JP2017133679A - バルブボデーのクランプ防止構造とその防止構造を備えたバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】配管作業時などにバルブのボデー部分が工具でクランプされるのを防ぎ、配管後におけるバルブの弁座シール性や外部シール性を確保することができるバルブボデーのクランプ防止構造とその防止構造を備えたバルブとを提供する。
【解決手段】ボデー２の外周面９をクランプ工具１８でクランプする際に、クランプが不安定状態となる突起部１６をボデー２の外周面９の表裏面にそれぞれ設けるとともに、互いの突起部１６を左右及び／又は上下にずらして配置することにより、ボデー２をクランプする際にバルブ本体１が回転して不安定状態となるようにして、バルブにねじ込みにより配管を接続する際に、作業者に突起部が設けられている位置がクランプ用の工具掛け部ではないことに気付かせることにより、ボデー２部分がクランプ工具１８でクランプされることを防ぎ、ボデー２に外力が加わりシール面が変形することを防止できるように構成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、バルブにねじ込みにより配管を接続する際に、バルブボデー（特に弁座シール部位の近傍領域）を工具でクランプすること防止するバルブボデーのクランプ防止構造とその防止構造を備えたバルブに関する。

従来から、設備及び機械装置などに流体（気体及び液体）を供給するとともに必要により流体の流れを制御するため、配管とバルブを接続した配管系が随所で使用されている。

通常、回転弁等のバルブにパイプ（配管）をねじ込みにより接続して配管施工する方法には、固定された配管に対してバルブを取付ける方法と、固定されたバルブに対して配管を取付ける方法とがある。固定された配管にバルブを取付ける場合には、バルブの配管取付け用管用ネジが加工された接続部側に設けてあるスパナ掛け部にスパナ等の工具(例えば、ＪＩＳ Ｂ ４６０４に規定されるモンキーレンチ等)を掛け、この工具でバルブを回転させて配管にねじ込むように施工する。一方、固定されたバルブに対して配管を取付ける場合には、バルブの配管取付け側の配管取付け用管用ネジが加工された接続部側に設けてあるスパナ掛け部に工具を掛け、この工具でバルブの回転を防ぎながら、配管をレンチ等の別の工具で回転させてバルブにねじ込むように施工するのが一般的である。

この様に配管をねじ込みにより接続されるバルブとしては、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されたバルブが知られている。特許文献１のバルブは、バルブ本体にハンドルの軸部品が挿入されて構成され、ハンドルを回動させて弁体を昇降させることにより、水流を制御できるように構成されている。また、特許文献２のバルブはバルブボデー内周側に設けた球面部を有する弁体収納部に外周面に半球状の球面部を有する弁体が収納されており、この弁体にはバルブボデーの装着穴を挿通した上ステムが軸装され、この上ステムの上端に設けたハンドルにより弁体を回動させ、バルブボデー及び弁体に設けた流路を切換えて流体を制御できるように構成されている。

特開２０００−８８１５９号公報 ＷＯ２０１５／０１６３８０号公報

特許文献１に示すバルブでは、胴部分に弁体の昇降スペースに対応して直線的に形成された平面部があり、このバルブボデーの平面部に工具を掛けてクランプされるおそれがある。このように、バルブの胴部分を挟み込んで配管接続する場合、胴部分と六角部分との間の接合部分にねじの締付け荷重による応力が集中したり、バルブボデーが変形したりし易くなる。その結果、バルブボデーの弁座シール面が変形してしまい、このシール面に対して弁体のシール部材が正しくシールできなくなって、流体のシート漏れや外部漏れなどの発生につながる可能性がある。

