KR20200024898A

KR20200024898A - 밸브의 과잉 조임 방지 장치 및 그것을 구비한 밸브

Info

Publication number: KR20200024898A
Application number: KR1020207003151A
Authority: KR
Inventors: 케이고 고바야시; 타다유끼 야쿠시진; 슌지 오바라; ?지 오바라
Original assignee: 가부시키가이샤 후지킨
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-03-09
Also published as: JPWO2019026815A1; TW201910671A; TWI682113B; CN110998156B; JP7054489B2; WO2019026815A1; CN110998156A; KR102224967B1

Abstract

나사 부분의 구조가 간단하고, 또한, 사용자가 회전 조작 부재에 과잉 회전력을 주어도 확실하게 소정의 조임력으로 밸브를 조이는 것이 가능한 밸브의 과잉 조임 방지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과잉 조임 방지 장치는, 대좌부와, 대좌부의 나사구멍에 나사결합된 제1 스템과, 제1 스템의 삽입 공간의 내부에 이동 자유롭게 삽입된 제2 스템과, 회전 조작 가능한 회전 조작 부재와, 회전 조작 부재와 제1 스템의 머리부 사이에 끼여 개폐 방향으로 압축되어 있는 압축 스프링과, 제1 스템의 머리부, 제2 스템, 및 회전 조작 부재를 서로 상대 회전할 수 없도록 연결하는 연결 핀을 구비한다. 제1 스템의 머리부는, 대좌부의 나사구멍의 내경보다도 큰 외경을 가진다. 머리부에는 개폐 방향으로 연장하는 긴 구멍이 형성되고, 연결 핀은, 긴 구멍에 삽입되어 있다. 이것에 의해, 제1 스템은, 회전 조작 부재 및 제2 스템에 대해서 개폐 방향으로의 상대적인 이동이 허용되고 있다.

Description

밸브의 과잉 조임 방지 장치 및 그것을 구비한 밸브

본 발명은 밸브의 과잉 조임(締付) 방지 장치, 및 그것을 구비한 밸브에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 나사 부분의 구조가 간단하고, 또한, 사용자가 회전 조작 부재에 과잉 회전력을 주어도 확실하게 소정의 조임력으로 밸브를 조이는 것이 가능한 밸브의 과잉 조임 방지 장치에 관한 것이다.

종래, 다이어프램 밸브 등의 수동 밸브에 있어서, 핸들이나 손잡이 등의 회전 조작 부재에 과잉 회전력을 주면, 다이어프램 등의 밸브체가 밸브시트(弁座)에 과잉 압압력(押壓力)으로 압압되는 것에 의해, 밸브체나 밸브시트의 열화나 파손 등이 생길 우려가 있다.

그래서, 밸브의 과잉 조임을 방지하기 위해, 회전 조작 부재와 밸브체를 압압하는 부재 사이에 스프링을 개재시켜 소정의 조임력으로 밸브의 조임을 행하는 수동 밸브가 여러 가지 제안되어 있다.

예를 들면, 종래의 수동 밸브의 1예로서, 특허문헌 1에 기재된 유체 제어기는, 유로를 가지는 밸브상자와 유로를 개폐하는 다이어프램과, 이 다이어프램의 배면측에 마련된 조작 기구와, 이 조작 기구를 상하 이동시키는 핸들로 구성되어 있다.

조작 기구는, 다이어프램을 유로 측으로 압압 또는 이간하는 압압자와, 상하 방향으로 연장하는 샤프트로서 하단부가 압압자에 느슨하게 끼워진 샤프트와, 상기 샤프트가 하단 개구로부터 삽입된 통모양의 스템과, 이 스템의 외주측에 있어서 상하 방향으로 이동 자유롭게 배치된 스프링 받이부와, 이 스프링 받이부와 압압자와의 틈에 설치되는 스프링을 구비하고 있다. 스템은, 스프링 받이부의 중앙을 상하 방향으로 관통하고 있다.

상기한 통모양의 스템은, 핸들을 회전 조작에 의해서 시계 방향 및 반시계 방향의 양쪽으로 회전시키는 것이 가능하다. 스템의 내주면 및 외주면에는, 상기 스템이 핸들로부터 받은 회전력에 의해서 샤프트 및 스프링 받이부를 승강시키기 위해서, 2종류의 나사부를 가진다. 즉, 스템의 내주면에는, 나사결합 구멍(암나사부)이 형성되어 있다. 이 나사결합 구멍은, 스템에 삽입되는 샤프트의 외주면에 형성된 수나사부에 나사결합하고 있다.

또, 스템의 외주면에는, 나사산(수나사부)이 형성되어 있다. 이 나사산은, 스프링 받이부의 관통구멍 내부에 형성된 암나사부에 나사결합하고 있다.

스템의 하단 외주면에는, 스프링 받이부에 맞닿는 링모양의 플랜지로 이루어지는 맞닿음부가 마련되어 있다. 스프링 받이부가 스템의 맞닿음부에 맞닿은 상태에서는, 스템은 잠겨 회전할 수 없게 된다.

이와 같이 구성된 유체 제어기에서는, 핸들을 회전시키면, 핸들의 회전에 수반해서 스템이 회동된다. 스템의 회동에 의해서, 스템의 나사결합 구멍에 나사결합하는 샤프트 및 압압자가 하강하고, 다이어프램을 밸브상자의 씰시트에 압압한다. 그것과 함께, 스템 외주부의 나사산에 나사결합하는 스프링 받이부가 하강하고, 이 스프링 받이부의 하강에 의해서 스프링이 압압자와 스프링 받이부와의 틈에서 수축된다. 핸들은 일정 이상 회전되면, 스프링 받이부가 스템 하단의 맞닿음부에 맞닿는 것에 의해서 그 회전력이 억제되고, 스템의 회동이 정지된다. 스템의 회동이 정지한 상태에서는, 스프링 받이부의 하강에 의해서 스프링이 압압, 수축되고 있다. 그 때문에, 스템의 회전이 잠겨 있어도 스프링에 의한 일정의 탄성력에 의해서 압압자가 압압되므로, 다이어프램이 씰시트에 압압되어 유로가 폐쇄된다.

