JPH08170737A - ゲートバルブ - Google Patents
ゲートバルブInfo
- Publication number
- JPH08170737A JPH08170737A JP3098349A JP9834991A JPH08170737A JP H08170737 A JPH08170737 A JP H08170737A JP 3098349 A JP3098349 A JP 3098349A JP 9834991 A JP9834991 A JP 9834991A JP H08170737 A JPH08170737 A JP H08170737A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- seal
- valve
- seat
- secondary seal
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
- F16K3/16—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
- F16K3/20—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the seats
- F16K3/205—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the seats by means of cams
-
- 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
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
- F16K3/16—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
- F16K3/20—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the seats
- F16K3/207—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the seats by means of hydraulic forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ゲートバルブの二次シールの接圧を緩和し解除
できるようにする。 【構成】シールサポートリングと二次シール保持体との
間にバネ部材を設ける。このバネ部材が二次シールの接
圧を緩和するとともに、接圧解除時にはシール性を適度
に残存させる。
できるようにする。 【構成】シールサポートリングと二次シール保持体との
間にバネ部材を設ける。このバネ部材が二次シールの接
圧を緩和するとともに、接圧解除時にはシール性を適度
に残存させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はゲートバルブに関し、
さらに詳しくは二次シールの接圧を緩和し解除する作動
装置を備えたゲートバルブに関する。
さらに詳しくは二次シールの接圧を緩和し解除する作動
装置を備えたゲートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】ゲートバルブは多年にわたって一般的に
利用されており、例えば石油工業における石油および／
またはガス設備のようなさまざまな設備に採用されてい
る。しかしながら、このような従来のゲートバルブはほ
んの数千ｐｓｉの圧力を伴う設備用に設計されたもので
あり、今日ではエネルギ供給源の枯渇により３０，００
００ｐｓｉ（２，１１０ｋｇ／ｃｍ２）或いはそれ以上
の範囲の非常な高圧下で石油やガスを探索し生産する必
要が生じてきた。このような高圧の利用によりバルブの
密封性や安全性をより高める必要性がでてきた。
利用されており、例えば石油工業における石油および／
またはガス設備のようなさまざまな設備に採用されてい
る。しかしながら、このような従来のゲートバルブはほ
んの数千ｐｓｉの圧力を伴う設備用に設計されたもので
あり、今日ではエネルギ供給源の枯渇により３０，００
００ｐｓｉ（２，１１０ｋｇ／ｃｍ２）或いはそれ以上
の範囲の非常な高圧下で石油やガスを探索し生産する必
要が生じてきた。このような高圧の利用によりバルブの
密封性や安全性をより高める必要性がでてきた。
【０００３】従来のゲートバルブは通常、入口流路と出
口流路とこれらの間にバルブ室とを有するバルブ本体お
よびゲートから構成されている。貫通口を有するゲート
はバルブ室内に取り付けられた両側のバルブシートの間
に設けられ、バルブステムに取り付けられている。バル
ブ室はバルブ本体に固定されたボンネットにより閉ざさ
れている。バルブステムはゲートを流路を通る流れが塞
がれる閉位置と流路を通る流れが開通される開位置との
間で移動させるための往復動装置に取り付けられてボン
ネット内を往復動する。このようなバルブはアメリカ合
衆国第３，５３８，９３８号および第３，６９６，８３
１号に示されている。
口流路とこれらの間にバルブ室とを有するバルブ本体お
よびゲートから構成されている。貫通口を有するゲート
はバルブ室内に取り付けられた両側のバルブシートの間
に設けられ、バルブステムに取り付けられている。バル
ブ室はバルブ本体に固定されたボンネットにより閉ざさ
れている。バルブステムはゲートを流路を通る流れが塞
がれる閉位置と流路を通る流れが開通される開位置との
間で移動させるための往復動装置に取り付けられてボン
ネット内を往復動する。このようなバルブはアメリカ合
衆国第３，５３８，９３８号および第３，６９６，８３
１号に示されている。
【０００４】次にバルブ内におけるシールエレメントと
しては、アメリカ合衆国特許第２，９５７，４９２号お
よび第３，３４８，５６７号に示さるようなＯリングや
アメリカ合衆国特許第４，２６４，０５４号に示される
ような非突出（ｎｏｎ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）シールを
利用してバルブシートとバルブ本体との間をシールする
ことも周知となっている。また、アメリカ合衆国特許第
３，６９６，８３１号に示されるようにゲートに接する
バルブシートの端部にＯリングシールを設けることも周
知となっている。アメリカ合衆国特許第３，０５７，６
３０号および第３，７５８，０７２号には高弾性Ｏリン
グと例えば商標名“テフロン”として知られるポリ四弗
化エチレンポリマー或いは“ナイロン”その他の低摩擦
性プラスチックリングとの組合わせによるシールリング
の形成が教示されている。さらにアメリカ合衆国特許第
３，１０３，３６６号にはポリ四弗過エチレンからなる
変形可能なプラスチックを内部に有する例えば薄いアル
ミニウムのような金属製のリングを用いて金属性リング
が僅かな溝隙間の変化にそれ自身が適合しかつ加圧時に
おけるプラスチックリングの隙間からの突出を防止する
構成が教示されている。
しては、アメリカ合衆国特許第２，９５７，４９２号お
よび第３，３４８，５６７号に示さるようなＯリングや
アメリカ合衆国特許第４，２６４，０５４号に示される
ような非突出（ｎｏｎ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）シールを
利用してバルブシートとバルブ本体との間をシールする
ことも周知となっている。また、アメリカ合衆国特許第
３，６９６，８３１号に示されるようにゲートに接する
バルブシートの端部にＯリングシールを設けることも周
知となっている。アメリカ合衆国特許第３，０５７，６
３０号および第３，７５８，０７２号には高弾性Ｏリン
グと例えば商標名“テフロン”として知られるポリ四弗
化エチレンポリマー或いは“ナイロン”その他の低摩擦
性プラスチックリングとの組合わせによるシールリング
の形成が教示されている。さらにアメリカ合衆国特許第
３，１０３，３６６号にはポリ四弗過エチレンからなる
変形可能なプラスチックを内部に有する例えば薄いアル
ミニウムのような金属製のリングを用いて金属性リング
が僅かな溝隙間の変化にそれ自身が適合しかつ加圧時に
おけるプラスチックリングの隙間からの突出を防止する
構成が教示されている。
【０００５】さらに、流体の高圧に耐えるため、ゲート
に対して金属による一次シールと弾性材による二次シー
ルとを併用するものがある。すなわち、バルブ内におい
て流路を取り巻く金属製のシートがゲートに対する金属
対金属の一次シールを形成し、さらにゲートが閉位置に
移るときに弾性シールがゲート側に動いてゲートに対す
る二次シールを形成するようにした複合シール構造が、
本願と同一発明者によるアメリカ合衆国４，３７７，２
７３号に示されている。この先行技術に示された二次シ
ール素子はゲート側の部分をその内外周面から硬質リン
グで狭まれた１個の弾性リングであり、この弾性二次シ
ール素子をゲートの側面のカムみぞに案内されるピンを
有するシールサポートリングによって、ゲートが開位置
から閉位置へ移動するときにゲートの方へ引き寄せ、ゲ
ートが閉位置から開位置へ移動するときには、二次シー
ル素子をゲートから解放しようとする構造である。しか
しここに示された構造のみでは二次シールのゲートに対
する接圧がゲートの開位置、閉位置によって極端に変
り、弾性二次シール素子を傷付けたり、逆に流体シール
が全く作用しなくなる欠点があった。
に対して金属による一次シールと弾性材による二次シー
ルとを併用するものがある。すなわち、バルブ内におい
て流路を取り巻く金属製のシートがゲートに対する金属
対金属の一次シールを形成し、さらにゲートが閉位置に
移るときに弾性シールがゲート側に動いてゲートに対す
る二次シールを形成するようにした複合シール構造が、
本願と同一発明者によるアメリカ合衆国４，３７７，２
７３号に示されている。この先行技術に示された二次シ
ール素子はゲート側の部分をその内外周面から硬質リン
グで狭まれた１個の弾性リングであり、この弾性二次シ
ール素子をゲートの側面のカムみぞに案内されるピンを
有するシールサポートリングによって、ゲートが開位置
から閉位置へ移動するときにゲートの方へ引き寄せ、ゲ
ートが閉位置から開位置へ移動するときには、二次シー
ル素子をゲートから解放しようとする構造である。しか
しここに示された構造のみでは二次シールのゲートに対
する接圧がゲートの開位置、閉位置によって極端に変
り、弾性二次シール素子を傷付けたり、逆に流体シール
が全く作用しなくなる欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】アメリカ合衆国特許第
４，３７７，２７３号において論じられているように、
ゲートバルブを用いた場合にしばしば遭遇する問題の一
つは、ゲートとバルブシートとの間に適正にシールが形
成されない場合があることである。このようにシールが
不適当であると、ゲートバルブはシール部からの漏れを
しばしば生じがちとなる。この本願と同一発明者による
アメリカ合衆国特許第４，３７７，２７３号において
は、さらにゲートバルブ用の適当なシールとして、両面
型の二方向カムを用いてシール部材のゲートへの接触を
積極的に強化したり、あるいは軽減しようとした弾性材
による二次シールの構成が開示されている。このように
してアメリカ合衆国特許第４，３７７，２７３号に開示
された構成は多くの用途において利点をもたらすものと
思われるが、さらに一次シールおよび二次シールの構成
に改良を要する点があることも見い出されている。特に
二次シールの形成に際してゲートの両面間に大きな圧力
差が生じた場合やゲートの下流側に位置している二次シ
ールの場合のような高圧条件下では、しばしば二次シー
ルがかなりの力でゲートに圧接されている時に、ゲート
が開く方向に移動されることによって弾性二次シール面
に対して引きずりが生じ、弾性二次シールの摩耗が著し
く進むこととなる。またゲートに付加的な摩擦抗力が生
ずることによってバルブを開くのに必要とされる力も増
すこととなる。このような場合にはゲートがシール面を
横切ってほぼ直線的に動くのに先立って、二次シールを
適度に解除することが可能であるのが望ましい。
４，３７７，２７３号において論じられているように、
ゲートバルブを用いた場合にしばしば遭遇する問題の一
つは、ゲートとバルブシートとの間に適正にシールが形
成されない場合があることである。このようにシールが
不適当であると、ゲートバルブはシール部からの漏れを
しばしば生じがちとなる。この本願と同一発明者による
アメリカ合衆国特許第４，３７７，２７３号において
は、さらにゲートバルブ用の適当なシールとして、両面
型の二方向カムを用いてシール部材のゲートへの接触を
積極的に強化したり、あるいは軽減しようとした弾性材
による二次シールの構成が開示されている。このように
してアメリカ合衆国特許第４，３７７，２７３号に開示
された構成は多くの用途において利点をもたらすものと
思われるが、さらに一次シールおよび二次シールの構成
に改良を要する点があることも見い出されている。特に
二次シールの形成に際してゲートの両面間に大きな圧力
差が生じた場合やゲートの下流側に位置している二次シ
ールの場合のような高圧条件下では、しばしば二次シー
ルがかなりの力でゲートに圧接されている時に、ゲート
が開く方向に移動されることによって弾性二次シール面
に対して引きずりが生じ、弾性二次シールの摩耗が著し
く進むこととなる。またゲートに付加的な摩擦抗力が生
ずることによってバルブを開くのに必要とされる力も増
すこととなる。このような場合にはゲートがシール面を
横切ってほぼ直線的に動くのに先立って、二次シールを
適度に解除することが可能であるのが望ましい。
【０００７】すなわち、二次シール部材がゲートから完
全に引き下がる必要はなく、ゲートがバルブ開閉のため
に移動するときには、ゲートに対するシールの接圧を適
度に軽減し、シールを実質的に“不作動”状態としてバ
ルブを通る加圧流体がシールとゲートとの間をどちらか
と言えば少し流れて摩耗が防止されるようにするのが望
ましい。
全に引き下がる必要はなく、ゲートがバルブ開閉のため
に移動するときには、ゲートに対するシールの接圧を適
度に軽減し、シールを実質的に“不作動”状態としてバ
ルブを通る加圧流体がシールとゲートとの間をどちらか
と言えば少し流れて摩耗が防止されるようにするのが望
ましい。
【０００８】さらに、バルブ本体内がほぼ無圧状態で二
次シールが十分に作用しており、次いで、圧力が上流側
から加えられた場合のような高圧条件下では、流体はこ
のような作用状態のゲート上流側二次シールから漏れな
い限り本体内バルブ室へは侵入できない。上流側二次シ
ールは機械的に作用状態とされているので、流体の圧力
負荷が機械的な力を越えないかぎりシールの作用状態が
維持される。しかし場合によっては流体圧がシールの機
械的な力に打ち勝ってシール部から噴き出すほどに大き
くなり、シール装置の弾性リングを壊してしまうことが
ある。
次シールが十分に作用しており、次いで、圧力が上流側
から加えられた場合のような高圧条件下では、流体はこ
のような作用状態のゲート上流側二次シールから漏れな
い限り本体内バルブ室へは侵入できない。上流側二次シ
ールは機械的に作用状態とされているので、流体の圧力
負荷が機械的な力を越えないかぎりシールの作用状態が
維持される。しかし場合によっては流体圧がシールの機
械的な力に打ち勝ってシール部から噴き出すほどに大き
くなり、シール装置の弾性リングを壊してしまうことが
ある。
【０００９】従って上記のような条件下では加圧流体の
作用を受ける二次シールから接圧力を漸次軽減し解除す
る機構（例えばバネ手段）を設けて、流体圧が所定の値
に達すると流体の圧力によりシールがゲートからむしろ
引き離されて、流体が弾性シール部材を損傷することな
くシール部を通って例えばバルブ室側への流出を許容す
るのが望ましい。次に、弾性材を含む二次シールへ高い
流体圧が流路から直接に作用するのを緩衝するために流
路側に設けられる一次シールにおいては、従来のバルブ
シートは金属製の１つの管状部材として形成され、その
ゲートから遠い部分をバルブ本体に圧嵌されているので
その交換、特に現地での交換が難しくなっている。この
ような嵌着シートを外すには特殊な工具が必要であり、
バルブ本体の嵌合穴と一次シートの嵌合面は取外し時に
おける両者間のこじりにより傷ついてしまう。従って一
次シートと本体間の嵌合面を傷つけることなく摩耗しや
すいゲート側の部分のみを交換可能な一次バルブシート
の提供が望まれている。
作用を受ける二次シールから接圧力を漸次軽減し解除す
る機構（例えばバネ手段）を設けて、流体圧が所定の値
に達すると流体の圧力によりシールがゲートからむしろ
引き離されて、流体が弾性シール部材を損傷することな
くシール部を通って例えばバルブ室側への流出を許容す
るのが望ましい。次に、弾性材を含む二次シールへ高い
流体圧が流路から直接に作用するのを緩衝するために流
路側に設けられる一次シールにおいては、従来のバルブ
シートは金属製の１つの管状部材として形成され、その
ゲートから遠い部分をバルブ本体に圧嵌されているので
その交換、特に現地での交換が難しくなっている。この
ような嵌着シートを外すには特殊な工具が必要であり、
バルブ本体の嵌合穴と一次シートの嵌合面は取外し時に
おける両者間のこじりにより傷ついてしまう。従って一
次シートと本体間の嵌合面を傷つけることなく摩耗しや
すいゲート側の部分のみを交換可能な一次バルブシート
の提供が望まれている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のゲートバルブ
は、基本的にはバルブ本体と、ゲートと、一次シール用
バルブシートと、二次シール装置と、二次シール装置を
ゲートに対して移動させる協働カム装置とを有し、バル
ブ本体がその内部にボンネットにより封鎖されるバルブ
室を有するとともにこのバルブ室の両側において一直線
上に配置された一対の流路を有し、かつこれら流路の各
内端周囲にバルブ室側に開放された凹溝を形成してお
り、ゲートは前記一対の流路を連通させるフローポート
と同流路を閉じる無孔部分とを有して前記バルブ室内に
配設されるとともに、その一端をバルブステムに連結さ
れてバルブが開閉する各ゲート位置の間を前記流路を横
切る経路に沿って往復動可能であり、バルブシートは前
記流路の内端周囲に形成された各凹溝のゲートから遠い
部分に嵌着される部分とそれよりゲート側に位置する管
状のシート部分とを有し、バルブが開閉する前記各ゲー
ト位置にあるゲートに管状シート部分の端面を接して一
次シールを形成し、二次シール装置はバルブシートの管
状シート部分の周面上に摺動可能に設けられる二次シー
ルアセンブリを有し、協働カム装置がゲートの側面に形
成されたカムとこのカムに一部を係合して前記二次シー
ルアセンブリをバルブが閉鎖するときゲートの方へ移動
させるシールサポートリングとを含んでいるゲートバル
ブであって、従来の課題を解決するためゲートに対する
前記二次シールアセンブリによる二次シールの接圧を緩
和しさらには解除することの可能な作動装置をゲートに
対して設けていることを特徴とする。
は、基本的にはバルブ本体と、ゲートと、一次シール用
バルブシートと、二次シール装置と、二次シール装置を
ゲートに対して移動させる協働カム装置とを有し、バル
ブ本体がその内部にボンネットにより封鎖されるバルブ
室を有するとともにこのバルブ室の両側において一直線
上に配置された一対の流路を有し、かつこれら流路の各
内端周囲にバルブ室側に開放された凹溝を形成してお
り、ゲートは前記一対の流路を連通させるフローポート
と同流路を閉じる無孔部分とを有して前記バルブ室内に
配設されるとともに、その一端をバルブステムに連結さ
れてバルブが開閉する各ゲート位置の間を前記流路を横
切る経路に沿って往復動可能であり、バルブシートは前
記流路の内端周囲に形成された各凹溝のゲートから遠い
部分に嵌着される部分とそれよりゲート側に位置する管
状のシート部分とを有し、バルブが開閉する前記各ゲー
ト位置にあるゲートに管状シート部分の端面を接して一
次シールを形成し、二次シール装置はバルブシートの管
状シート部分の周面上に摺動可能に設けられる二次シー
ルアセンブリを有し、協働カム装置がゲートの側面に形
成されたカムとこのカムに一部を係合して前記二次シー
ルアセンブリをバルブが閉鎖するときゲートの方へ移動
させるシールサポートリングとを含んでいるゲートバル
ブであって、従来の課題を解決するためゲートに対する
前記二次シールアセンブリによる二次シールの接圧を緩
和しさらには解除することの可能な作動装置をゲートに
対して設けていることを特徴とする。
【００１１】さらに前記二次シールアセンブリは前記バ
ルブシートの管状部分を取り巻くシールサポートリング
の開放溝内に前記管状部分に対して、摺動可能に配設さ
れたリング状のシール保持体と、その内溝に前記管状部
分に接して保持される弾性シールリングと、このシール
リングに隣接するスペースリングとを有し、さらにシー
ル保持体がゲートに隣接するその端面に形成された環状
溝内に弾性二次シール部材をゲートに接触可能に配設し
ている。
ルブシートの管状部分を取り巻くシールサポートリング
の開放溝内に前記管状部分に対して、摺動可能に配設さ
れたリング状のシール保持体と、その内溝に前記管状部
分に接して保持される弾性シールリングと、このシール
リングに隣接するスペースリングとを有し、さらにシー
ル保持体がゲートに隣接するその端面に形成された環状
溝内に弾性二次シール部材をゲートに接触可能に配設し
ている。
【００１２】ここで本発明のゲートバルブは、その特徴
とする作動装置としてまず第１に、所定のバネ定数を有
するバネ部材を付勢部材として有する。このバネ部材は
シールサポートリングとスペースリングとの間に配設さ
れ、シールサポートリングが前記協働カム装置によって
ゲートに対して移動するとき、前記弾性二次シール部材
を付勢するとともに、場合によってはゲートとの間に生
ずる接圧を緩和する。従ってこのバネ部材の強さすなわ
ちバネ定数は、ゲートバルブに流通される所定範囲の流
体圧力のもとで、バネ部材が圧力に対抗して適度に伸縮
し、弾性二次シール部材とゲートとの間に生じる接圧を
緩和可能に選定されている。
とする作動装置としてまず第１に、所定のバネ定数を有
するバネ部材を付勢部材として有する。このバネ部材は
シールサポートリングとスペースリングとの間に配設さ
れ、シールサポートリングが前記協働カム装置によって
ゲートに対して移動するとき、前記弾性二次シール部材
を付勢するとともに、場合によってはゲートとの間に生
ずる接圧を緩和する。従ってこのバネ部材の強さすなわ
ちバネ定数は、ゲートバルブに流通される所定範囲の流
体圧力のもとで、バネ部材が圧力に対抗して適度に伸縮
し、弾性二次シール部材とゲートとの間に生じる接圧を
緩和可能に選定されている。
【００１３】次にゲートバルブは作動装置の第２要素と
して、協働カム装置を改良している。協働カム装置はシ
ールサポートリングにおけるゲート側面に沿う延出部内
面に突設されたピンと、このピンに係合可能にゲート側
面に設けられるカムエッジとを有するが、本発明ではこ
のカムエッジがゲートの両側部に沿って設けられた係合
溝に摺動可能に取付けられる各カムウェッジに形成され
ており、これらのカムウェッジはバルブステムの端部に
形成された直交部材に少なくともステムの軸方向に遊隙
なく結合され、ゲートはこの直交部材と軸方向に若干の
隙間を有するスロットを介して連結されている。この構
成の作動装置を介してゲートがステムに引かれて閉位置
