(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディに設けられた流路と、
前記流路に設けられた弁座と、
前記弁座に対応して設けられた弁体と、
前記弁体を前記弁座に対して当接又は離間させるために前記流路と交差する軸線方向へ往復動可能に設けられた弁軸と、
前記弁軸を往復動させるために回転操作されるハンドルと
を備え、前記ハンドルにより前記弁軸を往動させて前記弁体を前記弁座に当接させることにより閉弁し、前記ハンドルにより前記弁軸を復動させて前記弁体を前記弁座から離間させることにより開弁するように構成した手動弁において、
前記ハンドルと一体回転可能に設けられ、前記弁軸と軸線が交差する作動軸と、
前記弁軸と前記作動軸との間に設けられ、前記作動軸の回転を前記弁軸の軸線方向への移動に変換するための変換機構と
を備えた手動弁において、
前記変換機構は、前記作動軸と一体回転可能に設けられた第１笠歯車と、前記弁軸上に設けられ、前記第１笠歯車に噛み合う第２笠歯車と、前記第２笠歯車と一体回転可能に設けられ、所定のカム面を含むカムと、前記弁軸にて前記カム面に係合可能に設けられたベアリングとを備え、前記作動軸と共に前記第１笠歯車、前記第２笠歯車及び前記カムを回転させ、前記カム面と前記ベアリングとを係合させて前記弁軸をその軸線方向へ往復動させるように構成したことを特徴とする手動弁。
【請求項２】
請求項１に記載の手動弁において、
前記弁軸、前記作動軸及び前記変換機構を、前記弁軸を中心に前記ボディに対して一体回転させるための回転機構を備えたことを特徴とする手動弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハンドルを手で操作して開閉動作させる手動弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の手動弁として、図１０，１１に示すように、工場の配管設備で、主配管１０１から分岐した分岐管１０２に取り付けられる手動弁１００がある。この手動弁１００は、ボディ１１０に一体に設けられた一対の管継手１１１，１１２と、ボディ１１０にナット１２１，１２２で一体的に締め付けられたホルダ１２０と、ホルダ１２０の先端に設けられたハンドル１３０とを備える。この手動弁１００は、一方の管継手１１１が、分岐管１０２に設けられた相手側の管継手１０３に接続されることにより、分岐管１０２に支持される。
【０００３】
図１２に、この手動弁１００の一部を破断して示す。ボディ１１０には、流路１１３が設けられ、流路１１３の途中には、弁座１１４が設けられる。弁座１１４に対応して設けられる弁体としてのダイアフラム１１５は、その周囲がボディ１１０とホルダ１２０との間に挟まれて固定される。ホルダ１２０の内部には、流路１１３が延びる方向と直交する方向へ延びる弁軸１２３が組み付けられる。弁軸１２３の基端には、ダイアフラム１１５に当接可能なフランジ１２４が設けられる。このフランジ１２４には、弁軸１２３を付勢するバネ１２５が設けられる。弁軸１２３の先端には、ハンドル１３０が連結される。
【０００４】
そして、図１０〜１２に示すハンドル１３０の状態では、弁軸１２３のフランジ１２４がダイアフラム１１５から離れ、ダイアフラム１１５が弁座１１４から離れて流路１１３が開かれる。この状態から、ハンドル１３０を手で９０°回転させることにより、弁軸１２３がその軸線方向へバネ１２５に抗して移動し、ダイアフラム１１５が押圧されて弁座１１４に接することで流路１１３が閉じられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の手動弁１００では、図１０，１１に示す取付状態において、ホルダ１２０が主配管１０１と平行をなし、そのホルダ１２０の先端にハンドル１３０が位置する。このため、ハンドル１３０を上から操作する作業者にとっては、ハンドル１３０が床面近くで横向きとなり、操作に不便を生じることがあり、ハンドル１３０の操作状態を確認するのに不便を生じることもあった。
