JPH0621673B2 - ボールバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流通口を有する弁箱と、該弁箱内に回動自在に
内装した球状弁体とからなるボールバルブに関するもの
である。

〔従来の技術〕

一般にこの種のボールバルブは、流通口の弁箱内側端に
形成した弁座面にＯリングを設け、該Ｏリングを球状弁
体に圧接させて、その密閉状態を保持するように構成さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記したＯリングは、耐熱性、耐圧性及び
耐薬品性に劣り、使用する場所や流体に制約を受けると
いう問題点があった。

そこで、前記弁座面を球状弁体に対して直接的に圧接さ
せる所謂メタルタッチとすることが考えられるが、この
ような構造の場合、球状弁体の回動操作による流通口の
開閉時に弁体が弁座面に焼き付く虞れがあるという問題
が新たに発生する。

このような問題点を解決するために、例えば実開昭５９
−１９４６６７号公報に記載されているように、球状弁
体の閉止面側に円形の凹所を形成し、この凹所内に弁座
に対して圧接、離反自在に副弁板を配設し、該副弁板を
流体圧によって弁座側に押圧するように構成したボール
バルブが開発されているが、球状弁体は弁箱に対して回
動自在であるために、この弁箱を通じて回動自在な球状
弁体の凹所内に流体圧を漏洩しないように供給するため
の通路の形成が困難である。

又、流体圧による副弁体の押圧に変えて弁軸の中心に回
動軸体を挿入し、その下端を弁体内に配設した噛合歯車
機構を介して副弁体に連結し、回動軸体の回動操作によ
って副弁体を弁座側に押圧するように構成したボールバ
ルブも考案されているが、副弁体内に噛合歯車機構を配
設するには構造上から極めて困難であり、いずれにして
も実用化には至っていないのが現状である。

本発明はこのような問題点を全面的に解消し得るボール
バルブの提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のボールバルブは、
流通口を有する弁箱内に、前記流通口に連通可能な流通
路を貫設してなる球状弁体を内装し、該弁体の回動によ
り前記弁箱の流通口を開閉させように構成したボールバ
ルブにおいて、前記流通口を閉止する前記弁体の閉止面
側に円形の凹所を形成して該凹所内に副弁板を流出口の
弁座に対して接離自在に配設すると共に、この副弁板の
背面側における凹所内にカム部材を上下動自在に挿入し
てこのカム部材のカム面と副弁板の背面に突設した突部
との衝合により副弁板を弁座に圧接させるようにし、さ
らに、該カム部材の上端部を球状弁体から上方に突出さ
せてその突出端に一体に設けた操作軸を球状弁体の中空
弁軸内に挿嵌し、該操作軸を上下方向に移動させること
により上記カム部材を上下作動させるように構成したも
のである。

〔作 用〕

球状弁体を回動操作してその閉止面側を弁箱の流通口に
対向させたのち、弁軸に挿嵌している操作軸を操作して
カム部材を上下方向に移動させると、該カム部材のカム
面が副弁板の背面に突設している突部に衝合して副弁板
を弁座側に押し進め、弁座に強く圧接させて流通口を閉
止させる。

次に、操作軸の操作によりカム部材のカム面を副弁体の
突部から離脱させれば、該副弁板の流通口に対する圧接
が解かれ、球状弁体を回動させてその流通路を弁箱の流
通口に連通させることにより流通口が解放される。

このように、球状弁体の回動操作時には、該弁体の外周
面や副弁板が弁箱の流通口に何等、強く摺接させること
なく開閉が行われるので、球状弁体及び副弁板の焼き付
けが生じない。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面について説明すると、第１図乃至
第３図は本発明の第１実施例を示すもので、(1)は弁室
(1a)を中央にしてその両側に同一中心線上で対向する流
通口(11)(11)を設けている弁箱であり、この弁箱(1)の
前記弁室(1a)内に球状弁体(2)を回動自在に配設してあ
る。

