JPH048669B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 互いにほぼ直角で且つ連通している貫通した
円筒形の第１流れ通路と円筒形の中央通路とを有
する弁体であつて、前記第１通路の両端部が一対
の弁対分岐管を形成している弁体と、 前記中央通路に受け入れられ且つ該中央通路の
軸線を中心として選択的に回転可能であり、前記
第１通路内に配置された球形のボール部分を有す
る弁閉鎖部材であつて、前記ボール部分が貫通す
る流体通路を備える弁閉鎖部材と、 前記ボール部分の流体通路を弁の開状態と閉状
態の間で移動させるように前記弁閉鎖部材を選択
的に回転させるための制御手段と、 前記ボール部分からほぼ等しい距離に位置して
前記第１通路に半径方向内方に延び、各々が円周
方向に連続し且つ前記ボール部分に面する前記第
１通路の軸線と直角な表面を有する一対の環状肩
部と、 前記第１通路内に配置された一対の弁座リング
キヤリヤであつて、その１つが、前記第１通路と
前記中央通路が連通する各領域に位置決めされ、
各々が、貫通する軸線方向流体流れ開口部と、前
記肩部の関連する１つの前記表面に適合し且つこ
れに面する、半径方向外方に延びる環状面とを備
え、更に前記ボール部分に面する環状の受入れ溝
と、円筒形のシール室を形成するように前記第１
通路に対して半径方向内方に隔たつた関係で、前
記ボール部分から遠い方に前記第１通路の軸線方
向に延びる円筒形の後方部分とを備えた弁座リン
グキヤリヤと、 該キヤリヤを前記第１通路の軸線方向に前記ボ
ール部分に向かつて付勢するために、各肩部の表
面と関連するキヤリヤの環状面との間に介装され
た複数の部分的に応力を加えられた円板ばねであ
つて、各々が、中央開口部と、応力を加えられて
いない状態で切頭円錐形状とを有し、隣合うもの
が小さい方の径の端部が反対方向を向くように位
置決めされている円板ばねと、 各キヤリヤの弁座リング受入れ溝の中にぴつた
りと受け入れられた変形可能な環状弁座リングで
あつて、各々が、前記ボール部分に面する連続し
た係合表面を備え、該係合表面は、応力を加えら
れていない状態で、前記ボール部分の半径よりも
小さい半径をもつ球形の形状を有し、前記弁座リ
ングの係合表面は、該表面が、組立中、該表面の
外径の近くで前記ボール部分とまず接触し、次に
この接触が、前記円板ばね及び流体圧力の荷重に
よつて、前記表面の外径から内径に向かつて半径
方向内方に広がるように、付勢されて密封接触し
ており、該密封接触は、関連するシール室を横切
る直径よりも小さな各弁座リングの係合表面を横
切る直径のところで少なくとも起こり、前記弁座
リングは、前記弁閉鎖部材を前記第１通路内に位
置決めするとともに前記閉鎖部材を前記中央通路
内に保持している環状弁座リングと、 関連するシール室内の各キヤリヤの後方部分と
弁体の間に介装され、各々が、加えられた流体圧
力に応じた一定の限界の間で移動するようになつ
た少なくとも１つの環状シールリングを備えるシ
ール手段と、 前記閉鎖部材が閉鎖状態にあるとき、関連する
弁座リングを前記ボール部分と係合させるように
正味の流体力で更に付勢するように、上流側の流
体圧力をシール手段の上流側の前記シール室に供
給する供給手段とを備え、 そのような更に付勢するための流体圧力の正味
の力を供給する領域は、前記弁座リングに有害な
圧縮荷重が加わるのを防止する所定の環状領域に
制限され、前記弁閉鎖状態における前記上流側の
弁座リングの前記所定の環状領域が、関連するシ
ール室を横切る直径と上流側の弁座リングの係合
表面との間に形成される、高圧ボール弁。

２ 各弁座リングの係合表面が前記ボール部分と
環状係合帯域で接触し、該帯域が、関連するキヤ
リヤの後方部分の外径よりも大きな外径をもつ、
請求の範囲第１項に記載のボール弁。

３ 前記弁座リングの一方が上流側の弁座リング
から成り、前記弁座リングの他方が下流側の弁座
リングから成り、前記上流側の弁座リングが、弁
の閉鎖状態において弁の密封作用をほとんどすべ
て行うようになつている、請求の範囲第２項に記
載のボール弁。

４ 前記一対の弁体分岐管が互いに連通している
弁の開放状態において、前記上流側及び下流側の
弁座リングの前記所定の環状領域が、前記環状係
合帯域の投影領域から成る、請求の範囲第３項に
記載のボール弁。

５ 前記下流側の弁座リングの前記所定の環状領
域が、下流側の弁座リングの係合帯域の外径と関
連するキヤリヤの後方部分の外径との間に形成さ
れる、請求の範囲第３項に記載のボール弁。

６ 前記円板ばねのうちの前記肩部の表面と直接
協働するものの小さい方の径の端部が、前記ボー
ル部分の方にに向いている、請求の範囲第１項に
記載のボール弁。

７ 前記肩部及びシール室が、前記第１通路に受
け入れられる取外し自在の端部管継手によつて形
成されている、請求の範囲第１項に記載のボール
弁。

８ 各キヤリヤの後方部分関連するシール室の側
壁との間に介装された環状のキヤリヤパツキン押
えを更に備え、該パツキン押えが、前記ボール部
分に対する前記弁座リングの位置決め作用を容易
にするように、関連するキヤリヤのわずかな横方
向移動に順応する、請求の範囲第７項に記載のボ
ール弁。

９ 各シール手段が一対の環状バツクアツプリン
グを更に備え、該バツクアツプリングは、前記弁
座リングを介装し、該弁座リングの横断面よりも
大きく軸線方向に互いに間隔を隔てた関係を有
し、前記一定の限界を定めている、請求の範囲第
８項に記載のボール弁。

１０ 前記制御手段が、前記中央通路に回転自在
に受け入れられ且つ前記本体の外方に配置された
外端部を有する操作ステムを更に備え、該操作ス
テムは、前記中央通路から前記ステムの外端部方
向への前記ステムの引込みを防止するために、前
記中央通路に設けられた半径方向内方に延びるフ
ランジと協働する、該ステムの内端部に隣接して
半径方向外方に延びる円周フランジを備える、請
求の範囲第１項に記載のボール弁。

１１ 前記ステムのフランジと前記中央通路の肩
部との間に介装されたステム軸受を更に備える、
請求の範囲第１０項に記載のボール弁。

１２ 前記ステムのフランジと前記中央通路との
間に密封的に介装されたステムシールを更に備え
る、請求の範囲第１０項に記載のボール弁。

１３ 前記弁閉鎖部材を弁の閉鎖状態と開放状態
の間で移動させるためにステムを回転するとき
に、前記ステムと前記中央通路の側壁との間の金
属と金属の滑り接触を防止するために、前記ステ
ムと前記中央通路との間に介装されたジヤーナル
軸受を更に備える、請求の範囲第１０項に記載の
ボール弁。

