JP2002031251A - メタルシートバタフライ弁の軸封構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 弁箱と弁箱シートを別体とするバタフライ弁
においても十分なシール性能を発揮すること。 【解決手段】 弁箱１２と円筒状の弁箱シートとの間に
弁箱Ｏリング１４を配置し、ボス部および弁箱シート１
３の貫通孔１３ａを挿通する弁棒１８の軸心廻りに弁体
２２を回転自在に設け、弁体２２の周縁部に弁体シート
２４を設け、ボス部１９にブッシュ２０を挿入し、弁箱
シート１３の貫通孔１３ａに弾性材からなる弁箱側軸封
シール材２６を配置し、弁箱側軸封シール材２６と弁体
２２の間に金属材からなる弁体側軸封シール材２５を配
置し、弁箱側軸封シール材２６にテーパ状の凹部面を形
成し、弁体側軸封シール材２５に弁箱側軸封シール材２
６の凹部面に水密に摺接するテーパ状の凸部面を形成
し、ボス部１９にブッシュ２０を介して弁箱側軸封シー
ル材２６を弁体側軸封シール材２５に押圧する締付手段
を設けたものである。

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
フライ弁の軸封構造に関し、弁棒と弁箱シートの間を水
密に封止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
接する弁箱シート（図示省略）を弁箱１の内面に設けて
いる。

【０００３】弁棒３は弁箱１のボス部５に挿通して配置
し、弁体側軸封リング６とブッシュ７の間にゴム製の軸
封シール材８を配置しており、ブッシュ７の他端側に配
置した環状の押さえ板９を締付ボルト１０で締付けるこ
とにより、押さえ板９、ブッシュ７を介して軸封シール
材８を押圧して弁棒３の軸封を行なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、管路に装着
したメタルシートバタフライ弁には水圧や地盤の変動に
よって弁箱１に力が作用し、弁箱が変形する場合があ
る。従来のように、弁箱シートを弁箱１の内周面に一体
的に形成した場合には、弁箱１の変形に伴って弁箱シー
トに変形が生じ、弁箱シートと弁体シート４とが水密に
当接しなくなって漏水が生じる、あるいは弁箱シートの
変形によって弁体２が拘束される等の問題があった。こ
のため、弁箱シートを弁箱１と別体とすることが考えら
れるが、上記した従来の軸封構造では十分なシール性能
を発揮することができなかった。

【０００５】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、弁箱と弁箱シートを別体とするタフライ弁において
も十分なシール性能を発揮することができるメタルシー
トバタフライ弁の軸封構造を提供することを目的とす
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、本発明のメタルシートバタフライ弁の軸封構造は、
弁箱の内部に薄肉金属材からなる円筒状の弁箱シートを
流路軸心と同心状に配置し、弁箱の内面と弁箱シートの
外周面との間に弾性材からなる弁箱シール材を配置し、
弁箱のボス部および弁箱シートの貫通孔に挿通して弁棒
を配置し、弁箱シート内に弁体を弁棒の軸心廻りに回転
自在に設け、弁体の周縁部に弁箱シートの内周面に水密
に摺接する金属材からなる弁体シートを設け、ボス部に
弁棒を回転自在に保持するブッシュを挿入し、弁箱シー
トの貫通孔に弁棒と弁箱シートの間をシールする弾性材
からなるリング状の弁箱側軸封シール材を配置し、弁箱
側軸封シール材と弁体の間に金属材からなる弁体側軸封
シール材を配置し、弁箱側軸封シール材にテーパ状の凹
部面を形成し、弁体側軸封シール材に弁箱側軸封シール
材の凹部に水密に摺接するテーパ状の凸部面を形成し、
ボス部にブッシュを介して弁箱側軸封シール材を弁体側
軸封シール材に押圧する締付手段を設けたものである。

【０００７】上記した構成により、弁体は弁箱シートの
内部において弁体シートが弁箱シートに摺接する全閉位
置と弁体が流路軸心と平行となる全開位置とにわたって
弁棒の軸心廻りに回転する。弁箱シール材で弁箱の内面
と弁箱シートの外周面との間の間隙をシールすること
で、全開時には弁箱に流入する流体の全量が弁箱シート
の内部流路を通過する。

