JP2011247352A - バルブの緩み止め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】弁体の移動を防ぐことで設定した流量を維持できるバルブの緩み止め構造を提供する。
【解決手段】流量調整可能なバルブ１に取り付けられるバルブの緩み止め構造Ｃである。
そして、流路が形成された本体部７と、流路に対して進退自在に設置された弁体部５と、回転することで弁体部の進退量を調整するハンドル部４と、本体部７とハンドル部４との相対回転を防止する回転防止部材８と、を備えている。
さらに、弁体部５に連結され外周に雄ネジ溝２３が形成された弁棒部２と、ハンドル部４に固定され、雄ネジ溝２３に螺合する雌ネジ溝３６が形成されたスリーブ部３と、スリーブ部３と本体部７との距離を一定に保持する距離保持機構１０と、弁棒部２とスリーブ部３との共回りを防止する共回り防止機構１１と、をさらに備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、バルブの緩み止め構造に関するものである。

従来、半導体製造分野や液晶製造分野などにおいて、純水などの流体の流れを制御するために、流体を封止したり流量を調整したりするために開度を調整できる弁体を備えたバルブを用いることが一般的である。

ところで、このようなバルブは、複数の部品をネジ構造で螺合させて組み立てられているため、内側から流体圧が作用したり、振動したりすることで、ネジ構造に緩みが生じてしまうという問題があった。

そこで、例えば特許文献１には、弁本体の上部に形成した環状突起部の内周面にはブッシュが螺合する雌ネジ部を形成し、外周面にはこの雌ネジ部と逆ネジの雄ネジ部を形成してキャップ部材を螺合させる構成が開示されている。この構成によれば、ブッシュの緩みを防止できるうえ、流体圧によってブッシュが飛び出ることを防止できる。

特開２００７−４６７２５号公報

しかしながら、前記特許文献１の緩み止め構造は、ブッシュの緩みや飛び出しを防止するものであり、開度を調整した弁体の移動を防止するものではなかった。このため、振動の激しい場所などでは、弁体が移動して設定した流量を維持できなくなる可能性があった。

そこで、本発明は、弁体の移動を防ぐことで、設定した流量を維持できるバルブの緩み止め構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明のバルブの緩み止め構造は、流量調整可能なバルブに取り付けられるバルブの緩み止め構造であって、流路が形成された本体部と、前記流路に対して進退自在に設置された弁体部と、回転することで前記弁体部の進退量を調整するハンドル部と、前記本体部と前記ハンドル部との相対回転を防止する回転防止部材と、を備えることを特徴とする。

また、前記弁体部に連結され、外周に雄ネジ溝が形成された弁棒部と、前記ハンドル部に固定され、前記雄ネジ溝に螺合する雌ネジ溝が形成されたスリーブ部と、前記スリーブ部と前記本体部との距離を一定に保持する距離保持機構と、前記弁棒部と前記スリーブ部との共回りを防止する共回り防止機構と、をさらに備える構成とすることができる。

さらに、前記回転防止部材として、前記本体部の外面に接して相対移動を防止する本体接触部、前記ハンドル部の外面に接して相対移動を防止するハンドル接触部、前記本体部及び前記ハンドル部に対して着脱自在となる着脱機構、を有するカバー部材を備える構成とすることができる。

そして、前記ハンドル接触部は、前記ハンドル部の本体部側に向いた底面に接して相対移動を防止する底面接触部を有する構成とすることができる。

また、前記スリーブ部の前記本体部から突出する位置近傍の外周には、前記雌ネジ溝よりも細かい目の細目雄ネジ溝が形成され、前記回転防止部材として、前記細目雄ネジ溝に螺合する細目雌ネジ溝が形成されるロック部材を備える構成とすることができる。

このように、本発明のバルブの緩み止め構造は、流量調整可能なバルブに取り付けられるバルブの緩み止め構造である。そして、本体部と弁体部とハンドル部と、本体部とハンドル部との相対回転を防止する回転防止部材と、を備えている。

