JPH043163Y2 - - 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７
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７ａ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
ことが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７の外周端７ａとシ
ート面ｓ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７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７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７の外周
端７ａ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38−24930号公
報に示されるように、作動軸の回転力を、該作動
軸に固設したピニオン及びバルブプレートに突設
したラツクからなる伝達機構を介して、バルブプ
レートに進退力として作用させ、これによりバル
ブプレートをシート面に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、駆動手段
によつて作動軸を回転駆動することによりバルブ
プレートを一旦締め付け、その駆動力を解除した
場合、締付け反力でラツクがピニオンとともに容
易に逆作動し、バルブプレートがシート面から離
反し得る。このため、有効な締付け力を維持する
ためには、前記駆動手段にセルフロツク機構を有
したものを使用しなければならないという不都合
を生じる。しかも、駆動手段とバルブプレートと
の間にはラツクピニオン機構を始めとする各種伝
達機構が介在し、それらにバツクラツシユが存在
するため、たとえ駆動手段を通じて作動軸をロツ
クし得たとしても、バルブプレートは少なくとも
バツクラツシユ分だけ緩む可能性があり、締付け
力低下を確実に防止する手立てとはなり得ない。

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る機構のバタフ
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、傘歯
車を設けた作動軸と、この作動軸と同調回転可能
に連繋されその回転拘束時のみ該作動軸と相対回
転可能なプレート支持体と、このプレート支持体
に前記作動軸と直交して回転自由に貫設されかつ
前記作動軸の傘歯車と噛合する傘歯車を設けたス
クリユと、このスクリユが螺合するナツトを一体
的に設けるとともに前記プレート支持体に進退可
能に取り付けたバルブプレートと、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持体が
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持体の回転が拘
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、作動軸がプレート
支持体と相対回転を起すと、作動軸の傘歯車と噛
合する傘歯車が従動回転してこれと共にプレート
支持体に貫設したスクリユが回転するため、こり
スクリユと螺合するナツトに相対螺退動作を行な
わしめることができる。その結果プレート支持体
に取り付けられたバルブプレートを該プレート支
持体から前進させ、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
でバルブプレートおよびプレート支持体は回転で
きず、作動軸のみが回転しこれと共にスクリユが
前記と逆転する。すると、このスクリユのナツト
に対する相対螺進動作でバルブプレートが一旦後
退してシート面から離れる。しかる後プレート支
持体が作動軸と同調回転し、このプレート支持体
と共にバルブプレートが回転してバルブ開度を増
しながら全開姿勢に至る。

このようにバルブ開閉のいずれの時も、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、バルブ
閉止動作を行つた後に、作動軸に対する回転駆動
力を解除しても、締付け反力によつてはナツトと
スクリユが容易に逆動作するようなことがなく、
バルブプレートに直に保持力が作用することにな
る。このため、バルブプレートのシート面への密
着状態が有効に持続されることになる。

［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、全閉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に
挿着した作動軸で、流路を貫通せずその先端を偏
心位置に位置決めしている。また、この作動軸１
は、第５図に示した従来例と同様に、その軸心ｏ
を流路の中心から偏心させたものである。そし
て、この作動軸１の先端に傘歯車２を一体に連設
している。

ダクトＤ内に、この傘歯車２を設けた作動軸１
と一直線状にして該作動軸１と同調回転可能にプ
レート支持体３を配置している。このプレート支
持体３は、ブロツク状の本体３ａと、この本体３
ａの上下面から一体同心に突設される支軸部３
ｂ，３ｃとからなるもので、それら支軸部３ｂ，
３ｃを前記作動軸１と一直線状となし、上部の短
尺支軸部３ｂを作動軸先端の傘歯車２の先端面に
凹設した軸孔２ａに密に嵌合して連繁させている
一方、下部の長尺支軸部３ｃをダクトＤの挿通孔
に挿支させ、その軸心まわりに回転可能にしてダ
クトＤ内に安定に支持せしめたものである。そし
て、このプレート支持体３は、その上部の短尺支
軸部３ｂと該支軸部３ｂが嵌合連繋される作動軸
１側の軸孔２ａとの嵌め代を適当に調整して、常
時はその嵌合面で発生するフリクシヨンでプレー
ト支持体３が傘歯車２、即ち作動軸１と同調回転
するようにしている。しかし、かかる摩擦回転伝
達機構を採用しているから、プレート支持体３が
回転を拘束されるときには、プレート支持体３が
回転せず作動軸１側のみが単独に回転する相対回
転が可能とされる。

