JP7144956B2 - Ball valve - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、ガス供給会社のスマートメータに設けられるガス流入用のボールバルブに関する。 The present invention relates to a ball valve for gas inflow provided, for example, in a smart meter of a gas supply company.

従来から、ガス等の気体や水等の液体(以下、流体という。)の流路の開閉にボールバルブが用いられている。このようなボールバルブにおいては、流路からの流体の漏洩を防止するために、弁本体と弁本体の内部に回動自在に設けられたボール弁体との間に環状のシール部材が設けられている。シール部材はボール弁体に接触して弁本体とボール弁体との間を封止している。ボールバルブの閉鎖状態において、ボール弁体が流路を閉じ、シール部材により流路からの流体の漏洩が防止されている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, ball valves have been used to open and close flow paths for gases such as gases and liquids such as water (hereinafter referred to as fluids). In such a ball valve, an annular seal member is provided between the valve body and a ball valve body provided rotatably inside the valve body in order to prevent fluid from leaking from the flow path. ing. The seal member is in contact with the ball valve body to seal between the valve body and the ball valve body. In the closed state of the ball valve, the ball valve body closes the flow path, and the seal member prevents fluid from leaking from the flow path (see, for example, Patent Document 1).

特開平8-42720号公報JP-A-8-42720

このように従来のボールバルブには、流体の漏洩防止のためにシール部材が設けられており、シール部材がボール弁体の球面状の表面に接触してボール弁体と流路との間が塞がれるようになっている。このため、ボール弁体の回動の際に、ボール弁体はシール部材の接触面上を摺動するので、ボール弁体とシール部材との間に摺動抵抗が発生する。特に、ボール弁体の回動開始時に大きな摺動抵抗が発生する。ボール弁体の回動時に大きな摺動抵抗が発生した場合、シール部材が破損したり、シール部材やボール弁体の姿勢が安定しなくなるおそれがある。このため、従来のボールバルブに対しては、ボール弁体とシール部材との間に発生する摺動抵抗を低減させることができる構造が求められていた。 As described above, the conventional ball valve is provided with a sealing member to prevent fluid leakage, and the sealing member comes into contact with the spherical surface of the ball valve body to create a gap between the ball valve body and the flow path. It's supposed to be blocked. Therefore, when the ball valve body rotates, the ball valve body slides on the contact surface of the seal member, so sliding resistance is generated between the ball valve body and the seal member. In particular, a large sliding resistance is generated when the ball valve element starts rotating. If a large sliding resistance occurs when the ball valve body rotates, the seal member may be damaged, or the posture of the seal member and the ball valve body may become unstable. For this reason, conventional ball valves are required to have a structure capable of reducing the sliding resistance generated between the ball valve body and the sealing member.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボール弁体とシール部材との間に発生する摺動抵抗を低減させることができるボールバルブを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a ball valve capable of reducing the sliding resistance generated between the ball valve element and the seal member.

上記目的を達成するために、本発明に係るボールバルブは、弁本体貫通孔が設けられた弁本体と、前記弁本体に取り付けられて前記弁本体貫通孔と連通するカバー部材貫通孔が設けられたカバー部材と、前記弁本体に対して回動可能に軸支され、前記弁本体の前記弁本体貫通孔と前記カバー部材の前記カバー部材貫通孔とにより形成された流路と連通可能に設けられたボール弁体貫通孔を有するボール弁体と、前記ボール弁体と前記弁本体との間に設けられた前記流路と前記ボール弁体との間を封止するための環状のシール部材とを備え、前記シール部材は、前記ボール弁体貫通孔が前記シール部材の開口部に連通しない状態において、前記ボール弁体に接触する環状のボール弁体接触部を有しており、前記ボール弁体は、前記ボール弁体貫通孔が前記シール部材の開口部に連通しない状態において、前記ボール弁体接触部に接触する環状の部分である閉鎖時接触部と、前記ボール弁体貫通孔の少なくとも一部が前記シール部材の開口部に連通した状態において、前記シール部材の前記ボール弁体接触部に対向する環状の部分である開放時対向部と、前記閉鎖時接触部よりも内部側に凹んでいる凹み部とを有しており、前記ボール弁体において、前記凹み部は、少なくとも前記開放時対向部の少なくとも一部の範囲に形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a ball valve according to the present invention includes a valve body provided with a valve body through hole, and a cover member through hole attached to the valve body and communicating with the valve body through hole. and a cover member rotatably supported with respect to the valve body, and provided to communicate with a flow path formed by the valve body through-hole of the valve body and the cover member through-hole of the cover member. a ball valve body having a ball valve body through-hole formed therein; and an annular seal member provided between the ball valve body and the valve body for sealing between the flow path and the ball valve body. wherein the seal member has an annular ball valve body contact portion that contacts the ball valve body in a state in which the ball valve body through hole does not communicate with the opening of the seal member; The valve body includes a closing contact portion, which is an annular portion that contacts the ball valve body contact portion in a state in which the ball valve body through hole does not communicate with the opening of the seal member, and the ball valve body through hole. In a state in which at least a part communicates with the opening of the seal member, an opening facing portion that is an annular portion facing the ball valve body contact portion of the seal member, and an inner side of the closed contact portion. The ball valve body is characterized in that the recess is formed in at least a part of the opening facing portion.

本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記凹み部は、前記ボール弁体において、前記閉鎖時接触部よりも前記ボール弁体貫通孔の前記一方の開口の側に形成されている。 In the ball valve according to an aspect of the present invention, the recessed portion is formed closer to the one opening of the ball valve body through-hole than the closing contact portion in the ball valve body.

本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記凹み部は、前記ボール弁体において、回動する前記ボール弁体における前記シール部材の該シール部材の軸線方向の投影部分の少なくとも一部に形成されている。 In the ball valve according to one aspect of the present invention, the recessed portion is formed in at least a part of a projected portion of the seal member in the rotating ball valve body in the axial direction of the seal member in the ball valve body. ing.

本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記閉鎖時接触部は球面の一部であり、前記凹み部の少なくとも一部は他の球面の一部であり、前記凹み部の前記少なくとも一部の径は、前記閉鎖時接触部の径よりも小さい。 In the ball valve according to one aspect of the present invention, the closing contact portion is a portion of a spherical surface, at least a portion of the recessed portion is a portion of another spherical surface, and the at least a portion of the recessed portion is The diameter is smaller than the diameter of the closing contact portion.

本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記凹み部は、前記凹み部ではない部分に接続するつなぎ部を少なくとも1つ有しており、前記つなぎ部は、前記凹み部ではない部分に滑らかに接続する。 In the ball valve according to one aspect of the present invention, the recess has at least one connecting portion that connects to a portion that is not the recess, and the connecting portion smoothly connects to the portion that is not the recess. Connecting.

本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記つなぎ部の少なくとも一部は、前記ボール弁体において、回動する前記ボール弁体における前記シール部材の該シール部材の軸線方向の投影部分の範囲内に位置している。 In the ball valve according to an aspect of the present invention, at least a portion of the connecting portion is within a range of a projected portion of the seal member in the rotating ball valve body in the axial direction of the seal member in the ball valve body. located in

本発明に係るボールバルブによれば、ボール弁体とシール部材との間に発生する摺動抵抗を低減させることができる。 According to the ball valve of the present invention, sliding resistance generated between the ball valve element and the seal member can be reduced.

本発明の実施の形態に係るボールバルブの外観構成を概略的に示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows roughly the external appearance structure of the ball valve which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るボールバルブの流路が連通された状態を概略的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the flow paths of the ball valve according to the embodiment of the present invention are communicated; 本発明の実施の形態に係るボールバルブの流路が閉鎖された状態を概略的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a closed state of the flow path of the ball valve according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態に係るボールバルブにおけるボール弁体の斜視図である。1 is a perspective view of a ball valve body in a ball valve according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の実施の形態に係るボールバルブにおけるボール弁体の斜視図である。1 is a perspective view of a ball valve body in a ball valve according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の実施の形態に係るボールバルブにおけるボール弁体の正面図である。It is a front view of the ball valve body in the ball valve according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るボールバルブの弁本体の外観構成を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing the external configuration of a valve body of a ball valve according to an embodiment of the present invention; FIG. 図7に示す弁本体の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the valve body shown in FIG. 7; 図7に示す弁本体の上面図である。FIG. 8 is a top view of the valve body shown in FIG. 7; 本発明の実施の形態に係るボールバルブのカバー部材の外観構成を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an external configuration of a cover member of a ball valve according to an embodiment of the invention; FIG. 図10に示すカバー部材の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of the cover member shown in FIG. 10; 本発明の実施の形態に係るボールバルブのシール部材の外観構成を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing the external configuration of a seal member of a ball valve according to an embodiment of the present invention; FIG. 図12に示すシール部材の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of the sealing member shown in FIG. 12; 図4~6に示すボール弁体における凹み部のつなぎ部を拡大して示すボール弁体の部分拡大斜視図である。FIG. 7 is a partially enlarged perspective view of the ball valve body showing an enlarged connecting portion of the concave portion in the ball valve body shown in FIGS. 4 to 6;

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、ボールバルブ1の外観構成を概略的に示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1の流路2が連通された状態を概略的に示す断面図であり、図3は、ボールバルブ1の流路2が閉鎖された状態を概略的に示す断面図である。また、図4~6は、図1に示すボールバルブ1におけるボール弁体30の斜視図である。以下、説明の便宜上、流路2が延びる方向(図1における矢印ab方向)を流路方向とし、矢印a方向を下流側、矢印b方向を上流側とする。また、流路方向に直交する方向(図1における矢印cd方向)を幅方向とし、矢印c方向を手前側、矢印d方向を奥側とする。さらに、流路方向及び幅方向に直交する方向(図1において矢印ef方向)を軸線X1方向とし、矢印e方向を左側、矢印f方向を右側とする。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing the external configuration of the ball valve 1. FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the flow path 2 of the ball valve 1 according to the embodiment of the present invention is communicated, and FIG. 3 is a state in which the flow path 2 of the ball valve 1 is closed. is a cross-sectional view schematically showing the . 4 to 6 are perspective views of the ball valve body 30 in the ball valve 1 shown in FIG. Hereinafter, for convenience of explanation, the direction in which the flow path 2 extends (the direction of the arrow ab in FIG. 1) is defined as the flow path direction, the direction of the arrow a is defined as the downstream side, and the direction of the arrow b is defined as the upstream side. The direction perpendicular to the flow path direction (the direction of arrow cd in FIG. 1) is defined as the width direction, the direction of arrow c is defined as the front side, and the direction of arrow d is defined as the back side. Further, the direction perpendicular to the flow path direction and the width direction (the direction of arrow ef in FIG. 1) is defined as the direction of axis X1, the direction of arrow e is defined as the left side, and the direction of arrow f is defined as the right side.

