JP7046084B2 - ワンタッチ式ロックバルブと原料容器 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 展示日 平成２９年６月２１日～２３日 展示会名、開催場所 第２１回機械要素技術展 東京ビッグサイト（東京都江東区有明３－１１－１）

本発明は、例えば、半導体製造に使用される処理流体の流路を開閉し、ワンタッチでロックできるワンタッチ式ロックバルブと原料容器に関する。

従来、半導体製造に用いられる処理流体として、液体や固体からなるガス化用材料が用いられ、この処理流体は、毒性・可燃性などの非常に危険な性質を有しているものが多い。そのため、その原料を運搬・保管する原料容器は、原料が外部に漏洩しないように厳重に封止されている必要があり、その一方、原料容器内から処理流体を外部に流すために、その内部を外部流路と連通できるようにする必要もある。このことから、通常、原料容器の上面側にはバルブが設けられ、このバルブには開閉操作用の手動ハンドルが備えられている場合が一般的である。この手動ハンドルにより、原料容器を運搬や保管時などの未使用時には弁閉状態に操作し、一方、容器内の原料を使用するときには、原料容器を供給ラインに接続した後に弁開状態に操作できるようになっている。

この種の原料容器として、例えば、特許文献１の液体供給構造の密閉容器が開示されている。この密閉容器には、蓋側に複数のバルブが取付けられ、これらバルブを手動操作して流路を切換えることにより、容器内部に流体が給排気される。バルブを閉操作したときには内部を密閉し、容器本体をシステムに脱着することも可能になっている。

この場合、原料容器の運搬時などに振動や衝撃、その他の不用意な外力によりハンドルが緩むと危険であり、また、原料容器を原料供給ラインに接続した後などに、誤操作などの意図的でない操作によりハンドルを回転させると、処理流体が漏洩して大事故につながるおそれもある。これらを防ぐため、このようなバルブには、弁閉状態でロックがかけられるようにしたものがある。このロック機構としては、例えば、ハンドルにカバーを取付けたり、南京錠で施錠するものがあり、これらにより、不用意な外力や意図的でない操作などの不必要時のハンドルの緩みを防ぐようになっている。

また、特許文献２においては、回転ハンドル用キャップが開示されている。このキャップは、バルブの回転ハンドルの上から取付けられ、凹凸状のクラッチ部を介してハンドルと一体に回転させるか、或はハンドルに対して空転させることにより、回転ハンドルの誤操作を防ぐことが可能になっている。

特許文献３のバルブには、バルブ操作用ハンドルに位置規制機構が設けられている。この位置規制機構は、位置規制部材と、位置規制部材に弾性力を付与するスプリングからなる弾性力付与部材とを有し、スプリングの弾性力により位置規制部材が位置規制され、一方、スプリングの弾性力に抗して位置規制部材を把持したときに位置規制を解除可能になっている。これらにより、位置規制部材に外力（把持する力）が印加されていないときには、バルブ弁箱部に対してハンドルの回転が規制され、把持による外力を印加した状態でハンドルを回転操作できるようになっている。

特許第４０２１７２１号公報 ＷＯ２０１５／１２９１７４号公報 特開２０１７－１１６０７３号公報

前述したバルブ用ハンドルのロック機構において、ハンドルにカバーを取付ける場合には、カバーが別途必要になり、その取付けや取外しも面倒になる。
一方、南京錠を使用してロックする場合、この南京錠による部品点数の増加に加えて、この南京錠で施錠するための施錠金具を取り付ける必要もあり、この場合、施錠金具を設置するためのスペースがバルブの周囲に必要になる。施錠時には、その作業が複雑になって使い勝手が悪くなり、施錠後には、鍵を管理する必要も生じることから作業性が悪いという問題もある。

特許文献２のキャップは、バルブの誤操作を防ぐために、回転ハンドルの上からあらたに装着する必要がある。この場合、キャップの外面側に装着することからバルブ全体の大型化につながり、複数のバルブが原料容器の上面に集積化されている場合、装着できないこともある。さらに、バルブとは別部品であるため部品点数が増加し、その管理なども別途おこなう必要がある。

