特開 2023-96726 開閉弁

(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】P2023096726

(43)【公開日】2023-07-07

(54)【発明の名称】開閉弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/44 20060101AFI20230630BHJP

   F16K 5/06 20060101ALI20230630BHJP

【ＦＩ】

F16K31/44 F

F16K5/06 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021212666

(22)【出願日】2021-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】502345393

【氏名又は名称】株式会社ワイ・ジェー・エス．

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100187827

【弁理士】

【氏名又は名称】赤塚 雅則

(72)【発明者】

【氏名】米澤 育大

(72)【発明者】

【氏名】亀山 修司

【テーマコード（参考）】

3H054

3H063

【Ｆターム（参考）】

3H054AA03

3H054BB17

3H054CD12

3H054EE04

3H063AA06

3H063BB33

3H063DA02

3H063EE08

(57)【要約】

【課題】簡便に組み立てることが可能な開閉弁を提供する。
【解決手段】内部に流体の流路６が形成された弁本体２と、弁本体２の内部に設けられた、流路６を開閉する弁体３と、弁体３を軸周りに回動させるためのハンドル１８が一体に形成された、弁本体２に挿通されて弁体３に取り付けられるハンドル付き弁軸４と、ハンドル付き弁軸４に係合して、ハンドル付き弁軸４が弁本体２から抜けるのを防止するスナップピン５と、を有する構成、または、弁本体２と、弁体３と、ハンドル付き弁軸４と、を有し、弁体３に、弁体３が流路６を閉じた状態において流路６の流れ方向に沿う長穴２０が形成されているとともに、ハンドル付き弁軸４の端部に、長穴２０に嵌まり込む突起部２２が形成されており、ハンドル付き弁軸４に形成されたハンドル１８の延設方向と突起部２２の延設方向とが互いに直交している構成とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に流体の流路（６）が形成された弁本体（２）と、
前記弁本体（２）の内部に設けられた、前記流路（６）を開閉する弁体（３）と、
前記弁体（３）を軸周りに回動させるためのハンドル（１８）が一体に形成された、前記弁本体（２）に挿通されて前記弁体（３）に取り付けられるハンドル付き弁軸（４）と、
前記ハンドル付き弁軸（４）に係合して、当該ハンドル付き弁軸（４）が前記弁本体（２）から抜けるのを防止するスナップピン（５）と、
を有する開閉弁。

【請求項2】

前記ハンドル付き弁軸（４）が挿通される前記弁本体（２）のボス部（１４）に、前記スナップピン（５）が挿入される挿入穴（１５）が形成されている請求項１に記載の開閉弁。

【請求項3】

前記ボス部（１４）に、前記ハンドル付き弁軸（４）の軸方向に沿って延び、前記ハンドル（１８）と当接して前記ハンドル付き弁軸（４）の軸周りの回転角度を所定角度範囲内に制限する回り止め部（１７）が形成されている請求項２に記載の開閉弁。

【請求項4】

前記挿入穴（１５）と前記回り止め部（１７）が軸方向に重なり合いを有する請求項３に記載の開閉弁。

【請求項5】

前記挿入穴（１５）内に、当該挿入穴（１５）の前記軸方向の一方側の内壁から他方側の内壁に亘って形成され、当該挿入穴（１５）内に前記スナップピン（５）を挿入した際に当該スナップピン（５）と当接可能な柱部（１６）を有する請求項２から４のいずれか１項に記載の開閉弁。

【請求項6】

前記弁体（３）に、当該弁体（３）が前記流路（６）を閉じた状態において当該流路（６）の流れ方向に沿う長穴（２０）が形成されているとともに、前記ハンドル付き弁軸（４）の端部に、前記長穴（２０）に嵌まり込む突起部（２２）が形成されており、前記ハンドル（１８）の延設方向と前記突起部（２２）の延設方向とが互いに直交している請求項１から５のいずれか１項に記載の開閉弁。

【請求項7】

内部に流体の流路（６）が形成された弁本体（２）と、
前記弁本体（２）の内部に設けられた、前記流路（６）を開閉する弁体（３）と、
前記弁体（３）を軸周りに回動する、ハンドル（１８）が一体に形成されたハンドル付き弁軸（４）と、
を有し、前記弁体（３）に、当該弁体（３）が前記流路（６）を閉じた状態において当該流路（６）の流れ方向に沿う長穴（２０）が形成されているとともに、前記ハンドル付き弁軸（４）の端部に、前記長穴（２０）に嵌まり込む突起部（２２）が形成されており、前記ハンドル（１８）の延設方向と前記突起部（２２）の延設方向とが互いに直交している開閉弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、流体の流路に設けられる開閉弁に関する。

