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技術 弁装置

出願人 株式会社フジキン
発明者 赤本久敏鈴木裕也
出願日 2015年3月30日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2015-070056
公開日 2016年11月10日 (3年4ヶ月経過) 公開番号 2016-191392
状態 特許登録済
技術分野 弁の誤作動防止
主要キーワード 環状周面 円錐周面 滑移動 流体流通状態 係止ボール 流体流入路 相対向面 流通位置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年11月10日)のものです。
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図面 (6)

課題

流路開閉する弁体の操作性をより一層向上させた弁装置を提供すること。

解決手段

流体流入路及び流体流出路を有するバルブボディにおける流体流入路と流体流出路とを遮断又は連通させる弁体と、前記弁体を遮断位置連通位置とに変位させる弁体駆動部と、前記弁体駆動部を駆動可能に保持する弁体駆動部保持体と、前記弁体駆動部を駆動させる操作部とを有する弁装置であって、前記弁体駆動部に螺合する螺合部材を備えることを特徴とする弁装置。

概要

背景

従来、特許文献1には、「流体流入路及び流体流出路を有するバルブボディにおける流体流入路と流体流出路とを遮断又は連通させる弁体と、
前記弁体を遮断位置連通位置とに変位させることができるように中心軸線を中心にして回動する回動部と、
前記回動部を回動可能に保持する回動部保持体と、
前記回動部を回動させる操作部と、
前記回動部にこの回動部の軸線に沿って前後進可能に装着される筒体とを備え、
前記筒体の内周面に前記筒体の中心軸線に沿って形成され、かつ、前記回動部保持体の中心軸線に沿って回動部保持体の外周面に形成された凹部に、筒体の前後進により係合し、若しくは離脱する凸部を有し、又は、前記筒体の内周面に前記筒体の中心軸線に沿って形成され、かつ、前記回動部保持体の中心軸線に沿って回動部保持体の外周面に形成された凸部に、筒体の前後進により係合し、若しくは離脱する凹部を有することを特徴とする弁装置」(特許文献1の特許請求の範囲を参照)が、開示されている。

この弁装置は、「ステムヘッド14を含む回動部6が回動不能の状態になっていると、流体流通流路内の流体の圧力が変化する場合、及びレバー9が時計方向又は反時計方向に回動させようとする外部の力がレバー9に加わる場合のいずれの場合にあっても、回動部6は回動することがないので、弁体5の位置が不変であり、弁体5による流体流通状態が不変となる」(特許文献1の段落番号0066欄参照)との優れた技術的効果を奏する。

しかしながら、特許文献1に開示された弁装置に限らず、弁装置においては、流体流通流路内を流通する流体の圧力が急激に高まった場合においても弁体が流体流通路内を確実に遮断しておくことが望まれる。

ところで、特許文献2には、ダンパー内蔵式弁装置が開示されている。このダンパー内蔵式弁装置においては、「弁体2は付勢力部材3に押されて弁閉鎖方向(図中では右方向)に動き、その閉鎖面部2eが弁座1eに着座して逆流を塞き止めるが、このときダンパー室kの制動の働きで弁体2の閉鎖面部2eは衝撃音振動、異常な圧力上昇等なく緩やかに弁座1eに着座し、水撃を防止する」(特許文献2の段落番号0013欄参照)と記載されているように、付勢力部材は水撃防止に向けて作用する。

特許文献3には、流体制御器が開示される。この流体制御器においては、「ボンネットは、本体と、その下方に配置されたアダプタとから形成されており、前記ダイヤフラムの外縁部は、前記バルブボディと前記アダプタの間に挟持されており、前記本体と前記アダプタとの間には皿ばね介装され」(特許文献3の請求項2を参照)、「皿ばね(9)は、ダイヤフラム(8)のコールドフローによる応力緩和の発生を防ぐとともに、アダプタ(32)とバルブボディ(1)によるダイヤフラム(8)の挟持圧を適当に調整する役割を有している」(特許文献3の段落番号0022参照)。

概要

流路を開閉する弁体の操作性をより一層向上させた弁装置を提供すること。流体流入路及び流体流出路を有するバルブボディにおける流体流入路と流体流出路とを遮断又は連通させる弁体と、前記弁体を遮断位置と連通位置とに変位させる弁体駆動部と、前記弁体駆動部を駆動可能に保持する弁体駆動部保持体と、前記弁体駆動部を駆動させる操作部とを有する弁装置であって、前記弁体駆動部に螺合する螺合部材を備えることを特徴とする弁装置。

目的

この発明が解決しようとする課題は、流体流入路及び流体流出路を有するバルブボディにおける流体流入路と流体流出路とを遮断又は連通させる弁体と、前記弁体を遮断位置と連通位置とに変位させる弁体駆動部と、前記弁体駆動部を回動可能に保持する弁体駆動部保持体と、前記弁体駆動部を回動させる操作部とを有する弁装置において、流体圧力の急激な上昇による操作部の急激な作動を防止して操作部の操作性を向上させた弁装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

流体流入路及び流体流出路を有するバルブボディにおける流体流入路と流体流出路とを遮断又は連通させる弁体と、前記弁体を遮断位置連通位置とに変位させる弁体駆動部と、前記弁体駆動部を駆動可能に保持する弁体駆動部保持体と、前記弁体駆動部を駆動させる操作部とを有する弁装置であって、前記弁体駆動部に螺合する螺合部材を備えることを特徴とする弁装置。

請求項2

前記弁体駆動部は、前記操作部によって回動する回動部と、前記回動部を保持すると共に、前記回動部の回動運動を弁体の前後進運動に変換する回動部保持体とを備えることを特徴とする前記請求項1に記載の弁装置。

請求項3

前記弁体はダイヤフラムを有することを特徴とする前記請求項1又は2に記載の弁装置。

請求項4

前記螺合部材は、前記回動部の外周面に形成された雄ネジと螺合する雌ネジ内周面に備え、前記回動部の軸線方向に移動不能に形成されてなることを特徴とする前記請求項2又は3に記載の弁装置。

