(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱内に水平な弁棒の軸心回りに回動して全閉位置と全開位置とにわたって揺動する弁体を設け、弁棒に軸心回りに揺動するアームを設け、アームの一端側に弁体の全開方向への揺動にともなって揺動方向へ下り勾配となるレールを所定角度で設け、レールに自重で移動するカウンターウェイトを設けた逆止弁において、アームの弁棒を介した他端側にオイルダンパ装置を設け、オイルダンパ装置は一側を固定部材に接続し、他側をアームの他端側に弁棒の軸心から接続位置までの距離を変更可能に接続したことを特徴とするカウンターウェイト機構を有する逆止弁の緩衝装置。
【請求項２】
弁体の全閉時にカウンターウェイトを受け止めるための衝撃緩和装置をレールの一端側に設け、衝撃緩和装置をカウンターウェイトの移動方向に出退して位置調整可能に形成したことを特徴とする請求項１に記載のカウンターウェイト機構を有する逆止弁の緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、カウンターウェイト機構を有する逆止弁の緩衝装置に関し、少流量時あるいは空気等の圧縮性軽比重流体を被制御流体とする場合においても確実に弁体の開閉動作を行う技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の逆止弁としては、特開平５−３４０４８３号公報に開示するものがある。これは、弁棒に軸心回りに揺動するアームを設け、アームに設けるレールを弁体が全開方向へ揺動するのに伴って揺動方向へ下り勾配となるように設け、レールに自重により移動するウェイトを設けたものである。
【０００３】
この構成により、弁体の開閉動作時にウェイトがレールに沿って移動することでモーメントアームが増減する。この開方向モーメントが増減することで、被制御流体が少流量であっても、あるいは空気等の圧縮性軽比重の被制御流体であっても、弁体が速やかに開閉動することができ、圧損が小さくなる。
【０００４】
また、レールの基端側および先端側に衝撃緩和装置を設け、一方の衝撃緩和装置をウェイトの移動方向に沿って位置調整可能に設けている。
この構成により、アームに対するレール角度およびモーメントアームの最大長さを調整することにより、被制御流体の性状によって異なる任意の作動条件に対応し、衝撃緩和装置によって衝突時の衝撃を緩和してチャタリングを抑制する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の構成においては、弁体の全閉時および全開時におけるウェイトの衝突を衝撃緩和装置で緩和してチャタリングを抑制しているが、弁体が急激に開閉した場合には必ずしも十分にチャタリングを抑制することができない。また、被制御流体が少流量である場合において弁体が速やかに開動するためには、全閉時におけるウェイトの位置が重要であり、被制御流体の流量等に応じて全閉時のウェイトの位置を連続的に変化させて調整することが重要である。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、被制御流体が少流量で流れる場合にも、あるいは被制御流体が空気等の圧縮性の流体である場合においても弁体を確実に容易に開くことができるカウンターウェイト機構を有する逆止弁の緩衝装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のカウンターウェイト機構を有する逆止弁の緩衝装置は、弁箱内に水平な弁棒の軸心回りに回動して全閉位置と全開位置とにわたって揺動する弁体を設け、弁棒に軸心回りに揺動するアームを設け、アームの一端側に弁体の全開方向への揺動にともなって揺動方向へ下り勾配となるレールを所定角度で設け、レールに自重で移動するカウンターウェイトを設けた逆止弁において、アームの弁棒を介した他端側にオイルダンパ装置を設け、オイルダンパ装置は一側を固定部材に接続し、他側をアームの他端側に弁棒の軸心から接続位置までの距離を変更可能に接続したものである。
【０００９】
上記した構成により、弁棒の軸心回りには弁体の自重による閉方向モーメントと、アームとレールとカウンターウェイトの自重による開方向モーメントが作用する。弁体は被制御流体が正方向流で流れ込むと全閉位置から全開位置に向けて揺動し、弁体の揺動に伴ってアームおよびレールが揺動する。弁体が一定開度以上に開くとレールが揺動方向に向けて下り勾配の姿勢となり、カウンターウェイトが自重によりレールの先端側に移動し、カウンターウェイトの移動に伴って閉方向モーメントにおけるモーメントアームの長さが増大する。このカウンターウェイトの移動に伴って開方向モーメントが増加することで、被制御流体が少流量であっても、あるいは空気等の圧縮性軽比重の被制御流体であっても、弁体が速やかに全開位置に向けて開動し、圧損が小さくなる。
【００１０】
このときアームの他端側に接続したオイルダンパ装置が弁体の動作に伴って作動し、弁体が急激に動作することを緩和してチャタリングを防止する。