特許文献２に示すバルブでは、バルブボデー部分の表裏面（側面）には、排気孔用横穴を加工するための鋳物ブラインド座や、バルブの開閉状態の確認用のスイッチ取付け用の取付け座が設けられることが多く、実際の作業では、これらの座を両側から万力でクランプしてバルブを固定したり、締付工具でクランプしたりしてねじ込み接続が行われてしまう場合がある。しかも、これらの座は、バルブボデー部分からの出っ張り寸法が設計的に必要な大きさで設定され、かつ座面が平坦面で成形されることが多いため、クランプ用の座と誤解されやすい。一方、仮に、これら鋳物ブラインド座やスイッチ取付け用座などを設けない場合でも、鋳物座が胴部分に残ることで、この鋳物座をクランプして配管接続する可能性が高い。このブラインド座がバルブ配管時にバルブを固定するために誤ってクランプされたり、配管時のクランプ座であると誤解されて工具によりクランプされたりすると、流体のシート漏れや外部漏れなどの発生につながる可能性がある。

本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、配管作業時などにバルブボデー部分が工具でクランプされるのを防ぎ、配管後におけるバルブの弁座シール性や外部シール性を確保することができるバルブボデーのクランプ防止構造とバルブとを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、バルブボデーの外周面をクランプ工具でクランプする際に、クランプが不安定状態となる突起部をボデー外周面の何れかの位置に突設したことを特徴とするバルブボデーのクランプ防止構造である。

請求項２に係る発明は、前記バルブボデーの外周面のうちの表裏面の何れか一方又は双方に突起部を設けたバルブボデーのクランプ防止構造である。

請求項３に係る発明は、前記バルブボデーの表裏面の何れか一方又は双方に座面部を設け、この座面部上の少なくとも一方側にクランプが不安定状態となる突起部を設けたバルブボデーのクランプ防止構造である。

請求項４に係る発明は、前記バルブボデーの表裏面にそれぞれ突起部を設け、互いの突起部を左右及び／又は上下にずらして配置し、バルブボデーをクランプする際に、バルブが回動して不安定状態となるようにしたバルブボデーのクランプ防止構造である。

請求項５に係る発明は、前記突起部は、球面又はアール面或いは変形面であるバルブボデーのクランプ防止構造である。

請求項６に係る発明は、バルブボデーのクランプ防止構造を備えたことを特徴とするバルブである。

請求項１に係る発明によると、バルブボデー（以下、「ボデー」という。）の外周面の何れかの位置に突起部が突設されるため、配管作業時に作業者がその突起部を視認することにより、作業者にボデー外周面のその位置がクランプ時の工具掛け部ではないことに気付かせることができるので、ボデー部分がクランプ工具でクランプされるのを防ぐことができる。また、突起部の存在を見落とした作業者がボデーの外周面をクランプ工具でクランプしようとしても、突起部が存在することにより不安定なクランプ状態となるので、作業者にその位置がクランプ用の工具掛け部ではないことを気付かせ、ボデー部分がクランプ工具でクランプされることを防ぐことができる。

請求項２に係る発明によると、ボデーの外周面のうち表裏面の何れか一方又は双方に突起部を設けるため、配管作業時に作業者が突起部を視認することができる可能性が増加して、作業者がボデー外周面のその部分がクランプ時の工具掛け部ではないことに気付き易くすることができるので、ボデー部分がクランプ工具でクランプされることを防ぐことができる。また、万が一突起部の存在を見落とした作業者がボデーの外周面をクランプ工具でクランプしようとしても、突起部が存在することにより不安定なクランプ状態となるので、作業者にその位置がクランプ用の工具掛け部ではないことを気付かせ、ボデー部分がクランプ工具でクランプされることを防ぐことができる。

請求項３に係る発明によると、ボデーの外周面の表裏面の何れか一方又は双方に座面部を設け、この座面部上の少なくとも一方側にクランプが不安定状態となる突起部を設けるため、ボデーの外周面に鋳物ブラインド座、取付け座及び鋳物座等の座面部が形成される場合であっても、配管作業時に作業者が座面部に形成された突起部を視認することにより、作業者に座面部がクランプ時の工具掛け部ではないことに気付かせることができるので、座面部がクランプ工具でクランプされることを防ぐことができる。また、突起部の存在を見落とした作業者が座面部をクランプ工具でクランプしようとしても、突起部が存在することにより不安定なクランプ状態となるので、作業者に座面部がクランプ用の工具掛け部ではないことを気付かせ、座面部がクランプ工具でクランプされることを防ぐことができる。