このため、回転防止部材によって本体部に対するハンドル部の回転を防止することで、ハンドル部の回転により進退量が調整される弁体部の移動を防いで設定した流量を維持できる。

また、弁体部に連結され外周に雄ネジ溝が形成された弁棒部と、ハンドル部に固定され雄ネジ溝に螺合する雌ネジ溝が形成されたスリーブ部と、スリーブ部と本体部との距離を一定に保持する距離保持機構と、弁棒部とスリーブ部との共回りを防止する共回り防止機構と、をさらに備えることで、ハンドル部は本体部との距離を一定に保持した状態で回転して弁体部を進退させるため、相対的な回転を防止する回転防止部材を容易に設置できる。

さらに、回転防止部材として、本体部の外面に接して相対移動を防止する本体接触部、ハンドル部の外面に接して相対移動を防止するハンドル接触部、本体部及びハンドル部に対して着脱自在となる着脱機構、を有するカバー部材を備えることで、簡易な構造によって本体部とハンドル部の両方に確実に接触して、相対的な回転を防止することができる。

そして、ハンドル接触部は、ハンドル部の本体部側に向いた底面に接して相対移動を防止する底面接触部を有することで、本体部とハンドル部との間のスペースに余裕がない場合であっても、ハンドル部の固定のための接触面積を広くとることができる。

また、スリーブ部の本体部から突出する位置近傍の外周には、雌ネジ溝よりも細かい目の細目雄ネジ溝が形成され、回転防止部材として、細目雄ネジ溝に螺合する細目雌ネジ溝が形成されるロック部材を備えることで、上下移動することのないスリーブ部と本体部とがロック部材によって強固に締結されるため、本体部に対するハンドル部の回転を防止できる。

実施例１のバルブの閉状態の構成を説明する断面図である。 実施例１のバルブの構成を分解して説明する分解斜視図である。 実施例１のカバー部材の構成を説明する説明図である。（ａ）は一部を断面として表示した背面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は正面図である。 実施例２のバルブの構成を説明する断面図である。 実施例２のロック部材の構成を説明する説明図である。（ａ）は断面図であり、（ｂ）は平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［バルブの構成］
まず、バルブ１の構成について説明する。本実施例のバルブ１は、配管の途中に挿入されるもので、ハンドル部４を手で回転させることで弁体部５（図１参照）を上下に移動させて流路を開閉し、配管内を流れる薬液や純水などの流体の流量を調整するものである。

そして、このバルブ１は、図１，２に示すように、一端に弁体部５が取り付けられた弁棒部としてのステムスタッド２と、ステムスタッド２の外周に形成された雄ネジ溝２３に螺合する雌ネジ溝３６が形成されたスリーブ部としてのヨークスリーブ３と、ヨークスリーブ３を回転させるハンドル部４と、流路が形成された本体部７と、を備えた内ネジ形式のニードルバルブである。

弁棒部としてのステムスタッド２は、弁体部５と接続されたピストン５１を上下に移動させるためのもので、金属によって全体が棒状に形成されており、ピストン掛部材２６がネジ２７で固定される円柱状の取付部２４と、取付部２４の側面の突起部２５と、取付部２４に連続して設けられる雄ネジ溝２３と、雄ネジ溝２３から突出する軸部２２と、軸部２２の断面の一部を切り欠いた平面部２１と、を一体に備えている。

取付部２４の側面にある突起部２５は、ハンドル部４を回転させた場合にステムスタッド２がヨークスリーブ３と共回りしないようにするもので、突起部２５を含む取付部２４の断面が回り止め金具２８の孔形状に嵌合するように形成され、回り止め金具２８とともに共回り防止機構１１を構成している。

加えて、雄ネジ溝２３は、ヨークスリーブ３の雌ネジ溝３６に螺合するように形成されるもので、ハンドル部４と一体となって回転するヨークスリーブ３の回転を受けてステムスタッド２全体が上下に移動する。

