グローブバルブ
【課題】シートの変形を防いで高精度に流体を制御でき、耐久性に優れ、コンパクトで簡単な構造によって確実にシートを保持できるグローブバルブを提供すること。
【解決手段】弁座１２を備えた弁箱１１と、弁座１２に接離するシート２４を装着したシートホルダ１５と、このシートホルダ１５を弁座１２方向に往復動自在に設けた弁棒２２を有するグローブバルブであって、シートホルダ１５に環状のかしめ部１９を形成し、このかしめ部１９をシートリング２６を介して内径側からかしめて、かしめ荷重がシートリング２６を押さえる方向に加わることによりシートホルダ１５にシート２４を保持させたグローブバルブである。
【解決手段】弁座１２を備えた弁箱１１と、弁座１２に接離するシート２４を装着したシートホルダ１５と、このシートホルダ１５を弁座１２方向に往復動自在に設けた弁棒２２を有するグローブバルブであって、シートホルダ１５に環状のかしめ部１９を形成し、このかしめ部１９をシートリング２６を介して内径側からかしめて、かしめ荷重がシートリング２６を押さえる方向に加わることによりシートホルダ１５にシート２４を保持させたグローブバルブである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁体が弁棒によって、弁座に垂直な方向に作動するグローブバルブに関し、特に、弁座面に弁体を押し付けて流体の流れに抗して閉止する構造を有するシート保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のグローブバルブとして、例えば、圧力制御によって弁体を操作して流量調節を行うようにしたＹ形のグローブバルブがある。このＹ形弁は、高・低温流体や蒸気等の各種の流体を、圧力損失を防ぎつつ、高精度に流量・圧力・温度などを制御できるようにしたものであり、高コストパフォーマンス、高耐久性、メンテナンス容易、軽量・コンパクト性、クイックレスポンス、ウォーターハンマーフリーなどの各種の利点を有しているため、あらゆる箇所において幅広く用いられている。
【０００３】
Ｙ形弁は、一般的に、垂直する弁体に対してＰＴＦＥ等やゴム等のシートを装着し、このシートを弁座に着座して流路を開閉するようにした構造が少なくない。このシートには、弁体が流路を交差するように移動するという構造の特性上、弁体の動作及び停止中にも流体圧力が加わっている。
例えば、弁閉状態においては、シートは弁座に着座した状態になっているが、このとき、シートには、外周側の流体に接している部位に加えて、このシートを装着している弁体との隙間にも流体圧力が加わっている。しかし、この場合には、シートが弁体と弁座の間に挟着された状態になっているため、流体圧力によってシートが流路側に飛び出したり、大きく変形したりするおそれは少ない。
【０００４】
一方、弁閉状態から弁開状態に動作するとき、閉止されていた流体圧力は、シートと弁座との接触から開放されるために、急激に減圧する。しかし、シートと弁体との隙間に入り込んだ流体圧力は、急激に開放されないため、シートを流路側へ押し出そうとする方向に働く。これにより、シートが流路側に飛び出したり、変形する恐れがある。シートがこのように変形するとバルブのシール性が低下し、流体漏れが発生しやすくなり、配管系に悪影響を及ぼすことがある。
【０００５】
上記のように、この種の構造のバルブのシートには常時流体圧力が加わり、シートの劣化が避けられない状況になっている。このため、通常、このタイプのバルブのシートは、その耐久性に関わらず定期的に交換が必要になっている。
このため、このバルブは、シートを着脱可能な構造に設けている。バルブのシート着脱構造としては、例えば、弁体の装着溝にシートとこのシートを押さえるシート押さえを装着した状態で、シート押さえの上からナットを螺着してシートを固定できるようにしたものが多い。例えば、特許文献１の従来技術に、このタイプのバルブが記載されている。
【０００６】
一方、特許文献２の弁は、弁体の下面のミゾの内部の折り曲げ反対側に段差を設け、ミゾ内に弁座（シート）を装着した状態で折り曲げ側の側壁をカシメ治具によって折り曲げて、弁座を弁体に装着するようにしたものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１４８６３４号公報
【特許文献２】特開昭６１−５９０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のバルブは、ナットの螺着によりシートを固定するようにしているため、ナットを螺着するためのねじ加工を弁体側に施す必要がある。また、ナットやねじ部を必要とするためコストアップにも繋がっていた。このナットが緩んだ場合には、シートの装着状態が緩んでシートが流路側に変形するおそれがあり、確実にシールできなくなることがあった。更に、ナットが脱落した場合には、このナットがバルブの流路内に残って内部を傷つけたりして、配管全体に悪影響を与える危険性があった。
従って、このバルブは、ナットの緩みを防止する対策が必要になり、この緩み防止手段を設けた場合、シート着脱構造が複雑になるという問題があった。また、弁開状態ではナット部分が流路に位置するために流体抵抗となって、圧力損失が増大するという問題もあった。
【０００９】
一方、特許文献２の弁は、弁体にシートを装着した状態で、この弁体の外径側を内径側に向けてかしめる構造であるため、弁体の外径をシートよりも大きく形成する必要がある。このとき、シートが弁本体側の弁座よりも大きい外径にならなければならないため、弁体の外径をより大きくする必要がある。しかも、シートは、弁体と共にかしめによって縮径するため、このことを考慮してシートリングと弁体を更に拡径して設けておく必要があった。その結果、この弁は、弁体全体が大型化し、コンパクトな設計ができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、従来の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、シートの変形を防いで高精度に流体を制御でき、耐久性に優れ、コンパクトで簡単な構造によって確実にシートを保持できるグローブバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、弁座を備えた弁箱と、弁座に接離するシートを装着したシートホルダと、このシートホルダを弁座方向に往復動自在に設けた弁棒を有するグローブバルブであって、シートホルダに環状のかしめ部を形成し、このかしめ部をシートリングを介して内径側からかしめて、かしめ荷重がシートリングを押さえる方向に加わることによりシートホルダにシートを保持させたグローブバルブである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、シートリングの内側にかしめ面を形成し、このかしめ面を略４５°に形成したグローブバルブである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、シートホルダのかしめ部を外周テーパ面を有するかしめ治具によって内側よりかしめて拡径したグローブバルブである。
【００１４】
請求項４に係る発明は、シートホルダの下端側に位置決め部を形成し、この位置決め部にかしめ治具に設けた位置決め用突部を装入して位置決めしたグローブバルブである。
【００１５】
請求項５に係る発明は、シートホルダに形成した環状の装着部にシートを装着し、このシートの奥側面にリップ部を形成したグローブバルブである。
【００１６】
