JP2021107730A - Valve body and valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルブボデーとバルブに関し、具体的には、メタルシール部位のシール性能における安定化を図ったバルブボデーとバルブに関する。 The present invention relates to a valve body and a valve, and specifically to a valve body and a valve in which the sealing performance of a metal seal portion is stabilized.
一般に、ボールバルブやその他の各種のバルブは、弁体を弁箱に内蔵し、弁体を収容したボデーとキャップとを締結して弁箱(バルブボデー)を構成している。そして、ボデーとキャップを締結する際に、締結部位にガスケットを介在させたり、メタルタッチで封止する場合がある。 Generally, in ball valves and various other valves, a valve body is built in a valve box, and a body containing the valve body and a cap are fastened to form a valve box (valve body). Then, when fastening the body and the cap, a gasket may be interposed at the fastening portion or the cap may be sealed with a metal touch.
後者のメタルタッチで封止する場合としては、例えば、特許文献1や特許文献2に記載されたボールバルブが挙げられる。
Examples of the latter case of sealing with a metal touch include ball valves described in
このメタルタッチの構造は、フラット形状の端面(胴着面)を有する胴着部を備えたボデーとフラット形状の接合面(端面)を有する鍔部(接合部)を備えたキャップにより成り、キャップをボデーにねじ込んで、キャップの鍔部の接合面を胴着部の胴着面に突き当て密着させて封止面圧を発生させて、メタルシールによって封止している。 The structure of this metal touch consists of a body having a bodice having a flat end face (boiling surface) and a cap having a flange (joining part) having a flat joint surface (end face), and the cap is a body. The joint surface of the collar portion of the cap is abutted against the bodice surface of the bodice portion to bring it into close contact with the body to generate a sealing surface pressure, and the cap is sealed with a metal seal.
しかし、このメタルタッチのシール構造には、次に示すような課題を有しその課題の解決が望まれていた。すなわち、胴着面に面圧を発生させるためにボデーにキャップを締付けるが、胴着部においてフラット形状の胴着面での面圧は、接合面と接触する胴着面の面積に反比例しており、また、胴着部の胴着面での接触幅が広くなるほど、キャップをボデーにねじ込むときの締付けトルクが大きくなる。 However, this metal touch seal structure has the following problems, and it has been desired to solve the problems. That is, the cap is tightened on the body to generate surface pressure on the bodice surface, but the surface pressure on the bodice surface having a flat shape at the bodice is inversely proportional to the area of the bodice surface in contact with the joint surface. The wider the contact width of the bodice on the bodice surface, the greater the tightening torque when the cap is screwed into the body.
そして、キャップを過度にボデーにねじ込むと、図6に示すようにボデー側で雄ねじのねじ角度に沿うように、ボデーの胴着部71は外方に広がるように変形して、胴着面73の面圧分布が不均一になり、メタルタッチのメタルシール部位におけるシール構造70で、鍔部(接合部)72と胴着部71の密着による封止面圧が低下してしまう。また、胴着部の過度な変形は、胴着部に破損や亀裂を生じるおそれがあることから、胴着部71の肉厚は一定以上確保する必要がある。
Then, when the cap is excessively screwed into the body, the
ところが、封止性能と耐圧強度を確保するために、胴着部71を肉厚にすれば胴着面73の接触幅が広がることになり、肉厚化に伴って胴着面73における面圧が低下することになり、封止性能が低下する。
However, if the
このように、従来の構造においては、胴着部の強度と封止性能とが相反する関係にあることから、締付けトルクを大きくすると封止性能が低下しやすいという傾向があり、封止面圧の確保と胴着部の強度の両立が難しい。 As described above, in the conventional structure, since the strength of the bodice and the sealing performance are in a contradictory relationship, the sealing performance tends to decrease when the tightening torque is increased, and the sealing surface pressure tends to decrease. It is difficult to secure both the strength of the bodice and the strength of the bodice.
