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JPS63270984A - ボール弁 - Google Patents

ボール弁

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Publication number
JPS63270984A
JPS63270984A JP63024846A JP2484688A JPS63270984A JP S63270984 A JPS63270984 A JP S63270984A JP 63024846 A JP63024846 A JP 63024846A JP 2484688 A JP2484688 A JP 2484688A JP S63270984 A JPS63270984 A JP S63270984A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
ball
ring
chamber
sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63024846A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2809399B2 (ja
Inventor
リチャード　フランク　ウォズニアク
ロバート　チャールズ　スチュワート
ピーター　チャールズ　ウィリアムス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Whitey Co
Original Assignee
Whitey Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Whitey Co filed Critical Whitey Co
Publication of JPS63270984A publication Critical patent/JPS63270984A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2809399B2 publication Critical patent/JP2809399B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0626—Easy mounting or dismounting means
    • F16K5/0642—Easy mounting or dismounting means the spherical plug being insertable from one and only one side of the housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/06—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks
    • F16K27/067—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks with spherical plugs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0663—Packings
    • F16K5/0673—Composite packings
    • F16K5/0678—Composite packings in which only one of the components of the composite packing is contacting the plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08—Details
    • F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/20—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
    • F16K5/205—Sealing effected by the flowing medium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Taps Or Cocks (AREA)
  • Valve Housings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弁の技術に関し、特に、改良されたボール弁に
関する。
本発明は特に小型の多用途ボール弁に適したものである
