JPH04507281A - クロージャー - 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】 発明の技術分野 本発明は、気体または液体の流れを防ぐ栓（ｃｌｏｓｕｒｅ）（以下、クロージ ヤーと称す）に関するものであり、限定されるものではないが、特に閉止弁およ び軸シールに関するものである。

発明の背景技術 既存のバルブの多くは、クロージヤ一部材を密閉シール（ｓｅａｌｉｎｇ　５ｅ ａｌ）に押圧するため軸にトルクを加えている。

この時、制御を行う流体の圧力よりもはるかに大きいトルクが必要である。また 、万一、流圧に変化がない場合でもシールおよび座台（ｓｅａｔ）の表面積が増 加するとクロージヤ一部材を作動させるのに必要な力も数倍に増加する。この結 果、流圧とバルブの流入口から流出口までの径が増加するにつれ、バルブの部品 の強度を高める必要がでてくる。

このため、重量のあるバルブ本体と強度が高い軸が次々必要となり、このため丈 夫なパツキン押え（ｈｅａｖｙ−ｄｕｔｙ　ｐａｃｋｉｎｇ　ｇｌａｎｄ）が用 いられている。しかしながら、流圧が増加した場合に、バルブからの漏れを全く なくすことは不可能である。さらに、上記のような従来からのバルブを用いた場 合、使用後にパツキン押え（ｐａｃｋｉｎｇ　ｇｌａｎｄ）詰め直すか、バルブ 漏れが生じるかのいずれかである。

また、ゲート直径が１００ｍｍ以上の従来のバルブでは、バルブを動作させるた めにギアボックスあるいは動力モータが必要となり、バルブの大きさが増加する につれバルブの制御が困難になる。これは、特に、主として流圧、バルブの流入 口から流出口までの径、パツキン押えの剛性などが原因となっている。

本発明は、クロージヤーのシーリング材をシーリング座台（ｓｅａｌｉｎｇ　５ ｅａｔ）に押圧するための圧力手段を必要とせず、また軸パツキン材（ｓｈａｒ ｔ　ｐａｃｋｌｎｇ　ｍａｔｅｒｉａりも使用する必要のないバルブ、シール、 軸シールおよび圧力装置に適したクロージヤーを提供することにある。さらに、 本発明は比較的構造は大きいが、ギアボックスやモータを用いなくても比較的小 さな駆動軸で作動するクロージヤーを提供することにある。

発明の開示 本発明の第一の態様によれば、本発明に係わる気体または液体用クロージヤー装 置は、広い範囲の圧力で装置内のストップバルブとして、あるいは漏れ防止シー ルとして使用可能であり、気体または液体用流出口内部およびその周囲に取り付 けられ、流出口を封止するよう設置可能なりロージャ一部材から構成されている 。前記流出口は、表面上に肩逃げ溝切り（ｓｈｏｕｌｄｅｒ　ｒｅｃｅｓｓ）が 設けられており、前記逃げ溝切りの有効ベース（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｂａｓｅ ）と前記流出口表面は互いに平行で、所定間隔離れている。また、前記クロージ ヤ一部材は、（ａ）逃げ溝内に位置した際にその上面が前記流出口表面と完全に 同一平面を形成するような所定厚さを有した硬質ディスク状部材と、（ｂ）前記 ディスク状部材表面および前記第流出口の表面を覆うように支持された変形自在 の平板またはシート状シール部材とから構成されている。

本・発明の第一の好適態様において、前記変形自在なシール部材は前記硬質ディ スク状部材に接着して使用され、また上記構成を備えた前記クロージヤ一部材は 前記ディスク状部材と協動し前記逃げ溝切り内に進入離脱し、前記逃げ溝切りの ベースに開いているダクトを閉じるストップバルブ部材を構成する。

さらに、本発明の第二の好適態様においては、前記変形自在シール部材は、最初 に述べた流出口表面に取り付けて使用し、またこのような構造を備えたクロージ ヤーを位置決めして例えば、シャーフトまたは軸シールなどのシーリング部材を 構成する。

シャフトあるいは軸シールの場合、通常、シール構成部材に大きな軸方向力（ａ ｘｉａ！　ｆｏｒｃｅ）が加わらないようにする必要がある。このため、本発明 の実施例に係わるシールを備えたスピンドルシャフトの該当部分とスピンドルシ ャフトの他の部分、またはシャフトの付属部品とはカップリングで接続されてお り、軸相対運動を行いながら例えばキー溝（ｓｐｌｉｎｅｓ）　、四角または六 角形ティーなどの回転力を伝達することができる。

さらに本発明によれば、本発明のクロージヤー装置は上述した気体または液体流 動体用ストップバルブ部品と、さらにその前の段落で説明したストップバルブ組 立の漏れを防ぐシーリング部材とから構成されたストップバルブ組立を備えてい る。

