JP3246471U

JP3246471U - バルブ装置

Info

Publication number: JP3246471U
Application number: JP2024000533U
Authority: JP
Inventors: 耕一野口
Original assignee: 株式会社シー・オー・シー
Priority date: 2024-02-26
Filing date: 2024-02-26
Publication date: 2024-04-25
Anticipated expiration: 2034-02-26

Abstract

【課題】船舶等における流体の流路に設けられる、弁軸の強度を低下させる捻じりトルクや曲げモーメントを発生しない、バルブ装置を提供する。【解決手段】弁体３６を設けた弁軸３７と同軸上に駆動源により駆動回転される駆動軸３８を配置して軸端を相互に連結手段３９で連結し、前記駆動軸３８の回転運動を弁軸３７の軸方向の往復運動に変換する運動変換手段４０を備えたバルブ装置において、前記連結手段３９は、角穴部４３に対して角軸部４４を相対回動不能かつ摺動自在に嵌挿することにより構成されており、前記運動変換手段４０は、ハウジングに固定の支持部材３５に設けた雌ネジ部４５に前記弁軸３７に設けた雄ネジ部４６を螺挿することにより構成されている。【選択図】図６

Description

本考案は、艦船における流体の流路に設けられるバルブ装置に関する。

従来、艦船には、例えば、海水によるバラストライン、その他を構成する流路の随所にバルブ装置が設けられている。

この点に関して、本出願人が特許文献１により提案したバルブ装置（従来技術）は、バルブユニットに対して駆動装置を弁軸と同軸上で積層状に組付けることにより、コンパクト化を実現している。

この従来技術を図１ないし図４に基づいて説明すると、バルブ装置は、流体の流路を形成したハウジング１の上に、弁蓋２と、駆動ユニット３を積層状に固設しており、前記ハウジング１の内部に配置した弁体４に弁軸５を設け、該弁軸５を軸方向に往復移動することにより、弁体４による流路の開閉を行うように構成している。

前記弁軸５を往復移動させるための駆動機構は、前記弁軸５に対して、前記駆動ユニット３の駆動源により駆動回転される駆動軸６を同軸上に配置し、前記弁軸５と駆動軸６の軸端を相互に連結する連結手段７と、前記駆動軸６の回転運動を弁軸５の軸方向の往復運動に変換する運動変換手段８を設けている。

前記連結手段７は、前記駆動軸６の軸端に設けたソケット部９に対して、弁軸５の軸端部１０を結合することにより構成され、この際、前記ソケット部９の開口端部の近傍に設けた雌ネジ部１１に前記軸端部１０に設けた雄ネジ部１２を螺挿することにより、前記運動変換手段８が構成されている。尚、両ネジ部１１、１２は、角ネジにより形成されている。

これにより、前記駆動軸６を正転方向に駆動回転すると、前記雌雄ネジ部１１、１２を介して、弁軸５の軸端部１０がソケット部９の内部に向かう方向（図示上向き）に移動される。この際、ソケット部９は、雌ネジ部１１から穴底に向けて前記軸端部１０を進入させる受入部９aを形成している。そして、これと反対に、前記駆動軸６を逆転方向に駆動回転すると、弁軸５の軸端部１０がソケット部９から抜き出される方向（図示下向き）に移動される。

前記駆動ユニット３は、例えば、駆動軸６を正逆回転駆動するラジアルプランジャ式の油圧モータ１３により構成され、該油圧モータの駆動部１４と駆動軸６を同軸上に配置している。図例の場合、駆動軸６は、ベアリング１５により軸支されており、ポートブロック１６から駆動室１７供給される圧油により駆動軸６の駆動軸部６ａを回転駆動し、ポートの切換えにより正転又は逆転される。

実用新案登録第３１８９７５０号公報

ところで、従来技術の場合、前記運動変換手段８は、駆動軸６と弁軸５の間に設けた雌雄ネジ部１１、１２により構成されているので、図示のような回転阻止手段１８が設けられている。即ち、運動変換手段８は、駆動軸６と弁軸５を連結する連結手段７のそれ自体にネジ部を螺合した運動変換手段８を設けているため、駆動軸６の回転により弁軸５が連れ回りすることを防止する必要があるからである。

