無摺動バルブ
【課題】 弁体の回転によるシート部材の摩耗を抑制することができる上に、流通路を遮断する際の弁体やシート部材の摩耗を抑制することができ、長期に亘って安定した流通路の遮断を行うことのできる無摺動バルブを提供する。
【解決手段】 所定の回転軸線と直交する仮想面上に沿って貫通した連通穴が設けられた弁体と、弁体収容室が形成されるとともに弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路が形成されたハウジングとを備え、弁体が傾動することで少なくとも何れか一つの流通路の弁体収容室側の開口周りに配設されシート部材に対して圧接するように構成された無摺動バルブにおいて、シート部材は、弁体に対する接離方向に移動可能に設けられ、シート部材を弁体側に付勢可能な付勢手段が設けられていることを特徴とする。
【解決手段】 所定の回転軸線と直交する仮想面上に沿って貫通した連通穴が設けられた弁体と、弁体収容室が形成されるとともに弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路が形成されたハウジングとを備え、弁体が傾動することで少なくとも何れか一つの流通路の弁体収容室側の開口周りに配設されシート部材に対して圧接するように構成された無摺動バルブにおいて、シート部材は、弁体に対する接離方向に移動可能に設けられ、シート部材を弁体側に付勢可能な付勢手段が設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を流通させる流通路の開閉や切り換えを行うための無摺動バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流体を流通させる流通路の開閉や切り換えを行うためのバルブとして、ボールバルブが周知である。かかるボールバルブは、貫通した連通穴が設けられた球状の弁体と、該弁体が内装され、弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路（例えば、二方弁の場合には、上流側及び下流側の二つの流通路、三方弁の場合には、分岐した三つの流通路）が形成されたハウジングとを備えている。
【０００３】
そして、ボールバルブは、一般的に、弁体が連通穴に対して直交方向に延びる回転軸線周りで回転可能に設けられるとともに、各流通路の内部側の開口周りに環状のシート部材が配設されており、弁体を各シート部材に接触させつつ回転させることで、連通穴を介して流通路が連通した状態と、弁体の非貫通部分とシート部材との密接で流通路を遮断した状態とに切り換えることができるようになっている。
【０００４】
しかしながら、従来のボールバルブは、シート部材に面圧を作用させた状態（弁体がシート部材に圧接した状態）で弁体を回転させるように構成されているため、流通路の切り換え等（弁体の回転）を繰り返し行うと、弁体やシート部材が顕著に摩耗してしまい、弁体とシート部材との間で良好にシールできずに流通路を確実に遮断することができなくなるといった問題がある。
【０００５】
そこで、図６及び図７に示す如く、弁体５００がシート部材Ｓに対して一定の間隔をあけた状態（シート部材Ｓを摩耗させるような面圧をシート部材Ｓに作用させることのない非接触状態又は略非接触状態）で所定の回転軸線Ｌ周りで回転可能に構成された無摺動バルブが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
かかる無摺動バルブは、何れも弁体５００が回転軸線Ｌ方向の何れか一端側（例えば、弁体５００の上部又は下部）で支持されており、弁体５００における回転軸線Ｌ方向の他端側（弁体５００の上部が支持されている場合には該弁体５００の下部を、弁体５００の下部が支持されている場合は該弁体５００の上部）を付勢することで、弁体５００が回転軸線Ｌ方向の一端側を傾動支点Ｐにしてシート部材Ｓ側に傾動し、弁体５００の非貫通部分がシート部材Ｓに密接して流通路Ａ，Ｂを遮断するようになっている。
【０００７】
これにより、上記何れの無摺動バルブも、弁体５００を回転させる際に弁体５００やシート部材Ｓが摩耗することがないため、流通路Ａ，Ｂの切り換え等（弁体５００の回転）を繰り返し行っても弁体５００とシート部材Ｓとの間を良好にシールすることができ、長期に亘って流通路Ａ，Ｂを確実に遮断できるようになっている。
【特許文献１】米国特許３５１５３７１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、上記構成の無摺動バルブは、何れも弁体５００がシート部材Ｓと略一定の間隔をあけて回転軸線Ｌ周りで回転し、回転軸線Ｌ方向の一端側を支点Ｐに傾動することで弁体５００をシート部材Ｓに密接させるように構成されているため、流通路Ａを遮断する（弁体５００を傾動させる）際に、弁体５００は、回転軸線Ｌ方向の一端側（傾動支点Ｐ側）よりも他端側（傾動支点Ｐの反対側となる付勢される側）がシート部材Ｓに対して先に当接する傾向にあり、弁体５００をシート部材Ｓ全周（回転軸線Ｌ方向の全域）に密接させるに際し、シート部材Ｓにおける回転軸線Ｌ方向の他端側に過剰な力が作用してしまう。すなわち、弁体５００が一点を支点Ｐに傾動するように構成されているため、弁体５００を傾動させる際の回転量が支点Ｐに近い部位よりも遠い部位の方が大きくなってしまう。そのため、支点Ｐに近い部位をシート部材Ｓに当接させようとすると、既にシート部材Ｓに当接している支点Ｐから遠い部位がシート部材Ｓを過剰に押圧してしまうことになる。
【０００９】
そのため、シート部材Ｓの周方向における弁体５００とシート部材Ｓとの接触位置によってシート部材Ｓに対する弁体５００による押圧状態が異なる結果、均一なシールを行うことができなくなってしまう場合がある。また、シート部材Ｓに弁体５００が先に当接してしまう部位（回転軸線Ｌ方向の他端側）は、上述の如く過剰な押圧力が作用するため、支点Ｐに近い部位（回転軸線Ｌ方向の一端側）に比して摩耗し易く、シート部材Ｓの全周に亘って均一にシールできなくなるといった問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、弁体の回転によるシート部材の摩耗を抑制することができる上に、流通路を遮断する際の弁体やシート部材の摩耗を抑制することができ、長期に亘って安定した流通路の遮断を行うことのできる無摺動バルブを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る無摺動バルブは、貫通した連通穴が設けられた弁体と、該弁体が内装される弁体収容室が形成されるとともに、弁体収容室内の弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路が形成されたハウジングとを備え、該ハウジングは、少なくとも何れか一つの流通路の弁体収容室側の開口周りに環状のシート部材が配設され、前記弁体は、シート部材に対して非接触状態又は略非接触状態で、前記連通穴に対して直交方向に延びる回転軸線周りで回転可能に設けられるとともに、非貫通部分がシート部材と対向した状態で回転軸線方向の何れか一端側を支点にしてシート部材側に傾動可能に設けられ、該弁体がシート部材側に傾動することによって非貫通部分がシート部材に圧接して流通路を遮断するように構成された無摺動バルブにおいて、シート部材は、回転軸線に対して直交方向に移動可能に設けられ、ハウジングとシート部材との間に該シート部材を弁体側に付勢可能な付勢手段が介装され、前記弁体がシート部材側に傾動した状態で付勢手段による付勢でシート部材が弁体に押し付けられるように構成されていることを特徴とする。なお、ここで「非接触」とは、シート部材と弁体との間に間隙が形成される状態をいい、「略非接触」とは、シート部材と弁体とが接触しつつも相互に押し合う力（面圧）を作用させていない状態、すなわち、シート部材と弁体との間がシールされていない状態をいう。
【００１２】
上記構成の無摺動バルブによれば、回転軸線に対して直交方向に移動可能にシート部材が設けられ、ハウジングとシート部材との間に該シート部材を弁体側に付勢する付勢手段が介装され、前記弁体がシート部材側に傾動した状態で付勢手段による付勢でシート部材が弁体に押し付けられるように構成されているので、弁体が傾動した状態になるまでは、弁体がシート部材に対して非接触状態又は略非接触状態となる。これにより、弁体をシート部材に対して非接触状態又は略非接触状態で回転軸線周りで回転させることができ、弁体の回転によるシート部材の摩耗を防止することができる。
【００１３】
そして、流通路を遮断すべく回転軸線方向の一端側を支点（傾動支点）にして弁体を傾動させたとき、その支点から遠い部分からシート部材に当接することになるが、本発明の無摺動バルブは、シート部材が回転軸線に対して直交方向に移動可能であり、さらに、付勢手段によって弁体側に付勢されているため、弁体に押されたシート部材が付勢手段による付勢に抗してその付勢方向とは反対側に押されて移動することになる。これにより、シート部材の支点側に至るまで（シート部材の全周に対して）弁体が当接した状態で、そのシート部材には全周に亘って付勢手段による付勢力のみが作用し、その付勢力によるシート部材と弁体との密接でシールが図られることになる。
【００１４】
これにより、シート部材に対して部分的に偏った力が作用しなくなり、シート部材及び弁体の部分的な摩耗が抑制される結果、流通路の開閉を繰り返し行っても長期に亘って安定した流通路の遮断を行うことができる。
【００１５】
本発明の一態様として、回転軸線周りで回転する弁体に非接触状態又は略非接触状態となる規定位置でシート部材を位置決めするストッパーが設けられていることが好ましい。このようにすれば、シート部材の弁体側への移動を規定位置で規制することができる。従って、シート部材が常態において付勢手段によって弁体側に付勢されている場合には、シート部材がストッパーによって規定位置で位置決めされ、常態においてシート部材が付勢手段によって弁体側に付勢されていない場合には、シート部材がストッパーによって規定位置より弁体側に脱落することが防止される。すなわち、シート部材と弁体との配置関係を一定に保つことができ、弁体を回転させるときにこれらを確実に非接触状態又は略非接触状態で維持させることができる。
【００１６】
本発明の他態様として、前記ハウジングは、流通路の弁体収容室側の開口周りにシート部材を嵌める環状の装着部が凹設され、前記シート部材は、装着部の内周面に密接させるＯリングが外周に装着されてもよい。このようにすれば、シート部材の移動を許容しつつもハウジングとシート部材との間のシールを図ることができる。
【００１７】
この場合、内径が弁体収容室側ほど拡大するように、弁体収容室側の少なくとも一部の内周面がテーパー状に形成されることが好ましい。このようにすれば、シート部材がテーパー面（内周の拡大）によって隙間が形成されるため、その隙間でシート部材の移動や変形が許容されることになる。これにより、弁体が回転軸線方向の他端側でシート部材を付勢したときに、該シート部材が弁体の当接状態に応じた態様になり易く、シート部材を強引に付勢してしまうのをさらに抑制することができる。
【００１８】
そして、前記付勢手段は、皿バネで構成されていることが好ましい。このようにすれば、シート部材を全周に亘って均一な力で付勢することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明に係る無摺動バルブによれば、弁体の回転によるシート部材の摩耗を抑制することができる上に、流通路を遮断する際の弁体やシート部材の摩耗を抑制することができ、長期に亘って安定した流通路の遮断を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る無摺動バルブについて、添付図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
本実施形態に係る無摺動バルブは、二本の配管（図示しない）を接続し、その配管間での流体の流通と遮断とを切り換える二方弁である。なお、「流体」とは、一般的な気体や液体は勿論のこと圧送によって流通する粉体等を含む概念である。
【００２２】
本実施形態かかる無摺動バルブは、気体や液体を流通させるもので、図１及び図２に示す如く、貫通した連通穴１００の形成された弁体１０と、該弁体１０が内装される弁体収容室２００が形成されるとともに、弁体収容室２００内の弁体１０の連通穴１００を介して連通する一対（２つ）の流通路Ａ，Ｂが形成され、一方の流通路Ａの内部（弁体収容室２００）側の開口周りに環状のシート部材Ｓが配設されたハウジング２０とを備えている。
【００２３】
そして、本実施形態に無摺動バルブ１は、前記弁体１０が連通穴１００に対して直交方向に延びる回転軸線Ｌ周りで回転可能で、該回転軸線Ｌ方向の何れか一端側を支点にしてシート部材Ｓ側に傾動可能になっている。これに伴い、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、上記構成に加え、回転軸線Ｌを通るようにハウジング２０に挿通され、弁体１０を回転軸線Ｌ方向の一端側（本実施形態においてはハウジング２０の下端側）で傾動可能に支持するとともに該弁体１０を回転軸線Ｌ周りで回転させるステム（以下、第一ステムという）３０と、回転軸線Ｌの他端側（本実施形態においてはハウジング２０の上端側）で弁体１０をシート部材Ｓに向けて付勢し、弁体１０を傾動させる傾動手段４０とをさらに備えている。
【００２４】
前記弁体１０は、一般的なボールバルブと同様、略球状に形成され、前記連通穴１００が該弁体１０の略中心を通る真っ直ぐな穴に形成されている。本実施形態に係る弁体１０は、回転軸線Ｌ方向の一端側となる下部に第一ステム３０の一端部（後述する接続部３００）を挿入するためのステム挿入部（以下、第一ステム挿入部という）１１０が凹設されている。該第一ステム挿入部１１０は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す如く、前記弁体１０の回転中心となる回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に沿って延びる一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａが前記回転軸線Ｌを挟んで形成されるとともに、一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａと直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂが前記回転軸線Ｌを挟んで形成されている。
【００２５】
図１及び図２に戻り、本実施形態に係る弁体１０は、回転軸線Ｌ方向の他端側（第一ステム挿入部１１０とは反対側）となる上部に、傾動手段４０の後述する押圧部４００に押圧（付勢）される被押圧部（以下、第一被押圧部という）１２０が設けられている。該第一被押圧部１２０は、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓと対向した状態で、押圧部４００による押圧力が該シート部材Ｓに向けて作用するように設けられている。本実施形態において、弁体１０は、上部に傾動手段４０としての後述する付勢用のステム（以下、第二ステムという）４０の端部を挿入するステム挿入部（以下、第二ステム挿入部という）１３０が凹設されている。
