專利名稱：球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行流體的流路開(kāi)閉和流量調(diào)整的球閥。
作為本發(fā)明的背景，在一般的浮動(dòng)球閥上，由于當(dāng)入口側(cè)和出口側(cè)的流體壓差較大時(shí)，球塞會(huì)因流體壓力而被強(qiáng)烈地按壓在出口側(cè)的閥座環(huán)上，所以為了轉(zhuǎn)動(dòng)球閥就需要大的操作轉(zhuǎn)矩；而作為該操作裝置，在使用電動(dòng)作動(dòng)器等場(chǎng)合時(shí)，由于電動(dòng)操作轉(zhuǎn)矩的大小有一定的限度，所以有時(shí)會(huì)出現(xiàn)球塞不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。又，如上所述，由于球塞被強(qiáng)烈地按壓在出口側(cè)閥座環(huán)上，所以在該出口側(cè)閥座環(huán)上不僅會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的磨損，而且還會(huì)產(chǎn)生破損。因此，在以往，人們也提出了減小球塞的轉(zhuǎn)動(dòng)操作力矩的球閥。以下對(duì)該種球閥的一例進(jìn)行說(shuō)明。
圖8為顯示了例如在特開(kāi)平3-69867號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)了的現(xiàn)有球閥的縱斷面圖，圖9為圖8的C-C線斷面圖。在圖中，1為閥殼，該閥殼1由閥盒1A和蓋體1B所構(gòu)成。2為設(shè)在閥殼1上的流體入口；3為形成于閥殼1上的1次側(cè)流路，該1次側(cè)流路3由從上述流體入口2分支成二股狀同直徑的分支流路3a、3b所構(gòu)成，這些分支流路3a、3b以橫跨閥盒1A和蓋體1B的方式而形成著。4為可以轉(zhuǎn)動(dòng)地被收容在閥殼1內(nèi)的球塞；5為形成于該球塞4中的“T”字狀的貫通孔，該貫通孔5在球塞4兩側(cè)的相對(duì)位置上的開(kāi)口可以與上述分支流路3a、3b相連通。7a、7b為被配置在閥殼1的閥座上的閥座環(huán)，8為平時(shí)使閥殼1的流體出口與上述貫通孔5相連通著的2次側(cè)流路，9為與球塞4相連結(jié)著的閥軸，9a為被連結(jié)在該閥軸7上的操作手柄。
下面，對(duì)有關(guān)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
在圖8、圖9所示的開(kāi)閥狀態(tài)時(shí)，通過(guò)使球塞4的“T”字狀貫通孔5為一種與分支流路3a、3b相連通的狀態(tài)，可以使從入口2流入并經(jīng)分支流路3a、3b分流了的流體從球塞4的兩側(cè)流入到“T”字狀的貫通孔5內(nèi)，在產(chǎn)生合流后，該合流流體流向2次側(cè)流路8。當(dāng)從這樣的開(kāi)閥狀態(tài)使球塞4轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，就成為閉閥狀態(tài)。在該閉閥狀態(tài)時(shí)，通過(guò)從上述分支流路3a、3b的兩方對(duì)球塞4的兩側(cè)作用著均等壓力的流體，而使作用在球塞4上的力得到抵消。由此，就不會(huì)出現(xiàn)球塞4被按壓在閥座環(huán)7a、7b的一方上的情況，因此可以防止閥座環(huán)7a、7b的激烈的磨損，同時(shí)在轉(zhuǎn)動(dòng)球塞4時(shí)也不必需要大的操作轉(zhuǎn)矩。
由于現(xiàn)有的球閥具有以上那樣的構(gòu)成，所以從球塞4的兩側(cè)流入到“T”字狀貫通孔5中的流體會(huì)在貫通孔5內(nèi)的“T”字狀交叉部產(chǎn)生沖突，從而存在由該沖突的阻力和在“T”字狀交叉部所產(chǎn)生的紊流等而導(dǎo)致大的壓力損失這樣的問(wèn)題。又，由于在閥盒1A和蓋體1B上都分別形成有同直徑的分支流路3a，3b，所以還存在使閥全體大型重量化這樣的問(wèn)題。