１４ 前記ステムの外端部に制御ハンドルが固定
され、該制御ハンドルは、弓状に間隔を隔てた停
止表面を備え、前記弁体は、前記弁の閉鎖状態と
開放状態を定める予め選択された位置を前記ハン
ドルが移動するとき、前記停止表面と係合する少
なくとも１つのハンドルストツパを備える、請求
の範囲第１０項に記載のボール弁。

発明の背景 本発明は、弁の技術に関し、特にボール弁に関
する。

本発明は、新しい高圧ボール弁に特に応用可能
であり、それに関して特に説明する。然しなが
ら、本発明は、より広い適用が可能であり、他の
型及びスタイルの弁に用いるように適合させるこ
とができることは当業者にとつて容易に明らかと
なるであろう。

典型的に、商業的に使用されているボール弁
は、合成樹脂材料から形成された環状の弁座又は
弁座リングを採用している。大きいボール弁又は
高圧（約2500psi＝176Kg／cm²以上）用に特に設計
されたボール弁については、ボール部材は、通
常、浮動する能力を有し且つボールに対してシー
ルするように圧力で作用される、これらの弁座又
は弁座リングで支持されたトラニオン
（trunnion）である。然しながら、このような大
きい寸法のボール弁と高圧ボール弁においては、
弁座に作用する流体圧力を制限して破壊的に高い
圧縮応力がそれに対して押しつけられるのを防ぐ
ために、若干の処理をとらなければならない。

それ故、弁座又は弁座リングを激しく損傷し又
は破壊するような大きさの圧縮応力を除去するた
めには、軸受又はトラニオンで支持されたボール
と組合せて圧力で制御される弁座を採用すること
が必要となつた。この型の若干の弁構造は技術分
野において知られているけれども、特殊な構造と
その作用の細部は、工業の必要を満足に満たして
いない。特に、若干の先行技術の設計は、生産の
困難に生じさせ且つ弁のコストを増大させる非常
に複雑化した及び／又は厄介な構造を含んでい
る。この型の他の先行技術の設計は、特殊な又は
限定された用途のためのものであり、一般的な高
圧遮断の用途には適合されていない。尚他の先行
技術の高圧弁は、比較的短時間の使用の後正しく
機能しなくなり、そして破壊的な力が弁座へ加え
られることを可能とするような構造を含んでい
る。

それ故、前述の問題を克服する高圧ボール弁を
開発することが望まれてきた。このような設計
は、望ましくは、合成樹脂の弁座をもつトラニオ
ンに装着されたボールを利用し、広範囲の応用又
は環境において使用するように適合可能であり、
非常に多数の弁サイクルに対して効果的であるの
が望ましい。本発明は、前述の必要と他の必要の
すべてに適合するものとみなされる新規で且つ改
良された高圧ボール弁の構造を意図している。

発明の簡潔な説明 本発明は、システムの遮断圧力の全力を支持す
るためにトラニオンに装着されたボール部材を用
いる高圧ボール弁に指向されている。弁座リング
受により支持された合成樹脂の弁座リングは、ボ
ール部材とシール係合状態へばね偏位手段により
絶えず付勢されている。弁の構成要素とその間の
関係は、合成樹脂の弁座リング上に及ぼされる圧
縮応力を制御するために、流体圧力がその上に作
用しうる有効面積を制限するように特に設計され
ている。

より詳しくは、本発明に従つて、弁は、そこを
通して延びる円筒形の第１流れ通路と、それに対
してほぼ直角の方向に第１通路と連通する円筒形
の中央通路と、を有する本体を包含する。弁閉鎖
部材は、中央通路内に位置決めされ、中央通路の
軸線の周りに選択的な回転をするように装着され
ている。この閉鎖部材は、第１通路内に配置され
た球状又はボール部分と、ボール部分の対向側に
配置された一対の円筒形部分又はトラニオンと、
を有する。ボール部分はそこを通して流体通路を
含み、トラニオンの１つは、弁閉鎖部材を外部の
制御手段へ結合するための手段を含んでいる。一
対の半径方向に内側に延びる環状肩部は、ボール
部分のほぼ対向側で第１通路内に配置され、そこ
からほぼ等しい距離に離間され、各肩部は、円周
方向に連続的で且つボール部分に面している。一
対の弁座リング受が第１通路内に配置され、各弁
座リング受は、そこを通る軸線方向の流体の流れ
開口部と、肩部の関連する１つに面する半径方向
外側に延びる表面と、を包含する。弁座リング受
の各々は、更に、閉鎖部材のボール部分に面する
環状弁座リング受入れ溝と、円筒形シール室に対
し半径方向に離間された関係に閉鎖部材から離れ
て第１通路の軸線方向に延びる円筒形後方部分
と、を包含する。弁座リング受を第１通路の軸線
方向にボール部分の方へ付勢するために、複数の
部分的に応力を加えられた円板ばねが、各肩部
と、関連する弁座リング受の半径方向表面との間
に挿入される。変形可能な環状弁座リングは、各
受の弁座リング受入れ溝の中に密接に受入れら
れ、各弁座リングは、連続的なボール部分係合表
面を含んでいる。この係合表面は、その応力に加
えられていない状態において、ボール部分の半径
より小さい半径の球面状の形態を有する。弁座リ
ング係合表面は、円板ばねの影響下でボール部分
とシール接触状態へ付勢され、このシール接触
は、関連シール室を横切る直径より小さい係合表
面を横切る直径において少くとも生ずる。シール
手段は、各受の後方部分と関連シール部材との間
に挿入され、このシール手段は、それに対して及
ぼされる流体圧力に応答して画成された限界の間
で軸線方向に片寄るように適合された少くとも１
つの環状シールリングを包含する。ボール部分の
流体通路を弁の開いた状態と閉じた状態の間で動
かすため閉鎖部材の選択的回転を調節するため
に、制御手段が、弁閉鎖部材結合手段と作動的連
通状態に配置される。この弁構造は、流体圧力
が、弁の開いた状態又は閉じた状態の何れにおい
ても常に弁座リングをボール部分の方へ、弁座リ
ング係合表面とボール部分との間のシール接触の
面積に関連する最大値へ付勢するように、その上
に作用する環状面積を制限する。

本発明はもう１つの視点に従つて、各弁座リン
グ係合表面は、環状係合帯により前記ボール部分
と接触する。この帯は、関連するリング受の後方
部分の外径より大きい外径と、関連するシール室
の直径より小さい内径と、を有する。環状流体圧
力面積と環状係合帯との間の正確な関係は、最大
流体遮断圧力と、弁座リング材料上にかけられる
べき所望の最大圧縮応力、により決定される。環
状流体圧力面積の半径方向の厚さが小さい程、弁
座リング材料上に及ぼされる圧縮応力が小さい。

本発明の他の視点によれば、弁閉鎖部材は、弁
座リングにより弁本体の中央通路内に配置され且
つ保持される。更に、閉鎖部材は、それが流体の
力によりそれから外方へ付勢されないように、中
央通路内で圧力均衡されている。