すなわち、フラット形状の接合面(胴着面)を有する胴着部にキャップを締付けする際に、シール性能を保持するには大きな締付けトルクが必要となり、ボデー側とキャップ側とに変形を生じやすく、胴着部における面圧分布が不均一になり、メタルシール部位での封止性能が安定しないという課題があった。特に、バルブのボデーはキャップよりも不均等な形状であるから、胴着面に不均一な力が加わりやすくメタルシール部位での封止性能が不安定になる傾向がある。 That is, when the cap is tightened to the bodice portion having the flat joint surface (boiling surface), a large tightening torque is required to maintain the sealing performance, and the body side and the cap side are easily deformed, and the bodice is attached. There is a problem that the surface pressure distribution in the portion becomes non-uniform and the sealing performance at the metal seal portion is not stable. In particular, since the valve body has a more uneven shape than the cap, an uneven force is likely to be applied to the bodice surface, and the sealing performance at the metal seal portion tends to be unstable.
そこで、本発明は上記課題を解決するために開発されたものであり、その目的とするところは、バルブボデーのシール構造におけるメタルシール部位の封止性能の安定化を図ることにある。 Therefore, the present invention has been developed to solve the above problems, and an object of the present invention is to stabilize the sealing performance of the metal seal portion in the seal structure of the valve body.
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、キャップの流路とボデーの流路とを連通して連通流路を形成するように接合してなるバルブボデーであって、キャップ及びボデーのいずれか一方の流路開口の周囲の端面が、他方側の流路開口の周囲の端面に当接して環状シール面が形成されると共に、環状シール面を構成する対向端面のうちいずれか一方には、流路開口をとり囲むように複数の環状突部が略同心円状に形成されて、他方の端面は平面状であるバルブボデーである。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2に係る発明は、キャップとボデーは互いにねじ込みによって接合され、ねじ込みの力によって環状シール面を構成する対向端面に押し付け合う力が付加されるようにしたバルブボデーである。
The invention according to
請求項3に係る発明は、キャップの流路開口付近の外周に設けた雄ねじ部を、ボデーの流路開口付近の内周に設けた雌ねじ部にねじ込むことにより、キャップとボデーとは接合されて、キャップの雄ねじ部後端の端面と、ボデーの雌ねじ部の開口側の端面とが当接して環状シール面を形成するバルブボデーである。
In the invention according to
請求項4に係る発明は、環状突部の断面形状において、他方の端面に突出した先端部分の形状が、角形状、R形状、又は面形状であるバルブボデーである。 The invention according to claim 4 is a valve body in which, in the cross-sectional shape of the annular protrusion, the shape of the tip portion protruding from the other end face is a square shape, an R shape, or a surface shape.
請求項5に係る発明は、環状突部は2つ形成されており、その外周側の環状突部の先端部分の形状は、面形状であり、一方の内周側の環状突部の先端部分の形状は、角形状である、バルブボデーである。
In the invention according to
請求項6に係る発明は、請求項1乃至5の何れか1項に記載したバルブボデーの流路内に、当該流路を開閉可能にする弁体を設けたバルブである。
The invention according to
請求項7に係る発明は、弁体が、バルブボデーの流路と連通可能な貫通孔を有するボール弁体である、バルブである。
The invention according to
請求項1に係る発明によると、耐圧容器としてのバルブボデーであって、環状シール面となる対向端面のいずれか一方に複数の環状突部を略同心円状に設けることで、キャップとボデーとを接合するときに環状突部において面圧を発生させて、環状シールを形成することができる。そのため、従来のようなフラット形状の胴着面とする場合に比べて、キャップとボデーとの接合力を小さくしても接合部分での十分なシール性を確保することができる。そして、接合力を小さくできる結果、胴着部の変形も低減することができ、環状シール面の周方向に均一な面圧を得ることが可能となる。特に、複数の環状突部を略同心円状に設けることで、複数の環状シールが形成されるので、仮にボデーの変形等があったとしてもシール性を確保しやすくなる。その結果、バルブボデーの胴着部での封止性能と耐圧性能を著しく安定させることが可能となる。
According to the invention of
請求項2に係る発明によると、キャップとボデーとがねじ込みによって接合され、このねじ込みの力によって環状シール面に押し付け合う力が付加されるため、環状シール面に、環状突部によるシールに必要となる適度な面圧を加えることが容易となり、また、周方向に均一な面圧をより発生させやすくなる。
According to the invention of
請求項3に係る発明によると、キャップ側に雄ねじ、ボデー側に雌ねじを設け、これらのねじ込みによりキャップの雄ねじ部後端の端面とボデーの雌ねじ部開口側の端面とを突き当てて環状シール面を形成することで、流路の周囲に適切に環状シール面を形成しやすくなり封止性能を高められるほか、ボデーの外形を小さくすることも可能となる。
According to the invention of
請求項4に係る発明によると、環状突部の先端部分の形状が角形状、R形状又は面形状とすることができ、胴着面に必要なシール性や耐久性に応じて好ましい形状を選択することができる。 According to the invention of claim 4, the shape of the tip portion of the annular protrusion can be a square shape, an R shape, or a surface shape, and a preferable shape is selected according to the sealing property and durability required for the bodice surface. be able to.