本發(fā)明是為了解決上述這樣的課題而進(jìn)行的，其目的是提供一種不需要對(duì)球塞的大的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、且可以抑制在球塞內(nèi)部的壓力損失、同時(shí)實(shí)現(xiàn)了小型輕量化的球閥。
又，本發(fā)明的另一目的是提供一種容易加工、可以降低成本的球閥。
在本發(fā)明第一方面所述的球閥具有下列構(gòu)成形成1次側(cè)流路和2次側(cè)流路的閥殼；被配設(shè)在該閥殼內(nèi)的、且具有可以基本上為直角方向使1次側(cè)流路和2次側(cè)流路相連通的“L”字型貫通孔的球塞；與該球塞相接的、并被配置在上述1次側(cè)流路和其相對(duì)側(cè)上的第1和第2閥座環(huán)；與上述球塞相連結(jié)的、并沿著使上述“L”字型貫通孔的相對(duì)于1次側(cè)流路的開(kāi)口面積產(chǎn)生變化的方向而對(duì)上述球塞進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)操作的閥軸；以及從上述1次側(cè)流路產(chǎn)生分支的、并從1次側(cè)流路的相對(duì)側(cè)使1次側(cè)流體的分流壓力作用于上述球塞上的分支流路。
在本發(fā)明第二方面所述的球閥具有下列構(gòu)成在本發(fā)明第一方面中所述的閥殼在1次側(cè)流路的相對(duì)側(cè)上具有球取出口，在該球取出口上連通著分支流路；而且，還具有被可以裝卸地安裝在上述球取出口上的杯狀的蓋體，在上述蓋體的周壁上形成有將來(lái)自上述分支流路的流體導(dǎo)入到蓋體內(nèi)部的貫通流路。
在本發(fā)明第三方面所述的球閥具有下列構(gòu)成形成1次側(cè)流路和2次側(cè)流路的閥殼；被配設(shè)在該閥殼內(nèi)的、且具有可以基本上為直有方向使1次側(cè)流路和2次側(cè)流路相連通的貫通孔的球塞；與該球塞相接的、并被配置在上述1次側(cè)流路和其相對(duì)側(cè)上的第1和第2閥座環(huán)；與上述球塞相連結(jié)的、并沿著使上述貫通孔的相對(duì)于1次側(cè)流路的開(kāi)口面積變化的方向而對(duì)上述球塞進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)操作的閥軸；以及從上述1次側(cè)流路產(chǎn)生分支的、并從1次側(cè)流路的相對(duì)側(cè)使1次側(cè)流體的分流壓力作用于上述球塞上的分支流路。
在本發(fā)明第四方面所述的球閥具有下列構(gòu)成在本發(fā)明第三方面中所述的閥殼在其1次側(cè)流路的反對(duì)側(cè)上具有球取出口，在該球取出口上連通著分支流路；而且，還具有被可以裝卸地安裝在上述球取出口上的杯狀的蓋體，在上述蓋體的周壁上形成有將來(lái)自上述分支流路的流體導(dǎo)入到蓋體內(nèi)部的貫通流路。


圖1是顯示了本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的球閥的縱斷面圖。
圖2是圖1的A-A線斷面圖。
圖3是顯示了圖2的開(kāi)閥狀態(tài)的斷面圖。
圖4是顯示了本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的球閥的縱斷面圖。
圖5是圖4的B-B線斷面圖。
圖6是顯示了圖4的開(kāi)閥狀態(tài)的斷面圖。
圖7是顯示了本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的球閥的橫斷平面圖。
圖8是顯示了現(xiàn)有球閥的縱斷面圖。
圖9是圖8的C-C線斷面圖。