本発明はもう１つの視点によれば、第１通路内
の肩部とシール室は、第１通路内に受入れられた
着脱可能な端部管継手により画成される。

本発明はもう１つの視点によれば、制御手段
は、弁本体の外側に配置された外端を有し且つ中
央通路内に回転自在に受入れられた操作ステムを
包含する。ステムは、ステムの外端の方向へのス
テムの引出しを防ぐように中央通路内の半径方向
内側に延びるフランジと協働しうる、ステムの内
端に隣接して半径方向外側に延びる円周フランジ
を含んでいる。好ましい配列においては、ステム
と中央通路肩部との間にステム軸受を挿入するの
が有利であり、弁の開状態と閉状態との間の弁閉
鎖部材の片寄りを調節するためにステムの外端へ
制御ハンドルが固定される。弁本体は、弁がその
開状態と閉状態のうちの１つに位置決めされると
き、ハンドル上の停止面により係合するためのハ
ンドルストツパを包含する。

好ましくは、本発明に従つて、ステムの内端の
弁閉鎖部材トラニオンのうちの一方が軸線方向の
タング（tang）を含み、ステムの内端とトラニ
オンのうちの他方がタング受入れスロツトを含ん
でいる。タングは、スロツト内に受入れられてこ
れらの２つの構成要素を相互結合し、ステムと弁
閉鎖部材との間に唯一の接触を含含する。このよ
うな関係は、弁の使用中即ち作動中に操作ステム
の軸線方向の僅かな片寄りがある場合に、本体の
中央通路内での弁閉鎖部材の軸線方向に配置され
た位置の如何なる撹乱をも防止する。

本発明を組み入れた１つの構造的実施態様に従
つて、閉鎖部材トラニオンは、中央通路の側壁に
対向してシールするシール手段を包含する。ま
た、ステムは、閉鎖部材を圧力均衡状態に維持す
るために、１つのトラニオンのシール手段を迂回
するいかなる流体をも吐出するための吐出開口部
を包含する。

本発明のなおもう１つの視点によれば、弁閉鎖
部材流体通路は、閉鎖部材のトラニオンの間にそ
こを通して延びる一部分を含んでいる。更に、他
方のトラニオンを受入れる中央通路の部分は、弁
が少くとも３つの流体管路の間の流体流量を調節
することを可能とするために、流体管路をそこへ
結合するように適合された手段を包含する。

本発明の主目的は、トラニオンに装着されたボ
ール部材と合成樹脂の弁座リングとを利用する新
規な高圧ボール弁を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、弁座リングをボー
ルと係合状態へ付勢するように作用しうる流体圧
力の有効量を最少にする新規な高圧ボール弁を提
供することにある。

本発明のもう１つの目的は、非常に多くの遮断
サイクルに対し極めて効果的なかなり単純な設計
を有する高圧ボール弁を提供することである。

本発明の更に他の目的は、広範囲の用途及び／
又は環境において使用するように容易に適合され
た新規なボール弁を提供することである。

本発明のなお他の目的と利点は、以下の説明の
読み且つ理解することにより当業者にとつて明ら
かとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

本発明は、若干の部品の物理的形状と部品の配
列をとることができ、その好ましい実施態様と他
の実施態様を、以下に詳細に説明すると共に添付
図面に示す。

第１図は、本発明の新規な高圧ボール弁の側面
図である。

第２図は、弁本体の断面図である。

第３図は、弁閉鎖部材の部分断面図である。

第４図は、１つの端部管継手、弁座リング受、
及び新規な弁内で利用される関連する構成要素の
分解断面図である。

第５図は、第１図に示す弁の断面図である。

第６図は、弁座リング、弁座リング受、シール
手段、円板ばね及び端部管継手の間の協働的関係
を一層良く示すための、第５図に示す弁の一部の
拡大図である。

第７図は、本発明の概念を組み入れた他の弁構
造体を示す、第５図に類似の断面図である。

好ましい実施態様及び実施態様の詳細な説明 添付図面に示すものは、本発明の好ましい実施
態様と他の実施態様を例示する目的をもつもので
あり、それを限定する目的をもつものではない。
第１図、第３図、第４図及び第５図は、一般的
に、弁本体Ａ、閉鎖部材Ｂ、一対の弁座リング受
Ｃ、一対の端部管継手Ｄ、操作ステムＥ及びハン
ドルＦからなるものとして新規な高圧ボール弁を
示している。

より詳しくは、主として第２図を参照して、弁
本体Ａは、２方弁用であり、分岐管１２，１４の
間でそこを通して延びる第１流体通路１０を包含
する。各分岐管は、後に明らかになるように、端
部管継手Ｄを受入れるため１６のように内側にね
じを切られている。更に、各分岐管は、その外端
から第１通路１０に沿つて軸線方向に離間された
外側に面する半径方向の肩部１８を包含する。

円筒形の第２の又は中央の通路２０は、本体Ａ
を通して、外側にねじを切つたボンネツト２２と
下端２４との間に延びている。この中央通路２０
は、第１通路１０に対しほぼ直角に配置され、図
示のようにそれと連通して弁室を画成する。中央
通路２０は、下方に面する半径方向肩部２８を画
成するように作用するボンネツト２２の上端に隣
接するより小さい直径の部分を包含する。ボンネ
ツト２２の上面にある開口部３０は、後に明らか
となるように、ピン状のハンドルストツパを受入
れる。又、パネルナツト３２が、公知のように弁
の取付けを調節するために、ボンネツトの外側の
ねじ上に受入れられている。

第３図は、球状又はボールの部分４０と一対の
円筒形部分又はトラニオン４２，４４をその対向
側に含むものとして閉鎖部材Ｂを示している。ボ
ール部分とトラニオンは、より小さい直径の首部
の領域４６で互いに結合されている。流体通路４
８は、ボール部分４０を通してトラニオン４２，
４４の横に延び、従来のように、分岐管１２，１
４の間の弁を通して流体流量の選択的制御を可能
とする。

中央に配置されたタング５２は、後述する理由
と目的のために、トラニオン４２の端から閉鎖部
材Ｂの外側へ軸線方向に突出する。トラニオンの
各々は、Ｏリング５４を有する円周溝５０と、そ
の中に受入れられるバツクアツプリング５６を包
含する。閉鎖部材が、後述のように弁の開閉を行
なうため中央通路内で選択的に回転されるよう
に、トラニオン４２，４４は、本体の中央通路２
０内への閉鎖部材Ｂの締まり嵌め受入れを容易に
するように寸法決めされている。装備されたと
き、閉鎖部材の１つのトラニオンが本体の第１通
路１０の各側に配置されると共に、ボール部分４
０が第１通路内に配置されている（第５図）。ボ
ール部分の最大横断面寸法は、中央通路２０の直
径より小さく、Ｏリング５４とバツクアツプリン
グ５６が、閉鎖部材Ｂと本体Ａとの間の流体の漏
洩を防ぐように作用する。

第４図は、１つの弁座リング受Ｃと１つの端部
管継手Ｄの分解断面図を関連する構成要素と共に
示す。第４図に示されている構造体の１つは弁本
体の分岐管１２，１４の各々と関連付けられてい
ること、及び両方の構造体は、別に特に注意しな
げれば等しいこと、が理解されるべきである。特
に、弁座リング受Ｃは、円筒形前方部分即ち頭部
６０と、頭部から共軸線方向に延びる円筒形後方
部分６２とを包含する。流体流れ開口部６４は、
前方部分６０と後方部分６２を通して延び、環状
肩部又は表面６６が、その間の界面に画成されて
いる。頭部６０の前方端面は、６８のように面取
りされ、環状弁座リング受入れ溝７０を包含す
る。頭部６０の外径は、肩部１８の軸線方向内側
の本体第１通路１０の直径より僅かに小さい（第
２図）。