【００２６】
該第二ステム挿入部１３０も、第一ステム挿入部１１０と同様に、非貫通状態の穴（凹部）で構成されており、該第二ステム挿入部１３０の内周（開口形状）を所定の形状とすることで、該第二ステム挿入部１３０の内周面の一部が第一被押圧部１２０とされている。具体的には、該第二ステム挿入部１３０は、連通穴１００の穴心と略同方向に延びる平面からなる第一被押圧部１２０を備えた内周面によって画定されており、弁体１０の非貫通部分と一方の流通路Ａとが対向した状態（連通穴１００の穴心と流通路Ａ，Ｂの中心線とが直交した状態）で、第一被押圧部１２０（内面）が弁体１０の変位（傾動）を許容する方向と直交した方向に延び、押圧部４００の押圧力が弁体１０を変位させる方向に作用するようになっている。
【００２７】
本実施形態においては、押圧部４００による押圧で弁体１０をシート部材Ｓ側に変位させた状態（弁体１０がシート部材Ｓに密接した状態）から弁体１０を反対側に強制的に変位させる（弁体１０をシート部材Ｓから離間させる）ために、第二ステム挿入部１３０を画定する内周面は、前記第一被押圧部１２０と略平行をなして対向する平面からなる別の被押圧部（以下、第二被押圧部という）１２１をも備えている。
【００２８】
前記ハウジング２０は、内部に弁体１０が内装される弁体収容室２００が形成されており、前記二つの流通路Ａ，Ｂ（穴）が弁体収容室２００を挟んで互いに対向するように形成されている。すなわち、上述の如く、弁体１０の連通穴１００が真っ直ぐな穴で構成されるため、該連通穴１００の両端開口と各流通路Ａ，Ｂの内部側の開口とが対向するように、二つの流通路Ａ，Ｂが同心で形成されている。
【００２９】
本実施形態に係るハウジング２０は、メインフレーム２１０と、該メインフレーム２１０に取り付けられるサブフレーム２５０とで構成されており、メインフレーム２１０にサブフレーム２５０と取り付けた状態で内部に弁体収容室２００が形成されるようになっている。
【００３０】
前記メインフレーム２１０は、弁体１０を内装する弁体収容室２００の一部を画定する本体部２１１と、第一ステム３０を挿通するためのステム挿通部（以下、第一ステム挿通部という）２１２と、付勢手段（第二ステム）４０を挿通するためのステム挿通部（以下、第二ステム挿通部という）２１３と、他方の流通路Ｂを画定した筒状の配管接続部２１４とで構成されている。
【００３１】
前記本体部２１１は、内部に弁体１０を非接触状態で収容できる空間が略半球状に形成されている。すなわち、本体部２１１は、一側面に弁体１０を挿入し且つサブフレーム２５０を取り付けるための開口（以下、嵌入口という）２１５を形成するように、臼状の凹部が形成されている。嵌入口２１５は、弁体収容室２００（凹部）の略中心を通って弁体１０の回転軸線Ｌと直交する中心線を中心にして略円形状に形成され、嵌入口２１５の開口端縁部には、環状のガスケットＧを嵌め込むための段差（採番しない）が形成さている。
【００３２】
第一ステム挿通部２１２は、本体部２１１に下部に連設されており、弁体１０の回転軸線Ｌと略同心をなして貫通したステム挿通穴（以下、第一ステム挿通穴という）２１６が設けられている。すなわち、第一ステム挿通部２１２には、本体部２１１の嵌入口２１５の中心線と直交するように、内外（本体部２１１の凹部（弁体収容室２００）と外部）を連通させる第一ステム挿通穴２１６が穿設されている。
【００３３】
第一ステム挿通穴２１６は、内外を連通させる貫通した段付き穴で構成されている。そして、該第一ステム挿通穴２１６の外側の内周面（大径部分）には、筒状のガスケットＧが内嵌されており、ガスケットＧにより回転軸線Ｌ周りで回転可能とされる第一ステム３０とのシール性を担保するようにしている。
【００３４】
本実施形態に係る第一ステム挿通部２１２のガスケットＧは、第一ステム挿通穴２１６に内嵌めされ、且つ第一ステム３０が挿通された状態で、第一ステム３０の回転軸線Ｌ方向に押圧されることで第一ステム３０の外周面と第一ステム挿通穴２１６の内周面とに密接し、第一ステム３０の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、第一ステム挿通部２１２のガスケットＧを押圧するためのガスケット押圧部材（以下、第一押圧部材という）２１７を備えている。かかる第一押圧部材２１７は、第一ステム３０が挿通されるとともに、第一ステム挿通穴２１６の大径の穴に挿入可能な筒状の押圧部２１７ａと、該押圧部２１７ａの一端部から外方に延出した鍔部２１７ｂとを備えており、鍔部２１７ｂに挿通したボルト（採番しない）を本体部２１１側にねじ込むことによって、押圧部２１７ａがガスケットＧを押圧できるようになっている。
【００３５】
なお、本実施形態において、上記構成の第一押圧部材２１７を採用しているため、第一ステム挿通部２１２には、第一ステム挿通穴２１６に押圧部２１７ａが挿入された第一押圧部材２１７の鍔部２１７ｂと対向するフランジ部２１８ａが設けられており、鍔部２１７ｂに挿通したボルト（図示しない）をフランジ部２１８ａに設けられたネジ穴（図示しない）に螺合させることで、第一押圧部材２１７を固定できるようになっている。
【００３６】
第二ステム挿通部２１３は、本体部２１１に連設されており、該本体部２１１を挟んで第一ステム挿通部２１２の反対側（本体部２１１の上部）に設けられている。そして、該第二ステム挿通部２１３には、弁体１０の回転軸線Ｌと略同心をなして貫通したステム挿通穴（以下、第二ステム挿通穴という）２１９が設けられている。すなわち、第二ステム挿通部２１３には、本体部２１１の嵌入口２１５の中心線と直交するように、内外（本体部２１１の凹部（弁体収容室２００）と外部）を連通させる第二ステム挿通穴２１９が第一ステム挿通穴２１６と略対向するように穿設されている。
【００３７】
第二ステム挿通穴２１９は、内外を連通させる貫通した段付き穴で構成されている。そして、第二ステム挿通穴２１９の外側の内周面（大径部分）には、筒状のガスケットＧが内嵌されており、該ガスケットＧにより回転軸線Ｌ周りで回転可能とされる第二ステム４０とのシール性を担保するようにしている。
【００３８】
本実施形態に係る第二ステム挿通部２１３のガスケットＧは、第二ステム挿通穴２１９に内嵌めされ、且つ第二ステム４０が挿通された状態で、第二ステム４０の回転軸線Ｌ方向に押圧されることで第二ステム４０の外周面と第二ステム挿通穴２１９の内周面とに密接し、第二ステム４０の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、第一ステム挿通部２１２と同様に、ガスケットＧを押圧するためのガスケット押圧部材（以下、第二押圧部材という）２２０を第二ステム挿通部２１３にも備えている。
【００３９】
かかる第二押圧部材２２０は、第二ステム４０が挿通されるとともに、第二ステム挿通穴２１９の大径の穴に挿入可能な筒状の押圧部２２０ａと、該押圧部２２０ａの一端部から外方に延出した鍔部２２０ｂとを備えており、鍔部２２０ｂに挿通したボルト（図示しない）を本体部２１１にねじ込むことによって、押圧部２２０ａがガスケットＧを押圧できるようになっている。
【００４０】
なお、本実施形態において、第一ステム挿通部２１２と同様の第二押圧部材２２０を採用しているため、第二ステム挿通部２１３には、第二ステム挿通穴２１９に押圧部２２０ａが挿入された第二押圧部材２２０の鍔部２２０ｂと対向するフランジ部２１８ｂが設けられており、鍔部２２０ｂに挿通したボルト（図示しない）をフランジ部２１８ｂに設けられたネジ穴（図示しない）に螺合させることで、第二押圧部材２２０を固定できるようになっている。
【００４１】
メインフレーム２１０の配管接続部２１４は、内部の流通路Ｂが該本体部２１１の凹部内と連通し、該流通路Ｂの中心線が弁体１０の回転軸線Ｌと直交するように、一端側が本体部２１１に接続されている。すなわち、該配管接続部２１４は、流通路Ｂが第一ステム３０の回転軸線Ｌと略直交し、且つ本体部２１１の凹部（嵌入口２１５）の中心と略同心になるように、本体部２１１に連設されている。そして、該配管接続部２１４は、他端側に配管を接続するためのフランジ２２１が設けられている。
【００４２】
前記サブフレーム２５０は、メインフレーム２１０に取り付けられるもので、本体部２１１の嵌入口２１５を塞ぐ閉塞部２５１と、一方の流通路Ａを画定した筒状の配管接続部２５２とを備えている。
【００４３】
前記閉塞部２５１は、本体部２１１の嵌入口２１５の外側の開口周縁部と対向し、ガスケットＧに当接する環状部２５１ａと、該環状部２５１ａの一方の面から突出し、嵌入口２１５に内嵌めされる環状筒部２５１ｂとを備えている。前記環状部２５１ａは、配管接続部２５２が画定する流通路Ａを延長する開口を画定し、本体部２１１の前記開口縁部と対向する領域にボルト（図示しない）を挿通する穴（図示しない）が穿設されている。これにより、該環状部２５１ａは、挿通したボルトを嵌入口２１５の外周に設けられたネジ穴（図示しない）にねじ込むことで、本体部２１１（嵌入口２１５の開口縁部）のガスケットＧに密接し、サブフレーム２５０とメインフレーム２１０（本体部２１１）との間のシール性を担保できるようになっている。
【００４４】
前記環状筒部２５１ｂは、本体部２１１の嵌入口２１５に嵌入した状態で内周面に案内されるようになっており、該サブフレーム２５０（実質的は、シート部材Ｓ及び他方の流通路Ｂ）をメインフレーム２１０に対して位置決めできるようになっている。
【００４５】
そして、サブフレーム２５０の配管接続部２５２は、環状部２５１ａの他方の面側の開口縁部に一端側が接続されており、閉塞部２５１を本体部２１１に取り付けた状態で、内部の流通路Ａが他方の流通路Ｂと対向し、該流通路Ａの中心線が内装した弁体１０の回転軸線Ｌと直交するように設けられている。なお、該配管接続部２５２の他端部にも、配管を接続するためのフランジ２５３が設けられている。
【００４６】
これにより、該ハウジング２０は、メインフレーム２１０にサブフレーム２５０を取り付けることで、内部に弁体１０を内装するための弁体収容室２００を画定するようになっている。
【００４７】
そして、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、一方の流通路Ａの内部側（弁体収容室２００側）の開口周りに配設された環状のシート部材Ｓが回転軸線Ｌと直交する方向（弁体１０に対して接離方向）に移動可能となっており、ハウジング２０とシート部材Ｓとの間に該シート部材Ｓを弁体１０側に付勢する付勢手段２５６が介装されるとともに、弁体１０を回転させるときに非接触状態又は略非接触状態となる規定位置でシート部材Ｓを位置決めするストッパー２５７が設けられている。
【００４８】
そして、上述の如く、シート部材Ｓを回転軸線Ｌに対して直交方向に移動可能に設けるべく、本実施形態に係るハウジング２０（本実施形態においては、サブフレーム２５０の閉塞部２５１）には、一方の流通路Ａの弁体収容室２００（ハウジング２０の内部）側の開口周りにシート部材Ｓを嵌めるための環状の装着部２５４が凹設されている。すなわち、サブフレーム２５０には、弁体収容室２００側の端部の内径が他の部分よりも大径に設定された段付き穴が形成されており、その段付き穴の小径部分と該小径部分に対応して大径部分にまで延びる延長領域とで流通路Ａが構成され、大径部分における延長領域を除いた環状の領域で装着部２５４が構成されている。該装着部２５４は、奥側に付勢手段２５６（本実施形態においては皿バネ２５６）を嵌め込み、該付勢手段２５６に隣接して開口側にシート部材Ｓを嵌め込むようになっている。
【００４９】
そして、本実施形態においては、装着部２５４の奥部の面（環状の面）の内周縁部には、弁体収容室２００側に延出した環状延出部２５５が形成されており、装着部２５４（大径部分）の内周面と環状延出部２５５との間に皿バネ２５６を嵌め込むようにしている。そして、環状延出部２５５は、装着部２５４に嵌め込んだシート部材Ｓの穴心方向の移動を許容できるように延出量が設定されている。
【００５０】
前記ストッパー２５７は、ハウジング２０に取り付けられており、装着部２５４の開放部分に延在するように設けられている。具体的には、ストッパー２５７は、外径が装着部２５４の外径よりも大径で、内径が装着部２５４の内径よりも小径に設定された円環状の板材で構成されており、内周端部が装着部２５４の開口端縁よりも中心側に延在するように取り付けられている。本実施形態において、ストッパー２５７は、サブフレーム２５０の閉塞部２５１の端面に対し、外周端部がネジ部材２５８によって螺着されており、装着部２５４の内周縁よりも中心側に延出した内周端部に対し、装着部２５４内のシート部材Ｓが付勢手段２５６による付勢で弁体１０側に押されて接触するようになっている。これにより、弁体１０を回転軸線Ｌ周りで回転させる際に、該弁体１０とシート部材Ｓ（後述するシール部２６０）とが相対的な関係を一定の状態で維持できる位置（例えば、一定の間隔のあく位置、一定の接触状態となる位置）にシート部材Ｓが位置決めされるようになっている。本実施形態に係るストッパー２５７は、回転軸線Ｌ周りで回転する弁体１０とシート部材Ｓが一定の間隔で維持することのできる規定位置にシート部材Ｓを位置決めできるように設けられている。
【００５１】
装着部２５４は、内径がシート部材Ｓの外径よりもやや大きく、奥行き（ハウジングに取り付けられたストッパー２５７の端面から奥部の面までの流通路Ａの穴芯方向の深さ）が、シート部材Ｓの厚みと皿バネ２５６の厚み（自然長）との合計寸法よりもやや小さく設定されている。これにより、常態において皿バネ２５６の付勢力がシート部材Ｓに対して弁体収容室２００に向けて作用する一方、皿バネ２５６が弾性変形することで該皿バネ２５６の付勢方向とは反対方向へのシート部材Ｓの移動が許容されるようになっている。
【００５２】
さらに、本実施形態に係る装着部２５４は、開口（弁体収容室）側ほど内径が拡大するように少なくとも開口側の内周面がテーパー状をなすテーパー部２５９が形成されている。本実施形態に係るテーパー部２５９は、開口端から奥部に向けてシート部材Ｓの厚みの略半分に相当する領域に形成されている。これにより、装着部２５４に対するシート部材Ｓの嵌め込みが容易となる上に、装着状態においてシート部材Ｓに対して弁体１０が部分的に当接したときにシート部材Ｓの移動や変形を許容できるようになっている。
【００５３】
前記シート部材Ｓは、当該無摺動バルブ１に流通させる流体の性状に応じて金属製（例えば、ステンレス）や樹脂製（例えば、テフロン）のものが採用され、本実施形態においては、金属製のシート部材Ｓを採用している。
【００５４】
そして、シート部材Ｓは、当接させる弁体１０が略球状に形成されているため、弁体１０に対する不要な緩衝を防止した上で該弁体１０の非貫通部分（球面部分）に密接できるように、弁体１０側の内周縁部がテーパー面状に形成されるとともに、そのテーパー面の一部を突出させたシール部２６０が環状に形成されている。
【００５５】
本実施形態に係るシート部材Ｓは、装着部２５４の内周面と微小な隙間を形成する外径に設定されており、外周に対して装着部２５４の内周面に密接させるＯリング２６１が装着されている。そして、本実施形態において、前記シート部材Ｓは、穴心方向に移動可能とされているため、シート部材ＳとＯリング２６１との相対的な配置を維持させるべく、シート部材Ｓの外周に対し、全周に亘ってＯリング２６１を嵌め込むための溝２６２が形成されている。該溝２６２は、Ｏリング２６１の断面における外径よりも浅く設定されており、シート部材Ｓの外周面からＯリング２６１の一部が突出するように形成されている。
