JP4971953B2 - Ball valve - Google Patents

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JP4971953B2 JP2007302663A JP2007302663A JP4971953B2 JP 4971953 B2 JP4971953 B2 JP 4971953B2 JP 2007302663 A JP2007302663 A JP 2007302663A JP 2007302663 A JP2007302663 A JP 2007302663A JP 4971953 B2 JP4971953 B2 JP 4971953B2
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Description

本発明は、冷温水、空気、ガス等の配管に装着して流体の流れを開閉又は制御するボールバルブに関する。   The present invention relates to a ball valve that is attached to piping such as cold / hot water, air, and gas to open / close or control the flow of fluid.

この種のボールバルブとして、各種産業機器・装置向けに、軽量・コンパクト・シール性に優れ、特に、低圧力損失、簡易的な流量制御性、高い操作性などの特性を備えたボールバルブがある(例えば、特許文献1参照。)。このボールバルブは、球形状のボールをステムによって回転するようになっており、このステムは、バーリング部分に設けたステム挿入穴に挿着するか、又は、バーリング部分のないステム挿入穴に挿着している。バーリング部分を設けたステム挿入穴にステムを挿着する場合には、ステムの鍔部をバーリング部先端に当接させるようにし、一方、バーリング部分のないステム挿入穴にステムを挿着する場合は、ステム挿入穴の周囲とステムの鍔部との間に軸受を装着する。このように鍔部とバーリング部先端を当接するか、又は、軸受を設けることにより、ステムを回転したときの回転トルク(スラスト荷重)を低減している。   As this type of ball valve, there is a ball valve with excellent characteristics such as low pressure loss, simple flow rate controllability, and high operability for various industrial equipments and devices. (For example, refer to Patent Document 1). In this ball valve, a spherical ball is rotated by a stem, and this stem is inserted into a stem insertion hole provided in a burring portion or inserted into a stem insertion hole without a burring portion. is doing. When inserting a stem into a stem insertion hole with a burring part, the stem flange should be in contact with the tip of the burring part, while when inserting a stem into a stem insertion hole without a burring part The bearing is mounted between the periphery of the stem insertion hole and the flange of the stem. Thus, the rotational torque (thrust load) when the stem is rotated is reduced by abutting the flange portion and the tip of the burring portion or providing a bearing.

また、図13のボールバルブ1は、特許文献1と軸封構造の異なるボールバルブである。このボールバルブ1は、ステム2に設けた環状鍔部3を、バルブ本体4のステム挿入穴5の内壁に形成した座ぐり部6に装着している。更に、環状鍔部3と座ぐり部6の間には、弾性材料により形成した環状の軸受7を装着している。この軸受7は、環状鍔部3と座ぐり部6の直接の接触を防ぎ、ステム回転時におけるねじり応力等による摩擦抵抗を小さくしてスラスト荷重を低減している。
ゴム製のOリング8は、ステム2の外周側の溝部2aに装着され、このOリング8の自己弾性力により、ステム2とバルブ本体4を軸封シールしている。
13 is a ball valve having a shaft seal structure different from that of Patent Document 1. In this ball valve 1, an annular flange 3 provided on the stem 2 is attached to a counterbore 6 formed on the inner wall of the stem insertion hole 5 of the valve body 4. Further, an annular bearing 7 formed of an elastic material is mounted between the annular flange 3 and the counterbore 6. This bearing 7 prevents the direct contact between the annular flange 3 and the counterbore 6 and reduces the thrust load by reducing the frictional resistance caused by torsional stress or the like during the rotation of the stem.
The rubber O-ring 8 is attached to the groove 2 a on the outer peripheral side of the stem 2, and the stem 2 and the valve main body 4 are sealed with a shaft by the self-elastic force of the O-ring 8.

更に、この種のボールバルブの他例として、図14に示すボールバルブ11がある。このボールバルブは、バルブ本体14のステム挿入穴15よりも拡径したパッキン装着部16を設け、このパッキン装着部16に樹脂製などの自己弾性力を有する弾性材により断面略矩形状に形成したグランドパッキン18を挿入し、このグランドパッキン18の上からグランド19により押圧するようにしている。グランドパッキン18は、グランド19の押圧によって反発力が高まり、この反発力によって面圧力の高まった状態でパッキン装着部16やステム挿入穴15を押圧し、これにより、ステム12とバルブ本体14を軸封している。   Furthermore, there is a ball valve 11 shown in FIG. 14 as another example of this type of ball valve. This ball valve is provided with a packing mounting portion 16 having a diameter larger than that of the stem insertion hole 15 of the valve main body 14, and the packing mounting portion 16 is formed in a substantially rectangular cross section by an elastic material having self-elasticity such as resin. A gland packing 18 is inserted, and the gland 19 is pressed from above the gland packing 18. The gland packing 18 has a repulsive force increased by the pressing of the gland 19 and presses the packing mounting portion 16 and the stem insertion hole 15 in a state in which the surface pressure is increased by the repelling force, whereby the stem 12 and the valve body 14 are pivoted. Sealed.

WO01/57423号公報WO01 / 57423

しかしながら、特許文献1のボールバルブは、バルブ組付け時にナットの締付けによる上向きの引張応力がステムに加わった場合に、鍔部とバーリング部先端、又は鍔部と軸受の間に過大な面圧力が加わる。この状態でステムを回転操作した場合、軸受も摩耗して鍔部とバーリング部先端との摩擦抵抗が増大し、この摩擦抵抗によってステムとバルブ本体との間にいわゆるカジリ現象が発生して操作トルクが増大し、操作性が悪くなっていた。
更には、過大な面圧力によって環状鍔部が破損したり、大きなねじり応力や引張応力が加わることによってステムが破損したり破断するおそれがあった。
However, in the ball valve of Patent Document 1, when an upward tensile stress due to tightening of the nut is applied to the stem when the valve is assembled, an excessive surface pressure is applied between the flange part and the tip of the burring part or between the flange part and the bearing. Join. When the stem is rotated in this state, the bearing is also worn and the frictional resistance between the buttock and the burring end increases, and this frictional resistance causes a so-called galling phenomenon between the stem and the valve body, resulting in an operating torque. As a result, the operability deteriorated.
Furthermore, there is a possibility that the annular flange portion may be damaged due to excessive surface pressure, or the stem may be damaged or broken due to application of a large torsional stress or tensile stress.

一方、図13のボールバルブ1は、ナット10の過剰な締付けによって環状鍔部3と座ぐり部6の間に過大な面圧力が発生し、この間に挟まれた軸受7が永久変形して外部にはみ出したり圧縮割れなどにより破断したりしてシール機能を発揮できなくなる。   On the other hand, in the ball valve 1 shown in FIG. 13, excessive surface pressure is generated between the annular flange portion 3 and the counterbore portion 6 due to excessive tightening of the nut 10, and the bearing 7 sandwiched between them is permanently deformed to externally. The seal function cannot be exhibited due to protrusion or breakage due to compression cracking.

また、このボールバルブ1の軸封部分にOリング8を設けると、このOリング8に軸封部分の隙間から流体内の微細な異物が浸入して付着すると傷が付くことがあった。また、弁軸2とバルブ本体4の接触面に加工粗さや隙間があると、これらが片寄った状態で組み込まれ、操作時に偏摩耗や裂傷が発生してOリング8の自己弾性力が減少し、シール性が低下していた。   Further, when an O-ring 8 is provided at the shaft seal portion of the ball valve 1, there may be a case where fine foreign matter in the fluid enters and adheres to the O-ring 8 from the gap of the shaft seal portion. In addition, if there are machining roughness or gaps on the contact surface between the valve shaft 2 and the valve body 4, these are incorporated in a state of being offset, causing uneven wear or tearing during operation, reducing the self-elasticity of the O-ring 8. The sealing performance was lowered.

更に、Oリング8の溝部2aへの装着時には、ねじりや引張り・圧縮応力等の負荷が加わってOリング8が損傷する場合があった。また、Oリング8を装着したステム2をバルブ本体4に装着する際には、座ぐり部6とステム挿入穴5の内径部分の間の段部5aやバルブ本体4と座ぐり部6の内径部分の間の段差5bの角部分に接触することで、Oリング8が傷付きやすくなっていた。   Further, when the O-ring 8 is mounted in the groove 2a, the O-ring 8 may be damaged due to a load such as torsion, tension or compressive stress. When the stem 2 with the O-ring 8 is attached to the valve body 4, the stepped portion 5 a between the counterbore portion 6 and the inner diameter portion of the stem insertion hole 5, or the inner diameter of the valve body 4 and the counterbore portion 6. The O-ring 8 was easily damaged by contacting the corners of the step 5b between the portions.