さらに、弁箱(1)の流出口(11)(11)には、対向内端面に
弁座面(31)(31)が形成されている筒状の金属製弁座体
(3)(3)が挿嵌、螺着されてあり、一方、前記球状弁体
(2)には流通口(11)(11)に連通可能な流通口(21)が貫設
されていると共にこの流通路(21)に対して直角方向の
面、即ち、流通口(11)(11)を閉止させる面側に金属製の
副弁板(4)(4)を流通口(11)(11)に対して圧接、離間自在
に配設してあり、球状弁体(2)の閉止位置において、該
副弁板(4)(4)を背面側から押進させることにより、前記
弁座体(3)(3)の弁座面(31)(31)にこの副弁板(4)(4)の外
周面を圧接させて流通口(11)(11)を密閉状態に保持する
ように構成してある。

前記球状弁体(2)は弁室(1a)内に回動自在に内装されて
いるもので、その上下端面の中央に、中空軸筒形状に形
成した上部弁軸(22)と中実短軸形状の下部弁軸(23)を互
いに同一垂直線上に夫々突設してあり、さらに、その上
部弁軸(22)を弁箱(1)の上面中央部に設けた貫通孔(12)
に回動自在に支承させた状態で貫通させて外部に突出さ
せていると共に、下部弁軸（23）を弁室(1a)の底壁を形
成した蓋板(13)の内面中央部に回動自在に支持されてあ
る。

(5)は弁箱(1)の上面中央部に前記上部弁軸(22)を囲繞す
るようにして固着した筒体で、第３図に示すように、そ
の周壁の一部を略90度の角度範囲だけ切欠(51)してあ
り、その切欠(51)によって形成された一方の端面(52)で
弁体(2)の閉止位置を、他方の端面(53)で解放位置を夫
々規制するように構成してある。

(24)はその先端部を前記上部弁軸(22)の突出端部の周壁
適所に一体的に固着した弁体操作杆で、前記筒体(5)の
切欠(51)内から外部に水平方向に突設してあり、この弁
体操作杆(24)を操作して前記球状弁体(2)を前記筒体(5)
の切欠範囲内で回動可能となっており、切欠(51)の一方
の端面(52)に当接した時に球状弁体(2)に配設した前記
副弁板(4)(4)が流通口(3)(3)に対向して閉止位置とな
り、他方の端面(53)に当接した時に球状弁体(2)の流通
路(21)が流通口(3)(3)に連通する解放位置となるもので
ある。

又、球状弁体(2)に対して副弁板(4)を出退自在に配設す
る構造としては、ガイドピン等を介して行うこともでき
るが、図においては、球状弁体(2)の流通口(11)(11)を
閉止させる面側に円形の凹所(25)(25)を形成して該凹所
(25)(25)に副弁板(4)(4)を摺動自在に嵌め込み、さら
に、前記凹所(25)(25)の底面に小径の円形ガイド穴(26)
(26)を形成し、このガイド穴(26)(26)に副弁板(4)(4)の
背面に突設した短い円筒形状のガイド筒(41)(41)を摺動
自在に嵌合させることにより構成している。

この副弁板(4)(4)を背面側から押し進める押圧機構とし
ては、第１図及び第２図においては、副弁板(4)(4)の背
面中央部に対向した弁体(2)の垂直な平滑面に上下摺動
自在に配設している垂直ロッドカム(6)(6)の上下動によ
って行われる。

このロッドカム(6)は横断面半円形状に形成されて円弧
面側を弁体(2)に摺接させることにより両者の摩擦抵抗
を軽減させて円滑な上下動を可能にしていると共に副弁
板(4)の背面中央と対向する平担面側の中央部には副弁
板(4)の背面中央に突設した突部(42)と衝合可能なカム
突起(61)を突設してあり、ロッドカム(6)を下動させて
カム突起(61)の下端傾斜面と副弁板(4)の突部(42)の上
端傾斜面とを互いに摺接させることにより、副弁板(4)
を流通口(11)(11)を閉止させる方向に押進させるように
する一方、ロッドカム(6)を上動させてカム突起(61)を
突部(42)から離間させることにより副弁板(4)が後退可
能となるようにしてある。