請求項６に係る発明は、シートの下面の外周側に、突状のシート部を形成したグローブバルブである。
【００１７】
請求項７に係る発明は、シートホルダをスプリングピンを介して弁棒に着脱自在に設けたグローブバルブである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によると、弁体の内径側から拡径してシートを保持することで、シートの変形や流体圧力によるシートの飛び出しを防いで圧力損失を発生させることなく高精度に流体を制御でき、コンパクトで簡単な構造によって確実にシートを保持することができるグローブバルブである。
【００１９】
請求項２に係る発明によると、シートホルダをかしめたときに、シートリングを、シートをシートホルダに装着する方向に均一に押圧することができ、しかも、かしめ部が割れることなく確実且つ強固にシートを装着することができるグローブバルブである。また、部品点数が増えたり、複雑な加工を施す必要がなく、低コストで製作することができるグローブバルブである。
【００２０】
請求項３に係る発明によると、シートを確実にシートホルダに固定することができ、取付け後には、シートの抜け止め機能を発揮しつつ、このシートの変形や脱落を防いで高いシール性を維持できるグローブバルブである。また、大量生産も容易なグローブバルブである。
【００２１】
請求項４に係る発明によると、かしめ治具を押し込むだけでシートホルダのかしめ部を所定の形状にかしめることができ、容易にかしめ作業を行うことができるグローブバルブである。
【００２２】
請求項５に係る発明によると、シートホルダをかしめたときにシートをこのシートホルダの所定に位置に確実に装着でき、しかも、シール面圧を高めることができるため、シートとシートホルダの間に流体が浸入するのを防ぐことができるグローブバルブである。
【００２３】
請求項６に係る発明によると、シートホルダへのシートの取付け構造に影響を受けることなくシートと弁座を密接シールさせることができ、シートの装着部位が流路側に突設した場合でも優れたシール性を発揮できるグローブバルブである。
【００２４】
請求項７に係る発明によると、スプリングピンを挿脱するだけで簡単にシートホルダを弁棒から着脱することができ、シートをシートホルダごと簡単に交換することができるグローブバルブである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明におけるグローブバルブの好ましい一実施形態及びその作用を図面に基づいて詳細に説明する。図１のように、バルブ本体１は、一次側流路１０ａと二次側流路１０ｂからなる流路１０の間に弁座１２を備えた弁箱１１と、弁座１２に接離して流路１０を開閉するシート２４を装着したシートホルダ１５と、このシートホルダ１５を弁座１２方向に往復動自在に設けた弁棒２２を有している。なお、本実施形態においては、一次側流路１０ａと二次側流路１０ｂを図のように設けているが、この流路１０ａ、１０ｂは、逆であってもよい。
【００２６】
弁箱１１は、略Ｙ形状を呈しており、上部に開口部１３、左右両側部に継手部１１ａ、１１ｂを設けている。継手部１１ａ、１１ｂはめねじであり、このめねじ１１ａ、１１ｂには図示しない管を接続可能に設けている。開口部１３には、メネジ部１３ａを形成しており、このメネジ部１３ａに略筒状に設けたボンネット２３のオネジ部２３ａを螺着することでこのボンネット２３と弁箱１１を一体化できるようにしている。ボンネット２３の上方には、自動操作用のアクチュエータ３０を設けており、このアクチュエータ３０を介して弁棒２２を操作可能に設けている。本実施形態においては、アクチュエータによってバルブ本体１を自動操作するようにしているが、このバルブ本体１は手動によって操作するようにしてもよい。
【００２７】
弁箱１１の内部には、一次側流路１０ａと二次側流路１０ｂを隔てる隔壁１４を形成しており、この隔壁１４の中央に開口１４ａを設けている。この開口１４ａの一次側に前記弁座１２を設けており、この弁座１２にシート２４がシールしたときに閉状態にできるようにしている。
本実施形態においては、グローブバルブとして、Ｙ形状の弁箱１１を有するＹ形弁の場合を説明するが、このグローブバルブはＹ形弁に限ることはなく、シートに常時流体圧力が加わる各種のグローブバルブや、或は、止め弁などを対象とすることができる。
【００２８】
図２において、シートホルダ１５は略円柱状に形成し、このシートホルダ１５は、弁棒２２の先端側に取付けられている。シートホルダ１５の下面側には環状によって凹状に形成した装着部１６を設けており、この装着部１６にシート２４を装着可能に設けている。
シート２４は、例えば、ＰＴＦＥ等の樹脂によって形成し、装着部１６に嵌め込み可能な形状に設けている。このシート２４は、シートホルダ１５装着側である奥側面の内径側、外径側にリップ部２５、２５を設け、この各リップ部２５、２５をシートホルダ１５に当接させて装着することでシートホルダ１５とのシール面圧を高くして、シート２４の背面側に流体が浸入するのを防いでいる。
また、シート２４下面の外周側には、突状のシート部２４ａを形成し、このシート部２４ａを弁座１２に当接させてシールするようにしている。
【００２９】
シートホルダ１５には、突状部１５ａの内周側に穿孔穴からなる位置決め部１７を形成し、この位置決め部１７に続いてテーパ状の傾斜当接面１８を内周面側に設け、この傾斜当接面１８から、より傾斜角度を小さくした環状テーパ面１９ａを繋げるように設けて環状のかしめ部１９を設けている。また、傾斜当接面１８と環状テーパ面１９ａの外側には、シートリング２６を装着可能に突状部１５ａの径より縮径した段部１５ｂを設けている。
【００３０】
図３に示すように、かしめ部１９は、変形前においてその先端側を長く尖らせた形状としているが、このかしめ部１９は、変形後には、後述のシートリング２６のかしめ面２７に当接し、このかしめ面２７から下方側に突出しないような長さに設けている。
【００３１】
かしめ部１９は、かしめ治具２８によってかしめ加工を施すことにより内径側から拡径させるように変形することができ、このかしめ部１９を、シートリング２６を介して内径側からかしめて、かしめ荷重がシートリング２６を押さえる方向に加わることにより、シートホルダ１５にシート２４を保持させるようにしている。
シートリング２６の内側にはかしめ面２７を形成しており、このかしめ面２７は、略４５°の角度に形成している。
【００３２】
この場合、図２のような着座状態において、最も流体の圧力が加わる方向であるフローアンダー（シートホルダ１５の下方側より圧力が加わる）側において、シート２４の内径側がシートリング２６で固定されていることにより、シート２４背面側への流体の浸入を防止できる構造となっている。
【００３３】
シートリング２６は、外径側をシート２４の内径よりも大径になるように形成し、また、図において上面側を段部１５ｂに当接させるように装着している。これにより、かしめ部１９をかしめた後において、図２に示すようにシートリング２６は段部１５ｂとかしめ部１９に挟まれた状態になりつつ、このシートリング２６によってシート２４をシートホルダ１５装着方向に押さえつけて、シート２４の変形や脱落を防止しつつ装着できるようにしている。
【００３４】
シート２４をシートホルダ１５に取付ける際には、図３に示すように、先ず、シートホルダ１５の装着部１６にシート２４を嵌め込み、この上から、かしめ面２７を下側に向けた状態でシートリング２６を装着して、シート２４を挟み込んだ状態にする。