【００５６】
前記第一ステム３０は、上述の如く、ハウジング２０（第一ステム挿通部２１２）に挿通され、該ハウジング２０内に位置する一端部に、弁体１０の第一ステム挿入部１１０（一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａ間：一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａ及び一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂで包囲される領域）に挿入される接続部３００が形成されている。
【００５７】
該第一ステム３０の接続部３００は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す如く、前記一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａと対向するように、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交方向に延びる一対の凸条部３００ａ，３００ａが前記回転軸線Ｌを挟んで形成されるとともに、一対の凸条部３００ａ，３００ａの延びる方向と直交又は略直交する方向に延び且つ前記回転軸線Ｌと平行又は略平行な一対の第三平面部３００ｂ，３００ｂが前記回転軸線Ｌを挟んで形成されている。
【００５８】
前記一対の凸条部３００ａ，３００ａは、対向する第一平面部１１０ａ，１１０ａに対して隙間があくように形成されている。すなわち、弁体１０が傾動できるように一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａの間隔よりも一対の凸条部３００ａ，３００ａの間隔が狭く設定されており、弁体１０が傾動したときに各凸条部３００ａ，３００ａが対向する各第一平面部１１０ａ，１１０ａに対して線接触するように構成されている。
【００５９】
前記第三平面部３００ｂ，３００ｂは、対向する弁体１０側の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと面接触しており、第一ステム３０を回転させたときのトルクが第二平面部１１０ｂ，１１０ｂから第三平面部３００ｂ，３００ｂに伝達できるように構成されるとともに、その接触面に沿った弁体１０の移動（傾動）を許容できるように構成されている。
【００６０】
そして、ハウジング２０内に位置する第一ステム３０の先端には、弁体１０と点接触するように構成された凸部３１０が形成されている。この凸部３１０は、頂点（最も突出した部分）が第一ステム３０（弁体１０）の回転軸線Ｌ上に位置するように形成されており、本実施形態においては、外面が球面状をなすように形成されている。そして、該第一ステム３０は、前記凸部３１０が弁体１０の第一ステム挿入部１１０の奥部に形成される面（平面）に接触するように設けられる。すなわち、第一ステム３０は、上方にある弁体１０を支持できるように取り付けられる。
【００６１】
第一ステム３０は、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第一ステム３０の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）が他端側に接続され、該駆動モータによる駆動により、弁体１０の回転軸線Ｌ周りで回転するようになっている。
【００６２】
図１及び図２に戻り、本実施形態に係る傾動手段４０には、ハウジング２０（第二ステム挿通部２１３）に挿通され、ハウジング２０内に位置する一端部の外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部４００が設けられた前記第二ステム（付勢用のステム）が採用されている。
【００６３】
第二ステム４０について具体的に説明すると、該第二ステム４０は、ハウジング２０に挿通されるステム本体４０１と、該ステム本体４０１の外周に対して部分的に突設された前記押圧部４００とで構成されている。該押圧部４００は、湾曲した外周面に対する曲率中心がステム本体４０１の軸心に対して偏心した偏心カムであり、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓに対向した状態で、第二ステム４０を回転軸線Ｌ周りで回転させると、弁体１０の第一被押圧部１２０に接触乃至押圧するようになっている。
【００６４】
また、本実施形態に係る押圧部４００は、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓに対向した状態で、第二ステム４０を回転軸線Ｌ周りで逆回転（押圧部４００に第一被押圧部１２０を押圧させるとき回転方向とは逆方向に回転）させることで、第二被押圧部１２１に対しても押圧できるようになっており、シート部材Ｓ側に傾動（変位）した弁体１０（非貫通部分）をシート部材Ｓから強制的に離間させることもできるようになっている。
【００６５】
上記構成の第二ステム４０は、第一ステム３０と同様に、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第二ステム４０の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）が他端側に接続されている。すなわち、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータで第二ステム４０を回転させることにより、弁体１０を傾動させるに際して押圧部（偏心カム）４００による弁体１０に対する押圧力が所定の押圧力となるよう構成されている。
【００６６】
これにより、押圧部４００が摩耗して弁体１０に対する押圧力が所定の押圧力よりも小さくなったとき、第二ステム４０の回転角度を大きくすることで押圧部４００（第二ステム４０）を交換することなく、既存の押圧部４００で弁体１０に対して所定の押圧力を作用させることができるようになっている。なお、駆動モータ（第二ステム４０）の回転角度の設定は、手動であってもよいが、例えば、第二ステム４０のトルクを測定するトルクセンサを設け、そのトルクセンサの検知結果が所定値（押圧部４００による押圧力が所定の押圧力となるトルク値）になるように駆動モータの回転角度を自動的に変更するように制御しても勿論よい。
【００６７】
本実施形態に係る無摺動バルブ１は、以上の構成からなり、次に、本実施形態に係る無摺動バルブ１の作動について説明する。
【００６８】
まず、図１に示す如く、二つの流通路Ａ，Ｂが弁体１０の連通穴１００を介して連通すると流体の流通が許容される。この状態において、二つの流通路Ａ，Ｂと弁体１０の連通穴１００とが同心又は略同心をなし、弁体１０がシート部材Ｓに対して非接触状態又は略非接触状態になっており、押圧部４００が弁体１０の第一被押圧部１２０及び第二被押圧部１２１の何れに対しても押圧していない状態となっている。ここで「弁体１０がシート部材Ｓに対して非接触状態」とは、弁体１０がシート部材Ｓから完全に離間して間隙を形成した状態をいい、「弁体１０がシート部材Ｓに対して略非接触状態」とは、弁体１０がシート部材Ｓに対して若干接触、すなわち、シート部材Ｓを摩耗させるような（流通路Ａ，Ｂを遮断するときのような）面圧を作用させずに弁体１０がシート部材Ｓの少なくとも一部に接触している状態をいう。なお、本実施形態においては、シート部材Ｓが前記規定位置に位置決めされることで、弁体１０はシート部材Ｓに対して非接触状態になっている。
【００６９】
そして、このように流体の流通を許容した状態から流通路Ａ，Ｂを遮断するには、第二ステム４０をそのままの状態で維持させつつ第一ステム３０のみを９０°回転させる。そうすると、第一ステム３０の回転力が第三平面部３００ｂ，３００ｂを介して弁体１０の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂに伝達され、弁体１０も９０°回転することになる。このとき、第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと第三平面部３００ｂ，３００ｂとは面接触した状態を維持し、第一ステム３０のトルクが作用しても、第一ステム３０（凸条部３００ａ，３００ａ、第三平面部３００ｂ，３００ｂ）と弁体１０（第一平面部１１０ａ，１１０ａ、第二平面部１１０ｂ，１１０ｂ）とが片当たり（部分的に接触）することなく、第一ステム３０からのトルクが弁体１０に伝達されることになる。
【００７０】
このように第二ステム４０を回転させることなく弁体１０を回転させるとき、押圧部４００（カム）は、第一被押圧部１２０及び第二被押圧部１２１の何れも押圧しない状態（弁体１０を傾動させるような付勢を作用させない状態）で維持し、弁体１０はシート部材Ｓに対して非接触状態を維持しつつ所定の回転軸線Ｌ周りで回転する結果、弁体１０の非貫通部分が一方の流通路Ａ（シート部材Ｓ）に対して隙間をあけた状態で対向することになる。また、第一ステム３０のトルクを伝達した弁体１０側の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと第一ステム３０の第三平面部３００ｂ，３００ｂとが、弁体１０を傾動させる方向に沿った状態（流通路Ａ，Ｂの穴心と平行又は略平行になった状態）になり、第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと第三平面部３００ｂ，３００ｂとが接触していても弁体１０の傾動が許容された状態となる。
【００７１】
そして、第二ステム４０を回転させると、押圧部４００が第一被押圧部１２０（弁体１０の上部側）を押圧して弁体１０をシート部材Ｓ側に付勢し、その付勢で弁体１０が傾動しようとする。このとき、第一ステム３０の先端（弁体１０を支持した支持点）を傾動支点にして弁体１０が傾動することになる。本実施形態においては、弁状を弁体１０の下部が（第一ステム３０の接続部３００と弁体１０の第一ステム挿入部１１０とが）回転軸線Ｌと直交する方向に線接触するとともに、体１０の第二ステム挿入部１３０の奥部が第一ステム３０の円弧面状をなす先端に点接触しつつ弁体１０が傾動することになる。
【００７２】
そうすると、最初に傾動支点からの距離が遠い回転軸線Ｌの他端側（ハウジング２０の上部側）で弁体１０がシート部材Ｓに当接し、弁体１０が引き続き傾動することになるため、シート部材Ｓの上部側が弁体１０に押さえ込まれることになる。本実施形態に係る無摺動バルブ１は、上述の如く、シート部材Ｓが移動可能に構成されるとともに、付勢手段（皿バネ）２５６に付勢されているため、皿バネ２５６の弾性力に抗してシート部材Ｓの上部が弁体１０に押さえ込まれ、移動することになる。これにより、シート部材Ｓに対して強引な押し込み（押圧）が作用することなく、押し込みによって変形した皿バネ２５６の付勢力の作用でシート部材Ｓ（シール部２６０）が弁体１０に押し付けられることになる。
【００７３】
そして、弁体１０の傾動が進み、図２に示す如く、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓの全周に亘って付勢手段（皿バネ２５６）の付勢で面圧を作用させつつ密接（圧接）し、一方の流通路Ａ（二つの流通路Ａ，Ｂ間）が遮断され、流体の流通が停止することになる。
【００７４】
そして、この状態から流体を流通させる状態に切り換えるには、第二ステム４０を逆回転（弁体１０をシート部材Ｓ側に変位させる場合とは反対側に回転）させると、第一被押圧部１２０に対する押圧部４００の当接が解除される一方、該押圧部４００が第二被押圧部１２１を押圧することになり、第二被押圧部１２１に対する押圧部４００の押圧作用で、弁体１０がシート部材Ｓから離間する方向に傾動する。この際、シート部材Ｓは、付勢手段（皿バネ）２５６の付勢により、弁体１０側に移動することになるが、ストッパー２５７との当接によって、規定位置で位置決め（位置規制）されることになる。
【００７５】
その結果、弁体１０が基の位置に復帰する一方で、シート部材Ｓが規定位置で位置決めされ、弁体１０とシート部材Ｓとが非接触状態（略一定の間隔）に戻ることになる。そして、第二ステム４０を回転させることなく第一ステム３０を逆回転（弁体１０の非貫通部分をシート部材Ｓと対向させる場合とは反対側に回転）させると、弁体１０がシート部材Ｓに対して非接触状態で回転し、図１に示す如く、二つの流通路Ａ，Ｂが弁体１０の連通穴１００を介して連通して流体の流通を許容した状態に戻ることになる。
【００７６】
以上のように、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、ハウジング２０に対して弁体に対する接離方向に移動可能にシート部材Ｓが設けられ、ハウジング２０とシート部材Ｓとの間に該シート部材Ｓを弁体１０側に付勢する付勢手段２５６が介装されるとともに、弁体１０を回転させるときに非接触状態となる規定位置でシート部材Ｓを位置規制するストッパー２５７が設けられているので、シート部材Ｓが付勢手段２５６によって弁体１０側に付勢されていてもストッパー２５７によって規定位置で位置決めされる。これにより、シート部材Ｓに対して非接触状態で弁体１０を回転軸線Ｌ周りで回転させることができ、弁体１０の回転によるシート部材Ｓの摩耗を防止することができる。
【００７７】
そして、流通路Ａ，Ｂを遮断すべく回転軸線Ｌの一端側（本実施形態においては第一ステム３０の突部３１０との接触点）を傾動支点にして弁体１０を傾動させたとき、その傾動支点からより離れた位置からシート部材Ｓに当接することになるが、本実施形態の無摺動バルブ１は、シート部材Ｓが回転軸心Ｌと直交する方向に移動可能であり、さらに、付勢手段２５６によって弁体１０側に付勢されているため、弁体１０に押されたシート部材Ｓが付勢手段２５６による付勢に抗してその付勢方向とは反対側に押されて移動することになる。これにより、シート部材Ｓの傾動支点側に至るまで（シート部材Ｓの全周に対して）弁体１０が当接した状態で、そのシート部材Ｓには全周に亘って付勢手段２５６による付勢力のみが作用し、その付勢力によるシート部材Ｓと弁体１０との密接でシールが図られることになる。
【００７８】
これにより、シート部材Ｓに対して部分的に偏った力が作用しなくなり、シート部材Ｓ及び弁体１０の部分的な摩耗が抑制される結果、流通路Ａ，Ｂの開閉を繰り返し行っても長期に亘って安定した流通路Ａ，Ｂの遮断を行うことができる。また、従来のように弁体１０を傾動させるのにシート部材Ｓとの当接で過剰な力が作用すると、その反力が弁体１０を傾動させるカム状の押圧部４００にも作用する結果、押圧部４００の摩耗も激しくなるが、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、上述のようにシート部材Ｓを移動可能に構成するとともに付勢手段２５６でシート部材Ｓを付勢することで、シート部材Ｓ及び弁体１０に過剰な力が作用しなくなるので、押圧部２００に作用する反力も小さくなり、押圧部４００の摩耗等も抑制することができる。
【００７９】
