(57)【要約】【課題】  副弁体及び仕切弁主弁体の昇降に伴って弁軸が昇降しないようにする。【解決手段】  弁箱４内の主弁孔６を開閉する仕切弁主弁体１に、管軸方向の副弁孔７を形成し、その副弁孔７を開閉する副弁体２を内ねじ式として弁軸３に接続して、弁軸３に対して昇降可能、前記仕切弁主弁体１に対して軸周り不動に固定する。前記弁軸３が軸周り回転することにより副弁体２はその弁軸３に沿って昇降して前記副弁孔７を開閉し、さらに、その副弁体２が前記仕切弁主弁体１に当接して、その仕切弁主弁体１を押し上げ又は押し下げて前記主弁孔６を開閉する。このようにすれば、弁軸の高さを一定に保ちながら、仕切弁主弁及び副弁の各動作を確保できる。また、前記副弁孔７は、前記仕切弁主弁体１が完全に前記主弁孔６を閉じた状態においてその主弁孔６内の上部に位置させれば、前記弁軸３は、その下端が前記主弁孔６よりも外側上部に配置できるので、弁軸が管路内に突出しない。【選択図】図１
2006125469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱４内の主弁孔６を開閉する仕切弁主弁体１に、管軸方向の副弁孔７を形成し、その副弁孔７を開閉する副弁体２を、弁軸３を介して前記弁箱４に昇降可能に設けた副弁付仕切弁装置において、
前記副弁体２に、前記弁軸３外周の雄ねじ部３ａに噛み合う雌ねじ部２ａを形成し、その雌ねじ部２ａは前記副弁体２を上下方向に貫通しており、その副弁体２は、前記雌雄ねじ部２ａ，３ａを介して弁軸３と接続されるとともに前記仕切弁主弁体１に軸周り不動に固定され、
前記弁軸３が軸周り回転することにより前記副弁体２はその弁軸３に沿って昇降して前記副弁孔７を開閉するとともに、その副弁体２が前記仕切弁主弁体１に当接して、その仕切弁主弁体１を押し上げ又は押し下げて前記主弁孔６を開閉することを特徴とする副弁付仕切弁装置。
【請求項２】
前記弁軸３は、その下端が前記主弁孔６よりも外側上部に位置するように設けられることを特徴とする請求項１に記載の副弁付仕切弁装置。
【請求項３】
前記副弁孔７は、前記仕切弁主弁体１が完全に前記主弁孔６を閉じた状態において、その主弁孔６内の上部に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の副弁付仕切弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、上水道配管や農業用水配管等に設けられる仕切弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上水道配管や農業用水配管等には、適宜の位置に止水、流量調整等を目的とする仕切弁装置が設置される。
【０００３】
従来の仕切弁装置は、例えば、管路に介設した弁箱に、上下方向の弁軸を介して弁体を昇降可能に支持し、その弁体の昇降により管路を開閉し得るようにしたものが一般的である。仕切弁装置を用いて初期通水や流量調整、微量通水等を行う際には、閉弁状態から弁体をわずかに上昇させ、弁孔を微小開放状態に維持して通水する手法が用いられる。しかし、この種の仕切弁は、その流量特性上、微小開放領域において、一定の開度変化に対する供給流量の変化量が大きいため、流量をコントロールすることが難しい。また、上記のごとく微小開度で通水すると、流水によりキャビテーションを生じさせ、それに伴う騒音、振動、下流側管での壊食を生じさせてしまう問題がある。
【０００４】
そこで、その仕切弁の前後に本管径より小さい管径のバイパス管を接続し、本管に設けた仕切弁は全閉状態にし、バイパス管に取り付けたバイパス弁を開放調整して通水することにより、上記問題を解決した仕切弁装置が用いられる場合がある。
【０００５】
また、特許文献１、特許文献２に記載のように、管路の弁孔を開閉する弁体の上下方向中程に、その弁体を管軸方向に貫通する副弁孔を形成し、その副弁孔を開閉し得る副弁を取り付けた技術も開示されている。この副弁付の仕切弁装置による通水手法は、仕切弁主弁は全閉状態にし、その状態で副弁の弁軸を操作して前記副弁孔を開放調整するものである（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−３３８５６２号公報
【特許文献２】特開平９−４２４８１号公報
【０００６】
さらに、一本の弁軸により前記仕切弁主弁と副弁の双方を開閉操作可能とした技術も開示されている。例えば、特許文献３に記載の仕切弁装置は、弁軸の外周に形成した雄ねじ（外ねじ）が、弁箱側に設けた雌ねじ付きの回転杆に噛み合っており、その回転杆を回転させることにより弁軸を昇降させて、その弁軸下端に接続された副弁、仕切弁主弁の各弁体を時期をずらして順に上昇させる、あるいは下降させる、いわゆる外ねじ式の仕切弁装置である。