前記好適態様において、前記ストップバルブ組立は、ハウジングと、ハウジング 内に納められ内側にねじ込み軸穴（ａｘｉａｌ　ｂｏｒｅ）を冑する横静止ウェ ッブ（ｔｒａｎＳｖｅｒｓｅ　５ｔａｔ１゜ｎａｒｙ　ｗｅｂ）と、前記軸穴の 中に位置決めされ、軸方向に移動可能であり、後方に開いた軸方向キー開口部（ ａｘｉａｌ　ｋｅｙｏｐｅｎｉ口ｇ）を備えたアンバックネジ付きキャリヤ（ｕ ｎｐａｃｋｅｄ　ｔｈｒｅａｄｅｄ　ｃａｒｒｌｅｒ）と、前記キャリヤ開口部 内に挿入され軸方向キーエンドを備えた作動主軸（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　５ｐｉ ｎｄｌｅ）とから構成されており、前記ストップバルブ部材のディスク状部材は キャリヤの内端部に取り付けられており、前記スピンドルロッドの回転力でディ スク状部材が逃げ溝切り加工されたダクト端部内へと挿脱される。また、前記シ ーリング部材のディスク状部材はキャリヤのアンバックネジを伝わり主軸表面に 沿って後方に逃げる気体または液体を封止する。

本発明のクロージヤ一部材は、汎用性が高く、漏れを起すことがなく、自己与圧 調整（ｓｅｌｆ’−ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｄｊｕｓｔｉｎｇ）を行う。従って、 特定業務用に設計されたクロージヤ一部材とは異なり、本発明のクロージヤーは 用途が広く、大幅な改造や部品を多数追加することなく広く使用することが可能 である。本発明に係わるストップバルブは大型ではあるがギアボックスやモータ ーを用いずに比較的小さな主軸部（ｓｐｉｎｄｌｅ　５ｅｃｔｊｏｎ）で動作す る。

図面の簡単な説明 本発明の実施例を具体的例にもとづき、添付図面を参照しながら以下に説明する 。

第１図は、開いた状態のストップバルブ組立の断面図である。

第２図は、閉じた状態の第１図に示したストップバルブ組立の断面図である。

第３図は、逆止め弁の断面図である。

第４図は、第３図に示した逆止め弁が閉じた状態を示し発明の好適実施例の説明 第１及び２図には、流入口４３と流出口４４を備えたノくルブ本体Ａと、ボルト 固定されたカバーＡ１から構成されるストップバルブが図示されている。前記流 入口と流出口は、垂直壁５１と水平壁５２により互いに隔離されている。

前記水平壁５２の内部には穴（ｂｏｒｅ）　５３が設けられており、穴の上端部 は逃げ溝１を形成する端ぐり（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｂｏｒｅ）となっている。また 、この端ぐりの前記逃げ溝１と穴５３との間に段（ｓｈｏｕｌｄｅｒ）が形成さ れており、この段が平坦な水平第一座台（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｐｒｉｍａｒ ｙ　５ｅａｔ）　２を構成している。

前記逃げ溝１の周囲は、前記座台２の面に平行な平坦面となっており、第二座台 ３を形成している。座台２．３は互いに平行であり、所定の間隔で隔てられてい る。

前記穴５３は、ネジ山付きプランジャ軸部りの下端部に設けられプランジャまた はシーリングヘッドＢにより閉鎖される。前記プランジャ軸部りは、バルブ本体 上部Ａｌ内のネジ切り穴にねじ込まれている。軸部りを回転することにより前記 シーリングヘッドまたはプランジャＢが上下し、座台２．３に近づいたり、遠ざ かったりする。プランジャの場合、軸部りに対し回転可能である。

軸部りを回転させるため、キャップナツトＥで主軸ユニットＴをバルブ本体に固 定する。この主軸ユニットＴは、回動可能ではあるが軸方向には移動しない主軸 （ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｓを有している。

バルブ本体の上部にはキャップナツトＥ用の外部ネジ山５が設けられており、ま た本体内部には軸部り用のネジ切り穴を有した内部フランジがある。前記キャッ プナツトにより主軸ケース７０はバルブ本体の頂に位置決めされる。

前記バルブヘッドまたはプランジャＢは、平坦で各々平行な両面を有した硬質デ ィスク状をしており、正確に所定厚さを有した第一シーリング部材９を備えてい る。第一シーリング部材９は、逃げ溝１に挿入可能に形成されている。

また、前記硬質ディスク状部材９の厚さは、逃げ溝１の深さと全く同じである。

したがって、座台２と接するようディスク状部材９を逃げ溝１に挿入すると、第 ２図からもわかるように、ディスク９の上面がダクト端面つまり第二座台３と同 一平面を形成する。

