(57)【要約】【課題】手動式バタフライバルブにおける開閉操作性を向上させる。【解決手段】手動式バタフライバルブ３における弁箱１０の弁軸線Ｌ１に沿う軸孔１０ｃに弁棒１１を回転可能に収容する。バルブ流路１０ｄを開閉する弁体１３と弁棒１１とを一体回転させる。弁箱１０の先端部に設けたハンドル２０を、連結機構３０によって弁軸線Ｌ１と直交する連結軸線Ｌ２のまわりにロック位置とロック解除位置との間で回転可能、かつ弁軸線Ｌ１のまわりに弁棒１１と一体に回転可能に連結する。回転ロック機構４０によって、ハンドル２０の弁軸線Ｌ１まわりの回転を、ロック位置のとき阻止し、ロック解除位置のとき許容する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動で開閉操作される手動式バタフライバルブであって、
バルブ流路と交差する弁軸線に沿う軸孔を有する弁箱と、
前記弁軸線のまわりに回転されるようにして前記軸孔に収容された弁棒と、
前記バルブ流路に設けられるとともに前記弁棒と固定され、前記弁棒と一体に回転されることによって前記バルブ流路を開閉する弁体と、
前記弁箱の先端部に設けられたハンドルと、
前記ハンドルを、前記弁棒の先端部に対して前記弁軸線と直交する連結軸線のまわりにロック位置とロック解除位置との間で回転可能、かつ前記弁軸線のまわりに前記弁棒と一体に回転可能に連結する連結機構と、
前記弁箱の先端部と前記ハンドルとの間に設けられ、前記ハンドルの前記弁軸線まわりの回転を、前記ロック位置のとき阻止し、前記ロック解除位置のとき許容する回転ロック機構と
を備えたことを特徴とする手動式バタフライバルブ。
【請求項２】
前記連結機構が、前記弁棒の先端部から前記弁軸線及び前記連結軸線と交差する方向へ片持ち状に突出された梁部と、前記梁部の中間部ないしは先端部に設けられて前記ハンドルを前記連結軸線まわりに回転可能に連結するヒンジとを含むことを特徴とする請求項１に記載の手動式バタフライバルブ。
【請求項３】
前記ハンドルが、前記ロック位置のとき前記梁部に沿い、前記ロック解除位置のとき前記梁部に対して傾斜される桿状であり、前記ヒンジが、前記ハンドルの中間部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の手動式バタフライバルブ。
【請求項４】
前記回転ロック機構が、前記弁箱の先端部の周方向に間隔を置いて設けられた複数の係合受け部と、前記ハンドルに設けられた係合部とを含み、前記ハンドルが前記ロック位置のとき、前記係合部が前記ハンドルの前記弁軸線まわりの角度に応じた係合受け部と係合されることを特徴とする請求項３に記載の手動式バタフライバルブ。
【請求項５】
前記ハンドルを前記ロック位置へ向けて回転付勢する付勢手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の手動式バタフライバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁体の回転によって開閉されるバタフライバルブに関し、特に手動で開閉操作される手動式バタフライバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バタフライバルブの弁箱にはバルブ流路と軸孔が互いに交差するように形成されている。バルブ流路に弁体が収容され、軸孔に弁棒が収容されている。弁棒が弁体と固定されている。弁箱の先端部にはハンドルが設けられている。例えばハンドルは、弁棒と直交する桿状に形成されて、弁棒の先端部に対し固定されている。ハンドルにはロックレバーが回転可能に設けられている。常時におけるロックレバーは、弁箱の先端部のロックプレートと係合されている。これによって、ハンドルが回転不能にロックされている。
開閉操作の際は、ハンドルと一緒にロックレバーを握る。これによって、ロックレバーが傾斜されてロックが解除される。ロックレバーを握ったままハンドルを軸孔に沿う弁軸線のまわりに回す。これによって、ハンドルと一体に弁棒及び弁体が回転される。弁体の回転によって、バルブ流路を開閉（開度調節）できる。ロックレバーを離すと、ばねによって再びロックレバーがロックプレートと係合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０９７５５６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２５７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のような従来の手動式バタフライバルブにおいては、開閉（開度調節）操作に際して、ハンドルを押し引きして回す力だけでなく、ロックレバーをバネ力に抗して握る握力をも必要とする。このため、開閉操作に必要な力が大きく操作しにくい。特に大口径になると、ハンドルを回すだけでも大きなトルクを要するため、握力をかけながら回転操作するのは負担が大きい。
