JPH02266173A - 流れ制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、液体の流れ制御弁に関し、特にボール弁に関
する。

〔従来の技術〕

本発明によって示されるような弾性のあるボールを含む
ボール弁は新しいものではない。先行技術のこのような
ボール弁の例は、フィッシャーの米国特許第４４０，０
２５号およびドナヒユーの米国特許第３，１７６．７２
０号に示されている。

弾性ボールを閉止装置として弁座に対し動かすこれらの
構成は、弁本体を通過する流れを選択的に閉止し、また
は方向を変えていた。しかしながら、前記各特許は、弁
座を閉じるように動く軸方向に接続されたボールを教示
している。前記フィッシャーの特許においては、軸方向
に接続されたボールは相対向する２つの軌道に沿って動
くようになっている。前記ドナヒユーの特許は、弾性ボ
ールをその一端部に装着するピボットアームを示してい
る。

本発明と同様に、接続されていないボールを使用し、該
ボールを弁座間で移動する構成はパーク等の米国特許第
３，３６８，７９０号およびモレイン等の米国特許第３
，９３４，８４９号に示されている。これらの弁構造は
ボールを弁座間で動かすようになっているが、これらは
単独でも、両者を組み合わせても、どちらも１／４回転
により弾性ボールを１つのポートの弁座から離間させる
とともに第二の弁の位置に合わせ、該第二の弁に着座さ
せるという単一の制御を提供しないという点で、本発明
に類似していない。

本発明は、以前の装置と違って、弁座間における弾性ボ
ールの自由な動きを提供するために、つの実施例におい
てはクラッチカムシステムを使用し、他の実施例におい
ては相対向する相互作用カム面を使用する。両方の構成
において、アクチュエータハンドルを１／４回転させる
だけで、弾性ボールが収容されているバスケットを垂直
方向に変位させるとともに、ボールを他の弁ポートの位
置に合わせ、そこに着座させるように該バスケットを回
転させることができる。

垂直方向の変位を与えるための相対向するカム面は新規
ではなく、垂直方向の変位を与えるカム面を含む弁の先
行例は、ウォーカーの米国特許第４４４．５１４号、シ
ューアマンの米国特許第９００．５９８号およびバシュ
リンの米国特許第８５２．１５５号に示されている。し
かしながら、これらの特許は、相対向するカム面を有し
ているが、これらのカム面は棒構造を持ち上げるための
ものではないし、それらの特許は本発明のように弁閉止
機構を一つのポートから他のポートへ移動して閉止する
機構を含んでいない。

〔発明の要約〕

本発明の主な目的は、１つのハンドルを回転させるのみ
で、流体の流れを異なる流路に選択的に流すことができ
る多ポート弁を提供することである。

本発明の他の目的は、１つのハンドルを回転させること
により、ハウジングに貫通された複数のポートを選択的
に開閉するように構成されたボール弁を提供することで
あり、前記ハンドルの回転はボールを１つのポートの弁
座から離間させ、他の選択されたポートに位置を合わせ
、該ポートを塞ぐように動かし、それによって弁を通過
する流体の流路を変える。

本発明の他の目的は、第一の実施例においては、相対向
するカム面を有し、一方のカム面はハンドルによって回
転されて他方のカム面上を移動され、該他方のカム面を
バネの付勢に抗して前記ハンドルによって回転されたカ
ム面から離れさせるようにし、それによって前記他方の
カム面に接続されたアームのバスケット側端部を下降さ
せ、弾性ボールを１つの弁ポートから離間させ、前記二
つのカム面は互いに捕え合って前記バスケットおよび該
バスケットに収容されたボールを第二の弁ポートの位置
に合わせ、そして該ポートに着座させ、弁を通過する流
れの向きを変えるボール弁を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、ボール弁の他の実施例とし
て、弁ハンドルを有するクラッチカムを提供することで
あり、そこでは、前記ハンドルが回転されると、バスケ
ットを装着するバスケットアームが下方に押され、この
バスケットの移動がまず弾性ボールを１つのポートから
離間させ、次に、前記バスケットが回転して前記ボール
を他のポートの位置に合わせ、着座させる。

本発明のさらに他の目的は、構造が簡単で、可動部が少
なく、組立てが簡単で、長期の使用期間に渡って維持費
を安価にできるボール弁を提供することである。

前記目的にしたがって、ボール弁における本発明は、同
一平面上に位置し、間隔を置いて半径方向に延びるいく
つかのポートを有する円筒状のハウジングないしは本体
を有している。各ポートは前記弁本体内において弁座で
終端している。前記弁本体は、上端部開口されており、
この上端開口部に弁ステムケーシングをシール状態で被
せられる。前記弁ステムケーシングは長さ方向に中空と
されており、キャップによって閉じられている。

第一実施例において、前記弁ステムケーシングのキャッ
プは、アクチュエータハンドルの軸を軸支するように中
心を開口されている。前記軸は前記アクチュエータハン
ドルから直角に延び、上側カムの上端面から延びる首部
ないしはステムに結合する。前記上側カムは、該カムの
下面として形成され、下側カムの上端面として形成され
た同様のカム面に噛み合い状態で当接されるカム面を有
している。各カム面は、前記アクチュエータハンドルの
回転によって一方のカム面が他方のカム面上を登り、両
カムを離間させるように構成されている。このカム面の
登り移動は、前記２つのカム面を密接状態に維持しよう
とするコイルバネに抗してなされる。一方のカム面の他
方のカム面に対する移動は、横抵抗が除去されるまで続
き、横抵抗が除去された後、前記２つのカムは一緒に回
転し移動する。このような構成において、前記下側カム
は、前記弁本体内へと下方に延びる首部を有し、前記２
つのカム面が一緒に回転するとき、前記２つのカム面の
移動によって垂直方向および回転方向に変位されるバス
ケットステムの端部を装着する。