特許文献３のバルブにおける位置規制機構では、位置規制状態からハンドルを回転させるときに、位置規制部材をスプリングの弾発方向に抗して解除方向に力を加えつつ、ハンドルを回転操作する必要があり、ロックの解除に手間がかかる。この場合、ハンドルの回転方向の力に加えて、位置規制部材を解除するための余分な力も必要になる。しかも、位置規制部材の位置規制部の係止が完全に外れるまで力を加えなければ、ハンドルを操作することができない。
回転ハンドルの操作中には、位置規制部材にスプリングの弾発方向の力が加わり続けるため、この弾発力に抗する強い操作力が必要になり、かつ、位置規制機構の消耗も激しくなる。これらのことより、ハンドルの操作性が悪くなっていた。

本発明は、上記の問題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、回転ハンドルを自動でロックして不必要時の開閉操作を防止するバルブであり、簡便な内部機構により全体のコンパクト性を維持しつつワンタッチでロックを解除し、優れた操作性によって操作できるワンタッチ式ロックバルブと原料容器を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、弁体を内蔵したバルブ本体と、このバルブ本体に軸装したステムと、このステムの上部に固着した回転ハンドルと、この回転ハンドルの内部に収納してバルブ本体の軸装部に固定した保持体と、この保持体と回転ハンドルに配置したロック機構とを備え、このロック機構は、保持体に装入したスプリングと、このスプリングの下方弾発側に設けられた球体と、後端側の途中が保持体に軸着され、後端部が球体を介して弾発付勢され、かつ先端部側が回転ハンドルの下縁部に弾発状態で当接された係止部材と、この係止部材の先端部側が回転ハンドルに係止される係合溝とからなり、係止部材が係合溝に対して対向位置の状態で、この係止部材が係合溝に弾発付勢された状態で自動ロックされるワンタッチ式ロックバルブである。

請求項２に係る発明は、球体は、スプリングの下方に装着されたスプリング受けを介して弾発付勢され、係止部材の後端部に形成された半球状部が球体を介して係合された状態で係止部材を回転ハンドルの下縁部に向かって弾発付勢すると共に、係止部材の先端を回転ハンドルの側方よりやや突出させたワンタッチ式ロックバルブである。

請求項３に係る発明は、回転ハンドルの弁閉位置で係止部材が係合溝に係止ロックされ、全閉状態をロックするようにしたワンタッチ式ロックバルブである。

請求項４に係る発明は、保持体の上面に全開と全閉の表示部が施され、この表示部が回転ハンドルに設けられた視認窓より視認可能に設けられたワンタッチ式ロックバルブである。

請求項５に係る発明は、スプリング受けの上方側に確認棒が延設され、保持体の表示部には、確認棒の上端が露出状態に上下動可能な貫通穴が穿設されたワンタッチ式ロックバルブである。

請求項６に係る発明は、確認棒の上端が表示部に露出することにより、回転ハンドルのロック解除状態又はロック状態を外部から視認できるようにしたワンタッチ式ロックバルブである。

請求項７に係る発明は、係止部材には、回転ハンドルの下縁部に接触する位置にカラーが装着されたワンタッチ式ロックバルブである。

請求項８に係る発明は、弁閉位置で回転ハンドルがロックされるロック機構付きの手動バルブを取付けた原料容器である。

請求項１に係る発明によると、保持体と回転ハンドルにロック機構を配置し、このロック機構が、保持体に装入したスプリングと、スプリングの下方弾発側に設けられた球体と、後端側の途中が保持体に軸着され、後端部が球体を介して弾発付勢されつつ先端部側が回転ハンドルに当接される係止部材と、この係止部材の先端部側が係止される係合溝からなり、係止部材が係合溝に対して対向位置の状態で、この係止部材が係合溝に弾発付勢された状態で自動ロックされることにより、不用意な外力や意図的でない操作等の不必要時の回転ハンドルの開閉操作を確実に防止できる。この場合、外部より施錠用の部品を別途設けることなく、係止部材と係合溝とを有する簡便な内部機構により全体のコンパクト性を維持し、狭い場所にも使用できる。操作時には、係止部材を係合溝から外しながら回転ハンドルを回転させることにより、軽い力によりワンタッチでロックを解除できる。ロックの解除後には、係止部材を係合溝より外した状態で、回転ハンドルの下縁部が係止部材に対して接触しながら回転ハンドルを回転できるため、軽い操作力で任意の開閉或は中間開度に操作できる。ロック解除時や回転操作中には、各部品に大きな負荷が加わることがないため、各部品の消耗を防いで優れた操作性を維持する。

