JPH043162Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、主に気体の流通経路で流れを制御す
るために用いられるバタフライバルブに関するも
のである。

［従来の技術］ バルブプレートをその支点回りに約90゜回転さ
せることで全開から全閉状態にまで自在に流路の
開度を変えることができるバタフライバルブは、
各種ガスや空気等を流通する流体通路の様々な部
位で利用されている。そして、この種のバタフラ
イバルブでは、第５図にその一例を示すように、
配管Ｄ内に取り付けた円板状のバルブプレート５
を外部から挿着した作動軸１の回転動作に連動さ
せてその取付中心ｏまわりで回転させることによ
り、流路内で水平なプレート姿勢の全開状態から
その外周端５ａがシート面ｓに密着する垂直なプ
レート姿勢の全閉状態まで自由に開度を切換える
ことできる機構となつている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、バタフライバルブを真空装置などに
利用する場合、その全閉時における真空シールを
確保するためバルブプレート５の外周端５ａとシ
ート面ａとの間にＯリングのようなシール材（図
示省略）を介在させるのが普通であるが、そのさ
い従来のバルブ機構であると、このシール材を有
効に働かせることができないという問題点が見ら
れた。すなわち、バルブプレート５とシート面ｓ
との間に介在される前記シール材は、これを両者
の間で押しつぶすようにするとき密閉作用が最も
有効に発現されるものであるが、従来のバタフラ
イバルブではその開閉機構がバルブプレート５を
その取付中心ｏのまわりに回転させるものである
ため、シート面ｓに対しバルブプレート５の外周
端５ａが該シート面ｓと平行に摺動する動きを
し、回転駆動力が弱いとシール材の摩擦によつて
正確な閉止状態が得られなかつたり、あるいはシ
ール材の変形が不完全で密閉作用が不十分となつ
たりし易い。そして、この作動の不確実性と共
に、その開閉作動毎にシール材が擦り付けられる
ため、シール材の摩耗も激しい等の不都合も生じ
ている。

これに対して、例えば、特公昭42−17230号公
報に示されるように、偏心軸部を設けた作動軸
と、この作動軸の偏心軸部に同調回転可能に嵌合
されその回転拘束時のみ該偏心軸部と相対回転可
能なプレート支軸と、このプレート支軸に一体的
に固設されたバルブプレートと、このバルブプレ
ートに係合して前記プレート支軸の回転を停止す
るストツパとにより構成して、バルブプレートを
シート面へ密着させるようにしたものも開発され
ている。

ところが、このような構成のものは、プレート
支軸が回転を拘束された以降偏心軸部に対して相
対運動しながら前進動作を行うとき、偏心軸部の
軸心位置の変化がプレート支軸を介してバルブプ
レートに直接伝達され、該バルブプレートの径方
向の変位となつて現れる。このため、バルブプレ
ートの進退ストロークをある程度大きくする目的
で偏心軸部の偏心量を大きく設定した場合に、バ
ルブプレートの径方向の変位もそれに伴つて増大
することになり、そのような変位を許容するため
にバルブハウジングを大型化しなければならない
という不都合を生じる。

本考案は、かかる問題点に着目してなされたも
のであつて、その目的とするところは、バルブプ
レートをシート面に摺動させずに接離できて、バ
ルブ全閉状態での高いシール性が約束されると同
時に、シール材の寿命も確保でき、その上、構造
の大形化も招くことのないバタフライバルブを提
供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、上記の目的を実現するために、偏心
軸部を設けた作動軸と、この作動軸の偏心軸部に
同調回転可能に嵌合されその回転拘束時のみ該偏
心軸部と相対回転可能なプレート支軸と、このプ
レート支軸にスライド機構を介して径方向へ相対
摺動可能に取り付けられ該プレート支軸と共に回
転するバルブプレートと、このバルブプレートを
シート面に平行な姿勢で回転停止する回転ストツ
パとからなる構成のバタフライバルブを提供す
る。