상기한 유체 제어기에서는, 스템의 내부에는 샤프트와 나사결합하는 나사결합 구멍이 형성되고, 또한, 스템의 외주면에게는 나사 받이부와 나사결합하는 나사산이 형성되어 있고, 나사 부분의 구조가 매우 복잡하다.

게다가, 스템의 안팎에 형성된 나사 부분의 구조가 복잡하기 때문에, 스템에 조금이라도 불량이 있으면 스템 내부에서 샤프트가 걸리거나, 또는 스템 외주면에서 나사 받이부가 걸릴 우려가 있으므로, 과잉 조임을 방지하는 동작을 확실하게 행할 수 없는 우려가 있다.

또, 스템에 과잉 회전력을 주었을 때에는, 스프링 받이부가 스템 하단의 플랜지모양의 맞닿음부에 국소적으로 꽉 눌리는 것에 의해, 플랜지모양의 맞닿음부가 변형이나 파손될 우려가 있다.

일본 특허 제3465010호 공보

본 발명은, 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 나사 부분의 구조가 간단하고, 또한, 소형으로, 사용자가 회전 조작 부재에 과잉 회전력을 주어도 확실하게 소정의 조임력으로 밸브를 조이는 것이 가능한 밸브의 과잉 조임 방지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 밸브의 과잉 조임 방지 장치는, 밸브의 밸브체가 밸브시트에 접촉한 상태에서 과잉으로(지나치게) 조여지는 것을 방지하는 과잉 조임 방지 장치로서, 상기 밸브체가 개폐하는 개폐 방향을 따라 나사구멍이 형성된 대좌부(台座部)와, 상기 나사구멍에 나사결합하는 수나사부가 외주면에 형성된 원통부, 및 상기 원통부의 선단측 단부에 마련된 머리부를 가지고, 상기 원통부 및 상기 머리부의 내부에 있어서 상기 개폐 방향으로 연장하는 연속된 삽입 공간이 형성된 제1 스템과, 상기 제1 스템의 삽입 공간의 내부에 상기 개폐 방향으로 이동 자유롭게 삽입된 막대모양부(棒狀部)를 가지고, 상기 막대모양부의 단부가 상기 원통부보다 상기 대좌부의 안쪽으로 돌출해서 상기 밸브체를 닫히는 방향으로 압압하는 것이 가능한 제2 스템과, 상기 제1 스템의 머리부의 외주를 덮도록 배치되고, 회전 조작 가능한 형상을 가지는 회전 조작 부재와, 상기 회전 조작 부재에 있어서의 상기 대좌부에 가까운 측의 부분과 상기 제1 스템의 머리부 사이에 있어서 상기 개폐 방향으로 압축된 상태로 끼여 있는 압축 스프링과, 상기 개폐 방향과 교차하는 방향으로 연장하도록 배치된 연결 핀으로서, 상기 제1 스템의 상기 머리부, 상기 제2 스템의 상기 막대모양부, 및 상기 회전 조작 부재를 서로 상대 회전할 수 없도록 연결하는 연결 핀을 구비하고 있으며, 상기 제1 스템의 상기 머리부는, 상기 대좌부의 상기 나사구멍의 내경보다도 큰 외경을 가지고, 상기 머리부에는, 상기 개폐 방향으로 연장하는 긴 구멍(長孔)이 형성되고, 상기 연결 핀은, 상기 긴 구멍에 삽입되고, 이것에 의해, 상기 제1 스템은, 상기 회전 조작 부재 및 상기 제2 스템에 대해서 상기 개폐 방향으로의 상대적인 이동이 허용되고 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 밸브의 과잉 조임 방지 장치의 구성에서는, 나사 부분은 1조뿐이고, 구체적으로는, 제1 스템의 원통부의 외주면에 형성된 수나사부와 당해 수나사부에 나사결합하는 대좌부의 나사구멍에 의해서 구성되어 있다. 그 때문에, 제1 스템의 구조가 매우 간단하게 되어, 나사 부분에서의 걸릴 우려가 저감한다. 또, 제1 스템을 대좌부로부터 떼어내는 것만으로, 나사 부분이 외부에 노출되므로, 나사 부분의 관리도 매우 편하다. 게다가, 밸브의 닫힘(閉) 동작시에 있어서 밸브체를 압압하는 제2 스템이 정지한 후에 긴 구멍을 가지는 제1 스템이 압축 스프링을 줄이면서 닫힘 방향으로 진행하고, 제1 스템의 머리부가 대좌부에 맞닿았을 때에 밸브의 조임이 완료되므로, 기구적으로 과잉 조임을 방지한다. 이것에 의해, 사용자가 회전 조작 부재에 과잉 회전력을 주어도 확실하게 소정의 조임력으로 밸브를 조이는 것이 가능하다.

구체적으로는, 밸브를 닫는 동작에서는, 사용자가 회전 조작 부재를 수동으로 닫힘 방향으로 회전 조작하면, 회전 조작 부재에 대해서 연결 핀에 의해서 연결된 제1 스템 및 제2 스템도 회전한다. 제1 스템의 원통부의 외주측 수나사부는, 대좌부의 나사구멍에 나사결합하고 있으므로, 회전 조작 부재, 제1 스템, 및 제2 스템은, 일체로 되어 회전하면서 닫힘 방향으로 진행한다. 제1 스템 및 제2 스템이 대좌부의 내부에 보다 깊게 삽입되는 것에 의해, 제2 스템의 단부는, 밸브체를 닫힘 방향으로 압압한다.