そして、アームに対するオイルダンパ装置の接続位置を変更することにより、オイルダンパ装置によってチャタリングを制動する力を調整し、開方向モーメントに対してオイルダンパ装置の制動力を適正に調整する。
【００１１】
請求項２に係る本発明のカウンターウェイト機構を有する逆止弁の緩衝装置は、弁体の全閉時にカウンターウェイトを受け止めるための衝撃緩和装置をレールの一端端に設け、衝撃緩和装置をカウンターウェイトの移動方向に出退して位置調整可能に形成したものである。
【００１２】
この構成により、被制御流体の流量等に応じて全閉時のカウンターウェイトの位置を連続的に変化させて弁体の全閉時に作用する開方向モーメントを調整し、被制御流体が少流量で流れる場合にも、あるいは被制御流体が空気等の圧縮性の流体である場合においても弁体を確実に容易に開くように設定する。
【００１３】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４において、弁箱１の内部には弁箱内流路を開閉する弁体２を配置しており、弁体２は水平な弁棒３の軸心回りに回動自在で下向きのほぼ垂直な姿勢となる全閉位置から全開位置に向けて上方に揺動し、弁箱１に流入する正方向流により全開方向に揺動し、弁体２の自重により全閉姿勢に揺動復帰する。
【００１４】
弁箱１は弁棒３を回転自在に支承しており、弁体２と一体に揺動する弁棒３は一端が弁箱１の外部に気密に突出しており、弁棒３の一端にアーム４をその取付角度が調整可能なように、セレーションあるいはスプライン等で設けている。
【００１５】
アーム４の一端側には複数のボルト孔５を形成し、ボルト孔５に挿通するボルト６でレール７を取付けている。この取付角度はレール７が弁体２と一体に弁体２の全開方向へ揺動するにしたがって揺動方向へ先端側が下り勾配となるように設定してある。レール７は案内溝８を有し、案内溝８に自重により移動するカウンターウェイト９を設けており、レール７は案内溝８に挿通したカウンターウェイト９のウェイト軸部１０を支持している。
【００１６】
図２に示すように、カウンターウェイト９はウェイト軸部１０に軸受１１を介して主ウェイト１２を支承し、ロックナット１３で主ウェイト１２を抜け止めし、主ウェイト１２にボルト１４で複数の調整調ウェイト１５を固定し、軸受１１の先端に装着した割りピン１６でロックナット１３を抜け止めしている。
【００１７】
レール７の基端側および先端側にはカウンターウェイト９を受け止めるために衝撃緩和装置１７、１８を設けている。双方の衝撃緩和装置１７、１８は基本的に同じ構造であり、図３に示すように、調整ボルト１９の先端にウェイト軸部１０に当接するスプリング２０を設け、調整ボルト１９の出退によってスプリング２０をカウンターウェイト９の移動方向に沿って位置調整する。
【００１８】
アーム４の弁棒３を介した他端側には、オイルダンパ装置２１を設けており、オイルダンパ装置２１は基端側を固定部材２２に揺動自在に軸着し、先端側をアーム４に着脱自在に軸着している。アーム４には複数のピン穴２３を設けており、オイルダンパ装置２１を接続するピン穴２３を変更することで、アーム４に対するオイルダンパ装置２１の接続位置を変更する。
【００１９】
図４に示すように、オイルダンパ装置２１は、シリンダー２４と、シリンダー２４を軸心方向に貫通するロッド２５と、ロッド２５に装着したピストン２６と、ピストン２６で仕切られた双方の領域２７ａ，２７ｂを連通する一対の回路２８ａ、２８ｂと、各回路２８ａ、２８ｂに介装する絞り弁２９およびボールチャッキ弁３０とを有し、双方の回路２８ａ、２８ｂが背反する方向にのみ油を流すように構成している。ロッド２５はピストン２６を貫通し、双方の領域２７ａ，２７ｂに存在しており、ピストン２６およびロッド２５の移動によっては領域２７ａ，２７ｂの体積は変化しない。また、下方のロッド２５を除き、体積回収のためのクッションを設けてもよい。
【００２０】
以下、上記構成における作用を説明する。弁体２が全閉姿勢にある状態において、レール７はアーム４に固定した基端側が下り勾配となる姿勢にあり、カウンターウェイト９はレール７の基端側に位置している。弁棒３の軸心回りには弁体２の自重による閉方向モーメントと、アーム４とレール７とカウンターウェイト９の自重による開方向モーメントが作用する。
【００２１】
弁箱１に被制御流体が正方向流に流れ込むと、弁体２は全閉位置から全開位置に向けて揺動し、弁体２の揺動に伴ってアーム４とレール７とカウンターウェイト９が一体的に揺動する。
【００２２】
このカウンターウェイト９の初期位置は、レール７の基端側の衝撃緩和装置１８を調整ボルト１９の出退によってカウンターウェイト９の移動方向に出退して位置調整する。このことにより、被制御流体の流量等に応じて全閉時のカウンターウェイト９の位置を連続的に変化させて弁体２の全閉時に作用する開方向モーメントを調整し、被制御流体が少流量で流れる場合にも、あるいは被制御流体が空気等の圧縮性の流体である場合においても弁体２を確実に容易に開くように設定する。
【００２３】