図1~6に示すように、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1は、弁本体10と、弁本体10に取り付けられたカバー部材20と、弁本体10に対して回動可能に軸支されたボール弁体30と、環状のシール部材50とを備えている。弁本体10には、弁本体貫通孔10hが設けられている。カバー部材20には、カバー部材20が弁本体10に取り付けられて、弁本体貫通孔10hと連通するカバー部材貫通孔20hが設けられている。ボール弁体30には、弁本体10の弁本体貫通孔10hとカバー部材20のカバー部材貫通孔20hとにより形成された流路2と連通可能に設けられたボール弁体貫通孔31が設けられている。シール部材50は、ボール弁体30と弁本体10との間に設けられた流路2とボール弁体30との間を封止するための環状の部材である。シール部材50は、ボール弁体貫通孔31がシール部材50の開口部51に連通しない状態において、ボール弁体30に接触する環状のボール弁体接触部52を有している。ボール弁体30は、ボール弁体貫通孔31がシール部材50の開口部51に連通しない状態において、ボール弁体接触部52に接触する環状の部分である閉鎖時接触部32と、ボール弁体貫通孔31の少なくとも一部(下流側開口部31aの少なくとも一部)がシール部材50の開口部51に連通した状態において、シール部材50のボール弁体接触部52に対向する環状の部分である開放時対向部33と、閉鎖時接触部32よりも内部側に凹んでいる凹み部34とを有している。ボール弁体30において、凹み部34は、少なくとも開放時対向部33の少なくとも一部の範囲に形成されている。以下、ボールバルブ1の構成について具体的に説明する。なお、ボールバルブ1は、ボール弁体30を回動させるモータ40が一体に取り付けられた構造を有している。 As shown in FIGS. 1 to 6, the ball valve 1 according to the embodiment of the present invention includes a valve body 10, a cover member 20 attached to the valve body 10, and a shaft rotatable with respect to the valve body 10. It comprises a supported ball valve body 30 and an annular seal member 50 . The valve body 10 is provided with a valve body through hole 10h. The cover member 20 is attached to the valve body 10 and provided with a cover member through hole 20h communicating with the valve body through hole 10h. The ball valve body 30 is provided with a ball valve body through hole 31 which is provided so as to communicate with the flow path 2 formed by the valve body through hole 10h of the valve body 10 and the cover member through hole 20h of the cover member 20. ing. The seal member 50 is an annular member for sealing between the flow path 2 and the ball valve body 30 provided between the ball valve body 30 and the valve main body 10 . The seal member 50 has an annular ball valve body contact portion 52 that contacts the ball valve body 30 when the ball valve body through hole 31 does not communicate with the opening 51 of the seal member 50 . The ball valve body 30 includes a closing contact portion 32, which is an annular portion that contacts the ball valve body contact portion 52 when the ball valve body through hole 31 does not communicate with the opening portion 51 of the seal member 50, and a ball valve body. An annular portion facing the ball valve contact portion 52 of the seal member 50 in a state in which at least a portion of the through hole 31 (at least a portion of the downstream opening portion 31a) communicates with the opening portion 51 of the seal member 50. It has an opening facing portion 33 and a recessed portion 34 that is recessed more inward than the closing contact portion 32 . In the ball valve body 30 , the recessed portion 34 is formed in at least a partial range of the opening facing portion 33 . The configuration of the ball valve 1 will be specifically described below. The ball valve 1 has a structure in which a motor 40 for rotating the ball valve element 30 is integrally attached.

図7は、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1の弁本体10の外観構成を概略的に示す斜視図である。図8は、図7に示す弁本体10の断面図であり、図9は、図7に示す弁本体10の上面図である。図1~3及び図7~9に示すように、弁本体10は、例えば、概ね全体が円筒形状又は略円筒形状に形成されている。弁本体10は、内面が筒状又は略円筒状であればよく、外形は種々の形状であってもよい。また、弁本体10は、例えば、樹脂や金属等で形成されている。また、弁本体10には、下流側(矢印a方向)の部分に、幅方向(矢印cd方向)において外側に突出したボールバルブ側連結部17が設けられている。弁本体10は、ボールバルブ側連結部17を介してモータ40と連結される。 FIG. 7 is a perspective view schematically showing the external configuration of the valve body 10 of the ball valve 1 according to the embodiment of the invention. 8 is a cross-sectional view of the valve body 10 shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a top view of the valve body 10 shown in FIG. As shown in FIGS. 1-3 and 7-9, the valve body 10 is, for example, generally cylindrical or substantially cylindrical as a whole. The valve body 10 may have a tubular or substantially cylindrical inner surface, and may have various outer shapes. Further, the valve body 10 is made of resin, metal, or the like, for example. Further, the valve main body 10 is provided with a ball valve side connecting portion 17 projecting outward in the width direction (arrow cd direction) at a portion on the downstream side (arrow a direction). The valve body 10 is connected to the motor 40 via the ball valve side connecting portion 17 .

上述のように弁本体10は、弁本体貫通孔10hを有しており、具体的には、図1~3及び図7~9に示すように、弁本体貫通孔10hは、流路方向(矢印ab方向)に延びて、上端面10a及び下端面10bとの間において弁本体10を貫通する孔である。弁本体貫通孔10hは、上端面10a及び下端面10bに、開口である上流側開口部11及び下流側開口部12を夫々形成している。上流側(矢印b方向)に設けられた上流側開口部11は、円形状又は略円形状に形成されている。また、下流側(矢印a方向)に設けられた下流側開口部12は、上流側開口部11よりも直径の大きい円形状又は略円形状に形成されている。上流側開口部11は、流体(例えばガス)の流入口である。下流側開口部12は、上流側開口部11から流入される流体のカバー部材20への流出口である。弁本体10は、弁本体貫通孔10hにおいて、上流側開口部11から下流側開口部12へ向かうに連れて次第に内径が拡がる凹球面状の曲面からなる内周曲面14aと、内周曲面14aの下流側(矢印a方向)の端部から同一内径のまま更に下流側(矢印a方向)へ直線上に延びる円環状の内周面14bとによって形成された弁室14を有している。弁室14は、ボール弁体30を収容した状態で回動自在に軸支するための空間である。 As described above, the valve body 10 has the valve body through hole 10h. Specifically, as shown in FIGS. It is a hole that extends in the direction of the arrow ab) and penetrates the valve body 10 between the upper end surface 10a and the lower end surface 10b. The valve body through-hole 10h forms an upstream opening 11 and a downstream opening 12, which are openings, on the upper end surface 10a and the lower end surface 10b, respectively. The upstream opening 11 provided on the upstream side (in the direction of arrow b) is formed in a circular or substantially circular shape. A downstream opening 12 provided on the downstream side (in the direction of arrow a) is formed in a circular or substantially circular shape having a diameter larger than that of the upstream opening 11 . The upstream opening 11 is an inlet for fluid (for example, gas). The downstream opening 12 is an outlet for the fluid flowing in from the upstream opening 11 to the cover member 20 . In the valve body through hole 10h, the valve body 10 has an inner peripheral curved surface 14a formed of a concave spherical curved surface whose inner diameter gradually widens from the upstream side opening 11 toward the downstream side opening 12, and the inner peripheral curved surface 14a. It has a valve chamber 14 formed by an annular inner peripheral surface 14b extending linearly further downstream (in the direction of arrow a) from the end on the downstream side (in the direction of arrow a) with the same inner diameter. The valve chamber 14 is a space for rotatably supporting the ball valve body 30 in a state in which it is accommodated.

弁本体10において弁室14を形成する内周面14bには、モータ40の出力軸であるモータ出力軸41を弁室14の内部にまで挿通する貫通孔である出力軸挿通孔15が設けられている。また、内周面14bには、出力軸挿通孔15と回動軸線X1方向(矢印ef方向)において対向する部分に有底円筒形状又は有底略円筒形状の所定の深さを有する凹状の部分である軸支持孔16が設けられている。出力軸挿通孔15及び軸支持孔16は、同軸又は略同軸に配設されており、回動軸線X1を中心軸としている。弁本体10において弁室14を形成する内周曲面14aは、ボール弁体30の外周面との間に僅かな隙間を有して対向している。 An inner peripheral surface 14b forming the valve chamber 14 in the valve body 10 is provided with an output shaft insertion hole 15, which is a through hole for inserting a motor output shaft 41, which is the output shaft of the motor 40, into the valve chamber 14. ing. In addition, on the inner peripheral surface 14b, there is a concave portion having a predetermined depth in a bottomed cylindrical shape or a substantially bottomed cylindrical shape in a portion facing the output shaft insertion hole 15 in the rotation axis X1 direction (arrow ef direction). A shaft support hole 16 is provided. The output shaft insertion hole 15 and the shaft support hole 16 are arranged coaxially or substantially coaxially, with the rotation axis X1 as the central axis. The inner curved surface 14a forming the valve chamber 14 in the valve main body 10 faces the outer peripheral surface of the ball valve body 30 with a slight gap therebetween.

図10は、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1のカバー部材20の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図11は、図10に示すカバー部材20の断面図である。図1~3,10及び11に示すように、カバー部材20は、概ね全体が円筒形状又は略円筒形状に形成されている。カバー部材20の材料は、例えば、樹脂や金属等である。上述のようにカバー部材20には、カバー部材貫通孔20hが設けられており、カバー部材貫通孔20hは、具体的には、流路方向(矢印ab方向)、すなわち、回動軸線X1方向(矢印ef方向)と垂直な方向に沿って延びてカバー部材20を貫通している。カバー部材貫通孔20hは、カバー部材20において、開口である上流側開口部21及び下流側開口部22を形成している。 FIG. 10 is a perspective view schematically showing the external configuration of the cover member 20 of the ball valve 1 according to the embodiment of the invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view of the cover member 20 shown in FIG. As shown in FIGS. 1-3, 10 and 11, the cover member 20 is generally formed in a cylindrical shape or substantially cylindrical shape as a whole. The material of the cover member 20 is, for example, resin or metal. As described above, the cover member 20 is provided with the cover member through-hole 20h. It extends along a direction perpendicular to the arrow ef direction) and penetrates the cover member 20 . The cover member through hole 20 h forms an upstream opening 21 and a downstream opening 22 in the cover member 20 .