第二実施例における弁キャップもまた中心を開口されて
おり、クラッチ・カム・アセンブリーのハンドルのステ
ムの端部を保持するように前記弁ステムの端部に配設さ
れている。前記ハンドルのステムの端部は、前記弁ステ
ムケーシング内においてアクチュエータハンドルの回転
とともに旋回するようにされている。前記アクチュエー
タハンドルは、前記弁ステムケーシング内において回転
するようにされた前記カムアセンブリーを回転させるよ
うに手動で動かされる。この第二実施例のクラッチ・カ
ム・アセンブリーは、その上端部を前記アクチュエータ
ハンドルの端部によって閉じられた円筒を有してなり、
この円筒の壁を除去してなる、位置を合わされた一対の
実質的に二等辺三角形の部分を有している。前記二等辺
三角形の部分は、互いに向き合っている。各前記二等辺
三角形の底部中心部は前記円筒の下端部に開かれており
、前記三角形の底部の残りの部分は弁バスケットステム
の両側から直角に外方に延びる止めピンの両端部の移動
を制限するようになっている。

この実施例および第一の実施例において、前記弁バスケ
ットステムは、前記弁ステムケーシング内に組み込まれ
るようになっており、かつ円筒状の本体から遠ざかるよ
うにバネで付勢されている。

このように構成されることにより、前記アクチュエータ
ハンドルが回転されたとき、前記止めビンが二等辺三角
形の頂点からアーチ形の辺に沿って移動し、バスケット
ステムおよびバスケットを前記円筒状の本体内へ延ばす
。

再実施例の弁バスケットは、手動によるハンドルの回転
に応じて、該弁バスケットステムの端部上で前記円筒状
の本体内に垂直方向に移動される。

前記弁バスケットは、傾斜されたウェブの両端部から延
びる、鏡像の関係でアーチ形とされた両側部を含み、こ
れらの側部およびウェブは、前記弁バスケットが本体内
で下降されたとき、前記弾性ボールが円筒状の本体の弁
座から離間するのを許す。前記アクチュエータのアーム
が引き続き回転すると、前記弁バスケットは前記アーム
とともに回転し、弾性ボールを１つの弁座の位置から外
し、第二の弁座の位置に合わせる。ここにおいて、アク
チュエータハンドルの回転力が解除されると、バネ（１
勢が弁ステムおよびバスケットを元の状態まで上昇させ
る。この上方への移動において、弁バスケットの両側部
およびウェブは弾性ボールを前記第二の弁座にシール状
態に押し付け、弁を通過する流れの方向変更を完了する
。

〔詳細説明〕

第１図は、本発明のボール弁の第一実施例（以下、弁１
０という）の図であり、三方弁として示されている。こ
の弁１０および後述する弁８０は、例えば、単一の弁に
よって液体の流れを周期的に変更することが必要である
酪農場で使用するに好適である。第１図、第２Ａ図、２
Ｂ図、２０図および２Ｂ図において、弁１０は大略９０
度間隔で配置された３つのポート１２，１３．１４とポ
ケット２０を有しており、前記ポケット２０は底部を閉
じられた円筒状の弁本体１１からポート１２および１４
間において外方に延びているａ前記ポ−ト１２．１３．
１４およびポケット２０は実質的に同一平面上にあり、
互いに大略直角方向に配置されている。しかしながら、
この開示の範囲内においてより多数または小数の弁ポー
トを組み込んだ弁本体を使用できることが理解されなけ
ればならない。

第２Ａ、２Ｂ、２Ｃおよび２Ｂ図に示されるように、作
動時、アクチュエータハンドル４９は９０度ずつ回転さ
れ、弁バスケット１５を回転させる。前記弁バスケット
は、同一平面上を延びる脚１７ａおよび１７ｂを含んで
おり、これらの脚はそれらの間に弾性ボール１６を保持
するように広げられている。前記バスケットは、前述の
ように弁本体内に下ろされるとともにアクチュエータハ
ンドル４９の９０度回転毎に回転され、弾性ボールを最
初の１つのポートに合致させたり、該ポートから外して
他のポートに合致させたりするように配設されている。

前記弾性ボール１６は、後で詳しく説明されるように、
このような各ポートを閉じ、残りのポートに流体の流れ
を流すようになっている。これにより弁本体を通過する
別々の３つの流路が提供され、前記弾性ボールがポケッ
ト２０に位置されたとき、該ポールは自由に浮かび、流
れが３つのすべてのポートに自由に流れるのを許す。

第２Ａ〜２Ｄ図に示されるように、弁バスケット１５は
、好ましくは前方に傾斜している中央ウェブ１８含み、
このウェブから脚１７ａおよび１７ｂが延び、このウェ
ブにステム１９が実質的に９０度の角度で上方に延びる
ように取り付けられている。より詳細に後述されるよう
に、前記弁バスケットは、該弁バスケットステム１９の
回転運動によって垂直方向に変位されるとともに回転さ
れるようになっており、前記ステム１９の回転はアクチ
ュエータハンドル４９が９０度ずつ回転されたときに生
じる。

