(57)【要約】【課題】本発明のバルブの課題は、シールリングによる弁室の内周面と弁体の外周面との間の封鎖の信頼性を高めることにある。【解決手段】弁室１１およびこの弁室１１に連通する通路孔１２を有し且つ前記弁室１１の内周部に前記通路孔１２の開口を囲んで嵌合凹部２１が形成されたバルブ本体１と、前記通路孔１２に連通する弁孔１３を有し且つこの弁孔１３が前記通路孔１２に連通する位置および前記通路孔１２から外れる位置に移動するように前記バルブ本体１に回転可能に設けられた弁体２と、前記バルブ本体１に設けられて前記弁体２を回転操作する操作軸３と、前記バルブ本体１の嵌合凹部２１に嵌合され前記弁体２の外周面に沿った円弧面をなしてこの外周面に接触する接触面２３を有するシールリング４とを具備する。【選択図】　　図１
2004092774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室およびこの弁室に連通する通路孔を有し且つ前記弁室の内周部に前記通路孔の開口を囲んで嵌合凹部が形成されたバルブ本体と、前記通路孔に連通する弁孔を有し且つこの弁孔が前記通路孔に連通する位置および前記通路孔から外れる位置に移動するように前記バルブ本体に回転可能に設けられた弁体と、前記バルブ本体に設けられて前記弁体を回転操作する操作軸と、前記バルブ本体の嵌合凹部に嵌合され前記弁体の外周面に沿った円弧面をなしてこの外周面に接触する接触面を有するシールリングとを具備することを特徴とするバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体を流通させる管路に設けられるバルブとしてプラグ型のものがある。従来、このプラグ型のバルブとして図８ないし図１０に示すものがある。図８は従来のプラグ型のバルブを示す断面図、図９および図１０は夫々このバルブにおける弁体の位置を平面的に見て模式的に示す断面図である。
【０００３】
従来のプラグ型のバルブは、バルブ本体５１と、弁体５２と、操作軸５３と、シールリング５４とを備えている。バルブ本体５１は弁室６１と、この弁室６１の対向する両方の側部に弁室６１と連通する通路孔６２を有している。弁体５２はバルブ本体５１の通路孔６２に連通する弁孔６３を有するもので、バルブ本体５１の弁室６１において弁孔６３が通路孔６２に連通する「開位置」と弁孔６３が通路孔６２から外れて通路孔６２を塞ぐ「閉位置」との間を垂直な中心軸線を中心として回動するように設けられている。操作軸５３は弁室６１の上側に垂直に位置してバルブ本体５１に回動可能に設けられ、弁室６１に設けられた弁体５２の上端部に一体に連結されている。
【０００４】
シールリング５４は、バルブ本体５１の通路孔６２の開口を囲む大きさの直径を有する円環状をなすとともに断面が円形をなすもので、図９および図１０に示すように弁体５２の外周面に形成された環状溝６４に嵌合されて弁室６１の内周面に押圧接触される。
【０００５】
すなわち、図１０に示すように弁孔６３が通路孔６２に対して直角な方向に位置するように弁体５２が「閉位置」にある時に、シールリング５４は弁室６１の内周面に形成された通路孔６２の開口の周囲を囲んで弁室６１の内周面に接触して弁室６１の内周面と弁体５２の外周面との間を液密に封鎖する。また、図８および図９に示すように弁孔６３が通路孔６２と同じ直線上に位置して両者が連通する弁体５２が「開位置」にある時に、シールリング５４は弁室６１の内周面に形成された通路孔６２の開口から外れた位置に移動する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のバルブは次に述べる問題がある。弁体５２の大きさの関係から弁体５２に取付けるシールリング５４の断面積の大きさに制限があり、またシールリング５４の断面形状が円形であることから、図１１（ａ）に示すようにシールリング５４が弁室６１の内周面に接触する部分（面積）が小さい。
【０００７】