16、17為與球塞13的球面相接的、并被設(shè)置在1次側(cè)流路11側(cè)和其相對(duì)側(cè)上的第1和第2閥座環(huán)；18為設(shè)在閥殼10的1次側(cè)流路11的相對(duì)側(cè)(即，1次側(cè)流路11的開(kāi)口部的相對(duì)于球塞13的延長(zhǎng)方向)上的球取出口，該球取出口18具有一種可以使球塞13和閥座環(huán)16、17進(jìn)行出入操作的口徑。這時(shí)，1次側(cè)流路11如圖2所示那樣沿著閥殼10的內(nèi)部隔離壁10b彎曲著，而作為第1閥座環(huán)16的安裝部的開(kāi)口和球取出口18經(jīng)球塞13相對(duì)著。
19為被可以裝卸地安裝在上述球取出口18上的杯狀的蓋體，在該蓋體19的周壁19a的外周上具有凸緣19b。這時(shí)，在上述第1和第2閥座環(huán)16、17上，第1閥座環(huán)16被可以裝卸地嵌裝在閥殼10內(nèi)的1次側(cè)流路11側(cè)上，而第2閥座環(huán)17被可以裝卸地嵌裝在蓋體19的周壁19a的前端上。
20為蓋體19的內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間20由球塞13、第2閥座環(huán)17和蓋體19所包圍著。21為從1次側(cè)流路11中分支出來(lái)的小直徑的分支流路，該分支流路21以下述方式而被設(shè)置在殼體10的內(nèi)部隔離壁10b中即，相對(duì)于連接在閥殼10的兩端開(kāi)口的1次側(cè)流路11和2次側(cè)流路12的開(kāi)口中心(閥殼10的配管接續(xù)側(cè)的開(kāi)口中心)的直線為大致45°的角度。22為設(shè)在蓋體19的周壁19a中的小直徑的貫通流路，該貫通流路22使上述分支流路21和蓋體19的內(nèi)部空間20相連通，并以相對(duì)于蓋體19的中心線成直角的方向而被設(shè)置著。因此，由上述分支流路21和上述貫通流路22就形成了從1次側(cè)流路11向蓋體19的內(nèi)部空間20中導(dǎo)入1次側(cè)流體的旁通流路。又，上述分支流路21和貫通流路22的至少一方沿球取出口18的內(nèi)周方向而延伸著，由此，在進(jìn)行蓋體19的相對(duì)于球取出口18的安裝時(shí)，可以使上述分支流路21和貫通流路22之間容易相連通。
下面，對(duì)有關(guān)動(dòng)作進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
在圖1和圖2所示的閉閥狀態(tài)時(shí)，1次側(cè)流路11的流體被分流成沿著閥殼10的內(nèi)部隔離壁10b并向著第1閥座環(huán)16方向而流動(dòng)的流體、和流經(jīng)分支流路21的旁通流體；該旁通流體經(jīng)蓋體19的貫通流路22后流入到蓋體19的內(nèi)部空間20中。因此，在球塞13上，作用著來(lái)自第1閥座環(huán)16側(cè)和第2閥座環(huán)17側(cè)兩方的均等的流體壓力。由此，由于作用于球塞13上的力相互得到抵消，所以就不會(huì)出現(xiàn)使球塞13按壓在第1和第2閥座環(huán)16、17的一方上的情況。
當(dāng)從這樣的閉閥狀態(tài)將球塞13產(chǎn)生90°的轉(zhuǎn)動(dòng)變位時(shí)，就成為由球塞13的“L”字型貫通孔14接續(xù)了1次側(cè)流路11和2次側(cè)流路12的開(kāi)閥狀態(tài)。在該開(kāi)閥狀態(tài)時(shí)，1次側(cè)流路11的流體被分支成從蓋體19的相對(duì)側(cè)經(jīng)球塞13的“L”字型貫通孔14后流向2次側(cè)流路12的流動(dòng)，和在蓋體19側(cè)上的經(jīng)閥殼10的分支流路21和蓋體19的貫通流路22后向著空間部20的流動(dòng)。