JPH10311439A - バタフライ弁の軸封装置 - Google Patents
バタフライ弁の軸封装置Info
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- JPH10311439A JPH10311439A JP13430797A JP13430797A JPH10311439A JP H10311439 A JPH10311439 A JP H10311439A JP 13430797 A JP13430797 A JP 13430797A JP 13430797 A JP13430797 A JP 13430797A JP H10311439 A JPH10311439 A JP H10311439A
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Landscapes
- Lift Valve (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シートリングに対する外力や流体圧力に
よって、軸孔が弁棒に対して移動せず同心性を保持する
と共に、弁本体への組立時において剛性リングが脱落し
たり、移動することがないようにせんとするものであ
る。 【解決手段】 中空円筒状の流体通路を貫設した弁本体
の内周面に弾性密封材からなるシートリングを定着し、
該シートリングに外周面が接離する円板状の弁体を回動
自在に弁本体内に軸支したバタフライ弁において、シー
トリングの弁棒軸孔に剛性材料からなるＯリングケース
を一体加硫成形により取り付け、該Ｏリングケース内に
軸封用のＯリングを装着すると共に、該Ｏリングケース
はシートリングの外周面から直径方向外方に延び出し、
弁本体内周面の凹溝に嵌入したことを特徴とする。
よって、軸孔が弁棒に対して移動せず同心性を保持する
と共に、弁本体への組立時において剛性リングが脱落し
たり、移動することがないようにせんとするものであ
る。 【解決手段】 中空円筒状の流体通路を貫設した弁本体
の内周面に弾性密封材からなるシートリングを定着し、
該シートリングに外周面が接離する円板状の弁体を回動
自在に弁本体内に軸支したバタフライ弁において、シー
トリングの弁棒軸孔に剛性材料からなるＯリングケース
を一体加硫成形により取り付け、該Ｏリングケース内に
軸封用のＯリングを装着すると共に、該Ｏリングケース
はシートリングの外周面から直径方向外方に延び出し、
弁本体内周面の凹溝に嵌入したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】この発明は、中心形バタフライ弁
の軸封装置、特にシートリングと弁棒との間の密封性を
向上するようにした軸封装置に関する。
の軸封装置、特にシートリングと弁棒との間の密封性を
向上するようにした軸封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、流体の流過方向に延びる中空円筒
状の流路を有する弁本体内に弾性密封材からなるシート
リングを定着し、該シートリングに外周縁が接離する円
板状の弁体を弁棒で回転自在に軸支し、弁本体外から弁
棒を回動して弁体を回動し弁の開閉を行うようにした中
心形バタフライ弁は公知である。かかるバタフライ弁の
弁棒は、弁本体及びシートリングを貫通して弁体に固着
されており、弁棒軸部は弁体とシートリングとの密着に
より、弁棒軸部からの流体の漏洩を防止するようになっ
ている。しかしながら、シートリングの弾性変形及び流
体圧力等により軸孔が変形し、弁棒軸部における弁体と
シートリングとのシール性が低下してくるおそれがあっ
た。
状の流路を有する弁本体内に弾性密封材からなるシート
リングを定着し、該シートリングに外周縁が接離する円
板状の弁体を弁棒で回転自在に軸支し、弁本体外から弁
棒を回動して弁体を回動し弁の開閉を行うようにした中
心形バタフライ弁は公知である。かかるバタフライ弁の
弁棒は、弁本体及びシートリングを貫通して弁体に固着
されており、弁棒軸部は弁体とシートリングとの密着に
