JP4749877B2

JP4749877B2 - ボールバルブ

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Publication number: JP4749877B2
Application number: JP2006025936A
Authority: JP
Inventors: 誠博山下
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: JP2007205485A

Description

本発明は、ボールバルブに関し、特に、ボデーの軸装部上面にアクチュエータを搭載することにより手動操作以外の自動操作によっても操作可能であり、開閉操作時のストッパー機構を設け、施錠も可能なボールバルブに関する。

従来、この種のボールバルブには、ハンドル軸に開閉位置を指示するためのストッパーが設けられ、バルブ本体側にハンドル軸の位置を定めるためのボルトが取り付けられ、ハンドル軸を回転させたときにストッパーがボルトに当接することにより、バルブの全開・全閉位置を定めるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
このバルブでは、ボルトによってグランドをバルブ本体に固定しており、このボルトによりグランドを介して下部に配設したグランドパッキンを締付けてハンドル軸の封止を行っている。

また、特許文献２においては、開閉位置を指示するためのストッパ片をステムの上端部に回動不能に装着し、バルブボデーの軸装部上面に開閉位置決め用ピンを螺子込んで立設し、ストッパ片をピンに当接することで回転位置を定めてステムを略９０°回転させるようにしている。開閉位置決め用ピンは、一般的に軸装部上面にあらたに螺子孔を設けたり、アクチュエータ取付用の孔を利用して取り付けられる。

これらのバルブを手動操作はハンドルを回転することによって行い、このハンドルは通常ステムに固定されている。
ハンドルをステムに固定する場合、その固定手段としては、ステムのハンドル取り付け部分に環状溝を設けておき、ステムにハンドルを通した後にこの環状溝にＣ型止め輪を嵌め込むことによってハンドルを固定するようにしたものがある。
また、ハンドルのステムへの装着部位に割り溝とこの割り溝締付け用のねじ穴を設けておき、ステムにハンドルを通した後にこのねじ穴をボルトで締付けることによってハンドルでステムを挟持するようにして固定したものがある。

これらのバルブは、全開・全閉の位置で誤動作防止の施錠を行うことができるようにしており、特許文献１のバルブを施錠する場合、ハンドル軸を回動してバルブを開位置又は閉位置の状態まで作動させたときに、ストッパーに設けたロック用穴とグランドフランジに設けたロック用穴を連通させた状態にし、これらのロック用穴をロック用ボルトでロックして施錠するようにしている。

一方、特許文献２のバルブを施錠する場合には、ハンドルを回転操作してバルブを開位置又は閉位置の状態まで作動させ、この状態でストッパ片に形成した折曲部のロック用孔と開閉位置決め用ピンに施錠具を介して施錠するようにしている。更に、開閉位置決め用ピンを用いてバルブの開閉位置決めを行う場合には、特許文献２の施錠手段以外にも、開閉位置決め用ピンに予め孔を形成したプレートを取り付け、この孔とストッパ片に形成されたロック用孔を連通させた状態にしてこれらの孔を施錠するようにしたものもある。
実開昭６０−１０１２７９号公報実開平２−４４１８３号公報

しかしながら、特許文献１のバルブは、グランドパッキン締付け用のボルトにストッパーを当接させることによってバルブの全開・全閉位置を定めるようにした構造であるため、バルブを開閉操作する度にボルトに振れる方向の力が加わり、開閉操作を繰り返し行うことなどによってボルトが緩むおそれがあった。ボルトが緩むとグランドパッキンの締付け力が弱くなり、この箇所から流体漏れを起こすことがある。

国際規格（ＩＳＯ規格）においては、この流体漏れを防ぐために、グランドパッキンのシールに関わる部品（グランドボルト、グランド）をストッパーの開閉位置の支持に使用してはならない旨の記載がされているが、特許文献１のバルブでは、この規定に対応していないという問題があった。
また、その他の規格（オランダユーザースペックＣＡＰＩ）においては、ボデーグランドフランジ（アクチュエータ取付用）上面からステム上面までの高さ寸法の規定がされているが、上記のバルブはこの規定にも対応することができない。

一方、特許文献２のバルブは、開閉位置決め用ピンにネジ切削加工を施す必要があり、これにより製作コストが高くなるという問題があった。また、この開閉位置決め用ピンを螺子孔やアクチュエータ取付用の孔に対して螺子込む作業が必要となり作業性が悪くなっていた。