上流側(矢印b方向)に設けられた上流側開口部21は、円形状又は略円形状に形成されており、弁本体10の下流側開口部12から流入される流体の流入口である。この上流側開口部21は、例えば、弁本体10の上流側開口部11の直径と同一又は略同一の直径に形成されている。下流側開口部22は、上流側開口部21よりも直径の大きい円形状又は略円形状に形成されており、上流側開口部21から流入された流体の図示しない配管への流出口である。上流側開口部21及び下流側開口部22の内径は同じ大きさであってもよく、又は、上流側開口部21の方が下流側開口部22よりも大きな内径を有していてもよい。カバー部材20は、弁本体10の下流側開口部12から弁本体貫通孔10hにカバー部材20の一部が挿入されるように嵌め込まれ、カバー部材20の外周壁20aが弁本体10の内周面14bに接触した状態で固定される。この固定状態において、弁本体10の弁本体貫通孔10hと、カバー部材20のカバー部材貫通孔20hとが連通し、ボールバルブ1における流体の流路2が形成される。 An upstream opening 21 provided on the upstream side (in the direction of arrow b) is formed in a circular or substantially circular shape, and serves as an inflow port for fluid flowing in from the downstream opening 12 of the valve body 10 . The upstream opening 21 is, for example, formed to have the same or substantially the same diameter as the upstream opening 11 of the valve body 10 . The downstream opening 22 is formed in a circular or substantially circular shape with a diameter larger than that of the upstream opening 21, and serves as an outlet for the fluid flowing in from the upstream opening 21 to a pipe (not shown). The inner diameters of upstream opening 21 and downstream opening 22 may be the same size, or upstream opening 21 may have a larger inner diameter than downstream opening 22 . The cover member 20 is fitted so that a portion of the cover member 20 is inserted into the valve body through hole 10 h from the downstream opening 12 of the valve body 10 , and the outer peripheral wall 20 a of the cover member 20 extends along the inner periphery of the valve body 10 . It is fixed in contact with the surface 14b. In this fixed state, the valve body through-hole 10h of the valve body 10 and the cover member through-hole 20h of the cover member 20 are communicated with each other, and the fluid flow path 2 in the ball valve 1 is formed.

また、カバー部材20には、シール部材50を弁本体10に係止するように、上流側に向かって突出するシール部材係合凸部23が設けられている。シール部材係合凸部23は、弁本体10の弁本体貫通孔10hとの間でシール部材50を挟持するように形成されている。具体的には、シール部材係合凸部23は、カバー部材20の上流側端面20bから流路方向上流側(矢印b方向)に向かって突出した円環状又は略円環状の凸部である。ボールバルブ1において、シール部材50の外周側の端部がシール部材係合凸部23と弁本体10の内周面14bとの間に挟持されて、シール部材50が保持される。 Further, the cover member 20 is provided with a seal member engaging convex portion 23 that protrudes toward the upstream side so as to engage the seal member 50 with the valve body 10 . The seal member engaging protrusion 23 is formed to sandwich the seal member 50 between itself and the valve body through hole 10 h of the valve body 10 . Specifically, the seal member engaging convex portion 23 is an annular or substantially annular convex portion that protrudes from the upstream end surface 20b of the cover member 20 toward the upstream side in the flow path direction (in the direction of arrow b). In the ball valve 1 , the outer peripheral end of the seal member 50 is sandwiched between the seal member engagement protrusion 23 and the inner peripheral surface 14 b of the valve body 10 to hold the seal member 50 .

図12は、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1のシール部材50の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図13は、シール部材50の断面図である。上述したように、シール部材50は、ボール弁体30と弁本体10との間に設けられて、流路2とボール弁体30との間を封止するための環状に延びる部材であり、内部に開口部51を形成している。シール部材50の開口部51は、シール部材50の軸線X2方向に延びる空間を形成している。開口部51は、図2に示すように、ボール弁体貫通孔31の下側開口部31aを内部に収容可能となるようになっており、例えば、開口部51の直径はボール弁体貫通孔31の下流側開口部31aの直径よりも大きくなっている。シール部材50は、開口部51の開放方向の一方に凸に曲がっており、延び方向に面する断面における形状(断面形状)がU字状又は略U字状となっている。なお、シール部材50の断面形状は、U字状又は略U字状に限られない。図1~3に示すように、ボールバルブ1において、シール部材50は、ボール弁体30側(流路方向上流側(矢印b方向))に向かって凸に曲がっており、ボール弁体30の閉鎖状態において、ボール弁体30の外周面に環状の範囲において接触するようになっており、ボール弁体30と弁本体10の内周面14bとの間の隙間を封止するようになっている。シール部材50は、例えば、ゴムや樹脂やエラストマー等のから形成された弾性部材である。また、シール部材50は、上述のように、ボール弁体貫通孔31がシール部材50の開口部51に連通しない状態において、つまりボール弁体30の閉鎖状態において(図3参照)、ボール弁体30に接触する環状のボール弁体接触部52を有している(図12参照)。ボール弁体接触部52は、ボール弁体30の外側の表面である外表面30aの一部であり、例えば、ボール弁体30側に凸の凸曲面となっている。ボール弁体接触部52の具体的構造については後述する。 12 is a perspective view schematically showing the external configuration of the seal member 50 of the ball valve 1 according to the embodiment of the invention, and FIG. 13 is a cross-sectional view of the seal member 50. As shown in FIG. As described above, the sealing member 50 is a member provided between the ball valve body 30 and the valve body 10 and extending annularly for sealing between the flow path 2 and the ball valve body 30, An opening 51 is formed inside. The opening 51 of the seal member 50 forms a space extending in the direction of the axis X2 of the seal member 50 . As shown in FIG. 2, the opening 51 can accommodate the lower opening 31a of the ball valve body through hole 31. For example, the diameter of the opening 51 is equal to the diameter of the ball valve body through hole. 31 is larger than the diameter of the downstream opening 31a. The seal member 50 is bent convexly in one direction in which the opening 51 is opened, and has a U-shaped or substantially U-shaped cross section (cross-sectional shape) facing the extending direction. In addition, the cross-sectional shape of the sealing member 50 is not limited to a U-shape or a substantially U-shape. As shown in FIGS. 1 to 3, in the ball valve 1, the seal member 50 is convexly bent toward the ball valve body 30 side (the upstream side in the flow path direction (arrow b direction)). In the closed state, it contacts the outer peripheral surface of the ball valve body 30 in an annular range, and seals the gap between the ball valve body 30 and the inner peripheral surface 14b of the valve body 10. there is The seal member 50 is an elastic member made of, for example, rubber, resin, elastomer, or the like. In addition, as described above, the seal member 50 is in a state in which the ball valve body through-hole 31 does not communicate with the opening 51 of the seal member 50, that is, in the closed state of the ball valve body 30 (see FIG. 3). It has an annular ball valve element contact portion 52 that contacts the valve 30 (see FIG. 12). The ball valve body contact portion 52 is a part of the outer surface 30a that is the outer surface of the ball valve body 30, and is, for example, a convex curved surface that is convex toward the ball valve body 30 side. A specific structure of the ball valve body contact portion 52 will be described later.

ボール弁体30は、具体的には、図4~6に示すように、概ね球状又は略球状に形成されており、例えば樹脂や金属等から形成されている。ボール弁体30には、上述したように、ボール弁体30を貫通する孔であるボール弁体貫通孔31が設けられており、ボール弁体貫通孔31は、弁本体10の上流側開口部11と同一又は略同一の内径を有しており、また、カバー部材20の上流側開口部21と同一又は略同一の内径を有している。ボール弁体貫通孔31は、ボール弁体30の回動軸線X1方向(矢印ef方向)とは垂直な方向に延びており、ボールバルブ1において、流路方向(矢印ab方向)に延びて流路2(弁本体貫通孔10h及びカバー部材貫通孔20h)に連通可能となっている。ボール弁体貫通孔31は、上流側(矢印b方向)の上流側開口部31bと下流側(矢印a方向)の下流側開口部31aとを形成している。 Specifically, as shown in FIGS. 4 to 6, the ball valve body 30 is formed in a generally spherical or substantially spherical shape, and is made of resin, metal, or the like. As described above, the ball valve body 30 is provided with the ball valve body through hole 31 which is a hole penetrating the ball valve body 30 . 11 and has the same or substantially the same inner diameter as the upstream opening 21 of the cover member 20 . The ball valve body through-hole 31 extends in a direction perpendicular to the rotation axis X1 direction (arrow ef direction) of the ball valve body 30, and extends in the flow path direction (arrow ab direction) in the ball valve 1 to allow the flow to flow. It can communicate with the passage 2 (the valve body through-hole 10h and the cover member through-hole 20h). The ball valve body through-hole 31 forms an upstream opening 31b on the upstream side (in the direction of arrow b) and a downstream opening 31a on the downstream side (in the direction of arrow a).

また、ボール弁体30は、弁本体10の弁室14に回動自在に軸支された状態において出力軸挿通孔15と対向するように平坦に形成された円形状又は略円形状の平坦面35aを有している(図2,3参照)。この平坦面35aには、回動軸線X1を中心又は略中心として、所定形状及び所定深さの嵌合凹部である出力軸嵌合凹部36が形成されている。出力軸嵌合凹部36は、回動軸線X1方向(矢印ef方向)においてモータ40のモータ出力軸41と連結される円柱形状又は略円柱形状の空間を形成する所定深さの凹部である。 The ball valve element 30 has a circular or substantially circular flat surface that is formed flat so as to face the output shaft insertion hole 15 in a state of being rotatably supported in the valve chamber 14 of the valve body 10 . 35a (see FIGS. 2 and 3). An output shaft fitting recess 36, which is a fitting recess having a predetermined shape and a predetermined depth, is formed on the flat surface 35a centered or substantially centered on the rotation axis X1. The output shaft fitting recess 36 is a recess with a predetermined depth that forms a cylindrical or substantially cylindrical space that is connected to the motor output shaft 41 of the motor 40 in the direction of the rotation axis X1 (direction of arrow ef).

また、ボール弁体30は、軸支持孔16よりも直径の大きな円形状又は略円形状の平坦面35bを有している(図2,3参照)。ボール弁体30の平坦面35aと平坦面35bとは背向し、互いに平行又は略平行な面を形成している。軸部37は弁本体10に回動軸線X1周りに回動可能に軸支される突起である。具体的には、軸部37は、ボール弁体30の平坦面35bに設けられており、回動軸線X1を中心又は略中心として所定径及び所定高さの円柱形状又は略円柱形状の突起状の部分である。軸部37は、弁本体10の軸支持孔16に回動可能に軸支される軸支持部として機能する部分である。軸部37の直径は、軸支持孔16の直径よりも僅かに小さい。ボール弁体30の軸部37と弁本体10の軸支持孔16との間には、回動軸線X1方向(矢印ef方向)において所定の隙間を有しており、ボール弁体30は、回動軸線X1方向(矢印ef方向)において僅かに移動可能となっている。 The ball valve body 30 also has a circular or substantially circular flat surface 35b having a diameter larger than that of the shaft support hole 16 (see FIGS. 2 and 3). The flat surface 35a and the flat surface 35b of the ball valve body 30 face back and form parallel or substantially parallel surfaces. The shaft portion 37 is a protrusion supported by the valve body 10 so as to be rotatable about the rotation axis X1. Specifically, the shaft portion 37 is provided on the flat surface 35b of the ball valve body 30, and has a cylindrical or substantially cylindrical projection with a predetermined diameter and a predetermined height centered or substantially centered on the rotation axis X1. is part of The shaft portion 37 is a portion that functions as a shaft support portion that is rotatably supported in the shaft support hole 16 of the valve body 10 . The diameter of the shaft portion 37 is slightly smaller than the diameter of the shaft support hole 16 . A predetermined gap is provided between the shaft portion 37 of the ball valve body 30 and the shaft support hole 16 of the valve body 10 in the direction of the rotation axis X1 (the direction of the arrow ef). It is slightly movable in the direction of the dynamic axis X1 (direction of arrow ef).

