JPH08200539A - バネ閉弁式バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハンドルの締付け過ぎによって合成樹脂製の
弁座が損傷することを防止する。 【構成】 弁箱１を、弁室６を備えた本体部分２と、そ
の本体部分２の上部にネジ止め固定したバネケース３と
によって構成する。これら本体部分２とバネケース３と
にネジ部材１３を上下方向へ進退自在に支持する。その
ネジ部材１３のバネ受け部１５を皿バネ２８によって下
向きに付勢し、その付勢力によって、ネジ部材１３の出
力部１６と中間伝動具１７とを順に介して金属製ダイヤ
フラム１０を弁座９に閉止接当させる。そのネジ部材１
３の雄ネジ部１４にハンドル１９を螺合し、その螺合部
分を左ネジによって構成する。図示の全閉状態では、バ
ネケース３の頂壁３ａの下面とバネ受け部１５の上面と
の間にリフト用隙間Ａが形成されるとともに、スラスト
ベアリング２２の上面とハンドル１９の下部との間に接
当隙間Ｂが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ハンドルの回転操作
によって開閉する形式のバルブであって、より詳しくい
えば、バネの付勢力によって閉弁する形式のバルブに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、手動操作式のバルブは、ハンド
ルによって推進ネジ部材を回転して、そのネジ推力によ
って金属製ダイヤフラム等の閉鎖部材を弁座に閉止接当
させるようになっている(例えば実公平４−３８１５９
号公報参照)。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
誤ってハンドルを締付け過ぎると、過大なネジ推力が発
生して閉鎖部材が弁座に過大に押圧されるので、その閉
鎖部材又は弁座(又はこれらの両者)が損傷するおそれが
あった。本発明の目的は、ハンドルの誤操作によって閉
鎖部材や弁座が損傷することを防止することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、例えば図１と図２に示すように、バル
ブを次のように構成したものである。弁箱１内の弁座９
に対して軸心方向へ進退される閉鎖部材１０と、その軸
心方向へ進退可能な状態で上記の弁箱１に支持されて上
記の閉鎖部材１０を上記の弁座９へ押圧するネジ部材１
３と、そのネジ部材１３に対して同上の軸心方向へ相対
移動可能に螺合したハンドル１９と、上記ネジ部材１３
を上記の弁座９へ向けて付勢するように上記の弁箱１に
設けた閉弁バネ２８と、上記の弁箱１と上記ネジ部材１
３との間に軸心方向へ延びるように設けたリフト用隙間
Ａと、同上の弁箱１と上記ハンドル１９との間に同上の
軸心方向へ延びるように設けた接当隙間Ｂとを備える、
ことを特徴とするものである。

【０００５】なお、上記の閉弁バネ２８としては、皿バ
ネや圧縮コイルバネなどが考えられる。前記ネジ部材１
３と上記ハンドル１９との螺合部分は、左ネジによって
構成することが好ましいが、右ネジによって構成しても
よい。上記ネジ部材１３を、上記ハンドル１９に螺合す
る雄ネジ部１４と、前記の閉弁バネ２８の付勢力が作用
するバネ受け部１５と、前記の閉鎖部材１０を押圧する
出力部１６とによって構成して、これら雄ネジ部１４と
バネ受け部１５と出力部１６とを一体に形成することが
好ましい。また、前記の弁箱１と前記ハンドル１９との
間にスラストベアリング２２を設けて、そのスラストベ
アリング２２と上記ハンドル１９との間に前記の接当隙
間Ｂを設けることが好ましい。さらに、前記の閉鎖部材
１０は、金属製ダイヤフラムによって構成することが好
ましいが、ポペット形弁体であってもよい。

【０００６】

【作用】本発明は、例えば図１と図２に示すように、次
のように作用する。図１の全閉状態では、閉弁バネ２８
の付勢力によってネジ部材１３が下降されて、そのネジ
部材１３が閉鎖部材１０を経て弁座９に受け止められて
いる。この全閉状態では、弁箱１の上部とネジ部材１３
の途中高さ部(ここではバネ受け部１５)との間にリフト
用隙間Ａが形成されるとともに、同上の弁箱１の上部
(ここではスラストベアリング２２)とハンドル１９の下
部との間に接当隙間Ｂが形成されている。

【０００７】上記の図１の全閉状態から図２の全開状態
へ切換えるときには、上記ハンドル１９を平面視で反時
計回りの方向へ回転させていく。すると、弁座９に受け
止められたネジ部材１３に対してハンドル１９が螺進下
降していき、そのハンドル９の下部が弁箱１の上部(こ
こではスラストベアリング２２)に受け止められて上記
ハンドル１９の下降が阻止される。これにより、その高
さ位置で回転されるハンドル１９に対して上記ネジ部材
１３が閉弁バネ２８を圧縮しながら上昇していく。これ
により、前記の閉鎖部材１０が弁座９から離間可能とさ
れる。そして、図２の全開状態に示すように、上記ネジ
部材１３の途中高さ部(ここではバネ受け部１５)が弁箱
１の上部に受け止められた時点でネジ部材１３の上昇が
阻止される。

