JP3093176B2 - ボールバルブ用ボール - Google Patents

ボールバルブ用ボール

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JP3093176B2 JP09332387A JP33238797A JP3093176B2 JP 3093176 B2 JP3093176 B2 JP 3093176B2 JP 09332387 A JP09332387 A JP 09332387A JP 33238797 A JP33238797 A JP 33238797A JP 3093176 B2 JP3093176 B2 JP 3093176B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体輸送用のパイ
プラインなどに用いられるボールバルブのボールに関す
る。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来のボールバルブ用ボールの
一例を示した外観斜視図で、このボール31は、鍛造材
や丸棒材から削り出した一体形のもので、31aは流路
である貫通孔、31bはステム装着用ボス部である。こ
のような構造のボールは、サイズが大きくなると極めて
重くなって取扱いが面倒であり、しかも高速開閉に適せ
ず、かつ低圧流体には適さない。
【0003】図6は、比較的大きいサイズやサイズはそ
れほど大きくなくても比較的低圧に用いられる従来のボ
ールバルブ用ボールの他の例を示した縦断面図であり、
図7は、図6のX−X断面に示した縦断面図であって、
このボール32は、鋳造によって作られる球殻体33に
流路用パイプ材34の両端で溶接して接続されており、
球殻体33の内部に設けられている補強用リブ33a、
33b、33c及び33dがパイプ材34の外径寸法に
合わせて切削されていて、この流路用パイプ材34を支
えている。
【0004】このような構造のボール32は、球殻体3
3とリブ33a乃至33d及び流路用パイプ材34以外
の部分が空隙になっていて、軽量であって取扱いが容易
であり、高速開閉に適し、低圧流体にも適している。し
かし、このような球殻体33を鋳造して作るため肉厚は
必要以上に厚くなり、また木型が高価であり、製作個数
が少ない場合やサイズが大きい場合には、木型費の負担
が大きく高価なボールになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、図5に示し
たような従来のボールバルブ用ボールが重くて取扱いが
面倒であり、高速開閉に適せず、低圧流体にも適した構
造でないこと、特に、比較的大きいサイズやサイズはそ
れほど大きくなくても比較的低圧に用いられる場合に、
このことが顕著であるという従来より有していた課題を
解決するためのものである。
【0006】また、上記の課題を解決するための図6及
び図7に示したような従来のボールバルブ用ボールが、
球殻体を構造するための木型が高価であり、特に、製作
個数が少ない場合やサイズが大きい場合に木型費の負担
が大きく、高価なボールになるという課題も解決するた
めに開発したものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、流路用パイプ材を上下一対の半截球殻体
の間に挟み、溶接し成形して製作するボールバルブ用ボ
ールにおいて、ステム装着用ボス部材を半截球殻体の頂
部の穴と、この半截球殻体の内部に半截面と平行に溶接
して装着する少なくとも1枚の補強板の中央の穴に挿入
し溶接して固定するようにした。
【0008】この場合、上記ステム装着用ボス部材の外
周面に、半截球殻体の穴及び補強板の穴に挿入した時に
係止する段部を設けるとよく、また、補強板の外縁溶接
部位を円弧状に形成する。
【0009】本発明のボールバルブ用ボールの半截球殻
体は、プレス成形した花弁状の複数枚の鋼板片を放射状
に溶接して半截球殻状に製作したり、一枚の鋼板からプ
レス成形によって半截球殻状に製作したりして作ること
ができる。また、流路用パイプ材は、市販のパイプを用
いたり、鋼板を管状に丸めて溶接してパイプ状にしたり
すればよく、製作個数が少なくてもサイズが大きくて
も、金型費や木型費の負担が少なく、安価に作ることが
できる。
【0010】本発明のボールバルブ用ボールのように鋼
板を成形し溶接して作る場合、ステム装着用ボス部材が
球殻部に対して容易に変位しないように強固に固定しな
ければならない。このことは、サイズが大きくなるほ
ど、また、低圧になって鋼板の板厚が薄くなるほど甚だ
しくなり、ステムの中心を同一線上に保つことができ
ず、バルブ操作が不安定になるという問題を起こすこと
になる。
【0011】そこで、本発明のボールバルブ用ボールで
は、ステム装着用ボス部材を半截球殻体の頂部に設けた
穴と、この半截球殻体の内部にその半截面に平行に、即
ちステム装着用ボス部材に略直角に溶接して装着する補
強板の中央に設けた穴とに挿入し溶接して固定するよう
にしたので、ステム装着用ボス部材は、極めて強固にか
つ傾きが生じない状態に固定され、これに装着するステ
ムの中心を同一線上に保つことができるとともに球殻の
強度も増し、安定した状態でバルブを操作することがで
きる。
【0012】次に、このステム装着用ボス部材の外周面
に段部を設けて、このボス部材を半截球殻体の頂部の穴
