JPH11148565A - ボールバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボデーを一体化にすることにより部品点数を
減らし、かつ分割部位をなくして流体の漏洩の危険性を
回避すると共に、面間寸法が短く、コンパクトにし、し
かも、シール性も良く、作動トルクも安定したボールバ
ルブを提供する。 【解決手段】 シール機構５，６，７をボデー１に流路
方向移動自在に支持して、ばね１３でボール２０側に進
出付勢し、流路端には配管と結合するためのフランジ
２，３，４を有するトラニオン型ボールバルブであり、
配管結合用フランジ２，３，４をボデー１と一体に成形
し、ボール２０を挿入する挿入口１９をボデー１の流路
開口部１ａ，１ｂ，１ｃ以外の面に形成し、挿入口１９
をシールして塞ぐキャップ２１をボデー１に取り付け、
シール機構５，６，７を後退可能にする退避手段１５を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラニオン型のボ
ールバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のボールバルブは、ボデ
ーに内蔵したボールを上下のステムによって回転自在に
定位置に配置し、バルブ本体を構成するボデーやキャッ
プに形成した段部とボール表面との間のシール位置にシ
ール機構を設けたもので、このシール機構によりシール
性能と操作トルク性が良好であるバルブとして広く利用
されており、特に、高圧流体や大口径のボールバルブに
多く用いられている。

【０００３】上記のシート機構は、先端にシートを保持
したシートリテーナをばねの作用によりシートをボール
表面に圧接させて密封性能と操作性能を発揮させたもの
で、このシートにボールが接触しながら回転して流体を
開閉するものである。

【０００４】ところで、ボデーとキャップより成る２方
ボールバルブの場合は、ボデーの段部にシール機構を装
着し、かつボデー内に上下のステムでボールを位置決め
して配設し、次いで、シール機構を装着したキャップを
ボデーに接続してバルブ本体を構成するようにしてい
る。

【０００５】また、３方ボールバルブの場合は、ボデー
と管継手部付で流路孔を有する分割キャップと蓋部材と
で３分割又は４分割にバルブ本体の各構成部品を個別に
製作し、そして、蓋部材付きのボデーの内部に上下のス
テムでボールを位置決めして配設し、次いで、それぞれ
の分割キャップの内周端部に形成した段部にシール機構
を装着し、その後に、この個別の分割キャップをボデー
にそれぞれ接続してバルブ本体を構成するようにしてい
る。このボデーとキャップの接続方式としてフランジボ
ルトで接続するフランジボルト方式と、ボデーにそれぞ
れ分割キャップをねじ込んで接続するインサートねじ込
み方式とがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにトラニオ
ン型ボールバルブは、シール機構をばねの作用によって
ボール面側に弾発配置されているので、特に、３方ボー
ルバルブの場合は、バルブ本体を３分割或いは４分割に
分割した構成部品より分割構成されているため、次のよ
うな各種の課題点を有しているのが実情である。

【０００７】先ず、バルブ本体を構成する分割構成部品
が多いため、部品点数の増加によるコストアップの要因
になると共に、この場合、分割面にそれぞれシール部材
を必要とし、この部分から使用に際して流体が漏洩する
おそれが少なくなく、その上、シール部材を保守点検す
る必要性も増加する等の欠点がある。

【０００８】また、ボデーと分割キャップをフランジボ
ルト方式で接続する場合は、さらにボルトが付加されて
部品点数が多くなり、また、フランジボルト方式で接続
する場合やインサートねじ込み方式で接続する場合は、
双方とも配管応力により接続部の変形による接続分割面
のシール性が低下する等の欠点を有している。

【０００９】これらの従来による分割方式による欠点を
改善するためにバルブ本体を分割することなく一体型に
する場合も考えられるが、これではシール機構やボール
の構成部品をバルブ本体内に装着することが不可能とな
る。

【００１０】この装着が困難となる理由は、ボールがバ
ルブ本体内に装着されていない場合を考えると、シール
機構がばねの作用によって中心側に押圧移動されている
ため、ボールを装入する空間がそれだけ狭くなり、実質
的にボールを装入することが不可能となる。また、ボー
ルを無理に装入できたとしてもボールを回転させて正常
位置に組み立てることが極めて困難になり、従って、バ
ルブ本体内にボールを正常位置に組み立てることができ
なくなるからである。

【００１１】本発明は、上記のトラニオン型ボールバル
ブの持つ課題点を解決するために開発に至ったものであ
り、その目的とするところは、管継手部とボデーを一体
にすることにより部品点数を減らし、かつ分割部位をな
くして流体の漏洩の危険性を回避すると共に、面間寸法
を短くして、コンパクトに製作し、しかも、シール性も
良く、作動トルクも安定したボールバルブを提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ボデー内にばねでボール側に付勢させた
シール機構を内蔵したトラニオン型ボールバルブにおい
て、ボデーの流路端に管継手部をボデーと一体に成形
し、ボデーの流路開口部以外の面にボールを挿入する挿
入口を形成し、この挿入口をキャップを介して被蓋する
と共に、シール機構を退避手段により付勢方向と反対側
に後退可能に設けたボールバルブである。