【０００７】
すなわち、副弁体は弁軸に対して上下方向に固定されており、前記主弁及び副弁が完全に閉弁した状態又は完全に開弁した状態において弁軸が昇降すると、まず副弁体が昇降して副弁孔を開放又は閉鎖する。その副弁体が所定高さに達すると、その後は、その副弁体の昇降に伴って仕切弁主弁体を押し上げる、又は押し下げるように作用する。このため、前記両弁体が時期をずらして昇降し、副弁孔の開閉に続いて主弁孔が開閉するよう動作時期を設定し得るようになっている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献３】特開２００１−３２９５１号公報
【０００８】
ちなみに、副弁を伴わない仕切弁においては、弁体の上部に上下方向の穴を形成してその内側に雌ねじ部を設け、その雌ねじ部に弁軸の雄ねじ部を噛み合わせて接続して弁軸が昇降しないようにした、いわゆる内ねじ式の仕切弁の技術も開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献４】特開平６−３２３４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のごとく、管路にバイパス管を設けることは、そのバイパス装置が本管の外側に突出して付加されることとなり、管路の設置スペースを広く要することとなる。また、その通水の際には、本管の仕切弁とバイパス管のバイパス弁をそれぞれ別々に開閉操作しなければならないので、作業が煩雑である。また、同じく、特許文献１、特許文献２に記載の仕切弁装置においても、副弁を開閉する弁軸と、仕切弁主弁を開閉する弁軸とが別々に設けられているため、その開閉操作の作業は繁雑である。
【００１０】
さらに、特許文献３に記載の仕切弁装置は、一本の弁軸操作により仕切弁主弁と副弁の双方弁体を開閉可能であるが、その操作により前記副弁体、仕切弁主弁体が順に開放されると、それに伴って弁軸が徐々に上昇して、その弁軸上端が弁箱上方へ突出する長さを増大させる。このため、仕切弁装置の高さが高くなるので、その設置場所は、有効深さを大きく取る必要がある。装置設置場所の有効深さを大きく取るためには、ピット深さ、幅を大きくする必要があるので、コスト高となるとともに、地形的な条件によってはこの種の仕切弁を設置できない場合も生じ得る。
【００１１】
そこで、この発明は、一本の弁軸により、仕切弁主弁と副弁の双方を操作可能とする副弁付仕切弁装置において、その仕切弁の高さを低くすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明は、副弁体をいわゆる内ねじ式にして弁軸に昇降可能に取り付け、その内ねじを副弁体の上下方向に貫通させたのである。すなわち、副弁体に形成した雌ねじ部が上下方向に貫通しており、その雌ねじ部が弁軸に形成した雄ねじに噛み合うようにして両者を接続し、前記弁軸の軸周り回転に伴って、前記副弁体は弁軸に対して昇降するようにしたのである。このようにすれば、副弁体は、仕切弁主弁体を開閉し得る長いストロークでもって、前記弁軸に対して昇降し得るようになる。また、内ねじ式を採用したので、弁軸は弁箱に対して昇降せず弁軸の突出量が一定であり、仕切弁装置の高さを低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、以上のようにしたので、副弁体及び仕切弁主弁体の昇降に伴って弁軸が昇降せず、仕切弁装置の高さを低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
上記手段の具体的実施形態として、弁箱内の主弁孔を開閉する仕切弁主弁体に、管軸方向の副弁孔を形成し、その副弁孔を開閉する副弁体を、弁軸を介して前記弁箱に昇降可能に設けた副弁付仕切弁装置において、以下の構成としたものである。
【００１５】
すなわち、前記副弁体には、前記弁軸外周の雄ねじ部に噛み合う雌ねじ部を形成して、その雌ねじ部は前記副弁体を上下方向に貫通しており、その副弁体は、前記雌雄ねじ部を介して弁軸と接続されるとともに前記仕切弁主弁体に軸周り不動に固定される。そして、前記弁軸が軸周り回転することにより前記副弁体はその弁軸に沿って昇降するようにして、前記副弁孔を開閉するとともに、その副弁体が前記仕切弁主弁体に当接して、その仕切弁主弁体を押し上げ又は押し下げて前記主弁孔を開閉するようにしたのである。このようにすれば、弁軸の高さを一定に保ちながら、仕切弁主弁及び副弁各弁の所定の開閉動作を確保することができる。