が、各種サイズの弁および特殊な用途の弁にも適用でき
るものであることが明らかになろう。ボール弁のボディ
すなわちハウジングを製造するのに、ボディがバー材、
鍛造材又は鋳造材のいずれで作られている場合であって
も、多くの比較的複雑な機械加工が必要とされる。弁の
性能に重大な影響を与えることな（機械加工の簡素化す
るため、ハウジングを、別々の弁覆い（ボンネット）と
螺着形の端部品とからなる多部品組立体として設計する
ことがよく行なわれている。また、内部の機械加工を簡
素化するため、弁には、ボールシール要素やボディシー
ル要素を支持するための別々の挿入体すなわちスリーブ
状部材がよく設けられている。従ってこのようにして設
計された弁は、比較的複雑でありおよび／又は設計が妥
協的なものとなってしまう。
製造上および設計上の上記問題点は、制御用および計器
用の弁のような小型のボール弁にとって特に重要である
。また、現在行なわれている設計では、弁軸、弁座およ
び／又はボールを通って流体が吹出さないように保証す
ることはできない。
本発明によれば、特に小型のボール弁に使用するのに適
したきわめて頑丈な構造のボール弁が提供される。本発
明によるボール弁は、ボール部材および該ボール部材を
操作する弁軸部材がブローアウトプルーフすなわち弁内
の流体を吹出させないように構成されているため、比較
的構造が簡単ではあるが、高圧用に使用できるという特
徴を有するものである。
特に本発明の１つの特徴によれば、本発明のボール弁は
第１の単一ボディ部材を有しており、該ボディ部材が軸
線方向に配置された第１端部と第２端部を備えており、
円筒状の弁室が前記第１端部から内方に延在していて横
方向に延びている端面に終端している。第１の流路が前
記第２の端部から第１の単一ボディ部材内に延入してい
て前記端面から弁室内に開口している。第１の流路のま
わりには、弁室内に向って軸線方向に延在している第１
スリーブが形成されている。第１のボディ部材内には、
弁室から半径方向外方に延在していて、内方に向いた肩
部を通して第１のボディ部材の外部に開口している円筒
状の弁軸受入れ室が更に形成されている。本発明のボー
ル弁は更に第２の単一ボディ部材を有しており、該第２
のボディ部材は第１のボディ部材の第１端部に着脱自在
に連結されて、弁室の第１端部を閉鎖しかつ前記第１の
流路と軸線方向に整合していて弁室内に開口している第
２の流路を形成している。第２のボディ部材には、前記
第２の流路のまわりで弁室内に円周方向に延入している
互に半径方向に間隔をへだてて配置された内方および外
方のスリーブが一体に成形されている。内方のスリーブ
は、第１のボディ部材の第１の流路のまわりに形成され
た前記第１スリーブ部材と整合している。弁室内にはボ
ール部材が取付けられていて、該ボール部材は前記第１
および第２の流路と軸線方向に整合している。第１スリ
ーブ部材と前記内方のスリーブのまわりには弁座リング
が配置されていて、該弁座リングはボール部材に対して
押し付けられて係合している。ボール部材を回転させる
ための弁軸部材が設けられていて、該弁軸部材は弁軸受
入れ室の軸線方向に配置されていて、肩部よりも軸線方
向内方の位置において弁軸部材から半径方向外方に延在
している１対の互に間隔をへたてたフランジを備えてい
る。この１対のフランジの間には弁軸シール手段が設け
られており、前記肩部と１対のフランジのうちの外方の
フランジとの間には弾性支持リングが配置されている。
弁軸部材と一体のフランジを設け、このフランジと弁軸
支持体とが上記の関係をなすように構成された弁軸受入
れ開口部すなわち弁軸受入れ室によって、ブローアウト
プルーフすなわち弁内の流体が弁軸を通って吹出さない
ようにすることができる。また、弁軸の支持面が弁室の
内部からシールされるため、支持面を非ウェット形にす
ることができる。
本発明の他の特徴によれば、弁室がその第１端部に形成
された拡大穴ぐり部を備えている。この穴ぐり部は前記
第２のボディ部材の外方のスリーブを受入れることがで
きる寸法を有していて、外方のスリーブと第１のボディ
部材との間に環状の空間を形成している。また、外方の
スリーブの内径は弁室の直径と実質的に等しく、弁室と
連続するようになっていて、環状の弁座リング受入れ開
口部を形成している。この弁座リング受入れ開口部は、
第１のスリーブ部材のまわりに設けた環状の弁座リング
受入れ開口部と整合している。
本発明の他の特徴によれば、環状の各凹所内には弁座リ
ング組立体が配置されている。各弁座リング組立体は、
前記スリーブ部材のまわりを密接して取囲んでおりかつ
弁室の端壁と係合している弾性０リングを備えている。
各環状凹所内には、該凹所に密接してはいるがスライド
