JP4162335B2 - Gate valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道管やガス管等の流体管の管路を開閉する仕切弁に係り、特に、流体管の管軸に対して垂直方向に移動する弁体を有する仕切弁であって、前記弁体は、上下に移動する支持部材を有しており、該支持部材には、弁箱開口及び弁箱内周壁をシールするための変形可能なシール部が支持されている形式の仕切弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の仕切弁には、図4に示すように、既設の流体管Aを弁箱として利用するものがあり、この場合、弁箱としての流体管Aに弁箱開口Bが設けられていて、この弁箱開口Bを閉塞するとともにねじスピンドルCを回動可能に支承するためのふたDが、フランジ結合部Eが形成された割T字管Fを介して流体管Aに結合されており、このふたD及び流体管Aの弁箱内に、弁体GがねじスピンドルCによって上下に移動可能に支承される。弁体Gは、ねじスピンドルCに螺合する金属製の支持部材Hと、弁箱開口Bをシールするためのゴム製で環状の第1のシール部Iと、弁箱内周壁Jをシールするためのゴム製でU字形の半径方向に変形可能な第2のシール部Kとによって構成されている。
【0003】
このような構成の仕切弁の作用を、特に閉弁過程に関して説明する。ねじスピンドルCを閉弁方向に回転させると、ねじスピンドルCに螺合している支持部材Hは、第1及び第2のシール部I、Kを伴って徐々に下降し、やがて第2のシール部Kの湾曲した下端面が弁箱内周壁Jの底部に当接することになる。その後更にねじスピンドルCを回転させて、支持部材Hを強制的に押し下げると、第2のシール部Kが垂直方向で圧縮されるので、その両脚部の左右両側面が、横方向に、すなわち半径方向に強制的に膨出させられて、弁箱内周壁Jに当接することになる。ねじスピンドルCを更に回転させて、第2のシール部Kのシール面、すなわち下端面と左右両側面を弁箱内周壁Jに十分な力で圧着させ、そして、これと同時に第1のシール部Iを弁箱開口Bの周縁部に同様に圧着させると、仕切弁の閉弁が完了する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の仕切弁においては、第2のシール部Kに対する垂直方向の圧縮に基づいて、その両脚部を間接的に半径方向に膨出させていたので、十分なシール圧力を得るためには、第2のシール部Kを相当強力に垂直方向に圧縮しなければならなかった。したがって、このような強力な圧縮に起因して、第2のシール部Kは勿論のこと、弁箱としての流体管A、ねじスピンドルC、支持部材H、そしてふたD等にも過大な負荷が必然的に発生するようになり、それゆえ、それら各部材の耐用期間が極端に短くなるという欠点があった。
【0005】
また、閉弁に際して、ねじスピンドルCは、第2のシール部Kの過大な圧縮抵抗を受けるために、ねじスピンドルCを回転させるために必要なトルクは急激に増大する。これは、仕切弁の操作性を低下させる原因となっていた。
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決するためになされたもので、シール部の全体的な圧縮量を必要最低限に抑えて、耐用期間を十分に延長するとともに、操作性を向上させた仕切弁を提供する点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の仕切弁は、流体管に孔設された貫通孔からこの流体管内に出入りする弁体を有し、該弁体が、流体管に対して進退移動するとともに貫通孔周囲をシールするための第1のシール部と、流体管内周壁をシールするための変形可能な第2のシール部とを支持する支持部材からなる形式の仕切弁において、前記支持部材には、第2のシール部の内径方向への膨出を防ぐ機能を有する補助部材が設けられるとともに、この補助部材の移動と連係して移動する拡幅部材が第2のシール部内に設けられ、弁体の閉弁方向の移動によって前記拡幅部材を第2のシール部と補助部材との間に導き、前記第2のシール部の両側部を弁箱内周壁に向かって膨出させることを特徴としている。
この特徴により、仕切弁を閉弁させるために、弁体を下降させると、支持部材、補助部材、拡幅部材及び各シール部が下降運動に追従して下降する。やがて、第2のシール部の下端面が流体管内周壁の底部に当接して、第2のシール部及び拡幅部材の下降運動が停止すると、それ以後は、支持部材及び補助部材のみが下降する。支持部材は第2のシール部をその下降に伴って圧縮するとともに、補助部材は第2のシール部の内面に接触してその圧縮に伴う内径方向への膨出を防ぎつつ、拡幅部材を第2のシール部の内面との間に強制的に誘導し、この第2のシール部を外側へ押し出す。
