(57)【要約】【課題】弁の開閉に対応する直線運動の終端位置で操作ハンドルの操作に節度感を与えることにより、操作ハンドルが３６０度以上回転される弁の開閉完了位置を操作者に認識させて、それ以上の操作が行われないようにする。【解決手段】弁本体１０に対する操作ハンドル４０の回転操作を直線運動に変換し、この直線運動により弁体３１が動作され弁の開閉が行われる開閉弁において、互いに相対回転される弁体３１の上面と弁本体キャップ２０の下面との間に節度機構５１が設けられ、この節度機構５１は、弁体３１の上面に一つの凸部５１Ａ、弁本体キャップ２０の下面に複数の凹部５１Ｂが形成され、弁体３１の最大開放位置に対応して、凸部５１Ａが凹部５１Ｂの一つに対して嵌合される。この嵌り込みにより操作ハンドル４０に節度感が伝わる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体に対する操作ハンドルの回転操作を直線運動に変換し、該直線運動により弁体が動作され弁の開閉が行われる開閉弁において、
互いに相対回転される、前記操作ハンドル又はそれに連動する操作体と、前記弁本体又はそれと一体化された固定体との間に節度機構が設けられ、該節度機構は、前記操作ハンドル又は操作体と前記弁本体又は固定体の一方に凸部、他方に凹部が形成され、前記弁体の最大開放位置及び閉鎖完了位置の少なくとも一方に対応して、前記凸部が凹部に対して嵌合されることを特徴とする開閉弁。
【請求項２】
請求項１において、
前記弁体は、前記弁本体に連通され、前記弁体により開閉される流路の全開口範囲を含み、且つそれより広い面で流路を開閉するように、前記直線運動の方向に対して傾斜する面で形成され、しかも該傾斜面は、前記流路を閉鎖する前の状態において前記流路側に膨らんだ凸面で形成され、
前記傾斜面は弾性体により形成されていることを特徴とする開閉弁。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記弁体が閉鎖完了位置にあるとき、前記弁体と前記弁本体との間に密閉空間が形成される開閉弁であって、
前記弁体には、前記密閉空間に通じる貫通孔が開けられ、前記弁体が前記弁本体内で前記閉鎖完了位置から開放動作する際、前記貫通孔を通じて前記密閉空間内の流体が通流されることを特徴とする開閉弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁本体に対する操作ハンドルの回転操作を直線運動に変換し、この直線運動により弁体が動作され弁の開閉が行われる開閉弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるボールバルブを開閉する操作ハンドルは、弁体と直結されており、弁の開閉操作が操作ハンドルを９０度回転することによって行われる。この操作ハンドルにストッパ機構を設け、弁の最大開放位置と閉鎖完了位置との間の領域を越えて弁の開閉操作が行われないようにする技術が開発されている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平４−１４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記ストッパ機構は、上述のようなボールバルブには適用できるが、操作ハンドルの回転をねじによって直線運動に変換し、この直線運動によって弁の開閉が行われるタイプの弁には適用することができない。なぜなら、上記ストッパ機構は、操作ハンドルが９０度の回転範囲を越えて回転できないようにするもので、操作ハンドルが３６０度以上回転されるものには適用できない。
このような問題に鑑み本発明の課題は、弁の開閉に対応する直線運動の終端位置で操作ハンドルの操作に節度感を与えることにより、操作ハンドルが３６０度以上回転される弁の開閉完了位置を操作者に認識させて、それ以上の操作が行われないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１発明は、弁本体に対する操作ハンドルの回転操作を直線運動に変換し、該直線運動により弁体が動作され弁の開閉が行われる開閉弁において、互いに相対回転される、前記操作ハンドル又はそれに連動する操作体と、前記弁本体又はそれと一体化された固定体との間に節度機構が設けられ、該節度機構は、前記操作ハンドル又は操作体と前記弁本体又は固定体の一方に凸部、他方に凹部が形成され、前記弁体の最大開放位置及び閉鎖完了位置の少なくとも一方に対応して、前記凸部が凹部に対して嵌合されることを特徴とする。
