JP2000356272A - ボール弁のシート構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 閉操作時のシールのための油膜形成の給脂は
必要なく、確実なシール性を確保することができ、トル
クの増大を招くことなく容易に開閉操作することができ
るボール弁のシート構造を提供する。 【解決手段】 弁箱シート３１の弁箱シール面３２に全
周にわたる環状の油脂注入溝３３を形成するとともに、
油脂注入溝３３に連通する給脂経路を弁箱１および弁箱
シート３１に設け、弁体シート３５の弁体シール面４１
に油脂注入溝３３に圧接する環状のゴム製シート４２を
植設したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス輸送用管路等
に使用するボール弁のシート構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のボール弁としては、例えば図５
に示すようなものがある。図５において、弁箱１は、両
側に配管（図示省略）に対する挿口２を有し、各挿口２
の奥端側に弁箱内空間３と挿口２とを連通する弁箱ポー
ト４を有し、弁箱ポート４の開口周縁部に金属製の弁箱
シート５を設けている。

【０００３】弁箱内空間３には弁棒６の軸心廻りに回転
する弁体７を配置しており、弁体７は両側の弁箱ポート
４を連通する弁体流路８を有し、弁体流路８に直交する
方向の両側位置に、弁箱シート５に圧接する金属製の弁
体シート９を設けている。弁箱シート５は、弁箱ポート
４の開口周縁部に形成した座ぐり部１０に、弁体シート
９に向けて出退自在に配置するとともに、ピン５ａによ
って一定距離以上に抜け出ることを防止しており、座ぐ
り部１０の奥端に弁箱シート５を弁体シート９に向けて
付勢する皿ばね１１を配置している。

【０００４】弁箱１には、弁箱ポート４に連通して放散
管１２を接続し、給脂口１３に連通して給脂管１４を接
続しており、給脂口１３は給脂孔１５を通して座ぐり部
１０の奥端側に連通し、弁箱シート５に形成した貫通孔
５ｂによって座ぐり部１０の奥端側と弁箱シール面５ｃ
とが連通している。この構成により、全閉時には弁箱シ
ート５を弁体シート９に圧接させ、給脂管１４を通して
供給する油脂により弁体シート９と弁箱シート５との気
密性を確保する。全開時には弁体流路８の両端開口を弁
箱ポート４に対応させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成において、弁箱シート５と弁体シート９はメタル
タッチであるために、ガスの漏洩を完全に防止するため
には油脂膜が必須である。この油脂膜の形成は、弁体７
の閉操作に伴って行なう必要がある。メタルタッチに代
えてゴム製のシートを採用する場合には、長期間にわた
ってゴム製シートが相手のメタルシートに圧接する状態
を保持すると、ゴム製シートのシール面がメタルシート
のシール面に固着し、開操作時のトルクが大きくなり、
ゴム製シートが損傷する問題がある。

【０００６】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、閉操作時に給脂することなく確実なシール性を確保
することができ、しかも、長期間にわたって閉状態を維
持してトルクの増大を招くことなく容易に開閉操作する
ことができるとともに、シートが損傷することがないボ
ール弁のシート構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１に係る本発明のボール弁の弁体構造
は、弁箱の内部に弁棒の軸心廻りに回転する弁体を配置
し、弁体に弁箱の両側に形成した弁箱ポート間を連通す
る弁体流路を形成し、弁体流路に直交する方向において
弁体の両側位置に金属製の弁体シートを設けるととも
に、弁箱ポートの開口周縁部に弁体シートに圧接する金
属製の弁箱シートを設けたボール弁において、弁箱シー
トの弁箱シール面に全周にわたる環状の油脂注入溝を形
成するとともに、油脂注入溝に連通する給脂経路を弁箱
および弁箱シートに設け、弁体シートの弁体シール面に
油脂注入溝に圧接する環状のゴム製シートを植設したも
のである。