請求項5

前記弁体駆動部は、付勢部材により、前記弁体を前記弁体の連通位置から遮断位置に向かう方向に付勢されてなる前記請求項1〜4のいずれか一項に記載の弁装置。

請求項6

前記付勢部材が、コイルスプリングである前記請求項4又は5に記載の弁装置。

請求項7

前記弁体駆動部と前記弁体との間に皿ばね介装されてなる前記請求項1から6迄のいずれか一項に記載の弁装置。

技術分野

0001

この発明は、弁装置に関し、更に詳しくは、流路開閉する弁体の操作性をより一層向上させた弁装置に関する。

背景技術

0002

従来、特許文献1には、「流体流入路及び流体流出路を有するバルブボディにおける流体流入路と流体流出路とを遮断又は連通させる弁体と、
前記弁体を遮断位置連通位置とに変位させることができるように中心軸線を中心にして回動する回動部と、
前記回動部を回動可能に保持する回動部保持体と、
前記回動部を回動させる操作部と、
前記回動部にこの回動部の軸線に沿って前後進可能に装着される筒体とを備え、
前記筒体の内周面に前記筒体の中心軸線に沿って形成され、かつ、前記回動部保持体の中心軸線に沿って回動部保持体の外周面に形成された凹部に、筒体の前後進により係合し、若しくは離脱する凸部を有し、又は、前記筒体の内周面に前記筒体の中心軸線に沿って形成され、かつ、前記回動部保持体の中心軸線に沿って回動部保持体の外周面に形成された凸部に、筒体の前後進により係合し、若しくは離脱する凹部を有することを特徴とする弁装置」(特許文献1の特許請求の範囲を参照)が、開示されている。

0003

この弁装置は、「ステムヘッド14を含む回動部6が回動不能の状態になっていると、流体流通流路内の流体の圧力が変化する場合、及びレバー9が時計方向又は反時計方向に回動させようとする外部の力がレバー9に加わる場合のいずれの場合にあっても、回動部6は回動することがないので、弁体5の位置が不変であり、弁体5による流体流通状態が不変となる」(特許文献1の段落番号0066欄参照)との優れた技術的効果を奏する。

0004

しかしながら、特許文献1に開示された弁装置に限らず、弁装置においては、流体流通流路内を流通する流体の圧力が急激に高まった場合においても弁体が流体流通路内を確実に遮断しておくことが望まれる。

0005

ところで、特許文献2には、ダンパー内蔵式弁装置が開示されている。このダンパー内蔵式弁装置においては、「弁体2は付勢力部材3に押されて弁閉鎖方向(図中では右方向)に動き、その閉鎖面部2eが弁座1eに着座して逆流を塞き止めるが、このときダンパー室kの制動の働きで弁体2の閉鎖面部2eは衝撃音振動、異常な圧力上昇等なく緩やかに弁座1eに着座し、水撃を防止する」(特許文献2の段落番号0013欄参照)と記載されているように、付勢力部材は水撃防止に向けて作用する。

0006

特許文献3には、流体制御器が開示される。この流体制御器においては、「ボンネットは、本体と、その下方に配置されたアダプタとから形成されており、前記ダイヤフラムの外縁部は、前記バルブボディと前記アダプタの間に挟持されており、前記本体と前記アダプタとの間には皿ばね介装され」(特許文献3の請求項2を参照)、「皿ばね(9)は、ダイヤフラム(8)のコールドフローによる応力緩和の発生を防ぐとともに、アダプタ(32)とバルブボディ(1)によるダイヤフラム(8)の挟持圧を適当に調整する役割を有している」(特許文献3の段落番号0022参照)。

先行技術

0007

特開2014−211170号公報
特開平10−61807号公報
特開2011−220415号公報

発明が解決しようとする課題

0008

この発明が解決しようとする課題は、流体流入路及び流体流出路を有するバルブボディにおける流体流入路と流体流出路とを遮断又は連通させる弁体と、前記弁体を遮断位置と連通位置とに変位させる弁体駆動部と、前記弁体駆動部を回動可能に保持する弁体駆動部保持体と、前記弁体駆動部を回動させる操作部とを有する弁装置において、流体圧力の急激な上昇による操作部の急激な作動を防止して操作部の操作性を向上させた弁装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0009

前記課題を解決するための手段が、
(1)流体流入路及び流体流出路を有するバルブボディにおける流体流入路と流体流出路とを遮断又は連通させる弁体と、
前記弁体を遮断位置と連通位置とに変位させる弁体駆動部と、
前記弁体駆動部を駆動可能に保持する弁体駆動部保持体と、
前記弁体駆動部を駆動させる操作部と
を有する弁装置であって、
前記弁体駆動部に螺合する螺合部材を備えることを特徴とする弁装置であり、
(2) 前記弁体駆動部は、前記操作部によって回動する回動部と、前記回動部を保持すると共に、前記回動部の回動運動を弁体の前後進運動に変換する回動部保持体を備えることを特徴とする前記(1)に記載の弁装置であり、
(3) 前記弁体はダイヤフラムを有することを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の弁装置であり、
(4) 前記螺合部材は、前記回動部の外周面に形成された雄ネジと螺合する雌ネジを内周面に備え、前記回動部の軸線方向に移動不能に形成されてなることを特徴とする前記(2)又は(3)に記載の弁装置であり、
(5) 前記弁体駆動部は、付勢部材により、前記弁体を前記弁体の連通位置から遮断位置に向かう方向に付勢されてなる前記(1)〜(4)のいずれか一項に記載の弁装置であり、
(6) 前記付勢部材が、コイルスプリングである前記(4)又は(5)に記載の弁装置であり、
(7) 前記弁体駆動部と前記弁体との間に皿ばねが介装されてなる前記(1)から(6)迄のいずれか一項に記載の弁装置である。

