(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略中央部に取付開口部を有する略円板状の基板の外周端より垂下側板を垂下させて略円筒形状の取付カバー体を構成し、この取付カバー体をアクチュエータ作動機の底部に取付ける際に、前記取付開口部の略中央に前記アクチュエータ作動機の出力軸を位置するように、前記基板を前記アクチュエータ作動機の底部にアクチュエータ固定ボルトで螺着固定すると共に、前記アクチュエータ作動機に取付けた前記取付カバー体をバルブ本体に取付ける場合、前記取付カバー体を前記バルブ本体の軸装部上面側から被せるように嵌合し、かつ、前記垂下側板をバルブ固定ボルトで螺着固定することにより、前記軸装部に前記取付カバー体を位置決め固定して前記取付開口部より突出している前記バルブ本体のステムと前記アクチュエータ作動機の出力軸とを接合し、前記バルブ本体と前記アクチュエータ作動機との間に前記取付カバー体の前記基板のみが介在する構造としたことを特徴とするバルブ作動機取付構造。
【請求項２】
前記垂下側板に形成した位置決め用溝に前記軸装部上部の外側面に設けた係止ピンを係
止させた状態で取付カバー体を位置決め固定した請求項１に記載のバルブ作動機取付構造。
【請求項３】
前記基板の取付開口部にアクチュエータ作動機の環状凸部を嵌入した状態で位置決めし、かつ、前記基板に形成したボルト通し穴よりアクチュエータ固定ボルトを通した状態でアクチュエータ作動機の取付位置に取付カバー体を螺着すると共に、前記アクチュエータ固定ボルトの頭部を収納するための収納溝を前記軸装部上面に形成した請求項１又は２に記載のバルブ作動機取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動でバルブを駆動するバルブ作動機を搭載するための取付構造に
関し、特に、ボールバルブ等の回転弁にバルブ作動機を取付ける場合に好適なバルブ作動
機取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、回転弁であるボールバルブに自動作動機であるアクチュエータを取付ける場合には、一般的には、略Ｕ字形状のブラケットと、コネクタとが用いられ、ブラケットは、バルブ、アクチュエータを連結し、コネクタは、バルブステムとアクチュエータ出力軸とを連結するために使用される。その際、アクチュエータとブラケットとの固定にはアクチュエータ固定用ボルト、バルブとブラケットとの固定にはバルブ固定用ボルトが使用される。このように、アクチュエータをブラケットやコネクタを用いて固定してダイレクトマウントによる取付けを回避する理由としては、特に、大型のボールバルブの場合、繰り返しの使用等によりグランドを増し締めする必要が生じるためである。
このバルブに手動作動機を設ける場合には、ブラケットを取外して手動作動機であるハンドルを取付けるが、このとき、バルブの上部に９０度開閉用のストッパを設け、このストッパを介してハンドル操作を規制してバルブを所定の分だけ回転させるようになっている。
【０００３】
一方、特許文献１は、バルブ本体の上に取り付けられるロータリーアクチュエータであり、このロータリーアクチュエータは、バルブ本体に取り付け可能な取付け板を具備し、この取付け板に形成された直線状の溝部または突出レール部と、アクチュエータの溝部又は突出レール部とを嵌合しつつ、ボルト接続によりバルブ本体と一体化される構造になっている。
【０００４】
この種の自動又は手動のバルブ作動機が取付けられたバルブは、例えば、ディスペンサーユニットのように限られた空間に配管されることがあり、この場合、バルブの圧力損失を極力小さくしながらポート径をできるだけ大きくすることが要求される。そのため、バルブの外観寸法を抑えることに加えてバルブと作動機の取付部分のコンパクト化が必要になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１３３２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のバルブ作動機の取付構造は、略Ｕ字形状のブラケットを使用してアクチュエータを取付ける構造であるため、アクチュエータを含むバルブ全体の高さ寸法がこのブラケットの高さの分だけ大きくなり、全体をコンパクト化することが難しくなっていた。
【０００７】
しかも、このアクチュエータをバルブに取付ける場合には、ブラケットの限られた空間内でネジ締めをおこなったり、ブラケットの上面側にアクチュエータを乗せて天地を逆さにした状態でネジ締めを実施しなければならないため取付け作業性が悪くなり、バルブに対してアクチュエータを９０度回転させた方向に組付け直す場合には、作業がより複雑化するという問題もあった。
