JP3847091B2 - ボール型弁装置の弁体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明はプラスチツク材料からなるボール型弁装置の弁体に関するものである。
【従来の技術】
【０００２】
従来よりプラスチツク材料から製造される数多くのボール型弁装置が知られている。ボール型弁装置には流路としての通孔を遮断する回動可能なプラスチツクのボール状の弁体が組み込まれている。弁体はボール型弁装置の通路ないし流路とほぼ同径の通孔を備えている。この弁体は弁ハウジングの内部に支持された２つのシールリングからなる弁座の間に包み込まれている。弁体の外面は弁座との接触面を囲む球状の部分を備えている。弁体の球状の面はいかなる歪みもないものでなければならず、特有のシールを得るためには、非常に高精度に仕上げられることが要求される。
【０００３】
従来のプラスチツクのボール型弁装置では、弁体は射出成形により成形された簡単な形状になつており、弁体は成形後に機械加工を必要とする。なぜなら、弁体の幾何学的な構成から、射出成形工程で弁体に球状の外面を形成することは不可能である。弁体の外面を仕上げるには余分な処理が要求される。弁体の製造に使われるプラスチツクはしばしば高価なものである。プラスチツクが高耐摩耗性と高低摩擦性との条件を厳格に満すものである場合には、プラスチツクのボール型弁装置を製造する工程の都合から、弁体の加工経費が嵩むが、それでも十分に役立つものとはいえない。
【０００４】
図９は従来のボール状の弁体を組み込んだ単体構造のボール型弁装置を示す。ボール型弁装置１０は、弁ハウジング１７と、弁ハウジング１７の端部に螺合される管継手ないし導管１８と、弁体１３を回動するためのハンドル１２を係合する溝２６と、Ｏリング１４，１５と、弁座（ボールシート）１６とからなる。上述のボール型弁装置の欠点は、製造単価の点に尽きる。弁体自体の材質が高価なものであり、弁体は単一の構成に成形され、成形後に正確な形状を得るように機械加工を要求され、さらに、弁体の外面を平滑にするために、仕上げ加工が要求されるなど、製造に時間を費やす。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は新たに改良されたボール型弁装置のボール状の弁体であつて、特に製造経費が安く、少くとも広く一般に代替し得るようなボール型弁装置の弁体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の構成は前後方向の通孔を備えた管状の枠の両側に、該枠を包み込むように左右１対の椀状の分割体を突き合せてボール状の弁体を形成したボール型弁装置の弁体において、少くとも一方の分割体の外側壁にシール面を設け、前記分割体の前記シール面の裏面に対応する部分に円形のくぼみを設け、前記枠の左右周壁からそれぞれ径外方へ突出する突片を前記各分割体のくぼみへ係合して、前記枠から前記分割体へ回転力を伝達できるようにし、前記各分割体の合せ面の上下部分にＵ形の切欠をそれぞれ設け、各切欠の相対向する前後の縁部にフツクをそれぞれ形成し、前記枠の上下周壁からそれぞれ径外方へ突出する前後１対の係止部材により、左右１対の分割体の合せ面を挟んで両側に並ぶ２対の前記フツクをそれぞれ左右両側から挟持するようにスナツプ係合したことを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【０００７】
上述の問題は本発明によるボール型弁装置の弁体により克服される。つまり、ボール型弁装置の弁体は通孔を有する枠の両外側壁部に左右１対の分割体をスナツプ係合して構成する。弁体は少くとも一外側壁部に設けたシール面と、弁体のシール面から離れた部分を貫通するよう枠に設けた通孔と、ボール型弁装置の内部で弁体が回動し得るよう左右１対の分割体を枠にスナツプ係止する係止部材とを備える。
【０００８】