端部管継手Ｄは、後に明らかになるように分岐
管１２，１４（第２図）のねじとねじで協働する
ように８２のように外側にねじを切られた本体８
０を包含する。流体流れ開口部は、本体を通して
軸線方向に延び、前方部分８６とにより小さい直
径の中央部分８８と拡大された後方部分と包含す
る。後方部分９０は、弁が流体システム内に装着
されるとき従来の流体管継手を受入れる目的で９
２のようにねじを切られている。円周溝９４は、
本体８０の最前方端に配置され、組立てられた弁
内で弁本体Ａと端部管継手Ｄとの間に流体シール
を行なうようにシール９６を受入れる。図示され
ているように、シール９６は、重合体材料から旋
削された環状リングを包含する。然しながら、シ
ールは、Ｏリング、軟かい金属又は他の適当なシ
ール材料から構成してもよい。

流体流れ開口部の中央部分８８の直径と受けの
後方部分６２の直径は、弁組立て時にその間に密
接な案内関係があるような直径である。流れ開口
部の前方部分８６は、受けの後方部分より大きい
直径を有し、円筒形シール室を画成するように作
用する。弁の組立てにおいて、後方部分６２は前
方部分８６の側壁から半径方向に離間され、適当
なシール手段がその間に画成された環状領域内に
挿入される。端部管継手本体前方端面９８の環状
区域は、弁組立て時に本体第１通路肩部１８と係
合するように適合されている。これは、弁本体Ａ
との取付け関係において、端部管継手Ｄに対し積
極的な前方ストツパを与える。前方端面９８の残
りの環境区域は、弁座リング受Ｃの半径方向表面
６６に面する肩部を画成する。以下に明らかにな
るように、これらの２つの表面の間には顕著な協
働的な相互作用がある。

第４図の弁座リング受Ｃと端部管継手Ｄの配列
内には、端部管継手シール室８６に対するシール
手段が含まれている。図示されている好ましい配
置において、このシール手段は、Ｏリングシール
と、Ｏリングの対向側にある一対のバツクアツプ
リング１０２，１０４から構成されている。これ
らの要素は、シール室８６と弁座リング受後方部
分６２との間に画成された環状領域内に受入れら
れるように寸法決めされている。好ましい構成に
おいては、Ｏリング１００とバツクアツプリング
１０２，１０４は、重合体材料から構成されてい
る。環状のパツキング押え１０６は、弁座リング
受後方部分６２の上に室８６内に受入れられるよ
うに寸法決めされている。このパツキング押え
は、組立てられた弁内でバツクアツプリング１０
４に対し積極的なストツパを与えるように作用
し、流体圧力条件に基いてそこを通されるリング
１０４の押出しを防ぐように寸法決めされる。同
時に、パツキング押え１０６は、後述する理由
で、弁座リング受Ｃの僅かな横方向の移動に順応
する。

後述するように、弁座リング受Ｃと関連付けら
れた弁座リングを、球状又はボール部分４０（第
３図）の表面とシール係合状態へ絶えず付勢する
ために、複数の円板ばね１１０，１１２，１１４
を設けるのが有利である。このような円板ばねが
３つ示されているけれども、種々の弁構造の細部
及び／又は作動パラメータにより良く順応するよ
うに、３つより多い数又は少ない数を採用しうる
ことが理解されるべきである。円板ばね１１０，
１１２と１１４は、第４図に示すように応力に加
えられていない状態において、ほぼ円錐台の形状
を有し、弁座リング受後方部分６２の上への円板
ばねの受入れに順応するように寸法決めされた中
央開口部を包含する。円板ばねの外径は、肩部１
８の軸線方向内側に配置されたその領域で、弁本
体第１通路１０の直径より僅かに小さい。組立て
中、円板ばねは、弁座リング受半径方向表面６６
により画成された対向する肩部と管継手本体の前
方端面９８との間で、平坦にされる状態の方へ部
分的に応力を加えられている。後述するように、
表面９８と係合する円板ばね即ち円板ばね１１０
は、弁座リング受の頭部６０の方に面するより小
さい直径の端部を有する。これは、ばねが硬い表
面９８に対向して反作用し、そしてパツキング押
え１０６とは反作用しないことを保証するが、も
しも円板ばねの小さい方の直径の端部が弁座リン
グ受頭部６０から離れる方に面したならば、パツ
キング押え１０６と反作用するであろう。他の円
板ばね即ちばね１１２，１１４は、図示のように
互いに違いの位置に配置される。このような互い
違いの関係は、用いられる円板ばねの数がより多
い場合又は少ない場合にも採用される。複数の円
板ばねの使用は、公差を縮める装置として使用
し、他方、後述の方法で弁座リング受偏位機能に
順応する目的のために、望ましく且つ有利である
と考えられる。

最後に、第４図について、環状弁座リング１２
０は、受け弁座リング受入れ溝７０の中に密接に
位置決めされるように設けられ且つ寸法決めされ
ている。この弁座リングは、特定の弁の用途に対
して望まれるこれらの物理的特性を有するいかな
る合成樹脂材料からも構成することができる。弁
座リングは、球状のボール部分係合表面１２２を
含み、狭い環状の帯域１２４は、弁座リングの外
周と係合表面１２２との間を連絡し、この領域に
追加の弁座リング強度又は支持を与える。

本発明の概念を実施する際、弁座リング係合表
面１２２の間に、即ち係合表面の内径１２６及び
外径１２８と閉鎖部材Ｂのボール部分４０との間
に、十分な表面接触をもつのが特に望ましい。こ
の望ましい態様において、弁座リング接合表面
は、内径１２６と外径１２８の間に画成された環
状の接触又は係合の帯域によりボール部分と接触
する。外径１２８は、関連する弁座リング受後方
部分６２の外径より大きい。この関係にあつて
は、弁座リング１２０がボール部分４０から下流
に位置決めされるとき、流体圧力が弁座リング受
Ｃをボール部分の方へ付勢し、弁座リングがボー
ル部分に対向して更に付勢されることによつてそ
のシールの機能を高めるようになる。内径１２６
は、関連するシール室８６を横切る直径より小さ
い。その結果として、弁座リング１２０がボール
部分から上流に位置決めされるとき、流体圧力が
弁座リング受Ｃをボール部の方へ再び付勢して弁
座リングのシール機能を高める。それ故、流体の
流れに関しての弁座リング位置の如何に拘らず、
弁組立体全体中の他の弁座リングとは無関係に、
流体圧力が円板ばねとの組合せで作用し、弁座リ
ング受をボール部分の方へ付勢して弁座リングの
シール機能を高める。