本発明は、かかる事情に鑑み、手動式バタフライバルブにおける開閉操作性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、手動で開閉操作される手動式バタフライバルブであって、
バルブ流路と交差する弁軸線に沿う軸孔を有する弁箱と、
前記弁軸線のまわりに回転されるようにして前記軸孔に収容された弁棒と、
前記バルブ流路に設けられるとともに前記弁棒と固定され、前記弁棒と一体に回転されることによって前記バルブ流路を開閉する弁体と、
前記弁箱の先端部に設けられたハンドルと、
前記ハンドルを、前記弁棒の先端部に対して前記弁軸線と直交する連結軸線のまわりにロック位置とロック解除位置との間で回転可能、かつ前記弁軸線のまわりに前記弁棒と一体に回転可能に連結する連結機構と、
前記弁箱の先端部と前記ハンドルとの間に設けられ、前記ハンドルの前記弁軸線まわりの回転を、前記ロック位置のとき阻止し、前記ロック解除位置のとき許容する回転ロック機構と
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
当該バタフライバルブにおいては、開閉操作時には、先ずハンドルを連結軸線まわりに回してロック解除位置にする。ロック解除によって、ハンドルの弁軸線まわりの回転が許容される。
続いて、ハンドルを弁軸線まわりに回転させることによって、ハンドルと一体に弁棒及び弁体が弁軸線まわりに回転される。該弁体の回転によってバルブ流路が開閉（開度調節）される。
ハンドルを押し引きして回すだけで開閉操作でき、大きな握力でハンドルを握る必要はない。したがって、バタフライバルブの易操作性が高まる。
【０００７】
前記連結機構が、前記弁棒の先端部から前記弁軸線及び前記連結軸線と交差する方向へ片持ち状に突出された梁部と、前記梁部の中間部ないしは先端部に設けられて前記ハンドルを前記連結軸線まわりに回転可能に連結するヒンジとを含むことが好ましい。
これによって、ヒンジを弁棒及び弁箱の先端部から離して配置できる。
【０００８】
前記ハンドルが、前記ロック位置のとき前記梁部に沿い、前記ロック解除位置のとき前記梁部に対して傾斜される桿状であり、前記ヒンジが、前記ハンドルの中間部に配置されていることが好ましい。
これによって、ロック位置におけるハンドルを梁部に沿わせて安定的に保持できる。開閉操作の際は、ハンドルの先端部を押し引きすることで連結軸線まわりに回転させて傾斜させ、ロック解除できる。
【０００９】
前記回転ロック機構が、前記弁箱の先端部の周方向に間隔を置いて設けられた複数の係合受け部と、前記ハンドルに設けられた係合部とを含み、前記ハンドルが前記ロック位置のとき、前記係合部が前記ハンドルの前記弁軸線まわりの角度に応じた係合受け部と係合されることが好ましい。
これによって、バタフライバルブを任意に開度調節してロックすることができる。
【００１０】
前記バタフライバルブが、前記ハンドルを前記ロック位置へ向けて回転付勢する付勢手段を更に備えていることが好ましい。
これによって、常時はハンドルをロック位置に保持できる。開閉操作時は、ハンドルを付勢手段に抗してロック解除位置まで回すことによって開閉ロックが解除される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、手動式バタフライバルブにおける開閉操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るバタフライバルブを閉状態かつロック状態で示す正面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う、前記バタフライバルブの側面断面図である。
【図３】図３（ａ）は、図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線に沿う、閉状態のバタフライバルブの平面断面図である。図３（ｂ）は、開状態のバタフライバルブの平面断面図である。
【図４】図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う平面断面図である。