双方のバルブにおいて、ハンドルを開閉操作する場合にこのハンドルの回転に伴なってストッパーやストッパ片も回転するが、ストッパーやストッパ片は、外部に剥き出しの状態で取り付けられているため、開閉操作時に手を挟んだりして非常に危険であった。

更に、これらのバルブにおいて、ハンドルをステムに固定する際に、その固定手段として、環状溝にＣ型止め輪を嵌め込んで固定するようにした場合には、Ｃ型止め輪を着脱するために専用工具が必要となって作業性が悪くなるという問題があった。
一方、割り溝をボルトで締付けてハンドルによりステムを挟持する固定手段では、ハンドルの軸方向の抜けを確実に防止することはできず、振動や手動操作の繰り返しなどによってボルトの締め付けに緩みが生じ、ハンドルが脱落する危険性があった。

本発明は、従来の課題点に鑑みて開発したものであり、その目的とするところは、手動操作と自動操作の双方の操作が可能なボールバルブであり、グランドパッキンのシールに関する規格や規定に対応しつつ高いシール性を維持しながら手動操作でき、組立て容易で作業性に優れ、高い安全性を発揮することができる低コストのボールバルブを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ボデーに設けた軸装部にボール弁体を回動させるステムをグランドパッキンを介して軸装し、このグランドパッキンをグランドボルトの締付けにより押圧するグランドを設けたボールバルブにおいて、前記グランドの上面側に配設したストッパプレートに固定部を折曲形成し、この固定部を前記軸装部に固定し、前記ストッパプレートには、当該ストッパプレートを貫通するステムの外周囲を開口させた開口部を形成し、前記ストッパプレートの一面に面接触状態で摺接するキーロックプレートを前記ステムに固着してステムと共回り可能に設け、このキーロックプレートの一面に設けた係止部を前記開口部の半径方向内側に位置させ、かつ、前記開口部の半径方向内周に設けた係合部と前記係止部とを前記開口部の厚みの範囲内で前記係止部が外部に露出しない状態で内包され、前記キーロックプレートの回転に伴って前記係止部をバルブ開閉位置で係合させ、前記キーロックプレートをバルブ開閉位置で前記ストッパプレートに施錠可能に設けたボールバルブである。

請求項２に係る発明は、キーロックプレートの一面に設けた板状のストッパーを前記開口部の半径方向内側に位置させ、このストッパーを前記ステムに固着してステムを共回り可能に設けると共に、前記ストッパーに放射状に形成した係止部を前記開口部の半径方向内周側に突設形成した係合部にバルブの開閉位置で係止させたボールバルブである。

請求項３に係る発明は、キーロックプレートに形成した突設片をストッパプレートの一面に摺動可能に回転させると共に、突設片に形成した孔部とストッパプレートに形成した開・閉位置用の孔部とを合わせて施錠具の施錠穴としたボールバルブである。

本発明によると、グランドパッキンのシール性に悪影響を与えることなく手動操作でき、このグランドパッキンのシールに関して定められた規格や規定に対応しつつ、高いシール性を維持して操作することのできるボールバルブである。
また、組立て時には作業性に優れ、容易に組立てることができ、操作時においては、高い安全性を発揮することができ、しかも、低コストにて製作することができるボールバルブである。

ボール弁体の開閉位置決め部分を、ボデーのステム軸装部に加工を施す必要なく簡単かつ確実に位置決めした状態で装着することができ、軸装部と別に設けることによりグランドパッキンへの悪影響を確実に防ぐことができる。ステムの回転時には、手をストッパー機構に挟み込む危険を防止することができ、また、プレート状の固定部材内に回転部材を配設することによってストッパー機構を薄型に設けることができる。

ステムを回転させたときに、バルブの開閉停止動作とキーロックを可能にするための動作を一度に行うことができ、係止部をストッパプレート内に係止させることにより外部に突出することのない構造であり、開閉操作を安全に行うことができる。