上述の弁体は、入口と出口を備えたボール型弁装置の弁ハウジングの内部で、第１の位置と第２の位置との間に回動し得るようになつており、第１の位置では弁体を貫通する通孔が管（導管）とほぼ同軸の開位置にあり、第２の位置では弁体を貫通する通孔が管（導管）に対してほぼ垂直な閉位置になる。
【実施例】
【０００９】
本発明を図面に基づいて詳細に説明すると，出願人が知る最良のボール状の弁体が図１〜４に示される。図１は弁体２０の組立状態を示す正面図である。同一構造をなす左右１対の椀状の分割体２２，２３がボール状の弁体２０を構成するように合せ面２５で互いに接合される。破線はボール型弁装置１０の弁体２０が弁ハウジング１７の弁座１６に係合するシール面３６を示す。シール面３６は円形のものであり、図２に示すように、２つの分割体２２，２３のそれぞれに形成される。通孔２４はボール型弁装置を貫通する流路を提供する。弁体２０の溝２６はハンドル１２（図９参照）を係合して弁体２０を回動する機能を果す。係止部材２８は管状の枠２７に備えられ、弁体２０の対応部分に係合するスナツプ係合機構を構成する。左右１対の係止部材２８の間の隙間つまり溝２６は弁体２０を回動するために使われる。
【００１０】
図２，３に示すように、枠２７から上下両方に突出する係止部材２８は、弁体２０の左右１対の分割体２２，２３をスナツプ係合するようになつている。係止部材２８の係止位置で、図示してないハンドル１２（図９参照）が１対の係止部材２８の間の溝２６に係合されるようになつており、弁体２０が図示してない弁ハウジング１７の管部に組み付けられている時に、弁体２０は開位置から閉位置へ回動し得るようになつている。ボール型弁装置１０の弁体２０が開位置にされると、管１８（弁ハウジングの管部）の流路は通孔２４と一直線に並ぶので、管１８は水などの流体の通過を許す。ボール型弁装置１０の弁体２０の閉位置では、弁体２０はシール面３６の中心軸線と通孔２４の中心軸線とに直交する上下方向の軸線の回りに４半回転した状態になり、管１８の流路を遮断する。
【００１１】
図４は弁体２０の部品を詳細に示す。椀状をなす１対の分割体２２，２３は同形であり、単一の型から成形することができ、成形と組立てを簡単にする。各分割体２２，２３は、上述の図面に示すように、弁体２０の相対向する外側壁部にシール面３６を備えており、ボール型弁装置の使用時、ボール型弁装置１０の弁ハウジング１７に対するシールを形成する。枠２７に設けた通孔２４は弁体２０の一方の端部から他方の端部への流路を形成する。ハンドル１２を１対の係止部材２８の間の溝２６に係合すると、弁体２０は回動を許し、流路に対して１対のシール面３６を形成するか、流路に流体の流れを形成する。
【００１２】
図５はボール型弁装置１０の弁体２０の枠２７が分割体２２，２３により内包された状態を示す。弁体２０がボール型弁装置１０に組み込まれて使用される時、１対の分割体２２，２３の間の枠２７の通孔２４が、管１８の軸線方向に並び、流体の流れを許す。枠２７が分割体２２，２３により全体として包み込まれる必要がないことは明らかである。この場合、枠２７を包み込まないでも、枠２７に分割体２２，２３を係止できるという利点がある。
【００１３】
図６には分割体２２，２３のより詳細が示される。枠２７は上下周壁部に前後１対のフランジないし係止部材２８を備えている。つまり、枠２７は分割体２２，２３のフツク４６を受け入れる係止部材２８を備えており、１対の椀状の分割体２２，２３により枠２７の包み込みを果す。枠２７の左右両周壁部に、左右両側方（径外方）へ突出する断面十字形の突片３２が配設され、分割体２２，２３の（内面の）くぼみ３１に対する積極的な係合を果す。しかし、突片３２は枠２７に分割体２２，２３を押し付けて必要な配置を得るに十分であれば、いかなる形状のものでもよい。
【００１４】
分割体２２，２３の内面の環状突条により囲まれたくぼみ３１は、枠２７の突片３２に係合し、枠２７から回転力が分割体２２，２３へ伝えられるようになつている。各分割体２２，２３は上下１対の切欠４４，４５を有する。分割体２２，２３は少くとも１対の対向する切欠４４，４５の前後の縁部４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂにフツク４６を備えており、１対のフツク４６は枠２７の係止部材２８に弾性係合ないしスナツプ係合する（図３を参照）。
