JP7503346B2

JP7503346B2 - バルブ

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Publication number: JP7503346B2
Application number: JP2023523482A
Authority: JP
Inventors: 圭介石橋; 章弘原田; 忠幸薬師神; 裕生堀河; 聡太八幡; 敏之稲田; 瞭杉村
Original assignee: Fujikin Inc
Current assignee: Fujikin Inc
Priority date: 2021-05-27
Filing date: 2022-05-24
Publication date: 2024-06-20
Anticipated expiration: 2042-05-24
Also published as: IL308830A; JP2024091675A; WO2022250046A1; KR20240000587A; TW202314150A; JPWO2022250046A1

Description

本発明は、流体の流れを制御するバルブに関し、手動での開閉が可能な手動バルブ又はハイブリッドバルブに関し、特に振動や人為的ミスによるバルブの開閉を抑制する安全機構を備えたバルブに関するものである。

特許文献１に開示される流体制御器である開閉バルブは、空気圧によるステムの移動による自動開閉と、手動ハンドルによるステムの移動を可能にしたもので、緊急時には手動により操作ハンドルを回動させて自動開閉が不可能な状態とすることができるものである。

図１９に特許文献１に記載の流体制御器である開閉バルブ３０１を示す。この開閉バルブ３０１は、内部に流路と弁座を形成したバルブボディ３０２に弁体及び弁体を作動するアクチュエータを内蔵したケーシング３０３を固定し、ケーシング３０３の上端から突出した操作部材３０４にハンドル部材３０５を被せて手動による操作と、作動用流体導入孔３０３ａから作動用流体の導入よって自動による操作を可能としている。

図２０（ａ）から（ｅ）までは、手動操作による手順を示すもので、ケーシング３０３の上端部に設けられた案内突起３１１とハンドル部材３０５の略逆Ｕ字状案内溝３１４との位置関係を示している。案内溝３１４の取付け用案内部３１７は、円筒部３１２の下端に達するように形成されているので、図２０（ａ）から（ｃ）までに示すように、取付け用案内部３１７の下端開口を案内突起３１１に嵌め合わせることにより、案内突起３１１が上下にのびる取付け用案内部３１７に案内されて、ハンドル部材３０５全体を下方に移動させることができる。取付け用案内部３１７の上部に設けた小径部３１８を変形させて案内突起３１１を通過させることでハンドル部材３０５がケーシング５０３に係合される。

図２０（ｃ）の状態にあるハンドル部材３０５は、案内突起３１１が周方向にのびる手動回転用案内部３１５に案内される範囲内での回転が可能であり、ハンドル部材３０５の操作部３１３を操作することによるこの回転によって操作部材３０４が回転させることができる。これにより、図２０（ｄ）に示す自動開閉不可能状態が得られる。図２０（ｄ）に示す状態において、ハンドル部材３０５を持ち上げると、案内突起３１１は、上下にのびるロック位置移動用案内部３１６に案内されてロック位置移動用案内部３１６内を相対的に下方に移動し、ハンドル部材３０５は、図２０（ｅ）に示す位置まで移動する。この状態で、ストッパ挿通部３１９に南京錠やワイヤロック等の停止部材を差し込むことでハンドル部材３０５は回転不能状態が維持される。

しかし、ハンドル部材３０５を持ち上げ、停止部材をストッパ挿通部３１９に差し込む回転不能状態にしていない状態で作業者が現場を離れる場合も想定され、係る場合、別の作業者がハンドル部材３０５に当接したり、機器の振動が生じたりした場合にハンドル部材３０５が回動し、予期せぬバルブの開閉が行われることがある。

特許文献２に開示される複合弁も、空気圧によるステムの移動と手動ハンドルによるステムの移動を可能にしたものである。この複合弁では、手動で操作するハンドルと係合する上部ステムと下部ステムとの連結部が、図２１に示すように立方体状の突出部４０１と、この突出部４０１の幅寸法より若干幅広の溝部４０２が係合することで、ハンドルの回動を上部ステムから下部ステムに伝え、下部ステムがボンネット内周面のネジ部への螺合によって、回転運動が直進運動に変換され、この直進運動によって弁体を弁座に向かって押圧することができる。

この際、図２１に示す上部ステム端部の突出部４０１と、下部ステム端部の溝部４０２の間に所定の隙間があるため上部ステムは所定角度（図例角度α）回動しただけでは、ハンドル及び上部ステムの回動が下部ステムには伝達されない。この所定角度の所謂遊びによって、作業者がハンドルに不意に当接したり機器に振動が生じたりした場合などでも、予期せぬバルブの開閉を抑制することができる。

特開２００５－０１６５９９号公報特開２０２０－１１２２０６号公報

特許文献２に記載の複合弁の上部ステムと下部ステムの係合は、突出部４０１の角部が溝部４０２の面部に当接することでなされる。そのため、当接は線接触となり、当接部の摩耗が進むことで開閉に支障をきたすおそれがある。また、線接触による当接からの回動であり、無負荷の遊び状態から負荷のかかる回動状態への移行が作業者の感覚的にスムーズに行われないという問題があった。

本発明は、係る点に鑑みてなされたもので、部品点数を増やすことなく、手動による操作時に遊び状態を設けることで不慮の弁開閉を抑制するとともに、遊び状態から回動状態にスムーズに移行することができるバルブを提供することを目的とする。また、全閉全開時のストッパ機能を、操作用ハンドルを持ち上げる作業を行うことなく実現するようにしたバルブを提供する。

上記課題を解決するためになされた本発明（１）に係るバルブは、流体流路及び該流体流路に配備される弁座を内部に形成したバルブボディと、前記弁座のシート面に当接離間するダイヤフラムと、該ダイヤフラムの周縁を前記バルブボディに固定する中空のボンネットと、前記ダイヤフラムに当接し、弁座側に押圧するダイヤフラム押さえと、一端部は前記ボンネットの内周面に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に形成し、他端部は前記ボンネットから突出し、操作用ハンドルの内面中央部に形成した係合穴部と係合するステムと、を備えたバルブであって、前記ステムの他端部先端と前記係合穴部とは、対応する円周面部と該円周面部に連なる平面部とを形成し、前記ステムの他端部先端及び前記係合穴部の平面部のいずれか一方は、所定角度をもった二平面から構成することで、前記操作用ハンドルの一方向への回動後に他方向に回動させる際、所定の遊びが生じるようにしたバルブである。

本発明（２）のバルブは、前記ステムの他端部先端には、前記係合穴部と係合する筒状の係合部材を取り付けることができる。

本発明によると、部品点数を増やすことなく、ステムと操作用ハンドルとの係合部分に所定の遊びを設けることで不慮の弁開閉を抑制することができる。

この場合において、本発明（３）の前記操作用ハンドルは、操作部と前記ボンネットを覆う筒状部を備え、該筒状部の内周面には、前記ボンネットに固定される円筒状のインジケータの溝部に係合する突起状のガイドが形成され、前記操作用ハンドルは、付勢手段によって常時、前記操作用ハンドルと前記ステムとの係合が解除される方向に付勢され、前記溝部は、円周方向溝とバルブが全閉又は全開状態のときに前記ガイドが軸方向に移動する軸方向溝とを形成することができる。

操作用ハンドルは、ガイドが円周方向溝に沿って回動するとともに、バルブが全閉又は全開状態のときガイドが軸方向溝に位置し、付勢手段によって円周方向溝から離れ操作用ハンドルの回動を阻止する。この際、軸方向溝は、操作用ハンドルがステムから外れない位置でガイドの移動を阻止する天面部を備え、ガイドの移動を停止させる。

また、本発明（４）のバルブは、前記ダイヤフラム押さえと前記ステムとの間には、作動用流体によって軸方向に移動するピストンとシリンダを配備することができる。

上記課題を解決するためになされた本発明（５）に係るバルブは、
流体流路及び該流体流路に配備される弁座を内部に形成したバルブボディと、
前記弁座のシート面に当接離間するダイヤフラムと、
該ダイヤフラムの周縁を前記バルブボディに固定する中空のボンネットと、
前記ダイヤフラムに当接し、弁座側に押圧するダイヤフラム押さえと、
前記ボンネットの内周面に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に形成した下部ステムと、
一端部が前記下部ステムに係合し、他端部が前記ボンネットから突出し操作用ハンドルと係合する上部ステムと、を備えたバルブであって
前記上部ステムと下部ステムとの係合部は、いずれか一方の端面に、対となる中心側が円弧状の扇形当接部を形成し、他方の端面に、前記扇形当接部の円弧の弧長より弧長が長い略扇形の対となる欠落部と前記扇形当接部の平面状側面と面接触する立設面とを有する突出部を形成したバルブである。