一方、ステムスタッド２の軸部２２は、減速歯車４６と目盛盤４７と指針４８とに挿通されており、減速歯車４６と指針４８と回転方向に固定されて共回りするが、目盛盤４７とは回転方向に固定されずに共回りしないようにされている。

そして、弁体部５は、合成樹脂や合成ゴムなどによって形成されるもので、流量が開度の変化に応じてほぼ線形に変化するように、鍔状の当接部と半球面状の突出部とを有している。

また、スリーブ部としてのヨークスリーブ３は、ハンドル部４の回転をステムスタッド２に伝えて上下させるためのもので、金属によって全体として円柱状に形成されており、ハンドル部４と嵌合して一体に固定される頭部３１と、抜け止めの溝部３２と、ステムスタッド２を保持する保持部３３と、ボンネット７１に掛止する鍔部３４と、を備えている。

溝部３２には、一対の半円形のワッシャ３７，３７が左右両側から嵌合され、円形を構成した状態で同径のキャップ３８が被せられて再び分離しないようになっている。

そして、溝部３２に嵌合された半円形のワッシャ３７，３７がボンネット７１の上面に掛止するとともに、鍔部３４がボンネット７１の下面に掛止することで、ヨークスリーブ３と本体部７との距離を一定に保持する距離保持機構１０が構成されている。

保持部３３に設けた貫通孔には、鍔部３４側の端面から雌ネジ溝３６が螺刻されている。この雌ネジ溝３６は、ステムスタッド２の雄ネジ溝２３に螺合するように形成されるもので、ハンドル部４と一体となって回転することでステムスタッド２を上下に移動させる。

加えて、頭部３１には雌ネジ溝３６に連続する孔３５が設けられており、ステムスタッド２の軸部２２が挿通される。

そして、ステムスタッド２の軸部２２には、ヨークスリーブ３の頭部３１から突出した部分に、移動拘束手段である一対のナット６１，６２が螺合されている。

さらに、ハンドル部４は、合成樹脂などによって形成されるもので、全体を収容する容器状のケーシング４０と、ケーシング４０の下部から突出する突出部４１と、ヨークスリーブ３の頭部３１が嵌合される孔４２と、孔４２に連続して形成されて一対のナット６１，６２を収容する収容孔４３と、減速歯車４４，４５，４６と、開度を表示する目盛盤４７と、開度を指し示す指針４８と、ケーシング４０に嵌合する透明に成形されるカバー４９と、を備えている。

また、本体部７は、合成樹脂によって形成されるもので、上流側である一次側流路７５と、下流側である二次側流路７６と、弁体部５が当接する弁座部７７と、配管のフランジと固定されるフランジ部７３，７４と、を一体に備えるとともに、上部にはボンネット７１が嵌合されている。

ボンネット７１は、合成樹脂によって先端を切り落とした円錐状（切頭円錐状）に形成されるもので、中央にヨークスリーブ３が挿通される貫通孔が形成され、下部に回り止め金具２８が２本のネジで固定され、本体部７の上部に締め付けられて一体に固定されている。

［カバー部材の構成］
次に、カバー部材８の構成について説明する。

本実施例の回転防止部材としてのカバー部材８は、図３に示すように、一対の半円筒部８０，８０を抱き合わせることで全体として円筒状の骨格をなしている。そして、半円筒部８０の内面には、本体部７の外面に接して相対移動を防止する本体接触部８１と、ハンドル部４の外面に接して相対移動を防止するハンドル接触部としての側面接触部８２と底面接触部８３と、本体部７とハンドル部４に対して着脱自在となる着脱機構８４と、一対の半円筒部８０，８０を開閉自在に一体化するヒンジ機構８５と、を有する。

本体接触部８１は、合成ゴム又は合成樹脂などによって、本体部７のボンネット７１の切頭円錐状の傾斜面に沿うように切頭円錘殻状に形成されるもので、半円筒部８０の内面下部に接着されている。

また、ハンドル接触部としての側面接触部８２は、合成ゴム又は合成樹脂などによって、ハンドル部４の下部の突出部４１の側面に沿うように円筒殻状に形成されるもので、半円筒部８０の内面中間部に接着されている。