請求項5に係る発明によると、環状突部を2つとし、外周側の先端部分を面形状とし、内周側の先端部分を角形状とすることができる。これにより、ボデーにキャップをねじ込んで接合する際に、ボデー側の雄ねじのねじ角度でボデーの胴着部付近が外方に広がるような荷重や、環状突部を押しつぶすような応力が加わるときに、外周側の面形状の環状突部が支えとなって胴着部の広がりや内周側の環状突部が押しつぶされることを抑制でき、環状突部による十分な面圧が発生するほか、変形による周方向の面圧の不均一化も生じにくくなる。その結果、強度と封止性能を両立させることが可能となり、耐圧容器としての使用価値をより高めることができる。
According to the invention of
請求項6係る発明によると、本発明のバルブボデーを備えるバルブは、耐圧容器であるバルブボデーが著しく安定した封止性能を発揮することができるほか、キャップとボデーとの接合部のシール性を確保するために過剰な力を加える必要が無いため、応力による破損等が生じにくい耐久性にも優れたものとなる。 According to the sixth aspect of the present invention, in the valve provided with the valve body of the present invention, the valve body, which is a pressure-resistant container, can exhibit remarkably stable sealing performance, and the sealing property of the joint between the cap and the body can be improved. Since it is not necessary to apply an excessive force to secure the valve, the durability is excellent in that damage due to stress is unlikely to occur.
請求項7係る発明によると、弁体としてボール弁体を有するボールバルブに、特に好適である。
According to the invention of
以下に、本発明におけるバルブボデーの実施形態を説明すると共に、これを適用したバルブの一例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the valve body in the present invention will be described, and an example of a valve to which the valve body is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態におけるバルブ(ボールバルブ)の断面図である。ボールバルブ1は、バルブボデー2と、バルブボデー2内に収容される弁体5と、ボールシート6と、ステム7と、ハンドル8とを備えて構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a valve (ball valve) according to an embodiment of the present invention. The
弁体(ボール弁体)5は、球状に形成されて、貫通孔51を有してバルブボデー2内の弁室に回転自在に収容される。弁体5は、ステム7を介して回転し、弁体5の貫通孔51とバルブボデー2内に設けられた流路35、45とが連通して、流体が流通可能な連通流路を形成する。また、ステム7にはシール部材10が装着され、ハンドル8は、ステム7上方のネジ部材9によって回動可能にバルブボデー2に固着されている。バルブボデー2には、図示しない配管器材と接続可能にするネジ部34、44が設けられている。
The valve body (ball valve body) 5 is formed in a spherical shape, has a through
図2に示すように、本例においてバルブボデー2は、2ピース型である。キャップの流路とボデーの流路とを連通して連通流路を形成するように接合してなるバルブボデーである。略筒形状のボデー3に弁体が収容される側の端部で、流路開口付近の内周側に雌ねじ部33を形成し、キャップ4の流路開口付近の外周側に雄ねじ部43を形成し、雄ねじ部43を雌ねじ部33に螺着して、メタルシールにより封止するシール構造20を形成する。
As shown in FIG. 2, the
すなわち、本例におけるバルブボデー2は、ガスケットが介在しないメタルシールによるシール構造20を有する。である。キャップ4の流路開口付近の外周に設けた雄ねじ部43を、ボデー3の流路開口付近の内周に設けた雌ねじ部33にねじ込むことにより、キャップ4とボデー3とは接合されて、キャップ4の雄ねじ部43後端の接合面(端面)42と、ボデー3の雌ねじ部33の開口側の胴着面(端面)31とが突き当たって、環状シール面21を形成して、封止するシール構造20となっている。
That is, the
本実施形態では、キャップ4とボデー3をねじ込み接合して、シール構造20の環状シール面21を形成する際に、締付けにより、接合面(端面)42と胴着面(端面)31とが突き当たるときに、一方の端面には少なくとも2点以上で接触するような環状突部を設けたことを特徴としている。
すなわち、キャップ4及びボデー3のいずれか一方の流路開口の周囲の端面が、他方側の流路開口の周囲の端面に当接して環状シール面21を形成して、環状シール面21を構成する対向端面(端面31、42)のうちいずれか一方には、流路開口をとり囲むように複数の環状突部が略同心円状に形成されて、他方の端面は平面状であることを特徴とするバルブボデーである。ここで、「流路開口の周囲の端面」とは、必ずしも、流路開口と同一平面である必要はなく、流路開口面の前方又は後方にある端面でもよい。