【００１５】
さらに、図６に示すように、枠２７は前後の端縁部の全周囲に沿つて延びる環状突条５０を備えている。環状突条５０は１対の分割体２２，２３の環状溝５２に係合して、弁体２０の分割体２２，２３の相互の接合を強固なものにする。枠２７は１対の椀状の分割体２２，２３のフツク４６にスナツプ係合動作を与えることにより、ボール型弁装置１０の弁体２０を形成する。
【００１５】
弁体２０の全ての構成部品は射出成形により形成することができ、従来のものとの互換性を有する経済的なものである。
【００１６】
図７，８は本発明の他の実施例に係る弁体２０の構成を示す。弁体２０は分割体５６，５８から構成され、枠２７の通孔６０は約９０゜に屈曲してコーナ弁を形成する。ボール型弁装置１０の弁ハウジング１７の弁座（ボールシート）１６（図９参照）はシール面６１に係合し、１対の分割体５６，５８の合せ面５４を覆わず、合せ面５４は弁座１６と弁体２０との間のシールを妨げない。ハンドル１２は弁体２０の溝６２に係合される。本実施例による弁体２０は、通孔６０よりも大径の管に適用することができる。
【００１７】
本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、種々の変更ないし態様が可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、弁体が僅か３つの構成部品からなり、その内の１対の構成部品が同形のものであるので、弁体の製造と組立てが比較的簡単で安価なものになる。さらに、１つの構成部品が損傷した場合に個別に交換でき、従来のボール型弁装置のようにユニツト全体を交換する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるボール型弁装置の弁体の組立て状態を示す正面図である。
【図２】本発明によるボール型弁装置の弁体の組立て状態を示す側面図である。
【図３】本発明によるボール型弁装置の弁体の組立て状態を示す平面図である。
【図４】本発明によるボール型弁装置の弁体の分解状態を示す正面断面図である。
【図５】本発明による弁体の組立て状態を示す斜視図である。
【図６】本発明による弁体の分解状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２実施例に係るボール型弁装置の弁体の斜視図である。
【図８】本発明の第２実施例に係るボール型弁装置の弁体の斜視図である。
【図９】従来のボール型弁装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０：ボール型弁装置 １２：ハンドル １３：弁体 １４：Ｏリング １５：Ｏリング １６：弁座（ボールシート） １７：弁ハウジング １８：導管 ２０：弁体 ２２：分割体 ２３：分割体 ２４：通孔（流路） ２５：合せ面 ２６：溝 ２７：枠 ２８：係止部材 ３１：くぼみ ３２：突片 ３６：シール面 ４４：切欠 ４４ａ，４４ｂ：縁部 ４５：切欠 ４５ａ，４５ｂ：縁部 ４６：フツク ５０：環状突条 ５２：環状溝 ５４：合せ面 ５６：分割体 ５８：分割体 ６０：通孔 ６１：シール面 ６２：溝
【０００１】
本発明はプラスチツク材料からなるボール型弁装置の弁体に関するものである。
【従来の技術】
【０００２】
従来よりプラスチツク材料から製造される数多くのボール型弁装置が知られている。ボール型弁装置には流路としての通孔を遮断する回動可能なプラスチツクのボール状の弁体が組み込まれている。弁体はボール型弁装置の通路ないし流路とほぼ同径の通孔を備えている。この弁体は弁ハウジングの内部に支持された２つのシールリングからなる弁座の間に包み込まれている。弁体の外面は弁座との接触面を囲む球状の部分を備えている。弁体の球状の面はいかなる歪みもないものでなければならず、特有のシールを得るためには、非常に高精度に仕上げられることが要求される。
