(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】P2024095865
(43)【公開日】2024-07-11
(54)【発明の名称】リテーナ取付治具および位置合わせ機構
(51)【国際特許分類】
F16K 43/00 20060101AFI20240704BHJP
【FI】
F16K43/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022212827
(22)【出願日】2022-12-29
(71)【出願人】
【識別番号】390002381
【氏名又は名称】株式会社キッツ
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】小林 哲也
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 美智雄
【テーマコード(参考)】
3H066
【Fターム(参考)】
3H066AA06
3H066BA18
(57)【要約】
【課題】寸胴部の上端開口部からは直接視認できない弁室部内の所定の取り付け箇所に良好にリテーナを取り付けることができる構成を提供する。
【解決手段】リテーナ取付治具(1)は、軸部(2)と、リテーナ保持部(3)と、位置決め機構(4)とを備え、リテーナ保持部(3)は、位置決め機構(4)によって位置決めされた状態において、軸部2の軸方向に対して垂直方向に沿って前記開口部に向かって進行し、保持したリテーナ(180)を前記開口部の所定の箇所に対して取り付ける。
【選択図】
図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体の流路となる二以上の流路開口部とボール弁体が通過可能な収容開口部とを有し、前記流路開口部を開閉する前記ボール弁体を収容可能な弁室部と、前記収容開口部を介して前記弁室部に連設されている寸胴部と、を含むボールバルブの前記流路開口部に対してリテーナを取り付けるために用いられるリテーナ取付治具であって、
前記リテーナ取付治具は、前記寸胴部の上端開口部からトップエントリによって前記寸胴部に挿入される構成となっており、
前記リテーナ取付治具は、
前記寸胴部から前記弁室部に至るまで延設される軸部と、
前記軸部の前記弁室部側に配設された、前記リテーナを着脱可能に保持するリテーナ保持部と、
前記弁室部内での前記リテーナ保持部の位置決めを行う位置決め機構と、
前記位置決め機構によって前記リテーナ保持部が位置決めされた状態において、前記弁室部から前記流路開口部に対して前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行させる進退機構と、
を備え、
前記リテーナ保持部は、保持した前記リテーナを前記流路開口部の所定の箇所に対して取り付ける、
リテーナ取付治具。
【請求項2】
前記リテーナ保持部は、
環状の前記リテーナの内周面を周方向に沿って複数箇所にて支持する複数のキャッチ部と、
各前記キャッチ部を放射方向に進退させるキャッチ駆動部と、
を有し、
前記リテーナ保持部は、
前記キャッチ駆動部によって各前記キャッチ部が拡径方向に移動することによって環状の前記リテーナを内周面側から突っ張って保持し、保持した前記リテーナを前記流路開口部の前記所定の箇所に嵌合させると、前記キャッチ駆動部によって各前記キャッチ部が縮径方向に移動することによって当該リテーナに対する保持を解除する、
請求項1に記載のリテーナ取付治具。
【請求項3】
前記キャッチ部は、保持対象の前記リテーナの内周面に当接する湾曲面を有する、
請求項2に記載のリテーナ取付治具。
【請求項4】
前記進退機構は、
前記軸部の前記弁室部側に配置され、前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行可能なアーム部と、
前記アーム部を前記垂直方向に沿って進出退行させるアーム進退機構と、
を含み、
前記リテーナ保持部は、前記アーム部の先端部に配設されている、
請求項1に記載のリテーナ取付治具。
【請求項5】
前記位置決め機構は、
前記軸部における前記弁室部側の端部に、前記弁室部において前記寸胴部の中心軸の延長線上の位置に設けられ、前記弁室部に回転可能に収容される前記ボール弁体の凸部が嵌合する被嵌合部に嵌合する嵌合部を含む、
請求項1に記載のリテーナ取付治具。
【請求項6】
前記位置決め機構は、
前記軸部に設けられ、前記収容開口部の内壁が形成する特定の形状の部分である被係合部に係合する係合部を含む、
請求項1に記載のリテーナ取付治具。
【請求項7】
前記リテーナ保持部は、前記流路開口部の前記所定の箇所に取り付けられている前記リテーナを取り外して保持することができる、
請求項1に記載のリテーナ取付治具。
【請求項8】
開口部を介して連通する縦穴および横穴が設けられた構造体の前記横穴への装着物の取り付けにおける前記横穴に対する前記装着物の位置合わせを行う位置合わせ機構であって、
前記縦穴に挿入される軸部と、
前記構造体における前記縦穴の穴底部において前記縦穴の径方向における前記軸部の位置を決める底部位置決め部と、
前記底部位置決め部とは異なる高さ位置に設けられ、前記構造体における周壁部及び前記軸部のいずれか一方又は両方から互いの対向方向に向かって突出する突出部を有する軸部位置決め部であって、前記突出部が前記軸部にある場合においては当該突出部と前記周壁部、前記突出部が前記周壁部にある場合においては当該突出部と前記軸部、又は、前記突出部が前記周壁部及び前記軸部の両方にある場合においては当該突出部同士が、互いに面同士で当接することによって、前記軸部の軸周り方向の位置決めを行う軸部位置決め部と、
前記底部位置決め部および前記軸部位置決め部によって決められた位置において、前記縦穴から前記横穴に対して前記装着物を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行させる進退機構と、
を備える、
位置合わせ機構。
【請求項9】
前記進退機構は、
前記軸部の前記穴底部側に配置され、前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行可能なアーム部と、
前記アーム部を前記垂直方向に沿って進出退行させるアーム進退機構と、
を含み、
前記軸部位置決め部は、前記軸部に対し前記アーム部と180°反対方向に設けられている、
請求項8に記載の位置合わせ機構。
【請求項10】
前記面同士で当接する面は、前記進退機構が進出退行する方向に対して或る角度で交差する方向に広がる傾斜面である、
請求項8に記載の位置合わせ機構。
【請求項11】
前記縦穴の上部において前記縦穴の径方向における前記軸部の位置を決める上部位置決め部を更に備える、
請求項8に記載の位置合わせ機構。
【請求項12】
請求項1から7の何れか1項に記載のリテーナ取付治具を用いて、前記ボールバルブの前記弁室部に設けられた前記流路開口部に対して前記リテーナを取り付けるリテーナ取付方法であって、
前記リテーナ保持部に前記リテーナを保持させた状態で、前記軸部および前記リテーナ保持部を、縦長に構成された前記寸胴部の上端開口部からトップエントリによって前記弁室部に向かって下降させる挿入工程と、
前記位置決め機構によって、前記弁室部内での前記リテーナ保持部の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決め工程によって前記リテーナ保持部が位置決めされた状態において、前記進退機構によって、前記弁室部から前記流路開口部に対して前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出させる進出工程と、
前記リテーナ保持部が保持した前記リテーナを前記流路開口部の前記所定の箇所に対して取り付ける取り付け工程と、
前記進退機構によって、前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って前記弁室部に向かって退行させる退行工程と、