さらに、バルブ本体５１の通路孔６２および弁体５２の弁孔６３を流れる液体に粒体などの異物が含まれていると、図１１（ｂ）に示すようにこの異物Ｈがシールリング５４と弁室６１との間に入り込んでシールリング５４の表面に食い込むことがある。すなわち、シールリング５４は弁室６１の内周面に接触した状態で弁体５２と一体に移動するので、シールリング５４自身が移動しながらシールリング５４と弁室６１との間にある異物Ｈをシールリング５４の表面に取り込んで食い込ませ易い。この場合、異物Ｈがシールリング５４の表面から突出して弁室６１の内周面に接触するので、より一層シールリング５４が弁室６１の内周面に接触する部分（面積）が小さくなるとともにシールリング５４が損傷してシール機能が劣化する。
【０００８】
このため、従来のバルブは、シールリング５４による弁室６１の内周面と弁体５２の外周面との間の封鎖の信頼性が乏しいという問題があった。
【０００９】
本発明は、シールリングによる弁室の内周面と弁体の外周面との間の封鎖の信頼性を高めたバルブを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のバルブは、弁室およびこの弁室に連通する通路孔を有し且つ前記弁室の内周部に前記通路孔の開口を囲んで嵌合凹部が形成されたバルブ本体と、前記通路孔に連通する弁孔を有し且つこの弁孔が前記通路孔に連通する位置および前記通路孔から外れる位置に移動するように前記バルブ本体に回転可能に設けられた弁体と、前記バルブ本体に設けられて前記弁体を回転操作する操作軸と、前記バルブ本体の嵌合凹部に嵌合され前記弁体の外周面に沿った円弧面をなしてこの外周面に接触する接触面を有するシールリングとを具備することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
この実施の形態は本発明のプラグ型バルブを開閉弁（２方弁）に適用したものである。図１ないし図３はこの実施の形態にかかわるプラグ型のバルブを示すもので、図１は図２のＺ−Ｚ線に沿う断面図、図２および図３は夫々図１のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【００１２】
図１ないし図３において１はバルブ本体、２は弁体、３は操作軸、４はシールリングである。バルブ本体１は例えば合成樹脂からなるもので、その中央部に垂直な中心軸線を有する円筒形をなす弁室１１が形成されており、この弁室１１は上端が開放されているとともに下端が閉塞されている。バルブ本体１における弁室１１の垂直な中心軸線を挟んで対向する両方の側部には同一水平線上に位置して通路孔１２が夫々形成されており、この各通路孔１２は夫々弁室１１の垂直な周壁の内周面で開口するとともにバルブ本体１の外側面で開口している。
【００１３】
弁体２は円柱形をなすもので、バルブ本体１の弁室１１の直径に対応する直径と弁室１１の深さに相当する高さを有している。弁体２にはバルブ本体１の通路孔１２と同じ高さ位置に水平線（直径線）に沿って弁孔１３が形成されており、この弁孔１３は弁体２の外周面における対向する両方の側部で開口している。弁体２の上端にはこれに連続して弁体２より大径であるフランジ１４が形成されている。
【００１４】
弁体２はバルブ本体１の弁室１の上端開口からその内部に挿入されて嵌合され、弁室１で垂直な中心軸線を中心として回転するように設けられている。弁体２の上端のフランジ１４はバルブ本体１の上端面に当接して弁体２を上側から支持している。
【００１５】
なお、弁体２の外周面には弁孔１３より高い位置で環状溝１５が形成され、この環状溝１５にＯリング１６が嵌着されている。このＯリング１６は弁室１１の内周面に接触して弁室１１の内部と弁室１１の上端開口（外部）との間を液密に封止する。
【００１６】
操作軸３は弁体２の上端にフランジ１４を介して連続する円柱形をなすもので、弁体２をその垂直な中心軸線上で上側に延長することにより弁体２と一体に形成されている。すなわち、操作軸３は弁室１１から上側へ突出してバルブ本体１に垂直な中心軸線上を中心として回転可能に設けられ、この回転操作により弁室１１にある弁体２を回転させるものである。操作軸３には水平な方向に沿う貫通孔１７が形成され、この貫通孔１７にはハンドル１８が挿通されている。このハンドル１７ばねじ１９を通して操作軸３に固定されている。
