特許ウォッチ

公開番号2025160982
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024063773
出願日2024-04-11
発明の名称遮断弁
出願人株式会社鷺宮製作所
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類F16K 39/02 20060101AFI20251017BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】遮断弁の駆動手段として、ねじ送り機構を採用するものにおいて、弁体シール面及び弁座シール面の耐久性及びシール性を向上させ、信頼性を向上させることができる遮断弁を提供することである。
【解決手段】ねじ送り機構により移動可能な駆動軸30と、弁座部10aと、弁体42、弁支持体41、バネ受け部45及び圧縮バネ46を有する弁体部40と、弁体42への駆動軸30の回転伝達を抑制する回転抑制手段と、弁座部10aへの弁体42の押圧力を調整し流路を遮断する押圧力調整遮断手段と、を備え、回転抑制手段は、弁体42が弁座部10aに着座する際、弁体42が、弁支持体41に対して、遊嵌支持される構成を有し、押圧力調整遮断手段は、弁体42が弁座部10aに着座する際、弁体42の自重により、弁体シール面42aが弁座シール面10aaと面一に着座する自重着座状態となる構成を有する遮断弁。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ねじ送り機構により、回転とともに軸線方向に移動可能な駆動軸と、
他端側に、円環状の弁座シール面を有する弁座と、
弁体部であって、一端側に円盤状の弁体シール面を有する弁体、円筒形状を有する案内部及び前記弁体を支持する支持部を具備する弁支持体、前記案内部に収容され、前記駆動軸の一端部に当接可能なバネ受け部、及び、前記バネ受け部と前記支持部との間に挟持される圧縮バネを有する、弁体部と、
前記駆動軸の回転が、前記弁体に伝達されることを抑制する回転抑制手段と、
前記弁座に対する前記弁体の押圧力を調整し、流路を遮断する押圧力調整遮断手段と、
を備え、
前記回転抑制手段は、前記弁体が前記弁座に着座する際、前記弁体が、前記弁支持体の前記支持部に対して、遊嵌支持される構成を有し、
前記押圧力調整遮断手段は、前記弁体が前記弁座に着座する際、前記弁体の自重により、前記弁体シール面が前記弁座シール面と面一に着座する自重着座状態となる構成を有することを特徴とする遮断弁。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記押圧力調整遮断手段は、前記弁体シール面が前記弁座シール面に面一で着座した状態において、前記駆動軸の一端部が、前記圧縮バネの付勢力に抗して、前記バネ受け部を押圧することにより、前記弁体及び前記弁支持体の前記支持部の軸線方向の当接部を介して、前記弁体シール面が前記弁座シール面に押圧される付勢着座状態となる構成をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項３】
前記押圧力調整遮断手段は、前記付勢着座状態と同時、又は、前記自重着座状態と前記付勢着座状態との間に、前記弁体及び前記弁支持体の自重により、前記弁体シール面が前記弁座シール面と面一に着座する付加自重着座状態となる構成をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の遮断弁。
【請求項４】
前記回転抑制手段は、前記付勢着座状態において、前記駆動軸の一端部が、前記弁体部により軸線方向に挟持されない構成をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の遮断弁。
【請求項５】
前記回転抑制手段は、前記弁体が前記弁座への着座時に、前記弁支持体が、前記駆動軸の一端部に対して、遊嵌支持される構成をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項６】
前記弁体が、前記弁支持体の前記支持部に対して、遊嵌支持される吊設状態において、前記弁体と前記支持部との一側軸線方向隙間が、前記駆動軸が有する軸線方向のねじガタよりも大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項７】
前記弁支持体が、前記駆動軸の一端部に対して、遊嵌支持されるとともに、前記弁体が、前記弁支持体の前記支持部に対して、遊嵌支持される吊設状態において、前記弁体と前記支持部との前記一側軸線方向隙間が、前記弁支持体と前記駆動軸の一端部との他側軸線方向隙間よりも大きく設定されることを特徴とする請求項６に記載の遮断弁。
【請求項８】
前記弁体シール面及び前記弁座シール面のいずれか一方が、樹脂材料からなり、他方が、金属材料からなることを特徴とする請求項２に記載の遮断弁。
【請求項９】
前記弁体シール面に、軸線に沿って延在する突出部又は窪み部からなる整流手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転抑制手段及び押圧力調整遮断手段を備える遮断弁に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