本発明のバルブは、上部ステムと下部ステムとの係合部の当接が面接触でスムーズな開閉に寄与する。

この場合において、本発明（６）の前記操作用ハンドルは、操作部と前記ボンネットを覆う筒状部を備え、該筒状部の内周面には、前記ボンネットに固定される円筒状のインジケータの溝部に係合する突起状のガイドが形成され、操作用ハンドルは、付勢手段によって常時、操作用ハンドルと上部ステムとの係合が解除される方向に付勢され、前記溝部は、操作用ハンドルの回動を許容する円周方向溝とバルブが全閉又は全開状態のときに前記ガイドが軸方向に移動する軸方向溝とを形成することができる。

上記課題を解決するためになされた本発明（８）に係るハイブリッドバルブは、
流体流路及び該流体流路に配備される弁座を内部に形成したバルブボディと、
前記弁座のシート面に当接離間するダイヤフラムと、
該ダイヤフラムの周縁を前記バルブボディに固定する中空のボンネットと、
前記ダイヤフラムに当接し、弁座側に押圧するダイヤフラム押さえと、
該ダイヤフラム押さえをダイヤフラム側に押圧する作動流体又は押圧手段によって軸方向に移動するピストン及び該ピストンを手動操作で軸方向に移動させるステムと、を備えたハイブリッドバルブであって、
シリンダの内周面に摺接するピストン本体、該ピストン本体から軸方向両側に向かって延設される押圧軸及び作動流体導入軸から構成されるピストンと、
前記ボンネットに固定され、反ボンネット側がボンネット固定側より小径の係合円筒部を形成する段付き円筒状の中間体と、
前記係合円筒部に嵌装される、周面に作動流体を導入する作動流体導入孔を形成した回転体とからなり、
前記中間体は、内部に前記作動流体導入軸が嵌装される中央貫通孔を形成するとともに、前記作動流体導入軸の内部流路と前記作動流体導入孔を接続する連絡孔を形成している。

図１９の開閉バルブ３０１を作動流体によって開閉させるために、作動用流体導入孔３０３ａと作動流体供給源とを配管で接続する必要がある。手動操作を必要としない場合には、作動用流体導入孔を上部に設けることで配管は容易に行うことができるものの、ハイブリッドバルブの場合はボディの周面にしか作動用流体導入孔を設けることができない。図１９の作動用流体導入孔３０３ａの周辺に空間が広く取られる状態であれば問題はないものの、集積化ガスシステムに使用する場合等においては、バルブ同士やその他の流体制御機器と開閉バルブ３０１は近接し、作動用流体導入孔３０３ａに配管を接続する作業は困難な場合が多い。

本発明（８）は、係る点に鑑みてなされたもので、集積化ガスシステムに使用する場合等、作動用流体導入孔の周辺の空間が狭い場合であっても、容易に配管の接続を可能とするハイブリッドバルブを提供することができる。

本発明（８）のハイブリッドバルブは、中間体の係合円筒部に嵌装される回転体に作動流体導入孔を形成しているから、作動流体導入孔は３６０°任意の位置とすることができる。

本発明（８）のハイブリッドバルブによれば、作動流体の供給源と接続する作動流体導入孔を３６０°任意の位置にすることができるから、集積化ガスシステムに使用する場合でも、容易に配管を接続することが可能なハイブリッドバルブを提供することができる。

この場合において、本発明（９）の前記ステムは、前記手動操作空間の内周面に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に形成し、一端が前記ピストンをダイヤフラム側に押圧する下部ステム及び一端部が前記下部ステムの他端に形成する係合端部に係合し、他端部が前記手動操作空間から突出して操作用ハンドルと係合する上部ステムとからなり、前記操作用ハンドルは、操作部と前記係合円筒部の先端を覆う筒状部を備え、該筒状部の内周面には、前記係合円筒部に固定される円筒状のインジケータの溝部に係合する突起状のガイドが形成され、操作用ハンドルは、付勢手段によって常時、操作用ハンドルと上部ステムとの係合が解除される方向に付勢され、インジケータの溝部は、円周方向溝とバルブが全閉又は全開状態のときに前記ガイドが軸方向に移動する軸方向溝とが形成することができる。

操作ハンドルは、ガイドが円周方向溝に沿って回動するとともに、バルブが全閉又は全開状態のときガイドが軸方向溝に位置し、付勢手段によって円周方向溝から離れ操作用ハンドルの回動を阻止する。この際、軸方向溝は、操作用ハンドルがステムから外れない位置でガイドの移動を阻止する天面部を備え、ガイドの移動を停止させる。

本発明のバルブによれば、部品点数を増やすことなく、手動による操作時に遊び状態を設けることで不慮の弁開閉を抑制するとともに、遊び状態から回動状態にスムーズに移行することができるとともに、ステムと操作用ハンドルとが係合する部分が面接触であるため摩耗などによる劣化を有効に防止するバルブを提供することができる。

本発明のバルブを示す一部切り欠きの正面断面図である。同バルブの操作用ハンドルを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ－Ｘ断面図である。同バルブの部品を示し、（ａ）は操作用ハンドルの斜視図、（ｂ）はボンネットに固定するインジケータの斜視図、（ｃ）は係合部材の斜視図、（ｄ）は係合部材の別の例の斜視図である。同バルブの操作用ハンドルの別の例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ－Ｙ断面図である。（ａ１）から（ａ３）は、図３（ｃ）の係合部材と図２の操作用ハンドルとの係合状態、（ｂ１）から（ｂ３）は、図３（ｄ）の係合部材と図４の操作用ハンドルとの係合状態を示し、それぞれ（ａ１）（ｂ１）は、操作用ハンドルの回動前で係合部材の平面部と操作用ハンドルの平面部が当接した状態、（ａ２）（ｂ２）は、操作用ハンドルの回動を開始し１０°動かした状態、（ａ３）（ｂ３）は、さら９０°回動させた状態を示す図１のＺ－Ｚ断面図である。本発明のバルブの別の例を示す一部切り欠きの正面断面図である。本第２実施形態のバルブの別の例を示す一部切り欠きの正面断面図である。本発明のバルブを示す一部切り欠きの正面断面図である。同バルブの操作用ハンドルを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ－Ｘ断面図である。同バルブの部品を示し、（ａ）は操作用ハンドルの斜視図、（ｂ）はボンネットに固定するインジケータの斜視図、（ｃ）はハンドル係合部材の斜視図である。同バルブのステムの係合部を示し、（ａ１）は、係合前の状態を示す一部切り欠きの斜視図、（ａ２）は係合状態を示す一部切り欠きの斜視図、（ｂ）は別の実施例の係合前の状態を示す一部切り欠きの斜視図、（ｃ１）は上部ステム（操作用ハンドル）回動前の状態を、（ｃ２）は回動を開始し、突出部の立設面と扇形当接部の平面状側面が当接した状態を、（ｃ３）はさらに９０°回動させた状態を示す係合部の平面図である。本発明のバルブの別の例を示す一部切り欠きの正面断面図である。本第２発明のバルブの別の例を示す一部切り欠きの正面断面図である。本発明のハイブリッドバルブを示す一部切り欠きの正面断面図である。同バルブの操作用ハンドルを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ－Ｘ断面図である。同バルブの部品を示し、（ａ）は操作用ハンドルの斜視図、（ｂ）はボンネットに固定するインジケータの斜視図、（ｃ）はハンドル係合部材の斜視図である。同バルブのステムの係合部を示し、（ａ１）は、係合前の状態を示す一部切り欠きの斜視図、（ａ２）は係合状態を示す一部切り欠きの斜視図、（ｂ）は別の実施例の係合前の状態を示す一部切り欠きの斜視図、（ｃ１）は上部ステム（操作用ハンドル）回動前の状態を、（ｃ２）は回動を開始し、突出部の立設面と扇形当接部の平面状側面が当接した状態を、（ｃ３）はさらに９０°回動させた状態を示す係合部の平面図である。本発明のハイブリッドバルブの別の実施形態を示す一部切り欠きの正面断面図である。従来のバルブを示し、（ａ）はハンドル部材の取り付け前の斜視図、（ｂ）はハンドル部材を取り付けた状態の斜視図である。同従来のバルブを示し、（ａ）はハンドル部材の取り付け前の状態、（ｂ）はケーシングの案内突起がハンドル部材の案内溝に係合した状態、（ｃ）は案内突起が案内溝の小径部に到達した状態、（ｄ）は案内突起が小径部を通過し手動回転用案内部に到達した状態、（ｅ）は案内突起がロック位置移動用案内部に到達した状態を示す図である。別の従来のバルブの上部ステムと下部ステムの係合部の遊びを説明する概略図である。