可能に弁座リングが受入れられている。この弁座リング
は、０リングと係合する第１端部と、環状凹所から突出
していて前記ボール部材とシール係合する第２端部とを
備えている。弁座リングの第１端部には、該弁座リング
と一体に成形された内方および外方の連続壁すなわちリ
ップを設けておくのが好ましく、これらのリップは関連
するＯリングの半径方向両側において関連する凹所内に
軸線方向に延入するように構成する。０リングのサイズ
はリップ内に受入れられる大きさとし、ボール部材の軸
線方向運動の一部範囲において弁座リングが圧縮された
状態でボール部材と係合するように構成する。
Ｏリングのサイズは関連する凹所のサイズに基いて定め
られ、弁座リングは、弁がきわめて高い圧力を受ける場
合であっても、ボール部材がスリーブ部材と係合するこ
とがないように、スリーブ部材へ向かうボール部材の軸
線方向運動を制限できる寸法を有している。また、連続
しているリップによって０リングが閉じ込められ、高圧
力下で０リングがはみ出してしまうことを防止している
。
作動に際し０リングは、低いライン圧力下でも弁座リン
グがボール部材をシールできるようにするため、弁座リ
ングに充分な予荷重を維持するよう作用する。しかしな
がら、ライン圧力が上昇するとボール部材が下流側の弁
座の方向に移動し、ボール部材と下流側の弁座リングと
の間のシール圧力を増大させる。しかしながら、下流側
の弁座リングは、少くとも０リングが最大限に圧縮され
るまでは、０リングの押圧力に抗して移動する成る程度
の自由度を有しており、この自由度は、環状の弁座リン
グ受入れ室内で利用できる空間によって制御される。
本発明の主目的は、特に小型に製造することのできるボ
ール弁を提供することにある。
本発明の他の目的は、ボール部材および弁軸がブローア
ウトプルーフ構造すなわち弁内の流体が吹出さない構造
に構成されているボール弁を提供することにある。
本発明の他の目的は、弁軸の支持面すなわち弁軸の作動
組立体が弁室から隔絶されていて、弁軸の支持面が非つ
ェット形支持面となっている形式のボール弁を提供する
ことにある。
本発明の他の目的は、浮動形のボール部材および弁座リ
ング構成を有する双方向使用が可能なボール弁を提供す
ることにある。
以下、添付図面に基いて本発明の好ましい実施例を説明
するが、図示の実施例は単なる例示であり本発明の範囲
を制限するものではない。第１図〜第４図は本発明の弁
１０の全体的構成を示すものであり、該弁１０は、ハウ
ジングすなわちボディ組立体１２を有し、該ボディすな
わちハウジング１２は、１対の互に協働する第１および
第２のボディ部材１４．１６から構成されている。第４
図に示すように、ハウジング１２は円筒状の内部弁室１
８を形成しており、該弁室１８内には回転自在に取付け
られた弁要素すなわちボール部材２０および該ボール部
材２０と協働する弁座すなわちシール組立体２２．２４
が支持されている。
ボール部材２０は、弁軸組立体２８を介して該ボール部
材２０に適当に連結されたハンドル２６によって、開放
位置と閉鎖位置との間で回転できるように取付けられて
いる。
第２図および第４図社最も良く示すように、第１のボデ
ィ部材１４は全体として長方形をなす第１端部３０を有
しており、この第１端部３０は、該第１端部３０と一体
に成形された１対の横方向に延在しているフランジ部３
２．３４を備えている。第１端部３０と軸線方向に整合
して、六角形状の第２端部３６が設けられている。第４
図に最も良く示すように、全体的に円筒状をなす開口部
４０が第１のボディ部材１４の第１端部３０から軸線方
向内方に延在していて、弁室１８を形成している。開口
部４０は全体として横方向に延在している端壁４２を備
えており、該端壁４２は弁室１８の第１端部を形成して
いる。開口部４０の入口端のまわりには、大きなカウン
タボアすなわち穴ぐり部４４が形成されているが、この
穴ぐり部４４を設けた理由については後述する。
第１のボディ部材１４の第２端部３６から第１のボディ
部材１４内に、円筒状の流路４８が軸線方向に延入して
いる。この流路４８は、開口部４０により形成された弁
室１８に連通しておりかつ該弁室１８と軸線方向に整合
している。また、この流路４８は、小径の内端部５０と
大径の外端部５２とから構成されている。流路４８を流
体の流れライン等に連結可能にする手段を設けることが
でき、種々の形式の従来の連結手段を使用できることは
明らかであろう。この実施例においては、流路４８の大
径の外端部５２に、連結用の雌ねじが設けである。
流路４８の内端部５０に近接して該内端部５０を取り囲
むようにして、スリーブ部５４が弁室１８内へと軸線方
向に延入している。このスリーブ部５４は、開口部４０