【０００３】
従来のプラスチツクのボール型弁装置では、弁体は射出成形により成形された簡単な形状になつており、弁体は成形後に機械加工を必要とする。なぜなら、弁体の幾何学的な構成から、射出成形工程で弁体に球状の外面を形成することは不可能である。弁体の外面を仕上げるには余分な処理が要求される。弁体の製造に使われるプラスチツクはしばしば高価なものである。プラスチツクが高耐摩耗性と高低摩擦性との条件を厳格に満すものである場合には、プラスチツクのボール型弁装置を製造する工程の都合から、弁体の加工経費が嵩むが、それでも十分に役立つものとはいえない。
【０００４】
図９は従来のボール状の弁体を組み込んだ単体構造のボール型弁装置を示す。ボール型弁装置１０は、弁ハウジング１７と、弁ハウジング１７の端部に螺合される管継手ないし導管１８と、弁体１３を回動するためのハンドル１２を係合する溝２６と、Ｏリング１４，１５と、弁座（ボールシート）１６とからなる。上述のボール型弁装置の欠点は、製造単価の点に尽きる。弁体自体の材質が高価なものであり、弁体は単一の構成に成形され、成形後に正確な形状を得るように機械加工を要求され、さらに、弁体の外面を平滑にするために、仕上げ加工が要求されるなど、製造に時間を費やす。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は新たに改良されたボール型弁装置のボール状の弁体であつて、特に製造経費が安く、少くとも広く一般に代替し得るようなボール型弁装置の弁体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の構成は前後方向の通孔を備えた管状の枠の両側に、該枠を包み込むように左右１対の椀状の分割体を突き合せてボール状の弁体を形成したボール型弁装置の弁体において、少くとも一方の分割体の外側壁にシール面を設け、前記分割体の前記シール面の裏面に対応する部分に円形のくぼみを設け、前記枠の左右周壁からそれぞれ径外方へ突出する突片を前記各分割体のくぼみへ係合して、前記枠から前記分割体へ回転力を伝達できるようにし、前記各分割体の合せ面の上下部分にＵ形の切欠をそれぞれ設け、各切欠の相対向する前後の縁部にフツクをそれぞれ形成し、前記枠の上下周壁からそれぞれ径外方へ突出する前後１対の係止部材により、左右１対の分割体の合せ面を挟んで両側に並ぶ２対の前記フツクをそれぞれ左右両側から挟持するようにスナツプ係合したことを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【０００７】
上述の問題は本発明によるボール型弁装置の弁体により克服される。つまり、ボール型弁装置の弁体は通孔を有する枠の両外側壁部に左右１対の分割体をスナツプ係合して構成する。弁体は少くとも一外側壁部に設けたシール面と、弁体のシール面から離れた部分を貫通するよう枠に設けた通孔と、ボール型弁装置の内部で弁体が回動し得るよう左右１対の分割体を枠にスナツプ係止する係止部材とを備える。
【０００８】
上述の弁体は、入口と出口を備えたボール型弁装置の弁ハウジングの内部で、第１の位置と第２の位置との間に回動し得るようになつており、第１の位置では弁体を貫通する通孔が管（導管）とほぼ同軸の開位置にあり、第２の位置では弁体を貫通する通孔が管（導管）に対してほぼ垂直な閉位置になる。
【実施例】
【０００９】
本発明を図面に基づいて詳細に説明すると，出願人が知る最良のボール状の弁体が図１〜４に示される。図１は弁体２０の組立状態を示す正面図である。同一構造をなす左右１対の椀状の分割体２２，２３がボール状の弁体２０を構成するように合せ面２５で互いに接合される。破線はボール型弁装置１０の弁体２０が弁ハウジング１７の弁座１６に係合するシール面３６を示す。シール面３６は円形のものであり、図２に示すように、２つの分割体２２，２３のそれぞれに形成される。通孔２４はボール型弁装置を貫通する流路を提供する。弁体２０の溝２６はハンドル１２（図９参照）を係合して弁体２０を回動する機能を果す。係止部材２８は管状の枠２７に備えられ、弁体２０の対応部分に係合するスナツプ係合機構を構成する。左右１対の係止部材２８の間の隙間つまり溝２６は弁体２０を回動するために使われる。
