JPH0215089Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、バタフライ弁に関し、特に、メタル
シート等の剛性材料からなるシーリング部機構を
備え、シート押え金物とシートリングを別個に有
するバタフライ弁に関する。

（従来の技術） 従来のバタフライ弁においては、第３図に示す
ように、環状に形成された金属製のコイルばね１
を薄板で内包し、断面がほぼＪ型で、弁体との着
座部において該コイルばね１によつて弾性を付与
されたシートリング２を有し、該シートリング２
を、弁本体３とシート押え金物４との間に配し、
弁体（弁板）５の周面と圧接関係を保持すること
によつて流体のシール作用が行われてきた。

また、弁体５がシート（弁座）と圧接関係にあ
るとき、着座面においてシートリング２のコイル
ばね１による弁体５への押圧力が損われないよう
に、シートリング２のコイルばね内包部の背面
に、環状のバツクアツプリング６が内接されてい
る。

上記コイルばね１とバツクアツプリング６との
接点では、第４図に示すように、バツクアツプリ
ング６の平面に垂直方向の力Ｎが弁体５側に働
き、弁体５とシートリング２との接点において
は、この力による分力Ｆ＝NCosθが作用し、こ
の分力によつて流体がシールされている。

更に、シートリング２の半径方向外方へ伸びた
平面部には、半円弧状の凸部２ａが設けられてお
り、該凸部２ａの頂点とシート押え金物４の弁本
体３側平面部とが当接するように、シート押え金
物４に凹部４ａが設けられている。このため、流
体圧力Ｐによる弁体５のシート押え方向への撓み
や移動等があつても、図示のようにシートリング
２の凸部２ａの頂点からの曲げモーメント（ｆ×
１）によつて、シートリング２の平面部もシート
押え金物４方向に僅かに偏位するようになつてい
るので、弁体５とシートリング２との当接位置が
大きくずれることなく、前記の力Ｎ又はＦが過剰
に大きくなることがなかつた。なお、図中、７は
弁棒、８はガスケツトパツキンを示す。

（考案が解決しようとする問題点） 上記した従来のものにおいては、次のような問
題点があつた。

(i) 弁本体３、弁体５、シートリング２等の形状
及び寸法的にみて、シートリングの凸部２ａか
らのモーメントアーム長ｌに可変性がなく、同
一材料のシートリング材に対しては効果的に作
用するが、異つた材質、即ち機械的性質の異る
材料のものをシートリング２の材料に用いた場
合、該シートリング２の移動量が大きくなり過
ぎたり、又小さくなり過ぎたりして、シール性
能の低下又は弁体の作動トルクの増大を招く恐
れがある。

(ii) シートリングの包板は、極薄の金属で構成さ
れているため、弁閉止時の弁体５のシート押え
金物方向への押圧力によつて、シートリング平
板部の凸部２ａが塑性変形し、前記した曲げモ
ーメントによるスプリング効果を長期に亙つて
保持できない。

(iii) 一定の形状を有しないばかりでなく、総体積
の大きい弁本体３側にシートリングのコイルば
ね１がはまり込んでいるので、高温仕様時にお
いては、高熱による弁本体３の熱歪等によつ
て、シートリング２と弁本体３間の隙間が一定
せず、弁閉止時にシートリング２が適切な変形
をせず、部分的に変形過大な所と過小な所がで
き、シール性能が低下するばかりでなく、長期
の使用に耐えない。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記した従来技術の問題点を解決す
るために、シート押え金物の内側即ち弁本体側の
平面部に、環状のシートリングを半径方向外方に
おいて支持する環状のつばを設け、該平面部より
流路方向外側のシート押え金物の内周面に、半径
方向に切り込みを設けたことを特徴としている。
なお、実施に当つては、前記環状のシートリング
の内部にコイルばねを内包させるようにするのが
望ましい。