の外方の壁と共に、軸線方向に開放している環状の凹所
５６を形成している。
全体として円筒状をなすボンネット部分（弁覆い部分）
５８が、第１のボディ部材１４の第１端部３０と一体に
成形されている。図示の実施例においては、ボンネット
部分５８に外ねじ６２が設けてあって、所望に応じて弁
１０をパネルに取付けることができるようになっている
。
弁室１８を横切る方向に弁軸受入れ開口部６０が設けて
あり、該弁軸受入れ開口部６０はボンネット部分５８を
軸線方向に貫通して形成されている。この弁軸受入れ開
口部６０は、半径方向内方に延在している円形状の肩部
すなわちフランジ部６４を通ってボディすなわちハウジ
ング１２の外に開口している。
第１図〜第４図に最も良く示すように、第２のボディ部
材１６は横方向に延在している１対のフランジ部７８．
８０を備えていて、全体として六角形状をなしている。
この第２のボディ部材１６のフランジ部７８．８０は、
第１のボディ部材１４の前述のフランジ部３２．３４と
ほぼ同じ形状をなしている。これらのフランジ部３２．
３４と７８．８０とには互に整合する孔が設けてあり、
この孔に図示のようなソケットヘッド付きのキャップね
じ８２を通すことにより、両フランジ部を分離自在に相
互連結することができるようになっている。また、フラ
ンジ部３２．３４には、ねじ８２と係合するナツト８４
が嵌まり込むことができる寸法の凹所が形成してあり、
ねじ８２を締付けるときにナツト８４が回転しないよう
になっている。また、フランジ部７８．８０には、ねじ
８２のソケットヘッドを受入れることができる同様の凹
所が形成されている。
第４図および第５図に最も良く示すように、第２のボデ
ィ部材１６の内端部は、第１のボディ部材１４の第１端
部３０と係合して、弁室１８の外端部を閉鎖するように
構成されている。図示のように、第２のボディ部材１６
は軸線方向に延在している流路８６を備えている。この
流路８６は、大径部８８と内方の小径部９０とからなり
、小径部９０は弁室１８に対し軸線方向に開口している
。
図示の実施例の場合、流路８６の外端部すなわち大径部
８８には雌ねじが設けてあり、この弁１０を関連する流
れラインに連結できるようになっている。
第２のボディ部材１６の内端面には、半径方向に互に間
隔をへたてておりかつ円周方向に連続している１対のス
リーブ部９２．９４か設けられている。スリーブ部材９
２は流路８６の内端部すなわち小径部９０に近接して該
小径部を取り囲んでおりかつ前述のスリーブ５４に向っ
て弁室１８の軸線方向に延在している。スリーブ部９４
はスリーブ部９２の半径方向外方に配置されていて、ス
リーブ部９２と共に軸線方向に開口した環状の溝すなわ
ち凹所９６を形成している。この凹所９６は前述の環状
の開口部４０とほぼ同じ大きさを有しおりかつ該開口部
４０と整合している。スリーブ部９４の内壁９８は、弁
室１８を形成している開口部４０の直径と同じ直径にす
るのがよい。スリーブ９４の外壁１００は開口部４０の
カウンタボアすなわち穴ぐり部４４より半径方向内方に
間隔をへだてて配置されていて、円周方向に連続してい
るチャンバ１０２を形成している。互に組み合わされる
第１および第２のボディ部材１４．１６は、チャンバ１
０２内に配置される適当な弾性Ｏリング１０４によりシ
ールされている。Ｑ　＋Ｊソング０４のはみ出しは、第
２のボディ部材１６の端面と係合した状態でチャンバ１
０２内に配置されているバックアップリング１０６によ
り防止される。
本発明にとって重要なことは、ボール部材２０に対する
弁座すなわちシールの構成にある。図示のように、ボー
ル部材２０は従来のボール部材に形成されているものと
同様な中央通路１１０を備えていて、第４図に示すよう
に流路４８．４６と整合する開放位置と、該開放位置か
ら９０°回転した閉鎖位置に（第５図）との間で回転す
ることができる。ボール部材２０は、互に対向している
弁座リングすなわちシールリング部材１１２と１１４と
の間で、弁室１８内において軸線方向に動き得るように
取付けられている。図示の実施例の場合、両シールリン
グ部材１１２．１１４は同じ形状に作られているためシ
ールリング部材１１２についてのみ詳細に説明するが、
シールリング部材１１２に関する記載はシールリング部
材１１４にも等しく適用できるものである。特に第５図
に示すように、シールリング部材１１２はポリエチレン
、「テフロン」等の適当な弾性材料で作られた中実の環
状体として構成されており、いかなる材料で作るかは、
シールリング部材１１２が受ける圧力および／又は他の
条件に基いて定められる。
シールリング部材１１２は、凹所５６内にぴったりでは
あるがスライドできるように受入れられる寸法を有して