このロッドカム(6)の上下作動機構は、例えば、前記上
部弁軸(22)の中空部に操作軸(62)を螺通させ、この操作
軸(62)の下端部に横杆(64)の中央部を相対回転可能に連
結すると共に該横杆(64)の両端部を上部弁軸(22)に形成
したスリット(27)(27)から外部に突出させてその突出端
部に前記ロッドカム(6)(6)の上端部を一体的に固定さ
せ、さらに、上部弁軸(22)から突出した操作軸(62)の上
端部にハンドル杆(63)を取付けてなるものである。

このように構成した実施例におけるボールバルブの作用
を説明すると、弁体操作杆(24)を筒体(5)の一方の切欠
端面(52)に当接した状態、即ち、球状弁体(2)の副弁板
(4)(4)によって流通口(11)(11)を閉止させている状態か
ら、ハンドル杆(63)を操作して操作軸(62)を回転させる
ことにより上方に螺進させると、ロッドカム(6)(6)が上
動してそのカム突起(61)が副弁板(4)(4)の突部(42)(42)
から離脱し、副弁体(4)(4)が後退可能となって流通口(1
1)(11)との圧接が解かれる。

しかるのち、弁体操作杆(24)を筒体(5)の他方の切欠端
面(53)に当接する位置まで回動操作すれば、弁体(2)の
流通路(21)が弁箱(1)の流通口(11)(11)に連通して流体
の流通を行わせることができる。

又、流通口(11)(11)を弁体(2)によって閉止させれる
は、弁体操作杆(24)を筒体(5)の一方で切欠端面(51)に
当接する位置まで回動させて球状弁体(2)の副弁板(4)
(4)を流通口(11)(11)に対向させたのち、ハンドル杆(6
3)を回動操作して操作軸(62)を介してロッドカム(6)(6)
を下動させると、そのカム突起(61)の下端傾斜面が副弁
板(4)の突部(42)の上端傾斜面に摺接しながら該副弁板
(4)を流通口(11)の弁座面(31)側に移動させて副弁板(4)
の外周面を該弁座面(31)に当接させ、さらに、ロッドカ
ム(6)を下動させてカム突起(61)の垂直な頂面と副弁板
(4)の突部(42)の頂面とを互いに圧接させると、副弁板
(4)が流通口(11)の弁座面(31)に強固に圧着して流通口
(11)を密閉し、流体の流通を閉止するものである。

第４図及び第５図は、球状弁体(2)の副弁板(4)(4)を背
面側から押し進める押圧機構の変形例を示すものであ
る。即ち、弁体(2)に上下方向に延びる切溝(28)を、弁
体(2)の流通路(21)を横切るように形成し、該切溝(28)
内に流通路(21)に連通した貫通孔(71)を穿設してなる板
状カム(7)を上下動可能に挿嵌し、この板状カム(7)の上
下動により、その両側端面中央部に形成したカム部(72)
(72)とこのカム部(72)(72)に摺接する副弁板(4)(4)の突
部(42)(42)とを介して副弁板(4)(4)を出退させるように
構成してなるものである。

この板状カム(7)の上下作動機構としては、上記実施例
と同様に螺合機構により行ってもよいが、同図に示すよ
うに、板状カム(7)の上端中央部に垂直上方に向かって
一体に突設した杆状部分(73)を上部弁軸(22)内に挿嵌
し、この杆状部分(73)にラック溝(74)を形成する一方、
上部弁軸(22)側に摘み(76)を有するピニオンギヤ(75)を
軸架し、このピニオンギヤ(75)をラック溝(74)に噛合さ
せて該ギヤ(75)の摘み(76)を回転させることにより、板
状カム(7)を上下動させるように構成してもよい。