In the present embodiment, when the cap 4 and the
That is, the end face around the flow path opening of either the cap 4 or the
図2では、胴着部30の胴着面(端面)31に、少なくとも2つ以上の環状突部32を設けている。対向する接合部41の接合面(端面)42は平面状としている。なお、環状突部は、キャップ4の接合部の接合面に設けてもよいが、以下の説明では、胴着部30に2つの環状突部32を設けた例を前提として説明する。また、2つの環状突部が、接合面(端面)と接触することを、「2点接触」と称して説明することがある。
In FIG. 2, at least two or more
図2に示すように、ボデー3の胴着部30の胴着面31には、2つの環状突部32を略同心円状に設けている。本例では、この環状突部32は、胴着面31の内周側及び外周側に略同心円状となるように設けている。環状突部32同士は、必ず完全な同心円でなくてもよく、内外周に重ならないように設けられていればよい。
この環状突部31は、キャップ4をボデー3にねじ込んで螺着していくときに、胴着面31の内外周の環状突部32が、キャップ4の接合部41の端面42と当接して、キャップ4とボデー3が接合するときに、環状突部32から複数の環状シールが形成されるので、この環状シールより成る環状シール面21によって、面圧を発生させることができる。
As shown in FIG. 2, two
When the cap 4 is screwed into the
このように、環状突部によって複数の環状シールを形成して、環状シール面21の周方向に均一な面圧を得ることが可能となるから、胴着部30における胴着面31の全体に比較的均一な面圧を発生させて、胴着部30の胴着面31に発生する封止面圧を安定させることができる。
In this way, since it is possible to form a plurality of annular seals by the annular protrusions and obtain a uniform surface pressure in the circumferential direction of the
ここで、図6に示すように、従来のメタルシール部位のシール構造70では、胴着部71の胴着面73がフラット形状であったため、封止面圧を発生させるときに、締付けトルクをかけてキャップをねじ込んでいくと、次第に、ボデーの胴着部71が外方に変形していき、鍔部72側と胴着部71側の両方で変形が生じ、胴着部71の胴着面73は不均一な面圧分布となり封止面圧が安定しない。
Here, as shown in FIG. 6, in the
なお、仮に胴着面に1つの環状突部を設けて、1点接触でのシール構造を形成する場合には、胴着面をフラット形状にしたときよりもキャップの締付けトルクを小さくすることができる利点がある。この場合、2点接触とする場合に比べると、キャップを螺着する際にねじ込みの力が、1点に集中することになり、胴着面での全体の面圧分布が均一にならず、一部に圧力が過剰に集中してしまうことがある。
このため、面圧が集中している部分よりも面圧が小さい部分から、胴着部が外方に広がるような荷重がかかったとき、胴着部の変形に対応することができないので、胴着部が外方に変形して、胴着面の全体が均一な面圧とならない場合もある。
また、ボデーの形状に応じて変形が不均一に発生したときにも、胴着面の面圧が不均一となりやすい。
If one annular protrusion is provided on the bodice surface to form a seal structure with one-point contact, the cap tightening torque can be reduced as compared with the case where the bodice surface has a flat shape. There is. In this case, as compared with the case of two-point contact, the screwing force is concentrated at one point when the cap is screwed, and the overall surface pressure distribution on the bodice surface is not uniform. Pressure may be excessively concentrated on the part.
For this reason, when a load is applied so that the bodice portion spreads outward from a portion where the surface pressure is smaller than the portion where the surface pressure is concentrated, it is not possible to cope with the deformation of the bodice portion, so that the bodice portion becomes It may be deformed outward and the entire bodice surface may not have a uniform surface pressure.