ディスク９の上面及びダクト端面３に当接する部分−面にゴムシートのような平 坦で環状の変形自在なシール部材１４が配置されている。

第ニジ−リング部材を成す変形自在シール部材１４の表面には、硬質材から作ら れており前記部材９よりも大きな径を有した締め付はディスク（ｃｌａｓｐｉｎ ｇ　ｄｉｓｋ）　１５が取り付けられている。前記締め付はディスク１５は、二 つのシーリング部材が一体に移動するよう第ニジ−リング部材１４を第一シーリ ング部材９に圧着している。また、締め付はディスク１５は、前記第一シーリン グ部材９の後方突出部４５の溝にはめ込まれた環状クリップ１６により所定位置 に固定されている。

前記プランジャ軸部りの先端部には、プランジャ軸部の先端部が後方突出部４５ に設けられた逃げ溝の中に進入した場合に後方突出部４５の壁面に設けられてい る互いに平行な溝対１３と同一の場所に位置する周溝（ｃｉｒｃｕｍｆ’ｅｒｅ ｎｔｉａｌ　ｇｒｏｏｖｅ）　１９を備えている。この結果、溝１３内に挿入さ れているＵ字型クリップ１７によりプランジャ軸部は、後方突出部内の逃げ溝の 中およびプランジャ軸部の溝１９内部に保持される。しかしながら、第一シーリ ング部材９が後方に引っ張られた場合でもストッパ端１８があるためプランジャ が逃げ溝から出てくることはない。前記ストッパ端１８は、Ｕ字型クリップ１７ の内部開口部よりも大きな径を有している。この結果、プランジャＢは、軸部り を中心に回転し、上下動をすることが可能となる。

前記プランジャ軸部りには、さらに外部ネジ山２０と、キー溝２１が形成されて おり、当該キー溝の中心部を介して打ち込みキー（ｄｒｉｖｉｎｇ　ｋｅｙ）　 ３７をバルブ回転軸上に軸支している。

上記の構造により、軸部りを回転させることにより、第一部材９が逃げ溝１に進 入し、実質的に穴５３を封止する。

プランジャＢの流出口側の流圧が流入口側よりも低下すると、流圧差のために第 二部材１４がダクトの端面３に押圧され一層効果的に封止を行う。面３と１１は 同一平面を成しているため、部材９と座台面３との間には極めてわずかな隙間し か生じず、シーリング部材１４にストレスが加わることがなくなり、はとんど平 坦なまま変形することがな部材９の周辺部と逃げ満１の縁との間のわずかな間隙 部分を除き第二シール部材１４はディスク状第一シール部材９により機械的に支 持される。また、前記第一シール部材は、逃げ溝のベース部分にて金属／金属シ ーリングを形成し、第二シール部材１４の下方の第一シール部材９の側面と逃げ 溝の側面との間に小量の流体が閉じ込められることになる。このため、圧力によ り生じる変形自在部材１４の歪が減少する。この構造は漏れをほとんどゼロに抑 えながらも超高圧の流体に耐えうるちのであることが分かる。

また、逃げ溝のベース部分に溝を設けて、逃げ溝内に漂着した流体内粒子を収容 しこれら粒子がシールを損傷するのを防ぐのが好ましいこともある。しかしなが ら、このように構成を変更すると、上述したような変形自在部材１４の下に一定 量の流体が閉じ込められなくなるため耐圧力が低下してしまう。

前記バルブには、さらに本発明に係わるクロージヤ一部材の第二実施例、すなわ ち漏れ防止シール軸受け（ｓｐｉｎｄｌｅｓｅａｌ）として使用するクロージヤ 一部材が備えられている。

この場合、前記第一シール部材は、作動主軸シャフト部３３を中心とする円形フ ランジ３４の形成をしている。第一シール部材３４は、主軸ケーシング７０に設 けられた逃げ溝２つの深さと同じ厚さを有している。また、クロージヤ一部材に は、例えば、ゴムなどでできた平坦で変形自在なシール部材あるいはディスク形 状の第二シール部材６４を有している。クロージヤ一部材を組み立てた時、主軸 部３３は、主軸ケーシング７０の開口部を貫通し、前記第一シール部材３４はそ の底面がスピンドルケーシング７０の底面と同一平面を保ちながら逃げ溝２９内 に位置する。前記主軸部はさらに、前記第一シール部材に対向配置された第二シ ール部材６４を貫通して逃げ溝２９まで伸張している。