いる。第５図に示すように、シールリング部材１１２の
シール面１１６は、ボール部材２０に対しぴったりと係
合するように構成されており、かつ、シール面１１６の
半径はボール部材２０の半径と実質的に等しい。
各シールリング部材１１２．１１４の内端面には、円周
方向に連続している半径方向内方および外方の短壁すな
わちリップ１１３が設けである。
これらのリップ１１３は各シールリング部材１１２．１
１４の本体と一体に成形されていて、該本体から軸線方
向に延在している。好ましくはリップ１１３の長さを、
該リップ１１３と関連するＱ　ＩＪソング２０，１２２
の常態すなわち非圧縮状態の厚さよりも小さくしておき
、０リング１２０．１２２の半径方向両側において、関
連する凹所５６．９６の壁に対してぴったりと係合する
ように構成する。リップ１１３の機能の詳細については
後述するが、その主な目的は関連するＯリング１２０．
１２２を半径方向に閉じ込めておき、高圧状態において
Ｏリング１２０．１２２がはみ出さないように防止する
ことにある。
第５図に示すように、シールリング部材１１２および該
シールリング部材１１２に対向しているシールリング部
材１１４には、Ｏリング１２０．１２２が環状の凹所５
６．９６と関連するシールリング部材１１２．１１４と
の間で圧縮されていることにより生じる押圧力が作用し
ており、この押圧力によってボール部材２０に対し押し
付けられる。シールリング部材１１２．１１４および関
連するＯリング１２０．１２２の軸線方向の全長は弁室
１８とボール部材２０の寸法に基いて定められ、例えば
第５図に示すように、低圧状態においては両シールリン
グ部材１１２．１１４が所定の接触力でボール部材２０
とシール係合して充分なシール力が得られるようにする
。
第６図には、高圧が作用しているときのボール部材２０
と弁座リングすなわちシールリング部材１１２．１１４
との関係が示してあり、特にボール部材２０は、上流側
が高圧状態になったときに弁室１８の軸線方向に動き得
るように取付けられている。図示のように、流路４８内
の圧力が高圧になると、ボール部材２０がシールリング
部材１１４の方に移動し、これによりシールリング部材
１１４とボール部材２０との間のシール圧力が増大する
。シールリング部材１１４に作用する圧力が増大すると
、シールリング部材１１４が凹所９６内に押し込まれ、
これにより０リング１２２が圧縮される。０リング１２
２が圧縮される間、Ｏリング１２２はシールリング部材
１１４のリップ１１３によって半径方向に閉じ込められ
る。また、Ｏリング１２２が圧縮されることによってリ
ップ１１３に半径方向の力が付与され、これによりリッ
プ１１３は凹所９６の壁に対してより強く係合するよう
になる。この関係によって、０リング１２２がシールリ
ング部材１１４のまわりにはみ出してしまうことが防止
される。
下流側の弁座リングすなわちシールリング部材１１４が
圧縮されると、ボール部材２０と共に上流側の弁座リン
グすなわちシールリング部材１１２が僅かな距離だけ移
動する。しかしながら、ボール部材２０が移動を続ける
と、シールリング部材１１２とボール部材２０との間の
シールが行なわれなくなり、ボール部材２０を取囲んで
いる弁室領域が大きな圧力を受けるようになる。０リン
グ１２０．１２２の寸法はそれぞれの凹所５６．９６内
の有効空間に関連して定められ、シールリング部材１１
２．１１４の変形によってボール部材２０が最大に変位
したときでも、ボール部材２０が内方のスリーブ部５４
．９２と接触することがないようになっている。
シールリング部材１１２．１１４は、これらが最大荷重
状態にあるとき、シールリング部材１１２１．１１４の
内方および外方の両表面のまわりでほぼ完全に閉じ込め
られてしまうことに注目することが重要である。シール
リング部材１１２．１１４がそのように閉じ込められる
ことにより、下流側のシールリング部材が高い圧力を受
けたときに該シールリング部材に低温塑性流れが生じた
り歪みが生じたりすることを無くすことができる。従っ
て弁座すなわちシールリング部材に作用する力は実質的
に純粋な圧縮荷重となり、シールリング部材を構成して
いる材料は曲げ荷重や引張り荷重に対するよりも強い耐
久性を有する。また、シールリング部材、０リングおよ
びボール部材とシールリング部材との間の空間を上流側
および下流側で同じに構成しておけば、弁１０を両方向
性の弁とすることができる。すなわち、流路４８又は８
６のいずれの側を上流側（入口通路）として用いてもよ
い。流路８６を入口流路として用いた場合には、上流側
が高圧状態になったときボール部材２０がシールリング
部材１１２の方向に移動するが、このことは、前述のよ
うに流路４８が入口流路として作動する場合にシールリ