すなわち、閉弁時に、補助部材と拡幅部材によって第2シール部の左右両側部を直接半径方向に膨出させることができるので、シール部を必要なシール圧力を越えて過大に圧縮させる必要がない。したがって、各部材に過大な負荷が作用することがないので、仕切弁の耐用期間を大幅に延長させることができる。
【0008】
前記補助部材おける第2のシール部と対向する外面側には、先細り状の一対のテーパ面が形成されているのが好ましい。
このようにすると、第2のシール部及び拡幅部材が下降運動を停止した後、補助部材が更に下降し、拡幅部材が第2のシール部の内面との間に強制的に誘導されるときに、補助部材の先細りのテーパ面で無理な圧縮を伴うことなく誘導されるので、閉弁に際してのトルクが急激に増大することがなくなり、操作性が向上する。
【0009】
前記拡幅部材は、一対の球体または円柱体であって、弁体が開の状態では、第2のシール部の先端方向所定位置に配置されているのが好ましい。
このようにすると、第2のシール部及び拡幅部材が下降運動を停止した後、補助部材が更に下降し、拡幅部材を第2のシール部の内面との間に強制的に誘導するときに、拡幅部材が球体または円柱体であるので、誘導されて移動するときに回転でき、また、補助部材に接触する面積が少なくなるので移動抵抗が少なくなり、閉弁に際してのトルクが急激に増大することがなく、操作性が向上する。
また拡幅部材が第2のシール部の先端方向に位置しているので、第2のシール部の下降の途中に拡幅力が働かないため、閉弁に際してのトルクが急激に増大することがなく、操作性が向上する。
【0010】
前記第2のシール部には、拡幅部材を補助部材のテーパ面の外側に位置させる収容溝が形成されているのが好ましい。
このようにすると、拡幅部材が補助部材の外側に常時位置しているので、拡幅部材を補助部材によって第2のシール部の内面との間に誘導することが確実に行われるようになり、第2のシール部を膨出させて弁箱内周壁に圧着させて止水することに対しての信頼性が向上する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0012】
図1、2、3には、本発明の弁体1の実施例が示されている。この弁体1は、支持部材2と、この支持部材2の下部に位置する一対の補助部材3と、後記第2シール部6bを管軸方向より挟み込む一対の対向板4と、支持部材2を上下させるねじスピンドル8が螺合されているねじコマ5と、図示されていない弁箱開口をシールする第1シール部6aと弁箱内周壁をシールする第2シール部6bとからなるゴム製のシール部6と、拡幅部材7とで構成されている。この支持部材2の上部には、ねじコマ5を係合させる係合溝2aが管軸直角方向に設けられている。
【0013】
支持部材2の下部には、第1シール部6aが取り付けられる凹部が形成され、第2シール部6bを挟持する対向板4、4が所定の間隔を管軸方向に空けて一体に設けられている。支持部材2の内部には、ねじスピンドル8が挿通するスピンドル孔2bが設けられている。
【0014】
対向板4は、その幅が弁箱開口よりも小さく形成され、その先端部は、弁箱として使用する流体管の内径より小径の円弧状に形成されている。
【0015】
補助部材3、3は、支持部材2の下部の対向板4、4の間に、管軸に平行に一体に設けられ、その先端の外面は、中心方向に向かって傾斜するテーパ面3aが形成されている。また、後述する拡幅部材7の管軸方向の移動を防止するための2条の溝3bが弁体の挿入方向に沿って外面に形成されている。溝3bは、拡幅部材7が球状の場合に設けられ、拡幅部材7の配置数によって変化し、拡幅部材7が片側1個の場合は1条であり、3個の場合は3条形成されることになる。
【0016】
ゴム製のシール部6は、支持部材2の下部に設けられた凹部に取り付けられ弁箱開口をシールする第1シール部6aと、対向板4、4に挟持され弁箱内周壁をシールするU字形の第2シール部6bとからなる。第1シール部6aは、閉弁時に図示しない弁箱開口を密封するために、弁箱開口の形状に相応した形状に形成されている。
【0017】
第2シール部6bは、非圧縮状態ではその幅は弁箱開口よりも若干小さくされ弁箱開口からの挿通が可能とされており、その長さは弁箱として使用する流体管の内径よりも長くされている。第2シール部6bの内周面の底部中央部には係止部6cが形成され、左右に設けられた収容溝6dには一対の拡幅部材7が配置されている。
【0018】