【０００８】上記の図２の全開状態から図１の全閉状態
へ切換えるときには、上記ハンドル１９を平面視で時計
回りの方向へ回転させていく。すると、弁箱１で下降が
阻止されたハンドル１９に対してネジ部材１３が閉弁バ
ネ２８の付勢力によって螺進下降していき、そのネジ部
材１３が閉鎖部材１０を下向きに押圧していく。そし
て、その閉鎖部材１０が弁座９に受け止められて上記ネ
ジ部材１３の下降が阻止されると、そのネジ部材１３に
対してハンドル１９が空回りで上昇していくので、上記
ハンドル１９の回転操作力が上記ネジ部材１３へ作用し
ない。

【０００９】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成され作用す
ることから次の効果を奏する。 (請求項１の発明)閉弁操作時において、閉鎖部材が弁座
に閉止接当した後は、ハンドルが空回りして上記ハンド
ルの回転操作力がネジ部材に作用しなくなって、上記の
閉鎖部材を閉弁バネの付勢力だけによって弁座へ押圧接
当できる。このため、誤ってハンドルを締付け側へ回転
し過ぎた場合であっても過大な推力が閉鎖部材や弁座に
作用することを防止できる。その結果、これら閉鎖部材
や弁座が塑性変形等によって損傷するのを防止できる。

【００１０】(請求項２の発明)ハンドルとネジ部材との
螺合部分を左ネジで構成したので、一般のバルブの開閉
方向と同様に、ハンドルを時計回りの方向へ締付け回転
することによって閉鎖部材を閉じ操作できるとともに同
上ハンドルを反時計回りの方向へ回転することによって
同上の閉鎖部材を開き操作できるので、開閉ミスを防止
できる。

【００１１】(請求項３の発明)一体に形成した雄ネジ部
とバネ受け部と出力部とによってネジ部材を構成したの
で、そのネジ部材を簡素かつ安価に製作できるうえ、そ
のネジ部材を弁箱に支持する構造も簡素に構成できる。

【００１２】(請求項４の発明)弁箱とハンドルとの間に
スラストベアリングを設けたので、閉弁バネによって生
じた摩擦力に抗して上記ハンドルを軽い力で円滑に操作
できる。

【００１３】(請求項５の発明)閉鎖部材を金属製ダイヤ
フラムによって構成したので、弁箱内の弁室のデッドス
ペースを少なくできる。

【００１４】

【実施例】図１と図２は、本発明に係るバネ閉弁式バル
ブを容器弁に適用したものを例示している。図１は、上
記バルブの全閉状態を示す縦断面図である。図２は、同
上バルブの全開状態を示す縦断面図である。

【００１５】上記バルブの弁箱１は、本体部分２と、そ
の本体部分２の上部にネジ止め固定したバネケース３と
を備える。上記の本体部分２の途中高さ部分から出口ノ
ズル４が左向きに突設され、同上の本体部分２から下向
きに突設した脚ネジ部(図示せず)が図外のガスボンベに
ネジ止め固定される。

【００１６】上記の本体部分２内に入口孔５と弁室６と
出口孔７とが順に形成される。上記の入口孔５から分岐
した吹出し路８が安全弁(図示せず)へ連通されている。
上記の入口孔５の上端に設けた弁座９は合成樹脂によっ
て構成されており、その弁座９には、閉鎖部材である金
属製ダイヤフラム１０が閉止接当可能とされる。そのダ
イヤフラム１０の周縁は、筒状ボルト１１によって上記
の弁室６の周壁に保密状に押圧固定されている。

【００１７】上記の筒状ボルト１１と前記バネケース３
とに、上記ダイヤフラム１０を弁座９へ押圧するネジ部
材１３が上下方向へ進退可能に支持される。そのネジ部
材１３は、左ネジを形成した雄ネジ部１４とバネ受け部
１５と出力部１６とを上下方向に一体形成してある。そ
の出力部１６と前記ダイヤフラム１０との間に円盤状の
中間伝動具１７が介在される。

【００１８】上記の左ネジの雄ネジ部１４にハンドル１
９が上下方向へ相対移動可能に螺合される。そのハンド
ル１９は、上記の雄ネジ部１４の上端に嵌着した止め輪
２０によって抜け止めされている。上記ハンドル１９の
下部と前記バネケース３の上部との間にスラストベアリ
ング２２が介装される。そのスラストベアリング２２
は、上記ハンドル１９に上下方向へ相対移動可能に嵌入
した上プレート２３と、上記バネケース３の頂壁３ａに
嵌着した下プレート２４と、これら上下のプレート２３
・２４の間に挿入した複数のボール２５とによって構成
される。なお、上記の雄ネジ部１４の上側がキャップ２
６によって覆われている。

