JPH0437320B2

JPH0437320B2 -

Info

Publication number: JPH0437320B2
Application number: JP58001629A
Authority: JP
Inventors: Jon Deijeigaa Eueretsuto
Original assignee: Xomox Corp
Current assignee: Xomox Corp
Priority date: 1982-01-07
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1992-06-18
Also published as: EP0084513B1; EP0084513A1; US4475712A; CA1184552A; JPS58128578A; BR8300018A; KR840003339A; ATE19142T1; DE3362829D1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は流体の流れを制御するのに用いられる
流体弁に係る。

所謂プラグ形式の回転可能な閉止部材を用いた
流体制御弁例えば遮断弁は公知である。また、閉
止部材が用いられている弁の流れ軸線に対して横
方向又は実質的に垂直方向に配設されている回転
可能な駆動装置により回転可能な閉止部材を作動
させることも公知である。

また、所謂自在継手手段を閉止部材と駆動装置
との間に設け、それらの端部が自在継手手段の長
手方向軸線に対して実質的に垂直な実質的に無数
の方向に或る程度の運動をし得るようにすること
も公知である。

従来の多くのプラグ型弁には一般に、回転可能
な閉止部材の動作が繰返された後に回転可能な駆
動装置と組合されているシールを通つて漏洩が生
ずるという欠点がある。この漏洩の傾向は一般
に、弁を流れる流体が750lbs／inch²（52.73Kg／
cm²）ゲージ圧の高い圧力である場合には大きくな
る。また、この漏洩傾向は広い温度範囲に亙り作
動する必要のある過酷な用途の弁では大きくな
る。加えて、この漏洩傾向は、弁がその使用寿命
中に多数回繰返して作動する必要がある用途では
摩耗のために一層大きくなる。

本発明は上記の欠点を克服するべく改良された
流体弁を提供するものである。特に、本発明によ
る弁は750lbs／inch²（52.73Kg／cm²）といつた高い
流体圧力で、また−40〓（−41℃）と400〓（204
℃）との間の広い温度範囲で、漏洩傾向を最小に
保つて、延長された使用寿命に亙り作動し得る。
本発明による弁はその回転可能な弁閉止部材駆動
装置に対して改良されたシール手段を有し、また
幾つかの用途では好ましくは駆動装置に対して独
特な自在継手手段を用いている。自在継手手段は
幾つかの用途ではシール手段なしに単独でも用い
られ得る。このような自在継手手段は回転中に束
縛傾向を生ずることなく駆動装置及び閉止部材の
回転を可能にする。

本発明は、主要部分及び前記主要部分に隣接す
る横方向突出部分を有する弁ボデイと、前記弁ボ
デイを通る流体の流れを受入れるため前記主要部
分内に設けられている流路と、前記流路を通る流
体の流れを制御するため前記主要部分内に回転可
能に支えられている閉止部材と、前記横方向突出
部分を通る開口手段を郭定する表面手段と、前記
開口手段を通つて延び前記横方向突出部分により
回転可能に支えられており前記閉止部材を回転さ
せるための駆動装置と、前記開口手段内に配設さ
れており前記横方向突出部分と前記駆動装置との
間の流体の漏洩を防止するシール手段とを有する
流体弁に適用される。

本発明の一つの形態によれば、前記流体弁に於
て、前記表面手段が所与の横断面積を有する第一
の円筒状表面とそれよりも大きい横断面積を有す
る第二の円筒状表面とを有しており、前記円筒状
表面はその間に肩部を郭定するべく端部を直接に
隣り合せて配設されており、前記横方向突出部分
内の環状凹所が前記横方向突出部分内に突起と前
記開口の中心軸線から離れる方向を向いたシーリ
ング表面とを郭定するべく前記肩部の内方に前記
中心軸線に沿つて延びており、前記シール手段は
前記環状凹所内に配設された第一の部分と前記駆
動装置と前記第二の円筒状表面との間に配設され
た第二の部分とを有する環状シールを含んでお
り、前記環状シールが前記流体弁の温度低下の際
に前記シーリング表面及び前記駆動装置に向けて
収縮することにより前記横方向突出部分と前記駆
動装置の間のシールが改善されている。