回転部材を一体化することで簡単な構成によって設けることができ、部品点数を減らして組立て容易となると共に、製作にかかるコストも削減することができる。

また、バルブの全開・全閉状態で施錠を行うことができ、誤動作を防止することができる。

以下、本発明におけるボールバルブの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、バルブ本体１０の両端には流体の流入口１０ａと流出口１０ｂが設けられると共に、ボデー１１上部には軸装部１２が延設され、この軸装部１２の内部に挿通孔１２ａを設けている。この挿通孔１２ａには、作動伝達部材であるステム２０を装着可能に設けている。また、図１、図２に示すように、軸装部１２の上端面にはフランジ状の載置部１３を設け、この載置部１３の上面には、軸装部１２と同芯円状に、環状の凸部１３ａを形成している。バルブ本体１０は、この凸部１３ａを利用して図１２に示すようにブラケット１８を調芯して装着することにより、このブラケット１８を介して図示しないアクチュエータを搭載可能に設けており、または、ブラケット１８やアクチュエータの替わりに、後述するようなストッパプレート３１、ストッパー４０、キーロックプレート５０、及び手動操作用のレバーハンドル５８を装着可能に設けている。
バルブ本体１０は、アクチュエータを搭載することによって自動操作、又、レバーハンドル５８を装着することによって手動操作が可能であり、ステム２０を９０°回転させることによりボール弁体１７の内部流路１７ａを開閉可能な構造となっている。

ボデー１１内には、２片のシートリング１６に挟持された状態でボール弁体１７を設け、このボール弁体１７にステム２０を取付けることにより、ステム２０を介してボール弁体１７を回転自在に設けている。ボール弁体１７のシール面にはシートリング１６を密着させ、このシートリング１６は、良好なシール特性が得られるように、例えば、ＰＴＦＥ等の気密性又は水密性の素材から成っている。ステム２０の取付け位置である挿通孔１２ａの周囲にはパッキン室１５を形成し、このパッキン室１５にシール部材であるグランドパッキン２６を装着している。ボデー１１には、図３に示すように、キャップ１９を固着ボルト６７によって固着してこれらを一体に設けている。

ステム２０は、図１に示すように、下端部近傍位置に鍔部２１を一体に形成し、この鍔部２１の上にベアリング２５を装着している。また、ステム２０の上端部には、固定ボルト６５を螺着するためのネジ部２２を形成していると共に、側面には図４に示すように平行な２面の面取りを設けて平行２面部２３を形成している。

グランドパッキン２６は、上下面に座金２７を装着した状態でベアリング２５の上方に装着し、このグランドパッキン２６の上部に耐圧部材であるグランド２８を図２に示すように固定部材（グランドボルト）２９で固定している。グランド２８の固定時には、このグランド２８に形成したボルト挿入孔２８ｂからグランドボルト２９を挿入し、このグランドボルト２９の先端側の一部をボデー１１側に形成しためねじ１２ｂに螺着することによりグランド２８でグランドパッキン２６を押圧し、このグランドパッキン２６をボデー１１とグランド２８の間に挟着してシールを行っている。なお、グランド２８の内周上方には、縮径部２８ａを形成しており、この縮径部２８ａと座金２７、２７、及びベアリング２５の三点により、ステム２０を回動自在に支持しており、ステム２０の振れを抑制して、グランドパッキン２６によるシール性を更に高めている。縮径部２８ａは、グランド２８の内周下方にも設けてもよく、この場合、上方の座金２７を省略してもよい。

固定部材３１は、載置部１３に固定したストッパプレートであり、図２に示すように、このストッパプレート３１は、下方位置にボデー１１上部に固定可能に固定部３２を折り曲げ形成して設け、この固定部３２にボデー１１の凸部１３ａの外周側に係合可能に略円弧状の底面円弧部３３を形成している。ストッパプレート３１は、図１に示すように断面略Ｊ字状に形成しており、固定部３２の上方位置には係止プレート部３４を形成している。この係止プレート部３４は、グランド２８の上面側に係止可能に設けている。

係止プレート部３４の略中央付近には開口部３５を形成しており、この開口部３５に、図５に示すように中心に向けて２ヶ所の係合部３６、３６を設けており、この係合部３６、３６を１８０°の角度で設けている。係合部３６の突設する角度θは、図５に示すように中心Ｏから４５°になるように形成している。
また、係止プレート部３４の端部である扇状部３４ａには孔部３７、３７を形成しており、この２つの孔部３７、３７の角度をバルブ本体１０のボール弁体１７の回転角度である９０°の角度に形成し、後述するキーロックプレート５０の孔部５４が弁閉・弁開時において連通可能になるように設けている。

ストッパプレート３１は、凸部１３ａによって位置決めされた状態でボデー１１の載置部１３に載置され、載置部１３に形成されたアクチュエータ取付用のボルト穴１３ｂに、図２ないし図５に示すように２本の固定部材（ストッパーボルト）３８によって固定することでボデー１１の軸装部１２近傍に固着され、開口部３５内の中央位置にステム２０を配設するようにしている。

