JPH01206169A - 弁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、弁用シールリングの補強構造に関するもので
ある。

（ロ）　従来の技術 従来、各種の配管系において、水又は湯の供給先を変更
するための切換弁を設けることが一般に行われている。

この切換弁は、一つの流入部に対して複数の流出部を設
け、内蔵する弁の作動によって任意の流出部への流路を
開く構造である。

このような流路の切り換えのための切換弁としては、第
８図に示すものが従来の典型的な例である。

すなわち、切換弁の弁本体（５０）の内部に筒状の弁体
（５１）を回転可能に設け、この弁体（５１）の下端に
位置する開口゛部分を水又は湯の流入部とすると共に、
周壁に設けた孔（５２）を流出部とし、弁本体（５０）
には、それぞれ供給先が異なる流路（５３）（５４）を
形成し、孔（５２）をこれらの流路（５３）　（５４）
のいずれかに合わせるように弁体（５１）を回転操作す
ることによって、孔（５２）に流路（５３）（５４）の
一方を整合′させて、必要とする供給先へ水又は湯を送
り込むようにしているものである。

そして、弁体（５１）の周囲をシールするために、流路
（５３）（５４）のそれぞれの入口部分には、シールリ
ング（５５）（５６）が取り付けられる。これらのシー
ルリング（５５）（５６）はゴム等の弾性体を素材とし
、流路（５３）（５４）と同軸の環状体として形成され
る。

しかも、弁体（５１）との対向面は、この弁体（５１）
の外周面の曲率に合わせて曲面状に形成され、弁体（５
１）の内部から水に対してのシールａ能を果すようにし
ている。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点ところが、第８
図に示すように、止水時において、給水圧が異常に高く
なったりすると、シールリング（５５）（５６）の弁体
（５１）との密着部分が流路（５３）（５４）断面の中
心側に撓み変形する。これは、シールリング（５５）（
５６）の先端が突き出ている配置のため、水圧がその中
心方向へ向けて負荷されるからである。

このようにシールリング（５５）（５６）が撓み変形す
ると、弁体（５１）の外周面体するシール圧が低下して
、流路（５３）（５４）ｍへ流入してしまう止水不良を
生じる。

また、流路（５３）を開くように弁＃（５１）を回転さ
せたとき、他側の流路（５４）のシールリング（５６）
にも水圧がかかるので、前記と同様な変形によって水が
流入することもある。したがって、流路の切り換えの際
にも、使用しない供給先へ無駄に給水されてしまうこと
がある。なお、流路（５４）ｌ）７！Ｉを開けば、シー
ルリング（５５）の撓み変形によって流路（５３）（１
！！Ｉへ水が流入することがあるのも同様である。

（ニ）　問題点を解決するための手段 そこで、本発明では、周壁に流入部若しくは流出部を有
する弁本体内に、少なくとも一端に流入部若しくは流出
部としての開放端を有し、かつ周壁に弁本体の流入部若
しくは流出部と整合して流路を開く連通孔を開設した弁
体を回転自在に設け、上記弁本体の流入部若しくは流出
部への入口に、先端面が弁体の外周面に直交して密着す
る筒状のシールリングを設け、同シールリングの先端面
に、フッ素樹脂等の低摩耗性を有する樹脂を被着し、か
つ同シールリングの内周面に、同シールリングの中心側
への撓み変形を防止する筒状の補強リングを装着してな
る弁構造を提供せんとするものである。

（ホ）　作用・効果 本発明によれば、シールリングの内周面に筒状の補強リ
ングを装着して、同シールリングの内方への撓み変形を
防止しているために、従来のようにシールリングの撓み
変形により止水不良を生じるということがなく、水の漏
れ等も確実に防止して安定した弁の使用が可能となる。

しかも、弁体の外周面に密着するシールリングの先端面
に、フッ素樹脂等の低摩耗性を有する樹脂を被着してい
るために、弁体の回転を円滑にすることができ、流体の
流動制御が確実に行なえる。

（へ）　実施例 本発明の実施例を図面にもとづき詳説すれば、第１図に
示す（Ａ）は弁であり、同舟（Ａ）の弁本体（１）は、
円筒状であり、給水又は給湯源に配管が接続されるブツ
シュ（２）を下端の開口部分に螺着し、同ブツシュ（２
）との連通部分を流入部（３）として形成している。