【背景技術】

【0002】

流体の流路に用いられる開閉弁においては、例えば下記特許文献１に示すように、内部に流路１７、１８、１９が形成されたボデー１２と、この流路１７、１８、１９を切り替えるボール弁体３０と、ボール弁体３０に設けられた操作軸２４と、この操作軸２４を手動で回転させるハンドル２５と、を有する構成が採用されることがある。この構成においては、開閉弁の組み立てに際し、固定ピン２６などの適宜の手段によって、ハンドル２５を操作軸２４に固定している（特許文献１の特に段落００２４～００２７、図１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１３９０１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に示す構成においては、開閉弁の組み立てに際し、ハンドルと操作軸を固定する作業が必要となり、作業工数が増える問題がある。

【0005】

そこで、本発明は、簡便に組み立てることが可能な開閉弁を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するため、本発明においては、
内部に流体の流路が形成された弁本体と、
前記弁本体の内部に設けられた、前記流路を開閉する弁体と、
前記弁体を軸周りに回動させるためのハンドルが一体に形成された、前記弁本体に挿通されて前記弁体に取り付けられるハンドル付き弁軸と、
前記ハンドル付き弁軸に係合して、当該ハンドル付き弁軸が前記弁本体から抜けるのを防止するスナップピンと、
を有する開閉弁を構成した。

【0007】

このようにすると、ハンドルと操作軸を固定する作業が不要となるため、開閉弁を簡便に組み立てることができる。さらに、スナップピンを用いてハンドル付き弁軸を抜け止めしたので、その組み立ての簡便性を一層高めることができる。

【0008】

上記の開閉弁においては、
前記ハンドル付き弁軸が挿通される前記弁本体のボス部に、前記スナップピンが挿入される挿入穴が形成されているのが好ましい。

【0009】

このようにすると、挿入穴に挿入されたスナップピンとハンドル付き弁軸が直交するように係合するため、このスナップピンによる高い抜け止め作用が発揮される。

【0010】

上記の挿入穴が形成された開閉弁においては、
前記ボス部に、前記ハンドル付き弁軸の軸方向に沿って延び、前記ハンドルと当接して前記ハンドル付き弁軸の軸周りの回転角度を所定角度範囲内に制限する回り止め部が形成されているのが好ましい。

【0011】

このようにすると、挿入穴の形成に伴って軸方向に薄肉化されたボス部を回り止め部の肉厚分だけ厚肉化することができるため、このボス部の剛性を向上することができる。また、開閉弁の組み立ての際に、回り止め部を目印としつつ各部品を弁本体に組み込むことができるため、その作業効率を向上することができる。

【0012】

上記の回り止め部が形成された開閉弁においては、
前記挿入穴と前記回り止め部が軸方向に重なり合いを有するのが好ましい。

【0013】

このようにすると、特に剛性が低下しやすい挿入穴の近傍を重点的に補強することができる。

【0014】

上記の挿入穴が形成された開閉弁においては、
前記挿入穴内に、当該挿入穴の前記軸方向の一方側の内壁から他方側の内壁に亘って形成され、当該挿入穴内に前記スナップピンを挿入した際に当該スナップピンと当接可能な柱部を有するのが好ましい。

【0015】

このようにすると、ボス部、特に挿入穴の近傍の剛性を向上することができる。しかも、柱部とスナップピンを当接可能としたことにより、スナップピンの挿入穴への挿入を所定の深さに規制することができるとともに、柱部とスナップピンの摺接によって、このスナップピンの挿入穴からの脱落を防止することができる。

【0016】

上記各開閉弁においては、
前記弁体に、当該弁体が前記流路を閉じた状態において当該流路の流れ方向に沿う長穴が形成されているとともに、前記ハンドル付き弁軸の端部に、前記長穴に嵌まり込む突起部が形成されており、前記ハンドルの延設方向と前記突起部の延設方向とが互いに直交しているのが好ましい。

【0017】

このようにすると、弁体の閉弁状態において、この弁体が、流体の圧力によって弁座に押し付けられた際に、ハンドル付き弁軸に対してわずかに傾斜することが可能となる。そして、この傾斜によって、弁体と弁座との間の密封性を一層向上することができる。しかも、閉弁状態においてハンドルの延設方向が流路の方向と直交するため、開閉弁が閉弁状態であることを視覚的に認識しやすくなる。

