JP3354006B2 - 流体管路用三方切換え弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体、気体などの流体
管路中に介装され、弁本体に回転可能に設けられた弁の
回転操作により、流体の流れを選択することができる流
体管路用三方切換え弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体管路用三方切換え弁は、一般
的に、弁本体に球状内面を有する弁室が形成され、この
弁室に操作ハンドルないし操作レバーで回転し、かつ、
第１及び第２の通路を有するボール弁が内装され、前記
弁本体には第１ないし第３開口部が形成されている。

【０００３】しかしながら、ボール弁タイプの三方切換
え弁は、弁本体にボール弁を組み込む前提として、弁本
体自体を少なくとも二分割しなければならず、また二分
割された弁本体の内面を正確な内面形状にしなければな
らないので、加工が面倒であるという問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
従来の欠点に鑑み、弁本体の加工が容易であり、したが
って、所望の弁本体を簡単かつ安価に製作することがで
きる、また弁部の両端部の外部シール性を良く、したが
って、液体の圧力損失が少なく、さらに、必要な時（例
えばクリーニング）に弁本体と弁棒とを簡単分解するこ
とができ、加えて、構成がシンプルで操作性が良い流体
管路用三方切換え弁を得ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の流体管路用三方
切換え弁は、円柱状の弁室４及びこの弁室と同一水平面
に於いて交差方向にそれぞれ連通する第１ないし第３開
口部５、７、８を有する弁本体１と、この弁本体に前記
弁室に貫通状態に嵌挿される円柱状の弁部１６を介して
嵌着され、かつ、所定角度の範囲内で回動する弁棒１５
とから成り、前記弁棒には弁本体の第１開口部５及び第
２開口部７と直線的に連通する第１通路１７と、この第
１通路と交差方向に連通し、かつ、切換えにより弁本体
の第２開口部７と連通する第２通路１８が形成され、ま
た前記弁部１６の両端部の周溝には、第１のＯリング２
１、２２がそれぞれ装着され、一方、弁部１６の少なく
とも第１通路１７の左右の開口を囲む周胴面の円形溝２
３，２３には、第２のＯリング２４，２４がそれぞれ装
着されており、また弁棒１５の弁本体１から突出しかつ
弁部１６よりは大径に形成されている円柱状の突出頭部
２８の下部外周壁には、筒状弁本体１の上壁１ｄに突設
したピン状の回転止め１０が係合するように周方向に切
欠部２９が一部形成され、また、弁本体の底壁から突出
する前記弁棒の下端部に形成した周方向の係合溝２６に
は弁棒離脱防止用のＣ型止め輪２５を嵌着し、さらに、
弁棒１５の突出頭部２８には、操作レバー３１が螺着さ
れていることを特徴とする。

【０００６】また本発明の流体管路用三方切換え弁は、
円柱状の弁室４Ａ及びこの弁室と交差方向にそれぞれ連
通する第１ないし第３開口部５Ａ、７Ａ、８Ａを有する
弁本体１Ａと、この弁本体に前記弁室に貫通状態に嵌挿
される円柱状の弁部１６Ａを介して嵌着され、かつ、所
定角度の範囲内で回動する弁棒１５Ａとから成り、前記
弁棒には弁本体の異なる水平面に形成された第１開口部
５Ａ及び第２開口部７Ａと段差状に連通する第１通路１
７Ａと、この第１通路と交差方向に連通し、かつ、切換
えにより弁本体の第２開口部７Ａと連通する第２通路１
８Ａが形成され、また前記弁部１６の両端部の周溝に
は、第１のＯリング２１Ａ、２２Ａがそれぞれ装着さ
れ、一方、弁棒１６Ａの中心を基準として前記第１通路
１７Ａの左上と右下の開口を囲む周胴面の円形溝２３，
２３には、第２のＯリング２４，２４がそれぞれ装着さ
れており、また弁棒１５Ａの弁本体１Ａから突出しかつ
弁部１６よりは大径に形成されている円柱状の突出頭部
２８の下部外周壁には、筒状弁本体１の上壁１ｄに突設
したピン状の回転止め１０が係合するように周方向に切
欠部２９が一部形成され、また、弁本体の底壁から突出
する前記弁棒の下端部に形成した周方向の係合溝２６に
は弁棒離脱防止用のＣ型止め輪２５を嵌着し、さらに、
弁棒１５Ａの突出頭部２８には、操作レバー３１Ａが螺
着されていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】まず操作レバーが図６で示す符号Ａの位置にあ
る場合は、弁棒１５の第１通路１７は弁本体１の第１及
び第２開口部５，７に対して開弁する。したがって、液
体、気体などの流体は、例えば図７の矢印で示すように
上流側の第１開口部から下流側の第２開口部に流れる。

