WO2025028476A1 - Ball valve - Google Patents

Abstract

The present invention provides a ball valve that can exhibit high sealing performance even for a high-pressure fluid by mounting a ball seat while preventing the ball valve from slipping out of a seat retainer, and be easily replaced without damaging the ball seat.　A seat retainer 4 having a ball seat 5 is arranged in one or both sides of a ball 3 having a through-hole 3a in the body 2. The seat retainer is constituted by combining first and second retainers 31, 32, a ball seat outer diameter surface 21 is mounted in an exposed state in a seat mounting groove 36 at a distal end of the first retainer, an outer diameter surface is held on a front inner circumferential surface 42 of the second retainer, a protrusion 43 of a front inner peripheral surface of the second retainer is locked to the ball seat to prevent the ball seat from slipping forward, a rear inner circumference of the second retainer and an outer circumference of the first retainer are fixed by a fixing part 33, the fixing part is positioned at an outer diameter side from an outer diameter surface of the ball seat, and when the first and second retainers are attached and detached, an inner circumferential surface 41 of the second retainer does not interfere with the outer diameter surface of the ball seat.

Description

Translated fromJapanese

ボールバルブBall valve

　本発明は、ボールバルブに関し、特に、シートリテーナを介してボールシートをボデーに装着する構造のボールバルブに関する。The present invention relates to a ball valve, and in particular to a ball valve in which a ball seat is attached to a body via a seat retainer.

　この種の構造のボールバルブとして、例えば、トラニオン型ボールバルブが知られている。トラニオン型ボールバルブでは、弁座となるボールシートがシートリテーナに保持された状態でボデーに装着され、シートリテーナがスプリングの弾発力で弾発され、ボールシートがボールに押し付けられることにより、流体が封止されるようになっている。このような構造のトラニオン型ボールバルブは、高いシール性を発揮可能であり、特に、高圧流体に適している。A known example of a ball valve with this type of structure is the trunnion type ball valve. In a trunnion type ball valve, the ball seat that serves as the valve seat is attached to the body while being held by a seat retainer, and the seat retainer is resilient due to the elastic force of a spring, pressing the ball seat against the ball to seal the fluid. Trunnion type ball valves with this type of structure are capable of exhibiting high sealing performance and are particularly suitable for high-pressure fluids.

　トラニオン型ボールバルブにおいて、上記のようにボールシートがシートリテーナに装着された構造であるときには、高圧流体により差圧が発生した場合などが原因で、ボールシートがシートリテーナから飛出したり外れたりする可能性がある。
　これを防ぐため、例えば、特許文献１におけるボールバルブが開示されている。このボールバルブでは、シートリテーナであるシートホルダの先端部に半径方向外側に突出する係止部が形成されたシートを嵌装し、このシートを挟持して、シートホルダの先端部にシート抑えリングで螺合固定し、シート抑えリングに形成した被係止部をシートの係止部と係合して、シートの抜け止めを図ろうとするものである。In a trunnion type ball valve, when the ball seat is attached to the seat retainer as described above, there is a possibility that the ball seat may fly out or come off the seat retainer due to a pressure difference caused by high-pressure fluid, etc.
To prevent this, for example,Patent Document 1 discloses a ball valve in which a seat with a locking portion that protrudes radially outward is fitted to the tip of a seat holder, which is a seat retainer, and the seat is clamped and fixed to the tip of the seat holder with a seat retaining ring that is screwed in place, and the locked portion formed on the seat retaining ring engages with the locking portion of the seat, preventing the seat from coming loose.

　ところで、一般に、ボールバルブのボールシートは摩耗部品であり、特に、高圧用のトラニオンバルブのボールシートが樹脂材料で形成されている場合には消耗が進みやすい。このことから、ボールシートは定期的な交換が必要になることがあり、その場合、ボールシートが装着されたシートホルダ全体を交換すると無駄が大きくなるため、ボールシートのみを交換することが要望されている。そのため、例えば、特許文献１の場合には、シートリテーナからシート抑えリングを取外すことにより、シートリテーナからシートを外してこのシートを交換可能になっている。In general, the ball seat of a ball valve is a wear part, and is particularly susceptible to wear when the ball seat of a high-pressure trunnion valve is made of a resin material. For this reason, the ball seat may need to be replaced periodically. In such cases, replacing the entire seat holder to which the ball seat is attached would result in a large amount of waste, so it is desirable to replace only the ball seat. For this reason, for example, in the case ofPatent Document 1, the seat can be removed from the seat retainer by removing the seat retainer by removing the seat retainer.

実公昭５８－４８４４１号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-48441

　しかしながら、特許文献１のボールバルブにおいては、係止部が半径方向に突出したシートをシートホルダに嵌装し、シートホルダに形成された雄ネジ部と、シート抑えリングの雌ネジ部とを螺合してこれらを固定するとき、シートホルダの後端側の内径は、シートの係止部の外径と略等しく設定された構造になっている。この構造から、シート抑えリングをシートホルダに着脱する際には、その雌ネジ部は、係止部を中心にシートに干渉しやすくなる。However, in the ball valve ofPatent Document 1, when the seat with the engaging portion protruding radially is fitted into the seat holder and the male thread portion formed on the seat holder is screwed into the female thread portion of the seat retaining ring to secure them in place, the inner diameter of the rear end of the seat holder is set to be approximately equal to the outer diameter of the engaging portion of the seat. Due to this structure, when attaching or detaching the seat retaining ring to the seat holder, the female thread portion is likely to interfere with the seat, centered around the engaging portion.

　これにより、シートホルダとシート抑えリングとの着脱時に、シート抑えリングでボールシートを傷付ける可能性があり、新規のボールシートに交換した場合であっても十分なシール性能を発揮できない場合がある。特に、ボールシートが樹脂材料で形成されている場合、よりボールシートが傷付きやすくなる。As a result, when attaching or detaching the seat holder and the seat retaining ring, the seat retaining ring may damage the ball seat, and even if the ball seat is replaced with a new one, it may not be able to provide sufficient sealing performance. In particular, if the ball seat is made of a resin material, the ball seat is more likely to be damaged.

　これに加えて、上記のように、シートホルダとシート抑えリングとの装着方向（軸方向）において、雄ネジ部と雌ネジ部とによる螺合部分と、シートの係止部の外径とが、直線上に並んだ状態であるため、これらの着脱時において、雌ネジ部がボールシートに干渉してシート抑えリングがシートホルダに対して傾いた状態で装着されたり、螺合時の抵抗が大きくなったりして、着脱作業が困難になる場合がある。In addition, as mentioned above, in the installation direction (axial direction) of the seat holder and seat retaining ring, the screwed portion of the male and female threads and the outer diameter of the seat's locking portion are aligned in a straight line. This means that when attaching or detaching these, the female threads may interfere with the ball seat, causing the seat retaining ring to be installed at an angle to the seat holder, or resistance to screwing may increase, making the installation and removal process difficult.

　本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、ボールシートのシートリテーナからの飛出しを防止でき、ボールシートの装着時には、ボールシートを傷付けることなく簡便に着脱して交換でき、装着後には高圧流体に対しても高いシール性を発揮するボールバルブを提供することにある。The present invention was developed to solve the above problems, and its purpose is to provide a ball valve that can prevent the ball seat from jumping out of the seat retainer, can be easily attached, detached, and replaced without damaging the ball seat, and has high sealing properties against high-pressure fluids after installation.

　上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ボデー内に貫通孔を有するボールの一方又は双方にボールシートを有するシートリテーナを配設したボールバルブであって、シートリテーナは、第１リテーナと第２リテーナを組合わせて構成され、第１リテーナの先端側に形成したシート装着溝にボールシートの外径面を露出させた状態で装着し、外径面を第２リテーナの先方内周面で保持し、かつ第２リテーナの先端内周面に突出した突出部をボールシートに係止してボールシートの前方への飛出しを防止すると共に、第２リテーナの後方内周と第１リテーナの外周とを固定部で固定し、固定部をボールシートの外径面より外径側に位置させ、第１リテーナと第２リテーナを着脱する際に、第２リテーナの内周面とボールシートの外径面が干渉しないようにしたボールバルブである。In order to achieve the above object, the invention according toclaim 1 is a ball valve in which a seat retainer having a ball seat is disposed on one or both sides of a ball having a through hole in the body, the seat retainer being constituted by combining a first retainer and a second retainer, the outer diameter surface of the ball seat is exposed and attached to a seat attachment groove formed on the tip side of the first retainer, the outer diameter surface is held by the inner peripheral surface at the front of the second retainer, and a protruding portion protruding from the inner peripheral surface at the tip of the second retainer is engaged with the ball seat to prevent the ball seat from jumping out forward, the rear inner circumference of the second retainer and the outer circumference of the first retainer are fixed by a fixing portion, and the fixing portion is positioned on the outer diameter side of the outer diameter surface of the ball seat, so that the inner peripheral surface of the second retainer and the outer diameter surface of the ball seat do not interfere with each other when the first retainer and the second retainer are attached or detached.