【0018】

また、上記の課題を解決するため、本発明においては、
内部に流体の流路が形成された弁本体と、
前記弁本体の内部に設けられた、前記流路を開閉する弁体と、
前記弁体を軸周りに回動する、ハンドルが一体に形成されたハンドル付き弁軸と、
を有し、前記弁体に、当該弁体が前記流路を閉じた状態において当該流路の流れ方向に沿う長穴が形成されているとともに、前記ハンドル付き弁軸の端部に、前記長穴に嵌まり込む突起部が形成されており、前記ハンドルの延設方向と前記突起部の延設方向とが互いに直交している開閉弁を構成した。

【0019】

このようにすると、ハンドルと操作軸を固定する作業が不要となるため、開閉弁の組み立てを簡便に行うことができる。さらに、弁体の閉弁状態において、この弁体が、流体の圧力によって弁座に押し付けられた際に、ハンドル付き弁軸に対してわずかに傾斜することが可能となる。そして、この傾斜によって、弁体と弁座との間の密封性を一層向上することができる。しかも、ハンドルの延設方向と突起部の延設方向とを互いに直交させたことにより、閉弁状態においてハンドルの延設方向が流路の方向と直交し、開閉弁が閉弁状態であることを視覚的に認識しやすくなる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の上記構成によると、簡便に組み立てることが可能な開閉弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明に係る開閉弁の第一実施形態を示す断面図

【図2】図１に示す開閉弁を下流上方から見た斜視図

【図3】図１に示す開閉弁を図２とは異なる下流上方から見た斜視図

【図4】図１に示す開閉弁の要部を一部切り欠いた斜視図

【図5】図１に示す開閉弁のハンドル付き弁軸と弁体を示す分解斜視図

【図6】図１に示す開閉弁のハンドル付き弁軸の正面図

【図7】図１に示す開閉弁の要部の他例を示す一部を切り欠いた斜視図

【図8】図１に示す開閉弁の要部のさらに他例を示す断面図

【図9】本発明に係る開閉弁の第二実施形態を示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明に係る開閉弁１の第一実施形態を図１から図６に基づいて説明する。図１は開閉弁の断面図、図２および図３は開閉弁の斜視図である。この開閉弁１は、弁本体２、弁体３、ハンドル付き弁軸４、および、スナップピン５を主要な構成要素としている。

【0023】

弁本体２の内部には、流体の流路６が形成されている。流路６の一端側（上流側）には、流体が流入する流入口７が形成されている。また、流路６の他端側（下流側）には、内部に流路８が形成された継手９がボルト１０によって固定されている。この継手９は、流体が流出する流出口１１を有する。継手９に形成された流路８の上流端部には、弁体３が着座可能な弁座１２が設けられている。弁本体２と継手９との間には、両者間の密閉性を確保するための密閉部材１３（Ｏリング）が設けられている。

【0024】

弁本体２には、ハンドル付き弁軸４が挿通される貫通穴を有するボス部１４が形成されている。ボス部１４には、ハンドル付き弁軸４の軸方向に対して垂直に延びる、スナップピン５が挿入される挿入穴１５が形成されている。この挿入穴１５は、ボス部１４のスナップピン５の挿入側側面とこの挿入側の反対側側面にそれぞれ開口を有している。

【0025】

図４に示すように、挿入穴１５内には、この挿入穴１５の前記軸方向の一方側の内壁（流路６に近い側）から他方側の内壁（流路６から遠い側）に亘って２本の柱部１６（以下、第一柱部１６ａ、第二柱部１６ｂと称する。）が形成されている。第一柱部１６ａは、挿入穴１５の挿入側から貫通穴側に若干奥まった位置に形成され、挿入側に丸みを有する半円状の断面形状をなしている。第二柱部１６ｂは、第一柱部１６ａに対し貫通穴の反対側に形成され、矩形状の断面形状をなしている。両柱部１６ａ、１６ｂの貫通穴側の端面は、この貫通穴と連続面となっている。

【0026】

ボス部１４には、ハンドル付き弁軸４の軸方向に沿って延びる回り止め部１７が形成されている。この回り止め部１７は、ハンドル付き弁軸４のハンドル１８と当接して、ハンドル付き弁軸４の軸周りの回転角度を所定角度範囲内に制限する機能を有している。この回り止め部１７は、ハンドル付き弁軸４が軸周りに９０度回転可能となるように、その形状が設計されている。図３に示すように、この回り止め部１７は、挿入穴１５に対し軸方向に重なり合いを有するように形成されている。