Further, even when the deformation occurs non-uniformly according to the shape of the body, the surface pressure of the bodice surface tends to be non-uniform.
このように、従来のシール構造における胴着部の胴着面をフラット形状から1点接触で接合するようなシール構造とすると、キャップの締付けトルクを小さくしつつ、封止性能を高め得るが、本例のように、少なくとも2点以上で接触するように、複数の環状突部を設けるようにすると、より一層優れた効果が得られるようになる。 In this way, if the seal structure is such that the bodice surface of the bodice portion in the conventional seal structure is joined from the flat shape by one-point contact, the sealing performance can be improved while reducing the tightening torque of the cap. As described above, if a plurality of annular protrusions are provided so as to make contact at at least two points, a further excellent effect can be obtained.
すなわち、環状突部を略同心円状に2つ以上設けることにより、一方の環状突部で変化が起きたときでも、他方の環状突部においては面圧を均一に発生させることができることから、少なくとも2点以上で接触するように、環状突部を設けている。 That is, by providing two or more annular protrusions substantially concentrically, even when a change occurs in one annular protrusion, the surface pressure can be uniformly generated in the other annular protrusion, so that at least An annular protrusion is provided so as to make contact at two or more points.
上述のように、キャップとボデーとのねじ込みによりボデーの胴着部の外方への変形が起こった場合、胴着面がフラット形状であると、接触面積が広いことから高い面圧を発生させるのが難しく、面圧が弱い箇所において漏れが生じやすい。
しかしながら、同芯円状の2つの環状突部を設けることによって、例えば、胴着部の外周側で外方に変形するような荷重が生じたときでも、外周側の環状突部が変形に対応するように変形応力を吸収して、外周側で変形しないように、環状突部で支持することができ、一方で、内周側の環状突部では、面圧を維持することができる。
また、外周側の環状突部が変形に対応するように、外周側の環状突部が支えとなることで、内周側のボデーの胴着部の変形が抑制されて、内周側の環状突部への変形の影響を少なくすることにより、この内周側の環状突部では均一かつ十分な面圧が維持されるので、胴着部の封止面圧は安定する。
As described above, when the bodice of the body is deformed outward by screwing the cap and the body, if the bodice surface has a flat shape, a high surface pressure is generated because the contact area is wide. It is difficult and leakage is likely to occur in places where the surface pressure is weak.
However, by providing the two concentric circular protrusions, for example, even when a load that deforms outward on the outer peripheral side of the bodice is generated, the annular protrusion on the outer peripheral side corresponds to the deformation. As described above, the deformation stress can be absorbed and supported by the annular protrusion so as not to be deformed on the outer peripheral side, while the surface pressure can be maintained at the annular protrusion on the inner peripheral side.
Further, by supporting the annular protrusion on the outer peripheral side so that the annular protrusion on the outer peripheral side corresponds to the deformation, the deformation of the bodice portion of the body on the inner peripheral side is suppressed, and the annular protrusion on the inner peripheral side is suppressed. By reducing the influence of deformation on the portion, a uniform and sufficient surface pressure is maintained at the annular protrusion on the inner peripheral side, so that the sealing surface pressure of the bodice portion is stable.
そして、内外周の環状突部でキャップ側の接合面42とボデー側の環状突部32が確実に接触することにより、面圧を生じさせることができ、封止面圧を確保して封止性能(シール性能)を維持しやすくなる。従来のように、フラット形状では、胴着部に変形が生じると、接触面圧が変化して、面圧が不均一になり、面圧が弱い箇所において漏れが生じやすくなり、封止面圧を安定させることができない。
しかしながら、2点接触であれば、内外周の環状突部の何れかで、面圧を確保することが可能になる。
Then, the
However, in the case of two-point contact, it is possible to secure the surface pressure at any of the annular protrusions on the inner and outer circumferences.