発明の効果

0010

この発明によると、弁体駆動部を駆動させることにより弁体を遮断位置と連通位置とに変位させる際に、螺合部材と弁体駆動部との螺合に摩擦力が働くので、弁体駆動部の駆動が重くなり、それ故に弁体駆動部の急作動を防止することのできる弁装置を提供することができる。弁体駆動部の駆動が重いことは弁体駆動部を作動させるために操作部に力を入れる必要があり、換言すると僅かな力で操作部を動かすことができないので、例えば物が不用意に操作部に衝突するなどしても操作部が簡単に変位することがなくなるから、弁体駆動部の急作動が防止された弁装置を提供することができる。特に、弁体が流体流入路と流体流出路とを遮断している場合に、或いは弁体が流体流入路と流体流出路とを流通状態にしている場合に、弁体に接する流体の圧力が急激に高まっても、螺合部材と弁体駆動部との螺合に働く摩擦力により弁体駆動部の駆動が重くなるから弁体による遮断状態が容易に破られることがなく、また、弁体が急激に流通状態に変化することのない弁装置を提供することができる。また、螺合部材が弁体駆動部に螺合しているので、この弁装置を組み上げて完成品にする際に生じる各部品における誤差集積により生じる弁体の遮断位置を、螺合部材を回動させることにより正確に確保することのできる弁装置をも提供することができる。

0011

この発明によると、操作部によって回動する回動部と、前記回動部を保持すると共に、前記回動部の回動運動を弁体の前後進運動に変換する回動部保持体とを備える弁体駆動部を有し、しかも弁体駆動部と螺合する螺合部材を備えているので、操作部により弁体駆動部を駆動させるに際し、回動部の回動運動が円滑に前後進運動に変換されて弁体を遮断位置と連通位置とに滑らかに変位させることができる弁装置を提供することができる。回動運動を弁体の前後進運動に円滑に変換することのできる弁装置は、操作性が良好であると評価することができる。なお、この発明において「前後進運動」は、弁体の直進運動を言い、弁体が連通位置から遮断位置へと直進するのを前進運動又は後進運動と称し、弁体が遮断位置から連通位置へと直進する運動を後進運動又は前進運動と称することができる。また、弁体の運動が上下方向での前後進運動であるならば、この上下方向に着目して弁体の上下運動と称することもできる。いずれの状況においても弁体は並進しているのであって、視点に応じて上下動などと称する。

0012

この発明によると、螺合部材が弁体駆動部における回動部の外周面に形成された雄ネジと螺合する雌ネジを内周面に備えると共に、前記回動部の軸線方向に移動不能に形成されてなるので、弁体駆動部の駆動により弁体の位置を円滑に変位させることができるとともに、弁体駆動部の駆動が重くなるので弁体駆動部の急作動を防止することができ、この意味で操作性の向上した弁装置を提供することができる。また、前記操作性の向上と共に、前記螺合部材を回転させることにより、弁装置を組み上げる各種部品に存在する寸法誤差の集積による寸法の狂いによって生じる弁体の遮断位置を正確に調整することもできるので、操作性の向上とともに流体のリーク事故発生の恐れのない弁装置を提供することができる。

0013

この発明によると、弁体駆動部が、付勢部材例えばコイルスプリングにより、前記弁体駆動部を弁体の連通位置から遮断位置に向かう方向に、付勢されてなるので、遮断位置にある弁体を連通位置に変位させる場合には操作部による操作を簡単かつ小さな力で行うことができなくなるので、操作を慎重に行わざるを得なくなり、それだけ安全な操作をすることができるという点で操作性の向上した弁装置を提供することができる。また、この発明によると、操作性の向上とともに、流体の圧力が上昇することにより弁体に大きな流体圧力がかかったとしても付勢部材により弁体駆動部が弁体を押し付けているので、弁体が遮断位置から浮き上がることがなく、弁体による遮断状態が変化することのない弁装置を提供することができる。

0014

この発明によると、弁体駆動部と弁体との間に皿ばねが介装されているので、操作部を操作して弁体を連通位置から遮断位置へと変位させる場合に、皿ばねの付勢力に抗するように操作部に力を加えねばならないので、より一層慎重に操作部を操作せざるを得ず、その結果として誤操作をする恐れがなくて操作性の向上した弁装置を、提供することができる。また、この発明によると、流体の圧力が上昇することにより弁体に大きな流体圧力がかかったとしても皿ばねが弁体を押し付けているので、弁体が遮断位置から浮き上がることがなく、弁体による遮断状態が変化することのない弁装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0015

図1は、この発明の一例である弁装置の、一部を切欠して断面を露出した全体を示す一部切欠斜視図である。
図2は、この発明の一例である弁装置の、ボンネットケースを除去した状態を示す斜視図である。
図3は、この発明の一例である弁装置の、ロック装置における有底円筒体を除去するが凸部を形成するピンを残した状態を示す斜視図である。
図4は、この発明の一例である弁装置における上部の一部について、有底円筒体の移動によりボンネットスリーブが露出した状態を示す断面図である。
図5は、この発明の一例である弁装置における上部の一部について、有底円筒体の移動によりボンネットスリーブの上部を覆っている状態を示す断面図である。

実施例

0016

この発明について図面を参照しつつ具体的に説明する。
図1に示されるように、この発明の一例である弁装置1は、流体流入路2と流体流出路3とを有するバルブボディ4を有する。

