JPH0457911B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、弁体の裏側に設けられた弁棒接続用
ハブ部に弁棒を取付けて弁体を偏芯回転できるよ
うに本体内に支持するようにした偏芯型バタフラ
イ弁の、特に弁体全閉位置ストツパ機構に関し、
バタフライ弁で閉止を必要とする液体、気体等の
流体を扱う流路に広く用いられる。

〔従来の技術〕

従来のこの種の偏芯型バタフライ弁では、弁体
開閉時の全閉位置は、次に例示するような全閉位
置ストツパ機構により位置決めされるようになつ
ている。

第５図は、ストツパ機構を備えた全閉時におけ
る偏芯型バタフライ弁の要部断面図であつて、本
体１の内面にシートリングリテーナ（押え金物）
２を介して取付けられたシートリング３によつ
て、弁棒４に弁棒接続ハブ部５ａを介して支持さ
れた弁体５の周面部がシールされ、且つ該弁体５
の弁棒反対側つまり表面の外周部に突設されたス
トツパ凸部６が、シートリングリテーナ２に形成
された段部２ａに当接するように構成されてお
り、全閉時において弁体５の閉鎖位置を規制して
いる。

第６図Ａ，Ｂは、他のストツパ機構を備えた全
閉時における偏芯型バタフライ弁の要部断面図と
底面図であつて、全閉時、シートリング３に周面
部をシールされている弁体（弁板部）５の背面つ
まり弁棒側の面を、本体１内面の一部に突設され
たストツパ用突起７に当接させてストツパ機能を
持せるようになつている。なお、上記弁体５の背
面の当接面５ｂは通常鋳肌のままとなつている。

第７図Ａ，Ｂは、更に他のストツパ機構を備え
た全閉時における偏芯型バタフライ弁の要部断面
図と底面図であつて、全閉時、シートリング３に
周面部をシールされている弁体５の表面つまり弁
棒の反対側の面を、シートリングリテーナ２の内
面の一部を同図Ｂに示すように内径方向に突出さ
せた突出部分８の背面に当接させて、ストツパ機
能を持たせるようになつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来例において、第５図に示されたも
のでは、ストツパとなる当接面は、弁体側ストツ
パ凸部６とシートリングリテーナ２の段部２ａと
が共に加工されるため、弁全閉位置は確実に決め
られる。しかしながら、弁体５の弁棒反対側の表
面にストツパ凸部６が突出しているため、面間寸
法が必要以上に大きくなり、本体１等の重量増に
つながる。又、弁体５外周面のシートリング３と
のエツジ着座面においてステライト盛り等の硬化
処理を行なつた場合、表面研磨が困難となる。加
えて、弁体４がフリーの状態にある場合、弁が矢
印方向の開方向へ作動し過ぎた場合、上記ストツ
パ凸部６によつて対向側のシート等の損傷につな
がる恐れがあるという問題点があつた。

また第６図Ａ，Ｂに示されたストツパ機構を備
えたものでは、弁体５及びストツパ用突起７の当
接平面は、通常鋳肌のままのものが多く、弁閉止
位置が正しく定まらない。又、加工を行なおうと
しても、弁体裏側はハブ部５ａがあるため旋削加
工が行えず、平面研削となり、通常フライス盤等
での加工となり、機械の段取り替えが必要とな
り、加工工数が増える。又、突起７が流路に対し
て障害物となり、C_v値の低下につながるばかり
でなく、微小弁開度時において、噴流による速度
エネルギ（１／2mv²）によつて、該突起７にエ
ロージヨンやコロージヨン等が発生し易く、この
ため、全閉位置に狂いが生じることがあり、その
ため、弁のコントロール制御には不向きであると
いう問題点があつた。

更に第７図Ａ，Ｂに示されたストツパ機構を備
えたものでは、弁体５及びシートリングリテーナ
２は容易に加工できる。しかしながら、第６図の
場合と同様に、シートリング突出部８は流路の障
害となるため、C_v値の低下及びエロージヨン、
コロージヨン等による損傷が生じ易く、全閉位置
に狂いが生じ易く、長期に亙つて保障できない。
又、第５図の場合と同様に、弁開放時に開側オー
バーラン防止ストツパがないため、弁の回り過ぎ
による弁体シール面の損傷等を生じさせる恐れが
あるという問題点があつた。