を含む、
リテーナ取付方法。
【請求項13】
請求項1から7の何れか1項に記載のリテーナ取付治具を用いて、前記ボールバルブの前記弁室部に設けられた前記流路開口部に取り付けられた前記リテーナを取り外すリテーナ取り外し方法であって、
前記リテーナ保持部にリテーナを保持させていない状態で、前記軸部を、縦長に構成された前記寸胴部の上端開口部からトップエントリによって前記寸胴部に挿入して、前記リテーナ保持部を前記弁室部に向かって下降させる挿入工程と、
前記位置決め機構によって、前記弁室部内での前記リテーナ保持部の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決め工程によって前記リテーナ保持部が位置決めされた状態において、前記進退機構によって、前記弁室部から前記流路開口部に対して前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出させる進出工程と、
前記リテーナ保持部が、前記流路開口部の前記所定の箇所に取り付けられた前記リテーナを保持する保持工程と、
前記進退機構によって、前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って前記弁室部に向かって退行させるとともに、前記リテーナを前記流路開口部の前記所定の箇所から取り外す退行工程と、
を含む、
リテーナ取り外し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボールバルブの弁室部の流路開口部に対してリテーナを取り付けるために用いられるリテーナ取付治具に関するものであるとともに、開口部を介して連通する縦穴および横穴が設けられた構造体の前記横穴への装着物の取り付けにおける前記横穴に対する前記装着物の位置合わせを行う位置合わせ機構に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従前のボールバルブは、弁室部の上方に広く開口した部分からボール弁体、ボールシート、およびリテーナを弁室部に挿入する態様がある。また、ボデーが横方向に分割可能な構造となっている場合には、分離した状態において開いた側から、弁室部にリテーナ、ボールシートおよびボール弁体を取り付け、再びボデーを組み立てる方法も知られている。
【0003】
また、シートリテーナにボールシートを取り付ける際に、特許文献1に開示されているような治具を用いる方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明者らは、長年、液化水素(-253℃)等の極低温流体を流すバルブについて開発を進めている。液化水素等の極低温流体を流すバルブは、流体からの熱伝導・熱伝達を最小限にして保冷効果を持たせるとともに、低温に弱い部品(パッキン等)を流体からなるべく離して配置することができるよう、バルブの操作部と弁体とをつなぐステムが長くされる。また、極低温用のバルブは、低温を維持するため、真空に維持されたジャケット(真空ジャケット)の内部に配置されることが多く、その場合、ボデーが真空ジャケットの内部に、また操作部が真空ジャケットの外部に位置するように設置される。
【0006】
このような極低温流体用バルブを、例えば組み立てたり又はメンテナンスしたりする場合、トップエントリ型の態様にて、バルブの上端開口部から弁室部の所定位置に弁体および種々の構成要素を設置する。ところが、長いステムに対応して縦穴が長く、その縦穴の底部付近に設けられた横穴の流路開口部に、トップエントリにてシートリテーナ等(以下、「リテーナ」という。)を取り付ける作業は、ボデーの上端開口部から直接視認でない箇所であるため、作業が困難で効率が悪く、時間を要する。
【0007】
そこで、本発明の一態様は、寸胴部の上端開口部からは直接視認できない弁室部内の所定の取り付け箇所に簡便且つ良好にリテーナを取り付けることができるリテーナ取付治具、および開口部を介して連通する縦穴および横穴が設けられた構造体の前記横穴への装着物の取り付けにおける前記横穴に対する前記装着物の位置合わせを簡便且つ良好に行う位置合わせ機構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】
【0008】
流体の流路となる二以上の流路開口部とボール弁体が通過可能な収容開口部とを有し、前記流路開口部を開閉する前記ボール弁体を収容可能な弁室部と、前記収容開口部を介して前記弁室部に連設されている寸胴部と、を含むボールバルブの前記流路開口部に対してリテーナを取り付けるために用いられるリテーナ取付治具であって、
前記リテーナ取付治具は、前記寸胴部の上端開口部からトップエントリによって前記寸胴部に挿入される構成となっており、
前記リテーナ取付治具は、
前記寸胴部から前記弁室部に至るまで延設される軸部と、
前記軸部の前記弁室部側に配設された、前記リテーナを着脱可能に保持するリテーナ保持部と、
前記弁室部内での前記リテーナ保持部の位置決めを行う位置決め機構と、
前記位置決め機構によって前記リテーナ保持部が位置決めされた状態において、前記弁室部から前記流路開口部に対して前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行させる進退機構と、
を備え、
前記リテーナ保持部は、保持した前記リテーナを前記流路開口部の所定の箇所に対して取り付ける。
【0009】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る位置合わせ機構は、
開口部を介して連通する縦穴および横穴が設けられた構造体の前記横穴への装着物の取り付けにおける前記横穴に対する前記装着物の位置合わせを行う位置合わせ機構であって、
前記縦穴に挿入される軸部と、
前記構造体における前記縦穴の穴底部において前記縦穴の径方向における前記軸部の位置を決める底部位置決め部と、
前記底部位置決め部とは異なる高さ位置に設けられ、前記構造体における周壁部及び前記軸部のいずれか一方又は両方から互いの対向方向に向かって突出する突出部を有する軸部位置決め部であって、前記突出部が前記軸部にある場合においては当該突出部と前記周壁部、前記突出部が前記周壁部にある場合においては当該突出部と前記軸部、又は、前記突出部が前記周壁部及び前記軸部の両方にある場合においては当該突出部同士が、互いに面同士で当接することによって、前記軸部の軸周り方向の位置決めを行う軸部位置決め部と、
前記底部位置決め部および前記軸部位置決め部によって決められた位置において、前記縦穴から前記横穴に対して前記装着物を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行させる進退機構と、
を備える。
【0010】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るシートリテーナ取り付け方法は、上述のリテーナ取付治具を用いて、前記ボールバルブの前記弁室部に設けられた前記流路開口部に対して前記シートリテーナを取り付けるシートリテーナ取り付け方法であって、
前記リテーナ保持部に前記リテーナを保持させた状態で、前記軸部および前記リテーナ保持部を、縦長に構成された前記寸胴部の上端開口部からトップエントリによって前記弁室部に向かって下降させる挿入工程と、
前記位置決め機構によって、前記弁室部内での前記リテーナ保持部の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決め工程によって前記リテーナ保持部が位置決めされた状態において、前記進退機構によって、前記弁室部から前記流路開口部に対して前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出させる進出工程と、
前記リテーナ保持部が保持した前記リテーナを前記流路開口部の前記所定の箇所に対して取り付ける取り付け工程と、
前記進退機構によって、前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って前記弁室部に向かって退行させる退行工程と、
