JP2002098241A - バタフライ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バタフライ弁の開閉に要する弁体の回動トル
クを低減し、この回動トルクに開閉操作機の許容トルク
を整合させて前記操作機を小型化できる回動伝達機構を
実現し、バタフライ弁の製作コストの低減をはかること
である。 【解決手段】 弁箱２の内部に回動自在に弁体４を取り
付けたバタフライ弁１ａにおいて、弁体４の片面に半円
状歯車５をそれに垂直且つ弁軸３と直交する方向に取り
付け、この半円状歯車５に噛合する駆動歯車７を設け、
半円状歯車５のピッチ円半径を駆動歯車７のそれよりも
大きくし、駆動歯車７を開閉操作機８の回動操作軸９を
取り付けて回転させることにより弁体４を開閉するよう
にしたのである。それにより、弁体４の開閉に要する回
転操作軸９の駆動トルクを軽減し、この駆動トルクに許
容トルクを整合させて開閉操作機８を小型化でき、各バ
タフライ弁に適合した開閉操作機８を選定し、製作コス
トの低減が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、流体配管の途中
に流路を開閉するために設置され、弁箱内に弁体の回動
伝達機構を設けたバタフライ弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体配管に設置され、汎用されているバ
タフライ弁は多種にのぼり、特に水道用配管では、ＪＩ
Ｓ（Ｂ２０６４）に規定されたバタフライ弁が代表的な
ものである。このバタフライ弁では、弁箱の内部に回動
自在に弁体が弁棒に取り付けられており、この弁体の開
閉操作機は弁棒に直結され、弁箱の上側に外付けされて
いる。この開閉操作機は、弁体を開閉するためのウォー
ムギヤなどを用いた回動伝達機構を内蔵しており、この
回動伝達機構の許容トルク、即ち開閉操作機の許容トル
クは、通常、型式や呼び径毎の個々のバタフライ弁に対
してではなく、段階的に設計され、そして前記開閉操作
機が製作されているのが実状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、前記開閉操
作機は、必ずしもバタフライ弁の型式や呼び径に整合し
た許容トルクを有するものではなく、実際には、バタフ
ライ弁の開閉に必要な弁体の回動トルクよりも大きい許
容トルクを有する開閉操作機が用いられており、製作コ
ストを上昇させる一因となっている。

【０００４】そこで、この発明の課題は、バタフライ弁
の開閉に要する弁体の回動トルクを低減し、この回動ト
ルクに前記許容トルクを整合させて開閉操作機を小型化
できる回動伝達機構を実現し、バタフライ弁の製作コス
トの低減をはかることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、この発明では以下の構成を採用したのである。

【０００６】即ち、弁箱と、その内部の弁軸の周りに回
動自在に取り付けられた弁体からなるバタフライ弁にお
いて、前記弁箱の内外に貫通して回動操作軸を取り付
け、前記弁箱内で前記回動操作軸と前記弁体とが回動伝
達機構により連動するようにしたのである。

【０００７】このようにすれば、回動操作軸を駆動する
開閉操作機にはウォームギア等の回動伝達機構を外付け
しなくても、この回動伝達機構を介して回動操作軸のみ
により弁体を弁軸の周りに回動し、その開閉を容易に行
うことができる。その結果、前記開閉操作機の構造を簡
素化でき、その許容トルクを、弁体の開閉に必要な回動
トルクに容易に整合させることができる。それにより、
開閉操作機を小型化でき、且つ個々のバタフライ弁に適
合した許容トルクを有する開閉操作機を選定することが
できる。

【０００８】前記回動伝達機構を前記弁軸と同芯状に弁
体に取り付けられた従動歯車と、前記回動操作軸に取り
つけられかつ前記従動歯車に噛合する駆動歯車とから形
成することができ、前記従動歯車のピッチ円半径を前記
駆動歯車のピッチ円半径よりも大きくすることが望まし
い。

【０００９】このようにすれば、前記操作機により、前
記駆動歯車を駆動すると、それに噛合する従動歯車が回
転して、この従動歯車を取り付けた前記弁体に回動トル
クを伝達し、前記弁体が弁軸の周りに回動し、その開閉
を容易に行うことができる。

【００１０】また、前記従動歯車のピッチ円半径が前記
駆動歯車のピッチ円半径よりも大きいため、前記駆動歯
車が従動歯車に伝達する回動トルクによって、弁軸の周
りに生じる弁体を回動させるトルクは、駆動歯車が伝達
する回動トルクよりも大きくなり、その程度は、駆動歯
車のピッチ円半径に対する従動歯車のピッチ円半径の比
率（従動歯車ピッチ円半径／駆動歯車ピッチ円半径）に
比例する。その結果、駆動歯車を回転させる前記回動操
作軸の駆動トルクは、従動歯車を介在させない場合より
も低減できるため、前記操作機を小型化することができ
る。