　請求項２に係る発明は、第１リテーナの外周面と第２リテーナの内周面との組み合わせ位置に、同一径のそれぞれの芯合せ面を設け、各芯合せ面で正確な芯合せをしたボールバルブである。The invention ofclaim 2 is a ball valve in which centering surfaces of the same diameter are provided at the combination position of the outer peripheral surface of the first retainer and the inner peripheral surface of the second retainer, and the centering surfaces are precisely aligned.

　請求項３に係る発明は、ボールシートの外径側後端と第１リテーナの外径側先端との間に隙間を設け、第２リテーナを第１リテーナから取り外した際に当該隙間が外径側に露出するようにしたボールバルブである。The invention ofclaim 3 is a ball valve in which a gap is provided between the outer diameter side rear end of the ball seat and the outer diameter side front end of the first retainer, and the gap is exposed to the outer diameter side when the second retainer is removed from the first retainer.

　請求項４に係る発明は、ボールシートの背面側にボール側に向けて傾斜するシートテーパ面を形成し、このシートテーパ面と対向するシート装着溝の面にテーパ面を形成し、テーパ面のテーパ角度をシートテーパ面のテーパ角度より大きくしてボールシートがシート装着溝にくさび状に装着されると共に両者がシート装着溝内で線状のシール部を形成したボールバルブである。The invention ofclaim 4 is a ball valve in which a seat tapered surface is formed on the back side of the ball seat, inclining toward the ball, and a tapered surface is formed on the surface of the seat mounting groove that faces this seat tapered surface, and the taper angle of the tapered surface is made larger than the taper angle of the seat tapered surface, so that the ball seat is mounted in the seat mounting groove in a wedge shape and both form a linear seal portion within the seat mounting groove.

　請求項５に係る発明は、シートテーパ面の外端を第２リテーナの先方内周面の途中に当接させ、固定部と外径面との段差面に対して第１リテーナの先端面が当接する当接面を内径側に延出させてシートテーパ面と当接面の領域に隙間を形成したボールバルブである。The invention ofclaim 5 is a ball valve in which the outer end of the seat tapered surface abuts partway on the forward inner circumferential surface of the second retainer, and the abutment surface where the tip surface of the first retainer abuts against the step surface between the fixed portion and the outer diameter surface extends toward the inner diameter side, forming a gap between the seat tapered surface and the abutment surface.

　請求項６に係る発明は、固定部は、第２リテーナの雌ねじと第１リテーナの雄ねじとのねじ結合で固定したボールバルブである。The invention according toclaim 6 is a ball valve in which the fixing part is fixed by a screw connection between the female thread of the second retainer and the male thread of the first retainer.

　請求項１に係る発明によると、第１リテーナのシート装着溝にボールシートの外径面を露出させた状態で装着し、この外径面を第２リテーナの先方内周面で保持し、かつ第２リテーナの先端内周面の突出部をボールシートに係止してボールシートの前方への飛出しを防止しているので、シートリテーナからの飛出しや外れたりすることを防ぎつつボールシートを装着でき、このようなシートリテーナを用いたボールシートの取付け構造によって高圧流体に対しても高いシール性を維持する。しかも、第２リテーナの後方内周と第１リテーナの外周とを固定部で固定し、この固定部をボールシートの外径よりも外径側に位置させ、第１リテーナと第２リテーナとの着脱時に、第２リテーナの内周面とボールシートの外径面とが干渉しないようにしているので、ボールシートの装着時には、ボールシートを傷付けることなく簡便にこのボールシートを着脱して交換でき、装着後には、高圧流体に対しても高いシール性を発揮することが可能となる。According to the invention ofclaim 1, the ball seat is mounted in the seat mounting groove of the first retainer with the outer diameter surface exposed, and this outer diameter surface is held by the inner peripheral surface at the front end of the second retainer, and the protruding portion of the inner peripheral surface at the front end of the second retainer is engaged with the ball seat to prevent the ball seat from jumping out forward. Therefore, the ball seat can be mounted while preventing it from jumping out or coming off the seat retainer, and a high sealability is maintained even against high-pressure fluids by using such a ball seat mounting structure using a seat retainer. Moreover, the rear inner circumference of the second retainer and the outer circumference of the first retainer are fixed with a fixing portion, and this fixing portion is positioned on the outer diameter side of the outer diameter of the ball seat, so that the inner peripheral surface of the second retainer and the outer diameter surface of the ball seat do not interfere with each other when the first retainer and the second retainer are attached or detached. Therefore, when the ball seat is attached, the ball seat can be easily attached, detached, and replaced without damaging the ball seat, and after attachment, it is possible to exhibit high sealability even against high-pressure fluids.

　請求項２に係る発明によると、第１リテーナの外周面と第２リテーナの内周面との組み合わせ位置に、同一径のそれぞれの芯合せ面を設け、各芯合せ面で正確な芯合せをしているので、これら第１リテーナと第２リテーナの後方側をこれらの固定位置とし、この固定位置で両者を同芯上に位置合わせした状態で取付けできる。これにより、これら第１リテーナと第２リテーナとの間にボールシートを正確に位置決めした状態で装着し、このボールシートをボールに対して正確な位置に配置してシール性を確保できる。According to the invention ofclaim 2, the outer peripheral surface of the first retainer and the inner peripheral surface of the second retainer are provided with centering surfaces of the same diameter at the combination position of the outer peripheral surface of the first retainer and the inner peripheral surface of the second retainer, and since the centering surfaces are accurately aligned, the rear sides of the first retainer and the second retainer are fixed at their fixed positions, and the two can be attached in a state where they are aligned concentrically at these fixed positions. As a result, the ball seat can be attached between the first retainer and the second retainer in a precisely positioned state, and this ball seat can be positioned accurately relative to the ball to ensure sealing.

　請求項３に係る発明によると、ボールシートの外径側後端と第１リテーナの外径側先端との間に隙間を設け、第２リテーナを第１リテーナから取り外した際に当該隙間が外径側に露出するようにしたことで、第１リテーナから第２リテーナを取外したときには、それまで第２リテーナに保持されていたボールシートの外周面の露出に伴って、隙間に位置していたボールシートの外径側後端も露出させることができる。これにより、この外径側後端部位を通して、ボールシートを第１リテーナのシート装着溝から容易に取り外し可能になる。さらには、ボールシートがシート装着溝にくさび状に嵌め込まれて強く固定されている場合であっても、ボールシートの露出部分からこのボールシートと第１リテーナとの線状の接触部分に対して力を加えることで、てこの原理により軽い力で簡単にボールシートを取外すことが可能となり、メンテナンス性に優れている。According to the invention ofclaim 3, a gap is provided between the outer diameter side rear end of the ball seat and the outer diameter side front end of the first retainer, and the gap is exposed to the outer diameter side when the second retainer is removed from the first retainer. When the second retainer is removed from the first retainer, the outer diameter side rear end of the ball seat located in the gap can be exposed along with the exposure of the outer peripheral surface of the ball seat that was held by the second retainer until then. This makes it possible to easily remove the ball seat from the seat mounting groove of the first retainer through this outer diameter side rear end portion. Furthermore, even if the ball seat is firmly fixed by being wedged into the seat mounting groove, the ball seat can be easily removed with a light force by applying force from the exposed part of the ball seat to the linear contact part between the ball seat and the first retainer by the principle of leverage, which provides excellent maintainability.

　請求項４に係る発明によると、第１リテーナのシート装着溝のテーパ面のテーパ角度を、ボールシートのシートテーパ面のテーパ角度より大きくしてボールシートをシート装着溝にくさび状に装着していることで、ボールシートがボールに押し付けられたり、前方側から流体圧が加わったりする際には、ボールシートがシート装着溝にくさび状に押し込まれ、これら傾斜角度の異なるテーパ面とシートテーパ面との間に接触面積の少ない線状のシール部を形成することで当接時の圧力を向上し、ボールシート後方とシート装着溝との間からの流体の漏れ、いわゆる背面漏れを効果的に抑制できる。According to the invention ofclaim 4, the taper angle of the tapered surface of the seat mounting groove of the first retainer is made larger than the taper angle of the seat tapered surface of the ball seat, and the ball seat is mounted in the seat mounting groove in a wedge shape. When the ball seat is pressed against the ball or when fluid pressure is applied from the front side, the ball seat is pressed into the seat mounting groove in a wedge shape, and a linear seal with a small contact area is formed between the tapered surfaces and the seat tapered surface, which have different inclination angles, improving the pressure at the time of contact and effectively suppressing leakage of fluid from between the rear of the ball seat and the seat mounting groove, i.e., so-called back leakage.