を含む。
【0011】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るシートリテーナ取り外し方法は、上述のリテーナ取付治具を用いて、前記ボールバルブの前記弁室部に設けられた前記流路開口部に取り付けられた前記リテーナを取り外すリテーナ取り外し方法であって、
前記リテーナ保持部にリテーナを保持させていない状態で、前記軸部を、縦長に構成された前記寸胴部の上端開口部からトップエントリによって前記寸胴部に挿入して、前記リテーナ保持部を前記弁室部に向かって下降させる挿入工程と、
前記位置決め機構によって、前記弁室部内での前記リテーナ保持部の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決め工程によって前記リテーナ保持部が位置決めされた状態において、前記進退機構によって、前記弁室部から前記流路開口部に対して前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出させる進出工程と、
前記リテーナ保持部が、前記流路開口部の前記所定の箇所に取り付けられた前記リテーナを保持する保持工程と、
前記進退機構によって、前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って前記弁室部に向かって退行させるとともに、前記リテーナを前記流路開口部の前記所定の箇所から取り外す退行工程と、
を含む。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一態様によれば、寸胴部の上端開口部からは直接視認できない弁室部内の所定の取り付け箇所に簡便且つ良好にリテーナを取り付けることができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】本発明の一実施形態に係るリテーナ取付治具がリテーナを取り付ける対象であるボールバルブの外観斜視図である。
【
図2】
図1の切断線A-A´における矢視断面図である。
【
図3】本発明の一実施形態に係るリテーナ取付治具が取り付けるリテーナの構成を説明する部分断面図である。
【
図4】本発明の一実施形態に係るリテーナ取付治具と、リテーナを取り付ける対象であるボールバルブのボデーとの外観斜視図である。
【
図5】本発明の一実施形態に係るリテーナ取付治具を用いたリテーナ取付方法の処理フローを示す図である。
【
図6】
図5のリテーナ取付治具をボールバルブのボデーに挿入した初期段階の斜視図である。
【
図7】
図5のリテーナ取付治具を
図6の状態から更にボデーの下部に挿入して弁室部に当該治具の下端が配置された状態を示した部分断面図である。
【
図8】
図5のリテーナ取付治具における上端側の構成を示す部分斜視図である。
【
図9】
図7の二点破線の枠囲み部分Pの拡大図と、リテーナを保持した状態のリテーナ保持部をX軸正方向側から見た図である。
【
図10】
図5のリテーナ取付治具について、リテーナを保持した状態のリテーナ保持部を
図7の状態からX軸正方向に移動させた状態を示した部分断面図である。
【
図11】
図10の状態から、リテーナ保持部によるリテーナの保持が解除された状態を示した部分断面図である。
【
図12】
図11の状態から、リテーナを保持していないリテーナ保持部が、軸部寄りに移動した状態を示す部分断面図である。
【
図13】
図12の状態から、軸部2の下端側の構成要素を、上端開口部側に引き上げている様子を示した断面図である。
【
図14】本発明の一実施形態に係るリテーナ取付治具を用いてリテーナを取り外す処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の一実施形態について、
図1から
図14を用いて説明する。本発明の一形態に係るリテーナ取付治具は、凡そ水平方向に流路が形成されている途中に配設するトップエントリ型のボールバルブに対してリテーナを取り付けるために用いる治具である。ボールバルブを流れる流体としては、先述の極低温流体、特に液体水素であってよいが、これに限らない。
【0015】
図1は、本実施形態に係るリテーナ取付治具を用いてリテーナを取り付ける対象であるボールバルブの外観斜視図である。
図2は、
図1に示す切断線A-A´においてボールバルブを切断した状態を示す矢視断面図である。なお、図面には、説明の便宜上、水平面をXY平面として、天頂方向にZ方向として規定した三次元座標を併せて図示する。なお、以下では、ボールバルブ110を構成する種々の構成要素が設置された状態のボールバルブを先ず説明し、続いて構成要素のうちの一つであるリテーナの取り付けについて説明する。
【0016】
<ボールバルブ110>
ボールバルブ110は、ボデー101と、ボール弁体104と、ステム103と、ボンネット102と、操作部109とを少なくとも備えている。ボデー101は、流体を流通させるための複数の配管構造部107と、複数の配管構造部107が向いている方向(後述するX軸方向)に交差する方向(後述するZ軸方向)に開口し、ボール弁体104が通過可能な上端開口部106bとを有し、流体の流路を構成する。ステム103は、
図2に示す鉛直方向に延伸している弁軸を構成し、ボール弁体104に連結し、上端開口部106bよりも外側まで延在している。また、ボンネット102は、ステム103を作動可能に上端開口部106bを密封し、ボデー101の上端部にボルト等によって着脱可能に連結している。ボンネット102には、操作部109が固定されており、操作部109による操作は、このステム103を介して、ボール弁体104に伝わる。その操作は、ボンネット102に配設されたハンドル199(
図1)によっておこなう。具体的には、ハンドル199の回転量に応じて、ボール弁体104が鉛直方向に延びる中心軸O(
図2)を中心に回転する。ボール弁体104によって流路の開閉が行われ、90°回転することによって閉状態から開状態に状態を変えることができる。
図2に図示している状態は、ボール弁体104が開状態となっており、ボール弁体104の紙面左側にある配管構造部107と、紙面右側にある配管構造部107とが連通しており、例えば紙面左側から右側に流体が流れる。
【0017】
ボールバルブ110は、
図1に示すように、ボデー101が天地方向に長く、下端部から上端部まで径がほぼ変わらない寸胴な外観フォルムを有している。ボデー101は、収納空間の下部にボール弁体104を収納し、上部にボール弁体104に連結したステム103を収納する溶接構造のボデーである。具体的には、ボデー101は、ボール弁体104(
図2)を収納している弁室部105と、連通口106aを介して弁室部105に連結される、ステム103(
図2)を収納しているステム収納部106と、弁室部105の側面から水平方向に延びた配管構造部107とを有している。
【0018】
弁室部105は、ボール弁体104を回転可能に配置することができる中空の中央領域151を有する。中央領域151は、ボール弁体104の下面と当接する内面を有し、この内面に、ボール弁体104の下面に設けられた凸部104bが嵌合する凹部151aが設けられている。また、中央領域151の上部には、中央領域151の中空部分とステム収納部106の内部空間と連通する連通口106aが開設されている。
【0019】
弁室部105は、中央領域151と配管構造部107との間に、当該中央領域151の中空部分と配管構造部107の管内とを連通する端領域152(流路開口部)を更に有している。端領域152は、
図2の紙面左右方向に沿って延びる管軸を有した円管状の内周面を有し、この内周面には、ボール弁体104を側方から支持するボールシート168およびリテーナ180が配設されている。端領域152は、配管構造部107の管に連通する開口部を含む。
【0020】
図3は、
