JP2004225718A - 面間調整用治具および面間調整用治具を用いた弁の面間調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】一対のフランジの面間が伸縮可能な面間調整機能を有する弁に対して、面間寸法調整作業が容易に行え、フランジの平行度が容易に確保でき、フランジの心出しが可能な面間調整用治具を提供する。
【解決手段】面間調整用治具３０は、軸心方向に伸縮自在な間隔保持部材３１と、間隔保持部材３１の伸縮を固定するロックナット４４と、固定フランジ５のボルト孔４に嵌込み可能な一方のワッシャ３２ａと、可動フランジ１０のボルト孔４に嵌込み可能な他方のワッシャ３２ｂと、一方のワッシャ３２ａに挿通されて間隔保持部材３１の一端部に螺合可能な一方のボルト３３ａと、他方のワッシャ３２ｂに挿通されて間隔保持部材３１の他端部に螺合可能な他方のボルト３３ｂとで構成され、各ワッシャ３２ａ，３２ｂに心出用のテーパー面が形成されている。
【選択図】 図１
【解決手段】面間調整用治具３０は、軸心方向に伸縮自在な間隔保持部材３１と、間隔保持部材３１の伸縮を固定するロックナット４４と、固定フランジ５のボルト孔４に嵌込み可能な一方のワッシャ３２ａと、可動フランジ１０のボルト孔４に嵌込み可能な他方のワッシャ３２ｂと、一方のワッシャ３２ａに挿通されて間隔保持部材３１の一端部に螺合可能な一方のボルト３３ａと、他方のワッシャ３２ｂに挿通されて間隔保持部材３１の他端部に螺合可能な他方のボルト３３ｂとで構成され、各ワッシャ３２ａ，３２ｂに心出用のテーパー面が形成されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対のフランジの面間が伸縮可能な面間調整機能を有する弁に用いられる面間調整用治具および面間調整用治具を用いた弁の面間調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、面間調整機能を有する弁としては、例えば図１１に示すように、オリフィス式の弁体６１を内蔵した筒状の弁箱６２の一端部に、この弁箱６２の軸心方向Ａへ移動自在な筒状のソケット６３が外嵌され、このソケット６３の一端部に接続用の可動フランジ６４が固着され、上記弁箱６２の他端部に接続用の固定フランジ６５が設けられているものがある。上記弁箱６２とソケット６３との間はシールリング６６によってシールされている。また、上記ソケット６３は、面間寸法調整手段６７によって、上記軸心方向Ａへ移動し且つ位置決めされる。尚、上記面間寸法調整手段６７は、弁箱６２側に固着された面間寸法調整用第１フランジ６８と、ソケット６３に固着された面間寸法調整用第２フランジ６９と、これら第１および第２フランジ６８，６９に貫通した複数のボルト７０と，各ボルト７０に螺合された複数のナット７１とで構成されている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
これによると、面間寸法調整手段６７の各ナット７１を回転操作することによって、ソケット６３と共に可動フランジ６４が上記軸心方向Ａへ移動し、両フランジ６４，６５間の面間寸法Ｂが調整される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５３２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来形式では、面間寸法Ｂを調整する場合、面間寸法調整手段６７の各ナット７１をそれぞれ同程度に回転操作した後、面間寸法Ｂを測定するといった作業を繰り返して行い、最終的に所定の面間寸法Ｂに調整しなければならないため、面間寸法調整作業に手間がかかるといった問題があった。
【０００６】
また、面間寸法調整手段６７の各ナット７１の回転量が不均一になり、これによって、固定フランジ６５に対して可動フランジ６４が平行にならずに傾斜してしまい、フランジの平行度を確保することが難しいといった問題があった。
【０００７】
さらに、面間寸法調整手段６７の各ボルト７０は第１および第２フランジ６８，６９に形成されたボルト孔に対して径方向にガタツキを有するため、可動フランジ６４の軸心が固定フランジ６５の軸心に対して径方向に位置ずれするといった問題があった。
【０００８】
