JP3625994B2 - 流体圧制御弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンドルの回転操作により開閉を行う流体圧制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流体圧制御弁の一つに、図６に示すような、ハンドル１０１の回転操作により、本体１０２内の弁体１０３を移動させて、開閉を行う真空弁１００がある。すなわち、図６の真空弁１００においては、一端にハンドル１０１を、他端に弁体１０３をそれぞれ取り付けた弁棒１０４が本体１０２と螺接しており、ハンドル１０１を順方向に回転操作すると、弁棒１０１が本体１０２内を下方向に移動して、最終的には、弁棒１０１の他端に取り付けられた弁体１０３が本体１０２に密着することになる。これにより、真空弁１００を閉じることができる。一方、ハンドル１０１を逆方向に回転操作すると、弁棒１０１が本体１０２内を上方向に移動して、弁棒１０１の他端に取り付けられた弁体１０３が本体１０２から離間することになる。これにより、真空弁１００を開けることができる。
【０００３】
このように、図６の真空弁１００は、ハンドル１０１を順方向又は逆方向に手動で回転操作することによって、開閉を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６の真空弁１００においては、ハンドル１０１の順方向の回転操作により、本体１０２に螺接した弁棒１０１を、本体１０２内の下方向に移動させていたので、ハンドル１０１を順方向に回転させすぎると、弁棒１０１の他端に取り付けられた弁体１０３を本体１０２に均一に密着させることが困難となり、弁体１０３や本体１０２の一部に大きな力が作用し、かかる大きな力が作用する部分が摩耗して漏れが発生することがあり、真空弁１００が当初予定していた期間の使用に耐えられない問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ハンドルを順方向に回転させすぎても、弁体を本体に均一に密着させることを可能にすることにより、耐用性に優れた流体圧制御弁を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために成された請求項１に係る流体圧制御弁は、ハンドル１０の回転操作による本体内の弁体１２の移動で開閉を行う流体圧制御弁であって、前記弁体１２を一端に取り付け、前記ハンドル１０を他端側において軸方向にスライド自在に取り付けるとともに、前記弁体１２に当接するスプリング４０を挿着させた第１弁棒２０と、前記第１弁棒２０にスライド自在に挿着されて前記スプリング４０に当接する第２弁棒３０とを備え、前記第１弁棒２０の一端に取り付けられた前記弁体１２が前記本体１１に接面している場合に、前記ハンドル１０が順方向に回転操作されると、前記ハンドル１０が前記第１弁棒２０に対し一端側にスライド移動して前記第２弁棒３０に当接することにより、前記第２弁棒３０が前記第１弁棒２０に対し一端側にスライド移動して前記スプリング４０を圧縮させることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る流体圧制御弁は、請求項１に記載する流体圧制御弁であって、前記第２弁棒３０が前記本体１１ａに当接している場合に、前記ハンドル１０が逆方向に回転操作されると、前記第１弁棒２０が他端側に前記第２弁棒３０に対しスライド移動して前記スプリング４０を圧縮させることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る流体圧制御弁は、請求項１又は請求項２に記載する流体圧制御弁であって、真空弁として使われることを特徴とする。
【０００９】
このような構成を有する本発明の流体圧制御弁では、ハンドルの順方向の回転操作によって、第１弁棒が本体内を移動し、かかる第１弁棒の一端に取り付けられた弁体が本体に接面すると、本発明の流体圧制御弁は閉じられることになる。そして、ハンドルの順方向の回転操作をさらに行うと、第１弁棒は本体内を移動することができないので、ハンドルが第１弁棒に対し一端側にスライド移動する。
【００１０】
