JPS591876A - バタフライ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般機器の流体回路中に配設され、弁体を回
動さぜることにより回路中の流量を制御するバタフライ
弁の改良に関する。

一般に、バタフライ弁は、構造か簡単で、流けＸ＋、＜
＋整の特性か良く、然も小型軽相で安価に製造できると
云う、等の多くの利点を有しているので流量制御用に広
く利用されて居り、特に、近年にあっては耐蝕性・耐磨
耗性等にも優れたセラミック製のバタフライ弁か開発さ
れている。

この種のバタフライ弁１００は、第７図及び第８図に示
す如く、セラミック部材で作製された円筒状の弁箱１０
１と、これに内装されセラミック部材て作製された円板
状の弁体１０２と、弁箱１０１に支架され弁体１０２を
回転操作しうる金属製の弁棒１．０３とからその主要部
が構成されて居り、一般（こｔ！’Ｉ　ｎ（２弁体１０
２と弁棒１０３とは、組立・製造等の都合上、夫々別個
に作製さ旧、後で結合される様になっている。即ち、弁
体１０２と弁棒１０３は、弁棒ＪＯ３ド端部を弁体１０
２の」二方部に形成した凹所ＪＯ２２に挿入し、該凹所
１０２ａと弁棒１０３下端部との間に接着剤へを充填す
ることにより結合される。

然１、乍ら、このバタフライ弁１００は、弁体１０２か
閉弁されている時に流体圧により弁体１０２のみか下流
側へ押し込まれて弁体１０２と弁棒ＪＯ３の結合部分に
剪断応力が作用する。その結果、前記結合部分か損傷（
７易い。とりわり、比較的肉厚の薄い弁体の１１１巨す
ｒ　１０２ａ　　の回り部分か破損し易いと云うガ［点
かある。

又、弁体１０２か閉弁から開弁する時に弁体１０２と弁
棒１０３の結合部分に大きなトルクか掛り、前記と同様
の事か起り得る。

史に、弁体１０２の閉弁時若しくは弁体１０２か閉弁か
ら開弁する時に流体圧が作用した場合、弁体１０２と弁
棒１０３の結合部分が正規の結合状態から偏位する事か
ある。この場合には、良好なソール性を確保することか
困難であり、然も開弁し邦い場合かある。

前記各難点は、特に高圧流体を取り扱う場合、顕著に現
れる。

一方、弁体と弁棒を別個に作製した金属製のバタフライ
弁にあっても、」−記と同様の欠点か内存する。

本発明は、上記の各難点を解消する為に創案されたもの
であり、その目的は弁体と弁棒の結合部分に於ける弁体
側の破損を防止すると共に、弁体と弁棒の組立を簡略化
でき、１１つ弁体と弁棒の結合状態に拘わらすソール性
を向」−でき、然も高圧流体か作用しても開閉弁作用に
支障を来さず、その上、弁箱を一体として部品点数を削
減すると共に、弁体と弁箱の組立・分解が容易に行える
バクフライ弁を提供するにある。

本発明の基本的な構成は、平板部とこれの上Ｆに連設さ
れた上方全部及びド方中部とを（ｉｉ＆えた弁体と、平
板部の両側外Ｒ而並びに上方・ド方傘舘の外周面を凸球
面とした弁体シート面と、弁偽の」一方中部に穿設され
た廻り止め凹所と、入口・出１−１及び弁棒挿入穴を備
え一体的に形成された円筒状の弁箱と、弁箱に〕Ｉ構成
されて弁体シート面に適合する弁箱シート面と、弁箱の
弁棒挿入穴に支架されて弁体を回転操作しうる弁棒と、
弁棒の下端部に形成されて」１方全部の凹所に嵌合（、
うる燗り止め部とから成り、前記弁箱の入１−１及び出
口を横長の略小判型１こ形成し、入［−コの両側に形成
された円弧状の内周面間の内径寸法を出［１側よりも大
きくすると共に、弁体の直径り。−１−とじ、人［］の
」二下に形成された平面状の内面間の内径寸υ：を弁体
の最大厚さり、」二とした事に特徴か存する。