【０００８】一方、次に操作レバーを９０度回転し、操
作レバー３１が図６で示す符号Ｂの位置にある場合は、
弁棒１５は筒状弁本体１の第２及び第３開口部７，８に
対して開弁する。したがって、液体、気体などの流体
は、例えば図８の矢印で示すように別の上流側の第３開
口部８から下流側の第２開口部７に流れる。

【０００９】なお、弁棒１５を操作レバー３１で切換え
た場合において、流体の一部が弁部１６の周胴面と弁室
４の内壁面との間に流れ込んでも、弁部１６の両端部の
周溝には、第１のＯリング２１、２２がそれぞれ装着さ
れているので、流体は弁本体の外には漏れない。

【００１０】

【実施例】以下、図面に示す実施例により、本発明を詳
細に説明する。

【００１１】図１ないし図８は第１実施例の切換え弁Ｖ
である。まず切換え弁Ｖの弁本体１について説明する。
この弁本体１は外形が箱型状に形成され、一側壁（図２
を基準にすると右側）１ａに後述する第２開口部を有す
る筒状部２が突出形成されている。なお、この筒状部の
外周壁にはオネジ３が形成されている。

【００１２】４は弁本体１の中央部ないし中央部よりの
部位に垂直方向に形成された円柱状の弁室である。この
弁室４は、実施例では貫通状態に形成されている。

【００１３】５は弁本体１の他側壁（図２を基準にする
と左側）１ｂから弁室４と連通するように形成された流
体流入用の第１開口部である。

【００１４】この第１開口部５は前記弁室４と交差する
ように開設されており、内周壁にメネジ６を有する。し
たがって、弁本体１の第１開口部５には、前記メネジ６
を介して図示しない継手あるいは流体管が接続される。

【００１５】７は弁本体１の一側壁１ａないし筒状部２
に開設された流体流出用の第２開口部である。この第２
開口部７も弁室４と直交方向に連通し、本実施例では第
１開口部５と同一軸線上に位置している。

【００１６】８は弁本体１の一側壁１ａあるいは他側壁
１ｂと交差する第３側壁（図３を基準にすると下側）１
ｃから弁室４と連通するように形成された流体流入用の
第３開口部である。

【００１７】この第３開口部８も弁室４と交差すると共
に、前述した第１及び第２開口部５、７の軸線に直交す
るように開設されており、内周壁に第２メネジ部９を有
する。したがって、弁本体１の第３開口部８には、前記
第２メネジ９を介して、図示しない継手あるいは流体管
が接続される。

【００１８】１０は弁本体１の上壁（第２図を基準にす
ると上側）１ｄの適宜箇所に突設された弁棒用のピン状
回転止めである。

【００１９】なお、弁本体１の第２開口部７には、筒状
部２のオネジ３と螺合する止めナット１１を介して継手
１２が接続されている。

【００２０】次に切換え弁Ｖの弁棒１５について説明す
る。この弁棒１５は弁本体１に所定角度、本実施例では
９０度の範囲内において回動可能に嵌着されている。

【００２１】しかして、１６は弁本体１の弁室４に嵌挿
された円柱状の弁部である。この弁部１６の中央部に
は、図３で示すように半径方向に弁本体１の第１開口部
５及び第２開口部７と直線的に連通する第１通路１７
と、この第１通路１７と直交方向に連通し、かつ、後述
する操作レバーの切換えにより弁本体の第２開口部７と
連通する第２通路１８がそれぞれ形成されている。

【００２２】また弁部１６の周胴面の両端部よりの部位
には、周溝１９、２０がそれぞれ形成され、これらの周
溝１９、２０には第１のＯリング２１、２２がそれぞれ
装着されている。また弁部１６の周胴面、例えば第１及
び第２通路１７、１８の開口縁部等には、それぞれ円形
溝２３，２３が形成され、各円形溝２３にはゴム製の第
２のＯリング２４がそれぞれ装着されている。さらに、
弁部１６の弁本体１から突出する下端部にはＣ型の止め
輪２５を嵌着するための係合溝２６が形成されている。
なお、ここで、前記第２のＯリング２４の装着位置に関
して詳しく説明すると、図３及び図４で示すように、弁
部１６の少なくとも第１通路１７の左右の開口を囲む周
胴面の円形溝２３，２３には、第２のＯリング２４，２
４がそれぞれ装着されている。本実施例では、図３を基
準にすると、弁棒１５の第２通路１８の開口を囲む周胴
面の円形溝２３や弁棒１５の開口を有しない周胴面に円
形溝２３が形成された部分（図３では弁本体１の第３開
口部８を閉鎖している部分の意味）にも第２のＯリング
２４が装着されている。したがって、第２のＯリング２
４は、弁棒１５の弁部１６の外壁面に合計４個バランス
良く配設されている。