第二シール部材６４は、第一シール部材３４の底面および主軸ケーシングの底面 に接しており、これらの面が第二座台を構成している。第二実施例では、第一シ ール部材３４と第二シール部材６４とは互いに固定されていないため、一体形成 されている第一シール部材とスピンドル部３３は逃げ溝２９の内部で回転するの にたいし、第二シール部材６４は静止したままとなる。前記第二シール部材は、 金属ディスク６６とスプリング４２により主軸ケーシング７０に圧接されている が、ディスク６６を主軸ケーシング７０の所定位置にネジ止めすることも可能で ある。

前記第一シール部材３４はケーシング７０の開口部を封止し、部材３４と７０の 底面と同一平面に配置されている第二シール部材６４が封止を完全なものとする 。流体自体の圧力により前記ディスク３４が逃げ溝２９のベースに圧接される。

ブツシュ２２はスピンドル部３３に取り付けられており、主軸部を所定位置に位 置決めしている。また、前記主軸部３３はケーシング７０の内部に収納されてお り、前記ブツシュと同軸上に形成された穴を貫通している。前記ブツシュはさら に、前記穴とは直角をなすネジ込み穴と、主軸部３３に接するように締め付ける と主軸部３３をブツシュ２２内の所定位置に固定する付属ネジ２３を備えている 。ブツシュ下方の主軸部周囲には、例えばゴムディスク２４のような柔軟性また は弾性を有した穴開き部材が設けられている。このゴムディスクは緩衝材として 機能し、スピンドルに取り付けられた部品同士の接触を保っている。ゴムディス ク２４の下方には、ブツシュとの間にゴムディスクが挟装されるように金属ディ スク２５が配置されている。スピンドル尖端部のキー３５にはハンドホイルを取 り付けることが可能である。

金属ディスク２５の下方には主軸３３の回転による摩擦を減少させるため複数の ボールベアリングが設けられている。このベアリングにより主軸の回転が滑らか になる。

ボールベアリングの下方には、ケーシング７０が配置されている。当該ケーシン グ７０にはセンター穴が形成されており、主軸部３３はこのセンター穴を貫通し ている。ここで、前記穴は、穴の側壁とスピンドルとの間にベアリングやブツシ ュを環装することができるように十分な広さの径となるように形成することも可 能であるし、また単純に穴が貫通しているだけとすることも可能である。また、 ケーシング７０ｉ：［溝が形成されている場合はＯリングを取り付けてバルブ本 体頂部にあるケーシング７０のネック部分を封止することも可能である。

ディスク３４が逃げ溝２９の内部に位置し、また前記ディスクの上面が逃げ溝２ ９の上面により構成される第一座台３１に当接した状態で主軸３３、ディスク３ ４、キー３７から構成されろ主軸をケーシング７０内に装入する。ブツシュ２２ は、前記ディスク３４を第一座台３１に圧接しなくともディスク３４が逃げ溝２ ９内に位置するよう主軸３３をケーシング７０に固定する。以上のように、ディ スク３４を座台３１に圧接するために必要な力は流体自体から得られる。ディス ク３４を逃げ溝２９に挿入するとディスク３４の底面がケーシング７０の底面と 同一面を形成する。

プランジャ軸部りのボア２１内に取り付けた場合、クロージヤ一部材Ｂでバルブ を軸方向に開閉するため主軸のキ一部３７は軸方向荷重の影響を受けずにプラン ジャ軸部りの回転運動を伝達する。このため、プランジャが軸方向に移動してい る間ディスク３４は、第一座台３１から離脱したり、第一座台方向に移動するこ となく逃げ溝２９の内部に常に位置したままとなる。

動作状態では、主軸キー３７とキー溝２１との軸方向での摩擦は比較的小さく、 キー３７に軸方向の負荷を及ぼすほど大きくない。従って、主軸、特にディスク ３４にはほとんど軸方向の負荷が加わらないことに注目する必要があまた、スプ リング４２が変形自在部材６４を所定位置に静止するよう設けられている点にも 着目する必要がある。

スプリング４２はシーリング圧を供給する必要がないため、比較的弱い弾性力で 構わない。

第１および２図は、バルブ構造の例を図示している。本願発明の範囲を逸脱する ことなく、上記の構成を様々な形に修正、変更することが可能である。

例えば、一体型バルブ本体を用いたり、キャップナツトを他の保持手段と交換し たり、回転が可能で、逃げ溝内部およびその周辺に正確にプランジャーを着座さ せることができるのであればプランジャーネジの形状はどのようなものでもよい 。

さらに、バルブ主軸は、バルブ本体内部の流体の流れ方向に対し斜め方向あるい は平行に配置することも可能であり、その場合座台もしくは逃げ溝もそれに応じ てバルブ本体内に取付、位置決めされる。