0017

前記バルブボディ4は、流体の入り口となる流体流入路2を有する口輪(ferrule)と流体の出口となる流体流出路3を有する口輪(ferrule)とを有する。

0018

図1に示されるように、弁装置1は、バルブボディ4に形成された弁装置装着用の開口部に取り付けられる環状のサポート部材5と、このサポート部材5に固定して結合され、且つ下部が大径となり、上部をその下部の径よりも小さな径に形成された筒状のボンネットケース6と、ボンネットケース6の上部に固定された筒状のボンネットスリーブ17とを有する。なお、図1においては、ボンネットケース6は、ボンネットケースの中心軸線が縦方向となるようにその姿勢が調整されているが、この発明においては、弁装置1を配設する周囲の環境によってボンネットケースの中心軸線が斜め方向となるようにその姿勢が調整されていてもよい。
このボンネットスリーブ17は前記バルブボディ4に固定されたサポート部材5に固定され、しかも後述するように弁体駆動部を保持する構造を有するので、ボンネットスリーブ17は、この発明における弁体駆動部保持体の一例である。なお、この発明における弁体駆動部保持体は、弁体駆動部を駆動可能に、例えば弁体駆動部をその軸線に沿って前後進可能に、形成されている限り、弁体駆動部保持体の構造にはこの技術分野の技術者であれば容易に案出することのできる様々の変形がある。
ボンネットケース6の内部であって、ボンネットケース6の下部には、コンプレッサーカバー7、コンプレッサ8と、ダイヤフラム9、及びバックアップ弾性膜9aが、装着される。
このダイヤフラム9が、この発明における弁体の一例である。この発明における弁体は、バルブボディの流体流入路と流体流出路とを遮断又は連通させることができる限り、ダイヤフラムに限定されることはない。この発明における弁体の構造及びその材質等について、この技術分野の技術者であれば容易に案出することのできる様々の変形がある。

0019

前記コンプレッサーカバー7は、周側面が円錐台形円錐周面に形成され、中央部に貫通開口部を備えた略円錐台形に形成される。このコンプレッサーカバー7における円錐台形における平らな底面を上平面となる姿勢でコンプレッサーカバー7を配設することにより、このコンプレッサーカバー7の上面に他の部材を配設乃至搭載することができる。
前記コンプレッサ8は、中央部に貫通開口部を備えた円錐台形に形成される。このコンプレッサ8は、前記ボンネットケース6の内部であってこのボンネットケース6内の下部に位置するように、しかも、円錐台形における底面を上面にするとともに円錐台形における円錐状周側面が下方に向かうように、前記コンプレッサーカバー7を覆うようにこのコンプレッサーカバー7を円錐台形内に収めるようにこれを固定している。このコンプレッサ8は、直接又は間接に前記環状のサポート部材5に結合され、固定される。

0020

このコンプレッサ8は、その中心部に開口部を備え、この開口部から抜け落ちることがないようにこの開口部に挿通されたジョイント10を、有する。

0021

このジョイント10は、この発明における弁体であるダイヤフラム9とコンプレッサ8とバックアップ弾性膜9aとを一体に結合する。すなわち、ダイヤフラム9はバックアップ弾性膜9aに重ね合わせられており、ダイヤフラム9とバックアップ弾性膜9aは平面から見て円形であり、全体として凸状の形状をなしている。重ねたダイヤフラム9とバックアップ弾性膜9aとの中心部と前記コンプレッサ8の中心部とが前記ジョイント10により一体に結合される。ダイヤフラム9とバックアップ弾性膜9aとの周縁部は、サポート部材5に固定され、結合される。
このダイヤフラム9は、屈曲性耐食性及び耐熱性に優れた弾性素材により形成されることができる。前記弾性素材として、四沸化エチレン樹脂PTFE)、三弗化塩化エチレン樹脂(PCTFE)、四弗化エチレンパーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂(PFA)等の合成樹脂が好適に採用される。
一方、バックアップ弾性膜9aの材料としては、天然ゴムニトリルゴムスチレンゴムブタジエンイソブチレン合成ゴムポリクロロプレンゴムブチルゴムシリコンゴムポリウレタンゴムフッ素ゴムFPM)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)等のゴムを好適例として挙げることができる。

0022

コンプレッサ8がその軸線方向に移動すると、ダイヤフラム9の中心部が軸線方向に前後進してダイヤフラム9により管体内で流体の流通不能となる遮断状態が実現され、また、流体の流通可能な流通状態が実現される。ダイヤフラム9によって遮断状態が実現されるときのダイヤフラム9の位置が遮断位置であり、ダイヤフラム9によって流通状態が実現されるときのダイヤフラム9の位置が流通位置である。

0023

コンプレッサーカバー7の上方には、環状をした一対の皿ばね11a、11bを介して、アダプタ12が配設される。この一対の皿ばね11a、11bがこの発明における皿ばねの一例である。

0024

前記皿ばね11aは、この皿ばね11aの外周縁辺を水平面に接するように水平面に置くと、この皿ばね11aの内周縁辺が水平面よりも高い位置になるように形成される。つまり、この皿ばね11aの環状周面テーパ面に形成されている。二つの皿ばね11a及び11bは同じ形状をしているが、コンプレッサーカバー7の上面に、二つの皿ばね11a、11bの外周面が接触するように二つの皿ばね11a及び11bが重ねて配設されている。

0025

これら2枚の皿ばね11a、11bの上に、アダプタ12が配置されている。

0026

このアダプタ12は、円筒に形成される。このアダプタ12の外周面にボール13が、そのボール13の一部がアダプタ12の外周面に埋め込まれ、そのボール13がボンネットケース6の内周面に圧接されるように、配設される。このボール13によって、ボンネットケース6内で前記アダプタ12がガタつきのないように、しかもこのボール13によってこのアダプタ12がボンネットケース6内でその軸線方向に円滑移動が可能なように、前記アダプタ12が前記ボンネットケース6内に固定される。このアダプタ12は、この発明における回動部保持体の一例であり、また、この発明における弁体駆動部の一部品となっている。