第１発明によれば、凸部が凹部に対して嵌合されることにより、操作ハンドルの操作に節度感が生じるため、操作者は、弁体が最大開放位置、又は閉鎖完了位置、即ち開閉完了位置に到達したことを認識することができ、それ以上の操作が行われないようにすることができる。
【０００６】
本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記弁体は、前記弁本体に連通され、前記弁体により開閉される流路の全開口範囲を含み、且つそれより広い面で流路を開閉するように、前記直線運動の方向に対して傾斜する面で形成され、しかも該傾斜面は、前記流路を閉鎖する前の状態において前記流路側に膨らんだ凸面で形成され、前記傾斜面は弾性体により形成されていることを特徴とする。
第２発明によれば、弁の開閉は、流路の全開口範囲を含み、且つそれより広い面積を有する弁体の傾斜面が流路の開口を開閉させることにより行われ、しかも傾斜面が流路側に膨らんだ凸面で形成されているため、例え製造上の寸法誤差があっても、傾斜面と流路の開口との密着性が高まり、弁の閉鎖性能を高めることができる。
【０００７】
本発明の第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記弁体が閉鎖完了位置にあるとき、前記弁体と前記弁本体との間に密閉空間が形成される開閉弁であって、前記弁体には、前記密閉空間に通じる貫通孔が開けられ、前記弁体が前記弁本体内で前記閉鎖完了位置から開放動作する際、前記貫通孔を通じて前記密閉空間内の流体が通流されることを特徴とする。
前記弁体が閉鎖完了位置にあるとき、前記弁体と前記弁本体との間に密閉空間が形成される開閉弁の場合、弁体が閉鎖完了位置から開放動作する際に、密閉空間内に流体が充満しているため流体圧力により弁体が動き難くなる。第３発明によれば、弁体に貫通孔が開けられているため、弁体が閉鎖完了位置から開放動作する際、密閉空間内の流体は貫通孔を通じて通流され、弁体の動作を妨害することはなくなる。そのため、弁体の閉鎖完了位置からの開放動作をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態の正面断面図である。
【図２】上記第１実施形態の側面断面図である。
【図３】上記第１実施形態の弁体における閉鎖部の拡大側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の縦断面斜視図である。
【図５】上記第２実施形態の弁体の上方からの斜視図である。
【図６】上記第２実施形態の弁体及び弁本体キャップの下方からの斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態の弁体の上方からの斜視図である。
【図８】本発明の第４実施形態の正面断面図である。
【図９】上記第４実施形態の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
<第１実施形態>
図１〜３は、本発明の第１実施形態を示し、この場合の開閉弁は、互いに対向配置された流入ポート（流路）１１と流出ポート（流路）１２を、上下方向に移動するように構成された弁体３１により開閉するものであり、流入ポート１１及び流出ポート１２に通流されるガスの開閉を行うように構成されている。なお、この開閉弁は、一部を除いて、主な部品が樹脂の成形品で構成されている。
流入ポート１１と流出ポート１２は、弁本体１０の側部に樹脂の一体成形により形成されており、弁本体１０の内部には弁体３１が挿入され、弁本体１０の上部は弁本体キャップ２０により閉じられている。弁体３１の上部には、弁体ロッド３３が一体に設けられ、弁体ロッド３３の上部は弁本体キャップ２０を貫通して、その上部に突出され、ネジ４１により操作ハンドル４０に結合されている。
