JP4897366B2 - バルブ並びにバルブとパネルの固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、バルブ並びにバルブとパネルの固定構造に関し、より詳しくは、薄いパネルに対してもガタツキを生じることなく確実に固定することが可能なバルブ並びにバルブとパネルの固定構造に関する。

従来、バルブをパネルに対して固定する場合には、図４に示すような、ボディ（Ｂ）の外周面にフランジ（Ｆ）及び雄ねじ（Ｓ）が形成され、雄ねじ（Ｓ）にナット（Ｎ）を螺合させた構造を有するバルブが使用される。
このような構造のバルブは、図５に示すように、ナット（Ｎ）の下端面とフランジ（Ｆ）の上端面との間にパネル（Ｐ）を挟みつけることにより、パネル（Ｐ）に対して固定することができる。

しかしながら、製造上の制約から、フランジ（Ｆ）の端面まで完全にねじを加工することができず、雄ねじ（Ｓ）の下端部には不完全ねじ部とねじ加工ができない部分（以下、合わせて不完全ねじ部等という）（Ｓ１）が不可避的に生じてしまい、不完全ねじ部より下方にナット（Ｎ）を移動させることはできない。
そのため、図４に示すような構造では、厚みが不完全ねじ部等（Ｓ１）の高さ（厚さ）より薄いパネル（Ｐ）に対して固定することはできなかった（図６参照）。

このような、不完全ねじ部等に関する問題点を解決するための技術としては、例えば下記特許文献１の開示技術が存在している。
この特許文献１の開示技術は、ねじ頭の首下位置に環状溝を設けて該首下位置の軸径をねじ谷径より小さくし、環状溝に座金を挿着したものであり、この開示技術によれば、被緊締物が薄くてもねじ頭を密着させて確実な締め付けを行うことが可能となる。

しかしながら、この特許文献１の開示技術のような、ねじ頭の首下位置に環状溝を設ける構造を、上記したバルブにそのまま適用した場合、図７に示すように、パネル（Ｐ）が環状溝（Ｇ）に入り込むことが可能となるため、ガタツキが生じ、ボディ（Ｂ）をパネル（Ｐ）に対して容易且つ正確に固定することができない。
また、特許文献１の開示技術のように座金を使用すると、部品点数が多くなって、製造コストの増加を招くために好ましくない。

実公昭４８−１３３２９号公報

本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、薄いパネルに対しても確実に固定することができるとともに、固定時にパネルのガタツキが生じることがなく容易且つ正確な固定が可能であり、しかもスペーサ等の部品を追加することなく形状変更のみでパネル厚みの変化に対応することができるバルブ並びにバルブとパネルの固定構造を提供するものである。

請求項１に係る発明は、入口流路及び出口流路を備えた弁箱と、前記流路を開閉するための弁棒と、前記弁箱に対して固定され且つ前記弁棒を操作する操作軸が挿通されたボディと、前記操作軸を上下動させるアクチュエータとを備えており、パネルに対して固定することが可能なバルブであって、前記弁箱とアクチュエータとの間において、前記ボディの外周面には、上部に雄ねじが形成され、下部に該雄ねじよりも大径のフランジが形成されており、前記雄ねじの下端部と前記フランジの上端部との間には、断面横向きＶ字状の切欠部が全周に亘り形成されており、前記パネルに対する固定時において、前記パネルに形成された貫通穴に前記雄ねじが挿通された状態で該雄ねじにナットが螺合され、該ナットの下端面と前記フランジの上端面との間に前記パネルが挟持固定されることを特徴とするバルブに関する。

請求項２に係る発明は、前記切欠部の下端部の外径が、前記雄ねじの外径と略等しいことを特徴とする請求項１記載のバルブに関する。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載のバルブがパネルに固定されてなる固定構造であって、前記パネルに貫通穴が形成され、該貫通穴に前記雄ねじが挿通された状態で該雄ねじにナットが螺合され、該ナットの下端面と前記フランジの上端面との間に前記パネルが挟持固定されてなることを特徴とするバルブとパネルの固定構造に関する。