回転部材３９は、キーロック部材（キーロックプレート）５０とこのキーロックプレート５０の一面に設けた板状の可動係止部材（ストッパー）４０との双方をステム２０に固着したプレートより成っている。
キーロックプレート５０は、図２、図５に示すように、環状部５１とこの環状部５１より延設した突設片５２を有している。
環状部５１は、開口部３５よりも大径に形成し、図１に示すように、ストッパプレート３１上に取付けたときに開口部３５を塞ぐことができるようにしている。環状部５１の略中央位置には、平行２面部２３に嵌合可能な嵌合穴５３を形成し、また、突設片５２の先端側には孔部５４を形成している。この孔部５４は、ストッパプレート３１の孔部３７と略同じ穴径によって形成している。

キーロックプレート５０は、突設片５２をストッパプレート３１の一面に面接触させた状態で摺動可能に取付け、このキーロックプレート５０（ステム２０）をストッパプレート３１に対して回転させたときに孔部５４とストッパプレート３１の前記開・閉位置用の孔部３７と合わせて図５（ａ）に示すような南京錠等の施錠具５５の施錠用の施錠穴５６としている。これにより弁閉或は弁開状態を維持できるようにしている。

ストッパー４０は、図１ないし図５に示すようにステム２０の平行２面部２３に嵌合可能な穴部４１を設けており、また、係止部４２を放射状に形成し、この係止部４２を図５に示すように１８０°の角度で２ヶ所に突設形成することで、この係止部４２がストッパプレート３１の係合部３６に対して２ヶ所で当接し、開口部３５内で回転を規制した状態で回転可能に設けている。

係止部４２の突設する角度αは、図５に示すように中心Ｏから４５°になるようにしており、ストッパー４０を回転したときに、この係止部４２と係合部３６の当接により回転角度βがストッパプレート３１に対して図のように０〜９０°となるようにしている。これにより、ステム２０が０〜９０°の回転角度で回転できるようになっている。

回転部材３９は、嵌合穴５３と穴部４１をステム２０の平行２面部２３に嵌合させるようにしてステム２０上端部のグランド２８に載置するようにステム２０に固着し、ステム２０とともに共回り可能に設けている。
これにより、回転部材３９の係止部４２を開口部３５内に位置させていると共に、係合部３６と係止部４２をこの開口部３５内で係止可能に設けている。装着後には、ストッパー４０と同様にステム２０に対して回転不能となり、この状態で、ステム２０に形成した環状溝部２０ａに対して固定部材（Ｃ型止め輪）２４を嵌め込むことにより、ストッパー４０とキーロックプレート５０の上下方向の位置決めがなされた状態でこれらの抜け出しが防止される。

このように、可動側である回転部材３９は、固定側であるストッパプレート３１に対して回動可能、かつ摺面接触した状態で装着され、係止部４２がストッパプレート３１に内包されて外部に露出することがない。
また、ストッパプレート３１内に回転部材３９が内包されることにより、ストッパプレート３１及びストッパー４０からなるストッパー機構３０の高さを、ストッパプレート３１の厚さ以内に納めることができ、これにより、ストッパー機構３０全体を小型化している。

回転部材は、本実施形態のようにキーロックプレートとストッパーによって別体に設ける以外にも、キーロックプレートの一面に係止部を一体に形成したプレート（図示せず）とすることもでき、このプレートを、係止部をストッパプレート３１の開口部に係止可能に回転させるようにステム２０に固着するようにしてもよい。
回転部材、及びキーロックプレート５０は板材から構成しており、これらの各部材は、プレス加工によって成形可能に設けている。

操作部材（レバーハンドル）５８は、図２に示すようにステム２０の上部側に取付けられ、このレバーハンドル５８を手動操作することによってボール弁体１７を開閉可能に設けている。レバーハンドル５８は、通常用いられるタイプのものであればよく、ステム２０の平行２面部２３に対して嵌合可能な装着穴５９を形成したものであれば全体の形状に拘ることはない。

ハンドルロック部材（ハンドルロックプレート）６０は、図１、図２、図６、図７に示すようにプレート状に形成し、中央部には六角ボルト等の固定ボルト６５のおねじ部６６が挿入可能な口径を有する孔部６１を設け、固定ボルト６５を緩めたときに固定ボルト６５に対して回転可能に設けている。また、ハンドルロックプレート６０は、略矩形状の角部をアール状に切欠いた形状とし、このハンドルロックプレート６０の投影面積がレバーハンドル５８の装着穴５９よりも小さくなるように形成している。