以下、本発明に係るバルブの好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。この実施例に記載されている構成部品の形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。また、便宜的に図面上での方向によって部材等の方向を上下左右と指称することがあるが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。

＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を示す。図１は、本発明のバルブ１の一部切り欠きの正面断面図である。本発明のバルブ１は、流入路２０Ａと流出路２０Ｂからなる流体流路２０及び流入路２０Ａの内部開放端周縁に配備される弁座２１を内部に形成したバルブボディ２と、弁座２１のシート面に当接離間するダイヤフラム８と、このダイヤフラム８の周縁をバルブボディ２に固定する中空のボンネット３と、ダイヤフラム８に当接し、弁座２１側に押圧するダイヤフラム押さえ７と、一端部はボンネット３の内周面に形成された雌ねじ部３１に螺合する雄ねじ部６１を外周面に形成し、他端部はボンネットから突出し、操作用ハンドル４の内面中央部に形成した係合穴部４２と係合するステム６とを備えたバルブである。

ステム６は、上述したように他端部はボンネットから突出し、後述する操作用ハンドル４の係合穴部４２に挿通され、係合穴部４２の天面との間にスプリング等の付勢手段１０によってバルブボディ２側に付勢されている。また、ボンネット３から突出するステム６の他端部先端と操作用ハンドル４の係合穴部４２とは、対応する円周面部と該円周面部に連なる平面部とを形成する。本第１実施形態においては、ステム６の他端部先端の平面部５０は、係合穴部４２の平面部４２ａに当接することで、操作用ハンドル４の回転をステム６に伝達するようにしている（図５参照）。

そして、ステム６の他端部先端及び係合穴部４２の平面部のいずれか一方は、所定角度をもった二平面から構成することで、操作用ハンドル４の一方向への回動後に他方向に回動させる際、所定の遊びが生じるように形成している。

また、ステム６の他端部先端の平面部は、図６に示すように、ステム６に直接形成しても良いが、本第１実施形態においては、図１に示すように、図３（ｃ）（ｄ）に示す筒状の係合部材５を、ステム６の他端部先端に挿通し止めネジで固定するように取り付ける。係合部材５を使用することで操作用ハンドル４の回動位置を任意に調節して取り付けることができる。

本第１実施形態においては、図３（ｃ）に示すように係合部材５の平面部５０を所定角度をもった二平面から構成し、該平面部５０と図２（ａ）に示す係合穴部４２の平面部４２ａとが操作用ハンドル４の回動時に当接するように形成することで、操作用ハンドル４の一方向への回動後に他方向に回動させる際、所定の遊びが生じる。係合部材５の平面部５０の二平面は、例えば、筒状の係合部材５に１０°ずつ面取りを行うことで形成するのが好ましい。

＜変形例＞
また、本第１実施形態の変形例として、図４（ａ）に示すように係合穴部４２の平面部４２ｂを所定角度をもった二平面から構成し、図３（ｄ）に示す係合部材５の平面部５１とが操作用ハンドル４の回動時に当接するように形成することができる。このように構成することで、操作用ハンドル４の一方向への回動後に他方向に回動させる際、第１実施形態と同様に所定の遊びが生じる。

上述したように、ステム６の他端部先端（係合部材５）及び操作用ハンドルの係合穴部４２の平面部のいずれか一方に、所定角度をもった二平面から構成することで、操作用ハンドル４の一方向への回動後に他方向に回動させる際、所定の遊びを生じることで、不慮のバルブの開閉を抑制するとともに、遊び状態から回動状態にスムーズに移行することができる。また、ステム６と操作用ハンドル４とが係合する部分が面接触であるため摩耗などによる劣化を有効に防止することができる。さらには、本発明の構成により、特に部品点数を増やすことなく目的の効果を発揮できる。

ステム６は、上述したように、一端部はボンネット３の内周面に形成された雌ねじ部３１に螺合する雄ねじ部６１を外周面に形成するとともに、ダイヤフラム押さえ７と当接する当接部６２が形成されている。ステム６が操作ハンドル４によって回動されたときネジピッチに応じた距離だけ上下に移動する。これによって、ダイヤフラム押さえ７をダイヤフラム８側に押圧し、ダイヤフラム８が弁座２１と当接して流体の流れを阻止することができ、また、ステム６が上昇するとダイヤフラム押さえ７によるダイヤフラム８の押圧が解除され、ダイヤフラム８の自己復元力と流入路２０Ａ内の流体圧によってダイヤフラム８は弁座２１から離間し、流体の流れを許容する。

バルブボディ２は、集積用システムに配備されるバルブの例を示し、下面に流入路２０Ａ及び流出路２０Ｂの開放端が形成される例を示すが、もちろんこれに限られるものではない。また、上面側はボンネット３を固定する凹所が形成され凹所内周面には、ボンネット３の外周面に形成される雄ねじ部３０が螺合する雌ねじ部２２が形成されている。

中空のボンネット３は、一端側の外周面に雄ねじ部３０を形成し、バルブボディ２の凹所に内周面に形成した雌ねじ部２２に螺合する。そして、この一端側端部の外周縁部が、ダイヤフラム８の周縁部に当接する円環状のダイヤフラム固定部材３２を押圧することでダイヤフラム８をバルブボディ２に固定するようにしている。なお、ダイヤフラム固定部材３２を省略し、ボンネット３の端部で直接ダイヤフラム８を押圧固定するようにしても構わない。

また、ボンネット３の他端側には、後述する操作用ハンドル４のガイド４３を案内する円周方向溝９０ａと軸方向溝９０ｂ、９０ｃを周面に形成したインジケータ９が固定されている。インジケータ９の天面には［ＯＰＥＮ］［ＣＬＯＳＥ］の文字が印字され、操作用ハンドル４の窓部４５からバルブ１の開閉状態が視認できるようになっている。そのため、インジケータ９は、ボンネット３に対して回動自在で、かつ、任意の位置で止めネジによって固定され、バルブ開閉時に印字された文字が正しく表示されるように構成されている。

操作用ハンドル４は、内部にステム６の一端部（係合部材５）との係合部を形成した操作部４０とボンネット３を覆う筒状部４１から構成された樹脂製であるが、樹脂製に限るものではない。操作部４０にはストッパを挿通する円筒状の挿通口４４が形成されている。内部の係合部は、ステム６の一端部（係合部材５）が挿通される係合穴部４２で、一部にステム６の円柱状の一端部（係合部材５）に形成した平面部５０、５１に対応した係合用の平面部４２ａ、４２ｂを形成している。筒状部４１の内周面には、ボンネット３に固定される円筒状のインジケータ９の溝部９０に係合する突起状のガイド４３が形成されている。このガイド４３は、図２（ｂ）に示すように、上部に内側に向かって突出した係合面４３ａを形成し、その内側が面取りされ、更に下方に向かった傾斜面４３ｂを形成している。

操作用ハンドル４は、付勢手段１０によって常時、操作用ハンドル４とステム６（係合部材５）との係合が解除される方向に付勢されているが、ガイド４３が溝部９０の円周方向溝９０ａの上面又は軸方向溝９０ｂの上部天面に係合し、操作用ハンドル４とステム６（係合部材５）との係合が解除されることはない。また、操作用ハンドル４の適所（本第１実施形態ではガイド４３の上部）に窓部４５が形成され、上述したインジケータ９の天面に記載された文字が外部から視認されるように構成されている。