続いて、図４のように、シートホルダ１５の位置決め部１７にかしめ治具２８に設けた突状の位置決め用突部２８ｂを装入して、シートホルダ１５に対してかしめ治具２８を位置決めした状態にしつつこのかしめ治具２８を押し込むことにより、かしめ部１９をかしめ治具２８によって内側からかしめて拡径させるように変形させる。
【００３５】
かしめ治具２８を押し込んだ時には、このかしめ治具２８の外周テーパ面２８ａによって環状テーパ面１９ａが拡径する方向に変形を開始する。かしめ治具２８を更に押し込むと、シートリング２６に設けた略４５°のかしめ面２７にかしめ治具２８の外周テーパ面２８ａが当接するまでかしめ部１９が変形する。これにより、環状テーパ面１９ａは、外周テーパ面２８ａと同じ角度にまで変形する。このとき、外周テーパ面２８とかしめ面２７の作用によって、かしめ部１９はシート２４を押さえる方向にシートリング２６を押圧しながらかしめ加工を行うことができる。
【００３６】
また、かしめ面２７の角度は、かしめ部１９をかしめた時にシート２４をシートホルダ１５の装着部１６の上面１６ａに押し付け、シートの飛び出しを防止する垂直方向の力と、シート２４を装着部１６の外径側の側面１６ｂに押し付け、弁座との位置決めを容易にする水平方向の力を効率的に利用することができる略４５°としている。なお、本実施形態ではかしめ面２７の角度を略４５°としているが、よりシートの飛び出しを防止することを重視する状況にあっては、かしめ面２７の角度を弁座１２に対してより鋭角とすることで、垂直方向の力が増しシール力が向上する。一方、かしめ部１９の破損を重視する状況にあっては、かしめ面２７の角度を弁座１２に対してより鈍角とすることで、かしめ部への荷重が軽減し、かしめ部１９の破損を防止することができる。
【００３７】
このように本発明のグローブバルブは、かしめ部１９をシートリング２６を介して内径側からかしめて、シートリング２６を押さえる方向にかしめ荷重を加えてシート２４を装着できるようにしているので、ナットを用いることなくシート２４を取付けでき、部品点数を抑えて低コストで設けることができる。また、流体抵抗を小さくすることができる。
【００３８】
また、かしめ部１９をかしめ加工してシート２４を固定するようにしているため、ナットを使用した場合のように緩んだりすることがなく、シート２４が流路１０側に変形したり、脱落するのを防ぐことができる。これにより高シール性を維持でき、また、ナットを使用しないため、ナットの脱落により流路１０内部を傷つけたりして配管全体に悪影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００３９】
また、シートホルダ１５の内径側から拡径してシート２４を固定する構造であるため、シートホルダを外径側から内径側へかしめる従来構造の場合に比べてシートが弁座よりも外側に張り出すことがなく、また、シートホルダ１５の外径を肉厚にする必要がない。これにより、流量を減らすことなく、シートホルダ１５を小径に形成することができ、延いては、バルブ本体１０をコンパクト化することができる。また、弁開時において、シートホルダ１５が流路１８側へ大きく突出することを防止できるため、流体抵抗は小さくなり、圧力損失を抑えることができる。さらに、流体圧力がシート２４とシートホルダ１５の隙間に入り込むことを防止できるので、流体圧力によるシート２４の変形や飛び出しを防止し、高シール性を維持することができる。
【００４０】
しかも、バルブ本体１は、シートホルダ１５にシート２４、シートリング２６をセットした状態でかしめ治具２８を押し込むだけの作業によって、シートホルダ１５とシートリング２６を容易にかしめることができる。このかしめ治具２８は、簡単な形状であるため容易に加工でき、このかしめ治具２８を１種類形成するだけで複数回のかしめ加工が可能となる。このため、ナットによる固定の場合のように、全てのシートホルダに対してナット螺着用のめねじを設ける必要がなく、加工工数やコストを大幅に抑えることができる。
また、シートリング２６をシート２４の下側に配置していることにより、シート２４に均一に圧力を加えることができ、シート２４の変形を防いで高シール性を維持することができる。
【００４１】
次に、シートホルダ１５の弁棒２２への装着を説明する。本実施形態においては、図２のように、弁棒２２に対してスプリングピン２１でシートホルダ１５を固着している。シートホルダ１５の上面側には、弁棒を挿入可能な挿入孔２０を形成しており、また、スプリングピン２１を装着可能な装着孔２９を形成している。装着孔２９は、スプリングピン２１が通常時において、その拡径方向への弾発力によって最大に拡径した状態よりもやや大径に設けている。
【００４２】
一方、弁棒２２のスプリングピン２１の装着側には、貫通孔２２ａを設け、この貫通孔２２ａは、スプリングピン２１の通常時の径よりもやや小径に設けている。これにより、スプリングピン２１を貫通孔２２ａに挿入したときには、このスプリングピン２１が拡径方向に弾発して抜出しが防止される。シートホルダ１５は、挿入孔２０に弁棒２２を挿入した状態で、装着孔２９から貫通孔２２ａを介してスプリングピン２１を装入することで取付けられる。スプリングピン２１の取付け後には、装着孔２９に対してこのスプリングピン２１が遊嵌した状態となる。
【００４３】
弁棒２２の先端側には突部２２ｂを設けている。弁棒２２を下降させてシートホルダ１５を閉状態にしたときには、スプリングピン２１が上記のようにシートホルダ１５の装着孔２９に遊嵌していることにより、この弁棒２２がシートホルダ１５に対して押し下がった状態となり、突部２２ｂが挿入孔２０の底面２０ａ側まで達してこの底面２０ａに当接する。このとき、スプリングピン２１を装着孔２９に接することのないようにしているため、弁棒２２からシートホルダ１５に対して不要な荷重が加わることはない。
【００４４】
一方、弁棒２２を上昇させてシートホルダ１５を開状態にしたときには、図７のように弁棒２２がシートホルダ１５に対して押し上がり、スプリングピン２１が装着孔２９に当接した状態でシートホルダ１５を押し上げ、弁棒２２の上部に装着されたピストン３６がキャップ３２のピストン受け部３２ａまで達する。このとき、スプリングピン２１は装着孔２９に遊嵌しているため、スプリングピン２１に不要な荷重が加わることはない。また、シートホルダ１５がボンネット２３の底面２３ｂに衝突しないようにしているため、シートホルダ１５に対する衝撃はなく、この衝撃に伴いスプリングピン２１が破損することがない。
【００４５】
ここで、ナットを用いて弁体にシートを固定する構造の場合、弁体とシートが分離可能な構造であるため、シート交換時には、ナットを緩めるだけで、弁体からシートを外してこのシートのみを交換することができる。
【００４６】
一方、本実施形態のような取付け構造によってシート２４をシートホルダ１５に取付ける場合、このシートホルダ１５をかしめてシート２４を一体化したものであるためシート２４のみの交換は難しくなっている。しかし、上記のようにスプリングピン２１を用いてシートホルダ１５と弁棒２２を固定するようにしているため、シートホルダ１５全体を交換することができる。これにより、ナット固定の場合のようなシートの飛び出しを防ぎつつ、シートの耐用期間を十分に使用でき、シート交換の回数をナット固定の場合よりも少なくすることができる。よって、交換等のメンテナンスの回数を少なくすることができ、交換にかかる費用も抑えられる。
【００４７】
シート２４を交換する場合には、シートホルダ１５と弁棒２２を固定しているスプリングピン２１を抜くことにより、簡単にシートホルダ１５を弁棒２２から外すことができ、シート２４をシートホルダ１５ごと簡単に交換することができる。