上述のバルブ組立では主軸の漏れを防ぎながら気体または液体の流体を実質的に 停止するこしとが可能である。

変形したシールや、ネジあるいはスピンドルを送るためのバッキングを使用して いないため、高い駆動力は不要である。平方インチ当たり数百あるいは数千ボン ドの圧力を封入する場合でも、最小限の力でバルブ組立を動作させることが可能 である。

本発明の装置は、用途の如何に拘らず、常に従来に比べ低画格であり、性能、効 率、信頼性に優れている。従来の装置の場合、特定の用途毎にバルブを設計して いたのにたいし、本発明の装置は、石油や化学液体（空気／ガス）など温度がそ れぞれ著しく異なるような液体あるいは気体を制御するよう設計されている。

本発明の装置は、装置本来の装備部品を改修することなくあらゆる圧力（極めて 低圧から極度に高圧まで）に耐えうろことが可能である。これにたいし、従来の バルブのシール材は特定の用途別に設計されており、このため例えば、水道管の ような低い圧力用バルブに使用されているシール材を石油、ガス、その他高圧バ イブラインなどに使用されている高圧バルブに使用することはできない。

、　バルブプランジャーヘッドを座台に圧接するための機械的圧力や主軸バッキ ングが不要なため、主軸は滑らかに、安定して回転する。

その大きさ、あるいは使用している圧力の大きさの如何に拘らず、本発明の装置 を動作させるには極めてわずかな労力しか必要としない。しかしながら、従来の バルブでは、バルブの大きさや中圧あるいは高圧など圧力により操作が変わり、 アクチュエータの補助なしには効率よく作動しない。

さらに、本発明の装置には維持費が不要である。すなわち、バルブやその部品に 損傷を与えずに必要なだけ動作させることが可能である。一方、従来のバルブで は、作業前、作業中、作業後と常に注意を払う必要がある。すなわち、バルブ作 動後にバッキング材／部材に与圧したり、システムの作業順位を正常に維持する ため用途の異なるバルブにシール部材を交換したりなどである。

またさらに、本発明の装置は、作業中の漏れを完全に防いで温度、圧力、流体濃 度の予期せぬ変化などあらゆる状況で安全を図れる。

本発明の実施例に係わるバルブは、とりわけ家庭用の蛇口やコックのネジ、ある いは産業用の低圧、高圧制御弁に使用することができる。

本発明の実施例に係わるシールは、さまざまな分野に応用できる。例えば、圧力 を加えてガスを加圧コンテナ内部に流入制御するための切り換え弁または逆止め 弁が第３．４図に示されている。

バルブは、流入ダクト１０３を内部に有したステム１０１から構成されている。

前記ステムは外部ネジ山１０５を有しており、供給バイブを取り付けることがで きる。さらに、前記バルブには加圧容器またはチャンバー内に挿入あるいは取り 付は可能なヘッド１０７が設けられており、このヘッド１０７を介して加圧ガス を供給する。

流入ダクト１０３、前記ステムとヘッドを貫通している幾分狭いダクト１０９、 逃げ溝１１３のベースにあたる座台１１１が、流入部から最も離れたヘッドから バルブステムに至る方向で一面に形成されている。

バルブクロージヤ一部材１］５は逃げ／５１１３内に位置し、ダクト１０９．１ ０５内を貫通するビン１１７に取付、あるいは一体形成されている。前記ビンの もう一端にはビンを取り囲むように圧縮バネ１１９が取り付けられており、圧縮 バネは、ビンに設けられた接触部１２１　（ａｂｕｔｍｅｎｔ）と、流入ダクト １０３がダクト１０９と接合している段（ｓｈｏｕｌｄｅ、ｒ）　１２３との間 で作用する。わずかながら該スプリングは座台１１１方向にクロージヤ一部材１ １５を引っ張ている。

前記クロージヤ一部材１１５は、逃げ溝１１３の深さに等しい厚さを有した金属 −次シール１２３から構成されており、互いに平行で平滑な上面と底面を備えて いる。前記底面は、逃げ溝１１３の平滑面に平行対峙に配置されている。このよ うに、クロージヤ一部材を逃げ溝内に完全に着座させた場合、上面はヘッド１０ ７の表面１２５と同一平面を形成する。

ラバーなど柔軟性を有したディスク状の第２シール部材１２７は、バルブビン１ １７の端部に設けられたワッシャ１２９とフランジ１３１を介して第一シール１ ２３の上面に密接、もしくは第一シール１２３と一体に形成される。

第２シール１２７は、逃げ溝１１３の内表面と第一シール部材１２３の外表面と の間にわずかな間隙を形成し、バルブを閉じた場合第４図に示すように第一シー ル１２３の外表面とバルブヘッドの着座面１２５に着接する。