本発明は、流路内に障害物となる突起を設け
ず、しかも、本体と弁体の両者において１チヤツ
キング加工を行なうことができ、加工工程が２工
程以上要しない全閉位置ストツパ機構を備えた偏
芯型バタフライ弁を提供することを技術的課題と
している。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記した従来技術の問題点及び技術
的課題を解決するために、偏芯型バタフライ弁の
弁体ハブ部外端面の弁棒穴周縁の弁体と対向する
位置に、弁体と平行をなす弁棒穴中心線を含む平
面上に平面部を有する凸部を形成すると共に、本
体内面の弁棒貫通穴周縁の弁体側に、上記平面部
と当接関係にある平面部を有する凸部を設け、両
平面部を当接させることによつて、弁閉止位置の
位置決めを行なうと同時に、弁体を加圧すること
によつて生じる不均合いトルクによる弁体のオー
バーランを防止するようにしたことを特徴として
いる。

〔作用〕

本発明は上記のように構成されているので、弁
閉時、弁体は、弁棒接続用ハブ部外端面が、本体
内面の弁棒貫通穴周縁に形成された本体側の弁体
支持部によつて支持されて回動し、弁体の全閉位
置において、上記ハブ部外端面の弁棒穴周縁の弁
体と対向する位置に形成された凸部の平面部が、
本体内面の弁体支持部に形成された凸部の平面部
に当接する。

このようにして、弁体の全閉位置が位置決めさ
れると同時に、弁体を加圧することによつて生じ
る不均合いトルクによる弁体のオーバーランが防
止される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す偏芯型バタ
フライ弁の弁体を分離して示した斜視図である。

図において、本体１１の内面１１ａの弁棒穴１
２ａの周縁の一部を囲繞して、凸部１３が設けら
れている。該凸部１３は、本体１１の弁棒穴１２
ａ近傍を拡大して示す第２図（第１図における本
体１１の右側方から見ているので、第１図とは向
きが逆になつている。）のように、弁棒穴１２ａ
の中心１２ｃとシートリング装着面１１ｂ間にお
いて、弁棒穴周縁部を所定高さ（半径方向の厚
み）を保つて約90°囲繞するようにして設けられ
ており、該凸部１３の内端面（半径方向内方を向
いた面）は凹形の球面部１３ａとして形成されて
おり、且つ該凸部１３の端面には、平面部１３ｂ
が形成されている。

一方、本体内面１１ａに装着される弁体１５の
裏側に設けられた弁棒接続用ハブ部１６（通常、
弁棒に対応して図の上下方向２個所に設けられる
が、第１図では上方部のみ示されている。）は、
該ハブ部１６を拡大して示す第３図のように、弁
体（弁板部）１５に接する外端面（半径方向外方
を向いた面）が、ほぼ半円周に亙つて凸形の球面
部１６ａとして形成されており、該球面部１６ａ
は、上記本体内面１１ａの弁棒穴周縁の凸部１３
の凹形球面部１３ａの球半径とほぼ同じ球半径を
有しており、これら両球面１３ａと１６ａを対向
して摺動させることによつて弁体１５の芯出し機
能が得られるようになつている。

更に、弁体ハブ部１６の外端面（図で上面）に
は、上記凸形の球面部１６ａの一端（図で左側
端）に接続する形で、図示しない弁体１５と対向
する位置つまり弁体と向い合つている位置に、θ
角（約90°）の角度範囲に亙つて凸部１７が一体
に形成されている。該凸部１７と上記凸形球面部
１６ａとが接続する一端には、平面部１７ａが形
成され、該平面部１７ａは、弁体１５と平行をな
し従つて全閉時流路と直交する、弁棒穴１２ｂの
中心線１２ｃを含む平面上に位置されている。ま
た該凸部１７の他端部には、平面部１７ｂが形成
されている。