加えて、2点接触であれば、内外周の環状突部32によって、2重シール(2つの環状シール)の環状シール面を形成するから、フラット形状や1点接触形状よりも安定した封止性能を確保することが可能になる。
すなわち、キャップをボデーにねじ込むことによって、ボデー側の胴着部が外方への変形するような荷重がかかっても、環状突部32によって面圧を保持することが可能で、環状突部32の一部で面圧が小さい箇所があっても、略同芯円状の内外周の環状突部32と接合面42との接合より、内周側シールと外周側シールを形成した2重シールにより、胴着部の胴着面の全体として漏れが生じにくくすることができるから、安定したシール性能を発揮することができる。
In addition, in the case of two-point contact, the annular sealing surface of the double seal (two annular seals) is formed by the
That is, by screwing the cap into the body, the surface pressure can be maintained by the
このように、少なくも2つの環状突部32を設けて2点接触するようにしているから、従来のシール構造よりも封止性能を安定化させることができる。なお、少なくも2つの環状突部を設けることによるシール性が向上するメカニズムは、上記に限定されるものではない。
In this way, since at least two
また、本例のシール構造20では、少なくも2つの環状突部32を設けたことで、環状突部から環状シールが形成されて、複数の環状シールによって、胴着面に環状シール面を発生させることができて、併せて、胴着面31の全体に発生する面圧は比較的に均一な面圧分布となり、極端に面圧が小さい箇所が生じないから、安定した封止面圧を保持することができるので、封止性能が安定する。
Further, in the
また、本例のシール構造20では、少なくも2つ以上の環状突部32を設けて、この複数の環状突部32から面圧を発生させるので、胴着面の一か所(1点)にのみ面圧が過剰に集中することがなく、胴着面31の全体が比較的に均一な面圧分布となり、従来よりも著しく封止性能を安定させることができる。
Further, in the
この環状突部32より面圧を生じさせるときに、キャップ3とボデー4は互いにねじ込みによって接合され、ねじ込みの力によって環状シール面を構成する対向端面(胴着面31と接合面42)に押し付け合う力が付加されるため、環状シール面に、環状突部によるシールに必要となる適度な面圧を加えることが容易となり、また周方向に均一な面圧をより発生させやすくなる。
When surface pressure is generated from the
さらに、胴着部30の胴着面31に少なくとも2つの環状突部32を設けたことで、この環状突部32より面圧を生じさせることができるから、従来の構造と比較して、キャップ4をボデー3にねじ込む際に、胴着面に発生さるために必要な締付トルクが比較的小さくても、十分な封止面圧を生じさせることができ、このため、キャップを過度に締付けすることがない。
Further, since at least two
併せて、従来の構造と比較して締付けトルクが小さくてよいので、封止面圧を発生させるために過度にキャップ4をねじ込むことがなく、ボデーのねじ角度によってボデー3の胴着部30が外方に広がるのを抑制でき、胴着部30が変形するのを低減することができる。加えて、応力による破損等を生じにくくすることができる
At the same time, since the tightening torque may be smaller than that of the conventional structure, the cap 4 is not excessively screwed in to generate the sealing surface pressure, and the
そして、本例のシール構造20では、上述のように、複数の環状シールより環状シール面を形成するから、ボデーの胴着部に変形を生じさせるような荷重がかかっても、封止面圧を保持することができる。すなわち、本例では、内外周の2つの環状突部32によるシール構造なので、内周側又は外周側の何れか一方で応力がかかっても、封止性能を保持して胴着部の変形に対応することができる。
このため、本発明のバルブボデーを備えるバルブは、耐圧容器であるバルブボデーが著しく安定した封止性能を発揮することができるほか、キャップとボデーとの接合部のシール性を確保するために過剰な力を加える必要が無いため、応力による破損等が生じにくい耐久性にも優れたものとなる。
Further, in the
Therefore, in the valve provided with the valve body of the present invention, the valve body, which is a pressure-resistant container, can exhibit remarkably stable sealing performance, and is excessive in order to secure the sealing property of the joint between the cap and the body. Since it is not necessary to apply a strong force, the durability is excellent in that damage due to stress is unlikely to occur.