クロージヤ一部材は、第１図に示したバルブのバルブヘッドまたはプランジャＢ のクロージヤー同様バルブを閉じる。

バルブを取り付けたコンテナ内に加圧しガスを注入する場合、加圧ガスは穴１０ ３に供給され、第一シール１２３の底部に作用する。第一シール材１２３に作用 する力が、これに拮抗するスプリング１１９の弾性力ならびにコンテナー内の圧 力を越えた時、クロージヤ一部材１１５が持ち上がり加圧ガスがコンテナ内に注 入される。流入が停止、あるいは流入圧が低下した場合バルブは再び閉じる。

開閉の動作範囲を制限するため穴１０３内に接触部１２１に対向するよう段を設 けることができる。この結果、シール部材１２３は逃げ溝１１３から完全に外れ てしまうことがなくなり、逃げ溝の周囲を詰まらせてシール材１２３を損傷する ことがない。

本発明のクロージヤーは、クロージヤ一部材に大きな機械的力を加えなくとも優 れた封止効果を得ることができるため、閉鎖スプリングの弾性力は比較的小さな ものでよく、このため従来のバルブより簡単に使用することが可能である。

弾性力の強いスプリングを用いた同様の構成を有するクロージヤーを安全弁また は圧力逃がし弁として利用可能であることが分かる。

本発明の応用範囲は、上記のものに限定されるものではない。

例えば、第１図のプランジャヘッドＢに類似したクロージヤ一部材もしくは第３ ．４図に示したクロージヤ一部材１１５をコンテナ、ハツチ、マンホール、潜水 艦のクロージヤー、圧力クロージヤーやハツチとして使用する場合、クロージヤ ー自体にセルフシール作用（ｓｅｌ　ｆ’−ｓｅａｌｉｎｇ）や自己エネルギー 作用（ｓｅｔ　ｆ−ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ）があるため、動力を用いた閉鎖、押 圧手段を必要としない。

同様のシール材を、ゲートバルブの支軸、蝶型弁、ボール弁などを封止するため に用いることができる。

第１．２図に示したシール軸受けのシール材に類似したシールを例えば、プロペ ラシャフトなど様々なタイプの回転シャフトや、またゲートバルブ、ボール弁、 蝶型弁などのバルブ主軸を封止するために使用することが可能である。

上述したように、ロータリーシールの場合、シール部材に軸方向の力が加わらな いよう、特に第２図の部材３４．７０に相当する部材に挿入、離脱の際の大きな 軸方向の力が加わらないようにする必要がある。従って１、シャフトあるいはス ピンドルとバルブボールあるいはその付属部品との間に軸方向運動がない場合で あっても、回転力を伝達し軸方向に摺動可能な結合部材を設はシール部材に軸方 向の力が加わらないようにするのが望ましい。

このように、例として、第５図には、主軸２０５で回転し、バルブ本体にネジ止 めされた上部厚板（ｔｏｐ　ｐｌａｔｅ）　２０７内に取り付けられた従来のバ ルブボール２０３を内部に収めたバルブ本体２０１から構成されたボール弁の一 部を図示している。

前記上部厚板２０７には首（ｎｅｃｋ）　２０９が形成されており、前記首部２ ０９はバルブ本体の頂部の穴２１１の中に突出している。首部２０９の底面側に は逃げ溝２１３が形成されており、前記逃げ溝にはディスク、フランジあるいは 継ぎ輪（ｃｏｌｌａｒ）状の第一シール部材２１５が収納されている。前記首部 およびシール部材２１５の底面側は、金属リング２１９と弱い弾性力を有した圧 縮バネ２２１により弾力性のあるラバーシールリング２１７に圧接されている。

これらの部品は、第１．２図を参照してすでに説明したロータリーシールと同様 の部材を構成している。第２図の部品２２−２５に相当する組立部品２２３がス ピンドルを上部厚板２０７内部に位置決めしている。

前記バルブボール２０３は、穴２１１およびスピンドル２０５と同軸方向に設け られ、穴２１１内に形成された周溝に取り付けられた置ぎ輪、スプリットリング などからなる部材２２７により穴２１１内に固定された駆動体（ｄｒｉｖｅｒ） ２２５を備えている。

駆動体２２５の上面側には六角形キー溝が加工されている。主軸２０５と一体形 成、あるいは主軸下端に取り付けられた六角形キー２３１は、キー溝２２９内に 着座しており、この結果スピンドル２０５の回転によりバルブボール２０３が回 転する。

ボール弁の場合（蝶型弁の場合も同様に）、作動中、特に摩耗が進につれ、必ず 一定量の軸方向運動がバルブボールあるいは蝶型弁（ｂｕｔｔｅｒｆ　Ｉｙ）に 加わる。バルブボールあるいは蝶型弁がスピンドルに直接接続されている場合、 このような軸方向運動またはこれに相当する力がスピンドルに伝達されてシーリ ング部材２１５にも加わり、封止動作やシールの寿命を劣化させてしまう。