【００１７】
なお、バルブ本体１の上端面にカバー５が配置されて図示しないねじにより固定されている。このカバー５は弁体２のフランジ１４を上側から押えて弁体２の抜け出しを阻止する。
【００１８】
ハンドル１８に対して操作軸３を中心として水平方向の回転力を加えると、操作軸３が垂直な中心軸線を中心として回転する。操作軸３と一体に弁体２がバルブ本体１の弁室１１で回転する。
【００１９】
また、バルブ本体１の弁室１１の内周部において２個の通路孔１２が開口する両方の側部には夫々嵌合凹部２１が夫々形成されており、この各嵌合凹部２１には夫々シールリング４が嵌合固定されている。各嵌合凹部２１は通路孔１２の水平な中心軸線上に位置して弁室１１の内周面から弁室１１の壁部に掘り下げた円形をなす座ぐり部をなしている。嵌合凹部２１は通路孔１２の水平な中心軸線を中心として必要とする大きさの直径を有するとともに、弁室１１の内周面から通路孔１２の軸線方向に沿って弁室１１の壁部に入り込む必要とする深さを有するものである。
【００２０】
シールリング４は弾性を有するシール材材料、例えば弾性を有する合成樹脂により形成されている。このシールリング４は円環形をなすもので、嵌合凹部２１に嵌合される前の状態で嵌合凹部２１より大きい外径と、嵌合凹部２１の深さより大きい厚さを有している。シールリング４は嵌合凹部２１に嵌合されると、圧縮されてその反発力により嵌合凹部２１の内面に圧接して固定される。
【００２１】
シールリング４の中心部にはその中心軸線（通路孔１２の中心軸線）上で軸線方向に貫通する円形の孔２２が形成されている。この孔２２はバルブ本体１の通路孔１２と連通して弁室１１で開放されもので、シールリング４が嵌合凹部２１に嵌合された状態で各通路孔１２と同じ位置で同じ大きさの直径の孔となるように形成されている。
【００２２】
そして、シールリング４において嵌合凹部２１に嵌合された状態で弁室１１に面する面は、嵌合凹部２１の内周面の一部を形成して弁室１１に配置された弁体２の外周面に押圧接触する接触面２３となっている。このシールリング４の接触面２３は図４の仮想線で示すように嵌合凹部２１の開口から弁室１１の内周面より弁室１１の内部に向けて突出し、弁体２の外周面に弾性力により押圧接触する。すなわち、この接触面２３は、弁室１１の垂直な中心軸線を中心として弁室１１の内周面よりやや小さい半径で描かれる円弧面をなしており、弁室１１の内周面と弁体２の外周面に対して同心円を形成している。すなわち、シールリング４の接触面２３は弁体２の外周面に沿った円弧面をなして弁体２の外周面に接触する。図４は弁体２とシールリング４との接触部を拡大して示す図である。
【００２３】
シールリング４の外径は、シールリング４が弁体２の外周面に接触して弁室１１の内周面と弁体２の外周面との間を確実に封鎖するために必要な面積を確保できる大きさに設定されている。シールリング４の厚さは、シールリング４を確実に嵌合凹部２１に固定できる大きさである。
【００２４】
このため、弁室１１における通路孔１２が連通する両方の側部では、弁体２の外周面が弁室１１に設けたシールリング４の接触面２３に接触して、弁室１１の内周面と弁体２の外周面との間を封鎖する。この場合、シールリング４の接触面２３は弁体２の外周面に押されて圧縮し、それに反発して弾性力で弁体２の外周面に押圧して強固に接触する。
【００２５】
なお、バルブ本体１は、バルブ本体中央部に位置して弁室１１が形成された中央部ブロック１Ａと、バルブ本体両側部に位置して通路孔１２が形成された一対の側部ブロック１Ｂを一体に組合せ接合して構成されている。本体ブロック１Ａには弁室１１の両側部に位置して夫々嵌合凹部２１が形成され、この各嵌合凹部２１にシールリング４が夫々嵌合される。本体ブロック１Ａと一対の側部ブロック１Ｂは、各嵌合凹部２１に嵌合されたシールリング４における弁室１１とは反対側の外側面が位置する箇所を接合面（分割面）として接合され、図示ししないねじを用いて固定されている。図示しないが本体ブロック１Ａと一対の側部ブロック１Ｂの接合部にはシールリングが設けられる。この構成によれば本体ブロック１Ａと一対の側部ブロック１Ｂの固定を解除して分解して、シールリング４を嵌合凹部２１に対して取付け、取外しすることによりシールリング４を容易に着脱できる。