請求項２に係る発明によると、球体がスプリングの下方に装着されたスプリング受けを介して弾発付勢され、係止部材の後端部に形成された半球状部が球体を介して係合された状態で、係止部材を前記回転ハンドルの下縁部に向かって弾発付勢し、係止部材の先端が回転ハンドルの側方よりやや突出されていることにより、てこの原理を利用してスプリングの力を係止部材から回転ハンドル側に伝達できる。これにより、ロックの解除時には、小さい力で、かつ少ない回転角度により係止部材を容易に操作でき、回転ハンドルの操作時には、スプリングの弾発力が回転ハンドルの操作に与える影響を抑えて軽い力で回転操作でき、係止部材の外周面を滑るように回転ハンドルが回転するため、摺動抵抗が小さくなって部品の消耗を抑えている。さらに、回転ハンドルの側方よりやや突出した係止部材を指で容易に操作することができる。

請求項３に係る発明によると、回転ハンドルの弁閉位置でこの全閉状態を自動的にロックでき、さらに、製品ごとに内部部品の加工精度の誤差があったり、繰り返しの回転操作などにより内部部品に緩みが生じて、回転ハンドルの弁閉位置が変化した場合にも、弁閉状態の回転ハンドルの回転状態に応じて係止部材と係合溝との関係を微調整し、確実に回転ハンドルの弁閉位置で自動ロックさせることができる。

請求項４に係る発明によると、視認窓から全開と全閉の表示部を視認でき、この表示部から自動ロックとなる状態を確認しながら弁閉操作できる。また、表示部を視認しつつバルブ開度を微調整して所望の弁開度に調節可能となる。

請求項５に係る発明によると、係止部材の操作により確認棒が上下動し、この確認棒の上端の露出状態を保持体の表示部の貫通穴を介して視認することにより、係止部材の動作状態をバルブ本体の上方から確認できる。

請求項６に係る発明によると、確認棒の上端の表示部からの露出状態により回転ハンドルのロック解除状態又はロック状態を外部から視認できるため、係止部材の誤操作やロックの未完了状態を確実に防止できる。

請求項７に係る発明によると、カラーが回転ハンドルの下端縁に接触し、このカラーが回転ハンドル下縁部の動きに合わせて回転したり、回転ハンドルに対して摺動することで接触抵抗が小さくなり、軽い力で回転ハンドルを操作できる。カラーがハンドルに接触することで、ハンドルの消耗も抑えることができる。

請求項８に係る発明によると、ロック機構付きの手動バルブにより弁閉位置で回転ハンドルをロックできることで、内部に毒性・可燃性などの危険な性質の原料を収納した場合にも、運搬や保管時などの未使用時に確実に弁閉状態でロックする。これにより、振動や衝撃等の不要な外力、誤操作等の意図的でないハンドル操作などの不必要時の回転ハンドルの緩みを防ぎ、原料の漏洩を防止できる。

本発明のワンタッチ式ロックバルブの実施形態の弁閉状態を示す縦断面図である。 （ａ）は、図１のワンタッチ式ロックバルブの上方斜視図である。（ｂ）は、図１のワンタッチ式ロックバルブの下方斜視図である。 図１の一部省略正面図である。 図１のロック解除状態を示す縦断面図である。 図４の一部省略正面図である。 図５の回転ハンドルを取外した状態を示す拡大平面図である。 原料容器を示す正面図である。 本発明のワンタッチ式ロックバルブの他の実施形態の弁閉状態を示す一部省略縦断面図である。 図８の上方斜視図である。 図８のロック解除状態を示す縦断面図である。 図１０の上方斜視図である。

以下、本発明におけるワンタッチ式ロックバルブと原料容器の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１、図３においては、本発明のワンタッチ式ロックバルブの実施形態の弁閉状態を示し、図４、図５においては、ワンタッチ式ロックバルブのロックを解除した状態を示している。

図において、ワンタッチ式ロックバルブ（以下、バルブ本体１という）は、ボデー２、ステム３、弁体であるダイヤフラム４、シール用弁座シート５、回転ハンドル６、ロック機構１０、保持体２１を有している。

バルブ本体１はダイヤフラムバルブからなり、このバルブ本体１のボデー２内にはダイヤフラム４が内蔵され、このボデー２にはステム３が螺合状態で軸装されて軸装部１１が設けられる。