弁本体キャップ２０と弁体ロッド３３との間にはねじが刻まれており、弁本体キャップ２０の雌ねじに弁体ロッド３３の雄ねじが螺合して、操作ハンドル４０を回転操作することにより弁体３１の弁体ロッド３３が回転されると、弁体３１が弁本体キャップ２０に対して上下動され、図１のように、弁体３１が流入ポート１１と流出ポート１２を閉鎖する位置と、図２のように、弁体３１が弁本体キャップ２０の下面に当接する位置との間で、弁体３１は移動される。
【００１０】
弁体３１の下端には、裁頭円錐形の閉鎖部３２が固定されており、弁体３１が流入ポート１１と流出ポート１２を閉鎖する位置では、閉鎖部３２の傾斜面が、その傾斜面に沿って傾斜して形成された流入ポート１１及び流出ポート１２の弁座部１１Ｂ、１２Ｂに当接している。ここで、閉鎖部３２は弾性体であるゴムにより構成されており、弁体３１の下端にネジ３４によって固定されている。
閉鎖部３２の傾斜面は、流入ポート１１及び流出ポート１２の弁座部１１Ｂ、１２Ｂの全開口範囲を含み、それより広い面積で形成されている。また、閉鎖部３２は、図３に拡大して示すように、自由状態では側部の傾斜面が外側に膨らんで形成されており、弁体３１が流入ポート１１と流出ポート１２を閉鎖するとき、閉鎖部３２の傾斜面が流入ポート１１及び流出ポート１２の弁座部１１Ｂ、１２Ｂに密着して、流入ポート１１及び流出ポート１２のガスの流れをしっかり止めて、そこでガス漏れが生じないようにしている。
【００１１】
図１、２において、１１Ａ、１２Ａは、外部の流路管（不図示）との接続を中継する継手（不図示）を接続させるための接続部であり、環状に継手の抜け止めとなる小さなフランジが形成されている。また、１３、１４は、弁本体１０と弁体３１との間に形成される密閉空間であり、弁本体１０と弁体３１との対向壁面間、並びに弁本体１０と弁本体キャップ２０との対向壁面間には、それぞれシールリングが設けられ、各壁面間でガス漏れが生じないようにしている。更に、図２の２１、２２は、ボルト、ナットであり、弁本体１０と弁本体キャップ２０とを挟んでボルト２１、ナット２２を締結することにより、弁本体１０と弁本体キャップ２０とを固定している。
【００１２】
弁体３１（本発明における操作体に相当）の上端面と弁本体キャップ２０（本発明における固定体に相当）の下面との対向面間には、節度機構５１が設けられている。この節度機構５１は、弁体３１の上端面に形成された凸部５１Ａと、弁本体キャップ２０の下面に形成された凹部５１Ｂとによって構成されている。凸部５１Ａは、弁体３１の上端面の一箇所が突出して形成され、凹部５１Ｂは、回転する弁体３１の凸部５１Ａが描く軌跡円に対応するように、弁本体キャップ２０の下面の円周上に複数個形成されている。具体的には、弁本体キャップ２０の下面が上記円周に沿って窪まされ、その窪まされた面から、円周に沿って多数の突起を突出させることにより複数個の凹部５１Ｂが形成されている。そして、互いに隣接する突起同士の間が一つの凹部５１Ｂとされており、一つの凹部５１Ｂは一つの凸部５１Ａが嵌り込む大きさとされている。
【００１３】
節度機構５１を成す凸部５１Ａと凹部５１Ｂは、図１のように、弁体３１が流入ポート１１と流出ポート１２を閉鎖する位置にあるときは、互いに対向しているが互いに離間している。一方、図２のように、弁体３１が、流入ポート１１と流出ポート１２とを開放し、弁本体キャップ２０の下面に当接する位置にあるときは、凸部５１Ａが凹部５１Ｂの一つに嵌り込むことになる。
このため、操作ハンドル４０の操作により弁体３１を回転して、弁体３１を図１の位置から図２の位置へ移動させたとき、凸部５１Ａが凹部５１Ｂに嵌り込んだ瞬間に、操作ハンドル４０には嵌り込んだことによる節度感が伝わり、操作者は、弁体３１が最大開放位置に到達したことを認識することができる。これにより、操作者が弁体３１が最大開放位置に到達したことに気付かないまま、操作ハンドル４０を無理に操作して、樹脂製の開閉弁を破損させてしまう問題を抑制することができる。
【００１４】
<第２実施形態>