【０００８】
更に、ＩＳＯ５２１１に対応したアクチュエータをバルブに取付ける場合に、取付用のネジを上方側から締め付ける構造であるときにはネジ頭部がバルブ上部に突出してダイレクトマウントが難しくなるため、ダイレクトマウント可能なフランジ部をバルブ上部にあらたに設け、このフランジ部の下側からネジで螺着する構造に設ける必要が生じる。このため、取付構造が複雑化することになる。
【０００９】
一方、このバルブの上部にハンドルを組み付けて手動開閉する場合には、ボデー側面の角部やフランジ部分と回転させるハンドルとの隙間が小さいと、この間に手指を挟む危険性がある。これを防ぐため、仮に、ハンドルの握り部分をボデーやフランジから離間させた構造に形成すると、ハンドルを装着したバルブ全体が高さ方向に大きくなる。
更に、手動操作用のストッパを設けた場合、このストッパ部分が外部に露出すると、手動操作時にこの回転したストッパとボデーとの間に手指を挟む危険性がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところ
は、全体のコンパクト化を図りつつ単純な構造にでき、自動作動機でバルブを共
用化して操作できるバルブ作動機の取付構造であり、自動作動機の取付け時には、ダイレ
クトマウントを可能にしつつバルブとアクチュエータとの取付け作業性を向上できるバルブ作動機の取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、略中央部に取付開口部を有する略円板状の基板の外周端より垂下側板を垂下させて略円筒形状の取付カバー体を構成し、この取付カバー体をアクチュエータ作動機の底部に取付ける際に、前記取付開口部の略中央に前記アクチュエータ作動機の出力軸を位置するように、前記基板を前記アクチュエータ作動機の底部にアクチュエータ固定ボルトで螺着固定すると共に、前記アクチュエータ作動機に取付けた前記取付カバー体をバルブ本体に取付ける場合、前記取付カバー体を前記バルブ本体の軸装部上面側から被せるように嵌合し、かつ、前記垂下側板をバルブ固定ボルトで螺着固定することにより、前記軸装部に前記取付カバー体を位置決め固定して前記取付開口部より突出している前記バルブ本体のステムと前記アクチュエータ作動機の出力軸とを接合し、前記バルブ本体と前記アクチュエータ作動機との間に前記取付カバー体の前記基板のみが介在する構造としたバルブ作動機取付構造である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、垂下側板に形成した位置決め用溝に軸装部上部の外側面に設けた係止ピンを係止させた状態で取付カバー体を位置決め固定したバルブ作動機取付構造である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、基板の取付開口部にアクチュエータ作動機の環状凸部を嵌入した状態で位置決めし、かつ、基板に形成したボルト通し穴よりアクチュエータ固定ボルトを通した状態でアクチュエータ作動機の取付位置に取付カバー体を螺着すると共に、アクチュエータ固定ボルトの頭部を収納するための収納溝を軸装部上面に形成したバルブ作動機取付構造である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によると、基板とこの基板の外周端より垂下させた垂下側板とより
成る取付カバー体をバルブ本体の軸装部上面にバルブ固定ボルトにより位置決め固定して
いることで、高さ寸法を小さくして全体のコンパクト化を図りつつ単純な構造にでき、自
動作動機によりバルブを共用化して操作でき、自動から手動、手動から自動への
組み替えも容易に行なえる。自動作動機の取付け時には、アクチュエータのダイレクトマ
ウントを可能にしつつバルブとアクチュエータとの取付け作業性を向上できる。特に、バルブ本体とアクチュエータ作動機との間には、取付カバー体の基板のみが介在する構造であるから、作動機を一体に設けたバルブ全体の高さ寸法を一層小さくすることが可能となる。
【００１７】
請求項２に係る発明によると、取付カバー体を所定の状態に位置決めしながらバルブ本体に固定することでバルブ作動機を正確に取付けて高精度にバルブ本体を開閉することが可能になる。このとき、バルブ本体に対してカバーを９０度の回転角度により回転させて取付けることにより、バルブ作動機をアクチュエータ作動機としたときには常時開又は常時閉の何れかの状態にバルブを設定したりアクチュエータの取付方向を任意の向きに設定でき、バルブ作動機をハンドルとしたときにはバルブ本体の設置場所等に応じてハンドルの操作方向とバルブの開閉状態とを任意に設定できる。