出力軸嵌合凹部36と軸部37とは、同軸又は略同軸に配設されており、回動軸線X1を中心軸線としている。また、ボール弁体30は、下流側開口部31a及び上流側開口部31bから回動軸線X1周りに90度又は約90度回転移動した位置に夫々形成された一対の円形状又は略円形状の平坦面である下流側平坦面38及び上流側平坦面39を有している。下流側平坦面38及び上流側平坦面39は互いに平行又は略平行であり、回動軸線X1方向(矢印ef方向)及びボール弁体貫通孔31の延び方向(軸線X3方向)に直交又は略直交する方向において互いに背向している。図3に示すように、ボール弁体30の閉鎖状態において、下流側平坦面38は下流側に位置し、上流側平坦面39は上流側に位置し、流路2方向に面するようになっている。また、下流側平坦面38の直径は、シール部材50の開口部51の直径よりも小さくなっており、ボール弁体30の閉鎖状態において、下流側平坦面38はシール部材50の開口部51の内部に入り込むようになっている。このため、ボール弁体30の閉鎖状態において、ボール弁体30は下流側平坦面38よりも上流側平坦面39側の部分においてシール部材50に接触するようになっている。 The output shaft fitting recess 36 and the shaft portion 37 are arranged coaxially or substantially coaxially, with the rotation axis X1 as the central axis. Further, the ball valve body 30 has a pair of circular or substantially circular shapes formed at positions rotated by 90 degrees or approximately 90 degrees around the rotation axis X1 from the downstream side opening 31a and the upstream side opening 31b. It has a downstream flat surface 38 and an upstream flat surface 39 which are flat surfaces. The downstream flat surface 38 and the upstream flat surface 39 are parallel or substantially parallel to each other, and are orthogonal or substantially orthogonal to the rotation axis X1 direction (arrow ef direction) and the extending direction of the ball valve body through-hole 31 (axis X3 direction). facing each other in the direction of As shown in FIG. 3, in the closed state of the ball valve element 30, the downstream flat surface 38 is positioned downstream, and the upstream flat surface 39 is positioned upstream, facing the flow path 2 direction. ing. Further, the diameter of the downstream flat surface 38 is smaller than the diameter of the opening 51 of the sealing member 50 , and when the ball valve body 30 is closed, the downstream flat surface 38 is larger than the opening 51 of the sealing member 50 . It is designed to go inside. Therefore, in the closed state of the ball valve body 30 , the ball valve body 30 contacts the seal member 50 at a portion closer to the upstream flat surface 39 than the downstream flat surface 38 .

また、ボール弁体30は、上述したように、ボール弁体貫通孔31がシール部材50の開口部51に連通しない閉鎖状態において、ボール弁体接触部52に接触する環状の閉鎖時接触部32と、ボール弁体貫通孔31の下流側開口部31aの少なくとも一部がシール部材50の開口部51に連通した開放状態において、シール部材50のボール弁体接触部52に対向する環状の開放時対向部33とを有している。また、ボール弁体30は、閉鎖時接触部32よりも内部側に凹んでいる凹み部34を有している。閉鎖時接触部32、開放時対向部33、及び凹み部34の構成の詳細については後述する。なお、閉鎖状態とは、上述のように、ボール弁体貫通孔31がシール部材50の開口部51に連通しない状態であり、図3に示すボール弁体貫通孔31が流路2に直交する方向に向いた状態のみならず、図3の状態からボール弁体30が回転して、下流側開口部31a又は上流側開口部31bがシール部材50の開口51内に入り、ボール弁体貫通孔31が下流側において流路2に連通する寸前までの状態も含む。また、閉鎖状態とは、この、下流側開口部31a又は上流側開口部31bがシール部材50の開口51内に入り、ボール弁体貫通孔31が下流側において流路2に連通する寸前までの状態の少なくとも1つの状態(ボール弁体30の姿勢)であってもよい。また、開放状態とは、上述のように、ボール弁体貫通孔31の下流側開口部31aの少なくとも一部がシール部材50の開口部51に連通した状態であり、図2に示すボール弁体貫通孔31が流路2方向に向いた状態のみならず、図2の状態からボール弁体30が回転して、下流側開口部31aがシール部材50の開口1内から外れ、シール部材50により弁本体10とボール弁体30との間が封止される寸前までの状態も含む。また、開放状態とは、この、下流側開口部31aがシール部材50の開口51内から外れ、シール部材50により弁本体10とボール弁体30との間が封止される寸前までの状態の少なくとも1つの状態(ボール弁体30の姿勢)であってもよい。下流側開口部31aの一部がシール部材50の開口51内から外れた状態を開放状態とする場合、開放時対向部33は、無端の環状ではなく、一部を欠く環状となる。本実施の形態においては、開放状態とは、下流側開口部31aがシール部材50の開口51内に収容されている状態である。 As described above, the ball valve body 30 has an annular closing contact portion 32 that contacts the ball valve body contact portion 52 in the closed state in which the ball valve body through hole 31 does not communicate with the opening portion 51 of the seal member 50 . and, in an open state in which at least a part of the downstream opening 31a of the ball valve body through-hole 31 communicates with the opening 51 of the seal member 50, the annular shape facing the ball valve body contact portion 52 of the seal member 50 is opened. and a facing portion 33 . The ball valve element 30 also has a recessed portion 34 that is recessed inward from the closed contact portion 32 . The details of the structures of the closing contact portion 32, the opening facing portion 33, and the recess portion 34 will be described later. The closed state is a state in which the ball valve body through-hole 31 does not communicate with the opening 51 of the seal member 50 as described above, and the ball valve body through-hole 31 shown in FIG. The ball valve body 30 is rotated from the state shown in FIG. It also includes the state just before 31 communicates with the flow path 2 on the downstream side. The closed state means that the downstream side opening 31a or the upstream side opening 31b enters the opening 51 of the seal member 50 and the ball valve element through-hole 31 communicates with the flow path 2 on the downstream side. It may be at least one of the states (posture of the ball valve element 30). The open state is a state in which at least part of the downstream opening 31a of the ball valve body through-hole 31 communicates with the opening 51 of the seal member 50, as described above, and the ball valve body shown in FIG. In addition to the state in which the through hole 31 faces the flow path 2, the ball valve body 30 rotates from the state shown in FIG. It also includes the state just before the gap between the valve main body 10 and the ball valve body 30 is sealed. Further, the open state is the state just before the downstream opening 31a is removed from the opening 51 of the seal member 50 and the gap between the valve main body 10 and the ball valve body 30 is sealed by the seal member 50. It may be at least one state (posture of the ball valve element 30). When a state in which a portion of the downstream opening 31a is out of the opening 51 of the seal member 50 is defined as an open state, the opening facing portion 33 does not have an endless ring shape but a ring shape with a part missing. In the present embodiment, the open state is a state in which the downstream opening 31 a is accommodated within the opening 51 of the seal member 50 .

また、モータ40は、例えば、ステッピングモータ、DC(direct current)モータ、ブラシレスDCモータ等である。図1~3に示すように、モータ40の本体の外周面には、幅方向(矢印cd方向)へ夫々突出したモータ側連結部43が設けられている。モータ側連結部43は、弁本体10のボールバルブ側連結部17に連結される部分であり、例えば、ネジやスナップフィット等により連結される。モータ40には、例えば、モータ40をコントロールするコントローラ等から図示しないリード線を介して駆動信号が供給され、この駆動信号に基づいてモータ出力軸41が回動駆動される。 Also, the motor 40 is, for example, a stepping motor, a DC (direct current) motor, a brushless DC motor, or the like. As shown in FIGS. 1 to 3, on the outer peripheral surface of the main body of the motor 40, motor-side connecting portions 43 are provided that protrude in the width direction (direction of arrow cd). The motor side connecting portion 43 is a portion that is connected to the ball valve side connecting portion 17 of the valve body 10, and is connected by, for example, a screw or a snap fit. A drive signal is supplied to the motor 40 via a lead wire (not shown) from, for example, a controller for controlling the motor 40, and the motor output shaft 41 is rotationally driven based on this drive signal.

モータ40のモータ出力軸41は、弁本体10の出力軸挿通孔15に挿通され、モータ40は、モータ出力軸41を介してボール弁体30を回動駆動させることが可能となる。モータ出力軸41には、ボール弁体30の出力軸嵌合凹部33と嵌合する出力軸嵌合凸部42が設けられている。モータ40のモータ出力軸41とボール弁体30の出力軸嵌合凹部33との間には、回動軸線X1方向(矢印ef方向)において所定の隙間を有している。モータ40の出力軸嵌合凸部42とボール弁体30の出力軸嵌合凹部33の嵌合には、例えばDカットが用いられており、この場合、回動軸線X1方向(矢印ef方向)に沿って対向する位置に2つの平面が形成されることでD状のカット部分が形成された支柱からなる出力軸嵌合凸部42と、上述の2つの平面に対向する2つの平面が形成された出力軸嵌合凹部33が用いられている。但し、出力軸嵌合凹部33と出力軸嵌合凸部42との嵌合はDカットによるものに限られず、例えば、出力軸嵌合凸部42として周方向に沿って外側に歯状の溝が形成され、出力軸嵌合凹部33として出力軸嵌合凸部42に形成された歯状の溝と対向する内側に、互いに噛合する歯状の溝が形成されたスプラインやセレーションが用いられてもよい。 A motor output shaft 41 of the motor 40 is inserted through the output shaft insertion hole 15 of the valve body 10 , and the motor 40 can rotationally drive the ball valve body 30 via the motor output shaft 41 . The motor output shaft 41 is provided with an output shaft fitting protrusion 42 that fits into the output shaft fitting recess 33 of the ball valve body 30 . A predetermined gap is provided between the motor output shaft 41 of the motor 40 and the output shaft fitting recess 33 of the ball valve body 30 in the rotation axis X1 direction (arrow ef direction). For example, a D-cut is used for fitting the output shaft fitting projection 42 of the motor 40 and the output shaft fitting recess 33 of the ball valve body 30. In this case, the rotation axis X1 direction (arrow ef direction) is used. An output shaft fitting projection 42 consisting of a post with a D-shaped cut portion is formed by forming two planes at positions facing each other along the line, and two planes opposing the above two planes are formed. The output shaft fitting recess 33 is used. However, the fitting between the output shaft fitting concave portion 33 and the output shaft fitting convex portion 42 is not limited to the D-cut. is formed, and a spline or serration having tooth-shaped grooves that mesh with each other is formed on the inner side facing the tooth-shaped groove formed in the output shaft fitting projection 42 as the output shaft fitting recess 33 is used. good too.