から開位置に向かって動かされるとき、ゲートに先立っ
てカムウェッジが前記の隙間分だけ動き、先ずカムエッ
ジからシールサポートリングのピンが緩解され、続いて
ゲートに対する二次シールの接圧が解除される。
して、協働カム装置を改良している。協働カム装置はシ
ールサポートリングにおけるゲート側面に沿う延出部内
面に突設されたピンと、このピンに係合可能にゲート側
面に設けられるカムエッジとを有するが、本発明ではこ
のカムエッジがゲートの両側部に沿って設けられた係合
溝に摺動可能に取付けられる各カムウェッジに形成され
ており、これらのカムウェッジはバルブステムの端部に
形成された直交部材に少なくともステムの軸方向に遊隙
なく結合され、ゲートはこの直交部材と軸方向に若干の
隙間を有するスロットを介して連結されている。この構
成の作動装置を介してゲートがステムに引かれて閉位置
から開位置に向かって動かされるとき、ゲートに先立っ
てカムウェッジが前記の隙間分だけ動き、先ずカムエッ
ジからシールサポートリングのピンが緩解され、続いて
ゲートに対する二次シールの接圧が解除される。
【００１４】また本発明のゲートバルブにおいては、前
記バルブシートをバルブ本体に嵌着される部分とゲート
に接して一次シールを形成する部分との２部分複合型に
構成することができ、これによってとかく摩耗を生じや
すい一次シール形成部分のみの交換を可能とする。
記バルブシートをバルブ本体に嵌着される部分とゲート
に接して一次シールを形成する部分との２部分複合型に
構成することができ、これによってとかく摩耗を生じや
すい一次シール形成部分のみの交換を可能とする。
【００１５】最後に、本発明のゲートバルブは流体圧力
がさほど高くない場合に適用するものとして、シール装
置を簡単にしたものを含む。この形式は、二次シールの
ゲートの接圧を緩和する作動装置としてバネ部材を有す
るが、協働カム装置を持たない。その金属製のバルブシ
ートはバルブ本体の流路内端に形成された環状の段溝の
一部に嵌着される部分とそれよりゲート側に延出した管
状部とを有し、バルブを開閉する各ゲート位置にあるゲ
ートに管状部の端面を接して通常金属対金属の一次シー
ルを形成する。しかし状況によってはゲートとの接面に
弾性材を用いることもある。二次シール装置がバルブシ
ートの前記管状部の周囲に軸方向に摺動可能に取り付け
られる二次シールアセンブリを有していて、この二次シ
ールアセンブリがバルブシートの管状部の外周面に軸方
向摺動可能に嵌合された環状の二次シール保持体と、こ
の保持体のゲート側端面に形成された環状溝に圧嵌され
た弾性二次シール部材と、二次シール保持体（１４０）
の内周面に形成された環状溝に装着されて前記管状部に
接する弾性リングとより成り、かつ二次シールアセンブ
リをゲートの方へ押圧するための環状バネ部材がバルブ
シートの有するショルダと二次シール保持体の反ゲート
側端面との間に配設されていることを特徴とする。な
お、この場合前記二次シール保持体がそのゲート側端面
にゲートの側面に沿って延出された１対のゲートガイド
を有することも可能である。
がさほど高くない場合に適用するものとして、シール装
置を簡単にしたものを含む。この形式は、二次シールの
ゲートの接圧を緩和する作動装置としてバネ部材を有す
るが、協働カム装置を持たない。その金属製のバルブシ
ートはバルブ本体の流路内端に形成された環状の段溝の
一部に嵌着される部分とそれよりゲート側に延出した管
状部とを有し、バルブを開閉する各ゲート位置にあるゲ
ートに管状部の端面を接して通常金属対金属の一次シー
ルを形成する。しかし状況によってはゲートとの接面に
弾性材を用いることもある。二次シール装置がバルブシ
ートの前記管状部の周囲に軸方向に摺動可能に取り付け
られる二次シールアセンブリを有していて、この二次シ
ールアセンブリがバルブシートの管状部の外周面に軸方
向摺動可能に嵌合された環状の二次シール保持体と、こ
の保持体のゲート側端面に形成された環状溝に圧嵌され
た弾性二次シール部材と、二次シール保持体（１４０）
の内周面に形成された環状溝に装着されて前記管状部に
接する弾性リングとより成り、かつ二次シールアセンブ
リをゲートの方へ押圧するための環状バネ部材がバルブ
シートの有するショルダと二次シール保持体の反ゲート
側端面との間に配設されていることを特徴とする。な
お、この場合前記二次シール保持体がそのゲート側端面
にゲートの側面に沿って延出された１対のゲートガイド
を有することも可能である。
【００１６】
【作用】本発明が先行技術の有する課題を解決するため
に改良したゲートバルブの特徴は前述したとおりである
が、このゲートバルブはバルブステムの内端部に連結さ
れた両面平行型のゲートをハンドル操作によって、バル
ブ本体内でバルブの閉位置と開位置との間で移動させ
る。このときバルブ本体両側の流路の内端周囲に形成さ
れた環状の段溝内に配設される金属製バルブシートはゲ
ートのバルブ面にそれぞれの内端面を接して金属対金属
の一次シールを常時形成している。この一次バルブシー
トとゲートとの接面は一般的な機械的嵌合公差に基づい
て対面されているが、ゲートが開閉動するとき互いに摺
接するので、バルブシート内端面は長期使用によって摩
耗することがある。本発明ではバルブシートを２分割型
に改良して、摩耗部に近い半部を現地でも取り替え可能
にしている。
に改良したゲートバルブの特徴は前述したとおりである
が、このゲートバルブはバルブステムの内端部に連結さ
れた両面平行型のゲートをハンドル操作によって、バル
ブ本体内でバルブの閉位置と開位置との間で移動させ
る。このときバルブ本体両側の流路の内端周囲に形成さ
れた環状の段溝内に配設される金属製バルブシートはゲ
ートのバルブ面にそれぞれの内端面を接して金属対金属
の一次シールを常時形成している。この一次バルブシー
トとゲートとの接面は一般的な機械的嵌合公差に基づい
て対面されているが、ゲートが開閉動するとき互いに摺
接するので、バルブシート内端面は長期使用によって摩
耗することがある。本発明ではバルブシートを２分割型
に改良して、摩耗部に近い半部を現地でも取り替え可能
にしている。
【００１７】次に一次バルブシートの外周面を摺動する
二次シール装置におけるシール保持体はバルブシート面
との間に弾性シールリングを有するほか、ゲート側端面
に環状の二次シール部材を有する。この二次シール部材
は弾性材で、通常金属対金属の一次シールによってほぼ
シールされた流路における流体を、さらに弾性材による
ゲートとの密着性によって一層完全にシールし、バルブ
室を経由した流体の上流側から下流側への漏れを防ぐ。
しかしこのゲートとの間に二次シールを形成する弾性二
次シール部材は、バルブの開閉に伴うゲート面との摺擦
によって金属以上に損傷を受け易い。そこで先行技術で
もゲート側面に設けたカムに従動して流路方向に動くシ
ールサポートリングを用いてシール保持体を移動可能と
し、主としてゲートがバルブを閉じたときのみシール保
持体の有する弾性二次シール部材を十分にゲートに圧接
するようしていた。しかしゲートを開位置へ移すときこ
の圧接の解除が遅れ、開弁するのに力を要しかつ二次シ
ール部材の磨損を十分に防ぐことができず、また圧接の
解除後のシール性が不十分となる欠点があった。
二次シール装置におけるシール保持体はバルブシート面
との間に弾性シールリングを有するほか、ゲート側端面
に環状の二次シール部材を有する。この二次シール部材
は弾性材で、通常金属対金属の一次シールによってほぼ
シールされた流路における流体を、さらに弾性材による
ゲートとの密着性によって一層完全にシールし、バルブ
室を経由した流体の上流側から下流側への漏れを防ぐ。
しかしこのゲートとの間に二次シールを形成する弾性二
次シール部材は、バルブの開閉に伴うゲート面との摺擦
によって金属以上に損傷を受け易い。そこで先行技術で
もゲート側面に設けたカムに従動して流路方向に動くシ
ールサポートリングを用いてシール保持体を移動可能と
し、主としてゲートがバルブを閉じたときのみシール保
持体の有する弾性二次シール部材を十分にゲートに圧接
するようしていた。しかしゲートを開位置へ移すときこ
の圧接の解除が遅れ、開弁するのに力を要しかつ二次シ
ール部材の磨損を十分に防ぐことができず、また圧接の
解除後のシール性が不十分となる欠点があった。
【００１８】本発明では弾性二次シール部材とゲートと
の間の極端な圧接を緩和するために、シールサポートリ
ングと二次シール保持体との間にバネ部材を新たに設け
て、二次シールの接圧が弾性シール材を圧損するほど強
くならず、また圧接解除時にもシール性が適度に残存さ
れるように構成した。またゲートを開位置へ移すときの
前記圧接解除の遅れを解消するために、ゲートの側面に
別体のカムウェッジを相対動可能に装着し、このウェッ
ジにカムを設け、ゲートをバルブ閉位置から開位置へ動
かすとき、バルブステムがゲートの動きに先立ってカム
ウェッジを若干移動させるように３つの部材間の係合構
造を改善した。従ってカムウェッジの先行動作に伴って
シールサポートリングがゲートから離れる方向に動き、
弾性二次シール部材もゲートから離脱しようとする。し
かし本発明では前記バネ部材の存在によって二次シール
部材はゲートから完全に離脱されず、適度の接圧のもと
にシール性を残して後退され、この間にゲートは閉位置
から開位置へ弾性二次シール部材を磨損することなく移
動される。
の間の極端な圧接を緩和するために、シールサポートリ
ングと二次シール保持体との間にバネ部材を新たに設け
て、二次シールの接圧が弾性シール材を圧損するほど強
くならず、また圧接解除時にもシール性が適度に残存さ
れるように構成した。またゲートを開位置へ移すときの
前記圧接解除の遅れを解消するために、ゲートの側面に
別体のカムウェッジを相対動可能に装着し、このウェッ
ジにカムを設け、ゲートをバルブ閉位置から開位置へ動
かすとき、バルブステムがゲートの動きに先立ってカム
ウェッジを若干移動させるように３つの部材間の係合構
造を改善した。従ってカムウェッジの先行動作に伴って
シールサポートリングがゲートから離れる方向に動き、
弾性二次シール部材もゲートから離脱しようとする。し
かし本発明では前記バネ部材の存在によって二次シール
部材はゲートから完全に離脱されず、適度の接圧のもと
にシール性を残して後退され、この間にゲートは閉位置
から開位置へ弾性二次シール部材を磨損することなく移
動される。
【００１９】
【実施例の説明】本発明のゲートバルブはゲートと主と
して金属材で接する一次シールのほかに、主として弾性
材で接する二次シールアセンブリを備えている。このゲ
ートバルブは既に述べた米国特許第４，３７７，２７３
号において開示されたゲートバルブと同様、ステム昇降
型のものである。なお、同一発明者の先願であるこの米
国特許第４，３７７，２７３号（以下、単に同一人の先
願とも言う。）は、以下の説明において随時比較参照す
るが、本発明はこの先行技術の不十分な点をさらに改良
したものである。
して金属材で接する一次シールのほかに、主として弾性
材で接する二次シールアセンブリを備えている。このゲ
ートバルブは既に述べた米国特許第４，３７７，２７３
号において開示されたゲートバルブと同様、ステム昇降
型のものである。なお、同一発明者の先願であるこの米
国特許第４，３７７，２７３号（以下、単に同一人の先
願とも言う。）は、以下の説明において随時比較参照す
るが、本発明はこの先行技術の不十分な点をさらに改良
したものである。
【００２０】図１、図８Ａおよび図９Ａについて説明す
る。ゲートバルブ１０はバルブ本体１１を有し、このバ
ルブ本体１１の内部にバルブ室１２が形成されている。
ゲートバルブ１０の上部にはボンネット（図示せず）が
取り付けられ、このボンネットによってバルブ室１２の
上端が封鎖されるとともに、バルブ本体１１およびステ
ム１４との間がシールされる。
る。ゲートバルブ１０はバルブ本体１１を有し、このバ
ルブ本体１１の内部にバルブ室１２が形成されている。
ゲートバルブ１０の上部にはボンネット（図示せず）が
取り付けられ、このボンネットによってバルブ室１２の
上端が封鎖されるとともに、バルブ本体１１およびステ
ム１４との間がシールされる。
【００２１】ゲートバルブ１０はバルブ室１２内に配設
されたゲート１５を有する。一般に、このゲート１５は
断面長方形であり、そのバルブシート２８，１３１に接
する両面は互いに平行であり、上部はステム１４に連結
されている。従って、このステム１４の上下動によっ
て、ゲート１５が昇降される。この図例では、ステム１
４の下端部には螺子付きのスタッド１６が形成されてい
る。一方、ゲート１５上部を横に貫通した円筒孔１９内
に嵌挿されるシリンダ１８には、雌螺子を有する螺子孔
１７が形成されており、この孔１７に対してスタッド１
６が螺合される。スタッド１６はステム１４の円筒部２
１に連結されている。なお、この円筒部２１はゲート１
５上面の開口２０内に挿着される。また、ステム１４に
は、その円筒部２１の上側に円錐台部２２が形成され
る。この円錐台部２２はストッパとして作用し、ボンネ
ット（図示せず）の下面と接触することによって、ステ
ム１４の上昇が制限される。
されたゲート１５を有する。一般に、このゲート１５は
断面長方形であり、そのバルブシート２８，１３１に接
する両面は互いに平行であり、上部はステム１４に連結
されている。従って、このステム１４の上下動によっ
て、ゲート１５が昇降される。この図例では、ステム１
４の下端部には螺子付きのスタッド１６が形成されてい
る。一方、ゲート１５上部を横に貫通した円筒孔１９内
に嵌挿されるシリンダ１８には、雌螺子を有する螺子孔
１７が形成されており、この孔１７に対してスタッド１
６が螺合される。スタッド１６はステム１４の円筒部２
１に連結されている。なお、この円筒部２１はゲート１
５上面の開口２０内に挿着される。また、ステム１４に
は、その円筒部２１の上側に円錐台部２２が形成され
る。この円錐台部２２はストッパとして作用し、ボンネ
ット（図示せず）の下面と接触することによって、ステ
ム１４の上昇が制限される。
【００２２】ステム１４の鉛直方向の動きは種々の方法
によって行なわれる。この実施例においては、ステム１
４はヨークナット（図示せず）に螺合され、このヨーク
ナットの回動によって、ステム１４がその長手方向に動
かされ、その動作に伴ってゲート１５が上下する。な
お、ステム１４とゲート１５との連結方法は、このほか
にもいろいろあり、例えば図３等において改良例を後述
する。
によって行なわれる。この実施例においては、ステム１
４はヨークナット（図示せず）に螺合され、このヨーク
ナットの回動によって、ステム１４がその長手方向に動
かされ、その動作に伴ってゲート１５が上下する。な
お、ステム１４とゲート１５との連結方法は、このほか
にもいろいろあり、例えば図３等において改良例を後述
する。
【００２３】図示のように、バルブ本体１１にはバルブ
室１２側へ突出する突出部２３，２４が対向状に形成さ
れている。なお、この突出部２３，２４はバルブ本体１
１に形成された流路２５，２６の内側（バルブ室１２
側）端部を囲繞するように形成されている。一方、ゲー
ト１５にはフローポート１５ａが貫通状に形成されてい
る。このフローポート１５ａは、ゲート１５が上昇した
ときに流路２５，２６と整合し、バルブを開状態にしう
るように設定されるている。
室１２側へ突出する突出部２３，２４が対向状に形成さ
れている。なお、この突出部２３，２４はバルブ本体１
１に形成された流路２５，２６の内側（バルブ室１２
側）端部を囲繞するように形成されている。一方、ゲー
ト１５にはフローポート１５ａが貫通状に形成されてい
る。このフローポート１５ａは、ゲート１５が上昇した
ときに流路２５，２６と整合し、バルブを開状態にしう
るように設定されるている。
【００２４】突出部２３，２４には、流路２５，２６に
面して環状の段溝２７が同心状に形成される。図１と図
３の実施例においては、この段溝２７に金属製のバルブ
シート２８が取り付けられる。なお、このバルブシート
２８はバルブ本体１１に嵌着される大径部２９を有し、
外側の環状端面をゲート１５のバルブ面に接し、通常流
通流体に対して金属対金属の一次シールを形成する。一
次シールの金属端面は流路２５，２６内の流体のバルブ
室１２内への漏れを防ぎ、かつゲート１５の上下動を案
内する。
面して環状の段溝２７が同心状に形成される。図１と図
３の実施例においては、この段溝２７に金属製のバルブ
シート２８が取り付けられる。なお、このバルブシート
２８はバルブ本体１１に嵌着される大径部２９を有し、
外側の環状端面をゲート１５のバルブ面に接し、通常流
通流体に対して金属対金属の一次シールを形成する。一
次シールの金属端面は流路２５，２６内の流体のバルブ
室１２内への漏れを防ぎ、かつゲート１５の上下動を案
内する。
【００２５】図８Ａ、図９Ａおよび図９Ｂの実施例にお
いては、段溝２７に同じく金属製の少し短いバルブシー
ト本体１２８が取り付けられている。バルブシート本体
１２８はその少し小径の管状部１２９に螺合してリング
状のシート面部材１３１を有する。この金属製シート面
部材１３１の内側鍔面はバルブシート本体１２８の管状
部１２９の外端面１３２に係合され、この外端面１３２
との間に金属対金属の接面を形成する。なお、管状部１
２９とシート面部材１３１との間に形成された環状空間
１３８内に弾性シール部材１３３を装着し、管状部１２
９とシート面部材１３１との間のシールをより確実にで
きる。環状空間１３８は管状部１２９の外周角部の円錐
台面１３９によって形成される。シート面部材１３１の
端面１３４はゲート１５と係合し、両者の間に通常金属
対金属のいわゆる一次シールを形成する。
いては、段溝２７に同じく金属製の少し短いバルブシー
ト本体１２８が取り付けられている。バルブシート本体
１２８はその少し小径の管状部１２９に螺合してリング
状のシート面部材１３１を有する。この金属製シート面
部材１３１の内側鍔面はバルブシート本体１２８の管状
部１２９の外端面１３２に係合され、この外端面１３２
との間に金属対金属の接面を形成する。なお、管状部１
２９とシート面部材１３１との間に形成された環状空間
１３８内に弾性シール部材１３３を装着し、管状部１２
９とシート面部材１３１との間のシールをより確実にで
きる。環状空間１３８は管状部１２９の外周角部の円錐
台面１３９によって形成される。シート面部材１３１の
端面１３４はゲート１５と係合し、両者の間に通常金属
対金属のいわゆる一次シールを形成する。
【００２６】図８Ｂに示したシート面部材１３５は、図
８Ａのシート面部材１３１に代えて使用できるものであ
る。このシート面部材１３５の端面には環状溝１３６が
形成されている。そして、この溝１３６内にゴム、テフ
ロン等の弾性材で形成された弾性シールリング１３７が
装着され、シート面部材１３５，ゲート１５およひの弾
性シールリング１３７の間に良好なシールが形成され
る。この方法を使用すると、ゲートに対する金属対金属
シールの場合に必要とされるほどの加工精度は不要であ
り、さらに低圧使用の場合においては、この一次シール
に加えて後述する二次シールアセンブリを使用しなくて
もよくなりコストをかなり低く抑えることができる。図
８Ａ，図８Ｂはこのように二次シールアセンブリを省い
た簡略な構成を参考までに示している。もちろん図８Ｂ
に示した弾性シールリング１３７付の一次シールの構造
を後述の図９Ａ、図９Ｂの構成に採用することができ
る。
８Ａのシート面部材１３１に代えて使用できるものであ
る。このシート面部材１３５の端面には環状溝１３６が
形成されている。そして、この溝１３６内にゴム、テフ
ロン等の弾性材で形成された弾性シールリング１３７が
装着され、シート面部材１３５，ゲート１５およひの弾
性シールリング１３７の間に良好なシールが形成され
る。この方法を使用すると、ゲートに対する金属対金属
シールの場合に必要とされるほどの加工精度は不要であ
り、さらに低圧使用の場合においては、この一次シール
に加えて後述する二次シールアセンブリを使用しなくて
もよくなりコストをかなり低く抑えることができる。図
８Ａ，図８Ｂはこのように二次シールアセンブリを省い
た簡略な構成を参考までに示している。もちろん図８Ｂ
に示した弾性シールリング１３７付の一次シールの構造
を後述の図９Ａ、図９Ｂの構成に採用することができ
る。
【００２７】なお、図１、図３に示したような一つの部
材より成る一次のバルブシート２８に代えて、図８Ａ、
図９Ａ等に示したようにバルブ本体１１に嵌着されたバ
ルブシート本体１２８に螺合して、シート面部材１３１
を着脱可能に用いた場合には、ゲート１５とシール接触
するその端面１３４が万一摩耗しても、シート面部材１
３１のみをバルブシート本体１２８との螺合部から外し
て容易に交換することができる。この一次シール部の交
換容易な構成は、前記同一人の先願に対する一つの改良
である。
材より成る一次のバルブシート２８に代えて、図８Ａ、
図９Ａ等に示したようにバルブ本体１１に嵌着されたバ
ルブシート本体１２８に螺合して、シート面部材１３１
を着脱可能に用いた場合には、ゲート１５とシール接触
するその端面１３４が万一摩耗しても、シート面部材１
３１のみをバルブシート本体１２８との螺合部から外し
て容易に交換することができる。この一次シール部の交
換容易な構成は、前記同一人の先願に対する一つの改良
である。
【００２８】次に二次シールについて説明する。図１、
図９Ａに示すように、一次シールに増補される二次シー
ルにはその接圧をバルブの閉鎖時に強化するシールサポ
ートリング３１が、一次シールのバルブシート２８の管
状部３０の回り（図１）、もしくはバルブシート本体１
２８のシート面部材１３１の回り（図９Ａ）に配設され
る。シールサポートリング３１は、鍔付リング状に形成
され、ゲート１５側の端部には内向きの開放溝３７を有
するので、その形状は断面Ｌ字形である。さらに、シー
ルサボートリング３１は、その側部に１対の軸方向延出
部３２，３３を有し、これらの延出部３２，３３は、そ
れぞれ、ゲート１５の両側面に沿って延びている（図２
参照）。各延出部３２，３３は円筒状の短いピン３４を
有する。このピン３４は各延出部３２，３３のゲート１
５に沿う内側の平坦面に固定されている。他方、ゲート
１５はその両側面にカムエッジ３５を有する。各カムエ
ッジ３５はゲートの下端部に位置する垂直部分３５ａと
その上方に位置する傾斜部分３５ｂより成る。ピン３４
はカムエッジ３５との係合によって従動し、シールサポ
ートリング３１をゲート１５の方へ移動させる。ステム
１４の降下によって、ゲート１５が図示の閉鎖位置へと
降下するとき、ピン３４はカムエッジ３５にそってその
垂直部分３５ａと係合した位置から傾斜部分３５ｂと係
合する位置へと移動し、両方のシールサポートリング３
１がゲート側へ引き寄せられる。本願と同一発明者によ
る先願米国特許第４，３７７，２７３号においては、本
願の片面型カムエッジに対して、二次シールをゲートに
対して離接するためのフロントエッジおよびバックエッ
ジを有する両面型の溝が設けられていた。この変更は本
発明が二次シールの接圧を緩和しさらには解除すること
の可能な作動装置を新たに設けたことに関連している。
図９Ａに示すように、一次シールに増補される二次シー
ルにはその接圧をバルブの閉鎖時に強化するシールサポ
ートリング３１が、一次シールのバルブシート２８の管
状部３０の回り（図１）、もしくはバルブシート本体１
２８のシート面部材１３１の回り（図９Ａ）に配設され
る。シールサポートリング３１は、鍔付リング状に形成
され、ゲート１５側の端部には内向きの開放溝３７を有
するので、その形状は断面Ｌ字形である。さらに、シー