【００４８】
次に、本実施形態におけるアクチュエータを説明する。Ｙ型グローブバルブ用のアクチュエータ３０は、バルブ本体１と直接接続するために、図１のような縦型構造が一般的になっている。このような縦型のアクチュエータ３０の場合には、横型のアクチュエータのキャップを両端側に設けた構造とは異なり、上部側のみにキャップ３２を設けた構造になっている。また、キャップ３２のハウジング３１との当接部分を屈曲して形成しているため、キャップ３２の位置決めがし易くなっており、ハウジング３１とキャップ３２に対してボルト３８の締め付けが容易になっている。
【００４９】
ハウジング３１には、外周側下部付近に図示しない電磁弁等を取付けるための取付座３４を一体に形成している。この取付座３４には、空気の出し入れを行うための空気口３５、３５が設けられている。本例において、取付座３４は、空気口３５、３５間の寸法が比較的短いＮＡＭＵＲ規格のマウントに対応した寸法に設けている。
【００５０】
このように、アクチュエータ３０は、取付座３４をＮＡＭＵＲマウント方式によって形成しているため、電磁弁を空気口３５に直接取付けることができ、ニップルやアダプタなどの別の部品を用いることなく電磁弁と空気口３５を接続できる。これにより、従来のニップルを用いた電磁弁と空気口の接続構造が有していた、わずらわしい配管作業を行う必要なく取付けを行うことができ、取付け規格（ＮＡＭＵＲ規格）に対応した取付座３４によって、互換性を発揮させながら容易に取付けることができる。しかも、取付座３４に対してダイレクトに電磁弁を取付けることができるため、ニップル等を用いた接続に比較して、電磁弁に過大な負荷が加わった場合により強い強度を発揮することができる。
【００５１】
ここで、アクチュエータの構造等をより詳しく述べる。
ハウジング３１内には、ピストン３６が往復動可能に取付けられ、このピストン３６は、空気圧によって上下に作動し、ばね３７を伸縮させながら弁棒２２を上下に移動して弁の開閉を可能にしている。空気圧式のアクチュエータの場合、通常は、ＮＯとＮＣタイプの使用が考えられるが、このＮＯ、ＮＣタイプの切替えは、ピストン３６の上下を反転させて取付けることで容易に行うことができる。このように、本発明のグローブバルブは、ＮＯ、ＮＣタイプ共に併用することができるが、本実施形態においては、ＮＣタイプのアクチュエータを用いている。
【００５２】
ここで、ＮＣタイプのアクチュエータとは、通常時にはばね３７の弾発力により弁閉状態にし、空気口３５より空気を供給したときに、弁開状態にできるようにしたものである。一方、図８の他の実施形態に示すようなＮＯタイプのアクチュエータは、通常時にはばね３７の弾発力で弁開状態にし、空気口３５より空気を供給したときに、図のように弁閉状態にできるようにしたものである。図８において、上記実施形態と同一箇所は同一符号によって表し、その説明を省略する。
なお、ＮＣタイプの場合には、ばね３７が伸びた状態で弁閉としているために、ＮＯタイプの場合よりもばね３７の力を必要とし、このため、ばねの本数を増やしたり、より太いばねを使用するようにするのがよい。
【００５３】
ポート３８、３８は、空気口３５、３５とハウジング３１内部を連結するように形成され、このポート３８を介してハウジング３１内部に空気の供給・排気を行っている。このポート３８は、通常、ハウジング３１に対してドリル加工によって形成するようにしている。ポート３８の形成時には、できるだけ加工部分を短くする方が良く、そのため、図のように、一方側の空気口３５に対しては、この空気口３５に対して直線的にポート３８を形成し、他方側の空気口３５に対しては、ポート３８を垂直に形成して各ポート３８、３８の長さが最短になるように形成している。また、ポート３８は、空気漏れを防止するために、アクチュエータ３０内部のピストン３６の動作範囲外に設けている。
【００５４】
また、アクチュエータ３０は、コンパクト化を図るため、ピストン３６をハウジング３１の上部ぎりぎりの位置まで移動可能に設けている。このとき、取付座３４にＮＡＭＵＲマウントを採用していることにより空気口３５、３５間の寸法は狭くなってはいるが、取付座３４をハウジング３１の下部に設け、ポート３８を上記のように形成していることによりコンパクト化が可能になっている。
【００５５】
更に、アクチュエータ３０をよりコンパクト化するために、上側のポート３８のハウジング３１内部への開口側は、キャップ３２とハウジング３１との合わせ部分を利用しており、キャップ３２のハウジング３１との当接部分を屈曲して形成していることにより、この屈曲部分の下側にキャップ３２とをハウジング３１内を結ぶ開口接続部４０を設けている。この開口接続部４０は、ポート３８の一部を兼ね備えることで、ハウジング３１のポート３８を可能な限り短く形成でき、ハウジング３１への加工性を向上させることもできる。
【００５６】
空気口３５には、管用めねじ３９を設けているため、ＮＡＭＵＲ規格以外の電磁弁も接続することができる。この場合、ＮＡＭＵＲマウントの電磁弁を固定するために設けている図示しない固定めねじを、取付座３４の複数箇所に設けることにより、容易に他の規格の電磁弁を固定することができ、取付座３４の共用化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のグローブバルブの弁閉時の一実施形態を示した断面図である。
【図２】図１におけるＡ部拡大図である。
【図３】シートの装着過程を示した断面図である。
【図４】専用工具によるカシメ加工の工程を示した説明図である。
【図５】図４の専用工具を装入した状態を示した説明図である。
【図６】カシメ加工後の弁体へのシート取付け状態を示した断面図である。
【図７】本発明のグローブバルブの弁閉時の一実施形態を示した断面図である。
【図８】本発明のグローブバルブの他の実施形態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ バルブ本体
１１ 弁箱
１２ 弁座
１５ シートホルダ
１６ 装着部
１７ 位置決め部
１９ かしめ部
２１ スプリングピン
２２ 弁棒
２４ シート
２４ａ シート部
２５ リップ部
２６ シートリング
２７ かしめ面
２８ かしめ治具
２８ａ 外周テーパ面
２８ｂ 位置決め用突部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁体が弁棒によって、弁座に垂直な方向に作動するグローブバルブに関し、特に、弁座面に弁体を押し付けて流体の流れに抗して閉止する構造を有するシート保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のグローブバルブとして、例えば、圧力制御によって弁体を操作して流量調節を行うようにしたＹ形のグローブバルブがある。このＹ形弁は、高・低温流体や蒸気等の各種の流体を、圧力損失を防ぎつつ、高精度に流量・圧力・温度などを制御できるようにしたものであり、高コストパフォーマンス、高耐久性、メンテナンス容易、軽量・コンパクト性、クイックレスポンス、ウォーターハンマーフリーなどの各種の利点を有しているため、あらゆる箇所において幅広く用いられている。
【０００３】
Ｙ形弁は、一般的に、垂直する弁体に対してＰＴＦＥ等やゴム等のシートを装着し、このシートを弁座に着座して流路を開閉するようにした構造が少なくない。このシートには、弁体が流路を交差するように移動するという構造の特性上、弁体の動作及び停止中にも流体圧力が加わっている。