より、弁棒軸部からの流体の漏洩を防止するようになっ
ている。しかしながら、シートリングの弾性変形及び流
体圧力等により軸孔が変形し、弁棒軸部における弁体と
シートリングとのシール性が低下してくるおそれがあっ
た。
【０００３】そこで、軸孔に近接してシートリングの外
周面、すなわち弁本体との接触面側に環状の溝を形成
し、該溝に剛性のリングを装着して軸孔の変形を防止す
るようにしたものが、実開昭５５−１４４２５５号公
報、実公平１−２５８１６号公報等に開示されている。
しかしながら、かかる構造では弁棒の回動がシートリン
グ軸孔を通して剛性リングの回動運動を惹起するため、
軸孔部が変形し弁軸部のシール性が損なわれるおそれが
あった。又、剛性リングの爪片が弁本体の溝部に定着し
難く、かつ弁本体へのシートリングの組立時に剛性リン
グがシートリングから脱落したり、回転して、組立が難
しく作業工程が増大していた。図８，９に示すように、
剛性リング(１)はシートリング(２)の溝に挿着されてお
り、弁閉時に一次側圧力が弁体(３)の総面積に面圧とし
て負荷されるため、弁体(３)は弁棒(４)と共に若干（上
下部弁本体軸孔部の寸法差だけ）二次側に偏倚され、シ
ートリング(２)の軸孔部(５)及び剛性リング(１)も共に
二次側に移動・変形し、流体漏洩を惹起するおそれがあ
る。
周面、すなわち弁本体との接触面側に環状の溝を形成
し、該溝に剛性のリングを装着して軸孔の変形を防止す
るようにしたものが、実開昭５５−１４４２５５号公
報、実公平１−２５８１６号公報等に開示されている。
しかしながら、かかる構造では弁棒の回動がシートリン
グ軸孔を通して剛性リングの回動運動を惹起するため、
軸孔部が変形し弁軸部のシール性が損なわれるおそれが
あった。又、剛性リングの爪片が弁本体の溝部に定着し
難く、かつ弁本体へのシートリングの組立時に剛性リン
グがシートリングから脱落したり、回転して、組立が難
しく作業工程が増大していた。図８，９に示すように、
剛性リング(１)はシートリング(２)の溝に挿着されてお
り、弁閉時に一次側圧力が弁体(３)の総面積に面圧とし
て負荷されるため、弁体(３)は弁棒(４)と共に若干（上
下部弁本体軸孔部の寸法差だけ）二次側に偏倚され、シ
ートリング(２)の軸孔部(５)及び剛性リング(１)も共に
二次側に移動・変形し、流体漏洩を惹起するおそれがあ
る。
【０００４】実公昭５２−３６９９号公報には、剛性材
料からなる環状の弁本体の内周面に環状シートリングが
装着され、弁軸がシートリングを貫通する部分に剛性材
料からなる断面コ字状の環状のホルダーを埋設し、ホル
ダ内にＯリングを配した構造が開示されている。ホルダ
ーはシートリング内に一体加硫成形によりモールドされ
るが、加硫成形時の加硫圧力によりホルダーの位置が一
定せず、仮に内方に偏った場合弁体との弾性力（シール
性）が低下し、逆に外方に偏るとシートリングとのモー
ルド面がコ字形の３面から２面となってしまうためモー
ルド力が低下する問題があった。
料からなる環状の弁本体の内周面に環状シートリングが
装着され、弁軸がシートリングを貫通する部分に剛性材
料からなる断面コ字状の環状のホルダーを埋設し、ホル
ダ内にＯリングを配した構造が開示されている。ホルダ
ーはシートリング内に一体加硫成形によりモールドされ
るが、加硫成形時の加硫圧力によりホルダーの位置が一
定せず、仮に内方に偏った場合弁体との弾性力（シール
性）が低下し、逆に外方に偏るとシートリングとのモー
ルド面がコ字形の３面から２面となってしまうためモー
ルド力が低下する問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来のバ
タフライ弁にみられた上記問題点を解消し、シートリン
グに対する外力や流体圧力によって、軸孔が弁棒に対し
て移動せず同心性を保持すると共に、弁本体への組立時
において剛性リングが脱落したり、移動することがない
ようにせんとするものである。又、一体加硫成形される
ホルダーが所定の位置に保持され移動することがないよ
うにせんとするものである。更に、ホルダーの外周部か