シール部6の収容溝6d内に配置される拡幅部材7は、この実施例の場合、プラスチックまたは金属製の剛性の球体である。しかしながら、この球体に代えて対向板4、4の間隔よりも若干短い長さの剛性の円柱体を使用することもできる。その場合には、対向板4、4が円柱体の管軸方向の移動を防止するので、補助部材3の溝3bは設ける必要がない。(図3(b))
【0019】
なお、支持部材2の上部に形成された係合溝2aには、ねじコマ5が回転不能に配置され、ねじコマ5に形成された雌ねじ部にねじスピンドル8が螺入されており、ねじスピンドル8を回転させることによって弁体1が上下動するようになっている。
【0020】
次にこの実施例の作用を説明する。
【0021】
まず、開弁状態では、拡幅部材7はゴム製のシール部6の収容溝6dに配置され、補助部材3は拡幅部材7に接触しない上方に位置している。
【0022】
次に、この状態から仕切弁を閉弁させるために、ねじスピンドル8を回転させて支持部材2を下降させると、やがて、シール部6の第2シール部6bの下端面が、図示しない弁箱内周壁の底部に当接して、第2シール部6bの下降運動が停止する。
【0023】
それ以後は、支持部材2と補助部材3がねじスピンドル8の回転に応じて下降し、支持部材2の下部が第2シール部6bを圧縮する。この場合、補助部材3の外周面に第2シール部6bの内周面が当接し内径方向への膨出を防止し、補助部材3の下降に伴って、収容溝6d内の拡幅部材7はテーパ面3aに沿って移動し、溝3bに係合しながらシール部6の弾性力に抗して外側へ押し出されるようになる。
【0024】
したがって、シール部6の第2シール部6bは、徐々に押し下げられると同時に横方向へ、すなわち図示しない弁箱内周壁の両側部に向かって膨出させられる(図2の右側)。こうして、シール部6の第2シール部6bが、図示しない弁箱内周壁に対して十分な力で圧着されると、それと同時にシール部6の第1シール部6aが、図示しない弁箱開口の周縁部に対して同様に十分な力で圧着されるようになる。ここでシール部の適正な圧縮作用に基づいて、閉弁時においてねじスピンドルの回転トルクは比較的小さく維持されるので、仕切弁の操作性が向上する。
【0025】
次に、この閉弁状態から仕切弁を開弁させるには、ねじスピンドル8を逆方向に回転させればよい。この場合、弁体1の各部材の運動は、前記閉弁時の運動と全く逆である。つまり、収容溝6dから外側へ押し出されていた拡幅部材7は、補助部材3の上昇に伴って、シール部6の弾性力によって徐々に内側へ押し戻されるので、シール部6の第2シール部6b両側のシール面が図示しない弁箱内周壁の両側部から離れる。同時に、第1シール部6aも弁箱開口から離れ、ねじスピンドル8の回転に応じて、支持部材2、すなわち弁体1も同様に上昇する。
【0026】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、本発明の具体的な構成はこれに限定されるものではない。
【0027】
実施例では、補助部材は支持部材に一体に設けられていたが、別体として第2シール部の内側に配置し、第2シール部が圧縮されるときに補助部材も押圧されて第2シール部の底部に移動するようにしてもよい。
【発明の効果】
発明によれば、仕切弁を閉弁させるために、弁体を下降させると、支持部材、補助部材、拡幅部材及び各シール部が下降運動に追従して下降する。やがて、第2のシール部の下端面が流体管内周壁の底部に当接して、第2のシール部及び拡幅部材の下降運動が停止すると、それ以後は、支持部材及び補助部材のみが下降する。支持部材は第2のシール部をその下降に伴って圧縮するとともに、補助部材は第2のシール部の内面に接触してその圧縮に伴う内径方向への膨出を防ぎつつ、拡幅部材を第2のシール部の内面との間に強制的に誘導し、この第2のシール部を外側へ押し出す。
すなわち、閉弁時に、補助部材と拡幅部材によって第2シール部の左右両側部を直接半径方向に膨出させることができるので、シール部を必要なシール圧力を越えて過大に圧縮させる必要がない。したがって、各部材に過大な負荷が作用することがないので、仕切弁の耐用期間を大幅に延長させることができる。
【0028】
請求項2の発明によれば、第2のシール部及び拡幅部材が下降運動を停止した後、補助部材が更に下降し、拡幅部材が第2のシール部の内面との間に強制的に誘導されるときに、補助部材の先細りのテーパ面で無理な圧縮を伴うことなく誘導されるので、閉弁に際してのトルクが急激に増大することがなくなり、操作性が向上する。
【0029】