本発明の他の形態によれば、前記流体弁に於
て、前記駆動装置が束縛傾向を生ずることなく前
記駆動装置及び閉止部材の回転を可能にする自在
継手手段を含んでいる。

本発明の別の形態によれば、前記流体弁に於
て、弁の横方向突出部分と駆動装置との間に独特
のシール手段に加えて前記の自在継手手段を含む
駆動装置が用いられている。

従つて、本発明の目的は上記のように改良され
た弁を提供することである。

本発明の他の目的は上記のような改良された弁
の製造法を提供することである。

本発明の他の特徴、目的、用途及び利点は以下
の図面による詳細な説明の中で明らかとなろう。

第１図を参照すると、本発明による流体制御弁
の典型的な実施例である遮断弁が全体として参照
符号２０を付して示されている。弁２０は主要部
分２２と主要部分に隣接する横方向突出部分２３
とを有する弁ボデイ２１を含んでいる。この実施
例では、主要部分２２及び横方向突出部分２３は
単一構造として形成されている。一体の主要部分
２２及び横方向突出部分２３を有する弁ボデイ２
１は適当な高温材料例えば−40〓（−４℃）から
400〓（204℃）までの範囲の温度に耐え得る金属
から製作されていることが好ましい。

弁２０は弁ボデイ２１を通る流体の流れを受入
れるためその主要部分２２内に流路２４を有す
る。また、主要部分２２は、何れも同一の参照符
号２５を付されている一対の取付フランジ２５を
有する。取付フランジ２５は弁ボデイの一体部分
としてその両端に形成されていることが好まし
い。また、このような取付フランジ２５は、周知
の仕方で、組合される配管系内に弁２０を取付け
るための適当な取付手段（図示せず）を設けられ
ていてよい。

弁２０は、第８図に斜視図でも示されている閉
止部材２６を有する。この閉止部材は一般にプラ
グ部材とも呼ばれ、従つて弁２０は一般にプラグ
弁とも呼ばれる。閉止部材２６は、特に流路２４
と一直線上に整合するべく構成された開口２７を
有する。閉止部材２６は開口２７の軸線に対して
垂直な軸線の周りに配設され一直径上の反対位置
に郭定された対向表面３０を有する。それによ
り、閉止部材２６が何れかの方向に90゜回転する
と、弁は周知のようにその全開位置からその全閉
位置へ動かされる。

弁２０は横方向突出部分２３を通じて、全体と
して参照符号３２を付されている開口手段を郭定
する表面手段を有する。開口手段３２は横方向突
出部分の中心軸線でもある中心軸線３３を有す
る。中心軸線３３は横方向に配設されており、本
発明のこの実施例では、流路２４の中心長手方向
軸線でもあり参照符号３４を付されている弁ボデ
イ２０の主要部分の長手方向軸線に対して垂直に
配設されている。

弁２０は全体として参照符号３５を付されてい
る駆動装置を有する。駆動装置３５は開口手段３
２を通つて延び、弁ボデイ２１の横方向突出部分
２３により回転可能に支えられている。弁２０は
開口手段３２内に配設されており、横方向突出部
分２３と駆動装置３５との間の流体の漏洩を防止
するシール手段３７をも有する。

前記のように、弁２０は開口手段３２を郭定す
る表面手段を有する。この表面手段は所与の横断
面積の第一の円筒状表面４０とそれよりも大きい
横断面積の第二の円筒状表面４１とを含んでお
り、これらの表面４０及び４１は、第１図及び第
２図に示されているように、その間に肩部４２を
郭定するべく端部を直接に隣り合せて配設されて
いる。

第２図及び第３図に最も良く示されているよう
に、環状凹所４３が横方向突出部分の中に設けら
れている。この環状凹所４３は、横方向突出部分
２３内に突起４５と中心軸線３３から離れる方向
を向いた環状のシーリング表面４６とを郭定する
べく軸線方向距離４４だけ肩部４２の内方に中心
軸線３３に沿つて軸線方方向に延びている。シー
ル手段３７は次に詳細に説明するように独特な構
造の環状シール５０を含んでいる。

環状シール５０は、環状凹所４３内に配設され
たほぼ長方形状の横断面の第一の部分５１と、駆
動装置３５と第二の円筒状表面４１との間に配設
された第二の部分５２とを含んでいる。環状シー
ル５０の第二の部分５２の下側部分５３はほぼＶ
字形に下向きに開いた一対の表面５４及び５５を
有する。これらの表面は、下下記のように、シー
ル手段３７の更に下側に位置する要素と係合する
ように構成されている。

環状シール５０が弁２０の温度低下の際にシー
リング表面４６及び駆動装置３５の一部分に向け
て収縮することにより弁ボデイ２１の横方向突出
部分２３と駆動装置３５との間のシールが改良さ
れる。この温度低下は、弁の周囲温度の低下によ
つても生じ得るし、周囲よりも実質的に低い温度
の流体が弁を通つて流れて流体から弁要素への熱
伝達により弁全体を冷却することによつても生じ
得る。