実際には、然しながら、構成要素の公差の故
に、球面状弁座リング係合表面１２２とボール部
分を正確に一致させて少くとも初めの弁組立て時
にその間に十分な表面接触を得ることは困難であ
る。この組立てに基いて、弁座リング係合表面と
ボール部分は、典型的には、内径１２６と外径１
２８の間の直径でボール部分流体通路４８（第３
図）の限界を画する線接触を形成する。弁座リン
グが、弁座のいかなる場合又は状態においてもボ
ール接触に対し正しくシールすることを保証する
ために、弁座リング係合表面が構成要素の組立て
によりボール部分と接触状態にもたらされると
き、係合表面１２２が、係合表面の外径１２８で
又はそれに隣接する線接触でボール部分を先ず接
触するように、両方の構成要素の寸法を設定する
ことが必要である。この外径は、関連するシール
室８６を横切る直径より小さく設定されているの
で、弁座リング受は、そこから上流にあるとき流
体圧力によりボール部分の方へなお付勢される。
逆に、もしも弁座リング係合表面とボール部分の
両方の寸法が、弁座係合表面が構成要素の最初の
組立て時に係合表面の内径１２６で又はそれに隣
接して線接触でボール部分と接触するように、設
定されたならば、流体圧力は、それが下流位置に
あるとき弁座リング受Ｃをボールから離れる方へ
実際に付勢することができる。係合表面の内径
が、関連する弁座リング受後方部分６２の外径よ
り大きくないかも知れないので、この許容し得な
い結果が生ずるかも知れない。

従つて、係合表面１２２が、常に先ず、係合表
面の外径１２８で又はそれに隣接して線接触ボー
ル部分４０と接触することを保証するために、係
合表面の球面形状は、ボール部分の半径より小さ
い半径を有する。弁座リング係合表面１２２の半
径とボール部分４０の半径との間の差は、認めら
れる程の接触又は係合する帯幅例れば弁座リング
の内径１２６と外径１２８の間の望ましい十分な
環状帯に近い帯幅が、低い流体圧力の適用で又は
円板ばね１１０，１１２，１１４により与えられ
る力により発生されるように、十分に小さい差で
なければならない。この半径の差は、採用される
特定の弁座リング材料及び／又は他の作動パラメ
ータの関数としても幾分変動することができる。

従つて、一度弁の組立が完了すると、係合表面
１２２とボール部分４０との間の最初の線接触
は、結果として起るばね負荷と流体圧力負荷によ
り、自働的に拡げられて、外径１２８から内径１
２６の方へ望ましい十分な環状接触帯域に接近す
る。この負荷は、合成樹脂の弁座材料をボールに
対向して変形させる。弁座リング係合表面とボー
ル部分との間の係合関係は、弁組立体を輪回する
ことにより引き起される合成樹脂弁座リング材料
の摩耗により更に高められる。

更に、弁座リング係合表面１２２とボール部分
４０との間の十分な表面接触の望ましい態様にお
いて、本発明は、さもなければ弁座材料を破壊的
に押しつぶしうる圧縮力を制限する。弁座リング
が上流位置に配置されるとき、関連するシール室
８６を横切る直径と弁座リング係合表面の内径１
２６との間に画成された環状面積内に、流体圧力
の作用により圧縮力が生じさせられる。弁座リン
グが下流の位置に配置されるとき、この圧縮力
は、弁座リング係合表面の外径１２８と関連する
弁座リング受後方部分６２の外径との間に画成さ
れた環状面積内で、流体圧力の作用により生じさ
せられる。特定的には、直径１２６と１２８の間
の弁座リング係合表面１２２の投影された環状面
積に対するこの環状面積の比率は、弁座上の圧縮
応力に対する流体圧力の比率に等しい。従つて、
本発明の概念を実施する際これらの環状面積は、
普通の合成樹脂が弁座材料として安全に使用され
且つ高い流体圧力に対して効果的にシールするよ
うに、調節される。

第５図は、ステムＥとハンドルＦについての構
造配置を最もよく示している。特に、ステムは、
本体の中央通路２０の小さい方の直径の部分２６
の中に回転可能に緊密に受入れられる円筒形本体
部分１３０を包含する。この本体部分は、重合体
又はエラストマーのジヤーナル軸受１３４を含む
円周溝１３２を有する。この軸受は、ステムが回
転されるとき、ステムと弁本体との間の金属対金
属の滑り接触を妨げる。これは、作動トルクを減
少させ、作動中弁に対し滑らかな接触を与える。
また、軸受は、ハンドルで如何なるゆるみをも除
去するように、ステムと中央通路２０との間の隙
間を満たす。本体の中央通路２０の直径より僅か
に小さい直径の円形断面を有する半径方向外側に
延びるフランジ１３６が、ステムの内端に設けら
れる。横溝１３８が、フランジ１３６の端面内に
含まれ、弁閉鎖部材Ｂのタング５２を受入れ、従
つてステムと閉鎖部材を互いに協働的係合対に置
く。ステムＥは、更に、ハンドルＦを受入れるよ
うに適合され且つ弁本体の外側に配置された、外
側の又はハンドル受入端１４０を包含する。半径
方向交差分岐管１４４は、弁本体の外側に配置さ
れた場所にある開口部１４２と連通する。漏洩開
口部は、トラニオン４２上のＯリングシール５４
を通るかも知れない流体圧力の如何なる漏洩をも
大気中へ急速に吐出することを保証する。この吐
出がなければ、このような漏洩は、ステムＥと閉
鎖部材Ｂとの間の圧力を増強し、従つて閉鎖部材
を本体端部２４にある中央通路２０の外側へ付勢
することがある。

ステムの回転を一層容易にするために、端部フ
ランジ１３６と中央通路肩部２８との間に環状の
ステム軸受１４６を挿入するのが有利である。他
の方法では存在するであろう金属対金属の接触
は、弁の開閉をより困難ならしめると共に、より
大きいトルクを必要とするであろう。図示されて
いる好ましい配置においは、この軸受は、単に、
例えばポリテトラフルオロエチレンから構成され
た環状リングを含むにすぎない。

ハンドルＦは、ハンドル本体１５０を含み、ハ
ンドル本体１５０は、好ましい構成においては、
フエノール合成樹脂から鋳造される。ハンドル本
体は、任意の数の異なる又は詳細な輪郭をとるこ
とができ、その下側に、ステムのハンドル受入れ
端１４０上への取付けを調節するための開口部を
包含する。この開口部は、ハンドル受入れ端１４
０を緊密に包むブラス又はその類似物から構成さ
れた円筒形の金属挿入体を包含する。ハンドルＦ
とステムＥとの間に固定された関係を維持するた
めに、ドツグ点止めねじ１５４が、ハンドル本体
と挿入体とステム受入れ端１４０を通して延びて
いる。

