(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入管が接続される入口側継手部と流出管が接続される出口側継手部とがガスコックの本体部と一体に構成され、これら継手部間のガス流体の流れを連通・不通にするための、前記ガスコックの本体部に配設され、前記出口側継手部からガスコックの本体部に至る断面の最狭部内径より外径が大きいボールを備えたボール切換弁であって、前記ボールは、アルミや亜鉛などのダイカスト鋳造、又はプラスチック成形法により一体に成形され、前記ボール内に形成された前記入口側継手部及び出口側継手部にそれぞれ連通する連通孔は、その側断面が円弧状辺と直線状辺とからなる小判型形状をなし、これら円弧状辺及び直線状辺のうちの直線状辺を含む当該連通孔の内壁面と背中合わせになるところの前記ボールの外周は、前記内壁面を垂直に横切る仮想平面が当該ボールの外周とまじわって形成される仮想円の直径が、当該ボールの外径より小さく、且つ、前記最狭部内径より小さく形成されてなることを特徴とするガスコックのボール切換弁。
【請求項２】
流入管が接続される入口側継手部と、該入口側継手部と直角をなして流出管が接続される出口側継手部とがガスコックの本体部と一体に構成され、これら継手部間のガス流体の流れを連通・不通にするための、前記ガスコックの本体部に配設され、前記出口側継手部からガスコックの本体部に至る断面の最狭部内径より外径が大きいボールを備えたボール切換弁であって、前記ボールは、アルミや亜鉛などのダイカスト鋳造、又はプラスチック成形法により一体に成形され、前記ボール内に形成された、前記入口側継手部及び出口側継手部にそれぞれ連通する連通孔の両方の側断面が小判型形状をなし、またはその一方の側断面が小判型形状で他方の側断面が円型形状をなし、このうちの小判型形状の連通孔の内壁面で、当該小判型形状を構成する円弧状辺及び直線状辺のうちの直線状辺を含む当該連通孔の内壁面と背中合わせになるところの当該ボールの外周は、前記内壁面を垂直に横切る仮想平面が当該ボールの外周とまじわって形成される仮想円の直径が、当該ボールの外径より小さく、且つ、前記最狭部内径より小さく形成されてなることを特徴とするガスコックのボール切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ガスコックの本体部に配設されるボール切換弁で、そのボール形状に特徴のあるボール切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガスやＬＰＧ等のガス流体のために配設されるガス管にはガスコックが用いられる。そして、このガスコックは、ガス管が接続される入口側継手部及び出口側継手部を備えるとともに、例えばボール型切換弁が配設される本体部を備え、ハンドルやレバーの操作に連動して回動する上記切換弁により、所定流量のガス流体を連通させたり、不通にさせたりできるようになっている。
図４は、従来のストレート型１／２インチガスコック１００の一部断面図であり、このガスコック１００は、同図に示すように、ガス流体の流入管（図示せず）が接続される入口側継手部１０１と、ガス流体の流出管（図示せず）が接続される出口側継手部１０２と、ガス流体の流れを連通・不通にするためのボール型切換弁１０３が配設される本体部１０４とを備えており、入口側継手１０１は本体部１０４と一体成形される一方、出口側継手部１０２は本体部１０４に螺刻されたネジ穴１０４ａに螺合する態様をなし、本体部１０４とは別体で構成されている。