同様に、ハンドル接触部としての底面接触部８３は、合成ゴム又は合成樹脂などによって、ハンドル部４の本体部７側に向いた底面に沿うように円盤状に形成されるもので、半円筒部８０の上面に接着されている。

さらに、着脱機構８４は、金属製のリング８４ａをフック８４ｂに掛けて反対側に倒すことで掛止するもので、半円筒部８０，８０を開いた状態で本体部７及びハンドル部４に被せ、半円筒部８０，８０が円筒を構成するように本体接触部８１と側面接触部８２とを内側に押圧しながら掛止する。そうすると、本体接触部８１からボンネット７１に作用した押圧力は、ボンネット７１の傾斜によってハンドル部４方向にも作用し、底面接触部８３はハンドル部４の底面に押圧される。

そして、本体部７と、弁体部５と、ハンドル部４と、この回転防止部材としてのカバー部材８と、によって、本実施例のバルブの緩み止め構造Ｃが形成されている。

［作用・効果］
次に、本実施例のバルブの緩み止め構造Ｃの作用・効果について説明する。

（１）このように、本実施例のバルブの緩み止め構造Ｃは、流量調整可能なバルブ１に取り付けられるバルブの緩み止め構造Ｃである。そして、本体部７と弁体部５とハンドル部４と、本体部７とハンドル部４との相対回転を防止する回転防止部材としてのカバー部材８と、を備えている。

このため、カバー部材８によって本体部７に対するハンドル部４の回転を防止することで、ハンドル部４の回転により進退量が調整される弁体部５の移動を防いで、設定した流量を維持できる。

加えて、一定の質量を有するカバー部材８をハンドル部４と本体部７とに接触させて一体化することで、カバー部材８によって振動自体を抑制する効果を有する。

（２）また、弁体部５に連結され外周に雄ネジ溝２３が形成された弁棒部としてのステムスタッド２と、ハンドル部４に固定され雄ネジ溝２３に螺合する雌ネジ溝３６が形成されたスリーブ部としてのヨークスリーブ３と、ヨークスリーブ３と本体部７との距離を一定に保持する距離保持機構１０と、ステムスタッド２とヨークスリーブ３との共回りを防止する共回り防止機構１１と、をさらに備えることで、ハンドル部４は本体部７との距離を一定に保持した状態で回転して弁体部５を進退させるため、相対的な回転を防止する回転防止部材であるカバー部材８を容易に設置できる。

すなわち、ハンドル部４と本体部７との距離が変化する場合には、開度の多少によって形状が変化することになるため、ハンドル部４と本体部７の外面に回転防止部材を当接させにくくなるが、距離が一定であれば容易に当接させることができる。

（３）さらに、回転防止部材として、本体部７の外面に接して相対移動を防止する本体接触部８１、ハンドル部４の外面に接して相対移動を防止するハンドル接触部としての側面接触部８２、本体部７及びハンドル部４に対して着脱自在となる着脱機構８４、を有するカバー部材８を備えることで、簡易な構造によって本体部７とハンドル部４の両方に確実に接触して、相対的な回転を防止することができる。

すなわち、側面接触部８２と本体接触部８１とは、半円筒部８０に接着されることによって一体化されているため、側面接触部８２がハンドル部４に対して相対移動せず、かつ本体接触部８１が本体部７に対して相対移動しなければ、ハンドル部４が本体部７に相対的に回転することはない。

加えて、着脱機構８４を有することで、バルブ１にカバー部材８を取付け、取外しできるように構成すれば、振動が激しく緩みが生じやすい位置にあるバルブのみにカバー部材８を設置することができるため、バルブ１の構成を簡単にすることができる。

（４）そして、ハンドル接触部として、ハンドル部４の本体部７側に向いた底面に接して相対移動を防止する底面接触部８３を有することで、本体部７とハンドル部４との間のスペースに余裕がない場合であっても、ハンドル部４の固定のための接触面積を広くとることができる。

