JPS6149538B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、部分球状の外形を有して流体通路内
に回転自在に配置された閉鎖部材を回転操作する
ことで該流体通路を開閉するようにした球弁に関
する。

（従来の技術） 従来の球弁としては、特公昭32−266号に見ら
れるように、弁本体に形成されている流体通路に
嵌合された二つのシールリング間に閉鎖部材が浮
動的に支持され、この閉鎖部材には部分球状を呈
して球状外面と円筒状貫通孔とが備えられて、こ
の閉鎖部材を回転させることで流体通路を開閉で
きるように構成されると共に、この閉鎖部材を回
転操作するためのスピンドルの一端部側が流体通
路内より弁本体における該流体通路を形成する壁
部を貫通して該弁本体外部へ延出され、その延出
部分と弁本体との間にシールが施され、該スピン
ドルの他端部が舌状に形成されると共に前記閉鎖
部材には該スピンドルの舌状他端部の形状に適合
し且つ前記流体通路の軸心に対して直交する方向
に延びる凹所が形成され、該スピンドルの他端部
が該凹所にスライド可能に嵌合される構成となつ
ている。

この構成により、該球弁は、その閉鎖部材が流
体通路を閉鎖しているとき、その一側からの流体
圧を球状外面で受けることによりその反対側の球
状外面が該流体圧に応じてシールリングに密接し
該シール性が高められる、というものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このものにあつては、流体通路
内の流体圧に応じてシール性が高まるというメリ
ツトがあるものの、その流体圧が高いほど球状外
面がシールリングに強く接触することになること
から、開弁のため閉鎖部材を回転操作する際に
は、その強さに応じて高いトルクが必要になつて
しまうという問題があつた。

本発明は、このような従来技術の有する問題点
に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、流体通路閉鎖時にあつては該流体通路内の流
体圧に応じてシール性が高まり、しかも開弁時に
はその流体圧に応じた高トルクを必要とすること
なく閉鎖部材を回転させることができるようにし
た球弁を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そのため本発明は、流体通路４を備えた弁本体
１と、該流体通路４内に回転自在に配置され、そ
の回転により該流体通路４を開閉可能に構成され
た、部分球状の外形を有する閉鎖部材２とを備
え、前記流体通路４における前記閉鎖部材２の両
側の部分には該閉鎖部材２の受け座となるシール
リング１１，１２が嵌合されるとともに、該閉鎖
部材２にはスピンドル９，１０が一体に設けら
れ、該スピンドル９，１０は、前記閉鎖部材２に
おける互いに反対側の部分に、かつ互いに同軸と
なるように、しかもその軸が前記流体通路４の長
手方向軸心を横切るように配設され、該スピンド
ル９，１０のうち一方のスピンドル１０は、前記
弁本体１における前記流体通路４を形成する壁部
３を貫通させられて該弁本体１の外部に延出さ
れ、その延出部分にはボツクスシールのようなシ
ール７を備えたソケツト８が相対回転可能に外嵌
され、該ソケツト８と前記壁部（本体部３）との
間にはシール構造体６が装着され、該シール構造
体６は、中空状でその中空部に前記スピンドル１
０の延出部分を通過させると共に、その通過する
部分を包囲する壁構造体５を有し、該壁構造体５
はベロー状であつて伸縮・湾曲自在に形成される
と共に、前記スピンドル９，１０のうち他方のス
ピンドル９は、前記壁部３の該スピンドル９の対
向部に形成された窪部１ｂに嵌合され、その外面
は該スピンドル９の軸方向中央部が最大径となる
ように凸曲面に形成され、前記壁部（本体部３）
における前記一方のスピンドル１０が貫通する孔
１ｂには、該孔１ｂ内周壁と該一方のスピンドル
１０との間に、前記他方のスピンドル９の外面中
央部を中心にした該スピンドル９と閉鎖部材２と
スピンドル１０との一体傾動を許容する傾動許容
間隙１７が設けられていることを特徴としてい
る。