ピン又はその類似物の形をとるストツパ１５８
は、本体開口部３０内に受入れられ、弁本体ボン
ネツト２２の外面から上方へ短かい距離だけ延び
るように寸法決めされている。ハンドル本体１５
０は、ハンドル開口部の拡大された領域内に一対
の弓状に離間されたハンドルストツパを含むのが
有利である。このストツパの１つが、第５図に参
照数字１５６で指示されており、一対のストツパ
表面が、ストツパ１５８と組合わせてハンドルの
回転を一対の所定の最大回転位置に制限する。ス
テムへのハンドルの取付けと、ボール閉鎖部材に
対するステムの関係と、ピン１５８の位置と、ハ
ンドルストツパ表面の位置とはハンドルストツパ
の１つがピン１５８と係合状態にあるとき弁が第
５図に示す十分に開いた位置に配置されるように
整合されている。他のストツパ表面がピン１５８
と係合するようにハンドルが回転されるとき、ボ
ール閉鎖部材は、閉鎖部材Ｂが図示の十分に開さ
れた位置に関して約90度回転された弁閉止位置へ
動かされる。

第５図と第６図は、弁組立てについての以下の
説明に対する最良の参照を与える。特に、ステム
Ｅはステム軸受１４６と共に、まず、その下端２
４から弁本体Ａの中央通路２０の中へ挿入され
る。軸受３４は、前述の方法で中央通路の側壁と
ステムとの間で機能するのが有利である。弁本体
内に位置決めされたステムを保持するために、所
望により、ハンドルＦを取付けてもよい。次に、
タング５２が溝１３８の中に受入れられるような
方法で、弁閉鎖部材Ｂが中央通路２０の中へ挿入
される。

ステムフランジ１３６の端面が弁閉鎖部材の上
面と直接に係合しないこと、及びこれら２つの構
成要素の間の結合される関係は、もつぱらタング
と受入れ溝との間でのみ行われること、に留意す
べきである。前述の関係は、ステムと、閉鎖部材
と、弁本体と、ハンドル上で保持される寸法によ
り与えられ且つ維持される。もしもステムと閉鎖
部材との間の直接的係合が、タング５２と溝１３
８との間の相互結合点を除き妨げられるならば、
ステムとハンドルは、弁の中へ手動で押し入れる
ことができ、フランジ１３６が閉鎖部材の上面と
係合することに基いて、ボール部分４０を弁座リ
ング１２０とのシール接触の外へ押す。

Ｏリング５４とトラニオン４２，４４により支
持されたバツクアツプリング５６とは、弁が流体
システム内に配置されるとき、中央通路２０の壁
と弁閉鎖部材Ｂの壁との間での流体の迂回を防ぐ
ように作用する。ボール部分４０は、本体中央通
路２０より小さい直径を有し、通路１０と２０の
交差部分で画成された弁室の中に受入れられる。

次に、第４図に示すキヤリアＣと管継手Ｄが組
立てられ、第５図に示すように弁体の分岐管１
２，１４の中へ装着され、端部管継手の外側ねじ
が弁体の内側ねじ１６と係合する。各端部管継手
が弁体の中へ十分に挿入されるとき、その前方端
面９８は、弁体の肩部１８の関連する１つと係合
する。シール９６は、端部管継手の弁体との間の
流体の迂回を防止する。

キヤリアと端部管継手の副組立体の中に含まれ
る構成要素の寸法は、端部管継手が弁体の中へ十
分に挿入されるとき、円板ばね１１０，１１２，
１１４が、肩部の面６６と９８の間で平坦化され
る状態の方へ部分的に応力を加えられるような寸
法である。この応力付加は、弁座リング係合表面
１２２がボール部分４０と接触したまま、キヤリ
アＣを閉鎖部材Ｂの方へ付勢するように作用す
る。球状部分の各側にあるネツク領域４６は、こ
の関係に適応する。前述のような、弁座リング係
合表面の各々は、ボール部分の半径より僅かに小
さい半径を有する。更に、係合表面と閉鎖部材の
寸法は、組立て時に、係合表面１２２が、係合表
面の外径１２８において又は外径１２８に隣接し
て少くとも線接触にてボール部分４０と最初に接
触するように、設定される。キヤリヤＣ上に作用
する円板ばねのばね力は、弁座リングの変形を生
じさせ、その結果、係合表面１２２とボール部分
４０との間の係合領域が、外径１２８から内径１
２６へ所望の全環状帯域の方へ拡げられる。

弁の構成要素内に在るかも知れない小さい公差
のバラツキに順応するため、キヤリヤＣの各々を
片寄らせるための多数の円板ばねの使用が望まし
い。弁構成要素の寸法決めは、ばねが、最も悪く
ても平坦化状態へ十分に応力を加えられるが然し
決して肩部６６と９８の間を越えない、ような寸
法決めである。好ましくは、円板ばねは、部分的
にのみ応力を加えられ、決してゆるめられること
がない。図示されている弁の構造は、各キヤリヤ
Ｃと協働する３つの円板ばねを採用しているけれ
ども、異なる弁寸法に対し及び／又は種々の作動
パラメータに適応するように、より多く数又はよ
り少ない数の円板ばねの使用が望ましいかも知れ
ない、ということが理解されるであろう。

弁閉鎖部材Ｂは、ボール部分と弁座リング係合
表面の係合を通して、弁体の中央通路２０の中に
保持されている。キヤリヤＣと端部管継手Ｄと関
連構成要素の間の寸法関係の故に、キヤリヤＣは
端部管継手Ｄに関して片寄りすることができ、そ
の結果、ボール部分４０の中心が弁体と中央通路
１０，２０の縦軸線の交差点に配置されたまま、
弁座リング１２２が、上述のようにボール部分４
０とシール係合するようになる。従つて、この特
徴は、構成要素内に在るかも知れない僅かな公差
のバラツキに順応する。更に、弁閉鎖部材Ｂは、
弁体の中央通路内で僅かに浮動することができ、
弁座リングとボール部分の正しい心出しを容易に
すると共に、製造公差による作業の困難の可能性
を除去する。

キヤリヤと端部管継手の各々と関連するバツク
アツプリング１０２は、端部管継手の流れ開口部
８６と８８の間の肩部のような界面で堅く支持さ
れ、バツクアツプリング１０４は、同様にしてパ
ツキン押え１０６により支持される。バツクアツ
プリング１０２と１０４は、Ｏリング１００の横
断面寸法より大きい距離だけシール室８６内で相
互に軸線方向に離隔され、その結果、Ｏリング
が、それに対して作用する流体圧力の方向の関数
として浮動することができ、キヤリヤとその関連
する端部管継手との間の流体の迂回を防止するよ
うになつている。

上述の２方弁の分岐管１２，１４の所で流体シ
ステムと結合し、弁閉鎖部材Ｂを弁が閉じられた
状態にして即ち弁閉鎖部材Ｂを第５図と第６図か
ら90度回転させると、システムの流体は、入口又
は上流の分岐管端部管継手とキヤリヤの内部を通
過してボール部分４０に対向して作用する。キヤ
リヤの輪郭のため、流体圧力は、ボール部分と係
合表面接触の内径の方へボール上に作する。それ
と同時に、流体圧力は、キヤリヤの後方部分の外
端上に作用し、キヤリヤ後方部分と端部管継手と
の間を通り、上流のＯリング１００に対して作用
してそれを前方にバツクアツプリング１０４に対
向して付勢する。前述の状態の結果として、トラ
ニオン４２，４４により全体的に支持される力を
閉鎖部材Ｂ上に生じさせるための圧力下の全面積
は、上流のシール室８６を横切る全面積により画
成される。この力は、全く大きく、もしもトラニ
オン４２，４４により支持されなかつたならば、
下流の弁座リング上に破壊的な荷重を加えるであ
ろう。然しながら、本発明にあつては、閉鎖部材
Ｂは、トラニオンにより支持されており、それ故
弁体の第１通路１０の軸線方向に動くことができ
ないようになつている。