また、このボールバルブ1は、Oリング8の外周側によってステムを支えるようになっているが、このステムの長さを短くした場合には、環状鍔部3からOリング8の装着部分までの距離が短くなる。このため、例えば、ステム2とステム挿入穴5の隙間が大きいと、ステム2がOリング8を支点として軸方向の振れ幅が大きくなってぐらつくおそれがある。   Further, the ball valve 1 is adapted to support the stem by the outer peripheral side of the O-ring 8, but when the length of the stem is shortened, from the annular flange 3 to the mounting portion of the O-ring 8. The distance becomes shorter. For this reason, for example, if the gap between the stem 2 and the stem insertion hole 5 is large, the stem 2 may be wobbled due to a large axial deflection with the O-ring 8 as a fulcrum.

他方、図14のボールバルブ11においては、グランドパッキン18が樹脂等の弾性材料で形成されているため、過剰な増し締めが行われると圧縮永久変形や圧縮割れしたりすることがあった。   On the other hand, in the ball valve 11 of FIG. 14, since the gland packing 18 is formed of an elastic material such as resin, if excessive tightening is performed, compression permanent deformation or compression cracking may occur.

本発明は、上記の実情に鑑みて鋭意研究の結果開発に至ったものであり、その目的とするところは、内部の損傷や変形を防ぎ、操作トルクを抑えて優れた操作性によりスムーズに回転操作でき、高いシール性と調芯機能を発揮できる耐久性に優れたボールバルブを提供することにある。   The present invention has been developed as a result of diligent research in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent internal damage and deformation, and to smoothly rotate with excellent operability while suppressing operating torque. An object of the present invention is to provide a ball valve that can be operated and has excellent durability that can exhibit high sealing performance and alignment function.

前記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、バルブ本体内に貫通孔を有するボールを途中に鍔部を有するステムを介して回転自在に設けたボールバルブにおいて、バルブ本体のステム挿入位置に座面を形成し、かつ当該位置を内方に折曲してステムの鍔部側に向けて筒状のバーリング部を形成し、バーリング部とステムの間に装着した筒状パッキン部とこのパッキン部の上端に折曲させて座面に当接する鍔状パッキン部とでグランドパッキンを構成し、このグランドパッキンをグランド部材で押圧して鍔状パッキン部を座面に密接させると共に、筒状パッキン部の下端を前記鍔部に密接させ、バーリング部の下端と鍔部の上面の間にやや隙間を保持させるようにしたボールバルブである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a ball valve in which a ball having a through hole is provided in the valve body so as to be freely rotatable via a stem having a flange partway. A cylindrical burring portion formed between the burring portion and the stem, and a cylindrical packing portion mounted between the burring portion and the stem. A gland packing is formed with a hook-shaped packing part that is bent at the upper end of the packing part and abuts against the seating surface, and this gland packing is pressed with a ground member to bring the hooked packing part into close contact with the seating surface, and a cylindrical shape. In this ball valve, the lower end of the packing part is brought into close contact with the flange part, and a slight gap is maintained between the lower end of the burring part and the upper surface of the flange part.

請求項2に係る発明は、ステムに螺合したナットの締付力でグランド部材を介してグランドパッキンを押圧すると共に、ステムの鍔部を引き上げるようにしたボールバルブである。   The invention according to claim 2 is a ball valve in which the gland packing is pressed through the gland member by the tightening force of the nut screwed into the stem and the collar portion of the stem is pulled up.

請求項3に係る発明は、グランド部材の外周に環状突部を形成し、この環状突部の下端をバルブ本体の座面に当接させてナットの締付力を制限したボールバルブである。   The invention according to claim 3 is a ball valve in which an annular protrusion is formed on the outer periphery of the ground member, and the lower end of the annular protrusion is brought into contact with the seat surface of the valve body to limit the tightening force of the nut.

請求項4に係る発明は、筒状のバーリング部を内方に向かって縮径させた傾斜面とし、この傾斜面にグランドパッキンの筒状パッキン部をくさび状に嵌合したボールバルブである。   The invention according to claim 4 is a ball valve in which a cylindrical burring portion has an inclined surface whose diameter is reduced inward, and the cylindrical packing portion of the gland packing is fitted in a wedge shape on the inclined surface.

請求項5に係る発明は、バルブ本体は、管材であり、この管材のステム挿入位置にバーリング加工を施してバーリング部を形成し、この管材の両側にインサート部材を挿入して管材とインサート部材を固着したボールバルブである。   In the invention according to claim 5, the valve body is a pipe material, and a burring portion is formed at a stem insertion position of the pipe material to form a burring portion, and an insert member is inserted on both sides of the pipe material to connect the pipe material and the insert member. It is a fixed ball valve.

請求項1に係る発明によると、ステム鍔部がバーリング部の下端に接触するのを防ぐことにより、バルブ本体とステムの接触を防ぎ、操作時において、内部の損傷や変形、及び、ステムとバルブ本体とのかじり現象を防いで摩擦抵抗や面圧力の増大を抑えて低トルクで操作でき、かつ、ステムの破損や破断も防ぎながら、優れた操作性によりスムーズに回転操作できるボールバルブである。更に、高い軸封シール性を保ちつつステムがぐらつくのを抑え、優れた調芯機能を発揮しながら操作できる耐久性の高いボールバルブである。
また、このボールバルブは、グランドパッキンを外方より組み込むことが可能であって組立性に優れるため、製作時においては自動化にも適しており量産性に優れている。しかも、このボールバルブは、ステムに過大なねじり応力がかからないことから、全体をダウンサイジングでき、不良率の低減、工数の低減、材料の減量化によるコストの低減化を図りつつ、安全かつ工数を大幅に低減しながら製作できる。
According to the first aspect of the present invention, the stem collar portion is prevented from coming into contact with the lower end of the burring portion, thereby preventing contact between the valve main body and the stem. It is a ball valve that can be operated with low torque while preventing galling with the main body, suppressing increase in frictional resistance and surface pressure, and can be smoothly rotated with excellent operability while preventing damage and breakage of the stem. Furthermore, it is a highly durable ball valve which can be operated while suppressing the wobbling of the stem while maintaining high shaft seal performance and exhibiting an excellent alignment function.
In addition, since this gland packing can be assembled from the outside and is excellent in assemblability, this ball valve is also suitable for automation at the time of manufacture and excellent in mass productivity. In addition, since this ball valve does not apply excessive torsional stress to the stem, it can be downsized as a whole, reducing the defective rate, reducing the number of man-hours, and reducing the cost by reducing the amount of material, while ensuring safety and man-hours. Can be manufactured while greatly reducing.

請求項2に係る発明によると、ナットの締付力によって簡単かつ確実にグランドパッキンを押圧しつつ鍔部を引き上げながら組み込むことができ、グランドパッキンの鍔状パッキン部を座面に密接させつつその下端を鍔部に密接させることで、グランドパッキンとステムを確実に所定の位置に装着して優れたシール性を発揮でき、組立性にも優れたボールバルブである。   According to the second aspect of the present invention, the gland packing can be assembled while being pulled up easily and reliably by the tightening force of the nut, and the gutter-like packing portion of the gland packing is brought into close contact with the seat surface. By bringing the lower end into close contact with the flange portion, the gland packing and the stem can be securely mounted at predetermined positions to exhibit excellent sealing performance, and the ball valve is also excellent in assemblability.

請求項3に係る発明によると、ナットの締付力を制限してグランドパッキンやステムが破損するのを防ぐことができるボールバルブである。この場合、仮に、ナットを過剰な締付力で締付けたとしてもグランドパッキンやステムの破損を確実に防ぐことができ、カジリを防ぎつつ、適切なシール性を発揮して確実に漏れを防ぐことができるボールバルブである。   According to the invention which concerns on Claim 3, it is a ball valve which can restrict | limit the clamping force of a nut and can prevent a gland packing and a stem from being damaged. In this case, even if the nut is tightened with an excessive tightening force, the gland packing and stem can be reliably prevented from being damaged. It is a ball valve that can

請求項4に係る発明によると、バーリング部の傾斜面とグランドパッキンのくさび状の筒状パッキン部の嵌合によりくさび効果を発揮でき、グランドパッキンをステムに密着シールし、グランドパッキンとステム、グランドパッキンと挿入穴との密着シール性がそれぞれ高まることで、優れた軸封シール機能を発揮させることができるボールバルブである。   According to the invention according to claim 4, the wedge effect can be exhibited by fitting the inclined surface of the burring portion and the wedge-shaped cylindrical packing portion of the gland packing, the gland packing is tightly sealed to the stem, and the gland packing, the stem, and the gland It is a ball valve capable of exhibiting an excellent shaft seal function by increasing the tight sealability between the packing and the insertion hole.

請求項5に係る発明によると、バルブ本体をプレス加工で形成できることにより、鋳造による製造の課題である巣割れや湯流れ不良等の鋳物欠陥や重量の増加を防いで、製作容易で組立性がよく工数やコストを大幅に削減できるボールバルブを製作できる。しかも、バーリング部は、容易に形成することができ、その後加工を施す必要もないため工数を低減でき、このバーリング部に対してグランドパッキンを外方より組み込むことで量産化にも適したボールバルブである。
更に、このバーリング部により、ステムの装着時にねじり応力や過大な引張・圧縮応力がグランドパッキンに加わることがなく、グランドパッキンが傷つくのを防いでシール性確実に保持しながら組み付けできるボールバルブである。
According to the invention of claim 5, the valve body can be formed by press working, thereby preventing an increase in casting defects and weight such as nest cracking and poor water flow, which are problems in manufacturing by casting, and easy to manufacture and easy to assemble. It is possible to produce ball valves that can greatly reduce man-hours and costs. In addition, the burring part can be easily formed, and it is not necessary to perform subsequent processing, so the number of man-hours can be reduced, and a ball valve suitable for mass production by incorporating a gland packing into the burring part from the outside. It is.
In addition, this burring part prevents the torsional stress and excessive tensile / compressive stress from being applied to the gland packing when the stem is installed, and prevents the gland packing from being damaged and allows the ball valve to be assembled while maintaining a reliable seal. .

以下に、本発明におけるボールバルブの好ましい実施形態並びに作用を図面に基づいて詳細に説明する。図1ないし図6においては、本発明のボールバルブの第1実施形態を示している。このボールバルブは、一般的なボールバルブの構造を呈し、ステム30の回転トルクによって弁体(ボール)35を回転するものである。   Hereinafter, preferred embodiments and operations of the ball valve according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 6 show a first embodiment of the ball valve of the present invention. This ball valve has a general ball valve structure, and rotates a valve body (ball) 35 by the rotational torque of a stem 30.

図中において、ボールバルブ本体20は、管材21によって略筒状に形成する。この管材21は、ステンレス又は銅合金製等の薄肉(非厚肉)タイプの継目なしパイプによって成形するか、又は、鋼板をロール状に成形した後に、溶接等の手段にて筒状に接合した継目のあるタイプにより形成する。バルブ本体20は、管材21を所定長さ、即ち、バルブ本体20を構成する長さに切断した後に、両端をバリ取りする。   In the figure, the ball valve main body 20 is formed in a substantially cylindrical shape by a tube material 21. The tube material 21 is formed by a thin (non-thick) type seamless pipe made of stainless steel or copper alloy, or the steel plate is formed into a roll shape and then joined into a tubular shape by means such as welding. Form with some type of seam. The valve body 20 deburrs both ends after the tube material 21 is cut into a predetermined length, that is, a length constituting the valve body 20.

バルブ本体20(管材21)のステム挿入位置には、絞り又はタタキ成形してフラット状の座面22を外周側に形成し、かつ、当該位置を内方に折曲してステムの鍔部31側に向けてバーリング加工を施して筒状のバーリング部23を形成し、このバーリング部23の内周側に挿入穴24を設けている。バーリング部23は、バルブ本体20に対して略直角の角度に形成し、これにより、バーリング部23は、略円筒形状になっている。また、バーリング部23は、溶接などの間接的固定をしていないことから精度が高く、軸封部分と軸方向の直角度や同心度を向上させている。   At the stem insertion position of the valve body 20 (pipe material 21), a flat seat surface 22 is formed on the outer peripheral side by drawing or tapping, and the position is bent inward so that the flange portion 31 of the stem is formed. A cylindrical burring portion 23 is formed by burring toward the side, and an insertion hole 24 is provided on the inner peripheral side of the burring portion 23. The burring portion 23 is formed at a substantially right angle with respect to the valve main body 20, whereby the burring portion 23 is substantially cylindrical. In addition, the burring portion 23 is highly accurate because it is not indirectly fixed such as welding, and improves the perpendicularity and concentricity of the shaft seal portion and the axial direction.

バルブ本体20の円周方向には、一対の適宜長さの切り込み26aを入れて切り曲げ部26を形成しており、この切り曲げ部26は、管材21の軸方向に対して独立して変形可能に設けている。本実施形態においては、この切り曲げ部26を、管材21の円周上の4箇所に等間隔で放射状に形成しているが、この切り曲げ部26の数は任意に変更できる。その場合、少なくとも2箇所以上に形成するのが望ましく、円周方向において確実に位置決めできる。切り曲げ部26は、塑性加工により形成できるため組込み時の精度が向上し、また、形成時には、機械的切削加工を少なくすることができる。   In the circumferential direction of the valve body 20, a pair of cuts 26 a having appropriate lengths are formed to form a cut and bent portion 26, and the cut and bent portion 26 is deformed independently with respect to the axial direction of the tube material 21. It is possible. In the present embodiment, the cut and bent portions 26 are formed radially at equal intervals at four locations on the circumference of the tube material 21, but the number of cut and bent portions 26 can be arbitrarily changed. In that case, it is desirable to form at least two locations, and positioning can be performed reliably in the circumferential direction. Since the cut and bent portion 26 can be formed by plastic working, the accuracy at the time of incorporation is improved, and mechanical cutting can be reduced at the time of formation.

ステム30は、下部付近の途中に鍔部31を環状に設けており、この鍔部31は、挿入穴24よりも大径に設けていることでステム30の装着後にこのステム30が流体の圧力等によりバルブ本体20の外方に飛び出すのを防止している。また、ステム30の下部には、非円形の突設部32が形成され、この突設部32がボール35と接合可能になっている。   The stem 30 is provided with a flange 31 in the middle of the vicinity of the lower portion, and the flange 31 is provided with a diameter larger than that of the insertion hole 24, so that the stem 30 is fluid pressure after the stem 30 is mounted. This prevents the valve body 20 from jumping out. Further, a non-circular protruding portion 32 is formed at the lower portion of the stem 30, and the protruding portion 32 can be joined to the ball 35.

ボール35は、貫通孔36を有し、ステム30の取付位置には、弁全開時又は全閉時において、流路(軸方向)と平行になるようにステム嵌合面37を形成している。このボール35は、ステム嵌合面37にステム30の突設部32を係合させ、このステム30を介してバルブ本体20内で回転自在になるように設けている。
ボール35は、真球度や偏芯度等の寸法精度を高く保つように形成するようにし、例えば、アモルファス金属(金属ガラス。例えば、Zr−Al−Ni−Cu)を材料として、これを精密ダイカスト成形により加工することで、後加工をすることなく高い寸法精度や表面平滑性を得ることができる。これにより、ボール35に対するボールシート54の押圧力を過剰に高くすることなく弁座シール性が確保できることからステムの回動トルクも抑制することができ、延いては、ボールバルブ全体の軽量化を図ることが可能になる。
The ball 35 has a through hole 36, and a stem fitting surface 37 is formed at the mounting position of the stem 30 so as to be parallel to the flow path (axial direction) when the valve is fully opened or fully closed. . The ball 35 is provided so that the protruding portion 32 of the stem 30 is engaged with the stem fitting surface 37 and is rotatable within the valve body 20 via the stem 30.
The ball 35 is formed so as to maintain high dimensional accuracy such as sphericity and eccentricity, and is made of, for example, amorphous metal (metal glass, for example, Zr—Al—Ni—Cu) as a material. By processing by die casting, high dimensional accuracy and surface smoothness can be obtained without post-processing. As a result, the valve seat sealing performance can be ensured without excessively increasing the pressing force of the ball seat 54 against the ball 35, so that the rotational torque of the stem can be suppressed, and the weight of the entire ball valve can be reduced. It becomes possible to plan.

グランドパッキン40は、例えば、PFAやPTFEなどの樹脂材料により、筒状パッキン部42とこのパッキン部42の上端に折曲させて鍔状パッキン部41を設けた形状になっている。このグランドパッキン40は、挿入穴24に挿入され、挿入後には筒状パッキン部42がバーリング部23とステム30との間に装着され、また、鍔状パッキン部41が座面22に当接できるようになっている。これにより、グランドパッキン40は、ステム30に対して同軸状態に調芯させる軸受機能を働かせることができるようになっている。また、このとき、筒状パッキン部42が挿入穴24に密着することで、グランドパッキン40は、軸封機能を働かせることができる。このため、バルブ本体20は、スラスト荷重を低減した状態でステム30を回動できるようになっている。   The gland packing 40 has a shape in which, for example, a cylindrical packing portion 42 and a flange-like packing portion 41 are provided by bending the upper end of the packing portion 42 with a resin material such as PFA or PTFE. The gland packing 40 is inserted into the insertion hole 24, and after insertion, the cylindrical packing portion 42 is mounted between the burring portion 23 and the stem 30, and the collar-shaped packing portion 41 can abut against the seat surface 22. It is like that. As a result, the gland packing 40 can function as a bearing that aligns the stem 30 in a coaxial state. Further, at this time, the gland packing 40 can work the shaft sealing function because the cylindrical packing portion 42 is in close contact with the insertion hole 24. For this reason, the valve body 20 can turn the stem 30 in a state where the thrust load is reduced.

グランド部材45は、ステム39に螺合したナット34の締付力で締付可能にグランドパッキン40の上方に装着しており、ナット34を締付けたときには、このグランド部材45を介してグランドパッキン40を押圧すると共に、ステム30の鍔部31を引き上げるようになっている。
また、グランド部材45でグランドパッキン40を押圧すると、鍔状パッキン部41が座面22に密接すると共に、筒状パッキン部42の下端43が鍔部31の上面31aに密接するように設けている。
The ground member 45 is mounted above the gland packing 40 so that it can be tightened by the tightening force of the nut 34 screwed into the stem 39. When the nut 34 is tightened, the gland packing 40 is interposed via the gland member 45. And the collar 31 of the stem 30 is pulled up.
Further, when the gland packing 40 is pressed by the gland member 45, the flange-shaped packing portion 41 is in close contact with the seat surface 22, and the lower end 43 of the cylindrical packing portion 42 is in close contact with the upper surface 31 a of the flange portion 31. .

更に、図2に示すように、筒状パッキン部42の長さLは、バーリング部の長さMに対してL>Mの関係になるように設定しており、これにより、バーリング部23の下端23aと鍔部31の上面31aの間にやや隙間を保持させるようにしている。このときの隙間を図2においてGで示している。また、グランド部材45の上面にはワッシャー49が装着される。なお、ナットの過剰な増し締めが行われた場合には、下端46aが座面22に当接するようにし、ナットの締付力を制限している。   Further, as shown in FIG. 2, the length L of the cylindrical packing portion 42 is set to have a relationship of L> M with respect to the length M of the burring portion. A slight gap is maintained between the lower end 23 a and the upper surface 31 a of the flange 31. The gap at this time is indicated by G in FIG. A washer 49 is mounted on the upper surface of the ground member 45. In addition, when excessive tightening of the nut is performed, the lower end 46a is brought into contact with the seat surface 22 to limit the tightening force of the nut.

皿バネ48は、後述するハンドル58の上面側に装着され、ボールバルブを組付けたときにグランドパッキン40にかかる圧力を適度な圧力に補正できるようになっている。これにより、例えば、寒冷地でボールバルブを使用する際にグランドパッキン40が収縮した場合でもこの皿バネ48の弾性力によって適切な面圧力に保持できる。   The disc spring 48 is mounted on the upper surface side of a handle 58 to be described later so that the pressure applied to the gland packing 40 when the ball valve is assembled can be corrected to an appropriate pressure. Accordingly, for example, even when the gland packing 40 contracts when the ball valve is used in a cold region, the surface pressure can be maintained at an appropriate level by the elastic force of the disc spring 48.

インサート部材50は、略筒型形状に形成し、このインサート部材50、50を管材21の両側より挿入して管材21とインサート部材50を固着している。インサート部材50は、例えば、ロストワックス鋳造等の精密鋳造などによって図のような形状に成形し、管材21への挿入時に強い力が加わっても変形しない強度を有している。   The insert member 50 is formed in a substantially cylindrical shape, and the insert members 50 and 50 are inserted from both sides of the tube material 21 to fix the tube material 21 and the insert member 50 together. The insert member 50 is formed into a shape as shown in the figure by precision casting such as lost wax casting, and has a strength that does not deform even when a strong force is applied during insertion into the tube material 21.

インサート部材50の外周には凹状の係止溝51を有しており、この係止溝51に対応する位置に、予めバルブ本体20の切り曲げ部26を形成するようにしておき、この切り曲げ部26をバルブ本体20の求心方向へ押圧して当該切り曲げ部26を係止溝51に対して落し込むことによりバルブ本体20とインサート部材50を固定している。   A concave locking groove 51 is provided on the outer periphery of the insert member 50, and a cut and bent portion 26 of the valve body 20 is formed in advance at a position corresponding to the locking groove 51. The valve body 20 and the insert member 50 are fixed by pressing the portion 26 in the centripetal direction of the valve body 20 and dropping the cut and bent portion 26 into the locking groove 51.

また、インサート部材50の外端側には配管接合部であるめねじ52を形成している。更に、インサート部材50の先端には装着部53を設け、この装着部53にボールシート54を装着している。ボールシート54は、ボール35が回転したときに一定のトルクとシール性を確保できる材料により形成し、例えば、超高密度樹脂成形により加工し、ボールシート54をボール35に当接させたときに、外気温の変化による熱伸縮現象を抑え、高弾性を維持することができ、各部品の寸法精度のバラツキを原因とした組付け時の変形・ズレによる偏摩耗の発生などを防ぐことができる。   A female thread 52 that is a pipe joint is formed on the outer end side of the insert member 50. Further, a mounting portion 53 is provided at the tip of the insert member 50, and a ball seat 54 is mounted on the mounting portion 53. The ball sheet 54 is formed of a material that can ensure a constant torque and sealability when the ball 35 rotates. For example, the ball sheet 54 is processed by ultra-high density resin molding and the ball sheet 54 is brought into contact with the ball 35. , Heat expansion and contraction due to changes in outside air temperature can be suppressed, high elasticity can be maintained, and uneven wear due to deformation and displacement during assembly due to variations in dimensional accuracy of each part can be prevented. .

インサート部材50の先端側外周にはOリング装着用の外周溝55を形成し、この外周溝55に樹脂製等のOリング56を装着している。このOリング56は、インサート部材50の外周面とバルブ本体29の内周面の間をシールしている。   An outer peripheral groove 55 for attaching an O-ring is formed on the outer periphery on the tip side of the insert member 50, and an O-ring 56 made of resin or the like is attached to the outer peripheral groove 55. The O-ring 56 seals between the outer peripheral surface of the insert member 50 and the inner peripheral surface of the valve main body 29.

インサート部材50の外端側の外周面には、位置決め突条部57を形成しており、バルブ本体20にインサート部材50を挿入したときに、この位置決め突条部57がバルブ本体20の管端20aに係合し、インサート部材50に装着したボールシート54により、ボール35のボール面38に適切な面圧が加わるようにしている。このため、位置決め突条部57は、インサート部材50の軸方向に対して正確な位置に形成しておく必要がある。   A positioning protrusion 57 is formed on the outer peripheral surface of the outer end side of the insert member 50, and when the insert member 50 is inserted into the valve body 20, the positioning protrusion 57 becomes a pipe end of the valve body 20. An appropriate surface pressure is applied to the ball surface 38 of the ball 35 by the ball seat 54 fitted to the insert member 50 and engaged with 20a. For this reason, the positioning protrusion 57 needs to be formed at an accurate position with respect to the axial direction of the insert member 50.

ハンドル58は、ステム30上部の平行二面部33に嵌合可能な嵌合穴部58aを有し、この嵌合穴部58aを平行二面部33に嵌合することでステム30に対して非回転状態で取付け可能に設けている。
図4ないし図6に示すように、ハンドル58には、切り曲げ加工により2箇所の突設片59、59を形成しており、この突設片59は、嵌合穴部58aの図示しない軸心に対して略90°の間隔で形成している。しかも、この突設片59は、ハンドル58をステム30に装着し、このハンドル58を回転したときにバルブ本体20の切り曲げ部26に対応する位置に形成しており、ハンドル58を閉又は開状態に操作したときに何れか1方の突設片59が切り曲げ部26の係止面26bに係止して、ハンドル58の回転を略90°に回転規制できるようになっている。
The handle 58 has a fitting hole 58 a that can be fitted to the parallel two-surface portion 33 on the top of the stem 30, and the fitting hole 58 a is fitted to the parallel two-surface portion 33 so that it does not rotate with respect to the stem 30. It can be installed in the state.
As shown in FIGS. 4 to 6, the handle 58 is formed with two protruding pieces 59, 59 by cutting and bending, and this protruding piece 59 is a shaft (not shown) of the fitting hole 58a. They are formed at an interval of approximately 90 ° with respect to the heart. Moreover, the protruding piece 59 is formed at a position corresponding to the cut and bent portion 26 of the valve body 20 when the handle 58 is mounted on the stem 30 and the handle 58 is rotated, and the handle 58 is closed or opened. When one of the projecting pieces 59 is locked to the locking surface 26b of the cut and bent portion 26 when operated to the state, the rotation of the handle 58 can be restricted to approximately 90 °.

これにより、切り曲げ部26の係止面26bを、インサート部材50とバルブ本体20のストッパー以外の目的である回転規制部として兼用でき、バルブ本体20側にわざわざ回転規制部分を形成することなくボール35を正確に回転規制することができる。このため、加工工数の削減を図りつつ、切り曲げ部26と係止溝51をストッパーと回転規制部として機能の合理化を図ることができる。   As a result, the locking surface 26b of the cut and bent portion 26 can be used as a rotation restricting portion for purposes other than the insert member 50 and the stopper of the valve body 20, and the ball can be formed without forming the rotation restricting portion on the valve body 20 side. 35 can be accurately regulated for rotation. For this reason, rationalization of the function can be achieved using the cutting and bending portion 26 and the locking groove 51 as a stopper and a rotation restricting portion while reducing the number of processing steps.

更に、ハンドル58の突設片59は、切り曲げ部26の位置に合わせるために精密な切り曲げ加工技術により形成すると、この優れた寸法精度により、曲げ剛性が向上して幅寸法も正確に設けられる。また、この突設片58は、図4、図5に示すように、バルブ本体20の上部に設けた切り曲げ部26の係止面26bに係止するように設定することにより、突設片58の長さを短く形成できるので、打ち抜き時に剛性不足で捩れたり、根元部分よりクラックなどの破断が発生するのが防がれて寸法精度が向上し、剛性を確保できる。このため、ハンドル58成形時の不良率の低減を図ることができ、歩留まりを向上させることができる。   Further, when the protruding piece 59 of the handle 58 is formed by a precise cutting and bending technique in order to match the position of the cutting and bending portion 26, this excellent dimensional accuracy improves the bending rigidity and provides the width dimension accurately. It is done. Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the protruding piece 58 is set so as to be locked to the locking surface 26 b of the cut and bent portion 26 provided on the upper portion of the valve body 20. Since the length of 58 can be shortened, it is possible to prevent twisting due to insufficient rigidity at the time of punching, and to prevent breakage such as cracks from the root portion, thereby improving dimensional accuracy and ensuring rigidity. For this reason, the defect rate at the time of forming the handle 58 can be reduced, and the yield can be improved.

しかも、ハンドル58の回転時において、係止面26bに突設片59が当接する当接面59aは、突設片59の折り曲げ方向に対して直角方向に位置する面であるため剛性を高めることができる。このため、仮に、過大な操作荷重によって高トルクでハンドル58を回転させ、突設片59が強い力で係止面26bに当接したとしても、この突設片59が折れ曲がったりすることがなく、曲げの形状が維持されて回転規制角度を正確に保つことができる。また、切り曲げ部26に突設片59を当接させることにより、バルブ本体のボデー側面に当接させる場合よりも突設片の長さを短くすることができる。
なお、本実施形態におけるボールバルブは、ハンドル58によって手動回転しているが、図示しないアクチュエータ等によって自動回転させるようにしてもよい。
In addition, when the handle 58 is rotated, the contact surface 59a with which the protruding piece 59 comes into contact with the locking surface 26b is a surface positioned in a direction perpendicular to the bending direction of the protruding piece 59, so that the rigidity is increased. Can do. For this reason, even if the handle 58 is rotated with high torque by an excessive operation load and the protruding piece 59 comes into contact with the locking surface 26b with a strong force, the protruding piece 59 does not bend. The bending shape is maintained, and the rotation restriction angle can be accurately maintained. Further, by bringing the protruding piece 59 into contact with the cut and bent portion 26, the length of the protruding piece can be made shorter than when contacting the body side surface of the valve main body.
The ball valve in this embodiment is manually rotated by the handle 58, but may be automatically rotated by an actuator (not shown) or the like.

続いて、本発明のボールバルブを組み付ける際の手順並びに作用を説明する。
ボールバルブを組付ける際には、先ず、バルブ本体20の一側の管端20aより一方のインサート部材50を挿入した後に、挿入穴24の下方からステム30を挿入し、このステム30の突設部32をボール35のステム嵌合面37に嵌合させてボール35をステム30に対して非回転自在に接合する。
この状態でステム30の上方からグランドパッキン40を装着し、鍔部41の下面41bが座面22に密着するまで筒状パッキン部42を挿入穴24に挿入する。このとき、筒状パッキン部の下端43がステムの鍔部31に当接した状態になり、また、この鍔部31は、バーリング部23の下端23aから離間した状態になってこの鍔部31とバルブ本体20が非接触の状態になっている。
Next, the procedure and operation when assembling the ball valve of the present invention will be described.
When assembling the ball valve, first, after inserting one insert member 50 from the pipe end 20a on one side of the valve body 20, the stem 30 is inserted from below the insertion hole 24. The part 32 is fitted to the stem fitting surface 37 of the ball 35 so that the ball 35 is non-rotatably joined to the stem 30.
In this state, the gland packing 40 is mounted from above the stem 30, and the cylindrical packing portion 42 is inserted into the insertion hole 24 until the lower surface 41 b of the flange portion 41 is in close contact with the seat surface 22. At this time, the lower end 43 of the cylindrical packing portion is in contact with the flange portion 31 of the stem, and the flange portion 31 is separated from the lower end 23a of the burring portion 23 and is separated from the flange portion 31. The valve body 20 is in a non-contact state.

次いで、バルブ本体20の他側の管端20aより他方のインサート部材50を挿入する。双方のインサート部材50、50の挿入後には、位置決め突条部57がバルブ本体20の管端20aに係合することでインサート部材50、50がバルブ本体20の正確な位置に配設され、これにより、ボールシート54によるボール面38へのシール面圧を適切な状態に確保できるようにしている。この状態で、バルブ本体20の切り曲げ部26を求心方向に押圧して、当該切り曲げ部26をインサート部材50、50の係止溝51に落し込み、バルブ本体20とインサート部材50、50を固定する。   Next, the other insert member 50 is inserted from the tube end 20 a on the other side of the valve body 20. After both the insert members 50, 50 are inserted, the positioning protrusion 57 is engaged with the pipe end 20a of the valve body 20, so that the insert members 50, 50 are disposed at the correct position of the valve body 20. Thus, the seal surface pressure applied to the ball surface 38 by the ball sheet 54 can be ensured in an appropriate state. In this state, the cut and bent portion 26 of the valve body 20 is pressed in the centripetal direction, and the cut and bent portion 26 is dropped into the locking groove 51 of the insert members 50 and 50, and the valve body 20 and the insert members 50 and 50 are moved. Fix it.

この場合、切り曲げ部26は、バルブ本体20にインサート部材50を挿入した後に、一回のプレス工程により切り込みの形成と曲げ加工を同時に施すのが好ましいが、前述したように、バルブ本体20に予め設けた切り込み26aを押圧して曲げ加工するようにしてもよい。何れの加工方法の場合にも、位置決め突条部57と管端20aの係合により確実に位置決めした状態で切り曲げ部26を係止溝51に確実に落し込むことができる。   In this case, it is preferable that the cutting and bending portion 26 simultaneously performs the formation of the cut and the bending process by a single pressing process after inserting the insert member 50 into the valve body 20. You may make it bend by pressing the notch 26a provided beforehand. In any of the processing methods, the cut and bent portion 26 can be reliably dropped into the locking groove 51 in a state where the positioning protrusion 57 and the pipe end 20a are securely positioned.

また、切り曲げ部26は、例えば、ファインブランキング(精密打ち抜き)を応用した加工方法によって形成するのがよく、この場合、板厚の厚い金属を打ち抜き加工のみによってバリの無い状態で成形でき、しかも、一般のプレス金型に比較して高精度に形成できる。   Further, the cut and bent portion 26 is preferably formed by a processing method applying fine blanking (precision punching), for example, and in this case, a thick metal can be formed without burrs only by punching, Moreover, it can be formed with higher accuracy than a general press die.

次いで、グランドパッキン40の上方からグランド部材45を装着する。グランド部材45の装着時には、環状突部46の内周面側を鍔部41に嵌合させた状態で取り付ける。更に、この上からワッシャー49をステム30に取り付ける。   Next, the gland member 45 is mounted from above the gland packing 40. When the ground member 45 is mounted, it is mounted in a state where the inner peripheral surface side of the annular protrusion 46 is fitted to the flange 41. Further, a washer 49 is attached to the stem 30 from above.

続いて、このグランドパッキン40とグランド部材45と同様に、ワッシャー49の上から嵌合孔部58aを平行二面部33に嵌合させるようにハンドル58を取付ける。次に、ハンドル58の上に皿バネ48を装着し、ステム30に形成したおねじ部30aにめねじ部34aを螺着させるようにしながらナット34を締め付ける。このナット34の締付けにより、ステム30は、バルブ本体20の上部(遠心方向)に引き上げられようとするが、この締め付け力により、グランド部材45の上面45aに面圧力が加わっているため、このグランド部材45は、ステム30に対して下方に圧縮され、これにより、鍔部41が座面22に圧接されると共に、筒状パッキン部42の内外周側がステム外周面30bと挿入穴24に密着シールする。   Subsequently, similarly to the gland packing 40 and the gland member 45, the handle 58 is attached so that the fitting hole 58 a is fitted to the parallel two-surface part 33 from above the washer 49. Next, the disc spring 48 is mounted on the handle 58, and the nut 34 is tightened while the female screw portion 34 a is screwed onto the male screw portion 30 a formed on the stem 30. By tightening the nut 34, the stem 30 tends to be pulled up to the upper portion (centrifugal direction) of the valve body 20. However, because of this tightening force, surface pressure is applied to the upper surface 45a of the ground member 45. The member 45 is compressed downward with respect to the stem 30, whereby the flange portion 41 is pressed against the seat surface 22, and the inner and outer peripheral sides of the cylindrical packing portion 42 are tightly sealed to the stem outer peripheral surface 30 b and the insertion hole 24. To do.

また、このとき、グランドパッキン40がバーリング部23の先端側に移動し、筒状パッキン部の下端43が鍔部の上面31aに当接することにより、鍔部31とバーリング部の下端23aとの離間状態が確保された状態でボールバルブが一体に組み付けられる。この状態は、ハンドル58を操作してステム30を回転したときにも維持される。   At this time, the gland packing 40 moves to the tip side of the burring portion 23 and the lower end 43 of the cylindrical packing portion abuts on the upper surface 31a of the heel portion, thereby separating the heel portion 31 and the lower end 23a of the burring portion. The ball valve is assembled together with the state secured. This state is also maintained when the stem 58 is rotated by operating the handle 58.

本発明のボールバルブは、バルブ本体20のステム挿入位置に座面22を形成し、かつ当該位置を内方に折曲してステム30の鍔部31側に向けて筒状のバーリング部23を形成し、バーリング部23とステム30の間に装着した筒状パッキン部42とこのパッキン部42の上端に折曲させて座面22に当接する鍔状パッキン部41とでグランドパッキン40を構成し、このグランドパッキン40をグランド部材45で押圧して鍔状パッキン部41を座面22に密接させると共に、筒状パッキン部42の下端43を鍔部31に密接させているので、バーリング部23の下端23aとステムの鍔部31が接触することがなく、摩擦抵抗やカジリ現象を抑えて操作トルクの増加を防ぐことができる。   In the ball valve of the present invention, a seating surface 22 is formed at a stem insertion position of the valve body 20, and the cylindrical burring portion 23 is bent toward the flange 31 side of the stem 30 by bending the position inward. A gland packing 40 is formed by a cylindrical packing portion 42 formed and attached between the burring portion 23 and the stem 30 and a flange-shaped packing portion 41 which is bent at the upper end of the packing portion 42 and abuts against the seat surface 22. The gland packing 40 is pressed by the gland member 45 to bring the flange-shaped packing portion 41 into intimate contact with the seat surface 22 and the lower end 43 of the cylindrical packing portion 42 is in intimate contact with the flange portion 31. The lower end 23a and the flange portion 31 of the stem do not contact each other, and the frictional resistance and galling phenomenon can be suppressed to prevent an increase in operating torque.

この筒状パッキン部42は、従来技術(図13参照)に示すような薄肉環状の軸受7に比して、ステムの外周に沿って体積を大きく確保できることから、摩耗しにくい。従って、パッキン下端を継続的にステムの鍔部に密着させることができ、隙間Gを維持することができる。
しかも、グランドパッキン40は、グランド部材45によってナット34による締付力が制限されているので鍔部31に過大な面圧力が加わるのが防がれ、仮に、過剰な締付力でナット34を締付けたとしても、鍔部31の破損を防ぐことができる。
Since this cylindrical packing part 42 can ensure a large volume along the outer periphery of the stem as compared with the thin annular bearing 7 as shown in the prior art (see FIG. 13), it is difficult to wear. Accordingly, the lower end of the packing can be continuously brought into close contact with the flange portion of the stem, and the gap G can be maintained.
Moreover, since the clamping force of the gland packing 40 by the nut 34 is limited by the gland member 45, it is possible to prevent an excessive surface pressure from being applied to the flange portion 31, and the nut 34 is temporarily tightened with an excessive clamping force. Even if tightened, breakage of the collar 31 can be prevented.

また、グランドパッキン40は、ステム30の回転時にステム30を軸受でき、この軸受機能により、操作時のトルクの増加を抑えつつ、外部応力や配管接合時の振動などの外力が加わっても、ステム30が振れるのを防いで軸封シール機能を維持することができる。更に、ステム30の軸心と挿入穴24の同心状態を維持できることにより、偏摩耗などによってシール性能が損なわれるのを防ぐことができる。また、グランドパッキン40が軸方向に長い距離で密接できることにより、ステム30が倒れるのを防いでボール35が偏芯するのを防止できる。これらの軸封機能により、本発明のボールバルブは、バルブ本体20とステム30の間から流体が漏れるのを防いで優れたシール性を発揮できる。   Further, the gland packing 40 can bearing the stem 30 when the stem 30 rotates, and this bearing function suppresses an increase in torque at the time of operation, and even if an external force such as external stress or vibration at the time of pipe joining is applied. It is possible to prevent the shaft 30 from swinging and maintain the shaft seal function. Further, since the concentric state of the stem 30 and the insertion hole 24 can be maintained, it is possible to prevent the sealing performance from being damaged due to uneven wear or the like. Further, since the gland packing 40 can be brought into close contact with each other at a long distance in the axial direction, the stem 30 can be prevented from falling and the ball 35 can be prevented from being eccentric. With these shaft sealing functions, the ball valve of the present invention can exhibit excellent sealing performance by preventing fluid from leaking between the valve body 20 and the stem 30.

また、グランド部材45は、その外周に延設され且つバルブ本体20側に屈曲された環状突部46によりグランドパッキン40の鍔部41を外周側から包囲しながら内側底面45cにより鍔部上面41aを押圧しているので、ナット34の締付力によってパッキン面圧力が増加したとしても、鍔部41の外周面41cが環状突部46の内周面46bに当接して拡径が防止され、鍔状パッキン部41が外部にはみ出すのを抑制できる。また、このように、グランド部材45は、環状突部46により鍔部41を包囲しながら上方側から押圧できるので、この相乗効果により、グランドパッキンを効果的に下方側に押圧し、強い力で圧接させることができる。これにより、グランドパッキン40によるシール面圧を保持し、ステムの鍔部31に当接する下端43のシール面圧を保持して、バーリング部23の下端23aと鍔部31の接触を確実に防いでいる。   Further, the gland member 45 extends around the outer periphery of the gland member 45 and surrounds the flange part 41 of the gland packing 40 from the outer peripheral side by an annular protrusion 46 bent toward the valve body 20 side. Even if the packing surface pressure is increased by the tightening force of the nut 34, the outer peripheral surface 41c of the flange portion 41 abuts against the inner peripheral surface 46b of the annular protrusion 46 to prevent the diameter from expanding. It can suppress that the shape packing part 41 protrudes outside. Further, as described above, the gland member 45 can be pressed from the upper side while surrounding the flange portion 41 by the annular protrusion 46, and therefore, due to this synergistic effect, the gland packing is effectively pressed to the lower side with a strong force. Can be pressed. Thereby, the seal surface pressure by the gland packing 40 is maintained, the seal surface pressure of the lower end 43 abutting against the flange portion 31 of the stem is maintained, and the contact between the lower end 23a of the burring portion 23 and the flange portion 31 is surely prevented. Yes.

軸封シール時には、グランド部材45の内側底面45cとグランドパッキン40の鍔部上面41a、環状突部46の内周面46bと鍔部41の外周面41c、鍔部41の下面41bとバルブ本体20の座面22、円筒部外周面42aと挿入穴24、円筒部先端面43と鍔部上面31a、円筒部内周面42bとステム外周面30bがそれぞれ密着し、この6面シールによって優れたシール性能が発揮され、各シール面同士のシール面圧の均一化が図られた状態で流体漏れを防ぐことができる。   At the time of shaft seal, the inner bottom surface 45c of the ground member 45, the flange upper surface 41a of the gland packing 40, the inner peripheral surface 46b of the annular protrusion 46, the outer peripheral surface 41c of the flange 41, the lower surface 41b of the flange 41, and the valve body 20 The seat surface 22, the cylindrical portion outer peripheral surface 42a and the insertion hole 24, the cylindrical portion distal end surface 43 and the flange upper surface 31a, the cylindrical portion inner peripheral surface 42b and the stem outer peripheral surface 30b are in close contact with each other. Thus, fluid leakage can be prevented in a state where the seal surface pressure between the seal surfaces is made uniform.

更に、円筒部内周面42bとステム外周面30bの摩耗は、皿バネ48による加重によってグランド部材45がバルブ本体20との隙間分だけ移動して許容することができる。また、この皿バネ48により、グランドパッキン40に許容できる面圧力以上の力が加わるのが防がれるため、グランドパッキン40が永久変形して外部にはみ出したり、圧縮割れや破断してシール機能が損なわれるのを防ぐことができる。   Further, the wear of the cylindrical inner peripheral surface 42 b and the stem outer peripheral surface 30 b can be allowed by allowing the ground member 45 to move by the gap between the valve body 20 and the load by the disc spring 48. In addition, the disc spring 48 prevents the gland packing 40 from being applied with a force exceeding the allowable surface pressure, so that the gland packing 40 is permanently deformed and protrudes to the outside, or is compressed and cracked or broken to provide a sealing function. It can be prevented from being damaged.

このように、グランドパッキン40は、皿バネ48による外部の弾性力によってシール力を発揮するようにしているので、流体内の異物等によってシール性に悪影響を受けるのを抑えることができる。また、組付け時にグランドパッキン40の自己弾性力を必要としないため、ステム30やバルブ本体20の接触面に加工粗さや隙間があり、これらが片寄った状態で組み込まれたとしても、ステム操作時における偏摩耗や裂傷が防がれ、長期に渡って高いシール性を維持することができる。   As described above, since the gland packing 40 exerts a sealing force by the external elastic force of the disc spring 48, it is possible to prevent the sealing performance from being adversely affected by foreign matters in the fluid. Further, since the self-elastic force of the gland packing 40 is not required at the time of assembly, there is a processing roughness or a gap on the contact surface of the stem 30 or the valve body 20, and even if these are assembled in a state of being offset, Can prevent uneven wear and tears, and can maintain high sealing performance over a long period of time.

しかも、グランドパッキン40の組込み時には、このグランドパッキン40をバーリング部23に挿入するだけでねじりや引張り・圧縮応力等の負荷が加わるのを抑えつつ簡単に装着して損傷を防ぐことができる。また、グランドパッキン40は、PFA等の樹脂材料により超高密度に成形できるため、ナット34による増し締め後にも流体の熱や内部圧力に対して膨張・収縮し難く、圧縮永久変形や圧縮割れを防ぐことが可能になる。   In addition, when the gland packing 40 is assembled, the gland packing 40 can be simply installed and prevented from being damaged by only inserting the gland packing 40 into the burring portion 23 while preventing a load such as torsion, tension, and compression stress from being applied. In addition, since the gland packing 40 can be molded with a resin material such as PFA at an ultra-high density, it is difficult to expand and contract against the heat of the fluid and the internal pressure even after retightening by the nut 34, so that compression permanent deformation and compression cracking are prevented. It becomes possible to prevent.

続いて、図7においては、本発明のボールバルブの第2実施形態であり、要部を分解した状態を示している。なお、この実施形態以降において、上記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。このボールバルブは、バルブ本体60の筒状のバーリング部61を内方に向かって緩やかに縮径させた傾斜面とし、この傾斜面61にグランドパッキン40の筒状パッキン部42をくさび状に嵌合させている。これにより、バーリング部61と筒状パッキン部42との間にくさび効果を発揮させることができ、このくさび効果により、グランドパッキン40がステム30に対して下方に圧縮され、バーリング部61の微量傾斜面によるスプリング効果と相俟って、グランドパッキン40の筒状パッキン部42とバーリング部61、筒状パッキン部42とステム30とのシール性を高めることができ、且つ、ステム30をより効果的に自動調芯することができる。   Subsequently, FIG. 7 shows a second embodiment of the ball valve according to the present invention, in which a main part is disassembled. In the following embodiments, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In this ball valve, a cylindrical burring portion 61 of the valve body 60 is formed into an inclined surface with a diameter gradually reduced inward, and the cylindrical packing portion 42 of the gland packing 40 is fitted into the inclined surface 61 in a wedge shape. It is combined. As a result, a wedge effect can be exerted between the burring portion 61 and the cylindrical packing portion 42, and by this wedge effect, the gland packing 40 is compressed downward with respect to the stem 30, and the burring portion 61 is slightly inclined. Combined with the spring effect by the surface, the sealing performance between the cylindrical packing portion 42 and the burring portion 61 of the gland packing 40 and the cylindrical packing portion 42 and the stem 30 can be improved, and the stem 30 is more effective. Can be automatically aligned.

図8ないし図10においては、本発明のボールバルブの第3実施形態を示している。このボールバルブでは、ハンドル65を図の形状に形成し、このハンドル65の内部にステム30を嵌合可能な嵌合穴66を設け、更に、この嵌合穴66の一部に内周方向に突設した突起部67を設け、この突起部67をステム30に設けた凹状部30cに係止可能に設けていることで、このハンドル65をワンタッチで簡易的に着脱可能にしている。   8 to 10 show a third embodiment of the ball valve of the present invention. In this ball valve, the handle 65 is formed in the shape shown in the figure, a fitting hole 66 into which the stem 30 can be fitted is provided inside the handle 65, and a part of the fitting hole 66 is provided in the inner circumferential direction. Protruding protrusions 67 are provided, and the protrusions 67 are provided so as to be able to be engaged with the recessed parts 30c provided on the stem 30, so that the handle 65 can be easily attached and detached with one touch.

係止リング68は、スリット69aによって内径側に設けた穴状の挿入部68aを拡径可能に設けており、この挿入部68aの拡径により、内径側にテーパ突起部69を形成可能に設けている。係止リング68は、ナット34の代替としてステム30に装着し、装着時には、内方下面側をグランドパッキン40の鍔部上面41aに当接させ、また、挿入部68aの縁部位をステム30上方の拡径段部30dに係合させるようにする。   The locking ring 68 is provided with a hole-like insertion portion 68a provided on the inner diameter side by a slit 69a so that the diameter can be increased, and the taper protrusion 69 can be formed on the inner diameter side by the diameter increase of the insertion portion 68a. ing. The locking ring 68 is attached to the stem 30 as an alternative to the nut 34. At the time of attachment, the inner lower surface is brought into contact with the flange upper surface 41a of the gland packing 40, and the edge portion of the insertion portion 68a is located above the stem 30. It is made to engage with the enlarged diameter step portion 30d.

このボールバルブは、係止リング68の装着後に、この係止リング68がグランドパッキン40の鍔部上面41aとステム30の拡径段部30dの間で弾発し、この力によりステム30を上方(遠心方向)に引き上げる力を得ることができる。よって、鍔状パッキン部41が座面22、筒状パッキン部42の下端43が鍔部31に密着し、かつ、バーリング部23の下端23aと鍔部31が離間した状態を維持することができ、優れた軸封機能を発揮することができる。
また、係止リング68は、ボールバルブからハンドル65を取外してもステム30への嵌め合い状態が維持されるため、その軸封機能を維持することができる。
In this ball valve, after the locking ring 68 is mounted, the locking ring 68 repels between the flange upper surface 41a of the gland packing 40 and the enlarged diameter step portion 30d of the stem 30, and the force lifts the stem 30 upward ( It is possible to obtain a pulling force in the centrifugal direction. Therefore, it is possible to maintain a state in which the flange-shaped packing portion 41 is in contact with the seat surface 22, the lower end 43 of the cylindrical packing portion 42 is in close contact with the flange portion 31, and the lower end 23a of the burring portion 23 and the flange portion 31 are separated. It can exhibit an excellent shaft seal function.
Further, since the engagement ring 68 is maintained in the fitted state to the stem 30 even when the handle 65 is removed from the ball valve, the shaft seal function can be maintained.

また、図示しないが、挿入穴24にバーリング加工を施す際に、バーリング部23の一部を遠心方向に突出させてストッパ片を形成し、一方、ステム30の鍔部31にこのストッパ片に係止してその回転を規制できる切欠溝を形成してストッパ機構を設け、このストッパ機構によって、ボールを略90°の角度で回転規制するようにしてもよい。   Although not shown, when burring is performed on the insertion hole 24, a part of the burring portion 23 is protruded in the centrifugal direction to form a stopper piece, while the flange portion 31 of the stem 30 is engaged with the stopper piece. A stopper mechanism may be provided by forming a notch groove that can stop and restrict its rotation, and the ball may be restricted at an angle of approximately 90 ° by this stopper mechanism.

図11、図12においては、本発明のボールバルブの第4実施形態を示している。このボールバルブでは、第1実施形態のボールバルブと異なる形状のハンドル70を装着し、このハンドル70で操作可能に設けたものである。
ハンドル70は、ステム30への嵌合孔部70aを中心として2つの操作部71、71を有する形状を呈しており、各操作部71を操作することでステム30を回動可能に設けている。これにより、このボールバルブを狭い場所に設置した場合でも何れかの操作部71を操作できることで容易に操作でき、あらゆる場所にこのボールバルブを設置することができる。
また、ハンドル70は、第1実施形態の場合と同様にバルブ本体20の切り曲げ部26の位置に対応する突設片72を有しており、ハンドル70を閉又は開状態に操作した場合には、この突設片70が切り曲げ部26の係止面26bに係止することで、ハンドル70を略90°に回転規制できる。
11 and 12 show a fourth embodiment of the ball valve of the present invention. In this ball valve, a handle 70 having a shape different from that of the ball valve of the first embodiment is mounted, and the handle 70 can be operated.
The handle 70 has a shape having two operation portions 71 and 71 centering on a fitting hole portion 70a to the stem 30, and the stem 30 is rotatably provided by operating each operation portion 71. . Thereby, even when this ball valve is installed in a narrow place, it can be easily operated by operating any one of the operation portions 71, and this ball valve can be installed in any place.
Further, the handle 70 has a projecting piece 72 corresponding to the position of the cut and bent portion 26 of the valve body 20 as in the case of the first embodiment, and when the handle 70 is operated to the closed or open state. Since the protruding piece 70 is locked to the locking surface 26b of the cutting and bending portion 26, the rotation of the handle 70 can be restricted to about 90 °.

本発明のボールバルブの第1実施形態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed 1st Embodiment of the ball valve of this invention. 図1の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. 図1のボールバルブの平面図である。It is a top view of the ball valve of FIG. ハンドルのストッパ構造の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the stopper structure of a handle. 図4のハンドルの閉状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the closed state of the handle | steering-wheel of FIG. ハンドルを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the handle | steering-wheel. 本発明のボールバルブの第2実施形態を示した要部断面図である。It is principal part sectional drawing which showed 2nd Embodiment of the ball valve of this invention. 本発明のボールバルブの第3実施形態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed 3rd Embodiment of the ball valve of this invention. 図8の平面図である。It is a top view of FIG. 係止リングを示す平面図である。It is a top view which shows a locking ring. 本発明のボールバルブの第4実施形態を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed 4th Embodiment of the ball valve of this invention. 図11のボールバルブの平面図である。It is a top view of the ball valve of FIG. 従来のボールバルブの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the conventional ball valve. 従来の他のボールバルブの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the other conventional ball valve.

符号の説明Explanation of symbols

20 バルブ本体
21 管材
22 座面
23 バーリング部
23a 下端
30 ステム
31 鍔部
31a 上面
34 ナット
35 ボール(弁体)
36 貫通孔
40 グランドパッキン
41 鍔状パッキン部
42 筒状パッキン部
43 下端
45 グランド部材
46 環状突部
46a 下端
50 インサート部材
G 隙間
20 Valve body 21 Tubing material 22 Seat surface 23 Burring portion 23a Lower end 30 Stem 31 Gutter 31a Upper surface 34 Nut 35 Ball (valve element)
36 Through-hole 40 Gland packing 41 Gutter-shaped packing part 42 Cylindrical packing part 43 Lower end 45 Ground member 46 Annular protrusion 46a Lower end 50 Insert member G Gap

Claims (5)

バルブ本体内に貫通孔を有するボールを途中に鍔部を有するステムを介して回転自在に設けたボールバルブにおいて、前記バルブ本体のステム挿入位置に座面を形成し、かつ当該位置を内方に折曲して前記ステムの鍔部側に向けて筒状のバーリング部を形成し、前記バーリング部とステムの間に装着した筒状パッキン部とこのパッキン部の上端に折曲させて前記座面に当接する鍔状パッキン部とでグランドパッキンを構成し、このグランドパッキンをグランド部材で押圧して鍔状パッキン部を座面に密接させると共に、前記筒状パッキン部の下端を前記鍔部に密接させ、前記バーリング部の下端と前記鍔部の上面の間にやや隙間を保持させるようにしたことを特徴とするボールバルブ。   In a ball valve in which a ball having a through hole in the valve body is rotatably provided through a stem having a flange partway, a seating surface is formed at the stem insertion position of the valve body, and the position is inward A cylindrical burring portion is formed toward the flange side of the stem, and the seating surface is formed by bending the cylindrical packing portion mounted between the burring portion and the stem and the upper end of the packing portion. The gland packing is composed of the gutter-shaped packing part abutting on the gland, and the gland packing is pressed by the gland member so that the gutter-shaped packing part is brought into close contact with the seat surface, and the lower end of the cylindrical packing part is brought into close contact with the gutter part. And a slight gap is maintained between the lower end of the burring portion and the upper surface of the flange portion. 前記ステムに螺合したナットの締付力で前記グランド部材を介してグランドパッキンを押圧すると共に、ステムの鍔部を引き上げるようにした請求項1に記載のボールバルブ。   2. The ball valve according to claim 1, wherein the gland packing is pressed through the gland member by a tightening force of a nut screwed into the stem, and the flange portion of the stem is pulled up. 前記グランド部材の外周に環状突部を形成し、この環状突部の下端を前記バルブ本体の座面に当接させて前記ナットの締付力を制限した請求項1又は2に記載のボールバルブ。   The ball valve according to claim 1 or 2, wherein an annular protrusion is formed on an outer periphery of the ground member, and a lower end of the annular protrusion is brought into contact with a seating surface of the valve body to limit a tightening force of the nut. . 前記筒状のバーリング部を内方に向かって縮径させた傾斜面とし、この傾斜面にグランドパッキンの筒状パッキン部をくさび状に嵌合した請求項1乃至3の何れか1項に記載のボールバルブ。   The cylindrical burring portion is formed into an inclined surface having a diameter reduced inward, and the cylindrical packing portion of the gland packing is fitted into the inclined surface in a wedge shape. Ball valve. 前記バルブ本体は、管材であり、この管材のステム挿入位置にバーリング加工を施してバーリング部を形成し、この管材の両側にインサート部材を挿入して管材とインサート部材を固着した請求項1乃至4の何れか1項に記載のボールバルブ。   The valve body is a pipe material, burring processing is performed at a stem insertion position of the pipe material to form a burring portion, and insert members are inserted on both sides of the pipe material to fix the pipe material and the insert member. The ball valve according to any one of the above.
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