JPS627902Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は弁箱とボールとの密着摺動部であるシ
ート部を改良したボールバルブに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

ボールバルブは、弁箱内に貫通孔を有するボー
ルおよびボールの両側対称位置にフツ素樹脂等の
材料からなるシートリングを装着して構成するも
のであるが、玉形弁、仕切弁と比較して小型であ
り、かつ流体流路が直線状で流過抵抗が少なく、
更に開閉操作が90゜回動でよく、自動化等が容易
である等の利点が多い。

しかしながら、実際使用に際しては、長時間に
亘る性能維持が困難、品質不均一等に起因する問
題点が多く、特に流体圧力が大になると上記欠点
が一層表面化するのである。この原因は、ボール
バルブの生命というべきシートリングの構造に欠
点があるためであり、現在でも種々研究されては
いるものの、確立されたものがないのが実情であ
る。

第１図は従来一般に使用されているボールバル
ブの縦断面図である。同図において弁箱１の内部
に貫通孔３を有するボール２を回動自在に設け、
ボール２の両端部対称位置にシートリング４を装
着する。二分割の弁箱１はボルト６によつて組立
てて一体に形成する。この場合ボルト６の締付力
によつて、弁箱分割部およびシートリング４とボ
ール２の球面との接触摺動面、更に弁箱１の開口
部５とシートリング４の他端面との接触面に各々
面圧が付与され、流体の漏洩を防止するのであ
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

シートリング４はフツ素樹脂で形成するのが通
常であるが、フツ素樹脂はボール２が回転するの
に十分なフレキシブル機能を有しないのでシート
リング４の弁箱側に接する内端面に切欠けを設け
てフレキシブル機能を付与している。この場合シ
ートリング４の外周と弁箱１の開口部５が密着す
る必要があるが、シートリング４の材質と弁箱１
の材質はフツ素樹脂と黄銅あるいは鋳鉄というよ
うに異なり、熱膨張差が大きく外気あるいは流体
の温度によるこれらの膨張収縮があつて、これら
をはめ合い交差内に保つことが出来ない。すなわ
ちこのことはシートリングを外周で保持すること
が出来ないことを意味する。このためにシートリ
ングと弁箱の間にいわゆるガタがある状態で使用
されるのでボール２を回転させた時にシートリン
グもボールとともに動いて流体の漏洩が生じるだ
けでなく開閉操作をも困難になると言う欠点があ
つた。

本考案は、シートリングの構造をフレキシブル
機能充分なものとし、かつボール中心に対して求
心効果を高める構成とすると共に、構造簡単であ
り、組立性、流体閉止性、操作性、および高温高
圧用として経済的なボールバルブを提供すること
を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、弁箱内に貫通孔を有するボールを回
動自在に設け、ボールの両端部にシートリングを
介装したボールバルブにおいて、弁箱にシートリ
ングを収納すべきリング状の面とこれに隣接して
上記ボールとシートリングとのシート外径に等し
いか或いは大なる径を起点とする凸円錐面を設
け、シートリングには前記リング状の面と密着す
べき面とこれに隣接して凹円錐面とを設け、軸直
交平面と凸円錐面との傾斜角を凹円錐面のそれよ
り小に形成し、弁箱内にボールを介装組立てたと
きに前記両円錐面がほぼ密着するようにしたこと
を特徴とするボールバルブである。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図面により本考案を説明す
る。

第２図は本考案の実施例を示す要部拡大断面図
であり、同一部分は第１図と同一の参照符号で示
す。同図においてボール２の両側端部に装着する
シートリング４は、弁箱１の開口部５に適当な巾
を有するリング状の面Ａに密着して収納する。面
Ａの端部の端点ａから角度Ｃなる凸円錐面をもつ
突起７を形成する。而して端点ａの直径Ｄとシー
トリング４のシート外径D′との関係はＤ≧D′と
する。また突起７を形成する円錐面の傾斜角Ｃ
は、使用流体の圧力または温度によつて定める
が、30゜〜45゜程度とするのがよく、更に突起７
の高さはシートリング４の内径との関連で適宜に
定める。次にシートリング４は、端部を前記面Ａ
と対応して形成すると共に、端点ａから角度
C′なる凹円錐面に形成する。而して他の内端面
にはボール２の球面と接触するシート面８を設け
るのである。なお弁箱１の開口部５にシートリン
グ４の外端面が密着し、端点ａを起点とする凹凸
円錐面によつて形成する角度Ｃ，C′によつて角
度差Ｂを生ずるようにＣ＜C′の関係としてお
く。この角度差Ｂは、弁箱１がボルト６によつて
締付けられたときに、その締付圧によつてシート
リング４が変形を生じさせる作用を受けて、結果
として０あるいは０に近くなるのである。

上記のように構成することにより、前記角度差
Ｂが弁箱１内加工寸法、ボール２の直径、シート
リング４の加工寸法等のバラツキを吸収し、かつ
シート面８とボール２の球面の面圧を適正化し、
更にシートリング４に対してフレキシブル作用を
付与することができるのである。従つてボールバ
ルブとして組立てた場合にシートリング４は弁箱
１の開口部に設けた突起７と面Ａによつてほぼ密
着保持されるので高圧流体による大きな推力がボ
ール２を介して突起７の凸円錐面方向に作用して
も、シートリング４の凹円錐面は上記凸円錐面に
密着保持されて、この部分の剛性を保持するとい
う補強作用が加わる。また、上記推力は円錐面上
に作用するのでこの力は第２図において矢印で示
した様に円錐面に対して各々垂直及び水平方向の
分力に分解される。従つてシート面８側に加わる
反力も分散しこのシート面８部分のシートリング
の変形が少なくボール２の回動も円滑となるので
ある。またシートリング４に求心作用を生じ、前
記のように回動を円滑ならしめるのである。従つ
て低圧流体から高温高圧流体に至るまで、従来に
ない広範囲に亘る適用が期待されるのである。

本実施例においては、シートリングの構成材料
としてフツ素樹脂の例を示したが、適当な可撓性
と剛性を有する限り、他の材料によつて形成して
もよい。またシートリング収納部の構成は、弁箱
の一方の開口部のみとすることなく、他方も同様
に形成できることは勿論である。更に弁箱に設け
量る突起外面およびシートリングの内面を形成す
る凹凸円錐面は、直円錐面のみならず、縦断両端
面において曲線を呈する円錐面であつても作用は
同一である。

〔考案の効果〕

本考案のボールバルブは以上記述のような構成
および作用であるから、従来のものにおける強
度、剛性の不足を解消し、構造簡単にして組立
性、流体閉止性および操作性が優れ、高温高圧流
体用として長時間に亘つて機能を高水準に維持で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のボールバルブを示す縦断面図、
第２図は本考案の実施例を示す要部拡大断面図で
ある。 １：弁箱、２：ボール、４：シートリング、
７：突起、８：ボールとシートリングとのシート
面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁箱内に貫通孔を有するボールを回動自在に設
   け、ボールの両端部にシートリングを介装したボ
   ールバルブにおいて、弁箱にシートリングを収納
   すべきリング状の面とこれに隣接して、上記ボー
   ルとシートリングとのシート外径に等しいか或い
   は大なる径を起点とする凸円錐面を設け、シート
   リングには前記リング状の面と密着すべき面とこ
   れに隣接して凹円錐面とを設け、軸直交平面と凸
   円錐面との傾斜角を凹円錐面のそれより小に形成
   し、弁箱内にボールを介装組立てたときに前記両
   円錐面がほぼ密着するようにしたことを特徴とす
   るボールバルブ。