JPH102427A - 弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁子の回動が容易で、その駆動装置が小さく
出来、且つ弁子と弁座の間の均一な安定した密着性が得
られる。 【解決手段】 操作棒２０の一端側は、流体の流れ方向
に対して直角に形成された弁子８の嵌合溝１０に嵌合
し、流路の遮断状態の時に弁子８の移動を流体の流れ方
向に規制する。更に、流路の一部を形成する円筒部４９
を有し、この円筒部４９の一端縁に設けられ背面５２が
流体の流れ方向に直角な鍔状の張出部５１を有する一方
の弁座ホルダー４８と、円筒部４９の外側に設けられた
リング状の調整リング３１と、調整リング３１を所定の
方向に移動させることにより一方の弁座ホルダーの張出
部５１の背面５２を押圧する移動調整手段３０とを備え
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、流路の途中に設け
られる弁に係り、特に流路の遮断状態の時に、弁子の回
動が容易な弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体流路の途中に設けられて流量
調節及び遮断の双方に使用する弁としては、例えば、図
５のような弁１００が知られている（実公昭５８−１１
９７５号公報）。この弁１００は、弁子１０１が球形状
をなし、この球形状弁子１０１の中心軸を通る一方向に
連通孔１０２が穿設され、弁子１０１をステム１０３に
取り付けられたハンドル１０４を回動することにより、
その連通孔１０２の向きを変えて、流路１０５ａから流
路１０５ｂに流れる流体を調節乃至遮断するものであ
る。弁子１０１には弁座１０６、１０７が密着し、弁座
１０６、１０７は弁座ホルダー１０８、１０９によって
保持されている。弁座ホルダーのうち、片方の弁座ホル
ダー１０８はくさび機構１１０によって流路方向１１１
に移動可能に支持されている。くさび機構１１０は、一
対の調節リング１１２、１１３を有し、その接触面１１
４によって互いにスライド可能になっており、調節ねじ
棒１１５の回動による調節ねじ１１６の作用によって調
節リング１１２を上下方向に移動させるので、弁座１０
６は弁座ホルダー１０８を介して弁子１０１に押しつけ
られ流体の漏洩を防止する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような弁１００に
おいて、弁子１０１と弁座１０６、１０７との面圧によ
って流体の漏洩が防止されている。しかしながら、弁子
１０１が流路１０５ａと流路１０５ｂの間を遮断してい
る状態の時には、弁子１０１に上流側流路１０５ａと下
流側流路１０５ｂとの流体圧力差によって図５の右側か
ら左側に、力がかかる。弁子１０１のステム１０３が嵌
合する嵌合溝１１７は、連通孔１０２と直角の方向に設
けられているので、この流体圧力差による力を負担せ
ず、左側の弁座１０７で受けることになる。

【０００４】このため、左側の弁座１０７と弁子１０１
は密着した状態になっており調整リング１１２を上側に
移動させて弁子１０１と弁座１０６との密着を緩めて弁
子１０１を回動させようとしても駆動トルクが大きく、
弁の開閉が困難になると云う恐れがあり、それだけ大き
な駆動装置を必要とする。

【０００５】更に、弁子１０１及び弁座１０６、１０７
の材質及び構造面から種々の工夫が行なわれているが、
流路内の流体に浮動している鉄粉等の異物が弁子１０１
と弁座１０６又は１０７との間或いはくさび機構１１０
の接触面１１４等に侵入して損傷を与え、流体の漏洩の
みならず弁子駆動に必要な駆動トルクの増大を来す恐れ
がある。