밸브체가 밸브시트에 접촉했을 때에는, 제2 스템, 및 당해 제2 스템과 연결 핀을 거쳐 연결된 회전 조작 부재는, 닫힘 방향으로의 진행을 정지한다.

한편, 제1 스템은, 그의 머리부에 형성된 개폐 방향으로 연장하는 긴 구멍의 내부에 연결 핀이 긴 구멍에 삽입되어 있는 것에 의해, 제1 스템은, 회전 조작 부재 및 제2 스템에 대해서 상기 개폐 방향으로의 상대적인 이동이 허용되고 있다. 그 때문에, 밸브체가 밸브시트에 접촉한 상태에서 회전 조작 부재를 더욱 회전시키면, 제1 스템만이 그의 원통부의 수나사부가 대좌부의 나사구멍에 나사결합하면서 더욱 닫히는 방향으로 진행한다.

이때, 제1 스템의 머리부와 회전 조작 부재에 있어서의 대좌부에 가까운 측의 단부 사이의 거리가 줄어드는 것에 의해, 이들 사이에 개재하는 압축 스프링이 압축되어 회전 조작 부재를 닫힘 방향으로 압압하는 힘이 증대한다. 회전 조작 부재가 압축 스프링으로부터 받는 압압력은, 연결 핀을 거쳐 제2 스템에 전달되고, 제2 스템은, 밸브체를 더욱 압압한다. 이 상태에서는, 제2 스템은, 제1 스템과 대좌부와의 나사결합에 의한 조임력을 받지 않고, 압축 스프링의 압압력을 받아 밸브체를 압압하므로, 밸브의 과잉 조임을 방지한다.

더욱 구체적으로 말하면, 제1 스템이 더욱 닫힘 방향으로 진행했을 때, 대좌부의 나사구멍의 내경보다 큰 외경을 가지는 제1 스템의 머리부는, 대좌부의 선단부에 있어서의 나사구멍의 주변부에 맞닿는 것에 의해, 제1 스템의 닫힘 방향으로의 진행은 정지한다. 이것에 의해, 제1 스템의 머리부와 회전 조작 부재에 있어서의 대좌부에 가까운 측의 단부 사이에 개재하는 압축 스프링의 압축력은, 그 이상 증대하지 않으므로, 회전 조작 부재 및 연결 핀을 거쳐 제2 스템이 받는 압축 스프링으로부터 받는 압압력이 증대하지 않게 되어, 밸브의 과잉 조임을 방지하는 것이 가능해진다.

이 상태에서는, 회전 조작 부재를 더욱 회전시켜 조이려고 해도, 회전 조작 부재의 내부에서는, 제1 스템의 머리부가 대좌부의 선단부에 이미 맞닿아 제1 스템이 진행을 할 수 없는 상태이므로, 비록 회전 조작 부재에 큰 회전 조작력을 가해도, 압축 스프링은 그 이상 수축하지 않으므로, 밸브의 과잉 조임을 확실하게 방지하는 것이 가능하다.

상기 회전 조작 부재는, 상기 제1 스템의 상기 머리부의 위치를 당해 회전 조작 부재의 외부에서 확인할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 제1 스템의 머리부의 위치를 회전 조작 부재의 외부에서 확인할 수 있으므로, 회전 조작 부재를 수동으로 회전시켜 밸브의 닫힘 동작을 행할 때에, 제1 스템의 머리부가 대좌부에 맞닿아 정지해서 밸브의 조임 작업이 종료한 것을 사용자는 시각을 이용해서 용이하고 또한 확실하게 체크하는 것이 가능하다.

상기 회전 조작 부재에는, 상기 제1 스템의 상기 머리부가 당해 회전 조작 부재의 외부로 돌출 가능한 관통구멍이 형성되고, 상기 머리부는, 상기 관통구멍을 통해 상기 회전 조작 부재로부터 외부로 출몰 가능한 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 제1 스템의 머리부는, 회전 조작 부재의 관통구멍을 통해 회전 조작 부재로부터 외부로 출몰 가능한 위치에 배치되어 있다. 이것에 의해, 제1 스템의 머리부의 위치를 회전 조작 부재의 외부에서 확인하는 것이 가능하게 되고, 밸브의 조임 작업이 종료한 것을 사용자는 시각을 이용해서 용이하고 또한 확실하게 체크하는 것이 가능하다.

상기 제1 스템의 머리부는, 상기 대좌부의 선단부에 있어서의 나사구멍의 주변부에 맞닿은 상태에서는, 당해 머리부의 선단이 상기 회전 조작 부재의 상기 관통구멍의 개구 가장자리와 일치하는 위치가 되도록 배치되는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 제1 스템의 머리부가 대좌부의 선단부에 있어서의 나사구멍의 주변부에 맞닿은 상태에서는, 머리부의 선단이 회전 조작 부재의 관통구멍의 개구 가장자리와 일치하므로, 이 머리부의 선단의 위치가 관통구멍의 개구 가장자리와 일치하는지의 여부를 보는 것만으로, 밸브의 조임 작업이 종료한 것을 사용자는 보다 용이하게, 게다가 보다 확실하게 체크하는 것이 가능해진다.

상기 제1 스템의 상기 수나사부 및 대좌부의 나사구멍은, 상기 압축 스프링의 내측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 압축 스프링의 내측에 있어서, 대좌부, 제1 스템, 및 당해 제1 스템의 내부에 삽입된 제2 스템의 3개의 부품을 배치하는 것이 가능하게 되어, 당해 과잉 조임 방지 장치의 소형화를 달성하는 것이 가능해진다.