（作用） 本考案は上記のように構成したことにより、弁
体を閉方向に回動して弁座を閉鎖する場合、環状
のシートリングは弁体の周面によつて押圧される
が、該シートリングの半径方向外方はシート押え
金物の環状のつばによつて支持されているので、
該支持面に垂直な力が弁体側に働き、弁体とシー
トリングとの接点においては上記垂直方向の力の
分力によつて流体がシールされる。

また弁閉止時に、流体圧力によつて弁体がシー
ト方向へ移動したり撓むようなことがあつても、
シート押え金物には半径方向の切り込みが設けら
れているので、流路方向に弾性を有しており、こ
の弾性に基づく曲げモーメント即ち上記切り込み
最深部からシートリングとシート押え金物との接
点間の曲げモーメントによる曲げ弾性によつて、
押え金物が圧力方向に撓む。従つて、前記弁体に
加えられる垂直方向の力やその分力が過度に大き
くなることがなく、且つトルクが増大することも
ない。

（実施例） 次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本考案の第１実施例を示すバタフラ
イ弁の要部断面図であつて、この図面に記載した
符号のうち、第３図に記載した符号と同一のもの
は同一ないし同類部分を示すものとする。図にお
いて、弁本体１１にガスケツトパツキン８を介し
て取付けられたシート押え金物１２の弁本体側の
平面部に、中間に環状のつば１３を隔てて同心円
状の環状の凹所１４ａと１４ｂが設けられてお
り、上記環状のつば１３の内面と弁本体１１の端
面とシート押え金物１２の平面部とによつて形成
された内周側の凹所１４ｂには、環状のシートリ
ング１５が装着されており、該シートリング１５
は、第１Ａ図に拡大して示すように、メタルＯリ
ング１５ａの内部にコイルスプリング１５ｂを内
包して構成されている。

また、上記２個の環状凹所１４ａ，１４ｂの裏
側即ち流路方向外側のシート押え金物１２の内周
面には、半径方向に切り込み１６が設けられてい
る。

次に、作用について説明する。弁体５を閉方向
に回動して弁座を閉鎖した場合、環状のシートリ
ング１５は弁体の周面によつて押圧されるが、該
シートリング１５の半径方向外側はシート押え金
物１２の環状のつば１３によつて支持されている
ので、該支持面に垂直な力Ｎが弁体側に働き、弁
体５とシートリング１５との接点においては上記
垂直方向の力の分力Ｆ＝Ncosθによつて流体がシ
ールされ。

また弁閉止時、流体圧力によつて弁体５がシー
ト方向へ移動したり撓むようなことがあつても、
シート押え金物１２には半径方向の切り込み１６
が設けられているので、流路方向に弾性を有して
おり、該切り込み最深部からシートリング１５と
シート押え金物１２との接点間の曲げモーメント
（ｆ×１）による曲げ弾性によつて、押え金物１
２の当接部が圧力方向に撓むので、前記弁体に加
えられる垂直方向の力Ｎやその分力Ｆが過度に大
きくなることがなく、またトルクも増大すること
がない。

この実施例によれば、上記のようにシート押え
金物１２の内周面に切り込み１６を設けて弾性を
持たせているので、弁体の流路方向への移動に対
し、シートリング１５への過剰圧縮又は過小圧縮
が防止され、また上記の切り込み深さは、深くし
たり浅くしたりすることが自在にでき、曲げ弾性
を自由に設定できるので、シート材料の変更によ
るシール性能の低下及び作動トルクの増大を防止
することができる。また該シート押え金物１２に
おける図示の厚みｔの寸法もかなり大きくとれ且
つ自由に変えられるので、曲げ弾性を自由に設定
でき、前記従来のものに比べて塑性変形もかなり
軽減でき、長期間の使用に耐え得る。

また、定形で且つ総体積の小さいシート押え金
物内にシートリングのコイルばねが嵌まり込んだ
構造になつているので、高温の仕様に対して熱歪
がかなり押えられ、また全周に亙つて同一断面形
状をしているため、均一な歪み方をし、シール性
能の低下を防止することができる。