　請求項５に係る発明によると、シートテーパ面の外端を第２リテーナの先方内周面の途中に当接させ、第１リテーナと第２リテーナとの固定部とボールシートの外径面との段差面に対して、第１リテーナの先端面が当接する当接面を内径側に延出させることにより、シートテーパ面の先方側を第１リテーナの先端面よりも先方に突出させて、シートテーパ面と当接面の領域に所定の隙間を形成できる。このように、第１リテーナの先端面とシートテーパ面とを所定の位置関係とすることで所定の大きさの隙間を形成でき、第１リテーナから第２リテーナを取外したときには、それまで第２リテーナに保持されていたボールシートの外周面の露出に伴って、隙間に位置していたボールシートのシートテーパ面の一部も露出させることができる。これにより、隙間や外部に露出した部分を通して、ボールシートを第１リテーナのシート装着溝から容易に取り外し可能になる。さらには、ボールシートがシート装着溝にくさび状に嵌め込まれて強く固定されている場合であっても、ボールシートの露出部分からこのボールシートと第１リテーナとの線状の接触部分に対して力を加えることで、てこの原理により軽い力で簡単にボールシートを取外すことが可能となり、メンテナンス性に優れている。According to the invention ofclaim 5, the outer end of the seat tapered surface is abutted halfway against the forward inner peripheral surface of the second retainer, and the abutment surface with which the tip surface of the first retainer abuts is extended toward the inner diameter side with respect to the step surface between the fixing portion of the first and second retainers and the outer diameter surface of the ball seat, so that the forward side of the seat tapered surface protrudes forward from the tip surface of the first retainer, and a predetermined gap can be formed in the area of the seat tapered surface and the abutment surface. In this way, a gap of a predetermined size can be formed by making the tip surface of the first retainer and the seat tapered surface have a predetermined positional relationship, and when the second retainer is removed from the first retainer, a part of the seat tapered surface of the ball seat located in the gap can also be exposed along with the exposure of the outer peripheral surface of the ball seat that was held by the second retainer until then. This makes it possible to easily remove the ball seat from the seat mounting groove of the first retainer through the gap and the part exposed to the outside. Furthermore, even if the ball seat is tightly fixed by being wedged into the seat mounting groove, the ball seat can be easily removed with a light force by applying force from the exposed part of the ball seat to the linear contact part between the ball seat and the first retainer, using the principle of leverage, resulting in excellent maintainability.

　請求項６に係る発明によると、固定部は、第２リテーナの雌ねじと第１リテーナの雄ねじとのねじ結合で固定し、この固定部により第２リテーナの後方内周と第１リテーナの外周とを固定しているので、バルブのキャビティ部側に対して固定部をボールシートの二次側に配置し、固定部への流体の接触を回避して耐腐食性を向上できる。第２リテーナと第１リテーナとを固定するために別途ボルト等の固定部材を必要としたり、この固定部材への耐腐食性の処理を施したり必要がなく、複数のボルトで固定する場合などに比較して、第１リテーナに対して第２リテーナを回転させるようにしてワンタッチで簡便に着脱でき、部品点数の増加も抑えることができる。According to the invention ofclaim 6, the fixing portion is fixed by a screw connection between the female thread of the second retainer and the male thread of the first retainer, and this fixing portion fixes the rear inner circumference of the second retainer and the outer circumference of the first retainer, so that the fixing portion is disposed on the secondary side of the ball seat relative to the cavity portion side of the valve, and contact of the fluid with the fixing portion can be avoided, improving corrosion resistance. There is no need to use a separate fixing member such as a bolt to fix the second retainer and the first retainer, or to treat this fixing member for corrosion resistance. Compared to fixing with multiple bolts, the second retainer can be easily attached and detached with one touch by rotating it relative to the first retainer, and an increase in the number of parts can be suppressed.

本発明におけるボールバルブの示す中央縦断面図である。FIG. 2 is a central vertical cross-sectional view showing a ball valve according to the present invention.図１におけるＡ部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of part A in FIG.図２の一部省略拡大模式図である。FIG. 3 is a partially omitted enlarged schematic view of FIG. 2 .シートリテーナ及びボールシートの概略分離斜視図である。FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of a seat retainer and a ball seat.

　以下に、本発明におけるボールバルブの一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のボールバルブの中央縦断面図、図２は、図１におけるＡ部拡大断面図、図３は、図２の一部省略拡大模式図を示している。Below, one embodiment of the ball valve of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Figure 1 shows a central vertical cross-sectional view of the ball valve of the present invention, Figure 2 shows an enlarged cross-sectional view of part A in Figure 1, and Figure 3 shows an enlarged schematic view of Figure 2 with some parts omitted.

　図において、ボールバルブ（以下、バルブ本体１という）は、ボデー２、ボール３、シートリテーナ４、ボールシート５、ステム６、コイルスプリング７を備え、ボデー２内に、ボール３の双方にボールシート５を有するシートリテーナ４が配設された構造のトラニオン型ボールバルブの態様を成している。本実施形態のバルブ本体１は、特に、クラス（呼び圧力）１５０～２５００、より好ましくはクラス１５０～１５００の高圧流体用として用いる場合に適しており、また、口径としては２インチ～２４インチが好適である。In the figure, the ball valve (hereafter referred to as valve body 1) comprises abody 2, aball 3, aseat retainer 4, aball seat 5, astem 6, and acoil spring 7, and is configured as a trunnion-type ball valve in which aseat retainer 4 havingball seats 5 on both sides of theball 3 is disposed within thebody 2. Thevalve body 1 of this embodiment is particularly suitable for use with high-pressure fluids of class (nominal pressure) 150 to 2500, more preferably class 150 to 1500, and the suitable bore size is 2 inches to 24 inches.

　ボデー２は、環状ボデー１０と、この環状ボデー１０の両側（上下流側）に装着されるキャップ１１とを有し、これらは、例えば炭素鋼やステンレス材料などにより設けられる。これら環状ボデー１０とキャップ１１とは、ボルトナット１２によって一体に固着されてボデー２が構成され、このボデー２の内部に流路１３が構成される。キャップ１１におけるボール３との対向側には、シートリテーナ４装着用の装着凹部１４が形成される。Thebody 2 has anannular body 10 andcaps 11 attached to both sides (upstream and downstream) of theannular body 10, which are made of, for example, carbon steel or stainless steel. Theannular body 10 andcaps 11 are fixed together with bolts andnuts 12 to form thebody 2, and aflow path 13 is formed inside thebody 2. A mounting recess 14 for mounting theseat retainer 4 is formed on the side of thecap 11 opposite theball 3.

　ボデー２内には、上ステム６ａ、下ステム６ｂからなるステム６を介してボール３が回動可能に取付けられ、このボール３の双方、すなわち上下流側には、ボールシート５を有するシートリテーナ４が装着凹部１４を介して配設された構成になっている。ボール３は、例えばステンレス鋼を材料として形成され、流路１３と連通可能な貫通孔３ａを有している。Theball 3 is rotatably attached within thebody 2 via astem 6 consisting of anupper stem 6a and alower stem 6b, and aseat retainer 4 having aball seat 5 is disposed on both the upstream and downstream sides of theball 3 via amounting recess 14. Theball 3 is made of stainless steel, for example, and has a throughhole 3a that can communicate with theflow path 13.

　ボールシート５は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やナイロン、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの樹脂材料により環状に形成される。ボールシート５のボール３との当接側には、このボール３の外周面にシール可能な断面傾斜状、或は断面アール状の環状シール面２０が設けられ、一方、ボールシート５の外周側には、フラット状の外径面２１が環状に形成されている。Theball seat 5 is formed into a ring shape from a resin material such as PTFE (polytetrafluoroethylene), nylon, or PEEK (polyether ether ketone). On the side of theball seat 5 that comes into contact with theball 3, a ring-shaped seal surface 20 with an inclined or rounded cross section that can be sealed to the outer circumferential surface of theball 3 is provided, while on the outer circumferential side of theball seat 5, a flatouter diameter surface 21 is formed into a ring shape.

　ボールシート５の背面、すなわち、シートリテーナ４への装着側には、ボール３側に向けて傾斜する、換言すると、その後方が、後方に向かって外径側から内径側に向けて傾斜する、シートテーパ面２２が環状に形成される。The back surface of theball seat 5, i.e., the side that is attached to theseat retainer 4, is inclined toward theball 3, in other words, the rear side of theseat taper surface 22 is formed in an annular shape that slopes from the outer diameter side toward the inner diameter side toward the rear.

