特許 7570188 手動式開閉弁

(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】

(24)【登録日】2024-10-10

(45)【発行日】2024-10-21

(54)【発明の名称】手動式開閉弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/524 20060101AFI20241011BHJP

【ＦＩ】

F16K31/524 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020101247

(22)【出願日】2020-06-10

(65)【公開番号】P2021195974

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-05-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111970

【弁理士】

【氏名又は名称】三林 大介

(72)【発明者】

【氏名】岡野 雄

【審査官】藤森 一真

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－１５１９７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５５－１７７５７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－３２３１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１３０８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４９８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０６８２６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ １／００

Ｆ１６Ｋ ３１／５２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体が通過する通路に取り付けられて、前記通路を手動によって開閉するための手動式開閉弁において、
内部に弁室が形成されると共に、前記弁室に開口する第１流路と、前記第１流路とは異なる位置で前記弁室に開口する第２流路と、前記第２流路が前記弁室に開口する位置に形成された弁座とを有するケーシングと、
前記弁室内で軸方向に進退動可能に設けられた弁軸の一端側に取り付けられて、前記弁座に当接することによって前記第２流路を閉鎖する弁体と、
前記弁体を前記弁座に当接する方向に付勢する付勢バネと、
前記弁軸の前記弁体が取り付けられていない側の端部で前記弁軸に連結されて、前記弁軸を回転軸として、前記ケーシングに対して回転移動可能に設けられた操作部材と
を備え、
前記操作部材には、前記弁軸と同軸で円環形状の凹部が形成されており、
前記ケーシングには、前記操作部材の前記凹部内に挿入される円筒形状の挿入部が、前記ケーシングと一体または別体で立設されており、
前記操作部材の前記凹部内または前記挿入部の内部の何れか一方には、前記弁軸を中心として周方向に谷部と山部とが配置されたカム面が形成されており、
前記操作部材の前記凹部内または前記挿入部の内部の何れか他方には、前記挿入部が前記凹部内に挿入されると、前記カム面に当接することによってカム機構を形成する突起部が形成されており、
前記カム機構は、
前記突起部が前記カム面の谷部の位置にある場合には、前記弁体が前記付勢バネによって前記弁座に当接しているが、
前記操作部材の回転に伴って前記突起部が前記カム面の山部の位置に移動すると、前記操作部材が前記付勢バネに抗して前記弁軸ごと前記弁体を引き上げることによって、前記弁体を前記弁座から離間させるカム機構であり、
前記カム面の山部には、前記山部まで移動した前記突起部を保持する保持部が形成されている
ことを特徴とする手動式開閉弁。

【請求項2】

請求項1に記載の手動式開閉弁において、
前記保持部は、前記山部に形成された凹形状の部分である
ことを特徴とする手動式開閉弁。

【請求項3】

請求項１または請求項２の何れか一項に記載の手動式開閉弁において、
前記カム面は、二組の前記谷部および前記山部が、前記弁軸を中心として回転対称な位置に形成されており、
前記突起部は、前記弁軸を中心として回転対称な位置に形成されている
ことを特徴とする手動式開閉弁。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の手動式開閉弁において、
前記ケーシングには、前記弁軸を前記弁座に向けて進退動可能な状態で保持する弁軸受が設けられており、
前記挿入部は、前記弁軸受が前記操作部材に向き合う位置に形成されている
ことを特徴とする手動式開閉弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体が通過する通路を開閉するための手動式開閉弁に関する。

【背景技術】

【0002】

液体が通過する通路を開閉するための開閉弁には様々なタイプの開閉弁が知られている。例えば、モータを用いて弁体を駆動することによって通路を開閉する電動弁や、電磁石に通電して弁体を吸引することによって通路を開放し、電磁石への通電を停止することによって通路を閉鎖する電磁弁などは広く使用されている。

【0003】

また、より構造が簡単で安価な開閉弁としては、手動でレバーやハンドルを動かすことによって通路を開閉する手動式開閉弁も広く使用されている。例えば、弁軸の一端に弁体が取り付けられると共に、弁軸の他端側にネジ送り機構が形成されており、操作者がハンドルを回すとネジ送り機構によって弁体が弁座に当接して閉弁状態となり、ハンドルを逆方向に回すと弁体が弁座から離間して開弁状態となる手動式開閉弁が知られている（特許文献１）。あるいは、通常時は、弁体が付勢バネによって弁座に押し付けられて閉弁状態となっているが、操作者がレバーを倒すと、弁軸と一緒に弁体が弁座から引き上げられて開弁状態となる手動式開閉弁も知られている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－１３０８３１号公報

【文献】特開２０１３－２４９８６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、提案されている手動式開閉弁には開弁状態が安定しないという問題があった。すなわち、閉弁状態では弁体が弁座に押し付けられるので、手動式開閉弁は何回閉弁させても常に同じ状態となるが、開弁状態では、閉弁状態からのレバーやハンドルの操作量に応じて弁座に対する弁体の位置が変わるので、開弁させる度に開弁状態が異なってしまうという問題があった。

