專利名稱：球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過使球體旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行連通或截?cái)嗟那蜷y，尤其涉及使防止球體與球座共同旋轉(zhuǎn)的功能提高的球閥。
背景技術(shù)：
一直以來公知一種球閥，該球閥具有主體,該主體具有流體入口通路、流體出口通路以及設(shè)置在這些通路間的連通部；球體，該球體具有流體連通路徑，且以能夠繞基準(zhǔn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的方式配置在主體的連通部上；和球座，該球座在周壁上設(shè)置有所需要的開口部，且呈大致圓筒狀，并配置在球體與主體之間，該球閥使球體繞基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)，由此，進(jìn)行流體入口通路與流體出口通路的連通或截?cái)?專利文獻(xiàn)I)。在這種球閥中，在使球體旋轉(zhuǎn)時(shí)，球座會與球體共同旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果為，具有通路截面積會發(fā)生變化的問題。作為防止這種共同旋轉(zhuǎn)的球閥，在專利文獻(xiàn)I中公開了在球座的底面上設(shè)置有突起，并且在主體的球座支承面上，設(shè)置有供該突起嵌入的孔的球閥。專利文獻(xiàn)I :日本特開2008-185113號公報(bào)根據(jù)專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)，在能夠可靠地防止通過手柄操作使球體旋轉(zhuǎn)時(shí)的球座與球體的共同旋轉(zhuǎn)方面效果良好，但是與此前通常的球閥相比，由于需要在球座及主體的雙方上進(jìn)行突起或孔的追加加工，所以存在使加工的工時(shí)增加的問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以提供一種球閥為目的，該球閥能夠抑制加工的工時(shí)的增加，并能夠可靠地防止通過手柄操作使球體旋轉(zhuǎn)時(shí)的球座與球體的共同旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的球閥，具有主體，該主體具有流體入口通路、流體出口通路以及設(shè)置在這些通路間的連通部；球體，該球體具有流體連通路徑，且以能夠繞基準(zhǔn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)在主體的連通部上；和球座，該球座在周壁上形成有所需要的開口部，且呈大致圓筒狀，并配置在球體與主體之間，所述球閥通過使球體繞基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)，而進(jìn)行流體入口通路與流體出口通路的連通和截?cái)?，其特征在于，球座與主體為不同的材料，在球座的底面以及主體的球座支承面之中的相對較硬的一方上，形成有能夠咬入到相對較軟的一方中的突起。球座有時(shí)被做成一體部件，有時(shí)被做成分割部件(在閥桿的軸線方向上二等分或者在與閥桿的軸線垂直的方向上被二等分等)的情況。球座的底面由形成在主體的底壁上的球座支承面所支承，使其頂面由形成于嵌入到主體的球座按壓件上的球座支承面所支承。所謂球座與主體為不同的材料，指的是球座例如是PTFE(聚四氟乙烯)制，主體例如是316等的不銹鋼制。作為材料的組合，當(dāng)然可以為如PTFE那樣的合成樹脂與如不銹鋼那樣的金屬的組合，也可以為如不銹鋼那樣的相對較硬的金屬與如鋁那樣的相對較軟的金屬的組合。