　図２～図４に示すように、シートリテーナ４は、第１リテーナ３１と、リテーナリングの機能、すなわち第１リテーナ３１にボールシート５を装着する機能を有する第２リテーナ３２とからなる２つのリテーナ部材を備えている。これら第１リテーナ３１、第２リテーナ３２は、炭素鋼或はステンレス材料などの金属材料によって略円筒状に形成される。シートリテーナ４は、第２リテーナ３２の後方内周と、第１リテーナ３１の外周とが固定部３３で固定されることで、一体に組合わせられる。
　本実施形態において、シートリテーナ４の先方（先端）側とは、ボール３との対向側であり、シートリテーナ４の後方（後端）側とは、先端（先方）との他端側をいう。2 to 4, theseat retainer 4 includes two retainer members, afirst retainer 31 and asecond retainer 32 having a function of a retainer ring, i.e., a function of mounting theball seat 5 to thefirst retainer 31. Thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 are formed into a substantially cylindrical shape from a metal material such as carbon steel or stainless steel. Theseat retainer 4 is assembled together by fixing the rear inner periphery of thesecond retainer 32 and the outer periphery of thefirst retainer 31 with afixing portion 33.
In this embodiment, the front (tip) side of theseat retainer 4 is the side facing theball 3, and the rear (rear end) side of theseat retainer 4 is the end side opposite the front (tip).

　固定部３３は、ボールシート５の外径面２１よりも外径側に位置するようにシートリテーナ４に設けられる。この固定部３３は、第２リテーナ３２の後端側内周に形成された雌ねじ３４と、第１リテーナ３１の先端外周に形成された雄ねじ３５とからなり、これら雌ねじ３４と雄ねじ３５とによるねじ結合により、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２とを固定し、これらの間にボールシート５が可動できる状態で装着されている。Thefixing portion 33 is provided on theseat retainer 4 so as to be located on the outer diameter side of theouter diameter surface 21 of theball seat 5. This fixingportion 33 consists of afemale thread 34 formed on the inner circumference of the rear end side of thesecond retainer 32 and amale thread 35 formed on the outer circumference of the tip end of thefirst retainer 31, and thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 are fixed together by the threaded connection of thefemale thread 34 and themale thread 35, and theball seat 5 is movably attached between them.

　シートリテーナ４の第１リテーナ３１の先端側には、ボールシート５を装着可能な凹状のシート装着溝３６が環状に形成され、このシート装着溝３６において、前述したボールシート５のシートテーパ面２２と対向する面には、テーパ面３７が形成されている。このテーパ面３７の流路方向に対するテーパ角度θ１は、シートテーパ面２２の流路方向に対するテーパ角度θ２よりも大きくなるように設けられる。これにより、ボールシート５のシートリテーナ４への装着時には、ボールシート５は、シート装着溝３６に対してくさび状に装着され、これと共に、装着後には、シートテーパ面２２とテーパ面３７とが環状に線接触した状態となり、これによって、線状のシール部３８が、ボールシート５と第２リテーナ３２との間に環状に形成される。A concaveseat mounting groove 36 into which theball seat 5 can be mounted is formed in an annular shape at the tip side of thefirst retainer 31 of theseat retainer 4, and atapered surface 37 is formed on the surface of thisseat mounting groove 36 that faces the seat taperedsurface 22 of theball seat 5 described above. The taper angle θ1 of this taperedsurface 37 with respect to the flow path direction is set to be larger than the taper angle θ2 of the seat taperedsurface 22 with respect to the flow path direction. As a result, when theball seat 5 is mounted on theseat retainer 4, theball seat 5 is mounted in a wedge shape in theseat mounting groove 36, and at the same time, after mounting, the seat taperedsurface 22 and the taperedsurface 37 are in an annular line contact, and as a result, alinear seal portion 38 is formed in an annular shape between theball seat 5 and thesecond retainer 32.

　第１リテーナ３１の外周面における第２リテーナ３２との組み合わせ位置、具体的には、雄ねじ３５の位置よりも後方側には、この雄ねじ３５よりも拡径するように環状の芯合せ面４０が設けられている。このように、第１リテーナ３１の先端側の外周面、及び第２リテーナ３２の後述する先方内周面４２ともに、前方から段階的に拡径又は縮径する形状となっているため、加工の際には各部材を把持した状態で持ち変えることなく、全ての円筒面を加工することができ、各円筒面の芯合わせが容易となる。また、芯合せ面４０が最外径位置になるので、第１リテーナ３１の先端側の後方から目視でき、当該面４０の芯合わせが正常になされているか、確認できる。これらにより、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２を正確に芯合わせした状態で組み合わせることができるので、ボールシート５を正確な位置で固定することが可能となり、ボールシート５とボール３とのシール性が特に良好に得られるようになる。A circular centeringsurface 40 is provided at the position where thefirst retainer 31 is combined with thesecond retainer 32, specifically, behind the position of themale thread 35, so that the diameter is larger than that of themale thread 35. In this way, the outer peripheral surface of the tip side of thefirst retainer 31 and the innerperipheral surface 42 of thesecond retainer 32, which will be described later, are both shaped to gradually expand or contract from the front, so that all cylindrical surfaces can be processed without changing the grip of each component during processing, making it easy to center each cylindrical surface. In addition, since the centeringsurface 40 is at the outermost diameter position, it can be visually observed from the rear of the tip side of thefirst retainer 31, and it can be confirmed whether the centering of thesurface 40 is properly performed. As a result, thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 can be combined in a state where they are accurately centered, so that theball seat 5 can be fixed in an accurate position, and the sealing performance between theball seat 5 and theball 3 can be particularly good.

　第２リテーナ３２の内周面４１において、ボールシート５取付け側となる先方側には、環状の先方内周面４２が形成され、この先方内周面４２の先端側にはボールシート５に係止するための突出部４３が、内周側に向けて突出形成されている。The innercircumferential surface 41 of thesecond retainer 32 has an annular innercircumferential surface 42 formed on the forward side where theball seat 5 is attached, and aprotrusion 43 for engaging with theball seat 5 is formed on the tip of the innercircumferential surface 42 and protrudes toward the inner circumferential surface.

　第２リテーナ３２の内周面における第１リテーナ３１との組み合わせ位置、具体的には、雌ねじ３４の位置よりも後端側には、この雌ねじ３４よりも拡径するようにして、上記第１リテーナ３１の芯合せ面４０と略同一径の芯合せ面４４が設けられる。At the position on the inner circumferential surface of thesecond retainer 32 where it is mated with thefirst retainer 31, specifically, rearward of the position of thefemale thread 34, a centeringsurface 44 is provided that is larger in diameter than thefemale thread 34 and has approximately the same diameter as the centeringsurface 40 of thefirst retainer 31.

　雌ねじと３４と雄ねじ３５との螺合時には、略同一径である、第２リテーナ３２の芯合せ面４４と第１リテーナ３１の芯合せ面４０とが密接した状態となり、第２リテーナ３２と第１リテーナ３１とが、各芯合せ面４４、４０で正確な芯合せをした状態で組み込まれる。When thefemale thread 34 and themale thread 35 are screwed together, the centeringsurface 44 of thesecond retainer 32 and the centeringsurface 40 of thefirst retainer 31, which have approximately the same diameter, are in close contact with each other, and thesecond retainer 32 and thefirst retainer 31 are assembled with their centeringsurfaces 44, 40 precisely aligned.

　前述した第１リテーナ３１に、ボールシート５、第２リテーナ３２を組み合わせるときには、第１リテーナ３１のシート装着溝３６にボールシート５のシートテーパ面２２を嵌め込むようにして、ボールシート５の外径面２１をシート装着溝３６から外部に露出させた状態で装着し、この状態で、第１リテーナ３１に第２リテーナ３２を組み付けるようにする。その際、ボールシート外径面２１を第２リテーナ３２の先方内周面４２で保持し、かつ第２リテーナ３２の先端内周面に突出した突出部４３を、ボールシート５の前面側（ボール３との対向側）に係止して、ボールシート５の前方への飛出しを防止する。When assembling theball seat 5 andsecond retainer 32 to thefirst retainer 31 described above, the seat taperedsurface 22 of theball seat 5 is fitted into theseat mounting groove 36 of thefirst retainer 31, and theball seat 5 is mounted with itsouter diameter surface 21 exposed to the outside from theseat mounting groove 36, and in this state, thesecond retainer 32 is assembled to thefirst retainer 31. At this time, the ball seatouter diameter surface 21 is held by the leading innercircumferential surface 42 of thesecond retainer 32, and the protrudingportion 43 protruding from the leading inner circumferential surface of thesecond retainer 32 is engaged with the front side of the ball seat 5 (the side facing the ball 3), preventing theball seat 5 from jumping out forward.

　組付け後のボールシート５と第１リテーナ３１との間には、適宜の大きさのクリアランスＣが設けられ、ボールシート５は、クリアランスＣを介して流路方向に移動可能に設けられている。クリアランスＣは、例えば、流路方向にバルブのサイズに応じて０．５～１．２ｍｍ程度の長さによって形成されているとよい。After assembly, an appropriate amount of clearance C is provided between theball seat 5 and thefirst retainer 31, and theball seat 5 is movable in the flow path direction via the clearance C. The clearance C may be formed, for example, with a length of about 0.5 to 1.2 mm in the flow path direction depending on the size of the valve.