遮断弁の駆動手段として、弁開閉動作の応答性を向上させるために、ソレノイドを採用するものがあるが、弁開状態又は弁閉状態のいずれか一方を維持するために、ソレノイドへの通電が必要となる。このため、この遮断弁を実際に使用する際には、ランニングコストが比較的高くなるとともに、万が一、停電等が生じる場合には、バルブの機能を一時的に喪失するおそれがあった。この問題を解決するために、遮断弁の駆動手段として、ねじ送り機構を採用するものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図１１に示すように、遮断弁１１００（以下、「従来の遮断弁」という）であって、マニホールド１１１０と、マニホールド１１１０に嵌合固定される支持部材１１２０と、支持部材１１２０により、回転及び軸線Ｌ方向への移動可能に支持される駆動軸１１３０と、駆動軸１１３０の一端部に固定される弁体部１１４０と、駆動スリーブ１１３１を介して、駆動軸１１３０を回転させるギヤモータ１１６０と、マニホールド１１１０に固定され、ギヤモータ１１６０を収容するケース１１６１と、を備えるものが記載されている。このマニホールド１１１０は、入口流路１１０１、出口流路１１０２、弁室１１１２、及び、弁室１１１２と出口流路１１０２との間の境界に設けられる弁座１１１０ａａを有する。また、弁体部１１４０は、駆動軸１１３０の一端部を、軸線Ｌ方向に挟持する、弁支持部１１４１、及び、円盤状の弁体シール面を有する弁体１１４２を有する。
【０００４】
また、特許文献１には、支持部材１１２０と駆動軸１１３０との間の具体的な駆動機構についての記載はないものの、一例として、ねじ送り機構が採用されていることが考えられる。このねじ送り機構は、支持部材１１２０の他端側内周面及び駆動軸１１３０の他端側外周面に形成される、雌ねじ及び雄ねじを、互いに螺合させることにより、駆動軸１１３０は、弁体部１１４０とともに、回転しながら軸線Ｌ方向に移動可能とするものである。
【０００５】
このような、従来の遮断弁１１００では、弁体１１４２が弁座１１１０ａａに着座する際に、駆動軸１１３０とともに連れ回る弁体１１４２が、弁座１１１０ａａに対して、回転しながら、押圧されるため、弁体１１４２及び弁座１１１０ａａのそれぞれのシール面に極めて大きな摩耗が生じる問題（以下、「従来の問題点１（着座時における弁体への連れ回り及び押圧による摩耗）」という）を有していた。
【０００６】
加えて、一般的な遮断弁と同様に、従来の遮断弁１１００においても、マニホールド１１１０に、支持部材１１２０を介して、駆動軸１１３０及び弁体部１１４０が接続されていることから、少なからず、組み付け誤差を有している。よって、従来の遮断弁１１００では、弁体１１４２が弁座１１１０ａａに着座する際に、弁体シール面及び弁座シール面が完全に面一ではなく、互いに傾きを有していることから、シール性が低下する問題（以下、「従来の問題点２（弁体シール面及び弁座シール面の傾きによりシール性低下）」という）を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
中国特許出願公開第１１４２３３９１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、遮断弁の駆動手段として、ねじ送り機構を採用するものにおいて、特に、着座時に着目し、弁体シール面及び弁座シール面の耐久性及びシール性を向上させ、信頼性を向上させることができる遮断弁を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、ねじ送り機構により、回転とともに軸線方向に移動可能な駆動軸と、他端側に、円環状の弁座シール面を有する弁座と、弁体部であって、一端側に円盤状の弁体シール面を有する弁体、円筒形状を有する案内部及び前記弁体を支持する支持部を具備する弁支持体、前記案内部に収容され、前記駆動軸の一端部に当接可能なバネ受け部、及び、前記バネ受け部と前記支持部との間に挟持される圧縮バネを有する、弁体部と、前記駆動軸の回転が、前記弁体に伝達されることを抑制する回転抑制手段と、前記弁座に対する前記弁体の押圧力を調整し、流路を遮断する押圧力調整遮断手段と、を備え、前記回転抑制手段は、前記弁体が前記弁座に着座する際、前記弁体が、前記弁支持体の前記支持部に対して、遊嵌支持される構成を有し、前記押圧力調整遮断手段は、前記弁体が前記弁座に着座する際、前記弁体の自重により、前記弁体シール面が前記弁座シール面と面一に着座する自重着座状態となる構成を有する遮断弁である。
【００１０】
また、上記遮断弁であって、前記押圧力調整遮断手段は、前記弁体シール面が前記弁座シール面に面一で着座した状態において、前記駆動軸の一端部が、前記圧縮バネの付勢力に抗して、前記バネ受け部を押圧することにより、前記弁体及び前記弁支持体の前記支持部の軸線方向の当接部を介して、前記弁体シール面が前記弁座シール面に押圧される付勢着座状態となる構成をさらに有するものとしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許