特表 2024-519102 バルブ用コック及びバルブ用コックを備えるバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-08

(54)【発明の名称】バルブ用コック及びバルブ用コックを備えるバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 5/04 20060101AFI20240426BHJP

【ＦＩ】

F16K5/04 E

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023571997

(86)(22)【出願日】2022-05-09

(85)【翻訳文提出日】2024-01-16

(86)【国際出願番号】 EP2022062473

(87)【国際公開番号】W WO2022243085

(87)【国際公開日】2022-11-24

(31)【優先権主張番号】21305667.4

(32)【優先日】2021-05-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523427216

【氏名又は名称】アルファ・ラヴァル・モアッティ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】アブ・カ

【テーマコード（参考）】

3H054

【Ｆターム（参考）】

3H054AA02

3H054BB02

3H054CA09

3H054CA32

(57)【要約】

流体の通過のための少なくとも１つの開口部を有するバルブ用コック（１００）であって、前記コックは、前記バルブの弁座に移動可能に取り付けられるように構成される本体（１１０）と、前記本体（１１０）に固定され、且つ前記弁座内のコックの位置に応じて、開口部を変的に開閉するように構成された少なくとも１つのシール（１３０）と、を備え、前記シール（１３０）は、前記シール（１３０）と前記本体（１１０）との間に嵌め込まれるインサート（１４０）によって、前記本体（１１０）に固定されている、コック（１００）。バルブは、特に三方弁及び／又は切換バルブであって、コックをそなえる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体の通過のための少なくとも１つの開口部を有するバルブ（８０）用コック（１００）であって、
前記コックは、
前記バルブ（８０）の弁座に移動可能に取り付けられるように構成される本体（１１０）と、
前記本体（１１０）に固定され、且つ、前記弁座内のコックの位置に応じて前記開口部を可変的に開閉するように構成された少なくとも１つのシール（１３０）と、
を備え、
前記シール（１３０）は、前記シール（１３０）と前記本体（１１０）との間に嵌め込まれるインサート（１４０）によって、前記本体（１１０）に固定されている、コック（１００）。

【請求項2】

前記シール（１３０）は、前記インサート（１４０）に組み付けられ、
前記インサート（１４０）は、前記本体（１１０）に固定される、
請求項１に記載のコック（１００）。

【請求項3】

前記インサート（１４０）は、前記本体（１１０）に、取り外し可能に取り付けられている、請求項１又は２に記載のコック（１００）。

【請求項4】

前記インサート（１４０）を前記本体（１１０）に固定するための手段は、前記本体（１１０）に対して、前記シール（１３０）とは反対側からアクセス可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載のコック（１００）。

【請求項5】

前記インサート（１４０）は、前記シール（１３０）からの前記インサート（１４０）の分離を制限するためのアンダーカット（１４２）を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のコック（１００）。

【請求項6】

前記アンダーカット（１４２）は、前記インサート（１４０）が嵌め込まれる前記シール（１３０）のキャビティの負の抜き勾配（Ａ）を備える、請求項５に記載のコック（１００）。

【請求項7】

前記インサート（１４０）は、少なくとも１つのねじ孔（１２４）を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のコック（１００）。

【請求項8】

前記インサート（１４０）は、圧縮荷重下で、前記シール（１３０）の少なくとも一部分（１３６）を保持する、請求項１から７のいずれか一項に記載のコック（１００）。

【請求項9】

前記本体（１１０）は、縦方向に沿って延在し、且つ縦壁（１１４）を備え、
前記シール（１３０）と前記インサート（１４０）とは、前記縦壁（１１４）の一側に取り付けられ、前記縦壁（１１４）の他側は、流体の流路を画定する、請求項１から８のいずれか一項に記載のコック（１００）。

【請求項10】

前記縦壁（１１４）は、前記本体（１１０）の回転軸（Ｘ）に対して、オフセットしている、請求項９に記載のコック（１００）。

【請求項11】

前記インサート（１４０）の全表面は、前記シール（１３０）又は前記本体（１１０）のいずれか一方に対して露出している、請求項１から１０のいずれか一項に記載のコック（１００）。

【請求項12】

前記シール（１３０）は、前記バルブの前記開口部を囲むように構成される突出シーリングリップ（１３８）を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載のコック（１００）。

【請求項13】

前記コック（１００）は、
複数の前記シール（１３０）と、
複数の前記インサート（１４０）と、
を備え、
前記複数のシール（１３０）の各々が、前記複数のインサート（１４０）のうちの対応する１つに組み付けられてシールインサートセット（１２０）を形成し、
前記シールインサートセット（１２０）は、前記本体のそれぞれの横隔壁（１１６）によって、前記本体（１１０）の縦方向に互いに分離されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載のコック（１００）。