このようなガスコック１００では、本体部１０４の上方に配設されるハンドル１０５を回転操作してこれを「開」状態にすると、この操作に連動して回転する上記切換弁１０３のボール１０３ａに穿設された連通孔を介して、入口側継手部１０１内の流路が出口側継手部１０２内の流路に連通し、これら流路をガス流体が流れる。ところで、当該ガス流体の流量は、ガス栓検定規格によって決められており、ここで例示した１／２インチガスコック１００では、入口側と出口側との圧力差１０ｍｍＡｑのとき６０００（リットル／ｈ）以上でなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして所定のガスコックでは所定の流量が確保されるようにすることが決められているが、ボール型切換弁を配設するガスコックの場合、切換弁のボール径の大きさや形状などが決められているわけではなく、そのために、上述の１／２インチガスコックでは、従来から球形ボールの外径が２０．６ｍｍで、その連通孔が１２．５ｍｍになるものが用いられているために、出口側継手部とガスコック本体部とは別体にせざるを得ず、当該切換弁をガスコック本体部に配設してから出口側継手部をガスコック本体部に取り付けざるを得なかった。しかるに、両者をそれぞれ別体に構成すると、部品管理等が煩雑になることは言うまでもなく、組み付け作業の際には、両者の接続部で漏れが生じたり、脱落が生じたりすることがないようにしなければならない煩雑さがあるという問題がある。加えて、従来のボールは、素材からの切削加工によるために工数を要しコスト高であるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、従来より小さいボール径で、所定流量のガス流体の流れを確保でき、且つ、製作コストの安価なガスコックのボール切換弁を提供することにある。
また、本発明の目的は、上記目的に加え、部品管理等が煩雑化せず、組み付け作業性がよいガスコックのボール切換弁を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るガスコックのボール切換弁は、流入管が接続される入口側継手部と流出管が接続される出口側継手部とがガスコックの本体部と一体に構成され、これら継手部間のガス流体の流れを連通・不通にするための、前記ガスコックの本体部に配設され、前記出口側継手部からガスコックの本体部に至る断面の最狭部内径より外径が大きいボールを備えたボール切換弁であって、前記ボールは、アルミや亜鉛などのダイカスト鋳造、又はプラスチック成形法により一体に成形され、前記ボール内に形成された前記入口側継手部及び出口側継手部にそれぞれ連通する連通孔は、その側断面が円弧状辺と直線状辺とからなる小判型形状をなし、これら円弧状辺及び直線状辺のうちの直線状辺を含む当該連通孔の内壁面と背中合わせになるところの前記ボールの外周は、前記内壁面を垂直に横切る仮想平面が当該ボールの外周とまじわって形成される仮想円の直径が、当該ボールの外径より小さく、且つ、前記最狭部内径より小さく形成されるものである。かかる工法によると、上記連通孔の形状を小判型形状にするようなことが容易になり、従来のような切削加工に比べ大幅なコスト削減が達成でき、また、かかる連通孔を小判型形状にしたことにより、従来より小さい外径のボール径で、所定流量のガス流体の流れを確保でき、ガスコックを小型化することができる。加えて、上述のように形成されたボールであると、出口側継手部から挿入して組み付けることが可能になるために、出口側継手部をガスコック本体部と一体に構成することができ、上述した煩雑さが解消される。
ところで、プラスチックを用いる場合には、少なくとも耐熱温度１５０゜Ｃを有するものであることが条件とされる。
尚、上述した直線状辺を垂直に横切って形成される仮想円の直径は、出口側継手部の最小内径寸法を考慮して決められることはもちろんである。
【０００６】
