(57)【要約】【課題】流路開閉弁において、バルブをシャフトに対して容易に組み付け可能とすることで、組付工数の削減を図ると同時に品質の向上を図る。【解決手段】流路開閉弁１０において、バルブ１４における本体部３６の他端面から軸方向に突出した突部３８を設け、前記バルブ１４を前記シャフト４４へと組み付ける際、前記バルブ１４のガイド部４０をシャフト４４の溝部４８に沿って移動させ、前記突部３８を前記シャフト４４の外周面に当接するまで移動させた状態で締結ボルト５２によって連結することで、容易に組み付けることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流通する通路を有したボディと、該通路に配置され少なくとも外周面の一部が球面に形成された着座面を有し、該着座面の曲率中心から外れた軸線を有したシャフトを介して回動可能に設けられたバルブと、前記通路に設けられ前記バルブが着座するシート部材とを備える流路開閉弁において、
前記バルブには、前記着座面とは反対方向に突出し前記シャフトの外周面に当接する位置決め部を備えることを特徴とする流路開閉弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流通する流路を開閉することにより該流体の流通状態を切り換える流路開閉弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、流体の流通する流路に接続され、該流路の連通状態を切り換えることによって前記流体の流通状態を制御する流路開閉弁が知られている。この流路開閉弁は、特許文献１に開示されるように、流路を有した弁箱の内部に、断面Ｕ字状の弁体が回転自在に設けられ、該弁体は弁棒の軸中心に対して偏心した位置に連結されている。そして、弁体が流路に設けられたシートリングに当接することによって流路が閉塞され、一方、弁棒を回転させることで前記弁体が前記シートリングから離間して前記流路が開口し、前記弁体との間を通じて流体が流通することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７９３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した流路開閉弁では、弁体を弁棒に対して組み付ける際、前記弁体の支持部と前記弁棒とが偏心しているため、その位置決めが煩雑であり組付工数の増加を招くと共に、バルブの組付精度にばらつきが生じることが懸念される。
【０００５】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、バルブをシャフトに対して容易に組み付け可能とすることで、組付工数の削減を図ると同時に品質の向上を図ることが可能な流路開閉弁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】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体の流通する通路を有したボディと、通路に配置され少なくとも外周面の一部が球面に形成された着座面を有し、着座面の曲率中心から外れた軸線を有したシャフトを介して回動可能に設けられたバルブと、通路に設けられバルブが着座するシート部材とを備える流路開閉弁において、
バルブには、着座面とは反対方向に突出しシャフトの外周面に当接する位置決め部を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、外周面の一部が球面に形成された着座面を有したバルブを備えた流路開閉弁において、着座面とは反対方向に突出した位置決め部をバルブに設け、シャフトの外周面に当接させることで、着座面の曲率中心から外れたシャフトに対してバルブを容易且つ確実に位置決めして組み付けることができる。その結果、従来の流路開閉弁と比較し、組付工数の削減を図ることができると共に、組付ばらつきが防止されることで安定した組付精度が得られ品質の向上が図られる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【０００９】
すなわち、流路開閉弁を構成するバルブには、外周面の一部が球面に形成された着座面と反対方向に突出した位置決め部が設けられ、この位置決め部をシャフトの外周面に当接させるように組み付けることで、着座面の曲率中心から外れたシャフトに対してバルブを容易且つ確実に位置決めすることができる。その結果、従来の流路開閉弁と比較し、組付工数の削減を図ることができると共に、組付ばらつきが防止されることで安定した組付精度が得られ品質の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る流路開閉弁の全体断面図である。