独特な環状シール５０の性質については後で一
層詳細に説明する。しかし、本発明のこの実施例
で、主要部分２２及び横方向突出部分２３を含む
弁ボデイ２１が同一の金属材料から製作されてい
ることは理解されよう。同様に、駆動装置３５の
全ての要素もこの同一の金属材料から製作されて
いる。それにより、これらの要素及び弁ボデイは
同一の熱膨張係数を有するので同一の割合で膨張
及び収縮をしようとする。

環状シール５０は弁ボデイ２１及び駆動装置３
５の熱膨張係数よりも実質的に大き熱膨張係数を
有する。通常の動作条件下では、環状シール５０
の外面は円筒状表面４１に対してほぼ第２図に示
されている位置にある。しかし、弁２０の温度低
下の際には、環状シール５０の外面は円筒状表面
４１から離れて、その間に第３図に誇張して示さ
れているようにギヤツプ５６を生ずる。

通常、もしも環状シール５０のシーリング表面
４６及び第一の部分５１が設けられていなけれ
ば、漏洩がギヤツプ５６に沿つて鉛直方向に、ま
た環状シール５０の頂部６０を横切つて横方向に
生ずることになる。しかし、横方向突出部分２３
の一体部分としてシーリング表面４６が設けられ
ており、且環状シール５０が弁ボデイ２１及び駆
動装置３５よりも大きい熱膨張係数を有する材料
から製作されているので、環状シール５０と閉止
部材２３との間に流体の漏洩に対して密なシール
が形成される。それにより、さもなければ漏洩経
路となる箇所が密なシール箇所に変更されてい
る。環状シール５０の収縮中、その内面６１も駆
動装置３５の隣接部分の内面に向けてきつく押付
けられ、それにより環状凹所５０と駆動装置３５
の上記部分との間にも密なシールが形成される。

第一の円筒状表面４０は第一の直径を有し、第
二の円筒状表面４１は第一の直径よりも大きい第
二の直径を有する。図面から解るように、環状凹
所４３は、第一のシーリング表面４６の内縁と隣
接する第二の環状で平らなシーリング表面６２を
郭定し、またシーリング表面６２の外縁と隣接す
る第三の直立円筒状表面６４を郭定する。第三の
円筒状表面６４は前記の第一の円筒状表面４０の
直径と第二の円筒状表面４１の直径との間の直径
を有する。本発明のこの実施例で第三の円筒状表
面６４はシーリング表面４６の軸線方向長さ44に
等しい長さを軸線３３に沿つて有する。また、切
頭円錐状表面６５が表面４０及び４１の隣り合う
縁の間に配設されている。詳細には、切頭円錐状
表面６５は第二の円筒状表面４１の縁６６と第三
の円筒状表面６４の縁６７との間に延びている。

前記のように、環状シール５０は実質的に長方
形の横断面形状の第一の部分５１を有するものと
して製作されている。しかし、表面６８と表面６
２との間の一つ側で横断面で見て楔状の空間６９
を残すように、部分５１が第２図に示されている
ように下向きにテーパを付けられた頂面６８を有
することは好ましい。テーパ付き頂面６８は環状
凹所４３内への環状シール５０特にその第一の部
分５１の差込みを容易にする。更に、弁２０全体
の温度低下の際に、第一の部分５１はシーリング
表面４６に対して押付けられると同時に、環状で
平らな表面６２に対しても押付けられるような圧
縮状態となり、それにより従来知られていない仕
方で第３図に参照符号７０を付されている第一の
部分５１のコーナー範囲に改良されたシールが形
成される。このコーナー範囲７０に於ける改良さ
れたシールは部分的に、参照符号７１を付されて
いる範囲で部分５１の頂面と表面６２との間に一
層大きな接触力が生じることによるものである。

上記の独特な環状シール又はシール環５０に加
えて、弁２０のシール手段３７は、第１図に示さ
れているように、環状シール５０のすぐ下側と更
にその下側とに位置する一対の山形パツキン環
（ほぼ三角形状の横断面形状を有するパツキン環）
をも有する。これらのパツキン環は重合体材料か
ら製作されており、何れも参照符号７２を付され
ている。山形パツキン環７２の下側に隣接して周
知の構造のランターン形環７３が設けられてお
り、更にその下側に隣接して重合体材料から製作
された一対の山形パツキン環７４が設けられてい
る。環７４の下側には底スラスト環７５が続いて
いる。