第３図は前述の好ましいゲート弁１０の分解斜視図を示
し、前述の円筒状の弁本体１１を含んでおり、この弁本
体は弁バスケット１５を収容している。そして、脚１．
７　ａおよび１７ｂ間には弾性ボール１６が保持されて
いる。弾性ボール］６は、前記バスケットの脚間におい
て自由に前後に転動するようになっている。前述のよう
にバスケットのウェブ１８から直角に延びる弁バスケッ
トステム１９は、小径の首部２１で終端しており、この
首部２１は長さ方向に中心穴を設けられており、かつボ
ルトを螺合される酸ネジ２１ａを設けられている。弁バ
スケットステム１９は、第４Ａ図〜４Ｄ図の断面図に示
されるように、弁ステムケーシング２２の底部２２ａに
長さ方向に形成された中心穴にスライド可能に嵌合され
る。前記弁バスケットステム１９は下側カム２３の首部
ないしはステム側端部２４に長さ方向に貫通された中心
穴に嵌合されている。前記下側カム２３の下面を弁バス
ケットステム１９に結合するためにボルト２５が設けら
れている。前記ボルト２５は下側カムの長さ方向の穴の
上端部に挿通され、さらにゲト弁のステムの首部２１に
形成されたネジ穴２コａに螺合されている。

第３図に最もよく示されるように、前記弁１０はコイル
バネとして示されているカム付勢バネ２６を含んでおり
、このバネは、前記下側カムと弁バスケットステムとの
結合の前に弁バスケットステムに嵌合される。前記カム
付勢バネは、第４Ａ図〜４Ｄ図に最もよく示されるよう
に、下側カム２３の下面とステムケーシングの底部２２
ａとの間に圧縮されている。この圧縮は、弁の動作説明
に関連して後で詳細に説明されるように、弁バスケット
ステムが弁本体内に押し込まれるときに行われる。加え
るに、第３図に最もよく示されるように、弁ステムケー
シング２２の外方に広げられたフレア部２８の下面と弁
本体１１の上端開口部の周囲に形成されたリップ２９と
の間を液密にシールするためにガスケット２７が設けら
れている。

弁１０を組立てる際には、弁ステムケーシング２２が弁
本体１・１の上端開口部の外周に嵌合され、ガスケット
を該弁本体１１との間に挾み、クランプ３０が弁ステム
ケーシング２２と弁本体１１の上端開口部との周囲に嵌
合され、締付ける。このクランプ３０は、好ましくは、
弁本体のリップ２９と弁ステムケーシングのフレア部２
８のエツジ部とにそれぞれ密接するように中央に蝶番を
設けられた円弧状のあご部を有している。前記クランプ
のあご部の一方の端部はネジ軸３３を含んでおり、この
ネジ軸３３は該端部から延びていて、該軸の端部にノブ
３１を螺着されている。前記ネジ軸の他端部は前記クラ
ンプのあご部の端部に旋回可能に接続されている。前記
ネジ軸３３のノブ３１は、クランプのあご部の他端部に
形成されたスロット３２に嵌合されるようになっている
。このように構成されていることにより、ノブ３１を回
転すると、その下面がスロット３２の縁部ないしは側部
に押し付けられ、クランプのあご部の両端部を互いに近
付ける。

第３図および４Ａ〜４Ｄ図に示されるように、下側カム
２３は、一連の４つの２等辺三角形状のパイ形部分３７
かうなる下側カム面３５を含んでいる。前記部分３７は
同一の上り勾配および下り勾配を有し、円周上に約４５
度間隔で一連の凹部と頂点部とを形成している。勿論、
この開示の範凹円において、凹部および頂点部を形成す
る上り勾配および下り勾配の他の構成も採用することが
できる。このような構成の他の例は第６図に示され、後
述される。

第３図に示されるように、上側カム４０は下側カム２３
のカム面３５と同一のカム面４１となる底面ないしは下
面を含んでおり、このカム面４１は谷４２と頂点部４３
とを有していて、カム面３５に当接されている。上側お
よび下側カム面４］−３５は、第４Ａ図および４Ｄ図に
示されるようにそれぞれ噛み合わされたとき、それらの
間が最小の厚さないしは距離となる。第４Ｂ図および４
０図は、互いに離間されたときの各カム面を示す。

このカムの動作ないしは機能および効果は、後で詳細に
説明される。

第３図に最もよく示されるように、下側カム２３と同様
に、上側カム４０は、その上面から直角に延びる首部な
いしはステム４４を有しており、この首部４４はボルト
４６を挿通される中心穴４５を長さ方向に設けられてい
る。前記ボルト４６はアクチュエータハンドルの頭部４
８の中心から直角に延びる軸４７の開口のネジ端部に螺
合される。アクチュエータハンドル４９が前記アクチュ
エータハンドルの頭部４８の側部から実質的に直角方向
に外方に延びてしる。このハンドル４９は図示されてい
ない操作者によって手動回転されるためのものである。

アクチュエータハンドル４９の回転運動は、これに接続
された上側カムを以下に述べるように動かす。

第２Ａ〜２Ｄ図および第４Ａ〜４Ｄ図において、アクチ
ュエータハンドル４９は脚１７ａと１７ｂとの間の間隙
と反対側に向けて示されている。この配置は選択の問題
に過ぎず、この開示の範囲内においてアクチュエータハ
ンドルはバスケットの脚１７ａおよび１７ｂと同方向に
配置してもよいし、脚１７ａおよび１７ｂと９０度に配
置してもよい。

第３図に最もよく示されるように、キャップ５０が弁ス
テムケーシングの上端部５１に被せられて該上端部を閉
じ、シールするように設けられている。キャップ５０の
シールを得るために、ガスケット５２が互いに位置を合
わされたステムケーシングの上端部５１とキャップ５０
の下面の縁部５０ａとの間に挾まれており、この組立構
造はステムケーシングの上端部５１とキャップ５０の下
面の縁部に嵌合されるクランプ５３の締付けにより適切
に保持される。好ましいクランプ５３は通常のホースク
ランプと同様であり、横方向に延びるスロットを間装置
いて複数形成されたベルトを含んでおり、前記スロット
は前記ベルトの一端部に装着されたネジの条を螺合され
るようになっている。前記ベルトの内面は、該ベルトの
上縁および下縁付近に間隔を置いて設けられた複数のフ
ランジ５４を含んでおり、これらのフランジは、ベルト
が締付けられたとき、キャップ５０および弁ステムケー
シングの上端部５１に係合し、それらを密着させるよう
になっている。