【００１８】
請求項３に係る発明によると、取付カバー体とアクチュエータ作動機とを位置決めした状態でアクチュエータ固定ボルトにより固定することができ、アクチュエータ作動機の駆動により正確にバルブ本体を開閉制御できる。この場合、アクチュエータ固定ボルトの頭部を収納溝に収納していることで、取付カバー体による取付け高さ寸法を小さく抑えることができ、全体のコンパクト化にも繋がる。アクチュエータ作動機と取付カバー体とを組付け、この取付カバー体付きのアクチュエータ作動機をバルブ本体に載せた状態で取付カバー体とバルブ本体のボデーとを固定できるため、広い作業空間内でアクチュエータ固定ボルトの締め付け作業を行なうことができ、アクチュエータを天地逆さの状態にして締め付け作業を行なう必要もない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】アクチュエータ作動機の取付け状態を示した断面図である。
【図２】図１の分離斜視図である。
【図３】自動用取付カバー体の取付け状態を示した斜視図である。
【図４】自動用取付カバー体の取付け状態を示した要部拡大図である。
【図５】手動操作機の取付け状態を示した断面図である。
【図６】手動用取付カバー体の取付け状態を示した斜視図である。
【図７】手動用キャップ部材の取付け状態を示した斜視図である。
【図８】バルブ本体の一部省略平面図である。
【図９】手動用キャップ部材の取付け状態を示した模式図である。
【図１０】手動用キャップ部材の取付け状態を示した要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明におけるバルブ作動機取付構造の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、アクチュエータ作動機の取付け状態を示しており、図２においては、図１の分離斜視図を示している。図３、図４においては、自動用取付カバーの取付け状態を示している。
【００２３】
図において、このバルブ作動機取付構造は、取付カバー体１、バルブ固定ボルト２、係止ピン３を用いて自動用のアクチュエータ作動機５又は手動用の手動作動機６の何れかをバルブ本体７のステム８を軸装した軸装部９に取付け可能に設けたものである。先ず、バルブ作動機としてアクチュエータ作動機５を用いる場合を説明する。
【００２４】
この場合、取付カバー体１は、アクチュエータ作動機５をバルブ本体７に取付けるための自動用取付カバー体として設けられ、中央部に取付開口部１０を有する略円板形状の基板１１と、この基板１１の外周端より垂下させた垂下側板１２とより成り、略円筒形状に形成されている。基板１１には取付開口部１０を中心にして放射状にボルト通し穴１３が形成され、このボルト通し穴１３は、本実施形態においては、取付開口部１０に対して略９０度の間隔で４ヶ所に形成されている。
【００２５】
図３において、垂下側板１２には、位置決め用溝１５、座ぐり穴１６が９０度の間隔で互い違いに形成され、これにより、この位置決め用溝１５、座ぐり穴１６が垂下側板１２にそれぞれ２ヶ所ずつ設けられている。位置決め用溝１５は、垂下側板１２の端部側から溝状に切欠くように形成され、この位置決め用溝１５に係止ピン３が係止可能になっている。座ぐり穴１６は、バルブ固定ボルト２が挿入可能な穴径であり、座の部分にはバルブ固定ボルト２の頭部２ａを装着可能になっている。
【００２６】
図８に示すように、バルブ本体７を構成するボデー本体２０の軸装部９上部の外周側は、円柱状に切欠き形成され、上方側より取付カバー体１が嵌合可能な環状突部２２が軸装部９上面側に形成されている。環状突部２２の外周面には、バルブ固定ボルト２、係止ピン３が螺合可能なめねじ部２３が略９０度の間隔で４ヶ所に均等に配置されている。環状突部２２の上面には収納溝２４が形成され、この収納溝２４には、アクチュエータ作動機５に取付カバー体１を固定するためのアクチュエータ固定ボルト２５の頭部２５ａを収納できるようになっている。
【００２７】
一方、アクチュエータ作動機５の下部側には取付開口部１０に嵌入可能な環状凸部３０が形成され、アクチュエータ作動機５の底面側には、基板１１のボルト通し穴１３を介してアクチュエータ固定ボルト２５を螺着可能な雌ネジ３１が設けられている。
【００２８】