この際、前記回転阻止手段１８は、弁軸５の軸方向の中間部において外周に取付けた固定部材１９と、弁蓋２に固設した受止めガイド２０により構成されている。

これにより、弁軸５の回転に対して、該弁軸５の径方向に延びる固定部材１９の先端部が受止めガイド２０に受止められ、回転を阻止する。そして、弁軸５の軸方向の移動に関して、固定部材１９が受止めガイド２０に沿って移動し、軸方向に移動させる。

しかしながら、このように構成した回転阻止手段１８は、弁軸５の回転により固定部材１９が取付けられた軸部にトルク反力を作用させるため、弁軸５に曲げモーメントないし捻じりモーメントが発生し、弁軸５の強度を低下する。

艦船に配設されるバルブ装置は、火災時における速やかな消火活動を可能にすること、浸水時における速やかな船体傾斜の是正による復元性を保持すること等のダメージコントロールが必要であるとされており、この点は、艦船において特に重要とされている。ところが、弁軸の強度低下は、このような緊急時における確実かつ迅速なバルブ操作に支障をきたすおそれがあり、深刻な問題を提起する。

更に、上述のような回転阻止手段１８は、弁軸５の強度低下を招来するだけでなく、弁軸５のトルクを受ける固定部材１９や受止めガイド２０に損傷を招来するおそれがあり、これにより弁軸５の正常な軸方向移動を妨げることが憂慮される。

本考案は、上記課題を解決したバルブ装置、特に、艦船等、舶用のバルブ装置を提供するものであり、その手段として構成したところは、弁体を設けた弁軸と、駆動源により駆動回転される駆動軸を同軸上に配置し、前記弁軸と駆動軸の軸端を相互に連結する連結手段を設け、前記駆動軸の回転運動を弁軸の軸方向の往復運動に変換する運動変換手段を備えており、前記弁軸を軸方向に往復移動したとき弁体によりハウジング内部の流路が開閉されるように構成したバルブ装置において、前記連結手段は、前記駆動軸の軸端に設けた角穴部と、前記弁軸の軸端に設けた角軸部により構成され、前記角軸部を前記角穴部に相対回動不能かつ摺動自在に嵌挿しており、前記運動変換手段は、前記ハウジングの上方位置に固定の支持部材に設けた雌ネジ部と、前記弁軸に設けた雄ネジ部により構成され、前記雄ネジ部を前記雌ネジ部に螺挿して成る点にある。

本考案の好ましい実施形態は、前記ハウジングに対して、弁蓋と、スペーサ部材と、駆動ユニットを積層状に固設しており、前記弁蓋とスペーサ部材の間に前記雌ネジ部を設けた支持部材を介装して固定し、前記弁軸の雄ネジ部を前記雌ネジ部に螺挿した状態で該弁軸の軸端を前記スペーサ部材の内部に臨ませ、前記駆動ユニットに前記駆動源及び駆動軸を内装すると共に、前記駆動軸の軸端を前記スペーサ部材の内部に臨ませ、前記スペーサ部材の内部において前記角軸部を角穴部に嵌挿させるように構成している。

本考案のバルブ装置は、駆動軸３８の軸端に設けた角穴部４３に対して弁軸３７の軸端に設けた角軸部４４を相対回動不能かつ摺動自在に嵌挿することにより連結手段３９を構成し、ハウジング３１の上方位置に固定の支持部材３５に設けた雌ネジ部４５に弁軸３７の雄ネジ部４６を螺挿することにより運動変換手段４０を構成しているので、従来技術のように弁軸の強度を低下させる捻じりトルクや曲げモーメントを発生することがないという効果がある。