図４〜６は本発明の第２実施形態を示し、この第２実施形態が上述の第１実施形態に対して特徴とする点は、第１実施形態では一つだけ設けられた節度機構５１を、第２実施形態では節度機構５２、５３の二つとした点である。その他の構成は細部で異なる点はあるものの、発明の本質に係る部分では同一であるので、両者間で本質的に同一である部分には同一符号を付して再度の説明は省略する。
図４のように、節度機構５２は、弁本体キャップ２０の上面と操作ハンドル４０の下面との間に設けられており、弁本体キャップ２０の上面には、第１実施形態の凸部５１Ａと同様の凸部５２Ａが形成され、操作ハンドル４０の下面には、第１実施形態の凹部５１Ｂと同様の凹部５２Ｂが形成されている。
また、図４〜６のように、節度機構５３は、弁体３１の上面と弁本体キャップ２０の下面との間に設けられており、弁体３１の上面には、図５に良く示されるように、第１実施形態の凸部５１Ａと同様の凸部５３Ａが形成され、弁本体キャップ２０の下面には、図６に良く示されるように、第１実施形態の凹部５１Ｂと同様の凹部５３Ｂが形成されている。
【００１５】
操作ハンドル４０を操作して弁体３１を回転し、図４のように、弁体３１を上方に移動させ、弁体３１の上面が弁本体キャップ２０の下面に当接する位置に達したときは、第１実施形態における節度機構５１と同様に、節度機構５３の凸部５３Ａ（図５参照）が凹部５３Ｂ（図６参照）の一つに嵌り込んで、操作者に節度感を感じさせる。このとき、弁体３１が流入ポート１１及び流出ポート１２の弁座部１１Ｂ及び１２Ｂから離れた最大開放位置とされている。
一方、操作ハンドル４０を操作して弁体３１を回転し、弁体３１を下方に移動させ、操作ハンドル４０の下面が弁本体キャップ２０の上面に当接する位置に達したときは、第１実施形態における節度機構５１と同様に、節度機構５２の凸部５２Ａが凹部５２Ｂの一つに嵌り込んで、操作者に節度感を感じさせる。このとき、弁体３１が流入ポート１１と流出ポート１２を閉鎖する閉鎖完了位置とされている。
従って、第２実施形態によれば、操作ハンドル４０の操作により、弁体３１が最大開放位置とされたときと、弁体３１が閉鎖完了位置とされたときとで、それぞれ操作者に節度感を感じさせることができる。
【００１６】
<第３実施形態>
図７は本発明の第３実施形態を示し、この第３実施形態が上述の第１実施形態に対して特徴とする点は、弁体３１の閉鎖部３２の外周の一部に切欠（貫通孔）３２Ｂを形成した点である。切欠３２Ｂは、第１実施形態と同様の弁本体１０内に挿入された状態では、図１のように、弁体３１が閉鎖完了位置とされているとき、密閉空間１３、１４間を連通させる貫通孔とされている。その他の構成は細部で異なる点はあるものの、発明の本質に係る部分では同一であるので、両者間で本質的に同一である部分には同一符号を付して再度の説明は省略する。
第３実施形態によれば、上述のように貫通孔３２Ｂが形成されているため、弁本体１０（図１参照）に通流される流体が非圧縮性のもの、例えば油である場合に、図１のように、弁体３１が閉鎖完了位置とされているとき、密閉空間１３、１４間が貫通孔３２Ｂにより連通されていることにより、弁体３１をスムーズに移動させることができる。もし、貫通孔３２Ｂが形成されていないと、各密閉空間１３、１４に充填されている非圧縮性の流体の圧力により弁体３１が動けないことになるが、この実施形態では、そのような問題を抑制することができる。
【００１７】
<第４実施形態>
図８、９は本発明の第４実施形態を示し、この第４実施形態が上述の第２実施形態に対して特徴とする点は、第２実施形態における節度機構５２は操作ハンドル４０に節度感を与えるだけのものであったのに対し、第４実施形態における節度機構５４は操作ハンドル４０に節度感を与えるだけでなく、操作ハンドル４０の操作を停止させる機能も付加した点である。その他の構成は細部で異なる点はあるものの、発明の本質に係る部分では同一であるので、両者間で本質的に同一である部分には同一符号を付して再度の説明は省略する。
そのため、第２実施形態における節度機構５２の凸部５２Ａは弁本体キャップ２０の上端面に一つのみ形成されていたが、第４実施形態における節度機構５４の凸部５４Ａは弁本体キャップ２０の上端面で、操作ハンドル４０の下面に環状に形成された複数個の凹部５４Ｂに対応して、環状に複数個（例えば、１５個）形成されている。ここで、凹部５４Ｂは、第１実施形態における凹部５１Ｂと同一構造とされている。