請求項４に係る発明によると、ボデーの外周面の表裏面にそれぞれ突起部を設け、互いの突起部を左右及び／又は上下にずらして配置するため、突起部の存在を見落とした作業者が突起部を設けたボデーの外周面をクランプ工具でクランプすると、クランプ工具が突起部を介してクランプする力が偶力としてバルブに作用し、回転モーメントが発生してバルブを回動させるので、作業者にその位置がクランプ用の工具掛け部ではないことを気付かせ、ボデー部がクランプ工具でクランプされることを防ぐことができる。

請求項５に係る発明によると、突起部は球面又はアール面或いは変形面であるため、クランプ工具で突起部をクランプした際に、突起部が存在することにより不安定なクランプ状態となったり、クランプする力が偶力としてバルブに作用して回転モーメントが発生してバルブを回動させたりするので、作業者にその位置がクランプ用の工具掛け部ではないことを気付かせ、ボデー部がクランプ工具でクランプされることを防ぐことができる。

請求項６に係る発明によると、バルブがボデーのクランプ防止構造を備えているため、配管作業時にクランプ工具でボデーをクランプすることを確実に防止して、ボデーの変形を生じさせることなくバルブに配管を接続することができるので、ボデー内周面のシール部の精度を維持してこのシール部に弁体のシール部材を正確に当接シールさせ、流体のシール漏れや外部漏れを確実に防止することができる。

本発明のバルブの一の実施形態を示す斜視図である。 図１のバルブの横断面図である。 図１のバルブの縦断面図である。 本発明のバルブの他の実施形態を示し、クランプ工具でクランプした状態の平面図である。 本発明のバルブのさらに他の実施形態を示す正面図である。 図５のバルブをクランプ工具でクランプした状態の側面図である。 図５のバルブをＡ−Ａ線で切断し、上方視した図である。

以下に、本発明におけるバルブボデーのクランプ防止構造とその防止構造を備えたバルブとの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、本発明におけるバルブの第１実施形態の斜視図、図２においては、図１のバルブの縦断面図、図３においては、図１のバルブの縦断面図を示している。
本発明のバルブ（以下、バルブ本体１という）は、ボデー２、弁体３、蓋部材４、シール部材５、ばね部材６、ハンドル７を有している。弁体３に装着されているシール部材５は略円盤状であり、弁体３を９０度毎に回動することにより、断面略円形の流路を有する排出口１３や、流出入口２４のシール部１５に順次密着して弁座シール部を構成する。

このバルブ本体１では、ボデー２の胴部８の外周面９の表裏面に座面部１０が設けられ、この座面部１０の一方側に突起部１１が形成されている。突起部１１は球面突状に形成され、この突起部１１により図示しないクランプ工具がボデー２の座面部１０をクランプすることを規制するクランプ防止構造を構成している。このクランプ防止構造について、以下に詳述する。

本実施形態では、上記のようにボデー２の胴部８の外周面９の座面部１０に突起部１１を形成したことで、この突起部１１を視認することによりクランプ用の工具掛け部ではないことを確認することができる。また、この突起部１１を設けたことにより、突起部１１の存在を見落とした作業者が座面部１０をクランプ工具でクランプしようとしても、突起部１１の球面がクランプ工具の平面に当接し、突起部を設けていない座面部とクランプ用工具との接触面積よりも小さい面積で当接することになる。このため、バルブ本体１への配管のネジ接続作業の初期段階で、配管のネジ込み回転に伴ってバルブ本体１が回動して不安定な締付けとなるので、作業者に座面部１０がクランプ用の工具掛け部ではないことを気付かせ、座面部１０をクランプ用工具でクランプすることを確実に防止することができる。この結果、胴部８の両端側に形成した工具掛け部（八角面部）１２へクランプ工具の取付けを誘導し、この工具掛け部１２をクランプ工具で保持して配管のネジ接続作業を行わせることができるので、配管締付け時にボデー２の胴部８に外力が加わることによりシール面を変形させることを防止しつつ配管を接続することができる。