モータ40の出力軸嵌合凸部42とボール弁体30の出力軸嵌合凹部33との嵌合は、モータ40の回動方向においては、モータ40のモータ出力軸41とボール弁体30とが一体に回動する一方、回動軸線X1方向(矢印ef方向)においては、モータ40のモータ出力軸41に対して、上述した隙間の分だけボール弁体30が僅かに移動可能となっている。モータ40のモータ出力軸41は、出力軸挿通孔15、軸支持孔16、出力軸嵌合凹部36、及び軸部37と同軸又は略同軸であり、回動軸線X1を中心軸線としている。 The output shaft fitting convex portion 42 of the motor 40 and the output shaft fitting concave portion 33 of the ball valve body 30 are fitted in the motor output shaft 41 of the motor 40 and the ball valve body 30 in the rotation direction of the motor 40. rotates integrally, while the ball valve body 30 is slightly movable in the direction of the rotation axis X1 (the direction of the arrow ef) with respect to the motor output shaft 41 of the motor 40 by the above-described gap. there is A motor output shaft 41 of the motor 40 is coaxial or substantially coaxial with the output shaft insertion hole 15, the shaft support hole 16, the output shaft fitting recess 36, and the shaft portion 37, and has the rotation axis X1 as its central axis.

なお、弁本体10の下流側開口部12とカバー部材20の外周面との間には、Oリング60が取り付けられており、弁本体10とカバー部材20との間の隙間を封止している。また、弁本体10の出力軸挿通孔15を形成している弁本体10の内周面とモータ40のモータ出力軸41の外周面との間にはOリング61が取り付けられており、弁本体10とモータ出力軸41との隙間を封止している。 An O-ring 60 is attached between the downstream opening 12 of the valve body 10 and the outer peripheral surface of the cover member 20 to seal the gap between the valve body 10 and the cover member 20. there is An O-ring 61 is attached between the inner peripheral surface of the valve body 10 forming the output shaft insertion hole 15 of the valve body 10 and the outer peripheral surface of the motor output shaft 41 of the motor 40. The gap between 10 and the motor output shaft 41 is sealed.

シール部材50は、図2,3,13に示すように、開口部51を画成する部分の一部又は全体において、ボール弁体30の外表面30aに接触するようになっており、開口部51を画成する部分に、環状のボール弁体接触部52を有している。ボール弁体接触部52は、上述したように、ボール弁体貫通孔31がシール部材50の開口部51に連通しない閉鎖状態において、ボール弁体30に接触する環状のボール弁体50の外表面30aの部分である。 As shown in FIGS. 2, 3 and 13, the seal member 50 is in contact with the outer surface 30a of the ball valve body 30 at a portion or the entirety of the portion defining the opening 51. A ring-shaped ball valve body contact portion 52 is provided in a portion defining 51 . The ball valve body contact portion 52 is the outer surface of the annular ball valve body 50 that contacts the ball valve body 30 in the closed state where the ball valve body through hole 31 does not communicate with the opening 51 of the seal member 50 as described above. 30a.

また、ボール弁体30は、図3、4,5に示すように、下流側平坦面38を取り囲むように、環状の閉鎖時接触部32を有している。閉鎖時接触部32は、上述したように、ボール弁体貫通孔31がシール部材50の開口部51に連通しない閉鎖状態において、ボール弁体接触部52に接触するボール弁体30の外表面30aの部分である。閉鎖時接触部32は、例えば、円環状又は略円環状の部分であり、下流側平坦面38と同心又は略同心に位置している。ボール弁体30の閉鎖状態において、ボール弁体30の閉鎖時接触部32が、シール部材50のボール弁体接触部52に全周に亘って接触して、ボール弁体30と弁本体10の内周面14bとの間を封止するように、シール部材50及びボール弁体30は形成されており、また、弁本体10において位置決めされている。 3, 4 and 5, the ball valve element 30 has an annular closing contact portion 32 surrounding the downstream flat surface 38. As shown in FIGS. The closed contact portion 32 is the outer surface 30a of the ball valve body 30 that contacts the ball valve body contact portion 52 in the closed state where the ball valve body through-hole 31 does not communicate with the opening 51 of the seal member 50, as described above. is part of The closing contact portion 32 is, for example, an annular or substantially annular portion, and is positioned concentrically or substantially concentrically with the downstream flat surface 38 . In the closed state of the ball valve body 30, the closing contact portion 32 of the ball valve body 30 contacts the ball valve body contact portion 52 of the seal member 50 over the entire circumference, and the ball valve body 30 and the valve body 10 are separated. The seal member 50 and the ball valve body 30 are formed so as to seal with the inner peripheral surface 14b, and are positioned in the valve body 10. As shown in FIG.

また、ボール弁体30は、図2、4,6に示すように、下流側開口部31aを取り囲むように、環状の開放時対向部33を有している。開放時対向部33は、上述したように、ボール弁体貫通孔31の下流側開口部31aの少なくとも一部がシール部材50の開口部51に連通した開放状態において、ボール弁体接触部52に対向するボール弁体30の外表面30aの部分である。開放時対向部33は、ボール弁体30の開放状態において、ボール弁体接触部52に接触していてもよく、部分的にボール弁体接触部52に接触していてもよく、また、ボール弁体接触部52に接触しておらず、ボール弁体接触部52に対向して近接していてもよい。開放時対向部33のボール弁体接触部52へのこの対向の形態は、凹み部34の形成範囲に基づく。開放時対向部33は、例えば、円環状又は略円環状の部分であり、下流側開口部31aと同心又は略同心に位置している。ボール弁体30の開放状態において、ボール弁体30の開放時対向部33が、上述のようにシール部材50のボール弁体接触部52に対向するように、シール部材50及びボール弁体30、凹み部34は形成されており、また、弁本体10において位置決めされている。 2, 4, and 6, the ball valve body 30 has an annular opening facing portion 33 so as to surround the downstream opening 31a. As described above, the open-time facing portion 33 is in contact with the ball valve body contact portion 52 in the open state in which at least a portion of the downstream opening 31a of the ball valve body through hole 31 communicates with the opening 51 of the seal member 50. It is the part of the outer surface 30a of the ball valve body 30 which opposes. In the open state of the ball valve body 30, the open-time facing portion 33 may be in contact with the ball valve body contact portion 52, may be partially in contact with the ball valve body contact portion 52, or may be in contact with the ball valve body contact portion 52. It may not be in contact with the valve body contact portion 52 and may be close to and face the ball valve body contact portion 52 . The form in which the open-time facing portion 33 faces the ball valve body contact portion 52 is based on the formation range of the recessed portion 34 . The opening facing portion 33 is, for example, an annular or substantially annular portion, and is positioned concentrically or substantially concentrically with the downstream opening 31a. In the open state of the ball valve body 30, the seal member 50, the ball valve body 30, A recess 34 is formed and positioned in the valve body 10 .

シール部材50のボール弁体接触部52は、ボール弁体30の閉鎖時接触部32と接触するシール部材50の部分と、ボール弁体30の開放時対向部33と対向するシール部材50の部分とを含む部分である。つまり、閉鎖時にボール弁体30がシール部材50に接触する部分と、開放時にボール弁体30がシール部材50に対向する部分とが一致する場合は、閉鎖時接触部32はボール弁体接触部52の全体に接触し、また、開放時対向部33はボール弁体接触部52の全体に接触する。一方、閉鎖時にボール弁体30がシール部材50に接触する部分と、開放時にボール弁体30がシール部材50に対向する部分とが一致しない場合は、閉鎖時接触部32はボール弁体接触部52の一部に接触し、また、開放時対向部33はボール弁体接触部52の一部に接触する。また、閉鎖時にボール弁体30がシール部材50に接触する部分に、開放時にボール弁体30がシール部材50に対向する部分が含まれる場合は、閉鎖時接触部32はボール弁体接触部52の全体に接触し、また、開放時対向部33はボール弁体接触部52の一部に接触する。一方、開放時にボール弁体30がシール部材50に接触する部分に、閉鎖時にボール弁体30がシール部材50に対向する部分が含まれる場合は、開放時対向部33はボール弁体接触部52の全体に接触し、また、閉鎖時接触部32はボール弁体接触部52の一部に接触する。 The ball valve body contact portion 52 of the seal member 50 includes a portion of the seal member 50 that contacts the contact portion 32 of the ball valve body 30 when closed, and a portion of the seal member 50 that faces the opposing portion 33 of the ball valve body 30 when opened. is the part containing In other words, when the portion where the ball valve body 30 contacts the seal member 50 when closed coincides with the portion where the ball valve body 30 faces the seal member 50 when opened, the contact portion 32 when closed is the ball valve contact portion. 52, and the opposing portion 33 contacts the entire ball valve body contact portion 52 when opened. On the other hand, if the portion where the ball valve body 30 contacts the seal member 50 when closed does not match the portion where the ball valve body 30 faces the seal member 50 when opened, the contact portion 32 when closed is the ball valve contact portion. 52 , and the opposing portion 33 contacts a portion of the ball valve body contact portion 52 when opened. Further, when the portion where the ball valve body 30 contacts the seal member 50 when closed includes the portion where the ball valve body 30 faces the seal member 50 when opened, the contact portion 32 when closed is the ball valve body contact portion 52 , and the opposing portion 33 contacts a part of the ball valve body contact portion 52 when opened. On the other hand, if the portion where the ball valve body 30 contacts the seal member 50 when the ball valve body 30 is opened includes the portion where the ball valve body 30 faces the seal member 50 when the ball valve body 30 is closed, the opposing portion 33 when opened is the ball valve body contact portion 52. , and the closed contact portion 32 contacts a part of the ball valve body contact portion 52 .

図4~6において、閉鎖時接触部32と開放時対向部33とは、下流側開口部31aと下流側平坦面38との間のボール弁体30の外表面30aにおいて重なっていないが、閉鎖時接触部32と開放時対向部33とは、下流側開口部31aと下流側平坦面38との間のボール弁体30の外表面30aにおいて一部が重なっていてもよい。 4 to 6, the closing contact portion 32 and the opening facing portion 33 do not overlap on the outer surface 30a of the ball valve element 30 between the downstream opening portion 31a and the downstream flat surface 38, but the closing contact portion 32 and the opening facing portion 33 do not overlap. The time contact portion 32 and the open time facing portion 33 may partially overlap on the outer surface 30a of the ball valve body 30 between the downstream side opening portion 31a and the downstream side flat surface 38 .