球座的底面以及主體的球座支承面，具有除去突起之外的形狀均為平坦面的情況，或者具有除去突起之外的形狀均為環(huán)狀的層差面的情況。前者的情況下加工容易，后者的情況下，具有基于嵌合而使定心變得容易的優(yōu)點(diǎn)?？傊?，在球座的底面以及主體的球座支承面之中的相對較軟的一面上，不形成與突起相對應(yīng)的凹處。也就是說，與突起相對應(yīng)的面是平坦面。在層差面的情況下，突起可以設(shè)置處于下層的環(huán)狀的平坦面上，也可以設(shè)置處于上層的環(huán)狀的平坦面上。通常，主體為比球座硬的材料，但球座也可以為比主體硬的材料。前者的情況下，在相對較硬的主體的球座支承面上設(shè)置有突起，相對較軟的球座的底面設(shè)為沒有突起的平坦面或者沒有突起的層差面。后者的情況下，在相對較硬的球座的底面上設(shè)置有突起，相對較軟的主體的球座支承面設(shè)為沒有突起的平坦面或者沒有突起的層差面。主體優(yōu)選為由比球座硬的材料形成，突起優(yōu)選為形成在主體上。例如，主體為不銹鋼，球座為合成樹脂制。作為合成樹脂，除PTFE之外，可以使用PFA(聚四氟乙烯烷氧基樹 脂)、PEEK(聚醚醚酮)、超高分子量聚乙烯。這樣，球座可以使用與以往同樣的材料，并且，使向主體的突起的加工，能夠與在球閥和其他的閥上經(jīng)常進(jìn)行的加工相同，從而能夠減少加工的工時(shí)。此外，即使在需要更換球座的情況下，由于主體的突起沒有變形，所以能夠再次利用。突起咬入到由相對較軟的材料形成的部件(球座或者主體)的面中，在由相對較軟的材料形成的部件的面上，在裝配后，通過突起形成有相當(dāng)于突起的形狀的凹處。隨著凹處的形成，由相對較軟的材料形成的部件會發(fā)生變形，但突起被設(shè)置為微小的大小，以使該變形幾乎全部成為壓縮變形。突起例如為截面是三角形的環(huán)狀突起，但不限于此，截面可以是方形，可以是圓弧狀，或者，也可以以規(guī)定的間隔在圓周方向上配置多個(gè)突起，也可以是在環(huán)狀突起的圓周圍方向規(guī)定位置(一個(gè)或者多個(gè)位置)上設(shè)置有切口的形狀。環(huán)狀突起通常是圓弧狀，但可以不是完整的圓，也可以是橢圓狀。突起通常在球座或者主體上一體地設(shè)置，但設(shè)置在主體上的情況下，也可以在主體上形成槽或者有底孔，并使另外設(shè)置的突起嵌合到該槽或者有底孔中。突起優(yōu)選為圓環(huán)狀，且在至少一處被切缺。雖然從減少突起的加工的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使突起為圓環(huán)狀，但是該情況下，在球體旋轉(zhuǎn)時(shí)，有可能球座使突起為如軌道那樣，并相對于其進(jìn)行滑動。由此，優(yōu)選為，進(jìn)一步實(shí)施使突起的規(guī)定位置切缺這種簡單的加工，從而在突起的圓周方向規(guī)定位置上形成層差(相對凹陷的位置)，并通過使由相對較軟的材料形成的部件的一部分嵌入到該層差中，而增加相對于旋轉(zhuǎn)方向(周圍方向)的移動的阻力。切口的數(shù)量優(yōu)選為多個(gè)，例如是四個(gè)，但只要是多個(gè)就不限定于此。切口的形狀，可以使從直徑方向外側(cè)觀察到的形狀為三角形，也可以為方形，或者，也可以為圓弧狀。三角形的切口，可以為V字狀(二等邊三角形)也可以為P字狀(直角三角形)。另外，由于切口至少使突起的最頂端部的一部分被去掉即可，所以除了在半徑方向上去掉全部的形狀以外，也可以為只使突起的一部分(包括最頂端部)被去掉的形狀。此外，即使在球座的頂面上，也可以是同樣的結(jié)構(gòu)，也就是說也可以使球座與球座按壓件為不同的材料，并在球座的頂面以及球座按壓件的球座支承面之中的相對較硬的一方上，形成能夠咬入到相對較軟的一方中的突起。發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的球閥，由于在球座的底面以及主體的球座支承面之中的相對較硬的一方上，形成有能夠咬入到相對較軟的一方中的突起，所以通過突起的咬入，能夠可靠地防止在使球體繞基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的球座與球體的共同旋轉(zhuǎn)，從而能夠防止通路截面積的變化，得到在長期間中使流量穩(wěn)定的球閥。另外，由于不需要對與突起相對應(yīng)的凹陷進(jìn)行加工，所以與通常的球閥相比，只對突起進(jìn)行追加加工即可，從而能夠抑制加工的工時(shí)的增加。