図１〜図３に示したアクチュエータ作動機５は、例えば、空圧アクチュエータであり、ステム８と連結される出力軸３２、コイルスプリング等のスプリング部材２２、シリンダ３７、ダブルピストン３８、３８を有し、シリンダ３７内にピストン３８、３８、スプリング部材２２が配設されている。ピストン３８は、空気圧やガス圧で作動する往運動と、スプリング部材３３の弾発力で作動する復運動とによって往復運動し、その結果、アクチュエータ作動機５は、いわゆるスプリングリターン型になっている。アクチュエータ作動機５は、ピストン３８の往復運動を、図示しないピストンに形成したラックと駆動軸に固定したピニオンとによるラックアンドピニオン構造により正逆回転運動に変換し、出力軸３２に連結したバルブ本体７を開閉するものである。また、このラックアンドピニオン機構に限ることなく、アクチュエータ作動機の作動機構は、例えば、スカッチアンドヨーク機構やリンク機構であってもよく、その作動機構が限定されることはない。
【００２９】
アクチュエータ作動機の内部には、シリンダ３７の端部に螺着されたボルト３９に係合可能とし、スプリング部材３３の飛び出しを防止するためのリテーナ部材３４が設けられ、リテーナ部材３４は、環状部３５と突当て部３６とを有し、環状部３５から突当て部３６が突設形成された形状になっている。
【００３０】
アクチュエータ作動機５を作動させてピストン３８がシリンダ３７内を往復動すると、突当て部３６がシリンダ３７の両側の端部３７ａに当接してピストン３８の図示しないストロークが規制され、ピストン３８の往復動による出力軸３２の回転角度が所定角度、すなわち９０度に規制される。
【００３１】
このようにこの本実施形態のアクチュエータ作動機５においては、リテーナ部材３４に突当て部３６を形成することでこのリテーナ部材３４単体によってストロークを決定でき、このリテーナ部材３４を設けるだけで所定のストロークが得られるため、アクチュエータ作動機５の組立て後にストローク調整を行う必要がない。更に、突当て部３６は、リテーナ部材３４に一体に設けられているので、ストロークを設定するためのストッパーボルト等を別途設ける必要が無く、部品点数や組立て工数を削減することができる。
【００３２】
アクチュエータ作動機５をバルブ本体７に取付ける場合には、先ず、軸装部９のめねじ部２３に係止ピン３を螺着する。この場合、９０度間隔で形成された４ヶ所のめねじ部２３のうち、対向する２ヶ所のめねじ部２３に係止ピン３、３をそれぞれ図２に示すように固定する。
一方、図３において、基板１１の取付開口部１０にアクチュエータ作動機５の環状凸部３０を嵌入させて位置決めさせ、この状態でボルト通し穴１３にアクチュエータ固定ボルト２５を通して雌ネジ３１に螺合させる。これによって、図４に示すように、アクチュエータ作動機５の所定の取付位置に取付カバー体１が螺着される。
【００３３】
次いで、取付カバー体１をアクチュエータ作動機５と共にバルブ本体７に取付ける。この場合、垂下側板１２の位置決め用溝１５に軸装部９上部の外側面に設けた係止ピン３を係止させて円周方向の移動を規制することにより、取付カバー体１を位置決め固定し、この取付カバー体１を垂下側板１２の内周側に環状突部２２を嵌合させるように軸装部９の上面に載置させることで、アクチュエータ作動機５が軸装部９の所定位置に搭載される。このとき、予め、ボデー本体２０に対して取付カバー体１を回転させることにより、アクチュエータ作動機５の向きを９０度ごとに変えることができ、バルブ本体７に対してアクチュエータ作動機５の向きを変えることで、例えば、バルブ本体７を常時閉又は常時開の状態に設定したり、設置場所が狭いときなどに長尺状のアクチュエータ作動機５の方向を変えることも可能になる。
【００３４】
アクチュエータ作動機５の取付け後には、アクチュエータ固定ボルト２５の頭部２５ａが軸装部９上面の収納溝２４に収納されるため、取付カバー体１が軸装部９上面側から浮き上がった状態で取付けられることが防がれる。
【００３５】
この状態で、垂下側板１２より座ぐり穴１６を介して２ヶ所のめねじ部２３にバルブ固定用ボルト２を螺着することで、取付カバー体１をバルブ本体７に固定でき、この取付カバー体１によりアクチュエータ作動機５をバルブ本体７の所定位置に正確に位置決め固定できる。そして、アクチュエータ作動機５を作動させると、正確にバルブ本体７を開閉操作できる。
【００３６】
次に、バルブ作動機が手動用の手動操作機である場合を説明する。
図５においては、手動操作機の取付け状態を示しており、手動用の取付構造では、手動用キャップ部材４０、手動ハンドル４１が用いられ、これらが手動操作機として手動用取付カバー体４２によりバルブ本体７に取付けられる。
【００３７】
