ダイヤフラム弁およびノズル切替バルブ装置

【課題】ノズル切替バルブ装置においてダイヤフラム弁に低い液圧がかかっているときでも高い液圧がかかっているときでも、常に、ダイヤフラム弁と二重管部における外管部の開口縁部との間から液漏れを生じることのないダイヤフラム弁およびノズル切替バルブ装置が求められている。
【解決手段】ノズル切替バルブ装置1は、第1流路20を有する本体ケーシング2と、回転ヘッド3と、バルブ体9と、二重管部2Bの内管部26の開口縁部である弁座26Aを開閉自在に封止して第1流路20と第2流路28とを遮断するダイヤフラム弁11と、ダイヤフラム弁11を弾性付勢して弁座26Aに押し付ける押圧部19と、ダイヤフラム弁11の被挟持部11Cを挟持して支持する弁支持部材14とを備えている。ダイヤフラム弁11の被挟持部11Aは、弁直径方向の断面がほぼ円形の断面形状に形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のノズル部を切替可能に備えていて、内部流路を開閉するダイヤフラム弁を備えたノズル切替バルブ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のノズル切替バルブ装置としては、例えば下記の特許文献1に記載されたものが知られている。この文献記載のノズル切替バルブ装置51は、図6に示すように、内部に第1流路60を有する本体ケーシング52の一端側の枢軸部52Aに、複数のノズル取付口61,61,・・・を有する回転ヘッド53が回動自在に設けられている。本体ケーシング52の一端部と回転ヘッド53との間には、バルブ流路62Aを有するバルブ体62が介装されている。このバルブ体62は、回転ヘッド53の回転により、1つのノズル取付口61につながる回転ヘッド53のノズル向け流路61Aと本体ケーシング52の第1流路60とを連通するとともに他のノズル取付口61につながる回転ヘッド53のノズル向け流路61Aを閉止するようにノズル向け流路61,61を切替えるようになっている。本体ケーシング52の他端部には、第1流路60を内在させた内管部63と、内管部63の外方に配置されて内管部63との間に第2流路64を内在させた外管部65とから成る二重管部52Bが形成されている。外部配管と接続される配管接続部52Cが二重管部52Bの第2流路64と連通して本体ケーシング52に設けられている。
【0003】
更には、内管部63の開口縁部である弁座63Aを開閉自在に封止して第1流路60と第2流路64とを遮断するダイヤフラム弁67と、ダイヤフラム弁67を弾性付勢して弁座63Aに押し付ける弁押圧部材68およびスプリング70と、ダイヤフラム弁67の周縁に全周にわたって形成された被挟持部67Cを二重管部52Bの外管部65の開口縁部65Aとの間で密封状に挟持して支持する弁支持部材69とを備えている。そして、ダイヤフラム弁67は、内管部63の弁座63Aを開閉する平板状弁部67Aと、平板状弁部67Aの外周縁全周から平板状弁部67Aと直角の方向に延在して形成された連結板部67Bと、連結板部67Bの外周縁全周から連結板部67Bと直角方向外向きに延在する被挟持部67Cとを備えている。被挟持部67Cは、直径方向に見た側断面がほぼ四角形の断面形状に形成されており、外管部65の開口縁部65Aと弁支持部材69の挟持面69Aとの間で挟持されるようになっている。
【0004】
このノズル切替バルブ装置51では、ブームからの薬液が配管接続部52Cを経て第2流路64に流入する。第2流路64内の薬液はダイヤフラム弁67の平板状弁部67Aを押圧し、内管部63の開口縁部63Aを開く。この弁座26Aの開放により、第1流路60内に流入した薬液は枢軸部52Aからバルブ体62のバルブ流路62Aを経て、ノズル取付口61のノズル向け流路61Aを通り、そのノズル部から外部に噴射されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−22830号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、上記した従来のノズル切替バルブ装置51では、ダイヤフラム弁67の被挟持部67Cの断面形状がほぼ四角形状に形成されているため、外管部65の開口縁部65Aと弁支持部材69の挟持面69Aにより挟持されても、挟持前後での面接触状態は変わらない。そのために、コックを閉めて液圧が低いときはダイヤフラム弁67の被挟持部67Cと外管部65の開口縁部65Aとの間から液漏れがなかったとしても、コックを開けて液圧が高くなったときはダイヤフラム弁67と外管部65との間から液漏れを生じることがある。特に、ダイヤフラム弁67はゴム部材で構成されていることから、経時使用による劣化によってゴム弾性力が徐々に低下しやすく、前記の液漏れ度合は次第に大きくなることが予想される。
