JPH0229326Y2 - - 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
するバタフライ弁のシートリングに関する。

（従来の技術） 従来のバタフライ弁においては、第５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５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、本体（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６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×
ｌ）によつて、シートリング２の平面部もシート
押え金物４方向に僅かに偏移するようになつてい
るで、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） 上記した従来のバタフライ弁においては、次の
ような問題点があつた。

(i) 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亘つて
保持できない。

(ii) 高温仕様において、高熱による弁体５及びシ
ートリング２の熱歪がシートリング背面のバツ
クアツプリング６のために外側へ逃げないで内
方のみに生じ、そのため、弁開閉時のトルクが
大きくなり、着座部に損傷を与える可能性が非
常に高い。

（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、断面ほぼＪ型の環状の弾性体で構成し
たシートリングの放射部の平面部に、本体側即ち
着座部側に突出する凸部を設けてその頂部を本体
壁面に当接させ、該凸部を境にして放射方向の内
外両側の平面部を、同一平面とせずに内側、つま
り中心軸線側平面部を本体側に突出するように偏
位させ、更に、本体のシートリング装着溝には弁
体の偏移に伴うシートリングの逃げ場を設けたこ
とを特徴としている。

（作用） 本考案は、上記のように構成したことにより、
シートリングの凸部は、従来のものと反対の向き
に設けられているので、弁体の弁棒方向から弁体
に流体圧が作用した場合、つまりシート押え金物
に向つて流体圧が作用した場合には、該流体圧に
よる押圧力に対しては、上記凸部は何ら悪影響を
受けることなく、シートリングはシート押え金物
の壁面からの反力によつて、弁体エツジと緊密な
着座面を有し、流体を閉止する。即ちこの場合、
弁体の移動によつてシートリングが外周方向に押
し上げられると同時に、弁体とシートリングとの
摩擦力によつてシートリングとシート押え金物の
壁面に、第２図に示すように、反力が働き、この
反力によつて生じる弁体との着座面に垂直な抗力
がシーリング力となつて流体の閉密が行われるの
である。

また、弁体の弁棒方向へ向かう流体圧力が弁体
に作用している場合には、弁体はシートリングか
ら離脱する方向に変移する。しかし本考案では、
シートリング平面部とシート押え金物との隙間に
も流体が入り込んで圧力が働くため、シートリン
グにも、凸部の本体との当接点を支点とする曲げ
が弁体の移動に追従するように働く。このため、
この場合においてもシーリング力が保たれ、流体
は閉密される。

一方、高温時においては、シートリング外周と
本体溝内周面との間に従来のバツクアツプリング
がなくクリアランスが設けられているので、弁体
とシートリングの熱膨脹による歪をこのクリアラ
ンスによつて逃げることができる。またこの場
合、シートリング平面部が、凸部の内側が外側よ
り本体側つまり着座側に偏位するように構成され
ているので、該偏位（ずれ）による曲げモーメン
トにより、シートリングが、上記クリアランス側
により移動し易い。

（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、本考案の一実施例を示すシートリン
グを用いた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５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、シートリング１２は断面ほぼＪ型
の環状の弾性体で構成され、弁体５との着座部
（当接部）には、無方向の弾性を有せしめるよう
に、内部にコイルスプリング１を内包し、また放
射方向の平面部には、本体３側つまり上記着座部
側に向つて突出する凸部１２ａが設けられてい
る。該凸部１２ａの頂点は本体３の凹部壁面３ａ
と当接しており、該凸部１２ａの内外両側の平面
部は同一平面でなく、偏位量εをもつて、内側つ
まり中心軸線側平面部１２ｂを本体３側へ突出さ
せ、外側平面部１２ｃをガスケツトパツキン８を
介して本体３とシート押え金物１４間に挾持させ
ている。また本体３のシートリング装着溝３ｂに
は、弁体５の偏移に伴うシートリング１２の逃げ
場（クリアランス）が設けられている。

一方、シート押え金物１４は、上記シートリン
グの平面部１２ｂ，１２ｃと当接するように上記
シートリングの凸部１２ａの近傍を境にして、内
側が弁本体３側へ突出するように、偏位置εをも
つて段部が形成されている。