このように、ハンドルが第１弁棒に対し一端側にスライド移動すると、ハンドルは第１弁棒に挿着されている第２弁棒に当接する。従って、その後に、ハンドルの順方向の回転操作をさらに行うと、第２弁棒は第１弁棒に対し一端側にスライドしながら移動するので、第２弁棒と弁体の間に挟まれるようにして第１弁棒に挿着されたスプリングは圧縮されることになる。このとき、かかるスプリングには圧縮に対する反発力が発生し、弁体と第２弁棒に作用する。弁体に作用するスプリングの反発力は、弁体を本体に密着させる力として作用する。また、第２弁棒に作用するスプリングの反発力は、第２弁棒に当接するハンドルに作用するので、弁体が本体に密着した状態でのハンドルの回転操作を重くさせる。
【００１１】
また、ハンドルの逆方向の回転操作によって、第１弁棒が本体内を移動し、第１弁棒の一端に取り付けられた弁体が本体内を移動すると、かかる弁体は本体から離間しているので、本発明の流体圧制御弁は開いている状態となる。第１弁棒が本体内を移動する際は、第１弁棒に挿着された第２弁棒も一緒に本体内を移動するので、ハンドルの逆方向の回転操作をさらに行うと、第２弁棒が本体に当接することになる。そして、第２弁棒が本体に当接した後に、ハンドルの逆方向の回転操作をさらに行うと、第２弁棒は本体内を移動することができないので、第１弁棒が他端側に第２弁棒に対しスライド移動する。
【００１２】
このように、第１弁棒が他端側に第２弁棒に対しスライドしながら移動すると、第２弁棒と弁体の間に挟まれるようにして第１弁棒に挿着されたスプリングは圧縮されることになる。このとき、かかるスプリングには反発力が発生し、弁体と第２弁棒に作用する。特に、弁体に作用するスプリングの反発力は、第１弁棒を介してハンドルに作用するので、第２弁棒が本体に当接した状態でのハンドルの回転操作を重くさせる。
【００１３】
すなわち、本発明の流体圧制御弁は、弁体に作用するスプリングの反発力のみが、弁体を本体に密着させる力として作用しており、ハンドルを順方向に回転させすぎても、弁体を本体に均一に密着させることが可能となるので、優れた耐用性を有することができる。
【００１４】
また、ハンドルを順方向に回転させすぎたときには、第２弁棒に作用するスプリングの反発力が、第２弁棒と当接するハンドルに作用するので、弁体が本体に密着した状態でのハンドルの回転操作を重くさせる一方、ハンドルを逆方向に回転させすぎたときには、弁体に作用するスプリングの反発力が、第１弁棒を介してハンドルに作用するので、第２弁棒が本体に当接した状態でのハンドルの回転操作を重くさせるから、いわゆる全開時、全閉時におけるハンドルの位置が緩むことがない。さらに、全開時、全閉時以外においては、ハンドルにスプリングの反発力が作用することはないので、ハンドルの回転操作が非常にスムーズとなる。
【００１５】
また、全閉時において、弁体を本体に均一に密着させたり、ハンドルの回転操作を重くさせることを、全閉時のシール性能が重要な真空弁に対して適用すれば、それらの効果はより一層大きなものとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。図１に、本実施の形態の真空弁１の断面図を示す。本実施の形態の真空弁１は、流体圧制御弁の一つであり、回転つまみ１０（「ハンドル」に相当する）の回転操作による本体１１内の弁体１２の移動で開閉を行うものである。そして、本実施の形態の真空弁１は、第１弁棒２０と第２弁棒３０とを備えている。
【００１７】
第１弁棒２０には、その下端（「一端」に相当する）に、弁体１２が共回りすることなく取り付けられている。また、上端側（「他端側」に相当する）では、回転つまみ１０が、スラストベアリング２１を介して、第１弁棒２０の軸方向にスライド自在に取り付けられている。尚、かかるスライドは、上端側に設けられた干渉部材２２がスラストベアリング２１と当接することによって制限される。また、回転つまみ１０には、その内部において、本体１１と螺接するとともに、スラストベアリング２１が固定されているので、回転つまみ１０の回転操作に伴って、第１弁棒２０も回転しながら本体１１内を上下に移動する。
【００１８】
また、第１弁棒２０には、２つの受皿２４と、その間にスプリング４０が挿着されている。かかるスプリング４０は、下方の受皿２４を介して、第１弁棒２０の下端に取り付けられた弁体１２と当接している。また、上方の受皿２４は、スプリング４０の付勢力によって、第１弁棒２０の中央からやや下端側に設けられた干渉部材２３に当接している。尚、２つの受皿２４とその間に挟まれたスプリング４０も、第１弁棒２０と共回りすることはない。
【００１９】
さらに、第１弁棒２０には、スラストベアリング３１を介して、第２弁棒３０が軸方向にスライド自在に挿着されている。かかる第２弁棒３０は、その下端が、上方の受皿２４を介して、スプリング４０と当接している。尚、第２弁棒３０の上端において、スラストベアリング３１が固定されているので、回転つまみ１０の回転操作に伴って、第１弁棒２０が回転しながら本体１１内を上下に移動すれば、スラストベアリング３１を介して、第２弁棒３０も回転しながら本体１１内を上下に移動する。