ティー２３１　（ｔｅａ）とキー溝２２９が主軸を分離しているため、軸方向運 動や軸方向の力の点では、シール材もバルブボールから隔離されている。この結 果、バルブボールの軸方向運動あるいは軸方向の力によるシール材の劣化が防止 され、また軸方向運動に対するスピンドル動作力を増やす必要がなくなる。

さらに、ボールや座台（ｓｅａｔｆｎｇｓ）の動作摩耗も減少する一ト弁の場合 のバルブ部材）は、スピンドルにたいして浮動支持（ｆｌｏａｔ）されているた め操作が簡単となり、摩耗が減少し、バルブ部材の封止能力が向上する。

本発明の実施例に係わるクロージヤーを基本部品（ｉｎｉｔｌａｔ　ｅｑｕｉｐ ｍｅｎｔ）として提供することが可能であり、あるいは既存のバルブの改修や、 状況に合わせて変更を行うことができる。

例えば、本発明の駆動体２２５と主軸シールを追加することにより従来のボール 弁を改修することが可能である。

また、バルブトップを交換し、バルブネジ（まだ加工されていない場合は）にキ ー溝の加工を施し本発明の主軸シールを内蔵するプラグ弁とすることが可能であ る。

さらに、第１図に示したプランジャヘッドＢと従来のプランジャヘッドとを交換 し、また必要であれば嵌合逃げ溝（ｍａｔｉｎｇ　ｒｅｃｅｓｓ）をバルブ流出 開口部に設はバルブを改良することが可能である。後者の場合、例えば、バルブ に設けられている流出開口部にブツシュまたはライナーを挿入することにより改 良することができる。

また、バルブシール部材や座台の嵌合金属材表面、特に逃げ溝の底面や第一シー ル部材の嵌合面には精度の高い機械仕上げ、好ましくは境面加工を施す必要があ る。しかしながら、超精密加工あるいは高光沢オプティカル仕上げ（ｈｉｇｈ− ｇｌｏｓｓ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆ’ｉｎ＋ｓｈ）などは不要であり、また化学物 質に対する浸食防止あるいは摩擦低減など特定の目的のために使用する場合を除 き表面仕上げ被膜加工（ｓｕｒｆ’ａｃｅ　ｒｉｎｉｓｈｉｎｇ　ｃｏａｔｉｎ ｇｓ）を行う必要はない。通常、優れた作業で仕上げられた面で十分な封止効果 が得られる。硬質第一シールと第二座台の面は、互いに正確な同一平面を形成す る必要があり、またシールを閉じた場合、前記第一および第二座台は互いに平行 となる必要がある。さらに、流体中の粒子を閉じ込め、粒子がシールの保全状！ ！！　（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を損なわないよう溝を設けて嵌合面を遮断するこ とも可能である。

座台とクロージヤ一部材は従来の製法で製造することができる。しかしながら、 第一座台を構成している逃げ溝（少なくとも粗仕上げを施している）の中に第一 シールを挿入し、また同時に第一バルブ部材の残りの露出面および第二座台面を 加工して同一面を形成するのが特に簡便である。

第１図あるいは、第３．４図におけるＢのようなプランジャーまたはプラグタイ プのシール材の場合、軟質の第二シール材を支持部材１５もしくは１２９、およ び／または第一シール材９または１２３などに例えば接着剤で固定するのが望ま しい。さらに、流圧に曝される第二シール材の面積を最小とし、第１図のバルブ のように流圧または流体の流量に抗してバルブを開いた場合の第二シール材の変 形または損傷の危険性を最小にするのが望ましい。

例えば、第１図のシール軸受けのようなロータリシールの場合、回転部材（第一 シール）と静止部材（第一座台）との間の圧力を比較的小さな値とすると、摩擦 が小さくなり、たとえあるにしても、これらの部材間の金属／金属接続点でわず かに摩損（ｇａｌｌｉｎｇ）が生じるだけである。

上記シールまたはクロージヤーでは、シーリング面はすべて平坦で平行な平面を 形成しており、変形自在な第ニジ−リング部材も平坦な形状をしている。この時 、これらの面が完全な平面ではない場合、たとえば、一部あるいは全ての面が若 干凹、凸、螺旋錘台（ｆｒｕｓｔｏ−ｃｏｎｉｃａｌ）などの形状をしている場 合でもシーリング効果を得ることが可能である。しかしながら、これらの面が平 面でなく、また他のシーリング材の表面と平行でもない場合は、シーリング動作 を損なうことがあり、特に圧力保持能力や温度変化などの外乱にたいする耐性（ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が損なわれる。従って、第−及び第二シール材をシーリ ング面を全て平面に、また互いに平行にしておくのが特に望ましい。