【0007】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、ダイヤフラム弁に低い液圧がかかっているときでも高い液圧がかかっているときでも、常に、ダイヤフラム弁と二重管部における外管部の開口縁部との間から液漏れを生じることのないダイヤフラム弁およびノズル切替バルブ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明に係るダイヤフラム弁は、弾性部材で構成されていて、ノズル切替バルブ装置内に形成されている流路の弁座を開閉する平板状弁部と、平板状弁部の外周全周から延在してノズル切替バルブ装置内で挟持される被挟持部とを備えて成り、被挟持部における弁直径方向の断面がほぼ円形の断面形状に形成されているものである。
【0009】
また、本発明に係るノズル切替バルブ装置は、内部に第1流路を有する本体ケーシングの一端部に、複数のノズル取付口を有する回転ヘッドが回動自在に設けられ、本体ケーシングの一端部と回転ヘッドとの間に、回転ヘッドの回転により、1つのノズル取付口につながる回転ヘッドのノズル向け流路と本体ケーシングの第1流路とを連通するとともに他のノズル取付口につながる回転ヘッドのノズル向け流路を閉止するようにノズル向け流路を切替えるバルブ体が介装され、本体ケーシングの他端部に、第1流路を内在させた内管部と、内管部の外方に配置されて内管部との間に第2流路を内在させた外管部とから成る二重管部が形成され、外部の配管と接続される配管接続部が二重管部の第2流路と連通して本体ケーシングに設けられ、更に、内管部の開口縁部である弁座を開閉自在に封止して第1流路と第2流路とを遮断する請求項1記載のダイヤフラム弁と、ダイヤフラム弁を弾性付勢して弁座に押し付ける押圧部と、ダイヤフラム弁の周縁に全周にわたって形成された被挟持部を二重管部の外管部の開口縁部との間で液封状に挟持して支持する弁支持部材と、を備えて成るものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係るダイヤフラム弁およびノズル切替バルブ装置は、弁直径方向の断面がほぼ円形の断面形状に形成された被挟持部を有するダイヤフラム弁を使用しているので、被挟持部が外管部の開口縁部と弁支持部材とにより挟持されると、被挟持部は弾性変形して扁平化し、一部分で面接触状態となる。従って、第2流路内の液圧が低い場合はもとより、第2流路内の液圧が高い場合でも、常に、ダイヤフラム弁の被挟持部と外管部の開口縁部との間をしっかりと密封することが可能となる。これにより、これらの間から外部へ液洩れすることを確実に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態に係るノズル切替バルブ装置の外観図である。
【図2】前記ノズル切替バルブ装置の側断面図である。
【図3】前記ノズル切替バルブ装置の分解斜視図である。
【図4】前記ノズル切替バルブ装置のダイヤフラム弁を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正断面図、(c)は底面図、(d)は側面図、円e内は(b)における部分拡大断面図である。
【図5】前記ダイヤフラム弁を斜め下方から見上げた斜視図である。
【図6】従来のノズル切替バルブ装置の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。図1は本発明の一実施形態に係るノズル切替バルブ装置の外観図、図2は前記ノズル切替バルブ装置の側断面図、図3は前記ノズル切替バルブ装置の分解斜視図である。
各図において、この実施形態に係るノズル切替バルブ装置1は、それぞれ後で詳述する各部品である、本体ケーシング2、回転ヘッド3、パッキン4、パッキン5、スライド係止ピン6、蓋部材7、O−リング8、バルブ体9、O−リング10、ダイヤフラム弁11、弁押圧部材12、スプリング13、弁支持部材14、キャップ15、袋ナット16、戻止め配管具17、パッキン18、およびO−リング35で構成される。
【0013】