また、弁本体（１）の周壁には、軸線が弁本体（１）の
中心を通る第１流出部（４）及び第２流出部（５）が形
成される。これらの第１．第２流出部（４）（５）は、
弁本体（１）から外部に突き出した筒部（４ａ）（５ａ
）の内部空間として形成され、これらの筒部（４ａ）（
５ａ）には、配管接続用の継手（図示せず）が連結され
る。

更に、弁本体（１）の上端壁（１ａ）の中央には孔（１
ｂ）が開設され、回礼（１ｂ）を挿通する軸部（６ａ）
を持つ弁体（６）が弁本体（１）と同軸となるように内
装されている。

弁体（６）の軸部（６ａ）は、操作用のハンドル（図示
せず）又は電気制御による駆動部に連設され、第１流出
部（４）側又は第２流出部（５）側への流路が弁体（６
）の回転によって切り換えられる。

すなわち、弁体（６）の周壁に開設した連通孔（６ｂ）
を、弁体（６）の回動によって、第１流出部（４）又は
第２流出部（５）　ｌに向けて流路を開放するものであ
る。なお、弁体（６）の上端には弁本体（１）内での回
転を円滑にするためのスリップワッシャ（７）が設けら
れ、更に上下端部の周壁には各々シール用の０リング（
８）（８°）が取り付けられる。

第１、第２流出部（４）（５）には、弁体（６）　０１
１から外部に向けて大径の段部（９）及び小径の段部（
１０）がそれぞれ形成される。

そして、弁体（６）の周面をシールするシールリング（
１１）が、補強環（１２）と一体的にこれらの段部（９
）（１０）を利用して流路断面と同軸上に装着されてい
る。

シールリング（１１）は、従来と同様にゴム、合成樹脂
及びその他の水密弾性体を素材とした筒状に形成される
。そして、その一端面は、弁体（６）の外周面の曲率に
合わせた湾曲面状のシール面（１１ａ）として形成して
いる。このシール面（１１ａ）部分は、２層状であり、
外部にはシール面（１１ａ）から屈曲する外層（ｌｌｂ
）を形成し、その末端に断面コ字状のフランジ（１１ｃ
）を半径方向に突き出して形成している。更に、内側に
位置する内層（１ｉｄ）は、外層（１１ｂ）よりも長い
軸線長さを持つように形成される。

一方、補強環（１２）は、シールリング（１１）の撓み
を規制するために一体化するもので、その素材は剛性の
大きな金属である。そして、この補強環（１２）は、先
端部に鍔部（１２ａ）を有し、第１図及び第２図に示す
ように、外層（１１ｂ）と内層（Ｉｌｄ）との間に嵌ま
り込んだ状態で、かつ鍔部（１２ａ）が断面コ字状のフ
ランジ（１１ｃ）に嵌入した状態で一体化される。

そして、補強環（１２）を一体止したシールリング（１
１）には、後述する本発明の補強リング（１３）を装着
し、同シールリング（１１）のフランジ（ｌｌｃ）を大
径の段部（９）に着座させ、且つ上記補強リング（１３
）の基端を小径の段部（１０）に対向する姿勢として、
第１、第２流路（４）（５）の入口に装着される。

このとき、フランジ（ｌｌｃ）は、その表面が弁体（６
）の連通孔（６ｂ）を経た弁体（６）内の流路側に位置
する。

以上の構成において、弁体（６）内に給水されたとき、
その水圧はシールリング（１１）の外層（１１ｂ）の表
面及びフランジ（１１ｃ）に負荷される。この場合、外
層（１１ｂ）に作用する水圧はシールリング（１１）の
中心方向を向き、外層（ｊｌｂ）及び内層（１１ｄ）を
中心側へ変形させようとする。ところが、フランジ（１
１ｃ）には、外層（１１ｂ）への水圧作用方向とは直交
する方向へ水圧が負荷されている。そして、フランジ（
ｌｌｃ）と外層（１１ｂ）とは一体物なので、外層（１
１ｂ）の中心側への変形に対してこれを規制する。