【００１１】前記回動伝達機構を、前記弁体側にブラケ
ットで取り付けたリンク部材と、前記回動操作軸に取り
付けられかつ前記リンク部材に連結されたレバーとから
形成し、前記ブラケットと前記弁軸間の距離が前記レバ
ーの長さよりも長くすることが望ましい。

【００１２】このようにすれば、前記操作機により、レ
バーを回転させると、それに連結したリンク部材が牽
引、または押しやられ、このブラケットを介して弁体に
回動トルクを伝達し、弁体が弁軸の周りに回動し、その
開閉を容易に行うことができる。

【００１３】また、リンク部材を取り付けたブラケット
と弁軸間の距離をレバーの長さよりも長くしているた
め、前記操作機により駆動されるレバーがリンク部材を
介して伝達する弁軸の周りの弁体の回動トルクは、レバ
ーを駆動する前記回動操作軸の駆動トルクよりも大きく
なる。その結果、回動操作軸の駆動トルクは、リンク部
材を介在させない場合よりも低減できるため、前記操作
機を小型化することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施形態を添
付の図１から図６に基づいて説明する。

【００１５】図１から図３は、この発明の第１の実施形
態のバタフライ弁１ａを示したもので、弁箱２の内部に
おいて一対の弁軸３の周りに弁体４が回動自在に取り付
けられ、その弁体４の片面に、従動歯車である半円状歯
車５が弁体４に垂直且つ前記弁軸３と直交する方向に、
ボルト６ａにより取り付けられている。この半円状歯車
５にかみ合うように駆動歯車７が設けられ、半円状歯車
５のそのピッチ円半径は駆動歯車７のそれよりも大きく
形成されている。

【００１６】前記駆動歯車７は、弁箱２の内外に貫通し
た開閉操作機８の駆動軸、即ち回動操作軸９の一端側に
取り付けられ、この回動操作軸９の他端側は弁箱２の外
部に突出し、その先端には開閉ハンドル等に係合する角
柱部１０が設けられている。

【００１７】このように、弁箱２内において、半円状歯
車５とこの半円状歯車５よりも小径の駆動歯車７とから
形成される回動伝達機構により、回動操作軸９と弁体４
とが連動する。

【００１８】前記弁体４の外縁部の収納溝には弁体シー
ル１１が収納され、この弁体シール１１はシート押え１
２によって弁体４に押し付けられ、前記シート押え１２
は皿小ねじ１３によって弁体４に固定されている。弁箱
２の内周面には、弁座１４が形成されている。

【００１９】この発明の第１の実施形態は以上のような
構成であり、以下にその作用について説明する。

【００２０】まず、開閉ハンドル等を前記角柱部１０に
係合させて、開閉操作機８を作動させると、回動操作軸
９により駆動されて駆動歯車７が回転し、この駆動歯車
７に噛合する半円状歯車５が回転して、この半円状歯車
５を取り付けた弁体４に回動トルクを伝達する。それに
より、図２に示した弁体シール１１が弁座１４に着座し
た閉弁状態から弁体４が弁軸３の周りに回動し、図３に
示した開弁状態へ移行する。駆動歯車７をこの場合と逆
方向に回転させれば、図３に示した開弁状態から図２に
示した閉弁状態へ移行する。

【００２１】前記半円状歯車５のピッチ円半径は、それ
に噛合する駆動歯車７のピッチ円半径よりも大きいた
め、駆動歯車７が半円状歯車５に伝達する回動トルクに
よって、弁軸３の周りに生じる弁体４を回動させるトル
クは、駆動歯車７が伝達する回動トルクよりも大きくな
り、その程度は、駆動歯車７のピッチ円半径に対する半
円状歯車５のピッチ円半径の比率に比例する。その結
果、前記回動伝達機構により、駆動歯車７が伝達する回
動トルク、即ち回動操作軸９の駆動トルクは、半円状歯
車５を介在させない場合よりも軽減できるので、開閉操
作機を小型化することが可能となる。

【００２２】また、前記開閉操作機８はウォームギア等
のトルク伝達機構を外付けしなくても、回動操作軸９の
みによりに駆動歯車７を駆動し、弁体４を容易に開閉す
ることができるので、開閉操作機８の構造を簡素化し、
その許容トルクを、弁体４の開閉に必要なだけの回動ト
ルクに容易に整合させることができる。

【００２３】これらの作用によって、開閉操作機８を小
型化でき、且つ個々のバタフライ弁に適合した操作機を
選定できる。

【００２４】図４から図６は、この発明の第２の実施形
態のバタフライ弁１ｂを示したもので、前記弁体４の片
面の外縁近くにブラケット１５がボルト６ｂにより固定
され、このブラケット１５にリンク部材１６が、その一
端をピン１７ａにより回転自在に連結され、その他端を
ピン１７ｂによりレバー１８に回転自在に連結され、前
記一対の弁軸３と直交する方向に取り付けられている。
このレバー１８は、その軸穴１９で開閉操作機８の回動
操作軸９の一端側にキー結合により固定されている。前
記ブラケット１５と弁軸３間の距離、即ち前記ピン１７
ａと弁軸３との中心間距離Ｌ１は、レバー１８の長さ，
即ちピン１７ｂと軸穴１９の中心間距離Ｌ２よりも長く
なるように形成されている。前記回動操作軸９の他端側
は、前述の場合と同様に、弁箱２の外部に突出し、その
先端には開閉ハンドル等に係合する角柱部１０が設けら
れている。

