特開 2024-64053 伸縮機能付きヨーク及び制水弁

(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】P2024064053

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】伸縮機能付きヨーク及び制水弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/44 20060101AFI20240507BHJP

【ＦＩ】

F16K31/44 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022172357

(22)【出願日】2022-10-27

(71)【出願人】

【識別番号】390014074

【氏名又は名称】前澤工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129067

【弁理士】

【氏名又は名称】町田 能章

(74)【代理人】

【識別番号】100139516

【弁理士】

【氏名又は名称】藤浪 一郎

(72)【発明者】

【氏名】大川 悟朗

【テーマコード（参考）】

3H063

【Ｆターム（参考）】

3H063AA02

3H063BB33

3H063DA02

3H063EE05

3H063GG06

3H063GG12

(57)【要約】

【課題】現場等で伸縮調整が可能な伸縮機能付きヨーク及び制水弁を提供することを課題とする。
【解決手段】操作部９の回転力を弁棒（３，４）に伝達させる減速機８が上部に設けられる伸縮機能付きヨーク２であって、外筒６ｂ及び外筒６ｂに内嵌される内筒６ａを備え、弁棒（３，４）を収容するヨーク本体６と、軸Ｏ方向において、内筒６ａ及び外筒６ｂを相対的に移動可能に連結することで伸縮調整が可能な伸縮調整機構７と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部に減速機が設けられる伸縮機能付きヨークであって、
外筒及び前記外筒に内嵌される内筒を備え、弁棒を収容するヨーク本体と、
軸方向において、前記内筒及び前記外筒を相対的に移動可能に連結することで伸縮調整が可能な伸縮調整機構と、を有することを特徴とする伸縮機能付きヨーク。

【請求項2】

前記伸縮調整機構は、前記内筒と前記外筒に挿通され軸方向と平行に設けられる調整ロッド及び前記調整ロッドに締結され高さ位置を決める調整ナットを含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮機能付きヨーク。

【請求項3】

前記弁棒は、下側に配設される第一弁棒と、上側に配設される第二弁棒とを備え、
前記ヨーク本体の伸縮と連動して、前記第一弁棒に対して前記第二弁棒を軸方向に移動可能に連結するとともに、前記第一弁棒と前記第二弁棒とを軸回りに同期して回転させる筒継手をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の伸縮機能付きヨーク。

【請求項4】

前記内筒及び外筒の一方の外周面に、軸方向に延設された溝部が形成されており、
前記内筒及び前記外筒の他方に、径方向に貫通する貫通孔が形成されており、
前記溝部及び前記貫通孔に伸縮キーが嵌合されることで、前記内筒及び前記外筒の相互の回転を規制することを特徴とする請求項１に記載の伸縮機能付きヨーク。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の伸縮機能付きヨークと、
前記伸縮機能付きヨークの下に設けられる弁箱と、
前記弁棒に接続され前記弁箱内の流路を開閉する弁体と、を備えることを特徴とする制水弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は伸縮機能付きヨーク及び制水弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、埋設配管に設置される制水弁は、事前の設計の段階で操作ハンドルの高さが決定されている。しかし、埋設配管における制水弁は、配管取付現場により多少の誤差（高低差）が生じ易く、最適な駆動高さにすることが困難となっていた。そのため、配管取付後に、現場の状況により支柱及び弁棒等を切断又は伸延する等の工事が必要であった。これらの問題を解決するために、現場で操作ハンドルの高さを調整することができる高さ調整機能付きのヨークが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１のヨークは、ヨーク本体の外筒を内筒に対して回転させることでヨーク本体を伸縮させ、操作ハンドルの高さを調節している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公平４－４２６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、例えば、ヨーク本体の上部に、操作部（キーキャップ）の回転速度を減速させる減速機を取り付ける場合がある。つまり、操作部を回転させるとともに、当該回転力を減速機を介して弁棒に伝達させ、弁体の開閉を行う場合がある。減速機を設けることで、弁体の細かな開閉制御が可能となる。
そこで、例えば、特許文献１の形態に減速機を取り付けると、減速機のギヤと弁棒とが噛合しているため、ヨーク本体を回転させることができなくなる。これにより、当該形態であると、伸縮調整を行うことができないという問題がある。