しかも、突起部１１は、加工代相当の微小な出っ張り寸法であれば十分にその機能を発揮できることから、突起部１１を切削等の加工で除去可能な大きさに設定すれば、この突起部１１を除去して座面部１０をブラインド座やスイッチ取付け用座として簡便に使用できる。従って、低コストでボデー２を製作でき、バルブ本体１のコンパクト性も維持可能となる。

座面部１０は、ボデー２の胴部８の外周面９の表裏面の何れか一方、或は双方に設けられていればよく、この座面部１０上の少なくとも一方側に突起部１１が形成される。座面部１０が胴部８の外周面９の表裏面の双方に設けられている場合、突起部１１はこれらの何れか一方、或は双方に形成されていればよく、突起部１１の形成時には、座面部１０の中央からずれた位置に設けることが望ましい。これは、例えば、胴部８の表裏面に設けた座面部１０に対して突起部１１を非対称位置に形成することで、誤ってクランプ工具でボデー２をクランプした際に、クランプ工具から突起部１１を介してバルブ本体１をクランプする力は偶力としてバルブ本体１に作用するので、バルブ本体１には回転モーメントが発生してバルブ本体１が回動し、作業者に座面部１０がクランプ用の工具掛け部ではないことを気付かせ、クランプ工具により座面部１０をクランプすることを確実に防止することができるためである。

ボデー２には、予め両側に座面部１０を設けるようにし、これら座面部１０の排出口１３の穿孔位置に突起部１１を形成するとよい。この場合、ボデー２の任意の側の座面部１０に排出口１３を穿孔する際に、穿孔作業と同時に不要な突起部１１を切削除去することができる。このため、突起部１１の除去作業を別途必要とすることがなく、残りの突起部１１をクランプ防止用として残すことも可能になる。図示しないが、突起部１１は、球面突状以外であってもよく、例えば、円錐状や尖頭球状などの各種形状に設けることも可能である。

さらに、本実施形態においては、図２、図３に示すように、胴部８から工具掛け部１２にかけて、テーパ状の肉厚部１４を設けている。この肉厚部１４の形成により、胴部分と工具掛け部との間にくぼみを有する一般的なバルブに比較して、胴部８と工具掛け部１２との間の強度が飛躍的に向上する。そのため、配管接続時の締付け荷重による応力集中を確実に防止し、ボデー２の変形によるシール部１５のゆがみを防いで配管接続後のシール性を確保できる。

なお、作業者が誤って座面部１０をクランプ工具でクランプして配管作業を行ってしまった場合には、突起部１１にクランプ工具の押圧力が集中することから、突起部１１が変形したり、突起部１１にパイプレンチ等のクランプ工具の圧痕が残ったりする。これにより、弁座漏れの一因がクランプ工具により座面部１０がクランプされたものであることを認識することができる。

次いで、本発明におけるバルブボデーのクランプ防止構造とその防止構造を備えたバルブとの他の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図４においては、本発明におけるバルブの第２実施形態の平面図を示している。なお、前述した図１乃至図３のバルブと共通する部位については同じ符号を使用する。
図４において、本実施形態では、ボデー２の胴部８の外周面９の表裏面（側面）に座面部１０を設け、この座面部１０の双方に、図中、ドットを付している突起部１６を形成している。この突起部１６は偏向したアール面（変形面）状に形成され、表裏面の突起部１６の先端１７とクランプ工具１８のクランプ面１９との当接部２０が同軸上で対向しないように設けられている。