ステム３の上部には、スプライン結合により回転ハンドル６が一体に取付けられ、六角穴付きの止めネジ１２により締め付けられて回転ハンドル６が抜け止めされる。ステム３は、回転ハンドル６の回転により、この回転ハンドル６と一体に回転することで昇降動可能に設けられる。一方、ステム３の下部側には、皿ばね１３を介してステムキャップ１４が装着される。

ダイヤフラム４は、略円筒状に設けられたダイヤフラム押え１５により、その周縁がボデー内の流路２ａの環状部位に押圧された状態でボデー２に取付けられ、このダイヤフラム押え１５の中央には、ダイヤフラムピース１６が昇降動可能にガイドされた状態で装着される。ダイヤプラムピース１６は、ステムキャップ１４の下部に配置され、皿ばね１３の弾発力により下方に付勢されたステムキャップ１４により弁座シート５側に押圧可能に設けられる。この弁座シート５は、ボデー内流路２ａのダイヤフラム４との対向側に装着される。

上記の構成により、バルブ本体１に設けたステム３を回転ハンドル６で回転させると、この回転ハンドル６の回転によりステム３がボデー２内を昇降動し、ステム３とともにステムキャップ１４、ダイヤフラムピース１６が昇降動し、ダイヤフラムピース１６がダイヤフラム４を押圧或は押圧解除する。これによって、ダイヤフラム４が弁座シート５に接離し、ボデー内流路２ａが開閉可能に設けられている。

回転ハンドル６は、例えば、アルミニウム合金等の金属材料により設けられ、その表面には適宜の色彩を有する塗装が施される。回転ハンドル６の内周側には環状溝部２０が形成され、この環状溝部２０内に略円筒形状の保持体２１が挿入可能に設けられる。

図３、図５に示すように、回転ハンドル６の下部には、円弧状の下縁部２２が設けられ、この下縁部２２の一部が所定の大きさの略円弧状に切り欠かれて係合溝２３が形成される。図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、係合溝２３には、後述する係止部材２５の先端部側が回転ハンドル６に弾発状態で係止され、図２の係止状態では回転ハンドル６を回転しようとしても係止部材２５が外れることがない。一方、係止部材２５を手動で容易に外せるような幅及び深さに設けることが望ましい。

図６において、回転ハンドル６の中央には破線によって示した突起部１７が保持体２１への装着側に向けて形成される。突起部１７の外径側には、一部が略扇状に突出した突出部１８が形成され、この突出部１８の回転側には係止面１９、１９が設けられる。突出部１８には、止めネジ１２螺着用のメネジ１８ａが放射方向に形成される。

図１、図６に示す保持体２１は、略円筒状に形成され、回転ハンドル６の内部に収納可能に設けられた状態で、軸装部１１の上部に六角穴付きの止めネジ２６により固定される。保持体２１の中央には、回転ハンドル６への装着用であり、回転ハンドル６の回転を規制するための装着穴部２７が設けられ、この装着穴部２７を介して回転ハンドル６が取付けられる。このような構造により、回転ハンドル６は、ステム３と共に保持体２１に対して相対的に回転するようになっている。

図６の一点鎖線に示すように、装着穴部２７には内径方向に突出する規制部２８が形成され、この規制部２８における係止面１９との対向面側に、回転ハンドル６の回転時に係止面１９が係止可能な規制面２９が設けられる。本例では、弁閉から全開状態までの回転ハンドル６の回転角度が１８０°の範囲となるように、上記の突出部１８、規制部２８の円周方向の長さが設定されている。回転ハンドル６の開閉角度は、バルブの種類や仕様などに応じて、突出部１８並びに規制部２８の円周方向の大きさを設定することで任意に変更できる。

装着穴部２７の止めネジ１２装着側の規制部２８との境界付近には、溝状の空隙部４２が装着穴部２７よりも外径側に形成される。空隙部４２を設けることにより、回転ハンドル６の脱着時には、止めネジ１２がこの空隙部４２の位置になるように回転ハンドル６を回転した上で、止めネジ１２を空隙部４２側に逃がすように緩めることで、装着穴部２７の内壁に接触させることなく止めネジ１２のステム３への締め込みを解除し、この状態で回転ハンドル６を保持体２１から上方に引き抜くことで取り外しが可能になる。