（作用） これにより、本願発明の球弁では、閉鎖部材２
に作用する流体の圧力により、スピンドル９の中
央部を回動中心にして閉鎖部材が回動し、閉鎖部
材の一方のシールリング１２へ押し付け、閉鎖部
材とシールリング１２の密着度を高めて作用流体
の内部洩れを減少させることができ、この閉鎖部
材の回動時において、スピンドル１０に外嵌した
壁構造体により、傾斜するスピンドル１０の動き
に応じて壁構造体が撓みまたは湾曲して閉鎖部材
の動きを阻害せずにすむとともに、スピンドル１
０に対するシール構造体のシール性能を維持する
ことができる。

また、弁の外部よりスピンドル１０を操作する
ことによつて、閉鎖部材をシールリング側に押圧
すること、またはその逆にシールリング側に押圧
されている閉鎖部材をシールリングより引き離す
方向へ移動させることができ、たとえ弁内圧が高
く閉鎖部材が強くシールリングに押圧されている
ような場合であつても、スピンドル１０を操作し
て閉鎖部材のシールリング側への接触状態を低い
トルクで閉鎖部材の開閉動作ができる程度まで押
圧力が低下する方向に変化させることができるよ
うになり、閉鎖部材を低トルクで任意の開口位置
へ回動させることができることになる。

（実施例） 本発明を図面を参照して以下に詳細に説明す
る。

第１，２図の弁は弁本体１と、部分球状体とし
て形成された弁の閉鎖部材２からなり、前記閉鎖
部材２には、その両側の弁本体１に設けられた円
形流体通路４と同一径の孔１５が設けられてい
る。第１，２図において、弁１は閉鎖位置にあ
り、前述の孔１５は流体通路４に対して横切る方
向に向けられている。

閉鎖部材２に対して一体に２つのスピンドル
９，１０が連結されており、一方のスピンドル９
は下方へ延び、長い方のスピンドル（貫通スピン
ドル）１０は上方へ延びている。スピンドル９は
弁本体１における流体通路４を形成する壁部とな
る本体部３の対応する窪部１ｂに取付けられ、ス
ピンドル１０は部材５，６，７および８を介して
弁本体の本体部３上部の対応する孔１ｂに取付け
られている。

弁本体１には閉鎖部材２の両側で、リング状横
溝１３と１４が流動通路を横切る方向に走つてお
り、これに金属製のシールリング１１と１２が設
けられている。

弁が閉鎖されている時、パイプ装置内の圧力産
により流出側に配置されたシールリング１１また
な１２に対して閉鎖部材２が押圧されることを可
能にするため、閉鎖部材２は、圧力差により、点
１６の周りに、たとえば第１図において右方へ少
し回転できるようになつている。

そのため、スピンドル９の円形横断面は中心か
ら上方および下方へ向けて小さくなり、それによ
り図示のようなベアリング面または凸面を形成す
るようになつている。本体部３の孔１ｂ内のスピ
ンドル１０の周囲には、閉鎖部材２が傾斜するの
に十分な間隙１７が存在する。スピンドル１０を
包囲するひだ付けされた環状壁構造体５が本体部
３へ連結される。該環状壁構造体５は、パイプ圧
に耐えることができるが、そのベロー状の形状に
より多少屈曲できるような物質例えば金属で、か
つそれが可能な寸法に形成されている。

スピンドル１０を通過させるシール構造体６
は、いわゆるボツクスシールと呼ばれる手段によ
りベロー状部分に連結される。シール構造体６の
本体部分１８に包囲されたシールソケツト８をボ
ルト又はその類似物（図示しない）により該本体
部分１８内へ押圧することにより、スピンドル１
０の周囲に設けられたシール７は、スピンドル１
０と本体部１８へ押圧されると共に、シールソケ
ツト８はスピンドル１０に相対回転可能に外嵌さ
れる。