前述のように、バスケットの脚１７ａ、１．７ｂおよび
ウェブ１８は、好ましくは、弾性ボールの表面のカーブ
に適合するように適当に傾斜ないしは湾曲される。この
ような傾斜ないしは湾曲は、弁バスケットステム１９が
弁本体１１内へ押し込まれたとき、弾性ボール１６が後
方に動いて弁ポートから離間するのを許す。前記傾斜な
いしは勾配は、弁バスケット１５が上昇されたとき、弾
性ボールを弁本体１１のポート１２．１３および１４に
押し付け、これらのポートを塞がせるようになっている
。弾性ボールがポートに着座するには高圧の流れに打ち
勝たなければならないか、弾性ボール１６を着座させる
ようにさらに押すためにボールチェックレバー５１を弁
バスケット１５に設けることが望ましい。このようなボ
ールチェックレバー５１は、第３図の分解斜視図と第４
Ａ〜４Ｃ図に示されている。第３図において、ボールチ
ェックレバー５１は中央部で屈曲されてくの字状とされ
た棒として示されており、第４Ａ〜４０図に最もよく示
されるように、その頭部ないしは上端部５２は弁ステム
ケーシングの底部２２ａの平らな下面２２ｂに沿って自
由にスライドするように該下面に当接されるようになっ
ている。前記ボールチェックレバー５１は、バスケット
のウェブ１８に、ピボット結合５３の回りに回動可能な
ように装着されており、このボールチェックレバー５１
の回動は該レバーの足端部５４を弾性ボール１６に対し
て動かす。弁１−０の機能は第４Ａ〜４Ｄ図に最もよく
示されている。第４Ａ図の弁１０の状態から、第４Ｂ図
のようにアクチュエータハンドル４９が約９０度回転さ
れるのに応じて、上側カム面４１が下側カム面３５上を
動くと、上側カム面４１が下側カム面３５の真直ぐな傾
斜面を登って行く。カム付勢バネ２６はそれによって圧
縮され、弁バスケットステム１つは本体１１内に下降し
て行く。図示されているように、弁バスケット１５は弁
バスケットステムに取り付けられており、５３において
ボールチェックレバーに回動可能に結合している。これ
により、弁バスケットを下降させると、ボールチェック
レバーの頭部ないしは上端部５２が弁ステムケーシング
の底部２２ａの平らな表面２２ｂに沿って弁バスケット
ステムの方に移動する。ボールチェックレバーの足端部
５４はそれによって弾性ボール１６の表面に沿って下方
に動かされ、弾性ボール］６が弁ポートの１つから外れ
、バスケット内に転がり入るのを許す。それによって、
ボールチェックレバ５１は、第４Ａ図に示される状態か
ら第４Ｂ図の状態へ回動される。第４Ｂ図において、弾
性ボールに接触しているボールチェックレバー５１の足
端部５４は下降しており、弾性ボールは弁ポートから転
がり出ている。

第４Ｂ図は、対向する下側カム面３５に対する上側カム
面４１の最高点を示している。ここにおいて、一方のカ
ム面の他方のカム面に対する最大変位が与えられ、弾性
ボール１６は弁ポートから離間され、弁バスケット１５
の回転に対する抵抗を除去する。この点において、弁バ
スケットは、アクチュエータハンドル４９が引き続き回
転されると、自由に回転できるようになる。それによっ
て、上側カム面は下側カム面を第４図Ｃに示されるよう
に捕える。そして、アクチュエータハンドルがさらに回
転されると、上側および下側カム面が−緒に回転する。

弁バスケット１５はそれによって１つの弁ポートに位置
を合わされた状態から次の弁ポートに位置を合わされる
状態に移動される。

第４Ｄ図は第４Ａ図の状態から約９０度回転されたアク
チュエータハンドル４つを示す。弁１０が第４図りに示
される位置に位置されたとき、アクチュエータハンドル
４つが引き続き回転されなければ、カム付勢バネ２６は
、第４Ａ図に示されるように再配置されて上側および下
側カム面が噛み合うように、下側カム面３５を上側カム
面４１に押し付ける。弁バスケットステム１つは、第４
Ａ図の状態に戻る際に、弁バスケット１５を、弾性ボー
ル１６の中心を通る水平面に大略位置する場所に再び持
ち上げる。この状態において、ボールチェックレバーの
頭部ないしは上端部５２は弁ステムケーシングの底部２
２ａの平らな下面２２ｂに沿って弁バスケットステムか
ら外方に遠ざかるように移動している。このボールチェ
ックレバー１−の回動運動は該レバーの足端部５４を弾
性ボールが位置を合わされている弁ポートに対して動か
し、弾性ボールを該ポートに押し付け、該ポートに着座
させる。

前述のように、アクチュエータハンドル４９が回転され
ると、１つの弁ポートが開かれ、他の弁ポートが閉じら
れる。ただし、アクチュエータハンドル４９が、弾性ボ
ールを弁本体のポケット２０内に移動させるように回転
された場合は例外である。この場合は、すべての弁ポー
トが開かれる。

アクチュエータハンドルへの回転力が解除されると、カ
ム付勢バネ２６は下側カム面３５を、各カム面が最初の
位置関係に戻るように上側カム面４１に沿って移動させ
る。弁１０の作動の如何なる場合においても、一方のカ
ム面の頂点部が他方のカム面の頂点部を乗り越えること
はない。