ルサボートリング３１は、その側部に１対の軸方向延出
部３２，３３を有し、これらの延出部３２，３３は、そ
れぞれ、ゲート１５の両側面に沿って延びている（図２
参照）。各延出部３２，３３は円筒状の短いピン３４を
有する。このピン３４は各延出部３２，３３のゲート１
５に沿う内側の平坦面に固定されている。他方、ゲート
１５はその両側面にカムエッジ３５を有する。各カムエ
ッジ３５はゲートの下端部に位置する垂直部分３５ａと
その上方に位置する傾斜部分３５ｂより成る。ピン３４
はカムエッジ３５との係合によって従動し、シールサポ
ートリング３１をゲート１５の方へ移動させる。ステム
１４の降下によって、ゲート１５が図示の閉鎖位置へと
降下するとき、ピン３４はカムエッジ３５にそってその
垂直部分３５ａと係合した位置から傾斜部分３５ｂと係
合する位置へと移動し、両方のシールサポートリング３
１がゲート側へ引き寄せられる。本願と同一発明者によ
る先願米国特許第４，３７７，２７３号においては、本
願の片面型カムエッジに対して、二次シールをゲートに
対して離接するためのフロントエッジおよびバックエッ
ジを有する両面型の溝が設けられていた。この変更は本
発明が二次シールの接圧を緩和しさらには解除すること
の可能な作動装置を新たに設けたことに関連している。
【００２９】さらに、図１、図９Ａを参照するとシール
サポートリング３１の開放溝３７内に二次シールアセン
ブリが取り付けられている。この二次シールアセンブリ
はシールサポートリング３１と一次のバルブシート２８
またはシート面部材１３１との間に摺動可能に支持され
た金属製のシール保持体３６を有する。この二次シール
アセンブリの構成は、弾性リングを内・外周から硬質リ
ングではさんだ同一人の先願における単純なシール素子
と異なり、二次シールの接圧をゲートの開閉移動時に緩
和可能にするものである。
サポートリング３１の開放溝３７内に二次シールアセン
ブリが取り付けられている。この二次シールアセンブリ
はシールサポートリング３１と一次のバルブシート２８
またはシート面部材１３１との間に摺動可能に支持され
た金属製のシール保持体３６を有する。この二次シール
アセンブリの構成は、弾性リングを内・外周から硬質リ
ングではさんだ同一人の先願における単純なシール素子
と異なり、二次シールの接圧をゲートの開閉移動時に緩
和可能にするものである。
【００３０】シール保持体３６は内溝を有する段付環状
リングで断面Ｌ字形である。さらに、このシール保持体
３６は、ゲート側の端面の環状溝にプレス嵌め等によっ
て取り付けられた環状の弾性二次シール部材３６ａを有
している。またシール保持体３６の内溝には図３と図９
Ｂに示すように、スライド可能に配設された断面長方形
のスペースリング３８と圧縮可能な弾性シールリング３
９を備えている。この弾性シールリング３９は圧縮変形
可能なので、スペースリング３８を介して圧縮される
と、シールリング３９は周りの壁面に密接して十分な内
部シールを形成する。弾性シールリング３９としては、
例えば、圧縮性の弾性材で形成された断面円形の０リン
グが使用できる。図１０に示す実施例においては、弾性
シールリング３９は断面が長方形に近い圧縮性の弾性リ
ングであり、隅角部にはみ出し防止部材５０を包含して
いる。
リングで断面Ｌ字形である。さらに、このシール保持体
３６は、ゲート側の端面の環状溝にプレス嵌め等によっ
て取り付けられた環状の弾性二次シール部材３６ａを有
している。またシール保持体３６の内溝には図３と図９
Ｂに示すように、スライド可能に配設された断面長方形
のスペースリング３８と圧縮可能な弾性シールリング３
９を備えている。この弾性シールリング３９は圧縮変形
可能なので、スペースリング３８を介して圧縮される
と、シールリング３９は周りの壁面に密接して十分な内
部シールを形成する。弾性シールリング３９としては、
例えば、圧縮性の弾性材で形成された断面円形の０リン
グが使用できる。図１０に示す実施例においては、弾性
シールリング３９は断面が長方形に近い圧縮性の弾性リ
ングであり、隅角部にはみ出し防止部材５０を包含して
いる。
【００３１】さらに好ましい実施例においては、シール
保持体３６用の圧力緩和（ｒｅｌｉｅｆ）装置が設けら
れている。図１、図９Ａの実施例においては、この圧力
緩和装置はシールサポートリング３１とスペースリング
３８との間に配設されたバネ部材４０を含む。このバネ
部材４０には流体圧を考慮して選定されたバネ定数のも
のが使用されるので、シール保持体３６がゲート１５に
圧接されて二次シールが形成されると、絶えず適度の接
圧がゲートとの間に維持される。しかし上流側（図１，
図９Ａにおける流路２６側）の流体圧によってシール保
持体３６（さらに特定すれば弾性シールリング３９）に
所定の以上の圧力が加わった場合、バネ部材４０は圧縮
される。このバネ部材４０が大きく圧縮されると、シー
ル保持体３６はゲート１５から離れ、弾性シール部材３
６ａの破壊を防止する。
保持体３６用の圧力緩和（ｒｅｌｉｅｆ）装置が設けら
れている。図１、図９Ａの実施例においては、この圧力
緩和装置はシールサポートリング３１とスペースリング
３８との間に配設されたバネ部材４０を含む。このバネ
部材４０には流体圧を考慮して選定されたバネ定数のも
のが使用されるので、シール保持体３６がゲート１５に
圧接されて二次シールが形成されると、絶えず適度の接
圧がゲートとの間に維持される。しかし上流側（図１，
図９Ａにおける流路２６側）の流体圧によってシール保
持体３６（さらに特定すれば弾性シールリング３９）に
所定の以上の圧力が加わった場合、バネ部材４０は圧縮
される。このバネ部材４０が大きく圧縮されると、シー
ル保持体３６はゲート１５から離れ、弾性シール部材３
６ａの破壊を防止する。
【００３２】バネ部材４０のバネ定数は、シール保持体
３６，弾性シールリング３９および二次シール部材３６
ａの構成材料、およびそれらの限界圧力に対する耐圧性
に基づいて定められる。このバネ定数の選択は、当業者
がこの発明の開示に基づいて定めうる設計上の問題であ
る。
３６，弾性シールリング３９および二次シール部材３６
ａの構成材料、およびそれらの限界圧力に対する耐圧性
に基づいて定められる。このバネ定数の選択は、当業者
がこの発明の開示に基づいて定めうる設計上の問題であ
る。
【００３３】バネ部材４０を複数のバネで形成し、二次
シールの作動条件に合せて任意にそのバネ定数を変更で
きるようにしてもよい。図示の実施例においては、バネ
部材４０は所定のレベルの圧力に呼応しうるバネ定数を
有するさらバネである。なお、これはＯリングシールで
あってもよい。
シールの作動条件に合せて任意にそのバネ定数を変更で
きるようにしてもよい。図示の実施例においては、バネ
部材４０は所定のレベルの圧力に呼応しうるバネ定数を
有するさらバネである。なお、これはＯリングシールで
あってもよい。
【００３４】したがって、図１，図９Ａに示す実施例に
おいては、このバネ部材４０の存在によって上流側の流
体圧力に対する緩衝機能と、その圧力が異常に高いとき
シール保持体３６をゲートから速やかに引き離すための
解除機能とを備えている。
おいては、このバネ部材４０の存在によって上流側の流
体圧力に対する緩衝機能と、その圧力が異常に高いとき
シール保持体３６をゲートから速やかに引き離すための
解除機能とを備えている。
【００３５】さらに、この発明のゲートバルブにはゲー
ト１５の両側面に直接、刻設された既述のカムエッジ３
５に代えて、別体のカムウェッジを用いる形式の協働カ
ム装置を用いることができる。この協働カム装置は図４
に示すようにゲートの両側面に近い上下方向の係合溝１
２６にそって摺動可能に嵌入されたカムウェッジ６０を
有する。このカムウェッジはバルブが開くときには、ゲ
ートが上へ動く前に少し上動するように設定されている
ので、シールサポートリング３１のピン３４に対するカ
ムエッジの規制が緩み、二次シールが緩解されてからゲ
ートが図示上方へ動くことにる。図３と図９Ｂにこのカ
ムウェッジ６０を備えたゲートバルブを示してある。こ
れらの図の説明において使用する「垂直」および「水
平」の語は、図３もしくは図９Ｂに図示のバルブに対す
るものである。図においては、バルブはその上部から上
方へ延びるステム１４と共に直立した状態で示してあ
る。図５、図６に示すように、カムウェッジ６０は長方
形に形成され、その下部には切り込み６２が形成されて
いる。この切り込み６２によって片面型のカムエッジ３
５が左右対称に形成される。なおこのカムエッジ３５は
図１、図９Ａのようにゲート１５の両側面に直接、設け
たカムエッジ３５と形状および機能ともほぼ同じであ
る。そして、このカムエッジ３５は下部の垂直部分３５
ａと上部の傾斜部分３５ｂとから成る。図１、図９Ａの
項で説明したように、カムエッジ３５はピン３４とカム
係合されているので、ステム１４の降下によって、ゲー
ト１５が閉鎖位置へと降下すると、ピン３４はカムエッ
ジ３５にそってその垂直部分３５ａから傾斜部分３５ｂ
へと移動する。その結果、ピン３４と一体の各シールサ
ポートリング３１がゲート１５側へ移動され、二次シー
ルの接圧が強化される。
ト１５の両側面に直接、刻設された既述のカムエッジ３
５に代えて、別体のカムウェッジを用いる形式の協働カ
ム装置を用いることができる。この協働カム装置は図４
に示すようにゲートの両側面に近い上下方向の係合溝１
２６にそって摺動可能に嵌入されたカムウェッジ６０を
有する。このカムウェッジはバルブが開くときには、ゲ
ートが上へ動く前に少し上動するように設定されている
ので、シールサポートリング３１のピン３４に対するカ
ムエッジの規制が緩み、二次シールが緩解されてからゲ
ートが図示上方へ動くことにる。図３と図９Ｂにこのカ
ムウェッジ６０を備えたゲートバルブを示してある。こ
れらの図の説明において使用する「垂直」および「水
平」の語は、図３もしくは図９Ｂに図示のバルブに対す
るものである。図においては、バルブはその上部から上
方へ延びるステム１４と共に直立した状態で示してあ
る。図５、図６に示すように、カムウェッジ６０は長方
形に形成され、その下部には切り込み６２が形成されて
いる。この切り込み６２によって片面型のカムエッジ３
５が左右対称に形成される。なおこのカムエッジ３５は
図１、図９Ａのようにゲート１５の両側面に直接、設け
たカムエッジ３５と形状および機能ともほぼ同じであ
る。そして、このカムエッジ３５は下部の垂直部分３５
ａと上部の傾斜部分３５ｂとから成る。図１、図９Ａの
項で説明したように、カムエッジ３５はピン３４とカム
係合されているので、ステム１４の降下によって、ゲー
ト１５が閉鎖位置へと降下すると、ピン３４はカムエッ
ジ３５にそってその垂直部分３５ａから傾斜部分３５ｂ
へと移動する。その結果、ピン３４と一体の各シールサ
ポートリング３１がゲート１５側へ移動され、二次シー
ルの接圧が強化される。
【００３６】カムウェッジ６０は１対向するタブ６４を
有する。このタブ６４はそれぞれ外側へ延び、ゲート１
５に形成された係合溝１２６に摺動可能に係合される。
これによって、カムウェッジ６０はゲート１５に支持さ
れ、かつ縦方向に相対動可能となる（図３，図９Ｂ，図
４参照）。カムウェッジ６０の上部には、断面長方形の
水平のスロット６８が形成される。以下に詳述するよう
に、このスロット６８はステム１４の下端の直交部材１
１６を嵌めるように形成されている。
有する。このタブ６４はそれぞれ外側へ延び、ゲート１
５に形成された係合溝１２６に摺動可能に係合される。
これによって、カムウェッジ６０はゲート１５に支持さ
れ、かつ縦方向に相対動可能となる（図３，図９Ｂ，図
４参照）。カムウェッジ６０の上部には、断面長方形の
水平のスロット６８が形成される。以下に詳述するよう
に、このスロット６８はステム１４の下端の直交部材１
１６を嵌めるように形成されている。
【００３７】図３、図９Ｂに示すように、ステム１４の
下部には水平断面長方形の延出部１２１が形成され、さ
らにこの延出部１２１の下端には直方体の直交部材１１
６が固定されているので、両者によって逆Ｔ字形ブロッ
クが形成される。また、この実施例においては、図示の
ように直交部材１１６の左右水平方向の幅は、延出部１
２１の水平方向の幅より広く、かつゲート１５の水平方
向の幅より狭く設定されている。紙面直角方向について
は、直交部材１１６の水平方向の長さは延出部１２１の
水平方向の長さより長く、かつゲート１５の水平方向の
長さとほぼ等しく設定されている。直交部材１１６の長
さ方向の各端部はカムウェッジ６０のスロット６８（図
６）内に摺動可能に係合しうるように形成されている
が、これらの端部とスロット６８との間の垂直方向の遊
びは最小に抑えられている。
下部には水平断面長方形の延出部１２１が形成され、さ
らにこの延出部１２１の下端には直方体の直交部材１１
６が固定されているので、両者によって逆Ｔ字形ブロッ
クが形成される。また、この実施例においては、図示の
ように直交部材１１６の左右水平方向の幅は、延出部１
２１の水平方向の幅より広く、かつゲート１５の水平方
向の幅より狭く設定されている。紙面直角方向について
は、直交部材１１６の水平方向の長さは延出部１２１の
水平方向の長さより長く、かつゲート１５の水平方向の
長さとほぼ等しく設定されている。直交部材１１６の長
さ方向の各端部はカムウェッジ６０のスロット６８（図
６）内に摺動可能に係合しうるように形成されている
が、これらの端部とスロット６８との間の垂直方向の遊
びは最小に抑えられている。
【００３８】ゲート１５には縦（上下）方向のスロット
１２０と横（水平）方向のスロット１１７（図３，図９
Ｂ参照）とが形成されている。そして、これらのスロッ
ト１２０，１１７内には、それぞれステム１４の延出部
１２１および直交部材１１６が係合されている。この場
合において、スロット１２０は、延出部１２１を摺動可
能に保持し、かつステム１４に対するゲート１５の横
（図示左右）方向の遊びが最小となるように形成され
る。しかし、ゲート１５に設けたスロット１１７の縦
（上下）方向の寸法はステム下端の直交部材１１６の縦
（上下）方向の寸法よりも大きく設定されているので、
ゲート１５の縦方向の動作を伴わずに、ステム１４はそ
の差に該当する所定寸法（図示１２５）だけ縦方向に動
作可能で、このときステム１４にゲート両側のカムウェ
ッジ６０が従動する。
１２０と横（水平）方向のスロット１１７（図３，図９
Ｂ参照）とが形成されている。そして、これらのスロッ
ト１２０，１１７内には、それぞれステム１４の延出部
１２１および直交部材１１６が係合されている。この場
合において、スロット１２０は、延出部１２１を摺動可
能に保持し、かつステム１４に対するゲート１５の横
（図示左右）方向の遊びが最小となるように形成され
る。しかし、ゲート１５に設けたスロット１１７の縦
（上下）方向の寸法はステム下端の直交部材１１６の縦
（上下）方向の寸法よりも大きく設定されているので、
ゲート１５の縦方向の動作を伴わずに、ステム１４はそ
の差に該当する所定寸法（図示１２５）だけ縦方向に動
作可能で、このときステム１４にゲート両側のカムウェ
ッジ６０が従動する。
【００４０】なお、この実施例においては、ステム１４
をゲート１５とカムウェッジ６０に組み合せるために、
ステム１４の延出部１２１の水平方向（紙面直角）の長
さをゲート１５の同じ水平方向のスロット１２０より短
く設定し、両者の間に空所を形成しておく必要がある。
その理由は、ステム１４をゲート１５の片側に寄せてお
いてゲートの他側にウェッジ６０を装着するためであ
る。この空所は図４に空白部分として示されている。ス
テムの延出部１２１の水平方向（図示左右）の幅につい
てはこのような寸法差は必要でない。またステムとゲー
トとカムウェッジは上記とは別の形態で互いに組み合せ
ることも可能である。
をゲート１５とカムウェッジ６０に組み合せるために、
ステム１４の延出部１２１の水平方向（紙面直角）の長
さをゲート１５の同じ水平方向のスロット１２０より短
く設定し、両者の間に空所を形成しておく必要がある。
その理由は、ステム１４をゲート１５の片側に寄せてお
いてゲートの他側にウェッジ６０を装着するためであ
る。この空所は図４に空白部分として示されている。ス
テムの延出部１２１の水平方向（図示左右）の幅につい
てはこのような寸法差は必要でない。またステムとゲー
トとカムウェッジは上記とは別の形態で互いに組み合せ
ることも可能である。
【００４１】このように構成されたカムウェッジ６０を
使用すると、ゲートバルブ１０が閉鎖位置（図３，図９
Ｂ）にあるときは、すでにカムウェッジ６０の降下によ
って、そのカムエッジがピン３４を案内することによっ
てシールサポートリング３１がゲート１５に引き寄せら
れ、二次シールが作用している。ゲートバルブ１０を開
く場合、一定の距離（図示１２５）だけステム１４を上
昇させる間、すでに述べたようにゲート１５は上昇せず
にカムウェッジ６０のみが引き上げられる。このカムウ
ェッジ６０の先行動作によって、ゲート１５が上昇を開
始する前に、カムウェッジ６０のエッジ３５がその上方
傾斜部３５ｂ（図６）に沿ってピン３４を少し解放する
ため二次シールの接圧解除が行なわれ、ゲート面と摺れ
ることによる弾性二次シール部材３６ａの摩耗が有効に
防止される。
使用すると、ゲートバルブ１０が閉鎖位置（図３，図９
Ｂ）にあるときは、すでにカムウェッジ６０の降下によ
って、そのカムエッジがピン３４を案内することによっ
てシールサポートリング３１がゲート１５に引き寄せら
れ、二次シールが作用している。ゲートバルブ１０を開
く場合、一定の距離（図示１２５）だけステム１４を上
昇させる間、すでに述べたようにゲート１５は上昇せず
にカムウェッジ６０のみが引き上げられる。このカムウ
ェッジ６０の先行動作によって、ゲート１５が上昇を開
始する前に、カムウェッジ６０のエッジ３５がその上方
傾斜部３５ｂ（図６）に沿ってピン３４を少し解放する
ため二次シールの接圧解除が行なわれ、ゲート面と摺れ
ることによる弾性二次シール部材３６ａの摩耗が有効に
防止される。
【００４２】なお、ステム１４によって、ゲート１５を
降下させてバルブを閉鎖するときには、ゲート１５に対
する一次シール部材２８，１３１の摩擦抵抗によって、
ゲート１５は図３、図９Ｂに示す高い位置で止まろうと
する。また、ゲート１５の下方にストッパ（図示しな
い）を設け、このストッパによってゲート１５の下降が
制限されるようにしておけば、ステム１４の上昇に際し
て、前述のカムウェッジ６０の先行動作を実施すること
ができ、二次シール部材３６ａの摩耗を防止できる。
降下させてバルブを閉鎖するときには、ゲート１５に対
する一次シール部材２８，１３１の摩擦抵抗によって、
ゲート１５は図３、図９Ｂに示す高い位置で止まろうと
する。また、ゲート１５の下方にストッパ（図示しな
い）を設け、このストッパによってゲート１５の下降が
制限されるようにしておけば、ステム１４の上昇に際し
て、前述のカムウェッジ６０の先行動作を実施すること
ができ、二次シール部材３６ａの摩耗を防止できる。
【００４３】図６においては、図１，３，９Ａおよび図
９Ｂに示されたカムエッジ３５とは特に上部の形を変え
たカムエッジを破線で示してある。すなわちこのカムエ
ッジ３５には従来の傾斜部３５ｂの途中で方向を上向き
にした上部垂直部分３５ｃ（破線部分）が示されてい
る。この上部垂直部分３５ｃはゲート１５のバルブ面に
平行に形成されているので、ピン３４が上部垂直部分３
５ｃと係合することによって、シールサポートリング３
１のゲート１５側への動きが改変前のカムエッジより少
なくなり、従って二次シールがある程度以上強く締まる
ことはない。
９Ｂに示されたカムエッジ３５とは特に上部の形を変え
たカムエッジを破線で示してある。すなわちこのカムエ
ッジ３５には従来の傾斜部３５ｂの途中で方向を上向き
にした上部垂直部分３５ｃ（破線部分）が示されてい
る。この上部垂直部分３５ｃはゲート１５のバルブ面に
平行に形成されているので、ピン３４が上部垂直部分３
５ｃと係合することによって、シールサポートリング３
１のゲート１５側への動きが改変前のカムエッジより少
なくなり、従って二次シールがある程度以上強く締まる
ことはない。
【００４４】図７は図４〜図６のカムウェッジ６０の幅
を変えたカムウェッジを示す。なお、このカムウェッジ
６０は、ゲート両側の対向する二次シールを均等に作用
させるために、ゲート１５をそれらの中央に定位させる
ものである。図７の場合のカムウェッジ６０の水平断面
形状は、基本的には図４のカムウェッジ６０の水平断面
形状と同一であるが次の点であ異なる。すなわち、カム
ウェッジ６０をゲート１５に装着した場合、タブ６４と
係合溝１２６との間、およびカムウェッジ６０とゲート
１５との間に隙間が形成され、カムウェッジ６０がゲー
ト１５に対して矢印６６の方向に少し動きうる点であ
る。
を変えたカムウェッジを示す。なお、このカムウェッジ
６０は、ゲート両側の対向する二次シールを均等に作用
させるために、ゲート１５をそれらの中央に定位させる
ものである。図７の場合のカムウェッジ６０の水平断面
形状は、基本的には図４のカムウェッジ６０の水平断面
形状と同一であるが次の点であ異なる。すなわち、カム
ウェッジ６０をゲート１５に装着した場合、タブ６４と
係合溝１２６との間、およびカムウェッジ６０とゲート
１５との間に隙間が形成され、カムウェッジ６０がゲー
ト１５に対して矢印６６の方向に少し動きうる点であ
る。
【００４５】したがって、横方向に動くための隙間を有
するカムウェッジ６０がゲート１５に取り付けられてい
ると（図７参照）、このカムウェッジ６０の遊動によっ
て、ゲート１５と対向する二次シールとの間の芯ずれが
自ずと補整され、ゲート１５の両面に均等な二次シール
が形成される。
するカムウェッジ６０がゲート１５に取り付けられてい
ると（図７参照）、このカムウェッジ６０の遊動によっ
て、ゲート１５と対向する二次シールとの間の芯ずれが
自ずと補整され、ゲート１５の両面に均等な二次シール
が形成される。
【００４６】このように図３、図９Ｂに示した実施例で
は、カムウェッジ６０に関連したシール作動機構によっ
て、ゲートを閉位置から開位置へ動かすのに先立って二
次シールの接圧を緩和することができ、またゲートと両
側のシールとの間の芯ずれを自ずと補整しうるので、シ
ールサポートリング３１と二次シール保持体３６との間
に緩衝用バネ部材を強いて設けなくてもよい。
は、カムウェッジ６０に関連したシール作動機構によっ
て、ゲートを閉位置から開位置へ動かすのに先立って二
次シールの接圧を緩和することができ、またゲートと両
側のシールとの間の芯ずれを自ずと補整しうるので、シ
ールサポートリング３１と二次シール保持体３６との間
に緩衝用バネ部材を強いて設けなくてもよい。
【００４７】図１１の実施例においては、図３、図９Ｂ
と異なり、ステム下端の直交部材１１６は隙間なくゲー
ト１５におけるスロット１１７′内に係合されるととも
に、図１、図９Ａの場合と同様なバネ部材４０が使用さ
れている。隙間がないので、スロット１１７′の上下幅
と直交部材１１６の厚さはほぼ同一である。なお、この
実施例においても、図９Ａおよび図９Ｂの場合と同様に
複合型の一次シート１２８，１３１が使用できる。
と異なり、ステム下端の直交部材１１６は隙間なくゲー
ト１５におけるスロット１１７′内に係合されるととも
に、図１、図９Ａの場合と同様なバネ部材４０が使用さ
れている。隙間がないので、スロット１１７′の上下幅
と直交部材１１６の厚さはほぼ同一である。なお、この
実施例においても、図９Ａおよび図９Ｂの場合と同様に
複合型の一次シート１２８，１３１が使用できる。