　この場合、第２リテーナ３２の後方内周と、第１リテーナ３１の外周とを、雌ねじ３４と雄ねじ３５とによる固定部３３で固定し、この固定部３３をボールシート５の外径面２１より外径側に位置させている。これにより、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２とを着脱する際に、第２リテーナ３２の内周面４１と前記ボールシート５の外径面２１とが干渉しないようにしている。In this case, the rear inner circumference of thesecond retainer 32 and the outer circumference of thefirst retainer 31 are fixed by a fixingportion 33 consisting of afemale thread 34 and amale thread 35, and this fixingportion 33 is positioned on the outer diameter side of theouter diameter surface 21 of theball seat 5. This prevents interference between theinner circumference surface 41 of thesecond retainer 32 and theouter diameter surface 21 of theball seat 5 when attaching or detaching thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32.

　ボールシート５のシートリテーナ４への装着後には、シートテーパ面２２の外端２２ａが、第２リテーナ３２の先方内周面４２の途中に当接されるように設けられる。第２リテーナ３２において、雌ねじ３４と雄ねじ３５とによる固定部３３とボールシート５の外径面２１との間には、流路１３と略直交する方向に段差面５０が設けられている。After theball seat 5 is attached to theseat retainer 4, theouter end 22a of the seat taperedsurface 22 is set to abut halfway against the forward innercircumferential surface 42 of thesecond retainer 32. In thesecond retainer 32, astep surface 50 is provided in a direction approximately perpendicular to theflow path 13 between the fixingportion 33 formed by thefemale thread 34 andmale thread 35 and theouter diameter surface 21 of theball seat 5.

　第１リテーナ３１には、前記の段差面５０に対して当接する当接面５３が先端面側に設けられ、この当接面５３は、内径側に延出するように設けられる。このように、段差面５０よりも当接面５３が径方向に長くなるように設けられていることで、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２に対してボールシート５を装着するときには、ボールシート５の外径側後端６０と第１リテーナ３１の外径側先端６１との間に隙間Ｓを設けている。そして、第２リテーナ３２を第１リテーナ３１から取り外した際に、当該隙間Ｓが外径側に露出するようにしている。本実施形態では、シートテーパ面２２と当接面５３との間の領域に、所定の大きさの隙間Ｓが環状に形成される。Thefirst retainer 31 has anabutment surface 53 on the tip surface side that abuts against thestep surface 50, and thisabutment surface 53 is provided so as to extend to the inner diameter side. In this way, theabutment surface 53 is provided so as to be radially longer than thestep surface 50, so that when theball seat 5 is attached to thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32, a gap S is provided between the outer diameter siderear end 60 of theball seat 5 and the outerdiameter side tip 61 of thefirst retainer 31. Then, when thesecond retainer 32 is removed from thefirst retainer 31, the gap S is exposed to the outer diameter side. In this embodiment, a gap S of a predetermined size is formed in an annular shape in the area between the seat taperedsurface 22 and theabutment surface 53.

　また、段差面５０と当接面５３とが互いに平滑な面同士で突き当たることで、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２との流路１３に沿う方向の位置合わせも可能となる。これにより、上述した芯合せ面４０による径方向の芯合わせと相まって、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２の組立てが極めて正確に位置合わせされて行われるようになるため、ボールシート５を保持するリテーナが２つに分割されているにもかかわらず、ボールシート５を正確な維持で保持することができ、ボール３との高いシール性を得ることが可能となる。In addition, because thestep surface 50 and theabutment surface 53 abut against each other with their smooth surfaces, it is also possible to align thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 in the direction along theflow path 13. This, combined with the radial centering by the centeringsurface 40 described above, allows the assembly of thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 to be performed with extremely accurate alignment, so that even though the retainer that holds theball seat 5 is divided into two, theball seat 5 can be held accurately, making it possible to obtain a high level of sealing with theball 3.

　ボールシート５の外径面２１には、バルブ本体１内に設けられるキャビティ部５１と連通する連通溝５５が複数又は単数箇所に設けられ、本実施形態では、図４において、外径面２１の３箇所に等間隔で設けられる。第１リテーナ３１と第２リテーナ３２とを組合わせたときには、この連通溝５５が、上記隙間Ｓと連通され、これによって、バルブ本体１において、隙間Ｓは、キャビティ部５１と連通されている。Theouter diameter surface 21 of theball seat 5 has a single ormultiple communication grooves 55 that communicate with thecavity portion 51 provided in thevalve body 1. In this embodiment, as shown in FIG. 4, threecommunication grooves 55 are provided at equal intervals on theouter diameter surface 21. When thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 are combined, thecommunication grooves 55 communicate with the gap S, and thus, in thevalve body 1, the gap S communicates with thecavity portion 51.

　上記の一体化されたシートリテーナ４は、第１リテーナ３１側がキャップ１１の装着凹部１４にコイルスプリング７を通して装着され、このコイルスプリング７の弾発力によりボール３側に付勢された状態でバルブ本体１に組み込まれる。
　この構成により、バルブ本体１において、コイルスプリング７によりシートリテーナ４が弾発付勢され、シートリテーナ４に装着されたボールシート５のシール面２０がボール３の外周面に圧接されて、これらボールシート５とボール３との封止性が確保されて、流体の漏れが防がれる。Theintegrated seat retainer 4 is attached to the mountingrecess 14 of thecap 11 through thecoil spring 7 on thefirst retainer 31 side, and is assembled into thevalve body 1 in a state where it is biased toward theball 3 by the elastic force of thecoil spring 7.
With this configuration, in thevalve body 1, theseat retainer 4 is resiliently biased by thecoil spring 7, and the sealingsurface 20 of theball seat 5 attached to theseat retainer 4 is pressed against the outer circumferential surface of theball 3, ensuring sealing between theball seat 5 and theball 3 and preventing fluid leakage.

　なお、上記実施形態において、バルブ本体１は、ボール３の双方（一、二次側）にボールシート５を有するシートリテーナ４が配設された構成になっているが、バルブ本体１は、ボール３の一方に前述したボールシート５を有するシートリテーナ４が設けられた構成であってもよい。In the above embodiment, thevalve body 1 is configured with aseat retainer 4 having aball seat 5 on both sides (first and secondary sides) of theball 3, but thevalve body 1 may also be configured with aseat retainer 4 having theaforementioned ball seat 5 on one side of theball 3.

　第１リテーナ３１と第２リテーナ３２との間にボールシート５を装着してシートリテーナ４を構成する態様であれば、固定部３３は、雌ねじ３４と雄ねじ３５とによるねじ結合以外の構造であってもよく、例えば、固定部を嵌合構造によって設け、この嵌合による固定部により、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２とを固定するようにしてもよい。If theseat retainer 4 is constructed by mounting theball seat 5 between thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32, the fixingportion 33 may have a structure other than a screw connection using thefemale thread 34 and themale thread 35. For example, the fixing portion may be provided by an interlocking structure, and thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 may be fixed by this interlocking fixing portion.

　隙間Ｓは、ボールシート５の外径側後端６０と第１リテーナ３１の外径側先端６１との間に設けるようにすればよく、これらボールシート５と第１リテーナ３１とを適宜の組み合わせ構造に設けることで、ボールシート５の外径側後端６０と第１リテーナ３１の外径側先端６１との間に各種形状の隙間Ｓを設けることもできる。The gap S can be provided between the outer diameterrear end 60 of theball seat 5 and theouter diameter tip 61 of thefirst retainer 31, and by providing theball seat 5 and thefirst retainer 31 in an appropriate combination structure, gaps S of various shapes can be provided between the outer diameterrear end 60 of theball seat 5 and theouter diameter tip 61 of thefirst retainer 31.