【０００６】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、弁軸とは異なる軸線上でハンドルを回転可能にすることで、ハンドルの操作性の向上を図ることを可能にした手動弁を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ボディに設けられた流路と、流路に設けられた弁座と、弁座に対応して設けられた弁体と、弁体を弁座に対して当接又は離間させるために流路と交差する軸線方向へ往復動可能に設けられた弁軸と、弁軸を往復動させるために回転操作されるハンドルとを備え、ハンドルにより弁軸を往動させて弁体を弁座に当接させることにより閉弁し、ハンドルにより弁軸を復動させて弁体を弁座から離間させることにより開弁するように構成した手動弁において、ハンドルと一体回転可能に設けられ、弁軸と軸線が交差する作動軸と、弁軸と作動軸との間に設けられ、作動軸の回転を弁軸の軸線方向への移動に変換するための変換機構とを備えた手動弁において、変換機構は、作動軸と一体回転可能に設けられた第１笠歯車と、弁軸上に設けられ、第１笠歯車に噛み合う第２笠歯車と、第２笠歯車と一体回転可能に設けられ、所定のカム面を含むカムと、弁軸にてカム面に係合可能に設けられたベアリングとを備え、作動軸と共に第１笠歯車、第２笠歯車及びカムを回転させ、カム面とベアリングとを係合させて弁軸をその軸線方向へ往復動させるように構成したことを趣旨とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、ハンドルと共に作動軸を回転させることにより、その回転が変換機構により弁軸の軸線方向への移動に変換され、これにより弁体が弁座に対して当接又は離間し、手動弁が閉弁又は開弁する。この変換機構は、第１笠歯車、第２笠歯車、カム及びベアリング等により構成が特定される。ここで、ハンドルと一体回転可能な作動軸が、弁軸と軸線が交差する状態で設けられるので、弁軸と異なる軸線上でハンドルを回転させることになり、弁軸と同軸上で回転させるハンドルとは異なる向きでハンドルが回転操作される。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、弁軸、作動軸及び変換機構を、弁軸を中心にボディに対して一体回転させるための回転機構を備えたことを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、回転機構により、弁軸、作動軸及び変換機構が、弁軸を中心にボディに対して一体回転可能となることから、その回転に伴いハンドルの向きの変更が可能となる。
【００１５】
（第１の参考例）
以下、本発明の手動弁を具体化した第１の参考例を図面を参照にして詳細に説明する。図１に、本参考例である手動弁１の側面図を示す。また、図２は、同じく手動弁１の開状態の平面図であり、図３は閉状態のハンドル部分を示す平面図である。この手動弁１は、例えば、床面１０に沿って水平に配置された主配管１１から、装置（図示しない）へ向けて直角に分岐する分岐管１２に取り付けられて使用される。
【００１６】
手動弁１は、図１に示すように、弁本体部２と、変換機構部３と、ハンドル４とを備える。弁本体部２は、従来の技術の欄で説明した手動弁１００とほぼ同様の構成であり、一対の管継手２２，２３が一体に設けられたボディ２０と、ボディ２０にナット２４，２５で一体的に締め付けられたホルダ３０とを備える。この手動弁１は、一方の管継手２３が、分岐管１２に設けられた相手側の管継手１３に接続されることにより、分岐管１２に支持される。
【００１７】
ハンドル４は、図２，３に示すように、その平面形が略菱形であり、上面に開閉のための回転方向が矢印で表示されている。そして、変換機構部３はカバー３４とキャップ３５を含み、カバー３４の上面には、ハンドル４の短径より外側で長径より内側に、ホルダ３０と平行に２ヶ所の「ＯＰＥＮ」が、そして、ホルダ３０に垂直に２ヶ所の「ＣＬＯＳＥ」が表示されている。そのため、ハンドル４の長径がホルダ３０と平行になった開状態では「ＯＰＥＮ」のみが見え（図２参照）、ハンドル４の長径がホルダ３０と垂直になった閉状態では「ＣＬＯＳＥ」のみが見える（図３参照）。このように、ハンドル４の方向によっていずれかが見えるようになっているので、その時の手動弁１の開閉状態が一目でわかる。