本発明は、面間寸法調整作業が容易に行え、また、フランジの平行度を容易に確保でき、さらに、フランジの心出しが可能な面間調整用治具および面間調整用治具を用いた弁の面間調整方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本第１発明は、一対のフランジの面間が伸縮可能な面間調整機能を有する弁に用いられる面間調整用治具であって、軸心方向に伸縮自在な間隔保持部材と、この間隔保持部材の伸縮を固定する固定部材と、上記一方のフランジのボルト孔に挿通され且つ上記間隔保持部材の一端部に螺合可能な一方のボルトと、上記他方のフランジのボルト孔に挿通され且つ上記間隔保持部材の他端部に螺合可能な他方のボルトとで構成され、上記一方および他方のボルトはそれぞれ、先端部から基端部にかけて漸次拡径する心出用のテーパー面を介して、ボルト孔に挿通されているものである。
【００１０】
これによると、間隔保持部材の長さを所定の面間寸法から両フランジの厚さを除いた寸法に設定して固定部材で固定し、間隔保持部材を両フランジ間に配置し、間隔保持部材の一端が一方のフランジの裏側に当接するとともに他端が他方のフランジの裏側に当接するように両フランジ間の間隔を調整する。この状態で、心出用のテーパー面を介して一方のボルトを一方のフランジのボルト孔に挿通して間隔保持部材の一端部に螺合させるとともに、心出用のテーパー面を介して他方のボルトを他方のフランジのボルト孔に挿通して間隔保持部材の他端部に螺合させる。
【００１１】
これにより、両フランジ間に間隔保持部材がセットされ、このようにして複数の間隔保持部材を両フランジ間にセットすることによって、両フランジ間を所定の面間寸法に調整することができ、面間寸法調整作業が容易に行える。
【００１２】
また、複数の間隔保持部材の長さを、全て、所定の面間寸法から両フランジの厚さを除いた寸法に設定しているため、フランジの平行度を容易に確保することができる。
【００１３】
さらに、一方のボルトは心出用のテーパー面を介して一方のフランジのボルト孔に挿通されているため、一方のボルトの径方向のガタツキがほとんど無くなる。同様に、他方のボルトは心出用のテーパー面を介して他方のフランジのボルト孔に挿通されているため、他方のボルトの径方向のガタツキがほとんど無くなる。これにより、一方のフランジのボルト孔のセンターと他方のフランジのボルト孔のセンターとが一致し、一方のフランジの軸心と他方のフランジの軸心との径方向への位置ずれがほとんど無くなり、フランジの心出しが可能となる。
【００１４】
本第２発明は、上記第１発明に記載した面間調整用治具を用いた弁の面間調整方法であって、間隔保持部材の長さを所定の面間寸法から両フランジの厚さを除いた寸法に設定し、上記間隔保持部材を両フランジ間に配置し、間隔保持部材の一端が一方のフランジの裏側に当接するとともに他端が他方のフランジの裏側に当接するように両フランジ間の間隔を調整し、この状態で、心出用のテーパー面を介して一方のボルトを一方のフランジのボルト孔に挿通して上記間隔保持部材の一端部に螺合させるとともに、心出用のテーパー面を介して他方のボルトを他方のフランジのボルト孔に挿通して上記間隔保持部材の他端部に螺合させるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
図１〜図４に示すように、１は面間調整機能を有するバタフライ弁であり、このバタフライ弁１の構造を以下に説明する。
【００１６】
すなわち、バタフライ弁１の弁箱２内には、弁棒６の回転によって開閉自在な弁体３が設けられている。上記弁箱２の一端外周部には、複数のボルト孔４を有する接続用の固定フランジ５（一方のフランジの一例）が設けられている。また、弁箱２の他端には受口７が形成され、この受口７には、弁箱２の流路軸心８の方向Ａへ移動自在な円筒状の挿口９の一端部が挿入されている。この挿口９の他端外周部には、複数のボルト孔４を有する接続用の可動フランジ１０（他方のフランジの一例）が設けられている。また、受口７の内周面に形成された環状溝１２には、受口７の内周面と挿口９の外周面との間をシールするゴム輪１３が嵌合装着されている。
【００１７】
また、上記弁箱２の他端外周部の複数箇所（例えば４箇所）には、一方の固定用フランジ板１５が周方向に所定角度毎（例えば９０°毎）に振り分けられて立設されている。また、図３に示すように、上記可動フランジ１０の外周縁の複数箇所（例えば４箇所）には、上記一方の固定用フランジ板１５に対向する他方の固定用フランジ板１６が周方向に所定角度毎（例えば９０°毎）に振り分けられて立設されている。