　これにより、上述したようなボールシート５の外径面２１に設ける連通溝５５に代えて、例えば、図２～図４に示すように、第２リテーナ３２の段差面５０の外径側付近に、バルブ本体１内に設けられるキャビティ部５１と連通する二点鎖線で示した均圧穴５２を、複数個所に所定間隔で貫通して設けるようにしてもよい。この場合、第２リテーナ３２の段差面５０に対して当接する第１リテーナ３１の当接面５３には、この当接面５３の内径側から外径側まで連通する溝状の二点鎖線で示した連通部５４を、複数又は単数箇所に設けることで、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２を組み合わせた際に、第２リテーナ３２の均圧穴５２を、連通部５４を介して上述した隙間Ｓと連通させることができる。これによっても、バルブ本体１において、隙間Ｓを、連通部５４、均圧穴５２を通してキャビティ部５１と連通することができる。
　なお、本実施形態では、説明の便宜上、キャビティ部５１と隙間Ｓ（ボールシート５の背面）とを連通させる構造として、連通溝５５（破線）を設ける場合と、均圧穴５２及び連通部５４（二点鎖線）を設ける場合との両方を同じ図中に示したが、実際には、これらの場合のうちいずれか一方のみ適用すればよい。2 to 4, instead of the communicatinggroove 55 provided in theouter diameter surface 21 of theball seat 5 as described above,pressure equalizing holes 52 indicated by dashed two-dot lines which communicate with acavity portion 51 provided in thevalve body 1 may be provided at a predetermined interval near the outer diameter side of the steppedsurface 50 of thesecond retainer 32. In this case, a groove-like communicatingportion 54 indicated by dashed two-dot lines which communicates from the inner diameter side to the outer diameter side of theabutment surface 53 of thefirst retainer 31 which abuts against the steppedsurface 50 of thesecond retainer 32 may be provided at a single or multiple locations, so that when thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 are combined, thepressure equalizing hole 52 of thesecond retainer 32 can be communicated with the above-mentioned gap S via the communicatingportion 54. This also allows the gap S in thevalve body 1 to communicate with thecavity portion 51 through thecommunication portion 54 and thepressure equalizing hole 52.
In this embodiment, for ease of explanation, both the case where a communicating groove 55 (dashed line) is provided and the case where apressure equalizing hole 52 and a communicating portion 54 (dash-dotted line) are provided as structures for communicating between thecavity portion 51 and the gap S (the rear surface of the ball seat 5) are shown in the same figure; however, in reality, it is sufficient to apply only one of these cases.

　この場合、複数箇所に設けた均圧穴５２のうち、作業のしやすい均圧穴５２に適宜の治具を挿入し、第１リテーナ３１に対して第２リテーナ３２を、治具を用いて回転させることで容易に着脱することが可能となる。
　また、このように均圧穴５２を設けない場合でも、第２リテーナ３２の先端面に、貫通させない図４に示す治具穴５６を形成し、これを利用して治具による第２リテーナ３２の回転を容易に行うことも可能である。In this case, an appropriate jig can be inserted into thepressure equalizing hole 52 that is easiest to work on among the multiplepressure equalizing holes 52 provided in multiple locations, and thesecond retainer 32 can be easily attached and detached relative to thefirst retainer 31 by rotating thesecond retainer 32 using the jig.
Furthermore, even if nopressure equalizing hole 52 is provided in this manner, it is possible to form anon-through jig hole 56, as shown in Figure 4, in the tip surface ofsecond retainer 32 and use this to easily rotatesecond retainer 32 using a jig.

　テーパ面３７のテーパ角度θ１は、シートテーパ面２２の角度θ２よりも大きくなるようにすれば、これらの各テーパ角度θ１、θ２は、任意に設定することができる。これにより、バルブ本体１の口径や流体圧の大きさなどに応じて、線状シール部３８を径方向の任意の位置に設定することが可能となる。その際、流路１３の中心からシール部３８までの距離を長くすると、ボールシート５に圧力が加わるときにその力が大きく働いてボールシート５が飛び出しやすくなるため、流路１３の中心からシール部３８までの距離は短いほうがよい。
　また、ボールシート５の飛び出しは、第２リテーナ３２の突出部４３によって防止されるが、この飛び出し防止効果を良好に得る観点からは、突出部４３のボールシート５へのかかり幅は大きいほど良いが、ボール３の動作に干渉しないようにするため、ボールシート５の径方向の厚みの１／３程度とすることが好ましい。As long as the taper angle θ1 of thetaper surface 37 is made larger than the angle θ2 of theseat taper surface 22, these taper angles θ1 and θ2 can be set arbitrarily. This makes it possible to set thelinear seal portion 38 at any radial position depending on the bore of thevalve body 1, the magnitude of the fluid pressure, etc. In this case, if the distance from the center of theflow path 13 to theseal portion 38 is long, when pressure is applied to theball seat 5, the force acts too strongly and theball seat 5 is likely to pop out, so it is better to keep the distance from the center of theflow path 13 to theseal portion 38 short.
In addition, theball seat 5 is prevented from popping out by theprotrusion 43 of thesecond retainer 32. From the viewpoint of obtaining this pop-out prevention effect effectively, the greater the width of engagement of theprotrusion 43 with theball seat 5, the better. However, in order not to interfere with the operation of theball 3, it is preferable that the width be approximately 1/3 of the radial thickness of theball seat 5.

　次いで、本発明の上記実施形態におけるバルブ本体１の作用を説明する。
　図１～図３において、本実施形態におけるバルブ本体１は、第２リテーナ３２に形成した突出部４３を、ボールシート５の前面側に係止してボールシート５の前方への飛出しを防止する構成としているので、ボールシート５に対して第２リテーナ３２への係止用の段部等の特殊な加工を施すことなく既製のボールシートを使用でき、ボールシート５のシートリテーナ４への取付け後には、その飛出しや抜け出しを確実に防止できる。そのため、バルブ本体１内に高圧流体が流れる場合であっても、シートリテーナ４へのボールシート５の取付け状態を維持して高シール性を確保することが可能となる。Next, the operation of thevalve body 1 in the above embodiment of the present invention will be described.
1 to 3, thevalve body 1 in this embodiment is configured so that aprotrusion 43 formed on thesecond retainer 32 engages with the front side of theball seat 5 to prevent theball seat 5 from jumping out forward, so that a ready-made ball seat can be used without special processing such as providing theball seat 5 with a step for engaging with thesecond retainer 32, and after theball seat 5 is attached to theseat retainer 4, it is possible to reliably prevent theball seat 5 from jumping out or coming loose. Therefore, even when high-pressure fluid flows inside thevalve body 1, it is possible to maintain the attached state of theball seat 5 to theseat retainer 4 and ensure high sealing performance.

　この場合、弁開時において、流路１３側に流体圧が加わると、隙間Ｓからキャビティ部５１側に流体が流れようとする。この流体圧やシール時の圧力により、図２、図３において、ボールシート５には、矢印に示すような左斜め上方向の力Ｆが働き、この力Ｆは、力Ｆｘ、力ＦｙによるＸ方向とＹ方向のベクトルとして作用する。これは、ボールシート５のシールポイントに加わる力の例であり、その他ボールシート５の流体と接する全ての部位に流体圧が加わることになる。In this case, when fluid pressure is applied to theflow path 13 side when the valve is open, the fluid will try to flow from the gap S to thecavity portion 51 side. Due to this fluid pressure and the pressure during sealing, a force F acts on theball seat 5 in the upper left direction as shown by the arrow in Figures 2 and 3, and this force F acts as a vector in the X and Y directions due to forces Fx and Fy. This is an example of the force applied to the sealing point of theball seat 5, and fluid pressure is applied to all other parts of theball seat 5 that come into contact with the fluid.

　前述したように、ボールシート５と第１リテーナ３１との間には、クリアランスＣが設けられているので、ボールシート５は、力Ｆｘによって第１リテーナ３１に対して左方向（奥方向）に押し込まれる。これによって、シール部３８においてシートテーパ面２２とテーパ面３７とが強く圧接し、線状のシールポイントが構成されることで、シート背面側からキャビティ部５１側への流体の漏れ出しが防がれる。As mentioned above, because there is a clearance C between theball seat 5 and thefirst retainer 31, theball seat 5 is pushed to the left (rearward) relative to thefirst retainer 31 by the force Fx. This causes the seat taperedsurface 22 and the taperedsurface 37 in theseal portion 38 to come into strong pressure contact, forming a linear seal point, which prevents fluid from leaking from the back side of the seat to thecavity portion 51.

　このとき、ボールシート５の外径面２１から第２リテーナ３２の先方内周面４２の方向に力Ｆｙが加わるが、これら外径面２１と先方内周面４２とは面接触によって当接し、ボールシート５から第２リテーナに対して力が局所的に働くことがないため、ボールシート５の外径面２１付近が傷付いたり破損したりするおそれがない。At this time, a force Fy is applied from theouter diameter surface 21 of theball seat 5 in the direction of the forward innercircumferential surface 42 of thesecond retainer 32, but theouter diameter surface 21 and the forward innercircumferential surface 42 are in surface contact with each other, and the force from theball seat 5 to the second retainer is not applied locally, so there is no risk of the vicinity of theouter diameter surface 21 of theball seat 5 being scratched or damaged.

　また、このように、本実施形態によれば、ボールシート５の外径面２１を、第２リテーナ３２の先方内周面４２によって、奥行方向に段差などが無い均一な周面によって保持することが可能となるので、Ｆｙ方向の力を良好に受けることができ、ボールシート５に生じやすい左上方向へのねじれも抑制可能となるため、ボールシート５の飛び出し防止に一層有利となるほか、ボールシート５がより正確に位置決めされるようになる。In addition, according to this embodiment, theouter diameter surface 21 of theball seat 5 can be held by the front innerperipheral surface 42 of thesecond retainer 32 with a uniform peripheral surface that has no steps in the depth direction, so that the force in the Fy direction can be effectively received and twisting in the upper left direction that is likely to occur in theball seat 5 can be suppressed, which is more effective in preventing theball seat 5 from popping out and allows theball seat 5 to be positioned more accurately.

