(57)【要約】【課題】製造時の容易化をはかり、十分な冷熱や操作によるシール耐久性を実現する。【解決手段】一方の接続継手部と他方の接続継手部とを連通する弁本体の弁体収容部に、貫通穴３ａを有するボール弁体３を配置するとともに、ハンドルにより操作軸を介してボール弁体３を回転可能に構成した都市ガス用ガスコックであって、弁本体の弁体収容部の接続継手部側に、ボール弁体３に摺接する樹脂製のシールリング２１をそれぞれ設け、リング状弁座シート２１とボール弁体３とを所定圧で圧接させるキャップ２および締結ねじ部１３を設け、リング状弁座シート２１の摺接部２２に、内側段部２３および外側段部２４を形成して、ボール弁体３に圧接される圧接面２５の面積を削減した。【選択図】        図１
2006275124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の接続継手部と他方の接続継手部とを連通する弁箱の連通穴に、貫通穴を有するボール弁体を配置するとともに、ハンドルにより操作軸を介して前記ボール弁体を回動可能に構成した都市ガス用ガスコックであって、
前記弁箱の連通穴の接続継手部側に、ボール弁体に摺接する樹脂製のリング状弁座シートをそれぞれ設け、
前記リング状弁座シートとボール弁体とをねじの締付力で圧接させる加圧手段を設け、
前記リング状弁座シート摺接部の圧接面の前記各接続継手部側およびボール弁体側の少なくとも一方に段部を形成して、前記圧接面の面積を削減した
都市ガス用ガスコック。
【請求項２】
リング状弁座シートの摺接部の接続継手側に外側段部を形成するとともに、ボール弁体側にそれぞれ内側段部を形成し、
前記外側段部および内側段部を、段部底面と、前記段部底面と圧接面との間を接続する傾斜面とでそれぞれ構成して、前記圧接面を前記傾斜面からなる山形断面の頂部に略ボール弁体接線方向に形成し、
リング状弁座シートの摺接部の反対側内面に、加圧力に対する変形を許容する逃げ用面取り部を形成した
請求項１記載の都市ガス用ガスコック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボール弁からなる都市ガス用ガスコックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガスコックは、たとえば特許文献１に示されるように、球状の弁体を有するボール弁よりなるものがある。
このガスコックは、図４に示すように、一方の接続継手部５１および他方の接続継手部５２を有し、両接続継手部５１，５２を連通する連通穴５３に、貫通穴５４ａ付きボール弁体５４を収納したガスコック本体５５を設け、ガスコック本体５５の軸穴５５ａに配設された操作軸５６に、ボール弁体５４を回転させるハンドル５７を設けている。また連通口５３の出入口には、ボール弁体５４に摺接するリング状弁座シート５８が介装され、ネジ式の止め輪５９により固定されている。
【特許文献１】特開２００２−７１０３２（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来のボール弁は大型の配管に使用されることが多く、ボール弁体とバルブ本体との摺接シール部には金属製リング状弁座シートが使用されている。このようにボール弁体がメタルタッチ状態では、十分なハンドルの操作トルクが必要であるため、減速ギヤを有する大型ハンドルによりボール弁体が操作されていた。
【０００４】
しかし、一般家庭や業務用に使用される小型のガスコックでは、ボール弁体５４の摺接シール部に樹脂製のリング状弁座シート５８を採用することにより、ハンドル５７の操作トルクを軽減している。
【０００５】
ところで、都市ガス用に使用されるガスコックは、冷熱繰返試験や操作繰返し試験を行ってシール性能の低下を検出することが義務付けられており、このため、上記従来例では、ボール弁体５４とリング状弁座シート５８との摺接面積を十分に確保し、かつ十分な加圧力を得ることにより、冷熱耐久性と操作耐久性とを確保している。
