JP2002031249A - メタルシートバタフライ弁の弁体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ９０°の反転操作によって弁体を全開位置と
全閉位置とにわたって開閉し、かつ全開姿勢において弁
体が流路軸心と平行となるメタルシートバタフライ弁の
弁体構造を提供する。 【解決手段】 弁箱１２の内部に弁体２２を弁棒１８の
軸心廻りに回転自在に設け、弁体２２の周縁部に金属材
からなる弁体シート２４を設け、弁体シート２４の外周
面に弁箱シート１３に水密に摺接する弁体シート面２４
ａを形成したバタフライ弁において、弁体シート２４
は、弁体２２を弁箱流路断面Ａと平行に配置する全閉状
態において、弁体シート面２４ａの中心線を含む平面Ｂ
が弁箱流路断面Ａに対して所定角度αに傾斜する形状を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メタルシートバタ
フライ弁の弁体構造に関し、全開時における弁箱内の流
れが弁棒の軸心を境とする両側において均しくなるよう
弁体を構成する技術に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば図５に示すような、メタルシート
バタフライ弁においては、弁箱１の内部の内部に弁体２
を弁棒３の軸心廻りに回転自在に設け、弁体２の周囲に
金属材からなる弁体シート４を設けており、弁体シート
４に摺接する筒状の弁箱シート５を弁箱１の内部にシー
ル材６で保持して設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
ように、メタルシートバタフライ弁においては、弁体シ
ート４および弁箱シート５が金属材で弾性変形を生じな
いので、弁棒３の軸心ａから弁体シート４のシート面４
ａの両側の角部４ｂ、４ｃまでの距離Ｌ１、Ｌ２が等し
い場合には、一方の角部４ｃと弁箱シート５とが干渉し
合ってシート面４ａが弁箱シート５のシート面５ａに当
接する状態（二点鎖線で示す）とは成らない。このため
に、図７に示すように、弁体シート４は、弁箱シート５
のシート面５ａの法線ｎに対して所定角度αに傾斜する
姿勢で全閉状態となるように、シート面４ａに逃げ角を
形成している。

【０００４】図８に示すように、この弁体シート４のシ
ート面４ａの加工は以下の手順で行なっている。つま
り、弁体２の周縁部に同心状に弁体シート４を溶接等で
取り付け、その弁体２を所定角度αに傾けた状態に保持
し、弁箱シート５の内径と等しい仮想円筒加工面（二点
鎖線で示す）に沿って弁体シート４を研削してシート面
４ａを形成する。

【０００５】この加工によって形成された弁体２は、図
５に示すように、全閉姿勢において弁箱１の流路軸心と
直角にならないので、９０°の反転操作を行なった全開
姿勢において弁箱１の流路軸心と平行にならず、弁体２
が流路軸心を境として左右対称とならないために、弁箱
１の内部流路における流体の流れが流路の左右において
不均衡となる。

【０００６】一方、弁体２を９０°の反転操作によって
全開位置と全閉位置とにわたって開閉しない場合には、
弁体２を流路軸心と平行となる全開姿勢に位置決めする
ことが困難となる問題があった。

【０００７】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、９０°の反転操作によって弁体を全開位置と全閉位
置とにわたって開閉し、かつ全開姿勢において弁体が流
路軸心と平行となるメタルシートバタフライ弁の弁体構
造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のメタルシートバタフライ弁の弁体構造は、
弁箱の内部に弁体を弁棒の軸心廻りに回転自在に設け、
弁体の周縁部に金属材からなる弁体シートを設け、弁体
シートの外周面に弁箱シートに水密に摺接する弁体シー
ト面を形成したバタフライ弁において、弁体シートは、
弁体を弁箱流路断面と平行に配置する全閉状態におい
て、弁体シート面の中心線を含む平面が弁箱流路断面に
対して所定角度に傾斜する形状を有するものである。

【０００９】上記した構成により、弁体は全閉状態にお
いて弁箱の流路軸心と直角の姿勢となり、９０°の反転
操作を行なった全開状態において弁箱の流路軸心と平行
な姿勢となり、弁体が流路軸心を境として左右対称とな
るので、弁箱流路における流体の流れが流路の左右にお
いて均衡する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
るメタルシートバタフライ弁を図面に基づいて説明す
る。図１〜図４において、メタルシートバタフライ弁１
１は弁箱１２の内部に弁箱シート１３を配置しており、
弁箱シート１３は円筒状の薄肉金属材からなり、弁箱１
２の流路軸心と同心状に、かつ相互間に所定の間隙Ｓを
開けて設けている。

【００１１】弁箱１１の内面と弁箱シート１３の外周面
との間には弾性材からなるシール材として一対の弁箱Ｏ
リング１４を弁箱シート１３の上流側および下流側の位
置に配置しており、弁箱Ｏリング１４は弁箱１２の内面
に形成した環状溝１５に装着している。弁箱シート１３
の上流側端部および下流側端部に隣接してストッパー１
６を配置しており、ストッパー１６は流路軸心方向にお
いて弁箱シート１３を係止するものでボルト１７により
弁箱１２に固定している。

【００１２】弁棒１８は弁箱１２および弁箱シート１３
を流路軸心方向と直交する方向に貫通し、弁箱１２のボ
ス部１９に挿入したブッシュ２０で回転自在に保持して
いる。ブッシュ２０の内周面および外周面には複数のＯ
リング２１を配置して弁棒１８およびボス部１９との間
をシールしている。

