球阀

摘要

本发明提供一种球阀，能够抑制加工工时的增加，通过手柄操作来可靠地防止使球体旋转时的球座与球体的共同旋转。本发明的球阀的主体(2)由如不锈钢那样的硬材料形成，球座(4)由如氟素树脂那样的相对较软的材料形成，在硬材料制的主体(2)的球座支承面(13)上，形成有能够咬入到球座(4)中的突起(18)。

权利要求

1.一种球阀，具有：主体，该主体具有流体入口通路、流体出口通路以及设置在这些通路间的连通部；球体，该球体具有流体连通路径，且以能够绕基准轴旋转的方式配设在主体的连通部上；和球座，该球座在周壁上设有所需要的开口部，且呈大致圆筒状，并配置在球体与主体之间，所述球阀通过使球体绕基准轴旋转，而进行流体入口通路与流体出口通路的连通和截断，其特征在于，主体由比球座硬的材料形成，并且，在主体的球座支承面上，形成有能够咬入到球座的底面中的突起，球座的底面为不形成与突起相对应的凹处的平坦面。

2.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，突起是圆环状，且至少在一处被切缺。

说明书

球阀

技术领域

[0001] 本发明涉及通过使球体旋转来进行连通或截断的球阀，尤其涉及使防止球体与球座共同旋转的功能提高的球阀。

背景技术

[0002] 一直以来公知一种球阀，该球阀具有：主体，该主体具有流体入口通路、流体出口通路以及设置在这些通路间的连通部；球体，该球体具有流体连通路径，且以能够绕基准轴进行旋转的方式配置在主体的连通部上；和球座，该球座在周壁上设置有所需要的开口部，且呈大致圆筒状，并配置在球体与主体之间，该球阀使球体绕基准轴旋转，由此，进行流体入口通路与流体出口通路的连通或截断(专利文献1)。

[0003] 在这种球阀中，在使球体旋转时，球座会与球体共同旋转，其结果为，具有通路截面积会发生变化的问题。

[0004] 作为防止这种共同旋转的球阀，在专利文献1中公开了在球座的底面上设置有突起，并且在主体的球座支承面上，设置有供该突起嵌入的孔的球阀。

[0005] 专利文献1：日本特开2008-185113号公报

[0006] 根据专利文献1的结构，在能够可靠地防止通过手柄操作使球体旋转时的球座与球体的共同旋转方面效果良好，但是与此前通常的球阀相比，由于需要在球座及主体的双方上进行突起或孔的追加加工，所以存在使加工的工时增加的问题。

发明内容

[0007] 本发明以提供一种球阀为目的，该球阀能够抑制加工的工时的增加，并能够可靠地防止通过手柄操作使球体旋转时的球座与球体的共同旋转。

[0008] 本发明的球阀，具有：主体，该主体具有流体入口通路、流体出口通路以及设置在这些通路间的连通部；球体，该球体具有流体连通路径，且以能够绕基准轴进行旋转的方式配设在主体的连通部上；和球座，该球座在周壁上形成有所需要的开口部，且呈大致圆筒状，并配置在球体与主体之间，所述球阀通过使球体绕基准轴旋转，而进行流体入口通路与流体出口通路的连通和截断，其特征在于，球座与主体为不同的材料，在球座的底面以及主体的球座支承面之中的相对较硬的一方上，形成有能够咬入到相对较软的一方中的突起。

[0009] 球座有时被做成一体部件，有时被做成分割部件(在阀杆的轴线方向上二等分或者在与阀杆的轴线垂直的方向上被二等分等)的情况。球座的底面由形成在主体的底壁上的球座支承面所支承，使其顶面由形成于嵌入到主体的球座按压件上的球座支承面所支承。

[0010] 所谓球座与主体为不同的材料，指的是球座例如是PTFE(聚四氟乙烯)制，主体例如是316等的不锈钢制。作为材料的组合，当然可以为如PTFE那样的合成树脂与如不锈钢那样的金属的组合，也可以为如不锈钢那样的相对较硬的金属与如铝那样的相对较软的金属的组合。

[0011] 球座的底面以及主体的球座支承面，具有除去突起之外的形状均为平坦面的情况，或者具有除去突起之外的形状均为环状的层差面的情况。前者的情况下加工容易，后者的情况下，具有基于嵌合而使定心变得容易的优点。总之，在球座的底面以及主体的球座支承面之中的相对较软的一面上，不形成与突起相对应的凹处。也就是说，与突起相对应的面是平坦面。在层差面的情况下，突起可以设置处于下层的环状的平坦面上，也可以设置处于上层的环状的平坦面上。

[0012] 通常，主体为比球座硬的材料，但球座也可以为比主体硬的材料。前者的情况下，在相对较硬的主体的球座支承面上设置有突起，相对较软的球座的底面设为没有突起的平坦面或者没有突起的层差面。后者的情况下，在相对较硬的球座的底面上设置有突起，相对较软的主体的球座支承面设为没有突起的平坦面或者没有突起的层差面。