【0006】

この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、開弁状態を安定させることが可能な手動式開閉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】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明の手動式開閉弁は次の構成を採用した。すなわち、
液体が通過する通路に取り付けられて、前記通路を手動によって開閉するための手動式開閉弁において、
内部に弁室が形成されると共に、前記弁室に開口する第１流路と、前記第１流路とは異なる位置で前記弁室に開口する第２流路と、前記第２流路が前記弁室に開口する位置に形成された弁座とを有するケーシングと、
前記弁室内で軸方向に進退動可能に設けられた弁軸の一端側に取り付けられて、前記弁座に当接することによって前記第２流路を閉鎖する弁体と、
前記弁体を前記弁座に当接する方向に付勢する付勢バネと、
前記弁軸の前記弁体が取り付けられていない側の端部で前記弁軸に連結されて、前記弁軸を回転軸として、前記ケーシングに対して回転移動可能に設けられた操作部材と
を備え、
前記操作部材には、前記弁軸と同軸で円環形状の凹部が形成されており、
前記ケーシングには、前記操作部材の前記凹部内に挿入される円筒形状の挿入部が、前記ケーシングと一体または別体で立設されており、
前記操作部材の前記凹部内または前記挿入部の内部の何れか一方には、前記弁軸を中心として周方向に谷部と山部とが配置されたカム面が形成されており、
前記操作部材の前記凹部内または前記挿入部の内部の何れか他方には、前記挿入部が前記凹部内に挿入されると、前記カム面に当接することによってカム機構を形成する突起部が形成されており、
前記カム機構は、
前記突起部が前記カム面の谷部の位置にある場合には、前記弁体が前記付勢バネによって前記弁座に当接しているが、
前記操作部材の回転に伴って前記突起部が前記カム面の山部の位置に移動すると、前記操作部材が前記付勢バネに抗して前記弁軸ごと前記弁体を引き上げることによって、前記弁体を前記弁座から離間させるカム機構であり、
前記カム面の山部には、前記山部まで移動した前記突起部を保持する保持部が形成されている
ことを特徴とする。

【0008】

かかる本発明の手動式開閉弁においては、内部に弁室が形成されたケーシングと、ケーシングに対して回転移動可能な操作部材とを備えており、操作部材には、弁軸と同軸で円環形状の凹部が形成されている。またケーシングには、操作部材の凹部内に挿入される円筒形状の挿入部が、ケーシングと一体または別体で立設されている。そして、操作部材に形成された凹部内、または円筒形状の挿入部の内部の何れか一方には、谷部および山部を有するカム面が形成されており、操作部材の凹部内または挿入部の内部の何れか他方には、挿入部が凹部内に挿入されるとカム面に当接することによってカム機構を形成する突起部が形成されている。このため、ケーシングに対して操作部材を回転させると、突起部がカム面の山部の上を移動することになり、操作部材がケーシングから遠ざかる結果、弁軸を介して操作部材に接続されている弁体が弁座から離間して、手動式開閉弁が開弁状態となる。ここで、カム面の山部には、移動して来た突起部を保持する保持部が形成されている。

【0009】

こうすれば、手動式開閉弁を開弁させる際には、操作部材を回転させて、突起部が保持部に保持されるようにすることで、開弁する度に、弁座から弁体までの距離を一定にすることができる。このため、手動式開閉弁を開弁する度に開弁状態がばらつく事態を防止することが可能となる。加えて、操作部材の凹部内に円筒形状の挿入部が挿入されており、その円筒形状の挿入部の内部に、カム面および突起部が形成されている。すなわち、カム面および突起部は、操作部材の凹部内に挿入された円筒形状の挿入部のその内部に収容された状態となっている。このため、挿入部の内部に砂などの異物が入って、カム面と突起部との当接位置が変化したり、傷つけたりする虞も生じない。

【0010】

また、上述した本発明の手動式開閉弁においては、カム面の山部の一部を凹形状に形成することによって、保持部を形成することとしても良い。

【0011】

こうすれば、操作部材を回転させて手動式開閉弁を開弁させると、突起部が保持部に嵌まり込んで保持される。このため、何らかの拍子で操作部材に力が加わった場合でも、手動式開閉弁の開弁状態を保持しておくことが可能となる。

【0012】

また、上述した本発明の手動式開閉弁においては、谷部および山部を組とする二組のカム面を、弁軸を中心として回転対称な位置に形成すると共に、２つの突起部を、弁軸を中心として回転対称な位置に形成することとしても良い。

【0013】

こうすれば、操作部材を回転させることによってカム面が突起部を押し上げても、操作部材は弁軸を中心として両側から同じ大きさの力を受けることになるため、操作部材が傾くことが無い。このため、操作部材が傾くことによって一部が強く当たって回り難くなったり、部分的に摩耗したりする事態を防止することが可能となる。