すなわち、ハンドルロックプレート６０の一方側の長さＬ_１を他方側の長さＬ_２よりも長く形成し、更に、長さＬ_１が装着穴５９の縦方向の長さＭ_１よりも短くなるように形成し、同様にして長さＬ_２が装着穴５９の横方向の長さＭ_２よりも短くなるように形成している。
また、長さＬ_１を装着穴５９の長さＭ_２よりも長く形成しており、これにより、長さＬ_１と長さＭ_１、及び、長さＬ_２と長さＭ_２の方向を合わせるようにハンドルロックプレート６０を回転したときに、図７に示すようにハンドルロックプレート６０の投影面積が装着穴５９よりも小さくなり、ステム２０に対してレバーハンドル５８が着脱可能となる。一方、長さＬ_１に対して長さＭ_２、長さＬ_２に対して長さＭ_１になる向きにハンドルロックプレート６０を回転させると、図６に示したように長さＭ_１が長さＬ_２よりも長いことからハンドルロックプレート６０に対してレバーハンドル５８の着脱が防がれる。

このように、ハンドルロックプレート６０は、ステム２０の取付け面形状よりも投影面積を小さく形成することにより、固定ボルト６５によってねじ止めされていてもレバーハンドル５８の自由な着脱が可能であり、レバーハンドル５８の着脱を制御可能に設けている。

ハンドルロックプレート６０は、ステム２０に装着したレバーハンドル５８の装着穴５９の上にスプリングワッシャ６２を介在した状態で固定ボルト６５によって固定される。
一方、レバーハンドル５８には平坦状に切欠いて取付け部５８ａを形成しており、この取付け部５８ａに対してハンドルロックプレート６０を載置した状態で固定している。この取付け部５８ａの幅Ｗは、ハンドルロックプレート６０の長尺側の長さＬ_１よりも長く形成しており、この取付け部５８ａによりハンドルロックプレート６０をスムーズに回転できるようにしている。

続いて、上記のように構成されたボールバルブについて、以下にその組立て手順を説明する。
図１、図２において、ボデー１１内にボール弁体１７、シートリング１６を内装し、挿通孔１２ａにステム２０とベアリング２５を装着した状態で図３の固着ボルト６７によってボデー１１とキャップ１９とを一体化する。
次いで、座金２７で上下を挟むようにしながらグランドパッキン２６をステム２０に装着し、更に、この上からグランド２８を装着し、図３に示すようにグランドボルト２９で締付けることによりグランドパッキン２６でシールしながらグランド２８を固定する。

図２に示すように、ストッパーボルト３８によってストッパプレート３１をボデー１１に固定する。このとき、底面円弧部３３を環状の凸部１３ａに合わせるようにしながら装着することで、確実にストッパプレート３１が位置決めされた状態で固着される。ストッパプレート３１は、ブラケット１８固定用のボルト穴１３ｂを利用して固定される。
以上のようにして、ストッパプレート３１は、凸部１３ａによってボデー１１の軸装部１２に対して調芯された状態でストッパーボルト３８によりボデー１１に固定される。

続いて、ステム２０に対してストッパー４０を装着する。ストッパー４０は、ステム２０の平行２面部２３に穴部４１を嵌合させた状態で装着し、これにより、ストッパー４０はステム２０に位置決めされた状態となり、ステム２０を回転させたときに共回り可能となる。ストッパー４０は、平行２面部２３の底面側の位置において固定される。

ストッパー４０の上にキーロックプレート５０を装着する。キーロックプレート５０は、ストッパー４０と同様に嵌合穴５３を形成しているため、この嵌合穴５３に平行２面部２３を嵌合させることでステム２０に回転不能に装着され、ステム２０と共回り可能になる。キーロックプレート５０を装着することにより、ストッパー４０は、このキーロックプレート５０とストッパプレート３１の中に内包された状態となる。
この上から、ステム２０の環状溝部２０ａに対してＣ型止め輪２４を装着する。このＣ型止め輪２４によってストッパー４０及びキーロックプレート５０の脱落が抑えられる。