弁２０は閉止部材２６及び弁ボデイ２１の頂部
及び底部にそれぞれ隣接するスリーブ部分７６及
び７７をも有する。スリーブ部分７６及び７７は
弁ボデイ２１の主要部分２２からの流体の漏洩を
防止する一次シール要素としての役割をする。重
合体材料から製作されたコンペンセータベアリン
グ部材７８が駆動装置３５の下側部分と閉止部材
２６との間に設けられている。

弁２０下側部分はカバー組立体８１をも含んで
ある。カバー組立体８１は金属ダイヤフラム８
２、カバー６３、底調節ボタン８４、薄ナツト８
５及び底調節ボルト８６からなつている。カバー
組立体８１のカバー８３は複数個のカバーボルト
８７により所定の位置に取付けられている。プラ
グ弁２０内のカバー組立体８１の機能は当業者に
良く知られており、ここで詳細に説明する必要は
ない。

前記のように、弁２０は独特な構造の駆動装置
３５を含んでいる。駆動装置３５はその主要部分
として駆動ステム９０を含んでいる。駆動ステム
９０はその軸線方向長さの大部分に亙る円筒状外
面部分９１を有する。表面部分９１は環状シール
５０を含む前記の種々のシール環により係合され
るべく構成されている。駆動装置は第６図〜第８
図により説明する自在継手手段９３をも含んでい
る。

自在継手手段９３は束縛傾向を生ずることなく
駆動装置３５及び閉止部材２６の回転を可能にす
るべく構成されている。従来、金属プラグの形態
の閉止部材（プラグ）２６を有する弁２０に於
て、横方向突出部分２３の大部分を通つて延びる
駆動ステム９０を含む駆動装置３５によりプラグ
２６が駆動される場合、閉止部材２６はその回転
中に束縛傾向を非常に生じ易かつた。

自在継手手段９３は、束縛なしにステム９０に
よるプラグ又は閉止部材２６の回転を可能にす
る。このようなプラグは、回転運動を許すが横方
向運動に対しては実質的に剛固なシール部分７
６，７７によりボデイ内に保持されており、また
ステムは、回転運動は許すが横方向運動に対して
は実質的に剛固なパツキンによりボデイ内に保持
されているので、またこれらの部品を完全に同心
にすることは非常に困難であるので、ミスアライ
ンメントを許すための手段が必要とされる。自在
継手手段９３はプラグ及びステムの連結点に於け
るこのようなミスアラインメント（横方向ずれ又
は傾き）を許す。しかし、自在継手手段９３を設
けることにより、弁２０の束縛傾向は実質的に除
かれる。

自在継手手段９３を弁２０のような弁内に単独
で、従つてまた本発明の改良されたシール手段３
７（即ち環状シール５０及びそれに組合された構
造）と無関係に用いても、改良された弁が得られ
る。しかし、環状シール５０及び自在継手手段９
３の双方を設けるならば、−40〓（−41℃）と400
〓（204℃）との間の温度及び750lbs／inch²
（52.73Kg／cm²）更には1000lbs／inch²（70.3Kg／
cm²）の流体圧力で作動し得る弁が得られることが
見出されている。

駆動装置３５のステム９０は円筒状表面９１か
ら半径方向に外方に延びる一体のカラー９４を有
する。カラー９４は、弁駆動装置３５の組立中の
自由な軸線方向運動のためまた閉止部材２６を開
閉する駆動装置３５の回転中の自由な回転運動の
ため、第二の円筒状表面４１の中に嵌合するべく
構成されている。駆動装置のステム９０は頂部に
直径を減ぜられたねじ部９５を有し、このねじ部
には止めナツト９６が嵌められる。

弁駆動装置３５は横方向突出部分２３の先端に
配設された弁ハブ９７をも含んでおり、弁ハブ９
７と横方向突出部分２３の外側環状表面１０１と
の間にはスラストベアリング１００が配設されて
いる。弁２０の中に駆動装置３５を組込む際に
は、要素５０及び７２〜７５を所定の位置に置い
た後にステム９０が開口手段３２を通して差込ま
れる。ステム９０の上側部分は（スラストベアリ
ング１００の先に配置されている）弁ハブ９７を
通つて延びており、また調節ばね座金１０２がハ
ブ内の沈み穴１０３の中に配設されて、沈み穴１
０３とハブ９７の下側部分の穴１０５との間に配
設されている肩部１０４の上に載つている。複数
個の圧縮ばね１０６が所定の位置に置かれ、その
上に他の調節ばね座金１０７が置かれ、続いて止
めナツト９６が所定の位置に締められ、カラー９
４及び止めナツト９６の作用によりシール手段３
７の種々の要素を軸線方向に押付け、それにより
シール手段３７を（シール５０と共に）軸線方向
に圧縮する。ばね１０６は、シール手段３７の
種々のシールを弾性変形可能な範囲内で軸線方向
に圧縮された状態に保つための手段としての役割
をする。スラストベアリング１００は、弁ハブ９
７及びそれに結合された駆動装置全体の自由な回
転を許す軸線方向スラストベアリングとしての役
割をする。