図２（ａ）に示すように、保持体２１の上面には、バルブ本体１の全開と全閉、及び中間開度を示す円弧状の表示部３０が施され、一方、この表示部３０と対向する回転ハンドル６の一部には視認窓３１が設けられる。これにより、回転ハンドル６を回転したときには、視認窓３１から表示部３０を外部より視認可能になり、回転ハンドル６の開度を確認可能になっている。回転ハンドル６によるバルブ開閉時には、上述した図６の係止面１９、１９が規制面２９、２９に当接して開閉位置が規制され、このときの開閉状態が表示部３０を介して示される。

図２（ｂ）に示すように、保持体２１の底面側には、２つの突設片３２、３２が所定間隔で設けられ、これら突設片３２の間に後述するように係止部材２５の後端側の途中が軸着される。また、図１において、保持体２１には、後述するスプリング３３装着用の孔部３４が、回転ハンドル６の回転軸と略平行の向きに形成される。

図１、図４において、ロック機構１０は、保持体２１と回転ハンドル６に配置され、係止部材２５、係合溝２３、スプリング３３、スプリング受け３７、鋼球からなる球体４０からなっている。

係止部材２５は、例えば、ステンレス等の金属材料により手動で操作可能な略レバー状に形成された係止ピンからなり、前述した保持体２１の２つの突設片３２、３２の間に装入され、その後端側の途中が止めピン３５で突設片３２に軸着される。これにより、係止ピン２５は、止めピン３５を中心に回動操作可能に設けられる。係止ピン２５の後端部には半球状部３６が形成され、この半球状部３６が後述する球体４０により押圧可能に設けられる。

係止ピン２５の先端は、回転ハンドル６の側方より外側に向かってやや突出された状態に設けられ、係合溝２３の位置にきたときに、この係合溝２３に係合可能になっている。これにより、本発明のワンタッチ式ロックバルブは、ロック機構を有しない従来のバルブと外観上は殆ど変わらず、コンパクト性を維持したままロック機構１０を有するものとなる。

スプリング３３はコイルばねからなり、保持体２１の孔部３４に保持体２１の下方より装入可能に設けられ、下方に弾発するように配置される。スプリング３３の下方弾発側にはスプリング受け３７が装着され、このスプリング受け３７を介して球体４０が設けられる。この構成により、球体４０は、スプリング３３の下方に装着されたスプリング受け３７を介して弾発付勢され、係止ピン２５の半球状部３６が球体４０を介して係合された状態で、この係止ピン２５が止めピン３５を中心に回転し、回転ハンドル６の下縁部２２に向かって弾発付勢した状態で当接可能に設けられている。

係止ピン２５の回転ハンドル６の下縁部２２との当接側の位置にはカラー４１が装着され、このカラー４１は、例えば、ナイロンなどの樹脂材料により成形される。係止ピン２５が回転ハンドル６側に回転するときには、回転ハンドル６の下縁部２２にカラー４１が接触するようになっている。

カラー４１は、回転ハンドル６の下縁部２２に当接する際に、回転ハンドル６の回転に伴って係止ピン２５の軸周りに回転するか、或は係止ピン２５に固定された状態に設けられる。

これらの構成により、ロック機構１０により係止ピン２５が回転ハンドル６側に常時付勢され、図１、図３に示した弁閉状態では、係止ピン２５が係合溝２３に対して対向位置の状態で、この係合ピン２５が係合溝２３に弾発付勢された状態で自動ロックされるようになっている。

一方、回転ハンドル６を操作する際には、図４、図５に示すように、スプリング３３により弾発付勢されている係止ピン２５をその力に抗して指で下方に押し下げ、係合溝２３より外すようにすればロック解除状態となり、この状態で係止ピン２５から係合溝２３がずれる位置まで回転ハンドル６を回転させれば、係止ピン２５の押圧を解除したときにこの係止ピン２５が回転ハンドル６の下縁部２２に当接した状態となる。

この状態で回転ハンドル６を回転させることができ、その回転操作時には、回転ハンドル６の下縁部２２が係止ピン２５に対して接触した状態で、任意のバルブ開度まで操作できる。このときの係止ピン２５は、スプリング３３の弾発力で付勢された状態で下縁部２２に当接され、回転ハンドル６は、任意の方向に円滑に回転することができる。

