JP2834434B2 - Valve device - Google Patents
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- JP2834434B2 JP2834434B2 JP8091162A JP9116296A JP2834434B2 JP 2834434 B2 JP2834434 B2 JP 2834434B2 JP 8091162 A JP8091162 A JP 8091162A JP 9116296 A JP9116296 A JP 9116296A JP 2834434 B2 JP2834434 B2 JP 2834434B2
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バタフライ弁のよ
うな弁装置に関し、特にそのシール耐久性を向上させる
ための技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve device such as a butterfly valve, and more particularly to a technique for improving the seal durability.
【０００２】[0002]
【従来の技術】バタフライ弁は、流路内での弁体の投影
面積が軸対称で流路抵抗が小さいので、仕切弁に代わっ
て用いられることが多い。従来の一般的なバタフライ弁
は、弁座にゴムを使用したものが多く、高温高圧な流体
が流れる流路中に用いるには不適であった。このため、
弁座に金属を使用したバタフライ弁が用いられるように
なった。金属製の弁座を有するバタフライ弁としては、
金属製のＯリングをシール材として弁座部に採用したも
の、あるいは弁体の回転軸を流路の中心軸線から偏芯さ
せることによって閉弁状態中、勾配弁座面にシール圧を
加えて気密若しくは液密を保つ、いわゆるチルチング型
のものがある。2. Description of the Related Art A butterfly valve is often used in place of a gate valve because a projected area of a valve element in a flow passage is axisymmetric and flow resistance is small. Conventional general butterfly valves often use rubber for a valve seat, and are not suitable for use in a flow path through which a high-temperature and high-pressure fluid flows. For this reason,
Butterfly valves using metal for the valve seat have come to be used. As a butterfly valve having a metal valve seat,
A metal O-ring is used as a sealing material in the valve seat portion, or a sealing pressure is applied to the gradient valve seat surface during the valve closing state by eccentrically rotating the rotation axis of the valve body from the center axis of the flow path. There is a so-called tilting type that maintains airtightness or liquid tightness.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述したように金属製
の弁座を有するバタフライ弁は、弁座において気密若し
くは液密効果を得るために、弁体が弁座の所定の位置に
確実に着座する必要があり、このために弁体と弁座の加
工精度を非常に高いものにする必要があった。例えば、
金属Ｏリングを使用する弁座においては、閉弁時、弁体
外周が金属Ｏリングすなわち弁座の内径面に均一に接触
せねばならず、このためには弁体と金属Ｏリングの位置
関係に留意して高精度に製作する必要がある。As described above, in the butterfly valve having a metal valve seat, the valve body is securely seated at a predetermined position of the valve seat in order to obtain an air-tight or liquid-tight effect at the valve seat. Therefore, the machining accuracy of the valve body and the valve seat needs to be extremely high. For example,
In a valve seat using a metal O-ring, when the valve is closed, the outer periphery of the valve body must uniformly contact the metal O-ring, that is, the inner diameter surface of the valve seat. For this purpose, the positional relationship between the valve body and the metal O-ring is required. It is necessary to manufacture with high precision while keeping in mind.
【０００４】また、チルチング型においては、設計上
は、弁体と弁座との接触は全閉点のみであるはずだが、
実際には、上記回転軸の嵌合におけるガタが生じること
で、開き始めには必ず弁体と弁座とが擦り合う。また、
回転軸が偏芯していることから、全閉時に弁体に作用す
る圧力の不均衡が大きい。以上のことより、チルチング
型は、全閉時からの開トルクが過大で開弁しにくいこと
があり、特に高圧の流体のシールには不向きであった。
従って、本発明は、弁座の加工に高度で困難な作業を必
要とせずに、弁座が長期に亙って優れたシール耐久性を
維持することが可能なバタフライ弁を提供する。In the tilting type, the contact between the valve body and the valve seat should be only at the fully closed point by design.
In practice, play occurs in the fitting of the rotating shaft, so that the valve body and the valve seat always rub at the beginning of opening. Also,
Since the rotating shaft is eccentric, the imbalance in pressure acting on the valve body when fully closed is large. As described above, the tilting type has an excessive opening torque from the fully closed state and may not be easily opened, and is not particularly suitable for sealing a high-pressure fluid.
Accordingly, the present invention provides a butterfly valve that allows the valve seat to maintain excellent sealing durability over a long period of time without requiring sophisticated and difficult operations for machining the valve seat.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の弁装置は、流体通路及び弁座を内部に有す
る弁箱と、前記弁箱に回動可能に設けられ弁体を支持す
る弁体支持軸とを備え、前記弁体支持軸の前記弁体を支
持する部分の軸心は、全閉状態から開弁動作の開始に伴
って前記弁体が前記弁座の軸心方向にほぼ沿って該弁座
から離間するように、該弁体支持軸の回動の中心から偏
芯しており、前記流体通路には、閉弁動作中に前記弁体
と当接し、全閉状態に向けて前記弁体を前記弁座の軸心
方向にほぼ沿って移動させるように該弁体の閉弁方向の
回転運動を停止させる、全閉ストッパが設けられてい
る。 To achieve the above object, a valve device according to the present invention comprises a valve box having a fluid passage and a valve seat therein, and a valve element rotatably provided in the valve box. A valve element supporting shaft for supporting the valve element, wherein the axis of the portion of the valve element supporting shaft that supports the valve element is moved from the fully closed state to the axis of the valve seat with the start of the valve opening operation. Eccentric from the center of rotation of the valve body support shaft so as to be separated from the valve seat substantially along the direction, and the fluid passage is provided with the valve body during a valve closing operation.