本実施例は、バルブボデーの表裏面で突起部とクランプ工具のクランプ面との当接部が同一軸線上で対向しないように設けた突起部の非対称構造の一例であり、この突起部の非対称構造を便宜的に「左右非対称突起」と称する。

本実施形態では、上記のようにボデー２の胴部８の外周面９の表裏面に設けた座面部１０に突起部１６を設けたことで、この突起部１６を視認してクランプ用の座部でないことを確認することができる。また、この突起部１６の存在を見落とした作業者が座面部１０をクランプ工具１８でクランプすると、突起部１６が変形面状に形成されているため、ボデー２の胴部８の表面側に形成された突起部１６ａの先端１７ａとクランプ工具１８ａのクランプ面１９ａとの当接部２０ａと、ボデー２の胴部８の裏面側に形成された突起部１６ｂの先端１７ｂとクランプ工具１８ｂのクランプ面１９ｂとの当接部２０ｂとが、同軸上で対向しない。このため、クランプ工具１８ａのクランプ面１９ａから突起部１６ａに作用するクランプ力Ｆ_１２１と、クランプ工具１８ｂのクランプ面１９ｂから突起部１６ｂに作用するクランプ力Ｆ_２２２は、偶力としてバルブ本体１に作用して回転モーメントを生じさせるので、バルブ本体１は矢印２３の方向に回動する。
この結果、バルブ本体１の流出入口２４の軸芯が配管軸２５に対してずれを生じるので、作業者に座面部１０がクランプ用の工具掛け部ではないことを気付かせ、胴部８の両端側に形成した工具掛け部（八角面部）１２へクランプ工具の取付けを誘導し、この工具掛け部１２をクランプ工具で保持して配管のネジ接続作業を行わせるので、座面部１０をクランプ用工具でクランプすることを確実に防止することができる。

なお、ボデー２の胴部８の表裏面に設けた座面部１０に形成する突起部１６の幅は、クランプ工具１８のクランプ面１９の幅の範囲内であることが好ましい。

次いで、本発明におけるバルブボデーのクランプ防止構造とその防止構造を備えたバルブとのさらに他の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図５及び図６に示すバルブは、水道等に使用される流体制御用のバルブであり、バルブ本体３１のバルブボデー３２内に配した図示しない弁体をハンドル３３を回動させることにより昇降させ、流路３４を開閉する構造である。図５においては、本発明におけるバルブの第３実施形態の正面図を示して、図６においては、図５バルブの側面図を示している。

図５において、本実施形態では、ボデー３２の表裏面（側面）の外周面３５に座面部を設けることなく、図中、ドットを付して示す突起部３６を形成している。この突起部３６は、図６に示す様に、ボデー３２の表裏面の外周面３５に上下非対称に設けた非対称構造の一例であり、この突起部の非対称構造を便宜的に「上下非対称突起」と称する。

このようにボデー３２の表裏面の外周面３５に突起部３６を上下非対称に設けたことにより、この突起部３６を視認して外周面３５がクランプ用の部位でないことを確認することができる。

また、この突起部３６の存在を見落とした作業者が外周面３５をクランプ工具３７でクランプすると、突起部３６が上下非対称に設けられているため、図６に向かって、ボデー３２の右側の外周面３５ａに形成された突起部３６ａとクランプ工具３７のクランプ面３８ａとの当接部３９ａと、ボデー３２の左側の外周面３５ｂに形成された突起部３６ｂとクランプ工具３７のクランプ面３８ｂとの当接部３９ｂとが、同軸上で対向しない。このため、クランプ工具３７のクランプ面３８ａから突起部３６ａに作用するクランプ力Ｆ_３４０と、クランプ工具３７のクランプ面３８ｂから突起部３６ｂに作用するクランプ力Ｆ_４４１は、偶力としてバルブ本体３１に作用して回転モーメントを生じさせるので、バルブ本体３１は回動して矢印４２の方向に傾倒することになる。
この結果、作業者に外周面３５がクランプ用の工具掛け部ではないことを気付かせ、ボデー３２の両端側に形成した工具掛け部（六角面部）４３へクランプ工具３７の取付けを誘導し、外周面３５をクランプすることを確実に防止することができる。