【０００６】
前記ガスコックは、規定によりハンドル５７の操作トルクが所定値以下に制限されるため、前記止め輪５９の締め代によりボール弁体５４とリング状弁座シート５８との加圧力を調整しているが、止め輪５９の締め代の変化に対して、ハンドル５７の操作トルクの変化が極めて大きく過敏に変化するため、製造時の止め輪５９の締め代の調整を高精度で行う必要があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決して、製造時を容易化をはかり、十分なシール耐久性（冷熱耐久性と操作耐久性）を実現できる都市ガス用ガスコックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、一方の接続継手部と他方の接続継手部とを連通する弁箱の連通部に、貫通穴を有するボール弁体を配置するとともに、ハンドルにより操作軸を介して前記ボール弁体を回動可能に構成した都市ガス用ガスコックであって、前記弁箱の連通部の接続継手部側に、ボール弁体に摺接する樹脂製のリング状弁座シートをそれぞれ設け、前記リング状弁座シートとボール弁体とをねじの締付力で圧接させる加圧手段を設け、前記リング状弁座シートの摺接部の接続継手部側およびボール弁体側の少なくとも一方に段部を形成して、前記圧接面の面積を削減したものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、リング状弁座シートの摺接部の接続継手側に外側段部を形成するとともに、ボール弁体側にそれぞれ内側段部を形成し前記外側段部および内側段部を、段部底面と、前記段部底面と圧接面との間を接続する傾斜面とでそれぞれ構成して、前記圧接面を前記傾斜面からなる山形断面の頂部に略ボール弁体接線方向に形成し、リング状弁座シートの摺接部の反対側内面に、加圧力に対する変形を許容する逃げ用面取り部を形成したものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、リング状弁座シートの摺接部に段部を形成して圧接面の面積を削減したので、ボール弁体に対するリング状弁座シートの摩擦抵抗を軽減することができて、加圧手段による加圧力の増大により十分なシール性能を得ることができる。また実験によると、従来のように圧接面の面積が広い場合、ねじの締め代による加圧力が増加すると、ハンドルの操作トルクが急激に増加するが、本発明のように圧接面の面積表面を小さくすることで、加圧力が増加してもハンドルの操作トルクの増大を穏かにできることが判明した。したがって、製造時に加圧手段によるねじの締め代の範囲を広く確保することができ、製造を容易化することができる。さらに十分なシール冷熱耐久性や操作耐久性を実現することができる。
【００１１】
また請求項２記載の発明によれば、外側段部と内側段部とにより山形断面の頂部を圧接面とすることで、加圧力により圧接面を押圧圧縮しても、圧接面の面積の増大が少なく、ハンドルの操作トルクが過大となることがない。また逃げ用面取り部により、リング状弁座シートの弾性変形を利用して圧接面の摩擦抵抗を軽減することができ、加圧手段によるねじの締め代の範囲をより広く確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
このガスコックは、図２に示すように、一方の接続継手部５Ａとボール弁体３とを有する弁本体（弁箱）１と、前記弁本体１に装着されたキヤップ２と、キャップ２に設けられて他方の接続継手部５Ｂを形成する接続筒６と、操作軸７を介してボール弁体３を回転させる操作用のハンドル４とを具備している。
【００１３】