Abuts the valve body toward the fully closed state,
In the valve closing direction so that the valve body is moved substantially along the
A fully closed stopper is provided to stop the rotation
You.
【０００６】さらに、本発明の弁装置において、前記弁
体支持軸の前記弁体を支持する部分には、凹部が形成さ
れており、前記弁体には、弾性力によって前記弁体支持
軸の該弁体を支持する部分と当接する向きに付勢され前
記凹部と係合可能である、凸部材が設けられており、前
記凸部材は、開弁動作時に後方にあって前記弾性力によ
る該凸部材の付勢方向とほぼ平行な向きに延びる後面
と、該付勢方向とほぼ直交する向きに延びる先端面とを
備え、前記凸部材が前記凹部と係合したときに、前記弁
体支持軸の開弁方向トルクは前記後面を介して伝達され
且つ該弁体支持軸の閉弁方向トルクは前記先端面を介し
て伝達されれることにより、前記弁体は、前記弁体支持
軸と一体的に回動することを特徴とする。 Further, in the valve device according to the present invention, the valve
A recess is formed in a portion of the body support shaft that supports the valve body.
The valve body is supported by the valve body by elastic force.
Before being biased in the direction of contact with the portion of the shaft that supports the valve
A convex member is provided which is engageable with the concave portion.
The convex member is located rearward during the valve opening operation, and is formed by the elastic force.
Rear surface extending in a direction substantially parallel to the biasing direction of the convex member
And a tip surface extending in a direction substantially perpendicular to the biasing direction.
When the convex member engages with the concave portion, the valve
The valve opening direction torque of the body support shaft is transmitted through the rear surface.
And the valve closing direction torque of the valve body support shaft is transmitted through the front end surface.
The valve element is supported by the valve element support
It is characterized in that it rotates integrally with the shaft .
【０００７】上述の構造を有する弁装置において、開弁
する向きに弁体支持軸が回転すると、弁体支持軸の弁体
を支持する部分は、その軸心が弁体支持軸の回動の中心
の回りを弧状に動くような偏芯回転を行う。これによっ
て、弁体は、弁座の軸心方向にほぼ沿って該弁座から離
間するように移動する。また、弁体支持軸が回転し、前
記凸部材が弾性力によって凹部と係合すると、弁体は、
弁体支持軸と一体的に回転する。In the valve device having the above-described structure, when the valve body support shaft rotates in the opening direction, the portion of the valve body support shaft that supports the valve body has its axis aligned with the rotation of the valve body support shaft. Performs eccentric rotation that moves in an arc around the center. Thereby, the valve element moves so as to be separated from the valve seat substantially along the axial direction of the valve seat. Further, when the valve element support shaft rotates and the convex member engages with the concave part by elastic force, the valve element is
It rotates integrally with the valve support shaft.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態すなわ
ち実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明す
るが、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものと
する。図１、図２及び図３は、本実施形態のバタフライ
弁３０の縦断面であり、図４は、図１のバタフライ弁３
０をＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した場合の断面図であ
る。また、図５は、後述する弁座面の形状及び偏芯部４
ａの軸心の偏芯について説明する図である。尚、本実施
形態のバタフライ弁の説明においては、図１を基準とし
て、図１の紙面に垂直な方向を“横方向”と定義し、参
照符号５により示されるキー等の設置側を“上方”と定
義し、後述する流体通路の上流側を“前方”、下流側を
“後方”と定義して、以下の全ての説明を行う。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention, that is, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. 1, 2 and 3 are longitudinal sectional views of the butterfly valve 30 of the present embodiment, and FIG. 4 is a sectional view of the butterfly valve 3 of FIG.
0 is a cross-sectional view when cut along the line IV-IV. FIG. 5 shows the shape of the valve seat surface and the eccentric portion 4 described later.
It is a figure explaining eccentricity of the axis of a. In the description of the butterfly valve of the present embodiment, the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 is defined as “lateral direction” with reference to FIG. ", The upstream side of the fluid passage described later is defined as" front ", and the downstream side is defined as" rearward ", and all the following descriptions will be made.
【０００９】図１において弁箱１は、実質的に円筒形の
部材であって、内部には流体通路１ａが画成されてい
る。流体通路１ａにおける流体の流れ方向は、図１にお
いて参照符号Ｒを付した矢印で示される。In FIG. 1, a valve box 1 is a substantially cylindrical member, and has a fluid passage 1a defined therein. The flow direction of the fluid in the fluid passage 1a is indicated by an arrow denoted by a reference symbol R in FIG.
【００１０】弁箱１内に回動可能に配設された円形の弁
体３は、球面状の弁座面１１を有する本体部と、ボス部
９とからなる。ボス部９は、弁体本体部の前部であって
流体通路１ａのほぼ中心軸線上の位置に、図４に示され
るように、弁箱１内の流体通路１ａを画成する壁部１ｄ
に近接して左右に１つずつ合計２つ形成されている。弁
座面１１は、金属等の剛体でつくられているので、一般
的な弁における弁座補修方法によってシール機能を発揮
するよう好適な形状に維持されている。弁体３は、図４
に示されるように、ボス部９を横方向に通るロッド４の
偏芯部４ａにおいて、同ロッド４に対して回動可能に支
持されている。ボス部９と、同ボス部９を通る偏芯部４
ａとの間には、図１〜３に示されるように、ジスクブッ
シュ１０が配設されている。ジスクブッシュ１０は、ボ
ス部９の偏芯部４ａが通る穴に固定されている。The circular valve body 3 rotatably disposed in the valve box 1 comprises a main body having a spherical valve seat surface 11 and a boss 9. The boss portion 9 is a wall portion 1d which defines the fluid passage 1a in the valve box 1 at a position substantially on the center axis of the fluid passage 1a in the front portion of the valve body main portion, as shown in FIG.