ング部材１１４に関して述べたことと同様にして行なわ
れる。
本発明の他の重要な特徴は、ステムすなわち弁軸組立体
２８の全体的構造および配置にある。前述のように、本
発明の弁軸組立体２８は、弁軸および関連部品の全体が
前述のフランジ６４によって弁の本体すなわちハウジン
グ内に閉じ込められていて、流体が吹出すことのないよ
うに構成されている。すなわち、本発明の弁軸組立体２
８によれば、弁軸の支持面を非ウェット形にすることが
できる。
第４図〜第６図に最も良く示すように、弁軸組立体２８
は、一体形のワンピース弁軸部材１３０を有し、該弁軸
部材１３０は小径の下端部１３２を備えている。この下
端部１３２には互に対向位置に配置された１対の平坦部
１３４が設けてあり、該平坦部１３４はボール部材２０
に形成された側壁から平らな弧状の溝１３６内に自由に
受入れられている。第４図および第５図に示すように、
凹所すなわち溝１３６は弁軸１３０とボール部材２０と
の間の駆動連結部を構成していると同時に、上流側に高
圧が作用したときにはボール部材２０を自由に下流側に
動くことができるように保持している。このため、溝１
３６は、ボール部材２０の中央通路１１０を横切る方向
に形成されている。
更に弁軸１３０には、半径方向に延在しているフランジ
１３８が一体に成形されている。このフランジ１３８の
直径は、前述の弁軸受入れ開口部６０の直径より極く僅
かに小さく形成されている。
また弁軸１３０には、半径方向に延在している肩部１４
０が支持されている。図示のように、肩部１３０の上面
は弁軸１３０の軸線に対してほぼ垂直に形成し、肩部１
３０の下面はテーバ状に形成してお（のが望ましい。フ
ランジ１３８、肩部１４０および弁軸受入れ開口部６０
の上端部に設けられたフランジ６４の間の関係は、ベア
リング要素およびシール要素を閉じ込めておくチャンバ
の機能を有するが、この点について以下に説明する。
第４図に最も良く示すように、弁軸１３０の上端部は小
径部１４４になっていて、該小径部１４４はフランジ６
４を通って第１のボディ部材１４の外部に出ている。こ
の小径部１４４の上端にはハンドル２６が連結されてい
て、例えば止めねし１４６等の慣用的手段により固定さ
れている。
図示の実施例においては、ハンドル２６はプラスチック
で成形されていて、第１図に最も良く示すように、全体
として長楕円形状をなしている。
ハンドル２６をこのように楕円形状にしておくことによ
って、弁の位置を容易に視認することができる。ハンド
ル２６には金属インサート部材１４８を一体成形してお
くことが望ましい。インサート部材１４８には停止部材
１５０を一体成形しておき、該停止部１５０が、ボンネ
ット部分５８の外端部に設けた適当な停止面（図示せず
）と係合するように構成するのだよい。また、インサー
ト部材１４８の対向する両側面を平らにしておき、万一
ハンドル２６が割れてしまったような場合には、インサ
ート部材１４８をレンチで掴んで弁を操作できるように
しておくのがよい。
再度弁軸組立体２８に戻れば、第４図に最も良く示すよ
うに、弁軸部材１３０は弾性リング１５４．１５６．１
５７および０リング１５８によりシールされかつ案内さ
れる。弾性リング１５４は弁軸の上方のフランジ１３８
と第１のボディ部材１４の肩部すなわちフランジ部６４
との間に嵌め込まれている。この弾性リング１５４は、
中実のテフロン等のような比較的に剛性に富んでいるけ
れども弾性をもつ材料で作るのが望ましい。弾性リング
１５６．１５７は、フランジ１３８の下でＯリング１５
８の両側に配置されている。フランジ１３８の下面と肩
部１４０との間の間隔は、弾性リング１５６．１５８お
よび０リング１５８の全体の厚さに基いて定められ、０
リング１５８には予圧縮力を与えておく。
弁軸部材１３０の主たる案内面および支持面は、弾性リ
ング１５４．１５６によって与えられる。
図示の位置に０リング１５８を配置することによって、
断性リング１５４．１５６により与えられる支持面およ
び案内面を非ウェット形の表面にすることができ、弁室
１８内の流体から隔絶することができる。
上記のごとく弁軸部材１３０は全体として弁軸受入れ開
口部６０内に入れられていて、ねじ又はボルト等による
連結手段によって該開口部内に保持されるようには構成
されていないため、本発明の弁ｌＯは流体が吹出すこと
がないようになっている。また、弁軸が上記のように構
成されているため、弁軸は、第１のボディ部材１４に第
２のボディ部材１６を取付ける前に、第１のボディ部材
の外端部から穴ぐり部４４内に挿入することによって、
第１のボディ部材１４の外部から組立てなければならな
い。弁軸部材１３０の全長と開口部４０の直径との関係
から、第１のボディ部材１４には逃げ領域すなわち切欠