【００１８】
上記一方の各固定用フランジ板１５にはそれぞれボルト孔１８ａが形成され、他方の各固定用フランジ板１６にはそれぞれねじ孔１８ｂが形成されている。上記ボルト孔１８ａには固定用ボルト１７の一端部が挿通され、固定用ボルト１７の他端部が上記ねじ孔１８ｂに螺合されている。これら各固定用ボルト１７にはそれぞれ、一方の固定用フランジ板１５の表裏両面側に配置された一対の固定ナット１９と、他方の固定用フランジ板１６の裏面側のみに配置された調節ナット２０とが螺合している。尚、上記一対の固定ナット１９と一方の固定用フランジ板１５との間にはワッシャ２１が介装され、上記固定ナット１９とワッシャ２１との相当接する面が球面２２に形成されている。
【００１９】
これによると、固定用ボルト１７と固定ナット１９と調節ナット２０とワッシャ２１とを取り外した状態で、挿口９を流路軸心８の方向Ａへ移動させることにより、固定フランジ５と可動フランジ１０との面間寸法Ｂを調整することができる。その後、図４に示すように、各固定用ボルト１７の一端部を一方の固定用フランジ板１５のボルト孔１８ａに挿通するとともに他端部を他方の固定用フランジ板１６のねじ孔１８ｂに螺合し、ワッシャ２１を取付け、固定ナット１９と調節ナット２０とを固定用ボルト１７に螺合して、他方の固定用フランジ板１６を一方の固定用フランジ板１５に連結する。これにより、可動フランジ１０が弁箱２側に固定され、上記両フランジ５，１０の面間寸法Ｂが確定される。
【００２０】
次に、両フランジ５，１０の面間を調整する面間調整用治具３０の構成を以下に説明する。
すなわち、上記面間調整用治具３０は、間隔保持部材３１と、一対の心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂと、一対のボルト３３ａ，３３ｂとで構成されている。
【００２１】
上記間隔保持部材３１は、棒状の軸体３５と、細長い円筒状のフレーム体３６とで構成されている。上記軸体３５の外周面には雄ねじが形成されている。また、上記軸体３５の片端には、ねじ孔３７を有する一方の端部部材３８が設けられている。さらに、上記フレーム体３６の片端には、フレーム体３６の内外に貫通したねじ孔３９を有する接続部材４０が設けられ、フレーム体３６のもう片端には、ねじ孔４１を有する他方の端部部材４２が設けられている。図１に示すように、上記軸体３５を接続部材４０のねじ孔３９に螺合することによって、軸体３５がフレーム体３６に接続され、軸体３５（又はフレーム体３６）を回転することにより、軸体３５のフレーム体３６へのねじ込み量が増減するため、間隔保持部材３１が軸心方向へ伸縮し、これにより、図７に示すように、間隔保持部材３１の長さＬ（すなわち上記一方の端部部材３８から他方の端部部材４２までの長さ）を変えることができる。尚、上記軸体３５には、軸体３５の回転を固定する（すなわち間隔保持部材３１の伸縮を固定する）ロックナット４４（固定部材の一例）が螺合されている。
【００２２】
図６に示すように、上記心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂはそれぞれ円筒状の本体４６の基端部に鍔４７を有するものである。上記本体４６の外周面は、先端部から基端部にかけて漸次拡径する心出用のテーパー面４８を備えた円錐状に形成されている。一方の心出用ワッシャ３２ａの本体４６は固定フランジ５のボルト孔４に嵌め込み可能であり、他方の心出用ワッシャ３２ｂの本体４６は可動フランジ１０のボルト孔４に嵌め込み可能である。尚、上記心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂの本体４６の最大外径Ｄは、上記ボルト孔４の内径とほぼ同一、或いは上記ボルト孔４の内径よりもわずかに大きく設定されている。
【００２３】
図８に示すように、上記一方のボルト３３ａは一方の心出用ワッシャ３２ａに挿通されて間隔保持部材３１の一方の端部部材３８のねじ孔３７に螺合可能であり、また、上記他方のボルト３３ｂは他方の心出用ワッシャ３２ｂに挿通されて間隔保持部材３１の他方の端部部材４２のねじ孔４１に螺合可能である。
【００２４】
次に、上記面間調整用治具３０を用いて、バタフライ弁１の面間を調整する方法を以下に説明する。