図2に示す一点破線の枠囲み部分Cの拡大断面図である。リテーナ180は、ボール弁体104側から、シートリテーナ182およびリテーナグランド183が配置されている。リテーナグランド183は、スプリング184およびスプリングカバー186によってボール弁体104側に付勢されている。本明細書において、端領域152に装着・固定されるこれらの部材をまとめてリテーナ180というが、本発明は、リテーナとしてこれらをすべて具備する場合のみを対象とするものではなく、これらのうちの少なくとも一つを端領域152に装着固定する場合であれば本発明に包含され、特に好適には、シートリテーナを装着する場合が該当する。シートリテーナ182の外径側には段部182aが設けられている。リテーナグランド183の外径側は、このシートリテーナ182の段部182aの位置においてボール弁体104側に突出し、リテーナパッキン185を介してシートリテーナ182の段部182aの端面を押している。すなわち、スプリング184の力は、リテーナグランド183、リテーナパッキン185、シートリテーナ182の順に伝わり、ボールシート168をボール弁体104に押し付けるように働いている。この構造により、ボール弁体104とボールシート168との間、ボールシート168とシートリテーナ182との間が密着し、これらの部分がシールとして機能し、流路から外部への流体の漏出が防がれる。
【0021】
ボールシート168は、金属より軟質な樹脂材料等からなる。そのため、流体圧が加わった場合等に変形せずに形状が維持されるように、その外径側をアウターリング167によって支持されている。ボールシート168とアウターリング167とは、両者の対向面に設けた溝にCリング190を嵌め込むことで、互いに固定された状態となっている。
【0022】
ボール弁体104は、流路104aが貫通形成され球体型の弁体である。流路104aの口径は、弁室部105の側面から水平方向(X軸方向)に延びた配管構造部107の管径(Z軸方向に沿った長さ)および端領域152の開口部の開口径と等しい。ボール弁体104は、ステム103と連結する上面と、その反対側にある下面とを有し、下面には下方に向かって突出する凸部104bが設けられている。また、この凸部104bは、ステム103に近い側の部分(基部)の径よりも、ステム103から遠い側の先端部分(突出端104b´)の径のほうが小径である。このように突出端104b´を小径とすることにより、凸部104bの突出端104b´が弁室部105の凹部151aへの嵌合のガイドとして機能するため、バルブ組み立て時のボール弁体104の設置操作が容易になる。
【0023】
ステム収納部106は、鉛直方向(Z方向)に管軸を有する円管状の構造体であり、その下端部に、中央領域151の中空部分と連通する連通口106a(収容開口部)が設けられている。連通口106aの水平方向に沿った開口径は、ボール弁体104の水平方向に沿った径よりも大きい構成となっている。また、ステム収納部106の上端部には、ボール弁体104の水平方向に沿った径よりも大きく開口した上端開口部106bが設けられている。また、ステム収納部106の下端部と上端部とに挟まれた中間部分106cの内径も、ボール弁体104の水平方向に沿った径よりも大きい。また、具体的には、
図2に示すように、連通口106aよりも、上端開口部106bおよび中間部分106cのほうが、内径が大きい。このように、ステム収納部106の内径(連通口106aおよび上端開口部106bを含む)が、ボール弁体104の水平方向に沿った径よりも大きく構成されていることにより、ボール弁体104をステム103とともに引き上げ、ボデー101の外に取り出すことが可能である。これにより、ボール弁体104のメンテナンスをおこなうことができる。また、反対に、上端開口部106bからボール弁体104をボデー101内に下ろすことにより、弁室部105にボール弁体104を設置することができる。また、本実施形態のリテーナ取付治具は、ボール弁体104と同様に、リテーナ180を上端開口部106bからボデー101内に下ろし、下ろしたリテーナ180を、弁室部105の端領域152(流路開口部の所定の箇所)に取り付けることができる。本明細書では、このようにボール弁体104やリテーナ180を、ボデー101上部から出し入れするタイプを「トップエントリ(型)」と称する。
【0024】
ステム収納部106内には、ボール弁体104を上方から押圧する中蓋体160が、中間部分106cに設置されている。中蓋体160は、ステム103を作動可能にボデー101内におけるボール弁体104側の空間(弁室部105)を液密または気密に仕切る。中蓋体160は、ステム103を貫通させた状態で、ステム収納部106側から連通口106aを封止してボデー101の収納空間を仕切っており、且つ弁室部105内にボール弁体104を回転可能に収容する。中蓋体160は、弁室部105に近い側から、トラニオンプレート161と、押さえプレート162とをこの順で有したプレート構造から構成することができるが、中蓋体160は、このプレート構造に限らない。中蓋体160がステム収納部106に取り付けられていることにより、ボール弁体104を弁室部105に確実に収納することができる。且つ、中蓋体160によって連通口106aが封止されるため、ボール弁体104が不都合に上方に飛び出す事態を回避することができ、液体水素のステム収納部106への漏れ出しを防ぐことができる。
【0025】
なお、ボデー101の外側には、気密に密閉される真空ジャケットを設けることが可能である。真空ジャケットは、
図2に示すステム収納部106の上端部において側方に突設されたフランジ部106dに取り付けることができる。
【0026】
液体水素用であるボールバルブ110は、先述のように、ステム103が、低温に弱い部品を含む操作部109と、流体が通るボール弁体104とを大きく離間させるために、長く構成されている。ステム収納部106の鉛直方向(Z方向)の長さは、ステム103の長さによって決めることができる。
【0027】
以上までがボールバルブ110の構成である。本実施形態のリテーナ取付治具は、以上に示したボールバルブ110を製造する場合、およびメンテナンスする場合の少なくとも一方の場合に、ボデー101の弁室部105(
図2)の端領域152に対して、リテーナ180を取り付けるために用いる治具である。
【0028】
<リテーナ取付治具の構成>
図4は、リテーナ取付治具1の外観斜視図である。リテーナ取付治具1は、軸部2と、リテーナ保持部3と、弁室部105内でのリテーナ保持部3の位置決めを行う位置決め機構4と、アーム進退機構80(進退機構)を少なくとも備える。
【0029】
軸部2は、ボデー101内に挿入される構成であり、挿入されると、ステム収納部106(寸胴部)から弁室部105に至るまで延設される長尺の軸体である。リテーナ保持部3は、軸部2の下端側(弁室部105側)に配設されており、先述のリテーナ180を着脱可能に保持する。位置決め機構4は、後述する第1位置決め部5(上部位置決め部)と、第2位置決め部6(底部位置決め部)と、第3位置決め部7とを含み、端領域152の開口部の軸芯とリテーナ180(リテーナ保持部3)の軸芯との位置が合うように、リテーナ保持部3の位置決めを行う。アーム進退機構80は、位置決め機構4によって端領域152の開口部の軸芯とリテーナ180の軸芯との位置が合っている状態において、リテーナ保持部3を、弁室部105から端領域152の開口部に対し、軸部2の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行させる。
【0030】
以下、リテーナ取付治具1の構成の詳細を、リテーナ取付治具1を用いたリテーナ180の取り付け方法と併せて説明する。
図5は、リテーナ取付治具1を用いたリテーナ180の取り付け方法の処理フローを示す図である。
【0031】
リテーナ180の取り付け方法の処理フローとしては、
図5に示すように、
ステップS1:リテーナ保持部3にリテーナ180を保持させた状態で、軸部2を、縦長に構成されたステム収納部106(寸胴部)の上端開口部106bからトップエントリによって弁室部105に向かって下降させる挿入工程と、