【００１６】
また、上記の構成において、前記弁軸は、その下端が前記主弁孔よりも外側上部に位置するようにすれば、弁軸が管路内に突出しないので、管路内の流れを阻害することがなく好ましい形態となる。
【００１７】
さらに、上記の各構成において、前記副弁孔は、前記仕切弁主弁体が完全に前記主弁孔を閉じた状態において、その主弁孔内の上部に位置するようにした構成を採用し得る。
【００１８】
一般に、微小開度領域での流量調整等を目的とする副弁設置の趣旨から、本来、副弁体はコンパクトなものであることが望ましい。弁体が大きいと、大きな水圧を受ける面積が大きくなり、副弁が本来の目的どおり機能しなくなるからである。そこで、このように副弁孔を管路の上部に設ければ、前記管路外（主弁孔の外側）に配置した弁軸下端から副弁孔までの距離を短くし、副弁体をコンパクトなものにし得るので好ましい。
【実施例】
【００１９】
一実施形態を、図１乃至図３に示す。この実施形態の副弁付仕切弁装置は、図３に示すように、管路Ｐに介設した弁箱４内の主弁孔６を開閉するように、仕切弁主弁体１が弁箱４に昇降可能に設けられており、その主弁体１の上部に、主弁体１を管軸方向に貫通する副弁孔７を形成している。この副弁孔７は、図３に示すように、主弁体１、及び主弁孔６の幅方向中央に位置するように設けられ、図中に示す前記仕切弁主弁体１が完全に前記主弁孔６を閉じた状態において、その副弁孔７の上縁高さが主弁孔６の上縁高さに一致する状態に形成されている。
【００２０】
前記主弁体１は、図１に示すように、弁箱４内で昇降して、その下端１３が前記主弁孔６の下面に水密に密着して、主弁孔６を完全に閉じることができるように形成されている。また、主弁体１の厚さ方向（管軸方向）中央部には、断面円形の中空の副弁収納部９及びその下方に連続して同じく断面円形の中空の弁軸貫入部８を形成している。その副弁収納部９及び弁軸貫入部８は、前記主弁体１の幅方向中央を通って上下方向に設けられ、その上端には開口１１が形成されて、その下端１３は閉じられている。また、前記副弁孔７は、図１に示すように、前記副弁収納部９に直交状態で連通している。
【００２１】
この副弁収納部９内に、断面円形の副弁体２が昇降可能に収納される。その副弁体２は、最下端部において、図１に示すように、外側に向かって突出する突部２ｂが取り付けられており、その突部２ｂの上面が、副弁体２の管軸方向両側において、上方へ向く弧状の段部１５を形成している（図３（ｂ）参照）。この弧状の段部１５の形状は、副弁孔７の上縁７ａの形状に一致しているとともに、その突部２ｂの下面を含む副弁体２の下面１６も、同じく弧状に形成されて、その弧状の下面１６の形状は、副弁孔７の下縁７ｂの形状に一致している。このため、副弁体２が、副弁収納部９内において下降することにより、その副弁体２の弧状の下面１６が前記副弁孔７の下縁７ｂに水密に密着して、副弁孔７を完全に閉じることができるように形成されている（図３（ａ）参照）。
また、副弁体２には、図１に示すように、上下方向に貫通する穴が形成されて、その穴の内側に雌ねじ部２ａが穴全長に亘って形成されている。また、弁軸３には、その外周に雄ねじ部３ａが形成されており、この副弁体２のねじ穴に弁軸３がねじ込まれて、この雌ねじ部２ａを前記弁軸３外周の雄ねじ部３ａに噛み合わせて接続する。この副弁体２と弁軸３とが前記雌雄ねじ部２ａ，３ａを介して接続されるとともに、その副弁体２は、その外周が前記主弁体１の副弁収納部９の内周９ａに水密に密着しながら、副弁収納部９に上下方向に摺動可能に収納され、且つ、適宜設けた位置決め手段により、軸周り不動に固定される。
【００２２】
なお、図１に示す副弁収納部９の上部開口１１部分は、主弁体１に対してねじ等を介して取り付けられて、適宜着脱できるようになっており、また、前記副弁体２の前記突部２ｂは、その副弁体２に対してねじ等を介して取り付けられて同じく着脱できるようになっている。このため、この主弁体１の副弁収納部９内に副弁体２を収納する際には、例えば、前記上部開口１１部分を取り外した状態において、弁軸３に接続した副弁体２を上方から挿入し、その後、上部開口１１を構成する部材を主弁体１に取り付けるとともに、副弁体２には、前記副弁孔７を介して側方から前記突部２ｂを導入し、ねじ等により突部２ｂを副弁体２に取り付ける等の手法を採用すればよい。
【００２３】