この上下非対称突起は、前述の左右非対称突起と組み合わせて使用することもできる。図７は、バルブ本体３１に上下非対称突起と前述の左右非対称突起を組み合わせて設けた場合の実施例であり、図５のＡ−Ａ線でバルブ本体３１を切断し、上方視した状態を表しており、中央の円形はステム軸４４の断面である。この実施例では、ボデー３２に座面部を設けることなく、突起部３６はボデー外周面に一体成形されている。図７において、ドットを付して示す突起部３６は、配管方向に横長に形成されており、一方の端部の突起高さを高くし、他端部に向けて突起部３６の高さが曲線状に低くなる変形面に形成するとともに、ボデー３２の表裏面に形成する突起部３６ａ、３６ｂをステム軸を挟んで点対称となる関係に設けているので、クランプ用工具で突起部３６をクランプした際に、クランプ工具のクランプ面と突起部３６ａ、３６ｂの先端との当接部は同軸上で対向しない。

このように、上下非対称突起と左右非対称突起を組み合わせて使用することにより、クランプ工具でバルブ本体３１の外周面３５をクランプした場合には、上下非対称突起の存在によりバルブ本体３１は流路３４の中心軸周りの回動とともに、左右非対称突起の存在によりバルブ本体３１はステム４４の軸芯周りに回動するので、２軸回りの回動が組み合わさった本体３１の回動は、１軸回りのみの回動よりもさらに顕著となる。このため、より明確に作業者にボデー３２の外周面３５がクランプ用の工具掛け部ではないことを気付かせ、クランプ工具によりボデー３２の外周面３５をクランプすることを確実に防止することができる。

以上説明した様に、本発明におけるバルブボデーのクランプ防止構造とその防止構造を備えたバルブによれば、バルブにねじ込みにより配管を接続する際に、作業者に突起部が設けられている位置がクランプ用の工具掛け部ではないことに気付かせることにより、バルブのボデー部分がクランプ工具でクランプされることを防ぐことができるため、配管締付け時にボデーに外力が加わりシール面を変形させることを防止して配管を接続することができるので、その効果は非常に大きい。

１、３１ バルブ本体
２、３２ バルブボデー
３ 弁体
４ 蓋部材
５ シール部材
６ 皿ばね（ばね部材）
７、３３ ハンドル
９、３５ 外周面
１０ 座面部
１１、１６、３６ 突起部
１２、４３ 工具掛け部
１８、３７ クランプ工具

Claims (6)

1. バルブボデーの外周面をクランプ工具でクランプする際に、クランプが不安定状態となる突起部をボデー外周面の何れかの位置に突設したことを特徴とするバルブボデーのクランプ防止構造。
2. 前記ボデーの外周面のうちの表裏面の何れか一方又は双方に突起部を設けた請求項１に記載のバルブボデーのクランプ防止構造。
3. 前記ボデーの表裏面の何れか一方又は双方に座面部を設け、この座面部上の少なくとも一方側にクランプが不安定状態となる突起部を設けた請求項１又は２に記載のバルブボデーのクランプ防止構造。
4. 前記ボデーの表裏面にそれぞれ突起部を設け、互いの突起部を左右及び／又は上下にずらして配置し、ボデーをクランプする際に、バルブが回転して不安定状態となるようにした請求項乃至３の何れか１項に記載のバルブボデーのクランプ防止構造。
5. 前記突起部は、球面又はアール面或いは変形面である請求項１乃至４の何れか１項に記載のバルブボデーのクランプ防止構造。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載のバルブボデーのクランプ防止構造を備えたことを特徴とするバルブ。

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