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公開番号2025178696
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-09
出願番号2024085460
出願日2024-05-27
発明の名称二方ボール弁
出願人株式会社日阪製作所
代理人個人,個人
主分類F16K 5/06 20060101AFI20251202BHJP(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】弁体を閉止状態から開放状態に切り替えるための操作トルクを小さくする際にシール部材にかかる負荷を低減することが可能な二方ボール弁を提供する。
【解決手段】この二方ボール弁100は、弁体2と、弁体収容部10と2つの流路11とを含むボディ1と、2つのシートリング4と、2つのシール部材5と、2つの流体通過部6とを備え、流体通過部6は、閉止状態において一次側の流路11の圧力が二次側の流路11の圧力よりも大きい場合に、閉止時加圧方向に沿って一次側のシール部材5を弁体2側にシール収容空間8内で移動させた状態で、一次側の流路11と弁体収容部10とを連通する連通状態になって一次側の流路11と弁体収容部10との圧力差を小さくするとともに、閉止時加圧方向に沿って二次側のシール部材5を弁体2側とは逆側にシール収容空間8内で移動させた状態で、二次側の流路11と弁体収容部10とを遮断する遮断状態になる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
一次側と二次側とを切替可能な二方ボール弁であって、
回動により閉止状態と開放状態とを切り替える弁体と、
前記弁体を収容する弁体収容部と、前記弁体収容部の前記一次側および前記二次側に１つずつ設けられた２つの流路とを含むボディと、
前記弁体に当接するように構成され、前記弁体収容部の前記一次側および前記二次側に１つずつ設けられた２つのシートリングと、
前記シートリングと前記ボディとの界面のシール収容空間に配置され、前記弁体収容部の前記一次側および前記二次側に１つずつ設けられた２つのシール部材と、
前記弁体収容部の前記一次側および前記二次側に１つずつ設けられた２つの流体通過部と、を備え、
前記流体通過部は、前記閉止状態において前記一次側の前記流路の圧力が前記二次側の前記流路の圧力よりも大きい場合に、閉止時加圧方向に沿って前記一次側の前記シール部材を前記弁体側に前記シール収容空間内で移動させた状態で、前記一次側の前記流路と前記弁体収容部とを連通する連通状態になって前記一次側の前記流路と前記弁体収容部との圧力差を小さくするとともに、前記閉止時加圧方向に沿って前記二次側の前記シール部材を前記弁体側とは逆側に前記シール収容空間内で移動させた状態で、前記二次側の前記流路と前記弁体収容部とを遮断する遮断状態になる、二方ボール弁。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記シール収容空間は、前記シートリングの外周面に設けられ、前記シートリングの周方向に沿って延びる環状の凹部であり、
前記流体通過部は、前記シートリングの外周部、前記ボディの内周部、または、前記シール部材に凹状に設けられている、請求項１に記載の二方ボール弁。
【請求項３】
前記流体通過部は、前記シール収容空間に設けられた窪み部または溝部により形成されている、請求項２に記載の二方ボール弁。
【請求項４】
前記窪み部は、窪み方向に沿った方向から視て、円状に形成されている、請求項３に記載の二方ボール弁。
【請求項５】
前記流体通過部は、前記シートリングの前記外周部に凹状に設けられ、
前記環状の凹部である前記シール収容空間は、前記弁体側の弁体側内側面と、前記弁体側とは逆側の非弁体側内側面と、前記弁体側内側面と前記非弁体側内側面とを接続する底面と、を有し、
前記流体通過部は、前記底面に設けられた凹状の第１通過部分と、前記第１通過部分に連通し、前記弁体側内側面に設けられた凹状の第２通過部分と、を含む、請求項２に記載の二方ボール弁。
【請求項６】
前記第１通過部分は、前記底面のうちの前記弁体側内側面の側に片寄って配置され、前記弁体側内側面に到達するように設けられている、請求項５に記載の二方ボール弁。
【請求項７】
前記閉止状態において前記一次側の前記流路の圧力が前記二次側の前記流路の圧力よりも大きい場合に、前記一次側の前記シール部材は、前記弁体側に前記シール収容空間内で移動して前記弁体側内側面に押し付けられ、
前記一次側の前記シール部材が前記弁体側内側面に押し付けられた状態で、前記第１通過部分の前記弁体側とは逆側の端部は、前記シール部材に塞がれることなく開口するように構成されている、請求項５に記載の二方ボール弁。
【請求項８】
前記流体通過部は、前記ボディの前記内周部に凹状に設けられ、
前記流体通過部は、前記閉止時加圧方向に沿った方向において、前記シール収容空間の一部と重なる重なり部分と、前記重なり部分よりも前記弁体側に配置され、前記シール収容空間とは重ならない非重なり部分と、を含む、請求項２に記載の二方ボール弁。
【請求項９】
前記流体通過部は、前記シール部材の外周側に設けられたシール溝部であり、前記一次側の前記外周側で前記シール溝部に隣接する前記シール部材の隣接部分が前記一次側の前記流路の圧力によって変形して前記弁体側に移動することにより、前記連通状態になるとともに、前記二次側の前記外周側で前記シール部材の前記隣接部分が前記弁体収容部の圧力によって変形して前記弁体側とは逆側に移動することにより、前記遮断状態になる、請求項２に記載の二方ボール弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、二方ボール弁に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、一次側と二次側とを切替可能な二方ボール弁が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、２つの流路と、２つの流路の間に配置されたボールプラグ（弁体）と、２つの流路に１つずつ設けられたシートリングおよびＯリングとを備える二方ボール弁が開示されている。上記シートリングおよびＯリングの各々は、ボールプラグ（弁体）の一次側および二次側に配置された一対の構成である。上記Ｏリングは、流路とボールキャビティ（弁体収容部）との間をシールしている。上記二方ボール弁は、ボールプラグが閉止状態になり一次側の流路の圧力が上昇すると、一次側の流路とボールキャビティ（弁体収容部）とのＯリングによるシール状態を解除して、一次側の流路からボールキャビティ（弁体収容部）に流体を流入させて、一次側の流路の圧力とボールキャビティ（弁体収容部）の圧力とを均圧化するように構成されている。
