(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側に流体通路を設けた弁箱内にボールを回転可能に組み込み、弁箱内のボールを挟む両側で流体通路の端部の位置にボールが摺接するバルブシート構造を設け、弁箱外部からのボールの回動操作で両流体通路の連通を開閉するようにしたボールバルブのシート構造において、
上記バルブシート構造が、ボールが摺接するソフトシートと、同じくボールが摺接する低摩擦の樹脂製バックアップリングの二重構造に形成され、前記ソフトシートがスプリングでボールに圧接する弾性が付勢され、バックアップリングがソフトシートの内周側又は外周側に位置し、弁箱に対して固定となるシートリング座に固定されていることを特徴とするボールバルブのシート構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボールバルブにおいてボールと両側流体通路の間をシールするためのシート構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、ボールバルブの基本的な構造の一例を示し、両側に流体通路１、１を設けた弁箱２内にボール（弁体）３を回転可能に組み込み、弁箱２の上部に外部からボール３を回動するためのステム４を設け、弁箱２内のボール３を挟む両側で流体通路１、１の端部の位置に、ボール３と両側流体通路１、１の間をシールするため、ボール３が摺接するバルブシート構造５を設け、弁箱２の外部からステム４でボール３を回動操作することにより両流体通路１、１の連通を開閉する構造になっている。
【０００３】
図４乃至図６は、上記のようなボールバルブにおける従来のバルブシート構造５を示し、図４の例は、弁箱２に対して固定配置となるシートホルダー６の端面に設けた凹溝７に、ボール３が摺接するバルブシート８を組み込み、シートホルダー６の端面で内周の位置に金属製のシートリング座９を一体に形成した構造になっている。
【０００４】
図５の例は、弁箱２に対して固定配置となるシートホルダー６の端面に設けた凹溝７に、ボール３が摺接するバルブシート８を組み込み、シートホルダー６の端面で内周の位置に別体となる金属製のシートリング座１０又はメタルシートを設けた構造になっている。
【０００５】
又、図６の例は、上記金属製のシートリング座１０がシートホルダー６に一体に形成されたものを示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ボールバルブがフローティングタイプである場合、上記従来のバルブシート構造５において、バルブシート８がゴム製のソフトシートであると、高圧に使用した場合、流体圧力によりボール３が押されて下流側へ移動し、これによってバルブシート８が変形し、トルクの異常上昇、操作不良の原因になるという問題がある。
【０００７】
また、弁箱２に対して固定配置となる金属製のシートリング座９、１０又はメタルシートは、ボール３の移動時のバックアップリングの役目を兼ねているため、図７のように、流体圧力によりボール３がこのシートリング座１０又はメタルシートに接触すると、ボール３に傷がつき、シート漏れなどの様々なトラブルの原因になり、グリースの併用と定期的な保守管理が必要になる。
【０００８】
更に、上記のような高圧での使用によるトラブルの発生を防ぐため、ボールバルブに、流体圧力によるボールの移動を少なくするトラニオンタイプの採用が考えられるが、トラニオンタイプのボールバルブは、構造が複雑となってコストが高くつくことになり、経済的な面から採用が困難な場合が多々発生する。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、ボールに流体圧力が作用してもその移動量を軽減し、トルクの異常上昇、操作不良の発生を防止することができ、ボールバルブがフローティングタイプであっても、シール性の優れたボールバルブのシート構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、この発明は、両側に流体通路を設けた弁箱内にボールを回転可能に組み込み、弁箱内のボールを挟む両側で流体通路の端部の位置にボールが摺接するバルブシート構造を設け、弁箱外部からのボールの回動操作で両流体通路の連通を開閉するようにしたボールバルブのシート構造において、上記バルブシート構造が、ボールが摺接するソフトシートと、同じくボールが摺接する低摩擦の樹脂製バックアップリングの二重構造に形成され、前記ソフトシートがスプリングでボールに圧接する弾性が付勢され、バックアップリングがソフトシートの内周側又は外周側に位置し、弁箱に対して固定となるシートリング座に固定されている構成を採用したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１３】