前記した本体ケーシング2は側面から見て横転びTの字状に形成されており、その一端部に形成された直線筒状の枢軸部2Aと、その他端部で枢軸部2Aと直角方向に屈折して形成された二重管部2Bと、二重管部2Bとは反対方向に枢軸部2Aから屈折して形成された配管接続部2Cとから構成されている。本体ケーシング2の枢軸部2Aの内部には第1流路20が形成されている。第1流路20は二重管部2Bの内管部26内にも内在し、枢軸部2Aと二重管部2Bとの境目部分で直角に屈折している。二重管部2Bは、第1流路20を内在させた内管部26と、内管部26の外方に配置されて内管部26との間に第2流路28を内在させた外管部27とから構成されている。外管部27の開口縁部27Aには、ダイヤフラム弁11の被挟持部11Cを収容する収容溝部27Bが全周にわたって形成されている。配管接続部2Cは例えばブームから分岐した枝管などの外部配管40と接続されるものであり、配管接続部2Cの係合穴部30に装着された戻止め配管具17内の流路17Aが、二重管部2Bの第2流路28と連通している。
【0014】
更に、内管部26の開口縁部である弁座26Aの対面位置には、フッ素ゴムその他のゴム材料(弾性部材の例)で全体を構成されたダイヤフラム弁11が配備されている。このダイヤフラム弁11は、図4および図5に示すように、内管部26の弁座26Aを開閉自在に封止して第1流路20と第2流路28とを遮断するものであり、内管部26の弁座26Aを開閉する平板状弁部11Aと、連結板部11Bと、被挟持部11Cと、位置ズレ防止突起11Dとが一体に形成されている。連結板部11Bは、平板状弁部11Aの外周縁全周から延在し平板状弁部11Aから遠くなるにつれて径方向外向きに広がるように傾斜して形成されている。被挟持部11Cは連結板部11Bを介して平板状弁部11Aと連結されており、連結板部11Bの外周縁全周から径方向外向きに延在して形成されている。位置ズレ防止突起11Dは、平板状弁部11Aの背面11Eの中央部に突出して形成されている。前記の被挟持部11Cは、直径方向に見た断面がほぼ円形の断面形状に形成されている。連結板部11Bは、側面から見て平板状弁部11Aに対し角度θ傾斜して形成されている。傾斜角度θはこの例では40度としている。但し、この傾斜角度θは例えば20〜60度の範囲内であれば構わない。
【0015】
ダイヤフラム弁11を弾性付勢する押圧部19は、ダイヤフラム弁11の平板状弁部11Aの背面11E側に配置される弁押圧部材12と、弁押圧部材12を移動可能に保持する弁支持部材14と、弁押圧部材12と弁支持部材14の間に介装されて弁押圧部材12を弾性付勢するスプリング13とから構成される。弁支持部材14は、弁押圧部材12およびスプリング13を収容する収容部14Aと、収容部14Aと外部を連通する貫通穴14Cと、収容部14Aの周囲を囲み外管部27の開口縁部27Aとの間でダイヤフラム弁11の被挟持部11Cを挟持する挟持面14Bとを備えている。挟持面14Bの外周縁部は、全周にわたって径方向外向きに突出した鍔部となっている。この弁支持部材14の挟持面14Bは、外管部27の収容溝部27Bとの間でダイヤフラム弁11の被挟持部11Cを液封可能に挟持して支持する。すなわち、ダイヤフラム弁11の被挟持部11Cを挟持する弁挟持部33は、弁支持部材14の挟持面14Bと、ダイヤフラム弁11の被挟持部11Cを収容して弁支持部材14の挟持面14Bとの間で挟持する外管部27の収容溝部27Bとから構成される。キャップ15は、弁支持部材14の先端部を挿通させるとともに外周鍔部は係止する貫通穴15Bと、外管部27の雄ネジ部27Aと螺合する雌ネジ部15Aとを有している。弁押圧部材12は、ダイヤフラム弁11の平板状弁部11Aを支持する押圧面12Bと、押圧面12Bの中央部に形成されてダイヤフラム弁11の位置ズレ防止突起11Dを収容する収容穴12Aと、収容穴12Aの背面側で突出して形成された脚部12Cとを備えている。
【0016】
上記した枢軸部2Aには、例えば2つのノズル取付口21,22を有する回転ヘッド3が回動自在に装着される。枢軸部2Aと回転ヘッド3との間は、枢軸部2A外周面の外周溝部36に装着されたO−リング35により回動自在に封止される。回転ヘッド3のノズル取付口21,22には、噴板、ノズルキャップ、O−リング(いずれも図示省略)などを有するノズル部41がそれぞれ取付けられる。また、枢軸部2Aと回転ヘッド3の間には、バルブ流路25を有する円筒状のバルブ体9が介装されている。このバルブ体9は、回転ヘッド3の回転により、1つのノズル取付口21(または22)につながる回転ヘッド3のノズル向け流路23(または24)と本体ケーシング2の第1流路20とを連通するとともに、他方のノズル取付口22(または21)につながる回転ヘッド3のノズル向け流路24(または23)を閉止するようにノズル向け流路23,24を切替える。
