JP5986751B2 - ソフトシール仕切弁 - Google Patents

Description

本発明は、ソフトシール仕切弁に関し、詳しくは、弁本体の所定位置にシール材を装着した弁体を、管路を横切る方向に移動させて弁の開閉を行うソフトシール仕切弁における弁本体へのシール材の固定構造に関する。

弁箱の上部に、該弁箱に連通する開口部を備えた弁体収容部を連設し、前記開口部を介して弁体収容部と弁箱とに移動可能な弁体を設け、弁体を弁体収容部に収容したときに全開状態となり、弁体を弁箱内に下降させて弁本体に設けたシール材の下部を弁箱内周面下半部に当接させるとともに、前記シール材の上部を前記開口部の開口縁に設けた弁座に当接させたときに全閉状態となる仕切弁が知られている。前記シール材を弁本体の両面に固定する構造として、弁本体及びシール材の所定位置に複数のボルト挿通孔を形成し、弁本体の両面にシール材をそれぞれ配置して前記ボルト挿通孔にボルトを挿通し、ボルト先端にナットを螺着することにより、ボルト頭とナットとで両シール材を弁本体に固定することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第４５１５９０６号公報

しかし、特許文献１に記載されたシール材の固定構造では、シール材を固定するためのボルトが弁体に形成したボルト挿通孔を貫通しているため、閉弁時にボルト挿通孔を通って流体が下流側に漏れ出すおそれがあった。

そこで本発明は、確実なシール状態を得ることができるシール材の固定構造を備えたソフトシール仕切弁を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のソフトシール仕切弁は、弁箱と、前記弁箱の上部に連設された弁体収容部と、前記弁体収容部及び前記弁箱の間を移動する弁体と、前記弁体を構成する弁本体の側面に固定された保持板と、前記弁本体の側面と前記保持板との間に挟持されたシール材と、を備えるソフトシール仕切弁において、前記弁本体の側面に設けられた装着穴に装着され、前記保持板に設けられた挿通孔と前記シール材に設けられた挿通孔とに挿通され、前記保持板から突出した先端部を有する固定用突出部材を備え、前記先端部は、前記保持板に沿って変形していることを特徴とする。また、前記先端部は、前記保持板の外面に沿って変形していることが好ましい。

さらに、上記目的を達成するために、本発明のソフトシール仕切弁は、弁箱と、前記弁箱の上部に連設された弁体収容部と、前記弁体収容部及び前記弁箱の間を移動する弁体と、前記弁体を構成する弁本体の側面に固定された保持板と、前記弁本体の側面と前記保持板との間に挟持されたシール材と、を備えるソフトシール仕切弁において、前記弁本体の側面の、前記シール材及び前記保持板にそれぞれ設けられた挿通孔に対応する位置に形成された拡底穴と、前記シール材に設けられた挿通孔と前記保持板に設けられた挿通孔とに挿通される、先端部及び基端部を有する固定用挿入部材と、を備え、前記先端部は、前記固定用挿入部材を前記拡底穴に固着する拡径部を有し、前記基端部は、前記保持板を前記弁本体の側面に固定する大径頭部を有していることを特徴とする。

本発明のソフトシール仕切弁によれば、弁本体との間でシール材を挟持する保持板を、弁本体の両側面にそれぞれ突設した固定用突部、あるいは、弁本体の両側面に形成した装着穴にそれぞれ装着された固定用突出部材、あるいは、保持板の外側から弁本体の両側面にそれぞれ形成した拡底穴に挿入される固定用挿入部材によって弁本体の両側面に固定するので、弁本体にボルト挿通孔のような貫通孔が存在しないため、閉弁時のシール性を確保することができる。

ソフトシール仕切弁の参考例を示す弁体の分解斜視図である。 同じく弁体の一部断面正面図である。 図２のIII−III断面図である。 図２のIV−IV断面図である。 同じく弁体を下方から見た斜視図である。 同じくソフトシール仕切弁の断面正面図である。 同じくソフトシール仕切弁の断面側面図である。 本発明のソフトシール仕切弁の第１形態例を示す弁体の正面図である。 図８のIX−IX断面図である。 固定用突出部材の形状例をそれぞれ示す斜視図である。 本発明のソフトシール仕切弁の第２形態例を示す弁体の断面底面図である。 固定用挿入部材の形状例をそれぞれ示す斜視図である。 固定用挿入部材の他の形状例をそれぞれ示す斜視図である。 弁本体及びシール材の他の形状例を示す正面図である。 図１４のXV−XV断面図である。 シール材の更に他の形状例を示す正面図である。 図１５のXVII−XVII断面図である。