また、本発明の請求項２に係るガスコックのボール切換弁は、流入管が接続される入口側継手部と、該入口側継手部と直角をなして流出管が接続される出口側継手部とがガスコックの本体部と一体に構成され、これら継手部間のガス流体の流れを連通・不通にするための、前記ガスコックの本体部に配設され、前記出口側継手部からガスコックの本体部に至る断面の最狭部内径より外径が大きいボールを備えたボール切換弁であって、前記ボールは、アルミや亜鉛などのダイカスト鋳造、又はプラスチック成形法により一体に成形され、前記ボール内に形成された、前記入口側継手部及び出口側継手部にそれぞれ連通する連通孔の両方の側断面が小判型形状をなし、またはその一方の側断面が小判型形状で他方の側断面が円型形状をなし、このうちの小判型形状の連通孔の内壁面で、当該小判型形状を構成する円弧状辺及び直線状辺のうちの直線状辺を含む当該連通孔の内壁面と背中合わせになるところの当該ボールの外周は、前記内壁面を垂直に横切る仮想平面が当該ボールの外周とまじわって形成される仮想円の直径が、当該ボールの外径より小さく、且つ、前記最狭部内径より小さく形成されるものである。本ボール切換弁においても、請求項１に係るボール切換弁と同様に、連通孔の形状を小判型形状にするようなことが容易になり、従来のような切削加工に比べ大幅なコスト削減が達成でき、また、かかる連通孔を小判型形状にしたことにより、従来より小さい外径のボール径で、所定流量のガス流体の流れを確保でき、ガスコックを小型化することができる。加えて、上述のように形成されたボールであると、出口側継手部から挿入して組み付けることが可能になるために、出口側継手部をガスコック本体部と一体に構成することができ、上述した煩雑さが解消される。
尚、上述した直線状辺を垂直に横切って形成される仮想円の直径は、出口側継手部の最小内径寸法を考慮して決められることはもちろんである。
【０００７】
ところで、入口側継手部又は出口側継手部のいずれか一方に連通する連通孔は、ボールパッキンがボールの球面を保持する態様により、小判型形状でなく円型形状にすることができるが、円型形状にする場合には、その孔径は、小判型形状の断面積と等しい断面積が得られるように選定される。したがって、円型形状の連通孔では、その孔径が小判型形状の連通孔の孔径より部分的に大きくなるところがある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例を図１及び２を参照して説明する。尚、図２（Ａ）は、ボールの左側面図であり、同図（Ｂ）は、その正面断面図であり、また、同図（Ｃ）は、その右側面図である。
本ガスコック１は、従来例で採り上げたガスコック１００に対応するストレート型１／２インチガスコックであり、図１に示すように、ガス流体の流出管（図示せず）が接続される出口側継手部２と、ガス流体の流入管（図示せず）が接続される入口側継手部３と、ガス流体の流れを連通・不通にするためのボール切換弁４が配設される本体部５とを備え、入口側継手部３のみならず出口側継手部２が本体部５と一体成形されているものである。
【０００９】
本ガスコック１の本体部５内に配設される切換弁４のボール２０は、アルミや亜鉛などのダイカスト鋳造で成形され、そのボール２０内に、本実施の形態では、出口側継手部２及び入口側継手部３に、直線的に連通する、図２に示すような小判型形状の連通孔２０ａが形成され、この連通孔２０ａの側断面が円弧状辺Ｐ４，Ｐ５と直線状辺Ｐ１，Ｐ３とからなる小判型形状に形成されている。そして、これら円弧状辺Ｐ４，Ｐ５及び直線状辺Ｐ１，Ｐ３のうちの直線状辺Ｐ１，Ｐ３をそれぞれ含む当該連通孔２０ａの内壁面と背中合わせになるところのボール２０の外周は、上記内壁面を垂直に横切る仮想平面Ｐ２が当該ボール２０の外周とまじわって形成される仮想円の直径Ｄが、当該ボール２０の外径より小さく、且つ、下記最狭部内径Ａより小さく形成されている。本実施の形態では、ボール２０の外径Ｄ０が１９．０ｍｍに対し、仮想円の直径Ｄは、１７．８０ｍｍである。
ところで、ダイカスト成形の場合、上述したような小判型形状の直線状辺Ｐ１，Ｐ３を垂直に横切って形成される仮想円の直径Ｄをボール２０の外径Ｄ０より小さくする加工によって、バリ取り加工を兼ねている。
尚、２０ｅは、ボール２０の検査孔である。
【００１０】