【００１３】従って、本発明によると、管継手部をボデ
ーと一体に成形したから、部品点数が少なく、またシー
ル部位も少ないので流体の漏洩のおそれがなく、コンパ
クトに製作でき、しかもシール機構を後退させる退避手
段を設けたので、一体成形のボデーであっても、ボール
の挿入時にシール機構を退避させてボールの挿入口とボ
ール装入空間を拡げておき、ボールの挿入後回転させて
ボデー内にボールを正常位置に組み立てた後にこの退避
手段を解除してシール機構をボール面側に付勢させるこ
とができるようにした。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明におけるボールバルブをト
ラニオン型の３方ボールバルブに適用した好ましい一実
施の形態を説明する。

【００１５】図１及び図２において、１は３方ボールバ
ルブ用のボデーであり、このボデー１の流路開口部１
ａ，１ｂ，１ｃには配管と結合するための管継手部であ
るフランジ２，３及び４を一体に成形している。更に、
ボデー１の流路開口部１ａ，１ｂ，１ｃの内方段部５
ａ，６ａ，７ａには、後述するシール機構５，６及び７
をそれぞれ装着している。

【００１６】このシール機構５，６及び７は、同一の構
造であって、図４及び図５において、環状のシートリテ
ーナ８のボール面側の先端にリング状凹部９を形成し、
この凹部９に樹脂やゴムなどの弾性材料で形成した環状
のシート１０を装着し、このシート１０は、アウターリ
ング１１でボルト１２を介して固着して取り付けられて
いる。また、シートリテーナ８の背面側とボデー１の内
面側との間に皿ばね、板ばね或いはコイルスプリング等
のばね１３を装着してシートリテーナ８をボール２０側
へ弾発付勢させている。１４はシートリテーナ８とボデ
ー１の接触面を密封するため、シートリテーナ８に形成
した装着部１４ａに装入したＯリング、１４ｂはシート
リテーナ８の外周面に装着したシールリングである。こ
のシール機構５，６及び７は、上記の例に限定されるこ
となく、例えばシートリテーナを設けることなくメタル
シート自体をばねで押圧する機構でも良く、また、シー
トリテーナの先端凹部にＵ字形状等のメタルシートを装
着したり、不燃性シート等を装着する構造のものであっ
ても良い。

【００１７】１５はシール機構５，６及び７を後退可能
にする退避手段であって、本例における退避手段１５
は、図３に示すように、シートリテーナ８の後端部にめ
ねじ部１６を形成し、このめねじ部１６に対応する近傍
位置のボデー１の内周面に係止溝１７を形成し、めねじ
部１６に螺合した仮固定用ボルト１８の先端部１８ａの
テーパ面を係止溝１７に係止することによって、ボルト
締結力の水平方向の分力によりシール機構５，６及び７
がばね１３の弾発力に打ち勝ってシートリテーナ８をボ
ール２０とは反対側の外方に移動させて一時的にシート
リテーナ８を固定するようにしており、この状態によっ
てシール機構５，６及び７を外側に後退させてボール装
入空間を形成している。この仮固定用ボルト１８の長さ
は、ボルト先端を係止溝１７に係止するのに必要十分な
長さを有している。

【００１８】この退避手段１５は、本例に限定されるこ
となく、例えば、仮固定用ボルト１８に換えて固定ピン
によって一時的に係止溝１７に固定するようにしたり又
はボデー１の外部から治具等を用いてシートリテーナ８
を移動させて一時的に固定するようにすることもでき
る。

【００１９】図２において、１９はボデー１の流路開口
部１ａ，１ｂ，１ｃ以外の面に形成したボール２０を装
入する挿入口であり、２１はＯリング２２を介してこの
挿入口１９を塞いだキャップであり、このキャップ２１
はボデー１の挿入口１９の開口端１９ａにボルト２３で
固着している。このキャップ２１の段部２１ａには、前
述のシール機構５，６，７と同一のシール機構２４を装
着しており、ボデー１にボール２０を装入して正常位置
に回転させた後に、シール機構２４付きのキャップ２１
で被蓋するようにしている。

【００２０】図１において、ボール２０には、Ｔ字形の
貫通孔２０ａが形成され、ボール２０の上下の肉厚部に
は、上部ステム２５と下部ステム２６を取り付ける取付
溝２７，２８が設けられており、更に、ボール２０の肉
厚の外面にボール回転用ピン穴２９が設けられている。