본 발명의 밸브는, 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 과잉 조임 방지 장치와, 상기 제2 스템에 의해서 닫히는 방향으로 압압되는 밸브체와, 상기 밸브체가 닫힌 위치에서 당해 밸브체에 맞닿는 위치에 배치된 밸브시트를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 밸브는, 상기한 과잉 조임 방지 장치를 구비하고 있는 것에 의해, 나사 부분의 구조가 간단하고, 게다가, 밸브의 닫힘 동작시에 있어서 밸브체를 압압하는 제2 스템이 정지한 후에 긴 구멍을 가지는 제1 스템이 압축 스프링을 줄이면서 닫힘 방향으로 진행하고, 제1 스템의 머리부가 대좌부에 맞닿았을 때에 밸브의 조임이 완료되므로, 기구적으로 과잉 조임을 방지하는 것에 의해, 사용자가 회전 조작 부재에 과잉 회전력을 주어도 확실하게 소정의 조임력으로 밸브를 조이는 것이 가능하다.

본 발명의 밸브의 과잉 조임 방지 장치 및 그것을 구비한 밸브에 의하면, 나사 부분의 구조가 간단하고, 또한, 사용자가 회전 조작 부재에 과잉 회전력을 주어도 확실하게 소정의 조임력으로 밸브를 조일 수가 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관계된 과잉 조임 방지 장치를 구비한 밸브의 전체 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 연결 핀에 의해서 핸들 하부, 제1 스템, 및 제2 스템이 서로 상대적으로 회전할 수 없도록 연결되는 것을 설명하는 단면 설명도이다.
도 3은 핸들 하부, 제1 스템, 및 제2 스템이 분리되어 있는 상태를 도시하는 단면 설명도이다.
도 4는 도 1의 과잉 조임 방지 장치의 사용 방법의 순서를 도시하는 도면으로서, 밸브의 완전열림 상태를 도시하는 단면 설명도이다.
도 5는 도 1의 과잉 조임 방지 장치의 사용 방법의 순서를 도시하는 도면으로서, 밸브의 완전닫힘 시작 상태를 도시하는 단면 설명도이다.
도 6은 도 1의 과잉 조임 방지 장치의 사용 방법의 순서를 도시하는 도면으로서, 밸브의 완전닫힘 상태를 도시하는 단면 설명도이다.

다음에 도면을 참조하면서 본 발명의 밸브의 과잉 조임 방지 장치 및 그것을 구비한 밸브의 실시형태에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시형태에 관계된 밸브의 과잉 조임 방지 장치를 구비한 밸브로서, 도 1에 도시되는 밸브(1)는, 수동으로 개폐 조작되는 수동 밸브이며, 1예로서 밸브체(4)로서 다이어프램 밸브를 구비한 다이어프램 밸브가 도시되어 있다.

밸브(1)는, 밸브의 과잉 조임을 방지하는 과잉 조임 방지 장치(2)와, 밸브상자(3)와, 밸브체(4)와, 밸브시트(5)를 구비한다.

밸브상자(3)는, 그의 내부에 유체가 흐르는 유로(3a)가 형성되고, 유로(3a)의 내부에 밸브시트(5)가 마련되어 있다. 밸브시트(5)는, 유로(3a)의 일부를 폐색(閉塞)하는 형상을 가진다.

밸브체(4)는, 예를 들면 다이어프램 밸브 등으로 이루어지고, 밸브상자(3)의 밸브시트(5)의 위쪽 위치에 배치되고, 개폐 방향(A)으로 왕복 이동하고, 밸브시트(5)에 맞닿아 유로(3a)를 닫는 닫힘 위치와, 밸브시트(5)로부터 이간해서 유로(3a)를 여는 열림 위치 사이를 이동하는 것이 가능하다. 밸브체(4)는, 다이어프램 밸브 이외에도, 힘을 받았을 때 개폐 가능한 구성이면 좋다.

본 실시형태의 밸브(1)는, 밸브체(4)의 개폐 방향(A)이 도 1의 상하 방향으로 되도록 구성되어 있지만, 이 위치 관계는 상대적인 것이고, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 개폐 방향(A)이 상하 방향 이외의 다른 방향, 예를 들면 수평 방향을 향하도록 구성되어도 좋다.

밸브시트(5)는, 밸브체(4)가 닫힌 위치에서 당해 밸브체(4)에 맞닿는 위치에 배치되어 있다.

과잉 조임 방지 장치(2)는, 밸브(1)의 밸브체(4)가 밸브시트(5)에 접촉한 상태에서 지나치게 조여지는 것을 방지하는 바와 같은 구성을 가진다.

구체적으로는, 과잉 조임 방지 장치(2)는, 대좌부(6)와, 제1 스템(7)과, 제2 스템(8)과, 회전 조작 부재인 핸들(9)과, 압축 코일 스프링(10)과, 연결 핀(11)을 구비하고 있다.

대좌부(6)의 상부에는, 관통한 나사구멍(6a)이, 밸브체(4)가 개폐하는 개폐 방향(A)을 따라 형성되어 있다. 대좌부(6)의 내부에는, 제2 스템(8)의 하단부(8b) 및 밸브체(4)의 일부가 수용되어 있다.

제1 스템(7)은, 도 1∼도 3에 도시되는 바와 같이, 나사구멍(6a)에 나사결합하는 수나사부(7c)가 외주면에 형성된 원통부(7a), 및 당해 원통부(7a)의 선단측 단부에 마련된 머리부(7b)를 가진다. 원통부(7a) 및 머리부(7b)의 내부에는, 개폐 방향(A)으로 연장하는 연속된 삽입 공간(7d)이 형성되어 있다.