【0017】
次に、ノズル切替バルブ装置1を組み立てる例を説明する。但し、これは、あくまでも一例であって、別の組立手順であっても構わない。まず、本体ケーシング2において、袋ナット16を通された戻止め配管具17が配管接続部2Cの係合穴部30に挿し込まれ、戻止め配管具17の雌ネジ部内にパッキン18が装着される。一端側の外周溝にO−リング10を嵌着した枢軸部2Aにバルブ体9が装着され、外周溝部にO−リング8を嵌着した蓋部材7がバルブ体9の一端開口に装着されることにより、一端側アセンブリとして組み立てられる。そして、背面にスプリング13が装着された弁押圧部材12が弁支持部材14の収容部14A内に収容され、更に弁押圧部材12が押し込まれて、脚部12Cが弁支持部材14の貫通穴14Cに通されて穴縁部で掛止される。これにより、弁押圧部材12、スプリング13、および弁支持部材14が一体化されて、他端側アセンブリとして組み立てられる。弁押圧部材12は弁支持部材14に対し管心方向Cに移動自在となっている。
【0018】
前記した他端側アセンブリにおいて、弁押圧部材12の収容穴12A内にダイヤフラム弁11の連結板部11Bが収容され、弁押圧部材12の押圧面12B上にダイヤフラム弁11の背面11Eが置かれた弁支持部材14がキャップ15の貫通穴15Bに装着される。その後、ダイヤフラム弁11の平板状弁部11Aが内管部26の弁座26Aにあてがわれ、キャップ15の雌ネジ部15Aが外管部27の外周面の雄ネジ部29に螺止される。このとき、ダイヤフラム弁11の被挟持部11Cが弁支持部材14の挟持面14Bと収容溝部27Bの内壁との間に挟持されて弾性変形し、弁支持部材14の挟持面14Bと外管部27の開口縁部27Aとの隙間を密封する。一方、前記した枢軸部2Aを含む一端側アセンブリの外周に回転ヘッド3が装着され、回転ヘッド3の挿通穴32,32にスライド係止ピン6の両ピンが装入されて枢軸部2Aの外周溝部31で掛止される。これにより、回転ヘッド3が枢軸部2Aに対しその軸心D方向に抜け止めされ、且つ、周方向(矢印R方向)に回動自在に枢支される。回転ヘッド3において、ノズル取付口22の外周にはパッキン4が装着され、ノズル取付口23の外周にはパッキン5が装着される。このようにして、ノズル切替バルブ装置1の組立が完了する。
【0019】
上記のように構成されたノズル切替バルブ装置1の作用を次に説明する。
一般に、各ノズル取付口21,22には、例えば微小滴・広角噴霧用や粗滴・狭角噴霧用といった噴霧態様の異なるノズル部41が取付けられる。更に、本体ケーシング2の配管接続部2Cがブームの枝管に接続される。そこで、動力ポンプが駆動されブームのコックが開かれると(いずれも図示省略)、ブームからの例えば圧力3MPa程度の薬液が、配管接続部2Cを経て第2流路28に流入する。この場合、ダイヤフラム11の被挟持部11Cは挟持前の断面形状がほぼ円形状に形成されているため、外管部27の開口縁部27Aと弁支持部材14の挟持面14Bにより挟持されると、軽接触時に線接触状態であった被挟持部11Cは挟圧後に弾性変形して扁平化し一部分が面接触状態となる。但し、面接触部位以外には未だ未接触部分が残っており、更なる挟圧に備えている。その結果、薬液の液圧がかかっても、ダイヤフラム弁11の被挟持部11Cと外管部27の開口縁部27Aとの間はしっかりと密封され、これらの間から外部への液漏れは生じない。
【0020】
そうして、第2流路28内の薬液は管心Cに対して斜めにダイヤフラム弁11の連結板部11Bを押圧し、スプリング13の弾性付勢力に打ち克ってダイヤフラム弁11の平板状弁部11Aおよび弁押圧部材12を円滑に押し下げる。これにより、ダイヤフラム弁11の平板状弁部11Aが弁座26Aから離れ始めると、平板状弁部11A全体に液圧がかかって、弁座26Aをよりいっそう開放するのである。このような弁座26Aの開放により、第1流路20内に流入した薬液は枢軸部2Aに至り、バルブ体9のバルブ流路25を経て、現在の使用が選択されているノズル取付口(例えば21)を通り、そのノズル部41から外部に噴射される。