らシートリングの裏側に流体が漏洩するのを防止し、シ
ートリングが内径方向に膨張することがないようにせん
とするものである。更に、弁棒の回動により、軸部の潤
滑、特に弁棒の円滑な回動及びＯリングの耐久性を向上
し弁の寿命を長くせんとするものである。
タフライ弁にみられた上記問題点を解消し、シートリン
グに対する外力や流体圧力によって、軸孔が弁棒に対し
て移動せず同心性を保持すると共に、弁本体への組立時
において剛性リングが脱落したり、移動することがない
ようにせんとするものである。又、一体加硫成形される
ホルダーが所定の位置に保持され移動することがないよ
うにせんとするものである。更に、ホルダーの外周部か
らシートリングの裏側に流体が漏洩するのを防止し、シ
ートリングが内径方向に膨張することがないようにせん
とするものである。更に、弁棒の回動により、軸部の潤
滑、特に弁棒の円滑な回動及びＯリングの耐久性を向上
し弁の寿命を長くせんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明が採った手段は、中空円筒状の流体通路を貫
設した弁本体の内周面に弾性密封材からなるシートリン
グを定着し、該シートリングに外周面が接離する円板状
の弁体を回動自在に弁本体内に軸支したバタフライ弁に
おいて、シートリングの弁棒軸孔に剛性材料からなるＯ
リングケースを一体加硫成形により取り付け、該Ｏリン
グケース内に軸封用のＯリングを装着すると共に、該Ｏ
リングケースはシートリングの外周面から直径方向外方
に延び出し、弁本体内周面の凹溝に嵌入したことを特徴
とする。
にこの発明が採った手段は、中空円筒状の流体通路を貫
設した弁本体の内周面に弾性密封材からなるシートリン
グを定着し、該シートリングに外周面が接離する円板状
の弁体を回動自在に弁本体内に軸支したバタフライ弁に
おいて、シートリングの弁棒軸孔に剛性材料からなるＯ
リングケースを一体加硫成形により取り付け、該Ｏリン
グケース内に軸封用のＯリングを装着すると共に、該Ｏ
リングケースはシートリングの外周面から直径方向外方
に延び出し、弁本体内周面の凹溝に嵌入したことを特徴
とする。
【０００７】又、外方に延び出したＯリングケースの幅
と高さを、シートリングの外周面に形成した凸部の幅と
高さに一致させたことを特徴とする。
と高さを、シートリングの外周面に形成した凸部の幅と
高さに一致させたことを特徴とする。
【０００８】更に、Ｏリングケースを非金属製材料で形
成したことを特徴とする。
成したことを特徴とする。
【０００９】更に、Ｏリングケースの内周面に油溝を形
成したことを特徴とする。
成したことを特徴とする。
【００１０】更に、Ｏリングケースの直径方向外方に延
び出す部分を、Ｏリング挿着部より小径に形成したこと
を特徴とする。
び出す部分を、Ｏリング挿着部より小径に形成したこと
を特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明の好ましい実施の形態
を、以下に詳細に説明する。図面を参照して、(10)はバ
タフライ弁の弁本体であり、金属、合成樹脂等の合成材
料からなり、中空円筒状の流路が貫設される。弁本体(1
0)の内周面には、ゴム、合成樹脂等の弾性密封材からな
るシートリング(11)が定着される。(12)は、弁本体(10)
内に弁棒(13)(14)で回動自在に軸支された円板状の弁体
であり、外周面がシートリング(11)の内周面に接離して
弁の開閉が行われる。駆動側の弁棒(13)は、その内端が
弁体(12)に回転を不能にして接続され、外端には所望の
アクチュエータが連結自在である。遊動側の弁棒(14)
は、弁体(12)に回動自在に軸挿され、外端はガスケット
(15)を介して底蓋(16)で固着される。
を、以下に詳細に説明する。図面を参照して、(10)はバ
タフライ弁の弁本体であり、金属、合成樹脂等の合成材
料からなり、中空円筒状の流路が貫設される。弁本体(1
0)の内周面には、ゴム、合成樹脂等の弾性密封材からな
るシートリング(11)が定着される。(12)は、弁本体(10)
内に弁棒(13)(14)で回動自在に軸支された円板状の弁体