【０００４】
詳細には、Ｏリングが配置される空間であるシートリングと弁本体（ボディ）との間の収容空間は、Ｏリングの径方向外側に向けて幅が広がるように形成されている。二方ボール弁は、ボールプラグが閉止状態になり一次側の流路の圧力が上昇すると、Ｏリングが一次側の流路の圧力によって径方向外側に押圧されて、Ｏリングが径方向外側である拡径方向に弾性変形する。そして、Ｏリングと、シートリングおよび弁本体（ボディ）との間に隙間を生じさせることによって、一次側の流路からボールキャビティ（弁体収容部）に流体を流入させて、一次側の流路の圧力とボールキャビティ（弁体収容部）の圧力とを均圧化する。その結果、ボールプラグ（弁体）が一次側の流路とボールキャビティ（弁体収容部）との圧力差による負荷から解放されるため、ボールプラグ（弁体）の二次側のシートリングへの押付力が小さくなる。このようにして、二方ボール弁は、ボールプラグ（弁体）を回動させて閉止状態から開放状態に切り替えるための操作トルクを小さくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００５－１１４１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の二方ボール弁では、一次側の流路とボールキャビティ（弁体収容部）とのＯリングによるシール状態を解除するために、一時的にＯリングを径方向外側である拡径方向に弾性変形させて内径が拡大するように伸長させているため、ボールプラグ（弁体）を閉止状態から開放状態に切り替えるための操作トルクを小さくする際に、Ｏリングに過度な負荷がかかるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、弁体を閉止状態から開放状態に切り替えるための操作トルクを小さくする際にシール部材にかかる負荷を低減することが可能な二方ボール弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一の局面による二方ボール弁は、一次側と二次側とを切替可能な二方ボール弁であって、回動により閉止状態と開放状態とを切り替える弁体と、弁体を収容する弁体収容部と、弁体収容部の一次側および二次側に１つずつ設けられた２つの流路とを含むボディと、弁体に当接するように構成され、弁体収容部の一次側および二次側に１つずつ設けられた２つのシートリングと、シートリングとボディとの界面のシール収容空間に配置され、弁体収容部の一次側および二次側に１つずつ設けられた２つのシール部材と、弁体収容部の一次側および二次側に１つずつ設けられた２つの流体通過部と、を備え、流体通過部は、閉止状態において一次側の流路の圧力が二次側の流路の圧力よりも大きい場合に、閉止時加圧方向に沿って一次側のシール部材を弁体側にシール収容空間内で移動させた状態で、一次側の流路と弁体収容部とを連通する連通状態になって一次側の流路と弁体収容部との圧力差を小さくするとともに、閉止時加圧方向に沿って二次側のシール部材を弁体側とは逆側にシール収容空間内で移動させた状態で、二次側の流路と弁体収容部とを遮断する遮断状態になる。
【０００９】
この発明の一の局面による二方ボール弁では、上記のように、閉止状態において一次側の流路の圧力が二次側の流路の圧力よりも大きい場合に、閉止時加圧方向に沿って一次側のシール部材を弁体側にシール収容空間内で移動させた状態で、一次側の流路と弁体収容部とを連通する連通状態になって一次側の流路と弁体収容部との圧力差を小さくする流体通過部を備える。これによって、弁体が閉止状態になり一次側の流路の圧力が上昇した場合に、一次側の流路と弁体収容部との圧力差を小さくするために、従来のようにシール部材を拡径方向に弾性変形させて内径が拡大するように伸長させることにより一次側の流路と弁体収容部とを連通させるのではなく、閉止時加圧方向に沿って一次側のシール部材を弁体側にシール収容空間内で移動させることによって一次側の流路と弁体収容部とを連通することができる。すなわち、一次側のシール部材を伸長させずに内径を保持しながらシール部材を弁体側にシール収容空間内で移動させるだけで、一次側の流路と弁体収容部とを連通させることができる。したがって、従来のようなシール部材を伸縮させる必要がなくなるため、弁体を閉止状態から開放状態に切り替えるための操作トルクを小さくする際にシール部材にかかる負荷を低減することができる。また、流体通過部は、閉止時加圧方向に沿って二次側のシール部材を弁体側とは逆側にシール収容空間内で移動させた状態で、二次側の流路と弁体収容部とを遮断する遮断状態になる。これによって、流体通過部により、閉止状態で弁体収容部から二次側の流路に流体が流れることを回避することもできる。
【００１０】
上記一の局面による二方ボール弁において、好ましくは、シール収容空間は、シートリングの外周面に設けられ、シートリングの周方向に沿って延びる環状の凹部であり、流体通過部は、シートリングの外周部、ボディの内周部、または、シール部材に凹状に設けられている。このように構成すれば、シートリングの外周部、ボディの内周部、または、シール部材に、凹状の流体通過部を設けるだけで、容易に、弁体を閉止状態から開放状態に切り替えるための操作トルクを小さくする際にシール部材にかかる負荷を低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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