【0005】

このような課題を踏まえ、本発明は、現場等で伸縮調整が可能な伸縮機能付きヨーク及び制水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】

上記目的を達成するために、本発明は、上部に減速機が設けられる伸縮機能付きヨークであって、外筒及び前記外筒に内嵌される内筒を備え、弁棒を収容するヨーク本体と、軸方向において、前記内筒及び前記外筒を相対的に移動可能に連結することで伸縮調整が可能な伸縮調整機構と、を有することを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、外筒と内筒とが伸縮調整機構によって軸方向に移動可能となっているため、ヨーク本体を回転させることなく、ヨーク本体の伸縮が可能となる。これにより、減速機をヨーク本体の上部に取り付けた状態でヨーク本体を伸縮させることができる。

【0008】

また、前記伸縮調整機構は、前記内筒と前記外筒に挿通され軸方向と平行に設けられる調整ロッド及び前記調整ロッドに締結され高さ位置を決める調整ナットを含んで構成されていることが好ましい。

【0009】

本発明によれば、簡易な構成で伸縮調整機構を構成することができる。

【0010】

また、前記弁棒は、下側に配設される第一弁棒と、上側に配設される第二弁棒とを備え、前記ヨーク本体の伸縮と連動して、前記第一弁棒に対して前記第二弁棒を軸方向に移動可能に連結するとともに、前記第一弁棒と前記第二弁棒とを軸回りに同期して回転させる筒継手をさらに有することが好ましい。

【0011】

本発明によれば、弁棒が二部材からなる構成であっても伸縮調整が可能となる。

【0012】

また、前記内筒及び外筒の一方の外周面に、軸方向に延設された溝部が形成されており、前記内筒及び前記外筒の他方に、径方向に貫通する貫通孔が形成されており、前記溝部及び前記貫通孔に伸縮キーが嵌合されることで、前記内筒及び前記外筒の相互の回転を規制することが好ましい。

【0013】

本発明によれば、内筒及び外筒の相互の回転を規制することができる。

【0014】

また、本発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載の伸縮機能付きヨークと、前記伸縮機能付きヨークの下に設けられる弁箱と、前記弁棒に接続され前記弁箱内の流路を開閉する弁体と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明の伸縮機能付きヨーク及び制水弁によれば、現場等で伸縮調整が可能な伸縮機能付きヨーク及び制水弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る伸縮機能付きヨークを用いた制水弁を示す側面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る伸縮機能付きヨークを用いた制水弁を示す正面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る伸縮機能付きヨークの拡大側面図である。

【図4】第二弁棒を示す側面図である。

【図5】第二弁棒の平断面図である。

【図6】筒継手を示す側断面図である。

【図7】筒継手を示す平面図である。

【図8】内筒を示す側断面図である。

【図9】外筒を示す側断面図である。

【図10】外筒の貫通孔付近を示す拡大図である。

【図11】（ａ）は伸縮キーを示す側面図であり、（ｂ）は伸縮キーを示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付した図面を参照し、本発明の伸縮機能付きヨーク及び伸縮機能付きヨークを備えた制水弁に係る実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

【0018】

図１及び図２に示すように、制水弁Ｖは、弁箱１と、弁体１ａと、伸縮機能付きヨーク２と、第一弁棒３と、第二弁棒４と、減速機８と、操作部９と、を備えている。本実施形態の制水弁Ｖは、地中に埋設される流体配管（図示省略）に設けられ、配管内の水の流量の制御を行う。弁箱１の上部に、連結管Ｔを介して伸縮機能付きヨーク２が設けられており、伸縮機能付きヨーク２を伸縮調整することで、高さを調整することができる。なお、連結管Ｔは、制水弁Ｖの高さに応じて適宜長さを設定すればよく、省略してもよい。

【0019】

弁箱１は、筒状を呈し、内部に弁体１ａを回転可能に収容している。弁体１ａは、正面視円形を呈し、軸Ｏ周りに回転可能になっている。弁体１ａは、本実施形態ではバタフライ弁となっているが、他の形態（例えば、弁体が上下方向に移動可能な仕切弁）であってもよい。伸縮機能付きヨーク２の説明は追って詳述する。