そして、本実施形態では、回転ハンドル６をバルブ閉方向に回転し、バルブが閉状態となり、係止ピン２５が係合溝２３に対して対向位置になったときに、係止ピン２５が係合溝２３に弾発付勢されて自動ロックされる。このとき、係止ピン２５を再度係合溝２３から手動で外さない限り、回転ハンドル６はロックされた状態を維持する。

ステム３に対する回転ハンドル６の取付け位置（ステム３に対する回転ハンドル６の回転状態）は、止めネジ１２により調整可能に設けられ、回転ハンドル６の弁閉位置で、係止ピン２５が係合溝２３に係止ロックされ、回転ハンドル６の全閉状態がロックされるようになっている。

上述したバルブ本体１は、例えば、図７に示した原料容器（以下、容器本体５０という）に接続される。容器本体５０は、内部に毒性・可燃性などの性質を有する図示しない原料を収納可能な材料で形成され、その上面５１の２箇所には、内部への吸入用、排出用の流路５２、５３がそれぞれ設けられる。各流路５２、５３には、バルブ本体１を有するロック機構付きの手動バルブが取付けられ、バルブ本体１の操作によりそれぞれの流路５２、５３が開閉可能に設けられる。このとき、ロック機構１０により弁閉位置で回転ハンドル６がロック可能に設けられ、不必要時のバルブ本体１の開閉操作が防がれている。

なお、上記実施形態においては、バルブ本体１をダイヤフラムバルブとしているが、回転ハンドル６で開閉する手動バルブであれば、ダイヤフラムバルブ以外の各種のバルブ本体にロック機構１０を設けることもできる。その場合、回転ハンドルの弁閉から全開状態までの回転角度が異なる場合にも対応できる。

係止部材２５は係止ピンに限定されず、回転ハンドル６側に弾発付勢され、且つ、回転ハンドル６の係合溝２３に係止可能なものであれば、制限なく適用することができる。
係止ピン２５を回転ハンドル６の下縁部２２に向かって弾発付勢するために、コイルばね３３（及びスプリング受け３７）と球体４０とを用いているが、バルブ本体１側の係止ピン２５が回転ハンドル６側の係合溝２３に係合してロック可能な構造であれば、コイルばね３３以外のスプリングを用いたり、或は、その他の各種構造により係止ピン２５を弾発付勢することもできる。

本実施形態の場合、係止ピン２５が、てこの原理により動作することから、この係止ピン２５の支点である軸着位置（止めピン３５の位置）を適宜変更することで、この支点から係止ピン２５の操作位置である力点までの距離や、支点から作用点である球体４０との接触面までの距離を変えたり、或は、コイルばね３３の弾発係数を変えることにより、係止ピン２５の係合溝２３への係合力（ロック解除時に必要な押し下げ力）を調整することもできる。

また、係止ピン２５を弁閉状態で係合溝２３に自動ロックさせているが、弁開位置に係合溝２３を設けることにより、係止ピン２５を弁開状態で係合溝２３に自動ロックさせたり、或は弁閉及び弁開状態の双方の位置に係合溝２３を設けることで開閉位置の両方で自動ロックさせることもできる。

次に、本発明におけるワンタッチ式ロックバルブの上記実施形態における作用を説明する。
本発明におけるバルブ本体１は、弁閉時には、図１に示すように、スプリング３３により常時弾発付勢された係止ピン２５が回転ハンドル６の係合溝２３に係合してロック状態を維持するため、図７のバルブ本体１を接続した容器本体５０に、運搬時等の振動や衝撃などの不用意な外力や、配管施工時の誤操作などの意識的でない操作力が働くなど、回転ハンドル６に不必要な回転力が加わろうとしたときにも、回転ハンドル６の回転を確実に阻止する。このようにバルブの閉状態を確実に維持し、容器本体５０内の原料の漏れを防止できる。

回転ハンドル６の弁開操作時には、係止ピン２５を指で押し下げつつ弁開方向に回転させることで、係止ピン２５によるロック状態を容易に解除できる。このとき、球体４０がスプリング受け３７を介して弾発付勢し、この球体４０を介して係止ピン２５の半球状部３６を係合した状態で、係止ピン２５を回転ハンドル６の下縁部２２に向かって弾発付勢していることで、てこの原理により軽い押圧力で係止ピン２５を押し下げできる。しかも、半球状部３６と球体４０とが点接触していることで、より少ない抵抗力で滑らかに係止ピン２５を操作可能になる。