図５、図６、図１０に示すように、手動用の取付カバー４２は、自動用取付カバー１と同様に、取付開口部４３を有する基板４４と、この基板４４の外周端より垂下させた垂下側板４５とを有している。図９において、取付開口部４３の周縁下面側には略９０度の回転規制が可能な円弧溝４６が形成され、垂下側板４５には、位置決め用溝１５、座ぐり穴１６が９０度の間隔で互い違いに２ヶ所ずつ形成されている。
【００３８】
図７において、キャップ部材４０は、略円柱状の形状を呈し、このキャップ部材４０の下端外周には２ヶ所のストッパ部４７、４７が突設形成されている。ストッパ部４７は、略１８０度の間隔に形成され、円弧溝４６に収納可能に設けられている。キャップ部材４０の底面側には略四角形状の嵌合穴部４８が形成され、この嵌合穴部４８にはステム８の上端部に形成された平行四面部８ａが嵌合可能になっている。この平行四面部８ａの嵌合穴部４８への嵌合により、キャップ部材４０を介してステム８が回転可能となる。キャップ部材４０の側面には、手動ハンドル４１取付け用であり一部が略半円状の取付穴部４９が形成されている。
【００３９】
手動ハンドル４１は、適宜の形状に形成され、この手動ハンドル４１のキャップ部材４０への取付け側には取付穴部４９に装入可能な略半円形状の装入部５０が形成され、この装入部５０の先端面側にはめねじ５１が設けられている。一方、装入部５０の他端側には把持部５２が形成され、この把持部５２を介して手動ハンドル４１を回転操作可能になっている。
【００４０】
手動ハンドル４１、キャップ部材４０を手動操作機としてバルブ本体７に取付ける場合には、平行四面部８ａを嵌合穴部４８に嵌合させるようにしながら軸装部９上面にキャップ部材４０を載置させ、このキャップ部材４０をステム８に連動固定させる。そして、キャップ部材４０に取付開口部４３を嵌合させ、かつ、円弧溝４６にこのキャップ部材のストッパ部４７を摺動係止させるような向きにしながら、ボデー本体２０に載置させた取付カバー体４２を、係止ピン３とバルブ固定ボルト２とによりバルブ本体７に固定する。これにより、取付カバー体４２を介してキャップ部材４０をステム８に対して正確な向きに取付けできる。
【００４１】
続いて、手動ハンドル４１の装入部５０を取付穴部４９に装入し、めねじ５１に固定用ボルト５３を螺着することでキャップ部材４０に手動ハンドル４１が固定される。手動ハンドル４１を回転するときには、円弧溝４６にストッパ部４７が摺動係止することでキャップ部材４０の回転が略９０度に規制され、手動ハンドル４１を略９０度開閉することが可能になっている。このため、手動ハンドル４１による操作時においても、アクチュエータ作動機５の場合と同様に、略９０度の回転動作によって正確にバルブ本体７を開閉でき、高圧流体が内部に流れる場合でも高精度な開閉制御が可能になっている。
【００４２】
なお、上述した自動用又は手動用のバルブ作動機が取付けられるバルブ本体７は、回転弁からなり、特に、ボールバルブなどの９０度の回転により開閉操作するバルブで、高圧流体用のバルブに適している。
バルブ本体７は、内部にボール６０を有し、このボール６０をシール接触するためのシール機構６１がボール６０の両側位置に配置されたトラニオン型ボール弁の構造になっている。バルブ本体７を構成するボデー本体２０は、ボデー６２と、このボデー６２の一次側と二次側とにそれぞれ設けられたキャップ体６３、６３とから成り、このボデー本体２０にシール機構６１が内装されている。
【００４３】
ボデー６２は、略四角形状に形成され、このボデー６２の両側にガスケット６４が挟着された状態でキャップ体６３、６３が螺着されてボデー本体２０が構成される。キャップ体６３の内周面には後述するシートリテーナ６６装着用の装着穴６７が設けられ、この装着穴６７にシートリテーナ６６が嵌挿可能に設けられている。装着穴６７には、後述するシール部材６８装着用の装着溝６９が形成され、この装着溝６９は、シートリテーナ６６の外周面６６ａに位置するボデー本体２０側の内周面側に設けられている。また、装着穴６７には、バネ部材７０装着用の拡径溝部７１が形成されている。更に、装着穴６７の他方側には、メネジ部７２が連通して形成され、このメネジ部７２には外部継手７３が螺着可能になっている。なお、キャップ体６３は、接着や溶着等の接合手段によってボデー６２に一体化することも可能である。
【００４４】
シール機構６１は、ボールシート７５、前記したシートリテーナ６６、バネ部材７０、シール部材６８から成っている。このうち、ボールシート７５は、ボール６０のボール面６０ａをシール接触可能な環状に形成されている。このボールシート７５は、小径の形状であることが好ましく、この場合、ボール６０に抱きつきにくくなって吸い付きを回避できる。