インジケータ９の溝部９０は、図３（ｂ）に示すように、インジケータ９の下端側に円周方向溝９０ａと、円周方向溝９０ａの両端に上端側に向かって伸びる軸方向溝９０ｂ、９０ｃとが形成されている。バルブが全閉又は全開状態のときにガイド４３が軸方向に移動する軸方向溝は、全閉位置の軸方向溝９０ｂと全開位置の軸方向溝９０ｃとがあり、それぞれガイド４３の上方への移動を規制する天面を備えている。この天面が、ガイド４３の係合面４３ａと係合してストッパとなる。軸方向溝９０ｂ、９０ｃとの間にある天面を有しない軸方向溝９０ｄは、操作用ハンドル４を取り付ける際にガイド４３が通過する軸方向溝でその幅は他の軸方向溝よりも狭くガイド４３の幅より僅かに広い程度である。またその溝深さも浅く、取り付け時に操作用ハンドルを弾性変形させながら取り付けることで通常の操作では操作用ハンドル４が脱落することを防止するようにしている。

バルブ１は、ボンネット３の内部に係合状態のステム６とダイヤフラム押さえ７を配備し、ダイヤフラム８とダイヤフラム固定部材３２とをバルブボディ２の弁座２１上に載置した状態でボンネット３をバルブボディ２に螺合し固定する。この際、ステム６を全閉位置から４５°開放位置に回動させた状態となるようにしておく。その後、インジケータ９及び係合部材５の回動位置を調整し、それぞれボンネット３及びステム６に取り付け、付勢手段１０を配設した状態で、操作用ハンドル４の係合穴部４２の平面部４２ａ、４２ｂがステム６（係合部材５）の平面部５０、５１に沿うように取り付ければ、操作用ハンドル４のガイド４３がインジケータ９の軸方向溝のうち取り付け用の軸方向溝９０ｄに沿って取り付けることができる。ガイド４３が円周方向溝９０ａに到達すれば操作用ハンドル４を全閉又は全開位置に回動させ、バルブ１の組み立てが完了する。

次に、本発明のバルブ１の回動動作について説明する。

本第１実施形態において、図５（ａ１）～（ａ３）を参照して説明する。まず、ステム６の他端部先端に取り付けた係合部材５と操作用ハンドル４との係合部では、図５（ａ１）の位置からスタート（バルブ全閉状態）する。まず、操作用ハンドル４を、付勢手段１０に抗って押し込み、同（ａ１）から同（ａ２）へと反時計回りに１０°回動させる間、係合部材５に回転方向の力は加わることはなく、係合部材５は回動することなく係合部材５及びステム６は上下方向への移動もなされない。この遊びがあることによって、ガイド４３が軸方向溝９０ｂ、９０ｃから外れた状態であって、開閉作業ではないときに作業者の身体がぶつかったり、振動が生じたりすることによって操作用ハンドル４が若干回動しても係合部材５及びステム６は回動することなく、ダイヤフラム８と弁座２１との位置関係に変化はなく、流体が予期せずに流れたり遮断されたりすることはない。

次に、同（ａ２）の状態となったとき、操作用ハンドルの係合穴部４２の平面部４２ａが、係合部材５の平面部５０（二平面のうちの一面）に当接する。同（ａ２）から（ａ３）へとさらに反時計回りに９０°回動させることで、係合部材５との係合は面接触での係合となり、係合部材５の平面部５０が係合穴部４２の平面部４２ａから受ける反力は、線接触の場合と比べ面全体に分散され小さくなる。このため、操作用ハンドル４による操作はスムーズで、回動に遊びがあることを作業者に感じさせることがない。

また、同（ａ２）から（ａ３）へとさらに反時計回りに９０°回動させることで、係合部材５及びステム６も９０°回動する。これによって、ボンネット３の雌ねじ部３１に螺合しているステム６の雄ねじ部６１が９０°回動したピッチ分だけ上方に移動し当接部６２がダイヤフラム押さえ７から離間し、ダイヤフラム８の自己復元力と流入路２０Ａ内の流体圧によってダイヤフラム８は弁座２１から離間した全開状態となる。

＜実施形態２＞
図７に、本発明の第２の実施形態を示す。本発明の第２の実施形態は、ダイヤフラム押さえ７とステム６との間には、エア等による作動用流体によって軸方向に移動するピストン１１とシリンダ１２を配備した自動及び手動で作動可能ないわゆるハイブリッドバルブである。

ハイブリッドバルブでは、通常、ピストン１１はスプリング等の押圧手段１３によってダイヤフラム押さえ７を押圧するノーマルクローズタイプと、スプリング等の押圧手段１３によってダイヤフラム押さえ７への押圧を開放するノーマルオープンタイプに分かれ、ピストン１１の押圧手段１３によって負荷のかかる面と逆の面に作動用流体が流れ込み、ノーマルクローズタイプの場合、作動用流体の流入によって開弁、ノーマルオープンタイプの場合、作動用流体の流入によって閉弁がなされる。作動用流体は、中間ステム１４及びピストン１１の内部流路１５を介し、作動用流体流入孔１６から供給される。図に示すバルブはノーマルクローズタイプのハイブリッドバルブである。

そして、ハイブリッドバルブでは作動中に、作動用流体が何らかの原因で止まらないときや、作動用流体が何らかの原因で流れないときに、手動で弁を開閉することができるものである。しかし、上述したように、ステムと操作用ハンドルとの係合に遊びがないと操作用ハンドルに作業者が当たるなどしたときに予期せぬ流体の停止が発生する場合がある。

そこで、本発明の第２の実施形態であるハイブリットバルブにおいても第１の実施形態と同様に、ステムと操作用ハンドルとの係合部に遊びを設けることで上述した問題を解消するようにした。

＜実施形態３＞
図８～図１１に、本発明の第３の実施形態を示す。図８は、本発明のバルブ１０１の一部切り欠きの正面断面図である。本発明のバルブ１０１は、流入路１２０Ａと流出路１２０Ｂからなる流体流路１２０及び流入路１２０Ａの内部開放端周縁に配備される弁座１２１を内部に形成したバルブボディ１０２と、弁座１２１のシート面に当接離間するダイヤフラム１０８と、このダイヤフラム１０８の周縁をバルブボディ１０２に固定する中空のボンネット１０３と、ダイヤフラム１０８に当接し、弁座１２１側に押圧するダイヤフラム押さえ１０７と、ボンネット１０３の内周面に形成された雌ねじ部１３１に螺合する雄ねじ部１６１を外周面に形成した下部ステム１０６と、一端部が下部ステム１０６に係合し、他端部がボンネット１０３から突出し、操作用ハンドル１０４と係合する上部ステム１０５とを備えたバルブである。

そして、上部ステム１０５と下部ステム１０６との係合部は、いずれか一方の端面、本実施形態においては下部ステム１０６に、対となる円弧状の扇形当接部１６０、１６０を形成し、他方の端面、本実施形態においては上部ステム１０５に、扇形当接部１６０の円弧の弧長より弧長が長い略扇形の対となる欠落部１５０ｂ、１５０ｂと扇形当接部１６０の平面状側面１６０ａ、１６０ａと面接触する立設面１５０ａ、１５０ａとを有する突出部１５０を形成している。扇形当接部１６０及び突出部１５０は共に図１１（ｂ）に示すように扇形の場合、中心部は他方の通過を許容する所定の隙間を設ける必要がある。また、円弧状の扇形当接部１６０は、中心側も円弧状面１６０ｂとすることが好ましい（図１１（ａ１）参照）。欠落部１５０ｂの弧長と扇形当接部１６０の弧長の差が遊びとなり、本実施形態では２０°となるようにしている。

上部ステム１０５は、上述したように、一端に下部ステム１０６と係合する突出部１５０を形成するとともに、他端は後述する操作用ハンドル１０４の穴部１４２に挿通され、穴部１４２の天面との間にスプリング等の付勢手段によって下部ステム６側に付勢されている。また、この穴部１４２の平面部１４２ａと当接する平面部を形成し、操作用ハンドル１０４の回動を上部ステム１０５に伝達するようにしている。この平面部は、図１２に示すように、上部ステム１０５に直接形成してもいいが、図８に示すように、図１０（ｃ）に示す筒状の係合片１５５を、ステム１０５に挿通し止めネジで固定するようにしても良い。係合片１５５を使用することで操作用ハンドル４の回動位置を任意に調節して取り付けることができる。