【０００６】本発明の目的は、弁が流路を遮断している
状態から弁子を回動させて弁を開く時に、弁子の回動が
容易で、弁子の駆動装置が小さく出来ると共に、弁子と
弁座との間の均一な安定した密着が得られる弁を提供し
ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、流路の途中に設けられた弁であって、該弁の
本体内に設けられ回動されることによって前記流路を流
れる流体の流量を調節又は遮断する弁子と、該弁子の外
側の所定の位置に一端側が嵌合する操作棒とを有する弁
において、前記流路の遮断状態の時に、前記操作棒は、
前記弁子の移動を前記流体の流れ方向に規制するもので
ある。流路の遮断状態の時に、操作棒が弁子の移動を流
体の流れ方向に規制するものは、流路の遮断状態の時に
流路の上流側から下流側に弁子にかかる流体の圧力差に
よる力の一部を操作棒及び弁子ステイによって負担する
ことが出来、弁子を回動する際の駆動トルクが小さく容
易であると共に、弁子の駆動装置が小さく出来、且つ弁
子から下流側の弁座にかかる力も過度に大きくならず弁
子と弁座の間の均一な安定した密着性が得られる。

【０００８】更に、上記弁において、前記操作棒の一端
側は、前記流体の流れ方向に対して直角に形成された前
記弁子の嵌合溝に嵌合するものである。操作棒の一端側
が流体の流れ方向に対して直角に形成された弁子の嵌合
溝に嵌合するものは、上記弁の作用に加え、流体の流れ
方向に対して直角に嵌合溝を形成し、この嵌合溝に操作
棒の一端側を嵌合させると云う簡単な構造で目的が達成
される。

【０００９】そして、上記いずれかの弁において、少な
くとも一方は前記流路の一部を形成する円筒部を有し、
該円筒部の一端縁に設けられ背面が前記流体の流れ方向
に直角な鍔状の張出部を有する一対の弁座ホルダーと、
該一方の弁座ホルダーの円筒部の外側に設けられたリン
グ状の調整リングと、該調整リングを所定の方向に移動
させることにより前記一方の弁座ホルダーの張出部の背
面を押圧する移動調整手段とを備えたものである。

【００１０】少なくとも一方の弁座ホルダーが円筒部と
鍔状の張出部とを有し、この円筒部の外側に設けられた
調整リングと、一方の弁座ホルダーの張出部の背面を押
圧する移動調整手段とを備えたものは、上記いずれかの
弁の作用に加え、弁子と弁座或いはその他の接触面に流
路内の流体に混ざって浮動している鉄粉等の異物が噛み
込まず、弁子と弁座との間の接触面に一定の安定面圧を
均等に与え、その面圧を長時間に渡って維持し安定した
密着性を付与する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る弁の実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の図１〜
４において、同じ構造、作用部分には同じ参照番号を付
けて示している。

【００１２】図１は、本発明に係る弁の一実施の形態を
示し、弁の閉の状態の縦断面図、図２は、図１の弁の開
の状態の縦断面図である。本実施の形態の弁１は、流路
の途中に設けられたものであって、流体の流れを開閉又
は調節する弁の外殻となる本体２及びもう一方の本体で
あって本体２に植込ボルト、ナット６及びシール材７を
介して固定される本体コネクタ４を有する。更に、弁１
は、本体２及び本体コネクタ４の内部には球状の弁子８
が設けられ、この弁子８を挟持する一対の弁座１８、１
９と、一対の弁座１８、１９をそれぞれ保持する一方の
弁座ホルダー４８及び他方の弁座ホルダー５７とを有
し、所謂ボール弁である。一方の弁座ホルダー４８は、
流路の一部を形成する円筒部４９と、その一端縁５０に
設けられ背面５２が流体の流れ方向６３に直角な鍔状の
張出部５１とを有する。

【００１３】更に、本実施の形態の弁１は、弁子８と弁
座１８、１９を密着させる移動調整手段３０を備え、移
動調整手段３０は、上記一方の弁座ホルダー４８と、一
方の弁座ホルダー４８の張出部５１の背面５２に一端側
が当接し、他端側が傾斜した当接面を有するスラストリ
ング４０と、スラストリング４０の他端側の当接面に一
端側が当接する当接面を有し円筒部４９の外側に設けら
れたリング状の調整リング３１と、この調整リング３１
の外側の所定の位置に設けられたねじ３８に一端側に設
けられた調整ねじ４３が螺合する調整用操作棒４２とを
有する。調整用操作棒４２は、本体コネクタ４にブッシ
ュ４４を介して支持されると共に、本体コネクタ４上端
でカバー６０によってブッシュ４５を介して支持されて
いる。