例えば、弁閉状態においては、シートは弁座に着座した状態になっているが、このとき、シートには、外周側の流体に接している部位に加えて、このシートを装着している弁体との隙間にも流体圧力が加わっている。しかし、この場合には、シートが弁体と弁座の間に挟着された状態になっているため、流体圧力によってシートが流路側に飛び出したり、大きく変形したりするおそれは少ない。
【０００４】
一方、弁閉状態から弁開状態に動作するとき、閉止されていた流体圧力は、シートと弁座との接触から開放されるために、急激に減圧する。しかし、シートと弁体との隙間に入り込んだ流体圧力は、急激に開放されないため、シートを流路側へ押し出そうとする方向に働く。これにより、シートが流路側に飛び出したり、変形する恐れがある。シートがこのように変形するとバルブのシール性が低下し、流体漏れが発生しやすくなり、配管系に悪影響を及ぼすことがある。
【０００５】
上記のように、この種の構造のバルブのシートには常時流体圧力が加わり、シートの劣化が避けられない状況になっている。このため、通常、このタイプのバルブのシートは、その耐久性に関わらず定期的に交換が必要になっている。
このため、このバルブは、シートを着脱可能な構造に設けている。バルブのシート着脱構造としては、例えば、弁体の装着溝にシートとこのシートを押さえるシート押さえを装着した状態で、シート押さえの上からナットを螺着してシートを固定できるようにしたものが多い。例えば、特許文献１の従来技術に、このタイプのバルブが記載されている。
【０００６】
一方、特許文献２の弁は、弁体の下面のミゾの内部の折り曲げ反対側に段差を設け、ミゾ内に弁座（シート）を装着した状態で折り曲げ側の側壁をカシメ治具によって折り曲げて、弁座を弁体に装着するようにしたものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１４８６３４号公報
【特許文献２】特開昭６１−５９０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のバルブは、ナットの螺着によりシートを固定するようにしているため、ナットを螺着するためのねじ加工を弁体側に施す必要がある。また、ナットやねじ部を必要とするためコストアップにも繋がっていた。このナットが緩んだ場合には、シートの装着状態が緩んでシートが流路側に変形するおそれがあり、確実にシールできなくなることがあった。更に、ナットが脱落した場合には、このナットがバルブの流路内に残って内部を傷つけたりして、配管全体に悪影響を与える危険性があった。
従って、このバルブは、ナットの緩みを防止する対策が必要になり、この緩み防止手段を設けた場合、シート着脱構造が複雑になるという問題があった。また、弁開状態ではナット部分が流路に位置するために流体抵抗となって、圧力損失が増大するという問題もあった。
【０００９】
一方、特許文献２の弁は、弁体にシートを装着した状態で、この弁体の外径側を内径側に向けてかしめる構造であるため、弁体の外径をシートよりも大きく形成する必要がある。このとき、シートが弁本体側の弁座よりも大きい外径にならなければならないため、弁体の外径をより大きくする必要がある。しかも、シートは、弁体と共にかしめによって縮径するため、このことを考慮してシートリングと弁体を更に拡径して設けておく必要があった。その結果、この弁は、弁体全体が大型化し、コンパクトな設計ができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、従来の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、シートの変形を防いで高精度に流体を制御でき、耐久性に優れ、コンパクトで簡単な構造によって確実にシートを保持できるグローブバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、弁座を備えた弁箱と、弁座に接離するシートを装着したシートホルダと、このシートホルダを弁座方向に往復動自在に設けた弁棒を有するグローブバルブであって、シートホルダに環状のかしめ部を形成し、このかしめ部をシートリングを介して内径側からかしめて、かしめ荷重がシートリングを押さえる方向に加わることによりシートホルダにシートを保持させたグローブバルブである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、シートリングの内側にかしめ面を形成し、このかしめ面を略４５°に形成したグローブバルブである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、シートホルダのかしめ部を外周テーパ面を有するかしめ治具によって内側よりかしめて拡径したグローブバルブである。
【００１４】
請求項４に係る発明は、シートホルダの下端側に位置決め部を形成し、この位置決め部にかしめ治具に設けた位置決め用突部を装入して位置決めしたグローブバルブである。
【００１５】
請求項５に係る発明は、シートホルダに形成した環状の装着部にシートを装着し、このシートの奥側面にリップ部を形成したグローブバルブである。
【００１６】
請求項６に係る発明は、シートの下面の外周側に、突状のシート部を形成したグローブバルブである。
【００１７】
請求項７に係る発明は、シートホルダをスプリングピンを介して弁棒に着脱自在に設けたグローブバルブである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によると、弁体の内径側から拡径してシートを保持することで、シートの変形や流体圧力によるシートの飛び出しを防いで圧力損失を発生させることなく高精度に流体を制御でき、コンパクトで簡単な構造によって確実にシートを保持することができるグローブバルブである。
【００１９】
請求項２に係る発明によると、シートホルダをかしめたときに、シートリングを、シートをシートホルダに装着する方向に均一に押圧することができ、しかも、かしめ部が割れることなく確実且つ強固にシートを装着することができるグローブバルブである。また、部品点数が増えたり、複雑な加工を施す必要がなく、低コストで製作することができるグローブバルブである。
【００２０】
請求項３に係る発明によると、シートを確実にシートホルダに固定することができ、取付け後には、シートの抜け止め機能を発揮しつつ、このシートの変形や脱落を防いで高いシール性を維持できるグローブバルブである。また、大量生産も容易なグローブバルブである。
【００２１】
請求項４に係る発明によると、かしめ治具を押し込むだけでシートホルダのかしめ部を所定の形状にかしめることができ、容易にかしめ作業を行うことができるグローブバルブである。
【００２２】
請求項５に係る発明によると、シートホルダをかしめたときにシートをこのシートホルダの所定に位置に確実に装着でき、しかも、シール面圧を高めることができるため、シートとシートホルダの間に流体が浸入するのを防ぐことができるグローブバルブである。
【００２３】
請求項６に係る発明によると、シートホルダへのシートの取付け構造に影響を受けることなくシートと弁座を密接シールさせることができ、シートの装着部位が流路側に突設した場合でも優れたシール性を発揮できるグローブバルブである。
【００２４】