【請求項14】

請求項１から１３のいずれかに記載の前記コック（１００）を備えるバルブ（８０）であって、特に三方弁である、バルブ（８０）。

【請求項15】

一次流体入口（８２Ｉ）、並びに、第１の二次流体出口（８２Ａ）及び第２の二次流体出口（８２Ｂ）と、
一次流体出口（８３Ｏ）、並びに、第１の二次流体入口（８３Ａ）及び第２の二次流体入口（８３Ｂ）と、
請求項１３に記載のコック（１００）と、
を備える切換バルブ（８０）であって、
前記横隔壁（１１６）には、前記一次流体入口（８２Ｉ）、前記第１の二次流体出口（８２Ａ）、及び前記第２の二次流体出口（８２Ｂ）を、前記一次流体出口（８３Ｏ）、前記第１の二次流体入口（８３Ａ）、及び前記第２の二次流体入口（８３Ｂ）から隔離するために、シーリング部材（１０４，１０５）が設けられ、
前記コック（１００）は、前記本体（１１０）の位置に応じて、前記一次流体入口（８２Ｉ）から前記第１の二次流体出口（８２Ａ）及び／又は前記第２の二次流体出口（８２Ｂ）までの流体の通過が可変的に可能となるように構成され、且つ、前記本体（１１０）の位置に応じて、前記第１の二次流体入口（８３Ａ）又は前記第２の二次流体入口（８３Ｂ）から前記一次流体出口（８３Ｏ）までの流体の通過が可変的に可能となるように構成されている、バルブ（８０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、バルブと、特にバルブコックに関する。これらのコックは、例えば、フィルターのメンテナンスのために用いられるような切換バルブの分野で用いられてもよいだけでなく、また、他のタイプのバルブに用いられてもよい。

【背景技術】

【0002】

回転可能なコックを有するバルブは、長年知られている。一般に、バルブ本体と、回転可能なコックは、どちらも金属でできており、バルブ本体と回転可能なコックとの間の流体の気密性は、単にバルブ本体と回転可能なコックとの間のできるだけ小さなクリアランスによって達成されている。

【0003】

流体の気密性を向上させるための試みとして、文献ＷＯ８７／００５９８Ａ１には、いくつかの開口部と回転可能なコックとしても知られる回転可能な閉塞部材と、を有するバルブ本体を備える４位置弁が開示されている。コックが開口部を閉塞したときの漏れを防ぐために、コックの一側部上にガスケットが設けられる。ガスケットは、外部部材によりその位置に保持される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このシステムは、満足のいくものであったが、未だ改良の余地がある。例えば、特に小型バルブにおいては、外部部材自体が所望の位置留まらないこともありうる。したがって、長期間のバルブの使用後は、外部部材とガスケットとの間の嵌り合いがゆるむ可能性があり、それは、ガスケットの座部において、ガスケットの位置が変わってしまうかもしれず、または外部部材がガスケットを越えて半径方向に突出する可能性がある。そのため、長時間の作動において、バルブのシーリング機能に影響がでる可能性がある。

【0005】

その結果、より信頼できる方法で、漏れを防ぐことができるコックが必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

このような問題は、請求項１に係るコックによって解決される。その一態様では、本開示は、流体の通過のための少なくとも１つの開口部を有するコック用バルブに関連し、コックは、バルブの弁座に移動可能に取り付けられるように構成される本体と、本体に固定され、且つ弁座内のコックの位置に応じて開口部を可変的に開閉するように構成された少なくとも１つのシールと、を備え、シールは、シールと本体との間に嵌め込まれるインサートによって、本体に固定されている。

【0007】

流体は、液体又は気体、特に水や油であってもよい。バルブは、流体の通過のための少なくとも２つの開口部を有してもよく、すなわち、少なくとも、１つの入口開口部と１つの出口開口部とを有していてもよい。開口部は、コック、特にそのシールが、その位置に応じて前記開口部の少なくとも１つを可変的に開閉するように構成されるために、バルブの弁座付近に位置されてもよい。本実施形態において、コックの本体は、バルブの弁座に回転可能に取り付けられてもよく、シールは、弁座内で、コックの角度位置に応じて、開口部を可変的に開閉するように構成されていてもよい。他の実施形態では、本体は、弁座に摺動可能に取り付けられていてもよく、シールは、弁座内でコックの縦方向位置に応じて、開口部を可変的に開閉するように構成されていてもよい。

【0008】

シールは、ガスケットの形をとり得る。シールは、エラストマー材料でできていてもよい。エラストマーとして、シールは、変形することができ、かつ開口部の周囲の弁座の形状に適合することができ、それによって、漏れない満足のいくシーリングを提供する。他の実施形態では、シールは、バルブ本体内でのコックの作動によってならし運転を受けるように構成された材料でできていてもよい。そのような材料では、ならし運転により、シールの形状と本体の形状との間の適合性を非常に密接にすることができ、それによって、漏れない満足のいくシーリングを提供する。例えば、シールは、プラスチックで出来ていてもよい。

【0009】

コックは、（例えば、コックが、そのある位置において、同時に複数の開口部を密閉する必要である場合に）複数のシールを備えていてもよい。

【0010】

上記の通り、シールは、シールと本体との間に嵌め込まれるインサートによって本体に固定される。コックが、複数のシールを含むとき、これは、それらシールの一部又は全部に適用されてもよい。すなわち、シールと本体との間の固定手段は、インサートを含む。インサートは、シールと本体との間の強固な固定を提供するために、例えばプラスチックや金属（合金を含む）などのシール以外の材料で作られていてもよい。インサートは、特に幾何学的な意味で、シールと本体との間に嵌め込まれる。すなわち、インサートの少なくとも一部分は、シールと接触する第１側部と、本体と接触する第１側部とは反対側の第２側部とを有してもよい。シールと本体とは、それぞれ第１及び第２側部を越えて延在していてもよい。

【0011】

上述した構造によって、シールは、インサートを介して、本体に確実に固定され、インサートは、シールを越えて、開口部に向かって突出していなくてもよい。そのため、漏れが確実に防がれる。

【0012】

いくつかの実施形態において、シールは、インサートに組み付けられ、インサートは、本体に固定される。したがって、シール、インサート及び本体は、一対一対で、その間に界面を示す異なる部品である。インサートとシールとの間の固定手段は、対応する形状の係合、オーバーモールド、例えば、接着剤を介した接合などを含んでもよい。インサートと本体との間の固定手段は、対応する形状の係合や、例えば接着剤やねじ等による接合を含んでもよい。