[0013] 主体优选为由比球座硬的材料形成，突起优选为形成在主体上。例如，主体为不锈钢，球座为合成树脂制。作为合成树脂，除PTFE之外，可以使用PFA(聚四氟乙烯烷氧基树脂)、PEEK(聚醚醚酮)、超高分子量聚乙烯。这样，球座可以使用与以往同样的材料，并且，使向主体的突起的加工，能够与在球阀和其他的阀上经常进行的加工相同，从而能够减少加工的工时。此外，即使在需要更换球座的情况下，由于主体的突起没有变形，所以能够再次利用。

[0014] 突起咬入到由相对较软的材料形成的部件(球座或者主体)的面中，在由相对较软的材料形成的部件的面上，在装配后，通过突起形成有相当于突起的形状的凹处。随着凹处的形成，由相对较软的材料形成的部件会发生变形，但突起被设置为微小的大小，以使该变形几乎全部成为压缩变形。突起例如为截面是三角形的环状突起，但不限于此，截面可以是方形，可以是圆弧状，或者，也可以以规定的间隔在圆周方向上配置多个突起，也可以是在环状突起的圆周围方向规定位置(一个或者多个位置)上设置有切口的形状。环状突起通常是圆弧状，但可以不是完整的圆，也可以是椭圆状。突起通常在球座或者主体上一体地设置，但设置在主体上的情况下，也可以在主体上形成槽或者有底孔，并使另外设置的突起嵌合到该槽或者有底孔中。

[0015] 突起优选为圆环状，且在至少一处被切缺。虽然从减少突起的加工的观点考虑，优选使突起为圆环状，但是该情况下，在球体旋转时，有可能球座使突起为如轨道那样，并相对于其进行滑动。由此，优选为，进一步实施使突起的规定位置切缺这种简单的加工，从而在突起的圆周方向规定位置上形成层差(相对凹陷的位置)，并通过使由相对较软的材料形成的部件的一部分嵌入到该层差中，而增加相对于旋转方向(周围方向)的移动的阻力。切口的数量优选为多个，例如是四个，但只要是多个就不限定于此。

[0016] 切口的形状，可以使从直径方向外侧观察到的形状为三角形，也可以为方形，或者，也可以为圆弧状。三角形的切口，可以为V字状(二等边三角形)也可以为レ字状(直角三角形)。另外，由于切口至少使突起的最顶端部的一部分被去掉即可，所以除了在半径方向上去掉全部的形状以外，也可以为只使突起的一部分(包括最顶端部)被去掉的形状。

[0017] 此外，即使在球座的顶面上，也可以是同样的结构，也就是说也可以使球座与球座按压件为不同的材料，并在球座的顶面以及球座按压件的球座支承面之中的相对较硬的一方上，形成能够咬入到相对较软的一方中的突起。

[0018] 发明的效果

[0019] 根据本发明的球阀，由于在球座的底面以及主体的球座支承面之中的相对较硬的一方上，形成有能够咬入到相对较软的一方中的突起，所以通过突起的咬入，能够可靠地防止在使球体绕基准轴旋转时的球座与球体的共同旋转，从而能够防止通路截面积的变化，得到在长期间中使流量稳定的球阀。另外，由于不需要对与突起相对应的凹陷进行加工，所以与通常的球阀相比，只对突起进行追加加工即可，从而能够抑制加工的工时的增加。

附图说明

[0020] 图1是表示本发明的球阀的第一实施方式的主视剖视图。

[0021] 图2是表示主体的球座支承面的放大主视剖视图。

[0022] 图3是表示主体的球座支承面的沿图2的Ⅲ-Ⅲ线的剖视图。

[0023] 图4是表示球座的放大主视剖视图。

[0024] 图5是表示主体的球座支承面的其他的实施方式的与图3对应的剖视图。

[0025] 图6(a)是从径向外侧观察到的图5所示的实施方式的图，图6(b)～(d)是表示该实施方式中的切口的变形例的图。

[0026] 附图标记说明

[0027] 1 球阀

[0028] 2 主体

[0029] 2a 流体入口通路

[0030] 2b 流体出口通路

[0031] 2c 连通部

[0032] 3 球体

[0033] 3a 球体连通路径

[0034] 4 球座

[0035] 4a 4b 开口部

[0036] 13 球座支承面

[0037] 18 突起

[0038] 19 突起

[0039] 20 切口

具体实施方式

[0040] 参照以下附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，上下及左右是指图1的上下及左右。该方向是为了便于说明而取的，在实际的安装中，不仅可以将上下方向设为垂直方向，也可以设为水平方向。

[0041] 从图1到图4，表示本发明的球阀1的第一实施方式，球阀1为双端口，具有：主体2，该主体2具有流体入口通路2a、流体出口通路2b以及设置在这些通路2a、2b间的连通部
2c；球体3，该球体3具有流体连通路径3a，且以能够绕基准轴(上下方向的轴)进行旋转的方式配设在主体2的连通部3c上；球座4，该球座4在周壁上设置有所需要的开口部4a，且大致圆筒状，并紧密地配置在球体3和主体2之间；与球体3一体形成的阀杆5；设置在阀杆5的上端部的手柄6；和嵌入到设置在球座4上的开口部4a中的护圈7。