【0014】

また、上述した本発明の手動式開閉弁においては、弁軸を弁座に向けて進退動可能な状態で保持する弁軸受をケーシングに設けておき、弁軸受が操作部材に向き合う位置の弁軸受から円筒形状の挿入部を立設させても良い。

【0015】

弁軸受は、ケーシングとは別体で操作部材と向かい合わせの位置に存在するため、弁軸受から挿入部を立設させれば、弁軸受側の挿入部と操作部材側の凹部との間に容易にカム機構を形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施例の手動式開閉弁１の外観形状を示す斜視図である。

【図2】本実施例の手動式開閉弁１の分解組立図である。

【図3】本実施例の手動式開閉弁１の内部構造を示す断面図である。

【図4】弁軸受４０の挿入部４３の内部に形成されたカム面４６の形状を示した説明図である。

【図5】ハンドル２０の凹部２１ａの内部に形成された突起部２３の形状を示した斜視図である。

【図6】ハンドル２０を回転させることによって、ハンドル２０の突起部２３がカム面４６の上を移動する様子を示した説明図である。

【図7】ハンドル２０を回転させることによって、弁室１１内で弁体３０が進退動する様子を示した説明図である。

【図8】変形例のカム面４６の形状についての説明図である。

【図9】ハンドル２０を回転させることによって、変形例のカム面４６の上をハンドル２０の突起部２３が移動する様子を示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、本実施例の手動式開閉弁１の外観形状を示した斜視図である。図１（ａ）に示されるように、本実施例の手動式開閉弁１は、ケーシング１０にハンドル２０が取り付けられた形状となっている。ケーシング１０の内部には、弁室１１と、弁室１１の側面に開口する第1流路１２と、弁室１１の円形の底面に開口する第２流路１３とが形成されており、弁室１１の内部には、略円筒形状の弁体３０が収容されている。また、第２流路１３が弁室１１に開口する部分の周囲には、円環形状の弁座１４が形成されている。図１（ａ）では、弁体３０は弁座１４に当接した状態となっている。

【0020】

ハンドル２０は手動で回転可能となっており、図１（ａ）中で太い破線の矢印の方向にハンドル２０を回転させると、弁体３０が弁室１１内で、弁座１４から遠ざかる方向（後退方向）に移動する。その結果、図１（ｂ）に示したように、第２流路１３を弁室１１に連通させる弁口１５が開放されて流体が通過可能となって、手動式開閉弁１が開弁状態となる。また、図１（ｂ）中に太い破線で示した矢印の方向のハンドル２０を回転させると、弁室１１内で弁座１４に近付く方向（前進方向）に弁体３０が移動して、最終的には、図１（ａ）に示したように弁体３０が弁座１４に当接する。その結果、弁口１５を液体が通過できなくなって、手動式開閉弁１が閉弁状態となる。尚、ハンドル２０の回転方向を区別する必要がある際には、手動式開閉弁１が閉弁状態から開弁状態となる方向を「正方向」と称し、開弁状態から閉弁状態となる方向を「負方向」と称して区別するものとする。

【0021】

図２は、本実施例の手動式開閉弁１の分解組立図である。また、図３は、図１中のＡ－Ａ位置で手動式開閉弁１を縦方向に切断することによって、手動式開閉弁１の内部構造を示した断面図である。図２に示されるように本実施例の手動式開閉弁１は、ケーシング１０と、弁体３０と、弁軸受４０と、弁軸受押さえ板５０と、ハンドル２０などを備えている。図１を用いて既述したようにケーシング１０の内部には弁室１１が形成されており、弁室１１には第１流路１２および第２流路１３が開口している。そして、弁室１１に第２流路１３が開口した部分は弁口１５となっており、弁口１５の周囲には円環形状の弁座１４が形成されている。また、弁室１１は、弁口１５が形成された側と反対側の端部で内径が一段大きく形成されることによって、挿入部１１ａが形成されている。このため弁室１１は、挿入部１１ａを介して外部に開口した形状となっている。

【0022】

弁体３０は、円柱形状の本体部３１と、ゴム材料によって形成された円環形状の当接部３２と、同じくゴム材料によって形成された円形のシールリング３３とを備えている。図３（ａ）に示されるように、本体部３１の中心軸上には、後述する弁軸３４が挿通される挿通孔３１ｂが形成されている。また、本体部３１の一端面には、円形の外縁上に等間隔で３箇所のガイド片３１ａが突設されており、更に、本体部３１の他端面には、挿通孔３１ｂと同軸状に円柱状空間からなる凹部３１ｃが、本体部３１の軸方向略中央の位置まで穿設されている。そして、本体部３１には、内部に凹部３１ｃが形成された部分の外周に、円形のシールリング３３が嵌め込まれている。更に、内部に凹部３１ｃが形成されていない部分の本体部３１の外周には、円環形状の当接部３２が嵌め込まれている。