【0020】

第一弁棒３は、図３に示すように、下端が弁体１ａに接続され、上端が後記する筒継手５に接続された棒状部材である。第一弁棒３は、上ロッド部３１と、弁棒本体部３２とを備えている。上ロッド部３１は、円柱状を呈し、後記する筒継手５に挿入されている。上ロッド部３１には、軸方向に沿って形成され、中心から外側に向けて凸となるように突出するキー３１ａが形成されている。

【0021】

第二弁棒４は、図３～５に示すように、下端が後記する筒継手５に接続され、上端が減速機８に接続された棒状部材である。第二弁棒４は、第一弁棒３とは別体となっており、第一弁棒３と上下方向に離間して配設されている。図４に示すように、第二弁棒４は、上ロッド部４１と、突起部４２と、弁棒本体部４３と、下ロッド部４４と、を備えている。

【0022】

上ロッド部４１は、円柱状を呈し、減速機８に接続される部位である。上ロッド部４１には、軸方向に沿って形成され、中心から外側に向けて凸となるように突出するキー４１ａが形成されている。キー４１ａと、減速機８の出力軸とが係合することで、操作部９の回転力が減速機８を介して第二弁棒４に伝達されるようになっている。

【0023】

図４に示すように、上ロッド部４１の下側には、円柱状の弁棒本体部４３が形成されており、弁棒本体部４３の上部には側方に向けて突出する突起部４２が形成されている。突起部４２は、後述する内筒６ａの内壁６４ａと係合する部位である。弁棒本体部４３の下側には下ロッド部４４が形成されている。下ロッド部４４には、軸方向に沿って形成され、外側に向けて凸となるように突出するキー４４ａが形成されている。

【0024】

図３に示すように、減速機８は、操作部９の回転速度を減速させて第二弁棒４に伝達させる機器である。減速機８は、本実施形態では遊星歯車構造となっており、例えば、操作部９を一回転させたときに、弁体１ａが１／ｎ回転するように回転数を減らす（減速する）構成となっている。操作部９は、開栓器（図示省略）が嵌め合わされる部位であって、角柱状を呈する。操作部９の下端に設けられた歯車（太陽歯車）が、減速機８の遊星歯車と噛合している。

【0025】

図３に示すように、伸縮機能付きヨーク２は、筒継手５と、ヨーク本体６と、伸縮調整機構７と、伸縮キー１０と、を備えている。筒継手５は、ヨーク本体６の内部に配設された円筒状の部材である。筒継手５は、第一弁棒３及び第二弁棒４を同期して軸Ｏ周りに回転させるとともに、第一弁棒３に対する第二弁棒４の軸方向の移動を許容する部材である。

【0026】

筒継手５は、図６に示すように、本体部５１と、空洞部５２と、第二弁棒挿入部５３と、第一弁棒挿入部５４と、を備えている。図３及び図６に示すように、本体部５１は円筒形状を呈しており、内部に空洞部５２を備えている。空洞部５２の内径は、第二弁棒挿入部５３及び第一弁棒挿入部５４よりも大径になっている。空洞部５２は、第二弁棒４が軸方向に移動する空間である。空洞部５２の上部には、第二弁棒挿入部５３が形成され、空洞部５２の下部には第一弁棒挿入部５４が形成されている。

【0027】

第二弁棒挿入部５３は第二弁棒４が挿入される部位である。図７に示すように、第二弁棒挿入部５３には軸方向に延在するキー溝５３ａが形成されている。キー溝５３ａは、平断面視矩形であって、第二弁棒挿入部５３の中心から外側に向けて凹形状になっている。キー溝５３ａは前記した第二弁棒４のキー４４ａが係合する部位である。キー４４ａ及びキー溝５３ａが係合することで、第二弁棒４と筒継手５とが軸回りに同期して回転するとともに筒継手５に対して第二弁棒４を軸方向に移動可能とすることができる。

【0028】

第一弁棒挿入部５４は、図６に示すように、第一弁棒３が挿入される部位である。第一弁棒挿入部５４には軸方向に延在するキー溝５４ａが形成されている。キー溝５４ａは、平断面視矩形であって、第一弁棒挿入部５４の中心から外側に向けて凹形状になっている。キー溝５４ａは前記した第一弁棒３のキー３１ａが係合する部位である。キー３１ａ及びキー溝５４ａが係合することで、第一弁棒３と筒継手５とが軸回りに同期して回転する。