本発明に従つて、弁座リング１２０をもつキヤ
リヤＣとシール室と端部管継手Ｄの構造配置は、
上流の弁座リングが、弁が閉じられた状態にある
弁をシールするような配置である。構成要素自体
の間の協働関係は、特に弁座リング係合表面１２
２とボール部分４０と円板ばね１１０，１１２，
１１４の作用の間の協働関係に加えて、ある流体
圧力が、上流弁座リングをボール部分とシール係
合状態へ付勢するための力を及ぼすように作用す
る。この力は、ボール部分と接触する弁座リング
係合表面１２２の量を高め又は増大させ、即ち弁
座リングの外径１２８から内径１２６の方へ係合
帯域の幅を増大させる。好ましいシール態様にお
いて、前述の方法で、これら２つの直径の間の十
分な表面接触が望ましい。

上流弁座リング１２０上に作用する流体圧力の
正味の力を与える面積は、上流弁座リング係合表
面とボール部分との間のシール接触の内側の直径
と上流シール室８６の直径とにより画成された環
状面積に制限される。これは比較的に小さい面積
であり、弁座リングは、いかなる破壊的な圧縮力
又は応力をも受けない。前述の寸法の特性は、入
り組んだ環状面積を増大又は減少させるため、従
つて流体弁座リングに及ぼす流体圧力の正味の力
を増大又は減少させるため、所望により変えても
よい。この方法で、遭遇する弁座応力の大きさ
を、特定の合成樹脂の弁座材料に適合するように
変えることができる。本発明に従つて、上流弁座
リングが、弁の閉じられた状態で完全なシール機
能を達成することが望ましい。それ故、もしも上
流弁座リングの所で流体の漏洩がないならば、下
流の弁座リングは、不利な影響なしに弁体から除
去することができるであろう。

弁が、閉じられた位置から第５図と第６図に示
す開かれた位置へ動かされるとき、システムの流
体は、閉鎖部材の通路４８に入り、弁閉鎖部材Ｂ
とキヤリヤＣとの間の弁室へ流入する。バツクア
ツプリング５６に対向して作用するＯリング５４
は、弁体Ａと閉鎖部材Ｂとの間の弁体中央通路内
で流体シールを与える。システムの流体は、ま
た、関連するＯリング１００の両側で下流と上流
の両方の管継手ＤとキヤリヤＣとの間で移住す
る。キヤリヤの配置とそれに対する弁座リング１
２０の位置決めの故に、流体圧の力は、キヤリヤ
の各々を閉鎖部材の方へ付勢するように作用す
る。然しながら、ここでは、上流と下方の弁座の
両方に作用する流体圧力の正味の力を与える面積
は、ボール部分４０とシール係合状態にある弁座
リング係合表面１２２のその部分又は帯域により
画成された投影環状面積にほぼ制限される。弁が
再び閉じられた位置へ戻されるとき、ボール部分
４０と常にシール関係に維持されているので、上
流弁座リングの所でいかなる瞬間的な流体の漏洩
も生じない。

ある期間弁を使用した後、弁座リング係合表面
１２２は、球面状又はボールの部分４０の表面に
一層正確に一致し、それによつてその間のシール
接触の環状面積を増大させる。この変化は、全体
的な弁座リングのシール特性を高め、弁座リング
係合表面１２２内に生ずるいかなる摩耗や変化
も、複数の部分的に応力を加えられた円板ばね１
１０，１１２と１１４により自動的に補償される
であろう。

弁が閉じた状態にあるとき、上流弁座リングの
所で万一流体の漏洩が生じた場合には、下流弁座
リングにより座部をつけた下流が、弁体の下流分
岐管を通して流体が外側へ漏洩するのを防ぐであ
ろう。この場合、流体圧力は、下流キヤリヤＣを
閉鎖部材Ｂの方へ付勢し、それによつて下流弁座
リング１２０とボール部分４０との間のシール接
触の程度を高め又は増大させる。この状態の下
で、下流弁座リング上に作用する流体圧力の正味
の力を与える面積は、ボール部分との下流弁座リ
ング係合表面によるシール接触の外径と、関連す
るキヤリヤの後方部分６２の外径と、の間に画成
された環を包含する。

弁座部材Ｂは、ボール部分４０に対向して付勢
されている弁座リング１２０の作用によつての
み、弁体の中央通路２０内に位置決めされるのは
勿論である。各トラニオン４２，４４の溝５０の
中に配置されたＯリング５４とバツクアツプリン
グ５６は、弁体の内部から即ちボール部分の領域
からの流体圧力が、トラニオンと中央通路２０と
の間でそこから外側へ通ることを防止する。この
構造上の関係のために、閉鎖部材は、圧力が均衡
され、中央通路の中へも外へも流体圧力により付
勢されない。この特徴が重要な理由は、それが２
つの方法で弁を耐破裂性たらしめるためである。
第１に、弁体の底部から外へ閉鎖部材を付勢する
不均衡な力は存在しない。第２に、万一トラニオ
ン４２の所でＯリングから漏洩が生じても、そし
て万一漏洩口１４２が詰つて前述のようにこの漏
洩を吐出しなくても、閉鎖部材は、なお対向する
弁座リング１２０の間で受け止められる。その結
果として、ボールが圧力により外へ付勢されるの
で弁座リングが漏洩するかも知れないけれども、
弁閉鎖部材は、弁座リングにより保持され、破れ
ない。

第７図は、本発明の概念を組み入れた修正され
た弁構造を示す。この変更態様の図示と理解を容
易にするために、同様な構成要素は同じ数字にダ
ツシユ〔′〕符号をつけて表わし、新しい構成要
素は、新しい数字で表わされている。

より詳しく言えば、第７図は、弁体A′内の中
央通路２０′が、１７０で示すようにねじを切ら
れていて第３の弁体分岐管を画成するようになつ
ている、３方ボール弁を示している。この第３分
岐管は、流体システムの管路を従来の管継手によ
りそこへ取付けさせるように適合されている。

弁閉鎖部材B′は、円筒形部分又はトラニオン
４２′，４４′が、弁体の中央通路２０′の側壁に
対向してシールするためのいかなるシール手段を
も含まない、という点でも僅かに修正されてい
る。更に、閉鎖部材を通して延びる流体通路は、
トラニオン４２′，４４′の間の弁閉鎖部材を通し
て軸線方向に延びる第１部分１７４と、第１部分
１７４と連通するボール部分４０′の半径方向に
延びる第２部分１７６と、から構成されている。
この配列は、従つて、ねじを切られた領域１７０
で弁体と関連づけられた流体管路が、分岐管１
２′，１４′の各々の選択的に流体連通に置かれる
こと、を可能ならしめる。ハンドルＦ上の頂部表
面は、閉鎖部材B′のための必要な回転能力に順
応するように修正を必要とする。