請求項７に係る発明によると、スプリングピンを挿脱するだけで簡単にシートホルダを弁棒から着脱することができ、シートをシートホルダごと簡単に交換することができるグローブバルブである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明におけるグローブバルブの好ましい一実施形態及びその作用を図面に基づいて詳細に説明する。図１のように、バルブ本体１は、一次側流路１０ａと二次側流路１０ｂからなる流路１０の間に弁座１２を備えた弁箱１１と、弁座１２に接離して流路１０を開閉するシート２４を装着したシートホルダ１５と、このシートホルダ１５を弁座１２方向に往復動自在に設けた弁棒２２を有している。なお、本実施形態においては、一次側流路１０ａと二次側流路１０ｂを図のように設けているが、この流路１０ａ、１０ｂは、逆であってもよい。
【００２６】
弁箱１１は、略Ｙ形状を呈しており、上部に開口部１３、左右両側部に継手部１１ａ、１１ｂを設けている。継手部１１ａ、１１ｂはめねじであり、このめねじ１１ａ、１１ｂには図示しない管を接続可能に設けている。開口部１３には、メネジ部１３ａを形成しており、このメネジ部１３ａに略筒状に設けたボンネット２３のオネジ部２３ａを螺着することでこのボンネット２３と弁箱１１を一体化できるようにしている。ボンネット２３の上方には、自動操作用のアクチュエータ３０を設けており、このアクチュエータ３０を介して弁棒２２を操作可能に設けている。本実施形態においては、アクチュエータによってバルブ本体１を自動操作するようにしているが、このバルブ本体１は手動によって操作するようにしてもよい。
【００２７】
弁箱１１の内部には、一次側流路１０ａと二次側流路１０ｂを隔てる隔壁１４を形成しており、この隔壁１４の中央に開口１４ａを設けている。この開口１４ａの一次側に前記弁座１２を設けており、この弁座１２にシート２４がシールしたときに閉状態にできるようにしている。
本実施形態においては、グローブバルブとして、Ｙ形状の弁箱１１を有するＹ形弁の場合を説明するが、このグローブバルブはＹ形弁に限ることはなく、シートに常時流体圧力が加わる各種のグローブバルブや、或は、止め弁などを対象とすることができる。
【００２８】
図２において、シートホルダ１５は略円柱状に形成し、このシートホルダ１５は、弁棒２２の先端側に取付けられている。シートホルダ１５の下面側には環状によって凹状に形成した装着部１６を設けており、この装着部１６にシート２４を装着可能に設けている。
シート２４は、例えば、ＰＴＦＥ等の樹脂によって形成し、装着部１６に嵌め込み可能な形状に設けている。このシート２４は、シートホルダ１５装着側である奥側面の内径側、外径側にリップ部２５、２５を設け、この各リップ部２５、２５をシートホルダ１５に当接させて装着することでシートホルダ１５とのシール面圧を高くして、シート２４の背面側に流体が浸入するのを防いでいる。
また、シート２４下面の外周側には、突状のシート部２４ａを形成し、このシート部２４ａを弁座１２に当接させてシールするようにしている。
【００２９】
シートホルダ１５には、突状部１５ａの内周側に穿孔穴からなる位置決め部１７を形成し、この位置決め部１７に続いてテーパ状の傾斜当接面１８を内周面側に設け、この傾斜当接面１８から、より傾斜角度を小さくした環状テーパ面１９ａを繋げるように設けて環状のかしめ部１９を設けている。また、傾斜当接面１８と環状テーパ面１９ａの外側には、シートリング２６を装着可能に突状部１５ａの径より縮径した段部１５ｂを設けている。
【００３０】
図３に示すように、かしめ部１９は、変形前においてその先端側を長く尖らせた形状としているが、このかしめ部１９は、変形後には、後述のシートリング２６のかしめ面２７に当接し、このかしめ面２７から下方側に突出しないような長さに設けている。
【００３１】
かしめ部１９は、かしめ治具２８によってかしめ加工を施すことにより内径側から拡径させるように変形することができ、このかしめ部１９を、シートリング２６を介して内径側からかしめて、かしめ荷重がシートリング２６を押さえる方向に加わることにより、シートホルダ１５にシート２４を保持させるようにしている。
シートリング２６の内側にはかしめ面２７を形成しており、このかしめ面２７は、略４５°の角度に形成している。
【００３２】
この場合、図２のような着座状態において、最も流体の圧力が加わる方向であるフローアンダー（シートホルダ１５の下方側より圧力が加わる）側において、シート２４の内径側がシートリング２６で固定されていることにより、シート２４背面側への流体の浸入を防止できる構造となっている。
【００３３】
シートリング２６は、外径側をシート２４の内径よりも大径になるように形成し、また、図において上面側を段部１５ｂに当接させるように装着している。これにより、かしめ部１９をかしめた後において、図２に示すようにシートリング２６は段部１５ｂとかしめ部１９に挟まれた状態になりつつ、このシートリング２６によってシート２４をシートホルダ１５装着方向に押さえつけて、シート２４の変形や脱落を防止しつつ装着できるようにしている。
【００３４】
シート２４をシートホルダ１５に取付ける際には、図３に示すように、先ず、シートホルダ１５の装着部１６にシート２４を嵌め込み、この上から、かしめ面２７を下側に向けた状態でシートリング２６を装着して、シート２４を挟み込んだ状態にする。
続いて、図４のように、シートホルダ１５の位置決め部１７にかしめ治具２８に設けた突状の位置決め用突部２８ｂを装入して、シートホルダ１５に対してかしめ治具２８を位置決めした状態にしつつこのかしめ治具２８を押し込むことにより、かしめ部１９をかしめ治具２８によって内側からかしめて拡径させるように変形させる。
【００３５】
かしめ治具２８を押し込んだ時には、このかしめ治具２８の外周テーパ面２８ａによって環状テーパ面１９ａが拡径する方向に変形を開始する。かしめ治具２８を更に押し込むと、シートリング２６に設けた略４５°のかしめ面２７にかしめ治具２８の外周テーパ面２８ａが当接するまでかしめ部１９が変形する。これにより、環状テーパ面１９ａは、外周テーパ面２８ａと同じ角度にまで変形する。このとき、外周テーパ面２８とかしめ面２７の作用によって、かしめ部１９はシート２４を押さえる方向にシートリング２６を押圧しながらかしめ加工を行うことができる。
【００３６】
また、かしめ面２７の角度は、かしめ部１９をかしめた時にシート２４をシートホルダ１５の装着部１６の上面１６ａに押し付け、シートの飛び出しを防止する垂直方向の力と、シート２４を装着部１６の外径側の側面１６ｂに押し付け、弁座との位置決めを容易にする水平方向の力を効率的に利用することができる略４５°としている。なお、本実施形態ではかしめ面２７の角度を略４５°としているが、よりシートの飛び出しを防止することを重視する状況にあっては、かしめ面２７の角度を弁座１２に対してより鋭角とすることで、垂直方向の力が増しシール力が向上する。一方、かしめ部１９の破損を重視する状況にあっては、かしめ面２７の角度を弁座１２に対してより鈍角とすることで、かしめ部への荷重が軽減し、かしめ部１９の破損を防止することができる。
【００３７】
このように本発明のグローブバルブは、かしめ部１９をシートリング２６を介して内径側からかしめて、シートリング２６を押さえる方向にかしめ荷重を加えてシート２４を装着できるようにしているので、ナットを用いることなくシート２４を取付けでき、部品点数を抑えて低コストで設けることができる。また、流体抵抗を小さくすることができる。
【００３８】
また、かしめ部１９をかしめ加工してシート２４を固定するようにしているため、ナットを使用した場合のように緩んだりすることがなく、シート２４が流路１０側に変形したり、脱落するのを防ぐことができる。これにより高シール性を維持でき、また、ナットを使用しないため、ナットの脱落により流路１０内部を傷つけたりして配管全体に悪影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００３９】