【００２１】図６において、３０は上部ステム２５をボ
デー１の軸装部１ｂにシール部材３１を介してボルト３
２で固着したグランドプレート、３３は下部ステム２６
をボデー１にシール部材３４を介して固着したエンドプ
レートである。

【００２２】次に、上記実施形態の作用を説明する。図
１に示すようにボール２０をボデー１の挿入口１９より
挿入する場合は、仮固定用ボルト１８をシートリテーナ
８のめねじ部１６に螺合して、仮固定用ボルト１８の先
端部１８ａのテーパ面がボデー１の断面Ｖ字形の係止溝
１７に嵌挿するまで螺合し、更にボルト１８を締め込ん
でいくと、図３に示すように、ボルト１８の締結力の分
力によりシートリテーナ８は配管結合用のフランジ２，
３，４側に移動し、しかもシートリテーナ８の先端に装
着したシート１０も外方に移動するので、ボール装入空
間が拡げられることになる。

【００２３】この状態において、図１の鎖線に示すボー
ル２０を同図の矢印で示す方向からボデー１の挿入口１
９より挿入してボール装入空間である図１の実線に示す
位置にボール２０を挿入位置させたときに、ボール回転
用ピン穴２９に治具のピンを挿入してボール２０を略９
０°回転させて正常位置にした後に、ボデー１の上下の
軸装孔より上部ステム２５と下部ステム２６を装入して
ボール２０の取付溝２７，２８に取り付け、図６に示す
状態に組付ける。この場合、ボール２０の巾が狭い位置
でボール２０を挿入するようにしているため、上記のよ
うにボールを装入した後にボールを略９０°回転するよ
うにしている。これはボデー１の面間寸法を極力短くし
てボデー本体をコンパクト化するためである。その後、
図４に示す状態の仮固定用ボルト１８を外すと、シート
リテーナ８に組み込まれたシート１０がばね１３の弾発
力によりボール２０側に移動して図５に示すように、シ
ート１０はボール２０の表面に圧接する状態になる。

【００２４】そして、図２に示すように、ボデー１の挿
入口１９の開口端１９ａをボルト２３を介してシール機
構２４付きのキャップ２１で被蓋すると、３方ボールバ
ルブのボデー１が、フランジ２，３，４と一体に成形さ
れていてもボール２０を簡単にかつ確実にボデー１内に
装着することができ、ボール２０の表面には、シール機
構５，６，７及び２４のシート１０が当接して図２に示
すように組込まれる。

【００２５】上記の例はトラニオン型の３方ボールバル
ブについて説明したが、これに限ることなく、本発明に
おけるシートリテーナに保持したシートを後退可能にす
る退避手段は、トラニオン型の２方ボールバルブや４方
ボールバルブにも適用することができ、一時的に退避さ
せたり、仮固定する際に応用することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
によると、ボデーと配管結合用の管継手部を一体に成形
したから、構成部品を少なくすることができるので、コ
ンパクトに製作できると共に、それに伴ってコストダウ
ンに寄与し、しかもボデーに接続する接続部位を極力な
くしたから、流体漏れは全くなく、かつ、ボデーの一体
性による剛性の増大によって安全性をより向上させるこ
とができる。

【００２７】また、ボデー内にシール機構を後退させる
退避手段を設けたから、ボデーの挿入口よりボールを挿
入する場合、この退避手段を用いてシール機構を外側に
退避させておいた状態でボールを挿入し、かつ回転させ
てボールを組み立て、その後、シール機構の退避を解除
してシール機構をボール面に接触させることができるの
で、ボデーに配管結合用の管継手部を一体に成形しても
ボールを確実にかつ迅速に組み立てることが可能とな
り、もってシール性が良好で作動トルクも安定した優れ
たボールバルブを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるトラニオン型ボールバルブのボ
ールをボデーに挿入する状態を示す断面図である。

【図２】図１のボールを挿入し回転してキャップを取り
付けた状態を示す断面図である。

【図３】図１の退避手段の一例を示したａ部分拡大断面
図である。

【図４】図１のシール機構の退避手段を示した拡大断面
図である。

【図５】図４の退避手段を解除した拡大断面図である。

【図６】図２のボールバルブの縦断面図である。

【符号の説明】

１ ボデー １ａ，１ｂ，１ｃ 流路開口部 ２，３，４ 配管結合用フランジ ５，６，７ シール機構 １０ シート １３ ばね １５ 退避手段 １９ 挿入口 ２０ ボール ２１ キャップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボデー内にばねでボール側に付勢させた
   シール機構を内蔵したトラニオン型ボールバルブにおい
   て、ボデーの流路端に管継手部をボデーと一体に成形
   し、ボデーの流路開口部以外の面にボールを挿入する挿
   入口を形成し、この挿入口をキャップを介して被蓋する
   と共に、シール機構を退避手段により付勢方向と反対側
   に後退可能に設けたことを特徴とするボールバルブ。