このようなボール２０に対し、図１に示すように、その球面を保持する態様で一対のうちのボールパッキン６ａが本体部５の凹部に，また、出口側継手部２の方に位置するもう一方のボールパッキン６ｂがボールパッキン止め７の凹部に嵌入される。そして、このボール２０に成形された上記連通孔２０ａが、ボールパッキン６ａを介して入口側継手部３に、また、ボールパッキン６ｂ及びボールパッキン止め７を介して出口側継手部２に連通するようになっている。
しかるに、ボールパッキン止め７は、当該ボールパッキン止め７の雄ねじ７ａが、本体部５に螺刻された雌ねじ（内径Ａが１７．８５ｍｍ）５ａに螺合するとともに、当該ボールパッキン止め７の鍔７ｂが、上記雌ねじ５ａの一方の終端から立設された側壁に当接してボールパッキン６ｂを支持している。
尚、切換弁４のボール２０には、後述の凹溝２０ｄが穿設され、この凹溝２０ｄの溝方向に垂直をなす態様で上記連通孔２０ａが成形されている。
【００１１】
出口側継手部２内の、上記流出管を接続するところには、１／２管用テーパ雌ねじ２ａが螺刻され、このテーパ雌ねじ２ａの最小内径部Ｂは１８．２ｍｍである。したがって、本実施の形態では、出口側継手部２から本体部５に至る断面の最狭部は、上記雌ねじ５ａの内径Ａであるが、当該内径Ａに対しボール２０の上記仮想円の直径Ｄを僅かに小さくしているために、後述のように、当該ボール２０を出口側継手部２から本体部５内に挿入して組み付けることができるようになる。
一方、入口側継手部３内の、上記流入管を接続するところには、同様の１／２管用テーパ雌ねじ３ａが螺刻され、入口側継手部とガスコック本体部との連接部に、テーパ雌ねじ３ａのねじ底からボールパッキン６ａの貫通穴に通じる部位に、ガス流体の流れ方向に緩やかにそのテーパ角を６０度とする流路断面８を形成し、この流路断面８がボールパッキン６ａの貫通穴を介してボール２０の連通孔２０ａに連通している。
【００１２】
ところで、本体部５には、その下軸部９ａを上記凹溝２０ｄに係止した可動部材９が配設され、この可動部材９の上軸部９ｂには、ハンドル１０がビスによって取り付けられており、これにより、切換弁４は、ハンドル１０の回転操作に連動して回転する。したがって、ハンドル１０を「開」状態にすると、入口側継手部３の流路が上記連通孔２０ａを介して出口側継手部２の流路に連通し、これらの流路を所定流量のガス流体が図１の矢印方向に流れることになる。
【００１３】
次に、本ガスコック１の組み立て方を説明する。
本ガスコック１においては、入口側継手部３のみならず出口側継手部２が本体部５と一体成形されており、このタイプのものは、切換弁４のボール２０を出口側継手部２から本体部５内に挿入して組み立てられる。即ち、最初に本体部５の凹部にボールパッキン６ａを嵌入してからボール２０を出口側継手部２から本体部５内に挿入する。かかる挿入の際、その凹溝２０ｄを上方にし、その開口口２０ｂ，２０ｃが入口側継手部３及び出口側継手部２の流路方向に対し垂直をなすように、即ち、当該凹溝２０ｄの溝方向が入口側継手部３及び出口側継手部２の流路方向を向くようにして挿入する。しかる後、その凹部にボールパッキン６ｂが嵌入されたボールパッキン止め７を本体部５に螺着して完了する。但し、ボールパッキン止め７を本体部５に螺着する前に、可動部材９を本体部５に配設して、その下軸部９ａがボール２０の凹溝２０ｄに係止するように組み立てて置くことはもちろんである。
本ガスコック１は、従来より小さい直径のボール２０で、所定流量のガス流体の流れを確保でき、入口側継手部３と出口側継手部２との圧力差１０ｍｍＡｑのときに６０００（リットル／ｈ）以上の流量が確保できる。
【００１４】