また、シートホルダ１５の内径側から拡径してシート２４を固定する構造であるため、シートホルダを外径側から内径側へかしめる従来構造の場合に比べてシートが弁座よりも外側に張り出すことがなく、また、シートホルダ１５の外径を肉厚にする必要がない。これにより、流量を減らすことなく、シートホルダ１５を小径に形成することができ、延いては、バルブ本体１０をコンパクト化することができる。また、弁開時において、シートホルダ１５が流路１８側へ大きく突出することを防止できるため、流体抵抗は小さくなり、圧力損失を抑えることができる。さらに、流体圧力がシート２４とシートホルダ１５の隙間に入り込むことを防止できるので、流体圧力によるシート２４の変形や飛び出しを防止し、高シール性を維持することができる。
【００４０】
しかも、バルブ本体１は、シートホルダ１５にシート２４、シートリング２６をセットした状態でかしめ治具２８を押し込むだけの作業によって、シートホルダ１５とシートリング２６を容易にかしめることができる。このかしめ治具２８は、簡単な形状であるため容易に加工でき、このかしめ治具２８を１種類形成するだけで複数回のかしめ加工が可能となる。このため、ナットによる固定の場合のように、全てのシートホルダに対してナット螺着用のめねじを設ける必要がなく、加工工数やコストを大幅に抑えることができる。
また、シートリング２６をシート２４の下側に配置していることにより、シート２４に均一に圧力を加えることができ、シート２４の変形を防いで高シール性を維持することができる。
【００４１】
次に、シートホルダ１５の弁棒２２への装着を説明する。本実施形態においては、図２のように、弁棒２２に対してスプリングピン２１でシートホルダ１５を固着している。シートホルダ１５の上面側には、弁棒を挿入可能な挿入孔２０を形成しており、また、スプリングピン２１を装着可能な装着孔２９を形成している。装着孔２９は、スプリングピン２１が通常時において、その拡径方向への弾発力によって最大に拡径した状態よりもやや大径に設けている。
【００４２】
一方、弁棒２２のスプリングピン２１の装着側には、貫通孔２２ａを設け、この貫通孔２２ａは、スプリングピン２１の通常時の径よりもやや小径に設けている。これにより、スプリングピン２１を貫通孔２２ａに挿入したときには、このスプリングピン２１が拡径方向に弾発して抜出しが防止される。シートホルダ１５は、挿入孔２０に弁棒２２を挿入した状態で、装着孔２９から貫通孔２２ａを介してスプリングピン２１を装入することで取付けられる。スプリングピン２１の取付け後には、装着孔２９に対してこのスプリングピン２１が遊嵌した状態となる。
【００４３】
弁棒２２の先端側には突部２２ｂを設けている。弁棒２２を下降させてシートホルダ１５を閉状態にしたときには、スプリングピン２１が上記のようにシートホルダ１５の装着孔２９に遊嵌していることにより、この弁棒２２がシートホルダ１５に対して押し下がった状態となり、突部２２ｂが挿入孔２０の底面２０ａ側まで達してこの底面２０ａに当接する。このとき、スプリングピン２１を装着孔２９に接することのないようにしているため、弁棒２２からシートホルダ１５に対して不要な荷重が加わることはない。
【００４４】
一方、弁棒２２を上昇させてシートホルダ１５を開状態にしたときには、図７のように弁棒２２がシートホルダ１５に対して押し上がり、スプリングピン２１が装着孔２９に当接した状態でシートホルダ１５を押し上げ、弁棒２２の上部に装着されたピストン３６がキャップ３２のピストン受け部３２ａまで達する。このとき、スプリングピン２１は装着孔２９に遊嵌しているため、スプリングピン２１に不要な荷重が加わることはない。また、シートホルダ１５がボンネット２３の底面２３ｂに衝突しないようにしているため、シートホルダ１５に対する衝撃はなく、この衝撃に伴いスプリングピン２１が破損することがない。
【００４５】
ここで、ナットを用いて弁体にシートを固定する構造の場合、弁体とシートが分離可能な構造であるため、シート交換時には、ナットを緩めるだけで、弁体からシートを外してこのシートのみを交換することができる。
【００４６】
一方、本実施形態のような取付け構造によってシート２４をシートホルダ１５に取付ける場合、このシートホルダ１５をかしめてシート２４を一体化したものであるためシート２４のみの交換は難しくなっている。しかし、上記のようにスプリングピン２１を用いてシートホルダ１５と弁棒２２を固定するようにしているため、シートホルダ１５全体を交換することができる。これにより、ナット固定の場合のようなシートの飛び出しを防ぎつつ、シートの耐用期間を十分に使用でき、シート交換の回数をナット固定の場合よりも少なくすることができる。よって、交換等のメンテナンスの回数を少なくすることができ、交換にかかる費用も抑えられる。
【００４７】
シート２４を交換する場合には、シートホルダ１５と弁棒２２を固定しているスプリングピン２１を抜くことにより、簡単にシートホルダ１５を弁棒２２から外すことができ、シート２４をシートホルダ１５ごと簡単に交換することができる。
【００４８】
次に、本実施形態におけるアクチュエータを説明する。Ｙ型グローブバルブ用のアクチュエータ３０は、バルブ本体１と直接接続するために、図１のような縦型構造が一般的になっている。このような縦型のアクチュエータ３０の場合には、横型のアクチュエータのキャップを両端側に設けた構造とは異なり、上部側のみにキャップ３２を設けた構造になっている。また、キャップ３２のハウジング３１との当接部分を屈曲して形成しているため、キャップ３２の位置決めがし易くなっており、ハウジング３１とキャップ３２に対してボルト３８の締め付けが容易になっている。
【００４９】
ハウジング３１には、外周側下部付近に図示しない電磁弁等を取付けるための取付座３４を一体に形成している。この取付座３４には、空気の出し入れを行うための空気口３５、３５が設けられている。本例において、取付座３４は、空気口３５、３５間の寸法が比較的短いＮＡＭＵＲ規格のマウントに対応した寸法に設けている。
【００５０】
このように、アクチュエータ３０は、取付座３４をＮＡＭＵＲマウント方式によって形成しているため、電磁弁を空気口３５に直接取付けることができ、ニップルやアダプタなどの別の部品を用いることなく電磁弁と空気口３５を接続できる。これにより、従来のニップルを用いた電磁弁と空気口の接続構造が有していた、わずらわしい配管作業を行う必要なく取付けを行うことができ、取付け規格（ＮＡＭＵＲ規格）に対応した取付座３４によって、互換性を発揮させながら容易に取付けることができる。しかも、取付座３４に対してダイレクトに電磁弁を取付けることができるため、ニップル等を用いた接続に比較して、電磁弁に過大な負荷が加わった場合により強い強度を発揮することができる。
【００５１】
ここで、アクチュエータの構造等をより詳しく述べる。
ハウジング３１内には、ピストン３６が往復動可能に取付けられ、このピストン３６は、空気圧によって上下に作動し、ばね３７を伸縮させながら弁棒２２を上下に移動して弁の開閉を可能にしている。空気圧式のアクチュエータの場合、通常は、ＮＯとＮＣタイプの使用が考えられるが、このＮＯ、ＮＣタイプの切替えは、ピストン３６の上下を反転させて取付けることで容易に行うことができる。このように、本発明のグローブバルブは、ＮＯ、ＮＣタイプ共に併用することができるが、本実施形態においては、ＮＣタイプのアクチュエータを用いている。
【００５２】