【００４８】図１１に示す実施例では、バネ部材４０が
弾性限界を越えて圧縮されないように、シールサポート
リング３１のゲート１５側へ移動が制限される。このシ
ールサポートリング３１の移動の制限は、シールサポー
トリング３１の軸方向長さが図９Ａ，図９Ｂのものより
長く、従ってその内端面１５３がゲート１５に接触する
ことによって行なわれる。また、シールサポートリング
３１がゲート１５の面を摩損しないように、シールサポ
ートリング３１の内端面１５３がゲート１５と接触した
後、ゲート１５がそれ以上降下しないようにステム１４
の降下が調整されている。すなわちゲート１５の降下は
ステム１４の降下を適切に停止することによって制限さ
れる。そしてこのステム１４の降下停止は、ステム１４
の外側部にストップナット１５４を取り付け、これをボ
ンネット１５６に対してハンドル１５７の位置を規制す
るステムナット１５５の上にハンドルを正しく固定する
ように螺着することによって果たされる。ストップナッ
ト１５４のステムナット１５５に対する螺着停止位置の
調節は、カムウェッジ６０のカムエッジ３５によってピ
ン３４を介してシールサポートリング３１がゲート１５
側へ引き寄せられ、その内端面１５３とゲート１５の面
とが接触するのに一致して行なう必要がある。ステム１
４の降下が制限されることによって、カムウェッジ６
０、シールサポートリング３１、ゲート１５およびステ
ム１４に過負荷が加えられることも防止される。
弾性限界を越えて圧縮されないように、シールサポート
リング３１のゲート１５側へ移動が制限される。このシ
ールサポートリング３１の移動の制限は、シールサポー
トリング３１の軸方向長さが図９Ａ，図９Ｂのものより
長く、従ってその内端面１５３がゲート１５に接触する
ことによって行なわれる。また、シールサポートリング
３１がゲート１５の面を摩損しないように、シールサポ
ートリング３１の内端面１５３がゲート１５と接触した
後、ゲート１５がそれ以上降下しないようにステム１４
の降下が調整されている。すなわちゲート１５の降下は
ステム１４の降下を適切に停止することによって制限さ
れる。そしてこのステム１４の降下停止は、ステム１４
の外側部にストップナット１５４を取り付け、これをボ
ンネット１５６に対してハンドル１５７の位置を規制す
るステムナット１５５の上にハンドルを正しく固定する
ように螺着することによって果たされる。ストップナッ
ト１５４のステムナット１５５に対する螺着停止位置の
調節は、カムウェッジ６０のカムエッジ３５によってピ
ン３４を介してシールサポートリング３１がゲート１５
側へ引き寄せられ、その内端面１５３とゲート１５の面
とが接触するのに一致して行なう必要がある。ステム１
４の降下が制限されることによって、カムウェッジ６
０、シールサポートリング３１、ゲート１５およびステ
ム１４に過負荷が加えられることも防止される。
【００４９】次にシールサポートリングのない簡略なシ
ールアセンブリを用いた実施例を図９Ｃ，９Ｄ，９Ｅに
ついて説明する。
ールアセンブリを用いた実施例を図９Ｃ，９Ｄ，９Ｅに
ついて説明する。
【００５０】図９Ｃにおいて、バルブシート１４８の管
状部１４９には、リング状の二次シール保持体１４０が
軸方向に摺動可能に係合されている。二次シール保持体
１４０の端面１４２には、プレス嵌め等によって環状の
弾性二次シール部材１４０ａが取り付けられている。二
次シール保持体１４０は、内側の溝１５０にＯ−リング
１４０ｂを有する。なお、このＯ−リング１４０ｂは管
状部１４９の外周面に対してシールを形成する。図９Ｃ
の実施例においては、バルブシート１４８のショルダ１
４４と二次シール保持体１４０との間にはバネ部材１４
１が配設される。また、図９Ｄの実施例では、バルブシ
ート１４８の外周にリング状の凸部１５２が形成され
て、二次シール保持体１４０との間にバネ部材１４１収
納用のポケット１４５が形成される。このバネ部材１４
１によって、弾性二次シール部材１４０ａ端面１４２が
ゲート１５に接触される。また、上流側からの加圧流体
によって、二次シール面に強い圧力が加えられると、バ
ネ部材１４１が圧縮され、二次シール保持体１４０がゲ
ート１５から離れるため、その弾性二次シール部材１４
０ａが破損することはない。しかし所定内の流体圧では
バネ部材１４１が有効に作用して二次シールを維持す
る。
状部１４９には、リング状の二次シール保持体１４０が
軸方向に摺動可能に係合されている。二次シール保持体
１４０の端面１４２には、プレス嵌め等によって環状の
弾性二次シール部材１４０ａが取り付けられている。二
次シール保持体１４０は、内側の溝１５０にＯ−リング
１４０ｂを有する。なお、このＯ−リング１４０ｂは管
状部１４９の外周面に対してシールを形成する。図９Ｃ
の実施例においては、バルブシート１４８のショルダ１
４４と二次シール保持体１４０との間にはバネ部材１４
１が配設される。また、図９Ｄの実施例では、バルブシ
ート１４８の外周にリング状の凸部１５２が形成され
て、二次シール保持体１４０との間にバネ部材１４１収
納用のポケット１４５が形成される。このバネ部材１４
１によって、弾性二次シール部材１４０ａ端面１４２が
ゲート１５に接触される。また、上流側からの加圧流体
によって、二次シール面に強い圧力が加えられると、バ
ネ部材１４１が圧縮され、二次シール保持体１４０がゲ
ート１５から離れるため、その弾性二次シール部材１４
０ａが破損することはない。しかし所定内の流体圧では
バネ部材１４１が有効に作用して二次シールを維持す
る。
【００５１】図９Ｃ，９Ｄの実施例において、二次シー
ル保持体１４０には、ゲート１５の両側面に沿って延び
るゲートガイド１４３（図９Ｅ参照）が形成されてい
る。これらは二次シール保持体１４０の回転防止とゲー
ト１５の横振れを防止する。
ル保持体１４０には、ゲート１５の両側面に沿って延び
るゲートガイド１４３（図９Ｅ参照）が形成されてい
る。これらは二次シール保持体１４０の回転防止とゲー
ト１５の横振れを防止する。
【００５２】バネ部材１４１には通常さらバネが用いら
れるが、弾性Ｏ−リング等であってもよい。
れるが、弾性Ｏ−リング等であってもよい。
【００５３】以上、数種の実施例に基づいてこの発明を
説明してきたが、発明の範囲を逸脱しない限り、細部の
構成を互に組み変えて実施することもできよう。例え
ば、ゲートと別体のカムウェッジ６０を図１，９Ａのよ
うなバネ部材４０のある実施例に適用することによっ
て、バルブを開くようにゲートを動かすときに、ゲート
１５と二次シール部材との接圧を一層有効に緩和し解除
することもできる。さらに、図３，図９Ｂの実施例にバ
ネ部材を適用して、流体の圧力が所定以上の値に達した
場合、二次シール装置３６が有効に後退されるようにし
てもよい。また、図９Ｃの実施例において、２部材複合
型のバルブシート機構を使用することもできる。
説明してきたが、発明の範囲を逸脱しない限り、細部の
構成を互に組み変えて実施することもできよう。例え
ば、ゲートと別体のカムウェッジ６０を図１，９Ａのよ
うなバネ部材４０のある実施例に適用することによっ
て、バルブを開くようにゲートを動かすときに、ゲート
１５と二次シール部材との接圧を一層有効に緩和し解除
することもできる。さらに、図３，図９Ｂの実施例にバ
ネ部材を適用して、流体の圧力が所定以上の値に達した
場合、二次シール装置３６が有効に後退されるようにし
てもよい。また、図９Ｃの実施例において、２部材複合
型のバルブシート機構を使用することもできる。
【００５４】
【発明の効果】この発明は、バルブ本体内をバルブ開閉
のために移動するゲートに対して、その両側より流体の
流路内端周囲に配設された一次シール部材と弾性二次シ
ール部材とを同心状に接触させてバルブ内の液封を保つ
形式のゲートバルブで、主として二次シールの接圧を緩
和し、さらには解除することの可能な作動装置をゲート
に対して設けたことを特徴とする。この作動装置の第１
の素子として、弾性二次シール部材の環状保持体の背後
にバネ部材を設けて、常に二次シール部材をゲートの方
へ付勢するようにしたので、前記保持体にこのバネ部材
を介して接しかつゲートがバルブ開閉の各位置へ動くと
きゲートの側面に形成されたカムによってゲートに接離
する方向に相対移動されるシールサポートリングの位置
にかかわらずまた二次シール保持体の端面に加わる流体
圧力の若干の変動にかかわらず、弾性二次シールのゲー
トに対する接圧が適度の範囲におさまり、流体圧や機械
的の力によって弾性シール部材が損傷されるのを防止す
る。次にこの形式のバルブではゲートがバルブ閉鎖位置
へ動くとき、前記シールサポートリングがカムによって
ゲート側へ引き寄せられて弾性二次シール部材がゲート
にに強く圧接されてシール効果が強化される。しかし従
来はこの強圧状態でゲートがバルブを開く方へ起動され
たので、弾性二次シールは特にこの時期に摩耗を受ける
ことが多かった。この発明では前記作動装置の第２の構
成として、従来、ゲートの側面に直接設けられたカム
を、ゲートの両側部の係合溝に摺動可能に取付けられた
カムウェッジに形成するとともに、これらのカムウェッ
ジをバルブステムの端部に形成された直交部材にステム
の軸方向に遊隙なく結合し、ゲートはこの直交部材と軸
方向に隙間を有するスロットを介して連結したので、こ
の構成の作動装置を介してゲートがステムに引かれて閉
位置から開位置へ向かって動かされると、ゲートに先立
ってカムウェッジが動き、そのカムに案内されてシール
サポートリングがゲートから離れる方向に緩解され、こ
れに伴ってゲートに対する弾性二次シールの接圧が緩和
され、さらにカムの形状によってはゲートの動きにつれ
て二次シールの接圧解除も可能である。この新規な作動
装置の付設によってこの発明のゲートバルブでは二次シ
ールの摩損が十分に防止される。
のために移動するゲートに対して、その両側より流体の
流路内端周囲に配設された一次シール部材と弾性二次シ
ール部材とを同心状に接触させてバルブ内の液封を保つ
形式のゲートバルブで、主として二次シールの接圧を緩
和し、さらには解除することの可能な作動装置をゲート
に対して設けたことを特徴とする。この作動装置の第１
の素子として、弾性二次シール部材の環状保持体の背後
にバネ部材を設けて、常に二次シール部材をゲートの方
へ付勢するようにしたので、前記保持体にこのバネ部材
を介して接しかつゲートがバルブ開閉の各位置へ動くと
きゲートの側面に形成されたカムによってゲートに接離
する方向に相対移動されるシールサポートリングの位置
にかかわらずまた二次シール保持体の端面に加わる流体
圧力の若干の変動にかかわらず、弾性二次シールのゲー
トに対する接圧が適度の範囲におさまり、流体圧や機械
的の力によって弾性シール部材が損傷されるのを防止す
る。次にこの形式のバルブではゲートがバルブ閉鎖位置
へ動くとき、前記シールサポートリングがカムによって
ゲート側へ引き寄せられて弾性二次シール部材がゲート
にに強く圧接されてシール効果が強化される。しかし従
来はこの強圧状態でゲートがバルブを開く方へ起動され
たので、弾性二次シールは特にこの時期に摩耗を受ける
ことが多かった。この発明では前記作動装置の第２の構
成として、従来、ゲートの側面に直接設けられたカム
を、ゲートの両側部の係合溝に摺動可能に取付けられた
カムウェッジに形成するとともに、これらのカムウェッ
ジをバルブステムの端部に形成された直交部材にステム
の軸方向に遊隙なく結合し、ゲートはこの直交部材と軸
方向に隙間を有するスロットを介して連結したので、こ
の構成の作動装置を介してゲートがステムに引かれて閉
位置から開位置へ向かって動かされると、ゲートに先立
ってカムウェッジが動き、そのカムに案内されてシール
サポートリングがゲートから離れる方向に緩解され、こ
れに伴ってゲートに対する弾性二次シールの接圧が緩和
され、さらにカムの形状によってはゲートの動きにつれ
て二次シールの接圧解除も可能である。この新規な作動
装置の付設によってこの発明のゲートバルブでは二次シ
ールの摩損が十分に防止される。
【００５５】なお、この発明では、一次シール部材を２
部材複合型とし、摩耗を受けやすいゲート側の部材のみ
を現地でも交換容易にし、さらに主として流体圧が比較
的低い場合には、従来の協働カム装置（シールサポート
リングおよびゲート上のカム）を省略した簡単な構成の
シール装置を提供することによって多くの利点を業界に
与えている。
部材複合型とし、摩耗を受けやすいゲート側の部材のみ
を現地でも交換容易にし、さらに主として流体圧が比較
的低い場合には、従来の協働カム装置（シールサポート
リングおよびゲート上のカム）を省略した簡単な構成の
シール装置を提供することによって多くの利点を業界に
与えている。
【図１】この発明によるゲートバルブの縦断面図であ
る。
る。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】カムウェッジを有するゲートバルブの縦断面図
である。
である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５はカムウェッジの平面図である。
【図６】図６はカムウェッジの正面図である。
【図７】図７は別のカムウェッジを使用した場合におけ
る図３に類似の断面図である。
る図３に類似の断面図である。
【図８Ａ】一次シール体を２部材で形成した例を示す説
明図である。
明図である。
【図８Ｂ】図８Ａの部分拡大図である。
【図９Ａ】図１に図８Ａの構造を組み合わせた別のゲー
トバルブの縦断面図である。
トバルブの縦断面図である。
【図９Ｂ】図３に図８Ａの構造を組み合わせたゲートバ
ルブの縦断面図である。
ルブの縦断面図である。
【図９Ｃ】図１から協働カム装置を省いたゲートバルブ
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図９Ｄ】さらに簡単なシール部材の部分拡大図であ
る。
る。
【図９Ｅ】図９Ｄのシール部材の斜視図である。
【図１０】非突出シールリングの断面図である。
【図１１】ゲートとステムとの連結部分を改変したゲー
トバルブの縦断面図である。
トバルブの縦断面図である。
１０ ゲートバルブ １１ バルブ本体 １２ バルブ室 １４ ステム １５ ゲート １５ａ フローポート ２７ 段 溝 ２８、１４８ バルブシート ３０、１３０ 管状部分 ３１ シールサポートリング ３２、３３ 延出部 ３４ ピン ３５ カムエッジ ３５ａ 下方垂直部分 ３５ｂ 傾斜部分 ３５ｃ 上部垂直部分 ３６ 二次シール保持体 ３６ａ 二次シール部材 ３８ スペースリング ３９ 弾性シールリング ４０ バネ部材 ５０ はみ出し防止部材 ６０ カムウェッジ １１６ 直交部材 １２５ 隙間 １２６ 係合溝 １２８ シート本体 １３１ シート面部材 １３３ 弾性シールリング １５４ ストップナット １５６ ボンネット
【手続補正書】
【提出日】平成３年４月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 ゲートバルブ
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はゲートバルブに関し、
さらに詳しくは二次シールの接圧を緩和し解除する作動
装置を備えたゲートバルブに関する。
さらに詳しくは二次シールの接圧を緩和し解除する作動
装置を備えたゲートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】ゲートバルブは多年にわたって一般的に
利用されており、例えば石油工業における石油および／
またはガス設備のようなさまざまな設備に採用されてい
る。しかしながら、このような従来のゲートバルブはほ
んの数千ｐｓｉの圧力を伴う設備用に設計されたもので
あり、今日ではエネルギ供給源の枯渇により３０，００
０ｐｓｉ（２，１１０ｋｇ／ｃｍ２）或いはそれ以上の
範囲の非常な高圧下で石油やガスを探索し生産する必要
が生じてきた。このような高圧の利用によりバルブの密
封性や安全性をより高める必要性がでてきた。
利用されており、例えば石油工業における石油および／
またはガス設備のようなさまざまな設備に採用されてい
る。しかしながら、このような従来のゲートバルブはほ
んの数千ｐｓｉの圧力を伴う設備用に設計されたもので
あり、今日ではエネルギ供給源の枯渇により３０，００
０ｐｓｉ（２，１１０ｋｇ／ｃｍ２）或いはそれ以上の
範囲の非常な高圧下で石油やガスを探索し生産する必要
が生じてきた。このような高圧の利用によりバルブの密
封性や安全性をより高める必要性がでてきた。
【０００３】従来のゲートバルブは通常、入口流路と出
口流路とこれらの間にバルブ室とを有するバルブ本体お
よびゲートから構成されている。貫通口を有するゲート
はバルブ室内に取り付けられた両側のバルブシートの間
に設けられ、バルブステムに取り付けられている。バル
ブ室はバルブ本体に固定されたボンネットにより閉ざさ
れている。バルブステムはゲートを流路を通る流れが塞
がれる閉位置と流路を通る流れが開通される開位置との
間で移動させるための往復動装置に取り付けられてボン
ネット内を往復動する。このようなバルブはアメリカ合
衆国第３，５３８，９３８号および第３，６９６，８３
１号に示されている。
口流路とこれらの間にバルブ室とを有するバルブ本体お
よびゲートから構成されている。貫通口を有するゲート
はバルブ室内に取り付けられた両側のバルブシートの間
に設けられ、バルブステムに取り付けられている。バル
ブ室はバルブ本体に固定されたボンネットにより閉ざさ
れている。バルブステムはゲートを流路を通る流れが塞
がれる閉位置と流路を通る流れが開通される開位置との
間で移動させるための往復動装置に取り付けられてボン
ネット内を往復動する。このようなバルブはアメリカ合
衆国第３，５３８，９３８号および第３，６９６，８３
１号に示されている。
【０００４】次にバルブ内におけるシールエレメントと
しては、アメリカ合衆国特許第２，９５７，４９２号お
よび第３，３４８，５６７号に示さるような０リングや
アメリカ合衆国特許第４，２６４，０５４号に示される
ような非突出（ｎｏｎ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）シールを
利用してバルブシートとバルブ本体との間をシールする
ことも周知となっている。また、アメリカ合衆国特許第
３，６９６，８３１号に示されるようにゲートに接する
バルブシートの端部に０リングシールを設けることも周
知となっている。アメリカ合衆国特許第３，０５７，６
３０号および第３，７５８，０７２号には高弾性０リン
グと例えば商標名“テフロン”として知られるポリ弗化
エチレンポリマー或いは“ナイロン”その他の低摩擦性
プラスチックリングとの組合わせによるシールリングの
形成が教示されている。さらにアメリカ合衆国特許第
３，１０３，３６６号にはポリ四弗化エチレンからなる
変形可能なプラスチックを内部に有する例えば薄いアル
ミニウムのような金属製のリングを用いて金属牲リング
が僅かな溝隙間の変化にそれ自身が適合しかつ加圧時に
おけるプラスチックリングの隙間からの突出を防止する
構成が教示されている。
しては、アメリカ合衆国特許第２，９５７，４９２号お
よび第３，３４８，５６７号に示さるような０リングや
アメリカ合衆国特許第４，２６４，０５４号に示される
ような非突出（ｎｏｎ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）シールを
利用してバルブシートとバルブ本体との間をシールする
ことも周知となっている。また、アメリカ合衆国特許第
３，６９６，８３１号に示されるようにゲートに接する
バルブシートの端部に０リングシールを設けることも周
知となっている。アメリカ合衆国特許第３，０５７，６
３０号および第３，７５８，０７２号には高弾性０リン
グと例えば商標名“テフロン”として知られるポリ弗化
エチレンポリマー或いは“ナイロン”その他の低摩擦性
プラスチックリングとの組合わせによるシールリングの
形成が教示されている。さらにアメリカ合衆国特許第
３，１０３，３６６号にはポリ四弗化エチレンからなる
変形可能なプラスチックを内部に有する例えば薄いアル
ミニウムのような金属製のリングを用いて金属牲リング
が僅かな溝隙間の変化にそれ自身が適合しかつ加圧時に
おけるプラスチックリングの隙間からの突出を防止する
構成が教示されている。
【０００５】さらに、流体の高圧に耐えるため、ゲート
に対して金属による一次シールと弾性材による二次シー
ルとを併用するものがある。すなわち、バルブ内におい
て流路を取り巻く金属製のシートがゲートに対する金属
対金属の一次シールを形成し、さらにゲートが閉位置に
移るときに弾性シールがゲート側に動いてゲートに対す
る二次シールを形成するようにした複合シール構造が、
本願と同一発明者によるアメリカ合衆国４，３７７，２
７３号に示されている。この先行技術に示された二次シ
ール素子はゲート側の部分をその内外周面から硬質リン
グで狭まれた１個の弾性リングであり、この弾性二次シ
ール素子をゲートの側面のカムみぞに案内されるピンを
有するシールサポートリングによって、ゲートが開位置
から閉位置へ移動するときにゲートの方へ引き寄せ、ゲ
ートが閉位置から開位置へ移動するときには、二次シー
ル素子をゲートから解放しようとする構造である。しか
しここに示された構造のみでは二次シールのゲートに対
する接圧がゲートの開位置、閉位置によって極端に変
り、弾性二次シール素子を傷付けたり、逆に二次シール
が全く作用しなくなる欠点があった。また流体の圧力が
比較的低い場合には、一次シールを必ずしも金属対金属
シールに限定する必要がない。
に対して金属による一次シールと弾性材による二次シー
ルとを併用するものがある。すなわち、バルブ内におい
て流路を取り巻く金属製のシートがゲートに対する金属
対金属の一次シールを形成し、さらにゲートが閉位置に
移るときに弾性シールがゲート側に動いてゲートに対す
る二次シールを形成するようにした複合シール構造が、
本願と同一発明者によるアメリカ合衆国４，３７７，２
７３号に示されている。この先行技術に示された二次シ
ール素子はゲート側の部分をその内外周面から硬質リン
グで狭まれた１個の弾性リングであり、この弾性二次シ
ール素子をゲートの側面のカムみぞに案内されるピンを
有するシールサポートリングによって、ゲートが開位置
から閉位置へ移動するときにゲートの方へ引き寄せ、ゲ
ートが閉位置から開位置へ移動するときには、二次シー
ル素子をゲートから解放しようとする構造である。しか
しここに示された構造のみでは二次シールのゲートに対
する接圧がゲートの開位置、閉位置によって極端に変
り、弾性二次シール素子を傷付けたり、逆に二次シール
が全く作用しなくなる欠点があった。また流体の圧力が
比較的低い場合には、一次シールを必ずしも金属対金属
シールに限定する必要がない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】アメリカ合衆国特許第
４，３７７，２７３号において論じられているように、
ゲートバルブを用いた場合にしばしば遭遇する問題の一
つは、ゲートとバルブシートとの間に適正にシールが形
成されない場合があることである。このようにシールが
不適当であると、ゲートバルブはシール部からの漏れを
しばしば生じがちとなる。この本願と同一発明者による
アメリカ合衆国特許第４，３７７，２７３号において
は、さらにゲートバルブ用の適当なシールとして、両面
型の二方向カムを用いてシール部材のゲートへの接触を
積極的に強化したり、あるいは軽減しようとした弾性材
による二次シールの構成が開示されている。このように
