の開閉が確実で信頼性が高く、
且つ構造が簡便で経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る調節栓の一実施の形態を示す縦断
面図である。
【図2】図1のステムを示し、(A)は正面図、(B)
は下面図である。
【図3】図2(B)の I−I 線断面図である。
【図4】図2のステムを下面側から見た斜視図である。
【図5】図1に示したヒンジレバーの斜視図である。
【図6】本実施の形態の調節栓の作用を説明する図で調
節栓の全閉状態を示し、(A)は縦断面図、(B)は下
面図である。
【図7】図6と同様の調節栓の作用を説明する図で調節
栓の半開状態を示し、(A)は縦断面図、(B)は下面
図である。
【図8】図6と同様の調節栓の作用を説明する図で調節
栓の全開状態を示し、(A)は縦断面図、(B)は下面
図である。
【図9】従来技術に係る平板栓の縦断面図である。
【符号の説明】
1 調節栓 3 ボディ(栓本体) 8 ステム 10 一方端面 15 案内溝 16 細溝部 17 押圧座面 23 弁体 25 突起片(他方の片) 30 弁座
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16K 1/18 F16K 1/48 F16K 13/00 F16K 15/03 F16K 31/44

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 袖部および該袖部の間に設けられた立上
    部を有する栓本体と、前記袖部の前記立上部側に設けら
    れた弁座と、前記栓本体に軸支され前記弁座に接離させ
    る弁体と、前記栓本体の立上部内に一端側が位置するス
    テムとを備え、該ステムは、前記一端の端面に形成され
    た押圧座面および該端面に開口すると共に該ステムの中
    心に対して偏心して斜めに押圧座面の方向に連続する案
    内溝を有し、さらに該ステムは前記中心を通る垂直な軸
    の周りに回動可能に形成され、前記弁体は、該弁体の背
    面に設けられた突起片を有し、該突起片が前記押圧座面
    に押圧されて前記弁座に押しつけられ、前記ステムを回
    動することにより前記突起片は前記押圧座面から前記案
    内溝に嵌入して案内され、前記弁体を前記弁座に接離さ
    てなる調節栓。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記ステムの案内溝
    は、前記ステムの端面に垂直に切り込みを入れて形成さ
    てなる調節栓。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、前記ステムの
    案内溝は、前記弁体の突起片嵌入し、前記弁体を全開
    状態とする細溝部をしてなる調節栓。
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