また、ハウジング２０は、流通路Ｂの弁体収容室２００側の開口周縁部にシート部材Ｓを嵌める環状の装着部２５４が凹設され、前記シート部材Ｓの外周に対し、装着部２５４の内周面に密接させるＯリング２６１が装着されているので、シート部材Ｓの移動を許容しつつもハウジング２０とシート部材Ｓとの間のシールを図ることができる。
【００８０】
さらに、前記装着部２５４は、開口側ほど内径が拡大するように少なくとも開口側の内周面がテーパー状をなすテーパー部２５９が形成されているため、テーパー部２５９によって形成される隙間によってシート部材Ｓの移動又は変形が許容される。これにより、弁体１０が回転軸線Ｌ方向の他端側でシート部材Ｓを付勢したときに、該シート部材Ｓが弁体１０の当接状態に応じた態様になり易く、シート部材Ｓを強引に付勢してしまうのをさらに抑制することができる。
【００８１】
そして、前記付勢手段２５６を皿バネで構成したので、シート部材Ｓの全周を均一な力で付勢することができる結果、良好なシールを得ることができる。
【００８２】
尚、本発明の無摺動バルブは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８３】
上記実施形態において、シート部材Ｓを付勢する付勢手段２５６として皿バネを採用したが、これに限定されるものではなく、例えば、付勢手段２５６として複数のコイルバネをシート部材Ｓの周方向に連続して又は間隔をあけて配置するようにしてもよい。すなわち、シート部材Ｓを付勢する付勢手段２５６は、シート部材Ｓの全周に亘って連続的又は断続的に付勢できるように構成されればよい。
【００８４】
上記実施形態において、弁体１０をシート部材Ｓに対して非接触状態で回転できるように構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、弁体１０をシート部材Ｓに対して略非接触状態で回転できるように構成してもよい。すなわち、弁体１０がシート部材Ｓに接触しつつも相互に押し合う力（面圧）を作用させていない状態（シート部材と弁体との間がシールされていない状態）で回転できるように構成してもよい。具体的には、傾動前の弁体１０（回転軸線Ｌ周りで回転する弁体１０）に面圧を作用させることなく接触する規定位置でシート部材Ｓを位置決めするようにストッパー２５７を設けたり、常態において、シート部材Ｓを弁体１０側に付勢することのないように、皿バネ等の付勢手段２５６を自然長の状態で配設し、付勢手段２５６及び弁体１０の両者に接触させるようにシート部材Ｓを配置するようにしたりしてもよい。
【００８５】
このようにすれば、常態においてシート部材Ｓが弁体１０に圧接するように付勢されることなく、弁体１０に接触しているだけである。これにより、弁体１０を回転軸線Ｌ周りで回転させてもシート部材Ｓが摩耗することを抑制することができる。特に、弁体１０とシート部材Ｓとを略非接触状態にすると、無摺動バルブ１に流通させる対象が粉体等である場合には弁体１０とシート部材Ｓとの間に粉体等が入り込まなくなるため、弁体１０の円滑な回転を確保することができ有効である。
【００８６】
また、この場合においても、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓと対向した状態で弁体１０を傾動させたときに、該弁体１０にシート部材Ｓが押されることで付勢手段２５６の付勢力が作用し、その付勢力の作用によってシート部材Ｓが弁体１０に押し付けられ、シート部材Ｓと弁体１０との間をシールすることができる。なお、付勢手段２５６を自然長で配設する場合には、必ずしもストッパー２５７を設ける必要はないが、シート部材Ｓの不必要な移動を確実に規制するには、付勢手段２５６を自然長で配置する場合であっても弁体１０がシート部材Ｓと略非接触となる規定位置でシート部材Ｓを位置決めするようにストッパー２５７を設けることが好ましい。
【００８７】
上記実施形態において、ストッパー２５７を円環状に形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、ハウジング２０内における流通路Ｂの開口周方向に間隔をあけて複数にストッパーを設け、各ストッパーが開口周縁から中心側に延出するようにしてもよい。このようにしてもシート部材Ｓをストッパーに当接させて規定位置で位置決めすることができる。
【００８８】
上記実施形態において、前記弁体１０に一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂを形成するとともに、第一ステム３０の接続部３００に前記第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと接触させる一対の第三平面部３００ｂ，３００ｂを形成することで、第一ステム３０のトルクを弁体１０に伝達できるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図４（ａ）、及び図４（ｂ）に示す如く、弁体１０又は第一ステム３０の何れか一方に、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の凸条１１０ｂ，３００ｂを、回転軸線Ｌを挟んで形成するとともに、他方に対して前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びて前記凸条１１０ｂ，３００ｂと接触する一対の平面部１１０ｂ、３００ｂを、回転軸線Ｌを挟んで形成したものであってもよい。
【００８９】
また、図４（ｃ）に示す如く、弁体１０及び第一ステム３０のそれぞれに、回転軸線Ｌを挟んで該回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の凸条１１０ｂ，３００ｂを形成し、互いの凸条１１０ｂ，３００ｂ同士を接触させたものであってもよい。さらに、図４（ｄ）に示す如く、弁体１０に対し、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対のピン体Ｐ，Ｐ（１１０ｂ，１１０ｂ）を、前記回転軸線Ｌを挟んで配設するとともに、第一ステム３０の接続部３００に前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びて前記ピン体Ｐ，Ｐと接触する一対の平面部３００ｂ、３００ｂを、回転軸線Ｌを挟んで形成したものであってもよい。
【００９０】
上記実施形態において、第二ステム４０を回転軸線Ｌ周りで回転させることで、弁体１０をシート部材Ｓ側に付勢するようにしたが、例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す如く、第二ステム４０を回転軸線Ｌ方向に移動可能に構成するとともに、該第二ステム４０のハウジング２０内の端部に該第二ステム４０を回転軸線Ｌ方向に移動させることで弁体１０の第一被押圧部１２０を押圧できる傾斜面４１０，４１０（押圧部４００）を形成したものであってもよい。
【００９１】
上記実施形態において、弁体１０を回転させるステム（第一ステム）３０をハウジング２０の下部に挿通して設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、第一ステム３０をハウジング２０の上部に挿通したものであっても勿論よい。すなわち、上記実施形態と天地逆転させた構成のものであってもよい。
【００９２】
上記実施形態において、弁体１０を回転させる第一ステム３０と、弁体１０を付勢するための第二ステム４０とを別個独立に設けるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、従来技術で説明した図６に示すような無摺動バルブであってもよい。すなわち、弁体１０の回転中心となる回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に軸心が延びるように前記回転軸線Ｌを挟んで対向する一対のピン体５０１，５０１が前記弁体５００に設けられ、ステム５２０に対して、ピン体５０１，５０１の軸心と平行又な略平行をなす一対の支持面５２１，５２１が形成された接続部５２２と、前記支持面５２１，５２１に対して連続した傾斜面５２３’，５２３’の形成された押圧部５２３とが形成され、接続部５２３が弁体５００にトルクを伝達して弁体５００を回転させた後、該ステム５２０を回転軸線Ｌ方向に移動させることで押圧部５２３が弁体５００を押圧（付勢）し、その押圧で弁体５００をシート部材Ｓ側に傾動させてシート部材Ｓに弁体５００の非貫通部分を密接させるようになった無摺動バルブであってもよい。なお、従来技術を説明するための図６を引用しているため図示していなが、この場合においても、上記実施形態と同様のシート部材Ｓ、付勢手段２５６、ストッパー２５７を設けることは勿論のことである。
【００９３】
上記実施形態において、第一ステム３０の端部に外面が球面状をなす凸部３１０を設け、その凸部３１０で弁体１０を支持するようにしたが、これに限定されるものではなく、上記実施形態のように弁体１０を支持するには、例えば、弁体１０の第二ステム挿入部１３０の奥部の面に第一ステム３０側に突出した凸部を設け、該凸部３１０を第一ステム３０の端面に当接させることで弁体１０を支持するようにしたり、第二ステム挿入部１３０の奥部の面及び第一ステム３０の端面の両方に凸部を設け、両凸部同士を当接させることで弁体１０を支持するようにしたりしてもよい。
【００９４】
このようにしても、弁体１０を第一ステム３０に点接触させた状態で該弁体１０を支持することができる。そして、かかる凸部３１０は外面が球面状をなしたものに限定されるものではなく、例えば、凸部３１０を円錐状や多角錐状に形成したもの等種々変更可能である。但し、弁体１０の傾動を考慮すれば、凸部３１０は外面が球面状をなしたものが好ましいことは言うまでもない。
【００９５】
上記実施形態において、二方弁について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ハウジング２０に三つの流通路が回転軸線Ｌ周りに９０°間隔で形成されるとともに、弁体１０に三つの流通路のうち二つと連通する略直角に屈曲した連通穴と、残りの流通路に対して対向する非貫通部分とが形成され、弁体１０を９０°正逆回転させることで連通穴を介して連通する流通路が切り替わる三方弁であってもよい。
【００９６】
上記実施形態において、第一ステム３０の端部（凸部３１０）で弁体１０を支持するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、第一ステム３０を段付き棒状に形成し、その小径側をハウジング２０側にして大径部分で弁体１０を支持できるようにしても勿論よい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一実施形態に係る無摺動バルブの縦断面図であって、弁体の連通穴を介してハウジングの流通路が連通した状態を示す。
【図２】同実施形態に係る無摺動バルブの縦断面図であって、弁体の非貫通部分がシート部材に密接し、ハウジングの流通路を遮断した状態を示す。
【図３】同実施形態に係る無摺動バルブの部分拡大断面図であって、（ａ）は、ハウジング部分を仮想線で示した図１のＩ−Ｉ拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩ−ＩＩ拡大断面図、（ｃ）は、（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ拡大断面図を示す。
【図４】本発明の他実施形態に係る無摺動バルブの弁体と第一ステムとの接続部分の部分拡大断面図であって、（ａ）は、弁体に平面部を形成するとともに第一ステムに凸条を形成した無摺動バルブの部分拡大断面図、（ｂ）は、弁体に凸条を形成するとともに第一ステムに平面部を形成した無摺動バルブの部分拡大断面図、（ｃ）は、弁体に凸条を形成するとともに第一ステムに凸条を形成した無摺動バルブの部分拡大断面図、（ｄ）は、弁体にピン体を設けるとともに第一ステムに平面部を形成した無摺動バルブの部分拡大断面図を示す。
【図５】本発明の別の実施形態に係る無摺動バルブの付勢手段（弁体と第二ステムとの接続部分）の部分拡大断面図であって、（ａ）は、弁体を回転軸線周りで回転させる状態の部分拡大断面図を示し、（ｂ）は、押圧部が弁体（被押圧部）を押圧し、弁体の非貫通部分をシート部材に密接させた状態の部分拡大断面図を示す。
【図６】従来の無摺動バルブの縦断面図を示す。
【図７】従来の別の無摺動バルブの縦断面図を示す。
【符号の説明】
【００９８】
１…無摺動バルブ、１０…弁体、２０…ハウジング、３０…第一ステム、４０…第二ステム（傾動手段）、１００…連通穴、１１０…第一ステム挿入部、１１０ａ…第一平面部、１１０ｂ…第二平面部、１２０…第一被押圧部、１２１…第二被押圧部、１３０…第二ステム挿入部、２００…弁体収容室、２１０…メインフレーム、２１１…本体部、２１２…第一ステム挿通部、２１３…第二ステム挿通部、２１４…配管接続部、２１５…嵌入口、２１６…第一ステム挿通穴、２１７…第一押圧部材、２１７ａ…押圧部、２１７ｂ…鍔部、２１８ａ…フランジ部、２１８ｂ…フランジ部、２１９…第二ステム挿通穴、２２０…第二押圧部材、２２０ａ…押圧部、２２０ｂ…鍔部、２２１…フランジ、２５０…サブフレーム、２５１…閉塞部、２５１ａ…環状部、２５１ｂ…環状筒部、２５２…配管接続部、２５３…フランジ、２５４…装着部、２５５…環状延出部、２５６…皿バネ（付勢手段）、２５７…ストッパー、２５８…ネジ部材、２５９…テーパー部、２６０…シール部、２６１…リング、２６２…溝、３００…接続部、３００ａ…凸条部、３００ｂ…第三平面部、３１０…凸部、４００…押圧部、４０１…ステム本体、Ａ，Ｂ…流通路、Ｇ…ガスケット、Ｌ…回転軸線、Ｓ…シート部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を流通させる流通路の開閉や切り換えを行うための無摺動バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流体を流通させる流通路の開閉や切り換えを行うためのバルブとして、ボールバルブが周知である。かかるボールバルブは、貫通した連通穴が設けられた球状の弁体と、該弁体が内装され、弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路（例えば、二方弁の場合には、上流側及び下流側の二つの流通路、三方弁の場合には、分岐した三つの流通路）が形成されたハウジングとを備えている。
【０００３】
そして、ボールバルブは、一般的に、弁体が連通穴に対して直交方向に延びる回転軸線周りで回転可能に設けられるとともに、各流通路の内部側の開口周りに環状のシート部材が配設されており、弁体を各シート部材に接触させつつ回転させることで、連通穴を介して流通路が連通した状態と、弁体の非貫通部分とシート部材との密接で流通路を遮断した状態とに切り換えることができるようになっている。
【０００４】
しかしながら、従来のボールバルブは、シート部材に面圧を作用させた状態（弁体がシート部材に圧接した状態）で弁体を回転させるように構成されているため、流通路の切り換え等（弁体の回転）を繰り返し行うと、弁体やシート部材が顕著に摩耗してしまい、弁体とシート部材との間で良好にシールできずに流通路を確実に遮断することができなくなるといった問題がある。
【０００５】