してアメリカ合衆国特許第４，３７７，２７３号に開示
された構成は多くの用途において利点をもたらすものと
思われるが、さらに一次シールおよび二次シールの構成
に改良を要する点があることも見い出されている。特に
二次シールの形成に際してゲートの両面間に大きな圧力
差が生じた場合やゲートの下流側に位置している二次シ
ールの場合のような高圧条件下では、しばしば二次シー
ルがかなりの力でゲートに圧接されている時に、ゲート
が開く方向に移動されることによって弾性二次シール面
に対して引きずりが生じ、弾性二次シールの摩耗が著し
く進むこととなる。またゲートに付加的な摩擦抗力が生
ずることによってバルブを開くのに必要とされる力も増
すこととなる。このような場合にはゲートがシール面を
横切ってほぼ直線的に動くのに先立って、二次シールを
適度に解除することが可能であるのが望ましく、あわせ
て一次シール部材のゲートに対する摺動抵抗も軽減する
よう考慮することが必要である。
４，３７７，２７３号において論じられているように、
ゲートバルブを用いた場合にしばしば遭遇する問題の一
つは、ゲートとバルブシートとの間に適正にシールが形
成されない場合があることである。このようにシールが
不適当であると、ゲートバルブはシール部からの漏れを
しばしば生じがちとなる。この本願と同一発明者による
アメリカ合衆国特許第４，３７７，２７３号において
は、さらにゲートバルブ用の適当なシールとして、両面
型の二方向カムを用いてシール部材のゲートへの接触を
積極的に強化したり、あるいは軽減しようとした弾性材
による二次シールの構成が開示されている。このように
してアメリカ合衆国特許第４，３７７，２７３号に開示
された構成は多くの用途において利点をもたらすものと
思われるが、さらに一次シールおよび二次シールの構成
に改良を要する点があることも見い出されている。特に
二次シールの形成に際してゲートの両面間に大きな圧力
差が生じた場合やゲートの下流側に位置している二次シ
ールの場合のような高圧条件下では、しばしば二次シー
ルがかなりの力でゲートに圧接されている時に、ゲート
が開く方向に移動されることによって弾性二次シール面
に対して引きずりが生じ、弾性二次シールの摩耗が著し
く進むこととなる。またゲートに付加的な摩擦抗力が生
ずることによってバルブを開くのに必要とされる力も増
すこととなる。このような場合にはゲートがシール面を
横切ってほぼ直線的に動くのに先立って、二次シールを
適度に解除することが可能であるのが望ましく、あわせ
て一次シール部材のゲートに対する摺動抵抗も軽減する
よう考慮することが必要である。
【０００７】すなわち、二次シール部材がゲートから完
全に引き下がる必要はなく、ゲートがバルブ開閉のため
に移動するときには、ゲートに対するシールの接圧を適
度に軽減し、シールを実質的に“不作動”状態としてバ
ルブを通る加圧流体がシールとゲートとの間をどららか
と言えば少し流れて摩耗が防止されるようにするのが望
ましい。
全に引き下がる必要はなく、ゲートがバルブ開閉のため
に移動するときには、ゲートに対するシールの接圧を適
度に軽減し、シールを実質的に“不作動”状態としてバ
ルブを通る加圧流体がシールとゲートとの間をどららか
と言えば少し流れて摩耗が防止されるようにするのが望
ましい。
【０００８】さらに、バルブ本体内がほぼ無圧状態で二
次シールが十分に作用しており、次いで、圧力が上流側
から加えられた場合のような高圧条件下では、流体はこ
のような作用状態のゲート上流側二次シールから漏れな
い限り本体内バルブ室へは侵入できない。上流側二次シ
ールは機械的に作用状態とされているので、流体の圧力
負荷が機械的な力を越えないかぎりシールの作用状態が
維持される。しかし場合によっては流体圧が突発的にシ
ールの機械的な力に打ち勝ってシール部から噴き出すほ
どに大きくなり、シール装置の弾性リングを壊してしま
うことがある。
次シールが十分に作用しており、次いで、圧力が上流側
から加えられた場合のような高圧条件下では、流体はこ
のような作用状態のゲート上流側二次シールから漏れな
い限り本体内バルブ室へは侵入できない。上流側二次シ
ールは機械的に作用状態とされているので、流体の圧力
負荷が機械的な力を越えないかぎりシールの作用状態が
維持される。しかし場合によっては流体圧が突発的にシ
ールの機械的な力に打ち勝ってシール部から噴き出すほ
どに大きくなり、シール装置の弾性リングを壊してしま
うことがある。
【０００９】従って上記のような条件下では加圧流体の
作用を受ける二次シールから接圧力を漸次軽減し解除す
る機構（例えばバネ手段）を設けて、流体圧が所定の値
に達すると流体の圧力によりシールがゲートからむしろ
引き離されて、流体が弾性シール部材を損傷することな
くシール部を通って例えばバルブ室側への流出を許容す
るのが望ましい。次に、弾性材を含む二次シールへ高い
流体圧が流路から直接に作用するのを緩衝するために流
路側に設けられる一次シールにおいては、従来のバルブ
シートは金属製の１つの管状部材として形成され、その
ゲートから遠い部分をバルブ本体に圧嵌されているので
その交換、特に現地での交換が難しくなっている。この
ような嵌着シートを外すには特殊な工具が必要であり、
バルブ本体の嵌合穴と一次シートの嵌合面は取外し時に
おける両者間のこじりにより傷ついてしまう。従って一
次シートと本体間の嵌合面を傷つけることなく摩耗しや
すいゲート側の部分のみを交換可能な一次バルブシート
の提供が望まれている。
作用を受ける二次シールから接圧力を漸次軽減し解除す
る機構（例えばバネ手段）を設けて、流体圧が所定の値
に達すると流体の圧力によりシールがゲートからむしろ
引き離されて、流体が弾性シール部材を損傷することな
くシール部を通って例えばバルブ室側への流出を許容す
るのが望ましい。次に、弾性材を含む二次シールへ高い
流体圧が流路から直接に作用するのを緩衝するために流
路側に設けられる一次シールにおいては、従来のバルブ
シートは金属製の１つの管状部材として形成され、その
ゲートから遠い部分をバルブ本体に圧嵌されているので
その交換、特に現地での交換が難しくなっている。この
ような嵌着シートを外すには特殊な工具が必要であり、
バルブ本体の嵌合穴と一次シートの嵌合面は取外し時に
おける両者間のこじりにより傷ついてしまう。従って一
次シートと本体間の嵌合面を傷つけることなく摩耗しや
すいゲート側の部分のみを交換可能な一次バルブシート
の提供が望まれている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のゲートバルブ
は、基本的にはバルブ本体と、ゲートと、一次シール用
バルブシートと、二次シール装置と、二次シール装置を
ゲートに対して移動させる協働カム装置とを有し、バル
ブ本体がその内部にボンネットにより封鎖されるバルブ
室を有するとともにこのバルブ室の両側において一直線
上に配置された一対の流路を有し、かつこれら流路の各
内端周囲にバルブ室側に開放された凹溝を形成してお
り、ゲートは前記一対の流路を連通させるフローポート
と同流路を閉じる無孔部分とを有して前記バルブ室内に
配設されるとともに、その一端をバルブステムに連結さ
れてバルブが開閉する各ゲート位置の間を前記流路を横
切る経路に沿って往復動可能であり、バルブシートは前
記流路の内端周囲に形成された各凹溝のゲートから遠い
部分に嵌着される部分とそれよりゲート側に位置する管
状のシート部分とを有し、バルブが開閉する前記各ゲー
ト位置にあるゲートに管状シート部分の端面を接して一
次シールを形成し、二次シール装置はバルブシートの管
状シート部分の周面上に摺動可能に設けられる二次シー
ルアセンブリを有し、協働カム装置がゲートの側面に形
成されたカムとこのカムに一部を係合して前記二次シー
ルアセンブリをバルブが閉鎖するときゲートの方へ移動
させるシールサポートリングとを含んでいるゲートバル
ブであって、従来の課題を解決するためゲートに対する
前記二次シールアセンブリによる二次シールの接圧を緩
和しさらには解除することの可能な作動装置をゲートに
対して設けていることを特徴とする。本発明において一
次シール用バルブシートとゲートとの接面は少なくとも
一方が非金属部材で形成されている。
は、基本的にはバルブ本体と、ゲートと、一次シール用
バルブシートと、二次シール装置と、二次シール装置を
ゲートに対して移動させる協働カム装置とを有し、バル
ブ本体がその内部にボンネットにより封鎖されるバルブ
室を有するとともにこのバルブ室の両側において一直線
上に配置された一対の流路を有し、かつこれら流路の各
内端周囲にバルブ室側に開放された凹溝を形成してお
り、ゲートは前記一対の流路を連通させるフローポート
と同流路を閉じる無孔部分とを有して前記バルブ室内に
配設されるとともに、その一端をバルブステムに連結さ
れてバルブが開閉する各ゲート位置の間を前記流路を横
切る経路に沿って往復動可能であり、バルブシートは前
記流路の内端周囲に形成された各凹溝のゲートから遠い
部分に嵌着される部分とそれよりゲート側に位置する管
状のシート部分とを有し、バルブが開閉する前記各ゲー
ト位置にあるゲートに管状シート部分の端面を接して一
次シールを形成し、二次シール装置はバルブシートの管
状シート部分の周面上に摺動可能に設けられる二次シー
ルアセンブリを有し、協働カム装置がゲートの側面に形
成されたカムとこのカムに一部を係合して前記二次シー
ルアセンブリをバルブが閉鎖するときゲートの方へ移動
させるシールサポートリングとを含んでいるゲートバル
ブであって、従来の課題を解決するためゲートに対する
前記二次シールアセンブリによる二次シールの接圧を緩
和しさらには解除することの可能な作動装置をゲートに
対して設けていることを特徴とする。本発明において一
次シール用バルブシートとゲートとの接面は少なくとも
一方が非金属部材で形成されている。
【００１１】さらに前記二次シールアセンブリは前記バ
ルブシートの管状部分を取り巻くシールサポートリング
の開放溝内に前記管状部分に対して、摺動可能に配設さ
れたリング状のシール保持体と、その内溝に前記管状部
分に接して保持される弾性シールリングと、このシール
リングに隣接するスペースリングとを有し、さらにシー
ル保持体がゲートに隣接するその端面に形成された環状
溝内に弾性二次シール部材をゲートに接触可能に配設し
ている。
ルブシートの管状部分を取り巻くシールサポートリング
の開放溝内に前記管状部分に対して、摺動可能に配設さ
れたリング状のシール保持体と、その内溝に前記管状部
分に接して保持される弾性シールリングと、このシール
リングに隣接するスペースリングとを有し、さらにシー
ル保持体がゲートに隣接するその端面に形成された環状
溝内に弾性二次シール部材をゲートに接触可能に配設し
ている。
【００１２】ここで本発明のゲートバルブは、その特徴
とする作動装置としてまず第１に、所定のバネ定数を有
するバネ部材を付勢部材として有する。このバネ部材は
シールサポートリングとスペースリングとの間に配設さ
れ、シールサポートリングが前記協働カム装置によって
ゲートに対して移動するとき、前記弾性二次シール部材
を付勢するとともに、場合によってはゲートとの間に生
ずる接圧を緩和する。従ってこのバネ部材の強さすなわ
ちバネ定数は、ゲートバルブに流通される所定範囲の流
体圧力のもとで、バネ部材が圧力に対抗して適度に伸縮
し、弾性二次シール部材とゲートとの間に生じる接圧を
緩和可能に選定されている。
とする作動装置としてまず第１に、所定のバネ定数を有
するバネ部材を付勢部材として有する。このバネ部材は
シールサポートリングとスペースリングとの間に配設さ
れ、シールサポートリングが前記協働カム装置によって
ゲートに対して移動するとき、前記弾性二次シール部材
を付勢するとともに、場合によってはゲートとの間に生
ずる接圧を緩和する。従ってこのバネ部材の強さすなわ
ちバネ定数は、ゲートバルブに流通される所定範囲の流
体圧力のもとで、バネ部材が圧力に対抗して適度に伸縮
し、弾性二次シール部材とゲートとの間に生じる接圧を
緩和可能に選定されている。
【００１３】次にゲートバルブは作動装置の第２要素と
して、協働カム装置を改良している。協働カム装置はシ
ールサポートリングにおけるゲート側面に沿う延出部内
面に突設されたピンと、このピンに係合可能にゲート側
面に設けられるカムエッジとを有するが、本発明ではこ
のカムェッジがゲートの両側部に沿って設けられた係合
溝に摺動可能に取付けられる各カムウェッジに形成され
ており、これらのカムウェッジはバルブステムの端部に
形成された直交部材に少なくともステムの軸方向に遊隙
なく結合され、ゲートはこの直交部材と軸方向に若干の
隙間を有するスロットを介して連結されている。この構
成の作動装置を介してゲートがステムに引かれて閉位置
から開位置に向かって動かされるとき、ゲートに先立っ
てカムウェッジが前記の隙間分だけ動き、先ずカムエッ
ジからシールサポートリングのピンが緩解され、続いて
ゲートに対する二次シールの接圧が解除される。
して、協働カム装置を改良している。協働カム装置はシ
ールサポートリングにおけるゲート側面に沿う延出部内
面に突設されたピンと、このピンに係合可能にゲート側
面に設けられるカムエッジとを有するが、本発明ではこ
のカムェッジがゲートの両側部に沿って設けられた係合
溝に摺動可能に取付けられる各カムウェッジに形成され
ており、これらのカムウェッジはバルブステムの端部に
形成された直交部材に少なくともステムの軸方向に遊隙
なく結合され、ゲートはこの直交部材と軸方向に若干の
隙間を有するスロットを介して連結されている。この構
成の作動装置を介してゲートがステムに引かれて閉位置
から開位置に向かって動かされるとき、ゲートに先立っ
てカムウェッジが前記の隙間分だけ動き、先ずカムエッ
ジからシールサポートリングのピンが緩解され、続いて
ゲートに対する二次シールの接圧が解除される。
【００１４】また本発明のゲートバルブにおいては、前
記バルブシートをバルブ本体に嵌着される部分とゲート
に接して一次シールを形成する部分との２部分複合型に
構成することができ、これによってとかく摩耗を生じや
すい一次シール形成部分のみの交換を可能とする。
記バルブシートをバルブ本体に嵌着される部分とゲート
に接して一次シールを形成する部分との２部分複合型に
構成することができ、これによってとかく摩耗を生じや
すい一次シール形成部分のみの交換を可能とする。
【００１５】最後に、本発明のゲートバルブは流体圧力
がさほど高くない場合に適用するものとして、シール装
置を簡単にしたものを含む。この形式は、二次シールの
ゲートの接圧を緩和する作動装置としてバネ部材を有す
るが、協働カム装置を持たない。そのバルブシートはバ
ルブ本体の流路内端に形成された環状の段溝の一部に嵌
着される部分とそれよりゲート側に延出した管状部とを
有し、バルブを開閉する各ゲート位置にあるゲートに管
状部の端面を接して少なくとも一方を非金属部材とした
一次シールを形成する。通常、バルブシートのゲートと
の接面に弾性材を用いることが多い。二次シール装置が
バルブシートの前記管状部の周囲に軸方向に摺動可能に
取り付けられる二次シールアセンブリを有していて、こ
の二次シールアセンブリがバルブシートの管状部の外周
面に軸方向摺動可能に嵌合された環状の二次シール保持
体と、この保持体のゲート側端面に形成された環状溝に
圧嵌された弾性二次シール部材と、二次シール保持体
（１４０）の内周面に形成された環状溝に装着されて前
記管状部に接する弾性リングとより成り、かつ二次シー
ルアセンブリをゲートの方へ押圧するための環状バネ部
材がバルブシートの有するショルダと二次シール保持体
の反ゲート側端面との間に配設されていることを特徴と
する。なお、この場合前記二次シール保持体がそのゲー
ト側端面にゲートの側面に沿って延出された１対のゲー
トガイドを有することも可能である。
がさほど高くない場合に適用するものとして、シール装
置を簡単にしたものを含む。この形式は、二次シールの
ゲートの接圧を緩和する作動装置としてバネ部材を有す
るが、協働カム装置を持たない。そのバルブシートはバ
ルブ本体の流路内端に形成された環状の段溝の一部に嵌
着される部分とそれよりゲート側に延出した管状部とを
有し、バルブを開閉する各ゲート位置にあるゲートに管
状部の端面を接して少なくとも一方を非金属部材とした
一次シールを形成する。通常、バルブシートのゲートと
の接面に弾性材を用いることが多い。二次シール装置が
バルブシートの前記管状部の周囲に軸方向に摺動可能に
取り付けられる二次シールアセンブリを有していて、こ
の二次シールアセンブリがバルブシートの管状部の外周
面に軸方向摺動可能に嵌合された環状の二次シール保持
体と、この保持体のゲート側端面に形成された環状溝に
圧嵌された弾性二次シール部材と、二次シール保持体
（１４０）の内周面に形成された環状溝に装着されて前
記管状部に接する弾性リングとより成り、かつ二次シー
ルアセンブリをゲートの方へ押圧するための環状バネ部
材がバルブシートの有するショルダと二次シール保持体
の反ゲート側端面との間に配設されていることを特徴と
する。なお、この場合前記二次シール保持体がそのゲー
ト側端面にゲートの側面に沿って延出された１対のゲー
トガイドを有することも可能である。
【００１６】
【作用】本発明が先行技術の有する課題を解決するため
に改良したゲートバルブの特徴は前述したとおりである
が、このゲートバルブはバルブステムの内端部に連結さ
れた両面平行型のゲートをハンドル操作によって、バル
ブ本体内でバルブの閉位置と開位置との間で移動させ
る。このときバルブ本体両側の流路の内端周囲に形成さ
れた環状の段溝内に配設される一次のバルブシートはゲ
ートのバルブ面にそれぞれの内端面を接して少なくとも
一方を非金属とする一次シールを常時形成している。こ
の一次バルブシートとゲートとの接面は一般的な機械的
嵌合公差に基づいて対面されているが、ゲートが開閉動
するとき互いに摺接するので、バルブシート内端面は長
期使用によって摩耗することがある。本発明ではバルブ
シートを２分割型に改良して、摩耗部に近い半部を現地
でも取り替え可能にすることが多い。
に改良したゲートバルブの特徴は前述したとおりである
が、このゲートバルブはバルブステムの内端部に連結さ
れた両面平行型のゲートをハンドル操作によって、バル
ブ本体内でバルブの閉位置と開位置との間で移動させ
る。このときバルブ本体両側の流路の内端周囲に形成さ
れた環状の段溝内に配設される一次のバルブシートはゲ
ートのバルブ面にそれぞれの内端面を接して少なくとも
一方を非金属とする一次シールを常時形成している。こ
の一次バルブシートとゲートとの接面は一般的な機械的
嵌合公差に基づいて対面されているが、ゲートが開閉動
するとき互いに摺接するので、バルブシート内端面は長
期使用によって摩耗することがある。本発明ではバルブ
シートを２分割型に改良して、摩耗部に近い半部を現地
でも取り替え可能にすることが多い。
【００１７】次に一次バルブシートの外周面を摺動する
二次シール装置におけるシール保持体はバルブシート面
との間に弾性シールリングを有するほか、ゲート側端面
に環状の二次シール部材を有する。この二次シール部材
は弾性材で、通常金属対非金属の一次シールによってほ
ぼシールされた流路における流体を、さらに弾性材によ
るゲートとの密着性によって一層完全にシールし、バル
ブ室を経由した流体の上流側から下流側への漏れを防
ぐ。しかしこのゲートとの間に二次シールを形成する弾
性二次シール部材は、バルブの開閉に伴うゲート面との
摺擦によって金属または耐摩性非金属材料以上に損傷を
受け易い。そこで本発明ではゲート側面に直接または間
接に設けたカムに従動して流路方向に動くシールサポー
トリングを用いてシール保持体を移動可能とし、主とし
てゲートがバルブを閉じたときにシール保持体の有する
弾性二次シール部材を十分にゲートに圧接するようにし
ている。
二次シール装置におけるシール保持体はバルブシート面
との間に弾性シールリングを有するほか、ゲート側端面
に環状の二次シール部材を有する。この二次シール部材
は弾性材で、通常金属対非金属の一次シールによってほ
ぼシールされた流路における流体を、さらに弾性材によ
るゲートとの密着性によって一層完全にシールし、バル
ブ室を経由した流体の上流側から下流側への漏れを防
ぐ。しかしこのゲートとの間に二次シールを形成する弾
性二次シール部材は、バルブの開閉に伴うゲート面との
摺擦によって金属または耐摩性非金属材料以上に損傷を
受け易い。そこで本発明ではゲート側面に直接または間
接に設けたカムに従動して流路方向に動くシールサポー
トリングを用いてシール保持体を移動可能とし、主とし
てゲートがバルブを閉じたときにシール保持体の有する
弾性二次シール部材を十分にゲートに圧接するようにし
ている。
【００１８】本発明では弾性二次シール部材とゲートと
の間の極端な圧接を緩和するために、シールサポートリ
ングと二次シール保持体との間にバネ部材を新たに設け
て、二次シールの接圧が弾性シール材を圧損するほど強
くならず、また圧接解除時にもシール性が適度に残存さ
れるように構成した。またゲートを開位置へ移すときの
圧接解除の遅れを解消するために、ゲートの側面に別体
のカムウェッジを相対動可能に装着し、このウェッジに
カムを設け、ゲートをバルブ閉位置から開位置へ動かす
とき、バルブステムがゲートの動きに先立ってカムウェ
ッジを若干移動させるように３つの部材間の係合構造を
改善した。従ってカムウェッジの先行動作に伴ってシー
ルサポートリングがゲートから離れる方向に動き、弾性
二次シール部材もゲートから離脱しようとする。しかし
本発明では前記バネ部材の存在によって二次シール部材
はゲートから完全に離脱されず、適度の接圧のもとにシ
ール性を残して後退され、この間にゲートは閉位置から
開位置へ弾性二次シール部材を磨損することなく移動さ
れる。
の間の極端な圧接を緩和するために、シールサポートリ
ングと二次シール保持体との間にバネ部材を新たに設け
て、二次シールの接圧が弾性シール材を圧損するほど強
くならず、また圧接解除時にもシール性が適度に残存さ
れるように構成した。またゲートを開位置へ移すときの
圧接解除の遅れを解消するために、ゲートの側面に別体
のカムウェッジを相対動可能に装着し、このウェッジに
カムを設け、ゲートをバルブ閉位置から開位置へ動かす
とき、バルブステムがゲートの動きに先立ってカムウェ
ッジを若干移動させるように３つの部材間の係合構造を
改善した。従ってカムウェッジの先行動作に伴ってシー
ルサポートリングがゲートから離れる方向に動き、弾性
二次シール部材もゲートから離脱しようとする。しかし
本発明では前記バネ部材の存在によって二次シール部材
はゲートから完全に離脱されず、適度の接圧のもとにシ
ール性を残して後退され、この間にゲートは閉位置から
開位置へ弾性二次シール部材を磨損することなく移動さ
れる。
【００１９】
【実施例の説明】本発明のゲートバルブはゲートと主と
して剛性材で接する一次シールのほかに、主として弾性
材で接する二次シールアセンブリを備えている。このゲ
ートバルブは既に述べた米国特許第４，３７７，２７３
号において開示されたゲートバルブと同様、ステム昇降
型のものである。なお、同一発明者の先願であるこの米
国特許第４，３７７，２７３号（以下、単に同一人の先
願とも言う。）は、以下の説明において随時比較参照す
るが、本発明はこの先行技術の不十分な点をさらに改良
したものである。
して剛性材で接する一次シールのほかに、主として弾性
材で接する二次シールアセンブリを備えている。このゲ
ートバルブは既に述べた米国特許第４，３７７，２７３