と補強用円板の中央の穴に挿入した時に係止するように
したので、半截球殻体、ステム装着用ボス部材及び補強
板を正しく組付けることが容易である。
【0013】また、補強用円板の外縁部を円弧状にし
て、半截球殻体の内周面に当接して溶接するので、半截
球殻体は一層変形し難くなる。
【0014】このような構造のボールバルブ用ボール
は、球殻体、補強板及びその他の補強板、ステム装着用
ボス部材、流路用パイプ材以外の部分が空隙になってい
て、軽量であってサイズが大きくても取扱いが容易であ
り、高速開閉に適し、かつ低圧流体にも最適な構造であ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のボールバルブ用
ボールの一実施形態例を示す縦断面図であり、図2は、
図1のA−A断面を示す縦断面図であり、図3は、図1
のB−B断面を示す横断面図である。図1、図2及び図
3において、1はボールバルブ用ボール、2及び3は半
截球殻体、4は流路用パイプ材、5及び6はステム装着
用ボス部材、7及び8は補強板である。
【0016】このボールバルブ用ボール1は、流路用パ
イプ材4を上下一対の半截球殻体2及び3の間に挟み、
所要の溶接を行い、機械加工等の成形加工を行って製作
したものであって、ステム装着用ボス部材5及び6を半
截球殻体2及び3のそれぞれの頂部に設けた穴2a、3
aと、半截球殻体2及び3のそれぞれの内部に、半截面
2b、3bに平行に溶接部9及び10で溶接して接続す
る補強板、本例においては補強用円板7及び8のそれぞ
れの中央に設けた穴7a、8bとに挿入し、溶接部1
1、12と13、及び14、15と16で溶接して固定
している。この補強版7、8は、本例のように一枚設け
るか、又は必要に応じて二枚以上設けることができる。
【0017】ステム装着用ボス部材5及び6の外周面に
は、段部5aと5b及び段部6aと6bを設けて、この
ステム装着用ボス部材5及び6を半截球殻体2、3の穴
2a、3aに挿入した時に段部5a、6aで、また、補
強用円板7、8の穴7a、8aに挿入した時に段部5
b、6bで、それぞれ係止するようにしている。この段
部5a、5bは、実施に応じて任意に設けるようにして
も良い。
【0018】また、溶接部17は一対の半截球殻体2と
3とを接合する溶接部であり、溶接部18と19は、接
合した半截球殻体2と3に流路用パイプ材4を接合する
溶接部である。なお、本実施例のボールバルブ用ボール
1には、図3に示したように、半截球殻体2と3の内部
に、流路用パイプ材4や補強用円板7及び8に直交する
方向に補強板20、21及び22を装着している。
【0019】図4は、本発明のボールバルブ用ボールの
他の実施態様を示した部分縦断面図であって、このボー
ルバルブ用ボール23の補強用円板24は、外縁溶接部
位24aを円弧状に形成し、その外面が半截球殻体25
の内周面に当たるようにしている。
【0020】次に、図1乃至図3に示したボールバルブ
用ボール1の製作手順を概説する。半截球殻体2及び3
は、それぞれ一枚の鋼板からプレス成形によって皿形か
ら碗形へと変形させて半球形にした後、穴2a、3aと
半截面2b、3bを機械加工して作る。また、流路用パ
イプ材4を挟むための半截面2b、3bにおける半円形
の凹部も形成しておく。ただし、この凹部は後に正寸に
機械加工するので、削り代を残しておく。
【0021】流路用パイプ材4は、市販の鋼管を流用で
きればそれを用い、できなければ鋼板を管状に丸め溶接
してパイプ状にする。補強用円板7、8及びその他の補
強部片20、21及び22は、鋼板を所要の形状に裁断
して作る。また、ステム装着用ボス部材5、6は、鍛造
丸棒材や鋳造材などを切削加工して作る。
【0022】上記の半截球殻体2の穴2aにステム装着
用ボス部材5を段部5aによって、係止するまで挿入し
て溶接部11の溶接を行う。補強用円板7の穴7aにス
テム装着用ボス部材5を挿入させて、補強用円板7を半
截球殻体2の内部に、段部5bによって係止するまで挿
入して、溶接部13及び9の溶接を行い、溶接部12の
溶接も行う。半截球殻体3についても、上記と同様の一
連の溶接作業を行う。
【0023】次に、一対の半截球殻体2、3のいずれか
一方に補強部片20、21及び22を溶接した後に、2
個の半截球殻体2と3を溶接部17で溶接して接合す
る。その後、接合した球殻体2と3の流路用パイプのた
めの穴から作業して、補強部片20、21及び22を半
截球殻体2、3及び補強用円板7、8に溶接して接続す
る。
【0024】以上の作業を終えたボール状の素材を心出
しして、流路用パイプ材4を挿入するための穴ぐり加工
を行う。この加工は、半截球殻体2と3、ステム装着用
ボス部材5と6、及び補強部片20、21、22に対し
てなされる。この穴ぐりした穴に流路用パイプ材4を挿
入して、溶接部18と19の溶接を行う。
【0025】次に、ステム装着用ボス部材5及び6にス
テム穴5c及び6cを加工し、この穴5c、6cを基準
にして旋削、研磨などによってボール1の球面を仕上げ
る。更に、必要によってメッキを施す。5dと6dは、
ピン穴でステムの回転をボール1に伝えるためのもので
ある。
【0026】以上に概説したのは、ボールバルブ用ボー
ル1の製作手順の一例を示したもので、これに限るもの
ではない。なお、図に見られる半截球殻体2、3、補強