第５図は弁バスケットの他の形態を示す。弁バスケット
６０は、第１図から第４Ｄ図までに関して述べられた弁
バスケット１５と同様に機能することが理解されなけれ
ばならない。ただし、この場合、弁バスケットの脚６０
ａ、６０ｂおよびつニブ６１自体が、弁バスケット１５
の動作に関して述べられたように、弁バスケットステム
６２が弁本体内に移動されるときに弾性ボール１６を弁
ポートに押し付けるように、傾斜ないしはアーチ形に湾
曲されている。第５図に示されるように、弁バスケット
のステップ６２は上端部付近において小径の首部６３へ
と段差を設けられており、この首部６３は長さ方向に穴
６４を設けられており、弁バスケット］５に関し前述し
たように下側カム２３の軸端部に接続されるようになっ
ている。弁バスケット１５と同様に、弁バスケット６０
は前記弁１０の組立体に組み込まれることができるが、
好ましくは以下に詳細に述べられるように弁８０に含め
られる。

前述の弁１０の実施例は、上側および下側カムの相対向
するカム面を、等しい上り勾配および下り勾配によって
形成された一連の頂点部および谷部としている。それ故
、辺を真直ぐにされた２等辺三角形部分が全周に沿って
形成される。第６図はその代りに、上側および下側カム
の他の実施例７０．７１をそれぞれ示し、これらのカム
はそれぞれ前述の上側および下側カム４０．２３と実質
的に同様で同じ機能を果す。ただし、カム７０および７
１の相対向するカム面７２および７３はそれぞれアーチ
状に湾曲されている。さらに、相対向するカム面７２お
よび７３は、好ましくは、３つの三角形状部分を有して
いる。第６図に示されるように、上側および下側カム面
７２．７３の辺はカムの中心から外周へ半径方向に若干
湾曲されており、相対向する螺旋とされている。このよ
うな構成により、湾曲された２つの面は、一方のカム面
が他方のカム面に沿って登るとき、一方のカム面を他方
のカム面上を円滑に滑らせる。この動きにおいて、一方
のカム面は、該カム面が、弁バスケットが自由に移動す
るところまで他方のカム面を降りるときにねじれ、その
後、２つのカム面は一緒に回転する。湾曲されたカム面
７２および７３は、カム付勢バネが２つのカム面を初期
位置に戻すときに、より均一な力を弁バスケットステム
に作用して円滑な解除を行うようにする。それ故、前述
の相対向する湾曲ないしは螺旋カム面７２および７３を
組み込んだ弁は、前述のカム面３１および４５によって
与えられるアクチュエータハンドルの回転に対する抵抗
より均一な抵抗をアクチュエータハンドルの回転に対し
示す。この湾曲した相対向するカム面７２および７３を
有するカム７０および７１の第二実施例は、この開示の
範囲内において第４Ａ〜４Ｄ図のカム２３および４０の
代りに使用することができる。

これまで、弁バスケットおよび弁バスケットステムに垂
直方向の移動および回転を与えるための、異なる形態の
、相対向するカム面を有する上側および下側カムの構成
を述べてきたが、第７図および８図は、弁バスケットお
よびステムの必要な垂直方向の移動および回転をやはり
与えるためのボール弁８０のカムクラッチシステム８１
の構成を示す。

第７図は第４Ａ図の弁１０の図と同様の弁８０（以下、
弁と言う）の側断面図を示す。弁１０と同様に、弁８０
は３つの開放されたポートとじて示された同一平面状に
位置するポート８３を有する円筒状の弁本体８２を含ん
でおり、前記ポート８３は弁本体８２の周に延びている
。前記弁本体８２はまた第２Ａ〜２Ｄ図のポケット２０
と同様のポケット８３ａを含むことができる。前記弁本
体８２はその底部端部を閉じられており、その上端部の
中心開口において開放されている。弁本体１１と同様に
、弁本体８２は、好ましくは、中心開口付近において、
その上端部の回りに形成された平らなリップ８４を含む
。前記弁本体の平らなリップ８４は弁ステムケーシンン
グ８５のフランジ端部８５ａの平らな表面８６を受け入
れて、該表面８６との間にガスケット８７を挾むように
なっている。弁１０と同様に、クランプ８８は、好まし
くはクランプ３０と同様に、前記挟み結合を維持するた
めに装着される。弁ステムケーシング２２と同様に、弁
ステムケーシング８５は、弁バスケットステム８つを、
該ステム８９が垂直方向に動きかつ回転するのを許すよ
うに収容するためのものである。前記弁バスケットステ
ムは、好ましくはその下端部に第５図にも示されるよう
な弁バスケット６０を装着する真直ぐな円筒状の棒であ
る。第７図に示されるように、好ましくはＯリング９０
が弁ステムケーシング８５のフランジ端部８５ａを貫通
する中心穴の回りに配設され、このＯリング９０は弁バ
スケットステムの側部に係合しシールする。このように
構成されることにより、弁バスケットに沿う弁本体から
の流体の流れはＯリング９０およびガスケット８７によ
って阻止される。

第８図に最もよく示されるように、円筒状の弁バスケッ
トステム８９は、その上端部において、該ステム８９の
中心から長さ方向に延びる円柱状のガイドピン９１へと
内方に段差を設けられている。このガイドピン９１の下
方において、弁バスケットステムは止めピン９３を挿通
されるための横穴９２を含んでいる。前記円柱状のガイ
ドピン９１は、アクチュエータハンドル９４の円筒状部
９５と、破線で示されるようにアクチュエータハンドル
９４のカラ一端部９６に貫通されたガイド穴９７とに軸
方向に移動可能に嵌合されるようになっている。それに
よって、前記弁バスケットステム８９はそのガイドピン
端部９］−およびＯリング９０において弁ステムケーシ
ング８５内に保持され、弁１０の作動に関して前述され
、かつ第４Ａ〜４Ｄ図に示されたように、バスケラＩ・
６０および弾性ボール１６を変位させるように垂直方向
に動くととともに回転する。

