| 【発明の名称】 |
ボールバルブのハンドル取付構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】中村 知広
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| 【要約】 |
【課題】ハンドルに作用する過大な回転操作力によりボールの回転操作系が破断する場合にも、ステムとバルブ本体の間のシール機能を喪失することなく、且つ簡易に復旧すること。
【解決手段】ボールバルブ１０において、ハンドル２０に設けた突起部２２をステム１４に設けた係合凹部３１に係合し、ハンドル２０の突起部２２のねじり強度をステム１４のねじり強度より小さく設定してなるもの。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 バルブ本体内に設けられるボールと回転方向に一体結合されてなるステムをシール部材を介してバルブ本体に支持し、該ステムにハンドルを取付けるボールバルブのハンドル取付構造において、ハンドルに設けた突起部をステムに設けた係合凹部に係合し、ハンドルの突起部のねじり強度をステムのねじり強度より小さく設定してなることを特徴とするボールバルブのハンドル取付構造。
【請求項２】 前記ハンドルの突起部の付け根部分の外径に細径くびれ部を設けてなる請求項１記載のボールバルブのハンドル取付構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボールバルブのハンドル取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂製ボールバルブは、図４に示す如く、バルブ本体１内に設けられるボール２と回転方向に一体結合されてなるステム３を、Ｏリング４を介してバルブ本体１に支持し、該ステム３にハンドル５を取付けている。
【０００３】このとき、樹脂製バルブでは、樹脂の耐食性、軽量性を生かすため、ステム３、ハンドル５の開閉操作力が作用する部分も樹脂製とし、またステム３、ハンドル５の構成の単純化を図るため、ステム３に設けた突起部３Ａをハンドル５に設けた係合凹部５Ａに係合することとしている。また、ステム３にＯリング４を装着するためのリング溝６を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ボールバルブにおいて、流体内の異物、薬液の結晶化、固化等により、ボール２がバルブ本体１内で固着し、ボール２の回転操作力が非常に増大すると、ハンドル５による開閉が不可能になる。このような場合、ハンドル５に補助具を設けて回転操作半径を大きくし、ハンドル５を無理矢理回転させると、ステム３が薬液に接触したことによる強度劣化等に起因してねじ切れることがある。ステム３の破断は、Ｏリング４のためのリング溝６の部分で生じ易く、Ｏリング４によるシール機能を喪失し、液体を外部へ漏出せしめるものとなる。樹脂製ボールバルブでは、使用液体が酸、アルカリ等の腐食性薬液であることが多く、これら薬液の外部への漏出は周辺の人、機器に大きな悪影響を及ぼす。
【０００５】図５の従来例は、ステム３に２個のＯリング４Ａ、４Ｂを装着したものであり、ステム３の内側寄りに細いＯリング４Ａ、外側寄りに太いＯリング４Ｂを配置し、ステム３における２つのリング溝６Ａ、６Ｂの深さは外側寄りのリング溝６Ｂの方をより深くした。これによれば、ハンドル５に過大な回転操作力が作用したとき、ステム３は必ず外側寄りのリング溝６Ｂで破断し、内側寄りのＯリング４Ａによるシール機能を維持できる。
【０００６】ところが、図５の従来例では、ステム３が破断したとき、ハンドル５等によるボール２の開閉操作が不可能になる。このため、ボールバルブの全体の交換が必要となり、設備の運転を停止する必要を伴う等、設備、工場、工程等に大きな悪影響を及ぼす。
【０００７】本発明の課題は、ハンドルに作用する過大な回転操作力によりボールの回転操作系が破断する場合にも、ステムとバルブ本体の間のシール機能を喪失することなく、且つ簡易に復旧することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明は、バルブ本体内に設けられるボールと回転方向に一体結合されてなるステムをシール部材を介してバルブ本体に支持し、該ステムにハンドルを取付けるボールバルブのハンドル取付構造において、ハンドルに設けた突起部をステムに設けた係合凹部に係合し、ハンドルの突起部のねじり強度をステムのねじり強度より小さく設定してなるようにしたものである。
【０００９】請求項２記載の建物は、請求項１に記載の本発明において更に、前記ハンドルの突起部の付け根部分の外径に細径くびれ部を設けてなるようにしたものである。
【００１０】
【作用】請求項１の発明によれば下記■の作用がある。
■ステムに係合凹部を設けることにより、ステムの外径を大きくし、ねじり強度を大きくすることができる。同時に、ハンドルに突起部を設けることにより、必然的にハンドルの外径をステムの外径より細くし、ステムのねじり強度より小さなねじり強度でハンドルの突起部が破断するものとなる。従って、ハンドルに作用する過大な回転操作力により必ずハンドルの突起部が破断し、ステムとバルブ本体の間のシール構造は影響を受けることなく維持される。また、回転操作力が過大となった原因を除いた後、ボールバルブは、破断したハンドルに代わる新たなハンドルを組込むことにより、簡易に復旧して継続使用でき、設備、工場、工程等に与える影響を最小限に抑えることができる。
【００１１】請求項２の発明によれば下記■の作用がある。
■ハンドルの突起部の付け根部分に細径くびれ部を設け、このくびれ部を破断誘因部とすることにより、ハンドルに作用する過大な回転操作力により必ず確実にハンドルの突起部を破断させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明のボールバルブを示す一部断面図、図２はハンドルを示す一部断面図、図３はステムを示し、（Ａ）は端面図、（Ｂ）は側面図、図４は従来例を示す一部断面図、図５は他の従来例を示す一部断面図である。