［作用］ 上記構成のバタフライバルブであると、その作
動は以下のようになる。まず、バルブ閉止動作は
その作動軸を所定のバルブ閉止方向に回転するこ
とによつて行なわれ、そのさいプレート支軸が作
動軸と同調回転しこれと共にバルブプレートが回
転する。そして、バルブプレートがそのシート面
に平行な姿勢にまで回転すると、回転ストツパが
働き該バルブプレートのそれ以上の回転が阻止さ
れ、それと同時にプレート支軸の回転が拘束され
て、以後作動軸を更に回転すると該作動軸が単独
で回転する。しかるに、プレート支軸は作動軸の
偏心軸部に嵌合されているから、この作動軸の相
対回転に対しプレート支軸を該作動軸と直交する
方向に前進運動させることができ、その結果プレ
ート支軸に取り付けられたバルブプレートをシー
ト面に平行な姿勢のままでシート面に押し付ける
ことができる。

次いで、バルブ開成動作は上記と反対方向に作
動軸を回転することにより行なわれる。すなわ
ち、バルブ全閉状態から作動軸を逆転すると、バ
ルブプレートがシート面で回転阻止されているの
で作動軸のみが回転し、プレート支軸と共にバル
ブプレートが一旦後退してシート面から離れ、し
かる後プレート支軸が作動軸と同調回転して、バ
ルブプレートが回転し、バルブ開度を増しながら
全開姿勢に至る。

このようにバルブ閉開のいずれの時も、バルブ
プレートはシート面に平行な姿勢で前進後退運動
し該シート面と接離することになるので、その外
周端がシート面に対し摺動する不都合を確実に回
避することができるものとなる。

しかも、プレート支軸が回転を拘束された以降
偏心軸部に対して相対運動しながら前進動作を行
うとき、偏心軸部の軸心位置の変化はプレート支
軸に伝達されるが、プレート支軸とバルブプレー
トとはスライド機構を介して相対摺動可能である
ため、それ以降は、プレート支軸がバルブプレー
トの径方向に変位しても、バルブプレートはその
位置から径方向に変位することがなく、シート面
に向かつて前進動作のみを行うことになる。この
ため、バルブプレートの進退ストロークをある程
度大きくする目的で偏心軸部の偏心量を大きく設
定しても、バルブプレートが径方向に変位しない
ことから、バルブハウジングを大形化する必要も
生じない。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図と第２図は、全開状態にあるバタフライ
バルブの構造を示し、図において１がダクトＤを
貫通して挿着した作動軸である。この作動軸１
は、その長手方向の中途部に、該作動軸１の軸心
o₁と偏心する軸心o₂を中心とする大径の偏心軸部
２を一体に拡設してなるものである。

そして、この作動軸１の偏心軸部２の円周面２
_ａ上に、後述するバルブプレートを取り付けたプ
レート支軸３を嵌合している。このプレート支軸
３は、その回転が拘束されない限り、フリクシヨ
ンで偏心軸部２、即ち作動軸１と一体的に同調回
転する。そして、その回転拘束時においては、偏
心軸部２側のみが回転する相対回転が可能とさ
れ、このときプレート支軸３は偏心軸部２の軸心
o₂の移動に追従してその円周面２_a上を滑り、第
２図の矢印のように作動軸１の軸心O₁と直交す
る方向に前進後退運動をする。なお、偏心軸部２
とプレート支軸３との嵌合面には、前者の円周面
2_aに設けた切欠４_aに後者の肉厚内からスプリン
グ４_cで付勢しつつ突子４_bを径方向に嵌入してな
る構造の相対回転防止機構４が設けられている。
すなわち、この相対回転防止機構４はプレート支
軸３と偏心軸部２（作動軸１）との同調回転を確
実にし、かつ作動軸１の反対方向の回転を阻止す
る役目を担うもので、そのために偏心軸部２の切
欠４_aには、片側に突子４_bの掛止面が反対側にそ
の脱出面が形成されている。