제2 스템(8)은, 제1 스템(7)의 삽입 공간(7d)의 내부에 개폐 방향(A)으로 이동 자유롭게 삽입된 막대모양부(8a)를 가지고, 당해 막대모양부(8a)의 하단부(8b)가 원통부(7a)보다 대좌부(6)의 안쪽으로 돌출해서 밸브체(4)를 닫히는 방향(A1)으로 압압하는 것이 가능하다. 본 실시형태에서는, 하단부(8b)와 다이어프램 밸브로 이루어지는 밸브체(4) 사이에 다이어프램 프레서(14)가 배치된 구성이 도시되어 있지만, 대좌부(6) 내부의 구성에 대해서 적당히 변경해도 좋다.

핸들(9)은, 제1 스템(7)의 머리부(7b)의 외주를 덮도록 배치되고, 사용자가 수동으로 회전 조작 가능한 형상을 가진다. 핸들(9)은, 핸들 하부(9a)와, 핸들 상부(9b)를 가지는 대략 원통 형상의 부재이다. 핸들 하부(9a)의 외주면에 형성된 수나사부와 핸들 상부(9b)의 내주면에 형성된 나사구멍이 나사결합하는 것에 의해서, 핸들 하부(9a)와 핸들 상부(9b)가 연결되어 있다.

핸들(9)의 상부에는, 제1 스템(7)의 머리부(7b)가 당해 핸들(9)의 외부로 돌출 가능한 상부 관통구멍(9c)이 형성되어 있다. 제1 스템(7)의 머리부(7b)는, 상부 관통구멍(9c)을 통해 핸들(9)로부터 외부로 출몰 가능한 위치에 배치되어 있다. 이것에 의해, 핸들(9)은, 제1 스템(7)의 머리부(7b)의 위치를 당해 핸들(9)의 외부에서 보고 확인할 수 있도록 구성되어 있다.

압축 코일 스프링(10)은, 핸들(9)에 있어서의 대좌부(6)에 가까운 측의 부분인 핸들 하부(9a)와 제1 스템(7)의 머리부(7b) 사이에서 개폐 방향(A)으로 압축된 상태로 끼여 있다. 압축 코일 스프링(10)은, 압축됨에 의해 탄성력을 발생하는 압축 스프링의 일종이고, 코일 형상을 가진다. 본 실시형태에서는, 머리부(7b)에 부착된 스프링 프레서(13)에 의해서 압축 코일 스프링(10)을 위쪽으로부터 누르고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 머리부(7b)의 일부를 수평 방향으로 돌출시키고, 그의 돌출 부분에 의해서 압축 코일 스프링(10)을 위쪽으로부터 눌러도 좋다.

연결 핀(11)은, 개폐 방향(A)과 교차하는 방향, 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 개폐 방향(A)과 직교하는 수평 방향으로 연장하도록 배치된 연결 핀(11)으로서, 제1 스템(7)의 머리부(7b), 제2 스템(8)의 막대모양부(8a), 및 핸들(9)을 서로 상대 회전할 수 없도록 연결한다. 구체적으로는, 도 2∼도 3에 도시되는 바와 같이, 제1 스템(7)의 삽입 공간(7d)의 내부에 제2 스템(8)의 막대모양부(8a)가 삽입되고, 또한, 제1 스템(7)의 외주측에 핸들(9)의 핸들 하부(9a)가 배치된다. 이 상태에서는, 제1 스템(7)의 머리부(7b)에 형성된 긴 구멍(12), 제2 스템(8)의 막대모양부(8a)에 형성된 관통구멍(8c), 및 핸들(9)의 핸들 하부(9a)에 형성된 관통구멍(9d)이 각각 수평 방향으로 연통하도록 배치된다. 연결 핀(11)이 이들 긴 구멍(12), 관통구멍(8c), 및 관통구멍(9d)에 각각 삽입되는 것에 의해, 제1 스템(7)의 머리부(7b), 제2 스템(8)의 막대모양부(8a), 및 핸들(9)을 서로 상대 회전할 수 없도록 연결한다.

또한, 본 실시형태에서는, 연결 핀(11)은, 개폐 방향(A)과 직교하는 방향(수평 방향)으로 연장하고 있지만, 본 발명에서는 이것에 한정되는 것은 아니다. 연결 핀(11)은, 제1 스템(7), 제2 스템(8), 및 핸들(9)을 서로 상대 회전할 수 없도록 연결하기 위해서, 개폐 방향(A)과 교차하는 방향으로 연장하고 있으면 좋다. 예를 들면, 개폐 방향(A)과 교차하는 방향이면, 수평 방향으로부터 약간 경사진 방향으로 연장하고 있어도 좋다.

제1 스템(7)의 머리부(7b)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 대좌부(6)의 나사구멍(6a)의 내경 D1보다 큰 외경 D2를 가지고 있다. 따라서, 대좌부(6)의 선단부(상단부)는, 제1 스템(7)의 머리부(7b)에 맞닿는 것에 의해서 제1 스템(7)의 닫힘 방향(A1)으로의 이동(하강)을 금지하는 스토퍼로서 기능한다.

제1 스템(7)의 머리부(7b)에는, 개폐 방향(A)으로 연장하는 상기한 긴 구멍(12)이 형성되어 있다. 연결 핀(11)은, 긴 구멍(12)에 삽입되어 있다. 이것에 의해, 제1 스템(7)은, 핸들(9) 및 제2 스템(8)에 대해서 개폐 방향(A)으로의 상대적인 이동이 허용되고 있다.