【００１４】移動調整手段３０は、調整用操作棒４２を
回動することにより調整リング３１のねじ３８と調整用
操作棒４２の調整ねじ４３によって調整リング３１を所
定の方向、この実施の形態においては図１の上下方向に
移動させることにより調整リング３１の当接面とスラス
トリング４０の当接面が相対的に移動し、スラストリン
グ４０を介して一方の弁座ホルダーの張出部５１の背面
５２を押圧することにより弁座１８は、弁子８に密着又
は離反する。

【００１５】一方、弁子用操作棒２０は、本体２にブッ
シュ２６を介して支持されると共に、本体２上端でグラ
ンドフランジ２４によって支持されている。弁子８の下
側は、弁子ステイ１３が設けられ、コイルスプリング１
４によって支えられ、コイルスプリング１４は六角穴付
ボルト１６によって本体２に取り付けられたカバー１５
によって上方に支えられている。

【００１６】上記の構造を有する本実施の形態の弁１に
おいて、弁子用操作棒２０の一端側２１は、流体の流れ
方向６３に対して直角に形成された弁子８の嵌合溝１０
に嵌合し、流路６２ａと流路６２ｂの間の遮断状態の時
に弁子用操作棒２０は、弁子８の移動を流体の流れ方向
６３に規制する。弁子用操作棒２０の一端側２１と弁子
８の嵌合溝１０との嵌合は、嵌合溝１０の巾が弁子用操
作棒２０の一端側２１の巾よりも略０．２〜０．４ｍｍ
だけ大きく形成されている。

【００１７】以上の構造を有する本実施の形態の弁１
は、次のように作用する。即ち、上流側の流路６２ａと
下流側の流路６２ｂを遮断している状態の時に、弁子用
操作棒２０が弁子８の移動を流体の流れ方向６３に規制
するものは、流路の上流側から下流側に弁子８にかかる
流体の圧力差による力の一部を弁子用操作棒２０及び弁
子ステイ１３が負担することによって、弁子８から下流
側の弁座１８にかかる力も過度に大きくならず、弁子８
を回動する際の駆動トルクを小さくし、且つ弁子８と弁
座１８、１９の間の均一な安定した密着性が得られると
共に、弁子を回動させる駆動装置も小さくて済む。そし
て、流体の流れ方向６３に対して直角に嵌合溝１０を形
成し、この嵌合溝１０に弁子用操作棒２０の一端側２１
を嵌合させると云う簡単な構造で目的が達成される。

【００１８】更に、一方の弁座ホルダー４８が円筒部４
９と鍔状の張出部５１とを有し、この円筒部４９の外側
に設けられた調整リング３１と、一方の弁座ホルダーの
張出部５１の背面５２を押圧する移動調整手段３０とを
備えたものは、弁子８と弁座１８、１９或いは調整リン
グ３１とスラストリング４０の当接面３２、４１その他
の接触面に流路内の流体に混ざって浮動している鉄粉等
の異物が噛み込まず、弁子８と弁座１８、１９との間の
接触面に一定の安定面圧を均等に与え、その面圧を長期
間に渡って維持し安定した密着性を付与する。

【００１９】そして、弁子８の連通孔１２が、弁１の流
体流入口３及び流体流出口５に平行の方向に位置した開
の状態、即ち図２の状態から、弁子用操作棒２０を回動
させ、その一端側２１に嵌合する弁子８が９０度回動さ
せた図１の弁子８の状態にした時に弁子用操作棒２０
は、その上側に設けられたストッパー２３によって停止
し、弁子８は閉の状態になる。