【0023】

弁軸３４は細長い円柱形状の部材であり、一端側および他端側には円環形状の止金３４ａ、３４ｂが取り付けられている。弁軸３４の軸径は、本体部３１に形成された挿通孔３１ｂに挿通可能な大きさに設定されている。弁軸３４の一端に取り付けられた止金３４ａの外径は、挿通孔３１ｂの内径よりも大きくなっている。このため、弁軸３４に本体部３１を取り付ける際には、本体部３１のガイド片３１ａが突設された側に開口している挿通孔３１ｂに、弁軸３４の他端側を挿入して、弁軸３４の一端側の止金３４ａが本体部３１に当接するまで挿通する。この結果、弁軸３４は、他端側が、本体部３１に穿設された凹部３１ｃから突出した状態となり、その弁軸３４にコイルバネ３５を取り付ける。コイルバネ３５の外径は、凹部３１ｃの内径よりも小さくなっているため、コイルバネ３５は凹部３１ｃ内に嵌め込まれた状態となる。尚、本実施例のコイルバネ３５は、本発明における「付勢バネ」に対応する。また、本実施例のハンドル２０は、本発明における「操作部材」に対応する。

【0024】

弁軸受４０（図２参照）は、円柱形状の軸受部４１の一端側に、軸受部４１よりも小径で、内径が本体部３１の外径よりも大径の円筒形状の弁体案内筒４２が突設され、更に、軸受部４１の他端側には、軸受部４１よりも小径で円筒形状の挿入部４３が突設されている。また、挿入部４３の外側面には小さな半円柱形状の回り止め部４４が突設されている。軸受部４１の外径は、弁室１１の内径よりは大きいが、弁室１１の外側の挿入部１１ａの内径よりは小さな径に形成されている。また、弁体案内筒４２の外径は、弁室１１の内径よりも小さな径に形成されている。軸受部４１の中心軸上には、弁軸３４を挿通させるための挿通孔４０ａ（後述する図３（ｂ）参照）が貫通しており、軸受部４１の外周には、ゴム材料で形成された円形のシールリング４５が嵌め込まれている。

【0025】

また、弁体案内筒４２の内部に、円柱状空間の凹部４２ａが形成されており、更に、凹部４２ａの他端側の軸受部４１内には、中心位置に凹部４２ａよりも小径で挿通孔４０ａよりも大径のシール孔４１ａが穿設されている。シール孔４１ａ内に２個のスペーサ３７と２個のシールリング３８を挿入した後、止座金３６をはめて固定した状態で、弁軸３４を軸受部４１の挿通孔４０ａに挿通させると、図３（ｂ）に示すように、弁軸３４はスペーサ３７およびシールリング３８内に挿入され、本体部３１およびシールリング３３が凹部４２ａ内に挿入される。その結果、弁体３０および弁軸３４は、弁軸３４の軸方向に進退動可能な状態で保持されることになる。

【0026】

以上のようにして、弁体３０や、弁軸３４や、コイルバネ３５、バネホルダ３６、スペーサ３７、シールリング３８を弁軸受４０に組付けた後、これらを、ケーシング１０に開口している挿入部１１ａから、弁室１１内に挿入する（図２参照）。すると、弁体３０から突設された３つのガイド片３１ａが、ケーシング１０の弁口１５から第１流路１２内に挿入され、弁軸受４０の軸受部４１およびシールリング４５が、ケーシング１０の挿入部１１ａ内に挿入された状態となる。その状態で、今度は、弁軸受押さえ板５０をケーシング１０に取り付ける。弁軸受押さえ板５０の中央には貫通孔５０ａが形成されており、貫通孔５０ａの内径は、弁軸受４０の挿入部４３の外径よりは大きいが、軸受部４１の外径よりは小さく形成されている。また、貫通孔５０ａの一部は小さく半円状に切り欠かれて切り欠き部５０ｂが形成されており、貫通孔５０ａに弁軸受４０の挿入部４３を挿通させると、挿入部４３の外側面に突設された回り止め部４４が、切り欠き部５０ｂに嵌って、弁軸受押さえ板５０がケーシング１０に当接した状態となる。そこで、この状態で、取付ネジ５１を用いて弁軸受押さえ板５０をケーシング１０に取り付ける。

【0027】

また、図２に示すように、ハンドル２０は、円柱形状の本体部２１の他端側の両側面から、半径方向外側に向かって直方体の操作部２２が突設された形状となっている。本体部２１の中心軸上には、弁軸３４を挿通させるための貫通孔２０ａが形成されている。更に、本体部２１の一端側には、本体部２１と同軸に円環状空間の凹部２１ａが穿設されており、凹部２１ａの内径は、弁軸受４０に突設された挿入部４３の外径よりも大きく形成されている。このため、弁軸受４０を貫通して挿入部４３の中央から突出している弁軸３４を、ハンドル２０に凹部２１ａが形成されている側から貫通孔２０ａに挿入することで、ハンドル２０の凹部２１ａ内に弁軸受４０の挿入部４３を挿入することができる。また、貫通孔２０ａから顔を覗かせた状態の弁軸３４先端に、止金３４ｂ（Ｅリング）を嵌める。こうすることによって、ハンドル２０を、弁軸受４０の挿入部４３に対して回転可能な状態で取り付けることができる。