であり、外周面がシートリング(11)の内周面に接離して
弁の開閉が行われる。駆動側の弁棒(13)は、その内端が
弁体(12)に回転を不能にして接続され、外端には所望の
アクチュエータが連結自在である。遊動側の弁棒(14)
は、弁体(12)に回動自在に軸挿され、外端はガスケット
(15)を介して底蓋(16)で固着される。
【００１２】シートリング(11)の弁棒挿通部にＯリング
ケース(17)が、シートリング(11)に一体加硫成型されて
取り付けられており、該Ｏリングケース(17)内に弁棒径
に適応したＯリング(18)が装着される。シートリング(1
1)と弁体(12)との圧接により軸部の一次シール部(19)が
構成されると共に、Ｏリング(18)が二次シール部を構成
している。基本的に流体圧力は、一次シール部(19)で確
実に遮断される。弁の開閉頻度、流体条件等により一次
シール部(19)から流体が漏洩した場合、Ｏリング(18)の
二次シール部で確実に遮断されることになる。前述した
ように、Ｏリングケース(17)は、シートリング(11)に一
体加硫成形されており、Ｏリングケース(17)の外周部か
らの流体の漏洩はない。尚、Ｏリングケース(17)の外周
面に山形の溝等を形成して表面積を大きくし、Ｏリング
ケース(17)とシートリング(11)との一体加硫成形をより
確実にしても良い。Ｏリングケース(17)は、好ましくは
ステンレス鋼で形成するが、鋼材若しくは硬質樹脂を用
いてコストの低下を図ることも可能である。
ケース(17)が、シートリング(11)に一体加硫成型されて
取り付けられており、該Ｏリングケース(17)内に弁棒径
に適応したＯリング(18)が装着される。シートリング(1
1)と弁体(12)との圧接により軸部の一次シール部(19)が
構成されると共に、Ｏリング(18)が二次シール部を構成
している。基本的に流体圧力は、一次シール部(19)で確
実に遮断される。弁の開閉頻度、流体条件等により一次
シール部(19)から流体が漏洩した場合、Ｏリング(18)の
二次シール部で確実に遮断されることになる。前述した
ように、Ｏリングケース(17)は、シートリング(11)に一
体加硫成形されており、Ｏリングケース(17)の外周部か
らの流体の漏洩はない。尚、Ｏリングケース(17)の外周
面に山形の溝等を形成して表面積を大きくし、Ｏリング
ケース(17)とシートリング(11)との一体加硫成形をより
確実にしても良い。Ｏリングケース(17)は、好ましくは
ステンレス鋼で形成するが、鋼材若しくは硬質樹脂を用
いてコストの低下を図ることも可能である。
【００１３】該Ｏリングケース(17)は、シートリング(1
1)の直径方向外方に弁棒に沿って延び出しており、弁本
体(10)の内周面に沿って環状に形成された凹溝(22)に嵌
入している。Ｏリングケース(17)を凹溝(22)に嵌入し、
Ｏリングケース(17)の幅（Ｗ１）を弁本体の凹溝と合致
させることにより、シートリングの流路方向への移動を
より確実に防止することが出来る。凹溝(22)には、Ｏリ
ングケース(17)が嵌入していない部分においては、図３
に示すようにシートリング(11)の凸部(11a)が嵌入して
いる。
1)の直径方向外方に弁棒に沿って延び出しており、弁本
体(10)の内周面に沿って環状に形成された凹溝(22)に嵌
入している。Ｏリングケース(17)を凹溝(22)に嵌入し、
Ｏリングケース(17)の幅（Ｗ１）を弁本体の凹溝と合致
させることにより、シートリングの流路方向への移動を
より確実に防止することが出来る。凹溝(22)には、Ｏリ
ングケース(17)が嵌入していない部分においては、図３
に示すようにシートリング(11)の凸部(11a)が嵌入して
いる。
【００１４】図２，３において、Ｏリングケース(17)の
幅（Ｗ１）は、図３の弁棒(13)と直角方向位置における
シートリング(11)の凸部(11a)の幅（Ｗ２）と同一に形
成され、又Ｏリングケース(17)の直径方向外方に延び出
す高さ（Ｈ１）も凸部(11a)の高さ（Ｈ２）と同一に形
成される。かくして、シートリング(11)は、凸部(11a)