【００１８】
次に、手動弁１の断面図を図４に示す。図４は、手動弁１の弁軸２１が縦方向になるように配置したものであり、図１に示す状態から９０°回転して示してある。手動弁１のボディ２０には、管継手２２，２３から外部へ開口する２つのポート２６，２７が設けられ、それらを連通する流路２８の途中には弁座２９が設けられる。弁座２９に対応して設けられる弁体としてのダイアフラム３１は、その周囲がボディ２０とホルダ３０との間に挟まれて固定される。ホルダ３０の内部には、流路２８が延びる方向と直交する方向へ延びる弁軸２１が設けられる。弁軸２１の基端には、ダイアフラム３１に当接可能なフランジ３２が設けられる。このフランジ３２には、弁軸２１を付勢するバネ３３が組み付けられる。
【００１９】
ホルダ３０のバネ３３より先端部側には変換機構５が設けられている。変換機構部３は、カバー３４とキャップ３５と変換機構５とを含む。ホルダ３０の内部には弁軸２１の摺動を助けるスラスト軸受３６が設けられ、カバー３４とホルダ３０とはネジ３７で抜け止めされている。ハンドル４の内部には、略円柱状のリンク４１が、ハンドル４にネジ４２で固定されて設けられる。さらに、リンク４１は、カバー３４に対し、Ｏリング３８及びＣ型止め輪３９を介して回転可能に保持される。リンク４１の軸中心には作動軸５０が固定され、その作動軸５０は、弁軸２１の軸線と直交して、弁軸２１及びホルダ３０を貫通している。弁軸２１に設けられて作動軸５０を貫通させる貫通孔４３は、作動軸５０の径に比べて弁軸２１の軸方向に長い長円筒形状にされている。
【００２０】
変換機構５は、その斜視図を図５に示すように、略半円形状の一対のカム５１，５２が弁軸２１を挟んで設けられる。カム５１，５２は、作動軸５０と２本の連結棒５３，５４とによってリンク４１に固定され、一体回転可能に設けられる。一対のカム５１、５２にはそれぞれ同一形状のカム面５５，５６が設けられる。弁軸２１の先端部には、カム面５５，５６に係合可能な一対のベアリング５７，５８が、ベアリング軸５９を中心に回転可能に支持される。
【００２１】
それぞれのカム５１，５２のカム面５５，５６は第１カム面５５ａ，５６ａと第２カム面５５ｂ，５６ｂとを含む連続した曲面で構成される。第１カム面５５ａ，５６ａは、回転軸である作動軸５０からの距離が遠く、ベアリング５７，５８が係合したとき開弁状態となる開弁カム面であり、第２カム面５５ｂ，５６ｂは、作動軸５０からの距離が近く、閉弁カム面である。
【００２２】
次に、上記のように構成された手動弁１の動作を図６，７の断面図に従い説明する。図４及び図６において、ハンドル４の長径が弁軸２１と平行になった状態であり、弁軸２１のフランジ３２がダイアフラム３１から離れ、ダイアフラム３１が弁座２９から離れて流路２８が開かれている。このとき、図６に示すように、ベアリング５７は、カム５１のカム面５５のうち第１カム面５５ａに係合している。これにより、ベアリング５７及びベアリング軸５９と共に弁軸２１が上方へ押し上げられる。
【００２３】
ここで、ハンドル４を手で９０°回転させると、リンク４１を介して作動軸５０が９０°回転する。そのため、作動軸５０及びリンク４１に固定されたカム５１，５２も、９０°回転して、図７に示すように、ベアリング５７が、カム５１のカム面５５の第２カム面５５ｂに係合する。従って、ベアリング５７及びベアリング軸５９と共に、弁軸２１が、バネ３３の付勢力によって押し下げられ、フランジ３２がダイアフラム３１を下方へ押しつける。これにより、ダイアフラム３１が弁座２９に当接して流路２８が閉じられ、閉弁する。図７の状態から、ハンドル４を逆に９０°回転させると、図６の状態に戻り、開弁する。
【００２４】