【００１３】弁体２２は弁箱シート１３の内部に弁棒１
８の軸心廻りに回転自在に配置し、ピン２３で弁棒１８
に連結している。弁体２２は周縁部に弁体シート２４を
設けており、弁体シート２４は金属材からなり、その外
周面に形成した弁体シート面２４ａおいて弁箱シート１
３の弁箱シート面１３ａに水密に摺接する。

【００１４】図４に示すように、弁体シート２４は、弁
体２２を弁箱流路断面Ａと平行に配置する全閉状態にお
いて、弁体シート面２４ａの中心線を含む平面Ｂが弁箱
流路断面Ａに対して所定角度αに傾斜する形状を有して
いる。この弁体シート２４の弁体シート面２４ａの加工
は以下の手順で行なう。図３に示すように、弁体２４の
軸心（弁棒１８の軸心に一致）を通る平面Ｃに対して所
定角度αに傾斜する平面Ｄを想定し、この平面Ｄに沿っ
て弁体２２の周縁部に弁体シート２４を溶接等で取り付
け、弁体２２を水平に保持する状態で、弁箱シート５の
内径と等しい仮想円筒加工面（二点鎖線で示す）に沿っ
て弁体シート２４を研削して弁体シート面２４ａを形成
する。

【００１５】弁体２２とブッシュ２０の間には一対のリ
ング状の軸封シール材２５、２６を配置しており、双方
の軸封シール材２５、２６は弁棒１８の軸心方向で相対
向するテーパ面２５ａ，２６ｂで水密に当接している。
ブッシュ２０の他端側には環状の押さえ板２７を配置し
ており、押さえ板２７は締付ボルト２８でボス部１９に
装着しいる。この締付ボルト２８を締付けることによ
り、押さえ板２７、ブッシュ２０を介して軸封シール材
２５、２６を押圧する。この結果、双方のテーパ面２５
ａ，２６ｂによる楔作用により軸封シール材２５、２６
が径方向の内側および外側に広がり、ボス部１９および
弁棒１８に対する面圧が発生してシール性能が高まる。

【００１６】以下、上記した構成における作用を説明す
る。弁箱Ｏリング１４が弁箱１２の内面と弁箱シート１
３の外周面との間隙Ｓをシールすることで、弁箱１２に
流入する流体の全量が弁箱シート１３の内部流路を通過
する。

【００１７】弁棒１８を正方向もしくは逆方向に回転駆
動することにより、弁体２２は弁箱シート１３の内部に
おいて全閉位置と全開位置とにわたって弁棒の軸心廻り
に９０度の角度で反転し、全閉位置において弁体シート
２４の外周面が弁箱シート１３の内周面に水密に摺接
し、弁箱シート１３の内部流路を閉栓する。

【００１８】弁体２２は全閉状態において弁箱１２の流
路軸心と直角の姿勢となり、９０°の反転操作を行なっ
た全開状態において弁箱１２の流路軸心と平行な姿勢と
なり、弁体２２が流路軸心を境として左右対称となるの
で、弁箱流路における流体の流れが流路の左右において
均衡する。

【００１９】弁箱シート１３は弁箱１２と別体であり、
双方の間に所定間隙Ｓを有するので、水圧や地盤の変動
を受けて弁箱１２に力が作用し、弁箱１２が変形する場
合にあっても、弁箱シート１３は変形を起こさずにその
形状が保全される。このため、弁箱シート１３は弁体シ
ート２４とのシート面での整合性を維持して水密に当接
するので漏水が生じることがなく、弁体２２を拘束する
こともない。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、弁体シー
トを、弁体を弁箱流路断面と平行に配置する全閉状態に
おいて弁体シート面の中心線を含む平面が弁箱流路断面
に対して所定角度に傾斜する形状とすることにより、全
閉状態において弁体が弁箱の流路軸心と直角の姿勢とな
り、９０°の反転操作を行なった全開状態において弁体
が弁箱の流路軸心と平行な姿勢となり、弁体が流路軸心
を境として左右対称となるので、弁箱流路における流体
の流れを流路の左右において均衡に維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるメタルシートバタ
フライ弁を示す正面断面図である。

【図２】同メタルシートバタフライ弁を示す側面断面図
である。

【図３】同メタルシートバタフライ弁の弁体の加工手順
を示す模式図である。

【図４】同メタルシートバタフライ弁を示す模式図であ
る。

【図５】従来のメタルシートバタフライ弁を示す模式図
である。

【図６】同メタルシートバタフライ弁における弁体の動
きを説明する模式図である。

【図７】同メタルシートバタフライ弁における弁体の動
きを説明する模式図である。

【図８】同メタルシートバタフライ弁の弁体の加工手順
を示す模式図である。

【符号の説明】

Ｓ 間隙 １１ メタルシートバタフライ弁 １２ 弁箱 １３ 弁箱シート １３ａ 弁箱シート面 １４ 弁箱Ｏリング １５ 環状溝 １６ ストッパー １７ ボルト １８ 弁棒 １９ ボス部 ２０ ブッシュ ２１ Ｏリング ２２ 弁体 ２３ ピン ２４ 弁体シート ２４ａ 弁体シート面 ２５、２６ 軸封シール材 ２５ａ，２６ｂ テーパ面 ２７ 押さえ板 ２８ 締付ボルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱の内部に弁体を弁棒の軸心廻りに回
   転自在に設け、弁体の周縁部に金属材からなる弁体シー
   トを設け、弁体シートの外周面に弁箱シートに水密に摺
   接する弁体シート面を形成したバタフライ弁において、 弁体シートは、弁体を弁箱流路断面と平行に配置する全
   閉状態において、弁体シート面の中心線を含む平面が弁
   箱流路断面に対して所定角度に傾斜する形状を有するこ
   とを特徴とするメタルシートバタフライ弁の弁体構造。