0027

このアダプタ12には、その上端に開口する開口部から内部に、ステム14の一部が挿入されている。

0028

このステム14の一端上部には、ステムヘッド15が装着される。このステム14とステムヘッド15とアダプタ12との組み合わせが、この発明における弁体駆動部の一例を形成する。この発明における弁体駆動部は、操作部の駆動により弁体を遮断位置と連通位置とに変位させることができる限り、様々の構成乃至構造を採用することができ、前記ステム14、ステムヘッド15及びアダプタ12の組み合わせに限らない。

0029

ステム14は、円筒状の外形を有する大径部14aと、その大径部14aの一端において段差を介して大径部14aに一体に形成され、かつその大径部14aよりも小さな直径を有する円柱形の外形を有する中径部14bと、その中径部14bの一端において段差を介して前記中径部14bに一体に形成され、かつその中径部14bよりも小さな直径を有する円柱形の外形を有する小径部14cとを有する。

0030

前記大径部14aは、アダプタ12の上端開口部からアダプタ12の内部に挿入配置される。この大径部14aの外周面が前記アダプタ12の内周面に摺動するように、大径部14aの外径が決定されている。なお、後述するように、このステム14はその軸線を中心にして回転することができるが、軸線方向に並進移動することができないように規制されている。

0031

前記アダプタ12の周側面には斜めに切り欠かれ、アダプタ12の内周面から外周面に貫通する長穴形状をした案内溝12aが形成される。案内溝12aは、アダプタ12の周側面に二か所形成される。

0032

また、前記大径部14aの周側面には、図2に示されるように、周側面から突出するように突出部14dが形成され、この突出部14dの外周には、突出部14dを中心にして回転可能に形成された回転リング14eが取り付けられている。したがって、この回転リング14eは前記案内溝12a内を回転移動することができるようになっている。換言すると、ステム14をその軸線を中心にして回動すると、大径部14aも回転し、大径部14aの回転により前記突出部14dが案内溝12a内を移動することになり、前記突出部14dが案内溝12a内を移動することにより、アダプタ12をその軸線方向に沿って前後進させる。アダプタ12がその軸線方向に前後進することにより、前記コンプレッサーカバー7、コンプレッサ8の前後進により、コンプレッサ8に結合されているダイヤフラム9を前後進移動させることができ、ダイヤフラム9によって流体の流通路を遮断し、また連通させることができる。前記回転リング14eは、前記突出部14dの案内溝12a内の移動を円滑にする。
なお、ここで、「前後進」と記載される運動はある視点からして前進し、又は後進することであり、アダプタ12がその中心軸線を縦にして縦方向に配置されているときには、アダプタの「前後進する」とはアダプタが「上下動する」と表現することができる。

0033

前記突出部14dと前記回転リング14eとでこの発明における移動子の一例を形成している。

0034

また、図1に示されるように、ステム14の大径部14a内は、円筒形の空間となるようにコイルスプリング装着部14fが形成される。このコイルスプリング装着部14f内に、コイルスプリング16が装着される。このコイルスプリング16は、この発明における付勢部材の一例である。この発明における付勢部材は、弁体を弁体の連通位置から遮断位置に向かう方向に付勢する部材である限り、前記コイルスプリングに限定されず、様々の変形例、例えば弾性ゴム板バネ等がこの付勢部材に含まれる。

0035

このコイルスプリング16は、前記ダイヤフラム9を付勢する。

0036

一方、前記ボンネットスリーブ17は内部に段差17aを有する貫通孔17bを備える。

0037

前記ステム14の大径部14aの上方に段差を介して形成されている中径部14bは、前記ボンネットスリーブ17の貫通孔17b内を挿通する。

0038

前記中径部14bの外周面には雄ネジが形成される。この中径部14bの雄ネジには、前記ボンネットスリーブ17における貫通孔17bとこの中径部14bの雄ネジ形成面との間に嵌められるスリーブソケット18の内周面に形成された雌ネジが、螺合する。このスリーブソケット18の上端面に、ステム14の中径部14bに遊嵌されたロックナット19が配設される。

0039

更に言うと、ロックナット19の中央開口部に中径部14bが貫通するように挿通され、ロックナット19の外周面に形成された雄ネジとボンネットスリーブ17の内周面に形成された雌ネジとが螺合している。また、前記スリーブソケット18の下端面は前記段差17aにより、スリーブソケット18の下方への移動が規制されている。また、このスリーブソケット18の上端面には治具穴(図示せず)が形成されてあり、前記ロックナット19をボンネットスリーブ17に螺合する前に、適宜の治具を前記治具穴に挿入することによりスリーブソケット18を回動することができるようになっている。スリーブソケット18を回動させると、このスリーブソケット18の下端面が前記段差17aによりその変位が規制されているから、このスリーブソケット18の回転によって前記ステム14の中径部14bがその軸線方向に沿って移動する。このスリーブソケット18の雌ネジと前記中径部14bにおける雄ネジとが螺合しているので、ステム14に軸線方向に沿う力、例えばステム14を軸線方向に沿って上昇させる力が作用しても、雌ネジと雄ネジとの摩擦力によりステム14が容易に変位しないようになっている。このスリーブソケット18をステム14の中径部14bに螺合した後に、ロックナット19をボンネットスリーブ17に螺合することにより、スリーブソケット18が緩まないようになっている。

0040

このスリーブソケット18は、ステム14の中径部14bの雄ネジと螺合して弁体駆動部であるステム14と係合しているので、この発明における螺合部材の一例である。

0041

ステム14における中径部14bの一部と小径部14cとには、ステムヘッド15が装着される。

0042

ステムヘッド15は小径部14cに固定されている。したがって、ステム14をその中心軸線を中心にして回動すると小径部14cの回動と同じくステムヘッド15も回動する。ステム14とステムヘッド15とはこの発明における回動部の一例である。この発明における回動部は操作部により回動することできる限りその構造及び構成には様々の変形例がある。