次に、ステム２０の上部側にレバーハンドル５８を、装着穴５９を平行２面部２３の向きを合わせながら装着し、この上からレバーハンドル５８の取付け部５８ａにハンドルロックプレート６０を装着する。
ハンドルロックプレート６０の装着時には、先ず、このハンドルロックプレート６０の孔部６１にステム２０を通すように装着し、この上からスプリングワッシャ６２を介して固定ボルト６５で固定する。固定ボルト６５は、ステム２０上面部に立設したボルト穴１３ｂに螺着し、この固定ボルト６５を締付ける際には、長さＬ_１を装着穴５９の長さＭ_２の位置に合わせるようにハンドルロックプレート６０を回転させて、取付け部５８ａの一部にハンドルロックプレート６０が重なるような向きに合わせた後に締付け固定することで、図６に示すようにこのハンドルロックプレート６０によってレバーハンドル５８を上方から押え付けた状態で固定ボルト６５で締付けることができ、これにより、レバーハンドル５８を確実に固着して抜け出すのを防止している。

ハンドルロックプレート６０は、固定ボルト６５、及びスプリングワッシャ６２を緩めることによって回転可能となるため、ハンドルロックプレート６０をレバーハンドル５８の固定状態から何れかの回転方向に９０°回転させてハンドルロックプレート６０の長さＬ_１と装着穴５９の長さＭ_１、長さＬ_２と長さＭ_２が重なる向きに合わせればハンドルロックプレート６０の投影面積を装着穴５９に重ねることができる。これにより、ステム２０、及びハンドルロックプレート６０に対してレバーハンドル５８が上方向に移動自在となり、固定ボルト６５、及びスプリングワッシャ６２によってネジ止めした状態のままでレバーハンドル５８を自由に着脱したり再固定したりすることができる。レバーハンドル５８は、専用工具を必要とすることなく簡単に着脱でき、作業性を向上することができる。また、小物部品の取り外しがないため、部品の紛失を防止することができる。

次に、上記のボールバルブの開閉時の動作及び作用を説明する。
図５において、（ａ）はバルブの全開状態、（ｂ）はバルブの全閉状態を示している。バルブ開閉時の動作の例として、バルブの全開状態から全閉状態に操作する場合を説明する。
レバーハンドル５８を手動回転し、ボール弁体１７を全開から全閉の状態に回転すると、装着穴５９と平行２面部２３の嵌合によってステム２０が回転動作する。このとき、平行２面部２３に嵌合しているストッパー４０とキーロックプレート５０もステム２０の回転とともに共回りし、ストッパー４０とキーロックプレート５０がストッパプレート３１の開口部３５内において回転する。

図５（ｂ）のように、係止部４２が係合部３６に当接すると、ストッパー４０はこれ以上回転することができず、ステム２０の回転が停止する。このように、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）に回転する時の回転角度を、９０°になるように係止部４２と係合部３６の位置を形成しているため、ストッパー４０が当接したときに確実に弁開又は弁閉状態となる。

しかも、係止部４２と係合部３６を２ヶ所で当接させて係止するようにしているため、ステム２０を確実に停止させることができ、更に、１８０°の角度で設けた係合部３６に対して係止部４２を係止させるようにしているため、ステム２０の回転軸を中心として、点対称の位置でこれらを係止させることができ、これによって係止時に回転軸に偏荷重が加わるのを防ぎ、強度を強くしている。

このバルブの回転操作時における作用は、図５（ｂ）の状態から図５（ａ）の状態に回転する場合でも全く同様であり、このように弁開と弁閉を係止部４２と係合部３６を係止させて行っているため、作業者がレバーハンドル５８を回転したときにこのレバーハンドル５８の停止位置まで回転させるようにすれば、利用者は意識することなくバルブを開閉状態まで操作することができ、しかも、正確な弁閉・弁開状態で停止することができる。

このとき、キーロックプレート５０もストッパー４０と同じ回転角度で回転するため、キーロックプレート５０の突設片５２に設けた孔部５４をストッパプレート３１の弁閉又は弁開の何れかの孔部３７に重ねることができ、孔部５４と孔部３７からなる施錠穴５６に、図５に示すような施錠具５５を通してロックすることで弁閉或は弁開状態を維持でき、ボール弁体１７の誤動作を防ぐことができる。

本発明のボールバルブは、ボデー１１の軸装部１２の近傍に固着したストッパプレート３１の開口部３５内に係合部３６を設け、ステム２０とともに共回りするように固着した回転部材３９の係止部４２を開口部３５内に位置させた状態で係合部３６に係止させるようにし、ストッパプレート３１、及び回転部材３９をグランド２８やグランドボルト２９と別の組み込み構造によって独自にボデー１１に取付けた構造としているため、レバーハンドル５８を回転してストッパー４０（ボール弁体１７）が回転したときに、グランド２８やグランドボルト２９などのシール性に係る部材にストッパー４０が当接することがない。よって、ステム２０が開又は閉状態まで回転してストップ機能が働く際に、グランド２８やグランドボルト２９に力が作用することがなく、グランド２８によって締付けられているグランドパッキン２６のシール性に悪影響を及ぼすことなく、高いシール性を確実に維持できる。