, Two in total, one on each side. Since the valve seat surface 11 is made of a rigid body such as a metal, it is maintained in a suitable shape so as to exhibit a sealing function by a valve seat repairing method in a general valve. The valve 3 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the rod 4 is rotatably supported by the eccentric portion 4a of the rod 4 which passes through the boss 9 in the lateral direction. A boss portion 9 and an eccentric portion 4 passing through the boss portion 9
As shown in FIGS. 1 to 3, a disc bush 10 is arranged between the disc bush 10 and the disc bush 10. The disc bush 10 is fixed to a hole through which the eccentric portion 4a of the boss 9 passes.
【００１１】ロッド４は、図４に示されるように、偏芯
部４ａと両端部４ｂとを有する。ロッド４は、両端部４
ｂにおいて弁箱１の両側に配設されたブッシュ１３，１
４に支持されている。ブッシュ１３，１４は、流体通路
１ａの中心軸線と横方向に交差する線上に配設されてい
る。ロッド４の一端は、弁箱１の側方に設けられた駆動
機１９に接続しており、ロッド４は、駆動機１９によっ
て回動されるようになっている。ロッド４の両端部４ｂ
は、その軸心が直線上に整列しており、該軸心、すなわ
ち回動中心は、図１において参照数字Ｏ１で示される。
また、ボス部９を通る偏芯部４ａの軸心は、図１におい
て参照数字Ｏ２で示される。すなわち、偏芯部４ａの軸
心Ｏ２は、弁体３が全閉状態である図１において、両端
部４ｂの回動中心Ｏ１よりも距離ｍだけ下方に離間して
位置する。したがって、ロッド４が回転すると、偏芯部
４ａは、両端部４ｂに対して偏芯回転するようになって
いる。The rod 4 has an eccentric portion 4a and both end portions 4b as shown in FIG. The rod 4 has both ends 4
b, bushes 13, 1 arranged on both sides of the valve box 1
4 is supported. The bushes 13 and 14 are disposed on a line that intersects the center axis of the fluid passage 1a in the lateral direction. One end of the rod 4 is connected to a driving device 19 provided on the side of the valve box 1, and the rod 4 is rotated by the driving device 19. Both ends 4b of rod 4
Has its axis aligned in a straight line, and the axis, that is, the center of rotation, is indicated by reference numeral O1 in FIG.
The axis of the eccentric portion 4a passing through the boss portion 9 is indicated by reference numeral O2 in FIG. That is, the axis O2 of the eccentric portion 4a is located at a distance m below the rotation center O1 of both ends 4b in FIG. 1 in which the valve body 3 is in the fully closed state. Therefore, when the rod 4 rotates, the eccentric part 4a rotates eccentrically with respect to both ends 4b.
【００１２】偏芯部４ａのうちボス部９を通る部分に
は、後述する段付きキー５と係合可能な形状の切り欠き
４ｃ（図１参照）が形成されている。切り欠き４ｃと段
付きキー５とが、バタフライ弁３０の動作中どのように
係合するかは、後程説明する。弁体３が全閉状態である
図１において、ボス部９の上部に設けられた筒状の収容
部には、段付きキー５及びばね６が収容されている。段
付きキー５は、ボス部９及びジスクブッシュ１０を貫通
して偏芯部４ａに当接するように設けられている。段付
きキー５には、ばね６の一端が当接している。ばね６の
他端は、キャップ７と当接している。段付きキー５及び
ばね６は、ねじ式のキャップ７によって収容部から飛び
出さないように押さえられている。また、段付きキー５
は、ばね６の弾性力によって偏芯部４ａ側に付勢されて
いる。キャップ７には、ボルト２０が貫通している。ボ
ルト２０の一端は、キャップ７の偏芯部４ａ側の面から
突出している。偏芯部４ａとは反対側のキャップ７の面
には、ボルト２０の他端と螺合するナット２１が配設さ
れている。このボルト２０は、後述するように、段付き
キー５の動きを制限して弁体３の後退量を好適するもの
である。A portion of the eccentric portion 4a passing through the boss portion 9 is formed with a notch 4c (see FIG. 1) having a shape engageable with a stepped key 5 described later. How the notch 4c and the stepped key 5 engage during operation of the butterfly valve 30 will be described later. In FIG. 1 in which the valve body 3 is in a fully closed state, a stepped key 5 and a spring 6 are accommodated in a cylindrical accommodation portion provided above the boss 9. The stepped key 5 is provided so as to penetrate the boss portion 9 and the disc bush 10 and contact the eccentric portion 4a. One end of a spring 6 is in contact with the stepped key 5. The other end of the spring 6 is in contact with the cap 7. The stepped key 5 and the spring 6 are pressed by a screw-type cap 7 so as not to protrude from the accommodation portion. In addition, stepped key 5
Are biased toward the eccentric portion 4a by the elastic force of the spring 6. A bolt 20 passes through the cap 7. One end of the bolt 20 protrudes from the surface of the cap 7 on the eccentric portion 4a side. On the surface of the cap 7 opposite to the eccentric portion 4a, a nut 21 screwed with the other end of the bolt 20 is provided. As will be described later, the bolt 20 restricts the movement of the stepped key 5 to optimize the amount of retreat of the valve element 3.