0043

前記ボンネットスリーブ17の上端部近傍の外周面の直径と前記ステムヘッド15の外周面の直径とは同じに設計される。したがって、前記ボンネットスリーブ17と前記ステムヘッド15とをそれぞれの中心軸線が同じになる様に重ね合わせると、換言すると積み重ねると、前記ボンネットスリーブ17の上端部近傍の外周面と前記ステムヘッド15の外周面とが面一になる。このように前記ボンネットスリーブ17と前記ステムヘッド15とをそれぞれの中心軸線が同じになる様に重ね合わせると、前記ボンネットスリーブ17の上端部近傍の外周面と前記ステムヘッド15の外周面とが面一になるように、前記ボンネットスリーブ17と前記ステムヘッド15との形状を設計するのは、後述するロック装置を形成するのに好都合だからである。前記ステムヘッド15の一端面、つまり図1においては下端面とボンネットスリーブ17の一端面、つまり図1においては上端面とが相対向し、かつ近接して配置される。

0044

ステムヘッド15の周側面には、ステムヘッド15の中心軸線、換言するとステム14の中心軸線に直交する方向に延在する長尺棒状のレバー20が装着され、レバー20のステムヘッド15とは反対側の先端部にはグリップ21が装着される。前記ステムヘッド15の周側面に形成した取付穴の内周面に形成された雌ネジに前記レバー20の先端部に形成した雄ネジを螺合することにより前記ステムヘッド15に前記レバー20を一体に結合することができる。なお、ステムヘッド15についての詳細は更に後に説明する。

0045

また、レバー20とグリップ21とからなる操作部を回動させると、ステム14がその軸線方向に沿って移動して弁体であるダイヤフラム9を遮断位置と連通位置とに変位させるので、前記レバー20とグリップ21とでこの発明における操作部の一例が形成される。この発明における操作部は、弁体駆動部を駆動させて弁体を遮断位置と連通位置とに変位させることができる限り前記レバーとグリップとの組み合わせに限られない。前記レバー及びグリップは回動運動をすることにより弁体の前後進運動を実現するが、操作部における前後進運動により弁体の前後進運動を実現するような構造乃至構成の操作部であってもよい。回動運動を前後進運動に変換する機構乃至構造として、例えば、ラックとピニオンとを組み合わせた構造、かさ歯歯車を組み込んだ構造等を挙げることができる。

0046

なお、この弁装置1には、ロック装置が設けられる。このロック装置は、特開2014−211170号公報に記載されたロック装置と同様の構成を有するが、以下に説明する。

0047

図1図2図3に示されるように、このロック装置は、前記弁体駆動部の一部であるステムヘッド15の中心軸線に沿って前後進可能に装着される筒体例えば円筒体、特に有底円筒体29を有する。

0048

図に示される例においては、有底円筒体29は、一端を開口するとともに他端を閉鎖する円筒体の形状を有する。

0049

図4及び図5に示されるように、この有底円筒体29は、その一端開口からステムヘッド15とボンネットスリーブ17とを円滑に挿入することができるように、有底円筒体29の内周面の直径すなわち内径が、決定される。この有底円筒体29の内周面には、この有底円筒体29の中心軸線を中心にしてこの内周面を一巡するように環状に形成された、上下二段の二つの係合凹部30が、形成される。上下二段の二つの係合凹部30のうち、有底円筒体29の一端開口に近い位置に形成された係合凹部30が下方凹部30aであり、有底円筒体29の他端閉鎖面側に形成された係合凹部30が上方凹部30bである。下方凹部30a及び上方凹部30bは、有底円筒体29の中心軸線を共有する断面において、円弧状に形成される。係合凹部30の断面を円弧状に形成するので、後述する係止ボール31をガタつきなく係合凹部30に嵌め合うことができる。下方凹部30a及び上方凹部30bの形成位置は、前記係止ボール31の取り付け位置を案して、下方凹部30aに前記係止ボール31を嵌め合う場合には、有底円筒体29がボンネットスリーブ17の外周面を覆うことがなく、上方凹部30bに前記係止ボール31が嵌め合う場合には、有底円筒体29がボンネットスリーブ17の外周面を覆う状態となるように、適宜に決定することができる。

0050

前記ステムヘッド15の外周面には、図4及び図5に示されるように、ステムヘッド15の半径方向に沿って開削された穴32に、付勢部材たとえば小型コイルスプリング33とその小型コイルスプリング33に付勢された係止ボール31とが、装填される。この係止ボール31は、有底円筒体29が、ステムヘッド15の中心軸線に沿って移動するときに、係止ボール31が上方凹部30b又は下方凹部30aに向かう場合には、前記小型コイルスプリング33の付勢力により係止ボール31が上方凹部30b又は下方凹部30aに嵌りこみ、また係止ボール31が上方凹部30bと下方凹部30aとの間に位置する有底円筒体29の内周面に向かう場合には、小型コイルスプリング33の付勢力に抗して係止ボール31が前記穴32の中に一部嵌り込むように、なっている。つまり、ステムヘッド15の外周面に、出没可能に係止ボール31が、設けられている。

0051

したがって、有底円筒体29をその中心軸線に沿ってステムヘッド15からボンネットスリーブ17へと移動させると、下方凹部30aに嵌っていた係止ボール31が下方凹部30aと上方凹部30bとの間の有底円筒体29の内周面を円滑に転動し、その後に上方凹部30bに係止ボール31が嵌り込むことにより、又は、有底円筒体29をその中心軸線に沿ってボンネットスリーブ17からステムヘッド15へと移動させると、上方凹部30bに嵌っていた係止ボール31が下方凹部30aと上方凹部30bとの間の有底円筒体29の内周面を円滑に転動し、その後に下方凹部30aに係止ボール31が嵌り込むことにより、有底円筒体29が所定位置にあることを、操作する手の触感により確実に認識することができる。