【図５】図５は、前記バタフライバルブをロック解除状態で示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、第１配管１と第２配管２の間にバタフライバルブ３が設けられている。バタフライバルブ３によって配管１，２間の流路が開閉される。バタフライバルブ３は、手動で開閉操作される手動式バタフライバルブである。
【００１４】
図２に示すように、手動式バタフライバルブ３は、弁箱１０と、弁棒１１と、シートリング１２と、弁体１３と、ハンドル２０を備えている。
弁箱１０には、軸孔１０ｃと、バルブ流路１０ｄとが形成されている。軸孔１０ｃは、弁軸線Ｌ１に沿って弁箱１０を上下に貫通している。バルブ流路１０ｄは、ウェハー型の弁箱１０を厚さ方向（図２において左右）に貫通している。弁軸線Ｌ１ひいては軸孔１０ｃが、バルブ流路１０ｄと交差している。
弁箱１０の材質は、所要の強度が得られるものであれば特に限定は無く、金属 (鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレスなど) でもよく磁器でもよいが、耐薬性・耐腐食性の観点からは好ましくは樹脂、より好ましくは熱可塑性樹脂であり、具体的にはポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレンなどが挙げられる。
【００１５】
軸孔１０ｃには弁棒１１が収容されている。弁棒１１は、例えば四角形の断面形状に形成されて弁軸線Ｌ１に沿って真っ直ぐ延びており、弁軸線Ｌ１のまわりに回転可能に保持されている。弁棒１１の先端部（図１及び図２において上端部）は、軸孔１０ｃから突出されている。弁棒１１の中間部は、バルブ流路１０ｄを貫通している。
弁棒１１の材質としては、例えば鉄、鋼、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレスなどの金属が挙げられる。
【００１６】
バルブ流路１０ｄの内周面には、シートリング１２が設けられている。シートリング１２は、自然状態において例えば概略四角形の断面形状の環状に形成されている。
シートリング１２の材質としては、ゴムなどの非透水性の弾性体であれば特に限定されないが、好ましくはエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）の他、プロピレンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ゴム、二トリルゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレン、フッ素ゴムなどが挙げられる。
【００１７】
バルブ流路１０ｄ内に弁体１３が設けられている。図１に示すように、弁体１３は、概略円盤形状に形成されている。図３に示すように、弁体１３は、弁軸線Ｌ１に対して偏芯された偏芯弁であるが、中心弁であってもよい。
図２に示すように、該弁体１３を弁棒１１が貫通している。弁体１３と弁棒１１とが互いに固定されている。
【００１８】
弁体１３は、弁棒１１と一体に弁軸線Ｌ１のまわりに開位置（全開位置）と閉位置との間で回転可能である。これによって、バタフライバルブ３が開閉ないしは開度調節される。図３（ａ）に示すように、閉位置のとき、弁体１３がシートリング１２に着座されることによって、バルブ流路１２が閉塞される。図３（ｂ）に示すように、開位置のとき、弁体１３がシートリング１２から離座されることによって、バルブ流路１２が開通される。
弁体１３の材質は、所要の強度が得られるものであれば特に限定は無く、金属 (鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレスなど) でもよく磁器でもよいが、耐薬性・耐腐食性の観点からは好ましくは樹脂、より好ましくは熱可塑性樹脂であり、具体的にはポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレンなどが挙げられる。
【００１９】
図１及び図２に示すように、弁箱１０の先端部（図１において上端部）にハンドル２０が設けられている。ハンドル２０は、弁箱１０の先端部から弁軸線Ｌ１と交差する方向へ延びる桿状かつ底部が開放されたケース状に形成されている。ハンドル２０の基部２１が、弁箱１０の先端部上に配置されている。ハンドル２０の先端部（詳しくは後記ヒンジ３２より先端側の部分）が、取手部２２となっている。取手部２２の側壁２３にはピン挿通孔２３ｄが形成されている。
ハンドル２０の材質は、特に限定は無く、樹脂 (ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレンなど) でもよく、金属 (鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレスなど) でもよく、その他磁器などであってもよい。