そして、このプレート支持体３に、各々前記作
動軸１と直交する方向をなすスクリユ４とガイド
棒５とを平行に貫設している。スクリユ４は、プ
レート支持体３に対しその軸心まわりに回転自由
であるが進退（スライド）不能に位置決めして貫
設されており、一方ガイド棒５は、後述するよう
に基端部をバルブプレートに固設してプレート支
持体３に対し進退可能であるが回転不能に貫設さ
れている。前記スクリユ４は、バルブプレートと
反対側に当るプレート支持体３の貫通背面側に、
前記作動軸１の先端に設けた傘歯車２と噛合する
傘歯車６を固設しており、作動軸１がプレート支
持体３と相対回転すると、これら噛み合い傘歯車
２，６を介して従動回転する。そして、スクリユ
４はプレート支持体３に対し、この後面側の傘歯
車６と全面側に設けた鍔４ｂとで位置決めされ
て、スライド変位不能に保持される。

このようにしてスクリユ４とガイド棒５とを貫
設したプレート支持体３の前方に、該支持体３に
進退可能に取り付けて、その外周端７ａをダクト
Ｄ内面のシート面ｓに対応する形状に形成した円
板状のバルブプレート７を配設している。このバ
ルブプレート７は、背面の偏位部位に前記ガイド
棒５の基端部を固設しているとともに、このガイ
ド棒５の固設部位と中心対称の部位に、内周にめ
ねじを刻設した円筒状のナツト８を一体化して突
設している。そして、このナツト８に、おねじを
刻設した前記スクリユ４の後端部４ａを螺進退可
能に螺合している。

このようにスクリユ４とガイド棒５を介してプ
レート支持体３に取り付けられたバルブプレート
７は、プレート支持体３の回転に対し螺合するス
クリユ・ナツト４，８およびガイド棒５を旋回ア
ームとして一体的に等角回転するものとなり、ま
たプレート支持体３から進退不能なスクリユ４の
回転に対しては、スライド可能なガイド棒５の姿
勢保持作用の下に、ナツト８の相対螺進退運動に
よりプレート支持体３と平行な姿勢のままプレー
ト支持体３から前進又は後退動作する。

このような構成要素に加え、前記バルブプレー
ト７が第２図、第３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９を具備している。この
回転ストツパ９は、この場合、プレート支持体３
の前記下部長尺支軸部３ｃがダクトＤの挿通孔か
ら延出する部位でその上に一体に設けた突条９ａ
と、その挿通孔のまわりでダクトＤと一体に設け
られ支軸部３ｃの前記突条９ａが90°の範囲で回
転可能とされる切欠付き枝筒９ｂとから構成され
る。つまり、プレート支持体３はその下部長尺支
軸部３ｃの突条９ａが切欠付き枝筒９ｂの両側切
欠面に当接して、流路に水平な姿勢から流路に垂
直となる姿勢の範囲で回転可能とされ、これと共
にバルブプレート７は丁度シート面ｓに平行な姿
勢で回転停止される。

なお、バルブプレート７の外周端７ａとシート
面ｓとに介在されるＯリング等のシール材１０
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２図
乃至第４図を参照して説明する。