号において開示されたゲートバルブと同様、ステム昇降
型のものである。なお、同一発明者の先願であるこの米
国特許第４，３７７，２７３号（以下、単に同一人の先
願とも言う。）は、以下の説明において随時比較参照す
るが、本発明はこの先行技術の不十分な点をさらに改良
したものである。
【００２０】図１、図８Ａおよび図９Ａについて説明す
る。ゲートバルブ１０はバルブ本体１１を有し、このバ
ルブ本体１１の内部にバルブ室１２が形成されている。
ゲートバルブ１０の上部にはボンネット（図示せず）が
取り付けられ、このボンネットによってバルブ室１２の
上端が封鎖されるとともに、バルブ本体１１およびステ
ム１４との間がシールされる。
る。ゲートバルブ１０はバルブ本体１１を有し、このバ
ルブ本体１１の内部にバルブ室１２が形成されている。
ゲートバルブ１０の上部にはボンネット（図示せず）が
取り付けられ、このボンネットによってバルブ室１２の
上端が封鎖されるとともに、バルブ本体１１およびステ
ム１４との間がシールされる。
【００２１】ゲートバルブ１０はバルブ室１２内に配設
されたゲート１５を有する。一般に、このゲート１５は
断面長方形であり、そのバルブシート２８，１３１に接
する両面は互いに平行であり、上部はステム１４に連結
されている。従って、このステム１４の上下動によっ
て、ゲート１５が昇降される。この図例では、ステム１
４の下端部には螺子付きのスタッド１６が形成されてい
る。一方、ゲート１５上部を横に貫通した円筒孔１９内
に嵌挿されるシリンダ１８には、雌螺子を有する螺子孔
１７が形成されており、この孔１７に対してスタッド１
６が螺合される。スタッド１６はステム１４の円筒部２
１に連結されている。なお、この円筒部２１はゲート１
５上面の開口２０内に挿着される。また、ステム１４に
は、その円筒部２１の上側に円錐台部２２が形成され
る。この円錐台部２２はストッパとして作用し、ボンネ
ット（図示せず）の下面と接触することによって、ステ
ム１４の上昇が制限される。
されたゲート１５を有する。一般に、このゲート１５は
断面長方形であり、そのバルブシート２８，１３１に接
する両面は互いに平行であり、上部はステム１４に連結
されている。従って、このステム１４の上下動によっ
て、ゲート１５が昇降される。この図例では、ステム１
４の下端部には螺子付きのスタッド１６が形成されてい
る。一方、ゲート１５上部を横に貫通した円筒孔１９内
に嵌挿されるシリンダ１８には、雌螺子を有する螺子孔
１７が形成されており、この孔１７に対してスタッド１
６が螺合される。スタッド１６はステム１４の円筒部２
１に連結されている。なお、この円筒部２１はゲート１
５上面の開口２０内に挿着される。また、ステム１４に
は、その円筒部２１の上側に円錐台部２２が形成され
る。この円錐台部２２はストッパとして作用し、ボンネ
ット（図示せず）の下面と接触することによって、ステ
ム１４の上昇が制限される。
【００２２】ステム１４の鉛直方向の動きは種々の方法
によって行なわれる。この実施例においては、ステム１
４はヨークナット（図示せず）に螺合され、このヨーク
ナットの回動によって、ステム１４がその長手方向に動
かされ、その動作に伴ってゲート１５が上下する。な
お、ステム１４とゲート１５との連結方法は、このほか
にもいろいろあり、例えば図３等において改良例を後述
する。
によって行なわれる。この実施例においては、ステム１
４はヨークナット（図示せず）に螺合され、このヨーク
ナットの回動によって、ステム１４がその長手方向に動
かされ、その動作に伴ってゲート１５が上下する。な
お、ステム１４とゲート１５との連結方法は、このほか
にもいろいろあり、例えば図３等において改良例を後述
する。
【００２３】図示のように、バルブ本体１１にはバルブ
室１２側へ突出する突出部２３，２４が対向状に形成さ
れている。なお、この突出部２３，２４はバルブ本体１
１に形成された流路２５，２６の内側（バルブ室１２
側）端部を囲繞するように形成されている。一方、ゲー
ト１５にはフローポート１５ａが貫通状に形成されてい
る。このフローポート１５ａは、ゲート１５が上昇した
ときに流路２５，２６と整合し、バルブを開状態にしう
るように設定されるている。
室１２側へ突出する突出部２３，２４が対向状に形成さ
れている。なお、この突出部２３，２４はバルブ本体１
１に形成された流路２５，２６の内側（バルブ室１２
側）端部を囲繞するように形成されている。一方、ゲー
ト１５にはフローポート１５ａが貫通状に形成されてい
る。このフローポート１５ａは、ゲート１５が上昇した
ときに流路２５，２６と整合し、バルブを開状態にしう
るように設定されるている。
【００２４】突出部２３，２４には、流路２５，２６に
面して環状の段溝２７が同心状に形成される。図１と図
３の実施例においては、この段溝２７に一次シール用の
バルブシート２８が取り付けられる。なお、このバルブ
シート２８は一体型でバルブ本体１１に嵌着される大径
部２９を有し、ここから延出する管状部の端面をゲート
１５のバルブ面に接し、通常流通流体に対して少なくと
も一方が非金属の一次シールを形成する。一次シールの
端面は流路２５，２６内の流体のバルブ室１２内への漏
れを防ぎ、かつゲート１５の上下動を案内する。
面して環状の段溝２７が同心状に形成される。図１と図
３の実施例においては、この段溝２７に一次シール用の
バルブシート２８が取り付けられる。なお、このバルブ
シート２８は一体型でバルブ本体１１に嵌着される大径
部２９を有し、ここから延出する管状部の端面をゲート
１５のバルブ面に接し、通常流通流体に対して少なくと
も一方が非金属の一次シールを形成する。一次シールの
端面は流路２５，２６内の流体のバルブ室１２内への漏
れを防ぎ、かつゲート１５の上下動を案内する。
【００２５】図８Ａ、図９Ａおよび図９Ｂの実施例にお
いては、段溝２７に上記一体型より少し短いバルブシー
ト本体１２８が取り付けられている。バルブシート本体
１２８はその少し小径の管状部１２９に螺合してリング
状のシート面部材１３１を有する。このゲート側シート
面部材１３１の内側鍔面はバルブシート本体１２８の管
状部１２９の外端面１３２に係合され、この外端面１３
２との間に十分な密封接面を形成する。なお、管状部１
２９とシート面部材１３１との間に形成された環状空間
１３８内に弾性シール部材１３３を装着し、管状部１２
９とシート面部材１３１との間のシールをより確実にで
きる。環状空間１３８は管状部１２９の外周角部の円錐
台面１３９によって形成される。シート面部材１３１の
端面１３４はゲート１５と係合し、両者の間に少なくと
も一方が非金属である一次シールを形成する。
いては、段溝２７に上記一体型より少し短いバルブシー
ト本体１２８が取り付けられている。バルブシート本体
１２８はその少し小径の管状部１２９に螺合してリング
状のシート面部材１３１を有する。このゲート側シート
面部材１３１の内側鍔面はバルブシート本体１２８の管
状部１２９の外端面１３２に係合され、この外端面１３
２との間に十分な密封接面を形成する。なお、管状部１
２９とシート面部材１３１との間に形成された環状空間
１３８内に弾性シール部材１３３を装着し、管状部１２
９とシート面部材１３１との間のシールをより確実にで
きる。環状空間１３８は管状部１２９の外周角部の円錐
台面１３９によって形成される。シート面部材１３１の
端面１３４はゲート１５と係合し、両者の間に少なくと
も一方が非金属である一次シールを形成する。
【００２６】図８Ｂに示したシート面部材１３５は、図
８Ａのシート面部材１３１に代えて使用できるものであ
る。このシート面部材１３５の端面には環状溝１３６が
形成されている。そして、この溝１３６内にゴム、テフ
ロン等の弾性材で形成された弾性シールリング１３７が
装着され、シート面部材１３５とゲート１５との間に弾
性シールリング１３７を介して良好なシールが形成され
る。この方法を使用すると、ゲートに対する金属対金属
シールの場合に必要とされるほどの加工精度は不要であ
り、さらに低圧使用の場合においては、コストをかなり
低く抑えることができる。図８Ａ，図８Ｂはこのように
二次シールアセンブリを省いた簡略な構成を参考までに
示している。もちろん図８Ｂに示した弾性シールリング
１３７付の一次シールの構造を後述の図９Ａ、図９Ｂの
構成に採用することができる。
８Ａのシート面部材１３１に代えて使用できるものであ
る。このシート面部材１３５の端面には環状溝１３６が
形成されている。そして、この溝１３６内にゴム、テフ
ロン等の弾性材で形成された弾性シールリング１３７が
装着され、シート面部材１３５とゲート１５との間に弾
性シールリング１３７を介して良好なシールが形成され
る。この方法を使用すると、ゲートに対する金属対金属
シールの場合に必要とされるほどの加工精度は不要であ
り、さらに低圧使用の場合においては、コストをかなり
低く抑えることができる。図８Ａ，図８Ｂはこのように
二次シールアセンブリを省いた簡略な構成を参考までに
示している。もちろん図８Ｂに示した弾性シールリング
１３７付の一次シールの構造を後述の図９Ａ、図９Ｂの
構成に採用することができる。
【００２７】なお、図１、図３に示したような一つの部
材より成る一次のバルブシート２８に代えて、図８Ａ、
図９Ａ等に示したようにバルブ本体１１に嵌着されたバ
ルブシート本体１２８に螺合して、シート面部材１３１
を着脱可能に用いた場合には、ゲート１５とシール接触
するその端面１３４が万一摩耗しても、シート面部材１
３１のみをバルブシート本体１２８との螺合部から外し
て容易に交換することができるので、シート面部材１３
１全体を耐摩性の非金属材料または弾性材で造ることが
できる。
材より成る一次のバルブシート２８に代えて、図８Ａ、
図９Ａ等に示したようにバルブ本体１１に嵌着されたバ
ルブシート本体１２８に螺合して、シート面部材１３１
を着脱可能に用いた場合には、ゲート１５とシール接触
するその端面１３４が万一摩耗しても、シート面部材１
３１のみをバルブシート本体１２８との螺合部から外し
て容易に交換することができるので、シート面部材１３
１全体を耐摩性の非金属材料または弾性材で造ることが
できる。
【００２８】次に二次シールについて説明する。図１、
図９Ａに示すように、一次シールに増補される二次シー
ルにはその接圧をバルブの閉鎖時に強化するシールサポ
ートリング３１が、一次シールのバルブシート２８の管
状部３０の回り（図１）、もしくはバルブシート本体１
２８のシート面部材１３１の回り（図９Ａ）に配設され
る。シールサポートリング３１は、鍔付リング状に形成
され、ゲート１５側の端部には内向きの開放溝３７を有
するので、その形状は断面Ｌ字形である。さらに、シー
ルサポートリング３１は、その側部に１対の軸方向延出
部３２，３３を有し、これらの延出部３２，３３は、そ
れぞれ、ゲート１５の両側面に沿って延びている（図２
参照）。各延出部３２，３３は円筒状の短いピン３４を
有する。このピン３４は各延出部３２，３３のゲート１
５に沿う内側の平坦面に固定されている。他方、ゲート
１５はその両側面にカムエッジ３５を有する。各カムエ
ッジ３５はゲートの下端部に位置する垂直部分３５ａと
その上方に位置する傾斜部分３５ｂより成る。ピン３４
はカムエッジ３５との係合によって従動し、シールサポ
ートリング３１をゲート１５の方へ移動させる。ステム
１４の降下によって、ゲート１５が図示の閉鎖位置へと
降下するとき、ピン３４はカムエッジ３５にそってその
垂直部分３５ａと係合した位置から傾斜部分３５ｂと係
合する位置へと移動し、両方のシールサポートリング３
１がゲート側へ引き寄せられる。本願と同一発明者によ
る先願米国特許第４，３７７，２７３号においては、本
願の片面型カムエッジに対して、二次シールをゲートに
対して離接するためのフロントエッジおよびバックエッ
ジを有する両面型の溝が設けられていた。この変更は本
発明が二次シールの接圧を緩和しさらには解除すること
の可能な作動装置を新たに設けたことに関連している。
図９Ａに示すように、一次シールに増補される二次シー
ルにはその接圧をバルブの閉鎖時に強化するシールサポ
ートリング３１が、一次シールのバルブシート２８の管
状部３０の回り（図１）、もしくはバルブシート本体１
２８のシート面部材１３１の回り（図９Ａ）に配設され
る。シールサポートリング３１は、鍔付リング状に形成
され、ゲート１５側の端部には内向きの開放溝３７を有
するので、その形状は断面Ｌ字形である。さらに、シー
ルサポートリング３１は、その側部に１対の軸方向延出
部３２，３３を有し、これらの延出部３２，３３は、そ
れぞれ、ゲート１５の両側面に沿って延びている（図２
参照）。各延出部３２，３３は円筒状の短いピン３４を
有する。このピン３４は各延出部３２，３３のゲート１
５に沿う内側の平坦面に固定されている。他方、ゲート
１５はその両側面にカムエッジ３５を有する。各カムエ
ッジ３５はゲートの下端部に位置する垂直部分３５ａと
その上方に位置する傾斜部分３５ｂより成る。ピン３４
はカムエッジ３５との係合によって従動し、シールサポ
ートリング３１をゲート１５の方へ移動させる。ステム
１４の降下によって、ゲート１５が図示の閉鎖位置へと
降下するとき、ピン３４はカムエッジ３５にそってその
垂直部分３５ａと係合した位置から傾斜部分３５ｂと係
合する位置へと移動し、両方のシールサポートリング３
１がゲート側へ引き寄せられる。本願と同一発明者によ
る先願米国特許第４，３７７，２７３号においては、本
願の片面型カムエッジに対して、二次シールをゲートに
対して離接するためのフロントエッジおよびバックエッ
ジを有する両面型の溝が設けられていた。この変更は本
発明が二次シールの接圧を緩和しさらには解除すること
の可能な作動装置を新たに設けたことに関連している。
【００２９】さらに、図１、図９Ａを参照するとシール
サポートリング３１の開放溝３７内に二次シールアセン
ブリが取り付けられている。この二次シールアセンブリ
はシールサポートリング３１と一次のバルブシート２８
またはシート面部材１３１との間に摺動可能に支持され
た金属製のシール保持体３６を有する。この二次シール
アセンブリの構成は、弾性リングを内・外周から硬質リ
ングではさんだ同一人の先願における単純なシール素子
と異なり、二次シールの接圧をゲートの開閉移動時に緩
和可能にするものである。
サポートリング３１の開放溝３７内に二次シールアセン
ブリが取り付けられている。この二次シールアセンブリ
はシールサポートリング３１と一次のバルブシート２８
またはシート面部材１３１との間に摺動可能に支持され
た金属製のシール保持体３６を有する。この二次シール
アセンブリの構成は、弾性リングを内・外周から硬質リ
ングではさんだ同一人の先願における単純なシール素子
と異なり、二次シールの接圧をゲートの開閉移動時に緩
和可能にするものである。
【００３０】シール保持体３６は内溝を有する段付環状
リングで断面Ｌ字形である。さらに、このシール保持体
３６は、ゲート側の端面の環状溝にプレス嵌め等によっ
て取り付けられた環状の弾性二次シール部材３６ａを有
している。またシール保持体３６の内溝には図３と図９
Ｂに示すように、スライド可能に配設された断面長方形
のスペースリング３８と圧縮可能な弾性シールリング３
９を備えている。この弾性シールリング３９は圧縮変形
可能なので、スペースリング３８を介して圧縮される
と、シールリング３９は周りの壁面に密接して十分な内
部シールを形成する。弾性シールリング３９としては、
例えば、圧縮性の弾性材で形成された断面円形の０リン
グが使用できる。図１０に示す実施例においては、弾性
シールリング３９は断面が長方形に近い圧縮性の弾性リ
ングであり、隅角部にはみ出し防止部材５０を包含して
いる。
リングで断面Ｌ字形である。さらに、このシール保持体
３６は、ゲート側の端面の環状溝にプレス嵌め等によっ
て取り付けられた環状の弾性二次シール部材３６ａを有
している。またシール保持体３６の内溝には図３と図９
Ｂに示すように、スライド可能に配設された断面長方形
のスペースリング３８と圧縮可能な弾性シールリング３
９を備えている。この弾性シールリング３９は圧縮変形
可能なので、スペースリング３８を介して圧縮される
と、シールリング３９は周りの壁面に密接して十分な内
部シールを形成する。弾性シールリング３９としては、
例えば、圧縮性の弾性材で形成された断面円形の０リン
グが使用できる。図１０に示す実施例においては、弾性
シールリング３９は断面が長方形に近い圧縮性の弾性リ
ングであり、隅角部にはみ出し防止部材５０を包含して
いる。
【００３１】さらに好ましい実施例においては、シール
保持体３６用の圧力緩和（ｒｅｌｉｅｆ）装置が設けら
れている。図１、図９Ａの実施例においては、この圧力
緩和装置はシールサポートリング３１とスペースリング
３８との間に配設されたバネ部材４０を含む。このバネ
部材４０には流体圧を考慮して選定されたバネ定数のも
のが使用されるので、シール保持体３６がゲート１５に
圧接されて二次シールが形成されると、絶えず適度の接
圧がゲートとの間に維持される。しかし上流側（図１，
図９Ａにおける流路２６側）の流体圧によってシール保
持体３６（さらに特定すれば弾性シールリング３９）に
所定の以上の圧力が加わった場合、バネ部材４０は圧縮
される。このバネ部材４０が大きく圧縮されると、シー
ル保持体３６はゲート１５から離れ、弾性シール部材３
６ａの破壊を防止する。
保持体３６用の圧力緩和（ｒｅｌｉｅｆ）装置が設けら
れている。図１、図９Ａの実施例においては、この圧力
緩和装置はシールサポートリング３１とスペースリング
３８との間に配設されたバネ部材４０を含む。このバネ
部材４０には流体圧を考慮して選定されたバネ定数のも
のが使用されるので、シール保持体３６がゲート１５に
圧接されて二次シールが形成されると、絶えず適度の接
圧がゲートとの間に維持される。しかし上流側（図１，
図９Ａにおける流路２６側）の流体圧によってシール保
持体３６（さらに特定すれば弾性シールリング３９）に
所定の以上の圧力が加わった場合、バネ部材４０は圧縮
される。このバネ部材４０が大きく圧縮されると、シー
ル保持体３６はゲート１５から離れ、弾性シール部材３
６ａの破壊を防止する。
【００３２】バネ部材４０のバネ定数は、シール保持体
３６，弾性シールリング３９および二次シール部材３６
ａの構成材料、およびそれらの限界圧力に対する耐圧性
に基づいて定められる。このバネ定数の選択は、当業者
がこの発明の開示に基づいて定めうる設計上の問題であ
る。
３６，弾性シールリング３９および二次シール部材３６
ａの構成材料、およびそれらの限界圧力に対する耐圧性
に基づいて定められる。このバネ定数の選択は、当業者
がこの発明の開示に基づいて定めうる設計上の問題であ
る。
【００３３】バネ部材４０を複数のバネで形成し、二次
シールの作動条件に合せて任意にそのバネ定数を変更で
きるようにしてもよい。図示の実施例においては、バネ
部材４０は所定のレベルの圧力に呼応しうるバネ定数を
有するさらバネである。なお、これは圧縮性の高いリン
グシールであってもよい。
シールの作動条件に合せて任意にそのバネ定数を変更で
きるようにしてもよい。図示の実施例においては、バネ
部材４０は所定のレベルの圧力に呼応しうるバネ定数を
有するさらバネである。なお、これは圧縮性の高いリン
グシールであってもよい。
【００３４】したがって、図１，図９Ａに示す実施例に
おいては、このバネ部材４０の存在によって上流側の流
体圧力に対する緩衝機能と、その圧力が異常に高いとき
シール保持体３６をゲートから速やかに引き離すための
解除機能とを備えている。
おいては、このバネ部材４０の存在によって上流側の流
体圧力に対する緩衝機能と、その圧力が異常に高いとき
シール保持体３６をゲートから速やかに引き離すための
解除機能とを備えている。
【００３５】さらに、この発明のゲートバルブにはゲー
ト１５の両側面に直接、刻設された既述のカムエッジ３
５に代えて、別体のカムウェッジを用いる形式の協働カ
ム装置を用いることができる。この協働カム装置は図４
に示すようにゲートの両側面に近い上下方向の係合溝１
２６に沿って摺動可能に嵌入されたカムウェッジ６０を
有する。このカムウェッジはバルブが開くときには、ゲ
ートが上へ動く前に少し上動するように設定されている
ので、シールサポートリング３１のピン３４に対するカ
ムエッジの規制が緩み、二次シールが緩解されてからゲ
ートが図示上方へ動くことにる。図３と図９Ｂにこのカ
ムウェッジ６０を備えたゲートバルブを示してある。こ
れらの図の説明において使用する「垂直」および「水
平」の語は、図３もしくは図９Ｂに図示のバルブに対す
るものである。図においては、バルブはその上部から上
方へ延びるステム１４と共に直立した状態で示してあ
る。図５、図６に示すように、カムウェッジ６０は長方
形に形成され、その下部には切り込み６２が形成されて
いる。この切り込み６２によって片面型のカムエッジ３
５が左右対称に形成される。なおこのカムエッジ３５は
図１、図９Ａのようにゲート１５の両側面に直接、設け
たカムエッジ３５と形状および機能ともほぼ同じであ
る。そして、このカムエッジ３５は下部の垂直部分３５
ａと上部の傾斜部分３５ｂとから成る。図１、図９Ａの
項で説明したように、カムエッジ３５はピン３４とカム
係合されているので、ステム１４の降下によって、ゲー
ト１５が閉鎖位置へと降下すると、ピン３４はカムエッ
ジ３５にそってその垂直部分３５ａから傾斜部分３５ｂ
へと移動する。その結果、ピン３４と一体の各シールサ
ポートリング３１がゲート１５側へ移動され、二次シー
ルの接圧が強化される。
ト１５の両側面に直接、刻設された既述のカムエッジ３
５に代えて、別体のカムウェッジを用いる形式の協働カ
ム装置を用いることができる。この協働カム装置は図４
に示すようにゲートの両側面に近い上下方向の係合溝１
２６に沿って摺動可能に嵌入されたカムウェッジ６０を
有する。このカムウェッジはバルブが開くときには、ゲ
ートが上へ動く前に少し上動するように設定されている
ので、シールサポートリング３１のピン３４に対するカ
ムエッジの規制が緩み、二次シールが緩解されてからゲ
ートが図示上方へ動くことにる。図３と図９Ｂにこのカ
ムウェッジ６０を備えたゲートバルブを示してある。こ
れらの図の説明において使用する「垂直」および「水
平」の語は、図３もしくは図９Ｂに図示のバルブに対す
るものである。図においては、バルブはその上部から上
方へ延びるステム１４と共に直立した状態で示してあ
る。図５、図６に示すように、カムウェッジ６０は長方
形に形成され、その下部には切り込み６２が形成されて
いる。この切り込み６２によって片面型のカムエッジ３
５が左右対称に形成される。なおこのカムエッジ３５は
図１、図９Ａのようにゲート１５の両側面に直接、設け
たカムエッジ３５と形状および機能ともほぼ同じであ
る。そして、このカムエッジ３５は下部の垂直部分３５
ａと上部の傾斜部分３５ｂとから成る。図１、図９Ａの
項で説明したように、カムエッジ３５はピン３４とカム
係合されているので、ステム１４の降下によって、ゲー
ト１５が閉鎖位置へと降下すると、ピン３４はカムエッ
ジ３５にそってその垂直部分３５ａから傾斜部分３５ｂ
へと移動する。その結果、ピン３４と一体の各シールサ
ポートリング３１がゲート１５側へ移動され、二次シー
ルの接圧が強化される。
【００３６】カムウェッジ６０はその両端にタブ６４を
有する。このタブ６４はそれぞれ外側へ延び、ゲート１
５に形成された係合溝１２６に摺動可能に係合される。
これによって、カムウェッジ６０はゲート１５に支持さ
れ、かつ縦方向に相対動可能となる（図３，図９Ｂ，図