使用したいノズル部41を切替える場合は、いったん動力ポンプを停止させて薬液の液圧を下げておく。これにより、薬液の液圧がスプリング13の弾性付勢力を下回り、ダイヤフラム弁11が弁座26Aを閉止する。その後、回転ヘッド3を回して、所望するノズル部41が取付けられているノズル取付口(例えば22)をバルブ体9のバルブ流路25に連通させる。続いて、動力ポンプを再起動させると、ノズル取付口22のノズル部41から薬液が噴射されるのである。
【0021】
以上述べたように、このノズル切替バルブ装置1によれば、弾性部材で構成されたダイヤフラム弁11の被挟持部11Cの側断面はほぼ円形状に形成されているので、被挟持部11Cが外管部27の開口縁部27Aと弁支持部材14の挟持面14Bにより挟持されると、被挟持部11Cは弾性変形して扁平化し、面全体ではなく一部分が面接触状態となるために変形代は残る。従って、動力ポンプを停止させたりコックを閉じたときのように第2流路28内の液圧が低い場合はもとより、動力ポンプを駆動したりコックを開けたときのように液圧が高い場合でも、常に、ダイヤフラム弁11の被挟持部11Cと外管部27の開口縁部27Aとの間をしっかりと密封することができる。これにより、これらの間から外部への液洩れを確実に回避することができる。
【0022】
尚、上記の実施形態では、ダイヤフラム弁11の被挟持部11Cの断面形状をほぼ円形状に形成したが、本発明にいう被挟持部の断面ほぼ円形状とは、真円に近いもののみならず、楕円形状、長円形状、あるいは角部を丸めた菱形状なども含むものである。
また、上記では、回転ヘッドにおけるノズル取付口の口数を2にしているが、これも本発明では限定されず、回転ヘッドに配置し得る口数であれば、例えば3以上でも構わない。
【符号の説明】
【0023】
1 ノズル切替バルブ装置
2 本体ケーシング
2A 枢軸部
2B 二重管部
2C 配管接続部
3 回転ヘッド
9 バルブ体
11 ダイヤフラム弁
11A 平板状弁部
11C 被挟持部
12 弁押圧部材
12B 押圧面
13 スプリング
14 弁支持部材
14B 挟持面
17A 流路
19 押圧部
20 第1流路
21,22 ノズル取付口
23,24 ノズル向け流路
25 バルブ流路
26 内管部
26A 弁座
27 外管部
27A 開口縁部
27B 収容溝部
28 第2流路
33 弁挟持部
40 外部配管
41 ノズル部
C 管心
R 矢印

【特許請求の範囲】
【請求項1】
弾性部材で構成されていて、ノズル切替バルブ装置内に形成されている流路の弁座を開閉する平板状弁部と、平板状弁部の外周全周から延在してノズル切替バルブ装置内で挟持される被挟持部とを備えて成り、被挟持部における弁直径方向の断面がほぼ円形の断面形状に形成されていることを特徴とするダイヤフラム弁。
【請求項2】
内部に第1流路を有する本体ケーシングの一端部に、複数のノズル取付口を有する回転ヘッドが回動自在に設けられ、
本体ケーシングの一端部と回転ヘッドとの間に、回転ヘッドの回転により、1つのノズル取付口につながる回転ヘッドのノズル向け流路と本体ケーシングの第1流路とを連通するとともに他のノズル取付口につながる回転ヘッドのノズル向け流路を閉止するようにノズル向け流路を切替えるバルブ体が介装され、
本体ケーシングの他端部に、第1流路を内在させた内管部と、内管部の外方に配置されて内管部との間に第2流路を内在させた外管部とから成る二重管部が形成され、
外部の配管と接続される配管接続部が二重管部の第2流路と連通して本体ケーシングに設けられ、
更に、内管部の開口縁部である弁座を開閉自在に封止して第1流路と第2流路とを遮断する請求項1記載のダイヤフラム弁と、ダイヤフラム弁を弾性付勢して弁座に押し付ける押圧部と、ダイヤフラム弁の周縁に全周にわたって形成された被挟持部を二重管部の外管部の開口縁部との間で液封状に挟持して支持する弁支持部材と、を備えて成ることを特徴とするノズル切替バルブ装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2012−237389(P2012−237389A)
【公開日】平成24年12月6日(2012.12.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−107193(P2011−107193)
【出願日】平成23年5月12日(2011.5.12)
【出願人】(397002360)ヤマホ工業株式会社 (14)
【Fターム(参考)】