更には、ボデー3とキャップ4をねじ込む際に、キャップ4の締付けトルクが、比較的小さなトルクでも、封止面圧が確保できるので、従来の胴着面31がフラット形状と比較して胴着部30を薄い肉厚にすることができる。胴着部30が従来よりも薄い肉厚であっても、胴着面31に面圧の不均一が起こりにくく、封止面圧を確実に保持できる。
よって、胴着部30を従来の構造と比較して薄肉厚にすることができるから、胴着部30を肉厚にしたことによる面圧低下の問題が解消されて、封止性能の安定に寄与する。併せて、薄肉厚化により、バルブボデーの外形を小さくすることも可能になる。
Further, when the
Therefore, since the
このように、本発明のバルブボデーを備えるバルブは、従来における胴着面がフラット形状と比較して、胴着部30は薄い肉厚にすることができ、胴着面31において面圧の不均一な分布が起こりにくく、封止面圧を確実に保持できると共に、封止性能の安定化を図ることができるなどの有用な効果を発揮できる。
As described above, in the valve provided with the valve body of the present invention, the
ここで、図3(a)〜(c)に例示するように、本例のシール構造において、環状突部32の先端部分の形状は、(a)角形状32a、(b)面形状32b、又は(c)R形状32c或いはそれぞれの組合せ形状としてもよい。所定の形状にすれば、胴着面に必要なシール性や耐久性に応じて好ましい形状を選択することができる。なお、以下、各図において、上方を外周側、下方を内周側として説明する。また、説明のために突出した形状を強調して表現しており、図面に示した形状は、一例を示すものである。
Here, as illustrated in FIGS. 3 (a) to 3 (c), in the seal structure of this example, the shape of the tip portion of the
図3(a)角形状32aの場合には、接触面積が小さいため面圧を高めることができる。図3(b)面形状32bの場合には、胴着部の強度を高めることができる。図3(c)R形状32cの場合には、角形状より強度を高めることができ、かつ、面形状32bよりも面圧を高めることができる。なお、角形状の場合には変形を抑制するためには、2つの環状突部は離れていることが好ましい。
FIG. 3A In the case of the
そして、図示しないが、他例として、環状突部の先端部分の形状は、環状突部のうち内周側の環状突部32を、外周側の環状突部32よりややキャップ4側に突出させ、かつ、内周側の環状突部32の先端部分の形状を角形状に形成し、外周側の環状突部32の頂部を面形状に形成することもできる。
Although not shown, as another example, the shape of the tip portion of the annular protrusion is such that the
胴着部の変形は外周側から起こるから、外周側が面形状であると胴着部の変形を抑制するのに好ましく、また、内周側が角形状であると、内周側の面圧を高めるのに好適である。すなわち、外周側が面形状であるから、胴着部の外方の変形を確実に抑制することができ、胴着面全体の封止面圧を保持しつつ、内周側では、より、面圧を高めることができることから、内外周の環状突部による2重シールの効果を発揮しやすい。また、角形状の場合には変形を抑制するためには、2つの環状突部は離れていることが好ましいから、先端部分が面形状の環状突部は、最も外径側(外周側)に設けられて、かつ、先端部分が角形状の環状突部は、最も内径側(内周側)に設けられていることが好ましい。 Since the deformation of the bodice occurs from the outer peripheral side, it is preferable that the outer peripheral side has a surface shape to suppress the deformation of the bodice, and that the inner peripheral side has a square shape to increase the surface pressure on the inner peripheral side. Suitable. That is, since the outer peripheral side has a surface shape, it is possible to reliably suppress the outer deformation of the bodice portion, and while maintaining the sealing surface pressure of the entire bodice surface, the surface pressure is further increased on the inner peripheral side. Therefore, it is easy to exert the effect of the double seal by the annular protrusions on the inner and outer circumferences. Further, in the case of a square shape, in order to suppress deformation, it is preferable that the two annular protrusions are separated from each other. It is preferable that the annular protrusion portion provided and having a square tip portion is provided on the innermost side (inner circumference side).