【００４５】
シートリテーナ６６は、ボール６０の所定位置にボールシート７５を配置して押圧シールするために設けられ、ボール６０側に配設される拡径部７６と、この拡径部７６よりも縮径した筒部７７とを有している。拡径部７６の先端に形成された溝状部位にはボールシート７５が装着されている。更に、シートリテーナ６６には内部流路７９が形成されている。
【００４６】
シートリテーナ６６における筒部７７は、後述するようにシール部材６８とバックアップリング８０とがボデー本体２０側に配設されて同一径の外径でストレート状に形成され、この筒部７７が装着溝６９に嵌挿されることでシートリテーナ６６が流路方向に移動可能になっている。筒部７７の外周面にはシール部材６８が密着し、シートリテーナ６６の流路方向への移動時にはこのシール部材６８により筒部７７がシールされる。
【００４７】
バネ部材７０は、例えば、コイルスプリングからなり、拡径溝部７１と、装着穴６７に嵌挿されたシートリテーナ６６の拡径部７６との間に装着され、このバネ部材７０により、シートリテーナ６６のボールシート７５側に弾発力が付与される。バネ部材７０は、皿バネであってもよい。
【００４８】
シール部材６８は、例えば、ゴム製のＯリングよりなり、バックアップリング８０とともに装着溝６９に装着され、これにより、ボデー本体２０側の内周側でシートリテーナ６６の外周面６６ａに配設される。バックアップリング８０は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）により形成される。シール部材６８とバックアップリング８０は、別の材質の材料によって形成されていてもよいが、この場合にもゴムやＰＴＦＥと同程度の軟質材料をそれぞれ用いることが好ましく、軟質材料を用いた場合には装着溝６９に変形させて装着しやすくなる。シール部材６８は、両側にバックアップリング８０、８０が配置された状態で装着溝６９に装着されてこのバックアップリング８０、８０により両側が保護されている。
【００４９】
ボール６０は、上部側に軸部６０ｂと、下部側にトラニオン（ロワステム）６０ｃとを有し、軸受８１を介して軸部６０ｂとロワステム６０ｃとがボデー６２内に回動自在に取付けられる。ボール６０をステム８により回動操作し、ボール６０内部に形成された連通孔６０ｄとシートリテーナ６６の内部流路７９とが連通したときには流体を流すことが可能になっている。
【００５０】
バルブ本体７は、上記の構成によってバネ部材７０がシートリテーナ６６に付与する弾発力と、シール部材６８の内径側で設定された流体圧とによりシール機構６１による押圧力を発揮し、いわゆる２重シール方式により高圧流体を封止できる構成になっている。
【００５１】
更に、バルブ本体７のステム８の周囲には、パッキン８３、パッキン座金８４、スラスト玉軸受８５、グランド８６、ブッシュ８７が配設され、パッキン座金８４に装入されたパッキン８３が軸装された軸封構造になっている。
【００５２】
図１に示すように、ステム８は、ボデー本体２０内のバルブキャビティ８９から大気圧部分であるボデー本体２０の外方側まで貫通するように設けられ、このステム８には、軸径の面積に対して働く流体圧力によりスラスト方向の荷重がかかるようになっている。ステム８には鍔部９０が形成され、この鍔部９０を介して、スラスト玉軸受８５によりスラスト方向の荷重が加わるようになっている。スラスト玉軸受８５は、鍔部９０とパッキン座金８４との間に介在され、パッキン座金８４によって保持される。
【００５３】
パッキン座金８４は、円筒部９１と底部９２とを有する有底の円筒体から成り、この円筒体形状によって内側にパッキン８３が装入可能に設けられている。これにより、パッキン座金８４内にパッキン８３が装入されたときには、パッキン８３のキャビティ８９側にパッキン座金８４が配設される。パッキン座金８４の上端には、リーク導通用の切欠溝９３が形成されている。
【００５４】
パッキン座金８４には高圧流体用スラスト荷重が加わるようになっており、このスラスト荷重は、バルブ本体７の一部であるグランド８６により支受けされている。パッキン座金８４は、底部９２に形成された貫通穴部９４の内周縁部位にステム８外周が回転接触するため、摺動性が良く、例えばステンレス製からなっているステム８とかじらないアルミブロンズ等の材料により形成されることが望ましい。
【００５５】