【0027】

弁体３は、弁本体２に形成された流路６と連通可能な円筒状の流路１９が貫通して形成されたボール弁である。この弁体３は、弁本体２に形成された流路６の内部に設けられ、軸周りに回転することによってこの流路６を開閉する機能を有している。図５に示すように、弁体３のハンドル付き弁軸４に臨む表面には、この弁体３が弁本体２の流路６を閉じた状態において、この流路６の流れ方向に沿う長穴２０が形成されている。

【0028】

図６に示すように、ハンドル付き弁軸４は、弁本体２に形成されたボス部１４に挿通されて弁体３に取り付けられる軸部２１を有し、弁本体２（ボス部１４）から突出する軸部２１の端部には、弁体３を軸周りに回動させるためのハンドル１８が一体に成形されている。ハンドル１８の外径は、軸部２１の外径よりも大径となっている。ハンドル１８が形成された側と反対側の軸部２１の端部には、弁体３に形成された長穴２０に嵌まり込む突起部２２が形成されている。ハンドル１８の延設方向と突起部２２の延設方向は、互いに直交している。軸部２１には、スナップピン５が挿入されるピン溝２３と、Ｏリング２４が設けられる２本の周溝２５が形成されている。軸部２１の外径は、周溝２５近傍（図６中の符号Ｄを参照）よりもピン溝２３近傍（同図中の符号ｄを参照）の方が大径（Ｄ＞ｄ）に形成されている。

【0029】

スナップピン５は、略Ｕ字形に成形された屈曲部５ａと、屈曲部５ａから延設されハンドル付き弁軸４の軸部２１を両側から挟み込む外向きの膨らみが２か所に形成された延設片５ｂと、を有する弾力性を有する素材からなる部材である。スナップピン５を挿入穴１５の挿入口に形成された抜け止め部２６を乗り越えさせつつ、弁本体２のボス部１４に形成された挿入穴１５に挿入すると、このスナップピン５の延設片５ｂの膨らみ部分が、ハンドル付き弁軸４の軸部２１に形成されたピン溝２３に係合して、ハンドル付き弁軸４の抜け止め作用が発揮される。

【0030】

スナップピン５は、このスナップピン５の挿入穴１５への挿入状態において、その先端（延設片５ｂ）と後端（屈曲部５ａ）のいずれも、ボス部１４の最大径よりも内側に収まるように形成されている。また、この挿入状態において、屈曲部５ａの内側が第一柱部１６ａの丸みの部分に当接し、延設片５ｂの先端内側が第二柱部１６ｂの対向する２辺に当接している。

【0031】

上記の開閉弁１においては、ハンドル１８と軸部２１が一体化されているため、その組み立てを簡便に行うことができる。さらに、スナップピン５を用いてハンドル付き弁軸４を抜け止めしたので、その組み立ての簡便性を一層高めることができる。

【0032】

上記の開閉弁１においては、ボス部１４に、ハンドル付き弁軸４の軸方向に対して垂直に延びる、スナップピン５が挿入される挿入穴１５を形成したので、挿入穴１５に挿入されたスナップピン５とハンドル付き弁軸４が直交するように係合し、このスナップピン５によるハンドル付き弁軸４の高い抜け止め作用が発揮される。

【0033】

上記の開閉弁１においては、ボス部１４に形成された回り止め部１７が、挿入穴１５に対し軸方向に重なり合いを有するため、特に剛性が低下しやすい挿入穴１５の近傍を、厚肉の回り止め部１７によって重点的に補強することができる。また、ハンドル１８との当接によって大きな外力が作用した場合でも、ボス部１４近傍のダメージを防止することができる。

【0034】

上記の開閉弁１においては、挿入穴１５内に柱部１６を形成したので、挿入穴１５の近傍の剛性を向上することができる。特に、上記の実施形態においては、第一柱部１６ａの丸みとスナップピン５の屈曲部５ａの内側を当接させることによってスナップピン５の挿入穴１５への挿入を所定の深さに規制するとともに、第二柱部１６ｂの対向する２辺と延設片５ｂの先端内側を当接させることにより、第二柱部１６ｂとスナップピン５との間に摩擦力を生じさせ、このスナップピン５が挿入穴１５から脱落するのを防止することができる。このため、このスナップピン５によるハンドル付き弁軸４の抜け止め作用を確実に発揮させることができる。なお、上記の実施形態における柱部１６の数、形状、配置などは例示に過ぎず、適宜変更することができる。また、挿入穴１５の形状、大きさなどによっては、柱部１６を有しない構成とすることができる可能性もある。

【0035】

上記の開閉弁１においては、スナップピン５は、挿入穴１５への挿入状態において、その先端（延設片５ｂ）と後端（屈曲部５ａ）のいずれも、ボス部１４の最大径よりも内側に収まるように形成されているため、スナップピン５に手などが誤って接触して、このスナップピン５が脱落するおそれが低い。