そして、プレート支軸３の前記相対回転防止機
構４と反対側に位置する一側面に、その外周端５
_ａにダクトＤのシート面ｓに対応する形状のシー
ル面を形成した円板状のバルブプレート５を取り
付けている。このバルブプレート５はプレート支
軸３と共に回転されるが、偏心軸部２とプレート
支軸３とが前記した相対回転を起こすとき、その
軸心o₂の変化に伴ないプレート支軸３がバルブプ
レート５の径方向にも変位することを考慮して、
両者をバルブプレート５の径方向に摺動可能に結
合するスライド機構６を採用している。この場
合、スライド機構６は具体的には、プレート支軸
３の取付部にあり部６_aを設ける一方、バルブプ
レート５に径方向のあり溝６_bを設け、両者を係
合してバルブプレート５の径方向に対してのみス
ライド可能で、作動軸１の軸心o₁と直交する方向
に対しては相対変位不能にしたものである。そし
て、バルブプレート５のプレート支軸３に対する
取付位置を調整すべく、バルブプレート５の径方
向で両者の対向部位に位置決め用バネ７を介装し
ている。

このような構成要素に加え、前記バルブプレー
ト５が第３図、第４図に示すようなシート面ｓに
平行な姿勢にまで回転すると、それ以上の回転を
停止させる回転ストツパ８を具備している。この
回転ストツパ８は、この場合、バルブプレート５
の一端部背面側から後方に延出した当り棒８_aと、
バルブプレート５が所定の姿勢まで回転するとこ
の当り棒８_aが当接しバルブプレート５の回転を
阻止するダクトＤの内面に設けた突起８_bとで構
成される。

なお、バルブプレート５の外周端５_aとシート
面ｓとに介在されるＯリング等のシール材９は、
いずれの側の面に装着してもかまわない。

次いで、このバタフライバルブの作動を第３
図、第４図を参照して説明する。

そこで先ず、第１図に示したバルブ全開状態か
らバルブ全閉状態を実現する場合について説明す
る。その際には、作動軸１を適当な駆動手段によ
り図で右回りの方向に回転駆動するようにする。
すると、前記相対回転防止機構４の作用も加わつ
てその偏心軸部２上のプレート支軸３がこれと同
調回転し、さらにこれと共にバルブプレート５が
回転する。そして、バルブプレート５が第３図の
ようにそのシート面ｓの近傍で該シート面ｓに平
行となる姿勢にまで回転すると、その背面側の当
り棒８_aがダクトＤ内面の突起８_bに当接して回転
ストツパ８が働き、該バルブプレート５のそれ以
上の回転が阻止され、それと同時にプレート支軸
３の回転が拘束される。そのため、作動軸１をこ
の状態から更に右回りに回転すると、前記相対回
転防止機構４が外れて、それ以後作動軸１は単独
で回転し始める。しかるに、プレート支軸３は作
動軸１の偏心軸部２に嵌合されているから、この
作動軸１の相対回転に対し、プレート支軸３は軸
心o₂の移動に追従して該作動軸１の軸心o₁と直交
する方向に前進運動させることができ、その結果
第４図に示すように、プレート支軸３に取り付け
られたバルブプレート５をシート面ｓに平行な姿
勢に保持してシート面ｓに押し付けることができ
る。

一方、バルブ開成動作は作動軸１を逆転するこ
とにより行なわれる。すなわち、第４図の状態か
ら作動軸１を左回りに回転すると、バルブプレー
ト５がシート面ｓで回転阻止されているので、ま
ず作動軸１のみが回転し、これに伴ない前記と反
対の機構でプレート支軸３と共にバルブプレート
５が一旦後退してシート面ｓから離れる（略第３
図の状態に復元される）。そして、バルブプレー
ト５がシート面ｓから離れてしまうとその回転が
自由となるので、その後はプレート支軸３が作動
軸１と同調回転し、これと共にバルブプレート５
が回転して、バルブ開度を増しながら遂には全開
姿勢（第１図の状態）に至る。