【００２５】このように、弁箱２内において、弁体４側
に一端側をブラケット１５で取り付けられたリンク部材
１６と、前記回動操作軸９に取り付けられ、リンク部材
１６の他端側と連結したレバー１８とから形成される回
動伝達機構により、回動操作軸９と弁体４とが連動す
る。

【００２６】この発明の第２の実施形態は以上のような
構成であり、以下にその作用について説明する。

【００２７】まず、開閉ハンドル等を角柱部１０に係合
させて、開閉操作機８を作動させると、回動操作軸９に
よりレバー１８が駆動されて回転し、リンク部材１６が
牽引され、このリンク部材１６がブラケット１５を介し
て弁体４に回動トルクを伝達し、図５に示した閉弁状態
から弁体４が弁軸３の周りに回動して、図６に示した開
弁状態へ移行する。前記レバー１８をこの場合と逆方向
に回転させれば、レバー１８がリンク部材１６を押しや
って図６に示した開弁状態から図５に示した閉弁状態へ
移行する。

【００２８】また、前記ブラケット１５と弁軸３間の距
離Ｌ１は前記レバー１８の長さＬ２よりも長いため、レ
バー１８が回転することによりリンク部材１６を介して
伝達される弁軸３の周りの弁体４の回動トルクは、レバ
ーを駆動する回動操作軸９の駆動トルクよりも大きくな
る。その結果、開閉操作機８による回動操作軸９の駆動
トルクは、リンク部材１６を介在させない場合よりも低
減できる。また、開閉操作機８は回動操作軸９のみによ
りレバー１８を駆動し、弁体４を容易に開閉することが
できるので、前述の場合と同様に、開閉操作機８の構造
を簡素化でき、その許容トルクを、弁体４の開閉に必要
なだけの回動トルクに容易に整合させることができる。

【００２９】これらの作用によって、前述の場合と同様
に、開閉操作機８を小型化でき、かつ個々のバタフライ
弁に適合した操作機を選定できる。

【００３０】なお、前記バタフライ弁１ａ、１ｂは、気
体及び液体のいずれの流体配管にも設置して使用するこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、バタ
フライ弁の弁体の回動伝達機構を弁体に直接設けたの
で、この回動機構の操作機、即ち弁体の開閉操作機を小
型化でき、かつその許容トルクを、弁体の開閉に必要な
だけの回動トルクに容易に整合させることができる。そ
の結果、個々のバタフライ弁に適合した弁体の開閉操作
機を選定でき、バタフライ弁の製作コストを低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態のバタフライ弁の閉
弁状態の一部縦断正面図

【図２】同上の閉弁状態の縦断側面図

【図３】同上の開弁状態の縦断側面図

【図４】この発明の第２の実施形態のバタフライ弁の閉
弁状態の一部縦断正面図

【図５】同上の閉弁状態の縦断側面図

【図６】同上の開弁状態の縦断側面図

【符号の説明】

１ａ、１ｂ バタフライ弁 ２ 弁箱 ３ 弁軸 ４ 弁体 ５ 半円状歯車 ６ａ、６ｂ ボルト ７ 駆動歯車 ８ 開閉操作機 ９ 回動操作軸 １０ 角柱部 １１ 弁体シール １２ シート押え １３ 皿小ねじ １４ 弁座 １５ ブラケット １６ リンク部材 １７ａ、１７ｂ ピン １８ レバー １９ 軸穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H052 AA02 BA25 CC01 CD02 CD09 EA02 3H063 AA02 BB08 BB32 DA03 DA05 DB31 DB44 DB46 EE07 EE08 GG05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱と、その内部の弁軸の周りに回動自
   在に取り付けられた弁体から成るバタフライ弁におい
   て、前記弁箱の内外に貫通して回動操作軸を取り付け、
   前記弁箱内で前記回動操作軸と前記弁体とが回動伝達機
   構により連動するようにしたことを特徴とするバタフラ
   イ弁。
2. 【請求項２】 前記回動伝達機構が、前記弁体に前記弁
   軸と同芯状に弁体に取り付けられた従動歯車と、前記回
   動操作軸に取り付けられかつ前記従動歯車に噛合する駆
   動歯車とから形成され、前記従動歯車のピッチ円半径が
   前記駆動歯車のピッチ円半径よりも大きいことを特徴と
   する請求項１に記載のバタフライ弁。
3. 【請求項３】 前記回動伝達機構が、前記弁体側にブラ
   ケットで取り付けたリンク部材と、前記回動操作軸に取
   り付けられかつ前記リンク部材に連結されたレバーとか
   ら形成され、前記ブラケットと前記弁軸間の距離が前記
   レバーの長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記
   載のバタフライ弁。