【0028】

また、弁軸受４０は回り止め部４４が切り欠き部５０ｂに嵌っているため、弁軸受押さえ板５０に対して回転不能となっており、更に、弁軸受押さえ板５０は取付ネジ５１でケーシング１０に取り付けられている。このためハンドル２０は、図１中に太い破線の矢印で示したように、ケーシング１０および弁軸受４０に対して回転可能な状態で取り付けられることになる。そして、ハンドル２０を回転させることで、後述するカム機構によってケーシング１０の弁室１１内で弁体３０を前進させたり、後退させたりすることが可能となる。弁軸受４０から突出した挿入部４３の内部、およびハンドル２０に穿設された凹部２１ａの内部には、以下に説明するカム機構が内蔵されている。

【0029】

図４（ａ）は、図２中で矢印Ｂの方向から見て、弁軸受４０の挿入部４３の内部の形状を示した説明図である。図示されるように、挿入部４３は円筒形状に形成されており、挿入部４３の内部には、挿入部４３の内周面４３ａに沿って周方向に高さが連続して変化する二組のカム面４６が形成されている。また、それそれのカム面４６には、高さが低くなった谷部４６ａ（図４（ａ）中では斜線を付して表示）と、谷部４６ａ以外の山部４６ｂとが形成されている。更に、カム面４６とカム面４６との間は、山部４６ｂよりも高く形成された仕切部４７によって仕切られている。

【0030】

図４（ｂ）には、挿入部４３の内周面４３ａに沿って３６０度の角度範囲に形成されたカム面４６および仕切部４７が、平面に展開された状態で示されている。図中で情報に向けて突出した矩形の部分は仕切部４７であり、仕切部４７の間にカム面４６が形成されている。カム面４６の中で、高さが０の位置およびその周辺の部分が谷部４６ａであり、カム面４６から谷部４６ａを除いた部分が山部４６ｂとなっている。また、山部４６ｂは、谷部４６ａの中央の高さが最も低くなった位置から、角度が大きくなるに従って次第に高くなり、最も高くなった後は一旦、低くなって再び高くなる形状に形成されている。以下では、山部４６ｂの中で、角度が大きくなるに従って高くなる部分を傾斜部４６ｄと称し、傾斜部４６ｄの終了後に高さが一旦低くなった部分（角度位置１０５度および２８５度の部分）を保持部４６ｃと称することにする。また、図４（ａ）および図４（ｂ）から明らかなように、弁軸受４０には２つのカム面４６が形成されているが、これらのカム面４６は、弁軸受４０の中心軸ＣＬを中心として回転対称となる形状に形成されている。

【0031】

図５は、図２中で矢印Ｃの方向から見て、ハンドル２０の凹部２１ａの内部の形状を示した説明図である。図示されるように、凹部２１ａの中央には、凹部２１ａと同軸状に円柱形状の凸部２１ｂが突設されており、凸部２１ｂの中心軸上には、弁軸３４が挿入される貫通孔２０ａが形成されている。また、凸部２１ｂの両側には、凸部２１ｂの側面に沿わせるようにして、突起部２３が突設されている。ハンドル２０に形成された２つの突起部２３も、ハンドル２０の中心軸ＣＬを中心として回転対称となる形状に形成されている。

【0032】

このようなハンドル２０の凹部２１ａに、弁軸受４０の挿入部４３を挿入すると、凹部２１ａに突設された突起部２３の先端が、挿入部４３内に形成されたカム面４６に当接する。そして、ハンドル２０を回転させると、突起部２３がカム面４６の上を移動する結果、ハンドル２０が弁軸受４０に対して進退動するようになる。従って、本実施例では、弁軸受４０の挿入部４３内に形成されたカム面４６と、ハンドル２０の凹部２１ａ内に形成された突起部２３とが、カム機構を形成していることになる。また、本実施例の弁軸受４０から突設された挿入部４３は、本発明における「カム機構部」に対応する。

【0033】

図６は、ハンドル２０を回転させることによって、ハンドル２０が弁軸受４０に対して進退動する様子を示した説明図である。図６では、弁軸受４０に形成されたカム面４６および仕切部４７が平面に展開した状態で表示されている。また、このことに対応して、ハンドル２０に形成された突起部２３も平面に展開した状態で表示されている。