第８図に最もよく示されるように、弁バスケットステム
８９に必要な回転および垂直方向の変位を与えるために
、アクチュエータハンドルの円筒状部分９５は該円筒の
相対向する側壁を除去してなる三角形状部分９８を含ん
でいる。これらの同一の三角形状部分は、実質的に二等
辺三角形であって、僅かにアーチ形で中央の頂点１００
にて合する等しい左辺９９ａおよび右辺９９ｂを有する
とともに底部１０１の左角部１０１ａおよび右角部１０
１ｂを有する。前記角部１０１ａおよび１０１ｂは、カ
ムのロックフックを構成する。これらのロックフックの
機能は以下に述べられる。

前記三角形の底部１０１は、１０２において円筒の端部
へ開かれており、この開放部は以下に述べるようにカム
クラッチシステム８］を組立てるために止めピン９３を
通過させるためのものである。弁バスケットステム８９
に垂直方向の変位および回転変位を与えるために、該ス
テムはアクチュエータハンドルの円筒状部分り５内に組
み込まれる。前記止めピン９３の両端部は、弁バスケッ
トステム８９が円筒状部分９５に完全に嵌合されたとき
、三角形部分の頂点１００１Ｚｉｆ座するようになって
いる。この状態はコイルバネ１０３によって維持される
。前記コイルバネ１０３には弁バスケットステム８つが
挿通されている。前記コイルハネ１０３の上端部は、弁
バスケットステムを収容する中心穴］０４ａを有する保
持具］０４を装着されている。前記保持具１０４は、止
めピン９３の両端部を嵌合される横穴１０５を設けられ
ている。前記保持具はまた１０５において内方に段部を
設けられており、コイルバネ１０３の上端、部を下端側
から嵌合されるようになっている。このように構成され
ることにより、コイルバネの上端部は、止めピン９３お
よび弁バスケットステム８つが保持具１０４に嵌合され
た状態で、保持具１０４とともに移動する。前記コイル
バネの他端部は、弁バスケットステムを挿通される中心
穴１０８を設けられたスラストブツシュ］０７上に載せ
られる。前記スラストブツシュ１０７は、第７図に最も
よく示されるように、弁ステムケーシングの底部８５ａ
上に置かれ、カムクラッチ８］の回転中、コイルバネコ
−０３の端部が該ブツシュ１０７の上面上を自由に滑る
のを許すように構成される。

作動時、カムクラッチシステム８１の止めピン９３は、
コイルバネ１０３によって円筒状部９５の三角形部分の
頂点１００に押し付けられる。これは、勿論、第７図に
示される状態である。弁バスケットステム８９およびバ
スケット６０をコイルバネ１０３の付勢に抗して弁本体
内に移動させるために、第４Ｂ図に示された弁１０の弁
バスケット］５の配置と同様に、アクチュエータノ１ン
ドル９４の把持柄ないしは棒］０９が手動回転される。

この回転において、止めピン９３は円筒の三角形部分の
頂点１．００から左側壁９９ａまたは右側壁９９ｂに沿
って下方に移動し、左側カム・リミット・フック１０１
ａまたは右側カム・リミット・フック１０１ｂとなって
いる側壁９９ａまたは９９ｂと底部１０１との接続部な
いしは角部に落ち付く。この移動において、弁バスケッ
トステム８つは、コイルバネ１０の付勢に抗して弁本体
８２内への移動限界まで移動する。これは、第４Ｂおよ
び４６図の弁１０の弁バスケット１５に対して示されて
いる状態と実質的に同じ状態である。

この状態において、弾性ボール１６は弁ポート８３から
離間している。棒１０９が回転され続けると、止めピン
９３がカムのリミット・フック１０１　ａまたは１０１
ｂに着座することによってアクチュエータハンドル９５
および弁バスケットステム８９の確実なロックがなされ
、以後、弁バスケットのステムとバスケット６０は、第
４Ｄ図において弁１０に対して示される状態までアクチ
ュエータハンドルとともに回転する。この回転において
、コイルバネ１０３は、該バネの下端部を弁バスケット
ケーシングの底部８５ａ上に支持されたスラストブツシ
ュ１０７の上面に沿って滑らせながら、弁バスケットス
テムとともに回転する。

第４Ｄ図に示される状態において、アクチュエータハン
ドル９４に掛ける回転力を除去すると、コイルバネ１０
３によって発生される付勢力は弁バスケットステム８９
を第７図に示される状態まで戻す。それによって、止め
ピン９３は三角形部分の辺９９ａまたは９９ｂに沿って
頂点１００まで上方に移動される。ここにおいて、第５
図に最もよく示されるバスケットの脚およびウェブの湾
曲は、弾性ボール１６を弁ポートにきつく押し付けて塞
ぐ。

これまで本発明の流れ制御弁の好ましい実施例が、弁バ
スケットを垂直方向に動かし、回転するための弁バスケ
ットおよび相対向するカムの代替実施例並びにカムクラ
ッチシステムとともに述べられた。したがって、本発明
の好ましい形が述べられ示されて来たが、述べられ示さ
れた精神ないしは本質的な特徴から逸脱することなしに
本発明が他の構成に具体化できることが理解されなけれ
ばならない。したがって、本開示は、あらゆる点で説明
的なものであり、例示の目的のみでなされていること、
および私が私の発明とみなす前記特許請求の範囲および
それに合理的に均等なものの範囲内に入る主題から逸脱
することなしに、本開示に対する変形が可能であること
が理解されなければならない。