前記弁本体１の一方の接続継手部５Ａに雌ねじ部１ａが形成され、また一方の接続継手部５Ａと他方の接続継手部５Ｂとを連通する弁収納部（連通部）８に、貫通穴３ａが形成されたボール弁体３が回転自在に収容されている。そして前記弁本体１に形成されたボス部９には、弁収納部８に連通するボス穴９ａが設けられており、前記ボス穴９ａに操作軸７がＯリング１１Ａと耐火パッキン１１Ｂを介して回転自在に収容されている。また操作軸７は、下端部にボール弁体３の操作凹部３ｂに嵌合される係合軸部７ａが形成され、上端部に固定ビス１２を介してハンドル４が固定されている。
【００１４】
前記弁本体１の他方側に締結ねじ部（加圧手段）１３を介してキャップ（加圧手段）２が装着されている。また弁収納部８の一方の接続継手部５Ａ側と、キャップ２の連通穴２ａのボール弁体３側にそれぞれ形成された円形のシール収納部１４，１４に、本発明に係るリング状弁座シート２１，２１が介装されている。そして、キヤップ２の締結ねじ部１３の締付力によりリング状弁座シート２１，２１とボール弁体３とが互いに圧接されている。また弁収納部８の一方の接続継手部５Ａ側で中心寄りの溝部１５には、加熱により膨張する耐火パッキン（たとえば熱膨張性黒鉛が混入されたニトリルゴム製）１６が介装されている。
【００１５】
前記キャップ２には、小径部２ｂにＯリング１７Ａおよび耐火パッキン１７Ｂを介して回転筒６が回転自在に外嵌され、この回転筒６に雌ねじ部６ａが形成されて他方の接続継手５Ｂが構成されている。１８は回転筒６の抜け止め用止め輪である。
【００１６】
リング状弁座シート２１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、樹脂製（たとえば四フッ化エチレン樹脂）で、内周面２１ａの内径ｄ１は、直径Ｄのボール弁体３の貫通穴３ａの内径と略同一であり、内周面２１ａから外周面２１ｂまでの厚みＴと、内側面２１ｃから外側面２１ｄまでの長さＬの略正方形断面（たとえば約３ｍｍ×３ｍｍ）内に納まる断面形状である。２１ｅは外周面２１ｂと外側面２１ｄのコーナー部に形成された面取り部である。
【００１７】
そして、ボール弁体３の表面に対向されるリング状弁座シート２１の摺接部２２には、ボール弁体３側に内側段部２３が形成されるとともに、接続継手部５Ｂ（５Ａ）側に外側段部２４がそれぞれ形成されて、圧接面２５が削減されている。これにより、ボール弁体３に圧接される圧接面２５の面積を削減しハンドル４の操作トルクを低減している。
【００１８】
すなわち、前記内側段部２３は、ボール弁体３の略接線方向（以下、接線方向と略す）の段部底面２３ａと、段部底面２３ａから圧接面２５に至る傾斜面２３ｂからなる。そしてその傾斜面２２ｂは弁収納部８の軸心Ｏに略垂直な面弁収納部８の軸心Ｏを中心とする略円筒面に形成されている。また外側段部２４は、略接線方向の段部底面２４ａと、段部底面２４ａから圧接面２５に至る傾斜面２４ｂからなり、傾斜面２４ｂは弁収納部８の軸心Ｏを中心とする略円筒面に形成されている。そして、前記圧接面２５が前記両傾斜面２３ｂ，２４ｂからなる山形断面の凸部２５ａの頂部に弁体収納部８の軸心Ｏに対してθ°で傾斜する略接線方向に形成されている。
【００１９】
ここで図１（ｂ）に示すように、圧接面２５の接線方向の幅Ｗは、仮想線で示す従来の圧接面２５の幅Ｗａに比較して１：３．５程度であり、かつリング状弁座シート２１の厚みＴ（≒長さＬ）×１／４〜１／６の範囲に形成されている。ここでＷ＞Ｔ（≒Ｌ）×１／４では、ハンドル４の初期起動トルクおよび操作トルクが過大になり、ハンドル４の操作がしにくいからであり、Ｗ＜Ｔ（≒Ｌ）×１／６では、長期間の使用によりシール性能が低下しやすいためである。
【００２０】
またリング状弁座シート２１の摺接部２２の反対側で内周面２１ａと外側面２１ｄにわたって所定寸法の逃げ用の面取り部２６が形成される。この面取り部２６は、ボール弁体３が圧接面２５に圧接された時に、樹脂の弾性変形を利用して摩擦抵抗を調整するためのものである。ここで、もし面取り部２６が無く、弁収納部８あるいはキャップ２のシール収納部１４，１４の内面によりリング状弁座シート２１の外側面２１ｄ全面が押圧されると、圧接面２５における凸部２５ａの変形は、リング状弁座シート２１の樹脂材質の圧縮特性のみで圧接されるので、加圧力の変化に対してハンドル４の操作トルクが急激に変化するおそれがある。