0052

また、前記ステムヘッド15の外周面には、図4に示されるように、縦長の溝34が開削され、この溝34に、有底円筒体29の外周面に貫通形成されたネジ穴に螺合されたボルト35の先端部が、嵌められている。この溝34とボルト35との組合せにより、有底円筒体29がステムヘッド15から抜け出ることが防止され、また、有底円筒体29がボンネットスリーブ17に対して必要以上に覆うことがないようになっている。

0053

前記有底円筒体29の内周面には、図3に示されるように、この有底円筒体29の中心軸線に平行な方向に、ピン装着溝36が形成される。このピン装着溝36は、前記有底円筒体29の中心軸線に直交する方向の断面における形状が、半円形に形成されている。このピン装着溝36には、ピン37が嵌着されている。したがって、このピン37の軸線に直交する断面において、ピン37の半円部分が前記ピン装着溝36に嵌着され、ピン37の残る半円部分が前記有底円筒体29の内周面から突出した状態になっており、ピン37の、有底円筒体29の内周面から突出する部分は、この発明における凸部である。

0054

一方、前記ボンネットスリーブ17の外周面には、図3に示されるように、ボンネットスリーブ17の中心軸線に平行に形成された5個の縦溝38、39a、39b、39c、40が形成される。これら5個の縦溝38、39a、39b、39c、40はいずれも同じ形状を有する。5個の縦溝38、39a、39b、39c、40を代表して言うと、縦溝38は、ボンネットスリーブ17の一端面、すなわちステムヘッド15の端面に向かう相対向面に開口するとともに、ボンネットスリーブ17の中心軸線に平行に、ボンネットスリーブ17の外周面に、所定長さに形成される。この縦溝38の長さは、有底円筒体29がボンネットスリーブ17を覆う状態になっている場合に、有底円筒体29の内表面に設けられたピン37の突出する部分が挿入されることのできる長さであれば良い。

0055

並んだ5個の縦溝38、39a、39b、39c、40のうち、縦溝38は、この弁装置1におけるダイヤフラム9が流通流路を遮断した状態に対応するように、その位置が決定される。通常の場合、流体流入路2及び流体流出路3を含む直線状の流体流路に対して直交する方向にレバー20が延在するときに、縦溝38にピン37が嵌り込むことができるように、縦溝38の形成位置が決定される。縦溝38の位置によって弁体が流通流路を遮断する状態を示すことができる。したがって、縦溝38はこの発明における第1縦溝である。

0056

並んだ5個の縦溝38、39a、39b、39c、40のうち、縦溝40は、この弁装置1におけるダイヤフラム9が流通流路を完全に開放した状態に対応するように、その位置が決定される。通常の場合、流体流入路2及び流体流出路3を含む直線状の流体流路の延在方向に添う方向にレバー20が延在するときに、縦溝40にピン37が嵌り込むことができるように、縦溝40の形成位置が決定される。縦溝40の位置によって弁体が流通流路を完全開放する状態を示すことができる。したがって、縦溝40はこの発明における第2縦溝である。

0057

並んだ5個の縦溝38、39a、39b、39c、40のうち、3個の縦溝39a、39b、39cは弁体が完全遮断状態と完全開放状態との中間段階となるように、その位置が決定される。

0058

以上に説明した弁装置は以下のように作用する。

0059

先ず初期段階は、図4に示されるように、有底円筒体29がその内部にステムヘッド15を収納し、かつボンネットスリーブ17の外周面が有底円筒体29により覆われていない状態であるとする。この初期段階では、アダプタ12がステム14における大径部14aによって引き下げられ切った状態でもあるので、ダイヤフラム9は、弁装置1における流体流通路を完全に遮断した状態にしている。つまりは、ダイヤフラム9は遮断位置にある。

0060

このダイヤフラム9の状態を遮断状態から全開状態に変えるには、次のようにする。

0061

図1図3に示されるように、グリップ21に手で力を加えてレバー20を反時計方向に回動する。

0062

レバー20の回動とともに、ステムヘッド15及びステム14が同時に反時計方向に回動する。なお、ボンネットスリーブ17は回動しない。ステム14の回動に伴い、大径部14aも反時計方向に回動する。大径部14aが回動すると、突出部14dも同時に回動する。突出部14dが案内溝12a内に嵌められており、しかも突出部14dは大径部14aの中心軸線に直交する平面内で回動するから、突出部14dの回動に連れてアダプタ12がアダプタ12の中心軸線に沿って上昇する。なお、アダプタ12が上昇動作を開始してもアダプタ12は回動しない。

0063

更にレバー20をなおも回動させていくと、大径部14aもまた回動し、大径部14aの回動に連れてアダプタ12が尚も上昇動作を継続する。弁体装着部レバー20の長手方向と流体流通路の方向とが一致するところにレバー20を位置させると、アダプタ12が上昇し切った状態になる。アダプタ12が上昇し切った状態であると、ダイヤフラム9が、流体流通流路を完全に開放した状態、つまり全開状態となる。

0064

ダイヤフラム9を閉鎖状態から全開状態に変化させる場合、コイルスプリング16がダイヤフラム9を押し付ける方向に付勢しているので、レバー20の回動には前記コイルスプリング16の付勢力、及び皿ばね11a、11bの付勢力に抗する力を要する。したがって、レバー20の回動動作を軽く行うことがなく、緩慢な動作を以て行うことができる。緩慢な動作でレバー20を回動することができるので、操作者はレバー20の回動操作を慎重に行うことができる。

0065

この全開状態を固定し、維持するために、有底円筒体29を下降させる。有底円筒体29を下降させると、下方凹部30aに嵌められていた係止ボール31が前記下方凹部30aから外れ、したがって係止ボール31が小型コイルスプリング33の付勢力に抗して穴32内に移動する。有底円筒体29を更に下降させると、前記係止ボール31は有底円筒体29の内周面を転動しつつ上方凹部30bへと移動する。有底円筒体29を更に下方に移動させることによる上方凹部30bに係止ボール31が位置するようになると、小型コイルスプリング33の付勢力によって係止ボール31が上方凹部30bに嵌り込む。このとき、この有底円筒体29を手動で移動させている場合には、係止ボール31が上方凹部30bに嵌り込んだときの微妙な抵抗感を操作者は感じることができる。したがって、操作者は、この有底円筒体29を更に移動させることを停止する。