因此，由于在開(kāi)閥時(shí)從1次側(cè)流路11流入到球塞13內(nèi)的流體會(huì)經(jīng)“L”字型貫通孔14后向著2次側(cè)流路12的方向而順利地進(jìn)行流動(dòng)，且在球塞13的內(nèi)部(“L”字型貫通孔14中)不會(huì)流入來(lái)自上述分支流路21的流體，所以就不會(huì)發(fā)生如在球塞13內(nèi)部其流體沿相對(duì)的方向流動(dòng)著的現(xiàn)有例中那樣的、在球塞13的內(nèi)部各流體之間存在沖突的情況，從而也就不會(huì)發(fā)生因流體之間的沖突而引起的壓力損失。而且，在球塞13的第1閥座環(huán)16的相對(duì)側(cè)上，通過(guò)作用著從分支流路21并經(jīng)貫通流路22后流入到蓋體19的內(nèi)部空間20中的流體，使從第1閥座環(huán)16側(cè)和第2閥座環(huán)17側(cè)的兩方都有流體作用于球塞13上，且該流體壓力大致為均衡，所以閥座環(huán)16、17與球塞13之間的摩擦就會(huì)變小，從而可以延長(zhǎng)閥座環(huán)16、17的壽命，并減小操作轉(zhuǎn)矩。
然后，當(dāng)要對(duì)閥座環(huán)16、17或球塞13進(jìn)行更換時(shí)，從閥殼10的球取出口18中取出蓋體19，并與該蓋體19一起取出一方的閥座環(huán)17，且由于上述球取出口18為開(kāi)口，所以可以從該球取出口18中依次取出球塞13和另一方的閥座環(huán)16，從而更換上新的部件。
依據(jù)如上所述的實(shí)施例1，由于為一種在球塞13的內(nèi)部不會(huì)流入來(lái)自分支流路21的流體的構(gòu)成，所以就不會(huì)發(fā)生來(lái)自1次側(cè)流路11的流體和來(lái)自分支流路21的旁通流體之間在球塞13內(nèi)部發(fā)生沖突的情況，并在開(kāi)閥時(shí)只有來(lái)自1次側(cè)流路11的流體經(jīng)球塞13的“L”字型貫通孔14后向著2次側(cè)流路12的方向順利地流動(dòng)著，所以具有一種不會(huì)因在球塞13內(nèi)部的流體之間的沖突而產(chǎn)生壓力損失這樣的效果。進(jìn)一步，根據(jù)帕斯卡原理，由于由來(lái)自于分支流路21的分流流體而作用于球塞13上的流體壓力與流路21、22的直徑大小無(wú)關(guān)，所以就沒(méi)有必要將這些流路21、22直徑變大，而是可以使兩流路21、22形成為小直徑，從而具有一種可以實(shí)現(xiàn)閥全體的小型輕量化這樣的效果。又，由于貫通流路22可以相對(duì)于蓋體19的周壁19a形成為短的直線狀，所以對(duì)蓋體19的成形加工也容易進(jìn)行，從而具有一種可以降低成本這樣的效果。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明的第一方面由于不會(huì)發(fā)生來(lái)自1次側(cè)流路的流體與來(lái)自分支流路的旁通流體之間的在球塞內(nèi)部的沖突現(xiàn)象，且在開(kāi)閥時(shí)只有來(lái)自1次側(cè)流路的流體經(jīng)球塞的“L”字型貫通孔后順利地向2次側(cè)流路的方向流動(dòng)著，所以就具有一種不會(huì)因在球塞內(nèi)部的流體之間的沖突而產(chǎn)生壓力損失這樣的效果。進(jìn)一步，依據(jù)帕斯卡原理，由于由來(lái)自上述分支流路的分支流體而作用在球塞上的流體壓力與流路的直徑無(wú)關(guān)，所以可以減小流路直徑，從而具有一種可以實(shí)現(xiàn)閥全體的小型輕量化這樣的效果。
依據(jù)本發(fā)明的第二方面，由于可以使上述貫通流路相對(duì)于蓋體的周壁而形成為短的直線狀，所以使蓋體的成形加工變得容易進(jìn)行，從而具有一種可以降低成本這樣的效果。
依據(jù)本發(fā)明的第三方面，由于在閥殼內(nèi)部來(lái)自分支流路的流體的流入量很少，所以即使在球塞內(nèi)部發(fā)生了流體之間的沖突，其沖突也很輕微，由此，具有一種在可以將由流體之間的沖突而引起的壓力損失抑制在很小的程度的同時(shí)，與上述本發(fā)明第一方面同樣地，還可以實(shí)現(xiàn)閥全體的小型輕量化這樣的效果。