【0029】

図３に示すように、ヨーク本体６は、外筒６ｂ及び外筒６ｂに内嵌される内筒６ａを備え、第一弁棒３及び第二弁棒４を収容する部材である。内筒６ａ及び外筒６ｂは、伸縮調整機構７によって軸Ｏ方向に移動可能に連結されている。つまり、伸縮調整機構７を調整することで、ヨーク本体６の高さ方向の長さが伸縮調整可能となっている。

【0030】

図８に示すように、内筒６ａは、内筒本体部６１ａと、内筒突出部６２ａと、内筒キー溝６３ａと、内壁６４ａと、開口部６５ａとを備えている。内筒本体部６１ａは、円筒形状の部材である。内筒突出部６２ａは、内筒本体部６１ａの上部に周方向に沿って形成され、側方に向けて突出する部位である。内筒キー溝６３ａは、内筒本体部６１ａの下部の外周面において、軸方向に延在する溝である。内筒キー溝６３ａは、１８０度反対側にも配置され、合計２つ形成されている。内筒本体部６１ａの上部には、開口部６５ａを備えた内壁６４ａが形成されている。図３に示すように、第二弁棒４の突起部４２は、内壁６４ａの開口部６５ａよりも大径になっている。これにより、内壁６４ａによって第二弁棒４の高さ位置が規制され、突起部４２よりも下側が内筒６ａ内に挿入される。

【0031】

図９に示すように、外筒６ｂは、円筒形状の外筒本体部６１ｂと、外筒本体部６１ｂの上部に側方に向けて突出する外筒突出部６２ｂと、外筒本体部６１ｂの表面に外筒本体部６１ｂの内外に貫通する貫通孔６３ｂと、を備えている。貫通孔６３ｂは、外筒本体部６１ｂの外周に二つ形成されており、図８に示す内筒キー溝６３ａと対応する位置に配置されている。貫通孔６３ｂは、側面視略矩形状になっている。また、貫通孔６３ｂの幅（横方向の幅）は、内筒キー溝６３ａの幅（横方向の幅）と同一になっている。

【0032】

伸縮調整機構７は、図３に示すように、調整ロッド７ａと、調整ナットＢ１，Ｂ２とを備えている。伸縮調整機構７は周方向に亘って等間隔に４つ配設されている。調整ロッド７ａは、内筒突出部６２ａと、外筒突出部６２ｂに貫通して挿通され、軸Ｏ方向と平行に配設されている。調整ロッド７ａは、例えば鋼材等によって形成されており、伸縮調整の最大長さよりも十分に長くなっている。

【0033】

調整ロッド７ａは、調整ナットＢ１，Ｂ２によってヨーク本体６に締結されている。調整ロッド７ａの上部は、内筒突出部６２ａを挟んで調整ナットＢ１，Ｂ１で締結されている。調整ロッド７ａの下部は、外筒突出部６２ｂを挟んで調整ナットＢ２，Ｂ２で締結されている。ヨーク本体６を伸縮させる際には、例えば、調整ナットＢ２，Ｂ２を緩めて締結状態を解除し、内筒６ａを外筒６ｂに対して上下させることで高さ調整を行うことができる。

【0034】

図１０は、外筒６ｂの貫通孔６３ｂ付近を示す拡大図である。貫通孔６３ｂは、内筒キー溝６３ａに対応する位置に設けられている。つまり、側面視して、内筒キー溝６３ａ及び貫通孔６３ｂは重なるように配置され、内筒キー溝６３ａ及び貫通孔６３ｂに伸縮キー１０が嵌合されることで、内筒６ａ（図３参照）及び外筒６ｂの相互の回転を規制している。伸縮キー１０は、同形状からなる楔部材１０Ａ，１０Ｂで構成されている。

【0035】

図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、楔部材１０Ａ（１０Ｂ）は、傾斜部１０１と、傾斜部１０１と対向する直線部１０２と、傾斜部１０１の上部から直線部１０２に向けて垂直に延在する上部１０３と、上部１０３から直線部１０２に向けて傾斜する上傾斜部１０４と、傾斜部１０１の下部から直線部１０２に向けて垂直に延在する下部１０５と、下部１０５から直線部１０２向けて傾斜する下傾斜部１０６とを備えている。楔部材１０Ａ（１０Ｂ）の奥行き方向の長さは、貫通孔６３ｂ及び内筒キー溝６３ａの奥行き方向の長さの和と概ね同一になっている。