このような形状であると、ボデー3にキャップ4をねじ込んで胴着面31を螺着する際に、キャップ4の雄ねじ部43のねじ角度でボデー3の胴着部30が外方に広がるような荷重や環状突部を押しつぶすような応力がかかっても、外側の面形状の環状突部32が支えとなることで、変形を抑制するから、ボデー3の胴着部30は外方に広がることがなく、内周側の環状突部が押しつぶされるのを抑制することができ、環状突部により十分な面圧を発生させて、耐圧容器としての封止性能を有効に発揮することができる。
加えて、胴着部30の変形が抑制されるので、変形による周方向の面圧の不均一が生じにくく、安定した封止性能を発揮することができる。このため、強度と封止性能を両立させることが可能となり、耐圧容器としての使用価値をより高めることができる。
With such a shape, when the cap 4 is screwed into the
In addition, since the deformation of the
なお、環状突部32の先端部分の形状を上記以外の形状としてもよい。図3に示す(d)外周集中形状32d、(e)内周集中形状32e、(f)中央集中形状32fとしてもよい。
図3(d)外周集中形状32dの場合には、胴着部30の外周側での応力に対応しやすくなり、また、(e)内周集中形状32eの場合には、胴着部30の内周側での応力に対応しやすくなり、(f)中央集中形状32fの場合は、胴着面31の面圧を中央に集中させながらも封止性能の保持を図ることができる。
The shape of the tip portion of the
3 (d) In the case of the outer peripheral
また、内周、外周の環状突部32の一方をキャップ4側に突出させてもよく、図4に示す(a)内周側をキャップ4側にやや突出させた形状32g、(b)外周側をキャップ4側にやや突出させた形状32hとしてもよい。
図4(a)内周側をキャップ4側にやや突出させた形状32gの場合には、胴着部30の内周側の面圧を高めることができ、(b)外周側をキャップ4側にやや突出させた形状32hの場合には、胴着部30の外周側の面圧を高めることができる。この場合、突出していない側の環状突部が支えとなって、突出している側のつぶれや変形をおさえて、面圧を高めることができる。
Further, one of the
FIG. 4 (a) In the case of a
加えて、環状突部を3つ以上にしてもよい。例えば、図5に示すように、(a)環状突部の高さを全て同じにした形状32x、(b)中央をキャップ4側にやや突出させた形状32y、(c)内外周をキャップ4側にやや突出させた形状32zとしてもよい。
図5(a)3つの環状突部の高さを全て同じにした形状32xの場合には、接合面との接触点を増やして面圧を均一にしながらも、胴着部30の封止面圧を保持することができ、(b)中央をキャップ4側にやや突出させた形状32yの場合には、胴着面における中央の面圧を高めながらも、胴着部30の封止面圧を保持することができ、(c)内外周をキャップ4側にやや突出させた形状32zの場合には、胴着部30の内外周側の面圧を高めつつ、胴着部30の胴着面31における中央の面圧も高めることができる。
さらには環状突部の先端部分の形状を角形状にする以外に、角形状、面形状、R形状などにしてもよく、これらを任意に組合せた形状であってもよい。
In addition, the number of annular protrusions may be three or more. For example, as shown in FIG. 5, (a) a
FIG. 5 (a) In the case of the
Further, the shape of the tip portion of the annular protrusion may be a square shape, a surface shape, an R shape, or the like, or a shape in which these may be arbitrarily combined.
以上、実施形態の説明は、胴着部30に環状突部32を設けた例を前提として説明したが、接合部41の接合面42に複数の環状突部を設けることも可能であり、上記の実施形態と同様な作用を奏することから、詳細な説明は省略する。
Although the description of the embodiment has been described on the premise that the
また、本発明に係るシール構造を、ボールバルブのバルブボデーに適用した実施形態について説明したが、ボールバルブ以外のバタフライバルブなどその他メタルシール部位を有するバルブに適用が可能である。 Further, although the embodiment in which the seal structure according to the present invention is applied to the valve body of a ball valve has been described, it can be applied to a valve having a metal seal portion other than a ball valve such as a butterfly valve.
本発明に係るバルブボデーによれば、メタルシール部位の封止性能における安定性に優れ、メタルシール部位を有する各種のバルブに好適である。 According to the valve body according to the present invention, the stability of the sealing performance of the metal seal portion is excellent, and it is suitable for various valves having the metal seal portion.
1 ボールバルブ
2 バルブボデー
3 ボデー
4 キャップ
5 弁体(ボール)
20 シール構造
21 環状シール面
30 胴着部
31 胴着面(端面)
32 環状突部
33 雌ねじ部
41 接合部
42 接合面(端面)
43 雄ねじ部
1
20
32 Circular protrusion 33 Female threaded
43 Male thread
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019239592A JP2021107730A (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Valve body and valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019239592A JP2021107730A (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Valve body and valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021107730A true JP2021107730A (en) | 2021-07-29 |
Family
ID=76967819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2019239592A Pending JP2021107730A (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Valve body and valve |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2021107730A (en) |
-
2019
- 2019-12-27 JP JP2019239592A patent/JP2021107730A/en active Pending
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