弁ハブ９７とステム９０との間を上記のように
回転可能に連結するため、ステム９０の上側部分
はその一つの直径上の両側位置に平坦面１０８を
有し、それと弁ハブ９７の対応する直径上の両側
位置の平坦面とが互いに係合するように構成され
ているので、弁ハブが回転すると、駆動装置３５
全体が回転して、閉止部材又はプラグ２６を回転
させる。

弁ハブ、従つてまた駆動装置を回転させるため
適当な手動レンチ１１０が設けられていることが
好ましい。レンチ１１０はハブ９７と適当に連結
又は噛合わされる部分１１１を含んでおり、ハブ
９７及び駆動装置３５、従つてまた閉止部材２６
を回転させる。ハブ９７及び駆動装置３５は、必
要であれば、機械的手段（図示せず）によつても
回転され得る。

前記のように、弁２０はその内部に独特なシー
ル５０を有する。シール５０及びそれに組合わさ
れている構造の一つの変形例が、以下に説明する
第４図及び第５図に示されている。第４図及び第
５図のシールは前記のシールに非常に良く似てお
り、参照符号５０Ａを付されている。また、第４
図及び第５図のシールの部分及びそれに組合わさ
れている要素は第２図及び第３図に示された対応
する部分及び要素に類似しており、従つて第２図
及び第３図中の参照符号に文字“Ａ”を付した参
照符号で表わされており、それらの詳細な説明は
繰返さないことにする。

第４図及び第５図に示されているシール５０Ａ
及びそれに組合わされている要素と第２図及び第
３図に示されているシール５０及びそれに組合わ
されている要素との間の主な相違点は、シーリン
グ表面４６Ａが中心軸３３に対して実質的に平行
な円筒状表面ではなく中心軸線３３に対して或る
角度をなしていること、即ち切頭円錐状表面であ
ることである。この例では、中心軸線３３に対す
る傾斜角度はほぼ30゜である。しかし、この角度
は任意の角度であつてよく、またこの角度は（第
二の部分５２Ａの表面５４Ａ及び５５Ａの）表面
５４Ａが中心軸線３３となす角度と同一に選定さ
れていてよい。

第二の円筒状表面４１Ａは環状平坦面６２Ａの
外縁部分に延びており、従つて第２図及び第３図
の切頭円錐状表面６５に相当する切頭円錐状表面
は第４図及び第５図の弁ボデイの横方向突出部分
には形成されていない。

上記の相違を除けば、他の構成要素は実質的に
同一であり、第４図及び第５図に示されている変
形されたシール構造を有する弁の温度低下の際、
その部分５１Ａが第２図及び第３図で先に説明し
たと同様の仕方で傾斜シーリング表面４６Ａに向
けても環状平坦面６２Ａに向けても押付けられる
ことにより、シールが改良されることは理解され
よう。従つて、先に説明したことをここでは繰返
さない。

以上に本発明の独特な環状シールを、その変形
例をも含めて、説明し終つたので、次に第６図〜
第８図を参照して駆動装置３５の典型的な実施例
を一層詳細に説明する。この駆動装置３５は前記
のように自在継手手段９３を有し、また自在継手
手段９３は駆動装置３５の下側部分を含んでい
る。

第６図〜第８図の自在継手手段９３はＵ字形連
結要素１１３を含んでいる。連結要素１１３は、
閉止部材２６と共働作用する下側部分１１４と、
駆動スラム９０と共働作用する上側部分１１５と
を有する。ステム９０の共働作用を可能にするた
め、ステム９０はカラー９４から下方に延びるほ
ぼ長方形状横断面輪郭の下側部分１１６を有し、
この下側部分がＵ字形部材１１３の上側部分１１
５を形成する平行腕１１７の間に位置するように
構成されている。腕１１７は内面１１８を有す
る。腕１１７及びそれらの内面１１８の形状・寸
法は、ステム９０の下側部分１１６が弁の各構成
要素の組立状態で第７図及び第８図中の両方向矢
印１１９により示されている直線経路に沿い両方
向に自由に運動するのを許すように選定されてい
る。