従来技術に関して、ハウジングを断面で示したバルブ装置の正面図である。従来技術に係るバルブ装置における駆動軸と弁軸の関係を一部断面で示した説明図である。従来技術における駆動源と駆動軸及び弁軸を示す断面図である。従来技術の駆動軸と弁軸に関して、連結手段及び運動変換手段と、回転阻止手段を示す断面図である。本考案の実施形態に関して、ハウジングを断面で示したバルブ装置の正面図である。本考案の実施形態に係るバルブ装置における駆動軸と弁軸の関係を一部断面で示した説明図である。本考案の実施形態における駆動源と駆動軸及び弁軸を示す断面図である。本考案の実施形態における駆動軸と弁軸に関して、連結手段と運動変換手段を示す断面図である。

以下図面に基づいて本考案の好ましい実施形態を詳述する。

図５ないし図８に示すように、バルブ装置は、流体の流路を形成したハウジング３１の上に、弁蓋３２と、スペーサ部材３３と、駆動ユニット３４を積層状に固設しており、前記弁蓋３２とスペーサ部材３３の間に支持部材３５を介装して固定している。

前記ハウジング１の内部に配置した弁体３６には弁軸３７が設けられており、該弁軸３７を軸方向に往復移動することにより、弁体３６が流路の開閉を行うように構成されている。

前記弁軸３７を往復移動させるための駆動機構は、前記弁軸３７に対して、前記駆動ユニット３４の駆動源により駆動回転される駆動軸３８を同軸上に配置し、前記弁軸３７と駆動軸３８の軸端を相互に連結する連結手段３９と、前記駆動軸３８の回転運動を弁軸３７の軸方向の往復運動に変換する運動変換手段４０を設けている。

前記連結手段３９は、前記駆動軸３８の軸端に設けたソケット部４１に形成した角穴部４３と、前記弁軸３７の軸端部４２に設けた角軸部４４により構成され、前記角軸部４４を前記角穴部４３に相対回動不能かつ摺動自在に嵌挿している。

従って、前記角穴部４３と角軸部４４は嵌合により回転方向に面対偶を形成しているので、前記駆動軸３８の回転を前記弁軸３７に直接伝達し、該弁軸３７を回転させる。しかも、前記角軸部４４と前記角穴部４３は軸方向に滑り対偶を形成しているので、前記角軸部４４を軸方向に移動自在としている。

前記運動変換手段４０は、前記支持部材３５に設けた雌ネジ部４５と、前記弁軸３７に設けた雄ネジ部４６により構成されており、前記雄ネジ部４６を前記雌ネジ部４５に螺挿している。

従って、上述のように角穴部４３と角軸部４４の嵌合を介して、前記駆動軸３８が弁軸３７を回転したとき、前記弁軸３７は、雄ネジ部４６と雌ネジ部４５の螺合を介して、軸方向に移動する。
つまり、前記駆動軸３８により弁軸３７を正転方向に駆動回転すると、前記雌雄ネジ部４５、４６を介して、弁軸３７の軸端部４２がソケット部４１の内部に向かう方向（図示上向き）に移動される。これと反対に、前記駆動軸３８により弁軸３７を逆転方向に駆動回転すると、弁軸３７の軸端部４２がソケット部４１から抜き出される方向（図示下向き）に移動される。

前記弁軸３７の軸方向の移動距離（ストローク）は、弁体３６が流路を閉じた位置と開いた位置の間の距離に相当する。このようなストロークを可能にするため、前記ソケット部４１の角穴部４３は、軸方向に十分な長さを有するように形成されている。図示実施形態において、図８（Ａ）は、弁体３６により流路が閉じられた状態を示しており、このとき、前記角軸部４４は角穴部４３の開口部近傍に位置している。これに対し、図８（Ｂ）は、弁体３６により流路が開かれた状態を示しており、このとき、前記角軸部４４は角穴部４３の穴底近傍に位置している。

前記駆動ユニット３４は、例えば、駆動軸３８を正逆回転駆動するラジアルプランジャ式の油圧モータ４７により構成され、該油圧モータの駆動部４８と駆動軸３８を同軸上に配置している。図例の場合、駆動軸３８は、ベアリング４９により軸支されており、ポートブロック５０から駆動室５１に供給される圧油により駆動軸３８の駆動軸部３８ａを回転駆動し、ポートの切換えにより正転又は逆転される。