상기와 같이 구성된 과잉 조임 방지 장치(2)에서는, 나사 부분은, 1조뿐이고, 구체적으로는, 제1 스템(7)의 원통부(7a)의 외주면에 형성된 수나사부(7c)와 당해 수나사부(7c)에 나사결합하는 대좌부(6)의 나사구멍(6a)에 의해서 구성되어 있다. 그 때문에, 제1 스템(7)의 구조가 매우 간단하게 되어, 나사 부분에서의 걸릴 우려가 저감한다. 또, 제1 스템(7)을 대좌부(6)로부터 떼어내는 것만으로, 나사 부분이 외부에 노출되므로, 나사 부분의 관리도 매우 편하다.

게다가, 밸브(1)의 닫힘 동작시에 있어서 밸브체(4)를 압압하는 제2 스템(8)이 정지한 후에 긴 구멍(12)을 가지는 제1 스템(7)이 압축 코일 스프링(10)을 줄이면서 닫힘 방향으로 진행하고, 제1 스템(7)의 머리부(7b)가 대좌부(6)에 맞닿았을 때에 밸브(1)의 조임이 완료되므로, 기구적으로 과잉 조임을 방지한다. 이것에 의해, 사용자가 핸들(9)에 과잉 회전력을 주어도 확실하게 소정의 조임력으로 밸브(1)를 조이는 것이 가능하다.

구체적으로는, 상기와 같이 구성된 과잉 조임 방지 장치(2)를 구비한 밸브(1)에서는, 이하와 같이 해서, 밸브(1)의 닫힘 동작이 행해진다.

우선, 도 4의 완전열림 상태의 밸브(1)에서는, 제1 스템(7)의 머리부(7b)는, 핸들(9)의 상부 관통구멍(9c)을 통해 핸들(9)의 위쪽으로 돌출하고 있다. 이 상태에서, 사용자가 핸들(9)을 수동으로 닫힘 방향(A1)으로 회전 조작하면, 핸들(9)에 대해서 연결 핀(11)에 의해서 연결된 제1 스템(7) 및 제2 스템(8)도 회전한다. 제1 스템(7)의 원통부(7a)의 외주측 수나사부(7c)는, 대좌부(6)의 나사구멍(6a)에 나사결합하고 있으므로, 핸들(9), 제1 스템(7), 및 제2 스템(8)이, 일체로 되어 회전하면서 닫힘 방향(A1)으로 진행한다. 제1 스템(7) 및 제2 스템(8)이 대좌부(6)의 내부에 보다 깊게 삽입되는 것에 의해, 제2 스템(8)의 하단부(8b)는, 밸브체(4)(도 1 참조)를 닫힘 방향(A1)으로 압압한다. 이와 같이, 핸들(9), 제1 스템(7), 및 제2 스템(8)이 일체로 되어 닫힘 방향(A1)으로 진행할 때에는, 핸들(9)에 있어서의 대좌부(6)에 가까운 측의 부분인 핸들 하부(9a)와 제1 스템(7)의 머리부(7b) 사이에 압축된 상태로 끼여 있는 압축 코일 스프링(10)의 휨량은 초기 상태로 유지되고 있다.

이 상태에서는, 압축 코일 스프링(10)에 의해서 핸들 하부(9a)에 하향의 힘이 부여되고 있으므로, 제2 스템(8)도 하향으로 압압되고 있다. 이 하향의 힘은, 연결 핀(11)이 제1 스템(7)의 긴 구멍(12)의 하단에 맞닿는 것에 의해, 제1 스템(7)에 의해서 받아내어지고 있다.

핸들(9), 제1 스템(7), 및 제2 스템(8)이 일체로 되어 닫힘 방향(A1)으로 진행해서, 도 1에 도시되는 밸브체(4)가 밸브시트(5)에 접촉했을 때에는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 제2 스템(8), 및 당해 제2 스템(8)과 연결 핀(11)을 거쳐 연결된 핸들(9)은, 닫힘 방향(A1)으로의 진행을 정지한다.

한편, 제1 스템(7)은, 도 5∼도 6에 도시되는 바와 같이, 그의 머리부(7b)에 형성된 개폐 방향(A)으로 연장하는 긴 구멍(12)의 내부에 연결 핀(11)이 긴 구멍(12)에 삽입되어 있는 것에 의해, 제1 스템(7)은, 핸들(9) 및 제2 스템(8)에 대해서 개폐 방향(A)으로의 상대적인 이동이 허용되고 있다. 그 때문에, 상기한 밸브체(4)가 밸브시트(5)에 접촉한 상태에서 핸들(9)을 더욱 회전시키면, 제1 스템(7)만이 그의 원통부(7a)의 수나사부(7c)가 대좌부(6)의 나사구멍(6a)에 나사결합하면서 더욱 닫히는 방향(A1)으로 진행한다.

이때, 제1 스템(7)의 머리부(7b)(구체적으로는 머리부(7b)에 부착된 스프링 프레서(13))와 대좌부(6)에 가까운 핸들 하부(9a) 사이의 거리가 줄어드는 것에 의해, 이들 사이에 개재하는 압축 코일 스프링(10)이 압축되어 핸들(9)을 닫힘 방향(A1)으로 압압하는 힘은 증대한다. 핸들(9)이 압축 코일 스프링(10)으로부터 받는 압압력은, 연결 핀(11)을 거쳐 제2 스템(8)에 전달되고, 제2 스템(8)은, 상기 밸브체(4)를 더욱 압압한다. 이 상태에서는, 제2 스템(8)은, 제1 스템(7)과 대좌부(6)의 나사결합에 의한 조임력을 받지 않고, 압축 코일 스프링(10)의 압압력을 받아 밸브체(4)를 압압하므로, 밸브(1)의 과잉 조임을 방지한다.