【図面の簡単な説明】

図面は、現在のところ本発明を実施するに最適な態様と
見做されている態様を示す。 第１図は、三方弁として示された、ボール弁における本
発明の第一実施例の斜視図を示し；第２Ａ図は、第１図
の２−２線における平断面図であり、弾性ボールをその
側部ないしは脚部間に保持している弁バスケットを示し
ており、弾性ボールは弁本体の３つの弁ポートの１つを
閉じている； 第２Ｂ図は、第２Ａ図と同様の図で、弁ゲートおよび弾
性ボールが移動して中央の弁ポートを閉じている状態を
示している； 第２Ｃ図は、第２Ａ図および第２Ｂ図と同様の図であり
、弁ゲートおよび弾性ボールが移動して第３のポートを
閉じている状態を示している：第２Ｂ図は、第２Ａ図、
第２Ｂ図および第２ｃ図と同様の図であり、弾性ボール
が弁本体内に形成されているポケットに位置されている
状態を示しており、前記３つのポートは流れを通過させ
るように開いている； 第３図は、第１図のボール弁の分解斜視図第４Ａ図から
４Ｄ図までは、第１図の第一実施例のボール弁の断面図
であり（断面位置は第１図の４−４線）、弁バスケット
および弾性ボールかアクチュエータハンドルによって９
０度移動される過程を示している 第５図は、弁バスケットの他の実施例であり・第６図は
、第３図の第一実施例のボール弁とともに使用される相
対向するカム面の他の実施例の斜視図； 第７図は、本発明のボール弁の第二実施例の第４Ａ図と
同様の断面図、 第８図は第７図のボール弁の分解斜視図である。 １０．８０・・・弁、１１・・・弁本体、１２．１３゜
１４．８３・・・ポート、１５．６０・・・弁バスケッ
ト、１６・・・弾性ボール、１７ａ、１７ｂ・・・脚、
１８・・・ウェブ、１９．８９・・・弁バスケットステ
ム、２０゜８３ａ・・・ポケット、２２．８５・・・弁
ステムケーシング、２２ａ・・・底部、２３．７１・・
・下側カム、２４・・・首部、２６・・・カム付勢バネ
、３５．７３・・・下側カム面、４０．７０・・・上側
カム、４１．７２・・・上側カム面、４４・・・首部、
４９．９４・・・アクチュエータハンドル、５０・・・
キャップ、８１・・・カムクラッチシステム、８５ａ・
・・フランジ端部、９１・・・ガイドピン、９３・・・
止めピン、９８・・・三角形状部分、９９ａ、９９ｂ・
・・三角形状部分の辺、１００・・・頂点、１０１・・
・底部、１０１ａ、１０１ｂ・・・角部、１０３・・・
コイルバネ、１０４・・・保持具。 手 続 補 正 書 平成２年 ５月 事件の表示 平成２年特許願第５２５７９号 発明の名称 流れ制御弁 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流れ制御弁であって、 上端部が開口されており、かつ少なくとも一対の同一平
   面上に位置する弁ポートを設けられている弁本体を有し
   、 弁ステムケーシングを有し、 前記弁ステムケーシングを前記弁本体の上端開口部に、
   該開口部をシール状態で閉じるようにして結合する手段
   を有し、 前記弁ステムケーシング内で回転するように軸支された
   アクチュエータ手段を有し、 前記アクチュエータ手段を回転する手段を有し、ステム
   を設けられた弁バスケット手段を有し、前記ステムは前
   記ステムケーシングに軸支されており、前記弁バスケッ
   ト手段は、弾性ボールを保持し、かつ該ボールを各前記
   弁ポートの位置に合わせるように動かすために前記弁本
   体内へ延びており、前記弾性ボールは各前記弁ポートを
   閉じるに十分な直径を有しており、 前記アクチュエータ手段と前記弁バスケット手段との間
   に配設され、前記アクチュエータ手段が回転されたとき
   、前記弁バスケット手段および前記ステムを前記弁本体
   内へ長さ方向に変位させるとともに前記弁バスケット手
   段を前記弁ポート間で回転させる手段を有し、 前記弁バスケット手段とともに配設され、前記アクチュ
   エータ手段から回転力が除去されたとき、前記弁バスケ
   ット手段を上方に押す付勢手段を有する流れ制御弁。 ２、前記弁本体は間隔を置かれて同一平面上に位置する
   ３つの同一の弁ポートを有する請求項１記載の流れ制御
   弁。 ３、前記弁ステムケーシングおよび前記弁本体はそれぞ
   れそれらの開口の回りに形成されたフランジを有し、こ
   れらのフランジは相対向する表面を有し、該対向するフ
   ランジの表面は該表面をシール状態で閉じ合わせる手段
   を受け入れるように位置を合わされる請求項１記載の流
   れ制御弁。 ４、前記弁ステムケーシングは長さ方向に中空とされて
   おり、該ケーシングの前記弁本体との結合部と反対側の
   端部は該端部に取り付けられたキャップ手段によってシ
   ール状態で閉じられており、前記キャップ手段は前記ア
   クチュエータ手段を軸支して収容するようになっている
   請求項１記載の流れ制御弁。 ５、前記アクチュエータ手段を回転する手段は前記アク
   チュエータ手段から外方に延びるように取り付けられた
   ハンドルである請求項１記載の流れ制御弁。 ６、前記弁バスケット手段および前記ステムを長さ方向
   に変位させるとともに回転させる手段は、前記弁ステム
   ケーシング内にそれぞれ重ねられた第一および第二のカ
   ム手段を有してなり、前記第一のカム手段は前記アクチ
   ュエータ手段によって回転されるように接続されており