上記構成により、閉鎖部材２とスピンドル１０
はパイプ装置内の圧力差により傾斜することがで
き、その場合、閉鎖部材２は第１図に示すように
シール１２へ押圧される。

スピンドル１０をその上部から右方または左方
へ移動することによつても、傾斜は可能である。
弁を開く際は、閉鎖部材はそのスピンドル９と１
０の回りに90゜回転され、その場合、孔１５は流
体通路４と同一方向になる。しかし、閉鎖部材２
がシールリング１２に対して非常に強く押圧され
る場合、例えば弁に作用するパイプ圧が特に高い
場合、閉鎖部材２を、弁の外側からスピンドル１
０を利用して、傾斜位置又はシールリング１２に
対して押圧される位置から、閉鎖部材２がシール
から離れ、あるいはシールリング１２に対して小
さい押圧力で接触する位置へ回転させることがで
き、これによつて、閉鎖部材２を低トルクで所望
位置で回転させることができるものとなる。

第３図に示すこの発明の作動状態は、第１図に
示す同様の弁と本質的に関連を有する。第３図に
おいては対応する部材はａを付した同一数字で示
している。しかし、第３図の弁は、シール構造体
としてのボツクスシール６ａがひだ付けされた壁
部５ａから上方に延びるのではなく、そのひだ付
けされた部分内へ、下方へ延び、この結果、壁構
造体５ａはスピンドル１０及びシール７の周囲に
配置される。したがつて、比較的大きい付法を有
する点で第１図の弁と相違する。本例の場合、ボ
ツクスシール６ａのシール性をより一層高めるこ
とができる。

第２図において、弁には弁を開放および閉鎖す
るための機構が設けられている。この機構は固定
点２０の回りに回転できるように取付けられた流
体圧シリンダ１９からなる。流体圧により、スピ
ンドルを包含する閉鎖部材２は、スピンドル１０
を包囲するベアリング２１に連結されたピストン
ロツド２２を介して、点１６に関して回転または
傾斜される。