【0034】

図６（ａ）には、ハンドル２０の突起部２３が、弁軸受４０のカム面４６の谷部４６ａにある状態が示されている。尚、図６（ａ）の状態を、以下では、ハンドル２０の角度位置が０度の状態と表記する。ハンドル２０の角度位置が０度の状態では、ハンドル２０の突起部２３の先端と、カム面４６の谷部４６ａとの間には隙間が存在しているが、図中に白抜きの矢印で示した方向（正方向）にハンドル２０を回転させると、突起部２３の先端がカム面４６の傾斜部４６ｄに当接する。そして、更にハンドル２０を正方向に回転させると、図６（ｂ）に示すように、ハンドル２０の突起部２３が、カム面４６の傾斜部４６ｄで押し上げられるようにして傾斜部４６ｄを登っていく。これに伴って、ハンドル２０は弁軸受４０から遠ざかる方向に移動する。図６（ｂ）中には、角度位置が０度の時のハンドル２０の位置が、細い破線で示されている。従って、図６（ｂ）に示した状態では、ハンドル２０を角度位置０度の位置から正方向に回転させることによって、距離ｄＬ１だけ、ハンドル２０が押し上げられている。また、このようなハンドル２０の移動に伴って、弁室１１内では弁体３０が弁座１４から遠ざかるように移動することになる。

【0035】

図７は、ハンドル２０を角度位置が０度の状態から正方向に回転させることによって、弁室１１内で弁体３０が移動する様子を示した説明図である。図７（ａ）には、ハンドル２０の角度位置が０度の時（図６（ａ）の状態に対応）に、弁室１１内で弁体３０が存在する位置が示されている。図示されるように、ハンドル２０の角度位置が０度の時は、弁体３０の当接部３２がコイルバネ３５によって弁座１４に押し付けられている。従って、この状態では、手動式開閉弁１は閉弁状態となっている。

【0036】

また、図７（ｂ）は、ハンドル２０が回転することによって、図６（ｂ）に示した距離ｄＬ１だけハンドル２０が押し上げられた状態を表している。図７（ｂ）中には、押し上げられる前のハンドル２０の位置が破線で示されている。このようにハンドル２０が押し上げられると、その動きが弁軸３４を介して弁体３０に伝わる結果、弁座１４に当接していた弁体３０の当接部３２が、弁座１４から距離ｄＬ１だけ離間することになる。また、この状態では、コイルバネ３５は、図７（ａ）に示した状態から、弁体３０が移動した距離ｄＬ１だけ押し縮められた状態となっている。従って、図６（ａ）に示した状態から図６（ｂ）の状態まで、ハンドル２０を正方向に回転させると、ハンドル２０および弁体３０がコイルバネ３５を圧縮しながら移動することになる。

【0037】

そして、図６（ｃ）に示したように、ハンドル２０の突起部２３が、カム面４６の高さが最も高くなった位置（すなわち、角度位置が９０度付近あるいは２７０度付近）まで来ると、ハンドル２０（および弁体３０）の移動量は最も大きな距離ｄＬ２となる。その後、更にハンドル２０を正方向に回転させると、今度は、図６（ｄ）に示したように、カム面４６が少し低くなった保持部４６ｃに突起部２３が嵌まった状態となる。カム面４６の保持部４６ｃの位置（角度位置で１０５度付近、および２８５度付近）では、カム面４６が最も高い位置（角度位置で９０度付近、および２７０度付近）に比べるとカム面４６が低くなっているので、ハンドル２０（および弁体３０）の移動量は、最も大きな距離ｄＬ２よりも小さな距離ｄＬ３となる。このように、ハンドル２０（および弁体３０）の移動量が減少した状態でも、図７（ｃ）に示したように、弁室１１内の弁体３０は、当接部３２が弁座１４から距離ｄＬ３だけ離間しており、手動式開閉弁１は開弁状態となっている。

【0038】

また、図６（ｃ）の状態から図６（ｄ）の状態にした時にハンドル２０（および弁体３０）の移動量が小さくなるということは、コイルバネ３５の圧縮量が小さくなるということでもある。従って、ハンドル２０を負方向に回して、図６（ｄ）の状態から図６（ｃ）の状態に戻そうとすると、コイルバネ３５の圧縮量を増加させる必要が生じる。すなわち、ハンドル２０を負方向に回そうとしても、コイルバネ３５を圧縮するだけの力でハンドル２０を回さないかぎりハンドル２０は回らない。このことから、図６（ｄ）のように、ハンドル２０の突起部２３がカム面４６の保持部４６ｃに嵌っている状態は、ハンドル２０の角度位置が保持部４６ｃによって保持された状態となっている。

【0039】

以上に詳しく説明したように、本実施例の手動式開閉弁１では、弁軸受４０とハンドル２０との間に、カム面４６と突起部２３とを有するカム機構が形成されており、ハンドル２０を正方向に回転させると、カム機能の働きによって弁体３０を弁座１４から離間させて、手動式開閉弁１を開弁させることができる。また、ハンドル２０を負方向に回転させれば、コイルバネ３５の付勢力で弁体３０を弁座１４に当接させて、手動式開閉弁１を閉弁させることができる。