【００２１】
上記実施の形態によれば、ボール弁体３と圧接されるリング状弁座シート２１の摺接部２２に、内側段部２３および外側段部２４を形成し、キャップ２の締結ねじ部１３による締付力（締め代）で加圧される圧接面２５の面積を削減したので、ボール弁体３とリング状弁座シート２１との摩擦抵抗を軽減してハンドル４の操作トルクを軽減できる。これによりキャップ２の締結ねじ部１３によりボール弁体３とリング状弁座シート２１との加圧力を増大して、圧接面２５におけるシール性を向上させ十分な冷熱耐久性と操作耐久性を実現することができる。さらに、実験によれば、キャップ２の締結ねじ部１３による締付力（締め代）を変化させても、圧接面の広い従来品に比較して、ハンドル４の操作トルクの変化が少ないことが実証されている。したがって、製造時にキャップ２の組立作業時に、締結ねじ部１３の締め代の許容範囲を広く確保でき、ハンドル４の操作トルクを小さくしつつシール性能を十分に確保することができる。
【００２２】
また外側段部２４と内側段部２３とによる山形断面の凸部２５ａの頂部を圧接面２５とすることで、キャップ２の締結ねじ部１３により加圧力を増大して圧接面２５を押圧圧縮することがあっても、圧接面２５の面積の増大が少なく、ハンドル４の操作トルクが過大となることがない。
［実施の形態２］
この実施の形態２は、リング状弁座シート２１の摺接部２２の形態を変更したもので、図３を参照して説明する。なお、実施の形態１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００２３】
すなわち、摺接面２２には、ボール弁体３側の内側段部２３のみが形成され、山形断面の凸部２５ａの頂部に圧接面２５が形成されている。
ここで図３（ｂ）に示すように、圧接面２５の接線方向の幅Ｗは、仮想線で示す従来の圧接面２５の幅Ｗａに比較して１／３．５程度であり、かつリング状弁座シート２１の厚みＴ（≒長さＬ）×１／４〜１／６の範囲に形成されている。
【００２４】
上記構成により、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
なお、上記実施の形態では、加圧手段をキャップ２と締結ねじ部１３で構成したが、従来例と同様にねじ式の止め輪を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るガスコックの実施の形態１を示し、（ａ）はリング状弁座シートの拡大縦断面図、（ｂ）はリング状弁座シートの拡大端面図である。
【図２】同ガスコックの縦断面図である。
【図３】本発明に係るガスコックの実施の形態２を示し、（ａ）はリング状弁座シートの拡大縦断面図、（ｂ）はリング状弁座シートの拡大端面図である。
【図４】（ａ）は従来のガスコックを示す縦断面図、（ｂ）は同リング状弁座シートの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    弁本体
２    キャップ
３    ボール弁体
４    ハンドル
５Ａ  一方の接続継手部
５Ｂ  他方の接続継手部
６    接続筒
７    操作軸
８    弁体収容部
１３    締結ネジ部
１４    溝部
１５    溝部
１６    耐火パッキン
１７Ａ  Ｏリング
１７Ｂ  耐火パッキン
２１    リング状弁座シート
２２    摺接部
２３    内側段部
２３ａ  段部底面
２３ｂ  傾斜面
２４    外側段部
２４ａ  段部底面
２４ｂ  傾斜面
２５    圧接面
２６    逃げ用面取り部
【図１】
2006275124.tif 000003
【図２】
2006275124.tif 000004
【図３】
2006275124.tif 000005
【図４】
2006275124.tif 000006