【００１０】
図２，３に示すように、枠２７から上下両方に突出する係止部材２８は、弁体２０の左右１対の分割体２２，２３をスナツプ係合するようになつている。係止部材２８の係止位置で、図示してないハンドル１２（図９参照）が１対の係止部材２８の間の溝２６に係合されるようになつており、弁体２０が図示してない弁ハウジング１７の管部に組み付けられている時に、弁体２０は開位置から閉位置へ回動し得るようになつている。ボール型弁装置１０の弁体２０が開位置にされると、管１８（弁ハウジングの管部）の流路は通孔２４と一直線に並ぶので、管１８は水などの流体の通過を許す。ボール型弁装置１０の弁体２０の閉位置では、弁体２０はシール面３６の中心軸線と通孔２４の中心軸線とに直交する上下方向の軸線の回りに４半回転した状態になり、管１８の流路を遮断する。
【００１１】
図４は弁体２０の部品を詳細に示す。椀状をなす１対の分割体２２，２３は同形であり、単一の型から成形することができ、成形と組立てを簡単にする。各分割体２２，２３は、上述の図面に示すように、弁体２０の相対向する外側壁部にシール面３６を備えており、ボール型弁装置の使用時、ボール型弁装置１０の弁ハウジング１７に対するシールを形成する。枠２７に設けた通孔２４は弁体２０の一方の端部から他方の端部への流路を形成する。ハンドル１２を１対の係止部材２８の間の溝２６に係合すると、弁体２０は回動を許し、流路に対して１対のシール面３６を形成するか、流路に流体の流れを形成する。
【００１２】
図５はボール型弁装置１０の弁体２０の枠２７が分割体２２，２３により内包された状態を示す。弁体２０がボール型弁装置１０に組み込まれて使用される時、１対の分割体２２，２３の間の枠２７の通孔２４が、管１８の軸線方向に並び、流体の流れを許す。枠２７が分割体２２，２３により全体として包み込まれる必要がないことは明らかである。この場合、枠２７を包み込まないでも、枠２７に分割体２２，２３を係止できるという利点がある。
【００１３】
図６には分割体２２，２３のより詳細が示される。枠２７は上下周壁部に前後１対のフランジないし係止部材２８を備えている。つまり、枠２７は分割体２２，２３のフツク４６を受け入れる係止部材２８を備えており、１対の椀状の分割体２２，２３により枠２７の包み込みを果す。枠２７の左右両周壁部に、左右両側方（径外方）へ突出する断面十字形の突片３２が配設され、分割体２２，２３の（内面の）くぼみ３１に対する積極的な係合を果す。しかし、突片３２は枠２７に分割体２２，２３を押し付けて必要な配置を得るに十分であれば、いかなる形状のものでもよい。
【００１４】
分割体２２，２３の内面の環状突条により囲まれたくぼみ３１は、枠２７の突片３２に係合し、枠２７から回転力が分割体２２，２３へ伝えられるようになつている。各分割体２２，２３は上下１対の切欠４４，４５を有する。分割体２２，２３は少くとも１対の対向する切欠４４，４５の前後の縁部４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂにフツク４６を備えており、１対のフツク４６は枠２７の係止部材２８に弾性係合ないしスナツプ係合する（図３を参照）。
【００１５】
さらに、図６に示すように、枠２７は前後の端縁部の全周囲に沿つて延びる環状突条５０を備えている。環状突条５０は１対の分割体２２，２３の環状溝５２に係合して、弁体２０の分割体２２，２３の相互の接合を強固なものにする。枠２７は１対の椀状の分割体２２，２３のフツク４６にスナツプ係合動作を与えることにより、ボール型弁装置１０の弁体２０を形成する。
【００１５】