下部ステム１０６は、上述したように、一端に上部ステム１０５と係合する扇形当接部１６０を形成するとともに、他端にダイヤフラム押さえ１０７と当接する当接部１６２が形成されている。また、下部ステム１０６の周面にはボンネット１０３の内面に形成される雌ねじ部１３１に螺合する雄ねじ部１６１が形成されており、上部ステム１０５が操作用ハンドル１０４によって回動されたときネジピッチに応じた距離だけ上下に移動する。これによって、ダイヤフラム押さえ１０７をダイヤフラム８側に押圧し、ダイヤフラム１０８が弁座１２１と当接して流体の流れを阻止することができ、また、下部ステム１０６が上昇するとダイヤフラム押さえ１０７によるダイヤフラム８の押圧が解除され、ダイヤフラム１０８の自己復元力と流入路１２０Ａ内の流体圧によってダイヤフラム１０８は弁座１２１から離間し、流体の流れを許容する。

バルブボディ１０２は、集積用システムに配備されるバルブの例を示し、下面に流入路１２０Ａ及び流出路１２０Ｂの開放端が形成される例を示すが、もちろんこれに限られるものではない。また、上面側はボンネット１０３を固定する凹所が形成され凹所内周面には、ボンネット１０３の外周面に形成される雄ねじ部１３０が螺合する雌ねじ部１２２が形成されている。

中空のボンネット１０３は、一端側の外周面に雄ねじ部１３０を形成し、バルブボディ１０２の凹所に内周面に形成した雌ねじ部１２２に螺合する。そして、この一端側端部の外周縁部が、ダイヤフラム１０８の周縁部に当接する円環状のダイヤフラム固定部材１３２を押圧することでダイヤフラム１０８をバルブボディ１０２に固定するようにしている。なお、ダイヤフラム固定部材１３２を省略し、ボンネット１０３の端部で直接ダイヤフラム１０８を押圧固定するようにしても構わない。

また、ボンネット１０３の他端側には、後述する操作用ハンドル１０４のガイド１４３を案内する円周方向溝１９０ａと軸方向溝１９０ｂ、１９０ｃを周面に形成したインジケータ１０９が固定されている。インジケータ１０９の天面には［ＯＰＥＮ］［ＣＬＯＳＥ］の文字が印字され、操作用ハンドル１０４の窓部１４５からバルブ１０１の開閉状態が視認できるようになっている。そのため、インジケータ１０９は、ボンネット１０３に対して回動自在で、かつ、任意の位置で止めネジによって固定され、バルブ開閉時に印字された文字が正しく表示されるように構成されている。

操作用ハンドル１０４は、内部に上部ステム１０５との係合部を形成した操作部１４０とボンネット１０３を覆う筒状部１４１から構成された樹脂製であるが、樹脂製に限るものではない。操作部１４０にはストッパを挿通する円筒状の挿通口１４４が形成されている。内部の係合部は、上部ステム１０５の一端部が挿通される係合用の穴部１４２で、一部に上部ステム１０５の円柱状の一端部に形成した平面部に対応した係合用の平面部１４２ａを形成している。筒状部１４１の内周面には、ボンネット１０３に固定される円筒状のインジケータ１０９の溝部１９０に係合する突起状のガイド１４３が形成されている。このガイド１４３は、図９（ｂ）に示すように、上部に内側に向かって突出した係合面１４３ａを形成し、その内側が面取りされ、更に下方に向かった傾斜面１４３ｂを形成している。

操作用ハンドル１０４は、付勢手段１１０によって常時、操作用ハンドル１０４と上部ステム１０５との係合が解除される方向に付勢されているが、ガイド１４３が溝部１９０の円周方向溝１９０ａの上面又は軸方向溝１９０ｂの上部天面に係合し、操作用ハンドル１０４と上部ステム１０５との係合が解除されることはない。また、操作用ハンドル１０４の適所（本実施例ではガイド１４３の上部）に窓部１４５が形成され、上述したインジケータ１０９の天面に記載された文字が外部から視認されるように構成されている。

インジケータ１０９の溝部１９０は、図１０（ｂ）に示すように、インジケータ１０９の下端側に円周方向溝１９０ａと、円周方向溝１９０ａの両端に上端側に向かって伸びる軸方向溝１９０ｂ、１９０ｃとが形成されている。バルブが全閉又は全開状態のときにガイド１４３が軸方向に移動する軸方向溝は、全閉位置の軸方向溝１９０ｂと全開位置の軸方向溝１９０ｃとがあり、それぞれガイド１４３の上方への移動を規制する天面を備えている。この天面が、ガイド１４３の係合面１４３ａと係合してストッパとなる。軸方向溝１９０ｂ、１９０ｃとの間にある天面を有しない軸方向溝１９０ｄは、操作用ハンドル１０４を取り付ける際にガイド１４３が通過する軸方向溝でその幅は他の軸方向溝よりも狭くガイド１４３の幅より僅かに広い程度である。またその溝深さも浅く、取り付け時に操作用ハンドルを弾性変形させながら取り付けることで通常の操作では操作用ハンドル１０４が脱落することを防止するようにしている。

バルブ１０１は、ボンネット１０３の内部に係合状態の上部ステム１０５及び下部ステム１０６とダイヤフラム押さえ１０７を配備し、ダイヤフラム１０８とダイヤフラム固定部材１３２とをバルブボディ１０２の弁座１２１上に載置した状態でボンネット１０３をバルブボディ１０２に螺合し固定する。この際、ステムを全閉位置から４５°開放位置に回動させた状態となるようにしておく。その後、インジケータ１０９及び係合片１５５の回動位置を調整し、それぞれボンネット１０３及び上部ステム５に取り付け、付勢手段１１０を配設した状態で、操作用ハンドル１０４の穴部１４２の平面部１４２ａが上部ステム５の平面部（係合片１５５の平面部１５５ａ）に沿うように取り付ければ、操作用ハンドル１０４のガイド１４３がインジケータ１０９の軸方向溝のうち取り付け用の軸方向溝１９０ｄに沿って取り付けることができる。ガイド１４３が円周方向溝１９０ａに到達すれば操作用ハンドル４を全閉又は全開位置に回動させ、バルブ１０１の組み立てが完了する。

次に、本発明のバルブ１０１の回動動作について説明する。

まず、上部ステム１０５と下部ステム６の係合部では、図１１（ｃ１）よりも時計回りに１０°回動した位置からスタート（バルブ全閉状態）する。まず、操作用ハンドル１０４を、付勢手段１１０に抗って押し込み、同（ｃ１）から反時計回りに１０°（当初状態から２０°）回動させる間、上部ステム１０５は操作用ハンドル１０４に伴って回動するものの、下部ステム１０６に回転方向の力は加わることはなく、下部ステム１０６は回動することなく上下方向への移動もなされない。この遊びがあることによって、ガイド１４３が軸方向溝１９０ｂ、１９０ｃから外れた状態であって、開閉作業ではないときに作業者の身体がぶつかったり、振動が生じたりすることによって操作用ハンドル１０４が若干回動しても下部ステム１０６は回動することなく、ダイヤフラム１０８と弁座１２１との位置関係に変化はなく、流体が予期せずに流れたり遮断されたりすることはない。

次に、同（ｃ２）の状態となったとき、上部ステム１０５の突出部１５０の立設面１５０ａが、下部ステム１０６の扇形当接部１６０の平面状側面１６０ａに当接する。このとき、上部ステム１０５と下部ステム１０６との係合は面接触での係合となり、同（ｃ２）の状態よりも反時計回りに回動させたとき立設面１５０ａが平面状側面１６０ａから受ける反力は、線接触の場合と比べ面全体に分散され小さくなる。このため、操作用ハンドル１０４による操作はスムーズで、回動に遊びがあることを作業者に感じさせることがない。