４参照）。カムウェッジ６０の上部には、断面長方形の
水平のスロット６８が形成される。以下に詳述するよう
に、このスロット６８はステム１４の下端の直交部材１
１６を嵌めるように形成されている。
有する。このタブ６４はそれぞれ外側へ延び、ゲート１
５に形成された係合溝１２６に摺動可能に係合される。
これによって、カムウェッジ６０はゲート１５に支持さ
れ、かつ縦方向に相対動可能となる（図３，図９Ｂ，図
４参照）。カムウェッジ６０の上部には、断面長方形の
水平のスロット６８が形成される。以下に詳述するよう
に、このスロット６８はステム１４の下端の直交部材１
１６を嵌めるように形成されている。
【００３７】図３、図９Ｂに示すように、ステム１４の
下部には水平断面長方形の延出部１２１が形成され、さ
らにこの延出部１２１の下端には直方体の直交部材１１
６が固定されているので、両者によって逆Ｔ字形ブロッ
クが形成される。また、この実施例においては、図示の
ように直交部材１１６の左右水平方向の幅は、延出部１
２１の水平方向の幅より広く、かつゲート１５の水平方
向の幅より狭く設定されている。紙面直角方向について
は、直交部材１１６の水平方向の長さは延出部１２１の
水平方向の長さより長く、かつゲート１５の水平方向の
長さとほぼ等しく設定されている。直交部材１１６の長
さ方向の各端部はカムウェッジ６０のスロット６８（図
６）内に摺動可能に係合しうるように形成されている
が、これらの端部とスロット６８との間の垂直方向の遊
びは最小に抑えられている。
下部には水平断面長方形の延出部１２１が形成され、さ
らにこの延出部１２１の下端には直方体の直交部材１１
６が固定されているので、両者によって逆Ｔ字形ブロッ
クが形成される。また、この実施例においては、図示の
ように直交部材１１６の左右水平方向の幅は、延出部１
２１の水平方向の幅より広く、かつゲート１５の水平方
向の幅より狭く設定されている。紙面直角方向について
は、直交部材１１６の水平方向の長さは延出部１２１の
水平方向の長さより長く、かつゲート１５の水平方向の
長さとほぼ等しく設定されている。直交部材１１６の長
さ方向の各端部はカムウェッジ６０のスロット６８（図
６）内に摺動可能に係合しうるように形成されている
が、これらの端部とスロット６８との間の垂直方向の遊
びは最小に抑えられている。
【００３８】ゲート１５には縦（上下）方向のスロット
１２０と横（水平）方向のスロット１１７（図３，図９
Ｂ参照）とが形成されている。そして、これらのスロッ
ト１２０，１１７内には、それぞれステム１４の延出部
１２１および直交部材１１６が係合されている。この場
合において、スロット１２０は、延出部１２１を摺動可
能に保持し、かつステム１４に対するゲート１５の横
（図示左右）方向の遊びが最小となるように形成され
る。しかし、ゲート１５に設けたスロット１１７の縦
（上下）方向の寸法はステム下端の直交部材１１６の縦
（上下）方向の寸法よりも大きく設定されているので、
ゲート１５の縦方向の動作を伴わずに、ステム１４はそ
の差に該当する所定寸法（図示１２５）だけ縦方向に動
作可能で、このときステム１４にゲート両側のカムウェ
ッジ６０が従動する。
１２０と横（水平）方向のスロット１１７（図３，図９
Ｂ参照）とが形成されている。そして、これらのスロッ
ト１２０，１１７内には、それぞれステム１４の延出部
１２１および直交部材１１６が係合されている。この場
合において、スロット１２０は、延出部１２１を摺動可
能に保持し、かつステム１４に対するゲート１５の横
（図示左右）方向の遊びが最小となるように形成され
る。しかし、ゲート１５に設けたスロット１１７の縦
（上下）方向の寸法はステム下端の直交部材１１６の縦
（上下）方向の寸法よりも大きく設定されているので、
ゲート１５の縦方向の動作を伴わずに、ステム１４はそ
の差に該当する所定寸法（図示１２５）だけ縦方向に動
作可能で、このときステム１４にゲート両側のカムウェ
ッジ６０が従動する。
【００４０】なお、この実施例においては、ステム１４
をゲート１５とカムウェッジ６０に組み合せるために、
ステム１４の延出部１２１の水平方向（紙面直角）の長
さをゲート１５の同じ水平方向のスロット１２０より短
く設定し、両者の間に空所を形成しておく必要がある。
その理由は、ステム１４をゲート１５の片側に寄せてお
いてゲートの他側にウェッジ６０を装着するためであ
る。この空所は図４に空白部分として示されている。ス
テムの延出部１２１の水平方向（図示左右）の幅につい
てはこのような寸法差は必要でない。またステムとゲー
トとカムウェッジは上記とは別の形態で互いに組み合せ
ることも可能である。
をゲート１５とカムウェッジ６０に組み合せるために、
ステム１４の延出部１２１の水平方向（紙面直角）の長
さをゲート１５の同じ水平方向のスロット１２０より短
く設定し、両者の間に空所を形成しておく必要がある。
その理由は、ステム１４をゲート１５の片側に寄せてお
いてゲートの他側にウェッジ６０を装着するためであ
る。この空所は図４に空白部分として示されている。ス
テムの延出部１２１の水平方向（図示左右）の幅につい
てはこのような寸法差は必要でない。またステムとゲー
トとカムウェッジは上記とは別の形態で互いに組み合せ
ることも可能である。
【００４１】このように構成されたカムウェッジ６０を
使用すると、ゲートバルブ１０が閉鎖位置（図３，図９
Ｂ）にあるときは、すでにカムウェッジ６０の降下によ
って、そのカムエッジがピン３４を案内することによっ
てシールサポートリング３１がゲート１５に引き寄せら
れ、二次シールが作用している。ゲートバルブ１０を開
く場合、一定の距離（図示１２５）だけステム１４を上
昇させる間、すでに述べたようにゲート１５は上昇せず
にカムウェッジ６０のみが引き上げられる。このカムウ
ェッジ６０の先行動作によって、ゲート１５が上昇を開
始する前に、カムウェッジ６０のエッジ３５がその上方
傾斜部３５ｂ（図６）に沿ってピン３４を少し解放する
ため二次シールの接圧解除が行なわれ、ゲート面と摺れ
ることによる弾性二次シール部材３６ａの摩耗が有効に
防止される。
使用すると、ゲートバルブ１０が閉鎖位置（図３，図９
Ｂ）にあるときは、すでにカムウェッジ６０の降下によ
って、そのカムエッジがピン３４を案内することによっ
てシールサポートリング３１がゲート１５に引き寄せら
れ、二次シールが作用している。ゲートバルブ１０を開
く場合、一定の距離（図示１２５）だけステム１４を上
昇させる間、すでに述べたようにゲート１５は上昇せず
にカムウェッジ６０のみが引き上げられる。このカムウ
ェッジ６０の先行動作によって、ゲート１５が上昇を開
始する前に、カムウェッジ６０のエッジ３５がその上方
傾斜部３５ｂ（図６）に沿ってピン３４を少し解放する
ため二次シールの接圧解除が行なわれ、ゲート面と摺れ
ることによる弾性二次シール部材３６ａの摩耗が有効に
防止される。
【００４２】なお、ステム１４によって、ゲート１５を
降下させてバルブを閉鎖するときには、ゲート１５に対
する一次シール部材２８，１３１の摩擦抵抗によって、
ゲート１５は図３、図９Ｂに示す高い位置で止まろうと
する。また、ゲート１５の下方にストッパ（図示しな
い）を設け、このストッパによってゲート１５の下降が
制限されるようにしておけば、ステム１４の上昇に際し
て、前述のカムウェッジ６０の先行動作を確実に実施す
ることができ、二次シール部材３６ａの摩耗を防止でき
る。
降下させてバルブを閉鎖するときには、ゲート１５に対
する一次シール部材２８，１３１の摩擦抵抗によって、
ゲート１５は図３、図９Ｂに示す高い位置で止まろうと
する。また、ゲート１５の下方にストッパ（図示しな
い）を設け、このストッパによってゲート１５の下降が
制限されるようにしておけば、ステム１４の上昇に際し
て、前述のカムウェッジ６０の先行動作を確実に実施す
ることができ、二次シール部材３６ａの摩耗を防止でき
る。
【００４３】図６においては、図１，３，９Ａおよび図
９Ｂに示されたカムエッジ３５とは特に上部の形を変え
たカムエッジを破線で示してある。すなわちこのカムエ
ッジ３５には従来の傾斜部３５ｂの途中で方向を上向き
にした上部垂直部分３５ｃ（破線部分）が示されてい
る。この上部垂直部分３５ｃはゲート１５のバルブ面に
平行に形成されているので、ピン３４が上部垂直部分３
５ｃと係合することによって、シールサポートリング３
１のゲート１５側への動きが改変前のカムエッジより少
なくなり、従って二次シールがある程度以上強く締まる
ことはない。
９Ｂに示されたカムエッジ３５とは特に上部の形を変え
たカムエッジを破線で示してある。すなわちこのカムエ
ッジ３５には従来の傾斜部３５ｂの途中で方向を上向き
にした上部垂直部分３５ｃ（破線部分）が示されてい
る。この上部垂直部分３５ｃはゲート１５のバルブ面に
平行に形成されているので、ピン３４が上部垂直部分３
５ｃと係合することによって、シールサポートリング３
１のゲート１５側への動きが改変前のカムエッジより少
なくなり、従って二次シールがある程度以上強く締まる
ことはない。
【００４４】図７は図４〜図６のカムウェッジ６０の幅
を変えたカムウェッジを示す。なお、このカムウェッジ
６０は、ゲート両側の対向する二次シールを均等に作用
させるために、ゲート１５をそれらの中央に定位させる
ものである。図７の場合のカムウエッジ６０の水平断面
形状は、基本的には図４のカムウェッジ６０の水平断面
形状と同一であるが次の点であ異なる。すなわち、カム
ウェッジ６０をゲート１５に装着した場合、タブ６４と
係合溝１２６との間、従ってカムウェッジ６０とゲート
１５との間に隙間が形成され、カムウェッジ６０がゲー
ト１５に対して矢印６６の方向に少し動きうる点であ
る。
を変えたカムウェッジを示す。なお、このカムウェッジ
６０は、ゲート両側の対向する二次シールを均等に作用
させるために、ゲート１５をそれらの中央に定位させる
ものである。図７の場合のカムウエッジ６０の水平断面
形状は、基本的には図４のカムウェッジ６０の水平断面
形状と同一であるが次の点であ異なる。すなわち、カム
ウェッジ６０をゲート１５に装着した場合、タブ６４と
係合溝１２６との間、従ってカムウェッジ６０とゲート
１５との間に隙間が形成され、カムウェッジ６０がゲー
ト１５に対して矢印６６の方向に少し動きうる点であ
る。
【００４５】したがって、横方向に動くための隙間を有
するカムウェッジ６０がゲート１５に取り付けられてい
ると（図７参照）、このカムウェッジ６０の遊動によっ
て、ゲート１５と対向する二次シールとの間の芯ずれが
自ずと補整され、ゲート１５の両面に均等な二次シール
が形成される。
するカムウェッジ６０がゲート１５に取り付けられてい
ると（図７参照）、このカムウェッジ６０の遊動によっ
て、ゲート１５と対向する二次シールとの間の芯ずれが
自ずと補整され、ゲート１５の両面に均等な二次シール
が形成される。
【００４６】このように図３、図９Ｂに示した実施例で
は、カムウェッジ６０に関連したシール作動機構によっ
て、ゲートを閉位置から開位置へ動かすのに先立って二
次シールの接圧を緩和することができ、またゲートと両
側のシールとの間の芯ずれを自ずと補整しうるので、シ
ールサポートリング３１と二次シール保持体３６との間
に緩衝用バネ部材を強いて設けなくてもよい。
は、カムウェッジ６０に関連したシール作動機構によっ
て、ゲートを閉位置から開位置へ動かすのに先立って二
次シールの接圧を緩和することができ、またゲートと両
側のシールとの間の芯ずれを自ずと補整しうるので、シ
ールサポートリング３１と二次シール保持体３６との間
に緩衝用バネ部材を強いて設けなくてもよい。
【００４７】図１１の実施例においては、図３、図９Ｂ
と異なり、ステム下端の直交部材１１６は隙間なくゲー
ト１５におけるスロット１１７´内に係合されるととも
に、図１、図９Ａの場合と同様なバネ部材４０が使用さ
れている。隙間がないので、スロット１１７´の上下幅
と直交部材１１６の厚さはほぼ同一である。なお、この
実施例においても、図９Ａおよび図９Ｂの場合と同様に
複合型の一次シート１２８，１３１が使用できる。
と異なり、ステム下端の直交部材１１６は隙間なくゲー
ト１５におけるスロット１１７´内に係合されるととも
に、図１、図９Ａの場合と同様なバネ部材４０が使用さ
れている。隙間がないので、スロット１１７´の上下幅
と直交部材１１６の厚さはほぼ同一である。なお、この
実施例においても、図９Ａおよび図９Ｂの場合と同様に
複合型の一次シート１２８，１３１が使用できる。
【００４８】図１１に示す実施例では、バネ部材４０が
弾性限界を越えて圧縮されないように、シールサポート
リング３１のゲート１５側へ移動が制限される。このシ
ールサポートリング３１の移動の制限は、シールサポー
トリング３１の軸方向長さが図９Ａ，図９Ｂのものより
長く、従ってその内端面１５３がゲート１５に接触する
ことによって行なわれる。また、シールサポートリング
３１がゲート１５の面を摩損しないように、シールサポ
ートリング３１の内端面１５３がゲート１５と接触した
後、ゲート１５がそれ以上降下しないようにステム１４
の降下が調整されている。すなわちゲート１５の降下は
ステム１４の降下を適切に停止することによって制限さ
れる。そしてこのステム１４の降下停止は、ステム１４
の外側部にストップナット１５４を取り付け、これをボ
ンネット１５６に対してハンドル１５７の位置を規制す
るステムナット１５５の上にハンドルを正しく固定する
ように螺着することによって果たされる。ストップナッ
ト１５４のステムナット１５５に対する螺着停止位置の
調節は、カムウェッジ６０のカムエッジ３５によってピ
ン３４を介してシールサポートリング３１がゲート１５
側へ引き寄せられ、その内端面１５３とゲート１５の面
とが接触するのに一致して行なう必要がある。ステム１
４の降下が制限されることによって、カムウェッジ６
０、シールサポートリング３１、ゲート１５およびステ
ム１４に過負荷が加えられることも防止される。
弾性限界を越えて圧縮されないように、シールサポート
リング３１のゲート１５側へ移動が制限される。このシ
ールサポートリング３１の移動の制限は、シールサポー
トリング３１の軸方向長さが図９Ａ，図９Ｂのものより
長く、従ってその内端面１５３がゲート１５に接触する
ことによって行なわれる。また、シールサポートリング
３１がゲート１５の面を摩損しないように、シールサポ
ートリング３１の内端面１５３がゲート１５と接触した
後、ゲート１５がそれ以上降下しないようにステム１４
の降下が調整されている。すなわちゲート１５の降下は
ステム１４の降下を適切に停止することによって制限さ
れる。そしてこのステム１４の降下停止は、ステム１４
の外側部にストップナット１５４を取り付け、これをボ
ンネット１５６に対してハンドル１５７の位置を規制す
るステムナット１５５の上にハンドルを正しく固定する
ように螺着することによって果たされる。ストップナッ
ト１５４のステムナット１５５に対する螺着停止位置の
調節は、カムウェッジ６０のカムエッジ３５によってピ
ン３４を介してシールサポートリング３１がゲート１５
側へ引き寄せられ、その内端面１５３とゲート１５の面
とが接触するのに一致して行なう必要がある。ステム１
４の降下が制限されることによって、カムウェッジ６
０、シールサポートリング３１、ゲート１５およびステ
ム１４に過負荷が加えられることも防止される。
【００４９】次にシールサポートリングのない簡略なシ
ールアセンブリを用いた実施例を図９Ｃ，９Ｄ，９Ｅに
ついて説明する。
ールアセンブリを用いた実施例を図９Ｃ，９Ｄ，９Ｅに
ついて説明する。
【００５０】図９Ｃにおいて、バルブシート１４８の管
状部１４９には、リング状の二次シール保持体１４０が
軸方向に摺動可能に係合されている。二次シール保持体
１４０の端面１４２には、プレス嵌め等によって環状の
弾性二次シール部材１４０ａが取り付けられている。二
次シール保持体１４０は、内側の溝１５０に０−リング
１４０ｂを有する。なお、この０−リング１４０ｂは管
状部１４９の外周面に対してシールを形成する。図９Ｃ
の実施例においては、バルブシート１４８のショルダ１
４４と二次シール保持体１４０との間にはバネ部材１４
１が配設される。また、図９Ｄの実施例では、バルブシ
ート１４８の外周にリング状の凸部１５２が形成され
て、二次シール保持体１４０との間にバネ部材１４１収
納用のポケット１４５が形成される。このバネ部材１４
１によって、弾性二次シール部材１４０ａ端面１４２が
ゲート１５に接触される。また、上流側からの加圧流体
によって、二次シール面に強い圧力が加えられると、バ
ネ部材１４１が圧縮され、二次シール保持体１４０がゲ
ート１５から離れるため、その弾性二次シール部材１４
０ａが破損することはない。しかし所定内の流体圧では
バネ部材１４１が有効に作用して二次シールを維持す
る。
状部１４９には、リング状の二次シール保持体１４０が
軸方向に摺動可能に係合されている。二次シール保持体
１４０の端面１４２には、プレス嵌め等によって環状の
弾性二次シール部材１４０ａが取り付けられている。二
次シール保持体１４０は、内側の溝１５０に０−リング
１４０ｂを有する。なお、この０−リング１４０ｂは管
状部１４９の外周面に対してシールを形成する。図９Ｃ
の実施例においては、バルブシート１４８のショルダ１
４４と二次シール保持体１４０との間にはバネ部材１４
１が配設される。また、図９Ｄの実施例では、バルブシ
ート１４８の外周にリング状の凸部１５２が形成され
て、二次シール保持体１４０との間にバネ部材１４１収
納用のポケット１４５が形成される。このバネ部材１４
１によって、弾性二次シール部材１４０ａ端面１４２が
ゲート１５に接触される。また、上流側からの加圧流体
によって、二次シール面に強い圧力が加えられると、バ
ネ部材１４１が圧縮され、二次シール保持体１４０がゲ
ート１５から離れるため、その弾性二次シール部材１４
０ａが破損することはない。しかし所定内の流体圧では
バネ部材１４１が有効に作用して二次シールを維持す
る。
【００５１】図９Ｃ，９Ｄの実施例において、二次シー
ル保持体１４０には、ゲート１５の両側面に沿って延び
るゲートガイド１４３（図９Ｅ参照）が形成されてい
る。これらは二次シール保持体１４０の回転防止とゲー
ト１５の横振れを防止する。
ル保持体１４０には、ゲート１５の両側面に沿って延び
るゲートガイド１４３（図９Ｅ参照）が形成されてい
る。これらは二次シール保持体１４０の回転防止とゲー
ト１５の横振れを防止する。
【００５２】バネ部材１４１には通常さらバネが用いら
れるが、弾性０−リング等であってもよい。
れるが、弾性０−リング等であってもよい。
【００５３】以上、数種の実施例に基づいてこの発明を
説明してきたが、発明の範囲を逸脱しない限り、細部の
構成を互に組み変えて実施することもできよう。例え
ば、ゲートと別体のカムウェッジ６０を図１，９Ａのよ
うなバネ部材４０のある実施例に適用することによっ
て、バルブを開くようにゲートを動かすときに、ゲート
１５と二次シール部材との接圧を一層有効に緩和し解除
することもできる。さらに、図３，図９Ｂの実施例にバ
ネ部材を適用して、流体の圧力が所定以上の値に達した
場合、二次シール装置３６が有効に後退されるようにし
てもよい。また、図９Ｃの実施例において、２部材複合
型のバルブシート機構を使用することもできる。なお、
本発明においては全実施例を通じてバルブシートとゲー
トとの間のいわゆる一次シールを金属対金属シールに限
定することなく、むしろバルブシートとゲートとの少な
くとも一方（もしくは双方）が非金属材料を有している
ことを基本的要素とみなしているものである。ここに言
う非金属材料は必ずしも弾性材料に限定されず、耐摩
性、低摩擦性のものが望ましい。
説明してきたが、発明の範囲を逸脱しない限り、細部の
構成を互に組み変えて実施することもできよう。例え
ば、ゲートと別体のカムウェッジ６０を図１，９Ａのよ
うなバネ部材４０のある実施例に適用することによっ
て、バルブを開くようにゲートを動かすときに、ゲート
１５と二次シール部材との接圧を一層有効に緩和し解除
することもできる。さらに、図３，図９Ｂの実施例にバ
ネ部材を適用して、流体の圧力が所定以上の値に達した
場合、二次シール装置３６が有効に後退されるようにし
てもよい。また、図９Ｃの実施例において、２部材複合
型のバルブシート機構を使用することもできる。なお、
本発明においては全実施例を通じてバルブシートとゲー
トとの間のいわゆる一次シールを金属対金属シールに限
定することなく、むしろバルブシートとゲートとの少な
くとも一方（もしくは双方）が非金属材料を有している
ことを基本的要素とみなしているものである。ここに言
う非金属材料は必ずしも弾性材料に限定されず、耐摩
性、低摩擦性のものが望ましい。
【００５４】
【発明の効果】この発明は、バルブ本体内をバルブ開閉
のために移動するゲートに対して、その両側より流体の
流路内端周囲に配設された環状の一次シール部材と弾性
二次シール部材とを同心状に接触させてバルブ内の液封
を保つ形式のゲートバルブで、主として二次シールの接
圧を緩和し、さらには解除することの可能な作動装置を
ゲートに対して設けたことを特徴とする。この作動装置
の第１の素子として、弾性二次シール部材の環状保持体
の背後にバネ部材を設けて、常に二次シール部材をゲー
トの方へ付勢するようにしたので、前記保持体にこのバ
ネ部材を介して接しかつゲートがバルブ開閉の各位置へ
動くときゲートの側面に形成されたカムによってゲート
に接離する方向に相対移動されるシールサポートリング
の位置にかかわらずまた二次シール保持体の端面に加わ
る流体圧力の若干の変動にかかわらず、弾性二次シール
のゲートに対する接圧が適度の範囲におさまり、流体圧
や機械的の力によって弾性二次シール部材が損傷される
のを防止する。次にこの形式のバルブではゲートがバル
ブ閉鎖位置へ動くとき、前記シールサポートリングがカ
ムによってゲート側へ引き寄せられて弾性二次シール部
材がゲートに強く圧接されてシール効果が強化される。
しかし従来はこの強圧状態でゲートがバルブを開く方へ
起動されたので、弾性二次シールは特にこの時期に摩耗
を受けることが多かった。この発明では二次シールに対
する前記作動装置の第２の構成として、従来、ゲートの
側面に直接設けられたカムを、ゲートの両側部の係合溝
に摺動可能に取付けられたカムウェッジに形成するとと
もに、これらのカムウェッジをバルブステムの端部に形
成された直交部材にステムの軸方向に遊隙なく結合し、
ゲートはこの直交部材と軸方向に隙間を有するスロット
を介して連結したので、この構成の作動装置を介してゲ
ートがステムに引かれて閉位置から開位置へ向かって動
かされると、ゲートに先立ってカムウェッジが動き、そ
のカムに案内されてシールサポートリングがゲートから
離れる方向に緩解され、これに伴ってゲートに対する弾
性二次シールの接圧が緩和され、さらにカムの形状によ
ってはゲートの動きにつれて二次シールの接圧解除も可
能である。この新規な作動装置の付設によってこの発明
のゲートバルブでは二次シールの摩損が十分に防止され
る。
のために移動するゲートに対して、その両側より流体の
流路内端周囲に配設された環状の一次シール部材と弾性
二次シール部材とを同心状に接触させてバルブ内の液封
を保つ形式のゲートバルブで、主として二次シールの接
圧を緩和し、さらには解除することの可能な作動装置を
ゲートに対して設けたことを特徴とする。この作動装置
の第１の素子として、弾性二次シール部材の環状保持体
の背後にバネ部材を設けて、常に二次シール部材をゲー
トの方へ付勢するようにしたので、前記保持体にこのバ
ネ部材を介して接しかつゲートがバルブ開閉の各位置へ