弁体２が一定開度以上に開くとレール７が揺動方向に向けて先端側が下り勾配の姿勢となり、カウンターウェイト９が自重によりレール７の先端側に移動する。このとき、ウェイト軸部１０と主ウェイト１２の間に軸受１１が介在することで、ウェイト軸部１０は案内溝８を円滑に回転して移動する。
【００２４】
レール８の先端側では衝撃緩和装置１７がカウンターウェイト９を受け止め、カウンターウェイト９の移動に伴って閉方向モーメントにおけるモーメントアームの長さが増大する。
【００２５】
このモーメントアームの最大値はレール７の先端側に設けた衝撃緩和装置１７の位置を調整ボルト１９で調整してカウンターウェイト９の移動量を変更することにより調整する。
【００２６】
この間において、アーム４の他端側に接続したオイルダンパ装置２１が弁体２の開動作に伴って作動し、弁体２が急激に開動作することを緩和してチャタリングを防止する。オイルダンパ装置２１ではアーム４に連動してロッド２５およびピストン２６が移動し、一方の領域２７ａの油が他方の領域２７ｂへ一方の回路２８ａを通して流れ、絞り弁２９で流量を制御することでロッド２５およびピストン２６の移動を緩衝する。このオイルダンパ装置２１によってチャタリングを制動する力は、アーム４に対するオイルダンパ装置２１の接続位置を変更することにより調整し、開方向モーメントに対してオイルダンパ装置２１の制動力を適正に調整する。
【００２７】
被制御流体の正方向流が止まった場合や逆方向流が流れる場合には、弁体２の自重による閉方向モーメントによって弁体２が全閉位置に復帰する。このとき、弁体２の全閉方向への揺動に伴ってアーム４とレール７とカウンターウェイト９が一体的に揺動し、弁体２が一定開度まで閉じるとレール７が基端側に向けて下り勾配の姿勢となり、カウンターウェイト９が自重によってレール７の基端側に復帰するので、開方向モーメントの減少によって弁体２が速やかに全閉位置に向けて閉動する。
【００２８】
この間において、オイルダンパ装置２１が弁体２の閉動作に伴って作動し、弁体２が急激に閉動作することを緩和してチャタリングを防止する。オイルダンパ装置２１ではアーム４に連動してロッド２５およびピストン２６が移動し、他方の領域２７ｂの油が一方の領域２７ａへ他方の回路２８ｂを通して流れ、絞り弁２９で流量を制御することでロッド２５およびピストン２６の移動を緩衝する。
【００２９】
カウンターウェイト９は上述した構成に限るものではなく、図５に示すように、棒状のレール３１に軸受３２を介してウェイト軸部３３を設け、ウェイト軸部３３にウェイト３４を装着することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、弁体が一定開度以上に開くとレールが揺動方向に向けて下り勾配の姿勢となり、カウンターウェイトが自重によりレールの先端側に移動して開方向モーメントが増加することで、被制御流体が少流量であっても、あるいは空気等の圧縮性軽比重の被制御流体であっても、弁体が速やかに全開位置に向けて開動することができ、アームの他端側に接続したオイルダンパ装置が弁体の動作に伴って作動し、弁体が急激に動作することを緩和してチャタリングを防止できる。オイルダンパ装置によってチャタリングを制動する力は、アームに対するオイルダンパ装置の接続位置を変更することにより、開方向モーメントに対して適正に調整する。また、被制御流体の流量等に応じて全閉時のカウンターウェイトの位置を連続的に変化させることで、弁体の全閉時に作用する開方向モーメントを任意に調整して、被制御流体が少流量で流れる場合にも、あるいは被制御流体が空気等の圧縮性の流体である場合においても弁体を確実に容易に開くように設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す逆止弁の全体断面図である。
【図２】同逆止弁のカウンターウェイトの分解図である。
【図３】同逆止弁の衝撃緩和装置の正面図である。
【図４】同逆止弁のオイルダンパ装置の模式図である。
【図５】本発明の他の実施の形態におけるカウンターウェイトを示す正面図である。
【符号の説明】
１    弁箱
２    弁体
３    弁棒
４    アーム
５    ボルト孔
６    ボルト
７    レール
８    案内溝
９    カウンターウェイト
１０    ウェイト軸部
１１    軸受
１２    主ウェイト
１３    ロックナット
１４    ボルト
１５    調整調ウェイト
１６    割りピン
１７、１８  衝撃緩和装置
１９    調整ボルト
２０    スプリング
２１    オイルダンパ装置
２２    固定部材
２３    ピン穴
２４    シリンダー
２５    ロッド
２６    ピストン
２７ａ，２７ｂ  領域
２８ａ、２８ｂ  回路
２９    絞り弁
３０    ボールチャッキ弁
【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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