【００１３】図７は、ジスクブッシュ１０の縦断面図で
ある。ジスクブッシュ１０は、上述したように、ボス部
９と偏芯部４ａとの間において、ボス部９内に固定的に
配設されている。偏芯部４ａが通るジスクブッシュ１０
の穴１０ａは、図７において２点鎖線で示される回動中
心Ｏ１を中心とする半円Ａと、１点鎖線で示される軸心
Ｏ２を中心とする半円Ｂとが上記距離ｍだけ離間してい
る形状の断面を有する。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the disc bush 10. As described above, the disc bush 10 is fixedly disposed in the boss portion 9 between the boss portion 9 and the eccentric portion 4a. Disc bush 10 through which the eccentric part 4a passes
The hole 10a is separated from the semicircle A centered on the rotation center O1 indicated by the two-dot chain line in FIG. 7 and the semicircle B centered on the axis O2 indicated by the one-dot chain line in the distance m. It has a cross section of the shape.
【００１４】図１に示されるように、弁体３の上端部に
は、閉ストッパ面３ａが形成されている。閉ストッパ面
３ａは、弁箱１の流体通路１ａを画成する上壁部に形成
された全閉ストッパ部１ｂと当接可能に設けられてい
る。As shown in FIG. 1, a closed stopper surface 3a is formed at the upper end of the valve body 3. The closed stopper surface 3a is provided so as to be in contact with a fully closed stopper portion 1b formed on an upper wall defining the fluid passage 1a of the valve box 1.
【００１５】弁箱１とフランジ８との間には、弁体３と
当接して流体通路１ａ内の流体をシールするシートリン
グ２が配設されている。シートリング２は、その前面
が、弁箱１に形成された溝部内のガスケット１６に当接
し、後面が、ガスケット１５を備えたフランジ８と当接
するようにして、弁箱１とフランジ８との間に挟まれて
いる。フランジ８はボルト１７により弁箱１に結合して
いる。シートリング２には、弁体３の弁座面１１と当接
する弁座面１２が形成されている。弁座面１２は、弁座
面１１と同様に金属等でよい剛体からつくられている。A seat ring 2 is provided between the valve box 1 and the flange 8 to abut the valve body 3 to seal the fluid in the fluid passage 1a. The seat ring 2 has a front surface in contact with a gasket 16 in a groove formed in the valve box 1, and a rear surface in contact with a flange 8 having a gasket 15. It is sandwiched between. The flange 8 is connected to the valve box 1 by bolts 17. The seat ring 2 is formed with a valve seat surface 12 that contacts the valve seat surface 11 of the valve body 3. The valve seat surface 12, like the valve seat surface 11, is made of a rigid body that may be made of metal or the like.
【００１６】図５に基づいて弁座面１１及び弁座面１２
の形状について説明する。弁座面１１及び弁座面１２
は、切頭半球体の外周勾配面に相当する環状の部分であ
る。弁座面１１は、その前縁と後縁とを直線的に通る切
頭円錐体の外周勾配面から盛り上がった、切頭半球体の
外周勾配の凸面であり、弁座面１２は、その前縁と後縁
とを直線的に通る切頭円錐体の外周勾配面から窪んだ、
切頭半球体の外周勾配の凹面である。尚、以下の説明
は、弁座面１１の窪み方の勾配と、弁座面１２の盛り上
がり方の勾配とがほぼ同一であるので、代表して弁座面
１２についてのみ説明する。図５に示されるように、上
記切頭半球体は、その中心が流体通路の軸心に対して前
記軸心Ｏ２が交差する点上にあり、この点から弁座面１
２までの距離が参照符号Ｔで示される曲率半径である。
尚、上記の点は図面上では前述した軸心Ｏ２と同一に現
れるので、弁座面１２の曲率中心を指すときにも、参照
符号Ｏ２を使用することとする。Referring to FIG. 5, the valve seat surface 11 and the valve seat surface 12 will be described.
Will be described. Valve seat surface 11 and valve seat surface 12
Is an annular portion corresponding to the outer peripheral slope of the truncated hemisphere. The valve seat surface 11 is a convex surface of the outer slope of the truncated hemisphere, which is raised from the outer slope surface of the truncated cone that passes straight through the leading edge and the trailing edge. Depressed from the outer slope of the truncated cone that passes straight through the edge and trailing edge,
The truncated surface of the outer slope of the truncated hemisphere. In the following description, since the gradient of the depression of the valve seat surface 11 and the gradient of the swelling of the valve seat surface 12 are substantially the same, only the valve seat surface 12 will be described as a representative. As shown in FIG. 5, the center of the truncated hemisphere is located at a point where the axis O2 intersects the axis of the fluid passage.
The distance to 2 is the radius of curvature indicated by the reference symbol T.
Since the above point appears in the drawing in the same manner as the axis O2 described above, the reference numeral O2 is also used when indicating the center of curvature of the valve seat surface 12.
