特許 5663217 制流弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5663217

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年2月4日

(54)【発明の名称】制流弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 3/00 20060101AFI20150115BHJP

   F16L 55/00 20060101ALI20150115BHJP

【ＦＩ】

   F16K3/00 B

   F16L55/00 C

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2010-154447(P2010-154447)

(22)【出願日】2010年7月7日

(65)【公開番号】特開2012-17781(P2012-17781A)

(43)【公開日】2012年1月26日

【審査請求日】2013年7月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000105556

【氏名又は名称】コスモ工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100116757

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 英雄

(74)【代理人】

【識別番号】100123216

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 祐一

(74)【代理人】

【識別番号】100089336

【弁理士】

【氏名又は名称】中野 佳直

(74)【代理人】

【識別番号】100163212

【弁理士】

【氏名又は名称】溝渕 良一

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100156535

【弁理士】

【氏名又は名称】堅田 多恵子

(72)【発明者】

【氏名】中里 謙介

【審査官】 関 義彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３２９２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４６９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２３５０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−０３４０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８２１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２３１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８７６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２８３４４６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００９−１６８１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６３５７４７１（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３／００−３／３６，

Ｆ１６Ｋ ４３／００，

Ｆ１６Ｌ ５１／００−５５／２４，

Ｆ１６Ｌ ４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体管の外周を密封状に被覆したケースと、該ケース内に連通する連通部を介し挿入されて前記流体管に周方向に沿って穿孔を穿設する穿孔手段と、該穿孔を介し前記ケース内と前記流体管内とを移動自在に支持される弁体と、から構成され、前記弁体を前記流体管内に移動することで弾性変形させて流路を遮断可能な制流弁であって、
前記穿孔手段は、前記流体管に周方向に沿って略９０度〜１５０度の開口角度で穿孔を穿設し、
前記穿孔にコアが嵌設されると共に、前記ケースに前記コアを支持する支持部が設けられていると共に、
前記支持部の少なくとも一部は、前記連通部を介し前記ケース内に挿入されて設けられていることを特徴とする制流弁。

【請求項2】

前記コアは、前記弁体の外面に取外し可能に取付けられ、該弁体の前記流体管内に向けた移動により前記穿孔に嵌設されることを特徴とする請求項１に記載の制流弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体管の外周を密封状に被覆したケースと、ケース内に連通する連通部を介し挿入されて流体管に周方向に沿って穿孔を穿設する穿孔手段と、穿孔を介しケース内と流体管内とを移動自在に支持される弁体と、から構成され、弁体を流体管内に移動することで弾性変形させて流路を遮断可能な制流弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の制流弁には、流体管を密封した密封ケース内において、エンドミル状の切削工具から成る穿孔手段を用いて流体管の周方向に沿って開口する穿孔を穿設し、この穿孔を介し弁体を挿入操作することで、流体管の流路を遮断若しくは開放しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−１９３８９３号公報（第４頁、第１図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１にあっては、穿孔手段に穿設される穿孔が、流体管の周方向に略１８０度の開口角度、すなわち流体管の略半周に亘り開口しているため、穿孔の形成箇所における流体管自体の構造強度が低下し、流体管の変形や破損が生じた場合は密封性が維持できない虞がある。

【0005】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、穿孔を穿設しても流体管の構造強度を維持して密封性を確保できる制流弁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するために、本発明の制流弁は、
流体管の外周を密封状に被覆したケースと、該ケース内に連通する連通部を介し挿入されて前記流体管に周方向に沿って穿孔を穿設する穿孔手段と、該穿孔を介し前記ケース内と前記流体管内とを移動自在に支持される弁体と、から構成され、前記弁体を前記流体管内に移動することで弾性変形させて流路を遮断可能な制流弁であって、
前記穿孔手段は、前記流体管に周方向に沿って略９０度〜１５０度の開口角度で穿孔を穿設し、
前記穿孔にコアが嵌設されると共に、前記ケースに前記コアを支持する支持部が設けられていると共に、
前記支持部の少なくとも一部は、前記連通部を介し前記ケース内に挿入されて設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、穿孔手段により穿設される穿孔が、流体管の半周分よりも小さい１５０度以下の開口角度で開口していることで流体管自体の構造強度を維持でき、且つ流体管の四半周分である９０度以上の開口角度で開口していることで、流路を遮断する弁体を挿入するための開口領域を十分に確保できる。また、支持部が穿孔に嵌設されたコアを支持しているため、弁体がコアを介してケース内と流体管内とを移動しても、コアが穿孔から外れることがない。しかも、支持部の少なくとも一部は、連通部を介しケース内に挿入されて設けられているので、該連通部を利用して支持部をケース内に挿入することができ、支持部をケースに設け易い。

【0009】

本発明の制流弁は、
前記コアは、前記弁体の外面に取外し可能に取付けられ、該弁体の前記流体管内に向けた移動により前記穿孔に嵌設されることを特徴としている。
この特徴によれば、コアを嵌設するための特段の嵌設手段を要さずとも、ケース内と流体管内とを移動自在の弁体を利用してコアを穿孔に嵌設できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例におけるケースを流体管に取り付けた状態を示す一部断面の正面図である。

【図2】流体管に対してケースを回動させ、流体管に穿孔を形成した状態を示す一部断面の正面図である。

【図3】流体管に穿孔を形成した状態を示す一部断面の側面図である。

【図4】流体管の流路を遮断した状態を示す一部断面の正面図である。

【図5】コアを穿孔に支持した状態を示す一部断面の正面図である。

【図6】流体管の流路を開放した状態を示す一部断面の正面図である。

【図7】変形例におけるケース及び流体管を示す一部断面の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る制流弁を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

【実施例】

【0012】

実施例に係る制流弁につき、図１から図７を参照して説明する。

【0013】

図２及び図３に示すように、本発明の制流弁としての制水弁１０は、主として、内部を上水が流れる流体管１の上部に穿設される穿孔Ｑに連通し流体管１の外周を水密に被覆したケース２と、非上昇の回動ネジ４の回転によりケース２内と流体管１との間にて上下方向、すなわち回動ネジ４の軸方向に操作される仕切弁である弁体６０とを有し、流体管１の管路を遮断若しくは開放する。尚、本実施例における非上昇の回動ネジ４は、回動ネジ４自体が水平回動によって軸方向に移動しないよう設けられている。

【0014】

本実施例の流体管１は、断面視略円形状に形成された金属製管から成り、内周面がモルタル層で被覆されている。尚、流体管の内周面はモルタル層に限らず、例えばエポキシ樹脂等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。また、本実施例では流体管１内の流体は上水であるが、流体管１の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水であってもよいし、また気体や気液混合状態の流体が流れる流体管であっても構わない。

【0015】

流体管１の外周面に正面視で流体管１の左下方に向けて傾斜して固定に取り付けられるケース２は、いわゆる割Ｔ字管であって、流体管１の管軸と略直交する内空部を備え、内部に弁体６０を備えた分岐管１２と、流体管１の外周の下側を被覆するカバー１１と、からなる。尚、弁体６０の外周面には、予め穿孔Ｑに嵌設するためのコア４０が取り外し可能に取り付けられている。図１に示されるように、弁体６０の外面にくびれ部６０ｂが周方向に形成されており、このくびれ部６０ｂにコア４０を係合させて取り付けることで、コア４０は、後述する弁体６０の下方動作においては弁体６０から外れてしまうことが無い。

【0016】

図１に示すように、先ず分岐管１２とカバー１１とを、流体管１を挟む位置で対向させ、流体管１の長手方向に沿って配置された複数のボルト・ナット１３により締結する。分岐管１２とカバー１１との間には、図示しないパッキンが設けられており、このパッキンによって分岐管１２とカバー１１との間は水密に保持されている。また、分岐管１２には、流体管１の管軸に向けて分岐管１２内と分岐管１２の外方とを連通させる連通部１２ａが形成されている。

【0017】

次に、連通部１２ａのフランジ１２ｂに、内部に作業弁３６を配設した開閉部材３５を水密に接続し、更に、開閉部材３５の上端部に本発明における穿孔手段としての穿孔装置５０を水密に接続する。穿孔装置５０は、フランジ１２ｂに水密に接続された筒体５３と、図示しない筒体５３の先端部に水密に接続されるとともに、図示しない駆動手段に接続され流体管１に向け軸方向に伸出するとともに軸周りに回転する軸部材５１と、軸部材５１の先端に固設され流体管１を穿設するドリル状のエンドミル５２と、から主として構成されている。

【0018】

そして、図１に示すように、エンドミル５２は、軸部材５１によって流体管１の外面に向けて押し込まれることで流体管１の一部を切削する。この状態から施工者がケース２を流体管１の管軸周りに正面視で時計回りに回動させることで、図２に示すように、エンドミル５２が流体管１の上部をケース２の回動に伴って切削し、流体管１に上方に向けて開口する穿孔Ｑが形成される。

【0019】

ケース２は、施工者によって流体管１の管軸周りに略９０度〜１５０度の角度にかけて回動され、穿孔Ｑの穿設が終了するとともに流体管１に対して垂直方向を向くように配置され、弁体６０は穿孔Ｑに対して上下方向で対向配置される。このため、エンドミル５２によって切削されることで形成された穿孔は、流体管１の周方向に向けて開口角度θが略９０度〜１５０度となるように形成される。尚、一例として本実施例では穿孔Ｑは、開口角度θが略１２０度である。尚、前述のような手順で形成された穿孔Ｑは、図３に示すように、前後幅方向に向けて短寸であって周方向に長寸に開口するスリット状をなしている。

【0020】

次に、図４に示すように、軸部材５１を引き上げることによってエンドミル５２を連通部１２ａ内から筒体５３内に配置させ、作業弁３６を閉塞することで連通部１２ａと筒体５３内とを遮断するとともに、穿孔装置５０を開閉部材３５から取り外す。

【0021】

そして、ケース２の上端部に設けられた回動操作部４ａに図示しないハンドルを取り付ける。回動ネジ４は、ケース２の頂部に穿設された挿通孔３２に回転自在に貫通して、上端部をケース２の外部に突出して取り付けられている。押え板３３は、ケース２の上端部に下方からボルト３４で固定され、回動ネジ４の抜出しを阻止する。上記構成により、回動ネジ４はケース２に対し正逆両方向に回転自在であるが上下動はしない。４ｂは、回動ネジ４の上端部を除いて略全長に亘ってその周面が螺設されたネジ部である。

【0022】

図１に示すように、ネジこま６３は、弁体６０の上端部に形成されたガイド溝６１に嵌合するとともに、ネジ部４ｂに螺合しており、回動ネジ４の上端部に形成された回転操作部４ａの回転に応じネジ部４ｂが回転することで、ネジ部４ｂに沿って螺挿するネジこま６３に追随して弁体６０が上下動可能となる。

【0023】

また、弁体６０には、回動ネジ４のネジ部４ｂを挿入する挿入孔６４が形成されている。更に、弁体６０は、穿孔Ｑに対して挿入可能な幅寸法に形成されたゴム材等の弾性材から構成されており、弁体６０の下部は、穿孔Ｑに挿入可能な左右幅寸法及び前後幅寸法に形成されている。尚、弁体６０の上部は、下部よりも左右幅方向に凸となる突設部６０ａに形成されている。

【0024】

以後、弁体６０は、図２及び図４に示すように、前記ハンドルによる回転操作部４ａの水平回動によって下方に移動することで流体管１の内周面に弾性変形しながら水密に当接して流体管１の管路を遮断するとともに、前記ハンドルによる回転操作部４ａの水平回動によって上方に移動することで流体管１の管路を開放するようになる。

【0025】

次に、図２及び図３に示すように、本実施例におけるコア４０は、前後幅方向に向けて短寸であるスリット状に形成された穿孔Ｑと略同形状に形成され、内部が貫通形成されたフレーム４１と、このフレーム４１の底面の略全周に亘って配設された、弾性を有する樹脂材等からなる防錆部材４２と、から構成されており、フレーム４１の左右両端部には、後述する固定ボルト１６を螺挿可能及び後述する固定ピン１７を挿入可能な支持孔４１ａが形成されている。

【0026】

上記構成を有する制水弁１０において、コア４０による穿孔Ｑの防錆について説明する。先ず、図４に示すように、前述したように、前記ハンドルによる回転操作部４ａの水平回動によってコア４０を取り付けた弁体６０を、穿孔Ｑを介して流体管１内の内周面に弾性変形しながら水密に当接させ、流体管１の流路を遮断する。

【0027】

このとき、コア４０は、突設部６０ａによって穿孔Ｑの内周面に向けて押圧される。このため、防錆部材４２が弾性変形しながら穿孔Ｑの内周面の全周に亘って当接し、穿孔Ｑの内周面の防錆がなされる。尚、穿孔Ｑが形成されるとともにケース２が垂直方向を向くように配置される際に弁体６０が穿孔Ｑと上下方向で対向配置されているため、弁体６０と穿孔Ｑとの位置決めを行うことなくコア４０の穿孔Ｑの内周面への押圧を行うことができる。

【0028】

そして、図５に示すように、ケース２の左側方から本発明における支持部としての固定ボルト１６をフレーム４１の左端部に形成された支持孔４１ａに向けて螺挿する。更に、連通部１２ａのフランジ１２ｂから開閉部材３５を取り外すとともに、開閉部材３５に替えて連通部１２ａのフランジ１２ｂに蓋体５４を取り付ける。この蓋体５４によって連通部１２ａは水密に閉塞される。

【0029】

尚、蓋体５４は、連通部１２ａのフランジ１２ｂと対向配置される側の側面から流体管１を向く本発明における支持部としての固定ピン１７を備えている。この固定ピン１７は、連通部１２ａが蓋体５４によって水密に閉塞されると同時に、連通部１２ａを介してフレーム４１の右端部に形成された支持孔４１ａに挿通される。このため、コア４０は、固定ボルト１６及び固定ピン１７によって穿孔Ｑに嵌設された状態で固定され、防錆部材４２による穿孔Ｑの内周面の防錆が維持される。

【0030】

コア４０を穿孔Ｑに嵌設した状態で固定した後は、図６に示すように、再び前記ハンドルによる回転操作部４ａの水平回動によって弁体６０を上方に移動することで流体管１の管路を開放し、一連の穿孔Ｑの防錆工程を完了する。尚、このとき、弁体６０が上方に移動することによって弁体６０とコア４０との間に摩擦が生じるが、この弁体６０とコア４０との間に生じる摩擦に抗して固定ボルト１６及び固定ピン１７がコア４０を穿孔Ｑに嵌設した状態で固定しているため、コア４０は上方に移動する弁体６０のくびれ部６０ｂから取り外されることになり、すなわちコア４０の穿孔Ｑからの離脱が阻止されるようになっている。

【0031】

以上、本実施例における制水弁１０にあっては、穿孔装置５０は、流体管１に周方向に沿って略９０度〜１５０度の開口角度θで穿孔Ｑを穿設するので、穿孔装置５０により穿設される穿孔Ｑが、流体管１の半周分よりも小さい１５０度以下の開口角度θ度で開口していることで流体管１自体の構造強度を維持でき、且つ流体管１の四半周分である９０度以上の開口角度θで開口していることで、流路を遮断する弁体６０を挿入するための開口領域を十分に確保できる。

【0032】

また、穿孔Ｑにコア４０が嵌設されるとともに、ケース２にコア４０を支持する固定ボルト１６及び固定ピン１７が設けられているので、固定ボルト１６及び固定ピン１７が穿孔Ｑに嵌設されたコア４０を支持しているため、弁体６０がコア４０を介してケース２内と流体管１内とを移動しても、コア４０が穿孔Ｑから外れることがない。

【0033】

また、固定ピン１７は、連通部１２ａを介しケース２内に挿入されてケース２に設けられるので、穿孔装置５０をケース２内に挿入するための連通部１２ａを利用して、固定ピン１７をケース内に挿入することができ、固定ピン１７をケースに設け易い。

【0034】

また、コア４０は、弁体６０の外面に取外し可能に取付けられ、弁体６０の流体管１内に向けた移動により穿孔Ｑに嵌設されるので、コア４０を嵌設するための特段の嵌設手段を要さずとも、ケース２内と流体管１内とを移動自在の弁体６０を利用してコア４０を穿孔Ｑに嵌設できる。

【0035】

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例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における変更や追加があっても本発明に含まれる。

【0036】

例えば、前記実施例では、フレーム４１の左右両端部に支持孔４１ａを形成し、フレーム４１の左端部側の支持孔４１ａに固定ボルト１６を螺挿するとともに、フレーム４１の右端部側の支持孔４１ａに固定ピン１７を挿入してコア４０を穿孔Ｑに嵌設した状態で固定したが、本発明の変形例として図７に示すように、ケース２の左右両端部に連通部１２ａを形成し、これら連通部１２ａを、固定ピン１７を有する同一構成の蓋体５４によって水密に閉塞することで、フレーム４１の両支持孔４１ａに固定ピン１７を挿入してコア４０を穿孔Ｑに嵌設した状態で固定してもよい。

【0037】

尚、このようにケース２の左右両端部に連通部１２ａを形成することによって、両連通部１２ａに開閉部材３５を介して穿孔装置５０（図１参照）を取り付けることが出来るので、例えば、エンドミル５２の切削によって穿孔Ｑを形成する際に、ケース２の左右側の一方に壁面が設けられてケース２を壁面側に傾斜させて流体管１に対して取り付けることが困難な場合であっても、ケース２を壁面とは反対側に傾斜させて流体管１に取り付けるとともに、壁面とは反対側に形成された連通部１２ａからエンドミル５２を流体管１に向けて挿入することで、ケース２を壁面に向けて回動させることによって穿孔Ｑを形成することができる。

【0038】

また、前記実施例では、防錆部材４２を、弾性を有する樹脂材によって構成したが、防錆部材４２の材質は、弾性を有していれば、例えばゴム材であってもよいし、エラストマー等の他の材料から成るものでも構わない。

【0039】

また、前記実施例では、穿孔Ｑの開口角度θを１２０度として形成したが、穿孔に挿入される弁体６０によって流体管１の流路が遮断可能であれば、開口角度θは、９０度から１５０度の範囲で自由に形成してよい。

【符号の説明】

【0040】

１ 流体管
２ ケース
１０ 制水弁（制流弁）
１２ａ 連通部
１６ 固定ボルト（支持部）
１７ 固定ピン（支持部）
４０ コア
５０ 穿孔装置（穿孔手段）
６０ 弁体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】