用円板7、8、補強部片20等に設けた多くの穴は、流
路用パイプ材4を除く球殻体2と3の内と外とを同圧に
するための均圧穴および重量軽減用穴26a、26b、
26c、26d及び26eである。必要に応じて流路用
パイプに小径の均圧穴を設ける。
【0027】以上に述べたように、ボールバルブ用ボー
ル1を製作するのに、特定の金型や木型を必要としない
ので、製作個数が少なくてもサイズが大きくても、金型
費や木型費の負担が少なく、安価に作ることができる。
【0028】また、ボールを鋼板を成形し溶接して作る
場合のステム装着用ボス部材が球殻部に対して、容易に
変位してバルブ操作が不安定になるという難点は、装着
用ボス部材5、6を球殻体2と3に固定すると共に、補
強用円板7、8にも固定したので、ステム装着用ボス部
材5、6は、極めて強固にかつ傾きを生じない状態に固
定され、これに装着するステムの中心を同一線上に保つ
ことができるとともに球殻の強度も増し、安定した状態
でバルブを操作することができる。
【0029】次に、このステム装着用ボス部材5、6の
外周面に段部5aと5b及び6aと6bを設けて、この
ボス部材5、6を半截球殻体2、3の穴2a、3aと補
強用円板7、8の穴7a、8aに挿入した時に係止する
ようにしたので、半截球殻体2、3、ステム装着用ボス
部材5、6及び補強用円板7、8を正しく組付けること
が容易であり、また、溶接組付け後には強固な構造にな
る。
【0030】また、図4に示したように補強用円板24
の外縁溶接部24aを円弧状にして、この円弧状の外面
を半截球殻体25の内面に当てて溶接すると、半截球殻
体25は一層変形し難くなる。
【0031】ボールバルブ用ボール1は、図からも明ら
かなように、内部の空隙が大きく軽量であって、サイズ
が大きくても取扱いが容易であり、高速開閉に適し、低
圧流体にも最適な構造のボールが製作できる。また、そ
の製作も容易であって、単品製作にも多数製作にも適し
ている。
【0032】なお、上記の例において補強板7、8、2
4は補強円板としたが、これに限ることなく、ボールが
閉止状態になって流体圧がかかった時にボス部材5、6
が球殻体とが相互に補強されていれば良いから、補強板
を略矩形状に形成して、この長さ方向の両端部を溶接で
固定するようにしても良い。
【0033】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
のボールバルブ用ボールは、極めて強固であって変形に
よる不都合を生じることがなく、軽くて取扱いが容易で
あり、高速開閉に適し、低圧流体用にも最適なボールが
製作でき、高価な木型費や金型費が不要であって製作個
数が少なくても安価に作ることができ、製作も容易で単
品製作にも多数製作にも適している等の優れた効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のボールバルブ用ボールの一実施例を示
す縦断面図である。
【図2】図1のA−A断面を示す縦断面図である。
【図3】図1のB−B断面を示す横断面図である。
【図4】本発明のボールバルブ用ボールの他の実施態様
を示す部分縦断面図である。
【図5】従来のボールバルブ用ボールの一例を示す外観
斜視図である。
【図6】従来のボールバルブ用ボールの他の例を示す縦
断面図である。
【図7】図6のX−X断面を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1、23 ボールバルブ用ボール 2、3、25 半截球殻体 2a、3a 頂部の穴 2b、3b 半截面 4 流路用パイプ材 5、6 ステム装着用ボス部材 5a、5b、6a、6b 段部 7、8、24 補強板 24a 外縁溶接部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−19433(JP,A) 特開 昭52−5020(JP,A) 特開 昭52−118627(JP,A) 実開 昭60−158078(JP,U) 登録実用新案3039639(JP,U) 特公 昭58−52108(JP,B2) 特公 昭54−42091(JP,B2) 特公 昭46−40135(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16K 5/00 - 5/20

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流路用パイプ材を上下一対の半截球殻体
    の間に挾み、溶接し成形して製作するボールバルブ用ボ
    ールにおいて、それぞれの半截球殻体の内部に半截面方
    向に少なくとも1枚の補強板を溶接して装着し、半截球
    殻体の頂部の穴と前記補強板の中央の穴とにステム装着
    用ボス部材を挿入して溶接で固定したことを特徴とする
    ボールバルブ用ボール。
  2. 【請求項2】 上記ステム装着用ボス部材の外周面に、
    上記半截球殻体の穴及び上記補強板の穴に挿入した時に
    係止する段部をそれぞれ設けた請求項1記載のボールバ
    ルブ用ボール。
  3. 【請求項3】 上記補強板の外縁溶接部を円弧状に形成
    した請求項1又は2記載のボールバルブ用ボール。
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