閉止部材２６はその上側部分に十字形カツトア
ウト１２０を設けられており、そのカツトアウト
は底面１２１を有する。十字形カツトアウト１２
０はプラグステムに対するコンペンセータベアリ
ング７８を受入れるべく構成されており、ベアリ
ング７８は底面１２１の上に支えられており、そ
れによりベアリング７８はＵ字形部材１１３を支
える。カツトアウト１２０は部材１１３を受入れ
る部分１２２を有する。Ｕ字形部材１１３がカツ
トアウト１２０の部分１２２の中に配設された状
態で、ステム９０及び部材１１３の下側部分は中
心位置に於ける部材１３の中心軸線の両側に制限
された距離１２４だけ直線経路１２３に沿い両方
向に自由に運動し得る。ステム９０の下方に延び
る部分１１６は表面１１８の間に滑動可能に嵌合
する両側面１２５を有する。しかし、部分１１６
が経路１２３に沿い運動するにつれて、部材１１
３もそれと一緒に制限された距離１２４だけ運動
する。この運動は弁閉止部材２６に対して相対的
な運動である。

自在継手手段９３は経路１２３に対して90゜の
方向での運動を可能にする。即ち、Ｕ字形部材１
１３が所定の位置に配置された状態で、ステム９
０の下側部分１１６は部材１１３の上側部分を形
成する平行な脚１１７の表面１１８の間な配設さ
れており、また部分１１６の表面１２５が表面１
１８に沿つて滑動可能である。十字形カツトアウ
ト１２０は部分１２２に対して90゜の方向に配設
されたほぼ長方形状の部分１２７を有する。部分
１２７の寸法は、ステム９０の部分１１６が距離
１３０だけ直線経路１１９（第７図）に沿い両方
向に運動するのを許すように選定されている。再
び、ステム９０の下側部分１１６の運動は弁閉止
部材２６に対して相対的な運動である。

このように、ステム９０及び閉止部材２６は上
記の相対運動に対して制限された自由度を有し、
しかも回転運動を伝達し得るように連結されてい
る。こうして、上記の構造により自在継手手段９
３が形成される。この自在継手手段９３では、そ
の構成要素即ちステム９０、連結要素１１３及び
閉止部材２６は互いに形状的に結合しており、そ
の間に相互離隔方向及び中心軸線３３に対して平
行な方向を拘束するための締結手段などを必要と
しない。

自在継手手段９３の変形例が第９図、第１０図
及び第１１図に示されている。第９図〜第１１図
の自在継手手段は自在継手手段９３と類似してい
るので、第９図〜第１１図の自在継手手段は参照
符号９３Ａを付されており、また第６図、第７図
及び第８図で説明した自在継手手段９３の対応す
る要素と類似の要素には同一の参照符号に文字
“Ａ”を追加した参照符号が付されており、それ
らの詳細の説明はここでは省略する。

第９図乃至第１１図の変形された自在継手手段
９３Ａでは、ステム９０Ａはステム９０の部分１
１６と同様の下側部分１１６Ａを有する。しか
し、閉止部材２６Ａは十字形カツトアウトの代り
に実質的に長方形状のカツトアウト１３２Ａを有
する。カツトアウト１３２Ａは底面１３３Ａを有
する。

連結部材１１３ＡはＵ字形ではなく、下記のよ
うに構成されている。部材１１３Ａは、長方形状
カツトアウト１３２Ａの中に受入れられるべく構
成されたほぼ長方形状横断面の下側部分１３４Ａ
を有する。下側部分１３４Ａはカツトアウト１３
２Ａの面１３６Ａの間に滑動可能に受入れられる
両側面１３５Ａを有する。部材１１３Ａが弁２０
内の所定の位置に配設された状態で、部材１１３
Ａ及び９０Ａの下側部分１１６Ａは、先に説明し
た経路１２３に沿う運動と同様に、直線経路１２
３Ａに沿い両方向に制限された運動を自由に行い
得る。この制限された運動は、先に説明した距離
１２４と同様な距離１２４Ａに亙つて行われ得
る。この運動は部分１３４Ａとカツトアウト１３
２Ａとの寸法関係によつて可能にされている。

部材１１３Ａは、ステム９０Ａの下側部分１１
６Ａを受入れるべく構成された長方形状輪郭のカ
ツトアウト１３７Ａを設けられた上側部分１３６
Ａをも有する。部分１１６Ａはカツトアウト１３
７Ａの両面１４０Ａの間に滑動可能に受入れられ
る両側面１２５Ａを有する。カツトアウト１３７
Ａは部分１１６Ａの対応する寸法よりも長く、そ
れにより部分１１６Ａは部材２６Ａに対して相対
的に、先に説明した距離１３０と同様な距離１３
０Ａだけ両方向に自由に運動し得る。