【0036】

上記の開閉弁１においては、ハンドル１８の外径を軸部２１の外径よりも大径としたので、このハンドル１８を操作する際に手が誤ってボス部１４に接触しにくく、この接触に伴うスナップピン５の脱落を防止することができる。また、軸部２１の外径は、周溝２５近傍（図６中の符号Ｄを参照）よりもピン溝２３近傍（同図中の符号ｄを参照）の方が大径（Ｄ＞ｄ）に形成されているため、ピン溝２３近傍の剛性が向上し、この軸部２１にスナップピン５からの負荷が作用した際にピン溝２３近傍のダメージを防止することができる。

【0037】

上記の開閉弁１においては、弁体３に、この弁体３が弁本体２の流路６を閉じた状態においてこの流路６の流れ方向に沿う長穴２０を形成するとともに、ハンドル付き弁軸４のハンドル１８の延設方向と、弁体３に形成された長穴２０に嵌まり込む、軸部２１の端部に形成された突起部２２の延設方向とを互いに直交させたので、弁体３の閉弁状態において、この弁体３が、流体の圧力によって弁座１２に押し付けられた際に、ハンドル付き弁軸４に対してわずかに傾斜することが可能となる。そして、この傾斜によって、弁体３と弁座１２との間の密封性を一層向上することができる。しかも、閉弁状態においてハンドル１８の延設方向が流路６の方向と直交するため、開閉弁１が閉弁状態であることを視覚的に認識しやすくなる。

【0038】

上記の実施形態においては、屈曲部５ａから延設された延設片５ｂに、ハンドル付き弁軸４の軸部２１を挟み込む外向きの膨らみを２か所（各延設片５ｂに１か所ずつ）形成した例を示したが、図７に示すように、一方の延設片５ｂにのみ外向きの膨らみを形成し、他方の延設片５ｂはストレート形状とすることもできる。このようにすると、他方の延設片５ｂの加工に伴う加工費を削減できるとともに、他方の延設片５ｂと軸部２１との間の摩擦が低減し、ハンドル付き弁軸４の回転操作をスムーズに行うことができる。

【0039】

また、図８に示すように、各延設片５ｂの先端を内向きに屈曲させるとともに、第二柱部１６ｂを各延設片５ｂの先端屈曲部分が係合する鉤型とすることもできる。このようにすると、挿入穴１５に一旦挿入したスナップピン５が第二柱部１６ｂと係合して非常に抜けにくくなるため、このスナップピン５によるハンドル付き弁軸４の抜け止め作用を確実に発揮させることができる。

【0040】

さらに、挿入穴１５のスナップピン５の挿入口に、この挿入口の内縁から軸方向に向かって突出する突起形状をなす抜け止め部２６を形成することにより、挿入穴１５に挿入されたスナップピン５の脱落を確実に阻止することができる。なお、スナップピン５を挿入穴１５に挿入した後に、ボス部１４の前記挿入口上部に形成された軸方向に延びる貫通穴にスプリングピンなどを挿入して抜け止め部２６とすることもできる。

【0041】

本発明に係る開閉弁１の第二実施形態を図９に示す。この開閉弁１は、その基本構成は第一実施形態に係る開閉弁１と共通するが、スナップピン５でハンドル付き弁軸４を抜け止めする代わりに、係止部材２７で抜け止めしている点のみ相違する。この係止部材２７は特に限定されず、例えば、軸部２１に形成された段部に、その軸方向に対し垂直方向から嵌まり込みつつボス部１４に固定される板状部材などを広く採用することができる。この第二実施形態に係る構成においても、ハンドル１８と軸部２１が一体化されているため、開閉弁１の組み立てを簡便に行うことができる。

【0042】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およびすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0043】

１ 開閉弁
２ 弁本体
３ 弁体
４ ハンドル付き弁軸
５ スナップピン
５ａ 屈曲部
５ｂ 延設片
６ （弁本体の）流路
７ 流入口
８ （継手の）流路
９ 継手
１０ ボルト
１１ 流出口
１２ 弁座
１３ 密閉部材
１４ ボス部
１５ 挿入穴
１６ 柱部
１６ａ 第一柱部
１６ｂ 第二柱部
１７ 回り止め部
１８ ハンドル
１９ （弁体の）流路
２０ 長穴
２１ 軸部
２２ 突起部
２３ ピン溝
２４ Ｏリング
２５ 周溝
２６ 抜け止め部
２７ 係止部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】