ところで、本発明の実施の形態では、本ガスコック１の出口側継手部２及び入口側継手部３に対応して、ボール２０に形成された連通孔２０ａが直線的なものについて説明したが、例えば図３に示すような、出口側継手部と入口側継手部とが直角をなすガスコックに配設されるボール切換弁のボール３０で、そのボール３０内に形成された入口側継手部及び出口側継手部にそれぞれ連通する連通孔のうち、この例では出口側継手部の連通孔３０ａについては、その側断面が小判型形状で、入口側継手部の連通孔３０ｂについては、その側断面が円型形状をなすものにも適用できる。尚、図３（Ａ）は、ボールの左側面図であり、同図（Ｂ）は、その正面断面図であり、また、同図（Ｃ）は、その右側面図である。
かかるボール３０は、当該ボール３０の球面を保持する態様により、即ち、連通孔３０ａの開口口３０ａ１側及びこれに対向する球面３０ｃ側をボールパッキンで保持し、連通孔３０ｂの開口口３０ｂ１側をボールパッキンで保持しない態様により、出口側継手部の連通孔３０ａを小判型形状とし、入口側継手部の連通孔３０ｂを円型形状として、これら連通孔３０ａ，３０ｂが、当該ボール３０内の略中心部で直角をなす態様で形成されている。そして、この連通孔３０ａの側断面が円弧状辺Ｒ４，Ｒ５と直線状辺Ｒ１，Ｒ３（図３（Ｂ）中のＲ３の延長線Ｒ３０のところも含む）とからなる小判型形状の孔辺のうち直線状辺Ｒ１，Ｒ３をそれぞれ含む当該連通孔３０ａの内壁面と背中合わせになるところの当該ボール３０の外周は、上記内壁面を垂直に横切る仮想平面Ｒ２が当該ボール３０の外周とまじわって形成される仮想円の直径Ｄが、当該ボール３０の外径Ｄ０より小さく、且つ、上記最狭部内径Ａより小さく形成されている。尚、直径Ｄの中心は、本実施の形態では、外径Ｄ０のそれに対し僅かに偏心しており、連通孔３０ｂの開口口３０ｂ１にエッジが生じないようにしている（図３（Ｂ）の部位３０ｄ）。このようなボール３０を備えた切換弁においても、上記切換弁４と同様に、そのボール３０を出口側継手部から本体部内に挿入して組み立てることができ、また、所定流量のガス流体の流れを確保できる。
【００１５】
尚、本発明の実施の形態として、従来例との比較からストレート型１／２インチガスコックを採り上げて説明したが、本発明の技術的な考え方は、例えば、３／４インチや１インチなどのガスコックに適用できることは言うまでもない。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のガスコックのボール切換弁によれば、上記連通孔の形状を小判型形状にするようなことが容易になり、従来のような切削加工に比べ大幅なコスト削減が達成でき、また、かかる連通孔を小判型形状にしたことにより、従来より小さい直径のボールで、所定流量のガス流体の流れを確保でき、ガスコックを小型化することができる。また、ボールを出口側継手部から挿入して組み付けることが可能になるために、出口側継手部をガスコックの本体部に一体に構成することができ、部品管理等が煩雑化せず、組み付け作業性が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るガスコックの断面構成図である。
【図２】  図１のボールの詳細図である。
【図３】  図１のボールとは異なる形態の連通孔が形成されたボールの詳細図である。
【図４】  従来のガスコックの一部断面構成図である。
【符号の説明】
１                      ガスコック
２                      出口側継手部
３                      入口側継手部
４                      ボール型切換弁
５                      本体部
２０，３０              ボール
２０ａ，３０ａ，３０ｂ  連通孔
Ｐ１，Ｐ３，Ｒ１，Ｒ３ 直線状辺
Ｐ４，Ｐ５，Ｒ４，Ｒ５ 円弧状辺
Ｐ２ 仮想平面
Ｒ２ 仮想平面
【図１】
0003679745.tif 000002
【図２】
0003679745.tif 000003
【図３】
0003679745.tif 000004
【図４】
0003679745.tif 000005