又、上記のような板状カム(7)を用いる場合、第６図及
び第７図に示すように、弁体(2)の流通路(21)内にステ
ンレスなどの耐薬品性の高い金属管(8)を挿嵌しておく
ことができる。

この場合、板状カム(7)の貫通孔(71)を縦長の長円形に
して、この板状カム(7)の上下動を許容するように構成
してある。

〔発明の効果〕

以上のように本発明のボールバルブによれば、流通口を
有する弁箱内に、前記流通口に連通可能な流通路を貫設
してなる球状弁体を内装し、該弁体の回動により前記弁
箱の流通口を開閉させるように構成したボールバルブに
おいて、前記流通口を閉止する前記弁体の閉止面側に円
形の凹所を形成して該凹所内に副弁板を流出口の弁座に
対して接離自在に配設すると共に、この副弁板の背面側
における凹所内にカム部材を上下動自在に挿入してこの
カム部材のカム面と副弁板の背面に突設した突部との衝
合により副弁板を弁座に圧接させるようにし、さらに、
該カム部材の上端部を球状弁体から上方に突出させてそ
の突出端に一体に設けた操作軸を球状弁体の中空弁軸内
に挿嵌し、該操作軸を上下方向に移動させることにより
上記カム部材を上下作動させるように構成してなるもの
であるから、副弁板の押圧機構として、該副弁板を配設
している凹所内にカム部材を上下動自在に挿入し、この
カム部材の上端部を球状弁体から上方に突出させてその
突出端に一体に設けた操作軸を球状弁体の中空弁軸内に
挿嵌し、該操作軸を上下方向に移動させることにより上
記カム部材のカム面を副弁板の背面に突設した突部に衝
合させて副弁板を弁座に圧接させるように構成している
ので、構造が極めて簡単で容易に且つ精度よく製作し得
ると共に、カム部材の上下移動によりカム面と突部との
衝合を介して副弁板を強固な押圧力でもって弁座に圧着
させ、流通口を確実に閉止させることができるものであ
る。

また、カム部材のカム面を副弁板の突部から離脱させる
ことによって副弁板の背面側に作用する押圧力が簡単に
解かれ、副弁板が弁座から離間するので、球状弁体を回
動操作時には、該弁体の外周面や副弁板が弁箱の流通口
に何等、強く摺接させることなく、弁体の回動が円滑に
行え、焼き付けが生じる虞れもなくなるのであり、さら
に、耐熱性、耐圧性及び耐薬品性に優れたボールバルブ
を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は例１の縦
断正面図、第２図はその縦断側面図、第３図は同平面
図、第４図は例２の縦断正面図、第５図はその縦断側面
図、第６図は例２の変形例を示す縦断正面図、第７図は
その縦断側面図である。 (1)……弁箱、(2)……弁体、(4)……副弁体、(11)……
流出口、(21)……流通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流通口を有する弁箱内に、前記流通口に連
   通可能な流通路を貫設してなる球状弁体を内装し、該弁
   体の回動により前記弁箱の流通口を開閉させるように構
   成したボールバルブにおいて、前記流通口を閉止する前
   記弁体の閉止面側に円形の凹所を形成して該凹所内に副
   弁板を流出口の弁座に対して接離自在に配設すると共
   に、この副弁板の背面側における凹所内にカム部材を上
   下動自在に挿入してこのカム部材のカム面と副弁板の背
   面に突設した突部との衝合により副弁板を弁座に圧接さ
   せるようにし、さらに、該カム部材の上端部を球状弁体
   から上方に突出させてその突出端に一体に設けた操作軸
   を球状弁体の中空弁軸内に挿嵌し、該操作軸を上下方向
   に移動させることにより上記カム部材を上下作動させる
   ように構成したことを特徴とするボールバルブ。