パッキン座金８４に装入されるパッキン８３は、積層Ｖパッキンからなっている。積層Ｖパッキン８３の内外周面の下部と、パッキン座金８４の外周面の下部とには環状溝８３ａ、８４ａがそれぞれ形成されている。この環状溝８３ａ、８４ａには、シール用Ｏリング９５と、このＯリング９５の上面側に金属製バックアップリング９６が装着され、パッキン座金８４の内外周面の下部と、パッキン８３の内周面下部にＯリング９５、バックアップリング９６がそれぞれ配設される。バックアップリング９６は、例えば、一般的に用いられるＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等であればよく、Ｏリング９５が一般的なゴム製である場合、バックアップリング９６をこのＯリング９５よりも硬い材質とすることでＯリング９５を保護できる。このように、バックアップリング９６を設けることで二重シール構造とし、この二重シール構造によりシール性を向上させている。更に、バックアップリング９６の二次側がパッキン８３であることにより、一層高いシール性を発揮できる。
【００５６】
上記のように、ステム８の外周側、パッキン８３の外周側、パッキン座金８４の外周側には、Ｏリング９５、バックアップリング９６による軸シール構造が設けられ、ステム８外周側とパッキン８３外周側は、これらによる複合シール構造が配設される。この複合シール構造において、ステム８外周側ではこのステム８が回転することでパッキン８３に対して摺動シールし、パッキン８３外周側、パッキン座金８４外周では固定シールとなるが、ステム８が何らかの理由によってパッキン８３に対して回転できなくなった場合には、パッキン８３がパッキン座金８４に対して摺動シールしながら回転するようになっている。
【００５７】
ここで、流体のシールは、基本的にＯリング９５及びバックアップリング９６でおこなわれるが、流体の圧力によりＯリング９５を構成する材料内にガス体などの流体が入り込んで荷重を受けている間にはシール機能を発揮できていても、流体圧力による荷重が緩和された際にＯリング９５の線径方向に内封されたガス体が放出されて外部に流出するおそれがある。本実施形態においては、この圧力緩和時の漏れを防ぐためにバルブ本体７内にパッキン８３が設けられている。この場合、パッキン座金８４の外径側に関しては摺動シールになることがないため、Ｏリング９５とバックアップリング９６のみによるシール構造になっている。
【００５８】
このとき、Ｏリング９５、バックアップリング９６の配設位置をパッキン座金８４の下部としている理由としては、仮に、Ｏリング９５、バックアップリング９６をパッキン座金８４の上部側に設けてシールする構造にした場合、流体の圧力によりパッキン座金８４が変形してパッキン８３のシール性に悪影響を与えるおそれがあるからである。このため、Ｏリング９５、バックアップリング９６を、パッキン８３の外径側のシールポイントよりも下方側としている。
【００５９】
グランド８６は、略円筒状に形成され、環状鍔部９７と蓋部９８とを有している。環状鍔部９７は、パッキン８３が装入されたパッキン座金８４の外周側に嵌合可能になっており、蓋部９８によりパッキン８３とパッキン座金８４の上部側を被蓋可能になっている。グランド８６は、バルブ本体７の上方開口部９９に形成された装着凹部１００に螺着により一体に固着され、このグランド８６でパッキン８３とパッキン座金８４とを流体圧に抗する方向に押圧し、このグランド８６の下面側でパッキン座金８４のスラスト荷重を支受けしている。このとき、グランド８６がパッキン８３を締め付けることはなく、グランド８６は、その先端側が装着凹部１００の底面側に突き当たることで位置決めされる。このため、パッキン８３は、外部からの荷重ではなく、流体圧力による自己シール機能を発揮する。
グランド８６の内周面側にはブッシュ８７が装着されており、このブッシュ８７によりステム８が傾くことが防止されている。
【００６０】
バルブ本体７のパッキン座金８４の側面に位置する部位には、外部と連通するリークポート１０１が形成され、このリークポート１０１は、切欠溝９３を介してバルブ本体７内と連通している。リークポート１０１は、パッキン座金８４に装着されたＯリング９５よりも上部側に設けられている。ステム８の外径側やパッキン８３の外径より漏れた流体は、切欠溝９３、リークポート１０１を介して確実に外部に放出され、バルブ本体７内に留まることが防がれている。
【００６１】
なお、軸装部９上部を、バルブ本体７と同様の角柱状とし、この角柱状に対応するよう、取付カバー体を略角筒形状としても良い。これらの角形状によれば、角部により位置決めを行なうことができ、係止ピン３を省略することができる。
一方、軽量化や手動操作時の回転操作性の観点からは、軸装部９上部は円柱状とし、取付カバー体は円筒形状を用いるのが好ましい。
【００６２】
続いて、本発明のバルブ作動機取付構造の上記実施形態における作用を説明する。