そして、同（ｃ２）の状態から９０°反時計回りに回動させることで、下部ステム１０６も９０°回動する。これによって、ボンネット１０３の雌ねじ部１３１に螺合している下部ステム１０６の雄ねじ部１６１が９０°回動したピッチ分だけ上方に移動し当接部１６２がダイヤフラム押さえ１０７から離間し、ダイヤフラム１０８の自己復元力と流入路１２０Ａ内の流体圧によってダイヤフラム１０８は弁座１２１から離間した全開状態となる。

＜実施形態４＞
図１３に、本発明の第４の実施形態を示す。本発明の第４の実施形態は、ダイヤフラム押さえ１０７と下部ステム１０６との間には、エア等による作動用流体によって軸方向に移動するピストン１１１とシリンダ１１２を配備した、いわゆるハイブリッドバルブである。

ハイブリッドバルブでは、通常、ピストン１１１はスプリング等の押圧手段１１３によってダイヤフラム押さえ１０７を押圧するノーマルクローズタイプと、スプリング等の押圧手段によってダイヤフラム押さえへの押圧を開放するノーマルオープンタイプに分かれ、ピストン１１１の押圧手段によって負荷のかかる面と逆の面に作動用流体が流れ込み、ノーマルクローズタイプの場合、作動用流体の流入によって開弁、ノーマルオープンタイプの場合、作動用流体の流入によって閉弁がなされる。作動用流体は、中間ステム１１４及びピストン１１１の内部流路１１５を介し、作動用流体流入孔１１６から供給される。図に示すバルブはノーマルクローズタイプのハイブリッドバルブである。

そして、ハイブリッドバルブは、ノーマルクローズタイプでは作動用流体が何らかの原因で止まらないとき、ノーマルオープンタイプでは作動用流体が何らかの原因で流れないとき、手動で閉弁することができるものである。しかし、上述したように、上部ステムと下部ステムとの係合に遊びがないと操作用ハンドルに作業者が当たるなどしたときに予期せぬ流体の停止が発生する場合がある。

そこで、本発明の第４の実施形態であるハイブリットバルブでは、上述したストッパ機能とステム係合部に遊びを設けることで上述した問題を解消するようにした。

＜実施形態５＞
図１４～図１７に、本発明の第５の実施形態を示す。図１４は、本発明のハイブリッドバルブ２０１の一部切り欠きの正面断面図である。本発明のハイブリッドバルブ２０１は、流入路２２０Ａと流出路２２０Ｂからなる流体流路２２０及び流入路２２０Ａの内部開放端周縁に配備される弁座２２１を内部に形成したバルブボディ２０２と、弁座２２１のシート面に当接離間するダイヤフラム２０８と、このダイヤフラム２０８の周縁をバルブボディ２０２に固定する中空のボンネット２０３と、ダイヤフラム２０８に当接し、弁座２２１側に押圧するダイヤフラム押さえ２０７と、ダイヤフラム押さえ２０７をダイヤフラム２０８側に押圧する作動流体又は押圧手段２１３によって軸方向に移動するピストン２１１及びピストン２１１を手動操作で軸方向に移動させる上部ステム２０５及び下部ステム２０６とを備えたハイブリッドバルブである。

そして、本ハイブリッドバルブ２０１は、シリンダ２１２の内周面に摺接するピストン本体２１１ａ、当該ピストン本体２１１ａから軸方向両側に向かって延設される押圧軸２１１ｂ及び作動流体導入軸２１１ｃから構成されるピストン２１１と、ボンネット２０３に固定され、反ボンネット側がボンネット固定側より小径の係合円筒部２１５Ａを形成する段付き円筒状の中間体２１５と、この中間体１５と同軸で係合円筒部２１５Ａに嵌装される周面に作動流体を導入する作動流体導入孔２１６ａを形成した筒状の回転体２１６とを備えている。

＜中間体＞
中間体２１５は、内部にボンネット側から径の異なる押圧手段収納空間２１５ｂ、中央貫通孔２１５ａ及び手動操作空間２１５ｃが連続して形成され、中央貫通孔２１５ａに挿通されるピストン２１１の作動流体導入軸２１１ｃの端面に開口端を有する内部流路２１１ｄに、作動流体導入孔２１６ａから供給される作動流体を導入する連絡孔２１５ｄを備えている。

また、手動操作空間２１５ｃの内周面に形成された雌ねじ部２１５ｅに螺合する雄ねじ部２６１を外周面に形成した下部ステム２０６及び一端部が下部ステム２０６の係合端部に係合し、他端部が手動操作空間２１５ｃから突出して操作用ハンドル２０４と係合する上部ステム２０５を備え、下部ステム２０６の反係合側端部である当接部２６２が、ピストン２１１をダイヤフラム２０８側に押圧するようにしている。

下部ステム２０６の当接部２６２は、中央貫通孔２１５ａとの間でシール構造を構成することで直接作動流体導入軸２１１ｃの端面を押圧するように構成しても構わないが、本実施形態では、下部ステム２０６とピストン２１１との間に周面にシール構造を備えた押圧体２１４を配設するようにしている。この押圧体２１４は、作動流体導入軸２１１ｃの端面との接触端面周面に面取りを施している。周面に面取りを施すことで、連絡孔２１５ｄが導入される作動流体によって押圧体２１４を下部ステム２０６側に押し上げ作動流体をスムーズに内部流路２１１に導入することができる。また、周面の面取りに替え端面に中心を通過する溝を形成するようにしても構わない。

そして、上部ステム２０５と下部ステム２０６との係合部は、いずれか一方の端面、本実施形態においては下部ステム２０６に、対となる円弧状の扇形当接部２６０、２６０を形成し、他方の端面、本実施形態においては上部ステム２０５に、扇形当接部２６０の円弧の弧長より弧長が長い略扇形の対となる欠落部２５０ｂ、２５０ｂと扇形当接部２６０の平面状側面２６０ａ、２６０ａと面接触する立設面２５０ａ、２５０ａとを有する突出部２５０を形成している。扇形当接部２６０及び突出部２５０は共に図１７（ｂ）に示すように扇形の場合、中心部は他方の通過を許容する所定の隙間を設ける必要がある。また、円弧状の扇形当接部２６０は、中心側も円弧状面２６０ｂとすることが好ましい（図１７（ａ１）参照）。欠落部２５０ｂの弧長と扇形当接部２６０の弧長の差が遊びとなり、本実施形態では２０°となるようにしている。

上部ステム２０５は、上述したように、一端に下部ステム２０６と係合する突出部２５０を形成するとともに、他端は後述する操作用ハンドル２０４の穴部２４２に挿通され、穴部２４２の天面との間にスプリング等の付勢手段によって下部ステム２０６側に付勢されている。また、この穴部２４２の平面部２４２ａと当接する平面部を形成し、操作ハンドル２０４の回動を上部ステム２０５に伝達するようにしている。この平面部は、図１８に示すように、上部ステム２０５に直接形成してもいいが、図１４に示すように、図１６（ｃ）に示す筒状の係合片２５５を、上部ステム２０５に挿通し止めネジで固定するようにしても良い。係合片２５５を使用することで操作用ハンドル２０４の回動位置を任意に調節して取り付けることができる。

下部ステム２０６は、上述したように、一端に上部ステム２０５と係合する扇形当接部２６０を形成するとともに、他端にダイヤフラム押さえ２０７との間に介在する押圧体２１４と当接する当接部２６２が形成されている。上述したように中央貫通孔２１５ａとの間でシール構造を構成することで、当接部２６２は直接作動流体導入軸２１１ｃの端面を押圧するように構成しても構わない。また、下部ステム２０６の周面には中間体２１５の係合円筒部２１５Ａ内面に形成される雌ねじ部２１５ｅに螺合する雄ねじ部２６１が形成されており、上部ステム２０５が操作ハンドル２０４によって回動されたときネジピッチに応じた距離だけ上下に移動する。これによって、ダイヤフラム押さえ７をダイヤフラム８側に押圧し、ダイヤフラム２０８が弁座２２１と当接して流体の流れを阻止することができ、また、下部ステム２０６が上昇するとダイヤフラム押さえ２０７によるダイヤフラム２０８の押圧が解除され、ダイヤフラム２０８の自己復元力と流入路２２０Ａ内の流体圧によってダイヤフラム８は弁座２２１から離間し、流体の流れを許容する。