ステップS2:位置決め機構4によって、端領域152(流路開口部)の軸芯とリテーナ180の軸芯との位置を合わす位置決め工程と、
ステップS3:ステップS2(位置決め工程)によって端領域152の開口部(流路開口部)の軸芯とリテーナ180の軸芯との位置が合っている状態において、アーム進退機構80によって、弁室部105の中央領域151から端領域152に対してリテーナ保持部3を軸部2の軸方向に対して垂直方向に沿って進出させる進出工程と、
ステップS4:ステップS3(進出工程)の後に、リテーナ保持部3が保持したリテーナ180を端領域152(所定の箇所)に対して取り付ける取り付け工程と、
ステップS5:ステップS4(取り付け工程)の後に、リテーナ保持部3によるリテーナ180の保持を解除し、アーム進退機構80によって、リテーナ保持部3を軸部2の軸方向に対して垂直方向に沿って弁室部105の中央領域151に向かって退行させる退行工程と、
を含む。
【0032】
図6は、
図4に示すボデー101(ステム収納部106)の上端開口部106bから、リテーナ取付治具1をボデー101内に挿入している状態を示している(ステップS1)。ボデー101内へのリテーナ保持部3等の軸部2の下端側の構成要素の挿入は、軸部2の上端を保持してリテーナ取付治具1を吊り下げた状態でZ軸方向に上げ降ろし可能な外部の装置(例えばクレーン等)によって行うことが可能である。
【0033】
図6は、リテーナ保持部3等の軸部2の下端側の構成要素が、未だボデー101のステム収納部106に位置している状態である。この状態において、第1位置決め部5が、ボデー101の上端部101aにボルト51によって着脱可能に連結する(ステップS2)。
【0034】
第1位置決め部5は、ボデー101の上端開口部106bの直径よりも長い板部材52を有し、板部材52の中間位置に、軸部2を挿通させる貫通孔53が設けられており、板部材52の両端部にボルト通し孔54が設けられている。ボルト通し孔54間の距離は、上端部101aにおける上端開口部106bの中心を挟んだ両端のボルト留め部101b間の距離と等しい。そのため、
図6に示すリテーナ取付治具1の挿入初期段階で、ボルト通し孔54とボルト留め部101bとをボルト51によって留めることにより、貫通孔53に挿通させている軸部2の少なくとも上端部分の位置を、上端開口部106bの中心を通るステム収納部106の中心軸の位置に合わせることができる。なお、板部材52の貫通孔53に挿通している軸部2は、板部材52に対して軸方向に移動可能に設けられているため、挿入の初期段階においてボルト通し孔54とボルト留め部101bとをボルト留めした後も、軸部2は下降を継続することができる。なお、ボルト留め部101bは、上述したボンネット102をボルト留めする際のボルト留め部と兼用可能である。
【0035】
図7は、リテーナ保持部3等の軸部2の下端側の構成要素が、弁室部105に挿入された状態を示す拡大断面図である(ステップS2)。
図7の上側は、軸部2の軸方向に沿った断面図に相当し、
図7の下側は、
図7の上側に示す切断線B-B´における矢視断面図に相当する。
図7に示すように、軸部2における弁室部105側の端部には、第2位置決め部6(嵌合部)を含む。第2位置決め部6は、弁室部105においてステム収納部106の中心軸の延長線上の位置に設けられ、弁室部105に回転可能に収容されたときのボール弁体104の凸部104bが嵌合する凹部151a(被嵌合部)に嵌合する。第2位置決め部6は、リテーナ取付治具1の下降方向(Z軸負方向)に突出した凸構造を有し、弁室部105の凹部151aに嵌合する。第2位置決め部6が凹部151aに嵌合することにより、軸部2の下端部分の位置を、ステム収納部106の中心軸の位置に合わせることができる。先述した第1位置決め部5と第2位置決め部6とにより、軸部2をZ軸に沿って概して平行とすることができる。このように位置決めすることによって、弁室部105の端領域152(流路開口部)と軸部2とのX軸方向の距離を正確に把握することができる。
【0036】
第2位置決め部6は、ボール弁体104の下面に設けられた凸部104bの突出端104b´と同様に、突出した凸構造の先端部分の径を小径としてもよい。これにより、第2位置決め部6の凸構造の先端部分によって、弁室部105の凹部151aへの嵌合がガイドされる。
【0037】
第2位置決め部6は、軸部2に直接固定されている必要はなく、
図7に示すように、軸部2に固定されて軸部2と一体構成となっている本体部20(連結部)を介して軸部2に固定されていてよい。本体部20には、アーム進退機構80も接続されている。
【0038】
アーム進退機構80は、先端部にリテーナ保持部3が配設されているアーム部8を、軸部2の軸方向に対して垂直方向に進出退行させる。アーム進退機構80は、軸部2と略平行に延設された回転軸82を有する。回転軸82の上端には、
図8に示すアーム用ハンドル83が接続されており、アーム用ハンドル83を回転させることによって、回転軸82を介して、アーム部8が、軸部2の軸方向に対して垂直方向(X軸方向)に進退する。これについては、後述する。
【0039】
第3位置決め部7は、ボデー101の連通口106a(収容開口部)の内壁が形成する特定の形状の部分である被係合部106eに係合する係合部77を有している。第3位置決め部7も、本体部20に接続されている。ボデー101の連通口106aの内壁に設けられた被係合部106eは、Z軸に対して傾斜した方向に広がる傾斜面によって構成されている。被係合部106eは、上方(上端開口部106b側)から見たときに、円形を有する連通口106aに沿って円弧に延びているのではなく、Y軸方向に沿って延設されている。上方から見たときの被係合部106eの平面視形状を
図7の下側の図に一点鎖線にて示している。
【0040】
第3位置決め部7は、このように設けられた被係合部106eに係合するように構成された係合部77を有する。具体的には、係合部77は、このように設けられた被係合部106eの面に当接する面を有する。被係合部106eと係合部77とは面同士を当接させることによって係合した状態を実現する。被係合部106eの面と、当該面に対向する係合部77の面は共に、アーム部8が進出退行する方向に対して或る角度で交差する方向に広がる傾斜面であると言える。係合部77の面と、軸部2とのX軸方向に沿った離間距離は、軸部2がボデー101(ステム収納部106)の中心軸に一致するように、当該中心軸と、被係合部106eの面との離間距離に一致している。このように第3位置決め部7が構成されていることにより、軸部2が、ボデー101(ステム収納部106)の中心軸に沿って、傾倒せず配置できるように構成されている。なお、係合部77は、軸部2に対しアーム部8と180°反対方向に設けられていると換言できる。
【0041】
また、第3位置決め部7の係合部77が、被係合部106eに係合することにより、軸部2が傾倒しないように抑制され、これにより、アーム部8のアーム軸が、端領域152(流路開口部)の軸芯に平行となるように、位置決めすることができる。具体的には、被係合部106eに係合部77が係合することにより、軸部2を軸周りに回転しないようにすることができ、且つ、軸部2がXZ平面内においてZ軸に対して傾斜することを抑制することができる。これにより、アーム部8を進出させ、リテーナ180を端領域152の開口部に押し込む場合、その反力により軸部2にはアーム部8の進出方向とは反対側に押される力が加わるが、その場合であっても、係合部77が被係合部106eに当接して軸部2を支えることで、軸部2が傾斜することを防ぐことができる。特に、係合部106eおよび係合部77の傾斜面は、アーム部8の進出退行方向に対して平面方向については直交し、且つ、上下方向については上部ほどアーム部8の退行方向に傾いている面であると好ましい。このような傾斜を有する係合部77によると、リテーナ取付治具1を上方から弁室部105内に導入する際に、その降下に合わせて、係合部77と被係合部106eとの当接により両面が自動的に面合わせされることになり、係合部77の位置決めが極めて容易となる。その観点からは、被係合部106eおよび係合部77の傾斜角度は特に限定はされないが、傾斜が緩すぎると、アーム部8の進出方向と反対の力が加わると係合部77が被係合部106eに乗り上げやすくなってしまうため、上部が退行方向に45°以上は傾かない程度の傾斜面とすることが好ましい。なお、先述のように端領域152は、弁室部105の両側二箇所に設けられていることから、被係合部106eは、連通口106aを挟んで反対側にも設けられている。