【００１３】ボールバルブ１０は、図１に示す如く、バルブ本体１１にボール１２を挿入し、バルブ本体１１の壁面にＯリング１３を介して支持されるステム１４をボール１２の凹溝１２Ａに係合し、このステム１４をボール１２と回転方向に一体結合している。ステム１４はＯリング１３のためのリング溝１４Ａを備えている。
【００１４】ボール１２の両側にはボールシート１５が当てがわれ、ボール押え１６が挿入保持されている。ボールシート１５はボール押え１６に嵌め込まれて支持されている。
【００１５】バルブ本体１１の端部外周の雄ねじ１７にはユニオンナット１８が螺着され、このユニオンナット１８で接続スリーブ１９をボール押え１６に向けて押圧して管と接続するようになっている。
【００１６】然るに、ボールバルブ１０は、ステム１４にハンドル２０を取付ける構造を以下の如くとしている。
【００１７】即ち、ハンドル２０は、図２に示す如く、バルブ本体１１に接する外筒２１の中心部に突起部２２を設け、この突起部２２を外筒２１の端面より外方に突出せしめている。突起部２２は、横断面の外形を十字形とし、十字の各１個の凸部を、ステム１４の後述する係合凹部３１に係合可能としている。また、ハンドル２０は、突起部２２の付け根部分の外径にリング溝状の細形くびれ部２３を設けている。
【００１８】また、ステム１４は、図３に示す如く、十字形の係合凹部３１を備え、この係合凹部３１にハンドル２０の突起部２２の凸部を係合可能としている。
【００１９】これにより、ボールバルブ１０では、ハンドル２０の突起部２２の外径をステム１４の外径より細くし、突起部２２のねじり強度をステム１４のねじり強度より小さく設定するものである。
【００２０】従って、本実施形態によれば、以下の作用がある。
■ステム１４に係合凹部３１を設けることにより、ステム１４の外径を大きくし、ねじり強度を大きくすることができる。同時に、ハンドル２０に突起部２２を設けることにより、必然的にハンドル２０の外径をステム１４の外径より細くし、ステム１４のねじり強度より小さなねじり強度でハンドル２０の突起部２２が破断するものとなる。従って、ハンドル２０に作用する過大な回転操作力により必ずハンドル２０の突起部２２が破断し、ステム１４とバルブ本体１１の間のシール構造は影響を受けることなく維持される。また、回転操作力が過大となった原因を除いた後、ボールバルブ１０は、破断したハンドル２０に代わる新たなハンドル２０を組込むことにより、簡易に復旧して継続使用でき、設備、工場、工程等に与える影響を最小限に抑えることができる。
【００２１】■ハンドル２０の突起部２２の付け根部分に細径くびれ部２３を設け、このくびれ部２３を破断誘因部とすることにより、ハンドル２０に作用する過大な回転操作力により必ず確実にハンドル２０の突起部２２を破断させることができる。
【００２２】
【実施例】本発明の具体的実施例について説明する。ボールバルブ１０において、ボール１２の回転操作系を構成する構造体（ステム１４、ハンドル２０等）に必要とされるねじり強度は、ボールバルブ１０の口径Ｄ（mm）に対し、25×Ｄ（kg・cm）程度である。このとき、上述の構造体の最小外径ｄ1 （mm）は、ＰＶＣ製の場合、ＰＶＣの許容剪断応力400kg/cm2 を用いて、ｄ1 ＝（16×25×Ｄ／π／400 ）1/3 の式により求められる。各口径毎におおよその最小外径を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】ハンドル２０の突起部２２の付け根部分に、表１に示される外径ｄ1 のくびれ部２３を設ける。突起部２２の横断面の外形は三角、四角の多角形、もしくは星形、十字形等のいずれであっても良いが、突起部２２の最小外径を上記ｄ1 より大きくし、突起部２２に25×Ｄ（kg・cm）以上のねじり強度を付与するものとする。これにより、ハンドル２０は、突起部２２に25×Ｄ（kg・cm）以上の回転操作力が作用したとき、くびれ部２３でねじ切れるものとなる。
【００２５】ステム１４に設ける係合凹部３１は、ハンドル２０の突起部２２と嵌合可能な断面形状とする。ステム１４自身のねじり強度はハンドル２０の突起部２２のねじり強度に比べ、1.5 〜2.5 倍であることが望ましい。これにより、開閉操作時の繰り返し応力は、ハンドル２０の側に集中し、疲労等においてステム１４が破損する危険性はほとんど無くなる。ステム１４の側のねじり強度を決定するのは、ステム１４の外周に装着され、バルブ本体１１の内部からの液漏れをシールするＯリング１３のためのリング溝１４Ａの外径である。上記ねじり強度を満足するリング溝１４Ａのおおよその外径を各口径毎に表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】従って、表２の外径ｄ2 以上のリング溝１４Ａをもつステム１４と、表１の外径ｄ1 のくびれ部２３をもつハンドル２０を組合わせて使用することにより、ハンドル２０に過大な回転操作力が作用しても、ステム１４の破損による漏水がなく、安全で、簡易に復旧できるボールバルブ１０を構成できる。
【００２８】以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ハンドルに作用する過大な回転操作力によりボールの回転操作系が破断する場合にも、ステムとバルブ本体の間のシール機能を喪失することなく、且つ簡易に復旧することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１７４
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年７月２３日（１９９９．７．２３） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３２９５７（Ｐ２００１−３２９５７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年２月６日（２００１．２．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２０９２１５ |
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