   、前記第二のカム手段は前記弁バスケット手段のステム
   に接続されており、前記第一および第二のカム手段はそ
   れぞれ同一の相対向するカム面を有し、前記カム面のそ
   れぞれは、噛み合い状態からの一方のカム面の他方のカ
   ム面に対する移動が前記第一および第二のカム手段間の
   距離を増大するような少なくとも１つの上り勾配および
   該上り勾配に続く下り勾配を有している請求項１記載の
   流れ制御弁。 ７、前記第一および第二のカム手段は互いに同一で、各
   カム手段はそのカム面と反対側に向かう首部を有し、前
   記第一のカム手段の前記首部は前記アクチュエータ手段
   によって回転されるように該アクチュエータ手段に結合
   され、前記第二のカム手段の前記首部は前記弁バスケッ
   ト手段のステムの一端部に結合されるようになっている
   請求項６記載の流れ制御弁。 ８、各カム手段はカム面を有する偏平な円筒で、前記カ
   ム面は前記円筒の上端面の中心から等間隔に放射状に延
   び、一連の等しい直線状の上り面および下り面を形成す
   る複数の同一の区画部分からなる請求項６記載の流れ制
   御弁。 ９、各カム面は４つの同一の区画部分からなる請求項８
   記載の流れ制御弁。 １０、各カム手段はカム面を有する偏平な円筒で、前記
   カム面は前記円筒の上端面の中心から放射状に延び、一
   連の等しいアーチ形の上り面および下り面を形成する複
   数の同一の区画部分からなり、前記上り面および下り面
   はそれぞれ螺旋状をなす請求項６記載の流れ制御弁。 １１、各カム面は３つの同一の区画部分からなる請求項
   １０記載の流れ制御弁。 １２、前記弁バスケット手段のステムは前記弁バスケッ
   ト手段から大略直角方向に延びており、前記第二のカム
   手段に、該カム手段のカム面と反対側において接続され
   るようになっている請求項６記載の流れ制御弁。 １３、前記弁ステムケーシングは、前記弁バスケット手
   段のステムを挿通される中央に穴を設けられた内方に延
   びる内向きフランジを有し、前記カム面を噛み合い状態
   に押す手段は圧縮され、かつ前記弁バスケット手段のス
   テムに嵌合されたコイルバネであり、該バネの一端部は
   前記弁ステムケーシングのフランジに係合し、該バネの
   他端部は前記第二のカム手段の下面に係合する請求項１
   ２記載の流れ制御弁。 １４、前記弁バスケット手段および前記ステムを長さ方
   向に変位させるとともに回転させる手段は、カムクラッ
   チシステムであり、このカムクラッチシステムは、上端
   部において前記アクチュエータ手段に接続された円筒と
   、前記円筒の壁を除去してなる位置を合わされた一対の
   実質的に二等辺三角形状の部分とを有してなり、各前記
   三角形状の部分の中央部は前記円筒の端部へ開かれてお
   り、 前記弁バスケット手段のステムは前記弁バスケット手段
   を一端部に取り付けられるとともに、他端部に止めピン
   を横方向に挿通される横穴を形成された棒部分であり、 前記止めピンは前記弁バスケット手段のステムの両側か
   ら等しく延び、該止めピンの各端部は前記一対の三角形
   状の部分の側辺の１つに沿って移動し、前記接続された
   弁バスケット手段および前記ステムを該端部とともに垂
   直方向に変位させる請求項１記載の流れ制御弁。 １５、前記付勢手段は前記弁バスケット手段のステムに
   嵌合されたコイルバネであり、このバネの上端部に保持
   具が栽せられており、この保持具は中心に穴を設けられ
   るとともに、前記止めピンを挿通される横穴を有してい
   る請求項１４記載の流れ制御弁。 １６、前記弁バスケット手段のステムから軸方向に延び
   、前記アクチュエータ手段に形成されたガイド穴に嵌合
   されるガイドピンをさらに含む請求項１４記載の流れ制
   御弁。 １７、前記弁バスケット手段はウェブから直角に延びる
   円筒状の棒を前記ステムとして含み、前記弁バスケット
   手段は前記円筒状の棒に接続する前記ウェブの両端部か
   ら実質的に平行に延びる一対の同一平面上に位置する脚
   を有してなり、前記一対の脚は該脚間に位置された前記
   弾性ボールの表面を収容する実質的に球の一部である相
   対向する表面を持つように反対方向に凹面とされており
   、前記ウェブも前記脚間の間隙に対し垂直方向から傾斜
   するように湾曲されている請求項１記載の流れ制御弁。 １８、前記弁バスケット手段とともに配設され、前記ア
   クチュエータ手段に作用する回転力が除去されたとき、
   弁本体のポートに前記弾性ボールを押し付けるように前
   記弾性ボールに係合するボールチェック手段をさらに含
   む請求項１記載の流れ制御弁。 １９、前記ボールチェック手段は前記弁バスケット手段
   のウェブに回動可能に接続された棒であり、この棒は前
   記弁バスケット手段の前記同一平面上に位置する脚間に
   延びるように該棒の端部に設けられた足部を含み、この
   足部は前記弾性ボールの表面のカーブに適合している請
   求項１８記載の流れ制御弁。 ２０、前記ボールチェック手段の前記足部と反対側の端
   部は前記弁ステムケーシングのフランジの下面に、該下
   面に沿って移動するように接触する請求項１９記載の流
   れ制御弁。