まず、図１乃至図７に示す参考例において、ソフトシール仕切弁１１は、前後の配管に接続される弁箱１２と、該弁箱１２の上部に開口部１３を介して連設される弁体収容部１４と、前記開口部１３を介して弁体収容部１４と弁箱１２とに弁箱１２の軸線に対して直交する上下方向に移動可能な弁体１５と、前記弁体収容部１４の上部に設けられた操作部１６とを備えている。前記操作部１６に接続されるハンドルなどを操作して弁棒１７により弁体１５を弁体収容部１４に収容したときに全開状態となり、弁体１５を弁箱１２内に下降させたときに全閉状態となる。

弁体１５は、偏平円盤状に形成された金属や硬質合成樹脂などの硬質材料からなる弁本体２１と、該弁本体２１の上部に設けられたコマ収納部２２と、弁本体２１の両側部に設けられたガイド部材装着片２３と、弁本体２１の中央上下方向に設けられた弁棒収納筒部２４と、弁本体２１の上流側及び下流側の両側面に保持板２５によってそれぞれ取り付けられた一対のシール材２６とを備えている。前記コマ収納部２２には、前記弁棒１７の雄ネジに螺合する雌ネジ部材（コマ）２７が嵌め込まれ、前記ガイド部材装着片２３には、弁箱１２から弁体収容部１４にわたって設けられたガイド溝１８に挿入されるガイド部材２８が取り付けられ、コマ収納部２２の上部通孔には、軸部シール材１９が取り付けられる。さらに、弁本体２１の両側面には、前記保持板２５及びシール材２６を固定するための一対の固定用突部３０，３０が突設されている。

シール材２６は、全閉状態で弁箱内周面下半部に設けられた下向き円弧状の下部弁座１２ａに当接する下部シール部３１と、前記開口部１３の弁体収容部１４側を向いた面にそれぞれ設けられた上向き円弧状の上部弁座１３ａに当接する上部シール部３２と、下部シール部３１と上部シール部３２との内周側に一体成形された円盤状のシール材本体３３とで形成されており、弁本体２１の側面形状に対応した形状を有するシール材本体３３には、前記固定用突部３０を挿通させる一対の挿通孔３４，３４が形成されている。

前記保持板２５は、金属薄板をシール材本体３３の外面形状に対応した円盤状に形成したものであって、シール材本体３３の挿通孔３４，３４に対応した位置に、前記固定用突部３０を挿通させる一対の挿通孔３５，３５が形成されている。

弁本体２１へのシール材２６の取り付けは、挿通孔３４に固定用突部３０を挿通させてシール材２６のシール材本体３３を弁本体２１の側面に当接させるとともに、挿通孔３５に固定用突部３０を挿通させて保持板２５をシール材本体３３の外面に当接させた状態で、保持板２５の外面に突出した固定用突部３０の先端円筒部３０ａをワッシャ３６を介して押し拡げる。これにより、図４に示すように、固定用突部３０の先端外周に形成された押し拡げ部３０ｂがワッシャ３６を介して保持板２５を弁本体２１の側面に固定した状態となり、弁本体２１の側面と保持板２５との間にシール材本体３３を挟持し、弁本体２１の周囲の所定の位置に下部シール部３１と上部シール部３２とが突出した状態となる。

このように、弁本体２１の側面に突設した固定用突部３０を、シール材２６の挿通孔３４及び保持板２５の挿通孔３５に挿入し、保持板２５の外面に突出した固定用突部３０の先端部をかしめて保持板２５の外面に向けて押し拡げるように変形させ、押し拡げ部３０ｂがハトメ状に保持板２５の外面に沿う状態とすることにより、弁本体２１の両側面にシール材２６をそれぞれ取り付けることができ、弁本体２１に従来のようなボルト挿通孔を貫通形成する必要がないので、全閉時のシール性を確保することができ、確実なシール状態を得ることができる。

図８乃至図１０は、本発明の第１形態例を示している。なお、以下の説明において、前記参考例に示したソフトシール仕切弁の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本形態例は、前記弁本体２１の両側面に、有底の装着穴４１を２箇所ずつそれぞれ形成するとともに、各装着穴４１に、前記シール材２６の挿通孔３４及び保持板２５の挿通孔３５を通って保持板２５の外面に先端部４２ａが突出する固定用突出部材４２を装着した例を示している。装着穴４１の位置は、弁本体２１の厚さを考慮して一側面の装着穴４１と他側面の装着穴４１とが重ならないように配置し、固定用突出部材４２を装着するのに十分な深さを確保するとともに、弁本体２１のいずれの側面においても、図８に示すように、２箇所の装着穴４１が右上と左下とになるようにして両側面の装着穴４１が、表裏各側面を正面から見た状態で同じ位置になるようにしている。