閉鎖部材２の開放または閉鎖位置への実際の回
転は、機構２３により通常の方法で行なわれるよ
うになつており、前記機構２３はこの発明の弁構
造により、支持体２４により本体部３に対して弾
性的に連結されており、支持装置２４は、閉鎖部
材２が傾斜される時または傾斜している時、前記
機構２３がスピンドル１０に沿つて移動するのを
可能にするが、前記機構２３が弁の本体部３に関
して回転することを防止するように構成されてい
る。これはたとえば、支持体２４を傾斜方向にお
いて十分に柔軟に形成するか、あるいはそれをた
とえばタツプリング連結部により連結することに
より達成される。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、閉鎖部材２にス
ピンドル９，１０を一体化し、両スピンドル９，
１０を閉鎖部材２における互いに反対側であつ
て、同軸上に配し、一方のスピンドル１０を閉鎖
部材２の弁本体１外部からの操作用として弁本体
１の流体通路４を形成する壁部（本体部３）を貫
通させて弁本体１外部へ延ばし、他方のスピンド
ル９は該壁部における該スピンドル９との対向部
分に形成された窪部１ｂに嵌合して位置決めし、
さらにその外面を中央部が最大径となる凸曲面に
して該窪部１ｂ内において該中央部を中心にして
回動できるようにし、しかも壁部（本体部３）の
スピンドル１０が貫通する部分である孔１ｂに
は、該孔１ｂ内周とスピンドル１０外周との間
に、スピンドル９の前記中央部を中心とした該ス
ピンドル９、閉鎖部材２及びスピンドル１０の一
体回動を許容する回動許容間隙１７を設けたもの
である。このことから、流体通路４の閉鎖時にあ
つては、該流体通路４内の流体圧を閉鎖部材２の
球状外面で受けることにより上記中央部を中心に
閉鎖部材２、スピンドル９，１０が一体となつて
回動し、閉鎖部材２は流体圧方向に関連してシー
ルリング１１，１２のいずれかに着座密接するこ
とになり、流体圧に応じてシール性が高められ、
内部洩れを防止することができる。そして、スピ
ンドル１０を操作することでも閉鎖部材２に前記
中央部を中心とした回動を行なわせることができ
るので、開弁のために閉鎖部材２を回転させると
きには閉鎖部材２に該中央部を中心とした回動を
行なわせることにより閉鎖部材２をシールリング
１１，１２の密接しているものから引き離しその
密接力を弱めることができることとなつて、流体
圧に応じた高トルクを必要とすることなく開弁操
作することができるという効果を奏することにな
る。また、閉鎖部材２、スピンドル９，１０の前
記中央部を中心として回動における該中心は位置
が移動しないので開弁操作時の閉鎖部材２のシー
ルリング１１，１２からの引き離しは容易かつ確
実に行うことができるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明球弁の一実施例を、流体圧が閉
鎖部材を流出端のシールに対して傾斜させる状態
で示す断面図、第２図は第１図示球弁に閉鎖部材
を回動させる時の駆動機構を備わせた状態で示す
断面図、第３図は本発明球弁の他の実施例を示す
一部投影断面図である。 １……弁本体、１ａ……窪部、１ｂ……孔、２
……閉鎖部材、３……本体部（壁部）、４……流
体通路、５……壁構造体、６……シール構造体、
７……シール、８……ソケツト、９，１０……ス
ピンドル、１１，１２……シールリング、１３，
１４……リング状横溝、１６……回動中心、１７
……回動許容間隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体通路４を備えた弁本体１と、該流体通路
   ４内に回転自在に配置され、その回転により該流
   体通路４を開閉可能に構成された、部分球状の外
   形を有する閉鎖部材２とを備え、前記流体通路４
   における前記閉鎖部材２の両側の部分には該閉鎖
   部材２の受け座となるシールリング１１，１２が
   嵌合されるとともに、該閉鎖部材２にはスピンド
   ル９，１０が一体に設けられ、該スピンドル９，
   １０は、前記閉鎖部材２における互いに反対側の
   部分に、かつ互いに同軸となるように、しかもそ
   の軸が前記流体通路４の長手方向軸心を横切るよ
   うに配設され、該スピンドル９，１０のうち一方
   のスピンドル１０は、前記弁本体１における前記
   流体通路４を形成する壁部３を貫通させられて該
   弁本体１の外部に延出され、その延出部分にはボ
   ツクスシールのようなシール７を備えたソケツト
   ８が相対回転可能に外嵌され、該ソケツト８と前
   記壁部３との間にはシール構造体６が装着され、
   該シール構造体６は、中空状でその中空部に前記
   スピンドル１０の延出部分を通過させると共に、
   その通過する部分を包囲する壁構造体５を有し、
   該壁構造体５はベロー状であつて伸縮・湾曲自在
   に形成され、さらに、前記スピンドル９，１０の
   うち他方のスピンドル９は、前記壁部３の該スピ
   ンドル９の対向部に形成された窪部１ｂに嵌合さ
   れ、その外面は該スピンドル９へ軸方向中央部が
   最大径となるように凸曲面に形成され、前記壁部
   ３における前記一方のスピンドル１０が貫通する
   孔１ｂには、該孔１ｂ内周壁と該一方のスピンド
   ル１０との間に、前記他方のスピンドル９の中央
   部を中心にした該スピンドル９と閉鎖部材２とス
   ピンドル１０との一体回動を許容する回動許容間
   隙１７が設けられていることを特徴とする球弁。 ２ 前記壁構造体５が前記壁部３と前記シール７
   との間において前記スピンドル１０の周囲に配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の球弁。 ３ 前記壁構造体５が前記壁部３と前記シール構
   造体６とを連結するため、前記一方のスピンドル
   １０及び前記シール７の周囲に配置されたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の球弁。