開弁状態から弁棒を回転さぜるとこれに伴って弁体か回
転し、平板部の弁体シート面（沫弁箱の弁箱シート面に
当座して閉弁状態になる。このとき、弁体は弁箱シート
面て支持されて層り、且つ弁体シート面と弁箱ソート面
は面接触している。又、閉弁状態から弁棒を回転させる
とこれに伴って弁体か回転し、平板部の弁体シート面か
弁箱シート面から離座して開弁状態になる。このとき、
弁体の上方傘部及び下方傘部は弁箱シート面に支持され
ている。

一方、弁体を、その平板部の弁体シート面が弁箱入「１
の両側内周面と対向する水Ｎ１／、状態でもって該入口
から挿入［２、該弁体をこれの廻り止め凹所が弁棒（用
人穴に対向する様に９０度向回転せると、弁体シート面
と弁箱シート面とが適合し、両者は組立られる。又、前
記と逆の動作を行えは弁体と弁箱を簡単に分解すること
ができる。

本発明では、下記の利点を有する。

（］）開閉弁には弁体が弁箱シート面で支持されて居り
、然も弁体の廻り止め凹所の周囲部分の肉厚を厚くＬだ
為、流体圧が作用して作り止め凹所の周囲部分に剪断応
力が作用してもこの部分が破損することはない。

（２）　　弁体の廻り止め凹所の周囲部分の肉厚を厚く
した為、弁体か閉弁がら開弁する時に流体圧の作用によ
り廻り止め凹所の周囲ｍ３分に大きなトルクが掛っても
弁体が破損するこ吉はない。

（３）　　弁体の廻り止め凹所に弁棒の廻り止め部を嵌
合するたけて弁体の回転操作を行える構成とした為、従
来のバタフライ弁に比較して弁体と弁棒の組立を簡略化
できる。

（４）　　弁体シート面と弁箱シート面は面接触になっ
て層り、然も閉弁時には流体圧により弁体か下流側へ抑
圧される為、これらシート面の密合を確実１−１つ［１
好に行える。又、弁体（Ａ弁箱ンート面で支拮されてい
る為、弁体と弁棒の嵌合状態に拘わらす弁体を常１こ正
常な状態て弁箱シート面に密合させることかできる。

その結果、従来のバタフライ弁に比較１〜でシール性能
か極めて優れている。

（５）　　従来の弁に比較し７て、弁棒には、回転トル
クだけかかかり、弁箱に押し７付けられる力がなく、弁
箱と弁棒の摩耗かない。

（６）弁箱を一体的に形成し７た為、従来の様に複数の
駆品て弁箱を形成したバタフライ弁に比較して部品点数
を削減てきる。又、弁箱にシール部材を使用せずに当該
弁箱のシール性を向上することができる。

（７）　　弁体を一体的に形成された弁箱の人口から挿
入して弁箱シート面に適合できる構成とした為、弁体と
弁箱の組立を簡単に行える。又、補修・点検に際しても
弁体と弁箱の分解を簡単に行え、至極便利である。

（８）　　弁体には、」ニド方向のスラスト力かかから
ない。

弁棒にかかるスラスト力は外部で受ける為、スラリー等
によるベアリンクシートの摩耗かなく、材質も制限され
ない。

（９）弁箱とシート面かあるので、シート面に、特別な
シール材をはる必要かなく（例えはコム材）、構造か簡
単でコストか低−トする。

す、下、本発明の実施例を図面に基ついて詳細に説明す
る。

バタフライ弁１は、第１図乃至第３図に示す如く、東板
部２ａと上方傘部２１）及び−上方傘部２Ｃとを備えた
弁体２と、これらの外周面を凸球面とした弁体／−ト而
面ａ’　−２ｔ）′＊　２Ｃ’と、弁体２の上方中ＭＳ
　２＋）に穿設された廻り止め凹所２ｄと、弁棒挿入穴
４と人ｒ−＋　５及び出「二１６を備えた弁箱３と、弁
箱３に形成されて弁体シート面２　ａ　Ｊ・２ｂ’・２
Ｃ′に適合する弁箱ンート面３ａ・３１〕・３Ｃと、弁
棒挿入穴４に支架されて弁体２を回転操作しうる弁棒７
と、弁棒７のド端部に形成されて弁体２の廻り１１−め
凹所２ｄ　に嵌合しうる廻り止め部７ａ　とからその主
要部か構成されている。