動くときゲートの側面に形成されたカムによってゲート
に接離する方向に相対移動されるシールサポートリング
の位置にかかわらずまた二次シール保持体の端面に加わ
る流体圧力の若干の変動にかかわらず、弾性二次シール
のゲートに対する接圧が適度の範囲におさまり、流体圧
や機械的の力によって弾性二次シール部材が損傷される
のを防止する。次にこの形式のバルブではゲートがバル
ブ閉鎖位置へ動くとき、前記シールサポートリングがカ
ムによってゲート側へ引き寄せられて弾性二次シール部
材がゲートに強く圧接されてシール効果が強化される。
しかし従来はこの強圧状態でゲートがバルブを開く方へ
起動されたので、弾性二次シールは特にこの時期に摩耗
を受けることが多かった。この発明では二次シールに対
する前記作動装置の第２の構成として、従来、ゲートの
側面に直接設けられたカムを、ゲートの両側部の係合溝
に摺動可能に取付けられたカムウェッジに形成するとと
もに、これらのカムウェッジをバルブステムの端部に形
成された直交部材にステムの軸方向に遊隙なく結合し、
ゲートはこの直交部材と軸方向に隙間を有するスロット
を介して連結したので、この構成の作動装置を介してゲ
ートがステムに引かれて閉位置から開位置へ向かって動
かされると、ゲートに先立ってカムウェッジが動き、そ
のカムに案内されてシールサポートリングがゲートから
離れる方向に緩解され、これに伴ってゲートに対する弾
性二次シールの接圧が緩和され、さらにカムの形状によ
ってはゲートの動きにつれて二次シールの接圧解除も可
能である。この新規な作動装置の付設によってこの発明
のゲートバルブでは二次シールの摩損が十分に防止され
る。
【００５５】なお、この発明では、一次シール部材を２
部材複合型とし、摩耗を受けやすいゲート側の部材のみ
を現地でも交換容易にし、要すればこの部位に非金属材
料を適用してゲートとの摩擦性を低減し、さらに主とし
て流体圧が比較的低い場合には、従来の協働カム装置
（シールサポートリングおよびゲート上のカム）を省略
した簡単な構成のシール装置を提供することによって多
くの利点を業界に与えている。
部材複合型とし、摩耗を受けやすいゲート側の部材のみ
を現地でも交換容易にし、要すればこの部位に非金属材
料を適用してゲートとの摩擦性を低減し、さらに主とし
て流体圧が比較的低い場合には、従来の協働カム装置
（シールサポートリングおよびゲート上のカム）を省略
した簡単な構成のシール装置を提供することによって多
くの利点を業界に与えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるゲートバルブの縦断面図であ
る。
る。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】カムウェッジを有するゲートバルブの縦断面図
である。
である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５はカムウェッジの平面図である。
【図６】図６はカムウェッジの正面図である。
【図７】図７は別のカムウェッジを使用した場合におけ
る図３に類似の断面図である。
る図３に類似の断面図である。
【図８Ａ】一次シール体を２部材で形成した例を示す説
明図である。
明図である。
【図８Ｂ】図８Ａの部分拡大図である。
【図９Ａ】図１に図８Ａの構造を組み合わせた別のゲー
トバルブの縦断面図である。
トバルブの縦断面図である。
【図９Ｂ】図３に図８Ａの構造を組み合わせたゲートバ
ルブの縦断面図である。
ルブの縦断面図である。
【図９Ｃ】図１から協働カム装置を省いたゲートバルブ
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図９Ｄ】さらに簡単なシール部材の部分拡大図であ
る。
る。
【図９Ｅ】図９Ｄのシール部材の斜視図である。
【図１０】非突出シールリングの断面図である。
【図１１】ゲートとステムとの連結部分を改変したゲー
トバルブの縦断面図である。
トバルブの縦断面図である。
【符号の説明】 １０ ゲートバルブ １１ バルブ本体 １２ バルブ室 １４ ステム １５ ゲート １５ａ フローポート ２７ 段 溝 ２８、１４８ バルブシート ３０、１３０ 管状部分 ３１ シールサポートリング ３２、３３ 延出部 ３４ ピン ３５ カムエッジ ３５ａ 下方垂直部分 ３５ｂ 傾斜部分 ３５ｃ 上部垂直部分 ３６ 二次シール保持体 ３６ａ 二次シール部材 ３８ スペースリング ３９ 弾性シールリング ４０ バネ部材 ５０ はみ出し防止部材 ６０ カムウェッジ １１６ 直交部材 １２５ 隙間 １２６ 係合溝 １２８ シート本体 １３１ シート面部材 １３３ 弾性シールリング １５４ ストップナット １５６ ボンネット ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年９月２０日
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるゲートバルブの縦断面図であ
る。
る。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】カムウェッジを有するゲートバルブの縦断面図
である。
である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図５はカムウェッジの平面図である。
【図６】図６はカムウェッジの正面図である。
【図７】図７は別のカムウェッジを使用した場合におけ
る図３に類似の断面図である。
る図３に類似の断面図である。
【図８】一次シール体を２部材で形成した例を示す説明
図である。
図である。
【図９】図８の部分拡大図である。
【図１０】図１に図８の構造を組合わせた別のゲートバ
ルブの縦断面図である。
ルブの縦断面図である。
【図１１】図３に図８の構造を組み合わせたゲートバル
ブの縦断面図である。
ブの縦断面図である。
【図１２】図１から協働カム装置を省いたゲートバルブ
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図１３】さらに簡単なシール部材の部分拡大図であ
る。
る。
【図１４】図１３のシール部材の斜視図である。
【図１５】非突出シールリングの断面図である。
【図１６】ゲートとステムとの連結部材を改変したゲー
トバルブの縦断面図である。
トバルブの縦断面図である。
【符号の説明】 １０ ゲートバルブ １１ バルブ本体 １２ バルブ室 １４ ステム １５ ゲート １５ａ フローポート ２７ 段溝 ２８，１４８ バルブシート ３０，１３０ 管状部分 ３１ シールサポートリング ３２，３３ 延出部 ３４ ピン ３５ カムエッジ ３５ａ 下方垂直部分 ３５ｂ 傾斜部分 ３５ｃ 上部垂直部分 ３６ 二次シール保持体 ３６ａ 二次シール部材 ３８ スペースリング ３９ 弾性シールリング ４０ バネ部材 ５０ はみ出し防止部材 ６０ カムウェッジ １１６ 直交部材 １２５ 隙間 １２６ 係合溝 １２８ シート本体 １３１ シート面部材 １３３ 弾性シールリング １５４ ストップナイト １５６ ボンネット
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図３】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１６】
Claims (11)
- 【請求項１】 バルブ本体と、ゲートと、一次シール用
バルブシートと、二次シール装置と、二次シール装置を
ゲートに対して移動させる協働カム装置とを有し、バル
ブ本体がその内部にボンネットにより封鎖されるバルブ
室を有するとともにこのバルブ室の両側において一直線
上に配置された一対の流路を有し、かつこれら流路の各
内端周囲にバルブ室側に開放された凹溝を形成してお
り、ゲートは前記一対の流路を連通させるフローポート
と同流路を閉じる無孔部分とを有して前記バルブ室内に
配設されるとともに、その一端をバルブステムに連結さ
れてバルブが開閉する各ゲート位置の間を前記流路を横
切る経路に沿って往復動可能であり、バルブシートは前
記流路の内端周囲に形成された各凹溝のゲートから遠い
部分に嵌着される部分とそれよりゲート側に位置する管
状のシート部分とを有し、バルブが開閉する前記各ゲー
ト位置にあるゲートに管状シート部分の端面を接して一
次シールを形成し、二次シール装置はバルブシートの管
状部分の周面上に摺動可能に設けられる二次シールアセ
ンブリを有し、協働カム装置がゲートの側面に形成され
たカムとこのカムに一部を係合して前記二次シールアセ
ンブリをバルブが閉鎖するときゲートの方へ移動させる
シールサポートリングとを含んでいるゲートバルブであ
って、ゲートに対する前記二次シールアセンブリによる
二次シールの接圧を緩和しさらには解除することの可能
な作動装置をゲートに対して設けていることを特徴とす
るゲートバルブ。 - 【請求項２】 前記二次シールアセンブリが前記バルブ
シート（２８，１２８）の管状部分（３０，１３０）を
取り巻くシールサポートリング（３１）の開放溝（３
７）内に前記管状部分（３０，１３０）に対して摺動可
能に配設されたリング状のシール保持体（３６）と、そ
の内溝に前記管状部分（３０，１３０）に接して保持さ
れる弾性シールリング（３９）と、このシールリング
（３９）に隣接するスペースリング（３８）とを有し、
さらにシール保持体（３６）がゲート（１５）に隣接す
るその端面に形成された環状溝内に弾性二次シール部材
（３６ａ）をゲートに接触可能に配設している特許請求
の範囲第１項記載のゲートバルブ。 - 【請求項３】 前記作動装置が所定のバネ定数を有する
バネ部材（４０）を付勢部材として有し、このバネ部材
はシールサポートリング（３１）とスペースリング（３
８）との間に配設され、シールサポートリング（３１）
が前記協働カム装置によってゲートに対して移動すると
き、前記弾性二次シール部材（３６ａ）とゲートとの間
に生ずる接圧を緩和するように構成された特許請求の範
囲第２項記載のゲートバルブ。 - 【請求項４】 前記バルブシートが流路（２５，２６）
内端周囲に位置する各環状溝の一部に嵌着される部分と
やや小径の管状部（１２９）とを一体としたシート本体
（１２８）とこれに着脱可能に取付けられた同軸のシー
ト面部材（１３１）とより成り、このシート面部材がそ
の環状端面（１３４）をゲートに接して一次シールを形
成し、かつシート面部材の外周面上に前記シールサポー
トリング（３１）および前記二次シールアセンブリが摺
動可能に配設されている特許請求の範囲第２項記載のゲ
ートバルブ。 - 【請求項５】 前記バルブシートはそのシート本体（１
２８）とシート面部材（１３１）とを螺合により着脱可
能に結合しており、かつシート本体とシート面部材とが
互いに接する軸直角面はシール面をなしている特許請求
の範囲第４項記載のゲートバルブ。 - 【請求項６】 前記協働カム装置におけるシールサポー
トリング（３１）は、ゲートの両側面に沿って並列状に
延びる延出部（３２，３３）を有し、各延出部はその内
面にピン（３４）を突設しており、一方、ゲートの側面
に形成されるカムは、各ピン（３４）に係合する片面型
のカムエッジ（３５）を有し、各カムエッジ（３５）は
少なくとも下方垂直部分（３５ａ）とその上方に続く傾
斜部分（３５ｂ）とを有し、ゲートが閉位置に向けて下
方へ動くとき、各ピン（３４）が傾斜部分（３５ｂ）に
案内されることによって、ゲートの上流側および下流側
のシールサポートリング（３１）がゲートへ向けて移動
され、このサポートリング（３１）よりゲートに近い前
記弾性二次シール部材（３６ａ）とゲートの両面との間
にそれぞれ二次シールが形成され、かつこの二次シール
の接圧が前記バネ部材（４０）によって緩和される特許
請求の範囲第３項記載のゲートバルブ。 - 【請求項７】 前記協働カム装置が、シールサポートリ
ング（３１）におけるゲート側面に沿う延出部（３２，
３３）内面に突設されたピン（３４）と、このピン（３
４）に係合可能にゲート側面に設けられるカムエッジ
（３５）とを有し、このカムエッジ（３５）がゲートの
両側部に沿って設けられた係合溝（１２６）に摺動可能
に取付けられる各カムウェッジ（６０）に形成されてお
り、これらのカムウェッジ（６０）はバルブステム（１
４）の端部に形成された直交部材（１１６）に少なくと
もステムの軸方向に遊隙なく結合され、ゲートはこの直
交部材（１１６）と軸方向に隙間（１２５）を有するス
ロット（１１７）を介して連結され、この構成の作動装
置を介してゲートがステム（１４）に引かれて閉位置か
ら開位置に向かって動かされるとき、ゲートに先立って
カムウェッジ（６０）が前記の隙間分だけ動き、先ずカ
ムエッジ（３５）からシールサポートリング（３１）の
ピン（３４）が緩解され、続いてゲートに対する二次シ
ールの接圧が解除される構成の特許請求の範囲第２項記
載のゲートバルブ。 - 【請求項８】 バルブ本体と、ゲートと、一次シール用
バルブシートと、二次シール装置とを有し、バルブ本体
がその内部のバルブ室の両側に一対の流路を一直線上に
配置し、各流路の内端周囲にバルブ室側に開放された段
溝を形成しており、ゲートが前記一対の流路を連通させ
るフローポートを有してバルブ室内に配設されかつバル
ブステムに連結されてバルブを開閉する各ゲート位置の
間を往復動可能であり、バルブシートが環状溝の一部に
嵌着される部分とそれよりゲート側に延出した管状部と
を有し、バルブを開閉する前記各ゲート位置にあるゲー
トに管状部の端面を接して一次シールを形成し、二次シ
ール装置がバルブシートの前記管状部の周囲に軸方向に
摺動可能に取り付けられる二次シールアセンブリを有し
ているゲートバルブであって、二次シールアセンブリが
バルブシート（１４８）の管状部（１４９）の外周面に
軸方向摺動可能に嵌合された環状の二次シール保持体
（１４０）と、この保持体（１４０）のゲート側端面に
形成された環状溝に圧嵌された弾性二次シール部材（１
４０ａ）と、二次シール保持体（１４０）の内周面に形
成された環状溝（１５０）に装着されて管状部（１４
９）に接する弾性リング（１４０ｂ）とより成り、かつ
二次シールアセンブリをゲートの方へ押圧するための環
状バネ部材（１４１）がバルブシート（１４８）の有す
るショルダ（１４４）と二次シール保持体（１４０）の
反ゲート側端面との間に配設されている特許請求の範囲
第１項記載のゲートバルブ。 - 【請求項９】 （ａ）内部にバルブ室を有しかつこのバ
ルブ室の両側に一直線状で配置された一対の流路を有
し、これらの流路の各々の内端周囲には溝を形成してな
るバルブ本体と、 （ｂ）非穴あきセクションと貫通流路を有するセクショ
ンとを有して前記バルブ室内に配設され、バルブが開い
て前記貫通流路が前記バルブ室の前記流路と整列する位
置とバルブが閉じて前記非穴あきセクションが前記バル
ブ室の前記流路と整列する位置との間を前記バルブ室内
で可動なゲートと、 （ｃ）前記流路の前記内端周囲の前記溝の各々に設けら
れ、前記閉止部材が相対した状態で開位置と閉位置との
間を移動するリング状シートから各々構成されて、前記
ゲートがその閉位置にあるときに前記リング状シートに
対し一次シールを形成するようにしたバルブシートとか
らなり、前記バルブシートが前記バルブ本体にプレスば
めされるシート本体部材とこのシート本体部材に対し着
脱自在に取り付けられかつ前記ゲートに対する当接面を
有して該ゲートに対するシールを形成するシート面部材
とにより構成されていることを特徴とするゲートバル
ブ。 - 【請求項１０】 前記一次シールが弾性を有しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のゲートバル
ブ。 - 【請求項１１】 前記一次シールが金属対金属シールで
あることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のゲー
トバルブ。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/551,589 US4566671A (en) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | Gate valve having a secondary seal |
| US65961484A | 1984-10-11 | 1984-10-11 | |
| US659614 | 1984-10-11 | ||
| US551589 | 1984-10-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08170737A true JPH08170737A (ja) | 1996-07-02 |
| JP2558394B2 JP2558394B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=27069815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3098349A Expired - Lifetime JP2558394B2 (ja) | 1983-11-14 | 1991-01-30 | ゲートバルブ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558394B2 (ja) |
| CA (1) | CA1260908A (ja) |
| GB (1) | GB2150265B (ja) |
| NO (1) | NO174017C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963633A (en) * | 1987-12-21 | 1990-10-16 | Hoechst Celanese Corp. | Bisacrylate monomers and polymers exhibiting nonlinear optical response |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105587879A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-05-18 | 西诺威阀门控制（苏州）有限公司 | 新型阀瓣结构 |
| CN108547950A (zh) * | 2018-01-01 | 2018-09-18 | 保集团有限公司 | 三角形环的杆密封 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3497177A (en) * | 1967-11-02 | 1970-02-24 | Eldon E Hulsey | Seat and seal assembly for valves |
| US4377273A (en) * | 1981-02-17 | 1983-03-22 | John Beson | Gate valve having a secondary seal |
-
1984
- 1984-11-13 CA CA000467615A patent/CA1260908A/en not_active Expired
- 1984-11-13 NO NO844523A patent/NO174017C/no not_active IP Right Cessation
- 1984-11-13 GB GB08428610A patent/GB2150265B/en not_active Expired
-
1991
- 1991-01-30 JP JP3098349A patent/JP2558394B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963633A (en) * | 1987-12-21 | 1990-10-16 | Hoechst Celanese Corp. | Bisacrylate monomers and polymers exhibiting nonlinear optical response |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2558394B2 (ja) | 1996-11-27 |
| NO844523L (no) | 1985-05-15 |
| NO174017C (no) | 1994-03-09 |
| GB8428610D0 (en) | 1984-12-19 |
| NO174017B (no) | 1993-11-22 |
| GB2150265A (en) | 1985-06-26 |
| CA1260908A (en) | 1989-09-26 |
| GB2150265B (en) | 1988-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10436327B2 (en) | Bi-directional seal assembly for use with valves | |
| US9835256B2 (en) | Self-aligning valve seal | |
| EP2976559B1 (en) | Gate valve with seat assembly | |
| JP5060302B2 (ja) | 流体圧力制御デバイスのためのシール組立体 | |
| US8066258B2 (en) | Valve seat apparatus for use with fluid valves | |
| US4471943A (en) | Valve assembly and seat | |
| NO841632L (no) | Ventilsammensetning, sete og tetning. | |
| SG191529A1 (en) | Valve vented redundant stem seal system | |
| RU2559955C2 (ru) | Клапан, оснащенный керамическим затвором с защищенными запирающими поверхностями | |
| RU2696665C2 (ru) | Клапан с параллельной задвижкой и способ работы клапана с параллельной задвижкой | |
| US10533668B2 (en) | Seal assemblies for use with fluid valves | |
| US5445359A (en) | Gate valve | |
| JPH026951B2 (ja) | ||
| CA3070895A1 (en) | Fluid flow control apparatus for use with fluid valves | |
| US11313479B2 (en) | Non-pressure relieving ball valve | |
| JP2005048853A (ja) | ボールバルブ | |
| JP2558394B2 (ja) | ゲートバルブ | |
| US11209096B2 (en) | Bilateral and throttling directional control valve | |
| KR930018184A (ko) | 게이트 밸브 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |