特開 2022-164006 弁体の固定装置とこれを用いた弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022164006

(43)【公開日】2022-10-27

(54)【発明の名称】弁体の固定装置とこれを用いた弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 43/00 20060101AFI20221020BHJP

【ＦＩ】

F16K43/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021069199

(22)【出願日】2021-04-15

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和３年４月７日に、発明が記載された書面を電気通信回線を通じて取引先に配布した。

(71)【出願人】

【識別番号】000147291

【氏名又は名称】株式会社清水合金製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100081293

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 哲男

(72)【発明者】

【氏名】高木 秀是

(72)【発明者】

【氏名】小谷 久人

(72)【発明者】

【氏名】橋岡 由男

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 幸一

【テーマコード（参考）】

3H066

【Ｆターム（参考）】

3H066AA02

3H066BA11

3H066BA17

3H066BA18

3H066BA38

3H066DA14

3H066EA36

(57)【要約】

【課題】弁体の回動を停止させて固定した状態を確実に維持でき、ステムの強度を十分に確保できるばかりでなく、減速機交換時などに、固定具などを必要とすることなく、作業性を著しく向上させた弁体の固定装置とこれを用いた弁を提供する。
【解決手段】弁箱１内に設けられた弁体２がステム３を介して回転自在に設けられ、このステム３が軸装された軸装部１１にスペーサ４を介在させて減速機９を着脱自在に搭載し、スペーサ４内に位置しているステム３の外周にストッパリング５が固定され、このストッパリング５の外周面にストッパ部２０が設けられ、このストッパ部２０とスペーサ４内に設けられた固定部材６でステム３の回動を停止させて弁体２を所定位置に固定するようにした。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁箱内に設けられた弁体がステムを介して回転自在に設けられ、このステムが軸装された軸装部にスペーサを介在させて減速機を着脱自在に搭載し、前記スペーサ内に位置している前記ステムの外周にストッパリングが固定され、このストッパリングの外周面にストッパ部が設けられ、このストッパ部と前記スペーサ内に設けられた固定部材で前記ステムの回動を停止させて前記弁体を所定位置に固定するようにしたことを特徴とする弁体の固定装置。

【請求項2】

前記ストッパ部は、前記ストッパリングの外周面に形成した平面部又はストッパ溝であり、前記ストッパ部に前記固定部材を押し当て又は係止させて前記ステムを固定した請求項１に記載の弁体の固定装置。

【請求項3】

前記固定部材は、前記スペーサの側部に所定の間隔で少なくとも２箇所以上に配置された請求項１又は２に記載の弁体の固定装置。

【請求項4】

前記固定部材は、固定ボルトであり、この固定ボルトを前記スペーサの側面より螺子込んで前記固定ボルトの先端で前記ストッパ部に押し当て又は係止させた請求項１乃至３の何れか１項に記載の弁体の固定装置。

【請求項5】

前記スペーサの側面に形成された開口部に筒形状のカラーが装入され、このカラーの内周端部側には、前記固定ボルトの頭部を係止するための係止鍔部が形成され、前記カラーの軸方向に対する装入向きを変えてこのカラーに装入した前記固定ボルトの長さ方向の位置を変換させた請求項４に記載の弁体の固定装置。

【請求項6】

前記ストッパリングは、前記ステムに形成されたキー溝を通してキーにより前記ステムに位置決め状態で固定されると共に、前記減速機の出力側に設けられた出力軸が、前記ステムの前記キー溝に装着したキーにより前記ステムに位置決め状態で固定された請求項１乃至５の何れか１項に記載の弁体の固定装置。

【請求項7】

前記軸装部にＯリングケースが設けられ、このＯリングケースの内径部には、複数のＯリングが装着され、さらに、前記Ｏリングケースの上端開口部側には、フッ素ゴム等の耐久性を有するＯリングが装着された請求項１乃至６の何れか１項に記載の弁体の固定装置。

【請求項8】

請求項１乃至７の何れか１項に記載された弁体の固定装置を用いた弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁体の固定装置に関し、特に、地中に敷設された配管に使用する場合に適した弁体の固定装置とこれを用いた弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、地中に敷設された配管の流路を開閉又は中間開度に制御する場合に使用される弁として、バタフライ弁が一般に知られている。
バタフライ弁を地中に埋設して使用する場合、通常、弁箱の上部に接続用のスタンドが設けられ、このスタンドを介して弁箱の上部に操作機（減速機）が取り付けられる。操作機は、ハンドル等により地上から操作可能に設けられ、このハンドルにより操作機を操作し、操作機からステムを介して弁体が開閉可能に設けられている。この種のバタフライ弁は、設置後には長期間に渡って埋設された状態が続くことから、通常の管路に設置されたバタフライ弁に比較して劣化しやすくなり、特に、操作機が劣化した場合には、開閉操作が困難になるため、操作機には定期的な交換やメンテナンスが要求される。この場合、通常、地下に敷設された水道本管などでは、バタフライ弁は、不断水の状態で操作機が着脱可能になっておらず、断水した状態で操作機の交換作業がおこなわれる。

【0003】

これに対し、不断水の状態で操作機を脱着可能に設けたものとして、例えば、特許文献１のバタフライ弁が開示されている。このバタフライ弁では、弁箱と操作機（減速機）との間にスタンドが設けられ、このスタンドに設けられた複数の固定孔にはそれぞれプラグが着脱自在に取付けられている。さらに、固定孔と、上部側の弁棒に形成された貫通孔には、固定用棒が挿脱自在に設けられている。
操作機を取り外す場合には、スタンドからプラグを取り外して固定孔を連通状態にし、弁体を全開状態まで回転させて貫通孔を固定孔に対して一直線上に配置するように連通させる。続いて、これら固定孔と貫通孔とに固定用棒を挿通させることで、弁体が全開位置に固定され、この不断水の状態で操作機の取り外しが可能になっている。

【0004】

一方、特許文献２におけるバタフライ弁においては、弁棒を制動する開度固定治具と、制動部材の移動を規制する２本の棒状のガイドと、スタンドとは別部品であって減速機が離間した状態で弁棒を制動する開度分割固定治具とが設けられ、これらにより、減速機が弁箱に対して脱着可能に設けられる（図１－図６参照。）。
操作機を取り外すときには、開度固定治具を弁棒の先端に接続すると共にガイドをバルブ上部に固定し、減速機とスタンドとの接続を解除した状態で減速機をガイドに沿って上方に移動させる。続いて、接続台から離間した減速機と、接続台との間に開度分割固定治具を嵌入させ、弁棒を固定することで不断水（弁開）の状態に維持され、この状態で操作機を取り外して交換されるようになっている。
また、同文献２において、弁棒の先端側を固定する開度固定治具、及びガイドを用いることなく、２つの治具から構成される開度固定治具を用いて弁棒を側方側から固定して制動し、減速機を取り外すようにしたバタフライ弁も開示されている（図７－図９参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６４５６０９７号公報

【特許文献2】特開２０１９－２１０９６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前者の特許文献１においては、弁体を閉状態に固定するために弁棒に貫通孔を形成しているため、弁棒の強度が低下する。しかも、弁棒を開状態に強く保持するためには固定用棒をより太く形成する必要があり、この場合には、貫通孔も大径になって弁棒がさらに薄肉化して強度の確保が一層難しくなる。これに加えて、弁棒に貫通孔を形成する加工も必要になり、このとき貫通孔を正確に穿孔する加工精度も要求される。

【0007】

さらに、固定用棒で弁棒を不断水の状態（弁開状態）に固定するためには、この固定用棒の長さが、少なくとも、スタンドの水平方向に形成された固定孔の長さと、貫通孔の長さとの和と同程度か、或はそれ以上の長尺状に設ける必要がある。このように固定用棒が長くなることで、弁棒の回転を抑制するときに固定用棒にかかる負荷も大きくなり、不断水の状態に弁棒を固定するときには、長尺状の固定用棒を固定孔及び貫通孔に挿脱したり、挿脱用の治具を使用するための作業スペースも余分に必要になる。その結果、バルブを設置するための内部スペースの広い弁筐も必要になる。貫通孔と固定孔とに固定用棒を挿通させるためには、これらを芯出し状態で連通させる必要があり、その位置合わせも困難になっている。

【0008】

後者の特許文献２の図１－図６のバタフライ弁の場合には、棒状のガイドや弁棒先端への接続用開度固定治具を取付けるためのスペースが余分に必要になり、これらガイドや開度固定治具により弁棒固定用の部品の点数が増加し、減速機交換時の作業工数も増えるという問題がある。
同文献２の図７－図９のバタフライ弁は、弁棒に側方から２つの開度固定治具を固定する嵌合部を縮径状に形成しているために弁棒の強度が低下する。さらに、嵌合部は、対向する平面同士が平行で、かつ開度固定治具に形成された凹部に嵌合する形状としているため、弁棒への嵌合部の加工が困難であって高い寸法精度も要求される。

【0009】

弁棒の固定時には、特許文献１においては、固定用部材、特許文献２の図１－図６では、２本の棒状のガイド、開度固定治具、開度分割固定治具、同文献２の図７－図９では、２つの治具からなる開度固定治具が、スタンドの構成部品とは別に必要になるため、これらの部品や治具を施工現場まで運ぶ必要があったり、また、これらの未使用時には管理の必要も生じる。

【0010】

本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、弁体の回動を停止させて固定した状態を確実に維持でき、ステムの強度を十分に確保できるばかりでなく、減速機交換時などに、固定具などを必要とすることなく、作業性を著しく向上させた弁体の固定装置とこれを用いた弁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、弁箱内に設けられた弁体がステムを介して回転自在に設けられ、このステムが軸装された軸装部にスペーサを介在させて減速機を着脱自在に搭載し、スペーサ内に位置しているステムの外周にストッパリングが固定され、このストッパリングの外周面にストッパ部が設けられ、このストッパ部とスペーサ内に設けられた固定部材でステムの回動を停止させて弁体を所定位置に固定するようにした弁体の固定装置である。

【0012】

請求項２に係る発明は、ストッパ部は、ストッパリングの外周面に形成した平面部又はストッパ溝であり、ストッパ部に固定部材を押し当て又は係止させてステムを固定した弁体の固定装置である。

【0013】

請求項３に係る発明は、固定部材は、スペーサの側部に所定の間隔で少なくとも２箇所以上に配置された弁体の固定装置である。

【0014】

請求項４に係る発明は、固定部材は、固定ボルトであり、この固定ボルトをスペーサの側面より螺子込んで固定ボルトの先端でストッパ部に押し当て又は係止させた弁体の固定装置である。

【0015】

請求項５に係る発明は、スペーサの側面に形成された開口部に筒形状のカラーが装入され、このカラーの内周端部側には、固定ボルトの頭部を係止するための係止鍔部が形成され、カラーの軸方向に対する装入向きを変えてこのカラーに装入した固定ボルトの長さ方向の位置を変換させた弁体の固定装置である。

【0016】

請求項６に係る発明は、ストッパリングは、ステムに形成されたキー溝を通してキーによりステムに位置決め状態で固定されると共に、減速機の出力側に設けられた出力軸が、ステムのキー溝に装着したキーによりステムに位置決め状態で固定された弁体の固定装置である。

【0017】

請求項７に係る発明は、軸装部にＯリングケースが設けられ、このＯリングケースの内径部には、複数のＯリングが装着され、さらに、Ｏリングケースの上端開口部側には、フッ素ゴム等の耐久性を有するＯリングが装着された弁体の固定装置である。

【0018】

請求項８に係る発明は、弁体の固定装置を用いた弁である。

【発明の効果】

【0019】

請求項１に係る発明によると、スペーサ内に位置させたステムの外周にストッパリングを固定し、このストッパリングの外周面のストッパ部と固定部材とでステムの回動を停止させて弁体を所定位置に固定しているので、ステムに対して固定部材を固定するための特殊な加工を施すことがなく、ステムの中実状態と大径状態とを確保して強度を十分に確保しつつ弁体を所定の回動状態に固定し、この固定状態を維持できる。固定部材をスペーサ内に設けて収納した構成に設けていることで、減速機交換時などに、固定具などの外部の部品を必要とすることなく、作業性を著しく向上させながらステムの固定作業をおこなうことができる。スペーサからの固定部材の露出を防ぐことで全体の大型化も防止でき、狭い作業スペースであっても減速機の交換やメンテナンスを実施することが可能になり、内部部品の交換やメンテナンスも実施できる。ステムと別体に設けたストッパリングを固定部材で固定していることで、ステムが傷付くことを防止できる。

【0020】

請求項２に係る発明によると、ストッパリングの外周面に平面部又はストッパ溝によってストッパ部を設けているため、このストッパ部をストッパリングに容易に形成することができ、固定部材を押し当て又は係止させたときには、ストッパリングに対してより外径側に力を加えていることで、ステムの回転方向に対して強い力を働かせて弁体の停止状態を強固に維持する。ステムに対してストッパリングを回転させた状態で取り付けるか、或は平面部又はストッパ溝の形成位置を変えることにより、任意の中間開度でステムを固定することもできる。

【0021】

請求項３に係る発明によると、ストッパリングを所定の間隔で少なくとも２箇所以上から固定部材で固定していることにより、ステムから各固定部材に加わるトルクを半減させて各固定部材への負荷を少なくしつつ、この２つの固定部材によりステムを強固に固定できる。特に、固定部材を略９０°の間隔で配置するようにすれば、これらを固定するときの合力をステムに伝達させてステムを固定する力を一層向上させることもできる。さらに、何れか一方の固定部材が緩んだ場合であっても、残りの一方でストッパリングの固定状態を維持可能になっている。

【0022】

請求項４に係る発明によると、汎用のボルトを固定部材として利用でき、この固定ボルトをスペーサの側面より汎用の工具を用いて螺子込み、その先端をストッパ部に押し当て又は係止させることができる。これにより、ボルト締結時にはその締付けトルクを利用して固定する力を高めることができ、ボルト先端の摩擦力により固定ボルトの緩みを防止して締結力を維持し、ステムの回転を阻止した状態を確実に保持する。さらに、ストッパリングの外径を大きくすることで、その外周面に押し当て又は係止させる固定ボルトの長さを短くして固定ボルトのステム固定時の変形を抑制し、また、ステム中心からストッパ部までの距離が、ストッパリングの外径を通して長くなることで、ステムの回転トルクを抑制するモーメントが大きくなり、流体等によって大きい回転トルクがステムに加わる場合にもステムの回転を確実に阻止する。固定ボルトは、ステムの固定時、非固定時にかかわらずスペーサに螺子込んで一体化できるため、この固定ボルトの紛失等を防ぐことができ、固定ボルトがスペーサから外部に露出することも防止することで全体の大型化も防止している。

【0023】

請求項５に係る発明によると、スペーサの開口部に装入されるカラーを通して固定ボルトを締付けることで、ステムを弁開状態に固定、又はステムを回動可能な状態にすることができる。通常時には、開口部に対して、係止鍔部が開口側に位置する向きにカラーを装入し、この上から固定ボルトを開口部に螺子込むことにより、固定ボルトを締込んでボルト頭部が係止鍔部に係止したときには、固定ボルトの締め込みが規制される。このとき、固定ボルトの先端面のストッパリングへの接触が防止されることでステムが非固定状態になり、減速機によってステムを自由に回動操作して弁の開閉状態又は中間開度に調節可能となる。一方、ステムを固定する場合には、開口部に対して、係止鍔部が奥側に位置する向きにカラーを装入し、この上から固定ボルトを開口部に螺子込むようにする。この場合、固定ボルトを締め込んだときに固定ボルトの先端がストッパリングを押圧し、その締付けトルクによりステムの回転を阻止して弁開状態に固定できる。このとき、ボルト頭部が係止鍔部に当接したときに固定ボルトの余計な締め込みが規制され、ステムに固定ボルトから過剰な力が加わることを回避する。ステムの非固定時と固定時とにおいては、スペーサへのボルト頭部の装入度合いが異なることから、ボルト頭部の位置を外部から視認することにより、ステムの非固定又は固定の何れかの状態を把握できる。

【0024】

請求項６に係る発明によると、減速機の出力軸を弁体の開閉方向に合わせつつ位置決め状態で簡便にステムに固定できる。これにより、減速機の出力軸とステムとを位置ずれさせることなく接続し、減速機により弁体を正確に回動制御することができる。ステムのキー溝を一箇所にすることで加工の工数が少なくなり、加工精度も向上する。

【0025】

請求項７に係る発明によると、Ｏリングケースによりシール部分をユニット化し、複数のＯリングにより軸封シール性能を向上させていることで、ステムを弁開状態で長期間固定したり、又はステムの非固定時にこのステムを繰り返し回動操作した場合にも、外部への漏れを確実に阻止する。しかも、Ｏリングケースの上端開口部側に設けたフッ素ゴム等の耐久性を有するＯリングにより、別のＯリングを追加することなく長寿命化を図れる。

【0026】

請求項８に係る発明によると、ステムに固定部材の固定用の特殊な加工を施すことなくステムの強度を十分に確保し、弁体を所定の回動状態に固定してこの固定状態を維持できる。減速機交換時などに、固定具などの外部の部品を必要とすることなく、作業性を著しく向上させながらステムの固定作業を実施できる。全体の大型化も防止でき、狭い作業スペースであっても減速機の交換やメンテナンスが可能になり、内部部品の交換やメンテナンスも実施できる。ストッパリングを固定部材で固定する構成であるため、ステムの傷付きを防止できる。
これにより、例えば、弁をバタフライ弁とし、このバタフライ弁を配管に接続した場合には、上記の機能を発揮しつつ全開又は中間開度の不断水の状態で強固に弁体を固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の弁体の固定装置をバタフライ弁に用いた第１実施形態を示す一部切欠き正面図である。

【図2】（ａ）は、図１のバタフライ弁の軸装部付近を示す一部切欠き部分拡大側面図である。（ｂ）は、（ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【図3】図２のスペーサ付近を示す一部省略部分拡大断面図である。

【図4】図３のカラーの向きを変えた状態を示す一部省略部分拡大断面図である。

【図5】Ｏリングケースを示す半截断面図である。

【図6】図２（ａ）の減速機の底面図である。

【図7】（ａ）は、本発明の弁体の固定装置をバタフライ弁に用いた第２実施形態を示す一部切欠き部分拡大側面図である。（ｂ）は、（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。

【図8】（ａ）は、本発明の弁体の固定装置をバタフライ弁に用いた第３実施形態を示す一部切欠き部分拡大側面図である。（ｂ）は、（ａ）のＣ－Ｃ断面図である。

【図9】本発明の弁体の固定装置をバタフライ弁に用いた第４実施形態を示す要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下に、本発明における弁体の固定装置とこれを用いた弁の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態では、弁体の固定装置をバタフライ弁に適用した例を述べる。図１においては、本発明の弁体の固定装置をバタフライ弁に適用した第１実施形態であって弁の閉状態を示したものであり、図２においては、図１のバタフライ弁が弁開状態となったときの軸装部付近の拡大図を示している。

【0029】

図において、バタフライ弁は、弁箱１、弁体２、ステム３、スペーサ４、ストッパリング５、固定部材６、カラー７、Ｏリングケース８を備え、その上部には減速機９が搭載可能に設けられている。本実施形態において、例えば、弁箱１、弁体２は、それぞれ鋳鉄などの金属材料により形成され、ステム３、スペーサ４、ストッパリング５、固定部材６、カラー７は、それぞれＳＵＳなどの金属材料により形成され、Ｏリングケース８は、銅鋳物などの金属材料により形成される。
バタフライ弁は、例えば地中に埋設され、弁箱１の両側に形成された流路１ａには、図示しない配管が接続されている。

【0030】

弁箱１は、内部に長尺状のステム３、円板状の弁体２が取付けられる形状に設けられ、この弁箱１の流路内に弁体２が設けられ、この弁体２にステム３が取付ボルト１０により一体に取付けられる。弁箱１の上部側には軸装部１１が設けられ、この軸装部１１の上端側にはフランジ部１２が形成される。

【0031】

ステム３は、その上部側に縮径部３ａが形成され、この縮径部３ａにはキー溝１３が形成される。本例におけるキー溝１３は、ステム３を図１に示した弁閉状態、又は弁開状態にしたときに、流路１ａと直交する位置に形成されている。ステム３には、キー溝１３を通してキー１４によりストッパリング５が装着可能に設けられ、これらステム３とストッパリング５との取付け構造により、ステム３を回動したときに、このステム３と一体にストッパリング５が回動するようになっている。

【0032】

ステム３は、縮径部３ａから段部３ｂを介して下部側に拡径部３ｃが形成される。ステム３は、拡径部３ｃ側が軸装部１１に軸装された状態で弁箱１内に取付けられ、縮径部３ａ側に搭載される減速機９により回動自在に設けられる。この場合、ステム３が略９０°の回転角度で操作されたときに弁体２が開又は閉状態となる。

【0033】

弁箱１のフランジ部１２には、取付ボルト１５によりスペーサ４が固定され、このスペーサ４を介在させた状態で、軸装部１１に減速機９が着脱自在に搭載可能に設けられている。
スペーサ４は、略円筒状に形成され、このスペーサ４の中央にはステム挿通穴１６が形成される。ステム挿通穴１６における上部側には、ストッパリング５収納用の拡径状の収納部１７、下部側にはＯリングケース８装着用の拡径穴部１８がそれぞれ凹状に形成されている。

【0034】

スペーサ４内に位置しているステム３の外周において、収納部１７に対応する位置にはストッパリング５が取付けられる。ストッパリング５の内周は、ステム３の縮径部３ａが嵌挿可能な大きさの内径に設けられ、その一部にはキー１４を取付け可能なキー溝１９が形成される。ストッパリング５は、そのキー溝１９と、ステムに形成されたキー溝１３を通して、キー１４によりステム３に位置決め状態で一体に固定される。

【0035】

ストッパリング５の外周面には、平面部からなるストッパ部２０が設けられ、本実施形態では、４つの平面部（ストッパ部）２０が、それぞれ隣接する平面部２０と略９０°の角度を成すように形成されて、図２（ｂ）に示すように、ストッパリング５の外周面が、断面略正方形に設けられる。４つの各平面部２０には、後述する固定部材６の先端６ａがそれぞれ押し当て可能に設けられ、固定部材６を押し当てたときにはストッパリング５の回転が規制された状態となり、キー１４を通してステム３も固定された状態になる。本例において、ストッパリング５のキー溝１９は、ストッパリング５を装着したステム３を弁閉状態とした状態で平面部２０に対して固定部材６を押し当てできるように、ステム３に固定可能な位置に形成するものとする。

【0036】

スペーサ４の側部には、略９０°の間隔で取付穴部２１がステム挿通穴１６まで貫通するように２箇所に形成され、本例では、各取付穴部２１が、雌ねじ２２と、穴状の開口部２３とにより設けられる。開口部２３は、固定部材６の取付け側に雌ねじ２２よりも拡径した状態で所定深さによって形成され、この開口部２３に続けて雌ねじ２２がステム挿通穴１６に貫通して形成される。

【0037】

固定部材６は、固定ボルトであり、本例においては、雌ねじ２２に螺合する雄ねじ２４を備えた六角穴付きボルトよりなる。固定ボルト６は、スペーサ４の側面の開口部２３側から雌ねじ２２に螺子込まれ、この螺子込みによりスペーサ４内に一体に設けられた状態で、スペーサ４の側部に所定の間隔で少なくとも２箇所以上に配置される。

【0038】

本実施形態では、固定ボルト６が、スペーサ４の２箇所に略９０°の間隔により配置され、これら２つの固定ボルト６の螺子込み時には、各先端６ａがストッパリング５の隣接するストッパ部２０、２０にそれぞれ押し当て可能に設けられ、それぞれの固定ボルト６を締付けてストッパ部２０を押圧することにより、このストッパ部２０と固定部材６とでステム３の回動を停止させ、弁体２を所定位置に固定するようになっている。
本例では、図１の状態からステム３（弁体２）を略９０°回転させて弁開（全開）とした状態でステム３が固定され、これにより、流路１ａを不断水の状態に維持することが可能になっている。

【0039】

カラー７は、開口部２３に装入可能な所定の外径及び長さにより筒形状に形成され、このカラー７の内周端部側には、環状の係止鍔部３０が形成される。係止鍔部３０は、その内径が固定ボルト６の雄ねじ２４よりもやや拡径し、かつ固定ボルト６の頭部３１よりも内径側に突出するように形成されており、雄ねじ２４を挿通可能にして頭部３１を係止するために設けられる。カラー７は、その軸方向に対する装入向きを変えた状態、すなわち、開口部２３に対して係止鍔部３０を手前側、又は奥側に位置させた状態で開口部２３に装入可能に設けられ、このカラー７を通して取付穴部２１に固定ボルト６を装入することで、この固定ボルト６の長さ方向の位置を変換して締め込みの長さを変えることが可能になっている。

【0040】

図３においては、開口部２３に対して係止鍔部３０を奥側に位置させた状態でカラー７を装入した状態を示している。この場合には、固定ボルト６を締め込める長さを大きくし、固定ボルト６を締付けたときには、その先端６ａをストッパリング５の平面部２０に押し当たる位置まで螺入させて、この先端６ａで平面部２０を押圧してステム３（弁体２）を固定することが可能になる。

【0041】

一方、図４においては、開口部２３に対して係止鍔部３０を手前側に位置させた状態でカラー７を装入した状態を示している。この場合には、固定ボルト６を締付けたときに、その頭部３１が係止鍔部３０に係止した状態になり、その先端６ａがストッパリング５の平面部２０に押し当たる位置まで螺入することがない。このように、図３の場合に比較して固定ボルト６を締め込める長さが小さくなることで、ステム３（弁体２）が固定されることがなく、図示しないハンドル等により減速機９を通してステム３（弁体２）を開閉又は中間開度に回動操作可能になる。
上述した固定ボルト６、カラー７は、バタフライ弁の未使用時であっても、このバタフライ弁を構成する部品として、図３又は図４の何れかの状態でスペーサ４内に組み込まれている。

【0042】

図５においては、Ｏリングケース８を示しており、このＯリングケース８は、筒形状に形成され、上部に環状鍔部３２、この環状鍔部３２の下部に環状鍔部３２よりも縮径した円筒部３３を備えている。Ｏリングケース８の外径部と内径部とには、それぞれ複数の装着溝部３４が形成され、各装着溝部３４には、それぞれＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）などのゴム材料からなるＯリング３５が装着されている。さらに、Ｏリングケース８の中央と下部の２つのＯリング３５よりも上部側の上端開口部側の装着溝部３４には、フッ素ゴム等の耐久性を有する材料により形成されたＯリング３６が装着されている。

【0043】

図１、図２に示すように、Ｏリング３５、３６が装着されたＯリングケース８は、その円筒部３３が軸装部１１内に嵌挿され、かつその環状鍔部３２が拡径穴部１８に収納された状態で、弁箱１とスペーサ４との間に装着され、このＯリングケース８の内外周側がＯリング３５、３６によりそれぞれシールされることにより弁箱１側からの漏れが防がれる。

【0044】

図６に示した減速機９は、ハンドルからの回転操作を減速してステム３に伝達するために設けられ、内部には図示しない減速機構が設けられる。減速機９の出力側である下部中央には、減速機構の出力軸４０が設けられ、この出力軸４０には、ステム３の上部の縮径部３ａが挿嵌可能な大きさの内径の装入穴４１が形成される。装入穴４１には、２つのキー溝部４２が、それぞれストッパリング５のキー溝１９と断面略同一形状に略９０°間隔で形成され、各キー溝部４２に対して、ステム３に係合されたキー１４、或はこのキー１４とは別に設けた図示しないキーが係合可能に設けられている。減速機９の底面外周側には４つの連通孔４３が等間隔に形成され、図１に示すように、減速機９は、この連通孔４３を通してスペーサ４の上部にボルトナット４４で一体に搭載可能に設けられる。

【0045】

減速機９をスペーサ４に搭載するときには、この減速機９の出力軸４０を弁開又は弁閉の位置まで回転させた状態で、２つのうちの何れか一方のキー溝部４２にキー１４、或はキー１４とは別のキーを係合させるようにしながら、ステム３のキー溝１３に装着したキー１４或は別のキーで出力軸４０とステム３とを接続し、この状態で連通孔４３を通して図１に示すようにスペーサ４の上部にボルトナット４４で接続する。これにより、弁閉又は弁開状態としたバタフライ弁に対して、キー溝部４２を通して、開閉操作の向きを合わせつつ出力軸４０をステム３に位置決めした状態で固定しながら減速機９を取付け可能になっている。上記のように、減速機９の出力軸４０は、ステム３に装着したキー１４、或はこのキー１４とは別に設けたキーを用いてステム３に接続可能であり、何れの場合にもステム３に対して強固に接続される。

【0046】

この場合、減速機９に２つのキー溝部４２を設けていることで、バタフライ弁を開又は閉の何れかの状態にし、そのステム３のキー溝１３に対してキー溝部４２の位置を合わせるように減速機９を所定の向きに搭載することで、この減速機９の回転方向に対して弁体２の開閉方向を変えることができる。これにより、減速機９に対して、左回転により弁開動作するようにバタフライ弁を取付ける場合（左回り開きのバタフライ弁）、又は右回転により弁開動作するようにバタフライ弁を取付ける場合（右回り開きのバタフライ弁）の何れであっても、減速機９の向きを変えて接続することで対応できる。本実施形態では、操作機９（弁体２）の左回転操作で弁開するバタフライ弁に設定している。

【0047】

なお、上記実施形態では、本発明の弁体の固定装置をバタフライ弁に適用した例を説明したが、バタフライ弁に限らず、各種の弁に本発明の弁体の固定装置を適用することができる。

【0048】

固定部材６として固定ボルトを用いているが、ステム３に設けられたストッパリング５を通してステム３の回動を停止できるものであれば固定ボルト６に限ることはなく、任意の態様に設けた固定部材６を用いることができる。そのため、スペーサ４の取付穴部２１には、必ずしも雄ねじ２４が形成されている必要はない。

【0049】

また、ストッパリング５をステム３とは別体に設け、このストッパリング５をステム３に取付けるようにしているが、ステム３に直接ストッパリング５を形成してこれらステム３とストッパリング５とを一体に設けてもよい。

【0050】

ストッパリング５の外周面の固定ボルト６を押し当てるストッパ部２０を平面部として形成しているが、このストッパ部２０は、図示しない溝部や、曲面部、又は固定部材の先端との間に摩擦力を発揮してステムの回動を停止して維持する態様であれば、各種の形状に設けることもできる。

【0051】

固定ボルト（固定部材）６は、スペーサ４の側部に略９０°以外の間隔で２箇所以上に設けるようにしてもよく、スペーサの側部に所定の間隔で少なくとも２箇所以上に設けるようにすれば任意の間隔（角度）で配置することもできる。このため、固定部材６を３箇所以上に等間隔で設けたり、３箇所以上の任意の間隔に配設することも可能である。この場合、固定部材６の位置に対応してストッパリング５のストッパ部２０の位置を変えるように設定すればよい。

【0052】

固定部材６として固定ボルトを用いる場合、係止鍔部３０を備えたカラー７の装入方向を変えることで固定ボルト６の長さ方向の位置を変換しているが、ステム３（弁体２）を固定した状態、又は回動可能な状態（非固定の状態）の何れかに変更可能に固定部材６の先端６ａの位置を調節可能であれば、カラー７以外の部品を設けてもよい。例えば、ステム３を非固定の状態にするときに、固定ボルト６とスペーサ４との間に図示しないワッシャを装着し、ステム３を固定するときに、ワッシャを取り外すようにしてもよい。この場合、取り外したワッシャを弁箱１などの部品に取付け可能としておくことで、未使用時のワッシャの紛失も防止できる。

【0053】

次いで、本発明の弁体の固定装置の上記実施形態におけるステム３（弁体２）を固定するときの手順並びに作用を説明する。
図１においては、弁体の固定装置を適用したバタフライ弁のステム３（弁体２）の回動可能な状態を示している。この場合、図４に示すように、係止鍔部３０が、開口部２３の手前側に位置する状態でカラー７がスペーサ４に取付けられている。雌ねじ２２に固定ボルト６を螺子込んで締付けたときには、その頭部３１が係止鍔部３０に係止してそれ以上の奥方向への固定ボルト６の螺入が防がれることで締め込みが規制され、その先端６ａが平面部（ストッパ部）２０から離間した状態になっている。そのため、ステム３が非固定の状態になって回動可能になり、減速機９によりステム３を通して弁体２の回動操作が可能になっている。

【0054】

減速機９の劣化や故障等により、この減速機９の交換やメンテナンスをおこなう場合には、先ず、図１の弁閉状態から減速機９によりステム３を略９０°回転操作して弁開状態とし、この状態で図示しない汎用工具を用いて固定ボルト６をスペーサ４から緩めて取り外すようにする。このとき、雄ねじ２４が係止鍔部３０の内周側に引っ掛かることで、固定ボルト６と同時にカラー７も容易に抜き出せる。仮に、カラー７が開口部２３内に残った場合には、適宜の工具を係止鍔部３０の内側に引っ掛けて引き出すことで、簡単にカラー７を取り外しできる。

【0055】

続いて、図２において、カラー７の軸方向に対する装入向きを変えて係止鍔部３２が奥側になるように開口部２３に装入し、雌ねじ２２に対して固定ボルト６を螺子込むようにする。このときには、係止鍔部３０が開口部２３の奥側に位置していることで、頭部３１が係止鍔部３０に係止する前に、固定ボルト６の先端６ａが平面部２０に押し当てられる。

【0056】

この状態からさらに固定ボルト６を締め込むと、その締付けトルクを利用して先端６ａが平面部２０をステム３の軸方向に対して略垂直方向から面接触状態で押圧し、ステム３に対して強い摩擦力を働かせてその回転停止の状態を保持する方向に力が加わる。これにより、ステム３の開状態でその回動を停止させて固定し、弁体２を不断水の状態に拘束できる。この弁体２の固定により、減速機９の減速機構のバックラッシによる弁体２の振れも抑制している。
この状態において、減速機９を取り外して交換やメンテナンスを実施することができる。

【0057】

ストッパリング５の外径をステム３の外径よりも大きく設けていることで、ステム３の中心から平面部２０までの距離が長くなり、ステム３の回転トルクを抑制するためのモーメントを大きくできることで、ステム３の回転を停止する力が高まる。このように、平面部２０に固定ボルト先端６ａを押し当ててストッパリング５（ステム３）を固定する構造であるので、固定ボルト６の締付け時にストッパリング５を細かく回転して位置合わせする必要もない。

【0058】

さらに、図２において、固定ボルト６をスペーサ４の側部の２箇所に設けていることで、この２本の固定ボルト６によりステム３への締付け力を２倍にでき、このとき、２本の固定ボルト６を略９０°の間隔で配置しているので、各固定ボルト６の締付け方向にかかる力に加え、各固定ボルト６の締付け方向の力の合力をステム３に働かせることもできる。このため、ステム３の回動を防ぐ力を著しく向上させることができる。

【0059】

上述したように、本発明の弁体の固定装置は、スペーサ４内に位置しているステム３の外周にストッパリング５を固定し、このストッパリング５の外周面に固定ボルト６の先端６ａを押し当てる平面部２０を形成した構成としているので、ステム３に特殊な加工を施したりステム３を大径に形成することなくその強度を確保できる。この場合、弁箱１と減速機９との間に設けられるスペーサ４を利用し、このスペーサ４内に設けたストッパリング５と固定ボルト６とを用いて固定していることで、固定具などの外部の部品を必要とすることなく、狭い作業スペースでも簡単に作業を実施することもできる。

【0060】

作業時には、ステム３を全開にした状態で固定ボルト６を締付けることで、ステム３を簡便に固定でき、その締付けトルクにより十分な締付け力を発揮して不断水の状態を確実に維持する。これにより、この不断水の状態で減速機９を取り外し、減速機９の交換やメンテナンスをおこなったり、または、減速機９の取付け向きを変えて搭載して弁開動作方向を変更することもできる。

【0061】

上記実施形態では、全開状態で停止させたステム３（弁体２）を固定する場合を説明したが、全閉状態のステム３（弁体２）にも前記と同様にして固定ボルト６を用いて固定できる。この場合には、ステム３を全閉状態でその回動を確実に阻止した状態に固定し、優れた止水性を発揮することが可能になる。

【0062】

上記の何れの場合にも、ステム３の固定状態を解除してこのステム３（弁体２）を回動操作可能な状態に戻す場合には、再度、スペーサ４から固定ボルト６及びカラー７を取り外し、その後、開口部２３に対して係止鍔部３０が手前側に位置する向きでカラー７を装入し、このカラー７の上から固定ボルト６をスペーサ４に螺子込むようにすればよい。このように、複雑な作業を必要とすることなく弁体２を回動可能な状態、又は固定状態に切換えることができる。

【0063】

これら弁体２の非固定状態、又は固定状態の何れの場合にも、固定ボルト６、カラー７が、スペーサ４内に一体に組み込まれているので、このスペーサ４から固定ボルト６及びカラー７が自然に外れることがなく紛失等を防止できる。

【0064】

固定ボルト６は、汎用の六角穴付きボルトであるから別途製作することなく量産品を使用でき、カラー７は、内周に係止鍔部３０を有する筒形状であることから容易に製作できる。また、ステム３は、上部の縮径部３ａをストッパリング５及び減速機９の出力軸４０を取付けできる長さに形成し、これらストッパリング５及び出力軸４０の装着位置にキー溝１３を形成するだけでよいため加工が容易となる。