【００２６】
そして、図１および図２に示すように弁体２を回動して「開位置」に位置させると、弁孔１３がバルブ本体１の各通路孔１２と同じ直線上に位置して弁孔１３と各通路孔１２とが連通して液体が一方の通路孔１２から弁孔１３を通って他方の通路孔１２へ流れる。この場合、シールリング４の接触面２３は弁体２の外周面に形成される弁孔１３の開口の周囲を囲んで弁体２の外周面に接触して弁室１１の内周面と弁体２の外周面との間を封鎖し、シールリング４の孔２２が各通路孔１２と弁孔１３とを結ぶ。このため、液体を弁体２の弁孔１３の開口において弁室１１の内周面と弁体２の外周面との間に洩れることなく流すことができる。
【００２７】
また、図３に示すように弁体２を９０°回動して「閉位置」に位置させると、弁孔１３がバルブ本体１の各通路孔１２に対して直角な方向に位置して各通路孔１２から外れる。代りに弁体２の外周面が各シールリング４の接触面２３で開口する孔２２の開口を塞いで通路孔１２を流れる液体の流れを遮断する。この場合、シールリング４の接触面２３は弁体２の外周面に接触して弁室１１の内周面と弁体２の外周面との間を封鎖する。このため、通路孔１２にある液体は弁室１１の内周面と弁体２の外周面との間に洩れることなく流れが遮断される。
【００２８】
このバルブは、弁体２の外周面に沿った円弧面をなす接触面２３を有するシールリング４を、バルブ本体１の弁室１１の内周面に通路孔１２の開口を囲んで形成した嵌合凹部２１に嵌合し、このシールリング４の接触面２３を弁体２の外周面に接触させている。
【００２９】
このようにこのバルブは、弁体２の外周面に接触するシールリング４をバルブ本体１に取付ける構成であるので、シールリング４を取付けるためのスペースは、従来のようにシールリング４を弁体２に取付ける従来の場合のように制限されることなくバルブ本体１において広く確保することができる。すなわち、シールリング４はバルブ本体１において広いスペースをもって取付けることができる。このため、シールリング４は従来に比較して大型のものをバルブ本体１に取付けることができ、シールリング４の大型化に伴い弁体２に接触する接触面２３の面積も従来に比較して大幅に広くして確保することができる。これによりシールリング４は従来に比較して大きな面積で弁体２の外周面に接触して弁室１１の内周面と弁体２の外周面との間を封鎖することができる。
【００３０】
また、シールリング４はバルブ本体１に一定位置に固定して設けられるので、従来のように弁体２の回動に伴い移動することがない。このため、液体に粒体などの異物が含まれている場合に、弁体２を回転してもシールリング４自身が異物を取り込むことがない。弁体２の外周面は静止しているシールリング４の接触面２３に接触しながら回転するので液体に含まれる異物を取り込むことがない。これにより液体に含まれる異物が弁体２の外周面とシールリング４の接触面２３との間に入り込み、弁体２の外周面に対する接触面２３の面積を減少させることがない。
【００３１】
さらに、シールリング４は、弁体２が「開位置」にある場合および「閉位置」にある場合にかかわらず、常に弁室１１における通路孔１２の開口を囲む位置に設けられて弁体２の外周面に接触している。このため、シールリング４は弁体２の位置にかかわらず常に通路孔１２にある液体が、弁室１１の内周面と弁体２の外周面との間に入り込んで漏洩することを防止する。
【００３２】
従って、このバルブはシールリング４による弁室１１の内周面と弁体２の外周面との間の封鎖の信頼性を高めることができる。
【００３３】
