JP2002257245A - ボールバルブのシート構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールに流体圧力が作用してもその移動量を
制限し、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、シール性の優れたシート構造を提供する。 【解決手段】 両側に流体通路１１、１１を設けた弁箱
１２内にボール１４を回転可能に組み込み、弁箱１２内
のボール１４を挟む両側の位置にボール１４が摺接する
バルブシート構造１６を設け、ボール１４の回動操作で
両流体通路１１、１１の連通を開閉するようにしたボー
ルバルブにおいて、上記バルブシート構造１６が、ボー
ル１４が摺接するソフトシート１７とボール１４より軟
質の材料を用いて形成されたコア１８の一体構造からな
り、このコア１８がボール１４でソフトシート１７が圧
縮を受けたときのボール１４のストッパーを兼ねるよう
になっている。

Description

【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４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が摺接するゴム製のバルブシート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】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ボールバル
ブは、ボール３を閉弁位置にすると、ボール３に作用す
る流体の圧力は片押し状態になり、図３で示したフロー
ティング構造のボールバルブにおいては、高圧で使用し
た場合、流体の圧力で下流側に移動し、これにより、下
流側のバルブシート５の面圧が上昇し、シール力を高め
ることになる。

【０００４】バルブシートの材質としては、バルブシー
ト５の過度の圧縮を防ぐため、バルブシート５をテフロ
ン（登録商標）等の硬質樹脂を使用して形成している。

【０００５】ただ、テフロン等の硬質樹脂をバルブシー
ト５に使用すると、ボール３の摺動面間にダスト等が侵
入していると、バルブシート５に対して高圧で圧接する
ボール３を回動させた場合、バルブシート５に傷がつく
ことになり、一度傷が付くとシール性が損なわれるとい
う問題がある。

【０００６】ここで、バルブシート５の形成に、ゴムな
どのソフトシートを使用して耐ダスト性能を向上させる
ことができるが、前に述べた片押し状態の面圧上昇が問
題となる。

【０００７】即ち、硬質樹脂では、ある一定量に制限で
きた移動量が、ソフトシートでは制限できず、下流側の
面圧が異常に上昇し、ボール３を開弁するときのトルク
が異常に上昇し、操作不良の原因になる。

【０００８】また、ボールバルブの構造を、ボールの上
下位置を弁箱で支持したトラニオン構造とすることも、
バルブシートの問題を防ぐ手段であるが、トラニオン構
造の採用は、構成部品が多くなって構造が複雑になり、
ボールバルブの製作コストが高くつくことになる。

【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低減し、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、ボールより軟質の材料を用
いて形成されたコアの一体構造からなり、このコアがボ
ールでソフトシートが圧縮を受けたときのボールのスト
ッパーを兼ねるようになっている構成を採用したもので
ある。

【００１１】ここで、前記ソフトシートがボールに常時
摺接する弾性を有し、コアはこのソフトシートの内周側
又は外周側に位置し、ホールがソフトシートに圧縮を与
えていないとき、ボールとの間に隙間を形成するように
なっているようにしたり、前記ソフトシートがゴムを用
いて形成され、コアが樹脂単体又は金属にボールを傷付
けないように樹脂でコーティングして形成されている構
造にすることができる。

【００１２】上記ボールは、流体の圧力で押されたと
き、コアに当接することで移動が止まり、ソフトシート
を過度に圧縮することがないので、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、バルブシートの
シール性を維持することができる。

【００１３】

【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。

【００１４】図１のように、ボールバルブは、両側に流
体通路１１、１１を設けた弁箱１２の弁収納室１３の内
部にボール（弁体）１４を回転可能に組み込み、弁箱１
２の上部に外部からボール１４を回動するためのステム
１５をボール１４と一体に回動するよう設け、弁箱１２
内のボール１４を挟む両側で流体通路１１、１１の端部
の位置に、ボール１４と両側流体通路１１、１１の間を
シールするため、ボール１４が摺接するバルブシート構
造１６を設け、弁箱１２の外部からステム１５でボール
１４を回動操作することにより両流体通路１１、１１の
連通を開閉するフローティングタイプの構造になってい
る。

【００１５】上記バルブシート構造１６は、ボール１４
が摺接するソフトシート１７と、ボール１４より軟質の
材料を用いて形成されたコア１８の一体構造からなり、
弁箱１２において、両側の流体通路１１、１１が弁収納
室１３に開口する内端の内周部に設けた環状の凹溝１９
内に、上記バルブシート構造１６を組み込み、このコア
１８がボール１４でソフトシート１７が圧縮を受けたと
きのボール１４のストッパーを兼ねるようになってい
る。