この実施例によれば、作動中、流体圧が弁体５
に弁棒方向から（図の左側から）作用した場合、
第２図に示すように、該流体圧Ｐによつて、弁体
５は２点鎖線位置から実線位置に移動し、シート
リング１２を凸部１２ａに何等悪影響を与えるこ
となく外周方向に強制的に変形させることなく押
し上げると同時に弁体５とシートリング１２との
摩擦力によつて、シートリング１２の平面部１２
ｂとシート押え金物１４の壁面間に反力Ｆが働
き、該反力Ｆによつて生じる弁体着座面に垂直な
抗力f′（f′＝Fsinθ）がシーリング力となつて緊密
な着座面を形成し、流体の閉密が行われる。

また、流体圧が弁棒方向へ（図の左方へ）作用
している場合には、弁体５はシートリング１２か
ら離脱する方向に変移し、該変移に伴い、シート
リング平面部１２ｂとシート押え金物１４との隙
間にも流体が入り込んで、第３図に示すように圧
力ｐが働くため、シートリング１２は、凸部１２
ａと本体３との当接点を支点とする曲げＭ＝
Apl／２が、弁体５の（図の左方への）移動に追従 するように働く。このため、この場合においても
シーリング力が保たれ、流体は閉塞される。

一方、高温時においては、シートリング１２の
外周部にはクリアランス（逃げ場）が形成されて
いるので、弁体５とシートリング１２の熱膨張に
よる歪も容易に逃げることができ、また弁体の移
動に伴いシートリングも変移し易いので着座面に
無理がかからない。またこの場合、シートリング
の内側平面部１２ｂが、着座側（本体側）にε出
張るように偏位しているので、第４図に示すよう
に、弁体５の着座面に働く抗力f′によつてシート
リング１２をクリアランス側に点線のように移動
させる時計方向のモーメントM′＝f′ε′が生じ易く
なつている。従つて、前記のような場合にシート
リング１２はクリアランス側に移動し易い。

なお、上記実施例において、シートリングにコ
イルばね１を内包した構造について説明したが、
これに限らないことは勿論である。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば次のよう
な効果が奏される。

(i) シートリング平面部に設けた凸部を本体側に
突出させているので、弁閉止時、弁棒方向から
の流体圧力によつて弁体がシートリング方向へ
押圧されても、上記凸部が塑性変形せず、曲げ
モーメントによるスプリング効果を長期に亘つ
て保持することができる。また、逆方向即ち弁
体がシートリングから離れる方向に流体圧力が
作用したときも、シートリングは弁体の移動に
追従するように働き、シーリング力が保たれ
る。

(ii) 本体のシートリング装着溝にシートリングの
逃げ場を設けているので、シートリングの変形
を微小にでき、高温時の熱膨脹による歪も逃が
すことができ、シーリング力が従来のものより
極めて小さく設定されるので、着座部に損傷を
与えることがなく、弁開閉のトルクも少なくて
済む。

(iii) シートリング平面部を、凸部の内側を本体側
に出張るように偏位させているので、シートリ
ングが本体の逃げ部に移動し易く、弁開閉時の
トルクが小さく済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すシートリング
を用いたバタフライ弁の要部断面図、第２図は同
作用説明図、第３図及び第４図は同じく作動状態
の説明図、第５図は従来のバタフライ弁の要部断
面図、第６図及び第７図は同作用説明図である。 ３……本体、５……弁体、１２……シートリン
グ、１２ａ……凸部、１２ｂ，１２ｃ……平面
部、１４……シート押え金物。

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、シートリングを断面
   ほぼＪ型の環状の弾性体で構成して本体とシー
   ト押え金物との間に配し、該環状のシートリン
   グの放射方向の平面部に、本体側に突出する凸
   部を設けてその頂部を本体壁面に当接させるよ
   うにし、該凸部の放射方向の内外両側の平面部
   を同一平面とせずに内側平面部を本体側に偏位
   させ、本体のシートリング装着溝には弁体の偏
   移に伴うシートリングの逃げ場を設けたことを
   特徴とするバタフライ弁のシートリング。 ２ 前記環状のシートリングがコイルばねを内包
   している実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   バタフライ弁のシートリング。