き部１６０が設けてあり、該切欠き部１６０が弁軸部材
１３０を挿入するためのスペースを与えている。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のボール弁の斜視図である。 第２図は、第１図のボール弁の左側端を示す端面図であ
る。 第３図は、第１図のボール弁の右側端を示す端面図であ
る。 第４図は、第１図のボール弁の縦断面図である。 第５図は、ボール部材（弁要゛素）が閉鎖位置にあると
ころを示す、第４図の弁室部分の拡大図である。 第６図は、第５図と同様な拡大図であり、ボール・部材
（弁要素）が上流側の高圧の作用によって下流側に最大
変位している状態を示すものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、第１の単一ボディ部材を有し、該ボディ部材が軸線
    方向に配置された第１端部と第２端部とを備えており、
    円筒状の弁室が前記第１端部から内方に延在していて横
    方向に延在している端面に終端しており、前記第１の単
    一ボディ部材が更に、前記第２端部から第１の単一ボデ
    ィ部材内に延入していて前記端面から前記弁室内に開口
    している第１の流路と、該第１の流路のまわりに形成さ
    れていて前記弁室内に向って軸線方向に延在している第
    １スリーブ部材と、前記弁室から半径方向外方に延在し
    ていて、内方にむいた肩部を通して前記第１の単一ボデ
    ィ部材の外部に開口している円筒状の弁軸受入れ室とを
    備えており、 第２の単一ボディ部材を有し、該ボディ部材は前記第１
    の単一ボディ部材の第１端部に着脱自在に連結されて、
    前記弁室の第１端部を閉鎖しかつ前記第１の流路と軸線
    方向に整合していて前記弁室内に開口している第２の流
    路を形成し、前記第２の単一ボディ部材と一体に成形さ
    れていて前記第２の流路のまわりで前記弁室内に円周方
    向に延入している互に半径方向に間隔をへだてて配置さ
    れた内方および外方のスリーブを有し、前記内方のスリ
    ーブは、前記第１の単一ボディ部材の前記第１の流路の
    まわりに形成された第１スリーブ部材と整合しており、
    前記第１および第２の流路と軸線方向に整合するように
    前記弁室内に取付けられたボール部材と、 前記第１スリーブ部材と前記内方のスリーブのまわりに
    配置されていて、前記ボール部材に対し押し付けられて
    係合している弁座リングと、前記ボール部材を回転させ
    る弁軸部材とを更に有しており、該弁軸部材は前記弁軸
    受入れ室の軸線方向に配置されていて、かつ、前記内方
    に向いた肩部を通って延在している外方の端部と、前記
    内方に向いた肩部よりも軸線方向内方の位置において弁
    軸部材から半径方向外方に延在しているフランジを備え
    ており、該フランジと前記内方に向いた肩部との間には
    弾性の支持リングが配置されており、 前記フランジよりも軸線方向内方において前記弁軸部材
    に支持されている弁軸部材の肩部と、該弁軸部材の肩部
    と前記フランジとの間に配置された弁軸シール手段とを
    更に有することを特徴とするボール弁。 ２、前記外方のスリーブの内径は、前記弁室の直径にほ
    ぼ等しいことを特徴とする請求項１記載のボール弁。 ３、前記外方のスリーブと前記第１の単一ボディ部材と
    の間に配置されたシールリングを有していることを特徴
    とする請求項２記載のボール弁。 ４、前記弁室が、該弁室の第１端部に形成された拡大穴
    ぐり部を有しており、該穴ぐり部は前記第２の単一ボデ
    ィ部材の外方のスリーブを受入れることができる寸法を
    有していて、前記外方のスリーブと前記第１の単一ボデ
    ィ部材との間に環状の空間を形成していることを特徴と
    する請求項１記載のボール弁。 ５、前記第１および第２の単一ボディ部材は、前記環状
    の空間内に配置されたシールリングによってシールされ
    ていることを特徴とする請求項４記載のボール弁。 ６、前記弁軸シール手段は、前記弁軸受入れ室の壁と密
    接して係合している１対のリング部材からなることを特
    徴とする請求項１記載のボール弁。 ７、前記弁軸部材は、該弁軸部材の外端部に対し着脱自
    在に連結されたハンドル部材によって外方の位置に維持
    されていることを特徴とする請求項７記載のボール弁。 ８、ほぼ円筒状の側壁を有していて互に対向する第１お
    よび第２の端壁に終端している弁室を形成するボディと
    、 前記第１および第２の端壁を通って軸線方向に開口して