凸部５４Ａが凹部５４Ｂに嵌合すると、上述の節度機構５１〜５３の場合と同様に操作ハンドル４０に節度感が伝わると同時に、複数個の凹部５４Ｂに複数個の凸部５４Ａが嵌合するため、操作ハンドル４０はそれ以上操作することは困難となり、その位置で操作ハンドル４０の操作は停止される。
【００１８】
図８の状態は、弁体３１の閉鎖部３２が流入ポート１１及び流出ポート１２の弁座部１１Ｂ及び１２Ｂに当接して、流入ポート１１と流出ポート１２との連通を遮断しているが、この時点では節度機構５４の凸部５４Ａは凹部５４Ｂに未だ嵌合していない。この状態から操作ハンドル４０を更に操作して弁体３１を下方に移動させると、閉鎖部３２は変形しながら弁座部１１Ｂ及び１２Ｂに強く当接することになり、やがて節度機構５４の凸部５４Ａは凹部５４Ｂに嵌合する。その状態で、操作ハンドル４０の操作は停止される。従って、第４実施形態では、弁体３１が弁座部１１Ｂ及び１２Ｂに当接してから、更に強く当接された位置を閉鎖完了位置として、操作ハンドル４０の操作を停止させている。
図８において、「Ｌ」で示す線は、弁本体キャップ２０と弁本体１０とのボルト２１、ナット２２による締結面（図９参照）の位置を示す。図８では、弁本体キャップ２０と弁本体１０との境界線が線Ｌよりも下方にあるように見える。これは、図８の断面位置の弁本体キャップ２０と弁本体１０との締結面に凸部と凹部が形成されていることを示す。即ち、第４実施形態における弁本体キャップ２０と弁本体１０との締結面は、全体として平坦面で形成されているが、図８の断面位置で弁本体キャップ２０の下面に凸部が、弁本体１０の上面に凹部が形成されている。このように、凸部が凹部に嵌り込んでいることにより、弁本体１０に対して弁本体キャップ２０が相対回転してしまうことを防止している。
【００１９】
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．本発明の開閉弁は、各実施形態のような２方弁ではなく、３方弁でも良い。
２．節度機構を成す凸部及び凹部の配置は、相互に入れ替え可能である。
３．節度機構を成す凹部は、各実施形態のように多数設けなくても、一つのみでも良い。
４．各流体ポートは、各実施形態のように対向配置されなくても、一つの流体ポートに対して他方の流体ポートが、水平面内で、又は水平面外に方向を変えて配置されても良い。
５．開閉弁で開閉制御される流体は、ガス、空気、水、油など各種のものが適用できる。
６．開閉弁を成す弁本体及び弁体は、各実施形態のように樹脂により形成されず、鉄、アルミニウムなどの金属によって形成されても良い。
【符号の説明】
【００２０】
１０    弁本体
１１    流入ポート（流路）
１１Ａ  接続部
１１Ｂ  弁座部
１２    流出ポート（流路）
１２Ａ  接続部
１２Ｂ  弁座部
１３    密閉空間
１４    密閉空間
２０    弁本体キャップ（固定体）
２１    ボルト
２２    ナット
３１    弁体（操作体）
３２    閉鎖部
３２Ａ  凸面
３２Ｂ  貫通孔（切欠）
３３    弁体ロッド
３４    ネジ
４０    操作ハンドル
４１    ネジ
５１    節度機構
５１Ａ  凸部
５１Ｂ  凹部
５２    節度機構
５２Ａ  凸部
５２Ｂ  凹部
５３    節度機構
５３Ａ  凸部
５３Ｂ  凹部
５４    節度機構
５４Ａ  凸部
５４Ｂ  凹部
【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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【図６】
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【図７】
2014092215.tif 000009
【図８】
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【図９】
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