【００１７】次に、回動中心Ｏ１と曲率中心Ｏ２との位
置関係を説明する。図５において、参照符号ｈは、弁座
面１２の環状の前縁を示し、参照符号ｉは、弁座面１２
の環状の後縁を示す。二点鎖線ｅは、図５に示される縦
断面において前縁ｈと曲率中心Ｏ２とを結ぶ線であり、
一点鎖線ｆは、図５に示される縦断面において後縁ｉと
曲率中心Ｏ２とを結ぶ線の延長線である。本実施形態の
回動中心Ｏ１は、上述したように曲率中心Ｏ２から距離
ｍだけ離間していることに加え、曲率中心Ｏ２の上方に
おいて二点鎖線ｅと一点鎖線ｆとにより挟まれた範囲ｇ
に位置するようになっている。また、回動中心Ｏ１は、
図５において点線で示される流体通路の中心軸線上に位
置している。図５において曲率中心Ｏ２を通る三点鎖線
で示される、シートリング２の中心軸線は、上記流体通
路１ａの中心軸線から距離ｍだけ偏芯している。Next, the positional relationship between the center of rotation O1 and the center of curvature O2 will be described. In FIG. 5, reference numeral h indicates an annular leading edge of the valve seat surface 12, and reference numeral i indicates the valve seat surface 12.
5 shows the annular trailing edge of the ring. The two-dot chain line e is a line connecting the leading edge h and the center of curvature O2 in the longitudinal section shown in FIG.
An alternate long and short dash line f is an extension of a line connecting the trailing edge i and the center of curvature O2 in the longitudinal section shown in FIG. The center of rotation O1 of the present embodiment is separated from the center of curvature O2 by the distance m as described above, and in addition, a range g sandwiched between the two-dot chain line e and the one-dot chain line f above the center of curvature O2.
It is located at. The rotation center O1 is
It is located on the central axis of the fluid passage shown by the dotted line in FIG. The center axis of the seat ring 2, which is indicated by a three-dot chain line passing through the center of curvature O2 in FIG. 5, is eccentric from the center axis of the fluid passage 1a by a distance m.
【００１８】次に、本実施形態に係わるバタフライ弁３
０の動作について説明する。図１には、弁体３の全閉状
態が示されており、弁体３の前面には、弁体上流部にあ
る流体の圧力Ｐ１がシートリング２に向けて作用してい
る。この圧力によって、弁体３の弁座面１１は、シート
リング２の弁座面１２に圧着されており、流体をシール
している。また、弁体３の全閉状態では、段付きキー５
の上面は、前述したボルト２０の一端と当接している。
全閉状態から弁体３を開弁する場合、まず、駆動機１９
によって、ロッド４が、図１に矢印Ｑで示される方向に
回動中心Ｏ１を軸として回転する。この回転により、偏
芯部４ａの軸心Ｏ２は、図１、図２及び図３に示す縦断
面において、回動中心Ｏ１から一定距離ｍの円弧状の軌
跡で動く。すなわち、軸心Ｏ２は、図２に示されるよう
に、前後方向に関しては回動中心Ｏ１よりも前方に動
き、上下方向に関しては回動中心Ｏ１に近付くように動
く。したがって、ロッド４の上記回転によって、偏芯部
４ａの軸心Ｏ２が、回動中心Ｏ１よりも前進すると、ボ
ス部９において偏芯部４ａに支持される弁体３も前進す
る。これによって、弁体３の弁座面１１が、シートリン
グ２の軸心方向にほぼ沿って、同シートリング２の弁座
面１２から離間して、弁座面における封止を解放する。
また、上述のように偏芯部４ａが回転し始めると、段付
きキー５の下部が切り欠き４ｃと一部当接するようにな
るため、段付きキー５は、ばね６の弾性力によって偏芯
部４ａに向けて動き、それによって段付きキー５の上面
は、ボルト２０の一端と離間する。Next, the butterfly valve 3 according to the present embodiment
The operation of 0 will be described. FIG. 1 shows a fully closed state of the valve element 3, and a pressure P <b> 1 of a fluid at an upstream portion of the valve element acts on the front surface of the valve element 3 toward the seat ring 2. With this pressure, the valve seat surface 11 of the valve body 3 is pressed against the valve seat surface 12 of the seat ring 2 to seal the fluid. When the valve body 3 is fully closed, the stepped key 5
Is in contact with one end of the bolt 20 described above.
When opening the valve body 3 from the fully closed state, first, the drive unit 19
As a result, the rod 4 rotates around the rotation center O1 in the direction indicated by the arrow Q in FIG. Due to this rotation, the axis O2 of the eccentric portion 4a moves along an arc-shaped trajectory at a fixed distance m from the rotation center O1 in the longitudinal sections shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 2, the axis O2 moves forward with respect to the rotation center O1 in the front-rear direction, and moves closer to the rotation center O1 in the up-down direction. Therefore, when the axis O2 of the eccentric portion 4a moves forward from the rotation center O1 by the rotation of the rod 4, the valve element 3 supported by the eccentric portion 4a at the boss 9 also moves forward. Thereby, the valve seat surface 11 of the valve body 3 is separated from the valve seat surface 12 of the seat ring 2 substantially along the axial direction of the seat ring 2 to release the seal on the valve seat surface.
When the eccentric portion 4a starts rotating as described above, the lower part of the stepped key 5 comes into partial contact with the notch 4c, so that the stepped key 5 is eccentric by the elastic force of the spring 6. It moves towards the part 4 a, whereby the upper surface of the stepped key 5 is separated from one end of the bolt 20.
【００１９】そして、図２に示されるように、軸心Ｏ２
が、回動中心Ｏ１より前方に距離ｖ、下方に距離ｗのと
ころに位置するまで、ロッド４が回転すると、ばね６の
弾性力によって偏芯部４ａの切り欠き４ｃが段付きキー
５と係合する。これにより、図２に示されるように、開
弁方向の回転において段付きキー５の後面にあたり同段
付きキー５の付勢方向とほぼ平行な面５ａは、切り欠き
４ｃと係合し、これ以後、ロッド４が開弁方向に回転し
た際の開弁方向トルクは後面５ａを介して段付きキー５
に伝達される。尚、図２に示される回動中心Ｏ１と軸心
Ｏ２とが上下方向に離間する距離ｗは、弁体３が全閉で
ある図１に示された距離ｍよりも小さい。Then, as shown in FIG.