バルブボディ２０２は、集積用システムに配備されるバルブの例を示し、下面に流入路２２０Ａ及び流出路２２０Ｂの開放端が形成される例を示すが、もちろんこれに限られるものではない。また、上面側はボンネット２０３を固定する凹所が形成され凹所内周面には、ボンネット２０３の外周面に形成される雄ねじ部２３０が螺合する雌ねじ部２２２が形成されている。

中空のボンネット２０３は、一端側の外周面に雄ねじ部２３０を形成し、バルブボディ２０２の凹所に内周面に形成した雌ねじ部２２２に螺合する。そして、この一端側端部の外周縁部が、ダイヤフラム２０８の周縁部に当接する円環状のダイヤフラム固定部材２３２を押圧することでダイヤフラム２０８をバルブボディ２０２に固定するようにしている。なお、ダイヤフラム固定部材２３２を省略し、ボンネット２０３の端部で直接ダイヤフラム８を押圧固定するようにしても構わない。

また、ボンネット２０３の他端側には、上述した中間体２１５の雄ねじ部２１５ｆが螺合する雌ねじ部２３３を形成し、ボンネット２０３と中間体２１５とは固定される。雄ねじ雌ねじの関係は逆であってもよく、図例ボンネット２０３の内周面に形成しているシリンダ２１２を中間体２１５の内周面に形成し、押圧部材２１３によってピストン２１１をダイヤフラム２０８から離間する方向に付勢するいわゆるノーマルオープン型に構成することもできる。

＜回転体＞
回転体２１６は、周面に作動流体を導入する作動流体導入孔２１６ａを形成し、中間体２１５と同軸となる中空の円筒体で、中間体２１５の係合円筒部２１５Ａに嵌装される内径部２１６ｂを備えている。回転体２１６と中間体２１５との間には、作動流体導入孔１６ａから供給される作動流体が外部に漏洩しないように、シール部材、例えば、Ｏリングが軸方向上下に配設されている。図例中間体２１５の大径部に合わせた段付きの内径としているが特に形状を限定するものではなく、作動流体の外部への漏洩を抑制するシール部材を配設する空間を確保できれば段付きとする必要はない。

回転体２１６の周面に形成する作動流体導入孔２１６ａには、作動流体供給源と接続する配管を取り付ける構造、例えば、雌ねじ部やワンタッチ継手の雌部等が形成されている。

係合円筒部２１５Ａの先端は、回転体２１６から突出し、後述する操作用ハンドル２０４のガイド２４３を案内する円周方向溝２９０ａと軸方向溝２９０ｂ、２９０ｃを周面に形成したインジケータ２０９が固定されている。インジケータ２０９の天面には［ＯＰＥＮ］［ＣＬＯＳＥ］の文字が印字され、操作用ハンドルの窓部２４５からバルブ２０１の開閉状態が視認できるようになっている。そのため、インジケータ２０９は、ボンネット２０３に対して回動自在で、かつ、任意の位置で止めネジによって固定され、バルブ開閉時に印字された文字が正しく表示されるように構成されている。

操作用ハンドル２０４は、内部に上部ステム２０５との係合部を形成した操作部２４０とボンネット２０３を覆う筒状部２４１から構成された樹脂製であるが、樹脂製に限るものではない。操作部２４０にはストッパを挿通する円筒状の挿通口２４４が形成されている。内部の係合部は、上部ステム２０５の一端部が挿通される係合用の穴部２４２で、一部に上部ステム２０５の円柱状の一端部に形成した平面部に対応した係合用の平面部２４２ａを形成している。筒状部２４１の内周面には、ボンネット２０３に固定される円筒状のインジケータ９の溝部２９０に係合する突起状のガイド２４３が形成されている。このガイド２４３は、図１５（ｂ）に示すように、上部に内側に向かって突出した係合面２４３ａを形成し、その内側が面取りされ、更に下方に向かった傾斜面２４３ｂを形成している。

操作用ハンドル２０４は、付勢手段２１０によって常時、操作用ハンドル２０４と上部ステム２０５との係合が解除される方向に付勢されているが、ガイド２４３が溝部２９０の円周方向溝２９０ａの上面又は軸方向溝２９０ｂの上部天面に係合し、操作用ハンドル２０４と上部ステム２０５との係合が解除されることはない。また、操作用ハンドル２０４の適所（本実施例ではガイド２４３の上部）に窓部２４５が形成され、上述したインジケータ２０９の天面に記載された文字が外部から視認されるように構成されている。

インジケータ２０９の溝部２９０は、図１６（ｂ）に示すように、インジケータ２０９の下端側に円周方向溝２９０ａと、円周方向溝２９０ａの両端に上端側に向かって伸びる軸方向溝２９０ｂ、２９０ｃとが形成されている。バルブが全閉又は全開状態のときにガイド２４３が軸方向に移動する軸方向溝は、全閉位置の軸方向溝２９０ｂと全開位置の軸方向溝２９０ｃとがあり、それぞれガイド２４３の上方への移動を規制する天面を備えている。この天面が、ガイド２４３の係合面２４３ａと係合してストッパとなる。軸方向溝２９０ｂ、２９０ｃとの間にある天面を有しない軸方向溝２９０ｄは、操作用ハンドル２０４を取り付ける際にガイド２４３が通過する軸方向溝でその幅は他の軸方向溝よりも狭くガイド２４３の幅より僅かに広い程度である。またその溝深さも浅く、取り付け時に操作用ハンドルを弾性変形させながら取り付けることで通常の操作では操作用ハンドル２０４が脱落することを防止するようにしている。

バルブ２０１は、ボンネット２０３の内部にダイヤフラム押さえ２０７を配備し、ダイヤフラム２０８とダイヤフラム固定部材２３２とをバルブボディ２０２の弁座２２１上に載置した状態でボンネット２０３をバルブボディ２０２に螺合し固定する。その後、ピストン２１１、押圧部材２１３をボンネット２０３に取り付け、中間体２１５をボンネット２０３に螺合して固定する。中央貫通孔２１５ａに押圧体２１４を配備し、下部ステム２０６を中間体２１５に螺合する。図例のハイブリッドバルブ２０１は、ノーマルクローズ型であるため、押圧部材２１３を配備して中間体２１５をボンネット２０３に固定した状態でダイヤフラム押さえ７はダイヤフラム２０８をシート２２１側に押圧した状態である。この状態で、ステムを全開位置から４５°閉鎖位置に回動させた状態となるようにしておく。その後、インジケータ２０９及び係合片２５５の回動位置を調整し、回転体２１６を中間体２１５の係合円筒部２１５Ａに嵌装し、係合円筒部２１５Ａの端部近傍に形成した溝部に止め輪２１８を係合することによって抜け落ちを防止する。止め輪２１８と回転体２１６の端面との間にはワッシャ等を介在させる。特にこのワッシャの表面は摺動性が高い摩擦係数の低い材質を選択し、回転体２１６の回転をスムーズに行えるようにすることが好ましい。

操作用ハンドル２０４の穴部２４２の平面部２４２ａが上部ステム２０５の平面部（係合片２５５の平面部２５５ａ）に沿うように取り付ければ、操作用ハンドル２０４のガイド２４３がインジケータ２０９の軸方向溝のうち取付用の軸方向溝２９０ｄに沿って取り付けることができる。ガイド２４３が円周方向溝２９０ａに到達すれば操作用ハンドル２０４を全閉又は全開位置に回動させ、ハイブリッドバルブ２０１の組み立てが完了する。

上記構成におけるハイブリッドバルブ２０１は、回転体２１６は中間体２１５と同軸で作動流体導入孔２１６ａは周上３６０°任意の位置に向けることができる。これによって、バルブを含む流体制御機器等が密集して構成される集積化ガスシステムに使用する場合であっても、無理なく作動流体供給源と配管接続を行うことができる。