【０００８】上記した構成により、弁体の全閉操作に先
立って給脂経路を通して油脂を油脂注入溝に注入し、全
閉状態において弁箱シートの弁箱シール面と弁体シート
の弁体シール面とを当接させ、ゴム製シートを油脂注入
溝に圧接させる。ゴム製シートのシール面と油脂注入溝
の底面との間に油脂膜を形成する。このように全閉状態
ではゴム製シートが油脂注入溝に圧接することによりシ
ール能が発揮され、油脂膜が補完的にシール能を発揮す
る。ゴム製シートのシール面と油脂注入溝の底面との間
に油脂膜が存在することで、長期間にわたって全閉状態
を保持してもゴム製シートが弁箱シートに固着せず、弁
体の開操作時にはゴム製シートの摺動が円滑なものとな
り、操作トルクが増大することがない。油脂膜の基本的
な作用はゴム製シートの固着を防止することにあり、シ
ールを主たる目的とするものではないので、閉操作時の
シールの為の油脂膜形成の給脂は必要なく、定期的にあ
るいは適宜に補給すれば良い。

【０００９】請求項２に係る本発明のボール弁の弁体構
造は、弁体シートが、弾性を有する円板体で中心部にお
いて弁体に固定装着する支持部と、弁箱シートに圧接す
る弁体シール面を形成するとともにゴム製シートを植設
する環状のシート部とを気密に接合固定してなり、弁体
にシート部に当接する環状の支点部を設けたものであ
る。

【００１０】この構成により、ゴム製シートが油脂注入
溝に圧接する全閉状態において、弁体シートに作用する
流体の圧力は支持部の円板体を下流側に撓ませる力とし
て作用する。この力に抗して支点部がシート部を受け止
めることにより、円板体が中心部と支点部間において下
流側に撓み、逆に周縁側のシート部が上流側に変位して
弁箱シートに押圧される。したがって、制止する流体の
圧力が弁体シートの弁体シール面およびゴム製シートを
弁箱シートの弁箱シール面に押圧する力として作用し、
自己シール性が発揮される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。先に図５において説明したものと
同様の作用を行なう部材については、同一番号を付して
説明を省略する。図１〜図４において、弁箱シート３１
の弁箱シール面３２には、所定深さ（０．２ｍｍ）の油
脂注入溝３３を全周にわたって環状に形成しており、給
脂経路である貫通孔３４が油脂注入溝３３に連通してい
る。貫通孔３４は給脂口１３および給脂管１４に連通し
ている。

【００１２】弁体シート３５は、弾性を有する円板体
（ステンレス製）からなる支持部３６と、支持部３６の
周縁部に固定する環状のブロック（炭素鋼）からなるシ
ート部３７とを有している。支持部３６は中心部をボル
ト３８で弁体７に固定し、支持部３６と弁体７の間にＯ
リング３６ａを介在させて気密性を確保している。シー
ト部３７はボルト３９で支持部３６に固定し、シート部
３７と支持部３６の間にＯリング４０を介在させて気密
性を確保している。

【００１３】図３に示すように、シート部３７は、弁箱
シートに圧接する弁体シール面４１を有し、弁体シール
面４１に環状のゴム製シート４２を植設している。ゴム
製シート４２は、全開状態において弁体シール面４１か
ら所定寸法（約０．９ｍｍ）だけ突出しており、全閉状
態において油脂注入溝３３に圧接する。シート部３７の
背面側には、弁体７に設けた環状の支点部４３が当接し
ている。

【００１４】以下、上記した構成における作用を説明す
る。図２に示すように、全開状態では、弁体７の弁体流
路８が両側の弁箱ポート４を連通する。弁体７の全閉操
作に先立って、給脂管１４、給脂口１３、貫通孔３４の
給脂経路を通して油脂を油脂注入溝３３に注入する。図
１に示す全閉状態において、弁体シート３５はその弁体
シール面４１において弁箱シート３１の弁箱シール面３
２に当接し、ゴム製シート４２が油脂注入溝３３に圧接
し、ゴム製シート４２のシール面と油脂注入溝３３の底
面との間に油脂膜を形成する。この状態で、ゴム製シー
ト４２が油脂注入溝３３に圧接することによりシール能
を発揮し、油脂膜が補完的にシール能を発揮する。