When the rod 4 rotates until it is located at a distance v forward and a distance w below the rotation center O1, the notch 4c of the eccentric portion 4a engages with the stepped key 5 by the elastic force of the spring 6. Combine. As a result, as shown in FIG.
In the rotation in the valve direction, the same level as the rear side of the stepped key 5
The surface 5a substantially parallel to the urging direction of the key 5 is notched.
4c, after which the rod 4 rotates in the valve opening direction.
When the valve is opened, the torque in the valve opening direction is adjusted via the rear surface 5a to the stepped key 5.
Is transmitted to The distance w shown in FIG. 2 between the center of rotation O1 and the axis O2 in the vertical direction is smaller than the distance m shown in FIG. 1 in which the valve body 3 is fully closed.
【００２０】図２に示される状態から、更にロッド４が
矢印Ｑ方向に回転すると、図３に示すように、弁体３の
前面に設けられた開ストッパ面１８が、弁箱１に設けら
れた全開ストッパ１ｃと当接し、弁体３は、全開状態と
なって、流体通路１ａ内において流体が上流部から下流
部へと流れる。以上のように、バタフライ弁３０は、両
端部４ｂに対する偏芯部４ａの偏芯を利用して、弁体３
を開弁動作させるため、操作力が少なくて済む。また、
本実施形態では、開ストッパ面１８が全開ストッパ１ｃ
に当接してから更に、駆動機１９がロッド４にトルクを
かけ、同トルクによる開弁力が段付きキー５、弁体３及
び開ストッパ面１８にかかるため、流体の流れ等による
弁体３のふらつきが防止される。When the rod 4 is further rotated in the direction of arrow Q from the state shown in FIG. 2, an open stopper surface 18 provided on the front surface of the valve body 3 is provided on the valve box 1 as shown in FIG. The valve body 3 comes into contact with the fully opened stopper 1c and the valve body 3 is fully opened, and the fluid flows from the upstream portion to the downstream portion in the fluid passage 1a. As described above, the butterfly valve 30 utilizes the eccentricity of the eccentric portion 4a with respect to the both end portions 4b, and
Since the valve is opened, the operating force is small. Also,
In the present embodiment, the open stopper surface 18 is the fully open stopper 1c.
Further, the drive unit 19 applies a torque to the rod 4 and the valve opening force by the torque is applied to the stepped key 5, the valve body 3 and the opening stopper surface 18, so that the valve body 3 due to the flow of fluid or the like. Prevention of wobble.
【００２１】次に、図３に示される全開状態から、弁体
３を閉弁させる場合、駆動機１９によりロッド４を矢印
Ｓ方向に回転させる。ロッド４は、弁箱１内に設けられ
たブッシュ１３及びブッシュ１４を支持体として回動中
心Ｏ１の回りに回転する。切り欠き４ｃは、段付きキー
５の付勢方向とほぼ直交する向きに延びる先端面５ｂと
係合しているため、ロッド４の偏芯部４ａが回転する
と、開弁方向のトルクが先端面５aを介して段付きキー
５に伝達され、弁体３は、図３に示される状態から図２
に示される状態まで、同偏芯部４ａと一体的に回転す
る。そして、弁体３が図２に示される位置までくると、
閉ストッパー面３ａが全閉ストッパ部１ｂと当接するた
め、その後更にロッド４が矢印Ｓ方向に回転しても、弁
体３は回転しない。全閉ストッパ部１ｂによって弁体３
が停止した後、更にロッド４が矢印Ｓ方向に回転する
と、軸心Ｏ２が回動中心Ｏ１を軸に弧状に動き、ジスク
ブッシュ１０の穴１０ａが上述したように延びているた
め、偏芯部４ａの動きによって弁体３に作用する力は、
シートリング２の方向に好適に変換され、弁体３は、シ
ートリング２に近づくように後退する。また、この間、
ロッド４の回転に伴って偏芯部４ａに形成された切り欠
き４ｃの角部が、ばね６の弾性力に抗して段付きキー５
を上方に押し上げるため、段付きキー５の上面は、ボル
ト２０の一端に近づく。そして、図１に示されるよう
に、段付きキー５の上面がボルト２０の一端に当接する
と、段付きキー５の上方への動きが制限され偏芯部４ａ
の矢印Ｓ方向の回転も制限されることから、弁体３の前
述した後退は停止し、弁体３の弁座面１１がシートリン
グ２の弁座面１２に係合して流体通路１ａの流体がシー
ルされる。尚、段付きキー５とボルト２０との上記当接
は、弁体３が好適にシートリング２と係合した時点で行
われるように調節されているものとし、そのような調節
は、ボルト２０が前述のように螺着されていることか
ら、ボルト２０を回すことで容易かつ正確に行えるよう
になっている。以上のことより、弁体３の動作中には、
弁体３の弁座面１１がシートリング２の弁座面１２と摺
動することはほとんど無いので、弁体３とシートリング
２との位置関係を高精度に合わせる必要が無く、特別に
精度のよい加工も必要無い。また、上述のように摺動が
少ないため、弁座面の損傷が少なくシール性が長期に亙
って維持される。さらに、ボルト２０によって段付きキ
ー５の動きを制限することで、シールに必要な量以上に
弁体３が後退するのが防止されている。Next, when closing the valve body 3 from the fully open state shown in FIG. 3, the driving machine 19 rotates the rod 4 in the direction of arrow S. The rod 4 rotates around the rotation center O1 with the bush 13 and the bush 14 provided in the valve box 1 as support members. Notch 4c is a stepped key
A tip surface 5b extending in a direction substantially perpendicular to the biasing direction of
Due to the engagement, the eccentric portion 4a of the rod 4 rotates.