弁体２０の全ての構成部品は射出成形により形成することができ、従来のものとの互換性を有する経済的なものである。
【００１６】
図７，８は本発明の他の実施例に係る弁体２０の構成を示す。弁体２０は分割体５６，５８から構成され、枠２７の通孔６０は約９０゜に屈曲してコーナ弁を形成する。ボール型弁装置１０の弁ハウジング１７の弁座（ボールシート）１６（図９参照）はシール面６１に係合し、１対の分割体５６，５８の合せ面５４を覆わず、合せ面５４は弁座１６と弁体２０との間のシールを妨げない。ハンドル１２は弁体２０の溝６２に係合される。本実施例による弁体２０は、通孔６０よりも大径の管に適用することができる。
【００１７】
本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、種々の変更ないし態様が可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、弁体が僅か３つの構成部品からなり、その内の１対の構成部品が同形のものであるので、弁体の製造と組立てが比較的簡単で安価なものになる。さらに、１つの構成部品が損傷した場合に個別に交換でき、従来のボール型弁装置のようにユニツト全体を交換する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるボール型弁装置の弁体の組立て状態を示す正面図である。
【図２】本発明によるボール型弁装置の弁体の組立て状態を示す側面図である。
【図３】本発明によるボール型弁装置の弁体の組立て状態を示す平面図である。
【図４】本発明によるボール型弁装置の弁体の分解状態を示す正面断面図である。
【図５】本発明による弁体の組立て状態を示す斜視図である。
【図６】本発明による弁体の分解状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２実施例に係るボール型弁装置の弁体の斜視図である。
【図８】本発明の第２実施例に係るボール型弁装置の弁体の斜視図である。
【図９】従来のボール型弁装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０：ボール型弁装置 １２：ハンドル １３：弁体 １４：Ｏリング １５：Ｏリング １６：弁座（ボールシート） １７：弁ハウジング １８：導管 ２０：弁体 ２２：分割体 ２３：分割体 ２４：通孔（流路） ２５：合せ面 ２６：溝 ２７：枠 ２８：係止部材 ３１：くぼみ ３２：突片 ３６：シール面 ４４：切欠 ４４ａ，４４ｂ：縁部 ４５：切欠 ４５ａ，４５ｂ：縁部 ４６：フツク ５０：環状突条 ５２：環状溝 ５４：合せ面 ５６：分割体 ５８：分割体 ６０：通孔 ６１：シール面 ６２：溝
Claims (3)
- 前後方向の通孔を備えた管状の枠の両側に、該枠を包み込むように左右１対の椀状の分割体を突き合せてボール状の弁体を形成したボール型弁装置の弁体において、少くとも一方の分割体の外側壁にシール面を設け、前記分割体の前記シール面の裏面に対応する部分に円形のくぼみを設け、前記枠の左右周壁からそれぞれ径外方へ突出する突片を前記各分割体のくぼみへ係合して、前記枠から前記分割体へ回転力を伝達できるようにし、前記各分割体の合せ面の上下部分にＵ形の切欠をそれぞれ設け、各切欠の相対向する前後の縁部にフツクをそれぞれ形成し、前記枠の上下周壁からそれぞれ径外方へ突出する前後１対の係止部材により、左右１対の分割体の合せ面を挟んで両側に並ぶ２対の前記フツクをそれぞれ左右両側から挟持するようにスナツプ係合したことを特徴とする、ボール型弁装置の弁体。
- ボール型弁装置の内部で前記弁体を回動し得るように、前記前後１対の係止部材の間に、ハンドルを係合する溝を備えた、請求項１に記載のボール型弁装置の弁体。
- 前記突片が断面十字形のものである、請求項１に記載のボール型弁装置の弁体。
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