そこで、図６及び図７に示す如く、弁体５００がシート部材Ｓに対して一定の間隔をあけた状態（シート部材Ｓを摩耗させるような面圧をシート部材Ｓに作用させることのない非接触状態又は略非接触状態）で所定の回転軸線Ｌ周りで回転可能に構成された無摺動バルブが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
かかる無摺動バルブは、何れも弁体５００が回転軸線Ｌ方向の何れか一端側（例えば、弁体５００の上部又は下部）で支持されており、弁体５００における回転軸線Ｌ方向の他端側（弁体５００の上部が支持されている場合には該弁体５００の下部を、弁体５００の下部が支持されている場合は該弁体５００の上部）を付勢することで、弁体５００が回転軸線Ｌ方向の一端側を傾動支点Ｐにしてシート部材Ｓ側に傾動し、弁体５００の非貫通部分がシート部材Ｓに密接して流通路Ａ，Ｂを遮断するようになっている。
【０００７】
これにより、上記何れの無摺動バルブも、弁体５００を回転させる際に弁体５００やシート部材Ｓが摩耗することがないため、流通路Ａ，Ｂの切り換え等（弁体５００の回転）を繰り返し行っても弁体５００とシート部材Ｓとの間を良好にシールすることができ、長期に亘って流通路Ａ，Ｂを確実に遮断できるようになっている。
【特許文献１】米国特許３５１５３７１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、上記構成の無摺動バルブは、何れも弁体５００がシート部材Ｓと略一定の間隔をあけて回転軸線Ｌ周りで回転し、回転軸線Ｌ方向の一端側を支点Ｐに傾動することで弁体５００をシート部材Ｓに密接させるように構成されているため、流通路Ａを遮断する（弁体５００を傾動させる）際に、弁体５００は、回転軸線Ｌ方向の一端側（傾動支点Ｐ側）よりも他端側（傾動支点Ｐの反対側となる付勢される側）がシート部材Ｓに対して先に当接する傾向にあり、弁体５００をシート部材Ｓ全周（回転軸線Ｌ方向の全域）に密接させるに際し、シート部材Ｓにおける回転軸線Ｌ方向の他端側に過剰な力が作用してしまう。すなわち、弁体５００が一点を支点Ｐに傾動するように構成されているため、弁体５００を傾動させる際の回転量が支点Ｐに近い部位よりも遠い部位の方が大きくなってしまう。そのため、支点Ｐに近い部位をシート部材Ｓに当接させようとすると、既にシート部材Ｓに当接している支点Ｐから遠い部位がシート部材Ｓを過剰に押圧してしまうことになる。
【０００９】
そのため、シート部材Ｓの周方向における弁体５００とシート部材Ｓとの接触位置によってシート部材Ｓに対する弁体５００による押圧状態が異なる結果、均一なシールを行うことができなくなってしまう場合がある。また、シート部材Ｓに弁体５００が先に当接してしまう部位（回転軸線Ｌ方向の他端側）は、上述の如く過剰な押圧力が作用するため、支点Ｐに近い部位（回転軸線Ｌ方向の一端側）に比して摩耗し易く、シート部材Ｓの全周に亘って均一にシールできなくなるといった問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、弁体の回転によるシート部材の摩耗を抑制することができる上に、流通路を遮断する際の弁体やシート部材の摩耗を抑制することができ、長期に亘って安定した流通路の遮断を行うことのできる無摺動バルブを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る無摺動バルブは、貫通した連通穴が設けられた弁体と、該弁体が内装される弁体収容室が形成されるとともに、弁体収容室内の弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路が形成されたハウジングとを備え、該ハウジングは、少なくとも何れか一つの流通路の弁体収容室側の開口周りに環状のシート部材が配設され、前記弁体は、シート部材に対して非接触状態又は略非接触状態で、前記連通穴に対して直交方向に延びる回転軸線周りで回転可能に設けられるとともに、非貫通部分がシート部材と対向した状態で回転軸線方向の何れか一端側を支点にしてシート部材側に傾動可能に設けられ、該弁体がシート部材側に傾動することによって非貫通部分がシート部材に圧接して流通路を遮断するように構成された無摺動バルブにおいて、シート部材は、回転軸線に対して直交方向に移動可能に設けられ、ハウジングとシート部材との間に該シート部材を弁体側に付勢可能な付勢手段が介装され、前記弁体がシート部材側に傾動した状態で付勢手段による付勢でシート部材が弁体に押し付けられるように構成されていることを特徴とする。なお、ここで「非接触」とは、シート部材と弁体との間に間隙が形成される状態をいい、「略非接触」とは、シート部材と弁体とが接触しつつも相互に押し合う力（面圧）を作用させていない状態、すなわち、シート部材と弁体との間がシールされていない状態をいう。
【００１２】
上記構成の無摺動バルブによれば、回転軸線に対して直交方向に移動可能にシート部材が設けられ、ハウジングとシート部材との間に該シート部材を弁体側に付勢する付勢手段が介装され、前記弁体がシート部材側に傾動した状態で付勢手段による付勢でシート部材が弁体に押し付けられるように構成されているので、弁体が傾動した状態になるまでは、弁体がシート部材に対して非接触状態又は略非接触状態となる。これにより、弁体をシート部材に対して非接触状態又は略非接触状態で回転軸線周りで回転させることができ、弁体の回転によるシート部材の摩耗を防止することができる。
【００１３】
そして、流通路を遮断すべく回転軸線方向の一端側を支点（傾動支点）にして弁体を傾動させたとき、その支点から遠い部分からシート部材に当接することになるが、本発明の無摺動バルブは、シート部材が回転軸線に対して直交方向に移動可能であり、さらに、付勢手段によって弁体側に付勢されているため、弁体に押されたシート部材が付勢手段による付勢に抗してその付勢方向とは反対側に押されて移動することになる。これにより、シート部材の支点側に至るまで（シート部材の全周に対して）弁体が当接した状態で、そのシート部材には全周に亘って付勢手段による付勢力のみが作用し、その付勢力によるシート部材と弁体との密接でシールが図られることになる。
【００１４】
これにより、シート部材に対して部分的に偏った力が作用しなくなり、シート部材及び弁体の部分的な摩耗が抑制される結果、流通路の開閉を繰り返し行っても長期に亘って安定した流通路の遮断を行うことができる。
【００１５】
本発明の一態様として、回転軸線周りで回転する弁体に非接触状態又は略非接触状態となる規定位置でシート部材を位置決めするストッパーが設けられていることが好ましい。このようにすれば、シート部材の弁体側への移動を規定位置で規制することができる。従って、シート部材が常態において付勢手段によって弁体側に付勢されている場合には、シート部材がストッパーによって規定位置で位置決めされ、常態においてシート部材が付勢手段によって弁体側に付勢されていない場合には、シート部材がストッパーによって規定位置より弁体側に脱落することが防止される。すなわち、シート部材と弁体との配置関係を一定に保つことができ、弁体を回転させるときにこれらを確実に非接触状態又は略非接触状態で維持させることができる。
【００１６】
本発明の他態様として、前記ハウジングは、流通路の弁体収容室側の開口周りにシート部材を嵌める環状の装着部が凹設され、前記シート部材は、装着部の内周面に密接させるＯリングが外周に装着されてもよい。このようにすれば、シート部材の移動を許容しつつもハウジングとシート部材との間のシールを図ることができる。
【００１７】
この場合、内径が弁体収容室側ほど拡大するように、弁体収容室側の少なくとも一部の内周面がテーパー状に形成されることが好ましい。このようにすれば、シート部材がテーパー面（内周の拡大）によって隙間が形成されるため、その隙間でシート部材の移動や変形が許容されることになる。これにより、弁体が回転軸線方向の他端側でシート部材を付勢したときに、該シート部材が弁体の当接状態に応じた態様になり易く、シート部材を強引に付勢してしまうのをさらに抑制することができる。
【００１８】
そして、前記付勢手段は、皿バネで構成されていることが好ましい。このようにすれば、シート部材を全周に亘って均一な力で付勢することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明に係る無摺動バルブによれば、弁体の回転によるシート部材の摩耗を抑制することができる上に、流通路を遮断する際の弁体やシート部材の摩耗を抑制することができ、長期に亘って安定した流通路の遮断を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る無摺動バルブについて、添付図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
本実施形態に係る無摺動バルブは、二本の配管（図示しない）を接続し、その配管間での流体の流通と遮断とを切り換える二方弁である。なお、「流体」とは、一般的な気体や液体は勿論のこと圧送によって流通する粉体等を含む概念である。
【００２２】
本実施形態かかる無摺動バルブは、気体や液体を流通させるもので、図１及び図２に示す如く、貫通した連通穴１００の形成された弁体１０と、該弁体１０が内装される弁体収容室２００が形成されるとともに、弁体収容室２００内の弁体１０の連通穴１００を介して連通する一対（２つ）の流通路Ａ，Ｂが形成され、一方の流通路Ａの内部（弁体収容室２００）側の開口周りに環状のシート部材Ｓが配設されたハウジング２０とを備えている。
【００２３】
そして、本実施形態に無摺動バルブ１は、前記弁体１０が連通穴１００に対して直交方向に延びる回転軸線Ｌ周りで回転可能で、該回転軸線Ｌ方向の何れか一端側を支点にしてシート部材Ｓ側に傾動可能になっている。これに伴い、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、上記構成に加え、回転軸線Ｌを通るようにハウジング２０に挿通され、弁体１０を回転軸線Ｌ方向の一端側（本実施形態においてはハウジング２０の下端側）で傾動可能に支持するとともに該弁体１０を回転軸線Ｌ周りで回転させるステム（以下、第一ステムという）３０と、回転軸線Ｌの他端側（本実施形態においてはハウジング２０の上端側）で弁体１０をシート部材Ｓに向けて付勢し、弁体１０を傾動させる傾動手段４０とをさらに備えている。
【００２４】
前記弁体１０は、一般的なボールバルブと同様、略球状に形成され、前記連通穴１００が該弁体１０の略中心を通る真っ直ぐな穴に形成されている。本実施形態に係る弁体１０は、回転軸線Ｌ方向の一端側となる下部に第一ステム３０の一端部（後述する接続部３００）を挿入するためのステム挿入部（以下、第一ステム挿入部という）１１０が凹設されている。該第一ステム挿入部１１０は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す如く、前記弁体１０の回転中心となる回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に沿って延びる一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａが前記回転軸線Ｌを挟んで形成されるとともに、一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａと直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂが前記回転軸線Ｌを挟んで形成されている。
【００２５】
図１及び図２に戻り、本実施形態に係る弁体１０は、回転軸線Ｌ方向の他端側（第一ステム挿入部１１０とは反対側）となる上部に、傾動手段４０の後述する押圧部４００に押圧（付勢）される被押圧部（以下、第一被押圧部という）１２０が設けられている。該第一被押圧部１２０は、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓと対向した状態で、押圧部４００による押圧力が該シート部材Ｓに向けて作用するように設けられている。本実施形態において、弁体１０は、上部に傾動手段４０としての後述する付勢用のステム（以下、第二ステムという）４０の端部を挿入するステム挿入部（以下、第二ステム挿入部という）１３０が凹設されている。
【００２６】
該第二ステム挿入部１３０も、第一ステム挿入部１１０と同様に、非貫通状態の穴（凹部）で構成されており、該第二ステム挿入部１３０の内周（開口形状）を所定の形状とすることで、該第二ステム挿入部１３０の内周面の一部が第一被押圧部１２０とされている。具体的には、該第二ステム挿入部１３０は、連通穴１００の穴心と略同方向に延びる平面からなる第一被押圧部１２０を備えた内周面によって画定されており、弁体１０の非貫通部分と一方の流通路Ａとが対向した状態（連通穴１００の穴心と流通路Ａ，Ｂの中心線とが直交した状態）で、第一被押圧部１２０（内面）が弁体１０の変位（傾動）を許容する方向と直交した方向に延び、押圧部４００の押圧力が弁体１０を変位させる方向に作用するようになっている。
【００２７】
本実施形態においては、押圧部４００による押圧で弁体１０をシート部材Ｓ側に変位させた状態（弁体１０がシート部材Ｓに密接した状態）から弁体１０を反対側に強制的に変位させる（弁体１０をシート部材Ｓから離間させる）ために、第二ステム挿入部１３０を画定する内周面は、前記第一被押圧部１２０と略平行をなして対向する平面からなる別の被押圧部（以下、第二被押圧部という）１２１をも備えている。
【００２８】
前記ハウジング２０は、内部に弁体１０が内装される弁体収容室２００が形成されており、前記二つの流通路Ａ，Ｂ（穴）が弁体収容室２００を挟んで互いに対向するように形成されている。すなわち、上述の如く、弁体１０の連通穴１００が真っ直ぐな穴で構成されるため、該連通穴１００の両端開口と各流通路Ａ，Ｂの内部側の開口とが対向するように、二つの流通路Ａ，Ｂが同心で形成されている。
【００２９】
本実施形態に係るハウジング２０は、メインフレーム２１０と、該メインフレーム２１０に取り付けられるサブフレーム２５０とで構成されており、メインフレーム２１０にサブフレーム２５０と取り付けた状態で内部に弁体収容室２００が形成されるようになっている。
【００３０】
前記メインフレーム２１０は、弁体１０を内装する弁体収容室２００の一部を画定する本体部２１１と、第一ステム３０を挿通するためのステム挿通部（以下、第一ステム挿通部という）２１２と、付勢手段（第二ステム）４０を挿通するためのステム挿通部（以下、第二ステム挿通部という）２１３と、他方の流通路Ｂを画定した筒状の配管接続部２１４とで構成されている。
【００３１】
前記本体部２１１は、内部に弁体１０を非接触状態で収容できる空間が略半球状に形成されている。すなわち、本体部２１１は、一側面に弁体１０を挿入し且つサブフレーム２５０を取り付けるための開口（以下、嵌入口という）２１５を形成するように、臼状の凹部が形成されている。嵌入口２１５は、弁体収容室２００（凹部）の略中心を通って弁体１０の回転軸線Ｌと直交する中心線を中心にして略円形状に形成され、嵌入口２１５の開口端縁部には、環状のガスケットＧを嵌め込むための段差（採番しない）が形成さている。
【００３２】