【００２０】
次に、本実施の形態の真空弁１における、いわゆる全閉時及び全開時までの動作について説明する。先ず、真空弁１の全閉時までの動作について説明する。真空弁１を閉じるためには、図１の状態において、回転つまみ１０を順方向に回転操作して、本体１１内で第１弁棒２０及び第２弁棒３０を回転させながら下に移動させ、図２に示すように、第１弁棒２０の一端に取り付けられた弁体１２を本体１１に接面させる。
【００２１】
その後、弁体１２を本体１１に密着させるため、回転つまみ１０の順方向の回転操作をさらに行う。しかし、回転つまみ１０を順方向にさらに回転させても、第１弁棒２０の一端に取り付けられた弁体１２は本体１１に既に接面しており、第１弁棒２０は本体１１内を下に移動することができない。従って、回転つまみ１０の順方向の回転に伴い、第１弁棒２０にスラスト力が発生するので、スラストベアリング２１により、回転つまみ１０が第１弁棒２０に対し下側にスライド移動する。
【００２２】
このように、回転つまみ１０が第１弁棒２０に対し下側にスライド移動すると、回転つまみ１０は、スラストベアリング３１を介して、第１弁棒２０に挿着されている第２弁棒３０の上端に当接する。従って、その後に、回転つまみ１０の順方向の回転操作をさらに行えば、回転つまみ１０は第１弁棒２０に対し下側にスライド移動し続け、第２弁棒３０を下側へ押し出そうとする。この結果、スラストベアリング３１により、第２弁棒３０は第１弁棒２０に対し下側にスライドしながら移動するので、図３に示すように、２つの受皿２４を介して第２弁棒３０と弁体１２の間に挟まれるようにして第１弁棒２０に挿着されたスプリング４０が圧縮されることになる。
【００２３】
このとき、かかるスプリング４０には圧縮に対する反発力が発生し、受皿２４を介して、弁体１２と第２弁棒２０に作用する。弁体１２に作用するスプリング４０の反発力は、弁体１２を本体１１に密着させる力として作用する。また、第２弁棒３０に作用するスプリング４０の反発力は、第２弁棒３０に当接する回転つまみ１０に作用するので、弁体１２が本体１１に密着した状態での回転つまみ１０の回転操作を重くさせる。このような状態が、真空弁１の全閉時の状態である。
【００２４】
次に、真空弁１の全開時までの動作について説明する。真空弁１を開くためには、回転つまみ１０を逆方向に回転操作して、上述した動作を逆に行えば、図３から図１の状態に戻り、弁体１２は本体１１から離間するので、真空弁１を開けることができる。さらに、図１の状態において、回転つまみ１０を逆方向に回転操作すると、本体１１内で第１弁棒２０及び第２弁棒３０は回転しながら上に移動するので、図４に示すように、第２弁棒３０が本体１１ａに当接することになる。
【００２５】
そして、第２弁棒３０が本体１１ａに当接した後に、回転つまみ１０の逆方向の回転操作をさらに行うと、第２弁棒３０は本体１１ａに既に当接しているので、第２弁棒３０は本体１１内を上に移動することができない。従って、回転つまみ１０の逆方向の回転に伴い、スラストベアリング３１により、第１弁棒１０が上側に第２弁棒３０に対し回転しながらスライド移動する。
【００２６】
このように、第１弁棒２０が上側に第２弁棒３０に対しスライドしながら移動すると、図５に示すように、２つの受皿２４を介して第２弁棒３０と弁体１２の間に挟まれるようにして第１弁棒２０に挿着されたスプリング４０は圧縮されることになる。このとき、かかるスプリング４０には反発力が発生し、受皿２４を介して、弁体１２と第２弁棒３０に作用する。特に、弁体１２に作用するスプリング４０の反発力は、第１弁棒２０を介して回転つまみ１０に作用するので、第２弁棒３０が本体１１ａに当接した状態での回転つまみ１０の回転操作を重くさせる。このような状態が、真空弁１の全開時の状態である。
【００２７】
以上詳細に説明したように、本実施の形態の真空弁１は、弁体１２に作用するスプリング４０の反発力のみが、弁体１２を本体１１に密着させる力として作用しており、回転つまみ１０を順方向に回転させすぎても、弁体１２を本体１１に均一に密着させることが可能となるので、優れた耐用性を有することができる。
【００２８】