【００２０】上記弁子８が閉の状態に向きを変えただけ
では弁子８のシール部１１と弁座１８、１９とは密着し
ていない。この状態から調整用操作棒４２の回転によっ
て、調整用操作棒４２の調整ねじ４３と調整リング３１
のねじ３８によって調整リング３１を下方に押し下げ、
調整リング３１の下方への移動によって、調整リング３
１の当接面３２とスラストリング４０の当接面４１と
は、図１に示すように、くさび機構になっているので、
スラストリング４０は図１の右方に押圧される。スラス
トリング４０の右方への移動は、一方の弁座ホルダー４
８を右方に移動させるので、弁子８のシール部１１と弁
座１８、１９とは当接し、更に調整用操作棒４２の回転
により調整ねじ４３は調整リング３１を押し下げること
により増し締めされ密着状態となり、弁１は完全に閉の
状態となる。

【００２１】一方、弁１を閉の状態から開の状態にする
には、先ず調整用操作棒４２を回転させ、弁子８のシー
ル部１１と弁座１８、１９とを離反させ、弁子８のシー
ル部１１と弁座１８、１９との間に隙間の出来た状態と
する。更に、弁子用操作棒２０が９０度回転し、弁子８
の連通孔１２は流体流入口３及び流体流出口５に平行に
なり、弁１は完全に開の状態となる。

【００２２】本実施例の弁１によれば、弁子用操作棒２
０を回動させる時には、弁子８のシール部１１と弁座１
８、１９とが離れた状態になっており、弁子用操作棒２
０を回動させる駆動トルクを小さくすることが出来る。
反対に弁１を閉の状態にする時には、弁子８を閉の状態
に位置させてから弁子８のシール部１１と弁座１８、１
９とを確実に密着させることが出来、流体の流れを完全
に遮断する。

【００２３】図３は、本発明に係る弁の他の実施の形態
を示し、弁の閉の状態の縦断面図、図４は、図３の移動
調整手段の作用を説明する要部断面図である。図３に示
した実施の形態の弁１は、図１に示したものと同様に流
路の途中に設けられ、本体２及び本体コネクタ４によっ
て、その外殻が構成され、本体２及び本体コネクタ４内
に弁子８が位置し、弁子８自体の回動により上流側の流
路６２ａと下流側の流路６２ｂは連通乃至遮断され、所
謂ボール弁である。本体２と本体コネクタ４とは、本体
２に同心円状に植え込まれた複数個の植込ボルト及びナ
ット６及びシール材７を介して嵌合固定されている。

【００２４】弁子８は、球形状をしており、その中心を
貫通する連通孔１２が穿設され、その上部には弁子用操
作棒２０、下部には弁子ステイ１３が設けられ、弁子用
操作棒２０はブッシュ２６を介して、弁子ステイ１３と
共に本体２に回動自在に支持されている。

【００２５】上記の構造を有する図３の実施の形態の弁
１において、弁子８を回動される弁子用操作棒２０の一
端側２１は、流体の流れ方向６３に対して直角に形成さ
れた弁子８の嵌合溝１０に嵌合し、流路６２ａ、６２ｂ
の遮断状態の時に弁子用操作棒２０は、弁子８の移動を
流体の流れ方向６３に規制する。参照番号２９はＯリン
グである。

【００２６】更に、弁子８には一対のリング状弁座１
８、１９が一方の弁座ホルダー４８及び他方の弁座ホル
ダー５７に挾持、保持され弁子８に密着している。この
一対のリング状弁座１８、１９は、それぞれ弾性の高い
材料が用いられている。一方の弁座ホルダー４８は流路
の一部を形成する円筒部４９を有し、この円筒部４９の
一端縁５０に設けられ背面５２が流体の流れ方向６３に
直角な鍔状の張出部５１を有する。