第一ステム挿通部２１２は、本体部２１１に下部に連設されており、弁体１０の回転軸線Ｌと略同心をなして貫通したステム挿通穴（以下、第一ステム挿通穴という）２１６が設けられている。すなわち、第一ステム挿通部２１２には、本体部２１１の嵌入口２１５の中心線と直交するように、内外（本体部２１１の凹部（弁体収容室２００）と外部）を連通させる第一ステム挿通穴２１６が穿設されている。
【００３３】
第一ステム挿通穴２１６は、内外を連通させる貫通した段付き穴で構成されている。そして、該第一ステム挿通穴２１６の外側の内周面（大径部分）には、筒状のガスケットＧが内嵌されており、ガスケットＧにより回転軸線Ｌ周りで回転可能とされる第一ステム３０とのシール性を担保するようにしている。
【００３４】
本実施形態に係る第一ステム挿通部２１２のガスケットＧは、第一ステム挿通穴２１６に内嵌めされ、且つ第一ステム３０が挿通された状態で、第一ステム３０の回転軸線Ｌ方向に押圧されることで第一ステム３０の外周面と第一ステム挿通穴２１６の内周面とに密接し、第一ステム３０の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、第一ステム挿通部２１２のガスケットＧを押圧するためのガスケット押圧部材（以下、第一押圧部材という）２１７を備えている。かかる第一押圧部材２１７は、第一ステム３０が挿通されるとともに、第一ステム挿通穴２１６の大径の穴に挿入可能な筒状の押圧部２１７ａと、該押圧部２１７ａの一端部から外方に延出した鍔部２１７ｂとを備えており、鍔部２１７ｂに挿通したボルト（採番しない）を本体部２１１側にねじ込むことによって、押圧部２１７ａがガスケットＧを押圧できるようになっている。
【００３５】
なお、本実施形態において、上記構成の第一押圧部材２１７を採用しているため、第一ステム挿通部２１２には、第一ステム挿通穴２１６に押圧部２１７ａが挿入された第一押圧部材２１７の鍔部２１７ｂと対向するフランジ部２１８ａが設けられており、鍔部２１７ｂに挿通したボルト（図示しない）をフランジ部２１８ａに設けられたネジ穴（図示しない）に螺合させることで、第一押圧部材２１７を固定できるようになっている。
【００３６】
第二ステム挿通部２１３は、本体部２１１に連設されており、該本体部２１１を挟んで第一ステム挿通部２１２の反対側（本体部２１１の上部）に設けられている。そして、該第二ステム挿通部２１３には、弁体１０の回転軸線Ｌと略同心をなして貫通したステム挿通穴（以下、第二ステム挿通穴という）２１９が設けられている。すなわち、第二ステム挿通部２１３には、本体部２１１の嵌入口２１５の中心線と直交するように、内外（本体部２１１の凹部（弁体収容室２００）と外部）を連通させる第二ステム挿通穴２１９が第一ステム挿通穴２１６と略対向するように穿設されている。
【００３７】
第二ステム挿通穴２１９は、内外を連通させる貫通した段付き穴で構成されている。そして、第二ステム挿通穴２１９の外側の内周面（大径部分）には、筒状のガスケットＧが内嵌されており、該ガスケットＧにより回転軸線Ｌ周りで回転可能とされる第二ステム４０とのシール性を担保するようにしている。
【００３８】
本実施形態に係る第二ステム挿通部２１３のガスケットＧは、第二ステム挿通穴２１９に内嵌めされ、且つ第二ステム４０が挿通された状態で、第二ステム４０の回転軸線Ｌ方向に押圧されることで第二ステム４０の外周面と第二ステム挿通穴２１９の内周面とに密接し、第二ステム４０の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、第一ステム挿通部２１２と同様に、ガスケットＧを押圧するためのガスケット押圧部材（以下、第二押圧部材という）２２０を第二ステム挿通部２１３にも備えている。
【００３９】
かかる第二押圧部材２２０は、第二ステム４０が挿通されるとともに、第二ステム挿通穴２１９の大径の穴に挿入可能な筒状の押圧部２２０ａと、該押圧部２２０ａの一端部から外方に延出した鍔部２２０ｂとを備えており、鍔部２２０ｂに挿通したボルト（図示しない）を本体部２１１にねじ込むことによって、押圧部２２０ａがガスケットＧを押圧できるようになっている。
【００４０】
なお、本実施形態において、第一ステム挿通部２１２と同様の第二押圧部材２２０を採用しているため、第二ステム挿通部２１３には、第二ステム挿通穴２１９に押圧部２２０ａが挿入された第二押圧部材２２０の鍔部２２０ｂと対向するフランジ部２１８ｂが設けられており、鍔部２２０ｂに挿通したボルト（図示しない）をフランジ部２１８ｂに設けられたネジ穴（図示しない）に螺合させることで、第二押圧部材２２０を固定できるようになっている。
【００４１】
メインフレーム２１０の配管接続部２１４は、内部の流通路Ｂが該本体部２１１の凹部内と連通し、該流通路Ｂの中心線が弁体１０の回転軸線Ｌと直交するように、一端側が本体部２１１に接続されている。すなわち、該配管接続部２１４は、流通路Ｂが第一ステム３０の回転軸線Ｌと略直交し、且つ本体部２１１の凹部（嵌入口２１５）の中心と略同心になるように、本体部２１１に連設されている。そして、該配管接続部２１４は、他端側に配管を接続するためのフランジ２２１が設けられている。
【００４２】
前記サブフレーム２５０は、メインフレーム２１０に取り付けられるもので、本体部２１１の嵌入口２１５を塞ぐ閉塞部２５１と、一方の流通路Ａを画定した筒状の配管接続部２５２とを備えている。
【００４３】
前記閉塞部２５１は、本体部２１１の嵌入口２１５の外側の開口周縁部と対向し、ガスケットＧに当接する環状部２５１ａと、該環状部２５１ａの一方の面から突出し、嵌入口２１５に内嵌めされる環状筒部２５１ｂとを備えている。前記環状部２５１ａは、配管接続部２５２が画定する流通路Ａを延長する開口を画定し、本体部２１１の前記開口縁部と対向する領域にボルト（図示しない）を挿通する穴（図示しない）が穿設されている。これにより、該環状部２５１ａは、挿通したボルトを嵌入口２１５の外周に設けられたネジ穴（図示しない）にねじ込むことで、本体部２１１（嵌入口２１５の開口縁部）のガスケットＧに密接し、サブフレーム２５０とメインフレーム２１０（本体部２１１）との間のシール性を担保できるようになっている。
【００４４】
前記環状筒部２５１ｂは、本体部２１１の嵌入口２１５に嵌入した状態で内周面に案内されるようになっており、該サブフレーム２５０（実質的は、シート部材Ｓ及び他方の流通路Ｂ）をメインフレーム２１０に対して位置決めできるようになっている。
【００４５】
そして、サブフレーム２５０の配管接続部２５２は、環状部２５１ａの他方の面側の開口縁部に一端側が接続されており、閉塞部２５１を本体部２１１に取り付けた状態で、内部の流通路Ａが他方の流通路Ｂと対向し、該流通路Ａの中心線が内装した弁体１０の回転軸線Ｌと直交するように設けられている。なお、該配管接続部２５２の他端部にも、配管を接続するためのフランジ２５３が設けられている。
【００４６】
これにより、該ハウジング２０は、メインフレーム２１０にサブフレーム２５０を取り付けることで、内部に弁体１０を内装するための弁体収容室２００を画定するようになっている。
【００４７】
そして、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、一方の流通路Ａの内部側（弁体収容室２００側）の開口周りに配設された環状のシート部材Ｓが回転軸線Ｌと直交する方向（弁体１０に対して接離方向）に移動可能となっており、ハウジング２０とシート部材Ｓとの間に該シート部材Ｓを弁体１０側に付勢する付勢手段２５６が介装されるとともに、弁体１０を回転させるときに非接触状態又は略非接触状態となる規定位置でシート部材Ｓを位置決めするストッパー２５７が設けられている。
【００４８】
そして、上述の如く、シート部材Ｓを回転軸線Ｌに対して直交方向に移動可能に設けるべく、本実施形態に係るハウジング２０（本実施形態においては、サブフレーム２５０の閉塞部２５１）には、一方の流通路Ａの弁体収容室２００（ハウジング２０の内部）側の開口周りにシート部材Ｓを嵌めるための環状の装着部２５４が凹設されている。すなわち、サブフレーム２５０には、弁体収容室２００側の端部の内径が他の部分よりも大径に設定された段付き穴が形成されており、その段付き穴の小径部分と該小径部分に対応して大径部分にまで延びる延長領域とで流通路Ａが構成され、大径部分における延長領域を除いた環状の領域で装着部２５４が構成されている。該装着部２５４は、奥側に付勢手段２５６（本実施形態においては皿バネ２５６）を嵌め込み、該付勢手段２５６に隣接して開口側にシート部材Ｓを嵌め込むようになっている。
【００４９】
そして、本実施形態においては、装着部２５４の奥部の面（環状の面）の内周縁部には、弁体収容室２００側に延出した環状延出部２５５が形成されており、装着部２５４（大径部分）の内周面と環状延出部２５５との間に皿バネ２５６を嵌め込むようにしている。そして、環状延出部２５５は、装着部２５４に嵌め込んだシート部材Ｓの穴心方向の移動を許容できるように延出量が設定されている。
【００５０】
前記ストッパー２５７は、ハウジング２０に取り付けられており、装着部２５４の開放部分に延在するように設けられている。具体的には、ストッパー２５７は、外径が装着部２５４の外径よりも大径で、内径が装着部２５４の内径よりも小径に設定された円環状の板材で構成されており、内周端部が装着部２５４の開口端縁よりも中心側に延在するように取り付けられている。本実施形態において、ストッパー２５７は、サブフレーム２５０の閉塞部２５１の端面に対し、外周端部がネジ部材２５８によって螺着されており、装着部２５４の内周縁よりも中心側に延出した内周端部に対し、装着部２５４内のシート部材Ｓが付勢手段２５６による付勢で弁体１０側に押されて接触するようになっている。これにより、弁体１０を回転軸線Ｌ周りで回転させる際に、該弁体１０とシート部材Ｓ（後述するシール部２６０）とが相対的な関係を一定の状態で維持できる位置（例えば、一定の間隔のあく位置、一定の接触状態となる位置）にシート部材Ｓが位置決めされるようになっている。本実施形態に係るストッパー２５７は、回転軸線Ｌ周りで回転する弁体１０とシート部材Ｓが一定の間隔で維持することのできる規定位置にシート部材Ｓを位置決めできるように設けられている。
【００５１】
装着部２５４は、内径がシート部材Ｓの外径よりもやや大きく、奥行き（ハウジングに取り付けられたストッパー２５７の端面から奥部の面までの流通路Ａの穴芯方向の深さ）が、シート部材Ｓの厚みと皿バネ２５６の厚み（自然長）との合計寸法よりもやや小さく設定されている。これにより、常態において皿バネ２５６の付勢力がシート部材Ｓに対して弁体収容室２００に向けて作用する一方、皿バネ２５６が弾性変形することで該皿バネ２５６の付勢方向とは反対方向へのシート部材Ｓの移動が許容されるようになっている。
【００５２】
さらに、本実施形態に係る装着部２５４は、開口（弁体収容室）側ほど内径が拡大するように少なくとも開口側の内周面がテーパー状をなすテーパー部２５９が形成されている。本実施形態に係るテーパー部２５９は、開口端から奥部に向けてシート部材Ｓの厚みの略半分に相当する領域に形成されている。これにより、装着部２５４に対するシート部材Ｓの嵌め込みが容易となる上に、装着状態においてシート部材Ｓに対して弁体１０が部分的に当接したときにシート部材Ｓの移動や変形を許容できるようになっている。
【００５３】
前記シート部材Ｓは、当該無摺動バルブ１に流通させる流体の性状に応じて金属製（例えば、ステンレス）や樹脂製（例えば、テフロン）のものが採用され、本実施形態においては、金属製のシート部材Ｓを採用している。
【００５４】
そして、シート部材Ｓは、当接させる弁体１０が略球状に形成されているため、弁体１０に対する不要な緩衝を防止した上で該弁体１０の非貫通部分（球面部分）に密接できるように、弁体１０側の内周縁部がテーパー面状に形成されるとともに、そのテーパー面の一部を突出させたシール部２６０が環状に形成されている。
【００５５】
本実施形態に係るシート部材Ｓは、装着部２５４の内周面と微小な隙間を形成する外径に設定されており、外周に対して装着部２５４の内周面に密接させるＯリング２６１が装着されている。そして、本実施形態において、前記シート部材Ｓは、穴心方向に移動可能とされているため、シート部材ＳとＯリング２６１との相対的な配置を維持させるべく、シート部材Ｓの外周に対し、全周に亘ってＯリング２６１を嵌め込むための溝２６２が形成されている。該溝２６２は、Ｏリング２６１の断面における外径よりも浅く設定されており、シート部材Ｓの外周面からＯリング２６１の一部が突出するように形成されている。
【００５６】
前記第一ステム３０は、上述の如く、ハウジング２０（第一ステム挿通部２１２）に挿通され、該ハウジング２０内に位置する一端部に、弁体１０の第一ステム挿入部１１０（一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａ間：一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａ及び一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂで包囲される領域）に挿入される接続部３００が形成されている。
【００５７】
該第一ステム３０の接続部３００は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す如く、前記一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａと対向するように、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交方向に延びる一対の凸条部３００ａ，３００ａが前記回転軸線Ｌを挟んで形成されるとともに、一対の凸条部３００ａ，３００ａの延びる方向と直交又は略直交する方向に延び且つ前記回転軸線Ｌと平行又は略平行な一対の第三平面部３００ｂ，３００ｂが前記回転軸線Ｌを挟んで形成されている。
【００５８】
前記一対の凸条部３００ａ，３００ａは、対向する第一平面部１１０ａ，１１０ａに対して隙間があくように形成されている。すなわち、弁体１０が傾動できるように一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａの間隔よりも一対の凸条部３００ａ，３００ａの間隔が狭く設定されており、弁体１０が傾動したときに各凸条部３００ａ，３００ａが対向する各第一平面部１１０ａ，１１０ａに対して線接触するように構成されている。
【００５９】
前記第三平面部３００ｂ，３００ｂは、対向する弁体１０側の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと面接触しており、第一ステム３０を回転させたときのトルクが第二平面部１１０ｂ，１１０ｂから第三平面部３００ｂ，３００ｂに伝達できるように構成されるとともに、その接触面に沿った弁体１０の移動（傾動）を許容できるように構成されている。
【００６０】
そして、ハウジング２０内に位置する第一ステム３０の先端には、弁体１０と点接触するように構成された凸部３１０が形成されている。この凸部３１０は、頂点（最も突出した部分）が第一ステム３０（弁体１０）の回転軸線Ｌ上に位置するように形成されており、本実施形態においては、外面が球面状をなすように形成されている。そして、該第一ステム３０は、前記凸部３１０が弁体１０の第一ステム挿入部１１０の奥部に形成される面（平面）に接触するように設けられる。すなわち、第一ステム３０は、上方にある弁体１０を支持できるように取り付けられる。