また、図4~6に示すように、ボール弁体30は、閉鎖時接触部32よりも内部側に凹んでいる部分である凹み部34を有している。具体的には、凹み部34は、閉鎖時接触部32が位置するボール弁体30の外表面30aよりもボール弁体30の内部側(中心側)に外表面30aから凹んだボール弁体30の部分である。凹み部34におけるボール弁体30の中心からの径は、閉鎖時接触部32におけるボール弁体30の中心からの径よりも小さくなっている。また、ボール弁体30において、凹み部34は、少なくとも開放時対向部33の少なくとも一部の範囲に形成されている。具体的には、凹み部34は、ボール弁体30において、閉鎖時接触部32よりもボール弁体30の回転方向においてボール弁体貫通孔31の下流側開口部31a側に形成されており、凹み部34は、閉鎖時接触部32には形成されていない。例えば、閉鎖時接触部32と開放時対向部33とが重なっていない場合は、凹み部34は、開放時対向部33の全体を含んで形成されていてよく、または、開放時対向部33の一部を含んで形成されていてもよい。一方、閉鎖時接触部32と開放時対向部33とが重なっている場合は、凹み部34は、開放時対向部33の全体を含んでおらず、閉鎖時接触部32と開放時対向部33とが重なる部分よりもボール弁体30の回転方向において下流側開口部31a側に広がる開放時対向部33を含んで形成されていてよく、または、閉鎖時接触部32と開放時対向部33とが重なる部分よりもボール弁体30の回転方向において下流側開口部31a側に広がる開放時対向部33の一部を含んで形成されていてもよい。また、凹み部34は、閉鎖時接触部32の部分には形成されていない。 In addition, as shown in FIGS. 4 to 6, the ball valve body 30 has a recessed portion 34 which is recessed toward the inside of the closing contact portion 32 . Specifically, the recessed portion 34 is the ball valve body 30 that is recessed from the outer surface 30a toward the inside (center side) of the ball valve body 30 with respect to the outer surface 30a of the ball valve body 30 where the closing contact portion 32 is located. is part of The diameter of the recessed portion 34 from the center of the ball valve body 30 is smaller than the diameter of the closed contact portion 32 from the center of the ball valve body 30 . Further, in the ball valve body 30 , the recessed portion 34 is formed in at least a part of the opening facing portion 33 . Specifically, in the ball valve body 30, the recessed portion 34 is formed closer to the downstream opening 31a of the ball valve body through-hole 31 than the closing contact portion 32 in the rotational direction of the ball valve body 30, The recessed portion 34 is not formed in the closing contact portion 32 . For example, when the closing contact portion 32 and the opening facing portion 33 do not overlap, the recess portion 34 may be formed including the entire opening facing portion 33, or the opening facing portion 33 may be It may be formed including a part. On the other hand, when the closing contact portion 32 and the opening facing portion 33 overlap, the recessed portion 34 does not include the entire opening facing portion 33, and the closing contact portion 32 and the opening facing portion 33 do not overlap each other. may be formed including an opening facing portion 33 that spreads toward the downstream opening 31a side in the rotational direction of the ball valve body 30 from the overlapping portion, or the closing contact portion 32 and the opening facing portion 33 may be formed. may be formed to include a part of the opening facing portion 33 that spreads toward the downstream opening 31a side in the rotational direction of the ball valve body 30 from the overlapping portion. Further, the recessed portion 34 is not formed in the portion of the closing contact portion 32 .

凹み部34は、例えば、図4~6に示すように、球面又は略球面の一部である凹み部底面34aを有している。凹み部底面34aが沿う球面は、閉鎖時接触部32が沿う球面と中心点が同じ又は略同じであり、凹み部底面34aが沿う球面の径は、閉鎖時接触部32が沿う球面の径よりも小さくなっている。凹み部底面34aが沿う球面は、閉鎖時接触部32が沿う球面と中心点が異なっていてもよい。また、凹み部34は、図4~6に示すように、凹み部底部34aとボール弁体30の凹み部34に隣接する外表面30aとを滑らかに接続する部分であるつなぎ部34bを有している。つなぎ部34bの少なくとも一部は、回動するボール弁体30におけるシール部材50の軸線X2方向の投影部分の範囲内に位置している。より具体的には、つなぎ部34bの少なくとも一部は、回動するボール弁体30におけるシール部材50のボール弁体接触部52の軸線X2方向の投影部分の範囲(以下、シール部材投影範囲、ともいう。)内に位置している。 For example, as shown in FIGS. 4 to 6, the recessed portion 34 has a recessed portion bottom surface 34a that is a portion of a spherical surface or a substantially spherical surface. The spherical surface along which the bottom surface 34a of the recess is formed has the same or substantially the same center point as the spherical surface along which the contact portion 32 is formed when closed, and the diameter of the spherical surface along which the bottom surface 34a of the recess is formed is larger than the diameter of the spherical surface along which the contact portion 32 is formed when closed. is also smaller. The spherical surface along which the bottom surface 34a of the recessed portion extends may have a different center point from the spherical surface along which the closed contact portion 32 extends. Further, as shown in FIGS. 4 to 6, the recessed portion 34 has a connecting portion 34b that smoothly connects the recessed portion bottom portion 34a and the outer surface 30a adjacent to the recessed portion 34 of the ball valve body 30. ing. At least a portion of the connecting portion 34b is located within the range of the projected portion of the seal member 50 in the rotating ball valve body 30 in the direction of the axis X2. More specifically, at least a portion of the connecting portion 34b covers the range of the projected portion of the ball valve body contact portion 52 of the seal member 50 in the rotating ball valve body 30 in the direction of the axis X2 (hereinafter referred to as the seal member projection range, Also called.) is located within.

凹み部34は、例えば、図4,6に示すように、下流側開口部31aの周りに近接して設けられており、軸部37よりもボール弁体30の回転方向において下流側平坦面38側の部分が欠けている球帯状に延びている。また、凹み部34は、ボール弁体貫通孔31の延び方向(ボール弁体貫通孔31aの軸線X3方向)において、下流側開口部31aと、軸部37よりも下流側開口部31a側の位置との間に延びている。凹み部34において凹み部底面34aは、軸部37よりもボール弁体30の回転方向に下流側平坦面38側の部分が欠けている球帯面であり、ボール弁体貫通孔31の軸線Y3周り方向の一対の端部に端縁34cが夫々形成されている。端縁34cは、円弧を描いており、軸線X3周りに軸部37よりも下流側平坦面38側に位置している。また、ボール弁体貫通孔31の軸線X3方向における上流側開口部31b側の凹み部34の端縁には、図6に示すように、凹み部底面34aとボール弁体30の外表面30aとの間に延びる段差面34dが形成されている。また、凹み部34においてつなぎ部34bは、凹み部底面34aの端縁34cと、凹み部34にボール弁体貫通孔31の軸線X3周りに方向において接するボール弁体30の外表面30aとの間に延びている曲面である。凹み部底面34aにおいて一対の端縁34cは、下流側平坦面38に対して、ボール弁体貫通孔31の軸線X3周りに対称又は略対称の位置に設けられており、同様に、つなぎ部34bは、下流側平坦面38に対して、ボール弁体貫通孔31の軸線X3周りに対称又は略対称の位置に設けられている。 For example, as shown in FIGS. 4 and 6, the recessed portion 34 is provided close to the downstream opening 31a, and is closer to the downstream side flat surface 38 than the shaft portion 37 in the rotational direction of the ball valve body 30. It extends in a spherical zone with missing side parts. In addition, the recessed portion 34 is positioned closer to the downstream opening 31a than the shaft portion 37 in the extending direction of the ball valve element through-hole 31 (axis X3 direction of the ball valve element through-hole 31a). extends between A recess bottom surface 34 a of the recess portion 34 is a spherical surface in which a portion on the downstream side flat surface 38 side in the rotational direction of the ball valve body 30 is missing from the shaft portion 37 , and is aligned with the axis Y3 of the ball valve body through hole 31 . Edges 34c are formed at a pair of ends in the circumferential direction. The edge 34c is arcuate, and is positioned closer to the downstream side flat surface 38 than the shaft portion 37 around the axis X3. In addition, as shown in FIG. A stepped surface 34d extending between is formed. Also, in the recessed portion 34, the connecting portion 34b is formed between the edge 34c of the recessed portion bottom surface 34a and the outer surface 30a of the ball valve body 30 that contacts the recessed portion 34 in the direction around the axis X3 of the ball valve body through-hole 31. It is a curved surface extending to A pair of edges 34c on the bottom surface 34a of the recessed portion are provided at symmetrical or substantially symmetrical positions about the axis X3 of the ball valve body through-hole 31 with respect to the downstream side flat surface 38. Similarly, the connecting portion 34b are provided at symmetrical or substantially symmetrical positions about the axis X3 of the ball valve body through-hole 31 with respect to the downstream side flat surface 38 .

より具体的には、図6に示すように、凹み部底面34aの端縁34cは、ボール弁体貫通孔31の軸線X3を含む平面上に位置しており、図6に示すように、ボール弁体30をボール弁体貫通孔31の軸線X3方向に見た場合、端縁34cは直線に見える。また、つなぎ部34bは、端縁34cの描く円弧が立体的に平行移動して形成された曲面である。より具体的には、図14に示すように、下流側開口部31aの径は一定であるため、凹み部底面34aにおける下流側開口部31aの部分と、ボール弁体30の外表面30aにおける下流側開口部31aの部分とは、ボール弁体貫通孔31の軸線X3方向における高さが異なっている。凹み部底面34aにおける下流側開口部31aの部分は、ボール弁体30の外表面30aにおける下流側開口部31aの部分よりも、軸線X3方向において内部側に位置している。また、つなぎ部34bにおける下流側開口部31aの部分は、凹み部底面34aにおける下流側開口部31aの部分と、ボール弁体30の外表面30aにおける下流側開口部31aの部分とを滑らかにつないでいる。つなぎ面34bは、このつなぎ部34bにおける下流側開口部31aの部分に沿って、凹み部底部34aの端縁34c(端縁34cが描く線)を平行移動して形成した曲面である。このように、つなぎ面34bは、凹み部底部34aとボール弁体30の外表面30aとを滑らかに接続している。 More specifically, as shown in FIG. 6, the edge 34c of the recessed bottom surface 34a is positioned on a plane including the axis X3 of the ball valve body through-hole 31, and as shown in FIG. When the valve body 30 is viewed in the direction of the axis X3 of the ball valve body through-hole 31, the edge 34c appears straight. The connecting portion 34b is a curved surface formed by three-dimensional parallel translation of the arc drawn by the edge 34c. More specifically, as shown in FIG. 14, since the diameter of the downstream opening 31a is constant, the portion of the downstream opening 31a on the recess bottom surface 34a and the downstream opening 31a on the outer surface 30a of the ball valve body 30 The height of the ball valve body through-hole 31 in the direction of the axis X3 is different from that of the side opening 31a. The portion of the downstream opening 31a in the bottom surface 34a of the recessed portion is located inside the portion of the downstream opening 31a in the outer surface 30a of the ball valve body 30 in the direction of the axis X3. In addition, the portion of the downstream opening 31a in the connecting portion 34b smoothly connects the portion of the downstream opening 31a in the bottom surface 34a of the recessed portion and the portion of the downstream opening 31a in the outer surface 30a of the ball valve element 30. I'm in. The connecting surface 34b is a curved surface formed by translating an edge 34c (a line drawn by the edge 34c) of the recess bottom 34a along the portion of the downstream opening 31a in the connecting portion 34b. In this manner, the connecting surface 34b smoothly connects the recess bottom portion 34a and the outer surface 30a of the ball valve body 30. As shown in FIG.