【0013】

いくつかの実施形態において、インサートは、本体に取り外し可能に取り付けられている。したがって、シールが摩耗したとき、そこでシールと共にインサートだけを取り外すことによって、容易に取り換えることができ、前のインサート又は新しいインサートのいずれかを嵌め込んで、前の本体に新しいシールを固定する。

【0014】

いくつかの実施形態において、インサートを本体に固定するための手段は、本体に対してシールとは反対側からアクセス可能である。例えば、インサートを本体に固定するための手段は、本体に対してシールとは反対の縦方向の側面から又は、本体に対してシールとは反対の半径方向（すなわち軸または縦方向に対して垂直方向）からアクセス可能であってもよい。これらの実施形態において、固定するための手段は、シールと弁座との間のシーリング表面上にアクセスできない。これは、固定するための手段が、弁座に対してシールを越えて突出しておらず、バルブのシーリング機能を妨げていないということを保証する。

【0015】

いくつかの実施形態において、インサートは、シールからのインサートの分離を制限するためのアンダーカットを有する。アンダーカットは、シールとインサートとの間の境界に供給されてもよい。インサートのアンダーカットは、インサートからシールを分離しようとするある動作に対抗するために、シール（できれば、アンダーカットも）の部分に隣接していてもよい。それによって、シールは、インサートにより確実に組み付けられる。

【0016】

いくつかの実施形態において、アンダーカットは、インサートが嵌め込まれるシールのキャビティの負の抜き勾配を備える。抜き勾配は、製造が容易で、アンダーカットに大きな表面を提供し、それによって信頼性がさらに向上する。

【0017】

いくつかの実施形態において、インサートは、少なくとも１つのねじ孔を有する。孔は、貫通孔またはブラインド孔であってもよい。コックの本体に対してインサートを固定するためにインサートのねじ孔にねじ棒、例えば、ねじが挿入されてもよい。本体は、対応する位置に孔を備えていてもよく、孔は、ねじ切りされ、または本体はインサートと別の部材、例えば、ねじ頭やボルトとの間に挟まれる。

【0018】

いくつかの実施形態において、インサートは、圧縮荷重下で、シールの少なくとも一部分を保持する。つまり、インサートは、例えばインサートと本体との間のシールの一部分を、そのような部分を挟むことによって圧縮する。したがって、本体に対するシールの位置は、よく制御され、保持される。

【0019】

いくつかの実施形態において、シールは、本体に対して、インサートを越えて延在している。言い換えると、シールは、突出部分を有していてもよく、突出部分は、本体に固定されるようにインサートの一側を越えて突出している。インサートが本体に固定されるとき、突出部分は、変形しなければならず、それによって、インサートは圧縮下でシールの突出部分を保持する。本体に対してシールの位置をより制御することに加えて、突出部分は、シールと本体との間の境界に設けられ得るので、突出部分は、シーリングを高め、本体とインサートとの間に流体が浸透するのを避けるのを助ける。

【0020】

いくつかの実施形態において、本体は、縦方向に沿って延在し、且つ縦壁を備え、シールとインサートとは、縦壁の一側に取り付けられ、縦壁の他側は、流体の流路を画定する。この構造は、製造を単純にし、効率的である。

【0021】

いくつかの実施形態において、縦壁は、本体の軸（例えば、回転軸）に対してオフセットしている。好ましくは、縦壁は、シールに対してオフセットしており、したがって流体の通過のためのより多くの空間を確保する。その結果バルブを通過する圧力損失が減少する。

【0022】

いくつかの実施形態において、シールは、インサートの周囲を囲む閉じた輪郭を有していてもよい。これらの実施形態では、上述したアンダーカットは、例えば、シールとインサートとが互いに分離しないように、インサートをシール内に保持し得る。それによって、コックの更なる信頼性が得られる。より一般的に、シールは、インサートが嵌め込まれるブラインドキャビティを画定してもよく、前記キャビティは、本体の内側に向かって開口している。

【0023】

いくつかの実施形態において、インサートの全表面は、シール又は本体のいずれか一方に対して露出している。すなわち、インサートは流体に対して、露出する表面を有していない。この方法では、一方では、インサートとシール、他方ではインサートと本体の間のシーリング性が向上し、そのため、コック全体としての動作がより信頼性のあるものになる。

【0024】

いくつかの実施形態において、シールはバルブの前記開口部を囲むように構成される突出シーリングリップを備える。シーリングリップは、開口部を囲むように構成され、開口部の正確な形状に適合する必要がないので、単一のシーリングリップを、開口部の様々な形状のために用いることができる。加えて、シーリングリップの圧縮が正確に制御され得ることによって、シーリング性能が高まる。

【0025】

いくつかの実施形態において、コックは、複数の前記シールと、複数の前記インサートと、を備え、複数のシールのそれぞれは、複数のインサートのうちの対応する１つに組み付けられてシールインサートセットを形成し、シールインサートセットは、本体のそれぞれの横隔壁によって、本体の縦方向に互いに分離されている。各シールインサートセットは、前述した任意の特徴の一部または全部を有していてもよい。このコックの種類は、ダブルバルブやトリプルバルブのような多段バルブに役立つ。横隔壁は、各シールインサートセットのシーリング機能を分離することができ、それによって、各セットや各ステージのための異なる形状や異なる位置構成が可能となるだけでなく、コックの部分的な取り換えやメンテナンスも可能となる。コック本体自体は、複数の組み立てられたコック部材を備えていてもよく、各コック部材は、対応するシールインサートセットに関連されている。