請求項3の発明によれば、第2のシール部及び拡幅部材が下降運動を停止した後、補助部材が更に下降し、拡幅部材を第2のシール部の内面との間に強制的に誘導するときに、拡幅部材が球体または円柱体であるので、誘導されて移動するときに回転でき、また、補助部材に接触する面積が少なくなるので移動抵抗が少なくなり、閉弁に際してのトルクが急激に増大することがなく、操作性が向上する。
また拡幅部材が第2のシール部の先端方向に位置しているので、第2のシール部の下降の途中に拡幅力が働かないため、閉弁に際してのトルクが急激に増大することがなく、操作性が向上する。
【0030】
請求項4の発明によれば、拡幅部材が補助部材の外側に常時位置しているので、拡幅部材を補助部材によって第2のシール部の内面との間に誘導することが確実に行われるようになり、第2のシール部を膨出させて弁箱内周壁に圧着させて止水することに対しての信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における弁体の部分的縦断面を含む側面図である。
【図2】同じく、1−1縦断面図であって、左側は開弁状態を示し、右側は閉弁状態を示している。
【図3】同じく、2−2横断面図であって、(a)は拡幅部材が球体の場合であり、(b)は拡幅部材が円柱体の場合である。
【図4】従来の仕切弁の縦断面図であって、左側は開弁状態を示し、右側は閉弁状態を示している。
【符号の説明】
1 弁体
2 支持部材
2a 係合溝
2b スピンドル孔
3 補助部材
3a テーパ面
3b 溝
4 対向板
5 ねじコマ
6 シール部
6a 第1シール部
6b 第2シール部
6c 係止部
6d 収容溝
7 拡幅部材
8 ねじスピンドル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gate valve for opening and closing a pipe of a fluid pipe such as a water pipe or a gas pipe, and in particular, a gate valve having a valve body that moves in a direction perpendicular to the pipe axis of the fluid pipe, The valve body has a support member that moves up and down, and the support member relates to a gate valve of a type in which a deformable seal portion for sealing the valve box opening and the inner peripheral wall of the valve box is supported. .
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 4, a conventional gate valve uses an existing fluid pipe A as a valve box. In this case, a valve pipe opening B is provided in the fluid pipe A as a valve box, A lid D for closing the valve box opening B and rotatably supporting the screw spindle C is coupled to the fluid pipe A via a split T-shaped pipe F in which a flange coupling portion E is formed. In the valve box of the lid D and the fluid pipe A, a valve body G is supported by a screw spindle C so as to be movable up and down. The valve body G seals a metal support member H that is screwed onto the screw spindle C, a rubber-made first annular seal portion I for sealing the valve box opening B, and a valve box inner peripheral wall J. And a second seal portion K made of rubber and deformable in a U-shaped radial direction.