ここで、ＮＣタイプのアクチュエータとは、通常時にはばね３７の弾発力により弁閉状態にし、空気口３５より空気を供給したときに、弁開状態にできるようにしたものである。一方、図８の他の実施形態に示すようなＮＯタイプのアクチュエータは、通常時にはばね３７の弾発力で弁開状態にし、空気口３５より空気を供給したときに、図のように弁閉状態にできるようにしたものである。図８において、上記実施形態と同一箇所は同一符号によって表し、その説明を省略する。
なお、ＮＣタイプの場合には、ばね３７が伸びた状態で弁閉としているために、ＮＯタイプの場合よりもばね３７の力を必要とし、このため、ばねの本数を増やしたり、より太いばねを使用するようにするのがよい。
【００５３】
ポート３８、３８は、空気口３５、３５とハウジング３１内部を連結するように形成され、このポート３８を介してハウジング３１内部に空気の供給・排気を行っている。このポート３８は、通常、ハウジング３１に対してドリル加工によって形成するようにしている。ポート３８の形成時には、できるだけ加工部分を短くする方が良く、そのため、図のように、一方側の空気口３５に対しては、この空気口３５に対して直線的にポート３８を形成し、他方側の空気口３５に対しては、ポート３８を垂直に形成して各ポート３８、３８の長さが最短になるように形成している。また、ポート３８は、空気漏れを防止するために、アクチュエータ３０内部のピストン３６の動作範囲外に設けている。
【００５４】
また、アクチュエータ３０は、コンパクト化を図るため、ピストン３６をハウジング３１の上部ぎりぎりの位置まで移動可能に設けている。このとき、取付座３４にＮＡＭＵＲマウントを採用していることにより空気口３５、３５間の寸法は狭くなってはいるが、取付座３４をハウジング３１の下部に設け、ポート３８を上記のように形成していることによりコンパクト化が可能になっている。
【００５５】
更に、アクチュエータ３０をよりコンパクト化するために、上側のポート３８のハウジング３１内部への開口側は、キャップ３２とハウジング３１との合わせ部分を利用しており、キャップ３２のハウジング３１との当接部分を屈曲して形成していることにより、この屈曲部分の下側にキャップ３２とをハウジング３１内を結ぶ開口接続部４０を設けている。この開口接続部４０は、ポート３８の一部を兼ね備えることで、ハウジング３１のポート３８を可能な限り短く形成でき、ハウジング３１への加工性を向上させることもできる。
【００５６】
空気口３５には、管用めねじ３９を設けているため、ＮＡＭＵＲ規格以外の電磁弁も接続することができる。この場合、ＮＡＭＵＲマウントの電磁弁を固定するために設けている図示しない固定めねじを、取付座３４の複数箇所に設けることにより、容易に他の規格の電磁弁を固定することができ、取付座３４の共用化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のグローブバルブの弁閉時の一実施形態を示した断面図である。
【図２】図１におけるＡ部拡大図である。
【図３】シートの装着過程を示した断面図である。
【図４】専用工具によるカシメ加工の工程を示した説明図である。
【図５】図４の専用工具を装入した状態を示した説明図である。
【図６】カシメ加工後の弁体へのシート取付け状態を示した断面図である。
【図７】本発明のグローブバルブの弁閉時の一実施形態を示した断面図である。
【図８】本発明のグローブバルブの他の実施形態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ バルブ本体
１１ 弁箱
１２ 弁座
１５ シートホルダ
１６ 装着部
１７ 位置決め部
１９ かしめ部
２１ スプリングピン
２２ 弁棒
２４ シート
２４ａ シート部
２５ リップ部
２６ シートリング
２７ かしめ面
２８ かしめ治具
２８ａ 外周テーパ面
２８ｂ 位置決め用突部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座を備えた弁箱と、前記弁座に接離するシートを装着したシートホルダと、このシートホルダを前記弁座方向に往復動自在に設けた弁棒を有するグローブバルブであって、前記シートホルダに環状のかしめ部を形成し、このかしめ部をシートリングを介して内径側からかしめて、かしめ荷重が前記シートリングを押さえる方向に加わることにより前記シートホルダにシートを保持させたことを特徴とするグローブバルブ。
【請求項２】
前記シートリングの内側にかしめ面を形成し、このかしめ面を略４５°に形成した請求項１記載のグローブバルブ。
【請求項３】
前記シートホルダのかしめ部を外周テーパ面を有するかしめ治具によって内側よりかしめて拡径した請求項１又は２に記載のグローブバルブ。
【請求項４】
前記シートホルダの下端側に位置決め部を形成し、この位置決め部に前記かしめ治具に設けた位置決め用突部を装入して位置決めした請求項３に記載のグローブバルブ。
【請求項５】
前記シートホルダに形成した環状の装着部に前記シートを装着し、このシートの奥側面にリップ部を形成した請求項１乃至４の何れか１項に記載のグローブバルブ。
【請求項６】
前記シートの下面の外周側に、突状のシート部を形成した請求項１乃至５の何れか１項に記載のグローブバルブ。
【請求項７】
前記シートホルダをスプリングピンを介して前記弁棒に着脱自在に設けた請求項１乃至６の何れか１項に記載のグローブバルブ。
【請求項１】
弁座を備えた弁箱と、前記弁座に接離するシートを装着したシートホルダと、このシートホルダを前記弁座方向に往復動自在に設けた弁棒を有するグローブバルブであって、前記シートホルダに環状のかしめ部を形成し、このかしめ部をシートリングを介して内径側からかしめて、かしめ荷重が前記シートリングを押さえる方向に加わることにより前記シートホルダにシートを保持させたことを特徴とするグローブバルブ。
【請求項２】
前記シートリングの内側にかしめ面を形成し、このかしめ面を略４５°に形成した請求項１記載のグローブバルブ。
【請求項３】
前記シートホルダのかしめ部を外周テーパ面を有するかしめ治具によって内側よりかしめて拡径した請求項１又は２に記載のグローブバルブ。
【請求項４】
前記シートホルダの下端側に位置決め部を形成し、この位置決め部に前記かしめ治具に設けた位置決め用突部を装入して位置決めした請求項３に記載のグローブバルブ。
【請求項５】
前記シートホルダに形成した環状の装着部に前記シートを装着し、このシートの奥側面にリップ部を形成した請求項１乃至４の何れか１項に記載のグローブバルブ。
【請求項６】
前記シートの下面の外周側に、突状のシート部を形成した請求項１乃至５の何れか１項に記載のグローブバルブ。
【請求項７】
前記シートホルダをスプリングピンを介して前記弁棒に着脱自在に設けた請求項１乃至６の何れか１項に記載のグローブバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１３８８４７（Ｐ２００８−１３８８４７Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２８４８３（Ｐ２００６−３２８４８３）
【出願日】平成１８年１２月５日（２００６．１２．５）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月５日（２００６．１２．５）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
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