回転ハンドル６の回転操作中には、その下縁部２２が係止ピン２５に対して接触し、しかも、上述のてこの原理により係止ピン２５から回転ハンドル下縁部２２に加わる力が小さくなるため、相互の摺動抵抗を極力抑え、軽い力で容易に操作可能になる。

さらに、係止ピン２５における回転ハンドル下縁部２２との接触位置にカラー４１を装着しているため、このカラー４１が回転ハンドル下縁部２２の動作に合わせて係止ピン２５の軸周りに回転したり、回転ハンドル下縁部２２に対して摺動可能となる。これにより、摺動抵抗を一層軽減し、さらに、カラー４１を回転可能に取付けるようにすれば、回転ハンドル６をより軽い力で操作でき、また、摺動させる場合に比較して回転ハンドル６や係止ピン２５の損耗もより防ぎやすくなる。しかも、カラー４１を樹脂製としていることで、回転ハンドル６への金属製の係止ピン２５の直接の接触を防ぎ、回転ハンドル６表面の塗装の剥がれや消耗を抑えている。

回転ハンドル６を閉方向に操作して弁閉状態になったときには、係止ピン２５が係合溝２３に対して対向位置となり、係止ピン２５がスプリング３３で弾発付勢していることで係合溝２３に自動ロックする。このように、予め回転ハンドル６の取付け位置を調整していることで、弁閉時には施錠操作をおこなうことなく確実に弁閉状態にロックできる。

上述の構成のロック機構１０により弁閉状態で自動ロックしていることで、回転ハンドル６の操作時にロック機構１０が邪魔になることもない。少ない部品点数で簡単な機構に設けているため組立ても容易であり、バルブ本体１全体のコンパクト性にも寄与する。
このことより、図７に示すように、容器本体５０の載置方向の投影面積が小さく、吸入用と排出用との流路５２、５３同士の間隔が狭い場合にもこれら流路５２、５３にバルブ本体１を接続でき、しかも、ロック機構１０がバルブ本体１の外方にほとんど突出することがないため、容器本体５０のフットプリント性を確保し、バルブ本体１が接続された容器本体５０を狭い場所にも設置可能になる。

本発明のワンタッチ式ロックバルブにおけるロック機構１０は、バルブ本体１の軸装部１１の上部に保持体２１を固定するとともに、係合溝２３が設けられた回転ハンドル６を適用することで構成される。したがって、例えば、ハンドルや保持体以外の構造を共通化しておけば、当初は不要であったが、後からロック機構を設ける必要性が生じるような場合であっても、バルブの軸装部に保持体２１を取り付け、且つ係合溝２３を有する回転ハンドル６に交換することでロック機構を後付けすることも可能となる。

図８～図１１においては、本発明のワンタッチ式ロックバルブの他の実施形態を示している。なお、この実施形態において、前述した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。

この実施形態におけるバルブ本体６０では、スプリング受け６１の上方側に確認棒６２が適宜の長さにより一体に延設され、一方、保持体２１の表示部３０には、確認棒６２の上端６２ａが露出状態で上下可能な貫通穴６３が穿設されている。これにより、係止ピン２５の回動操作時に、てこの原理で球体４０を介して確認棒６２（スプリング受け６１）が貫通穴６３内を昇降動し、この確認棒６２の貫通穴６３からの露出状態を視認可能となる。このようにして、係止ピン２５の動作状態をバルブ本体１の上方より貫通穴６３を介して容易に確認可能となる。

そして、確認棒６２の上端６２ａが表示部３０に露出することにより、回転ハンドル６のロック解除状態又はロック状態を外部から視認できるようにしている。

図８、図９は、バルブ本体６０の弁閉状態を示している。この場合、確認棒６２が下降することでその上端６２ａが表示部３０よりも沈んだ状態となり、回転ハンドル６がロック状態であることを上方より視認可能となる。

一方、図１０、図１１は、ロックを解除するため、係止ピン２５の先端部２５ａを下方に押し下げた状態を示している。この場合、確認棒６２が上昇してその先端６２ａが表示部３０よりも突出した状態となり、回転ハンドル６がロック解除状態であることを上方より視認できる。

これらのことから、例えば、図示しない容器本体が狭い場所に設置され、この容器本体に取付けられたバルブ本体６０の係止ピン２５の回転状態が確認しにくい場合にも、表示部３０の外方からの視認により回転ハンドル６のロック状態或はロック解除状態を容易に把握でき、バルブ本体６０の閉め忘れや誤操作を確実に阻止できる。

上記実施形態のバルブ本体６０では、回転ハンドル６がロック状態であるときに確認棒６２（スプリング受け６１）が下降し、ロック解除状態であるときに確認棒６２が上昇する機構に設けられているが、これとは反対に、ロック状態で確認棒６２が上昇し、ロック解除状態で確認棒６２が下降する機構に設けられていてもよい。この場合、ロック時に確認棒６２の上端６２ａが表示部３０から突出することで、この状態を外方からより視認しやすくなり、バルブ本体６０の閉状態を確実に把握して原料容器からの原料の漏れなどを防止可能になる。

図示しないが、確認棒６２の上端外周側に着色を施すようにしてもよく、この場合、確認棒６２の上昇時に上端の着色部分が表示部３０よりも突出するため、確認棒の上昇状態を一層視認しやすくできる。

本発明は、前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。

１、６０ バルブ本体
３ ステム
６ 回転ハンドル
１０ ロック機構
１１ 軸装部
２１ 保持体
２２ 下縁部
２３ 係合溝
２５ 係止ピン（係止部材）
２５ａ 先端部
２５ｂ 後端部
３０ 表示部
３１ 視認窓
３３ コイルばね（スプリング）
３６ 半球状部
３７、６１ スプリング受け
４０ 球体
４１ カラー
５０ 容器本体
６２ 確認棒
６２ａ 上端
６３ 貫通穴

Claims (8)

1. 弁体を内蔵したバルブ本体と、このバルブ本体に軸装したステムと、このステムの上部に固着した回転ハンドルと、この回転ハンドルの内部に収納して前記バルブ本体の軸装部に固定した保持体と、この保持体と前記回転ハンドルに配置したロック機構とを備え、このロック機構は、前記保持体に装入したスプリングと、このスプリングの下方弾発側に設けられた球体と、後端側の途中が前記保持体に軸着され、後端部が前記球体を介して弾発付勢され、かつ先端部側が前記回転ハンドルの下縁部に弾発状態で当接された係止部材と、この係止部材の先端部側が前記回転ハンドルに係止される係合溝とからなり、前記係止部材が前記係合溝に対して対向位置の状態で、この係止部材が前記係合溝に弾発付勢された状態で自動ロックされることを特徴とするワンタッチ式ロックバルブ。
2. 前記球体は、前記スプリングの下方に装着されたスプリング受けを介して弾発付勢され、前記係止部材の後端部に形成された半球状部が前記球体を介して係合された状態で前記係止部材を前記回転ハンドルの下縁部に向かって弾発付勢すると共に、前記係止部材の先端を前記回転ハンドルの側方よりやや突出させた請求項１に記載のワンタッチ式ロックバルブ。
3. 前記回転ハンドルの弁閉位置で前記係止部材が前記係合溝に係止ロックされ、前記回転ハンドルの全閉状態がロックされるようにした請求項１又は２に記載のワンタッチ式ロックバルブ。
4. 前記保持体の上面に全開と全閉の表示部が施され、この表示部が前記回転ハンドルに設けられた視認窓より視認可能に設けられた請求項１乃至３の何れか１項に記載のワンタッチ式ロックバルブ。
5. 前記スプリング受けの上方側に確認棒が延設され、前記保持体の表示部には、前記確認棒の上端が露出状態で上下動可能な貫通穴が穿設された請求項２に記載のワンタッチ式ロックバルブ。
   
6. 前記確認棒の上端が前記表示部に露出することにより、前記回転ハンドルのロック解除状態又はロック状態を外部から視認できるようにした請求項５に記載のワンタッチ式ロックバルブ。
7. 前記係止部材には、前記回転ハンドルの下縁部に接触する位置にカラーが装着された請求項１乃至６の何れか１項に記載のワンタッチ式ロックバルブ。
8. 弁閉位置で前記回転ハンドルがロックされる請求項１乃至７の何れか１項に記載のロック機構付きの手動バルブが付けられたことを特徴とする原料容器。

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