そこで先ず、第４図に示されるバルブ全開状態
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
より所定の方向に回転駆動するようにする。する
と、作動軸１に連繋されたプレート支持体３がそ
の上部支軸部３ｂと傘歯車２の軸孔２ａとのフリ
クシヨンで同調回転し、これと共にバルブプレー
ト７が回転する。そして、バルブプレート７がそ
のシート面ｓに平行な姿勢（第３図の状態）にま
で回転すると、プレート支持体３の下部長尺支軸
部３ｃに設けた突条９ａが切欠付き枝筒９ｂに当
接して回転ストツパ９が働き、プレート支持体３
自身の回転が拘束され、同時にバルブプレート７
のそれ以上の回転が阻止される。したがつて、以
後作動軸１に更に閉止方向に回転すると該作動軸
１が単独で回転する。しかるに、作動軸１がプレ
ート支持体３と相対回転を起すと、作動軸１の傘
歯車２と噛合する傘歯車６が従同回転しこれと共
にプレート支持体３に貫設したスクリユ４が回転
する。そして、このスクリユ４はそれ自身スライ
ド不能とされてバルブプレート７に設けたナツト
８に螺合しているため、前記ガイド棒５による回
転拘束状態の下、ナツト８に相対的な螺退動作を
行なわしめることができる。その結果、プレート
支持体３に取り付けられたバルブプレート７を、
ガイド棒５で姿勢保持しつつ、該プレート支持体
３から前進させてシート面に平行な姿勢のままシ
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２図のバルブ
全閉状態から作動軸１を所定の開成方向に回転す
ると、バルブプレート７がシート面ｓで回転阻止
されているので、このときにはプレート支持体３
が回転拘束され、まず作動軸１のみが回転し、こ
れに伴い前記と反対のスクリユ・ナツト４，８の
相対螺進運動でプレート支持体３に対しバルブプ
レート７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７がシート面ｓから離れてしまうと回転
抵抗が減少し該バルブプレート７およびプレート
支持体３の開成方向の回転が自由となるので、そ
の後はプレート支持体３がやはり摩擦力で作動軸
１と同調回転し、これと共にバルブプレート７が
回転して、バルブ開度を増しながら遂には全開姿
勢（第４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７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７の外周端７ａとシート面ｓとでシール材
１０を押しつぶすように挟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
７の外周端７ａがシート面ｓ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１０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、バ
ルブプレート７を一旦締め付けた後、作動軸１に
加えていた駆動力を解除しても、締付け反力によ
つてはナツト８とスクリユ４が容易に逆動作する
ようなことはなく、バルブプレート７に直に保持
力が作用することになる。このため、駆動手段に
セルフロツク機構を有しない簡単なものを採用し
ても、駆動時の締付け力が駆動力解除後も持続的
に発揮されることになり、バルブプレート７のシ
ート面ｓへの密着状態が飛躍的に高められるとい
う格別な効果が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９は、直接バルブプレート７を回転停止
させる機構のものも採用可能であるが、実施例の
ようにプレート支持体３の支軸部３ｃを利用した
ものであると、構造が簡単で信頼性の高いストツ
パ機能を保証できる。また、プレート支持体３に
対しバルブプレート７を円滑に進退可能ならしめ
るためのガイド棒５は、実施例のように、スクリ
ユ４と左右に配置してもよいし、あるいは上下に
配置してもよい。そして、このガイド棒５を利用
する場合は、必要に応じ複数本配設することも可
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磨耗等も軽減されるなどの効
果を奏する。しかも、バルブプレートをシート面
に密着させた後に、外部から加えていた駆動力を
解除しても、ナツトとスクリユの間に生じる保持
力でバルブプレートがその位置に有効に保持され
ることになる。このため、駆動手段にセルフロツ
ク機構を有しない簡単なものを用いても、バルブ
プレートのシール性を飛躍的に高めることができ
るという効果が付随して得られる。

【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図は要部の破断斜視図であり、第２図は側断面
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側断面図である。第５図は
従来例を示す断面図である。 １……作動軸、２……傘歯車、２ａ……軸孔、
３……プレート支持体、３ａ……本体、３ｂ……
上部短尺支軸部、３ｃ……下部長尺支軸部、４…
…スクリユ、４ａ……後端部、５……ガイド棒、
６……傘歯車、７……バルブプレート、８……ナ
ツト、９……回転ストツパ、９ａ……突条、９ｂ
……切欠付き枝筒、１０……シール材、ｓ……シ
ート面、Ｄ……ダクト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 傘歯車を設けた作動軸と、この作動軸と同調回
   転可能に連繋されその回転拘束時のみ該作動軸と
   相対回転可能なプレート支持体と、このプレート
   支持体に前記作動軸と直交して回転自在に貫設さ
   れかつ前記作動軸の傘歯車と噛合する傘歯車を設
   けたスクリユと、このスクリユが螺合するナツト
   を一体的に設けるとともに前記プレート支持体に
   進退可能に取り付けたバルブプレートと、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徴とするバ
   タフライバルブ。