以上の作動から明らかなように、本考案に係る
バタフライバルブによると、その閉開のいずれの
時も、バルブプレート５はシート面ｓに平行な姿
勢で前進後退運動し該シート面ｓと接離されるも
のである。したがつて、バルブ閉止時はバルブプ
レート５の外周端５_aとシート面ｓとでシール材
９を押しつぶすように狭みつけることができて、
真空シール性能が最も有効な状態で発現される。
また、開閉いずれのときも、バルブプレート５の
外周端５_aがシート面ａを摺動する不都合が確実
に回避できるから摩擦による作動の不確実性要因
が排除でき、同時にシール材９の損耗も軽減され
てその寿命も改善されることになる。さらに、本
考案に係るバタフライバルブによると、プレート
支軸３が回転を拘束された以降偏心軸部２に対し
て相対運動しながら前進動作を行うとき、偏心軸
部２の軸心位置の変化はプレート支軸３に伝達さ
れるが、プレート支軸３とバルブプレート５とは
スライド機構６を介して相対摺動可能であるた
め、それ以降は、プレート支軸３がバルブプレー
ト５の径方向に変位しても、バルブプレート５は
その位置から径方向に変位することがなく、シー
ト面ｓに向かつて前進動作のみを行うことにな
る。このため、バルブプレート５の進退ストロー
クをある程度大きくする目的で作動軸１の軸心o₁
に対する偏心軸部２の軸心o₂の偏心量を大きく設
定しても、バルブプレート５が径方向に変位しな
いので、バルブハウジング（ダクトＤ）を大型化
する必要がないという格別な効果も奏されるもの
となる。

なお、本考案のバタフライバルブに必要な回転
ストツパ８は、実施例にその一形態を挙げたに過
ぎず、その他種々の形式のものが利用できる。ま
た、実施例で採用した相対回転防止機構４やスラ
イド機構６についても、例示のものに限らず、適
宜に変更可能である。［考案の効果］ 以上に詳しく述べた構成、作動を有する本考案
のバタフライバルブによると、そのバルブプレー
トがシート面に対して平行な姿勢の前進後退運動
で接離するものであるため、摩擦による接触不良
を起さず確実に密閉状態が達せられ、シート面に
介在するシール材の摩耗等も軽減されるなどの効
果を奏する。また、プレート支軸の軸心位置が変
化する際に、バルブプレートを径方向に変位させ
ようとする運動成分をスライド機構によつて吸収
し、バルブプレートに伝達させないので、バルブ
ハウジングが大形化する不具合も解消することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本考案の一実施例を示し、第
１図は一部破断断面図であり、第２図はその要部
の縦断面図である。第３図と第４図は、いずれも
実施例の作動を説明するための断面図である。第
５図は従来例を示す断面図である。 １……作動軸、２……偏心軸部、２_a……円周
面、３……プレート支軸、４……相対回転防止機
構、５……バルブプレート、５_a……外周端、６
……スライド機構、７……位置決め用バネ、８…
…回転ストツパ、８_a……当り棒、８_b……突起、
９……シール材、Ｄ……ダクト、ｓ……シート
面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 偏心軸部を設けた作動軸と、この作動軸の偏心
   軸部に同調回転可能に嵌合されその回転拘束時の
   み該偏心軸部と相対回転可能なプレート支軸と、
   このプレート支軸にスライド機構を介して径方向
   へ相対摺動可能に取り付けられ該プレート支軸と
   共に回転するバルブプレートと、このバルブプレ
   ートをシート面に平行な姿勢で回転停止する回転
   ストツパとからなることを特微とするバタフライ
   バルブ。