    いる第１および第２の流路と、 前記それぞれの端壁から前記弁室内に軸線方向に延入し
    ておりかつ前記円筒状の側壁から半径方向内方に間隔を
    へだてていて前記第１および第２の流路の各々のまわり
    で前記弁室に向いて軸線方向に開口しているそれぞれの
    環状凹所を形成している第１および第２のスリーブ部材
    と、 前記弁室内で前記第１および第２の流路と軸線方向に整
    合して配置されていて、限定された範囲内で前記弁室の
    軸線方向に動くことができるように取付けられたボール
    部材と、 前記各環状凹所内に配置された弁座組立体とを有してお
    り、該弁座組立体の各々が、前記スリーブ部材のまわり
    を密接して取囲んでおりかつ前記端壁と係合している弾
    性Ｏリングと、前記各環状凹所内に密接してかつスライ
    ド可能に受入れられていて関連する前記Ｏリングと係合
    する第１端部と環状凹所から突出していて前記ボール部
    材とシール係合する第２端部とを備えている弁座リング
    とを有しており、 前記Ｏリングの寸法は、各Ｏリングが関連する前記弁座
    リングが、前記ボール部材の軸線方向運動の一部範囲内
    で前記ボール部材と圧縮された状態で係合するけれども
    、前記ボール部材が前記スリーブ部材と係合しないよう
    にするため前記スリーブ部材へ向かう前記ボール部材の
    軸線方向運動を制限すべく作用することができるように
    定められていることを特徴とするボール弁。 ９、前記各弁座リングが、前記弁室の円筒状側壁により
    閉じ込められる外周面を備えていることを特徴とする請
    求項８記載のボール弁。 １０、前記各弁座リングが、関連するスリーブ部材と密
    接して係合する内周面を備えていることを特徴とする請
    求項９記載のボール弁。 １１、前記弁座リングが、該弁座リングの第１端部に配
    置された比較的短いリップ部材を備えており、該リップ
    部材は関連するＯリングの半径方向両側において弁座リ
    ングの軸線方向に延在していることを特徴とする請求項
    １０記載のボール弁。 １２、前記Ｏリングは、該Ｏリングが関連しているスリ
    ーブ部材の方向への前記ボール部材の軸線方向運動によ
    って圧縮され、前記弁座リングの全体の体積はそれぞれ
    の環状凹所の容積に基いて定められ、ボール部材とスリ
    ーブ部材との接触が生じることのないように前記Ｏリン
    グの圧縮量が制限されることを特徴とする請求項９記載
    のボール弁。 １３、円筒状の弁室を形成しているボディと、弁室を通
    って流れる流量を制御すべく前記弁室内で選択的に回転
    できるように取付けられているボール部材とを備えてい
    るボール弁において、前記ボール弁を回転する手段が、 前記ボディに連結されるボンネット部分を有しており、
    該ボンネット部分が、前記弁室に開口している第１端部
    と前記ボンネット部分の外部に開口している第２端部と
    を備えている円筒状の弁軸受入れ室と、該弁軸受入れ室
    の前記第２端部のまわりに形成された内方に延在してい
    る肩部とを備えており、 前記弁軸受入れ室を軸線方向に延在していて、前記ボー
    ル部材を駆動すべく該ボール部材と係合している第１端
    部と前記肩部の軸線方向外方に配置された第２端部とを
    備えている弁軸部材と、 前記肩部よりも軸線方向内方において前記弁軸に形成さ
    れていて、前記弁軸受入れ室の壁に向って半径方向外方
    に延在しているフランジと、該フランジと前記肩部との
    間に配置された弾性支持リングと、 前記フランジから軸線方向内方に間隔をへだてた位置に
    おいて前記弁軸部材に支持されている弁軸部材の肩部と
    、 該弁軸部材の肩部と前記フランジとの間に配置されたシ
    ールリング部材とを更に有することを特徴とするボール
    弁。 １４、前記シールリング部材と前記フランジとの間には
    、バックアップリングが配置されていることを特徴とす
    る請求項１３記載のボール弁。 １５、前記シールリング部材が、前記弁軸部材と前記弁
    軸受入れ室の壁との間で半径方向に圧縮されるＯリング
    を備えていることをことを特徴とする請求項１４記載の
    ボール弁。 １６、前記肩部の外方で前記弁軸部材に連結されたハン
    ドル手段を備えていることを特徴とする請求項１５記載
    のボール弁。
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