第４図は、上記のようにして本体内面１１ａに
装着された弁体１５全閉状態にあるときの状態を
示す要部断面図であつて、第１図−線を含む
垂直平面で切断した本体１１と弁体１５の部分
を、矢印Ａ方向より見た下半分を示す側断面図で
ある。

図において、１８は、シートリングリテーナ１
９によつて本体１１のシートリング装着面１１ｂ
に装着されたシートリングであつて、該シートリ
ング１８は環状に形成された金属製のコイルばね
１８ａを薄板で内包し、断面がほぼＪ型で、弁体
１５との着座部において該コイルばね１８ａによ
つて弾性を付与されたものであり、該シートリン
グ１８を、本体１１とシートリングリテーナ１９
との間に配し、弁体１５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い
る。

一方、弁体１５は、ハブ部１６の弁棒穴周縁の
外端面（図で下面）に形成された凸形球面部１６
ａを、本体内面１１ａの弁棒穴１２ａ周縁に形成
された凸部１３の凹形球面部１３ａに支持されて
おり、且つ上記弁体ハブ部１６の外端面に形成さ
れた凸部１７の平面部１７ａを、上記本体内面１
１ａに形成された凸部１３の平面部１３ｂに当接
させて、弁閉鎖位置を位置決めしている。

他方、弁体１５の開弁時、全閉位置から約90°
回動した全開状態において、弁体ハブ部１６の外
端面凸部１７の他端平面部１７ｂが、本体内面１
１ａに形成された球面凸部１３の立上げスロープ
部１３ｃ（第２図）に当接するようになつており、
従つてオーバーランすることがない。なお、図
中、１２は弁棒、２０はシートリングリテーナ１
９の本体１１に固定するねじ（セツトスクリユ
ー）、２１は軸受ブツシユ、Ｂは弁の中心軸線で
ある。

この実施例によれば、弁体１５が本体１１の内
面１１ａに装着された状態において、該弁体１５
は、裏面の上下２個所に設けられた弁棒接続用ハ
ブ部１６の凸形球面部１６ａが、該球面の球半径
とほぼ同等の球半径を有する本体内面の凸部１３
の凹形球面部１３ａに摺動支持されるようになつ
ているので、弁体１１は本体内面１１ａに対する
調芯作用を行ないながら本体内で自由に回動する
ことができる。従つて、たとえ、弁棒１２と弁棒
穴１２ａ，１２ｂ等において多少の加工誤差があ
つても、上記のような両球面部１３ａ，１６ａに
よる調芯作用によつて自動的に調芯され、弁体１
５の周面とシートリング１８とのシール状態が保
持される。

また、両球面部１３ａ，１６ａは、弁棒穴周縁
部の一部に設けられた凸部１３とハブ部の球面部
とのみに形成されているので、加工が容易であ
る。

他方、弁体ハブ部１６と本体内面１１ａの弁棒
穴周縁部の両摺動面が互いに遊合する球面で形成
されているので、弁体周面と本体内面１１ａのシ
ートリング装着面１１ｂとを円周部加工する際、
一度のチヤツキング操作で加工することができ
る。なお、このとき、摺動部の両球面加工は、通
常NC旋盤でなされる。

更にまた、弁体１５は、全閉時、弁体ハブ部外
端面に形成された凸部１７の平面部１７ａを、本
体内面１１ａの弁棒穴周縁に形成された凸部１３
の平面部１３ｂに当接させることによつて、弁閉
止位置の位置決めを行なうと同時に、弁体を加圧
することによつて生じる不均合いトルクによる弁
体のオーバーランを防止している。また、弁体１
５の全開時においても、上記弁体ハブ部の凸部１
７の他端部に形成された平面部１７ｂが、本体内
面１１ａの球面凸部１３の立上げスロープ１３ｃ
に当接して、オーバーランを防いでいる。

また、弁閉止位置を決める両平面部１３ｂと１
７ａは、は、上記した本体内面の弁棒穴周縁部の
一部に設けられた凸部１３と弁体ハブ部の凸部１
７とのみに形成されているので、加工が容易であ
る。