以上説明したようにこの参考例の手動弁１によれば、ハンドル４と共に作動軸５０を回転させることにより、カム５１，５２が回転される。この回転により、ベアリング５７を介して弁軸２１がその軸線方向へ移動され、これによりダイアフラム３１が弁座２９に対して当接又は離間し、手動弁１が閉弁又は開弁する。ここで、ハンドル４と一体回転可能な作動軸５０が、弁軸２１と軸線が直交する状態で設けられるので、弁軸２１と異なる軸線上でハンドル４を回転させることになり、従来の手動弁１００での弁軸１２３と同軸上で回転させていたハンドル１３０とは異なる向きでハンドル４が回転操作される。このため、ハンドル４の操作性を向上させることができる。すなわち、ハンドル４を上から操作する作業者にとって、ハンドル４が床面１０の近くでも上向きとなることから、操作がしやすくなる。また、ケース３４に付された「ＯＰＥＮ」「ＣＬＯＳＥ」の文字を作業者が上から視認することができ、ハンドル４の操作状態を容易に確認することができる。
【００２５】
（第２の参考例）
次に、本発明を具体化した第２の参考例である手動弁６０を、図８の断面図に従って説明する。この手動弁６０は、第１の参考例の手動弁１（図４参照）のホルダ３０の構成が変更されたのみであり、その他の部分については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２６】
この手動弁６０は、手動弁１のホルダ３０がホルダ６１とスリーブ６２との２つの部材に分割されたものであり、スリーブ６２は、ネジ３７を介してカバー３４と一体的に設けられる。図８に示すように、ネジ３７を周溝６４に締め付けることにより、ケース３４、スリーブ６２等がホルダ６１に固定される。
【００２７】
手動弁６０は、ネジ３７を緩めることにより、スリーブ６２とホルダ６１との間で相対回転が許容される。これによって、ケース３４、スリーブ６２、ハンドル４、変換機構５及び弁軸２１を一体として、弁軸２１の軸心を中心に回転させることができ、ハンドル４の向きを変えることができる。ハンドル４の向きを変えた状態で、ネジ３７を周溝６４に締め付ければ、再びハンドル４の位置を固定することができる。ここで、第１の参考例の手動弁１におけるホルダ３０を、ホルダ６１とスリーブ６２とに分割して、それらの間で相対回転可能にした構成が、請求項２に記載の回転機構に相当する。
【００２８】
以上説明したように第２の参考例の手動弁６０によれば、弁軸２１、変換機構５、スリーブ６２、ケース３４及びハンドル４がボディ２０に対して一体となって回転するので、ハンドル４の向きを自由に変えられる。このため、第１の参考例に対して、ハンドル４の操作性を更に向上させることができる。
【００２９】
（実施の形態）
次に、本発明を具体化した実施の形態である手動弁７０を、図９の断面図に従い説明する。この手動弁７０は、第１の参考例の手動弁１（図４参照）の変換機構５の構成が変更されたものである。手動弁１と同じ部分については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００３０】
手動弁７０においては、リンク４１の先端部には第１笠歯車７１が設けられる。この実施の形態では、リンク４１が作動軸として機能する。また、弁軸７２上には、この第１笠歯車７１と噛み合う第２笠歯車７３が設けられる。同じく弁軸７２上には、第２笠歯車７３に重ねられて、螺旋状のカム面７４を有する略円筒状のカム７５が設けられる。第２笠歯車７３とカム７５とは、２本の連結ピン７６，７７により、一体回転可能に連結される。弁軸７２の先端部には、カム面７４に係合可能な一対のベアリング７８，７９が、ベアリング軸８０を中心に回転可能に支持される。
【００３１】
リンク４１とハンドル４との間には、Ｏリング８１が設けられる。ハンドル４は、ネジ８２によりリンク４１に固定されている。略円筒状のホルダ９１の先端部には、カバー３４が固定される。ホルダ９１の先端部には、第２笠歯車７３との間にベアリング９３が設けられている。また、ベアリング９３の内側に、弁軸７２を貫通して回り止め用のストッパ９４が設けられる。
【００３２】