【0042】
図9の左側には、リテーナ保持部3の部分拡大図を示しており、
図7の二点破線の囲み部分Pの拡大図に相当する。また、
図9の右側には、左側の切断線C-C´における矢視断面図を示している。リテーナ保持部3は、環状のリテーナ180の内周面を周方向に沿って複数箇所にて支持する複数のキャッチ部30と、各キャッチ部30を放射方向に進退させるキャッチ駆動部31とを備える。キャッチ駆動部31によって各キャッチ部30が拡径方向に移動することによって環状のリテーナ180を内周面側から突っ張って保持できる。
【0043】
各キャッチ部30は、
図9の右側に示すように、環状のリテーナ180の内周面に当接する面が、リテーナ180の内周面と略同じ曲率を有した湾曲面30aによって構成されている。これにより、湾曲面30aが、環状のリテーナ180の内周面にしっかり当接して、キャッチ部30が拡径することによって、リテーナ180を良好に保持することができる。
【0044】
また、各キャッチ部30には、
図9の左側に示すようにフランジ部35a、35bが設けられている。フランジ部35aは、リテーナ180を構成するリテーナグランド183とリテーナグランドに固定されたスプリングカバー186との間に食い込むことができる。このフランジ部35aは、スプリングカバー186を保持するものであってもよい。フランジ部35bは、シートリテーナ182のリテーナグランド183に対して反対側の端面を支持している。これらのフランジ部35a、35bにより、アーム部8の進退に応じて、リテーナ180に対してX軸方向に沿う進退方向への荷重をかけることが出来る。リテーナ180は、スプリング184を有することでボール弁体104に対してボールシート168を押し付ける方向に弾発する機能を有する部材であるため、フランジ部35bが設けられていることにより、当該弾発力に抗しながらリテーナ180を端領域152に良好に嵌め込むことができる。
図7の状態から、アーム部8がアーム進退機構80によってX軸正方向に移動し(ステップS3)、各キャッチ部30に保持されたリテーナ180が、端領域152(所定の箇所)に嵌合する(ステップS4)。この状態を、
図10に示す。
【0045】
リテーナ保持部3は、リテーナ180を、端領域152に嵌合させて取り付けると、キャッチ駆動部31によって各キャッチ部30を縮径方向に移動させ、リテーナ180の保持を解除する。リテーナ保持部3がリテーナ180の保持を解除した状態を、
図11に示す。この状態において、フランジ部35aも、リテーナ180への食い込みを解除している。キャッチ駆動部31によるキャッチ部30の駆動制御は、アーム用ハンドル83を回転させる作業員の判断にて、アーム用ハンドル83の近傍に配設されているスイッチを介して行うことができる。アーム用ハンドル83を回転させてリテーナ180を保持したリテーナ保持部3をX軸正方向に移動させていくと、リテーナ180が端領域152に嵌合することに起因して、アーム用ハンドル83の回転トルクに変化が生じる。作業員は、この変化を捉えることで、リテーナ180が端領域152に嵌合したと判断でき、スイッチを介して、キャッチ駆動部31がキャッチ部30を縮径方向に駆動する。なお、トルクの変化を検知する検知器、および当該検知の信号を受けてキャッチ駆動部31の制御を行う制御装置を具備すれば、これらの作業を自動化することも可能である。
【0046】
リテーナ保持部3によるリテーナ180の保持が解除されると、アーム部8がアーム進退機構80によってX軸負方向に沿って移動し、リテーナ保持部3を、連通口106aの直下の位置まで移動させる(ステップS5)。移動後の状態を
図12に示す。この状態になれば、
図13に示すように、軸部2の弁室部105側の構成を、軸部2を引き上げることによって、上端開口部106bからボデー101外に取り出すことができる。
【0047】
なお、弁室部105の端領域152(流路開口部の所定の箇所)に既に嵌合設置されているリテーナ180を取り外す際にも、リテーナ取付治具1を用いることができる。概要としては、先述した取り付け方法の各処理ステップを遡ることによってリテーナ180を取り外すことが可能である。一例として、リテーナ取付治具1を用いた、リテーナ180の取り外し方法を、
図14に示す。取り外し方法としては、
ステップS10:リテーナ保持部3にリテーナ180を保持させていない状態で、軸部2を、縦長に構成されたステム収納部106の上端開口部106bからトップエントリによってステム収納部106に挿入して、リテーナ保持部3を弁室部105に向かって下降させる挿入工程と、
ステップS11:ステップS10(挿入工程)の後に、位置決め機構4によって、端領域152の開口部の軸芯とリテーナ保持部3の軸芯との位置を合わせる位置決め工程と、
ステップS12:ステップS11(位置決め工程)によって端領域152の開口部(流路開口部)の軸芯とリテーナ保持部3の軸芯との位置が合っている状態において、アーム進退機構80によって、弁室部105の中央領域151から端領域152に対してリテーナ保持部3を軸部2の軸方向に対して垂直方向に沿って進出させる進出工程と、
ステップS13:ステップS12(進出工程)の後に、端領域152の軸芯とリテーナ180の軸芯との位置が合っている状態において、リテーナ保持部3が、端領域152に取り付けられたリテーナ180を取り外して保持する保持工程と、
ステップS14:ステップS13(保持工程)の後に、アーム進退機構80によって、リテーナ180を保持したリテーナ保持部3を軸部2の軸方向に対して垂直方向に沿って弁室部105の中央領域151に向かって退行させる退行工程と、
を含む。
【0048】
ステップS11における端領域152の軸芯とリテーナ保持部3の軸芯との位置を合わせとは、先述した第1位置決め部5、第2位置決め部6および第3位置決め部7(突出部、軸部位置決め部)を用いた位置決めであり、ここでの説明は省略する。ステップS11を行うことにより、リテーナ保持部3が、端領域152に取り付けられたリテーナ180を確実に捉えることができる。すなわち、各キャッチ部30によってリテーナ180が内周面側から保持され、フランジ部35aが先述した位置に食い込むことができる。これにより、端領域152からスムーズにリテーナ180を取り外すことができる。
【0049】
以上のように、本実施形態のリテーナ取付治具1によれば、ボデー101(ステム収納部106)の上端開口部106bからは直接視認できない弁室部105内の端領域152(所定の取り付け箇所)に良好にリテーナ180を取り付けることができる。具体的には、リテーナ取付治具1は、位置決め機構4を具備することにより、弁室部105の端領域152(流路開口部の所定の箇所、リテーナ取り付け箇所)の軸芯と、リテーナ180の軸芯との位置が合っている状態において、軸部2の軸方向に対して垂直方向に沿って端領域152に向かって進行し、保持したリテーナ180を端領域152に対して取り付けることができる。
【0050】