圖I是表示本發(fā)明的球閥的第一實(shí)施方式的主視 剖視圖。圖2是表示主體的球座支承面的放大主視剖視圖。圖3是表示主體的球座支承面的沿圖2的III - III線的剖視圖。圖4是表示球座的放大主視剖視圖。圖5是表示主體的球座支承面的其他的實(shí)施方式的與圖3對應(yīng)的剖視圖。圖6(a)是從徑向外側(cè)觀察到的圖5所示的實(shí)施方式的圖，圖6 (b) (d)是表示該實(shí)施方式中的切口的變形例的圖。附圖標(biāo)記說明I 球閥2 主體2a流體入口通路2b流體出口通路2c連通部3 球體3a球體連通路徑4 球座4a 4b 開口部13球座支承面18 突起19 突起20 切口
具體實(shí)施例方式參照以下附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下的說明中，上下及左右是指圖I的上下及左右。該方向是為了便于說明而取的，在實(shí)際的安裝中，不僅可以將上下方向設(shè)為垂直方向，也可以設(shè)為水平方向。從圖I到圖4，表示本發(fā)明的球閥I的第一實(shí)施方式，球閥I為雙端口，具有主體2，該主體2具有流體入口通路2a、流體出口通路2b以及設(shè)置在這些通路2a、2b間的連通部2c ;球體3，該球體3具有流體連通路徑3a，且以能夠繞基準(zhǔn)軸(上下方向的軸)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)在主體2的連通部3c上；球座4，該球座4在周壁上設(shè)置有所需要的開口部4a，且大致圓筒狀，并緊密地配置在球體3和主體2之間；與球體3 —體形成的閥桿5 ;設(shè)置在閥桿5的上端部的手柄6 ;和嵌入到設(shè)置在球座4上的開口部4a中的護(hù)圈7。
主體2、球體3、閥桿5以及護(hù)圈7是不銹鋼制，球座4是氟素樹脂制，手柄6是黃銅鑄物及尼龍6制。在主體2的流體入口通路2a的入口部分上，設(shè)置有用于連接入口管的接頭部8，在主體2的流體出口通路2b的出口部分上，設(shè)置有用于連接出口管的接頭部9。主體2具有向上方突出的筒狀部2d，在設(shè)置于筒狀部2d的外螺紋部上螺合有板螺母10。圖I表示流體入口通路2a與流體出口通路2b通過球體3的流體連通路徑3a而連通的狀態(tài)。雖省略圖示，但通過從該狀態(tài)使球體3繞基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)，而使其流體連通路徑3a從圖的紙面表面面對朝著背面的方向，則流體入口通路2a與流體出口通路2b的連通被截?cái)?。如圖4所示，球座4被上下分割，通過使下半部11與同其類似形狀的上半部12對合，而形成為能夠收容球體3的大致圓筒狀。下半部11使其下表面被構(gòu)成主體2的流體連·通路徑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壓件14的下表面所支承。球座按壓件14是不銹鋼制，嵌入到主體2的筒狀部2d內(nèi)。在球座按壓件14的上部，保持有將閥桿5與主體2的筒狀部2d之間密封的氟素樹脂制墊圈15。墊圈15經(jīng)由墊圈按壓件16，被螺合在主體2的筒狀部2d的內(nèi)周上的墊圈緊固螺絲17向下方按壓，通過調(diào)整該墊圈緊固螺絲17的緊固力，則能夠使球座4夾持在球座按壓件14與球座支承面13之間。在球座4的周壁上,等間隔地設(shè)有共計(jì)四處的開口部4a、4b,在圖I所不的左右的開口部4a上，嵌入有大致圓環(huán)狀的護(hù)圈7。通過該護(hù)圈7，確保了成為流體通路的開口，并且抑制了球座4的變形。在球座4的前后的開口部4b(參考圖4)上,為了作為雙端口的球閥I來使用，而嵌入有將開口部4b封閉的圓板狀的護(hù)圈(圖示略)。在主體2的球座支承面13 (即球座4的底面以及主體2的球座支承面13之中的相對較硬的一方)上，形成有能夠咬入到球座4的底面(球座4的下半部11的下表面)中的截面三角形的圓環(huán)狀的突起18。球座4的底面在裝配前如圖4所示地成為平坦面，如圖I所示，在裝配了的狀態(tài)下，突起18咬入到球座4的底面中。作為具體的材料及尺寸，主體2是SUS316制，球座11是PTFE(Poly tetra fluoroethylene ;聚四氟乙烯)制,球座4的各個(gè)半部11、12的厚度(上下方向尺寸)是6. 5mm,突起18的高度是O. 3mm。在上述實(shí)施方式中，突起18通過設(shè)為圓環(huán)狀而易于加工。