ボール弁体30の開放状態において、凹み部34は、シール部材50のボール弁体接触部52に対向しており、本実施の形態においては、凹み部34はボール弁体接触部52に環状に接触している。なお、上述したように、ボール弁体30の開放状態において、凹み部34はボール弁体接触部52に接触していなくてもよい。ボール弁体30の開放状態においてシール部材50がボール弁体30に環状に接触しておらず、ボール弁体30と弁本体10の内周面14bとの間が封止されていなくても、流路2における弁本体10とカバー部材20との間の隙間はOリング60によって封止されており、流路2から流体が漏れることはない。シール部材50が凹み部34に接する場合、シール部材50の姿勢を安定させることができる。 In the open state of the ball valve body 30, the recessed portion 34 faces the ball valve body contact portion 52 of the seal member 50. in contact. In addition, as described above, the concave portion 34 does not have to be in contact with the ball valve body contact portion 52 when the ball valve body 30 is in the open state. Even if the sealing member 50 is not in annular contact with the ball valve body 30 in the open state of the ball valve body 30 and the space between the ball valve body 30 and the inner peripheral surface 14b of the valve body 10 is not sealed, A gap between the valve body 10 and the cover member 20 in the flow path 2 is sealed by an O-ring 60 so that fluid does not leak from the flow path 2 . When the seal member 50 is in contact with the recessed portion 34, the posture of the seal member 50 can be stabilized.

次いで、上述した構成を有するボールバルブ1の動作について説明する。図3に示すような、ボール弁体貫通孔31がシール部材50の開口部51に連通しないボール弁体30の閉鎖状態において、シール部材50のボール弁体接触部52はボール弁体30の閉鎖時接触部32と環状に接触している。これにより、ボール弁体30と弁本体10の内周面14bとの間がシール部材50によって封止され、弁本体10の上流側開口部11から流入してくる流体がシール部材50を超えて下流側に流出することが防止されている。一方、図2に示すような、ボール弁体貫通孔31下流側開口部31aがシール部材50の開口部51に収容されたボール弁体30の開放状態において、ボールバルブ1の流路2(弁本体貫通孔10h及びカバー部材貫通孔20h)とボール弁体貫通孔31とは連通し、弁本体10の上流側開口部11からカバー部材20の下流側開口部22に向かって流体を流すことができる。モータ40によりボール弁体30が回動され、ボール弁体30は開放状態と閉鎖状態との間を動く。 Next, the operation of the ball valve 1 having the configuration described above will be described. In the closed state of the ball valve body 30 in which the ball valve body through-hole 31 does not communicate with the opening 51 of the seal member 50 as shown in FIG. It is in annular contact with the time contact portion 32 . As a result, the space between the ball valve body 30 and the inner peripheral surface 14b of the valve main body 10 is sealed by the sealing member 50, and the fluid flowing in from the upstream opening 11 of the valve main body 10 exceeds the sealing member 50. Outflow to the downstream side is prevented. On the other hand, in the open state of the ball valve body 30 in which the downstream opening 31a of the ball valve body through-hole 31 is housed in the opening 51 of the seal member 50 as shown in FIG. The main body through-hole 10h and the cover member through-hole 20h) communicate with the ball valve body through-hole 31, and the fluid can flow from the upstream opening 11 of the valve body 10 toward the downstream opening 22 of the cover member 20. can. The ball valve body 30 is rotated by the motor 40, and the ball valve body 30 moves between an open state and a closed state.

上述のように、ボールバルブ1のボール弁体30において、凹み部34は、ボール弁体30の開放時対向部33の全体に形成されておらず、図6に示すように、下流側平坦面38と上流側平坦面39との間において軸部37よりも下流側平坦面38側の開放時対向部33の部分には凹み部34は形成されていない。このため、ボール弁体30の開放状態において、シール部材50の凹み部34に接触する部分は、シール部材50の凹み部34ではない部分(ボール弁体30の外表面30a)に接触する部分よりも弱くボール弁体30に押し付けられている。ボール弁体30が開放状態から閉鎖方向に回動される際、モータ40は、ボール弁体30とシール部材50との間の接触により発生する静止摩擦力に抗してボール弁体30を回動させなければならない。従来の凹み部34を有しないボールバルブにおいては、ボール弁体が開放状態から閉鎖方向に回動される際、ボール弁体のシール部材との接触部のボール弁体の軸部よりも上流側平坦面側の部分がシール部材に押しけられる方向に動くため、この部分に他の部分よりも大きな静止摩擦力が発生することになる。これに対して、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1においては、このボール弁体30が開放状態から閉鎖方向に回動される際に他の部分よりも大きな静止摩擦力が発生する部分に、つまり、ボール弁体30開放時対向部33の軸部37よりも上流側平坦面39側の部分(以下、押し付け部分ともいう。)に、ボール弁体30の外表面30aよりも内部側に凹んだ凹み部34が形成されているので、押し付け部分はシール部材50に従来のように強く押し付けられることはなく、この押し付け部分に従来のように大きな最大静止摩擦力部分が発生することはない。このため、ボールバルブ1においては、ボール弁体30の開放状態からの回動時にシール部材50から受ける摺動抵抗を低減することができ、ボール弁体30が回動時にシール部材50から受ける摺動抵抗を低減することができる。 As described above, in the ball valve body 30 of the ball valve 1, the recessed portion 34 is not formed in the entire opening facing portion 33 of the ball valve body 30, and as shown in FIG. Between 38 and upstream flat surface 39 , recessed portion 34 is not formed in the portion of opening facing portion 33 that is closer to downstream flat surface 38 than shaft portion 37 . Therefore, in the open state of the ball valve body 30, the portion of the seal member 50 that contacts the recessed portion 34 is larger than the portion that contacts the portion of the seal member 50 that is not the recessed portion 34 (the outer surface 30a of the ball valve body 30). is also weakly pressed against the ball valve body 30 . When the ball valve body 30 is rotated in the closing direction from the open state, the motor 40 rotates the ball valve body 30 against the static friction force generated by the contact between the ball valve body 30 and the seal member 50. have to move. In a conventional ball valve that does not have the recessed portion 34, when the ball valve body is rotated in the closing direction from the open state, the contact portion of the ball valve body with the seal member is located upstream of the shaft portion of the ball valve body. Since the portion on the flat surface side moves in the direction of being pressed against the seal member, a larger static friction force is generated in this portion than in other portions. On the other hand, in the ball valve 1 according to the embodiment of the present invention, when the ball valve element 30 is rotated in the closing direction from the open state, the portion where a larger static friction force than the other portions is generated. In other words, in the portion of the opposite portion 33 on the upstream side flat surface 39 side of the shaft portion 37 when the ball valve body 30 is opened (hereinafter also referred to as the pressing portion), the inner side of the outer surface 30a of the ball valve body 30 Since the concave portion 34 is formed, the pressing portion is not strongly pressed against the sealing member 50 as in the conventional case, and the pressing portion does not generate a large maximum static friction force portion as in the conventional case. do not have. Therefore, in the ball valve 1, the sliding resistance received from the seal member 50 when the ball valve body 30 rotates from the open state can be reduced, and the sliding resistance received from the seal member 50 when the ball valve body 30 rotates can be reduced. Dynamic resistance can be reduced.

また、ボール弁体30においては、図6に示すように、凹み部34が開放時対向部33の上述の押し付け部分よりもボール弁体貫通孔31の軸線X3に向かって延びており、下流側開口部31aまで至っている。このため、ボール弁体30の回動時にシール部材50から受ける摺動抵抗をより広い範囲で低減することができる。 Further, in the ball valve body 30, as shown in FIG. 6, the concave portion 34 extends toward the axis X3 of the ball valve body through-hole 31 from the above-described pressing portion of the open-time facing portion 33, and is located on the downstream side. It extends to the opening 31a. Therefore, the sliding resistance received from the seal member 50 when the ball valve body 30 rotates can be reduced in a wider range.

また、回動するボール弁体30におけるシール部材50の軸線X2方向の投影部分の範囲内(シール部材投影範囲内)において、上述のボール弁体30においてはシール部材50が摺動するボール弁体30において、凹み部底面34aとボール弁体30の外表面30aとは、つなぎ部34bによって滑らかに接続されている。このため、ボール弁体30がシール部材50に対して摺動しても、シール部材50はベール弁体50に滑らかに接触し、ボール弁体30の回動時におけるシール部材50の姿勢を安定させることができる。このため、ボール弁体30が閉鎖状態になる際のシール部材50の姿勢を望ましい姿勢に維持することができ、ボール弁体30が閉鎖状態におけるシール部材50のシール性能を安定して維持することができる。 In addition, within the range of the projected portion of the seal member 50 in the direction of the axis X2 in the rotating ball valve body 30 (within the projection range of the seal member), in the above-described ball valve body 30, the seal member 50 slides. In 30, the bottom surface 34a of the recessed portion and the outer surface 30a of the ball valve body 30 are smoothly connected by a connecting portion 34b. Therefore, even if the ball valve body 30 slides against the seal member 50, the seal member 50 smoothly contacts the bail valve body 50, and the posture of the seal member 50 is stabilized when the ball valve body 30 rotates. can be made Therefore, the posture of the seal member 50 can be maintained at a desired posture when the ball valve body 30 is in the closed state, and the sealing performance of the seal member 50 in the closed state of the ball valve body 30 can be stably maintained. can be done.

閉鎖時においては、凹み部34よりも外周側に出っ張った閉鎖時接触部32において、言い換えると、凹み部34よりも径方向において高い位置にある閉鎖時接触部32において、シール部材接触部52は弁本体30に接触する。このため、閉鎖時においてシール部材50は開放時に比べてより深くボール弁体30に押し付けられ、閉鎖時におけるシール部材50の封止性を高めることができる。このように、ボールバルブ1は、閉鎖時におけるシール部材50の高い封止性を維持しつつ、シール部材50に加わる摺動抵抗を低減させることができる。 At the time of closing, the seal member contact portion 52 is formed at the closing contact portion 32 projecting to the outer peripheral side from the recess portion 34, in other words, at the closing contact portion 32 located higher than the recess portion 34 in the radial direction. It contacts the valve body 30 . Therefore, when closed, the seal member 50 is pressed against the ball valve body 30 more deeply than when opened, and the sealing performance of the seal member 50 when closed can be improved. Thus, the ball valve 1 can reduce the sliding resistance applied to the seal member 50 while maintaining high sealing performance of the seal member 50 when closed.

上述のように、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1によれば、ボール弁体30とシール部材50との間に発生する摺動抵抗を低減させることができる。 As described above, according to the ball valve 1 according to the embodiment of the present invention, the sliding resistance generated between the ball valve element 30 and the seal member 50 can be reduced.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and includes all aspects included in the concept of the present invention and the scope of claims. Moreover, each configuration may be selectively combined as appropriate so as to achieve at least part of the above-described problems and effects. For example, the shape, material, arrangement, size, etc. of each component in the above embodiment may be changed as appropriate according to the specific usage of the present invention.

例えば、凹み部34は、下流側開口部31aの周りに球帯状に設けられているとしたが、凹み部34は、他の形状で(又は範囲に)設けられていてもよい。凹み部34は、回動するボール弁体30におけるシール部材50のボール弁体接触部52の軸線X2方向の投影部分の範囲内(シール部材投影範囲)の一部又は全部に広がっていてもよい。但し、凹み部34は、閉鎖時接触部32には形成されていない。また、凹み部34は、シール部材投影範囲を超えて、閉鎖時接触部32を除いたボール弁体30の外表面30aに広がっていてもよい。 For example, although the recessed portion 34 is provided in a spherical zone shape around the downstream opening 31a, the recessed portion 34 may be provided in another shape (or within a range). The recessed portion 34 may extend over part or all of the projected portion of the ball valve body contact portion 52 of the seal member 50 in the rotating ball valve body 30 in the direction of the axis X2 (seal member projection range). . However, the recessed portion 34 is not formed in the closing contact portion 32 . Further, the recessed portion 34 may extend over the outer surface 30a of the ball valve body 30 excluding the closing contact portion 32 beyond the projection range of the sealing member.