【0040】

また、カム面４６の山部４６ｂには、高さが低くなった保持部４６ｃが形成されている。このため、ハンドル２０を正方向に回転させて、ハンドル２０の突起部２３を保持部４６ｃの位置まで移動させれば、その角度位置でハンドル２０を保持しておくことができ、従って、何かの拍子にハンドル２０が勝手に負方向に回って手動式開閉弁１が閉じてしまうことを防止することができる。

【0041】

加えて、手動式開閉弁１を開弁させる際に、ハンドル２０の突起部２３を保持部４６ｃの位置まで移動させておけば、弁座１４から弁体３０の当接部３２までの距離が常に同じ距離となる。このため、手動式開閉弁１を開弁させる度に開弁状態（すなわち、弁座１４から当接部３２までの距離）がばらつく事態を防止することもできる。

【0042】

更に、ハンドル２０の突起部２３を保持部４６ｃの位置まで移動させるためには、突起部２３が、カム面４６の最も高い箇所を超える必要があり、この時、コイルバネ３５の圧縮量は最大となるが、この位置を超えると圧縮量は小さくなる。これに伴って、ハンドル２０を正方向に回転させるために要する力も、突起部２３がカム面４６の最も高い箇所を超える際に最大となり、この位置を超えると小さくなる。このことから、手動式開閉弁１を開弁しようとする操作者は、ハンドル２０を回す際の手ごたえから、ハンドル２０の突起部２３が保持部４６ｃまで移動したことを容易に認識することができ、手動式開閉弁１を開弁する際の操作感を向上させることが可能となる。

【0043】

加えて、図６（ｄ）に示されるように、突起部２３の先端は浅いＶ字型形状となっており、保持部４６ｃの部分でのカム面４６も、突起部２３の先端と同形状の浅いＶ字型形状となっている。このため、突起部２３が保持部４６ｃの位置まで移動すると、突起部２３は保持部４６ｃによって安定した状態（すなわち、あそびの無い状態）で保持される。その結果、手動式開閉弁１を開弁する際の操作感をより一層向上させることが可能となる。

【0044】

更に加えて、手動式開閉弁１を組み立てた状態では、弁軸受４０の挿入部４３が、ハンドル２０の凹部２１ａ内に挿入されており、従って、カム面４６および突起部２３は、何れも挿入部４３および凹部２１ａ内に収容された状態となっている。このため、挿入部４３および凹部２１ａの内部に、砂などの異物が入って、カム面４６と突起部２３との当接位置が変化したり、傷つけたりする虞も生じない。

【0045】

更に、弁軸受４０およびハンドル２０には、それぞれ２つのカム面４６および突起部２３が形成されているが、これらのカム面４６および突起部２３は、弁軸受４０およびハンドル２０の中心軸ＣＬに対して回転対称となる形状に形成されている。このため、２つの突起部２３がカム面４６で押し上げられる際に、突起部２３がカム面４６から受ける力がバランスするため、ハンドル２０が傾くような力が生じることがない。その結果、ハンドル２０を回転させる際に、ハンドル２０が傾くことによって強い摩擦が生じ、ハンドル２０を回し難くなったり、ハンドル２０が局所的に摩耗したりする事態を防止することが可能となる。

【0046】

上述した本実施例では、カム面４６にＶ字状に凹んだ形状の保持部４６ｃが形成されているものとして説明した。しかし、保持部４６ｃは、カム面４６の一部を平坦にすることによって形成しても良い。

【0047】

例えば、図８に示した変形例では、上述した本実施例と同様に、仕切部４７と仕切部４７との間にカム面４６が形成されており、カム面４６には谷部４６ａと山部４６ｂとが形成され、更に山部４６ｂには、角度位置が大きくなるに従ってカム面４６が高くなる傾斜部４６ｄが形成されている。しかし、変形例の山部４６ｂでは、傾斜部４６ｄが終わった後は、角度位置が大きくなってもカム面４６の高さが変わらない平坦な保持部４６ｃが形成されており、傾斜部４６ｄと保持部４６ｃとの間には、小さな突起状の障害部４６ｅが形成されている。このような変形例のカム面４６でも、上述した本実施例のカム面４６と同様な効果を得ることができる。

【0048】

図９は、ハンドル２０を回転させることによって、変形例のカム面４６の上をハンドル２０の突起部２３が移動する様子を示した説明図である。図９でも、既述した図６と同様に、弁軸受４０に形成されたカム面４６および仕切部４７が平面に展開した状態で表示されている。図９（ａ）には、ハンドル２０の角度位置が０度の位置にある状態が示されている。図示されるようにハンドル２０が角度位置０度の時は、突起部２３はカム面４６の谷部４６ａの位置にあり、従って、弁室１１内の弁体３０は当接部３２が弁座１４に当接した状態となっている（図７（ａ）参照）。