第２図ＡないしＥは、本考案の他の実施例を示
す要部断面図であつて、同図Ａに示す第２実施例
では、環状シートリング２５は、環状に形成され
た金属製のコイルばね２５ｂを薄板２５ａで内包
して断面ほぼＪ型に形成されている点で第１実施
例と異なつている。

この実施例においても、弁体５との着座部にお
いてコイルばねによつて弾性を付与された環状シ
ートリングを形成しており、第１実施例における
と同様なシール作用が行なわれる。

第２図Ｂに示す第３実施例では、シート押え金
物３２に設けられた環状のつば３３と環状シート
リング３５との当接面が、弁体５と環状シートリ
ング３５との接点における角度θ（第１図）と等
しい角度θだけ内方に傾斜して設けられている点
で第１実施例と異なつている。

この実施例によれば、上記当接面に垂直な力が
そのまま環状シートリングと弁体との接点におけ
る押圧力となり、それだけ流体のシール作用が有
効に行われることになる。

第２図Ｃに示す第４実施例では、シートリング
４５は、第２実施例と同様に、コイルばね４５ｂ
を断面ほぼＪ型の薄板４５ａで内包して形成され
ているが、その平板部をシート押え金物４２のガ
スケツトパツキン８の内側（弁軸側）と弁本体４
１との間で挾持している点で、第２実施例とも異
なつている。しかし、シール作用においては、本
質的な違いはない。

第２図Ｄに示す第５実施例では、弁体周面に当
接する環状のシートリング５５と弁本体５１との
間に、環状シートリング５５とほぼ同様なメタル
Ｏリング５５ａを介在させて環状シートリング５
５をバツクアツプしており、また第２図Ｅに示す
第６実施例では、弁体周面に当接する環状シート
リング６５とシート押え金物の環状のつば６３と
の間に、前記同様のメタルＯリング６５ａを介在
させて環状シートリング６５をバツクアツプして
いる点で、何れも第１ないし第４実施例と異なつ
ているが、弁体とのシール作用についてはこれら
の各実施例と本質的な違いはない。

上記したように、本考案においては環状のシー
トリングやシート押え金物について種々の設計変
更が可能である。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、シート
押え金物の弁本体側の平面部に環状のつばを設
け、該平面部より外側のシート押え金物に半径方
向に切り込みを設けたことにより、シート押え金
物自身に流路方向の弾性が付与され、また該切り
込みの深さ及び厚み等を変えることにより曲げ弾
性が自由に設定できるので、シート材料の変更に
よるシール性能の低下及び作動トルクの増大を防
止することができ、また塑性変形もかなり軽減で
き、長期の使用に耐えることができる。

また、定形で且つ総体積の小さいシート押え金
物内にシートリングのコイルばねが嵌まり込んだ
構造となつているので、高温の仕様に対して熱歪
がかなり押えられ、また全周に亙つて同一断面形
状をしているので、均一な歪み方をし、シール性
能の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示すバタフライ
弁の要部断面図、第１Ａ図はその一部の拡大断面
図、第２図ＡないしＥは本考案の第２ないし第６
実施例の要部断面図、第３図は従来のバタフライ
弁の要部断面図、第４図は同じく作用説明図であ
る。 ５……弁体、１１，４１，５１……弁本体、１
２，２２，３２，４２，５２，６２……シート押
え金物、１３，２３，３３，４３，５３，６３…
…環状のつば、１５，２５，３５，４５，５５，
６５……シートリング、１６，２６，３６，４
６，５６，６６……切り込み。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ シート押え金物とシートリングを別個に有す
   るバタフライ弁において、シート押え金物の弁
   本体側の平面部に、環状のシートリングを半径
   方向に支持する環状のつばを設け、該平面部よ
   り流路方向外側のシート押え金物の内周面に半
   径方向に切り込みを設けて流路方向に弾性を持
   たせたことを特徴とするバタフライ弁。 ２ 前記環状のシートリングは、コイルばねを内
   包している実用新案登録請求の範囲第１項記載
   のバタフライ弁。