図５ないし図７は他の実施の形態におけるバルブを示す断面図である。図５は図６のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図６および図７は夫々図５のＷ−Ｗ線に沿う断面図である。図５および図６は弁体が「開位置」にある場合を示し、図７は弁体が「閉位置」にある場合を示している。
【００３４】
この実施の形態では、バルブ本体１全体を一体物として構成している。そして、バルブ本体１に設ける各嵌合凹部２１は座ぐり加工により形成している。すなわち、嵌合凹部２１を形成するには、通路孔１２の直径より小さい長さを有して通路孔１２の直径方向に突出する座ぐり用バイトをバルブ本体１の外部から通路孔１２を通して弁室１１の内部に挿入し、座ぐり用バイトを通路孔１２の周方向に沿う円軌道で移動しながら通路孔１２の軸方向に沿ってバルブ本体１の外部へ向けて移動させる座ぐり加工を行なう。バルブ本体１を合成樹脂により形成すると、嵌合凹部２１を形成する座ぐり加工が容易である。図５ないし図７におけるバルブの構成は、バルブ本体１を一体物として構成する以外は図１ないし図３に示されるバルブの構成と同じであり、図１と同じ部分は同じ符号を付して示している。
【００３５】
なお、本発明のバルブは前述した実施の形態に限定されず、種々変形して実施することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のバルブによれば、弁体の外周面に沿った円弧面をなす接触面を有するシールリングを、バルブ本体の弁室の内周面に通路孔の開口を囲んで形成された嵌合凹部に嵌合し、このシールリングの接触面を弁体の外周面に接触させる。このため、シールリングは従来に比較して大きな面積で弁体の外周面に接触して弁室の内周面と弁体の外周面との間を封鎖することができ、また液体に含まれる異物が弁体の外周面とシールリングの接触面との間に入り込み弁体の外周面に対する接触面の面積を減少させることがない。
【００３７】
さらに、シールリングは弁体の位置にかかわらず常に弁室における通路孔の開口を囲む位置に取付けられて弁体の外周面に接触するので、弁体の位置にかかわらず常に通路孔にある液体が弁室の内周面と弁体の外周面との間に入り込んで漏洩することを防止できる。
【００３８】
従って、この発明のバルブによればシールリングによる弁室の内周面と弁体の外周面との間の封鎖の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるバルブを示す断面図。
【図２】同実施の形態におけるバルブを示す断面図。
【図３】同実施の形態におけるバルブを示す断面図。
【図４】同実施の形態のバルブにおけるシールリングと弁体との接触部を拡大して示す図。
【図５】他の実施の形態におけるバルブを示す断面図。
【図６】同実施の形態におけるバルブを示す断面図。
【図７】同実施の形態におけるバルブを示す断面図。
【図８】従来の形態におけるバルブを示す断面図。
【図９】同従来の形態のバルブにおける弁体の位置を模式的に示す断面図。
【図１０】同従来の形態のバルブにおける弁体の位置を模式的に示す断面図。
【図１１】同従来の形態におけるバルブにおけるシールリングと弁体との接触部を拡大して示す図。
【符号の説明】
１…バルブ本体
２…弁体
３…操作軸
４…シールリング
１１…弁室
１２…通路孔
１３…弁孔
１５…環状溝
１６…Ｏリング
１８…ハンドル
２１…嵌合凹部
２２…孔
２３…接触面
【図１】
2004092774.tif 000003
【図２】
2004092774.tif 000004
【図３】
2004092774.tif 000005
【図４】
2004092774.tif 000006
【図５】
2004092774.tif 000007
【図６】
2004092774.tif 000008
【図７】
2004092774.tif 000009
【図８】
2004092774.tif 000010
【図９】
2004092774.tif 000011
【図１０】
2004092774.tif 000012
【図１１】
2004092774.tif 000013