【００１５】また、ゴム製シート４２のシール面と油脂
注入溝３３の底面との間に油脂膜が存在することで、長
期間にわたって全閉状態を保持してもゴム製シート４２
が弁箱シート３１に固着せず、弁体７の開操作時にはゴ
ム製シート４２および弁体シート３５の摺動が円滑なも
のとなり、操作トルクが増大することがない。油脂膜の
基本的な作用はゴム製シート４２の固着を防止すること
にあり、シールを主たる目的とするものではないので、
閉操作時のシールのための油膜形成の給脂はする必要は
なく、適宜に補給すれば良い。

【００１６】この全閉状態において、図４に示すよう
に、弁体シート３５に作用する流体（ガス）の圧力Ｆ１
は、支持部３６の円板体を下流側に撓ませる力として作
用する。この力に抗して支点部４３がシート部３７を受
け止めることにより、円板体が中心部と支点部４３の間
において下流側に撓み、逆に周縁側のシート部３７を上
流側に変位させる力Ｆ２を生じ、ゴム製シート４２を弁
箱シート３１に押圧する。したがって、制止する流体の
圧力Ｆ１が弁体シート３５の弁体シール面４１およびゴ
ム製シート４２を弁箱シート３１の弁箱シール面３２に
押圧する力Ｆ２として作用し、自己シール性が発揮され
る。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、全
閉状態でゴム製シートが油脂注入溝に圧接することによ
りシール能を発揮でき、ゴム製シートのシール面と油脂
注入溝の底面との間に油脂膜が存在することで、ゴム製
シートが弁箱シートに固着することを防止でき、弁体の
開操作時に操作トルクが増大しない。油脂膜はゴム製シ
ートの固着を防止するので、閉操作時のシールのための
油膜形成の給脂は不要となる。制止する流体の圧力が支
持部を撓ませ、弁体シートの弁体シール面およびゴム製
シートを弁箱シートの弁箱シール面に押圧する力として
作用するので、自己シール性が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるボール弁の全閉状
態を示す断面図である。

【図２】同ボール弁の全開状態を示す断面図である。

【図３】同ボール弁の要部を示す断面図である。

【図４】同ボール弁の要部を示す断面図である。

【図５】従来のボール弁を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 弁箱 ３ 弁箱内空間 ４ 弁箱ポート ７ 弁体 ８ 弁体流路 １０ 座ぐり部 １１ 皿ばね １３ 給脂口 １４ 給脂管 ３１ 弁箱シート ３２ 弁箱シール面 ３３ 油脂注入溝 ３４ 貫通孔 ３５ 弁体シート ３６ 支持部 ３７ シート部 ４１ 弁体シール面 ４２ ゴム製シート ４３ 支点部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱の内部に弁棒の軸心廻りに回転する
   弁体を配置し、弁体に弁箱の両側に形成した弁箱ポート
   間を連通する弁体流路を形成し、弁体流路に直交する方
   向において弁体の両側位置に金属製の弁体シートを設け
   るとともに、弁箱ポートの開口周縁部に弁体シートに圧
   接する金属製の弁箱シートを設けたボール弁において、 弁箱シートの弁箱シール面に全周にわたる環状の油脂注
   入溝を形成するとともに、油脂注入溝に連通する給脂経
   路を弁箱および弁箱シートに設け、弁体シートの弁体シ
   ール面に油脂注入溝に圧接する環状のゴム製シートを植
   設したことを特徴とするボール弁のシート構造。
2. 【請求項２】 弁体シートが、弾性を有する円板体で中
   心部において弁体に固定装着する支持部と、弁箱シート
   に圧接する弁体シール面を形成するとともにゴム製シー
   トを植設する環状のシート部とを気密に接合固定してな
   り、弁体にシート部に当接する環状の支点部を設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載のボール弁のシート構
   造。