つまり、一般にバルブの設置スペースは狭く限定される場合が多く、バルブ自体の高さも低く形成される。このため、ハンドル部４と本体部７との間のスペースも限定され、ハンドル部４の側面には十分に接触面積をとれない場合がある。そこで、ハンドル部４の底面に接触するように形成することで、接触面積を広くとることができる。

以下、図４，５を用いて、前記実施例とは異なり、回転防止部材としてロック部材９を備えるバルブの緩み止め構造Ｃ１について説明する。なお、前記実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

［構成］
まず、構成について図４，５を用いて説明すると、本実施例のバルブ１は、実施例１と同様に、ステムスタッド２、ヨークスリーブ３、ハンドル部４、本体部７、を備えている。

さらに、ヨークスリーブ３は、頭部３１と、固定のための溝部３２と、保持部３３と、鍔部３４と、を備えている。このヨークスリーブ３の抜け防止のために、溝部３２にはハンドル部４の突出部４１を貫通してネジ６３が掛止されている。

そして、ヨークスリーブ３の上部の本体部７から突出する位置近傍の外周には、細目雄ネジ溝３９が形成され、この細目雄ネジ溝３９に螺合する細目雌ネジ溝９２が形成されたロック部材９が、ボンネット７１の上面との間に板パッキン６４を挟んで設置されている。

この細目雄ネジ溝３９は、雌ネジ溝３６よりも細かい目に形成されているため、ヨークスリーブ３が回転してステムスタッド２を上下させるよりも強い力で、ヨークスリーブ３と本体部７とを固定する。

また、ロック部材９は、図５に示すように、金属板によって形成されるもので、手や工具によって回しやすい把持部９１として正六角形の外縁を有するように形成され、板面の中央の貫通孔には雌ネジ溝３６よりも細かい目の細目雌ネジ溝９２が形成されている。なお、ロック部材９の形状としては、手や工具で締付けやすい形状であれば、正六角形でなくてもよく、把持部がレバー状に突出した「６字状」に形成されるものなど、どのようなものであってもよい。

さらに、板パッキン６４は、合成ゴムや合成樹脂などによってドーナツ板状に形成されるもので、ロック部材９と本体部７との相対的な回転を防止するように、ロック部材９と本体部７のボンネット７１上面との間で押圧された状態で設置される。

このように、本実施例では、本体部７と、弁体部５と、ハンドル部４と、この回転防止部材としてのロック部材９と、によって、バルブの緩み止め構造Ｃ１が形成されている。

［作用・効果］
次に、本実施例のバルブの緩み止め構造Ｃ１の作用・効果について説明する。

（１）このように、本実施例のバルブの緩み止め構造Ｃ１は、流量調整可能なバルブに取り付けられるバルブの緩み止め構造Ｃ１である。そして、本体部７と弁体部５とハンドル部４と、本体部７とハンドル部４との相対回転を防止する回転防止部材としてのロック部材９と、を備えている。

このため、ロック部材９によって本体部７に対するハンドル部４の回転を防止することで、ハンドル部４の回転により進退量が調整される弁体部５の移動を防いで、設定した流量を維持できる。

（２）また、スリーブ部としてのヨークスリーブ３の本体部７から突出する位置近傍の外周には、雌ネジ溝３６よりも細かい目の細目雄ネジ溝３９が形成され、回転防止部材として、細目雄ネジ溝３９に螺合する細目雌ネジ溝９２が形成されるロック部材９を備えることで、上下移動することのないヨークスリーブ３と本体部７とがロック部材９によって強固に締結されるため、本体部７に対するハンドル部４の回転を防止できる。

すなわち、ロック部材９を締め付けると、ヨークスリーブ３には上に引き抜こうとする力が作用するが、鍔部３４がボンネット７１の下面に掛止しているため引き抜かれることはなく、逆にロック部材９に対してボンネット７１の上面に押し付けようとする力が作用する。そうすると、ヨークスリーブ３の細目雄ネジ溝３９とロック部材９の細目雌ネジ溝９２は互いに押し付けあって回転せずに固定される。