【0049】

この状態から、正方向（図９（ａ）中では白抜きの矢印で表示）にハンドル２０を回転させると、突起部２３の先端がカム面４６の傾斜部４６ｄに当接した後、ハンドル２０の回転に従って傾斜部４６ｄを登っていく。これに伴って、弁室１１内では弁体３０の当接部３２が弁座１４から遠ざかるように移動する（図７（ｂ）参照）。そして、突起部２３が障害部４６ｅを超えて平坦な保持部４６ｃに入った後、突起部２３が仕切部４７に当接して停止する。また、この状態では、弁体３０の当接部３２が弁座１４から離間しており、手動式開閉弁１は開弁状態となっている（図７（ｂ）参照）。

【0050】

図９（ｂ）には、平坦な保持部４６ｃに入った突起部２３が仕切部４７に当接して停止した様子が示されている。図示されるように、突起部２３が保持部４６ｃにある場合は、突起部２３は、障害部４６ｅと仕切部４７との間で移動し得るが、保持部４６ｃはカム面４６の高さが一定なので、突起部２３が移動しても弁座１４から弁体３０の当接部３２までの距離が変化しない状態に保持されている。

【0051】

このような変形例のカム面４６を備える手動式開閉弁１でも、突起部２３が障害部４６ｅを乗り超えた後、突起部２３が保持部４６ｃにある限りは、弁座１４から弁体３０の当接部３２までの距離が一定に保持される。従って、突起部２３が平坦部４６ｅに達するまでハンドル２０を回転させておけば、手動式開閉弁１を開弁させる度に、弁座１４から当接部３２までの距離が一定となるため、開弁状態がばらつく事態を回避することができる。

【0052】

加えて、突起部２３が障害部４６ｅを乗り越えて保持部４６ｃに移動した後は、保持部４６ｃから傾斜部４６ｄに移動するためには障害部４６ｅを乗り越える必要があり、この時にコイルバネ３５が圧縮される。このため、開弁状態にある手動式開閉弁１のハンドル２０に、何らかの拍子でハンドル２０を負方向に回転させようとする力が掛かっても、コイルバネ３５を圧縮して突起部２３が障害部４６ｅｃを乗り越えるだけの力が掛からない限りハンドル２０が回ることはなく、手動式開閉弁１を開弁状態に保持しておくことが可能となる。

【0053】

また、上述した本実施例および変形例では、カム面４６は弁軸受４０から突設された挿入部４３の内部に形成されており、突起部２３はハンドル２０に穿設された凹部２１ａの内部に形成されているものとして説明した。しかし、ハンドル２０の凹部２１ａの内部にカム面を形成し、弁軸受４０の挿入部４３の内部に突起部を形成しても良い。また、弁軸受４０をケーシング１０に一体に形成することによって、カム面４６を有するカム機構部をケーシング１０に一体に形成しても良い。

【0054】

また、上述した本実施例および変形例では、図１および図２に示したように、本体部２１の両側に操作部２２を突出させたハンドル２０を回転させることによって、手動式開閉弁１を開閉させるものとして説明した。しかし、本体部２１の両側ではなく、片側にだけ長い操作部２２を突出させたレバー形状の部材を回転させることによって、手動式開閉弁１を開閉させるようにしても良い。

【0055】

以上、本実施例および変形例の手動式開閉弁１について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

【符号の説明】

【0056】

１…手動式開閉弁、 １０…ケーシング、 １１…弁室、 １１ａ…挿入部、
１２…第１流路、 １３…第２流路、 １４…弁座、 １５…弁口、
２０…ハンドル、 ２０ａ…貫通孔、 ２１…本体部、 ２１ａ…凹部、
２１ｂ…凸部、 ２２…操作部、 ２３…突起部、 ３０…弁体、
３１…本体部、 ３１ａ…ガイド片、 ３１ｂ…挿通孔、 ３１ｃ…凹部、
３２…当接部、 ３３…シールリング、 ３４…弁軸、 ３４ａ…止金、
３４ｂ…止金、 ３５…コイルバネ、 ３６…止座金、 ３７…スペーサ、
３８…シールリング、 ４０…弁軸受、 ４０ａ…挿通孔、 ４１…軸受部、
４１ａ…シール孔、 ４２…弁体案内筒、 ４２ａ…凹部、 ４３…挿入部、
４３ａ…内周面、 ４４…回り止め部、 ４５…シールリング、
４６…カム面、 ４６ａ…谷部、 ４６ｂ…山部、 ４６ｃ…保持部、
４６ｄ…傾斜部、 ４６ｅ…障害部、 ４７…仕切部、
５０…弁軸受押さえ板、 ５０ａ…貫通孔、 ５０ｂ…切り欠き部、
５１…取付ネジ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】