【0036】

図１０及び図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、楔部材１０Ａ（１０Ｂ）は、側面から見ると略三角形状を呈し、正面から見ると略矩形状を呈する。伸縮キー１０は、楔部材１０Ａ，１０Ｂの上下を逆さにしつつ、傾斜部１０１同士を重ね合わせて二枚一組で使用される。

【0037】

図１０の二点鎖線で示すように、楔部材１０Ａ，１０Ｂが互いに大きくずれた状態にある場合、伸縮キー１０はフリー状態（機能しない状態）にある。一方、例えば、ハンマーなどで楔部材１０Ｂを叩き、貫通孔６３ｂ及び内筒キー溝６３ａに対して伸縮キー１０を緊結状態にする。楔部材１０Ａ，１０Ｂにはそれぞれ傾斜部１０１が形成されているため、互いに滑らせて緊結することができる。これにより、伸縮キー１０によって、内筒６ａ及び外筒６ｂの相互の回転を規制することができる。なお、図２に示すように、貫通孔６３ｂを覆い隠すように、蓋部材Ｌを取り付けてもよい。

【0038】

以上説明した本実施形態の伸縮機能付きヨーク２によれば、内筒６ａと外筒６ｂとが伸縮調整機構７によって軸О方向に移動可能となっているため、ヨーク本体６を回転させることなく、ヨーク本体６の伸縮が可能となっている。これにより、減速機８をヨーク本体６の上部に取り付けた状態であってもヨーク本体６を容易に伸縮させることができる。

【0039】

また、伸縮調整機構７は、内筒６ａの内筒突出部６２ａと外筒６ｂの外筒突出部６２ｂに挿通され軸方向と平行に設けられる調整ロッド７ａ及び調整ロッド７ａに締結され高さ位置を決める調整ナットＢ１，Ｂ２を含んで構成されているため、簡易な構造で伸縮調整機構７を構成することができる。つまり、調整ナットＢ１，Ｂ２を締結又は解除することで、容易に伸縮調整を行うことができる。

【0040】

また、弁棒は、下側に配設される第一弁棒３と、上側に配設される第二弁棒４とを備え、ヨーク本体６の伸縮と連動して、第一弁棒３に対して第二弁棒４を軸方向に移動可能に連結されている。また、キー３１ａ，４４ａ及びキー溝５３ａ，５４ａの係合により第一弁棒３と第二弁棒４とを軸回りに同期して回転させる筒継手５を有するため、弁棒が二部材からなる構成であっても伸縮調整が可能となる。

【0041】

ここで、外筒６ｂ及び内筒６ａは、伸縮調整機構７において調整ナットＢ１，Ｂ２で締結されているが、外筒６ｂ及び内筒６ａの加工誤差や粉体塗装の膜厚による寸法誤差によって周方向及び高さ方向にガタつくおそれがある。これに対し、本実施形態によれば、内筒キー溝６３ａ及び貫通孔６３ｂに伸縮キー１０が嵌合されることで、内筒６ａ及び外筒６ｂのガタつきを抑え、特に、内筒６ａ及び外筒６ｂの相互の回転を規制することができる。

【0042】

以上、本願発明に係る実施形態について説明した。本発明は、前述の実施形態に限らず各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、本実施形態では、第二弁棒４にキー４４ａを設け、筒継手５にキー溝５３ａを設けたが、第二弁棒４にキー溝を設け筒継手にキーを設けてもよい。また、その他の部位についてもキーとキー溝は逆側に設けられていてもよい。また、本実施形態では、弁棒が二部材からなる形態について説明したが、例えば、仕切弁のように弁棒が一本で構成される場合においても、本発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0043】

１ 弁箱
１ａ 弁体
２ 伸縮機能付きヨーク
３ 第一弁棒（弁棒）
４ 第二弁棒（弁棒）
５ 筒継手
６ ヨーク本体
６ａ 内筒
６ｂ 外筒
７ 伸縮調整機構
８ 減速機
９ 操作部
１０ 伸縮キー
Ｖ 制水弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】