具体的には、前記弁体２は、平板部２ａ　とこれの十ド
に連設された上方傘部２）〕及び下方傘部２Ｃとを備え
て居り、これらはセラミック部材により一体的に作製さ
れている。又、（Ｖ板部２３の両側外周面並びに１−、
万全部２１〕及び上方傘部２Ｃの外周面は凸球面に形成
されて弁体シート面２３′・２１）′・２（′となって
居り、各弁体シート面７　ａ　Ｊ・２１〕′・２ｃ　／
は同一の曲率半径に設定されている。従って、この弁体
２は球体の両側部か削り取られた形状を呈している。史
に、士、万全部２１）の弁体シート面２　ａ／には直方
体形状の廻り止め凹所２ｄか穿設されている。

弁箱３は、弁棒挿入穴４と入１」５及び出１−１６を備
えた円筒状を呈し、セラミック部材により一体的に形成
されている。

又、弁箱３の内周面中間部には弁体２の弁体シート面２
ａ′・２１）′・２Ｃ′に適合すると共に、弁体２を内
装支持しうる弁箱シート面３ａ・３１）・３（が形成さ
れている。即ち、弁箱３の内周面一１．トには弁体２の
上方傘部２１）及び下方中１１５２ｃの弁体シート面２
１〕′・２Ｃ′に適合つまり弁体シート面２１）′・２
（′と同一の曲率半径を有する凹球面の弁箱シー！・而
３１）・３Ｃが、また、弁箱３の内周面両側には弁体２
の平板部２３の弁体シート面２ａ′に適合つまり弁体シ
ート面２　ａＬと同一の曲率半径を有する凹球面の弁箱
シート面３ａか夫々形成されている。

更に、弁箱３の入１１５及び出［−１６は４７Ｉｉ長の
略小判型に形成されている。

具体的には、入［−Ｉ５及び１Ｐ１ａ　’　６は、その
両側に形成された円弧状の内周面５ａ・６ａと−１−ト
に形成されて内周面５ａ・６ａと連続する平面状の内面
５１）・６１）とを備えて屑り、入１．−１５の円弧状
の内周面５ａ間の内径寸ｎ：１月は、出目６側の内径寸
法１）２↓ よりも大きく、１］っ弁体２の直１）３以」−に設定さ
れている。又、入口５の平面状の内面５１）間の内径′
：ｊ法１）４は、弁体２の最大厚さこの実施例では−１
−１万全部２１〕の１９．さＩ）５以−にで、１１つ弁
体２の直径１）３す、ドに設定されて居り、ｔＪＪＩに
Ｉ　６の平面状の内面６１）間の内径寸法１）６と同一
に設定されている。

尚、８は弁箱３を固定保持する締伺只であって、スタン
ド部８１）を備えた半円弧状の１一部カバー８ａと、同
しく半円弧状の下部カバー８ｃ　と、両力バー８３・８
１）を締結するポルト・ナツト８〔！　とから措成され
ている。

一方、弁箱３の弁棒１■１人穴４（こは、弁体２を回転
繰作しうる金属製の弁棒７か−１一部カバー８３のスタ
ンド部８１）に螺設された押えナツト９及びクラントナ
ソト１０１こよって支架されて層り、弁棒７と挿入穴４
との間にはクランドパツキン１１か介設されている。又
、弁棒７の下端部には弁棒７か弁棒挿入穴４に支架され
たときに弁体２の廻り止め凹所２ｄに嵌合しうる四角形
状の廻り止め部７ａか形成されて居り、該廻り止め部７
ａ　はこれを廻り止め凹所２ｄに嵌合したときに若干間
隙ができる大きさに設定されている。

尚、第１図及び第２図に於いて、１２は弁箱３と」一部
・下部カバー８ａ・８ｃとの間に介設されたソート、１
３は弁棒７の」二端部に固着され弁棒７を正逆回転させ
るハンドル、１４は−Ｌ部カバー８３のスタンド部８１
）に固着された開度指示板、１５はハンドル１３に枢結
されその先端部か開度指示板１４に掛止されて弁体２の
開度を規定するレバーである。

」−記実施例に於いては、弁棒７を金属製部材で作製し
たか、本発明はこれに限定されるものではなく、当該弁
棒７を弁体２及び弁箱３と同様にセラミック部材で作製
しても良い。又、弁体２及び弁棒３の祠質も」二記実施
例に限定されるものではなく、当該弁体２及び弁棒３を
金属製部材で作製して良い。