また、凹み部34のつなぎ部34bは、凹み部底面34aの端縁34cが立体的に平行移動して形成された曲面としたが、つなぎ部34bの形状は他の形状であってもよく、例えば、他の曲面や平面、曲面と平面の組み合わせであってもよい。また、つなぎ部34bは、回動するボール弁体30におけるシール部材50のボール弁体接触部52の軸線X2方向の投影部分の範囲ではない凹み部34の端縁に設けられていてもよい。例えば、凹み部34において、段差面34dが形成されている端縁にもつなぎ部34bが形成されていてもよい。この場合、凹み部34は段差面34cを有さない。また、凹み部34は、つなぎ部34bを有していなくてもよい。 In addition, although the connecting portion 34b of the recessed portion 34 is a curved surface formed by three-dimensional parallel translation of the edge 34c of the bottom surface 34a of the recessed portion, the shape of the connecting portion 34b may be another shape. For example, other curved surfaces, flat surfaces, or combinations of curved surfaces and flat surfaces may be used. Also, the connecting portion 34b may be provided at the edge of the recessed portion 34 outside the range of the projected portion of the ball valve body contact portion 52 of the sealing member 50 in the rotating ball valve body 30 in the direction of the axis X2. For example, in the recessed portion 34, the connecting portion 34b may also be formed at the edge where the stepped surface 34d is formed. In this case, the recessed portion 34 does not have the step surface 34c. Further, the recessed portion 34 may not have the connecting portion 34b.

また、シール部材50の断面形状は、U字状又は略U字状に形成されているとしたが、シール部材50の断面形状は他の形状であってもよい。例えば、シール部材50の断面形状は、V字状又は略V字状に形成されていてもよく、J字又は略J字状に形成されていてもよく、他の曲線状、直線状に形成されていてもよい。 Further, although the cross-sectional shape of the sealing member 50 is formed in a U-shape or a substantially U-shape, the cross-sectional shape of the sealing member 50 may be other shapes. For example, the cross-sectional shape of the seal member 50 may be V-shaped or substantially V-shaped, J-shaped or substantially J-shaped, or may be curved or straight. may have been

1…ボールバルブ、2…流路、10…弁本体、10a…上端面、10b…下端面、10h…弁本体貫通孔、11…上流側開口部、12…下流側開口部、14…弁室、14a…内周曲面、14b…内周面、15…出力軸挿通孔、16…軸支持孔、17…ボールバルブ側連結部、20…カバー部材、20h…カバー部材貫通孔、20a…外周壁、20b…上流側端面、21…上流側開口部、22…下流側開口部、23…シール部材係合凸部、30…ボール弁体、30a…外表面、31…ボール弁体貫通孔、31a…下流側開口部、31b…上流側開口部、32…閉鎖時接触部、33…開放時対向部、34…凹み部、34a…凹み部底面、34b…つなぎ部、34c…端縁、34d…段差面、35a,35b…平坦面、36…出力軸嵌合凹部、37…軸部、38…下流側平坦面、39…上流側平坦面、40…モータ、41…モータ出力軸、42…出力軸嵌合凸部、43…モータ側連結部、50…シール部材、50a…凹部、51…開口部、52…ボール弁体接触部、53…内側片、54…外曲面、55…嵌合凹部、56…接触部、60,61…Oリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ball valve, 2... Flow path, 10... Valve body, 10a... Upper end surface, 10b... Lower end surface, 10h... Valve main body through-hole, 11... Upstream side opening, 12... Downstream side opening, 14... Valve chamber , 14a... inner peripheral curved surface 14b... inner peripheral surface 15... output shaft insertion hole 16... shaft support hole 17... ball valve side connecting portion 20... cover member 20h... cover member through hole 20a... outer peripheral wall , 20b... Upstream side end surface 21... Upstream side opening 22... Downstream side opening 23... Sealing member engaging projection 30... Ball valve body 30a... Outer surface 31... Ball valve body through hole 31a Downstream side opening 31b Upstream side opening 32 Contact portion when closed 33 Opposed portion when opened 34 Recessed portion 34a Bottom surface of recessed portion 34b Joint portion 34c End edge 34d Step surface 35a, 35b Flat surface 36 Output shaft fitting recess 37 Shaft 38 Downstream flat surface 39 Upstream flat surface 40 Motor 41 Motor output shaft 42 Output Shaft fitting convex portion 43 Motor side connecting portion 50 Seal member 50a Concave portion 51 Opening portion 52 Ball valve contact portion 53 Inner piece 54 Outer curved surface 55 Fitting concave portion , 56... contact portion, 60, 61... O-ring

Claims (8)

弁本体貫通孔が設けられた弁本体と、
前記弁本体に取り付けられて前記弁本体貫通孔と連通するカバー部材貫通孔が設けられたカバー部材と、
前記弁本体に対して回動可能に軸支され、前記弁本体の前記弁本体貫通孔と前記カバー部材の前記カバー部材貫通孔とにより形成された流路と連通可能に設けられたボール弁体貫通孔を有するボール弁体と、
前記ボール弁体と前記弁本体との間に設けられた前記流路と前記ボール弁体との間を封止するための環状のシール部材とを備え、
前記シール部材は、前記ボール弁体貫通孔が前記シール部材の開口部に連通しない状態において、前記ボール弁体に接触する環状のボール弁体接触部を有しており、
前記ボール弁体は、前記ボール弁体貫通孔が前記シール部材の開口部に連通しない状態において、前記ボール弁体接触部に接触する環状の部分である閉鎖時接触部と、前記ボール弁体貫通孔の少なくとも一部が前記シール部材の開口部に連通した状態において、前記シール部材の前記ボール弁体接触部に対向する環状の部分である開放時対向部と、前記閉鎖時接触部よりも内部側に凹んでいる凹み部とを有しており、
前記ボール弁体において、前記凹み部は、前記開放時対向部の、前記閉鎖時接触部から遠ざかる側の一部の範囲を含むように形成されており、かつ、前記開放時対向部の全体を含むようには形成されていないことを特徴とするボールバルブ。
a valve body provided with a valve body through-hole;
a cover member provided with a cover member through-hole that is attached to the valve body and communicates with the valve body through-hole;
A ball valve body rotatably supported with respect to the valve body and provided to communicate with a flow path formed by the valve body through-hole of the valve body and the cover member through-hole of the cover member. a ball valve body having a through hole;
an annular seal member provided between the ball valve body and the valve body for sealing between the flow path and the ball valve body;
The seal member has an annular ball valve body contact portion that contacts the ball valve body in a state where the ball valve body through-hole does not communicate with the opening of the seal member,
The ball valve body includes a closing contact portion that is an annular portion that contacts the ball valve body contact portion in a state in which the ball valve body through hole does not communicate with the opening of the seal member, and a ball through hole. In a state in which at least a part of the hole communicates with the opening of the seal member, an open facing portion that is an annular portion facing the ball valve body contact portion of the seal member, and an inner portion of the closed contact portion. and a concave portion that is concave to the side;
In the ball valve body, the recessed portion is formed so as to include a part of the opening facing portion on the side away from the closing contact portion , and the entire opening facing portion. A ball valve, characterized in that it is not formed to contain a
前記ボール弁体は、下流側開口部および上流側開口部を有し、
前記凹み部は、前記ボール弁体において、前記閉鎖時接触部よりも前記ボール弁体貫通孔の前記下流側開口部または前記上流側開口部のいずれか一方の側に形成されていることを特徴とする請求項1記載のボールバルブ。
The ball valve body has a downstream opening and an upstream opening,
The recessed portion is formed in the ball valve body on either the downstream side opening or the upstream side opening of the ball valve body through-hole with respect to the closing contact portion. The ball valve according to claim 1, wherein
前記凹み部は、前記ボール弁体において、回動する前記ボール弁体における前記シール部材の該シール部材の軸線方向の投影部分の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のボールバルブ。 2. The concave portion is formed in at least a part of a projected portion of the seal member in the rotating ball valve body in the axial direction of the seal member in the ball valve body. 2. Ball valve according to claim 2. 前記閉鎖時接触部は球面の一部であり、前記凹み部の少なくとも一部は他の球面の一部であり、前記凹み部の前記少なくとも一部の径は、前記閉鎖時接触部の径よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のボールバルブ。 The closed contact portion is a portion of a spherical surface, at least a portion of the recessed portion is a portion of another spherical surface, and the diameter of the at least a portion of the recessed portion is larger than the diameter of the closed contact portion. 4. A ball valve according to any one of claims 1 to 3, characterized in that , is small. 前記凹み部は、前記凹み部ではない部分に接続するつなぎ部を少なくとも1つ有しており、前記つなぎ部は、前記凹み部ではない部分に滑らかに接続することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のボールバルブ。 1 to 4, wherein the recess has at least one connecting portion that connects to a portion that is not the recess, and the connecting portion smoothly connects to the portion that is not the recess. 5. The ball valve according to any one of 4. 前記つなぎ部の少なくとも一部は、前記ボール弁体において、回動する前記ボール弁体における前記シール部材の該シール部材の軸線方向の投影部分の範囲内に位置していることを特徴とする請求項5記載のボールバルブ。 At least part of the connecting portion is located within a range of a projected portion of the seal member in the rotating ball valve body in an axial direction of the seal member in the ball valve body. 6. A ball valve according to item 5. 前記ボール弁体は、互いに背向する下流側平坦面および上流側平坦面を有し、The ball valve body has a downstream flat surface and an upstream flat surface facing each other,
前記下流側平坦面および前記上流側平坦面は、前記ボール弁体貫通孔が前記シール部材の開口部に連通しない状態において、前記流路に面するようになっており、The downstream flat surface and the upstream flat surface face the flow path in a state in which the ball valve body through-hole does not communicate with the opening of the seal member,
前記下流側平坦面および前記上流側平坦面の間において、前記開放時対向部の、前記下流側平坦面側の一部には、前記凹み部が形成されていないことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のボールバルブ。2. Between the downstream flat surface and the upstream flat surface, the concave portion is not formed in a portion of the opening facing portion on the downstream flat surface side. 7. The ball valve according to any one of items 1 to 6.
前記開放時対向部が前記シール部材と環状に接触している時、前記凹み部は、前記開放時対向部の前記凹み部ではない部分よりも弱く前記ボール弁体に押し付けられていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載のボールバルブ。When the opening facing portion is in annular contact with the sealing member, the recessed portion is pressed against the ball valve element weaker than a portion of the opening facing portion that is not the recessed portion. 8. The ball valve according to any one of claims 1 to 7.
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