次に、本ハイブリッドバルブ２０１の手動操作時の回動動作について説明する。

まず、上部ステム２０５と下部ステム２０６の係合部では、図１７（ｃ１）よりも時計回りに１０°回動した位置からスタート（バルブ全閉状態）する。まず、操作用ハンドル２０４を、付勢手段２１０に抗って押し込み、図１７（ｃ１）から反時計回りに１０°（当初状態から２０°）回動させる間、上部ステム２０５は操作用ハンドル２０４に伴って回動するものの、下部ステム２０６に回転方向の力は加わることはなく、下部ステム２０６は回動することなく上下方向への移動もなされない。この遊びがあることによって、ガイド２４３が軸方向溝２９０ｂ、２９０ｃから外れた状態であって、開閉作業ではないときに作業者の身体がぶつかったり、振動が生じたりすることによって操作用ハンドル２０４が若干回動しても下部ステム２０６は回動することなく、ダイヤフラム２０８と弁座２２１との位置関係に変化はなく、作業流体が予期せずに流れたり遮断されたりすることはない。

次に、図１７（ｃ２）の状態となったとき、上部ステム２０５の突出部２５０の立設面２５０ａが、下部ステム２０６の扇形当接部２６０の平面状側面２６０ａに当接する。このとき、上部ステム２０５と下部ステム２０６との係合は面接触での係合となり、図１７（ｃ２）の状態よりも反時計回りに回動させたとき立設面２５０ａが平面状側面２６０ａから受ける反力は、線接触の場合と比べ面全体に分散され小さくなる。このため、操作用ハンドル２０４による操作はスムーズで、回動に遊びがあることを作業者に感じさせることがない。

そして、図１７（ｃ２）の状態から９０°反時計回りに回動させることで、下部ステム６も９０°回動する。これによって、中間体２１５の係合円筒部２１５Ａ内面に形成される雌ねじ部２１５ｅに螺合している下部ステム２０６の雄ねじ部２６１が９０°回動したピッチ分だけ上方に移動し当接部２６２がダイヤフラム押さえ２０７から離間し、ダイヤフラム２０８の自己復元力と流入路２２０Ａ内の流体圧によってダイヤフラム２０８は弁座２２１から離間した全開状態となる。

＜実施形態６＞
図１８に、本発明の第６の実施形態のハイブリッドバルブ２０１Ａを示す。このハイブリッドバルブ２０１Ａは、ボンネット２０３の他端側（反ボディ側）と中間体２１５のボンネットとを螺合するねじ雄を実施形態５と反転させ、図１４に示すボンネット２０３の内周面に形成しているシリンダ２１２を中間体２１５の内周面に形成し、押圧部材２１３によってピストン２１１をダイヤフラム２０８から離間する方向に付勢するいわゆるノーマルオープン型のハイブリッドバルブである。中間体２１５の押圧手段収納空間２１５ｂは、ボンネット２０３の内部空間と共同して押圧部材２１３の収納空間を構成するとともに周面はシリンダ２１２を構成する。

その他の構成は実施形態５と同様であり、説明を省略する。本実施形態の廃部濾度バルブ２０１Ａは、実施形態５のハイブリッドバルブ２０１とは、ボンネット２０３、シリンダ２１１、中間体２１５及び押圧手段２１３以外は同じ部品で構成することができる。押圧手段２１３としてのスプリングは、押圧手段収納空間２１５ｂの軸方向長さを調整することで同じ部品とすることもできる。

本発明（８）に係るハイブリッドバルブは、作動用流体供給源と接続する配管の接続作業が困難狭い空間であっても容易に接続することができるから、設置空間が狭い、例えば集積化ガスシステムに使用するハイブリッドバルブとして好適に用いることができる。

本発明に係るバルブは、作動用流体の予期せぬ停止や流出を有効に防止することができるから、例えば、半導体製造装置に用いる集積型ガス供給装置用のバルブとして好適に用いることができる。

１バルブ
２バルブボディ
２０流体流路
２１弁座
３ボンネット
３０雄ねじ部
３１雌ねじ部
４操作用ハンドル
４２係合穴部
４２ａ平面部
４２ｂ平面部
５係合部材
５０平面部
５１平面部
６ステム
６１雄ねじ部
６２当接部
７ダイヤフラム押さえ
８ダイヤフラム
９インジケータ
９０溝部
１０１バルブ
１０２バルブボディ
１２０流体流路
１２１弁座
１０３ボンネット
１３０雄ねじ部
１３１雌ねじ部
１０４操作用ハンドル
１０５上部ステム
１５０突出部
１５０ａ立設面
１０６下部ステム
１６０扇形当接部
１６０ａ平面状側面
１６１雄ねじ部
１６２当接部
１０７ダイヤフラム押さえ
１０８ダイヤフラム
１０９インジケータ
１９０溝部
２０１バルブ
２１１ピストン
２１２シリンダ
２１３押圧部材
２１４押圧体
２１５中間体
２１５Ａ係合円筒部
２１５ａ中央貫通孔
２１６回転体
２１６ａ作動流体導入孔
２０２バルブボディ
２２０流体流路
２２１弁座
２０３ボンネット
２３０雌ねじ部
２０４操作用ハンドル
２０５上部ステム
２０６下部ステム
２６１雄ねじ部
２６２当接部
２０７ダイヤフラム押さえ
２０８ダイヤフラム

Claims

流体流路及び該流体流路に配備される弁座を内部に形成したバルブボディと、
前記弁座のシート面に当接離間するダイヤフラムと、
該ダイヤフラムの周縁を前記バルブボディに固定する中空のボンネットと、
前記ダイヤフラムに当接し、弁座側に押圧するダイヤフラム押さえと、
一端部は前記ボンネットの内周面に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に形成し、他端部は前記ボンネットから突出し、操作用ハンドルの内面中央部に形成した係合穴部と係合するステムと、を備えたバルブであって、
前記ステムの他端部先端と前記係合穴部とは、対応する円周面部と該円周面部に連なる平面部とを形成し、
前記ステムの他端部先端及び前記係合穴部の平面部のいずれか一方は、所定角度をもった二平面から構成することで、前記操作用ハンドルの一方向への回動後に他方向に回動させる際、所定の遊びが生じるようにしたバルブ。
前記ステムの他端部先端には、前記係合穴部と係合する筒状の係合部材を取り付けた請求項１に記載のバルブ。
前記操作用ハンドルは、操作部と前記ボンネットを覆う筒状部を備え、
該筒状部の内周面には、前記ボンネットに固定される円筒状のインジケータの溝部に係合する突起状のガイドが形成され、
前記操作用ハンドルは、付勢手段によって常時、前記操作用ハンドルと前記ステムとの係合が解除される方向に付勢され、
前記溝部は、円周方向溝とバルブが全閉又は全開状態のときに前記ガイドが軸方向に移動する軸方向溝とが形成されている請求項１又は２に記載のバルブ。
前記ダイヤフラム押さえと前記ステムとの間には、作動用流体によって軸方向に移動するピストンとシリンダを配備した請求項１または２に記載のバルブ。
流体流路及び該流体流路に配備される弁座を内部に形成したバルブボディと、
前記弁座のシート面に当接離間するダイヤフラムと、
該ダイヤフラムの周縁を前記バルブボディに固定する中空のボンネットと、
前記ダイヤフラムに当接し、弁座側に押圧するダイヤフラム押さえと、
前記ボンネットの内周面に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に形成した下部ステムと、
一端部が前記下部ステムに係合し、他端部が前記ボンネットから突出し操作用ハンドルと係合する上部ステムと、を備えたバルブであって
前記上部ステムと下部ステムとの係合部は、いずれか一方の端面に、対となる扇形当接部を形成し、他方の端面に、前記扇形当接部の円弧の弧長より弧長が長い略扇形の対となる欠落部と前記扇形当接部の平面状側面と面接触する立設面とを有する突出部を形成したバルブ。
前記操作用ハンドルは、操作部と前記ボンネットを覆う筒状部を備え、
該筒状部の内周面には、前記ボンネットに固定される円筒状のインジケータの溝部に係合する突起状のガイドが形成され、
操作用ハンドルは、付勢手段によって常時、操作用ハンドルと上部ステムとの係合が解除される方向に付勢され、
前記溝部は、円周方向溝とバルブが全閉又は全開状態のときに前記ガイドが軸方向に移動する軸方向溝とが形成されている請求項５に記載のバルブ。
前記ダイヤフラム押さえと下部ステムとの間には、作動用流体によって軸方向に移動するピストンとシリンダを配備した請求項５又は６に記載のバルブ。