以上のように構成したバルブ装置は、駆動軸３８の軸端に設けた角穴部４３に対して弁軸３７の軸端に設けた角軸部４４を相対回動不能かつ摺動自在に嵌挿することにより連結手段３９を構成し、ハウジング３１の上方位置に固定の支持部材３５に設けた雌ネジ部４５に弁軸３７の雄ネジ部４６を螺挿することにより運動変換手段４０を構成しているので、従来技術のように弁軸の強度を低下させる捻じりトルクや曲げモーメントを発生することはない。

そして、図示実施形態の場合、弁蓋３２と駆動ユニット３４の間に設けたスペーサ部材３３の内部に角穴部４３と角軸部４４を嵌合した連結手段３９を位置させており、しかも、弁蓋３２とスペーサ部材３３の間に介装した支持部材３５に雌ネジ部４５を設けているので、駆動ユニット３４の組付け及び分解が容易であり、メンテナンスも容易であるという利点がある。

（従来技術）
１ハウジング
２弁蓋
３駆動ユニット
４弁体
５弁軸
６駆動軸
６a 駆動軸部
７連結手段
８運動変換手段
９ソケット部（駆動軸）
９a 受入部
１０軸端部（弁軸）
１１雌ネジ部
１２雄ネジ部
１３油圧モータ
１４駆動部
１５ベアリング
１６ポートブロック
１７駆動室
１８回転阻止手段
１９固定部材
２０受止めガイド
（本考案）
３１ハウジング
３２弁蓋
３３スペーサ部材
３４駆動ユニット
３５支持部材
３６弁体
３７弁軸
３８駆動軸
３８a 駆動軸部
３９連結手段
４０運動変換手段
４１ソケット部（駆動軸）
４２軸端部（弁軸）
４３角穴部
４４角軸部
４５雌ネジ部
４６雄ネジ部
４７油圧モータ
４８駆動部
４９ベアリング
５０ポートブロック
５１駆動室

Claims

弁体(36)を設けた弁軸(37)と、駆動源により駆動回転される駆動軸(38)を同軸上に配置し、前記弁軸(37)と駆動軸(38)の軸端を相互に連結する連結手段(39)を設け、前記駆動軸(38)の回転運動を弁軸(37)の軸方向の往復運動に変換する運動変換手段(40)を備えており、前記弁軸(37)を軸方向に往復移動したとき弁体(36)によりハウジング内部の流路が開閉されるように構成したバルブ装置において、
前記連結手段(39)は、前記駆動軸(38)の軸端に設けた角穴部(43)と、前記弁軸(37)の軸端に設けた角軸部(44)により構成され、前記角軸部(44)を前記角穴部(43)に相対回動不能かつ摺動自在に嵌挿しており、
前記運動変換手段(40)は、前記ハウジングの上方位置に固定の支持部材(35)に設けた雌ネジ部(45)と、前記弁軸(37)に設けた雄ネジ部(46)により構成され、前記雄ネジ部(46)を前記雌ネジ部(45)に螺挿して成ることを特徴とするバルブ装置。
前記ハウジングに対して、弁蓋(32)と、スペーサ部材(33)と、駆動ユニット(34)を積層状に固設しており、
前記弁蓋(32)とスペーサ部材(33)の間に前記雌ネジ部(45)を設けた支持部材(35)を介装して固定し、前記弁軸(37)の雄ネジ部(46)を前記雌ネジ部(45)に螺挿した状態で該弁軸(37)の軸端を前記スペーサ部材(33)の内部に臨ませ、
前記駆動ユニット(34)に前記駆動源及び駆動軸(38)を内装すると共に、前記駆動軸(38)の軸端を前記スペーサ部材(33)の内部に臨ませ、
前記スペーサ部材(33)の内部において前記角軸部(44)を角穴部(43)に嵌挿させるように構成して成ることを特徴とする請求項１に記載のバルブ装置。