図７（ａ）の実線に示すように、軸体３５（又はフレーム体３６）を回転して間隔保持部材３１の長さＬを所定の面間寸法Ｂから両フランジ５，１０の厚さＴを除いた寸法に設定する。そして、軸体３５に螺合したロックナット４４を回して軸心方向へ移動させ接続部材４０の端面に当て付けることによって、上記軸体３５の回転を固定する。これにより、間隔保持部材３１の伸縮が固定される。
【００２５】
その後、上記間隔保持部材３１を固定フランジ５と可動フランジ１０との間に配置し、図７（ａ）の仮想線に示すように、間隔保持部材３１の一端（すなわち一方の端部部材３８）が固定フランジ５の裏側に当接するとともに他端（すなわち他方の端部部材４２）が可動フランジ１０の裏側に当接するように可動フランジ１０を流路軸心８の方向Ａへ移動させて、上記両フランジ５，１０間の間隔を調整する。
【００２６】
そして、図７（ｂ）に示すように、固定フランジ５のボルト孔４に表側から一方の心出用ワッシャ３２ａを嵌め込むとともに、可動フランジ１０のボルト孔４に表側から他方の心出用ワッシャ３２ｂを嵌め込み、一方のボルト３３ａを一方の心出用ワッシャ３２ａに挿通して間隔保持部材３１の一端部のねじ孔３７に螺合させるとともに、他方のボルト３３ｂを他方の心出用ワッシャ３２ｂに挿通して間隔保持部材３１の他端部のねじ孔４１に螺合させる。
【００２７】
これにより、図８に示すように、両フランジ５，１０間に間隔保持部材３１がセットされ、上記のような一連の手順で複数の間隔保持部材３１を所定角度おきに振り分けて両フランジ５，１０間にセットする（図２，図３参照）ことによって、両フランジ５，１０間を所定の面間寸法Ｂに調整することができ、面間寸法調整作業が容易に行える。
【００２８】
また、上記複数の間隔保持部材３１の長さを、全て、所定の面間寸法Ｂから両フランジ５，１０の厚さＴを除いた寸法に設定しているため、固定フランジ５に対する可動フランジ１０の平行度を容易に確保することができる。
【００２９】
さらに、図８に示すように、一方のボルト３３ａは一方の心出用ワッシャ３２ａを介して固定フランジ５のボルト孔４に挿通されているため、一方のボルト３３ａの外周面と上記ボルト孔４の内周面との隙間が一方の心出用ワッシャ３２ａによって埋められ、一方の心出用ワッシャ３２ａのテーパー面４８によって一方のボルト３３ａの径方向のガタツキがほとんど無くなる。同様に、他方のボルト３３ｂは他方の心出用ワッシャ３２ｂを介して可動フランジ１０のボルト孔４に挿通されているため、他方のボルト３３ｂの外周面と上記ボルト孔４の内周面との隙間が他方の心出用ワッシャ３２ｂによって埋められ、他方の心出用ワッシャ３２ｂのテーパー面４８によって他方のボルト３３ｂの径方向のガタツキがほとんど無くなる。これにより、可動フランジ１０のボルト孔４のセンターが固定フランジ５のボルト孔４のセンターに一致し、固定フランジ５の軸心に対する可動フランジ１０の軸心の径方向への位置ずれがほとんど無くなり、固定フランジ５に対して可動フランジ１０の心出しが可能となる。
【００３０】
その後、図４に示すように、各固定用ボルト１７の一端部を一方の固定用フランジ板１５のボルト孔１８ａに挿通するとともに他端部を他方の固定用フランジ板１６のねじ孔１８ｂに螺合し、ワッシャ２１を取付け、固定ナット１９と調節ナット２０とを固定用ボルト１７に螺合して、他方の固定用フランジ板１６を一方の固定用フランジ板１５に連結する。これにより、可動フランジ１０が弁箱２側に固定され、上記両フランジ５，１０の面間寸法Ｂが確定され、不用意に変動することはない。
【００３１】
その後、一方のボルト３３ａを間隔保持部材３１の一端部のねじ孔３７から取り外して固定フランジ５から離脱させ、一方の心出用ワッシャ３２ａを固定フランジ５のボルト孔４から脱抜するとともに、他方のボルト３３ｂを間隔保持部材３１の他端部のねじ孔４１から取り外して可動フランジ１０から離脱させ、他方の心出用ワッシャ３２ｂを可動フランジ１０のボルト孔４から脱抜し、全ての間隔保持部材３１を両フランジ５，１０間から取り外した状態で、バタフライ弁１を出荷する。
【００３２】
上記第１の実施の形態では、ボルト３３ａ，３３ｂと心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂとを別体とし、心出用のテーパー面４８を各心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂに形成したが、第２の実施の形態として、図９，図１０に示すように、各ボルト３３ａ，３３ｂに心出用のテーパー面４８を一体に形成し、心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂを不要にしてもよい。