　第２リテーナ３２の後方内周と第１リテーナ３１の内周とを固定する固定部３３を、ボールシート５の外径面２１よりも外径側に位置するように設け、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２との着脱時に、第２リテーナ３２の内周面４１とボールシート５の外径面２１とが干渉しないようにしているので、第２リテーナ３２によってボールシート５の外径面２１付近を傷つけてダメージを与えるおそれがない。これにより、ボールシート５を樹脂材料によって形成して高いシール性能を確保しつつ、この機能性を維持した状態でボールシート５を交換可能となる。このように、シートリテーナ４のボールシート５のみを交換し、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２は交換する必要がないことから、これら第１、第２リテーナ３１、３２をそれぞれ再利用することもできる。The fixingportion 33 that fixes the rear inner circumference of thesecond retainer 32 and the inner circumference of thefirst retainer 31 is located on the outer diameter side of theouter diameter surface 21 of theball seat 5, so that theinner circumference surface 41 of thesecond retainer 32 and theouter diameter surface 21 of theball seat 5 do not interfere with each other when thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 are attached and detached, so there is no risk of thesecond retainer 32 scratching and damaging the area near theouter diameter surface 21 of theball seat 5. This makes it possible to replace theball seat 5 while maintaining this functionality, while ensuring high sealing performance by forming theball seat 5 from a resin material. In this way, since it is necessary to replace only theball seat 5 of theseat retainer 4 and there is no need to replace thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32, it is also possible to reuse these first andsecond retainers 31 and 32.

　上記のように、第２リテーナ３２の内周面４１とボールシート５の外径面２１とが径方向にずれた位置にあるため、第１リテーナ３１への第２リテーナ３２の螺子込み時には、その内周面４１（雌ねじ３４）がボールシート５に接触して第２リテーナ３２が傾いた状態で装着されることを防止でき、螺合時に余計な抵抗が加わることもないため、メンテナンス性に優れている。As described above, the innerperipheral surface 41 of thesecond retainer 32 and theouter diameter surface 21 of theball seat 5 are in radially offset positions, so when thesecond retainer 32 is screwed into thefirst retainer 31, the inner peripheral surface 41 (female thread 34) is prevented from coming into contact with theball seat 5 and thesecond retainer 32 is prevented from being installed in an inclined state, and no unnecessary resistance is applied when screwing, resulting in excellent maintainability.

　第１リテーナ３１と第２リテーナ３２との固定時には、第１リテーナ３１の芯合せ面４０と、第２リテーナ３２の芯合せ面４４とが密接し、これらの芯合せ面４０、４４で、雄ねじ３５と雌ねじ３４との螺合による径方向のあそびを吸収し、径方向のずれやがたつきを防いだ状態で、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２とを正確に芯合せしながら一体化できる。そのため、シートリテーナ４に装着したボールシート５を、ボール３に対して芯出しした状態で配置でき、バルブ本体１の弁閉から弁開までの動作において、ボールシート５とボール３との正確な当り位置を保持して優れたシール性を発揮する。When thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 are fixed together, the centeringsurface 40 of thefirst retainer 31 and the centeringsurface 44 of thesecond retainer 32 come into close contact with each other, and these centeringsurfaces 40, 44 absorb the radial play caused by the engagement of themale thread 35 and thefemale thread 34, preventing radial misalignment and rattling, and allowing thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 to be integrated while being accurately centered. Therefore, theball seat 5 attached to theseat retainer 4 can be positioned in a centered state with respect to theball 3, and theball seat 5 andball 3 maintain their accurate contact position during the operation of thevalve body 1 from closing to opening, providing excellent sealing properties.

　ボールバルブにおいて、ボール３とボールシート５との当たり位置が正確に規定されることは、確実なシール性を得るために重要であり、そのためには、ボールシートがシートリテーナ等において正確な位置に保持されていることが重要となる。通常、シートリテーナは単一の部材によって構成されるので、ボールシートの保持部はずれなく形成しやすい。本実施形態では、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２という２部材によってボールシート５を保持しているので、通常であれば、ボールシート５の位置決めが容易ではない。これに対し、上述したように、本実施形態においては、芯合わせ面４０、並びに、段差面５０と当接面５３との面当たりによって、第１リテーナ３１と第２リテーナ３２とが正確に位置決めできるので、ボールシート５も正しい位置にて保持可能となる。In a ball valve, it is important to accurately determine the contact position between theball 3 and theball seat 5 in order to obtain a reliable seal, and for this purpose, it is important that the ball seat is held in an accurate position by a seat retainer or the like. Normally, a seat retainer is made of a single member, so the holding portion of the ball seat is easy to form without misalignment. In this embodiment, theball seat 5 is held by two members, thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32, so that positioning of theball seat 5 is not usually easy. In contrast, as described above, in this embodiment, thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32 can be accurately positioned by the centeringsurface 40 and the surface contact between thestep surface 50 and theabutment surface 53, so that theball seat 5 can also be held in the correct position.

　第１リテーナ３１と第２リテーナ３２との間にボールシート５を挟むように取付けたボールシート５の装着構造であり、このボールシート５は、前述したように既製の部品を用いることで、段部等の特殊な形状を加工する必要もない。流体圧が加わった場合には、この流体圧によって段部等を設けた場合のようにボールシート５の一部分に集中して力が加わるおそれがないため、ボールシート５の変形や損傷を防いでシール性を維持できると共に、ボールシート５の第１リテーナ３１、第２リテーナ３２からの取り外しも容易である。Theball seat 5 is attached so as to be sandwiched between thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32. As described above, thisball seat 5 is a ready-made part, and there is no need to process special shapes such as steps. When fluid pressure is applied, there is no risk of the force being concentrated on one part of theball seat 5 as would be the case if a step or the like were provided. This prevents deformation or damage to theball seat 5 and maintains the sealing properties, and also makes it easy to remove theball seat 5 from thefirst retainer 31 and thesecond retainer 32.

　ボールシート５の背面側にシートテーパ面２２、シート装着溝３６にテーパ面３７をそれぞれ形成し、テーパ面３７のテーパ角度θ１をシートテーパ面２２のテーパ角度θ２より大きくし、ボールシート５をシート装着溝３６にくさび状に装着しているので、ボールシート５を第１リテーナ３１にくさび作用によって強固に装着し、これらボールシート５と第１リテーナ３１とによってシート装着溝３６内に線状のシール部３８を形成しているので、この線状シール部３８により面圧力を向上できる。しかも、流体圧の上昇に伴ってシール部３８のシール圧力も向上するので、高圧流体に対しても、ボールシート５の背面側からの流体の漏れ、いわゆる裏漏れを確実に阻止できる。The taperedseat surface 22 is formed on the back side of theball seat 5, and the taperedsurface 37 is formed on theseat mounting groove 36. The taper angle θ1 of the taperedsurface 37 is made larger than the taper angle θ2 of the seat taperedsurface 22. Theball seat 5 is mounted in theseat mounting groove 36 in a wedge shape, so that theball seat 5 is firmly mounted to thefirst retainer 31 by a wedge action. Theball seat 5 and thefirst retainer 31 form alinear seal portion 38 in theseat mounting groove 36, so that the surface pressure can be improved by thislinear seal portion 38. Furthermore, as the fluid pressure increases, the sealing pressure of theseal portion 38 also increases, so that leakage of fluid from the back side of theball seat 5, i.e., so-called back leakage, can be reliably prevented even for high-pressure fluids.

　シートテーパ面２２の外端２２ａを第２リテーナ３２の先方内周面４２の途中に当接させ、固定部３３と外径面２１との段差面５０に対して、第１リテーナ３１の先端面が当接する当接面５３を内径側に延出させて、シートテーパ面２２と当接面５３の領域に隙間Ｓを形成しているので、この隙間Ｓを外径に向かって広がった形状に設けることができる。このように、隙間Ｓを設けていることで、第２リテーナ３２を第１リテーナ３１から取り外した際に当該隙間Ｓが外径側に露出するようしており、これにより、流体圧により、ボールシート５が、第１リテーナ３１のシート装着溝３６に押し込まれた状態であっても、第１リテーナ３１から第２リテーナ３２を取り外し、露出した隙間Ｓからボールシート５の外部に露出した部分に指先や工具を容易に引っ掛けて、ボールシート５を簡便に取り外しできる。Theouter end 22a of the seat taperedsurface 22 is abutted halfway against the tip innercircumferential surface 42 of thesecond retainer 32, and theabutment surface 53 where the tip surface of thefirst retainer 31 abuts is extended toward the inner diameter side with respect to thestep surface 50 between the fixingportion 33 and theouter diameter surface 21, forming a gap S in the area between the seat taperedsurface 22 and theabutment surface 53, so that this gap S can be formed in a shape that widens toward the outer diameter. In this way, by providing the gap S, the gap S is exposed to the outer diameter side when thesecond retainer 32 is removed from thefirst retainer 31, so that even if theball seat 5 is pressed into theseat mounting groove 36 of thefirst retainer 31 by the fluid pressure, thesecond retainer 32 can be removed from thefirst retainer 31, and theball seat 5 can be easily removed by easily hooking a fingertip or a tool on the part of theball seat 5 exposed to the outside from the exposed gap S.