こうして、部材１１３Ａはステム９０Ａの下側
部分１１６Ａ及び閉止部材２６Ａと共働作用し
て、先に説明して自在継手手段９３と同様な自在
継手手段９３Ａを形成し、それによりステム９０
Ａと閉止部材２６Ａとの間に束縛傾向を生ずるこ
となくステム９０Ａ及び閉止部材２６Ａの回転を
可能する。

第９図、第１０図及び第１１図の実施例でも、
連結要素１１３Ａ、閉止部材２６Ａ及びステム９
０Ａの下側部分１１６Ａは互いに形状的に結合し
ており、相互離隔方向及び中心軸線３３に対して
平行な方向の運動を拘束するための締結手段を必
要としない。

第９図、第１０図及び第１１図の自在継手手段
９３Ａについての以上の説明の中では、自在継手
手段９３の要素の参照符号に文字“Ａ”を追加し
た参照符号を付した幾つかの要素のみについて説
明してきた。更に、自在継手手段の幾つかの変形
された構成要素には同じく文字“Ａ”を追加した
新たな参照符号が付されている。しかし、自在継
手手段９３Ａが第１図に示した弁２２の中で自在
継手手段９３と交換可能に使用され得ることは理
解されよう。

第９図、第１０図及び第１１図に示した自在継
手手段９３Ａが、第４図及び第５図に示した変形
されたシール構造を用いる弁２０の中に用いられ
得ることも理解されよう。

本発明に従つて製作された弁は、−40〓（−41
℃）と400〓（204℃）との間の広い温度範囲及び
1000lbs／inch²（70.3Kg／cm²）といつた高い流体
（液体若しくは気体又はそれらの混合物）圧力で
作動し得る。また、本発明に従つて製作された弁
は、長期間の使用中に少なからざる摩耗を生じた
としても、長期間の使用後にも良好な性能を保持
し得る。

実施例として説明した弁２０では、突起４５が
横方向突出部分２３の一体部分として郭定されま
た閉止部材又はプラグ２６から離れた位置に配設
されているので、環状シール５０がシール手段３
７の最も外側シールを形成している。しかし、突
起４５がねじ締め、溶接又は他の手段により横方
向突出部分２３の一体部分として形成されてもよ
いことは理解されよう。弁ボデイ２１の主要部
分２２及び横方向出部分２３と駆動装置３５とを
含む弁０はほぼ同一の熱膨張係数を有する高温金
属から製作されていることが好ましい。

また、環状シール５０は弁２０及びその駆動装
置３５の熱膨張係数よりもほぼ10倍大きい熱膨張
係数を有する合成樹脂材料から製作されているこ
とが好ましい。更に、この合成樹脂材料はポリテ
トラフルオロエチレン（TFE）であることが好
ましい。

シール５０又は５０Ａの材料TFEは市販品と
して入手可能である。その一例はE.I.DuPont de
Nemours and Co.，Inc.，1007Market Street，
Wilmington，DelawareによりTEFLONという
商品名で市販されているものである。

環７２及び７４として示した種々のシーリング
環もスリーブ７６、７７及びコンペンセータベア
リング７８と共にTFEから製作されていること
が好ましい。更に、底シール環７５及びスラスト
ベアリング１００は、負荷能力を増すだけでなく
摩擦を減ずるためグラフアイトを含浸された
TFEから製作されていることが好ましい。

上側、下側、最も外側、下方などの用語が本明
細書を通て用いられてきたが、これらの用語の全
ては説明を容易にするために用いられたものであ
り、図面中の構成要素の特定の方向に関係付けら
れたものであることは理解されよう。従つて、こ
れらの用語によつて本発明の範囲が制限されるこ
とは全くない。