また、ボデー１１の上面側に回転停止用のピン等を突設して設けることがなく、ストッパプレート３１の内側に回転部材３９を収納することができるため、ボデー１１からステム２０上面までの高さを低く維持することができる。また、回転停止用のネジ込みピンを螺着するためのメネジをボデー側にあらたに切削加工する必要もなく、コストアップすることがない。このことにより、手動操作と自動操作の何れにも対応させることができ、国際規格やその他の規格に準拠した製品を製作することができる。

キーロックプレート５０、及び回転部材３９は、板材から構成されているので、プレス加工によって容易に形成することができ、製作コストを低減することができる。
また、バルブ本体１０を組立てる際には、ストッパプレート３１をボデー１１に形成されているアクチュエータ取付用のボルト穴１３ｂをそのまま利用して固定することにより、余分な加工を施す必要がなく製作コストを低減しながら簡単に組み込むことができ、組立て時の作業性を向上することができる。

組立て後においては、ストッパー４０は開口部３５内に収納された状態となり、この上からキーロックプレート５０を装着していることにより、ストッパー４０の可動部分が外部に露出することがなく、また、キーロックプレート５０の突設片５２は係止プレート部３４から外方にはみ出ることがないため、手動操作には手を挟んだりするのを防いで高い安全性を確保でき、このとき、ストッパー４０とストッパプレート３１が面接触によって可動するため、これらの間にも隙間が生じることがなく、手などの挟み込みをより確実に防止できる。

また、ストッパプレート３１の当接面３１ａを流路軸芯方向に設けていることにより、当接面３１ａが形成される係合部３６が流路と直交方向に形成されることになるため、ストッパプレート３１の幅を余分に広げる必要がなく、このストッパプレート３１とグランドボルト２９との干渉を確実に避けることができる。

次に、ストッパー機構の他の例を説明する。
図８（ａ）におけるストッパー機構の第２実施例と図８（ｂ）の第３実施例においては、ストッパプレート７０、７２の突設部７１、７３とストッパー７５、７７の係止部７６、７８をそれぞれ１ヶ所とし、この１ヶ所の係止によってストッパー７５、７７をそれぞれ停止してバルブ開度を位置決めしたものである。

図８（ａ）は、図５のストッパー機構から突設部７１と係止部７６を１ヶ所に減らしたものであり、図８（ｂ）は、突設部７３と係止部７８の凹凸の関係を逆転したものである。これらの場合には、ストッパプレート７０、７２及び、ストッパー７５、７７の形状を単純化することができるため加工が容易となるが、図５に示した第１実施例の場合には、ストッパー４０が２ヶ所でストッパプレート３１に当接するので当接応力が分散され、ストッパー機構３０の変形が抑制されるという利点がある。

図８（ｃ）におけるストッパー機構の第４実施例は、ストッパプレート７９本体の両側から固定部７９ａを形成し、この固定部７９ａにそれぞれ図示しない底面円弧部を設け、ボデーの凸部１３ａに対してこの２ヶ所の底面円弧部で挟持しながら位置決め固定したものである。
この場合、ストッパプレート７９の強度をアップさせることができるが、キーロックの干渉を生じる場合がある。よって、キーロック構造を採用する場合は、図５の第１実施例に示した構造が望ましい。

また、図９に示すようにボデー８０の軸装部８０ａの側面に図示しないボルト穴を設けておき、このボルト穴にストッパーボルト８１を螺着してストッパプレート８２を取り付けるようにしてもよい。この場合、ストッパプレート８２の折り曲げ箇所を少なくすることができ、加工にかかるコストを削減することができる。また、ストッパプレート８２のストッパーボルト８１の図示しない取付け用の穴を長穴状に加工することで、このストッパプレート８２の係止プレート部８３の上下位置を調節しながら固着することができ、これによってストッパプレート８２の上下方向の取付け位置を適切な取付け状態により取付けることができる。更に、固定部を折り曲げ形成する場合のように、固定部から係止プレート部までの高さを正確な寸法によって形成加工する必要がないことから加工も容易となる。