請求項４に係る発明は、請求項２記載のバルブがパネルに固定されてなる固定構造であって、前記パネルが、前記貫通穴の内径と前記切欠部の下端部の外径が合致するように固定されていることを特徴とする請求項３記載のバルブとパネルの固定構造に関する。

請求項１に係る発明によれば、ボディの外周面において、雄ねじの下端部とフランジの上端部との間に切欠部が全周に亘り形成されていることにより、パネルに設けた貫通穴に雄ねじを挿通させ、雄ねじにナットを螺合して、ナットの下端面とフランジの上端面との間でパネルを挟んで固定する際に、ナットの下端面を雄ねじ下端よりも下方まで下降させることができるため、薄いパネルに対しても確実にボディを固定することが可能となる。更に、スペーサやパッキン等の追加部品を用いることなく形状変更のみによって薄いパネルに対応することができるため、製造コストの増加を招くことがない。また、切欠部が断面横向きＶ字状であることにより、パネルが切欠部に入り込みにくく、パネルのガタツキが抑制され、パネルに対する固定を容易に行うことが可能となる。

請求項２に係る発明によれば、切欠部の下端部の径が雄ねじの外径と略等しくされていることにより、パネルの貫通穴にボディの雄ねじを挿通した際に、雄ねじに挿通されたパネルがそのまま切欠部の下端部によって正確に位置決めされる。そのため、パネルのガタツキを確実に防ぐことができるとともに、パネルに対する固定を容易且つ正確に行うことが可能となる。

請求項３に係る発明によれば、請求項１又は２記載のバルブがパネルに固定されてなる固定構造において、パネルに貫通穴が形成され、該貫通穴にボディの雄ねじが挿通された状態で該雄ねじにナットが螺合され、ナットの下端面とフランジの上端面との間にパネルが挟持固定されていることにより、薄いパネルに対して確実にバルブを固定することができ、固定時においてガタツキが生じにくく、しかもスペーサ等の部品を追加することなく形状変更のみで薄いパネルに対応することができるバルブとパネルの固定構造を得ることができる。

請求項４に係る発明によれば、請求項２記載のバルブを用いた固定構造において、パネルの貫通穴の内径と切欠部の下端部の外径が合致するように固定されていることにより、パネルが切欠部に入り込んでガタツキが生じることが確実に防がれるとともに、パネルに対する固定を容易且つ正確に行うことができるバルブとパネルの固定構造を得ることができる。

以下、本発明に係るバルブ並びにバルブとパネルの固定構造の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
先ず、本発明に係るバルブの構成について説明する。
図１は、本発明に係るバルブの一例を示す断面図である。
本発明に係るバルブ（１）は、入口流路（２１）及び出口流路（２２）を備えた弁箱（２）と、これらの流路（２１，２２）を開閉するための弁棒（３）と、前記弁箱（２）に対して固定され且つ前記弁棒（３）を操作する操作軸（４）が挿通されたボディ（５）と、操作軸（４）を上下動させるアクチュエータ（６）とを備えている。

尚、図示例では、アクチュエータ（６）として手動操作式のハンドルが示されている為、以下の説明ではアクチュエータ（６）をハンドル（６）として説明する。
但し、本発明においてはアクチュエータ（６）の種類は限定されず、空圧式アクチュエータや電磁式アクチュエータの他の種類のアクチュエータを用いてもよい。

ボディ（５）の下端部には雄ねじ（５１）が形成されており、この雄ねじ（５１）は弁箱（２）の上部に形成された雌ねじ（２３）に螺合されている。
また、ボディ（５）の上端部はハンドル（６）の下端部に挿入されている。

ボディ（５）の外周面は、弁箱（２）とハンドル（６）との間の中間部において露出されており、この露出部分には、上部に雄ねじ（５２）が形成され、下部に該雄ねじ（５２）よりも大径のフランジ（５３）が形成されている。これら雄ねじ（５２）とフランジ（５３）は共に、露出されていない部分、すなわち弁箱（２）に螺合された雄ねじ（５１）の部分及びハンドル（６）に挿入された部分よりも大径に形成されている。
雄ねじ（５２）には、後述するパネルを固定するためのナット（１２）が螺合されている。