【００２３】２８は弁本体の弁室４から突出する円柱状
の突出頭部で、この突出頭部２８は、弁部１６の上端に
連設し、かつ、弁部１６よりは大径に形成されている。

【００２４】しかして、突出頭部２８の外周壁の下部に
は、弁棒１５を所定角度で止めるための切欠部２９が周
方向に所要量（一部）形成されている。この切欠部２９
内には前述した回転止め１０が位置し、切欠部２９のス
トッパー用壁面２９ａと当接する。また突出頭部２８の
上部には半径方向にメネジ３０が形成されている。

【００２５】３１は前記メネジ３０を介して弁棒１５の
突出頭部２８に取り外し可能に螺着された操作レバーで
ある。なお、本実施例では弁棒１５の突出頭部２８に操
作レバー３１が取り付けられているが、レバー式ではな
く、突出頭部２８自体をハンドル式に設計変更しても良
い。

【００２６】上記構成に於いて、図６ないし図８に基づ
き、切換え弁Ｖの切換え操作を説明する。

【００２７】まず図６で示すように操作レバー３１が符
号Ａの位置にある場合は、弁棒１５は図７で示すように
第１及び第２開口部５、７に対して開弁する。すなわ
ち、弁棒１５の第１通路１７は第１及び第２開口部５、
７に対して直線的に連通する反面、弁棒１５の第２通路
１８は弁室４の内壁面により閉じられると共に、弁本体
１の第３開口部８は弁棒１５の弁部１６の周胴面で閉じ
られる。したがって、液体、気体などの流体は、図７の
矢印で示すように上流側の第１開口部５から下流側の第
２開口部７に流れる。

【００２８】次に操作レバー３１を時針方向に９０度回
転し、図６で示すように操作レバー３１が符号Ｂの位置
にある場合は、弁棒１５は図８で示すように第３及び第
２開口部８、７に対して開弁する。すなわち、弁棒１５
の第１通路１７及び第２通路１８は第３及び第２開口部
８、７に対して直角的に連通する反面、弁棒１５の第１
通路１７の出口は弁室４の内壁面により閉じられると共
に、弁本体１の第１開口部５は弁棒１５の弁部１６の周
胴面で閉じられる。したがって、液体、気体などの流体
は、図８の矢印で示すように別の上流側の第３開口部８
から下流側の第２開口部７に流れる。このようにして流
体の流入口が切換えられる。

【００２９】なお、弁棒１５を操作レバー３１で回転
し、流入口を切換え、流体を第１開口部５または第３開
口部８から下流側の第２開口部７に流す場合において、
流体の一部が弁部１６の周胴面と弁室４の内周面との間
に流れ込んでも、弁棒１５の弁部１５の両端部に第１の
Ｏリング２１、２２がそれぞれ装着されているので、流
体は弁本体１の外には漏れない。また弁棒１５を操作レ
バー３１で回転した場合、回転止め１０が切欠部２９の
ストッパー用壁面２９ａと当接するので、弁棒１５は所
定の位置で止まる。

【００３０】

【異なる実施例】次に図９ないし図１４に示す本発明の
第２実施例の切換え弁Ｖ１につき説明する。なお、この
実施例の説明にあたって、前記本発明の実施例と同一の
部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【００３１】図９ないし図１４に示す実施例に於いて、
前記本発明の実施例と主に異なる点は、まず弁本体１Ａ
を長箱状に形成し、これに対応して弁棒１５Ａの円柱状
弁部１６Ａも長く形成した点である。

【００３２】次に弁本体１Ａに形成された弁室４Ａと交
差方向に連通する第２開口部７Ａ及び第３開口部８Ａの
位置を第１開口部５Ａの形成位置に対して上方または下
方（本実施例では下方）に設け、これに対応して弁棒１
５Ａに形成された第１通路１７Ａが段差状に形成され、
かつ、この第１通路１７Ａと連通する第２通路１８Ａが
第１通路１７Ａの出口側と同一水平面上に位置している
点である。