【0026】

別の様態において、本開示は、また、前述したようなコックを備えるバルブ、特に三方弁に関する。

【0027】

さらに別の様態では、本開示は、
一次流体入口、並びに、第１の二次流体出口及び第２の二次流体出口と、
一次流体出口、並びに、第１の二次流体入口及び第２の二次流体入口と、
前述したコックと、
を備える切換バルブに関連し、横隔壁には、一次流体入口、第１の二次流体出口、及び第２の二次流体出口を、一次流体出口、第１の二次流体入口、及び第２の二次流体入口から隔離するために、シーリング部材が設けられ、コックは、本体の位置に応じて、一次流体入口から第１の二次流体出口及び／又は第２の二次流体出口までの流体の通過が可変的に可能となるように構成され、且つ、本体の位置に応じて、第１の二次流体入口及び／又は第２に二次流体入口から一次流体出口までの流体の通過が可変的に可能となるように構成されている。切換バルブは、前述ようにダブルバルブ（または２段バルブ）の一例であり、第１段部は、一次流体入口、第１の二次流体出口及び第２の二次流体出口を備え、第２段部は、一次流体出口、第１の二次流体入口及び第２の二次流体入口を備える。

【図面の簡単な説明】

【0028】

発明及びその利点は、非限定的な例として与えられる本発明の実施形態についての、以下の詳細な説明を読むことにより、より理解される。本説明は、添付の図面を参照する。

【図1】第１実施形態におけるコックの分解斜視図

【図2A】図１のＩＩＡ－ＩＩＡ面に沿う断面図

【図2B】図１のＩＩＢ－ＩＩＢ面に沿う断面図

【図3】第２実施形態におけるコックの斜視図

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ面に沿う断面図

【図5】第１実施形態のコックを備える切換弁の分解斜視図

【図6A】図６Ａは、それぞれ図５のＶＩ面に沿った斜視断面図であり、コックの位置に応じた切換バルブ内の流体の流れを示す。

【図6B】図６Ｂは、図５のＶＩ面に沿った斜視断面図であり、コックの位置に応じた切換バルブ内の流体の流れを示す。

【図6C】図６Ｃは、図５のＶＩ面に沿った斜視断面図であり、コックの位置に応じた切換バルブ内の流体の流れを示す。

【発明を実施するための形態】

【0029】

第１実施形態におけるコック１００は、図１、図２Ａ及び図２Ｂに関連して説明される。コック１００は、詳細に後述される流体の通過のための少なくとも１つの開口部を有するバルブで使用されてもよい。本実施形態では、コック１００は、２段バルブに適合されており、第１段部分１０２及び第２段部分１０３を備える。第１段部分１０２及び第２段部分１０３は、この場合、コック１００の縦方向または軸方向Ｘに沿って積まれている。図１にみられるように、本実施形態においては、第１段部分１０２及び第２段部分１０３は、類似しており、そのため、第１段部分１０２についてのみ説明される。第２段部分１０３は、第１段部分１０２の特徴を全く有さないか、もしくは一部又は全部を有していてもよい。加えて、１段のみ又は２段以上を備えるコックも考えられる。シーリング部材１０４，１０５は、ここではＯリングの形態であり、段部分を互いに隔てるために設けられてもよい。

【0030】

コック１００は、弁座に移動可能に取り付けられるように構成される本体１１０を備える。ここで、本体１１０は、一般に縦方向Ｘに沿って延在し、その縦方向軸線Ｘの周りを回転可能となるように弁座に取り付けられるようになっている。コック１００は、本体１１０の回転を制御するため、本体１１０と一体的に、又はそれに固定される別部品として設けられるキー１１２を備えてもよい。本実施形態では、キー１１２は、縦方向で、本体１１０の一端に設けられている。

【0031】

本体１１０は、縦方向Ｘに沿う縦壁１１４を備える。他の実施形態に関連するが、その点では類似している図３及び図４において、より明確にみられるように、縦壁１１４は、本体１１０の回転軸Ｘに対してオフセットしている。縦壁１１４は、ここでは縦壁１１４の両端にある横隔壁１１６によって画定されてもよい。横隔壁１１６は、半径方向に、すなわち縦軸Ｘに対して垂直に延在していてもよい。前述のシーリング部材１０４、１０５は、横隔壁１１６上に、又はその端部に設けられていてもよい。

【0032】

このようにして、本体１１０の各段は、縦壁１１４の一側に流体のための通路（ここでは、縦軸Ｘに近い縦壁１１４の側部）を画定し、縦壁１１４の他側に、シールインサートセット１２０を取り付けるためのハウジングを画定する。本実施形態では、シールインサートセット１２０の取り付けは、本体１１０の貫通孔１１８に係合してシールインサートセット１２０の対応する手段（例えば、ねじ孔１２４等）に固定される固定手段（例えば、ねじ１２２等）によって達成される。ここでは、貫通孔１１８は、実質的に、半径方向に縦壁１１４を貫通して延びている。図１、図２Ａ及び２Ｂにおいて、各段で３つの貫通孔１１８、ねじ１２２及びねじ孔１２４が表されているが、異なる数が当業者によって選択されてもよい。固定手段は、縦軸に沿って規則的に配置されていても、不規則的に配置されていてもよく、整列されていても、整列されていなくてもよい。分解可能又は分解不可能な他の固定手段も可能である。

