JPS63293366A - 偏芯型バタフライ弁の弁体全閉位置ストツパ機構 - 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】 〔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
位置ストッパ機構に関し、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ッパ機構
により位置決めされるようになっている。

第５図は、ストッ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って、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によって、弁棒４に弁棒接続ハブ部５
ａ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
たストッパ凸部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、他のストッパ機構を備えた全
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
であって、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ッパ用突起７に当接
させてストッパ機能を持せるようになっている。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っ
ている。

第７図（Ａ）　（Ｂ）は、更に他のストッパ機構を備え
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
面図であって、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、ストッパ機能をもたせるようになっている。

〔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、
ストッパとなる当接面は、弁体側ストッパ凸部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ッパ凸部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
行なった場合、表面研磨が困難となる。加えて、弁棒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、上記ストッパ凸部６によって対向側の
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
った。

また第６図（Ａ）　（Ｂ）に示されたストッパ機構を備
えたものでは、弁体５及びストッパ用突起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、ＣＶ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（１／２　ｍｖりによって、該突起７にエロージョン
やコロ−ジョン等が発生し易く、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った。

更に第７図（＾）（Ｂ）に示されたストッパ機構を備え
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、Ｃｖ値
の低下及びエロージョン。

コロ−ジョン等による損傷が生じ易（、全開位置に狂い
が生じ易く、長期に互って保障できない。

又、第５図の場合と同様に、弁開放時に開側オーバーラ
ン防止ストッパがないため、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
あった。

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ｌチャッキング加工を行な
うことができ、加工工程が２工程以上要しない全閉位置
ストッ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、両手面部を当接させることによって、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っ
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って支持さ
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っ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１２ａ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１２ａ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っている。）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く半径方向の厚み
）を保って約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１
３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、はぼ半円周に亙って凸形
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、
これら両法面１３ａと１６ａを対向して摺動させること
によって弁体１５の芯出し機能が得られるようになって
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
い合っている位置に、θ角（約９０’）の角度範囲に亙
って凸部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１７
ａが形成され、該平面部１７ａは、弁体１５と平行をな
し従っ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が全閉状態にあるときの状態を示す要部断面
図であって、第１図■−ＩＶ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１９によっ
て本体１１のシートリング装着面１１ｂに装着されたシ
ートリングであって、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によっ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
とによっ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１６ａ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１
６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１１ａ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１１ａ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
するようになっており、従っ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１９の本体１１に固定するねしくセットスクリュ
ー）、２１は軸受ブツシュ、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
るようになっているので、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。従って、たとえ、弁棒１２と弁棒穴１２
ａ、１２ｂ等において多少の加工誤差があっても、上記
のような両法面部１３ａ、１６ａによる調芯作用によっ
て自動的に調芯され、弁体１５の周面とシートリング１
８とのシール状態が保持される。

また、両法面部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１１
ｂとを円周部加工する際、一度のチャッキング操作で加
工することができる。なお、このとき、摺動部の両法面
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
させることによって、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っ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１５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１１
ａ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手面部１３ｂと１７ａ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１７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
ってまた凸部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、両手面部を当接させることによって弁
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。

（ｉ）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。

従って、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。

（ｉｉ）本体と弁体の加工面を当接させることによって
ストッ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、従って、閉位置調整が不要である
。

（ｉｉｉ　）上記第２項によって、弁体にアクチュエー
タを取り付けた場合、該アクチュエータにメカニカルス
トッパのないものを使用することができる。

（１ｖ）流路内に障害物となる突起を設けなくて済むの
で、Ｃｖ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。

（ｖ）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情無であるから、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。

（ｖｉ）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ＩＶ−ＩＶ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（＾）（Ｂ）及び第７図（Ａ）　ＣＢ）は従来例
を示す断面図と底面図である。 １１・・・本体、ｌｌａ・・・本体内面、Ｉｌｂ・・・
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、１６ａ・・・
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。 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 （Ｂ）

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
   させることによって、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
   閉位置ストッパ機構。 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っ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ッパ機構。 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ッパ機構。