【００３３】次に弁棒１５Ａの円柱状弁部１６Ａの下端
面から軸芯方向に第１通路１７Ａと連通する加工用メネ
ジ孔４０が形成され、この加工用メネジ孔４０には止め
栓４１が螺着されている点である。

【００３４】さらに、第１のＯリング２１Ａ、２２Ａが
円柱状弁部１６Ａの両端部だけではなく、第１通路１７
Ａの入口側と出口側との間に位置するように、円柱状弁
部１６Ａの中央部にも第１のＯリング４２が装着されて
いる点である。なお、ここで弁棒偏り防止用第２のＯリ
ング２４について補足説明をすると、第２のＯリング２
４，２４は、図１３で示すように、弁棒１６Ａの中心を
基準として左上と右下の開口を囲む周胴面の円形溝２
３，２３にそれぞれ装着されている。

【００３５】このように構成すると、操作レバー３１Ａ
で弁棒１５Ａを回転すると、その回転途中に於いて、第
１通路１７Ａ及び第２通路１８Ａが弁本体１Ａの第１な
いし第３開口部と一部重複的に干渉し合うことがない。
したがって、弁棒１５Ａ自体の小型化が可能となる。ま
たシール性の効果を高めることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
あっては、次に列挙するような効果がある。 （１）弁本体の加工が容易である。この点について詳細
に説明すると、弁本体の上壁１ｄにピン状の回転止め１
０を設ければ良い訳であるから、例えば公知のドリルを
有する穴加工専用機を用いて弁本体の上壁１ｄに穴を形
成し、該穴に回転止め１０を適宜に差込むと、簡単に弁
棒に対する弁本体（１，Ａ）を得ることができる。その
結果、（イ）加工ないし製作時間が短縮することができ
る。また（ロ）加工の範囲：加工面積については、周方
向に全て切欠を形成する必要がない。（ハ）さらに、弁
本体の形態による切欠面積の増大化について、本願発明
は、弁本体が、その外形が箱型状（図３の断面図を参
照）の筒体であろうが、又は円筒状筒体であろうが、全
く関係はない。つまり、弁本体１，１Ａの加工時間、加
工コストが、弁の形態によって影響を受けない。 （２）弁棒が加工容易である。本願発明は、弁棒（１
５，１５Ａ）と操作レバー（３１，３１Ａ）は取外し可
能に螺着するから、弁棒（１５，１５Ａ）のみを成形な
いし加工をすれば良い。しかして、操作レバーを有しな
い弁棒だけを加工すればいいと言う事は、高価な設備が
不要になると共に、加工時間を短縮化することができ、
しいては、製造コストを安価にすることができる。 （３）部品の分解面での効果がある。すなわち、本願発
明は、クリーニング、梱包などの際には、弁本体の底壁
から突出する弁棒の下端部に形成した係合溝２６からＣ
型止め輪２５を取り外して弁本体と弁棒とを簡単に分解
することができるし、また、弁棒１，１Ａの突出頭部２
８から操作レバー３１，３１Ａを取り外すことができる
ので、非常に便利であるという客観的な効果がある。 （４）第１のＯリングや第２のＯリングが設けられてい
るので、低圧時のバルブ開閉の際には、外部リーク防止
の作用・効果が大きい（実験済み）。したがって、高圧
時のみならず、低圧時にも、流体の圧力損失の防止を図
ることができる。 （５）例えば人体の肩部から首ないし頭部が突出するよ
うに、立体形状の弁本体１の上壁から一部切欠を有する
円柱状の突出頭部及び該突出頭部に連設する円柱状の弁
部を有する弁棒を貫通状に嵌挿したので、構成がシンプ
ルである。したがって、組み合わせが容易である。 （６）請求項２に記載の発明においては、弁棒に弁本体
の異なる水平面に形成された第１開口部および第２開口
部と段差的に連通する第１通路１７Ａが形成されている
ので、弁棒１５Ａ自体の小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図１ないし図８は、本発明の第１実施例を示す各説明
図。また図９ないし図１４は本発明の第２実施例を示す
各説明図。