【0033】

シールインサートセット１２０は、シール１３０及びインサート１４０を備える。シール１３０は、エラストマーシール又は弾性シールであってもよい。例えば、シール１３０は、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ニトリルブタジエンゴム（NBR）、フルオロエラストマー（例えば、FKMやFPMのようなフルオロカーボンベースのもの）、エチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）ゴムなどのうち、少なくとも１つでできていてもよい。シール１３０の硬度は、ショアＡ硬度６０から９０までの範囲であってもよい。しかしながら、適用先によっては、シール１３０に他の素材を考慮してもよい。

【0034】

シール１３０は、本体１１０、特に、縦壁１１４の一側に画定されたハウジングに固定されるように構成されている。したがって、本体１１０が回転すると、シール１３０は、バルブの開口部を部分的又は全体的に、可変的に開閉する。

【0035】

シール１３０と本体１１０との間の確実な固定を提供するために、インサート１４０は、シール１３０と本体１１０との間に嵌め込まれるように設けられている。すなわち、シール１３０は、インサート１４０を介して本体１１０に固定される。インサート１４０を取り外すと、シール１３０と本体１１０とを、互いに独立した状態とさせる。

【0036】

この場合、インサート１４０は、例えばスチール等の金属からできている。しかしながら、プラスチックのような他の材料も考えられる。本実施形態では、シール１３０は、インサート１４０上にオーバーモールドされている。この場合、インサート１４０は、そのシール１３０のオーバーモールドに耐える素材を含むか、又はその材料で作られるべきである。当然、シール１３０をインサート１４０に組み付けるための他の技術も含み、シール１３０とインサート１４０とに異なる要件が含まれてもよい。

【0037】

シール１３０とインサート１４０との間の接着を向上させるために、シール１３０と接触するインサート１４０の表面には、シール１３０とインサート１４０とを組み合わせる前に、サンドブラスト加工や他の粗面化（例えば、ローレット加工）がされてもよい。より一般的には、インサート１４０は、例えば本体１１０と接触する表面等のその他の表面に比べて、シール１３０と接触する表面がより粗い表面を有していてもよい。

【0038】

さらに、シール１３０がインサート１４０から離れることを防ぐために、インサート１４０は、アンダーカット１４２を有していてもよい。例えば、図２Ａに示されるように、インサート１４０は、台形断面を有していてもよく、その傾斜した側面は、シール１３０と接触してもよく、台形断面の小さい底辺は、台形断面の大きい底辺よりも本体１１０に近い。シール１３０が、インサート１４０上にオーバーモールドされると、シールの素材が、アンダーカット１４２の形状に適合し、それによって、インサート１４０が保持されるシール１３０の対応するアンダーカット１３２が形成される。

【0039】

したがって、本実施形態では、アンダーカット１４２は、インサート１４０が嵌め込まれるシール１３０のキャビティの負の抜き勾配Ａを備える。例えば、抜き勾配Ａは、２°から１５°の範囲であってもよい。他の形態のアンダーカットも可能である。

【0040】

図２Ｂは、図２Ａとは対照的に、横平面（すなわち、縦軸Ｘに直交する平面に沿った）に沿ったインサート１４０の断面は、矩形であってもよく、又はより一般的には、アンダーカットがなくてもよいことを示している。変形例として、アンダーカットありとアンダーカットなしの辺が入れ換えられること、又は、シール１３０からのインサート１４０の分離を、すべての辺もしくは一部の辺のみに制限するためのアンダーカットをインサート１４０が有することが考えられる。

【0041】

ねじ孔１２４は、インサート１４０に設けられ、インサート１４０は、一般にシール１３０よりも硬い材料で作られている。そのため、インサート１４０は、シール１３０の本体１１０へのより確実な固定を提供する。さらに、ねじ１２２により、且つ、他の固定手段が同様の機能を提供してもよい、インサート１４０は、本体１１０に取り外し可能に取り付けられている。リベットまたは同様のものが固定手段として用いられてもよいが、それらは、インサート１４０の取り外されることを妨げることになる。本実施形態では、ねじ孔は、インサート１４０における半径方向に延びるブラインド孔であるが、必要なねじの長さに応じて、貫通孔であってもよく、及び／又は、任意の適切な方向に延びていてもよい。

【0042】

以上より、シール１３０は、インサート１４０に組み付けられ、インサート１４０は、本体１１０に固定される。

【0043】

図２Ｂに示すように、本実施形態では、シール１３０は、インサート１４０を超えて、本体１１０に向かって延在している。特に、シール１３０は、本体１１０に直接接する突出部分１３６を備えていてもよい。突出部分１３６は、シール－インサート間において本体１１０に最も近いインサート１４０の端部から本体１１０に最も近いシール１３０の端部までで測定される取付方向（ここでは横方向）にゼロではない厚さｅを有する。厚さｅは、０．１ｍｍから２ｍｍの範囲、好ましくは０．２ｍｍから１ｍｍの範囲であってもよい。突出部分１３６が突出しているので、インサート１４０が本体１１０に取り付けられるとき、突出部分１３６は、本体１１０とシール１３０の残り部分との間で圧縮される。ねじ１２２または同様のものの締め付けに応じて、突出部分１３６は、多かれ少なかれシール１３０の残り部分と縦壁１１４との間で挟まれてもよく、したがって、圧縮荷重がかかる。

【0044】

同様の圧縮は、シール１３０の突出部分１３６がないが、本体１１０の突出部分、例えば、静止時に利用可能な距離以上のシール１３０に向かう突出部分があれば、得られることができる。したがって、本体１１０の突出部分は、同様の方法においてシールを圧縮下に置くことになる。しかしながら、この変形例は、本体１１０の製造をより複雑に、結果として、費用をより高くさせる可能性がある。