上記実施例において、本体内面に形成される凸
部１３及びこれに支持される弁体ハブ部１６の球
面部１６ａ、従つてまた凸部１７の大きさ、つま
り弁棒穴を囲繞する角度範囲は、図示のような角
度範囲に限られず、弁体の大きさ、弁体に作用す
る流体圧力等に応じて適宜設計変更されることは
勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、弁体の
弁棒接続用ハブ部外端面の弁棒穴周縁の弁体と対
向する位置に、弁体と平行をなす弁棒穴中心線を
含む平面上に平面部を有する凸部を形成すると共
に、本体内面の弁棒貫通穴周縁の弁体側に、上記
平面部と当接関係にある平面部を有する凸部を設
け、両平面部を当接させることによつて弁閉止位
置の位置決めを行なうようにしたことにより、次
のような効果が奏される。

() 本体と弁体の両者において、１チヤツキン
グ加工を行なうことができ、加工工程が２工程
以上要しない。従つて、機械の段取り替えを必
要としないので、加工時間が短縮でき、加工コ
ストを安価にすることができる。

() 本体と弁体の加工面を当接させることによ
つてストツパとしての機能が発揮されるため、
弁の全閉位置が自動的に決められ、従つて、閉
位置調整が不要である。

() 上記第２項によつて、弁体にアクチユエー
タを取り付けた場合、該アクチユエータにメカ
ニカルストツパのないものを使用することがで
きる。

() 流路内に障害物となる突起を設けなくて済
むので、C_v値が大きくとれ、当該バタフライ
弁をコントロール制御にも使用することができ
る。

() 弁体周面部のエツジ部を旋削する上で旋削
加工の障害となる突起等が皆無であるから、ス
テライト盛り等の表面硬化処理を容易に行なう
ことができる。

() 弁体ハブ部外端面に形成された凸部の端面
の一つを利用して、開側オーバーラン防止機能
を持たせることが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す偏芯型バタフ
ライ弁の弁体を分離して示した説明用斜視図、第
２図は本体内面の要部斜視図、第３図は弁体ハブ
部の要部斜視図、第４図は第１図−線を含む
垂直平面で切断した全閉状態にある本体と弁体部
分を、矢印方向より見た要部側断面図、第５図、
第６図Ａ，Ｂ及び第７図Ａ，Ｂは従来例を示す断
面図と底面図である。 １１……本体、１１ａ……本体内面、１１ｂ…
…シートリング装着面、１３……凸部、１３ａ…
…球面部、１３ｂ……平面部、１３ｃ……立上げ
スロープ、１５……弁体、１６……ハブ部、１６
ａ……球面部、１７……凸部、１７ａ，１７ｂ…
…平面部、１８……シートリング、１９……シー
トリングリテーナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弁体の弁棒接続用ハブ部に弁棒を取付けて本
   体内に偏芯回転できるように支持した偏芯型バタ
   フライ弁において、弁体の弁棒接続用ハブ部外端
   面の弁棒穴周縁の弁体と対向する位置に、弁体と
   平行をなす弁棒穴中心線を含む平面上に平面部を
   有する凸部を形成すると共に、本体内面の弁棒貫
   通穴周縁の弁体側に、上記平面部と当接関係にあ
   る平面部を有する凸部を設け、両平面部を当接さ
   せることによつて、弁閉止位置の位置決めを行な
   うようにしたことを特徴とする偏芯型バタフライ
   弁の弁体全閉位置ストツパ機構。 ２ 上記弁体ハブ部及び本体内面の両平面部の加
   工が１工程で行えるようになつている特許請求の
   範囲第１項記載の偏芯型バタフライ弁の弁体全閉
   位置ストツパ機構。 ３ 上記弁体ハブ部外端面に形成された凸部が開
   側オーバーラン防止機能を有している特許請求の
   範囲第１項記載の偏芯型バタフライ弁の弁体全閉
   位置ストツパ機構。