【図２】図２Ａは、図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿った断面図であり、図２Ｂ〜図２Ｄは、図１の流路開閉弁のシャフトに対するバルブの組み付け工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る流路開閉弁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る流路開閉弁を示す。
【００１２】
この流路開閉弁１０は、図１及び図２Ａに示されるように、ボディ本体（ボディ）１２と、該ボディ本体１２の内部に回動自在に設けられるバルブ１４と、該バルブ１４の外周面に当接するバルブシート（シート部材）１６と、前記ボディ本体１２に設けられ、前記バルブ１４に対して回転駆動力を付与する駆動力伝達機構１８とを含む。
【００１３】
このボディ本体１２は、例えば、金属製材料から形成され、その一端部に流体の供給される流入口２０が形成され、その反対側となる他端部には前記流体を導出する流出口２２が設けられている。なお、ボディ本体１２において流入口２０と流出口２２とは略一直線上に設けられる。
【００１４】
この流入口２０と流出口２２との間には連通室２４が形成され、この連通室２４の内部にバルブ１４が回動自在に配設される。また、連通室２４と流入口２０との間には、流入口２０に対して拡径した装着孔２６が形成され、該装着孔２６には、バルブ１４の外周面に摺接するバルブシート１６が設けられる。
【００１５】
このバルブシート１６は、例えば、金属製材料から形成され、装着孔２６において連通室２４側（矢印Ａ１方向）にバルブ１４に当接するシート部３０を有する。シート部３０の中央には、連通孔３２が軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に貫通し、流入口２０と連通している。
【００１６】
シート部３０は、徐々に拡径するテーパ状のシート面を有し、該シート面に対してバルブ１４が当接することによって流入口２０と連通室２４との連通が遮断された弁閉状態となる。
【００１７】
バルブ１４は、半球面状に形成された着座面３４を有した略円盤状の本体部３６と、該本体部３６の外縁部から軸方向（矢印Ａ１方向）に突出した突部（位置決め部）３８と、前記突部３８と直交する方向に延在したガイド部４０とを備え、前記本体部３６の中央から径方向に偏心した位置には軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って貫通した挿通孔４２が形成される。
【００１８】
本体部３６は、軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った一端面及び他端面が、それぞれ該軸方向と直交した平面状に形成されると共に、前記他端面には、該他端面に対して直交するように突出した突部３８が形成されると共に、前記他端面に沿ってガイド部４０が形成される。
【００１９】
この突部３８は、例えば、断面略矩形状に形成され、本体部３６の中心に対して径方向外側へと偏心し、本体部３６の他端面に対して軸方向（矢印Ａ１方向）に所定高さだけ突出して形成されると共に、前記本体部３６の中心側となる突部３８の内壁面３８ａ（図１参照）が前記軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）と略平行な平面状に形成される。そして、突部３８の内壁面３８ａが後述するシャフト４４の外周面に当接するようにすることで、シャフト４４に対するバルブ１４の位置決めがなされる。
【００２０】
ガイド部４０は、図２Ａに示されるように、本体部３６の他端面に対して所定高さだけ突出し、突部３８に対して直交し、且つ、前記本体部３６の中央を通るように一直線状に形成されると共に、挿通孔４２が貫通している。すなわち、ガイド部４０は、突部３８から該突部３８の反対方向となる本体部３６の外縁部まで延在している（図２Ｂ参照）。
【００２１】
着座面３４は、図１及び図２Ａに示されるように、本体部３６の外周面に形成され、一端面から他端面に向かって徐々に拡径するように球面状に形成される。そして、着座面３４がバルブシート１６のシート部３０に当接（着座）することによって弁閉状態となる。
【００２２】