前記弁体２と弁箱３を組立る場合には、先ず、弁体２を
、その平板部２ａの弁体シート而２　ａ　／が弁箱３人
１１５の円弧状の内周面５ａ　と対向する水中、状態で
もって該入１−１５から挿入する（第５図及び第６図参
照）。次に、弁体２をこれの廻り止め１ｌｌｌ　１）ｒ
　２ｄか弁棒挿入穴４に対向する様に９０度向回転せる
。この様にすれは弁体シート而２３′・２Ｉ）′・２Ｃ
′　と弁箱ノー１−而３ａ・３１〕・３ｃ　とが適合し
、弁体２（ｊ弁箱ノ−ト面３ａ・３１）・３ｃで回動自
在に支持された状態になる。即ち、両者は組立られた状
態になる。

叉、ｎＩＩ記と逆の動作を行えば弁体２と弁箱３を分解
することかできる。

前記バクフライ弁１は、ハンドル］５１こて弁棒７を正
逆回転させるこみにより開閉弁することができる。即ち
、第４図に示す開弁状態がら弁棒７を回転さぜるとこれ
に伴って弁体２が回転し、・１人仮部２ａの弁体シート
面２ａ′は弁箱３の弁箱ンート面３ａ　に当座ｊ−て第
３図に示す閉弁状態になる。

このとき、弁体２は弁箱シート而３ａ・３ｂ・３ｃに支
持された状態になって居り、然も弁棒７の廻りｊＩ−め
部７ａと弁体２の廻り止め凹所２ｄとの間には若干の間
隙か形成されている為、弁体２に流体圧（第２図矢印）
か作用［、て当該弁体２が一ト流側へ押圧されても、弁
体２の廻り止め凹所２（１のト流側周囲部に剪断応力か
作用することはない。又、弁体２は流体１］：によりト
流側へ押圧され、然も弁体シート而２ａ　／・２１〕′
・２　Ｃｌと弁箱シート面３ａ・３ｂ・３Ｃとは面接触
になっている為、弁体２と弁　　・箱３の密合か確実月
つ良好に行われている。

一方、第２図に示す閉弁状態から弁棒７を回すリ：させ
るさこれに伴って弁体２も回転し、平板部２ａの弁体シ
ート而２ａ′か弁箱シート而３３からＰｉ１１座して第
４図に示す開弁状態になる。弁体２か閉弁から開弁する
時に弁体２の廻り止め凹所２ｄの周囲部分に大きなトル
クか掛っても廻り市め凹所２ｄの周囲部分の肉厚は厚く
なっている為、この部分が破損することはない。

尚、上記実施例のバタフライ弁に於いては、流体の接触
する部分つまり弁体２及び弁箱３をセラミック部材で作
製したので、耐蝕性・耐磨耗性等に極めて優れている。

本発明は、１−記の構成であるから、以、ドの利点を有
４−る。

（１）弁体の閉弁時には当該弁体は弁箱シート面で支Ｆ
４ｉさλ１．て居り、然も弁体の廻り由め凹所の周囲）
′１（４分の肉厚をＩ：＜した為、弁体の閉弁時に流体
ｊ１が作用して廻り止め凹所の周囲部分にＯｖ断応力か
作用しても弁体か破損すること１４ない。

（２）　　弁体の廻り由め凹所の周囲部分の肉厚を厚く
した為、弁体か閉弁から開弁する時に流体ｊ１の作用に
より廻り１！−め凹所の周囲ｇＩＳ分に人きなトルクか
イ」］つても弁体か破損することはない。

（３）　　弁体の廻り１１め凹所に弁棒の廻り市め部を
１代合するた６ノて弁体のＩｊＪ１転操作を行える構成
とした為、従来のバクフライ弁に比較し２て弁体と弁（
奉の組立を極めて簡略化できる。

（４）　　ｆＴ’休ン体１−面と弁箱ノート面は面接触
になって居り、然も閉弁時には流体圧により弁体か［・
流側へ押圧される為、これらシート面の密合を確実１４
つ良好ｌこ行える。又、′＃体は弁箱シート面で支持さ
れている為、弁体と弁棒の嵌合状態に拘わらず弁体を常
に１１−常な状態で弁箱シート面に密合さぜることがて
きる。