【００１９】上記のネジ部材１３のバネ受け部１５が、
閉弁バネである複数枚の皿バネ２８によって前記の弁座
９へ向けて下向きに付勢される。これら皿バネ２８は、
上記バネ受け部１５の下部と上記バネケース３の頂壁３
ａとの間に装着される。

【００２０】上記バルブは次のように作動する。図１の
全閉状態では、皿バネ２８の付勢力によってネジ部材１
３が下降され、そのネジ部材１３の出力部１６が中間伝
動具１７とダイヤフラム１０とを経て弁座９に受け止め
られている。この全閉状態では、バネケース３の頂壁３
ａの下面とバネ受け部１５の上面との間にリフト用隙間
Ａが形成されるとともに、前記スラストベアリング２２
の上プレート２３の上面と前記ハンドル１９の下部との
間に接当隙間Ｂが形成されている。なお、前記の止め輪
２０の下面と上記ハンドル１９との間には、余裕隙間Ｃ
が形成されている。

【００２１】上記の図１の全閉状態から図２の全開状態
へ切換えるときには、上記ハンドル１９を平面視で反時
計回りの方向へ回転させていく。すると、弁座９に受け
止められたネジ部材１３に対してハンドル１９が螺進下
降していき、その下部がスラストベアリング２２の上プ
レート２３に受け止められてハンドル１９の下降が阻止
される。これにより、その高さ位置で回転されるハンド
ル１９に対して上記ネジ部材１３が皿バネ２８を圧縮し
ながら上昇していく。

【００２２】そして、図２に示すように、前記バネ受け
部１５の上面がバネケース３の頂壁３ａの下面に受け止
められた時点で上記ネジ部材１３の上昇が阻止される。
このバルブ全開状態では、前記ダイヤフラム１０は、入
口孔５のガス圧力または上記ダイヤフラム１０自体の弾
性復元力によって(又は上記ガス圧力と弾性復元力との
総合作用によって)前記の弁座９から離間される。これ
により、ガスボンベ内のガスが、上記の入口孔５と弁室
６と出口孔７とを順に通ってバルブ外へ取り出される。

【００２３】上記の図２の全開状態から前記の図１の全
閉状態へ切換えるときには、上記ハンドル１９を平面視
で時計回りの方向へ回転させていく。すると、スラスト
ベアリング２２で下降が阻止されたハンドル１９に対し
てネジ部材１３が皿バネ２８の付勢力によって螺進下降
していき、そのネジ部材１３の出力部１６が中間伝動具
１７を介してダイヤフラム１０の中央部分を下向きに押
圧していく。そして、そのダイヤフラム１０の中央部分
が弁座９に受け止められて上記ネジ部材１３の下降が阻
止されると、そのネジ部材１３に対してハンドル１９が
空回りで上昇していき、上記ハンドル１９の回転操作力
が上記ネジ部材１３へ作用しなくなる。これにより、上
記ダイヤフラム１０の中央部分は、前記の皿バネ２８の
付勢力だけによって前記の弁座９へ押圧接当される。

【００２４】上述のように、ダイヤフラム１０の中央部
分が弁座９に受け止められた時点では、バネ受け部１５
の上面とバネケース３の頂壁３ａの下面との間には前記
リフト用隙間Ａが形成される(図１参照)。また、上記ハ
ンドル１９が空回りで上昇されることにより、前記スラ
ストベアリング２２の上プレート２３の上面と上記ハン
ドル１９の下部との間には前記の接当隙間Ｂが形成され
る(同上の図１参照)。

【００２５】上記の実施例は次の長所が得られる。閉弁
操作時において、ダイヤフラム１０が弁座９に閉止接当
した後は、ハンドル１９が空回りして上記ハンドル１９
の回転操作力がネジ部材に作用しなくなって、ダイヤフ
ラム１０を皿バネ２８の付勢力だけによって弁座９へ押
圧接当できる。このため、誤ってハンドル１９を締付け
側へ回転し過ぎた場合であっても過大な推力がダイヤフ
ラム１０や弁座９に作用することを防止できる。その結
果、これらダイヤフラム１０や弁座９が塑性変形などに
よって損傷するのを防止できる。