【0045】

いずれの場合も、別の実施形態に関連するがその点で類似する図４に示すように、インサート１４０の全表面が、シール１３０又は本体１１０のいずれか一方に対して露出しているため、インサート１４０は、流体に対して露出した表面を有しない。具体的には、インサート１４０の半径方向外側の表面と横方向の表面は、シール１３０に対して露出しており、一方で、インサート１４０の半径方向内側の表面は、本体１１０に対して露出している。他の配置も可能である。

【0046】

加えて、図１に表されるように、インサート１４０を本体１１０に固定するための手段、つまり、ねじ１２２は、本体１１０に対して、シール１３０とは反対側からアクセス可能である。具体的には、ねじ１２２は、シール１３０の反対側の縦壁１１４側からアクセス可能である。このようにして、シール１３０は、インサート１４０とねじ１２２よりも、半径方向で、より外側にある。それゆえ、インサート１４０も、シール１３０と本体１１０との間の固定手段のどちらも、コック１００のシーリング機能に妨げないようになっている。

【0047】

図３及び図４は、他の実施形態におけるコックを示している。これらの図では、第１実施形態に対応する又は同一の要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

【0048】

第２実施形態におけるコック１００は、図３及び図４を参照して説明される。コック１００は、１段コックであるが、本体１１０は、他の同様の本体を組み立てるための少なくとも１つのボルト１０６のような組付手段を備えてもよく、その結果多段コックを得ることができる。しかしながら、第１実施形態に関連して示したように、多段コックの本体は、また一体部品として製造されてもよい。ボルト１０６は、それぞれの本体の隣接する横隔壁１１６の各孔を通って延在していてもよい。

【0049】

シール１３０を本体１１０に固定するために、シール１３０は、まず初めに、インサート１４０に、例えばオーバーモールド等により組み付けられる。次に、シールインサートセット１２０は、ハウジング内に、つまり、縦壁１１４に沿って、且つ横隔壁１１６の間に配置される。ねじ１２２は、シールインサートセット１２０の反対の縦壁１１４側から、本体１１０の貫通孔１１８及びねじ孔１２４にねじ止めされる。本実施形態において留意すべきは、本体１１０の貫通孔１１８は、ねじ１２２がバルブ内の流体の流れを妨げないようにするために、縦壁１１４を超えて、突出しないようにするために、ねじの頭部を収容するように構成されている。

【0050】

ねじ１２２の代わりとして、または、ねじ１２２に加えて、シールする開口部に対して（すなわち、本体１１０から離れるように）シール１３０を偏らせるために、シールインサートセット１２０と本体１１０との間に、少なくとも１つのばねを設けてもよい。例えば、ばねは、本体１１０とインサート１４０との間の隙間において、ねじ１２２の周囲に配置された１つまたは複数のばね座金を備えてもよい。

【0051】

そのうえ、図４に示されるように、そして、おそらくこれまでの実施形態に暗に存在するように、縦壁１１４のハウジング側は、ハウジングの所望の形状を画定するように（例えば、機械加工等で）形作られてもよい。例えば、縦壁１１４は、断面がＵ字状（図４のＵ字部分を参照）を有していてもよく、及び／又は、ここでは、接線方向に、例えば、縦軸Ｘ周りの本体の回転運動に対して、シールインサートセット１２０の位置を固定するように構成される突起部を有していてもよい。

【0052】

コック１００は、図５に示されるように、バルブ内で用いられてもよい。図５は、少なくとも１つの開口部、つまり切換バルブとして知られる２つの三方弁を有するバルブ８０を示す。切換バルブ８０は、２つの段部８２，８３を有し、各段は、三方弁として設けられている。つまり、第１段部について、切換バルブ８０は、一次流体入口８２Ｉと、第１の二次流体出口８２Ａ（図６Ａを参照）と、第２の二次流体出口８２Ｂとを備える。第２段部８３に関して、切換バルブ８０は、一次流体出口８３Ｏと、第１の二次流体入口８３Ａと、第２の二次流体入口８３Ｂとを備える。すなわち、切換バルブの流体開口部は、一次セット（一次流体入口８２Ｉと出口８２Ｏ）と、第１の二次セット又はＡセット（第１の二次流体入口８３Ａと出口８２Ａ）と、第２の二次セット又はＢセット（第２の二次流体入口８３Ｂと８２Ｂ）とで構成されている。

【0053】

切換バルブ８０は、さらに、第１実施形態に係るコック１００を含むが、第２実施形態やその他の実施形態のようなコックの実施形態を代わりに用いることもできる。

【0054】

コック１００は、当業者に知られる方法で、切換バルブ８０に回転可能に取り付けられる。コックキー１１２は、バルブ本体のストッパー８４に対して隣接し得る突出部１１３が設けられており、それによって、弁座内で、コックの回転範囲を規定する。図１に示されるように、キー１１２上、ここでは突出部１１３上に、コック１００がどの位置にあるかをバルブ本体上のＡ，Ａ－Ｂ，Ｂなどのマーキングとの関係で示すためのインジケータ（例えば、矢印等）が設けられてもよい。コック１００は、中間位置に留まるように構成され、それによって、入口又は出口の部分的な開閉を提供されてもよい。