図１０においては、図８（ａ）におけるボールバルブのストッパー７５とキーロックプレート５０の上下位置を逆転させたものである。
この取付け構造によると、回転するキーロックプレート５０がストッパプレート７０の下側に配置されるので、キーロックプレート５０に手を触れるおそれを更に低減することができる。また、ステム２０にレバーハンドルを装着した場合には、このレバーハンドルでストッパー７５等を覆うことができ、ストッパー機構に手を触れるおそれを低減できる。

図１１に示したボールバルブにおいては、他の形状によってボデー８４を形成したものである。このボールバルブは、ボデー８４に形成したグランドフランジ８５の側面を、キャップ８６と接続する合わせフランジの端面と略同一平面に形成しているので、合わせフランジ部の加工に用いる切削工具を、グランドフランジ８５を迂回する必要無く短いものとすることができ、加工精度を向上することができる。

上記のストッパー機構は、各種の９０°開閉・１８０°開閉のボールバルブに適用できることは勿論、バタフライバルブ等の回転弁にも応用することができる。

本発明におけるボールバルブの一実施形態を示した一部拡大断面図である。本発明におけるボールバルブの分解斜視図である。本発明におけるボールバルブを示した正面図である。本発明におけるボールバルブの一実施形態を示した一部拡大斜視図である。ストッパー機構を示した平面図である。（ａ）はバルブの全開状態を示した平面図である。（ｂ）はバルブの全閉状態を示した平面図である。ハンドルの固定状態を示した説明図である。（ａ）はハンドルの固定状態を示した平面図である。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。ハンドルの着脱状態を示した説明図である。（ａ）はハンドルの着脱状態を示した平面図である。（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。ストッパー機構の他の実施例を示した平面図である。（ａ）はストッパー機構の第２実施例を示した平面図である。（ｂ）はストッパー機構の第３実施例を示した平面図である。（ｃ）はストッパー機構の第４実施例を示した平面図である。ストッパプレートの他の取付け状態を示した説明図である。（ａ）はストッパプレートの取付け状態を示した平面図である。（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。キーロックプレートの他の取付け状態を示した説明図である。（ａ）はキーロックプレートの取付け状態を示した平面図である。（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。他のボデー形状を有するボールバルブの実施形態を示した正面断面図である。ボールバルブにグランドを取付けた状態を示した要部拡大断面図である。

符号の説明

１０ボールバルブ本体
１１ボデー
１２軸装部
１３載置部
１７ボール弁体
２０ステム（作動伝達部材）
３１ストッパプレート（固定部材）
３５開口部
３６係合部
３７、５４孔部
３９回転部材
４０ストッパー（可動係止部材）
４２係止部
５０キーロックプレート（キーロック部材）
５２突設片
５５施錠具
５６施錠穴

Claims

ボデーに設けた軸装部にボール弁体を回動させるステムをグランドパッキンを介して軸装し、このグランドパッキンをグランドボルトの締付けにより押圧するグランドを設けたボールバルブにおいて、前記グランドの上面側に配設したストッパプレートに固定部を折曲形成し、この固定部を前記軸装部に固定し、前記ストッパプレートには、当該ストッパプレートを貫通するステムの外周囲を開口させた開口部を形成し、前記ストッパプレートの一面に面接触状態で摺接するキーロックプレートを前記ステムに固着してステムと共回り可能に設け、このキーロックプレートの一面に設けた係止部を前記開口部の半径方向内側に位置させ、かつ、前記開口部の半径方向内周に設けた係合部と前記係止部とを前記開口部の厚みの範囲内で前記係止部が外部に露出しない状態で内包され、前記キーロックプレートの回転に伴って前記係止部をバルブ開閉位置で係合させ、前記キーロックプレートをバルブ開閉位置で前記ストッパプレートに施錠可能に設けたことを特徴とするボールバルブ。
前記キーロックプレートの一面に設けた板状のストッパーを前記開口部の半径方向内側に位置させ、このストッパーを前記ステムに固着してステムを共回り可能に設けると共に、前記ストッパーに放射状に形成した係止部を前記開口部の半径方向内周側に突設形成した係合部にバルブの開閉位置で係止させた請求項１に記載のボールバルブ。
前記キーロックプレートに形成した突設片をストッパプレートの一面に摺動可能に回転させると共に、突設片に形成した孔部とストッパプレートに形成した開・閉位置用の孔部とを合わせて施錠具の施錠穴とした請求項１又は２に記載のボールバルブ。