And the torque in the valve-opening direction is changed to a stepped key through the tip surface 5a.
5 from the state shown in FIG. 3 to FIG.
Until the state shown in FIG. Then, when the valve element 3 reaches the position shown in FIG.
Since the closing stopper surface 3a contacts the fully closing stopper portion 1b, the valve body 3 does not rotate even if the rod 4 further rotates in the direction of arrow S thereafter. The valve body 3 is provided by the fully closed stopper 1b.
When the rod 4 further rotates in the direction of the arrow S after the stop, the axis O2 moves in an arc around the rotation center O1, and the hole 10a of the disc bush 10 extends as described above. The force acting on the valve body 3 by the movement of 4a is
The direction of the seat ring 2 is suitably changed, and the valve element 3 is retracted so as to approach the seat ring 2. Also, during this time,
The notch 4 c formed in the eccentric part 4 a with the rotation of the rod 4 forms a stepped key 5 against the elastic force of the spring 6.
Is pushed up, the upper surface of the stepped key 5 approaches one end of the bolt 20. Then, as shown in FIG. 1, when the upper surface of the stepped key 5 abuts against one end of the bolt 20, the upward movement of the stepped key 5 is restricted and the eccentric portion 4a
The rotation of the valve body 3 in the direction indicated by the arrow S is also restricted, so that the above-described retraction of the valve body 3 is stopped, and the valve seat surface 11 of the valve body 3 engages with the valve seat surface 12 of the seat ring 2 so that the fluid path The fluid is sealed. It is assumed that the contact between the stepped key 5 and the bolt 20 is adjusted so as to be performed when the valve body 3 is suitably engaged with the seat ring 2. Are screwed as described above, so that the bolts 20 can be turned easily and accurately by turning them. From the above, during the operation of the valve body 3,
Since the valve seat surface 11 of the valve body 3 hardly slides with the valve seat surface 12 of the seat ring 2, there is no need to adjust the positional relationship between the valve body 3 and the seat ring 2 with high accuracy, and special accuracy is achieved. No need for good processing. Further, since the sliding is small as described above, the damage to the valve seat surface is small and the sealing property is maintained for a long period of time. Further, by restricting the movement of the stepped key 5 by the bolt 20, the valve body 3 is prevented from retreating more than necessary for sealing.
【００２２】尚、弁箱１、シートリング２及びフランジ
８は、図１に示すように別体でなくてもよく、図６に示
すようにシートリングは弁箱内の流体通路を画成する部
分の一部として形成されていてもよい。The valve case 1, the seat ring 2 and the flange 8 do not have to be separate as shown in FIG. 1, and the seat ring defines a fluid passage in the valve case as shown in FIG. It may be formed as a part of a part.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明の弁装置によれば、弁体支持軸の弁体を支持する
部分の軸心は、開弁動作の開始に伴って前記弁体が弁座
の軸心方向にほぼ沿って該弁座から離間するように、該
弁体支持軸の回動の中心から偏芯しているので、弁体が
動作する際に弁体と弁座との摺動による過度の摩耗が防
止され、弁体及び弁座に関し、高いシール性が長期に亙
って維持されると共に、高精度の加工が必要なくなる。As described above, according to the valve device of the first aspect of the present invention, the axis of the portion of the valve body supporting shaft that supports the valve body is moved along with the start of the valve opening operation. The valve body is eccentric from the center of rotation of the valve body support shaft so that the valve body is separated from the valve seat substantially along the axial direction of the valve seat. Excessive abrasion due to sliding between the valve body and the valve seat is prevented, and high sealing performance is maintained for a long period of time for the valve body and the valve seat, and high-precision machining is not required.
【００２４】また、本発明の弁装置によれば、前記弁体
支持軸の前記弁体を支持する部分には、凹部が形成され
ており、前記弁体には、弾性力によって前記弁体支持軸
の該弁体を支持する部分と当接する向きに付勢され前記
凹部と係合可能である、凸部材が設けられており、前記
弁体は、前記凹部と前記凸部材とが係合したときに、前
記弁体支持軸と一体的に回動するので、弁体は、弁座か
ら離間した状態で回転するため、高いシール性が長期に
亙って維持されると共に、高精度の加工が必要なくなる
といった上述した効果をより確実に奏するようにでき
る。Further, according to the valve device of the present invention , a concave portion is formed in a portion of the valve body support shaft that supports the valve body, and the valve body is supported by the valve body by elastic force. A convex member is provided, which is urged in a direction abutting on a portion of the shaft supporting the valve body and is engageable with the concave portion, and the valve body has the concave portion and the convex member engaged. Sometimes, since the valve body rotates integrally with the valve body support shaft, the valve body rotates in a state separated from the valve seat, so that a high sealing property is maintained for a long time.
And high precision machining is not required
The above-mentioned effect can be more reliably achieved.
【図１】 本発明の実施形態に係るバタフライ弁の全閉
状態の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a butterfly valve according to an embodiment of the present invention in a fully closed state.