ボディ（５）に形成されたフランジ（５３）の下端面は、弁箱（２）の上端面に当接している。また、フランジ（５３）の下端面と弁箱（２）の上端面との間にはＯリング（８）が介装されている。

操作軸（４）の中途部には雄ねじ（４１）が形成されており、この雄ねじ（４１）はボディ（５）に形成された雌ねじ（５４）と螺合されている。
操作棒（４）の下端部には先細りテーパ状の棒体からなる弁棒（３）が連結されており、操作棒（４）の上端部はハンドル（６）に固定されている。
また、操作軸（４）の雄ねじ（４１）よりも下方部分には、大径部と小径部が交互に形成された段付き部が設けられており、大径部と小径部との間の部分にはＯリング（７）が介装されている。

ハンドル（６）には、２つの水平方向の雌ねじ孔が形成されている。
下方の雌ねじ孔（９）は流路の開放度を固定する（維持する）ための止めねじが螺合される穴であり、上方の雌ねじ孔（１０）はハンドル（６）に対して操作軸（４）を固定するための止めねじが螺合される穴である。
また、ハンドル（６）の外径は、ボディ（５）の雄ねじ（５２）の外径よりも小さくされている。

本発明に係るバルブにおける流路の開閉操作の方法は従来のバルブと同様である。
すなわち、流路を開放する場合には、ハンドル（６）を回動してボディ（５）に対する螺合を緩める（上昇させる）と、操作軸（４）及び弁棒（３）が上昇し、これにより入口流路（２１）と出口流路（２２）とが連通状態となる、即ち流路が開放される。
一方、流路を閉鎖する場合には、ハンドル（６）を逆方向に回動してボディ（５）に対する螺合を締める（下降させる）と、操作軸（４）及び弁棒（３）が下降し、これにより入口流路（２１）と出口流路（２２）との連通状態が遮断される、即ち流路が閉鎖される。図１はこの閉鎖状態を示している。

本発明に係るバルブの特徴は、ボディ（５）の雄ねじ（５２）の下端部とフランジ（５３）の上端部との間の部分に、当該部分の高さ（厚さ）全体に亘って断面横向きＶ字状の切欠部（１１）が形成されている点にある。
つまり、本発明に係るバルブでは、図４で示した従来のバルブにおける不完全ねじ部等が、断面横向きＶ字状に切り欠かれて切欠部（１１）が形成されている。

切欠部（１１）は、ボディ（５）の全周に亘って環状に形成されており、その上端部及び下端部における外径は、雄ねじ（５２）の外径と略等しくされている。

切欠部（１１）の断面横向きＶ字を形成する２つの傾斜面の角度（θ）（図２参照）は、バルブの軸線（操作軸（４）の軸線）に対して適当な角度、例えば約２０〜３０度の範囲に設定することが好ましい。
これは、角度（θ）が小さすぎると、後述するナット（１２）の下降操作が充分に行えなくなるおそれがあり、逆に角度（θ）が大きすぎると、後述するパネルの位置決めを容易且つ正確に行えなくなるおそれがあるためである。

次に、本発明に係るバルブとパネルの固定構造について説明する。
図３は、上記構成からなるバルブ（１）をパネル（１３）に固定した状態を示す断面図である。
バルブ（１）は、パネル（１３）に予め形成された貫通穴に固定される。
より具体的には、ボディ（５）の雄ねじ（５２）をパネル（１３）の貫通穴に挿通させた後、雄ねじ（５２）のナット（１２）を下降させて締め付け、ナット（１２）の下端面とフランジ（５３）の上端面との間にパネル（１３）を挟持固定する。