【００２０】
ハンドル２０は、連結機構３０を介して弁棒１１の先端部に連結されている。連結機構３０は、梁部３１と、ヒンジ３２を含む。梁部３１は、弁棒１１の先端部の連結ブロック１４に固定されるとともに、そこから弁軸線Ｌ１と直交（交差）する方向へ片持ち状に突出されている。
【００２１】
梁部３１の中間部には、軸部材を含むヒンジ３２が設けられている。ヒンジ３２の回転軸線（以下「連結軸線Ｌ２」）は、梁部３１とも弁棒１１とも直交（交差）する方向（図１において紙面直交方向）へ向けられている。
言い換えると、梁部３１が、弁軸線Ｌ１及び連結軸線Ｌ２と直交（交差）されている。
梁部３１及びヒンジ３１の材質としては、例えば鉄、鋼、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレスなどの金属が挙げられる。
【００２２】
ハンドル２０が、ヒンジ３２を介して、梁部３１ひいては弁棒１１に対して連結軸線Ｌ２まわりに回転可能に連結されている。かつ、ハンドル２０は、ヒンジ３２及び梁部３１を介して、弁軸線Ｌ１のまわりに弁棒１１及び弁体１３と一体に閉位置と開位置（全開位置）との間で例えば９０°程度の範囲で回転可能になっている（図４）。ハンドル２０が閉位置のとき、弁体１３も閉位置となり、バルブ流路１０ｄが閉止される（図３（ａ））。ハンドル２０が開位置のとき、弁体１３も開位置となり、バルブ流路１０ｄが開通される（図３（ｂ））。
なお、図４において実細線は、閉位置におけるハンドル２０を示し、二点鎖線は、開位置（全開位置）におけるハンドル２０を示す。
【００２３】
図１及び図５に示すように、ハンドル２０の連結軸線Ｌ２まわりの回転可能範囲は、ロック位置とロック解除位置との間に規制されている。
図１に示すように、ロック位置においては、例えばハンドル２０の基部２１が、弁箱１０の先端部（上端部）の後記ロックプレート４１の上面４１ａ（ロック位置規制部）に当接されている。これにより、ハンドル２０が、それ以上、ロック方向（図１において反時計回り）へ回転不能になっている。ロック位置におけるハンドル２０は、梁部３１に沿っている。ハンドル２０の内部に梁部３１の全体及び連結ブロック１４が収容されている。
【００２４】
ロック位置においては、ハンドル２０の先端部のピン挿通孔２３ｄと、梁部３１の先端部のピン挿通孔３１ｄとが連結軸線Ｌ２と平行な方向に重なっている。これらピン挿通孔２３ｄ，３１ｄに止めピン（図示せず）を挿通することで、ハンドル２０が不測の外力でロック解除位置になるのを阻止できる。
【００２５】
図５に示すように、ロック解除位置においては、例えばハンドル２０の内部の傾転規制突起２５（ロック解除位置規制部）が、梁部３１に当たる。これにより、ハンドル２０が、それ以上、ロック解除方向（図５において時計回り）へ回転不能になる。ロック解除位置におけるハンドル２０は、梁部３１に対して傾斜され、基部２１が弁箱１０の先端部から上方へ離れ、取手部２２が下方へ傾けられる。
【００２６】
連結機構３０には、ばね３４（付勢手段）が付加されている。ばね３４は、例えば捩じりコイルばねによって構成され、ヒンジ３２の外周に嵌められている。該ばね３４のばね力が、ハンドル２０に対してロック方向（図１及び図５において時計回り）へ作用している。すなわち、ハンドル２０がロック位置へ向けて回転付勢されている。
ばね３４は、捩じりコイルばねに限らず、板ばね等でもよい。
【００２７】
図１に示すように、弁箱１０の先端部とハンドル２０との間には回転ロック機構４０が設けられている。回転ロック機構４０は、ロックプレート４１と、部分ギア部２４を含む。ロックプレート４１は、円板形状に形成され、弁箱１０の先端部（上端部）に被せられている。図４に示すように、ロックプレート４１の外周部には、例えば４分の１周程度の範囲にわたってギア部４２が設けられている。ギア部４２の隣接する歯どうしの間の谷部が、係合受け部４２ａとなっている。複数の係合受け部４２ａが、ロックプレート４１ひいては弁箱１０の先端部の周方向に間隔を置いて、好ましくは等間隔で配置されている。
【００２８】
図１及び図４に示すように、ハンドル２０の基部２１の底部に部分ギア部２４が設けられている。部分ギア部２４は、ハンドル基部２１における中央の連結ブロック１４の収容部分を挟んで取手部２２とは１８０°反対側の部分に配置されている。部分ギア部２４は、数本（図４においては３本）の歯からなる係合部２４ａを有している。閉位置〜開位置（全開位置）の間の任意の回転角度において、ハンドル２０がロック位置のとき、部分ギア部２４がギア部４２の一部と噛み合う。具体的には、係合部２４ａが、ハンドル２０の弁軸線Ｌ１まわりの角度に応じた係合受け部４２ａと係合される。これによって、ハンドル２０が弁軸線Ｌ１まわりに回転するのが阻止される。