【図２】 図１のバタフライ弁の全閉直前あるいは開弁
直後の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the butterfly valve of FIG. 1 immediately before fully closing or immediately after opening.
【図３】 図１のバタフライ弁の全閉状態の縦断面図で
ある。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the butterfly valve of FIG. 1 in a fully closed state.
【図４】 図１のＩＶ−ＩＶ線によるバタフライ弁の断
面図である。FIG. 4 is a sectional view of the butterfly valve taken along line IV-IV of FIG. 1;
【図５】 弁座面の形状及び軸心の偏芯について説明す
る図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the shape of a valve seat surface and the eccentricity of an axis.
【図６】 シートリングが弁箱と一体であるバタフライ
弁の図１のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。6 is a sectional view of the butterfly valve having a seat ring integrated with the valve box, taken along line IV-IV in FIG. 1;
【図７】 ジスクブッシュの縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a disc bush.
１…弁箱、１ａ…流体通路、１ｂ…全閉ストッパ部、２
…シートリング（弁座）、３…弁体、４…ロッド（弁体
支持軸）、４ａ…偏芯部（弁体支持軸の弁体を支持する
部分）、４ｃ…切り欠き（凹部）、５…段付きキー（凸
部材）、５ａ…後面、５ｂ…先端面、Ｏ１…回動中心
（回動の中心）、Ｏ２…軸心。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Valve box, 1a ... Fluid passage, 1b ... Fully closed stopper part, 2
... seat ring (valve seat), 3 ... valve body, 4 ... rod (valve body support shaft), 4a ... eccentric part (portion supporting the valve body of the valve body support shaft), 4c ... notch (recess), 5: stepped key (convex member), 5a: rear surface, 5b: tip surface, O1: rotation center (center of rotation), O2: axis.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 誠 福岡県北九州市門司区中町１番14号 岡 野バルブ製造株式会社内 (72)発明者 田中 孝治 福岡県北九州市門司区中町１番14号 岡 野バルブ製造株式会社内 (72)発明者 土谷 隆 福岡県北九州市門司区中町１番14号 岡 野バルブ製造株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−4532（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−42850（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−158367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−161369（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16K 1/226 F16K 1/34 F16K 1/48──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Makoto Okumura 1-14 Nakamachi, Moji-ku, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture Inside Okano Valve Manufacturing Co., Ltd. (72) Koji Tanaka 1-14 Nakamachi, Moji-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Inside Okano Valve Manufacturing Co., Ltd. (72) Takashi Tsuchiya 1-14 Nakamachi, Moji-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Inside Okano Valve Manufacturing Co., Ltd. (56) References JP-A-7-4532 (JP, A) Hei 7-42850 (JP, A) JP-A-63-158367 (JP, A) JP-A-57-161369 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F16K 1 / 226 F16K 1/34 F16K 1/48
Claims (1)
と、前記弁箱に回動可能に設けられ弁体を支持する弁体
支持軸とからなる弁装置において、 前記弁体支持軸の前記弁体を支持する部分の軸心は、全
閉状態から開弁動作の開始に伴って前記弁体が前記弁座
の軸心方向にほぼ沿って該弁座から離間するように、該
弁体支持軸の回動の中心から偏芯しており、前記流体通路には、閉弁動作中に前記弁体と当接し、全
閉状態に向けて前記弁体を前記弁座の軸心方向にほぼ沿
って移動させるように該弁体の閉弁方向の回転運動を停
止させる、全閉ストッパが設けられており、 前記弁体支持軸の前記弁体を支持する部分には、凹部が
形成されており、前記弁体には、弾性力によって前記弁
体支持軸の該弁体を支持する部分と当接する向きに付勢
され前記凹部と係合可能である、凸部材が設けられてお
り、前記凸部材は、開弁動作時に後方にあって前記弾性力に
よる該凸部材の付勢方向とほぼ平行な向きに延びる後面
と、該付勢方向とほぼ直交する向きに延びる先端面とを
備え、 前記凸部材が前記凹部と係合したときに、前記弁体支持
軸の開弁方向トルクは前記後面を介して伝達され且つ該
弁体支持軸の閉弁方向トルクは前記先端面を介して伝達
されれることにより、 前記弁体は、前記弁体支持軸と一
体的に回動することを特徴とする弁装置。1. A valve device comprising: a valve box having a fluid passage and a valve seat therein; and a valve element support shaft rotatably provided in the valve box to support a valve element. axis of the portion for supporting the valve body, the total
With the start of the valve-opening operation from the closed state, the valve body is eccentric from the center of rotation of the valve body support shaft so that the valve body is separated from the valve seat substantially along the axial direction of the valve seat. The fluid passage abuts on the valve body during the valve closing operation,
The valve body is moved substantially in the axial direction of the valve seat toward the closed state.
Rotation of the valve body in the valve closing direction so that
A stopper for stopping the valve is provided , a recess is formed in a portion of the valve support shaft that supports the valve, and a recess is formed in the valve, the valve support of the valve support by elastic force. is urged portion and abutting direction for supporting the valve body can be said recess and engaging the convex member is provided, wherein the convex member, the elastic force a backward during opening operation
Rear surface extending in a direction substantially parallel to the urging direction of the convex member
And a tip surface extending in a direction substantially perpendicular to the biasing direction.
And when the convex member is engaged with the concave portion, the valve body support is provided.
The valve opening direction torque of the shaft is transmitted through the rear face and the
The valve closing direction torque of the valve body support shaft is transmitted through the tip surface.
The valve device rotates the valve body integrally with the valve body support shaft.
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