この固定構造によれば、パネル（１３）の厚みが非常に薄い場合であっても、従来のような不完全ねじ部等が存在しないために、ナット（１２）を雄ねじ（５２）よりも更に下降させることができ、これによりナット（１２）の下端面とフランジ（５３）の上端面との間にパネル（１３）を確実に挟持固定することができる。
また、切欠部（１１）が断面横向きＶ字状であって、その下端部の外径が雄ねじ（５２）の外径と略等しいため、パネル（１３）の貫通穴の内径とボディ（５）の切欠部（１１）の下端部の外径が合致し、パネル（１３）が切欠部（１１）の下端部によって位置決めされる。これにより、パネル（１３）が切欠部（１１）に入り込むことが確実に防がれてガタツキが生じることが無くなり、バルブ（１）をパネル（１３）に対して容易且つ正確にしかも強固に固定することが可能となる。

尚、図３では、パネル（１３）の厚みがボディ（５）に形成された切欠部（１１）の高さ（厚さ）よりも薄い場合について示したが、本発明は、パネル（１３）の厚みがボディ（５）に形成された切欠部（１１）の高さ（厚さ）よりも厚い場合についても適用できることは言うまでもない。
すなわち、パネルが厚い場合には、ナット（１２）を雄ねじ（５２）の高さ範囲内において下降させた状態で、ナット（１２）の下端面とフランジ（５３）の上端面との間にパネル（１３）を挟持固定することができる。

本発明においては、バルブ（１）の形態は図示例のものに限定されず、例えばダイヤフラムバルブ等の他の種類のバルブに対して本発明を適用することも可能であり、また手動弁と自動弁のいずれにも適用できる。

本発明は、パネルに対してバルブを固定するための技術として利用されるものであり、特に肉厚の薄いパネルに対してバルブを固定する場合に好適に利用可能である。

本発明に係るバルブの一例を示す断面図である。 切欠部の傾斜面の角度（θ）についての説明図である。 本発明に係るバルブとパネルの固定構造を示す断面図である。 従来のパネル固定用バルブの一例を示す断面図である。 従来のバルブとパネルの固定構造を示す断面図である。 従来のバルブの問題点を示す図である。 従来技術の組み合わせからなるバルブの問題点を示す図である。

符号の説明

１ バルブ
２ 弁箱
２１ 入口流路
２２ 出口流路
３ 弁棒
４ 操作軸
５ ボディ（バルブボディ）
５２ 雄ねじ
５３ フランジ
６ ハンドル
１１ 切欠部
１２ ナット
１３ パネル

Claims (4)

1. 入口流路及び出口流路を備えた弁箱と、前記流路を開閉するための弁棒と、前記弁箱に対して固定され且つ前記弁棒を操作する操作軸が挿通されたボディと、前記操作軸を上下動させるアクチュエータとを備えており、パネルに対して固定することが可能なバルブであって、
   前記弁箱とアクチュエータとの間において、前記ボディの外周面には、上部に雄ねじが形成され、下部に該雄ねじよりも大径のフランジが形成されており、
   前記雄ねじの下端部と前記フランジの上端部との間には、断面横向きＶ字状の切欠部が全周に亘り形成されており、
   前記パネルに対する固定時において、前記パネルに形成された貫通穴に前記雄ねじが挿通された状態で該雄ねじにナットが螺合され、該ナットの下端面と前記フランジの上端面との間に前記パネルが挟持固定される
   ことを特徴とするバルブ。
2. 前記切欠部の下端部の外径が、前記雄ねじの外径と略等しいことを特徴とする請求項１記載のバルブ。
3. 請求項１又は２記載のバルブがパネルに固定されてなる固定構造であって、
   前記パネルに貫通穴が形成され、
   該貫通穴に前記雄ねじが挿通された状態で該雄ねじにナットが螺合され、
   該ナットの下端面と前記フランジの上端面との間に前記パネルが挟持固定されてなることを特徴とするバルブとパネルの固定構造。
4. 請求項２記載のバルブがパネルに固定されてなる固定構造であって、
   前記パネルが、前記貫通穴の内径と前記切欠部の下端部の外径が合致するように固定されていることを特徴とする請求項３記載のバルブとパネルの固定構造。

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