により流路方向に移動することが防止されると共に、閉
弁時におけるシートリング(11)の厚みを大きくして弾力
性を増大し、シール性を向上することが出来る。Ｏリン
グケース(17)の外端をシートリング凸部(11a)と同一と
することにより、シートリングの加硫成形時に、加硫金
型の外周部にＯリングケースの外端が当接し、シートリ
ングの軸孔部の厚さ（Ｔ）を均等にすることが出来る。
これにより、弁体の開閉に係わらず常時一定の圧縮率で
圧縮される結果、一次シール部のシール性能が向上し流
体の漏洩防止効果が向上する。
幅（Ｗ１）は、図３の弁棒(13)と直角方向位置における
シートリング(11)の凸部(11a)の幅（Ｗ２）と同一に形
成され、又Ｏリングケース(17)の直径方向外方に延び出
す高さ（Ｈ１）も凸部(11a)の高さ（Ｈ２）と同一に形
成される。かくして、シートリング(11)は、凸部(11a)
により流路方向に移動することが防止されると共に、閉
弁時におけるシートリング(11)の厚みを大きくして弾力
性を増大し、シール性を向上することが出来る。Ｏリン
グケース(17)の外端をシートリング凸部(11a)と同一と
することにより、シートリングの加硫成形時に、加硫金
型の外周部にＯリングケースの外端が当接し、シートリ
ングの軸孔部の厚さ（Ｔ）を均等にすることが出来る。
これにより、弁体の開閉に係わらず常時一定の圧縮率で
圧縮される結果、一次シール部のシール性能が向上し流
体の漏洩防止効果が向上する。
【００１５】図１〜５に示すＯリングケース(17)は、直
径方向の径を一端から他端まで同一としたものである
が、図６，７に示すようにシートリング(11)から外方に
突出する突出端(20)の外形を縮小しても良い。これによ
りシートリング凸部の幅が狭くなり好都合であると共
に、一体加硫される部分が四面あたりとなり、表面積が
図２，３に示すものより大きくなるため、一体性が向上
する。図７に示すＯリングケースは、Ｏリング挿入部を
断面Ｌ形の２部品で形成し、合体して一つのＯリングケ
ースを形成するようにしてある。これにより、Ｏリング
を挿入するための溝の加工が容易になると共に、金型成
型品とすることが出来るため寸法精度が向上し、コスト
の低下を図ることが出来る。
径方向の径を一端から他端まで同一としたものである
が、図６，７に示すようにシートリング(11)から外方に
突出する突出端(20)の外形を縮小しても良い。これによ
りシートリング凸部の幅が狭くなり好都合であると共
に、一体加硫される部分が四面あたりとなり、表面積が
図２，３に示すものより大きくなるため、一体性が向上
する。図７に示すＯリングケースは、Ｏリング挿入部を
断面Ｌ形の２部品で形成し、合体して一つのＯリングケ
ースを形成するようにしてある。これにより、Ｏリング
を挿入するための溝の加工が容易になると共に、金型成
型品とすることが出来るため寸法精度が向上し、コスト
の低下を図ることが出来る。
【００１６】Ｏリングケース(17)のＯリング挿入溝の少
なくとも上部又は下部、好ましくは上下に油溝(21)を形
成し、該溝(21)にグリース等の潤滑剤を封入する。これ
により、弁棒回動の円滑性及びＯリングの耐久性を向上
することが出来、特に弁棒を水平位置にして配置したと
きにラジアル方向の荷重を効果的に負担することが出来
る。油溝(21)の形状は、断面４角形、３角形等いずれで
あっても良い。
なくとも上部又は下部、好ましくは上下に油溝(21)を形
成し、該溝(21)にグリース等の潤滑剤を封入する。これ
により、弁棒回動の円滑性及びＯリングの耐久性を向上
することが出来、特に弁棒を水平位置にして配置したと
きにラジアル方向の荷重を効果的に負担することが出来
る。油溝(21)の形状は、断面４角形、３角形等いずれで
あっても良い。
【００１７】
【発明の効果】この発明によれば、シートリング軸部
の厚み、すなわちＯリングケースの位置を一定に出来弾
性変形を抑制することが出来る。Ｏリングケースの内
径はＯリングにより外部漏洩が防止され、外径はシート
リングと一体加硫により外部漏洩が防止される。Ｏリ