駆動力伝達機構１８は、バルブ１４の連結されるシャフト４４を有し、該シャフト４４の端部にはギア機構を介して駆動源（図示せず）が接続される。そして、駆動源の駆動作用下にギア機構を介して駆動力がシャフト４４へと伝達され、該シャフト４４がバルブ１４と共に所定角度だけ回動する。なお、駆動源は、例えば、通電作用下に回転駆動するステッピングモータやロータリーアクチュエータからなる。
【００２３】
シャフト４４は、その両端部がボディ本体１２に対して回転自在に支持されると共に、バルブ１４の装着される部位には平面状に切り欠かれた平坦部４６が形成される。この平坦部４６は、シャフト４４の軸線と略直交するように形成され、その略中央部には該平坦部４６からさらに窪んだ溝部４８（図２Ａ参照）が形成される。溝部４８は、断面矩形状でシャフト４４の軸線と直交する方向（図１中、矢印Ｂ方向）に一直線状に形成され、その断面形状がバルブ１４におけるガイド部４０の断面形状と対応するように形成される。
【００２４】
そして、バルブ１４のガイド部４０をシャフト４４の軸線と略直交する方向（矢印Ｂ方向）に沿って溝部４８へと挿入されることで、前記シャフト４４に対してバルブ１４が所定位置へと位置決めされる。すなわち、バルブ１４におけるガイド部４０、シャフト４４における溝部４８は、前記バルブ１４と前記シャフト４４とを該シャフト４４の軸方向（矢印Ｃ方向）において相対的に位置決めするための位置決め手段として機能する。
【００２５】
詳細には、ガイド部４０及び溝部４８は、シャフト４４の軸方向（図２Ａ中、矢印Ｃ方向）におけるバルブ１４の取付位置を決める目的で設けられている。
【００２６】
また、溝部４８には、シャフト４４の軸方向と直交方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に貫通したねじ孔５０が形成され、該ねじ孔５０はシャフト４４の軸中心に対して若干だけ偏心している（図１参照）。そして、バルブ１４をシャフト４４の平坦部４６へと当接させた状態で、挿通孔４２に挿通された締結ボルト５２をねじ孔５０へと螺合させることで前記バルブ１４が前記シャフト４４に対して固定される。
【００２７】
本発明の実施の形態に係る流路開閉弁１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、シャフト４４に対するバルブ１４の組み付け方法について図１〜図２Ｄを参照しながら説明する。なお、ボディ本体１２の連通室２４内にシャフト４４が挿入された状態を初期位置として説明する。
【００２８】
先ず、上述した初期位置において、図２Ｂに示されるように、平坦部４６がバルブシート１６に正対した状態から所定角度だけシャフト４４を反時計回り（矢印Ｄ１方向）に回動させる。
【００２９】
次に、図２Ｂに示されるように、連通室２４内にバルブ１４を挿入し、シャフト４４に対してバルブシート１６側とは反対側に配置し、且つ、その突部３８が前記シャフト４４とは反対側となるように配置すると共に、前記バルブ１４の他端面と前記シャフト４４の平坦部４６が略一直線状となるように配置する。
【００３０】
そして、バルブ１４をシャフト４４側に向かって移動させ、そのガイド部４０を溝部４８へと挿入していくことで、前記ガイド部４０が前記溝部４８に沿って略水平方向に案内される。これにより、前記シャフト４４の軸方向（図２Ａ中、矢印Ｃ方向）における位置決めがなされる。さらにバルブ１４をシャフト４４側へと移動させることで、図２Ｃに示されるように、突部３８の内壁面３８ａがシャフト４４の外周面に当接することでさらなる移動が規制され、シャフト４４の軸方向と直交方向（矢印Ｂ方向）におけるバルブ１４の位置決めがなされる。
【００３１】
すなわち、バルブ１４が、ガイド部４０によってシャフト４４の軸方向（図２Ａ中、矢印Ｃ方向）における位置決めがなされ、且つ、突部３８によって前記シャフト４４の軸方向と直交する方向（矢印Ｂ方向）での位置決めのなされた仮組み状態となる。
【００３２】
次に、このようにバルブ１４がシャフト４４に対して位置決めされ仮組みされた状態で、図２Ｄに示されるように、前記シャフト４４を時計回り（矢印Ｄ２方向）に所定角度だけ回動させ、前記バルブ１４の着座面３４をバルブシート１６のシート部３０に対して当接させる。すなわち、バルブ１４の軸線とバルブシート１６の軸線とが一直線状となる弁閉位置までシャフト４４を回動させる。
【００３３】
これにより、バルブ１４は、半球面状に形成された着座面３４とテーパ状に形成されたシート部３０との当接作用下に仮組みされているシャフト４４に対して移動することで、前記シャフト４４に対する調芯（位置調整）がなされる。換言すれば、バルブ１４はシャフト４４に対して位置決めされているのみで固定がなされていない状態であるため、バルブシート１６との接触作用下に押圧され移動することで自動的に所定の組付位置へと移動する。