この場合、ロック部材９は、上下方向に位置固定されて上下動しないヨークスリーブ３に螺合されるため、しっかりと締め付けることができる。逆にいうと、ハンドル部４（及びヨークスリーブ３）が上下する構成の場合には、ロック部材９を本体部７に締め付けても、ハンドル部４が弁体部５の開度を大きくする方向に回転することで移動して締付力が開放されてしまうため、加速度的に緩みが進行することになる。

これに対して、本実施例の場合、ヨークスリーブ３を回転させたとしてもヨークスリーブ３の回転によっては締付力が開放されることはなく、加速度的に緩みが進行することはない。ただし、念のために、ロック部材９が緩む方向は、ヨークスリーブ３が開度を大きくする方向と反対にされることが好ましい。

さらに、ロック部材９とボンネット７１との間には、合成ゴムや合成樹脂などによって形成される板パッキン６４が設置されることで、細目雄ネジ溝３９と細目雌ネジ溝９２はより強い力で押し付けあって緩み止めできる。

なお、この他の構成および作用効果については、前記実施例と略同様であるため説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施例１では、ハンドル接触部として側面接触部８２と底面接触部８３とを有し、ボンネット７１に沿った形状の本体接触部８１を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ハンドル接触部や本体接触部は、相対回転を防止する構成であれば、どのような構成であってもよい。

また、前記実施例１では、ハンドル接触部として底面接触部８３を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、底面接触部はなくてもよい。

さらに、前記実施例１，２では、バルブ１としてニードルバルブに本発明を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の形式のバルブにも本発明を適用できる。

Ｃ，Ｃ１ バルブの緩み止め構造
１ バルブ
１０ 距離保持機構
１１ 共回り防止機構
２ ステムスタッド（弁棒部）
２３ 雄ネジ溝
３ ヨークスリーブ（スリーブ部）
３６ 雌ネジ溝
３９ 細目雄ネジ溝
４ ハンドル部
５ 弁体部
７ 本体部
７１ ボンネット
８ カバー部材（回転防止部材）
８１ 本体接触部
８２ 側面接触部（ハンドル接触部）
８３ 底面接触部（ハンドル接触部）
８４ 着脱機構
９ ロック部材（回転防止部材）
９１ 把持部
９２ 細目雌ネジ溝

Claims (5)

1. 流量調整可能なバルブに取り付けられるバルブの緩み止め構造であって、
   流路が形成された本体部と、
   前記流路に対して進退自在に設置された弁体部と、
   回転することで前記弁体部の進退量を調整するハンドル部と、
   前記本体部と前記ハンドル部との相対回転を防止する回転防止部材と、を備えることを特徴とするバルブの緩み止め構造。
2. 前記弁体部に連結され、外周に雄ネジ溝が形成された弁棒部と、
   前記ハンドル部に固定され、前記雄ネジ溝に螺合する雌ネジ溝が形成されたスリーブ部と、
   前記スリーブ部と前記本体部との距離を一定に保持する距離保持機構と、
   前記弁棒部と前記スリーブ部との共回りを防止する共回り防止機構と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のバルブの緩み止め構造。
3. 前記回転防止部材として、前記本体部の外面に接して相対移動を防止する本体接触部、前記ハンドル部の外面に接して相対移動を防止するハンドル接触部、前記本体部及び前記ハンドル部に対して着脱自在となる着脱機構、を有するカバー部材を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバルブの緩み止め構造。
4. 前記ハンドル接触部は、前記ハンドル部の本体部側に向いた底面に接して相対移動を防止する底面接触部を有することを特徴とする請求項３に記載のバルブの緩み止め構造。
5. 前記スリーブ部の前記本体部から突出する位置近傍の外周には、前記雌ネジ溝よりも細かい目の細目雄ネジ溝が形成され、
   前記回転防止部材として、前記細目雄ネジ溝に螺合する細目雌ネジ溝が形成されるロック部材を備えることを特徴とする請求項２に記載のバルブの緩み止め構造。

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