더욱 구체적으로 말하면, 제1 스템(7)이 더욱 닫힘 방향(A1)으로 진행했을 때, 대좌부(6)의 나사구멍(6a)의 내경보다 큰 외경을 가지는 제1 스템(7)의 머리부(7b)는, 대좌부(6)의 선단부(6b)에 있어서의 나사구멍(6a)의 주변부에 맞닿는 것에 의해, 제1 스템(7)의 닫힘 방향(A1)으로의 진행은 정지한다. 이것에 의해, 제1 스템(7)의 머리부(7b)와 핸들 하부(9a) 사이에 개재하는 압축 코일 스프링(10)의 압축력은, 그 이상 증대하지 않으므로, 핸들(9) 및 연결 핀(11)을 거쳐 제2 스템(8)이 받는 압축 코일 스프링(10)으로부터 받는 압압력이 증대하지 않게 되어, 밸브(1)의 과잉 조임을 방지하는 것이 가능해진다.

이 상태에서는, 핸들(9)을 더욱 회전시켜 조이려고 해도, 핸들(9)의 내부에서는, 제1 스템(7)의 머리부(7b)가 대좌부(6)의 선단부(6b)에 이미 맞닿아 제1 스템(7)이 진행을 할 수 없는 상태이므로, 비록 핸들(9)에 큰 회전 조작력을 가해도, 압축 코일 스프링(10)은 그 이상 수축하지 않으므로, 밸브(1)의 과잉 조임이 확실하게 방지하는 것이 가능하다.

본 실시형태의 과잉 조임 방지 장치(2)에서는, 핸들(9)은, 제1 스템(7)의 머리부(7b)의 위치를 당해 핸들(9)의 외부에서 보고 확인할 수 있도록 구성되어 있다.

구체적으로는, 본 실시형태의 과잉 조임 방지 장치(2)에서는, 핸들(9)에는, 제1 스템(7)의 머리부(7b)가 당해 핸들(9)의 외부로 돌출 가능한 상부 관통구멍(9c)이 형성되어 있다. 이 머리부(7b)는, 상부 관통구멍(9c)을 통해 핸들(9)로부터 외부로 출몰 가능한 위치에 배치되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 제1 스템(7)의 머리부(7b)는, 핸들(9)의 상부 관통구멍(9c)을 통해 핸들(9)로부터 외부로 출몰 가능한 위치에 배치되어 있다. 이것에 의해, 제1 스템(7)의 머리부(7b)의 위치를 핸들(9)의 외부에서 보고 확인하는 것이 가능하게 되고, 밸브(1)의 조임 작업이 종료한 것을 사용자는 시각을 이용해서 용이하고 확실하게 체크하는 것이 가능하다. 바꾸어 말하면, 제1 스템(7)의 머리부(7b)는, 그의 위치에 따라서 밸브의 조임 완료를 나타내는 인디케이터로서의 기능을 할 수 있다.

특히, 제1 스템(7)의 머리부(7b)는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 대좌부(6)의 선단부(6b)에 있어서의 나사구멍(6a)의 주변부에 맞닿은 상태에서는, 당해 머리부(7b)의 선단(7e)이 핸들(9)의 상부 관통구멍(9c)의 개구 가장자리와 일치하는 위치로 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이 구성에서는, 제1 스템(7)의 머리부(7b)가 대좌부(6)의 선단부(6b)에 있어서의 나사구멍(6a)의 주변부에 맞닿은 상태에서는, 머리부(7b)의 선단(7e)이 핸들(9)의 상부 관통구멍(9c)의 개구 가장자리와 일치하므로, 이 머리부(7b)의 선단의 위치가 상부 관통구멍(9c)의 개구 가장자리와 일치하고 있는지 여부를 보는 것만으로, 밸브(1)의 조임 작업이 종료한 것을 사용자는 보다 용이하고 보다 확실하게 체크하는 것이 가능해진다.

상기한 구성에서는, 제1 스템(7)의 머리부(7b)의 위치를 핸들(9)의 외부에서 보고 확인할 수 있으므로, 핸들(9)을 수동으로 회전시켜 밸브(1)의 닫힘 동작을 행할 때에, 제1 스템(7)의 머리부(7b)가 대좌부(6)에 맞닿아 정지해서 밸브(1)의 조임 작업이 종료한 것을 사용자는 시각을 이용해서 용이하고 확실하게 체크하는 것이 가능하다. 또한, 상기와 같이 핸들 외부로 돌출하는 제1 스템(7)의 머리부(7b)를 인디케이터로서 이용하는 예 이외에도, 제1 스템(7)의 머리부(7b)의 위치를 핸들(9)의 외부에서 보고 확인할 수 있는 구성이면 다른 구성이라도 좋다. 예를 들면, 다른 구성으로서, 핸들(9)을 투명 또는 반투명 재질로 형성하거나, 핸들(9)에 슬릿 또는 감시창(들여다보는 창)이 형성되거나 해도, 제1 스템(7)의 머리부(7b)를 핸들(9)의 외부로부터 보는 것이 가능해진다.

또, 본 실시형태의 과잉 조임 방지 장치(2)에서는, 제1 스템(7)의 수나사부(7c) 및 대좌부(6)의 나사구멍(6a)은, 압축 코일 스프링(10)의 내측에 배치되어 있다. 이 구성에서는, 압축 코일 스프링(10)의 내측에 있어서, 대좌부(6), 제1 스템(7), 및 당해 제1 스템(7)의 내부에 삽입된 제2 스템(8)의 3개의 부품을 배치하는 것이 가능하게 되어, 당해 과잉 조임 방지 장치(2)의 소형화를 달성하는 것이 가능해진다.