【0055】

切換バルブ８０の使用法が図６Ａ，６Ｂ及び６Ｃに示されており、バルブ８０の第１段部内の流体の流れを示している。図６Ａにおいて、コック１００は、Ａセットの開口部が開いており、Ｂセットの開口部が閉じていることを意味するＡの位置にある。この図で見られるように、シール１３０は、例えば、シーリングリップ１３８を介して、第２の二次流体出口８２Ｂを密閉している。

【0056】

特に、前述したように、シール１３０は、例えば、第２の二次流体出口８２Ｂ及び第１の二次流体出口８２Ａ等のバルブの開口部を囲むように構成される突出シーリングリップ１３８を備えてもよい。シーリングリップ１３８は、圧縮能力を高めるために、開口部（例えば、インサート１４０から離れる方向）に向かって、テーパー形状であってもよい。図２Ａ，図２Ｂ及び図６Ａに示されるように、シーリングリップ１３８の変形を支えるためにシーリングリップ１３８とシール１３０の残り部分との間の滑らかな遷移が提供されてもよい。上記の利点に加えて、面取りは、コックの弁座に対して正しく位置決めするために役立つ。

【0057】

１つのシーリングリップ１３８が示されているが、連続的に開口部を囲み、及び／又は様々な開口部の大きさと形状とに適合される複数のシーリングリップが設けられてもよい。さらに、シーリングリップ１３８をバルブ本体に対してより正確に偏らせるために、プレストレス要素（例えば、Ｖ字型バネ等）をシール１３０、例えばシーリングリップ１３８の下方に埋め込んでもよい。

【0058】

図６Ａの拡大部分にみられるように、第２の二次流体出口８２Ｂに導く弁座の開口部８２Ｂ１は、シーリングリップ１３８の開閉経路Ｐ（すなわち、第２の二次流体出口８２Ｂを開放及び／又は閉鎖するためにコック１００を作動させたときのシーリングリップ１３８の経路）に対して凹んでいてもよい。これにより、シーリングリップ１３８が鋭利な角によって損傷を受けることを回避し、その代わりに、シーリングリップ１３８の開閉経路Ｐと開口部８２Ｂ１との間の遷移部分８４が設けられ、遷移部分は、シーリングリップ１３８が遷移部分８４に沿って移動されるときに、シーリングリップ１３８を徐々に圧縮するように構成される。遷移部分８４は、シーリングリップ１３８の開閉経路Ｐと開口部８２Ｂ１との間の中間的な向きを有していてもよい。

【0059】

これらの特徴の一部又は全部が、シーリングリップ１３８がある動作条件において、隔離するようになっている開口部のいくつか又は全部に適用されてもよい。

【0060】

図６Ａの位置Ａにおいて、流体は、一次入口８２Ｉから第１の二次流体出口８２Ａに流れ、第１の二次入口８３Ａから一次出口８３Ｏに流れてもよい。この構成において、切換バルブ８０は、流路からの流体をバルブのＡ側に取り付けられているメインフィルターに導いてもよい。流路を流れる流体の処理を妨げることなくメインフィルターのメンテナンスが要求され得る。この目的のために、コック１００は、図６Ｂに示される位置Ａ－Ｂを通って図６Ｃに示される位置Ｂまで、回転され得る。この方法では、Ａセットの開口部に接続されるメインフィルターから補助フィルターが接続され得るＢセットの開口部に流体の流れを徐々に且つ途切れさせることなく迂回させることができる。コック１００は、第１の二次流体出口８２Ａと第１の二次流体入口８３Ａとを密閉しているので、メインフィルターを切換バルブ８０から取り外すことができる。一旦、メインフィルターをメンテナンスし、取り付けなおすと、逆の動作によって、流体をメインフィルターに戻して流れさせ、あるいは、補助フィルターをメンテナンスすることができる。

【0061】

留意すべきは、第１段部８２は、流体をフィルターにかけるために用いられ、第２段部８３は、フィルターにかけた流体のために用いられるので、２つの段部間の適切なシーリングが有利な点である。この点に関しては、Ｏリングの１０４，１０５のようなシーリング部材が役に立つ。より一般的には、第１段部８２と第２段部８３とは、互いにシールされ、それらはコックの観点からもバルブ本体の観点からも、異なった設計と取り扱いが可能である。

【0062】

さらに、フィルターにかけられていない流体と接触するシールは、フィルターをかけた流体と接触するシールよりも早く消耗する。この点に関して、上記の説明の通り、それぞれのシールは、互いに独立して取り換えることができる点で有利である。

【0063】

切換バルブ８０は、流体の流れの異なるもの、及び／又は他の用途に用いることができる。前述したように、異なる実施形態及びその変形例に係るコック１００は、異なるタイプのバルブと共に用いてもよい。

【0064】

本発明は、特定の例示的な実施形態を参照して説明されてきたが、特許請求の範囲によって定義される本発明の一般的な範囲から逸脱することなく、これらの実施例に変更を加えることができる。たとえば、図示の実施形態において、コックは回転するものとして説明されているが、当業者は、コックが摺動可能に取り付けられバルブにおいても同様の利点を得られることを認めるだろうし、そのような実施形態も含まれる。加えて、いくつかの材料について説明したが、意図された用途の要求に応じて、他の材料も想定され得る。より一般的には、異なる図示や記載された実施形態の個々の特徴は、追加の実施形態において組み合わされてもよい。したがって、本明細書および図面は、制限的な意味よりも例示的な意味で考慮されるべきである。