このように、水圧に対してシールリング（１１）のシー
ル面（ｌｌａ）の部分が撓み変形することがなく、その
結果給水圧が異常に高くなった場合でも、止水不良を生
じることはない。

更に、シールリング（１１）には補強環（１２）を一体
止しているので、弁体（６）が回転してもシールリング
（１１）の撓み変形が防止される。

このように、補強環（１２）を備えたことにより、弁体
（６）の回転時においてもシールリング（１１）の変形
がないので、水が漏れることなく使用できる。

なお、補強環（１２）は、水圧が高いときにシールリン
グ（１１）の変形を抑制する機能も果す。

かかる構成において、本発明の要旨は、シールリング（
１１）の内周面に筒状の補強リング（１３）を装着し、
同補強リング（１３）により同シールリング（１１）の
内方への撓み変形を防止すると共に、シールリング（１
１）の先端面に、フッ素樹脂等の低摩耗性、耐熱性、及
び耐薬品性等に優れた樹脂を被着した構造にあり、以下
第１図〜第３図にもとづき詳述する。

すなわち、補強リング（１３）は、基部（１３ａ）と段
付小径部（１３ｂ）とからなり、基部（１３ａ）の外径
を弁本体（１）の大径の段部（９）と時間−に形成する
と共に、段付小径部（１３ｂ）の外径をシールリング（
１１）の内径と時開−に形成し、段付小径部（１３ｂ）
の外周面に一体化したシールリング（１１）と補強環（
１２）とを装着し、かつ同段付小径部（１３ｂ）の段部
（１３ｃ）にて同シールリング（１１）と補強環（１２
）の基端を支持している。

そして、段付小径部（１３ｂ）の先端は、シールリング
（１１）のシール面（１１ａ）近傍まで伸延させ、先端
面を弁体（６）の外周面の曲率に合わせた湾曲面状とし
ている。

また、第４図及び第５図は、先端部の形状が異なるシー
ルリング（１４）（１５）に、補強リング（１３）を装
着した状態を示す断面図である。

また、第６図は、他の実施例としてのシールリング補強
構造を示す断面図であり、第７図は、第６図のＩ−Ｉ線
矢視の断面図である。

かかる第６図及び第７図において、（１６）は筒状の補
強リングであり、同補強リング（１６）は、基部（１６
ａ）と段付小径部（１６ｂ）とからなり、基部（１６ａ
）は、外径を弁本体（１）の大径の段部（９）と時開−
に形成し、外周面中途部に鍔部（１６Ｃ）を設けると共
に、周縁部に同一円周上で等間隔に複数個のリング支柱
挿入孔（１６ｄ）を設けている。

また、段付小径部（１６ｂ）は、後述するシールリング
（１７）の内径と時開−に形成し、同段付小径部（１６
ｂ）の外周面にシールリング（１７）を装着し、かつ同
段付小径部（１６ｔ））の段部（１６ｃ）にて同シール
リング（１７）の基端を支持している。

そして、段付小径部（１６ｂ）の先端は、シール面（１
７ａ）の近傍まで伸延させ、先端面を弁体（６）の外周
面の曲率に合わせた湾曲面状としている。

一方、かかる補強リング（１６）を装着するシールリン
グ（１７）はシール面（１７ａ）と、同シール面（１７
ａ）の外側に垂設し、末端に上記補強リング（１６）の
鍔部（１６ｃ）に係合するフランジ（１７ｃ）を有する
外層（１７ｂ）と、シール面（１７ａ）の内側に垂設し
、上記補強リング（１６）のリング支柱挿入孔（１６ｄ
）に挿入するリング支柱（１７ｄ）とからなる。

上記のように補強リング（１３）（１６）を具備するシ
ールリング補強構造によれば、弁体（６）内に給水され
た際に、その水圧がシールリング（１１）（１７）の外
層（１１ｂ）　（１７ｂ）の表面に負荷され、同外層（
ｌｌｂ）（１７ｂ）に作用する水圧がシールリング（１
１）（１７）の中心方向を向き、外層（１１ｂ）（１７
ｔｌ）及び内層（１１ｄ）を中心側へ変形させようとす
るが、かかるシールリング（１１）（１７）の内周面に
は、先端が同シールリング（１１）（１７）のシール面
（１１ａ）（１７ａ）まで伸延形成された補強リング（
１３）　（１６）の段付小径部（１３ｂ）（１６ｂ）を
装着しているために、同村小径部（１３ｂ）（１６ｂ）
がシールリング（１１）（１７）の中心側への撓み変形
を確実に防止し、同シールリング（１１）（１７）によ
る止水機能が確保できるものである。