【００２７】更に、一方の弁座ホルダー４８の円筒部４
９の外側にはリング状の調整リング３１が設けられる。
調整リング３１の張出部５１に対面する側面３３は流体
の流れ方向６３に直角であり、この反対側の側面３９は
本体に接触、支持されている。調整リング３１は、その
断面の外側と内側は平行に形成されフラットリングに近
い形状である。従って、調整リング３１の側面３３と一
方の弁座ホルダー４８の張出部の背面５２とは平行であ
る。この調整リング３１を所定の方向、即ち流体の流れ
方向６３に直角な方向に移動させることにより一方の弁
座ホルダー４８の張出部の背面５２を押圧して一対のリ
ング状弁座１８、１９と弁子８とを密着させる移動調整
手段３０を有する。調整リング３１は、図３の上面部に
おいて調整用操作棒４２の調整ねじ４３に螺合してお
り、調整用操作棒４２は、更に、ジョイント４７に接続
されている。尚、調整用操作棒４２は、ブッシュ４４、
４５を介して本体コネクタ４及び本体コネクタ４にボル
トで固定されたスタンド４６に支持されている。

【００２８】更に、移動調整手段３０は、調整リング３
１の側面３３及び一方の弁座ホルダーの張出部の背面５
２の円周方向の複数個所に対の溝穴３４、５５が設けら
れ、この溝穴３４、５５に両端の各々が嵌入して回動可
能な縦長状の駒部材３５が設けられている。対の溝穴３
４、５５及び駒部材３５の数は、弁の大きさ、流路の流
体の種類、温度、圧力等により適宜決定される。

【００２９】図４は、図３の作用を説明し、（Ａ）は弁
座と弁子とが密着する前の調整リング３１及び一方の弁
座ホルダー４８と駒部材３５の関係図、（Ｂ）は弁座と
弁子とが密着した後の調整リング３１及び一方の弁座ホ
ルダー４８と駒部材３５の関係図、（Ｃ）は駒部材３５
の斜視図である。駒部材３５の両端３６、３７は各々調
整リング３１の溝穴３４及び一方の弁座ホルダー４８の
溝穴５５に嵌入し、弁座１８、１９と弁子８が緩んだ状
態においては、図４（Ａ）に示すように、駒部材３５は
斜めの状態に位置している。調整リング３１を一方の弁
座ホルダーの張出部の背面５２に対して平行に図３の下
方に移動させることにより図４（Ｂ）の状態になり、弁
座１８、１９と弁子８は密着する。図４（Ｃ）に示すよ
うに、駒部材３５の形状は適度な肉厚を有すると共に縦
長状で両端が円形状である。

【００３０】以上の構造を有する図３の実施の形態の弁
１は、次の様に作用する。即ち、図１の弁と同様に、上
流側の流路６２ａと下流側の流路６２ｂを遮断している
状態の時に、弁子用操作棒２０が弁子８の移動を流体の
流れ方向６３に規制するものは、流路の上流側から下流
側に弁子８にかかる流体の圧力差による力の一部を弁子
用操作棒２０及び弁子ステイ１３によって負担すること
が出来、弁子８から下流側の弁座１８にかかる力も過度
に大きくならないので、弁子８を回動する際の駆動トル
クが小さくて良く弁子８を回動させる駆動装置も小さく
出来る。且つ弁子８と弁座１８、１９の間の安定した密
着性を維持する。そして、流体の流れ方向６３に対して
直角に嵌合溝１０を形成し、この嵌合溝１０に弁子用操
作棒２０の一端側２１を嵌合させると云う簡単な構造で
目的が達成される。

【００３１】更に、移動調整手段３０が調整リング３１
の側面及び一方の弁座ホルダー４８に設けられた対の溝
穴３４、５５と、この溝穴３４、５５に嵌入する駒部材
３５を介して一対のリング状弁座１８、１９と弁子８と
を密着させるものは、複数の対の溝穴３４、５５と縦長
状の駒部材３５との滑り摩擦及び転がり摩擦によって弁
座１８、１９と弁子８とを密着させるので、移動調整手
段を操作する駆動トルク乃至駆動力が小さく、調整リン
グ３１が弁座８を保持する一方の弁座ホルダー４８の張
出部背面５２を容易に押圧し、弁座１８、１９と弁子８
との間の接触面に安定した面圧を均等に与え、長期に渡
って安定した密着性を維持し、構造が簡単で小型、経済
的である。更に、移動調整手段３０は、弁座ホルダーの
円筒部４９の外側に位置し、流路の流体と絶縁され、直
接流体と接触しないので、流体中の浮動している鉄粉や
その他の異物を噛み込む恐れがなく、滑らかな押圧作用
を保つことが出来る。