特表平４−５０７２８１　（８） 国際調査報告 国際調査報告 ＳＡ　３９３５８

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．広い圧力範囲において閉止弁部材として、あるいは漏れ防止シールとして使 用可能な気体または液体用クロージャー装置は、前記気体または液体用流出口の 内部および周囲に配置され、当該流出口を封止するよう取付可能なクロージャー 部材から構成されており、前記流出口はさらに、その表面に肩逃げ溝切りが形成 され、前記逃げ溝切りの有効ベースと前記流出口表面は互いに平行で、正確に所 定間隔をおいて離れて位置しており、 前記クロージャー部材はさらに、（ａ）前記逃げ溝切り内に位置した際にその上 面が前記流出口表面と完全に同一平面を形成する所定厚さを正確に有した剛性の あるディスク状部材と、（ｂ）前記ディスク状部材表面および前記流出口表面上 を覆うように支持されている変形自在な平坦またはシート状シール部材とから構 成されていることを特徴とする気体または液体用クロージャー装置。
2. ２．前記逃げ溝切りの少なくとも一面および前記ディスク状部材の接触面が品質 の高い表面から構成されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の気体または 液体用クロージャー装置。
3. ３．前記逃げ溝切りの少なくとも一面に溝が形成され、前記逃げ溝切り内に漂着 した前記流体内の粒子を収容し前記シール部材の保全性に影響を与えないように したことを特徴とする請求の範囲第２項記載の気体または液体用クロージャー装 置。
4. ４．前記変形自在シール部材は、前記剛性を有したディスク状部材に接着して使 用され、また上記構成を備えた前記クロージャー部材は前記ディスク状部材と協 動して前記逃げ溝切り内に進入、離脱し、前記逃げ溝切りのベースに開いている ダクトを閉鎖することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項または第３項 記載の気体または液体用クロージャー装置。
5. ５．前記変形自在シール部材は、前記剛性を有した軸方向運動用に取り付けられ たディスク状部材の同心円同軸延長方向を中心とする放射方向に突出したリング により前記ディスク状部材に圧着されていることを特徴とする請求の範囲第４項 記載の気体または液体用クロージャー装置。
6. ６．前記変形自在シール部材は、前記ディスク状部材に接着されていることを特 徴とする請求の範囲第４項または第５項記載の気体または液体用クロージャー装 置。
7. ７．前記変形自在シール部材は、前記流出口表面と接触状態で使用され、また上 記構成を備えた前記クロージャー部材は、シーリング部材を構成するよう配置さ れることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項または第３項記載の気体ま たは液体用クロージャー装置。
8. ８．前記変形自在シーリング部材において、前記流出口表面上に重なる部分に剛 性を有した平坦なリングが固着することを特徴とする請求の範囲第７項記載の気 体または液体用クロージャー装置。
9. ９．請求の範囲第４項または第５項または第６項に記載された気体または液体伏 流体用閉止弁部材と、前記閉止弁組立の漏れを防ぐ請求の範囲第７項または第８ 項に記載されたシーリング部材とから構成されることを特徴とする閉止弁組立。
10. １０．ハウジングと、前記ハウジング内に格納され内側にねじ込み軸穴を備えた 横静止ウェッブと、前記軸穴に位置決めされ、軸方向に移動可能で、後方に開い た軸方向キー開口部を有したアンパックネジ付きキャリアと、前記キャリア開口 部内に嵌入され、軸方向キーエンドを有した主軸部とから構成されており、請求 の範囲第４項または第５項または第６項に記載の前記閉止弁部材のディスク状部 材は前記キャリアの内端部に取り付けられており、前記主軸部が回転することに より前記ディスク状部材が逃げ溝切り加工されたダクト端部に挿脱され、また前 記キャリアの主軸部後方を中心にそのディスク状部材が広がっている請求の範囲 第７項または第８項に記載された前記シーリング材のディスク状部材は、前記キ ャリアのアンパックネジを伝わり前記主軸表面に沿って後方へと逃げる気体また は液体を封止することを特徴とする請求の範囲第９項記載の閉止バルブ組立。
11. １１．前記ハウジングは、端部部材をハウジングのシーリング組立内に圧入する よう配置されたネジ山付きキャップを備えており、前記端部部材は、前記主軸部 が貫通する空間を形成し、また前記主軸用回転ハンドルを回転可能に軸支してい ることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の閉止弁組立。
12. １２．請求の範囲第９項または第１０項または第１１項に記載された閉止弁組立 を少なくとも一つ有したパイプ加工物組立。