【００６１】
第一ステム３０は、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第一ステム３０の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）が他端側に接続され、該駆動モータによる駆動により、弁体１０の回転軸線Ｌ周りで回転するようになっている。
【００６２】
図１及び図２に戻り、本実施形態に係る傾動手段４０には、ハウジング２０（第二ステム挿通部２１３）に挿通され、ハウジング２０内に位置する一端部の外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部４００が設けられた前記第二ステム（付勢用のステム）が採用されている。
【００６３】
第二ステム４０について具体的に説明すると、該第二ステム４０は、ハウジング２０に挿通されるステム本体４０１と、該ステム本体４０１の外周に対して部分的に突設された前記押圧部４００とで構成されている。該押圧部４００は、湾曲した外周面に対する曲率中心がステム本体４０１の軸心に対して偏心した偏心カムであり、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓに対向した状態で、第二ステム４０を回転軸線Ｌ周りで回転させると、弁体１０の第一被押圧部１２０に接触乃至押圧するようになっている。
【００６４】
また、本実施形態に係る押圧部４００は、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓに対向した状態で、第二ステム４０を回転軸線Ｌ周りで逆回転（押圧部４００に第一被押圧部１２０を押圧させるとき回転方向とは逆方向に回転）させることで、第二被押圧部１２１に対しても押圧できるようになっており、シート部材Ｓ側に傾動（変位）した弁体１０（非貫通部分）をシート部材Ｓから強制的に離間させることもできるようになっている。
【００６５】
上記構成の第二ステム４０は、第一ステム３０と同様に、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第二ステム４０の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）が他端側に接続されている。すなわち、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータで第二ステム４０を回転させることにより、弁体１０を傾動させるに際して押圧部（偏心カム）４００による弁体１０に対する押圧力が所定の押圧力となるよう構成されている。
【００６６】
これにより、押圧部４００が摩耗して弁体１０に対する押圧力が所定の押圧力よりも小さくなったとき、第二ステム４０の回転角度を大きくすることで押圧部４００（第二ステム４０）を交換することなく、既存の押圧部４００で弁体１０に対して所定の押圧力を作用させることができるようになっている。なお、駆動モータ（第二ステム４０）の回転角度の設定は、手動であってもよいが、例えば、第二ステム４０のトルクを測定するトルクセンサを設け、そのトルクセンサの検知結果が所定値（押圧部４００による押圧力が所定の押圧力となるトルク値）になるように駆動モータの回転角度を自動的に変更するように制御しても勿論よい。
【００６７】
本実施形態に係る無摺動バルブ１は、以上の構成からなり、次に、本実施形態に係る無摺動バルブ１の作動について説明する。
【００６８】
まず、図１に示す如く、二つの流通路Ａ，Ｂが弁体１０の連通穴１００を介して連通すると流体の流通が許容される。この状態において、二つの流通路Ａ，Ｂと弁体１０の連通穴１００とが同心又は略同心をなし、弁体１０がシート部材Ｓに対して非接触状態又は略非接触状態になっており、押圧部４００が弁体１０の第一被押圧部１２０及び第二被押圧部１２１の何れに対しても押圧していない状態となっている。ここで「弁体１０がシート部材Ｓに対して非接触状態」とは、弁体１０がシート部材Ｓから完全に離間して間隙を形成した状態をいい、「弁体１０がシート部材Ｓに対して略非接触状態」とは、弁体１０がシート部材Ｓに対して若干接触、すなわち、シート部材Ｓを摩耗させるような（流通路Ａ，Ｂを遮断するときのような）面圧を作用させずに弁体１０がシート部材Ｓの少なくとも一部に接触している状態をいう。なお、本実施形態においては、シート部材Ｓが前記規定位置に位置決めされることで、弁体１０はシート部材Ｓに対して非接触状態になっている。
【００６９】
そして、このように流体の流通を許容した状態から流通路Ａ，Ｂを遮断するには、第二ステム４０をそのままの状態で維持させつつ第一ステム３０のみを９０°回転させる。そうすると、第一ステム３０の回転力が第三平面部３００ｂ，３００ｂを介して弁体１０の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂに伝達され、弁体１０も９０°回転することになる。このとき、第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと第三平面部３００ｂ，３００ｂとは面接触した状態を維持し、第一ステム３０のトルクが作用しても、第一ステム３０（凸条部３００ａ，３００ａ、第三平面部３００ｂ，３００ｂ）と弁体１０（第一平面部１１０ａ，１１０ａ、第二平面部１１０ｂ，１１０ｂ）とが片当たり（部分的に接触）することなく、第一ステム３０からのトルクが弁体１０に伝達されることになる。
【００７０】
このように第二ステム４０を回転させることなく弁体１０を回転させるとき、押圧部４００（カム）は、第一被押圧部１２０及び第二被押圧部１２１の何れも押圧しない状態（弁体１０を傾動させるような付勢を作用させない状態）で維持し、弁体１０はシート部材Ｓに対して非接触状態を維持しつつ所定の回転軸線Ｌ周りで回転する結果、弁体１０の非貫通部分が一方の流通路Ａ（シート部材Ｓ）に対して隙間をあけた状態で対向することになる。また、第一ステム３０のトルクを伝達した弁体１０側の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと第一ステム３０の第三平面部３００ｂ，３００ｂとが、弁体１０を傾動させる方向に沿った状態（流通路Ａ，Ｂの穴心と平行又は略平行になった状態）になり、第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと第三平面部３００ｂ，３００ｂとが接触していても弁体１０の傾動が許容された状態となる。
【００７１】
そして、第二ステム４０を回転させると、押圧部４００が第一被押圧部１２０（弁体１０の上部側）を押圧して弁体１０をシート部材Ｓ側に付勢し、その付勢で弁体１０が傾動しようとする。このとき、第一ステム３０の先端（弁体１０を支持した支持点）を傾動支点にして弁体１０が傾動することになる。本実施形態においては、弁状を弁体１０の下部が（第一ステム３０の接続部３００と弁体１０の第一ステム挿入部１１０とが）回転軸線Ｌと直交する方向に線接触するとともに、体１０の第二ステム挿入部１３０の奥部が第一ステム３０の円弧面状をなす先端に点接触しつつ弁体１０が傾動することになる。
【００７２】
そうすると、最初に傾動支点からの距離が遠い回転軸線Ｌの他端側（ハウジング２０の上部側）で弁体１０がシート部材Ｓに当接し、弁体１０が引き続き傾動することになるため、シート部材Ｓの上部側が弁体１０に押さえ込まれることになる。本実施形態に係る無摺動バルブ１は、上述の如く、シート部材Ｓが移動可能に構成されるとともに、付勢手段（皿バネ）２５６に付勢されているため、皿バネ２５６の弾性力に抗してシート部材Ｓの上部が弁体１０に押さえ込まれ、移動することになる。これにより、シート部材Ｓに対して強引な押し込み（押圧）が作用することなく、押し込みによって変形した皿バネ２５６の付勢力の作用でシート部材Ｓ（シール部２６０）が弁体１０に押し付けられることになる。
【００７３】
そして、弁体１０の傾動が進み、図２に示す如く、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓの全周に亘って付勢手段（皿バネ２５６）の付勢で面圧を作用させつつ密接（圧接）し、一方の流通路Ａ（二つの流通路Ａ，Ｂ間）が遮断され、流体の流通が停止することになる。
【００７４】
そして、この状態から流体を流通させる状態に切り換えるには、第二ステム４０を逆回転（弁体１０をシート部材Ｓ側に変位させる場合とは反対側に回転）させると、第一被押圧部１２０に対する押圧部４００の当接が解除される一方、該押圧部４００が第二被押圧部１２１を押圧することになり、第二被押圧部１２１に対する押圧部４００の押圧作用で、弁体１０がシート部材Ｓから離間する方向に傾動する。この際、シート部材Ｓは、付勢手段（皿バネ）２５６の付勢により、弁体１０側に移動することになるが、ストッパー２５７との当接によって、規定位置で位置決め（位置規制）されることになる。
【００７５】
その結果、弁体１０が基の位置に復帰する一方で、シート部材Ｓが規定位置で位置決めされ、弁体１０とシート部材Ｓとが非接触状態（略一定の間隔）に戻ることになる。そして、第二ステム４０を回転させることなく第一ステム３０を逆回転（弁体１０の非貫通部分をシート部材Ｓと対向させる場合とは反対側に回転）させると、弁体１０がシート部材Ｓに対して非接触状態で回転し、図１に示す如く、二つの流通路Ａ，Ｂが弁体１０の連通穴１００を介して連通して流体の流通を許容した状態に戻ることになる。
【００７６】
以上のように、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、ハウジング２０に対して弁体に対する接離方向に移動可能にシート部材Ｓが設けられ、ハウジング２０とシート部材Ｓとの間に該シート部材Ｓを弁体１０側に付勢する付勢手段２５６が介装されるとともに、弁体１０を回転させるときに非接触状態となる規定位置でシート部材Ｓを位置規制するストッパー２５７が設けられているので、シート部材Ｓが付勢手段２５６によって弁体１０側に付勢されていてもストッパー２５７によって規定位置で位置決めされる。これにより、シート部材Ｓに対して非接触状態で弁体１０を回転軸線Ｌ周りで回転させることができ、弁体１０の回転によるシート部材Ｓの摩耗を防止することができる。
【００７７】
そして、流通路Ａ，Ｂを遮断すべく回転軸線Ｌの一端側（本実施形態においては第一ステム３０の突部３１０との接触点）を傾動支点にして弁体１０を傾動させたとき、その傾動支点からより離れた位置からシート部材Ｓに当接することになるが、本実施形態の無摺動バルブ１は、シート部材Ｓが回転軸心Ｌと直交する方向に移動可能であり、さらに、付勢手段２５６によって弁体１０側に付勢されているため、弁体１０に押されたシート部材Ｓが付勢手段２５６による付勢に抗してその付勢方向とは反対側に押されて移動することになる。これにより、シート部材Ｓの傾動支点側に至るまで（シート部材Ｓの全周に対して）弁体１０が当接した状態で、そのシート部材Ｓには全周に亘って付勢手段２５６による付勢力のみが作用し、その付勢力によるシート部材Ｓと弁体１０との密接でシールが図られることになる。
【００７８】
これにより、シート部材Ｓに対して部分的に偏った力が作用しなくなり、シート部材Ｓ及び弁体１０の部分的な摩耗が抑制される結果、流通路Ａ，Ｂの開閉を繰り返し行っても長期に亘って安定した流通路Ａ，Ｂの遮断を行うことができる。また、従来のように弁体１０を傾動させるのにシート部材Ｓとの当接で過剰な力が作用すると、その反力が弁体１０を傾動させるカム状の押圧部４００にも作用する結果、押圧部４００の摩耗も激しくなるが、本実施形態に係る無摺動バルブ１は、上述のようにシート部材Ｓを移動可能に構成するとともに付勢手段２５６でシート部材Ｓを付勢することで、シート部材Ｓ及び弁体１０に過剰な力が作用しなくなるので、押圧部２００に作用する反力も小さくなり、押圧部４００の摩耗等も抑制することができる。
【００７９】
また、ハウジング２０は、流通路Ｂの弁体収容室２００側の開口周縁部にシート部材Ｓを嵌める環状の装着部２５４が凹設され、前記シート部材Ｓの外周に対し、装着部２５４の内周面に密接させるＯリング２６１が装着されているので、シート部材Ｓの移動を許容しつつもハウジング２０とシート部材Ｓとの間のシールを図ることができる。
【００８０】
さらに、前記装着部２５４は、開口側ほど内径が拡大するように少なくとも開口側の内周面がテーパー状をなすテーパー部２５９が形成されているため、テーパー部２５９によって形成される隙間によってシート部材Ｓの移動又は変形が許容される。これにより、弁体１０が回転軸線Ｌ方向の他端側でシート部材Ｓを付勢したときに、該シート部材Ｓが弁体１０の当接状態に応じた態様になり易く、シート部材Ｓを強引に付勢してしまうのをさらに抑制することができる。
【００８１】
そして、前記付勢手段２５６を皿バネで構成したので、シート部材Ｓの全周を均一な力で付勢することができる結果、良好なシールを得ることができる。
【００８２】
尚、本発明の無摺動バルブは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８３】
上記実施形態において、シート部材Ｓを付勢する付勢手段２５６として皿バネを採用したが、これに限定されるものではなく、例えば、付勢手段２５６として複数のコイルバネをシート部材Ｓの周方向に連続して又は間隔をあけて配置するようにしてもよい。すなわち、シート部材Ｓを付勢する付勢手段２５６は、シート部材Ｓの全周に亘って連続的又は断続的に付勢できるように構成されればよい。
【００８４】
上記実施形態において、弁体１０をシート部材Ｓに対して非接触状態で回転できるように構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、弁体１０をシート部材Ｓに対して略非接触状態で回転できるように構成してもよい。すなわち、弁体１０がシート部材Ｓに接触しつつも相互に押し合う力（面圧）を作用させていない状態（シート部材と弁体との間がシールされていない状態）で回転できるように構成してもよい。具体的には、傾動前の弁体１０（回転軸線Ｌ周りで回転する弁体１０）に面圧を作用させることなく接触する規定位置でシート部材Ｓを位置決めするようにストッパー２５７を設けたり、常態において、シート部材Ｓを弁体１０側に付勢することのないように、皿バネ等の付勢手段２５６を自然長の状態で配設し、付勢手段２５６及び弁体１０の両者に接触させるようにシート部材Ｓを配置するようにしたりしてもよい。
【００８５】
このようにすれば、常態においてシート部材Ｓが弁体１０に圧接するように付勢されることなく、弁体１０に接触しているだけである。これにより、弁体１０を回転軸線Ｌ周りで回転させてもシート部材Ｓが摩耗することを抑制することができる。特に、弁体１０とシート部材Ｓとを略非接触状態にすると、無摺動バルブ１に流通させる対象が粉体等である場合には弁体１０とシート部材Ｓとの間に粉体等が入り込まなくなるため、弁体１０の円滑な回転を確保することができ有効である。
【００８６】