【００３３】
すなわち、すなわち、上記ボルト３３ａ，３３ｂはそれぞれ、ねじ孔３７，４１に螺合自在なねじ部５１と、六角形の頭部５２と、これらねじ部５１と頭部５２との間に形成された円錐台部５３とで構成されている。上記心出用のテーパー面４８は、円錐台部５３の外周面に形成されており、ねじ部５１側（先端部）から頭部５２側（基端部）にかけて漸次拡径している。尚、円錐台部５３の先端部最小径はボルト孔４の内径よりも小さく、円錐台部５３の基端部最大径はボルト孔４の内径よりも大きく形成されている。
【００３４】
これによると、面間調整用治具３０を用いて、バタフライ弁１の面間を調整する場合、図７（ａ）の実線に示すように、間隔保持部材３１の長さＬを所定の面間寸法Ｂから両フランジ５，１０の厚さＴを除いた寸法に設定してロックナット４４で固定する。
【００３５】
そして、上記間隔保持部材３１を固定フランジ５と可動フランジ１０との間に配置し、図７（ａ）の仮想線に示すように、間隔保持部材３１の一端（すなわち一方の端部部材３８）が固定フランジ５の裏側に当接するとともに他端（すなわち他方の端部部材４２）が可動フランジ１０の裏側に当接するように可動フランジ１０を流路軸心８の方向Ａへ移動させて、上記両フランジ５，１０間の間隔を調整する。
【００３６】
次に、図１０に示すように、一方のボルト３３ａを固定フランジ５のボルト孔４に表側から挿通して、一方のボルト３３ａのねじ部５１を間隔保持部材３１の一端部のねじ孔３７に螺合させるとともに、他方のボルト３３ｂを可動フランジ１０のボルト孔４に表側から挿通して、他方のボルト３３ｂのねじ部５１を間隔保持部材３１の他端部のねじ孔４１に螺合させる。
【００３７】
これにより、両フランジ５，１０間に間隔保持部材３１がセットされ、上記のような一連の手順で複数の間隔保持部材３１を所定角度おきに振り分けて両フランジ５，１０間にセットする（図２，図３参照）ことによって、両フランジ５，１０間を所定の面間寸法Ｂに調整することができ、面間寸法調整作業が容易に行える。
【００３８】
また、上記複数の間隔保持部材３１の長さを、全て、所定の面間寸法Ｂから両フランジ５，１０の厚さＴを除いた寸法に設定しているため、固定フランジ５に対する可動フランジ１０の平行度を容易に確保することができる。
【００３９】
さらに、図１０に示すように、一方のボルト３３ａは心出用のテーパー面４８により案内されて固定フランジ５のボルト孔４に挿通されているため、一方のボルト３３ａの径方向のガタツキがほとんど無くなる。同様に、他方のボルト３３ｂは心出用のテーパー面４８により案内されて可動フランジ１０のボルト孔４に挿通されているため、他方のボルト３３ｂの径方向のガタツキがほとんど無くなる。これにより、可動フランジ１０のボルト孔４のセンターが固定フランジ５のボルト孔４のセンターに一致し、固定フランジ５の軸心に対する可動フランジ１０の軸心の径方向への位置ずれがほとんど無くなり、固定フランジ５に対して可動フランジ１０の心出しが可能となる。
【００４０】
その後、図４に示すように、各固定用ボルト１７とワッシャ２１と固定ナット１９と調節ナット２０とを取付けて、可動フランジ１０を弁箱２側に固定する。そして、一方のボルト３３ａを間隔保持部材３１の一端部のねじ孔３７から取り外して固定フランジ５から離脱させるとともに、他方のボルト３３ｂを間隔保持部材３１の他端部のねじ孔４１から取り外して可動フランジ１０から離脱させ、全ての間隔保持部材３１を両フランジ５，１０間から取り外した状態で、バタフライ弁１を出荷する。
【００４１】
上記各実施の形態では、弁の一例としてバタフライ弁１を挙げたが、バタフライ弁以外の形式のものであってもよい。
上記各実施の形態では、図１に示すように、バタフライ弁１の一方のフランジを固定フランジ５とし、他方のフランジを可動フランジ１０としているが、一方のフランジを可動フランジ１０とし、他方のフランジを固定フランジ５としてもよい。
【００４２】
上記各実施の形態では、面間調整時、間隔保持部材３１の一端（すなわち一方の端部部材３８）を固定フランジ５の裏側に当接させるとともに他端（すなわち他方の端部部材４２）を可動フランジ１０の裏側に当接させているが、間隔保持部材３１の一端を可動フランジ１０の裏側に当接させるとともに他端を固定フランジ５の裏側に当接させてもよい。
【００４３】