依據(jù)本發(fā)明的第四方面，由于使上述貫通流路相對(duì)于蓋體的周壁而形成為短的直線狀，所以使蓋體的成形加工變得容易進(jìn)行，從而具有一種可以降低成本這樣的效果。
權(quán)利要求
1．一種球閥，包括形成1次側(cè)流路和2次側(cè)流路的閥殼；被配設(shè)在該閥殼內(nèi)、且具有可以基本為直角方向使1次側(cè)流路和2次側(cè)流路相連通的“L”字型貫通孔的球塞；與該球塞相接、并被配置在上述1次側(cè)流路和其相對(duì)側(cè)上的第1和第2閥座環(huán)；與上述閥座環(huán)相連結(jié)、并沿著使上述“L”字型貫通孔相對(duì)于1次側(cè)流路的開(kāi)口面積變化的方向而對(duì)上述球塞進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)操作的閥軸；以及從上述1次側(cè)流路產(chǎn)生分支、并從1次側(cè)流路的相對(duì)側(cè)對(duì)上述球塞作用著1次側(cè)流體的分流壓力的分支流路。
2．如權(quán)利要求1所述的球閥，其特征為閥殼在1次側(cè)流路的相對(duì)側(cè)上具有球取出口，在該球取出口上連通有分支流路；而且，還具有被可以裝卸地安裝在上述球取出口上的杯狀的蓋體，在上述蓋體的周壁上形成有將來(lái)自上述分支流路的流體導(dǎo)入到蓋體內(nèi)部的貫通流路。
3．一種球閥，包括形成1次側(cè)流路和2次側(cè)流路的閥殼；被配設(shè)在該閥殼內(nèi)、且具有可以基本為直角的方向使1次側(cè)流路和2次側(cè)流路相連通的貫通孔的球塞，與該球塞相接、并被配置在上述1次側(cè)流路和其相對(duì)側(cè)上的第1和第2閥座環(huán)；與上述閥座環(huán)相連結(jié)、并沿著使上述貫通孔的相對(duì)于1次側(cè)流路的開(kāi)口面積變化的方向而對(duì)上述球塞進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)操作的閥軸；以及從上述1次側(cè)流路產(chǎn)生分支、并從1次側(cè)流路的相對(duì)側(cè)對(duì)上述球塞作用著1次側(cè)流體的分流壓力的分支流路。
4．如權(quán)利要求3所述的球閥，其特征為閥殼在1次側(cè)流路的相對(duì)側(cè)具有球取出口，在該球取出口上連通著分支流路；并且，還具有被可以裝卸地安裝在上述球取出口上的杯狀的蓋體，在上述蓋體的周壁上形成有將來(lái)自上述分支流路的流體導(dǎo)入到蓋體內(nèi)部的貫通流路。
全文摘要
一種球閥:在轉(zhuǎn)動(dòng)球塞時(shí)不需要大的轉(zhuǎn)動(dòng)力短;并且在球塞內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生流體的沖突,可以抑制壓力損失;同時(shí),還可以實(shí)現(xiàn)小型輕量化。其中:在位于閥殼10內(nèi)的球塞13中,設(shè)置可以以大致的直角方向使1次側(cè)流路11和2次側(cè)流路12相連通的“L”字型貫通孔14;同時(shí)設(shè)置有從1次側(cè)流路11分支出來(lái)的較1次側(cè)流路11的直徑小的分支流路21,該分支流路21的作用是可以從1次側(cè)流路11的相對(duì)側(cè)使流體的分流壓力作用在球塞13上。
文檔編號(hào)F16K5/06GK1282846SQ9911191
公開(kāi)日2001年2月7日 申請(qǐng)日期1999年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月30日
發(fā)明者野間口謙雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社山武