ボールバルブの基本的な構造の一例は、図３に示した通りであり、図３と同一部分には同一符号を付して説明に代え、図１と図２は、このようなボールバルブにおけるシート構造の具体的な例を示している。
【００１４】
図１に示す第１の例のシート構造５は、弁箱に対して固定配置となるシートホルダー６の端面に環状の凹溝７を設け、この凹溝７内に、ボール３が摺接するソフトシート２１を組み込み、シートホルダー６の端面でソフトシート２１の内周側の位置に、ボール３と接触しないようにシートリング座２２を設け、このシートリング座２２に、先端がボール３と接触する別体のバックアップリング２３を取り付け、上記ソフトシート２１に、背面側からスプリング２４でボール３に圧接する弾性を付勢している。
【００１５】
図２に示す第２の例のシート構造５は、バックアップリング２３を、ソフトシート２１とシートリング座２２の間に、ソフトシート２１と重なり合う状態で配置したものである。
【００１６】
上記第１及び第２の例において、ソフトシート２１は、金属リングの外周にゴムを焼き付けして形成され、バックアップリング２３が、低摩擦の樹脂、例えばフッ素樹脂を用いて形成されている。
【００１７】
なお、図示の例では、流体通路１、１を形成するスリーブパイプ２５の端部に別体のシートホルダー６を取り付け、スリーブパイプ２５とシートホルダー６の嵌合面間をＯリング２６でシールした構造を示したが、シートホルダー６は、スリーブパイプ２５や弁箱２に一体的に設けるようにしてもよい。
【００１８】
また、バックアップリング２３は、ソフトシート２１の内側に配置した例を図示したが、バックアップリング２３をソフトシート２１の外周側に配置した構造を採用してもよい。
【００１９】
この発明のシート構造は、上記のような構成であり、ソフトシート２１がスプリング２４での押圧でボール３に常時摺接しているので、シール性、耐ダスト性に優れ、弁箱２に対して固定配置の関係となるバックアップリング２３で流体圧力によるボール３の移動を抑え、このバックアップリング２３はフッ素樹脂を用いて形成されているので、ボール３に傷が付きにくいと共に、低摩擦性に優れ、ボール３の回動操作に対するトルクの異常上昇を防止することができる。
【００２０】
また、バックアップリング２３によりボール３の移動を抑えることで、ソフトシート２１の大きな変形の発生を防ぐことができ、シール性、トルクの異常上昇の対策に優れたゴム製ソフトシート２１を採用しても何ら支障がない。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、ボールバルブのバルブシート構造を、ボールが摺接するソフトシートと低摩擦の樹脂製バックアップリングの二重構造にしたので、シール性、耐ダスト性に優れ、バックアップリングで流体圧力によるボールの移動を抑え、ボールに傷が付きにくいと共に、低摩擦性によってグリースの併用を不要にし、ボールの回動操作に対するトルクの異常上昇を防止することができ、ボールバルブの様々なトラブル防止やコストダウン及びメンテナンスの省略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シート構造の第１の例を示す要部の縦断面図
【図２】シート構造の第２の例を示す要部の縦断面図
【図３】ボールバルブの基本的な構造の一例を示す縦断面図
【図４】従来のシート構造の第１の例を示す要部の縦断面図
【図５】従来のシート構造の第２の例を示す要部の縦断面図
【図６】従来のシート構造の第３の例を示す要部の縦断面図
【図７】従来のシート構造の第３の例を示す要部のボール移動状態の縦断面図
【符号の説明】
１    流体通路
２    弁箱
３    ボール
５    シート構造
６    シートホルダー
２１  ソフトシート
２２  シートリング座
２３  バックアップリング
２４  スプリング
【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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