弁室部105の上に寸胴のステム収納部106があり、ボールバルブ110全体として胴長の形状を有している。このようなバルブ構造において、リテーナ180をステム収納部106の上端開口部106bから導入し、その導入方向から垂直に展回した位置にある端領域152に配置しなければならない。端領域152は、上端開口部106bからは目視できない部分である。また、リテーナ180は、その外径が端領域152の開口内径とほぼ等しくされており、そのはめ込みによって端領域152の開口部に固定される。そのため、当該部分に装着する必要があることに加え、端領域152の開口部にずれなく嵌め込まなければならない。この課題に対して、本実施形態のリテーナ取付治具1は、位置決め機構を有して、弁室部105の端領域152(流路開口部の所定の箇所、リテーナ取り付け箇所)の軸芯と、リテーナ180の軸芯との位置を合わせた状態を実現している。これにより、端領域152の開口部にずれなく嵌め込むことができる。また、リテーナ180は、ボール弁体104に対してボールシート168を押し付ける方向に弾発する機能を有する部材である。そのため、当該弾発力に抗しながらリテーナ180を端領域152の開口部に嵌め込むために、位置決め機構4による位置決めが重要な要素となる。
【0051】
なお、本実施形態のリテーナ取付治具1は、開口部を介して連通する縦穴および横穴が設けられた構造体(例えばボールバルブ110)の前記横穴への装着物(例えばリテーナ180)の取り付けにおける前記横穴に対する前記装着物の位置合わせを行う位置合わせ機構であると換言できる。この場合において、当該位置合わせ機構は、
・前記縦穴に挿入される軸部2と、
・前記構造体(例えばボールバルブ110)における前記縦穴の穴底部(凹部151a)において前記縦穴の径方向における前記軸部の位置を決める底部位置決め部(第2位置決め部6)と、
・前記底部位置決め部とは異なる高さ位置に設けられ、前記構造体(ボデー101)における周壁部(連通口106a)および前記軸部2のいずれか一方又は両方から互いの対向方向に向かって突出する突出部(被係合部106e、係合部77)を有する軸部位置決め部(第3位置決め部7)であって、前記突出部が前記軸部にある場合においては当該突出部と前記周壁部、前記突出部が前記周壁部にある場合においては当該突出部と前記軸部、又は、前記突出部が前記周壁部及び前記軸部の両方にある場合においては当該突出部同士が、互いに面同士で当接することによって、前記軸部2の軸周り方向の位置決めを行う軸部位置決め部(第3位置決め部7)と、
・前記位置決め機構によって決められた位置において、前記縦穴から前記横穴に対して前記装着物を前記軸部2の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行させる進退機構(アーム部8)と、
を備えた構成であると換言できる。
【0052】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それらについても本発明の技術的範囲に含まれる。
【0053】
〔まとめ〕
本発明の態様1に係るリテーナ取付治具は、
流体の流路となる二以上の流路開口部とボール弁体が通過可能な収容開口部とを有し、前記流路開口部を開閉する前記ボール弁体を収容可能な弁室部と、前記収容開口部を介して前記弁室部に連設されている寸胴部と、を含むボールバルブの前記流路開口部に対してリテーナを取り付けるために用いられるリテーナ取付治具であって、
前記リテーナ取付治具は、前記寸胴部の上端開口部からトップエントリによって前記寸胴部に挿入される構成となっており、
前記リテーナ取付治具は、
前記寸胴部から前記弁室部に至るまで延設される軸部と、
前記軸部の前記弁室部側に配設された、前記リテーナを着脱可能に保持するリテーナ保持部と、
前記弁室部内での前記リテーナ保持部の位置決めを行う位置決め機構と、
前記位置決め機構によって前記リテーナ保持部が位置決めされた状態において、前記弁室部から前記流路開口部に対して前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行させる進退機構と、
を備え、
前記リテーナ保持部は、保持した前記リテーナを前記流路開口部の所定の箇所に対して取り付ける。
【0054】
前記態様1の構成によれば、ボデー(ステム収納部106)の上端開口部からは直接視認できない弁室部内の流路開口部(端領域152)に良好にリテーナを取り付けることができる。具体的には、リテーナ取付治具は、位置決め機構を具備することにより、弁室部の流路開口部(端領域152)の軸芯と、リテーナの軸芯との位置を合わせることができる。また、そのように位置があった状態において、リテーナ保持部が、軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って流路開口部(端領域152)に向かって進行し、保持したリテーナを流路開口部(端領域152)に対して取り付けることができる。そのため、流路開口部(端領域152)の内径にほぼ一致する外径を有するリテーナを、流路開口部(端領域152)に対してずれなく嵌め込むことができる。
【0055】
本発明の態様2に係るリテーナ取付治具は、前記態様1において、
前記リテーナ保持部は、
環状の前記リテーナの内周面を周方向に沿って複数箇所にて支持する複数のキャッチ部と、
各前記キャッチ部を放射方向に進退させるキャッチ駆動部と、
を有し、
前記リテーナ保持部は、
前記キャッチ駆動部によって各前記キャッチ部が拡径方向に移動することによって環状の前記リテーナを内周面側から突っ張って保持し、保持した前記リテーナを前記流路開口部の前記所定の箇所に嵌合させると、前記キャッチ駆動部によって各前記キャッチ部が縮径方向に移動することによって当該リテーナに対する保持を解除する。
【0056】
前記態様2の構成によれば、リテーナをリテーナの内周面側から放射方向に支持することができるため、リテーナの軸芯をリテーナ保持部の軸芯との位置を合わせることができる。これにより、リテーナ保持部の軸芯を、端領域の開口部の軸芯に位置合わせすることにより、必然的にリテーナの軸芯と、端領域の開口部の軸芯との位置が合うことになり、端領域に対してずれなくリテーナを取り付けることができる。また、リテーナの保持及び解除がキャッチ部の移動のみで容易に行えるため、リテーナの取り付け及び取り外しを簡便に実施することが可能となる。
【0057】
本発明の態様3に係るリテーナ取付治具は、前記態様2において、
前記キャッチ部は、保持対象の前記リテーナの内周面に当接する湾曲面を有する。
【0058】
前記態様3の構成によれば、湾曲面が、環状のリテーナの内周面にしっかり当接して、キャッチ部が拡径することによって、リテーナを良好に保持することができる。
【0059】
本発明の態様4に係るリテーナ取付治具は、前記態様1において、
前記進退機構は、
前記軸部の前記弁室部側に配置され、前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行可能なアーム部と、
前記アーム部を前記垂直方向に沿って進出退行させるアーム進退機構と、
を含み、
前記リテーナ保持部は、前記アーム部の先端部に配設されている。
【0060】
前記態様4の構成によれば、アーム部の先端にリテーナ保持部を配設することにより、軸部2に対して垂直方向に沿って離れた端領域の開口部に、良好にリテーナを取り付けることができる。
【0061】
本発明の態様5に係るリテーナ取付治具は、前記態様1において、
前記位置決め機構は、
前記軸部における前記弁室部側の端部に、前記弁室部において前記寸胴部の中心軸の延長線上の位置に設けられ、前記弁室部に回転可能に収容される前記ボール弁体の凸部が嵌合する被嵌合部に嵌合する嵌合部を含む。
【0062】
前記態様5の構成によれば、寸胴なボデーのステム収納部の径方向における軸部2の位置を決めることができる。
【0063】
本発明の態様6に係るリテーナ取付治具は、前記態様1において、
前記位置決め機構は、
前記軸部に設けられ、前記収容開口部の内壁が形成する特定の形状の部分である被係合部に係合する係合部を含む。
【0064】
前記態様6の構成によれば、軸部2が傾倒することを回避し、また軸部2の軸周り方向への回転も抑えることができる。
【0065】
本発明の態様7に係るリテーナ取付治具は、前記態様1において、
前記リテーナ保持部は、前記流路開口部の前記所定の箇所に取り付けられている前記リテーナを取り外して保持することができる。
【0066】
前記態様7の構成によれば、リテーナ取付治具を、リテーナの取り付けだけでなく、取り外しにも用いることができる。
【0067】