また、回転つまみ１０を順方向に回転させすぎたときには、第２弁棒３０に作用するスプリング４０の反発力が、第２弁棒２０と当接する回転つまみ１０に作用するので、弁体１２が本体１１に密着した状態での回転つまみ１０の回転操作を重くさせる一方、回転つまみ１０を逆方向に回転させすぎたときには、弁体１２に作用するスプリング４０の反発力が、第１弁棒２０を介して回転つまみ１０に作用するので、第２弁棒３０が本体１１ａに当接した状態での回転つまみ１０の回転操作を重くさせるから、いわゆる全開時、全閉時における回転つまみ１０の位置が緩むことがない。さらに、全開時、全閉時以外においては、回転つまみ１０にスプリング４０の反発力が作用することはないので、回転つまみ１０の回転操作が非常にスムーズとなる。
【００２９】
また、全閉時において、弁体１２を本体１１に均一に密着させたり、回転つまみ１０の回転操作を重くさせることを、全閉時のシール性能が重要な真空弁１に対して適用しているので、その他の流体圧制御弁に比べて、それらの効果はより一層大きなものとなる。
【００３０】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態の真空弁１の回転つまみ１０は、キャップの形状を有しているものであるが、これに代わって、ハンドルの形状を有しているものでもよい。
【００３１】
また、本実施の形態の真空弁１は、本発明を流体圧制御弁に適用した一例であって、その他の流体圧制御弁に対しても、本発明を適用することが可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の流体圧制御弁は、弁体に作用するスプリングの反発力のみが、弁体を本体に密着させる力として作用しており、ハンドルを順方向に回転させすぎても、弁体を本体に均一に密着させることが可能となるので、優れた耐用性を有することができる。
【００３３】
また、ハンドルを順方向に回転させすぎたときには、第２弁棒に作用するスプリングの反発力が、第２弁棒と当接するハンドルに作用するので、弁体が本体に密着した状態でのハンドルの回転操作を重くさせる一方、ハンドルを逆方向に回転させすぎたときには、弁体に作用するスプリングの反発力が、第１弁棒を介してハンドルに作用するので、第２弁棒が本体に当接した状態でのハンドルの回転操作を重くさせるから、いわゆる全開時、全閉時におけるハンドルの位置が緩むことがない。さらに、全開時、全閉時以外においては、ハンドルにスプリングの反発力が作用することはないので、ハンドルの回転操作が非常にスムーズとなる。
【００３４】
また、全閉時において、弁体を本体に均一に密着させたり、ハンドルの回転操作を重くさせることを、全閉時のシール性能が重要な真空弁に対して適用すれば、それらの効果はより一層大きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】真空弁の断面図である。
【図２】全閉時直前の真空弁の断面図である。
【図３】全閉時における真空弁の断面図である。
【図４】全開時直前の真空弁の断面図である。
【図５】全開時における真空弁の断面図である。
【図６】従来技術の真空弁の断面図である。
【符号の説明】
１ 真空弁
１０ 回転つまみ
１１ 本体
１２ 弁体
２０ 第１弁棒
３０ 第２弁棒
４０ スプリング

Claims (3)

1. ハンドル１０の回転操作による本体内の弁体１２の移動で開閉を行う流体圧制御弁において、
   前記弁体１２を一端に取り付け、前記ハンドル１０を他端側において軸方向にスライド自在に取り付けるとともに、前記弁体１２に当接するスプリング４０を挿着させた第１弁棒２０と、
   前記第１弁棒２０にスライド自在に挿着されて前記スプリング４０に当接する第２弁棒３０とを備え、
   前記第１弁棒２０の一端に取り付けられた前記弁体１２が前記本体１１に接面している場合に、前記ハンドル１０が順方向に回転操作されると、前記ハンドル１０が前記第１弁棒２０に対し一端側にスライド移動して前記第２弁棒３０に当接することにより、前記第２弁棒３０が前記第１弁棒２０に対し一端側にスライド移動して前記スプリング４０を圧縮させることを特徴とする流体圧制御弁。
2. 請求項１に記載する流体圧制御弁において、
   前記第２弁棒３０が前記本体１１ａに当接している場合に、前記ハンドル１０が逆方向に回転操作されると、前記第１弁棒２０が他端側に前記第２弁棒３０に対しスライド移動して前記スプリング４０を圧縮させることを特徴とする流体圧制御弁。
3. 請求項１又は請求項２に記載する流体圧制御弁において、
   真空弁として使われることを特徴とする流体圧制御弁。

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