【図１】第１実施例の平面からの説明図。

【図２】弁本体等（弁棒を除く）を縦断した説明図。

【図３】弁本体及び弁棒等を横断した説明図。

【図４】縦断面からの説明図。

【図５】弁棒の斜視図。

【図６】操作レバーを切換える場合の説明図。

【図７】レバー操作が図６の符号Ａにある場合の流体の
流れを示す説明図。

【図８】レバー操作が図６の符号Ｂにある場合の流体の
流れを示す説明図。

【図９】第２実施例の平面からの説明図。

【図１０】弁本体等（弁棒を除く）を縦断した説明図。

【図１１】弁本体及び弁棒を横断した説明図。

【図１２】弁本体及び弁棒等を横断した説明図。

【図１３】縦断面からの説明図。

【図１４】分解した説明図。

【符号の説明】

Ｖ、Ｖ１…切換え弁、１、１Ａ…弁本体、４、４Ａ…弁
室、５、５Ａ…第１開口部、７、７Ａ…第２開口部、
８、８Ａ…第２開口部、１５、１５Ａ…弁棒、１６、１
６Ａ…弁部、１７、１７Ａ…第１通路、１８、１８Ａ…
第２通路、２１、２１Ａ、２２、２２Ａ…第１のＯリン
グ、２８…突出頭部、２９…切欠部、３１、３１Ａ…操
作レバー。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−61774（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−86969（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−54928（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−202575（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−65466（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−112533（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−76524（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−66233（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−96083（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−38850（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−80930（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−65403（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−577（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許2433732（ＵＳ，Ａ) 米国特許4659060（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 11/00 - 11/24 F16K 5/00 F16K 27/00 F16K 31/60

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状の弁室４及びこの弁室と同一水平
   面に於いて交差方向にそれぞれ連通する第１ないし第３
   開口部５、７、８を有する弁本体１と、この弁本体に前
   記弁室に貫通状態に嵌挿される円柱状の弁部１６を介し
   て嵌着され、かつ、所定角度の範囲内で回動する弁棒１
   ５とから成り、前記弁棒には弁本体の第１開口部５及び
   第２開口部７と直線的に連通する第１通路１７と、この
   第１通路と交差方向に連通し、かつ、切換えにより弁本
   体の第２開口部７と連通する第２通路１８が形成され、
   また前記弁部１６の両端部の周溝には、第１のＯリング
   ２１、２２がそれぞれ装着され、一方、弁部１６の少な
   くとも第１通路１７の左右の開口を囲む周胴面の円形溝
   ２３，２３には、第２のＯリング２４，２４がそれぞれ
   装着されており、また弁棒１５の弁本体１から突出しか
   つ弁部１６よりは大径に形成されている円柱状の突出頭
   部２８の下部外周壁には、筒状弁本体１の上壁１ｄに突
   設したピン状の回転止め１０が係合するように周方向に
   切欠部２９が一部形成され、また、弁本体の底壁から突
   出する前記弁棒の下端部に形成した周方向の係合溝２６
   には弁棒離脱防止用のＣ型止め輪２５を嵌着し、さら
   に、弁棒１５の突出頭部２８には、操作レバー３１が螺
   着されていることを特徴とする流体管路用三方切換え
   弁。
2. 【請求項２】 円柱状の弁室４Ａ及びこの弁室と交差方
   向にそれぞれ連通する第１ないし第３開口部５Ａ、７
   Ａ、８Ａを有する弁本体１Ａと、この弁本体に前記弁室
   に貫通状態に嵌挿される円柱状の弁部１６Ａを介して嵌
   着され、かつ、所定角度の範囲内で回動する弁棒１５Ａ
   とから成り、前記弁棒には弁本体の異なる水平面に形成
   された第１開口部５Ａ及び第２開口部７Ａと段差状に連
   通する第１通路１７Ａと、この第１通路と交差方向に連
   通し、かつ、切換えにより弁本体の第２開口部７Ａと連
   通する第２通路１８Ａが形成され、また前記弁部１６の
   両端部の周溝には、第１のＯリング２１Ａ、２２Ａがそ
   れぞれ装着され、一方、弁棒１６Ａの中心を基準として
   前記第１通路１７Ａの左上と右下の開口を囲む周胴面の
   円形溝２３，２３には、第２のＯリング２４，２４がそ
   れぞれ装着されており、また弁棒１５Ａの弁本体１Ａか
   ら突出しかつ弁部１６よりは大径に形成されている円柱
   状の突出頭部２８の下部外周壁には、筒状弁本体１の上
   壁１ｄに突設したピン状の回転止め１０が係合するよう
   に周方向に切欠部２９が一部形成され、また、弁本体の
   底壁から突出する前記弁棒の下端部に形成した周方向の
   係合溝２６には弁棒離脱防止用のＣ型止め輪２５を嵌着
   し、さらに、弁棒１５Ａの突出頭部２８には、操作レバ
   ー３１Ａが螺着されていることを特徴とする流体管路用
   三方切換え弁。