これにより、弁本体２１が中心線（弁棒収納筒部２４の軸線）を対称軸として回転対称形状となり、シール材２６の挿通孔３４及び保持板２５の挿通孔３５を、装着穴４１と同じように右上と左下とに形成することができ、シール材２６や保持板２５に勝手違いが発生することを防止している。

装着穴４１への固定用突出部材４２の装着は、例えば、弁本体２１を鋳造にて形成する場合は、鋳型の所定位置に固定用突出部材４２をそれぞれ固定してから溶湯を注入して弁本体２１を鋳造することにより、固定用突出部材４２を所定位置に装着した状態の弁本体２１を形成することができる。また、溶接やねじ込みによって固定用突出部材４２を装着穴４１に装着することも可能である。

弁本体２１へのシール材２６の取り付けは、前記第１形態例と同様に、シール材２６の挿通孔３４及び保持板２５の挿通孔３５に固定用突出部材４２を挿通させ、保持板２５の外面に突出した固定用突出部材４２の先端部４２ａをワッシャ３６を介して押し拡げることによって行うことができる。

このように、弁本体２１と固定用突出部材４２とを別部材で形成することにより、弁本体２１と固定用突出部材４２とに、それぞれ最適な材料を使用することができる。例えば、弁本体２１を従来と同じ鋳物で形成し、固定用突出部材４２をステンレス鋼で形成することが可能となる。

また、固定用突出部材４２の先端部の形状は、該先端部を保持板２５の外面に向けて変形させて保持板２５を弁本体２１に固定することができれば、固定用突出部材４２の太さや材質に応じた形状を適宜に採用することができる。例えば、固定用突出部材４２として、図１０（ａ）に示す先端円筒部４３ａの４箇所に等間隔でスリット４３ｂを形成したもの、図１０（ｂ）に示す先端円筒部４４ａの６箇所に等間隔でスリット４４ｂを形成したもの、図１０（ｃ）に示す先端を薄肉の円筒部４５としたもの、あるいは、図１０（ｄ）に示すように、通常のリベットと同様に、先端４６まで中実の円柱状としたものなどを選択することが可能である。なお、これらの先端部の形状は、前記参考例で示した固定用突部３０の先端部についても同様である。

図１１乃至図１３は、本発明の第２形態例を示している。本形態例は、前記弁本体２１の両側面に、入口部に比べて底部を大径に形成した有底の拡底穴５１を、前記第２形態例に示した装着穴４１と同様の位置に２箇所ずつそれぞれ形成し、弁本体２１の側面に重ねて当接させたシール材２６及び保持板３５の外側から保持板２５の挿通孔３５及びシール材２６の挿通孔３４を通して前記拡底穴５１に固定用挿入部材５２を挿入し、固定用挿入部材５２の先端部５２ａを拡底穴５１の底部で拡径させることによって固定用挿入部材５２を拡底穴５１に固着し、固定用挿入部材５２の基端部に設けられている大径頭部５２ｂによって弁本体２１の側面との間に前記シール材２６を挟持した状態で保持板２５を弁本体２１の側面に固定するように形成している。

拡底穴５１の底部における固定用挿入部材５２の先端部５２ａの拡径は、固定用挿入部材５２の材質や太さなどに応じて適宜な方法で行うことができるが、例えば、図１１に示すように、弁本体２１の鋳造時に拡底穴５１の底部にあらかじめ拡径用の円錐部材５３を鋳込んだ状態で形成するとともに、固定用挿入部材５２の先端部５２ａを円筒状に形成し、拡底穴５１に挿入した固定用挿入部材５２の先端部５２ａを円錐部材５３に押し付けることにより、円錐部材５３によって先端部５２ａを拡底穴５１の底部で拡径させることができる。

このように、拡底穴５１の底部に円錐部材５３を配置した場合の固定用挿入部材５２の先端部の形状は、前記第１，第２形態例における固定用突部３０の先端部形状や固定用突出部材４２の先端部形状と同様に、固定用挿入部材５２の太さや材質に応じた形状を適宜に採用することができる。すなわち、図１２（ａ）に示すように先端円筒部５４ａの６箇所に等間隔でスリット５４ｂを形成したもの、図１２（ｂ）に示すように先端円筒部５５ａの４箇所に等間隔でスリット５５ｂを形成したもの、図１２（ｃ）に示すように先端を薄肉の円筒部５６としたもの、図１２（ｄ）に示すように先端５７まで中実の円柱状としたものなどを選択することが可能である。また、拡径用の円錐部材５３を設けることができない場合は、固定用挿入部材５２としてブラインドリベットを使用することができる。