另一方面，從球體3旋轉(zhuǎn)時(shí)的球座的共同旋轉(zhuǎn)的難易度來說，突起優(yōu)選為不是圓環(huán)狀。例如，也可以是橢圓形的環(huán)狀，例如也可以在周圍方向上以規(guī)定間隔設(shè)置有圓錐形的突起。作為優(yōu)選示例，如圖5所示,設(shè)為圓環(huán)狀的突起19在規(guī)定位置(圖示是四處)上被切缺。在這里，從直徑方向外側(cè)觀察到的切口 20的形狀是，如圖6(a)所示的V字狀。由此，即使令球座4的底面被突起19的中途的切口 20所鉤掛，也能夠防止旋轉(zhuǎn)，切口 20的形成不僅可以利用沖壓加工等容易得到，而且能夠大幅提高防止共同旋轉(zhuǎn)的效
果O切口 20的形狀并不使從直徑方向外側(cè)觀察到的形狀限定于V字狀，例如，可以為如圖6(b)所示的方形，或者，可以為如圖6(c)所示的 > 字狀(直角三角形)，或者，可以是如圖6(d)所示的圓弧狀。另外，雖然在圖6中，各個(gè)切口 20的底面與主體2的球座支承面13成為同一面,但是也可以使各個(gè)切口 20的底面比主體2的球座支承面13位于上方(也可以使各個(gè)切口 20比圖示形成得淺)。當(dāng)然切口 20的數(shù)量也不限定在四個(gè)。此外，雖然在上述中，球座4被上下地分割，但是也可以使用一個(gè)大致圓筒狀的部件，或者，可以不是上下，而左右地分割。另外，雖然球座4的底面是沒有層差的平坦面，但是也可以是環(huán)狀的層差面。在該情況下，主體2的球座支承面13也與其對應(yīng)地形成為層差面。突起18、19可以設(shè)置在層差面的上層的面上，也可以設(shè)置在下層的面上。因?yàn)檫@樣的層差面的加工不會那么增加工時(shí)，所以與上述相同地，切口 20的形成既可以利用沖壓加工等容易得到，又能夠大幅提高防止共同旋轉(zhuǎn)的效果。工業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明，在通過使球體旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行連通或截?cái)嗟那蜷y中，能夠使防止球體與球座的共同旋轉(zhuǎn)的功能提高，并且，能夠抑制其加工的工時(shí)的增加，因此能夠有助于球閥的 性能提聞。
權(quán)利要求
1.一種球閥，具有主體，該主體具有流體入口通路、流體出口通路以及設(shè)置在這些通路間的連通部；球體，該球體具有流體連通路徑，且以能夠繞基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)在主體的連通部上；和球座，該球座在周壁上設(shè)有所需要的開口部，且呈大致圓筒狀，并配置在球體與主體之間，所述球閥通過使球體繞基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)，而進(jìn)行流體入口通路與流體出口通路的連通和截?cái)?，其特征在于? 球座與主體為不同的材料,在球座的底面以及主體的球座支承面之中的相對較硬的一方上，形成有能夠咬入到相對較軟的一方中的突起。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的球閥，其特征在于，主體由比球座硬的材料形成，突起形成在主體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的球閥，其特征在于，突起是圓環(huán)狀，且至少在一處被切缺。
全文摘要
本發(fā)明提供一種球閥，能夠抑制加工工時(shí)的增加，通過手柄操作來可靠地防止使球體旋轉(zhuǎn)時(shí)的球座與球體的共同旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的球閥的主體(2)由如不銹鋼那樣的硬材料形成，球座(4)由如氟素樹脂那樣的相對較軟的材料形成，在硬材料制的主體(2)的球座支承面(13)上，形成有能夠咬入到球座(4)中的突起(18)。
文檔編號F16K27/06GK102893067SQ20108006481
公開日2013年1月23日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者松岡真司, 下村嘉德, 大道邦彥, 前田弘勝 申請人:株式會社富士金