なお、この副弁体２に接続された前記弁軸３は、図１に示すように、前記主弁体１の副弁収納部９の内周９ａ、及び上部開口１１を相互に噛み合うことなく通過して、前記弁箱４のケース１７内を上方へ延びており、その上端が前記ケース１７頂部に設けた操作部１８に接続される。そして、操作部１８を回転することにより、弁軸３は弁箱４内を軸周り回転するようになっている。
【００２４】
この仕切弁装置１０の作用を説明すると、まず、図２（ａ）に示す主弁閉弁、副弁閉弁状態において、前記操作部１８を操作して前記弁軸３をその軸周りに回転させると、前記副弁体２はその弁軸３に沿って上昇して、副弁孔７を開放する。流水は、この開放された副弁孔７を介して放流され、初期通水や流量調整、微量通水等を行う。
【００２５】
次に、さらに操作部１８を操作して弁軸３を回転させると、図１に示す副弁体２の上面１４が前記主弁体１の副弁収納部９の上面１２に当接し、同時に、前記副弁体２の段部１５が前記主弁体１の副弁孔７の上縁７ａに当接する（図２（ｂ）に示す状態）。この当接により、前記主弁体１は、その後副弁体２によって押し上げられて、弁軸３の下端３ｂは、前記弁軸貫入部８へ貫入するとともに、主弁体１は、図２（ｃ）に示す前記主弁孔６の全開状態に移行する。主弁孔６が全開になると、管路の流水は大量放流される。この全開状態において、弁軸３及び主弁体１は、図示するように、主弁孔６よりも外側上方に位置して、ケース１７内にすべて収納されているので、管路の流れを阻害しないようになっている。
【００２６】
逆に、仕切弁を閉じる際には、図２（ｃ）に示す全開状態から、前記操作部１８を操作して前記弁軸３を逆方向へ回転させる。まず、副弁体２が降下して副弁孔７を閉じ、その副弁体２の下面１６が、前記主弁体１の副弁孔７の下縁７ｂに当接する。この当接により、前記主弁体１は、その後副弁体２によって押し下げられ、図２（ａ）に示す前記主弁孔６の全閉状態に移行する。
【００２７】
なお、この実施例では、前記副弁孔７を主弁孔６の上方に設けたが、例えば、図４及び図５に示す内ねじ式の仕切弁装置１０のように、その主弁孔６の上下方向中程、あるいは下方に設けた構成も採用し得る。
【００２８】
図４に示す実施例では、弁箱４に対して弁軸３が軸周り回転することにより、前記副弁体２及び仕切弁主弁体１が順にその弁軸３に沿って昇降して、それぞれ副弁孔７、主弁孔６を順に開弁、又は閉弁する点は上記実施例と同様である。ただし、副弁孔７が、閉弁状態において主弁孔６の上下方向中程に位置して、前記弁軸３の下端３ｂとの距離がやや離れているために、副弁体２はやや上下方向に長い弁体を形成している。
【００２９】
また、図５に示す実施例は、前記副弁孔７が、閉弁状態において主弁孔６の下方に位置する以外は、上記各実施例の構成と同じであるが、主弁体１の下端１３において、前記弁軸貫入部８が下方開口しており、図５（ｃ）に示すように、主弁体１及び副弁体２が完全に上昇した後も、なお、弁軸３は管路Ｐ内に突出して介在する形態となっている。このように、開弁状態において管路Ｐ内に弁軸３が突出すると、その突出した弁軸下端３ｂが流体の流れを阻害することとなる。このため、図４に示す実施例のように、主弁体１及び副弁体２をさらに上下方向に長いものにして、弁軸３を主弁孔６よりも外側上方へ収納するか、あるいは、その突出した弁軸を上方へ移動させる別の移動機構を付加することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施例の要部拡大図
【図２】同実施例の作用を示す説明図で、（ａ）は副弁閉弁、主弁閉弁状態、（ｂ）は副弁開弁、主弁閉弁状態、（ｃ）は副弁開弁、主弁開弁状態を示す
【図３】同実施例の一部切断側面図
【図４】他の実施例の作用を示す説明図で、（ａ）は副弁閉弁、主弁閉弁状態、（ｂ）は副弁開弁、主弁閉弁状態、（ｃ）は副弁開弁、主弁開弁状態を示す
【図５】他の実施例の作用を示す説明図で、（ａ）は副弁閉弁、主弁閉弁状態、（ｂ）は副弁開弁、主弁閉弁状態、（ｃ）は副弁開弁、主弁開弁状態を示す
【符号の説明】
【００３１】
１  主弁体
２  副弁体
３  弁軸
４  弁箱
６  主弁孔
７  副弁孔
８  弁軸貫入部
９  副弁収納部
１０  副弁付仕切弁装置
１１  上端開口
１２  副弁収納部上面
１３  下端
１４  副弁上面
１５  段部
１６  副弁下面
１７  ケース
１８  操作部
【図１】
2006125469.tif 000003
【図２】
2006125469.tif 000004
【図３】
2006125469.tif 000005
【図４】
2006125469.tif 000006
【図５】
2006125469.tif 000007