この特定の他の実施態様において、異なるステ
ムＧが採用されている。詳しく言えば、ステム
は、中央通路の小さい方の直径の部分２６′の中
に緊密に回転可能に受入れられた中実の円筒形本
体部分１８０を含んでいる。この本体部分上の円
周溝１８２は、Ｏリングシール１８４とバツクア
ツプリング１８６を受入れて、中央通路内でステ
ムのシール作用を行なう。このシール作用が重要
な理由は、トラニオンが如何なるシール手段をも
含まないためであり、このシール作用がなけれ
ば、システムの流体は、ステムと中央通路の間か
ら逃げることができるのであろう。

中央通路２０′より僅かに小さい直径の円形断
面を有する半径方向外側に延びるフランジ１９０
が、ステムの内端に設けられる。横溝１９２がフ
ランジ１９０の端面内に含められ、前述と同じ方
法で弁閉鎖部材のタング５２′を受入れ、ステム
と閉鎖部材を互いに協働的係合状態に置くように
なつている。ステムの回転を一層容易にするため
に、フランジ１９０と中央通路の肩部との間に環
状のステム軸受１９４が挿入される。

ステムの本体部分１８０は、前述の方法でハン
ドルF′を受入れるように適合された弁体の外側に
配置された外側又はハンドル受入れの端部１９６
を更に含んでいる。弁が第６図に示すように組立
てられるとき、ステムと閉鎖部材と弁体とハンド
ル上に保持されている寸法は、フランジ１９０の
端面が弁閉鎖部材の上端に直接に係合することを
防ぐ。これらの２つの構成要素の間の結合される
関係は、タング５２′と受入れ溝１９２との間で
のみもつぱら行なわれる。この関係は、弁の中へ
のステムの押し込みが、弁座リング１２０′とボ
ール部分４０′との間のシールされた接触又は関
係を乱すことを防止する。前述の結合関係がなけ
れば、フランジ１９０が閉鎖部材の上端と係合し
たとき、シール接触が乱されることがありうる。

ねじを切られた領域１７０に画成された分岐管
が上流又は入口の分岐管を含むように、第７図の
三方弁が流体システム内に装着され、閉鎖部材
B′が弁の閉じられる位置へ回転されたとき、シ
ステムの流体は、分岐管１２′，１４′の何れにお
いても弁から出ることを防止されるであろう。こ
の特定の装備において、弁体分岐管１２′，１
４′の各々と関連づけられた弁座リングは、下流
弁座として機能する。システムの流体は、流体通
路の第１と第２の部分１７４，１７６を通して弁
室の中れ流れ、中央通路２０′とトラニオン４
２′，４４′との間を移住し、弁座リング係合表面
１２２′とボール部分４０′との間のシール接触の
外径の半径方向外側の弁室を実質的に満たすよう
になる。それと同時に、流体は、弁座リングキヤ
リヤC′と端部管継手D′の間とその周りをＯリング
１００′の領域まで移住して、Ｏリングをバツク
アツプリング１０２′に対向して付勢する。下流
弁座の容量内で、流体圧力は、キヤリヤC′の両方
を閉鎖部材B′の方へ付勢して弁座リング１２
０′の係合表面１２２′とボール部分４０′との間
のシール接触の程度を高める又は増大させる。弁
座リング上に作用する流体圧力の正味の力を与え
る面積は、ボール部分をもつ弁座リング係合表面
によるシール接触の外径と、関連するキヤリヤ後
方部分６２′の外径との間の環状面積により与え
られる。

弁が、第７図に示す位置へ開かれるとき、シス
テムの流体は、弁を通過して分岐管１２′から出
ることができる。システムの流体圧力は、両方の
弁座リングをボール部分と係合する方へ付勢する
ように尚作用するであろう。分岐管１２′と関連
付けられた弁座リングに対する流体圧力の正味の
力を与える面積は、弁座リング係合表面とボール
部分との間の接触の投影面積にほぼ等しい。分岐
管１４′と関連付けられた弁座リング上に作用す
る流体圧力の正味の力は、弁が閉じられた状態に
ついて上述した力と実質的に同一のままである。

分岐管１２′，１４′の一方が上流又は入口の分
岐管を含み、分岐管１２′，１４′の他方と分岐管
１７０が下流分岐管を含むように、流体システム
内に第７図に示す３方弁を設けることもできる。
この場合、弁が閉じた状態にあるとき、入口分岐
管と関連付けられた弁座リングは、第５図と第６
図を参照して上述した方法と同じ方法で上流弁座
として機能する。従つて、上流弁座リングは、全
シール機能を達成し、且つボール部分４０′とシ
ール係合するようにそれを付勢する正味の流体圧
力を受けるのが望ましい。前述のように、上流弁
座リング上に作用する流体圧力の正味の力を与え
る面積は、関連するシール室８６′を横切る直径
と、上流弁座リング係合表面とボール部分４０′
との間のシール接触の内径と、により画成された
環状面積である。

弁が第７図の開いた状態へ動かされ、そして分
岐管１２′が入口分岐管を含むとき、この分岐管
と関連する弁座リング１２０′は、上流弁座とし
て機能し続ける。然しながら、弁の内側へのシス
テムの流体の移住により、弁座リングを付勢して
ボール部分と接触させる際弁座リングに対して作
用する流体圧力の正味の力を与える面積は、ボー
ル部分と弁座リング係合表面の接触の投影面積に
ほぼ等しい。分岐管１４′と関連する弁座リング
１２０′は、それを付勢してボール部分とシール
係合させる正味の流体圧力を受ける下流弁座とし
て機能し続けるであろう。

第７図に示されている配置は、３方弁用のもの
であるけれども、４方弁又は５方弁さえも有利に
設けうるように追加の分岐管を含むように弁体を
形成しうることが理解されるべきである。然しな
がら、このような修正は、本発明の全体的な意図
又は範囲からいかなる点でも離れるものではな
い。

上に詳述した本発明の新しい高圧ボール弁の概
念を用いるとき、合成樹脂の弁座リングを採用す
る弁に対し著しく高い圧力の定格が実現される。
この点において、この弁は、内部の弁構成要素の
何れをも損傷することなく6000psi（422Kg／cm²）
までの圧力で見積られ且つ使用されることができ
る。この定格は、合成樹脂の弁座又は弁座リング
を利用する先行技術の公知のボール弁よりも著し
く高い。更に、新しいこの弁構造は、設計が比較
的に簡単であり、互換性のある複数の構成要素を
利用する。従つて、この基本的な弁の概念は、広
範囲の環境において広範囲の特殊な弁系統の用途
に用いるように適合しうる。更に、この新しい弁
構造は、特定の弁座リングの材料に適応するよう
に弁座リングの応力を変え又は制御することを可
能とする。これらの能力は、高圧能力を有する多
くの先行技術の弁を越える著しい改良を含んでい
る。

本発明の好ましい実施態様と他の実施態様を特
に参照して説明した。これに対する修正と変更
は、本明細書を読み且つ理解することにより当業
者が思い付くことのできるのは明らかである。こ
のような修正と変更はすべて、請求の範囲内にあ
り又はその均等物である限りにおいて、本発明に
含まれることが意図されている。