本発明におけるバルブ作動機取付構造は、バルブ本体７の軸装部９上面に取付カバー体１を載置固定し、この取付カバー体１は、基板１１と垂下側板１２とより成り、垂下側板１２よりバルブ固定ボルト２を螺着して取付カバー体１をバルブ本体７に位置決め固定しているので、取付カバー体１取付け時の高さ方向の寸法を抑えて、バルブ本体７と、アクチュエータ作動機５又は手動作動機６の何れのバルブ作動機を取付けた何れの場合でも全体をコンパクト化できる。しかも、バルブ本体７との固定部を設けた垂下側板１２の内方に、アクチュエータ作動機５との固定部を収容した取付カバー体１を用いているので、作動機を一体に設けたバルブ全体の高さ寸法をより小さくできる。また、バルブ本体７とアクチュエータ作動機５との間には、取付カバー体１の基板１１のみが介在する構造であることも、作動機を一体に設けたバルブ全体の高さ寸法を小さくすることができる要因である。
【００６３】
この場合、垂下側板１２の位置決め用溝１５に係止ピン３を係止させて取付カバー体１を位置決め固定しているので、バルブ本体７に対してバルブ作動機を正確に取付けて作動時に高精度にボール６０を開閉制御できる。
【００６４】
本発明のバルブ作動機取付構造によれば、バルブ本体７とアクチュエータ作動機５とを近接することができるので、バルブ本体７のステム８とアクチュエータ作動機５の出力軸３２とを、コネクタ等の部品を介することなく、且つ、ステム８や出力軸３２の長さを抑制しつつ、直接接続することができる。
【００６５】
アクチュエータ作動機５をバルブ本体に取付ける場合には、取付開口部１０に環状凸部３０を嵌入してアクチュエータ作動機５を位置決めした状態で、アクチュエータ固定ボルト２５によりアクチュエータ作動機５の取付位置に取付カバー体１を螺着し、アクチュエータ固定ボルト２５の頭部２５ａを収納溝２４に収納しているので、アクチュエータ作動機５と取付カバー体１とを広い空間で固着でき、この取付カバー体１とバルブ本体７とを取付カバー体１の側面から容易に取付けできる。しかも、アクチュエータ作動機５に予め取付けた取付カバー体１を、バルブ本体７の軸装部９上面側から被せるように位置決め装着できるため、アクチュエータ作動機５の天地を逆さにしてバルブ本体７を固着する必要もなく、組付け作業性が高まっている。
【００６６】
アクチュエータ作動機５を回転させた状態に組付け直す場合には、バルブ固定用ボルト２を外してバルブ本体７からアクチュエータ作動機５ごと取付カバー体１を上方に持ち上げるようにして取外し、係止ピン３を付け替え、アクチュエータ作動機５の向きを回転させた後に軸装部９に載置してバルブ固定用ボルト２を螺着することで、単純な組付け作業で簡単に組付け直しできる。しかも、この取付構造をＩＳＯに準拠させることも可能である。
【００６７】
一方、手動作動機６をバルブ本体７に取付ける際には、下端外周にストッパ部４７を有するキャップ部材４０を軸装部９上面に載置してステム８に連動固定し、このキャップ部材４０に取付カバー体４２の取付開口部４３を嵌合し、取付開口部４３の円弧溝４６にストッパ部４７を摺動係止して手動ハンドル４１を略９０度開閉可能に設けているので、手動ハンドル４１を把持して操作するときにこのストッパー構造に手指を挟むことを防ぐことができ、かつ、これらの間に所定の空間を設ける必要もないため手動ハンドル４１を特殊な形状に形成する必要もなく、全体を小型化できる。
【００６８】
しかも、前述したように、円柱状に切欠き形成された軸装部９上部に略筒形状の取付カバー体４２を取付けた構造により、この作動機取付け部位と手動ハンドル４１の間に手動ハンドル４１の回転操作に沿った空間を設けることができるため、手動ハンドル４１の回転操作時にこの手動ハンドル４１とバルブ本体７（取付カバー体４２を含む、軸装部９上部）との間に手指を挟む危険性が少なくなる。
【符号の説明】
【００６９】
１、４２  取付カバー体
２  バルブ固定ボルト
３  係止ピン
５  アクチュエータ作動機
６  手動作動機
７  バルブ本体
８  ステム
９  軸装部
１０、４３  取付開口部
１１  基板
１２  垂下側板
１３  ボルト通し穴
１５  位置決め用溝
２４  収納溝
２５  アクチュエータ固定ボルト
２５ａ  頭部
３０  環状凸部
４０  キャップ部材
４１  手動ハンドル
４６  円弧溝
４７  ストッパ部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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