【００１６】図１と図２に示す第１の例のバルブシート
構造１６は、ソフトシート１７にゴムを用い、このソフ
トシート１７が、ボール１４に臨む端部の内周にボール
１４の摺接面を備え、ボール１４に常時摺接する弾性を
有する環状に形成され、コア１８はこのソフトシート１
７の外周側に位置し、図２のように、ボール１４がソフ
トシート１７に圧縮を与えていないとき、ボール１４に
臨む端部がボール１４との間に隙間を形成するようにな
っている。

【００１７】このコア１８の材質は特に限定されない
が、ボール１４より軟質でボール１４のストッパーにな
るものであればよく、具体的には樹脂単体、例えば、テ
フロン樹脂、スーパーエンプラ等で形成すれば、低摩擦
性に優れ、ボール１４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、突条を設けた内周にソフト
シート１７がモールド一体化されている。

【００１８】また、コア１８の他の例としては、金属の
表面にボール１４を傷付けないように、テフロン樹脂、
スーパーエンプラ等の樹脂をコーティングした構造を採
用することができる。

【００１９】図３に示す第２の例のバルブシート構造１
６は、ソフトシート１７の内周側にコア１８を一体化し
て設けた構造を示し、ボール１４がソフトシート１７に
圧縮を与えていないとき、コア１８のボール１４に臨む
端部がボール１４との間に隙間を形成するようになって
いる。

【００２０】この発明のシート構造は、上記のような構
成であり、ボール１４に流体圧力が作用しない開弁時に
は、図示のように、ソフトシート１７がボールで圧縮を
受けない状態でボール１４に圧接し、ボール１４と流体
通路１１、１１の間をシールしていると共に、コア１８
はボール１４に臨む端部がボール１４との間に隙間を形
成している。

【００２１】上記ボール１４を回動させて閉弁位置にす
ると、ボール１４に作用する流体圧力によりボール１４
は下流側に移動し、下流側のソフトシート１７が圧縮を
受け、このボール１４の下流側への移動によりボール１
４は下流側のストッパーとなるコア１８に当接すること
になり、これによってボール１４によるソフトシート１
７の過剰な圧縮が防止される。

【００２２】従って、ボール１４を開弁位置にするとき
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、ソフトシート１７がボール１４に常時摺接してい
るので、シール性、耐ダスト性に優れ、ボール１４に傷
が付きにくいという利点がある。

【００２３】

【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が、ボールが摺接するソフ
トシートとボールより軟質の材料を用いて形成されたコ
アの一体構造からなり、このコアがボールでソフトシー
トが圧縮を受けたときのボールのストッパーを兼ねるよ
うにしたので、ボールが流体圧力を受けた時、コアがス
トッパーとなってボールの移動を抑え、ソフトシートが
過剰な圧縮を受けるのを防ぎ、ボールの回動操作に対す
るトルクの異常上昇を抑え、操作不良の発生を防止する
ことができ、バルブシートのシール性を維持することが
できる。

【００２４】また、コアでソフトシートの過剰な圧縮を
なくすことで、フローティングタイプのボールバルブで
あっても、ボールとソフトシートの間でのシール性、耐
ダスト性が向上し、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】この発明の第１の例のシート構造を備えたボー
ルバルブを示す縦断正面図

【図２】第１の例のシート構造を示す拡大した縦断正面
図

【図３】第２の例のシート構造を示す拡大した縦断正面
図

【図４】従来のシート構造を備えたボールバルブを示す
縦断正面図

【符号の説明】

１１ 流体通路 １２ 弁箱 １３ 弁収納室 １４ ボール １５ ステム １６ バルブシート構造 １７ ソフトシート １８ コア １９ 環状の凹溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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、ボールより軟質の材料を用いて形成
   されたコアの一体構造からなり、このコアがボールでソ
   フトシートが圧縮を受けたときのボールのストッパーを
   兼ねるようになっていることを特徴とするボールバルブ
   のシート構造。
2. 【請求項２】 前記ソフトシートがボールに常時摺接す
   る弾性を有し、コアはこのソフトシートの内周側又は外
   周側に位置し、ホールがソフトシートに圧縮を与えてい
   ないとき、ボールとの間に隙間を形成するようになって
   いることを特徴とする請求項１に記載のボールバルブの
   シート構造。
3. 【請求項３】 前記ソフトシートがゴムを用いて形成さ
   れ、コアが樹脂単体又は金属にボールを傷付けないよう
   に樹脂でコーティングして形成されていることを特徴と
   する請求項１又は２に記載のボールバルブのシート構
   造。