【0065】

ストッパリング５は、キー１４が装着されたステム３の縮径部３ａの上方から着脱できるため、取付けや取外しが簡単であり、キー１４を通してステム３に対して正確に位置合わせしながら装着できる。このようにキー１４を通してステム３にストッパリング５を装着していることで、これらの組付け時に、緩みを防いでステム３のがたつきを抑えることができる。

【0066】

ステム３とは別体のストッパリング５の外周面に平面部２０を形成しているので、この平面部２０を容易に形成でき、上記のようにキー１４を用いてストッパリング５をステム３に固定することで、全開又は全閉時の平面部２０の向きを正確に位置決めできる。このため、全開又は全閉時の平面部２０に対して、固定ボルト先端６ａを略垂直方向から正確に押し当ててステム３を強固に固定可能となる。

【0067】

図５に示したＯリングケース８の内径部において、下方寄りに２つのゴム製Ｏリング３５を設けていることで、これらのＯリング３５によってステム３とＯリングケース８とのシール性を確保して漏れを防止する。さらに、これら２つのＯリング３５よりも上部の上端開口部側には、フッ素ゴムよりなる耐久性を備えたＯリング３６を装着していることで、仮に２つのＯリング３５が劣化して漏れが生じたとしても、上部のＯリング３６により外部への漏れを確実に阻止できる。一方、図５に示したＯリングケース８の外径部には、２つのゴム製Ｏリング３５を設けているので、これら複数のＯリング３５によってＯリングケース８と弁箱１とのシール性を確保して漏れを防止する。

【0068】

図７においては、本発明の弁体の固定装置を用いたバタフライ弁の第２実施形態を示している。なお、この実施形態以降において、前述した実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。

【0069】

この実施形態では、スペーサ４の側部に、略１８０°の間隔で２箇所に取付穴部２１がステム挿通穴１６まで貫通してそれぞれ形成され、この取付穴部２１が、前述した雌ねじ２２と開口部２３とにより設けられている。固定ボルト６は、開口部２３、雌ねじ２２を通してスペーサ４に対して略１８０°の間隔で２箇所に設けられ、各固定ボルト６をストッパリング５の外周面の対向する位置の平面部２０に押し当てて、ステム３を全開又は全閉状態で固定可能になっている。

【0070】

このように、固定ボルト６の間隔を略１８０°に変えた場合にも、前述した略９０°の間隔で配置した場合と同様に、簡便に平面部２０に先端６ａを押し当ててストッパリング５を弁開又は弁閉状態に規制でき、これによってステム３の回動を停止させて弁体２を所定位置に固定した状態を確実に維持できる。

【0071】

図８においては、本発明の弁体の固定装置を用いたバタフライ弁の第３実施形態を示している。
このバタフライ弁においては、円筒形状に形成したストッパリング５の外周面にストッパ部として所定幅及び深さのストッパ溝５０がストッパリング５の軸方向に沿って略９０°の間隔で４箇所に形成されている。一方、固定部材５１は、スペーサ４の側部に略９０°の間隔で２箇所に配置され、この固定部材５１には、雄ねじ５２が形成され、この雄ねじ５２の先端にはストッパ溝５０に係止可能な円柱状の係止部５３が形成される。この係止部５３は、雄ねじ５２よりも縮径して所定長さに形成される。

【0072】

この構成により、ステム３を全開又は全閉に回転した状態で固定部材５１を締込んだときには、係止部５３がストッパ溝５０に係止してステム３を固定するようになっている。このとき、略９０°間隔に配置した固定部材５１が、ステム３の軸芯に対して垂直方向の２箇所からその軸芯を重ね合わせた状態でステムを押圧し、これら２箇所の固定ボルトの軸芯とステムの軸芯とを位置合わせできることで、ステムを芯出ししてその偏心を防いだ状態で固定できる。

【0073】

図９においては、本発明の弁体の固定装置を用いたバタフライ弁の第４実施形態におけるスペーサ付近の要部断面図を示している。
この実施形態においては、ストッパリング５を装着したステム３を中間開度としたときに、ストッパリング５の平面部２０に固定ボルト６の先端６ａを押し当ててステム３を固定できるように、ストッパリング５の所定位置にキー溝１９を形成したものである。具体的には、ステム３を全閉状態から角度θが略６０°となる中間開度としたときに、平面部２０に固定ボルト先端６ａを押し当てできるように、ストッパリング５の所定位置にキー溝１９を設けている。

【0074】

このように、ストッパリング５のキー溝１９の位置を変えることで、略６０°の中間開度でステム３を固定することができ、ステム３の固定時には、平面部２０の角度（向き）を調整しつつステム３を中間開度に回転した後に、平面部２０に先端６ａを押し当てて固定ボルト６を締め込むようにすればよく、これにより簡単に弁体２を中間開度に位置決めした状態で固定できる。
さらに、ストッパリング５に対し、予め、各種の中間開度（弁開度）に設定可能な位置にキー溝１９を形成しておくことで、ストッパリング５を交換して所望の中間開度に弁体２を固定することも可能になる。

【0075】

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態の記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。

【符号の説明】

【0076】

１ 弁箱
２ 弁体
３ ステム
４ スペーサ
５ ストッパリング
６ 固定ボルト（固定部材）
６ａ 先端
７ カラー
８ Ｏリングケース
９ 減速機
１１ 軸装部
２０ 平面部（ストッパ部）
２３ 開口部
３０ 係止鍔部
３１ボルト頭部
３５、３６ Ｏリング
５０ ストッパ溝（ストッパ部）
５１ 固定部材
５３ 係止部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】