[0003]
The operation of the gate valve having such a configuration will be described particularly with respect to the valve closing process. When the screw spindle C is rotated in the valve closing direction, the support member H screwed to the screw spindle C gradually descends with the first and second seal portions I and K, and eventually the second seal. The curved lower end surface of the portion K comes into contact with the bottom of the valve box inner peripheral wall J. After that, when the screw spindle C is further rotated and the support member H is forcibly pushed down, the second seal portion K is compressed in the vertical direction, so that the left and right side surfaces of both legs are in the lateral direction, that is, the radius. It is forced to bulge in the direction and comes into contact with the inner peripheral wall J of the valve box. The screw spindle C is further rotated so that the sealing surface of the second sealing portion K, that is, the lower end surface and the left and right side surfaces are pressed against the inner peripheral wall J of the valve box with sufficient force. When I is similarly crimped to the peripheral edge of the valve box opening B, the closing of the gate valve is completed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the gate valve having such a configuration, both legs are indirectly bulged in the radial direction based on the compression in the vertical direction with respect to the second seal portion K, so that a sufficient seal pressure is obtained. Had to compress the second seal K in the vertical direction with considerable force. Therefore, due to such strong compression, an excessive load is applied not only to the second seal portion K but also to the fluid pipe A as the valve box, the screw spindle C, the support member H, and the lid D. There is a drawback that the service life of the respective members is extremely shortened.
[0005]
Further, when the valve is closed, the screw spindle C receives excessive compression resistance of the second seal portion K, so that the torque required to rotate the screw spindle C increases rapidly. This has been a cause of lowering the operability of the gate valve.
[0006]
The problem to be solved by the present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and the overall compression amount of the seal portion is suppressed to the necessary minimum, the service life is sufficiently extended, and the operability is improved. The point is to provide an improved gate valve.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the gate valve of the present invention has a valve body that enters and exits from the through hole formed in the fluid pipe, and the valve body moves forward and backward with respect to the fluid pipe. And a gate valve of a type comprising a support member that supports a first seal portion for sealing the periphery of the through-hole and a deformable second seal portion for sealing the inner peripheral wall of the fluid pipe. Is provided with an auxiliary member having a function of preventing the second seal portion from bulging in the inner diameter direction, and a widening member that moves in conjunction with the movement of the auxiliary member is provided in the second seal portion. The widening member is guided between the second seal portion and the auxiliary member by movement of the body in the valve closing direction, and both side portions of the second seal portion are bulged toward the inner peripheral wall of the valve box. Yes.
With this feature, when the valve body is lowered in order to close the gate valve, the support member, the auxiliary member, the widening member, and each seal portion are lowered following the downward movement. Eventually, when the lower end surface of the second seal part comes into contact with the bottom part of the inner peripheral wall of the fluid pipe and the downward movement of the second seal part and the widening member stops, only the support member and the auxiliary member descend thereafter. The support member compresses the second seal portion as it descends, and the auxiliary member contacts the inner surface of the second seal portion and prevents the expansion of the widening member while preventing expansion in the inner diameter direction due to the compression. It forcibly guides between the inner surfaces of the two seal portions and pushes the second seal portion outward.
That is, when the valve is closed, the left and right side portions of the second seal portion can be directly bulged in the radial direction by the auxiliary member and the widening member, so that the seal portion does not need to be excessively compressed beyond the necessary seal pressure. . Therefore, since an excessive load does not act on each member, the service life of the gate valve can be greatly extended.
[0008]
It is preferable that a pair of tapered taper surfaces are formed on the outer surface facing the second seal portion in the auxiliary member.