その結果、従来のバタフライ弁に比較してソール性能か
極めて優れている。

（５）　　従来の弁に比較して、弁棒には、回転トルク
だけかかかり、弁箱に押しく（Ｊけられる力かなく、弁
箱と弁箱と弁棒の閉経かない。

（６）　　弁箱を一体的に形成した為、従来の様に複数
のｍ６品て弁箱を形成したバタフライ弁に比較して部品
点数を削減できる。又、弁箱にシール部材を使用せずに
当該弁箱のシール性を向］−することができる。

（７ン　　弁体を一体的ｔこ形成された弁箱の入１−１
から挿入して弁箱シート面に適合できる構成と、した為
、弁体と弁箱の組立を簡単に行え、バタフライ弁自体の
組立を簡略化できる。又、補修・点検に際しても弁体と
弁箱の分解を簡単に行え、至極便利である。

（８）　　弁体には、上下方向のスラスト力がかからな
い。弁棒にかかるスラスト力は外部で受ける為、スラリ
ー等によるヘアリンクシートの摩耗かなく、祠質も制限
されない。

（９）　　弁箱とシート面があるので、ソート面に、特
別なシール材をはる必要かなく（例えばゴムイ」）、構
造か簡単でコストが低下する。

この様に、本発明のバタフライ弁は極めて優れた効果を
奏するこ吉かてきる。

【図面の簡単な説明】

第４図は本発明の実施例を示ず閉弁状態のバタフライ弁
の右側面図、第２図は第１図のＯ−■線Ｉｆ面図、第３
図は弁箱を破…ｒして示すバタフライ弁の・［４面図１
、第４図は一部を省略した開弁状態のバタフライ弁の断
面図、第５図は弁体と弁箱の組Ｘ７・分解状態を示す参
考断ｍｊ図、第６図は同しく参考左側面図、第７図は従
来のバタフライ弁を示す開弁状態の概略断面図、第８図
は同じく閉弁状態の概略断面図である。 １はバタフライ弁、２は弁体、２ａは平板部、２１）は
上方傘部、２ｃは下方傘部、２ｄは廻り止め凹所、２ａ
′・２＋）′・２Ｃ’は弁体シート面、３は弁箱、３ａ
・３１）・３Ｃは弁箱シート面、４は弁棒挿入穴、５は
入口、６は出口、７は弁棒、７ａ　は廻り止め部、■）
１は入口内周面間の内径寸法、Ｉ）２は出口内周面間の
内径寸法、１）３は弁体の直径、ｌ）４は入「１内面間
の内径寸法、Ｄ５は弁体の最大厚さ。 特許出願人　富士金属工作株式会社 代表者　小　川　修　平

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 甲板部（２ａ）とこれの」１下に連設された上方傘部（
   ２＋３）及び下方傘部（２ｃ）とを備えた弁体（２）と
   、・１ｄ板部（２ａ）の両側外周前照ひに上方・下方傘
   部（２＋））　、　（２Ｃ）の外周面を凸球面とした弁
   体シート面（２ａ’）　、　（２＋）′）　、　（２ｃ
   ’）と、弁体（２）ノ」二方中部（２＋）　）に穿設さ
   れた廻り止め凹所（２（１）と、入［ニ１（５）・ｌ−
   ｔ！　ｌ−、、Ｉ　（６）及び弁棒挿入穴（４）を備え
   一体的に形成された円筒状の弁箱（３）と、弁箱（３）
   に形成されて弁体シート面（２ａ’）　、　（２＋）’
   ）　、　（２Ｃ’）に適合する弁箱シート面（３ａ）　
   、　（３１））　、　（３Ｃ）と、弁箱（３）の弁棒１
   山人穴に支架されて弁体（２）を回転操作しうる弁棒（
   ７）と、弁棒（７）の下端部に形成さ１＋て」−万全部
   （２＋））の廻り止め凹所（２ｄ）に嵌合しうる廻り止
   め部（７ａ）とから成り、前記弁箱（３）の人ｕ（５）
   及び出口（６）を横長の略小判型に形成し、人ｒ＋　（
   ５）の両側に形成された円弧状の内周面（５３）間の内
   径寸法（１）＋）を出口（６）側よりも大きくすると共
   に、弁体（２）の直径（、、、Ｉ）３　）以」二とし、
   人１−１（５）の上下に形成された平面状の内面（５１
   ））間の内径寸法（１）４）を弁体（２）の最大厚さく
   Ｄｓ）以−にとした事を特徴とするバタフライ弁。