[0042] 主体2、球体3、阀杆5以及护圈7是不锈钢制，球座4是氟素树脂制，手柄6是黄铜铸物及尼龙6制。

[0043] 在主体2的流体入口通路2a的入口部分上，设置有用于连接入口管的接头部8，在主体2的流体出口通路2b的出口部分上，设置有用于连接出口管的接头部9。主体2具有向上方突出的筒状部2d，在设置于筒状部2d的外螺纹部上螺合有板螺母10。

[0044] 图1表示流体入口通路2a与流体出口通路2b通过球体3的流体连通路径3a而连通的状态。虽省略图示，但通过从该状态使球体3绕基准轴旋转，而使其流体连通路径3a从图的纸面表面面对朝着背面的方向，则流体入口通路2a与流体出口通路2b的连通被截断。

[0045] 如图4所示，球座4被上下分割，通过使下半部11与同其类似形状的上半部12对合，而形成为能够收容球体3的大致圆筒状。下半部11使其下表面被构成主体2的流体连通路径3a的下表面的球座支承面13所支承，上半部12使其上表面被球座按压件14的下表面所支承。

[0046] 球座按压件14是不锈钢制，嵌入到主体2的筒状部2d内。在球座按压件14的上部，保持有将阀杆5与主体2的筒状部2d之间密封的氟素树脂制垫圈15。垫圈15经由垫圈按压件16，被螺合在主体2的筒状部2d的内周上的垫圈紧固螺丝17向下方按压，通过调整该垫圈紧固螺丝17的紧固力，则能够使球座4夹持在球座按压件14与球座支承面13之间。

[0047] 在球座4的周壁上，等间隔地设有共计四处的开口部4a、4b，在图1所示的左右的开口部4a上，嵌入有大致圆环状的护圈7。通过该护圈7，确保了成为流体通路的开口，并且抑制了球座4的变形。在球座4的前后的开口部4b(参考图4)上，为了作为双端口的球阀1来使用，而嵌入有将开口部4b封闭的圆板状的护圈(图示略)。

[0048] 在主体2的球座支承面13(即球座4的底面以及主体2的球座支承面13之中的相对较硬的一方)上，形成有能够咬入到球座4的底面(球座4的下半部11的下表面)中的截面三角形的圆环状的突起18。球座4的底面在装配前如图4所示地成为平坦面，如图1所示，在装配了的状态下，突起18咬入到球座4的底面中。

[0049] 作为具体的材料及尺寸，主体2是SUS316制，球座11是PTFE(Poly tetra fluoro ethylene；聚四氟乙烯)制，球座4的各个半部11、12的厚度(上下方向尺寸)是6.5mm，突起18的高度是0.3mm。

[0050] 在上述实施方式中，突起18通过设为圆环状而易于加工。另一方面，从球体3旋转时的球座的共同旋转的难易度来说，突起优选为不是圆环状。例如，也可以是椭圆形的环状，例如也可以在周围方向上以规定间隔设置有圆锥形的突起。

[0051] 作为优选示例，如图5所示，设为圆环状的突起19在规定位置(图示是四处)上被切缺。在这里，从直径方向外侧观察到的切口20的形状是，如图6(a)所示的V字状。

[0052] 由此，即使令球座4的底面被突起19的中途的切口20所钩挂，也能够防止旋转，切口20的形成不仅可以利用冲压加工等容易得到，而且能够大幅提高防止共同旋转的效果。

[0053] 切口20的形状并不使从直径方向外侧观察到的形状限定于V字状，例如，可以为如图6(b)所示的方形，或者，可以为如图6(c)所示的レ字状(直角三角形)，或者，可以是如图6(d)所示的圆弧状。另外，虽然在图6中，各个切口20的底面与主体2的球座支承面13成为同一面，但是也可以使各个切口20的底面比主体2的球座支承面13位于上方(也可以使各个切口20比图示形成得浅)。当然切口20的数量也不限定在四个。

[0054] 此外，虽然在上述中，球座4被上下地分割，但是也可以使用一个大致圆筒状的部件，或者，可以不是上下，而左右地分割。另外，虽然球座4的底面是没有层差的平坦面，但是也可以是环状的层差面。在该情况下，主体2的球座支承面13也与其对应地形成为层差面。突起18、19可以设置在层差面的上层的面上，也可以设置在下层的面上。因为这样的层差面的加工不会那么增加工时，所以与上述相同地，切口20的形成既可以利用冲压加工等容易得到，又能够大幅提高防止共同旋转的效果。

[0055] 工业上的利用可能性

[0056] 根据本发明，在通过使球体旋转来进行连通或截断的球阀中，能够使防止球体与球座的共同旋转的功能提高，并且，能够抑制其加工的工时的增加，因此能够有助于球阀的性能提高。