【００３２】更に、移動調整手段３０が調整リング３１
を一方の弁座ホルダー４８の張出部の背面５２に対して
流体の流れ方向６３に直角の方向に移動させるものは、
駆動機構が簡単で作動が確実である。一方、移動調整手
段３０が調整リング３１を弁の流体の流れ方向６３の中
心軸２８の周りに、例えばウォーム及びウォームホィー
ル等の伝達機構により回動させることにより一方の弁座
ホルダー４８を移動させることも出来、このものは駆動
機構が単純で作動が確実である。

【００３３】尚、上記いずれの弁においても、弁子用操
作棒の一端側２１は、弁の所定の位置にある嵌合溝１０
に嵌合するものであったが、嵌合溝の形状は、これに限
定されず、横断面が多角形、例えば三角形、四角形の穴
或いは他の形状でもよく、要するに弁子用操作棒の一端
側２１が嵌合溝に回動可能に係合し、且つ流体の流れ方
向の移動を規制するものであれば良い。この場合の弁子
用操作棒の一端側２１の形状は、これらの嵌合溝に合致
したものとすることは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】本発明の弁によれば、弁が閉の状態にお
いて、上流側と下流側との圧力差による力の一部が弁子
用操作棒及び弁子ステイに負担されるので弁子から下流
側の弁座にかかる力も過度に大きくならず弁子と弁座の
間の均一な安定した密着性を長期間に渡って維持すると
共に、閉の状態から開の状態に弁子を回動する際に、駆
動トルクが小さく回動が容易であり、且つ弁子を回動す
る駆動装置が小さく出来経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る弁の一実施の形態を示し、弁の閉
の状態の縦断面図である。

【図２】図１の弁の開の状態の縦断面図である。

【図３】本発明に係る弁の他の実施の形態を示し、弁の
閉の状態の縦断面図である。

【図４】図４の移動調整手段の作用を説明する要部断面
図である。

【図５】従来技術に係るボールバルブの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 弁 ２ 本体 ４ 本体コネクタ（本体） ８ 弁子 ９ 所定の位置 １０ 嵌合溝 ２０ 弁子用操作棒（操作棒） ２１ 一端側 ３０ 移動調整手段 ３１ 調整リング ４８ 一方の弁座ホルダー ４９ 円筒部 ５０ 一端縁 ５１ 張出部 ５２ 背面 ５７ 他方の弁座ホルダー ６２ａ 上流側流路 ６２ｂ 下流側流路 ６３ 流体の流れ方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路の途中に設けられた弁であって、該
   弁の本体内に設けられ回動されることによって前記流路
   を流れる流体の流量を調節又は遮断する弁子と、該弁子
   の外側の所定の位置に一端側が嵌合する操作棒とを有す
   る弁において、前記流路の遮断状態の時に、前記操作棒
   は、前記弁子の移動を前記流体の流れ方向に規制するも
   のであることを特徴とする弁。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記操作棒の一端側
   は、前記流体の流れ方向に対して直角に形成された前記
   弁子の嵌合溝に嵌合するものであることを特徴とする
   弁。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、少なくとも一
   方は前記流路の一部を形成する円筒部を有し、該円筒部
   の一端縁に設けられ背面が前記流体の流れ方向に直角な
   鍔状の張出部を有する一対の弁座ホルダーと、該一方の
   弁座ホルダーの円筒部の外側に設けられたリング状の調
   整リングと、該調整リングを所定の方向に移動させるこ
   とにより前記一方の弁座ホルダーの張出部の背面を押圧
   する移動調整手段とを備えたものであることを特徴とす
   る弁。