【符号の説明】

【0065】

８０ バルブ
８２ 第１段部
８２Ａ 第１の二次流体出口
８２Ｂ 第２の二次流体出口
８２Ｂ１ 開口部
８２Ｉ 一次流体入口
８３ 第２段部
８３Ａ 第１の二次流体入口
８３Ｂ 第２の二次流体入口
８３Ｏ 一次流体出口
１００ コック
１０２ 第１段部分
１０３ 第２段部分
１０４ シーリング部材
１０５ シーリング部材
１０６ ボルト
１１０ 本体
１１２ キー
１１３ 突出部
１１４ 縦壁
１１６ 横隔壁
１１８ 貫通孔
１２０ シールインサートセット
１２２ ねじ
１２４ ねじ孔
１３０ シール
１３２ アンダーカット
１３６ 突出部分
１３８ シーリングリップ
１４０ インサート
１４２ アンダーカット
Ｘ 縦方向

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体の通過のための少なくとも１つの開口部を有するバルブ（８０）用コック（１００）であって、
前記コックは、
前記バルブ（８０）の弁座に移動可能に取り付けられるように構成される本体（１１０）と、
前記本体（１１０）に固定され、且つ、前記弁座内のコックの位置に応じて前記開口部を可変的に開閉するように構成された少なくとも１つのシール（１３０）と、
を備え、
前記シール（１３０）は、前記シール（１３０）と前記本体（１１０）との間に嵌め込まれるインサート（１４０）によって、前記本体（１１０）に固定されている、コック（１００）。

【請求項2】

前記シール（１３０）は、前記インサート（１４０）に組み付けられ、
前記インサート（１４０）は、前記本体（１１０）に固定される、
請求項１に記載のコック（１００）。

【請求項3】

前記インサート（１４０）は、前記本体（１１０）に、取り外し可能に取り付けられている、請求項１又は２に記載のコック（１００）。

【請求項4】

前記インサート（１４０）を前記本体（１１０）に固定するための手段は、前記本体（１１０）に対して、前記シール（１３０）とは反対側からアクセス可能である、請求項１又は２に記載のコック（１００）。

【請求項5】

前記インサート（１４０）は、前記シール（１３０）からの前記インサート（１４０）の分離を制限するためのアンダーカット（１４２）を有する、請求項１又は２に記載のコック（１００）。

【請求項6】

前記アンダーカット（１４２）は、前記インサート（１４０）が嵌め込まれる前記シール（１３０）のキャビティの負の抜き勾配（Ａ）を備える、請求項５に記載のコック（１００）。

【請求項7】

前記インサート（１４０）は、少なくとも１つのねじ孔（１２４）を備える、請求項１又は２に記載のコック（１００）。

【請求項8】

前記インサート（１４０）は、圧縮荷重下で、前記シール（１３０）の少なくとも一部分（１３６）を保持する、請求項１又は２に記載のコック（１００）。

【請求項9】

前記本体（１１０）は、縦方向に沿って延在し、且つ縦壁（１１４）を備え、
前記シール（１３０）と前記インサート（１４０）とは、前記縦壁（１１４）の一側に取り付けられ、前記縦壁（１１４）の他側は、流体の流路を画定する、請求項１又は２に記載のコック（１００）。

【請求項10】

前記縦壁（１１４）は、前記本体（１１０）の回転軸（Ｘ）に対して、オフセットしている、請求項９に記載のコック（１００）。

【請求項11】

前記インサート（１４０）の全表面は、前記シール（１３０）又は前記本体（１１０）のいずれか一方に対して露出している、請求項１又は２に記載のコック（１００）。

【請求項12】

前記シール（１３０）は、前記バルブの前記開口部を囲むように構成される突出シーリングリップ（１３８）を備える、請求項１又は２に記載のコック（１００）。

【請求項13】

前記コック（１００）は、
複数の前記シール（１３０）と、
複数の前記インサート（１４０）と、
を備え、
前記複数のシール（１３０）の各々が、前記複数のインサート（１４０）のうちの対応する１つに組み付けられてシールインサートセット（１２０）を形成し、
前記シールインサートセット（１２０）は、前記本体のそれぞれの横隔壁（１１６）によって、前記本体（１１０）の縦方向に互いに分離されている、請求項１又は２に記載のコック（１００）。

【請求項14】

請求項１又は２に記載の前記コック（１００）を備えるバルブ（８０）であって、特に三方弁である、バルブ（８０）。

【請求項15】

一次流体入口（８２Ｉ）、並びに、第１の二次流体出口（８２Ａ）及び第２の二次流体出口（８２Ｂ）と、
一次流体出口（８３Ｏ）、並びに、第１の二次流体入口（８３Ａ）及び第２の二次流体入口（８３Ｂ）と、
請求項１３に記載のコック（１００）と、
を備える切換バルブ（８０）であって、
前記横隔壁（１１６）には、前記一次流体入口（８２Ｉ）、前記第１の二次流体出口（８２Ａ）、及び前記第２の二次流体出口（８２Ｂ）を、前記一次流体出口（８３Ｏ）、前記第１の二次流体入口（８３Ａ）、及び前記第２の二次流体入口（８３Ｂ）から隔離するために、シーリング部材（１０４，１０５）が設けられ、
前記コック（１００）は、前記本体（１１０）の位置に応じて、前記一次流体入口（８２Ｉ）から前記第１の二次流体出口（８２Ａ）及び／又は前記第２の二次流体出口（８２Ｂ）までの流体の通過が可変的に可能となるように構成され、且つ、前記本体（１１０）の位置に応じて、前記第１の二次流体入口（８３Ａ）又は前記第２の二次流体入口（８３Ｂ）から前記一次流体出口（８３Ｏ）までの流体の通過が可変的に可能となるように構成されている、バルブ（８０）。

【国際調査報告】