本発明をその典型的な実施例について説明して
きたが、本発明の範囲内で種々の変形が可能であ
ることは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の弁の典型的な実施例を部分的
に断面図でまた部分的に切欠いて示す立面図であ
る。第２図はほぼ第１図の線２−２に沿う拡大断
面図であり、独特なシール構造を弁の温度低下前
の状態で示す図である。第３図は第２図と同様の
図であり、独特なシール構造を弁の温度低下後の
状態で示す図である。第４図はシール構造の変形
例を示す第２図と同様の図である。第５図は第４
図のシール構造を弁の温度低下後の状態で示す第
３図と同様の図である。第６図は第１図の線６−
６に沿う拡大断面図である。第７図は第６図の線
７−７に沿う断面図である。第８図は第１図の弁
の駆動装置の主な構成要素をその自在継手手段と
共に示す分解斜視図である。第９図は第６図〜第
８図の駆動装置の変形例を示す第６図と同様の図
である。第１０図は第９図の線１０−１０に沿う
断面図である。第１１図は第９図及び第１０図の
変形された駆動装置の第８図と同様な分解斜視図
であり、但し変形された弁閉止部材の上側部分、
駆動ステムの下側部分及びそれらを連結する要素
のみを示す図である。２０…弁、２１…弁ボデイ、２２…主要部分、
２３…横方向突出部分、２４…流路、２５…取付
フランジ、２６…閉止部材、２７…開口、３２…
開口手段、３５…駆動装置、３７…シール手段、
４０，４１…円筒状表面、４２…肩部、４３…環
状凹所、４５…突起、４６…シーリング表面、５
０…環状シール、６２…シーリング表面、６４…
円筒状表面、６５…切頭円錐状表面、６８…テー
パ付き頂面、６９…楔状空間、７２…山形パツキ
ン環、７３…ランターン形環、７４…山形パツキ
ン環、７５…底スラスト環、７６，７７…スリー
ブ部分、７８…コンペンセータベアリング、８１
…カバー組立体、８２…金属ダイヤフラム、８３
…カバー、８４…底調節ボタン、８５…薄ナツ
ト、８６…底調節ボルト、８７…カバーボルト、
９０…駆動ステム、９３…自在継手手段、９４…
カラー、９５…ねじ部、９６…止めナツト、９７
…弁ハブ、１００…スラストベアリング、１０２
…ばね座金、１０３…沈み穴、１０４…肩部、１
０５…穴、１０６…圧縮ばね、１０７…ばね座
金、１０８…平坦面、１１０…手動レンチ。

Claims

【特許請求の範囲】１主要部２２と前記主要部に隣接する横方向突
出部２３とを有する弁ボデイ２１と、前記弁ボデ
イ２１内を通る流体を受入れるため前記主要部２
２に設けられた流体通路２４と、前記流体通路２
４を通つて流れる流体を制御すべく前記主要部２
２内に回転可能に支持された閉止部材２６，２６
Ａと、前記横方向突出部２３を通り中央軸線３３
を有する開口装置３２を郭定する面装置と、前記
開口装置３２を通つて延在し前記横方向突出部２
３によつて回転可能に支持され前記閉止部材２
６，２６Ａを回転させるための駆動装置３５と、
前記駆動装置をシールするシール装置３７とを有
する流体弁にして、前記面装置は第一の円筒形状面４０と前記第一
の円筒形状面より大きな断面積を有する第二の円
筒形状面４１，４１Ａとを有し、前記第一の円筒
形状面と第二の円筒形状面４０，４１，４１Ａは
互いにその端部にて隣接しその間に前記主要部２
２方向に面した肩部４２を郭定しており、前記シ
ール装置３７は前記開口装置３２内にて前記駆動
装置３５と前記第二の円筒形状面４１，４１Ａと
の間に配置された環状シール５０，５０Ａを含ん
でおり、前記環状シールは前記横方向突出部２３
と前記駆動装置３５との間を流体的に密閉するシ
ールを提供しており、更に前記肩部４２には前記
第一の円筒形状面４０より半径方向外方に隔置さ
れた位置にて前記中央軸線方向に深さを有する環
状リセス４３が形成されており、これによつて前
記第一の円筒形状面４０の前記第二の円筒形状面
に隣接する端部に於て前記中央軸線方向に高さを
有する環状突起４５が形成され、前記環状リセス
４３には前記中央軸線とは反対側の半径方向外方
に面した環状のシール面４６，４６Ａが形成され
ており、前記環状シール５０，５０Ａは、前記環
状リセス４３内に配置された部分５１，５１Ａを
有し、前記部分５１，５１Ａは前記環状リセスに
形成された前記半径方向外方に面したシール面４
６，４６Ａとシール係合するように構成された半
径方向内方に面したシール面を有しており、前記
環状シールは前記弁ボデイ２１及び駆動装置３５
の熱膨張係数より大きな熱膨張係数を有する材料
より形成されており、これによつて該流体弁が低
温度に曝されると前記環状シールの半径方向外方
に面したシール面４６，４６Ａと前記環状溝の半
径方向内方に面したシール面がシール係合した状
態で前記環状シールは前記シール面４６，４６Ａ
及び前記駆動装置３５に対して収縮するように構
成されていることを特徴とする流体弁。