【００２６】一般のバルブの開閉方向と同様に、ハンド
ル１９を平面視で時計回りの方向へ回転することによっ
てダイヤフラム１０を閉弁操作できるとともに同上ハン
ドル１９を反時計回りの方向へ回転することによって同
上ダイヤフラム１０を開弁操作できるので、開閉ミスを
防止できる。上下方向に一体に形成した雄ネジ部１４と
バネ受け部１５と出力部１６とによってネジ部材１３を
構成したので、そのネジ部材１３を簡素かつ安価に製作
できるうえ、そのネジ部材１３を弁箱１に支持する構造
も簡素に構成できる。また、スラストベアリング２２を
設けたので、皿バネ２８の付勢力によって生じた摩擦力
に抗して上記ハンドル１９を軽い力で操作できる。さら
に、閉鎖部材を金属製ダイヤフラム１０によって構成し
たので、弁室６のデッドスペースを少なくできる。

【００２７】上記の実施例は次のように変更可能であ
る。本発明に係るバルブは、容器弁に代えて、配管の途
中部に設けるバルブであってもよい。前記の弁座９に閉
止接当される閉鎖部材は、軸心方向へ進退されるもので
あればよく、金属製ダイヤフラム１０に代えて、ポペッ
ト形などの他の種類の弁部材であってもよい。上記の閉
鎖部材をポペット形に構成した場合には、そのポペット
形の閉鎖部材を収容する弁室は、金属製のベローズやダ
イヤフラムなどによって保密状に区画することが好まし
い。前記の弁座９は、合成樹脂で構成することに代え
て、金属等の他の種類の材料で構成してもよい。前記ネ
ジ部材１３の雄ネジ部１４とハンドル１９との螺合部分
は、左ネジに代えて右ネジであってもよい。

【００２８】上記ネジ部材１３は、雄ネジ部１４とバネ
受け部１５と出力部１６とを一体に形成することに代え
て、これら部材１４・１５・１６のうちの少なくとも一
つの部材を別体の部材に構成することも可能である。閉
弁バネは、皿バネ２８に代えて、圧縮コイルバネ等の他
の種類のバネであってもよい。スラストベアリング２２
は、ボールベアリングに代えて、一枚の円盤であっても
よい。なお、ハンドル１９はバネケース３の頂壁３ａの
上面に対して軽く回転接触できるように構成してあれば
よく、上記スラストベアリング２２を省略することも可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、バルブの全閉状態の
図である。

【図２】上記バルブの全開状態の図である。

【符号の説明】

１…弁箱、９…弁座、１０…閉鎖部材(金属製ダイヤフ
ラム)、１３…ネジ部材、１４…雄ネジ部、１５…バネ
受け部、１６…出力部、１９…ハンドル、２２…スラス
トベアリング、２８…閉弁バネ(皿バネ)、Ａ…リフト用
隙間、Ｂ…接当隙間。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱(１)内の弁座(９)に対して軸心方向
   へ進退される閉鎖部材(１０)と、その軸心方向へ進退可
   能な状態で上記の弁箱(１)に支持されて上記の閉鎖部材
   (１０)を上記の弁座(９)へ押圧するネジ部材(１３)と、
   そのネジ部材(１３)に対して同上の軸心方向へ相対移動
   可能に螺合したハンドル(１９)と、上記ネジ部材(１３)
   を上記の弁座(９)へ向けて付勢するように上記の弁箱
   (１)に設けた閉弁バネ(２８)と、上記の弁箱(１)と上記
   ネジ部材(１３)との間に軸心方向へ延びるように設けた
   リフト用隙間(Ａ)と、同上の弁箱(１)と上記ハンドル
   (１９)との間に同上の軸心方向へ延びるように設けた接
   当隙間(Ｂ)とを備える、ことを特徴とするバネ閉弁式バ
   ルブ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載したバネ閉弁式バルブに
   おいて、 前記ネジ部材(１３)と前記ハンドル(１９)との螺合部分
   を左ネジによって構成した、ことを特徴とするバネ閉弁
   式バルブ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載したバネ閉弁式バ
   ルブにおいて、 前記ネジ部材(１３)を、前記ハンドル(１９)に螺合する
   雄ネジ部(１４)と、前記の閉弁バネ２８の付勢力が作用
   するバネ受け部(１５)と、前記の閉鎖部材(１０)を押圧
   する出力部(１６)とによって構成し、これら雄ネジ部
   (１４)とバネ受け部(１５)と出力部(１６)とを一体に形
   成した、ことを特徴とするバネ閉弁式バルブ。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載したバ
   ネ閉弁式バルブにおいて、 前記の弁箱(１)と前記ハンドル(１９)との間にスラスト
   ベアリング(２２)を設けて、そのスラストベアリング
   (２２)と上記ハンドル(１９)との間に前記の接当隙間
   (Ｂ)を設けた、ことを特徴とするバネ閉弁式バルブ。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載したバ
   ネ閉弁式バルブにおいて、 前記の閉鎖部材(１０)を金属製ダイヤフラムによって構
   成した、ことを特徴とするバネ閉弁式バルブ。