In this case, after the second seal portion and the widening member stop the descending movement, the auxiliary member further descends, and when the widening member is forcibly guided between the inner surface of the second seal portion. Since the auxiliary taper is guided without excessive compression by the tapered surface of the auxiliary member, the torque at the time of valve closing does not increase rapidly, and the operability is improved.
[0009]
The widening member is a pair of spheres or cylinders, and is preferably disposed at a predetermined position in the distal direction of the second seal portion when the valve body is open.
In this way, after the second seal portion and the widening member stop the downward movement, the auxiliary member further lowers, and when the widening member is forcibly guided between the inner surface of the second seal portion, Since the widening member is a sphere or a cylindrical body, it can be rotated when guided and moved, and since the area in contact with the auxiliary member is reduced, the movement resistance is reduced, and the torque at the time of closing the valve increases rapidly. The operability is improved.
Further, since the widening member is located in the distal direction of the second seal portion, the widening force does not work during the lowering of the second seal portion, so that the torque at the time of closing the valve does not increase rapidly, Operability is improved.
[0010]
In the second seal portion, it is preferable that an accommodation groove for positioning the widening member outside the tapered surface of the auxiliary member is formed.
In this case, since the widening member is always located outside the auxiliary member, the widening member is reliably guided between the second sealing portion and the inner surface of the second seal portion by the auxiliary member. The reliability with respect to stopping the water by expanding the
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0012]
1, 2 and 3 show an embodiment of the
[0013]
A concave portion to which the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
In the non-compressed state, the
[0018]
In this embodiment, the widening
[0019]
In addition, in the engaging
[0020]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0021]
First, in the valve open state, the widening
[0022]
Next, in order to close the gate valve from this state, when the
[0023]
Thereafter, the
[0024]
Accordingly, the
[0025]
Next, in order to open the gate valve from this closed state, the
[0026]
While the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to this.
[0027]
In the embodiment, the auxiliary member is provided integrally with the support member. However, the auxiliary member is disposed inside the second seal portion as a separate member, and the auxiliary member is also pressed when the second seal portion is compressed. You may make it move to the bottom part of a part.
【The invention's effect】
According to the invention, when the valve body is lowered in order to close the gate valve, the support member, the auxiliary member, the widening member, and each seal portion are lowered following the downward movement. Eventually, when the lower end surface of the second seal part comes into contact with the bottom part of the inner peripheral wall of the fluid pipe and the downward movement of the second seal part and the widening member stops, only the support member and the auxiliary member descend thereafter. The support member compresses the second seal portion as it descends, and the auxiliary member contacts the inner surface of the second seal portion and prevents the expansion of the widening member while preventing expansion in the inner diameter direction due to the compression. It forcibly guides between the inner surfaces of the two seal portions and pushes the second seal portion outward.
That is, when the valve is closed, the left and right side portions of the second seal portion can be directly bulged in the radial direction by the auxiliary member and the widening member, so that the seal portion does not need to be excessively compressed beyond the necessary seal pressure. . Therefore, since an excessive load does not act on each member, the service life of the gate valve can be greatly extended.
[0028]
According to the second aspect of the present invention, after the second seal portion and the widening member stop the descending movement, the auxiliary member further descends, and the widening member is forcibly guided between the inner surface of the second seal portion. When this is done, it is guided without excessive compression by the tapered surface of the auxiliary member, so that the torque at the time of valve closing does not increase rapidly, and the operability is improved.
[0029]
According to the invention of
Further, since the widening member is located in the distal direction of the second seal portion, the widening force does not work during the lowering of the second seal portion, so that the torque at the time of closing the valve does not increase rapidly, Operability is improved.
[0030]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view including a partial longitudinal section of a valve body in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is also a vertical sectional view of 1-1, wherein the left side shows a valve open state and the right side shows a valve closed state.
3 is a cross-sectional view taken along the line 2-2. FIG. 3A is a case where the widening member is a sphere, and FIG. 3B is a case where the widening member is a cylindrical body.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a conventional gate valve, the left side showing a valve open state and the right side showing a valve closed state.
[Explanation of symbols]
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