ングケースと弁棒は流体圧力に係わらず同調するので、
軸孔が変形することがなくシール性が損なわれる危険性
がなくなる。Ｏリングケースがシートリングから外方
に突出しているので、流体圧力に係わらず弁体、弁棒の
二次側への移動がない。Ｏリングケースがシートリン
グに内蔵され一体加硫されているので、Ｏリングケース
の脱落、回転がなく、組立が容易で工数を削減すること
が出来る。Ｏリングケースの一体加硫により、ケース
の内外からの漏洩がなくなり、シートリング外周部への
圧力の滞留が防止されシートリングの内径方向への圧縮
を防止できる。Ｏリングケースを複数の部品の組み合
わせとすることにより、コストの低減を図ることが出来
る。Ｏリングケースが軸方向外方に延び出しているの
で、延び出した分だけ接着面が拡大されより強力な接着
効果を上げることが出来る。油溝により、潤滑性、耐
久性を向上させることが出来る。等の効果がある。
の厚み、すなわちＯリングケースの位置を一定に出来弾
性変形を抑制することが出来る。Ｏリングケースの内
径はＯリングにより外部漏洩が防止され、外径はシート
リングと一体加硫により外部漏洩が防止される。Ｏリ
ングケースと弁棒は流体圧力に係わらず同調するので、
軸孔が変形することがなくシール性が損なわれる危険性
がなくなる。Ｏリングケースがシートリングから外方
に突出しているので、流体圧力に係わらず弁体、弁棒の
二次側への移動がない。Ｏリングケースがシートリン
グに内蔵され一体加硫されているので、Ｏリングケース
の脱落、回転がなく、組立が容易で工数を削減すること
が出来る。Ｏリングケースの一体加硫により、ケース
の内外からの漏洩がなくなり、シートリング外周部への
圧力の滞留が防止されシートリングの内径方向への圧縮
を防止できる。Ｏリングケースを複数の部品の組み合
わせとすることにより、コストの低減を図ることが出来
る。Ｏリングケースが軸方向外方に延び出しているの
で、延び出した分だけ接着面が拡大されより強力な接着
効果を上げることが出来る。油溝により、潤滑性、耐
久性を向上させることが出来る。等の効果がある。
【図１】この発明に係るバタフライ弁の縦断面図
【図２】弁棒部における要部の拡大断面図
【図３】弁棒と直交する位置における要部の拡大断面図
【図４】弁棒部の拡大斜視図
【図５】シートリングの拡大斜視図
【図６】一変形を示す断面図
【図７】他の変形を示す断面図
【図８】従来の例を示す断面図
【図９】従来の軸孔の変形を示す平面図
(10)弁本体 (11)シートリング (12)弁体 (13)弁棒 (14)弁棒 (15)ガスケット (16)底蓋 (17)Ｏリングケース (18)Ｏリング (19)一次シール部 (20)突出端 (21)油溝 (22)凹溝
Claims (5)
- 【請求項１】中空円筒状の流体通路を貫設した弁本体の
内周面に弾性密封材からなるシートリングを定着し、該
シートリングに外周面が接離する円板状の弁体を回動自
在に弁本体内に軸支したバタフライ弁において、シート
リングの弁棒軸孔に剛性材料からなるＯリングケースを
一体加硫成形により取り付け、該Ｏリングケース内に軸
封用のＯリングを装着すると共に、該Ｏリングケースは
シートリングの外周面から直径方向外方に延び出し、弁
本体内周面の凹溝に嵌入したことを特徴とするバタフラ
イ弁の軸封装置。 - 【請求項２】外方に延び出したＯリングケースの幅と高
さを、シートリングの外周面に形成した凸部の幅と高さ
に一致させたことを特徴とする請求項１記載の軸封装
置。 - 【請求項３】Ｏリングケースを非金属製材料で形成した
ことを特徴とする請求項１又は２記載の軸封装置。 - 【請求項４】Ｏリングケースの内周面に油溝を形成した
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の軸
封装置。 - 【請求項５】Ｏリングケースの直径方向外方に延び出す
部分を、Ｏリング挿着部より小径に形成したことを特徴
とする請求項１乃至４のいずれかに記載の軸封装置。
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