【０００８】一方、締付手段を締付けてブッシュを介し
て双方の軸封シール材を軸心方向で相互に押圧すること
により、双方の軸封シール材が相互にテーパ面で水密に
摺接するとともに、テーパ面による楔作用により弁箱側
軸封シール材が径方向の内側および外側に広がり、弁箱
シートおよび弁棒に対する面圧が発生してシール性能が
発揮される。弁体の回転時には弁体側軸封シール材が弁
箱側軸封シール材に対してテーパ面で水密に摺接しなが
ら回転する。このため、弁箱シートの内部流路を流れる
流体が弁棒の周囲において漏水することがない。

【０００９】

【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。

【００１０】弁箱１２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弁箱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１６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。

【００１１】弁棒１８は弁箱１２のボス部１９および弁
箱シート１３の貫通孔１３ａ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。

【００１２】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１３ｂに水密に摺接する。弁体シート
２４は弁箱流路断面に対して所定角度に傾斜する形状を
有している。

【００１３】弁体２２とブッシュ２０の間には、金属材
からなるリング状の弁体側軸封シール材２５と弾性材
（例えば四フッ化エチレン樹脂等）からなる弁箱側軸封
シール材２６とを配置しており、弁箱側軸封シール材２
６は弁箱シート１３の貫通孔１３ａに介装している。弁
箱側軸封シール材２６にはテーパ状の凹部面２６ａを形
成し、弁体側軸封シール材２５には弁箱側軸封シール材
２６の凹部面２６ａに水密に摺接するテーパ状の凸部面
２５ａを形成している。

【００１４】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を介して各
軸封シール材２５、２６を押圧する。

【００１５】この結果、双方のテーパ面２５ａ，２６ｂ
による楔作用により弁箱側軸封シール材２６が径方向の
内側および外側に広がり、弁箱シート１３および弁棒１
８に対する面圧が発生してシール性能が発揮される。

【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の弁体シート面２４ａが弁箱シート１３の弁箱シー
ト面１３ｂ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。

【００１９】一方、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を介して各軸封シール
材２５、２６を押圧することで、双方の軸封シール材２
５、２６が相互に凸部面２５ａと凹部面２６ａのテーパ
面で水密に摺接するとともに、テーパ面による楔作用に
より弁箱側軸封シール材２６が径方向の内側および外側
に広がり、弁箱シート１３および弁棒１８に対する面圧
が発生してシール性能が発揮される。弁体２２の回転時
には弁体側軸封シール材２５が弁箱側軸封シール材２６
に対してテーパ面で水密に摺接しながら回転する。この
ため、弁箱シート１３の内部流路を流れる流体が弁棒１
８の周囲において漏水することがない。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、双方の軸
封シール材が相互にテーパ面で水密に摺接するととも
に、テーパ面による楔作用により弁箱側軸封シール材が
径方向の内側および外側に広がり、弁箱シートおよび弁
棒に対する面圧が発生してシール性能が発揮するので、
弁体の回転時には弁体側軸封シール材が弁箱側軸封シー
ル材に対してテーパ面で水密に摺接しながら回転し、か
つ弁箱シートの内部流路を流れる流体が弁棒の周囲にお
いて漏水することがない。

【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を示す模式図であ
る。

【図４】図３のＡ部の拡大図である。

【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。

【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 貫通孔 １３ｂ 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】 弁箱の内部に薄肉金属材からなる円筒状
   の弁箱シートを流路軸心と同心状に配置し、弁箱の内面
   と弁箱シートの外周面との間に弾性材からなる弁箱シー
   ル材を配置し、弁箱のボス部および弁箱シートの貫通孔
   に挿通して弁棒を配置し、弁箱シート内に弁体を弁棒の
   軸心廻りに回転自在に設け、弁体の周縁部に弁箱シート
   の内周面に水密に摺接する金属材からなる弁体シートを
   設け、ボス部に弁棒を回転自在に保持するブッシュを挿
   入し、弁箱シートの貫通孔に弁棒と弁箱シートの間をシ
   ールする弾性材からなるリング状の弁箱側軸封シール材
   を配置し、弁箱側軸封シール材と弁体の間に金属材から
   なる弁体側軸封シール材を配置し、弁箱側軸封シール材
   にテーパ状の凹部面を形成し、弁体側軸封シール材に弁
   箱側軸封シール材の凹部に水密に摺接するテーパ状の凸
   部面を形成し、ボス部にブッシュを介して弁箱側軸封シ
   ール材を弁体側軸封シール材に押圧する締付手段を設け
   たことを特徴とするメタルシートバタフライ弁の軸封構
   造。