본 실시형태의 밸브(1)는, 상기한 과잉 조임 방지 장치(2)와, 밸브체(4)와, 밸브시트(5)를 구비하고 있다. 이와 같이 구성된 밸브(1)는, 과잉 조임 방지 장치(2)를 구비하고 있는 것에 의해, 나사 부분의 구조가 간단하고, 또한, 밸브(1)의 닫힘 동작시에 있어서 밸브체(4)를 압압하는 제2 스템(8)이 정지한 후에 긴 구멍(12)을 가지는 제1 스템(7)이 압축 코일 스프링(10)을 줄이면서 닫힘 방향(A1)으로 진행하고, 제1 스템(7)의 머리부(7b)가 대좌부(6)에 맞닿았을 때에 밸브(1)의 조임이 완료되므로, 기구적으로 과잉 조임을 방지하는 것에 의해, 사용자가 핸들(9)에 과잉 회전력을 주어도 확실하게 소정의 조임력으로 밸브(1)를 조이는 것이 가능하다.

[산업상 이용가능성]

본 발명은, 밸브의 과잉 조임 방지 장치, 및 그것을 구비한 밸브에 이용 가능하다. 더욱 자세하게는, 본 발명은, 나사 부분의 구조가 간단하고, 또한, 사용자가 회전 조작 부재에 과잉 회전력을 주어도 확실하게 소정의 조임력으로 밸브를 조이는 것이 가능한 밸브의 과잉 조임 방지 장치에 이용 가능하고, 수동으로 회전 조작되는 수동 밸브일지라도 널리 이용 가능하다. 따라서, 상기 실시형태에 개시되는 바와 같은 다이어프램 밸브 이외에도, 유체의 유량이나 압력을 조정 가능한 수동 밸브라면 널리 적용하는 것이 가능하다.

1: 밸브
2: 과잉 조임 방지 장치
3: 밸브상자
4: 밸브체
5: 밸브시트
6: 대좌부
7: 제1 스템
7a: 원통부
7b: 머리부
7c: 수나사부
7d: 삽입 공간
8: 제2 스템
8a: 막대모양부
8b: 하단부
9: 핸들(회전 조작 부재)
9a: 핸들 하부
9b: 핸들 상부
9c: 상부 관통구멍
10: 압축 코일 스프링(압축 스프링)
11: 연결 핀
12: 긴 구멍
13: 스프링 프레서
14: 다이어프램 프레서
A: 개폐 방향
A1: 닫힘 방향

Claims

밸브의 밸브체가 밸브시트(弁座)에 접촉한 상태에서 과잉으로 조여지는 것을 방지하는 과잉 조임 방지 장치로서,
상기 밸브체가 개폐하는 개폐 방향을 따라 나사구멍이 형성된 대좌부(台座部)와,
상기 나사구멍에 나사결합하는 수나사부가 외주면에 형성된 원통부, 및 상기 원통부의 선단측 단부에 마련된 머리부를 가지고, 상기 원통부 및 상기 머리부의 내부에 있어서 상기 개폐 방향으로 연장하는 연속된 삽입 공간이 형성된 제1 스템과,
상기 제1 스템의 삽입 공간의 내부에 상기 개폐 방향으로 이동 자유롭게 삽입된 막대모양부를 가지고, 상기 막대모양부의 단부가 상기 원통부보다도 상기 대좌부의 안쪽으로 돌출해서 상기 밸브체를 닫히는 방향으로 압압(押壓)하는 것이 가능한 제2 스템과,
상기 제1 스템의 머리부의 외주를 덮도록 배치되고, 회전 조작 가능한 형상을 가지는 회전 조작 부재와,
상기 회전 조작 부재에 있어서의 상기 대좌부에 가까운 측의 부분과 상기 제1 스템의 머리부 사이에서 상기 개폐 방향으로 압축된 상태로 끼여 있는 압축 스프링과,
상기 개폐 방향과 교차하는 방향으로 연장하도록 배치된 연결 핀으로서, 상기 제1 스템의 상기 머리부, 상기 제2 스템의 상기 막대모양부, 및 상기 회전 조작 부재를 서로 상대 회전할 수 없도록 연결하는 연결 핀
을 구비하고 있으며,
상기 제1 스템의 상기 머리부는, 상기 대좌부의 상기 나사구멍의 내경보다 큰 외경을 가지고, 상기 머리부에는, 상기 개폐 방향으로 연장하는 긴 구멍이 형성되고,
상기 연결 핀은, 상기 긴 구멍에 삽입되고, 이것에 의해, 상기 제1 스템은, 상기 회전 조작 부재 및 상기 제2 스템에 대해서 상기 개폐 방향으로의 상대적인 이동이 허용되고 있는,
것을 특징으로 하는 밸브의 과잉 조임 방지 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 조작 부재는, 상기 제1 스템의 상기 머리부의 위치를 회전 조작 부재의 외부에서 보고 확인(視認)할 수 있도록 구성되어 있는, 밸브의 과잉 조임 방지 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 회전 조작 부재에는, 상기 제1 스템의 상기 머리부가 회전 조작 부재의 외부로 돌출 가능한 관통구멍이 형성되고,
상기 머리부는, 상기 관통구멍을 통해 상기 회전 조작 부재로부터 외부로 출몰 가능한 위치에 배치되어 있는, 밸브의 과잉 조임 방지 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 스템의 머리부는, 상기 대좌부의 선단부에 있어서의 나사구멍의 주변부에 맞닿은 상태에서는, 머리부의 선단이 상기 회전 조작 부재의 상기 관통구멍의 개구 가장자리와 일치하는 위치로 되도록 배치되는, 밸브의 과잉 조임 방지 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 스템의 상기 수나사부 및 대좌부의 나사구멍은, 상기 압축 스프링의 내측에 배치되어 있는, 밸브의 과잉 조임 방지 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 과잉 조임 방지 장치와,
상기 제2 스템에 의해서 닫히는 방향으로 압압되는 밸브체와,
상기 밸브체가 닫힌 위치에서 밸브체에 맞닿는 위치에 배치된 밸브시트
를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 밸브.