さらに、本実施例では、第１図〜第６図に示すように、
フッ素樹脂であるテトラフルオロエチレン（以下ｒＴＦ
Ｅ（２０）、という）を、シールリング（１１）（１４
）（１５）（１７）の先端面、すなわちシール面（１１
ａ）及び内外層（１１ｄ）（１１ｂ）の先端側一部に、
０、１〜０．２１１ｎの厚さで被着しており、同ＴＦＥ
（２０）の内周縁部　（２０ａ）は、シールリング（１
１）（１４）（１５）（１７）の変形領域（［）（弁体
（６）の外周面に密着した際に圧縮状態に変形される領
域）の外側である補強リング（１３）（１６）の先端内
側方にまで位置させている。そして、同Ｔ　Ｆ　Ｅ　（
２０）の外周縁部（２０ｂ）も、シールリング（Ｉｔ）
（１４）（１５）（１７）の変形領域（［）の外側に位
置させている。

従って、本実施例では、シールリング（１１）（１４）
（１５）（１７）の各先端面に、低摩耗性、高耐熱性、
及び高耐薬品性等の好ましい化学的及び物理的性質を有
するＴ　Ｆ　Ｅ　（２０）を被着しているために、弁体
（６）の回転を円滑にすることができると共に、高熱流
体や腐食性流体の流動制御も確実に行なえる。

さらには、かかるＴ　Ｆ　Ｅ　（２０）を、同先端面の
変形領域（［）の外側まで被着しているなめに、弁体（
６）を繰返し回転させても、Ｔ　Ｆ　Ｅ　（２０）の周
縁部は変形領域（Ｌ）の外側にあって繰返し弾性変形さ
れることがなく、確実な被着状態を保って、周縁部から
剥離されるのを防止することができ、弁（＾）の機能を
長期間保持することができる。

特に、Ｔ　Ｆ　Ｂ　（２０）の内周縁部（２０ａ）は、
シールリング（１１）（１４）（１５）（１７）の変形
領域（［）の外側である補強リング（１３）（１６）の
先端内側方にまで位置させているために、同Ｔ　Ｆ　Ｅ
　（２０）の内周縁部（２０ａ）の剥離防止を確保する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による補強構造を有する弁の縦断面図
。 第２図は、同要部の拡大横断面図。 第３図は、同要部の一部拡大横断面図。 第４図、第５図は、他の実施例としてのシールリングを
装着した要部の拡大横断面図。 第６図は、他の実施例としての補強リングを示す拡大横
断面図。 第７図は、第６図のＩ−Ｉ線矢視による断面図。 第８図は、従来構造の説明図。 （１）：弁本体　　　　　　（２）：プッシュ（３）二
液入部　　　　　　（４）：第１流出部（５）：第２流
出部　　　　（６）：弁体（７）ニスリップワッシャ　
（８）：Ｏリング（９）（１０）　　：段部 （１１）（１４）（１５）（１７）　：シールリング（
１３）（１６）　：補強リング （２０）：ＴＦＥ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）周壁に流入部若しくは流出部を有する弁本体（１）
   内に、少なくとも一端に流入部若しくは流出部としての
   開放端を有し、かつ周壁に弁本体（１）の流入部若しく
   は流出部と整合して流路を開く連通孔（６ｂ）を開設し
   た弁体（６）を回転自在に設け、上記弁本体（１）の流
   入部若しくは流出部への入口に、先端面が弁体（６）の
   外周面に直交して密着する筒状のシールリング（１１）
   を設け、同シールリング（１１）の先端面に、フッ素樹
   脂等の低摩耗性を有する樹脂を被着し、かつ同シールリ
   ング（１１）の内周面に、同シールリング（１１）の中
   心側への撓み変形を防止する筒状の補強リング（１３）
   を装着してなる弁構造。