【００２９】
図５に示すように、閉位置〜開位置（全開位置）の間の任意の回転角度において、ハンドル２０がロック解除位置のとき、部分ギア部２４がギア部４２から外れ、係合部２４ａと係合受け部４２ａとの係合が解除される。これによって、ハンドル２０が弁軸線Ｌ１まわりに回転するのが許容される。
なお、図示は省略するが、バタフライバルブ３には、ハンドル２０の閉方向の回転ひいては閉位置を規制する閉方向規制部と、開方向の回転ひいては開位置を規制する開方向規制部が設けられている。
【００３０】
かかる手動式バタフライバルブ３においては、常時、ばね３４によってハンドル２０がロック位置に保持されている。部分ギア部２４がギア部４２の一部と噛み合っている。
手動式バタフライバルブ３を開閉操作する際は、前記止めピンを付けていた場合はこれを挿通孔２３ｄ，３１ｄから引き抜いたうえで、ハンドル２０の取手部２２をばね３４に抗して押し下げる。これによって、図５に示すように、ハンドル２０が、連結軸線Ｌ２を中心として回転されることで、基部２１が上を向くようにハンドル２０が傾斜される。これに伴って、部分ギア部２４がギア部４２から外れ、ハンドル２０がロック解除位置となる。
続いて、ハンドル２０を傾斜させたまま弁軸線Ｌ１まわりに回転させて角度調節する。すなわち、ハンドル２０を梁部３１と直交する水平方向へ押し引きする。このとき、ハンドル２０と一体に弁棒１１及び弁体１３が弁軸線Ｌ１まわりに回転される。弁体１３の回転によってバルブ流路１０ｄが開閉（開度調節）される。
ハンドル２０を押し引きして回すだけで開閉操作でき、大きな握力でハンドル２０を握っておく必要はない。したがって、バタフライバルブ３の易操作性を高めることができる。
ハンドル２０を弁軸線Ｌ１まわりに所望の角度まで位置させたら、傾斜姿勢から水平に戻す。これによって、部分ギア部２４が、ギア部４２における前記所望角度に応じた部分と噛み合う。これによって、ハンドル２０が前記所望角度にロックされる。かつ弁体１３が、前記所望角度に応じた開度に保持される。
このようにして、大きな力を要することなく手動式バタフライバルブ３を容易に開度調節ないしは開閉して、簡単にロックすることができ、開閉操作時の作業者の負担を軽減することができる。
【００３１】
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、梁部３１におけるヒンジ３２より先端側の部分を省いてもよい。梁部３１を短くして、その先端部にヒンジ３２を設けてもよい。
梁部３１を省略して、弁棒１１の先端部にヒンジ３２を介してハンドル２０を連結してもよい。
シートリング１２が、バルブ流路１０ｄの路長方向に延びる筒形状であってもよい。シートリング１２の内周面によってバルブ流路１０ｄが画成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、配管流路を開閉するバタフライバルブに適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
３            手動式バタフライバルブ
１０          弁箱
１０ｃ        軸孔
１０ｄ        バルブ流路
Ｌ１           弁軸線
Ｌ２           連結軸線
１１          弁棒
１２          シートリング
１３          弁体
２０          ハンドル
２１          基部
２２          取手部
２３          側板
２３ｄ        ピン挿通孔
２４          ギア部
２４ａ        係合部
２５          傾転規制突起（規制部）
３０          連結機構
３１          梁部
３１ｄ        ピン挿通孔
３２          ヒンジ
３４          ばね（付勢手段）
４０          回転ロック機構
４１          ロックプレート
４１ａ        上面（規制部）
４２          ギア部
４２ａ        係合受け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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