本発明の態様8に係る位置合わせ機構は、
開口部を介して連通する縦穴および横穴が設けられた構造体の前記横穴への装着物の取り付けにおける前記横穴に対する前記装着物の位置合わせを行う位置合わせ機構であって、
前記縦穴に挿入される軸部と、
前記構造体における前記縦穴の穴底部において前記縦穴の径方向における前記軸部の位置を決める底部位置決め部と、
前記底部位置決め部とは異なる高さ位置に設けられ、前記構造体における周壁部及び前記軸部のいずれか一方又は両方から互いの対向方向に向かって突出する突出部を有する軸部位置決め部であって、前記突出部が前記軸部にある場合においては当該突出部と前記周壁部、前記突出部が前記周壁部にある場合においては当該突出部と前記軸部、又は、前記突出部が前記周壁部及び前記軸部の両方にある場合においては当該突出部同士が、互いに面同士で当接することによって、前記軸部の軸周り方向の位置決めを行う軸部位置決め部と、
前記底部位置決め部および前記軸部位置決め部によって決められた位置において、前記縦穴から前記横穴に対して前記装着物を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行させる進退機構と、
を備える。
【0068】
前記態様8の構成によれば、開口部を介して連通する縦穴および横穴が設けられた構造体の前記横穴への装着物の取り付けにおける前記横穴に対する前記装着物の位置合わせを、簡便且つ良好に行うことができる。
【0069】
本発明の態様9に係る位置合わせ機構は、前記態様8において、
前記進退機構は、
前記軸部の前記穴底部側に配置され、前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出退行可能なアーム部と、
前記アーム部を前記垂直方向に沿って進出退行させるアーム進退機構と、
を含み、
前記軸部位置決め部は、前記軸部に対し前記アーム部と180°反対方向に設けられている。
【0070】
前記態様9の構成によれば、前記軸部位置決め部において位置決め行うことにより、必然的に前記アーム部の位置合わせが完了するので、位置合わせ作業が簡便になる。
【0071】
本発明の態様10に係る位置合わせ機構は、前記態様8において、
前記面同士で当接する面は、前記アーム部の進退方向に対して垂直な方向と平行な面であり、且つ、前記進退方向に対して傾斜した面である。
【0072】
前記態様10の構成によれば、前記面同士を当接させることによって、前記軸部の軸周りの回転を抑制するとともに、前記アーム部の水平面内での位置を決めることができる。
【0073】
本発明の態様11に係る位置合わせ機構は、前記態様8において、
前記縦穴の上部において前記縦穴の径方向における前記軸部の位置を決める上部位置決め部を更に備える。
【0074】
前記態様11の構成によれば、軸部の上端側において、寸胴なボデーのステム収納部の径方向における軸部2の位置を決めることができる。
【0075】
本発明の態様12に係るリテーナ取付方法は、
態様1から7の何れかに記載のリテーナ取付治具を用いて、前記ボールバルブの前記弁室部に設けられた前記流路開口部に対して前記リテーナを取り付けるリテーナ取付方法であって、
前記リテーナ保持部に前記リテーナを保持させた状態で、前記軸部および前記リテーナ保持部を、縦長に構成された前記寸胴部の上端開口部からトップエントリによって前記弁室部に向かって下降させる挿入工程と、
前記位置決め機構によって、前記弁室部内での前記リテーナ保持部の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決め工程によって前記リテーナ保持部が位置決めされた状態において、前記進退機構によって、前記弁室部から前記流路開口部に対して前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出させる進出工程と、
前記リテーナ保持部が保持した前記リテーナを前記流路開口部の前記所定の箇所に対して取り付ける取り付け工程と、
前記進退機構によって、前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って前記弁室部に向かって退行させる退行工程と、
を含む。
【0076】
前記態様12の構成によれば、ボデー101(ステム収納部106)の上端開口部106bからは直接視認できない弁室部105内の端領域152(所定の取り付け箇所)に良好にリテーナ180を取り付けることができる。具体的には、リテーナ取付治具1は、位置決め機構4を具備することにより、弁室部105の端領域152(流路開口部の所定の箇所、リテーナ取り付け箇所)の軸芯と、リテーナ180の軸芯との位置が合っている状態において、軸部2の軸方向に対して垂直方向に沿って端領域152に向かって進行し、保持したリテーナ180を端領域152に対して取り付けることができるため、リテーナ180を端領域152に対してずれなく嵌め込むことができる。
【0077】
本発明の態様13に係るリテーナ取り外し方法は、
態様1から7の何れかに記載のリテーナ取付治具を用いて、前記ボールバルブの前記弁室部に設けられた前記流路開口部に取り付けられた前記リテーナを取り外すリテーナ取り外し方法であって、
前記リテーナ保持部にリテーナを保持させていない状態で、前記軸部を、縦長に構成された前記寸胴部の上端開口部からトップエントリによって前記寸胴部に挿入して、前記リテーナ保持部を前記弁室部に向かって下降させる挿入工程と、
前記位置決め機構によって、前記弁室部内での前記リテーナ保持部の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決め工程によって前記リテーナ保持部が位置決めされた状態において、前記進退機構によって、前記弁室部から前記流路開口部に対して前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って進出させる進出工程と、
前記リテーナ保持部が、前記流路開口部の前記所定の箇所に取り付けられた前記リテーナを保持する保持工程と、
前記進退機構によって、前記リテーナ保持部を前記軸部の軸方向に対して垂直方向に沿って前記弁室部に向かって退行させるとともに、前記リテーナを前記流路開口部の前記所定の箇所から取り外す退行工程と、
を含む。
【0078】
前記態様12の構成によれば、ボデー101(ステム収納部106)の上端開口部106bからは直接視認できない弁室部105内の端領域152(所定の取り付け箇所)に取り付けられたリテーナ180を取り外すことができる。具体的には、リテーナ取付治具1は、位置決め機構4を具備することにより、弁室部105の端領域152(流路開口部の所定の箇所、リテーナ取り付け箇所)の軸芯と、リテーナ保持部3の軸芯との位置が合っている状態において、軸部2の軸方向に対して垂直方向に沿って端領域152に向かって進行し、端領域152からリテーナ180を取り外す。このため、リテーナ保持部3が端領域152に対してずれなく位置決めされ、リテーナ180を確実に保持することができる。これにより、目視できない部分において、例えばリテーナ保持部3が弁室部105に衝突する恐れが無く、安全にリテーナの取り外しを遂行することができる。
【符号の説明】
【0079】
1 リテーナ取付治具
2 軸部
3 リテーナ保持部
4 位置決め機構
5 第1位置決め部
6 第2位置決め部
7 第3位置決め部(突出部)
8 アーム部
20 本体部
30 キャッチ部
30a 湾曲面
31 キャッチ駆動部
35 フランジ部
77 係合部
80 アーム進退機構
82 回転軸
83 アーム用ハンドル
101a 上端部
103 ステム
104 ボール弁体
104b 凸部
104b´ 突出端
105 弁室部
106 ステム収納部
106a 連通口(突出部)
106b 上端開口部
106e 被係合部
180 リテーナ
110 ボールバルブ
151 中央領域
151a 凹部
152 端領域
168 ボールシート
182 シートリテーナ
183 リテーナグランド
184 スプリング
185 シートパッキン