0066

有底円筒体29における上方凹部30bに係止ボール31が嵌められた状態になると、ピン37が第2縦溝40に嵌り込んだ状態になっている。

0067

したがって、回動不能に固定されたボンネットスリーブ17とステムヘッド15とがピン37により結合されているので、ステムヘッド15及びステム14からなる弁体駆動部は回動不能になる。

0068

有底円筒体29がボンネットスリーブ17に向かって移動せずにボンネットスリーブ17の外周面を露出させた状態になっていると、弁体駆動部は回動不能にロックされていないので、流体流通流路内の流体の圧力が低下する場合、及び外部の力によってレバー20が時計方向に回動する場合に、弁体駆動部の回動により回動角度に応じてダイヤフラム9による完全開放状態から一部開放状態へとダイヤフラム9による流体流通状態が変化する。

0069

ところが、有底円筒体29により弁体駆動部がロックされた状態になっていると、流体流通流路内の流体の圧力が変化する場合、及びレバー20が時計方向に回動させようとする外部の力がレバー20に加わる場合のいずれの場合にあっても、弁体駆動部は回動することがないので、ダイヤフラム9の位置が不変であり、ダイヤフラム9による完全連通状態が維持固定される。

0070

次にダイヤフラム9による完全連通状態から、完全遮断状態ではなくて一部連通状態に弁体の位置を変更する場合には、次のように操作する。

0071

ボンネットスリーブ17の外周面を覆い、しかもピン37が第2縦溝40に嵌り込んでいる状態にある有底円筒体29を、この有底円筒体29の中心軸線に沿って上方に引き上げる。有底円筒体29の内周面に形成された上方凹部30bに嵌り込んでいた係止ボール31が下方凹部30aに嵌り込むまで有底円筒体29を引き上げる。そうすると、ピン37と第2縦溝40とによる結合が解消されるので、ボンネットスリーブ17に対してステムヘッド15及びステム14を有する弁体駆動部が回動自在の状態になる。

0072

そこで、レバー20を時計方向に回動することにより、弁体駆動部を回動させる。弁体駆動部を回動させると、回転リング14eを装着した突出部14dが案内溝12a内を移動し、突出部14dが移動することによりアダプタ12がその中心軸線に沿って下降し、アダプタ12の下降運動によりダイヤフラム9が下降する。ダイヤフラム9の下降により、それまでダイヤフラム9によって流体流通流路の完全連通状態が徐々に一部連通状態へと変化する。つまり、ダイヤフラム9の完全連通位置からダイヤフラム9の一部連通位置へと変化する。

0073

レバー20の回動動作を停止してから、有底円筒体29をその中心軸線に沿って下降させるとピン37が例えば縦溝39aに嵌り込む。有底円筒体29が完全に下降し切ると、ピン37が縦溝39aに完全に嵌り込む。その結果、ステムヘッド15が、ボンネットスリーブ17に一体に結合されて回動不能の状態になる。

0074

このようにステムヘッド15を含む弁体駆動部が回動不能の状態になっていると、流体流通流路内の流体の圧力が変化する場合、及びレバー20が時計方向又は反時計方向に回動させようとする外部の力がレバー20に加わる場合のいずれの場合にあっても、弁体駆動部は回動することがないので、ダイヤフラム9の位置が不変であり、ダイヤフラム9による流体流通状態が不変となる。また、コイルスプリング16及び皿ばね11a、11bによる付勢力、及び螺合部材であるスリーブソケット18の螺合状態における摩擦力によって、流体圧力が急激に高まってもステム14及びステムヘッド15が上方向に押し出されることがなく、したがって流体流路における流体リークがなくなる。

0075

以上に説明したように、弁体駆動部保持体に設けられた縦溝に、有底円筒体における凸部を、嵌め合うことにより、弁体の位置を固定することができるとともに、流体流通流路内を流通する流体の圧力が上昇するなどによる圧力変化がある場合、及び外部から弁体駆動部を回動させる力が加わる場合のいずれにあっても、弁体の位置は不変となる。

0076

しかも、螺合部材、コイルスプリング等の付勢部材、及び皿ばねの存在により、弁体駆動部の駆動中に流体流通路内における流体圧力の急激な上昇が発生しても弁体駆動部が弁体から離れるように突発的移動が防止される。また、前記螺合部材の装着により、特に前記螺合部材、前記付勢部材、及び皿ばねにより、操作部による操作を緩慢に行うことができるようになり、簡単且つ軽く操作することによる操作部による誤操作を防止することができ、誤操作の防止と言う点においても操作性が向上している。

0077

1弁装置
2流体流入路
3流体流出路
4バルブボディ
5サポート部材
6ボンネットケース
7コンプレッサーカバー
8コンプレッサ
9ダイヤフラム
9aバックアップ弾性膜
10ジョイント
11a皿ばね
11b 皿ばね
12アダプタ
12a案内溝
13ボール
14ステム
14a 大径部
14b 中径部
14c小径部
14d 突出部
14e回転リング
14fコイルスプリング装着部
15ステムヘッド
16 コイルスプリング
17ボンネットスリーブ
17a段差
17b貫通孔
18スリーブソケット
19ロックナット
20レバー
21グリップ
29有底円筒体
30係合凹部
30a 下方凹部
30b 上方凹部
31係止ボール
32 穴
33小型コイルスプリング
34 溝
35ボルト
36ピン装着溝
37ピン
38縦溝
39a 縦溝
39b 縦溝
39c 縦溝
40 縦溝

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