さらに、図１３（ａ）や図１３（ｂ）に示すように、固定用挿入部材５２の大径頭部５２ｂにボルト（図示せず）を螺合可能な雌ねじ部５８を設けておくことにより、雌ねじ部５８にねじ込んだボルトを引っ張ることによって固定用挿入部材５２の先端部５２ａを縮径させながら拡底穴５１から固定用挿入部材５２を抜き取ることが可能となる。これにより、シール材２６の交換なども容易に行うことができる。なお、雌ねじ部５８を設ける場合、固定用挿入部材５２の先端部形状は、前記図１２（ａ）や図１２（ｂ）に示したスリット５４ｂ，５５ｂを設けたものとしておくことにより、固定用挿入部材５２を引き抜くときの先端部５２ａの縮径を容易に行うことができる。

図１４及び図１５は、弁本体２１及びシール材２６の他の形状例を示すもので、シール材２６におけるシール材本体３３の中央部に開口部２６ａを形成するとともに、該開口部２６ａに対応する弁本体２１の中央部に、開口部２６ａと嵌合する突出部２１ａを設けた例を示している。このように、弁のシールに関係のないシール材２６の中央部を開口させることにより、シール材２６を軟質ゴムで形成したときのゴム量を少なくすることができる。

図１６及び図１７は、シール材２６の更に他の形状例を示すもので、シール材２６の挿通孔３４の開口縁部や内周面にリング状の突起部３４ａ，３４ｂ，３４ｃを形成した例を示している。このような突起部３４ａ，３４ｂ，３４ｃを設けることにより、前記固定用突部や固定用突出部材、固定用挿入部材とシール材２６とを確実に嵌合させることができ、シール材２６を所定の位置により確実に固定できるとともに、シール材２６をより確実に保持しておくことができる。なお、突起部３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、挿通孔の大きさなどの条件によって異なるが、少なくとも一つを設けるだけでもよく、２つの突起部を適宜組み合わせて設けることもできる。

１１…ソフトシール仕切弁、１２…弁箱、１２ａ…下部弁座、１３…開口部、１３ａ…上部弁座、１４…弁体収容部、１５…弁体、１６…操作部、１７…弁棒、１８…ガイド溝、１９…軸部シール材、２１…弁本体、２１ａ…突出部、２２…コマ収納部、２３…ガイド部材装着片、２４…弁棒収納筒部、２５…保持板、２６…シール材、２６ａ…開口部、２７…雌ネジ部材、２８…ガイド部材、３０…固定用突部、３０ａ…先端円筒部、３０ｂ…押し拡げ部、３１…下部シール部、３２…上部シール部、３３…シール材本体、３４…挿通孔、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…突起部、３５…挿通孔、３６…ワッシャ、４１…装着穴、４２…固定用突出部材、４２ａ…先端部、４３ａ，４４ａ…先端円筒部、４３ｂ，４４ｂ…スリット、４５…円筒部、４６…先端、５１…拡底穴、５２…固定用挿入部材、５２ａ…先端部、５２ｂ…大径頭部、５３…円錐部材、５４ａ，５５ａ…先端円筒部、５４ｂ，５５ｂ…スリット、５６…円筒部、５７…先端、５８…雌ねじ部

Claims (3)

1. 弁箱と、前記弁箱の上部に連設された弁体収容部と、前記弁体収容部及び前記弁箱の間を移動する弁体と、前記弁体を構成する弁本体の側面に固定された保持板と、前記弁本体の側面と前記保持板との間に挟持されたシール材と、を備えるソフトシール仕切弁において、
   前記弁本体の側面に設けられた装着穴に装着され、前記保持板に設けられた挿通孔と前記シール材に設けられた挿通孔とに挿通され、前記保持板から突出した先端部を有する固定用突出部材を備え、
   前記先端部は、前記保持板に沿って変形している
   ことを特徴とするソフトシール仕切弁。
2. 前記先端部は、前記保持板の外面に沿って変形していることを特徴とする請求項１記載のソフトシール仕切弁。
3. 弁箱と、前記弁箱の上部に連設された弁体収容部と、前記弁体収容部及び前記弁箱の間を移動する弁体と、前記弁体を構成する弁本体の側面に固定された保持板と、前記弁本体の側面と前記保持板との間に挟持されたシール材と、を備えるソフトシール仕切弁において、
   前記弁本体の側面の、前記シール材及び前記保持板にそれぞれ設けられた挿通孔に対応する位置に形成された拡底穴と、前記シール材に設けられた挿通孔と前記保持板に設けられた挿通孔とに挿通される、先端部及び基端部を有する固定用挿入部材と、を備え、
   前記先端部は、前記固定用挿入部材を前記拡底穴に固着する拡径部を有し、前記基端部は、前記保持板を前記弁本体の側面に固定する大径頭部を有している
   ことを特徴とするソフトシール仕切弁。

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