　第２リテーナ３２に段差面５０を設け、隙間Ｓは、バルブ本体１内のキャビティ部５１と連通させているので、バルブの全開時において、ボールシート５と第２リテーナ３２との間からボールシート５の背面側に圧力が浸入した場合でも、ボールシート５背面側の隙間Ｓの圧力をキャビティ部５１内の圧力と均等に確保でき、ボールシート５の背面側への圧力の蓄積を防いで、この流体圧の蓄積によるボールシート５への押出し方向への力の発生を防いで、ボールシート５の飛出しを確実に阻止できる。Thesecond retainer 32 has a steppedsurface 50, and the gap S is connected to thecavity portion 51 in thevalve body 1. Therefore, even if pressure infiltrates the back side of theball seat 5 from between theball seat 5 and thesecond retainer 32 when the valve is fully open, the pressure in the gap S on the back side of theball seat 5 can be kept equal to the pressure in thecavity portion 51. This prevents pressure from building up on the back side of theball seat 5, and prevents the generation of a force in the pushing direction on theball seat 5 due to the accumulation of this fluid pressure, reliably preventing theball seat 5 from popping out.

　固定部３３は、第２リテーナ３２の雌ねじ３４と、第１リテーナ３１の雄ねじ３５とのねじ結合で固定しているので、第２リテーナ３２にボールシート５を仮着状態で装着し、第２リテーナ３２に第１リテーナ３１をねじ結合により装着することで、シートリテーナ４に対してボールシート５を所定位置に配置した状態で、これらを正確に一体化できる。The fixingportion 33 is fixed by a screw connection between thefemale thread 34 of thesecond retainer 32 and themale thread 35 of thefirst retainer 31. Therefore, by attaching theball seat 5 to thesecond retainer 32 in a temporary attachment state and then attaching thefirst retainer 31 to thesecond retainer 32 by screw connection, theball seat 5 can be positioned in a predetermined position relative to theseat retainer 4 and then accurately integrated.

　以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態の記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。The above describes in detail the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention as described in the claims of the present invention.

　１　バルブ本体
　２　ボデー
　３　ボール
　３ａ　貫通孔
　４　シートリテーナ
　５　ボールシート
　２１　ボールシートの外径面
　２２　シートテーパ面
　２２ａ　シートテーパ面の外端
　３１　第１リテーナ
　３２　第２リテーナ
　３３　固定部
　３４　雌ねじ
　３５　雄ねじ
　３６　シート装着溝
　３７　テーパ面
　３８　シール部
　４０、４４　芯合せ面
　４１　第２リテーナの内周面
　４２　第２リテーナの先方内周面
　４３　突出部
　５０　段差面
　５１　キャビティ部
　５２　均圧穴
　５３　当接面
　５４　連通部
　６０　外径側後端
　６１　外径側先端
　Ｓ　隙間
　θ１　テーパ面のテーパ角度
　θ２　シートテーパ面のテーパ角度REFERENCE SIGNSLIST 1valve body 2body 3ball 3a throughhole 4seat retainer 5ball seat 21 outer diameter surface ofball seat 22 seat taperedsurface 22a outer end of seat taperedsurface 31first retainer 32second retainer 33 fixingportion 34female thread 35male thread 36seat mounting groove 37 taperedsurface 38seal portion 40, 44 centeringsurface 41 inner circumferential surface ofsecond retainer 42 forward inner circumferential surface ofsecond retainer 43protrusion 50step surface 51cavity portion 52pressure equalizing hole 53abutment surface 54 communicatingportion 60 outer diameter siderear end 61 outer diameter side tip S clearance θ1 taper angle of tapered surface θ2 taper angle of seat tapered surface

Claims (6)

Translated fromJapanese

　ボデー内に貫通孔を有するボールの一方又は双方にボールシートを有するシートリテーナを配設したボールバルブであって、前記シートリテーナは、第１リテーナと第２リテーナを組合わせて構成され、前記第１リテーナの先端側に形成したシート装着溝に前記ボールシートの外径面を露出させた状態で装着し、前記外径面を前記第２リテーナの先方内周面で保持し、かつ前記第２リテーナの先端内周面に突出した突出部を前記ボールシートに係止して前記ボールシートの前方への飛出しを防止すると共に、前記第２リテーナの後方内周と前記第１リテーナの外周とを固定部で固定し、前記固定部を前記ボールシートの前記外径面より外径側に位置させ、前記第１リテーナと前記第２リテーナを着脱する際に、前記第２リテーナの内周面と前記ボールシートの外径面が干渉しないようにしたことを特徴とするボールバルブ。A ball valve in which a seat retainer having a ball seat is disposed on one or both sides of a ball having a through hole in the body, the seat retainer being constructed by combining a first retainer and a second retainer, the seat retainer being mounted in a seat mounting groove formed on the tip side of the first retainer with the outer diameter surface of the ball seat exposed, the outer diameter surface being held by the inner peripheral surface at the front of the second retainer, and a protruding portion protruding from the inner peripheral surface at the tip of the second retainer being engaged with the ball seat to prevent the ball seat from jumping out forward, the rear inner circumference of the second retainer and the outer circumference of the first retainer being fixed by a fixing portion, the fixing portion being positioned on the outer diameter side of the outer diameter surface of the ball seat, and the inner peripheral surface of the second retainer and the outer diameter surface of the ball seat do not interfere with each other when the first retainer and the second retainer are attached or detached.　前記第１リテーナの外周面と前記第２リテーナの内周面との組み合わせ位置に、同一径のそれぞれの芯合せ面を設け、各芯合せ面で正確な芯合せをした請求項１に記載のボールバルブ。The ball valve of claim 1, in which the outer peripheral surface of the first retainer and the inner peripheral surface of the second retainer are provided with centering surfaces of the same diameter at the combination position, and the centering surfaces are precisely aligned.　前記ボールシートの外径側後端と前記第１リテーナの外径側先端との間に隙間を設け、前記第２リテーナを前記第１リテーナから取り外した際に当該隙間が外径側に露出するようにした請求項１又は２に記載のボールバルブ。The ball valve according to claim 1 or 2, in which a gap is provided between the outer diameter side rear end of the ball seat and the outer diameter side front end of the first retainer, and the gap is exposed to the outer diameter side when the second retainer is removed from the first retainer.　前記ボールシートの背面側に前記ボール側に向けて傾斜するシートテーパ面を形成し、このシートテーパ面と対向する前記シート装着溝の面にテーパ面を形成し、前記テーパ面のテーパ角度を前記シートテーパ面のテーパ角度より大きくして前記ボールシートが前記シート装着溝にくさび状に装着されると共に両者が前記シート装着溝内で線状のシール部を形成した請求項１又は２に記載のボールバルブ。The ball valve according to claim 1 or 2, in which a seat tapered surface is formed on the back side of the ball seat, inclined toward the ball side, and a tapered surface is formed on the surface of the seat mounting groove opposite this seat tapered surface, and the taper angle of the tapered surface is made larger than the taper angle of the seat tapered surface, so that the ball seat is mounted in the seat mounting groove in a wedge shape and both form a linear seal portion within the seat mounting groove.　前記シートテーパ面の外端を前記第２リテーナの先方内周面の途中に当接させ、前記固定部と前記外径面との段差面に対して前記第１リテーナの先端面が当接する当接面を内径側に延出させて前記シートテーパ面と前記当接面の領域に前記隙間を形成した請求項４に記載のボールバルブ。The ball valve according to claim 4, in which the outer end of the seat tapered surface is abutted halfway against the inner peripheral surface of the second retainer, and the abutment surface where the tip surface of the first retainer abuts against the step surface between the fixed portion and the outer diameter surface is extended toward the inner diameter side, forming the gap in the area between the seat tapered surface and the abutment surface.　前記固定部は、前記第２リテーナの雌ねじと前記第１リテーナの雄ねじとのねじ結合で固定した請求項１に記載のボールバルブ。The ball valve according to claim 1, wherein the fixing portion is fixed by a screw connection between the female thread of the second retainer and the male thread of the first retainer.

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