また、この場合においても、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓと対向した状態で弁体１０を傾動させたときに、該弁体１０にシート部材Ｓが押されることで付勢手段２５６の付勢力が作用し、その付勢力の作用によってシート部材Ｓが弁体１０に押し付けられ、シート部材Ｓと弁体１０との間をシールすることができる。なお、付勢手段２５６を自然長で配設する場合には、必ずしもストッパー２５７を設ける必要はないが、シート部材Ｓの不必要な移動を確実に規制するには、付勢手段２５６を自然長で配置する場合であっても弁体１０がシート部材Ｓと略非接触となる規定位置でシート部材Ｓを位置決めするようにストッパー２５７を設けることが好ましい。
【００８７】
上記実施形態において、ストッパー２５７を円環状に形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、ハウジング２０内における流通路Ｂの開口周方向に間隔をあけて複数にストッパーを設け、各ストッパーが開口周縁から中心側に延出するようにしてもよい。このようにしてもシート部材Ｓをストッパーに当接させて規定位置で位置決めすることができる。
【００８８】
上記実施形態において、前記弁体１０に一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂを形成するとともに、第一ステム３０の接続部３００に前記第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと接触させる一対の第三平面部３００ｂ，３００ｂを形成することで、第一ステム３０のトルクを弁体１０に伝達できるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図４（ａ）、及び図４（ｂ）に示す如く、弁体１０又は第一ステム３０の何れか一方に、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の凸条１１０ｂ，３００ｂを、回転軸線Ｌを挟んで形成するとともに、他方に対して前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びて前記凸条１１０ｂ，３００ｂと接触する一対の平面部１１０ｂ、３００ｂを、回転軸線Ｌを挟んで形成したものであってもよい。
【００８９】
また、図４（ｃ）に示す如く、弁体１０及び第一ステム３０のそれぞれに、回転軸線Ｌを挟んで該回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の凸条１１０ｂ，３００ｂを形成し、互いの凸条１１０ｂ，３００ｂ同士を接触させたものであってもよい。さらに、図４（ｄ）に示す如く、弁体１０に対し、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対のピン体Ｐ，Ｐ（１１０ｂ，１１０ｂ）を、前記回転軸線Ｌを挟んで配設するとともに、第一ステム３０の接続部３００に前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びて前記ピン体Ｐ，Ｐと接触する一対の平面部３００ｂ、３００ｂを、回転軸線Ｌを挟んで形成したものであってもよい。
【００９０】
上記実施形態において、第二ステム４０を回転軸線Ｌ周りで回転させることで、弁体１０をシート部材Ｓ側に付勢するようにしたが、例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す如く、第二ステム４０を回転軸線Ｌ方向に移動可能に構成するとともに、該第二ステム４０のハウジング２０内の端部に該第二ステム４０を回転軸線Ｌ方向に移動させることで弁体１０の第一被押圧部１２０を押圧できる傾斜面４１０，４１０（押圧部４００）を形成したものであってもよい。
【００９１】
上記実施形態において、弁体１０を回転させるステム（第一ステム）３０をハウジング２０の下部に挿通して設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、第一ステム３０をハウジング２０の上部に挿通したものであっても勿論よい。すなわち、上記実施形態と天地逆転させた構成のものであってもよい。
【００９２】
上記実施形態において、弁体１０を回転させる第一ステム３０と、弁体１０を付勢するための第二ステム４０とを別個独立に設けるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、従来技術で説明した図６に示すような無摺動バルブであってもよい。すなわち、弁体１０の回転中心となる回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に軸心が延びるように前記回転軸線Ｌを挟んで対向する一対のピン体５０１，５０１が前記弁体５００に設けられ、ステム５２０に対して、ピン体５０１，５０１の軸心と平行又な略平行をなす一対の支持面５２１，５２１が形成された接続部５２２と、前記支持面５２１，５２１に対して連続した傾斜面５２３’，５２３’の形成された押圧部５２３とが形成され、接続部５２３が弁体５００にトルクを伝達して弁体５００を回転させた後、該ステム５２０を回転軸線Ｌ方向に移動させることで押圧部５２３が弁体５００を押圧（付勢）し、その押圧で弁体５００をシート部材Ｓ側に傾動させてシート部材Ｓに弁体５００の非貫通部分を密接させるようになった無摺動バルブであってもよい。なお、従来技術を説明するための図６を引用しているため図示していなが、この場合においても、上記実施形態と同様のシート部材Ｓ、付勢手段２５６、ストッパー２５７を設けることは勿論のことである。
【００９３】
上記実施形態において、第一ステム３０の端部に外面が球面状をなす凸部３１０を設け、その凸部３１０で弁体１０を支持するようにしたが、これに限定されるものではなく、上記実施形態のように弁体１０を支持するには、例えば、弁体１０の第二ステム挿入部１３０の奥部の面に第一ステム３０側に突出した凸部を設け、該凸部３１０を第一ステム３０の端面に当接させることで弁体１０を支持するようにしたり、第二ステム挿入部１３０の奥部の面及び第一ステム３０の端面の両方に凸部を設け、両凸部同士を当接させることで弁体１０を支持するようにしたりしてもよい。
【００９４】
このようにしても、弁体１０を第一ステム３０に点接触させた状態で該弁体１０を支持することができる。そして、かかる凸部３１０は外面が球面状をなしたものに限定されるものではなく、例えば、凸部３１０を円錐状や多角錐状に形成したもの等種々変更可能である。但し、弁体１０の傾動を考慮すれば、凸部３１０は外面が球面状をなしたものが好ましいことは言うまでもない。
【００９５】
上記実施形態において、二方弁について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ハウジング２０に三つの流通路が回転軸線Ｌ周りに９０°間隔で形成されるとともに、弁体１０に三つの流通路のうち二つと連通する略直角に屈曲した連通穴と、残りの流通路に対して対向する非貫通部分とが形成され、弁体１０を９０°正逆回転させることで連通穴を介して連通する流通路が切り替わる三方弁であってもよい。
【００９６】
上記実施形態において、第一ステム３０の端部（凸部３１０）で弁体１０を支持するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、第一ステム３０を段付き棒状に形成し、その小径側をハウジング２０側にして大径部分で弁体１０を支持できるようにしても勿論よい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一実施形態に係る無摺動バルブの縦断面図であって、弁体の連通穴を介してハウジングの流通路が連通した状態を示す。
【図２】同実施形態に係る無摺動バルブの縦断面図であって、弁体の非貫通部分がシート部材に密接し、ハウジングの流通路を遮断した状態を示す。
【図３】同実施形態に係る無摺動バルブの部分拡大断面図であって、（ａ）は、ハウジング部分を仮想線で示した図１のＩ−Ｉ拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩ−ＩＩ拡大断面図、（ｃ）は、（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ拡大断面図を示す。
【図４】本発明の他実施形態に係る無摺動バルブの弁体と第一ステムとの接続部分の部分拡大断面図であって、（ａ）は、弁体に平面部を形成するとともに第一ステムに凸条を形成した無摺動バルブの部分拡大断面図、（ｂ）は、弁体に凸条を形成するとともに第一ステムに平面部を形成した無摺動バルブの部分拡大断面図、（ｃ）は、弁体に凸条を形成するとともに第一ステムに凸条を形成した無摺動バルブの部分拡大断面図、（ｄ）は、弁体にピン体を設けるとともに第一ステムに平面部を形成した無摺動バルブの部分拡大断面図を示す。
【図５】本発明の別の実施形態に係る無摺動バルブの付勢手段（弁体と第二ステムとの接続部分）の部分拡大断面図であって、（ａ）は、弁体を回転軸線周りで回転させる状態の部分拡大断面図を示し、（ｂ）は、押圧部が弁体（被押圧部）を押圧し、弁体の非貫通部分をシート部材に密接させた状態の部分拡大断面図を示す。
【図６】従来の無摺動バルブの縦断面図を示す。
【図７】従来の別の無摺動バルブの縦断面図を示す。
【符号の説明】
【００９８】
１…無摺動バルブ、１０…弁体、２０…ハウジング、３０…第一ステム、４０…第二ステム（傾動手段）、１００…連通穴、１１０…第一ステム挿入部、１１０ａ…第一平面部、１１０ｂ…第二平面部、１２０…第一被押圧部、１２１…第二被押圧部、１３０…第二ステム挿入部、２００…弁体収容室、２１０…メインフレーム、２１１…本体部、２１２…第一ステム挿通部、２１３…第二ステム挿通部、２１４…配管接続部、２１５…嵌入口、２１６…第一ステム挿通穴、２１７…第一押圧部材、２１７ａ…押圧部、２１７ｂ…鍔部、２１８ａ…フランジ部、２１８ｂ…フランジ部、２１９…第二ステム挿通穴、２２０…第二押圧部材、２２０ａ…押圧部、２２０ｂ…鍔部、２２１…フランジ、２５０…サブフレーム、２５１…閉塞部、２５１ａ…環状部、２５１ｂ…環状筒部、２５２…配管接続部、２５３…フランジ、２５４…装着部、２５５…環状延出部、２５６…皿バネ（付勢手段）、２５７…ストッパー、２５８…ネジ部材、２５９…テーパー部、２６０…シール部、２６１…リング、２６２…溝、３００…接続部、３００ａ…凸条部、３００ｂ…第三平面部、３１０…凸部、４００…押圧部、４０１…ステム本体、Ａ，Ｂ…流通路、Ｇ…ガスケット、Ｌ…回転軸線、Ｓ…シート部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通した連通穴が設けられた弁体と、該弁体が内装される弁体収容室が形成されるとともに、弁体収容室内の弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路が形成されたハウジングとを備え、該ハウジングは、少なくとも何れか一つの流通路の弁体収容室側の開口周りに環状のシート部材が配設され、前記弁体は、シート部材に対して非接触状態又は略非接触状態で、前記連通穴に対して直交方向に延びる回転軸線周りで回転可能に設けられるとともに、非貫通部分がシート部材と対向した状態で回転軸線方向の何れか一端側を支点にしてシート部材側に傾動可能に設けられ、該弁体がシート部材側に傾動することによって非貫通部分がシート部材に圧接して流通路を遮断するように構成された無摺動バルブにおいて、シート部材は、回転軸線に対して直交方向に移動可能に設けられ、ハウジングとシート部材との間に該シート部材を弁体側に付勢可能な付勢手段が介装され、前記弁体がシート部材側に傾動した状態で付勢手段による付勢でシート部材が弁体に押し付けられるように構成されていることを特徴とする無摺動バルブ。
【請求項２】
回転軸線周りで回転する弁体に非接触状態又は略非接触状態となる規定位置でシート部材を位置決めするストッパーが設けられている請求項１記載の無摺動バルブ。
【請求項３】
前記ハウジングは、流通路の弁体収容室側の開口周りにシート部材を嵌める環状の装着部が凹設され、前記シート部材は、装着部の内周面に密接させるＯリングが外周に装着されている請求項１又は２記載の無摺動バルブ。
【請求項４】
前記装着部は、内径が弁体収容室側ほど拡大するように、弁体収容室側の少なくとも一部の内周面がテーパー状に形成されている請求項３記載の無摺動バルブ。
【請求項５】
前記付勢手段は、皿バネで構成されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の無摺動バルブ。
【請求項１】
貫通した連通穴が設けられた弁体と、該弁体が内装される弁体収容室が形成されるとともに、弁体収容室内の弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路が形成されたハウジングとを備え、該ハウジングは、少なくとも何れか一つの流通路の弁体収容室側の開口周りに環状のシート部材が配設され、前記弁体は、シート部材に対して非接触状態又は略非接触状態で、前記連通穴に対して直交方向に延びる回転軸線周りで回転可能に設けられるとともに、非貫通部分がシート部材と対向した状態で回転軸線方向の何れか一端側を支点にしてシート部材側に傾動可能に設けられ、該弁体がシート部材側に傾動することによって非貫通部分がシート部材に圧接して流通路を遮断するように構成された無摺動バルブにおいて、シート部材は、回転軸線に対して直交方向に移動可能に設けられ、ハウジングとシート部材との間に該シート部材を弁体側に付勢可能な付勢手段が介装され、前記弁体がシート部材側に傾動した状態で付勢手段による付勢でシート部材が弁体に押し付けられるように構成されていることを特徴とする無摺動バルブ。
【請求項２】
回転軸線周りで回転する弁体に非接触状態又は略非接触状態となる規定位置でシート部材を位置決めするストッパーが設けられている請求項１記載の無摺動バルブ。
【請求項３】
前記ハウジングは、流通路の弁体収容室側の開口周りにシート部材を嵌める環状の装着部が凹設され、前記シート部材は、装着部の内周面に密接させるＯリングが外周に装着されている請求項１又は２記載の無摺動バルブ。
【請求項４】
前記装着部は、内径が弁体収容室側ほど拡大するように、弁体収容室側の少なくとも一部の内周面がテーパー状に形成されている請求項３記載の無摺動バルブ。
【請求項５】
前記付勢手段は、皿バネで構成されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の無摺動バルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−８５２４４（Ｐ２００９−８５２４４Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５２２８０（Ｐ２００７−２５２２８０）
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００１５２４８０）株式会社日阪製作所 (60)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００１５２４８０）株式会社日阪製作所 (60)
【Ｆターム（参考）】
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