【００３４】
最後に、バルブシート１６に対するバルブ１４の調芯がなされた状態で、図１に示されるように、前記バルブシート１６の連通孔３２を通じてバルブ１４の挿通孔４２、シャフト４４のねじ孔５０に締結ボルト５２を挿入して螺合することで前記バルブ１４が前記シャフト４４の平坦部４６に対して締結され確実に固定される。
【００３５】
このように、バルブ１４における本体部３６の外縁部から軸方向（矢印Ａ１方向）に突出した突部３８を設けると共に、前記突部３８とは直交方向（矢印Ｂ方向）に延在したガイド部４０を設ける構成とすることで、シャフト４４に対してバルブ１４を組み付ける際、シャフト４４の溝部４８に対してガイド部４０を挿入して該シャフト４４の軸方向におけるバルブ１４の位置決めを行うことができ、しかも、突部３８の内壁面３８ａを前記シャフト４４の外周面へと当接させることで、前記シャフト４４の軸線と直交方向における位置決めを行うことが可能となる。
【００３６】
その結果、弁棒に対して弁体をその都度位置合わせして組み付けていた従来の流路開閉弁と比較し、組み付けが容易となるため組付工数の削減を図ることが可能となると共に、組付ばらつきが防止され安定した組付精度が得られることで品質の向上を図ることができる。
【００３７】
次に、上述したようにシャフト４４及びバルブ１４の組み付けられた流路開閉弁１０の動作について説明する。なお、ここでは、図１に示されるように、バルブ１４がバルブシート１６のシート部３０に着座し、流入口２０と流出口２２との間の流路が前記バルブ１４によって遮断された弁閉状態を初期位置として説明する。
【００３８】
上述した流路開閉弁１０の初期位置においては、バルブ１４の着座面３４がバルブシート１６のシート部３０に当接しているため、流入口２０に供給されている流体の連通室２４側（矢印Ａ１方向）への流通が遮断されている。
【００３９】
次に、このような弁閉状態から、図示しない駆動源の駆動作用下にシャフト４４が反時計回り（矢印Ｄ１方向）に回動することで、該シャフト４４に連結されたバルブ１４が所定角度だけ回転し、前記バルブ１４の着座面３４がバルブシート１６のシート部３０から離間し始める。
【００４０】
このように、バルブ１４の着座面３４がシート部３０から離間することによって弁開状態となり、流入口２０に供給された流体がバルブシート１６の連通孔３２を通じて連通室２４内へと導入される。
【００４１】
そして、図示しない駆動源の駆動作用下にさらにバルブ１４を回動させることにより、該バルブ１４がバルブシート１６からさらに離間していき、前記バルブ１４が初期位置から、例えば、約９０°回転した状態で完全な弁開状態となる。このような弁開状態において、流入口２０に供給された流体が、バルブシート１６の連通孔３２、連通室２４を通じて流出口２２へと流通して下流側へと導出される。
【００４２】
一方、上述した弁開状態から弁閉状態とする場合には、図示しない駆動源の駆動作用下にシャフト４４を反対方向（矢印Ｄ２方向）へ回動させることで、バルブ１４がバルブシート１６側に向かって回動し始め、その着座面３４がバルブシート１６のシート部３０へと接触し始める。そして、シャフト４４がさらに回動することで、バルブ１４の着座面３４がシート部３０へと完全に当接することで、流入口２０と流出口２２との連通が遮断された弁閉状態となる。
【００４３】
この際、バルブ１４は、シャフト４４に対して組み付ける際、バルブシート１６に対する調芯がなされているため、前記バルブ１４の着座面３４を前記バルブシート１６のシート部３０に対して確実に密着させ流体の漏出を防止した状態とすることができる。
【００４４】
なお、本発明に係る流路開閉弁は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４５】
１０…流路開閉弁                    １２…ボディ本体
１４…バルブ                        １６…バルブシート
２４…連通室                        ３０…シート部
３４…着座面                        ３６…本体部
３８…突部                          ４０…ガイド部
４４…シャフト                      ４６…平坦部
４８…溝部                          ５２…締結ボルト
【図１】
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【図２】
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