次に、上記のように構成された手動弁７０の動作を説明する。図９は、手動弁７０の開弁状態を示し、ハンドル４の長径が弁軸７２と平行になっている。ここで、ハンドル４を手で操作して９０°回転させると、第１笠歯車７１が９０°回転し、第１笠歯車７１に噛み合っている第２笠歯車７３も所定量回転する。カム７５は、第２笠歯車７３に連結されているので、第２笠歯車７３と同様に回転し、カム７５の螺旋状のカム面７４の低い部分がベアリング７８，７９と係合する。これにより、ベアリング７８，７９及びベアリング軸８０と共に弁軸７２が、バネ３３の付勢力によって、下方へ押し下げられ、ダイアフラム３１が弁座２９に当接して閉弁される。このとき、第２笠歯車７３の回転は、ベアリング９３によってスムーズに行われる。また、弁軸７２は、ストッパ９４により回り止めされた状態でホルダ９１に連結されている。
【００３３】
以上説明したようにこの実施の形態の手動弁７０によれば、ハンドル４と共に第１笠歯車７１を回転させることにより、その回転が第２笠歯車７３とカム７５を介して、ベアリング７８，７９の弁軸７２の軸線方向への移動に変換される。これによりダイアフラム３１が弁座２９に対して当接又は離間し、手動弁７０が閉弁又は開弁する。ここで、ハンドル４の中心軸であるリンク４１が、弁軸７２と軸線が直交する状態で設けられるので、弁軸７２と異なる軸線上でハンドル４を回転させることになり、従来の手動弁１００での弁軸１２３と同軸上で回転させていたハンドル１３０とは異なる向きでハンドル４が回転操作される。このため、ハンドル４の操作性を向上させることができる。
【００３４】
尚、この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して実施することもできる。
例えば、前記実施の形態では弁軸２１，７２と作動軸５０，４１とを直交するとしたが、カム面の形状等を変更して、斜めに交差させることもできる。
【００３５】
上記請求項１に記載の発明の構成によれば、ハンドルと一体回転可能な作動軸が、弁軸と軸線が交差する状態で設けられるので、弁軸と異なる軸線上でハンドルを回転させることになり、弁軸と同軸上で回転させる従来のハンドルとは異なる向きでハンドルが回転操作される。ここで、作動軸の回転を弁軸の軸線方向への移動に変換するための変換機構は、第１笠歯車、第２笠歯車、カム及びベアリング等により構成が特定される。このため、ハンドルの操作性を向上させることができるという効果を発揮する。
【００３８】
上記請求項２に記載の発明の構成によれば、回転機構により、ハンドルの向きの変更が可能になるので、請求項１に記載の発明の効果に対して、ハンドルの操作性をさらに向上させることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の参考例に係る手動弁を示す側面図である。
【図２】  同じく、手動弁の平面図である。
【図３】  同じく、手動弁のハンドル部分の平面図である。
【図４】  同じく、手動弁の断面図である。
【図５】  同じく、手動弁の変換機構を示す斜視図である。
【図６】  同じく、手動弁の断面図である。
【図７】  同じく、手動弁の断面図である。
【図８】  第２の参考例に係る手動弁を示す断面図である。
【図９】  実施の形態に係る手動弁を示す断面図である。
【図１０】  従来の手動弁の側面図である。
【図１１】  従来の手動弁の平面図である。
【図１２】  従来の手動弁の部分断面図である。
【符号の説明】
１      手動弁
４      ハンドル
５      変換機構
２０    ボディ
２１    弁軸
２８    流路
２９    弁座
３１    ダイアフラム
４１    リンク
５０    作動軸
５１    カム
５２    カム
５５    カム面
５６    カム面
５７    ベアリング
５８    ベアリング
６０    手動弁
７０    手動弁
７１    第１笠歯車
７２    弁軸
７３    第２笠歯車
７４    カム面
７５    カム
７８    ベアリング
７９    ベアリング
【図１】
0004707891.tif 000002
【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】
0004707891.tif 000011
【図１１】
0004707891.tif 000012
【図１２】
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