上記各実施の形態では、図２，図３に示すように、面間調整用治具３０を９０°おきに４セット取り付けているが、４セット以外の複数セット取り付けてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、一対のフランジの面間寸法の調整作業を容易に行うことができ、また、上記フランジの平行度を容易に確保することができ、さらに、フランジの心出しが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における面間調整用治具を取付けたバタフライ弁の断面図である。
【図２】同、バタフライ弁の側面図である。
【図３】同、バタフライ弁の正面図である。
【図４】同、バタフライ弁の可動フランジを弁箱側へ固定する固定機構を示す断面図である。
【図５】同、面間調整用治具の分解図である。
【図６】同、面間調整用治具の心出用ワッシャの断面図である。
【図７】同、面間調整用治具を用いた面間調整方法の手順を示す図であり、（ａ）は両フランジ間に間隔保持部材を挿入した状態を示し、（ｂ）は両フランジの裏側を間隔保持部材の両端に当接させた状態を示す。
【図８】同、面間調整用治具の両端と両フランジとの連結部分の拡大断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における面間調整用治具のボルトの図である。
【図１０】同、面間調整用治具の両端と両フランジとの連結部分の拡大断面図である。
【図１１】従来の面間調整機能を有する弁の断面図である。
【符号の説明】
１ バタフライ弁
４ ボルト孔
５ 固定フランジ（一方のフランジ）
１０ 可動フランジ（他方のフランジ）
３０ 面間調整用治具
３１ 間隔保持部材
３２ａ，３２ｂ 心出用ワッシャ
３３ａ，３３ｂ ボルト
４４ ロックナット（固定部材）
４８ テーパー面
Ｂ 面間寸法
Ｌ 間隔保持部材の長さ
Ｔ フランジの厚さ
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対のフランジの面間が伸縮可能な面間調整機能を有する弁に用いられる面間調整用治具および面間調整用治具を用いた弁の面間調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、面間調整機能を有する弁としては、例えば図１１に示すように、オリフィス式の弁体６１を内蔵した筒状の弁箱６２の一端部に、この弁箱６２の軸心方向Ａへ移動自在な筒状のソケット６３が外嵌され、このソケット６３の一端部に接続用の可動フランジ６４が固着され、上記弁箱６２の他端部に接続用の固定フランジ６５が設けられているものがある。上記弁箱６２とソケット６３との間はシールリング６６によってシールされている。また、上記ソケット６３は、面間寸法調整手段６７によって、上記軸心方向Ａへ移動し且つ位置決めされる。尚、上記面間寸法調整手段６７は、弁箱６２側に固着された面間寸法調整用第１フランジ６８と、ソケット６３に固着された面間寸法調整用第２フランジ６９と、これら第１および第２フランジ６８，６９に貫通した複数のボルト７０と，各ボルト７０に螺合された複数のナット７１とで構成されている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
これによると、面間寸法調整手段６７の各ナット７１を回転操作することによって、ソケット６３と共に可動フランジ６４が上記軸心方向Ａへ移動し、両フランジ６４，６５間の面間寸法Ｂが調整される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５３２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来形式では、面間寸法Ｂを調整する場合、面間寸法調整手段６７の各ナット７１をそれぞれ同程度に回転操作した後、面間寸法Ｂを測定するといった作業を繰り返して行い、最終的に所定の面間寸法Ｂに調整しなければならないため、面間寸法調整作業に手間がかかるといった問題があった。
【０００６】
また、面間寸法調整手段６７の各ナット７１の回転量が不均一になり、これによって、固定フランジ６５に対して可動フランジ６４が平行にならずに傾斜してしまい、フランジの平行度を確保することが難しいといった問題があった。
【０００７】
さらに、面間寸法調整手段６７の各ボルト７０は第１および第２フランジ６８，６９に形成されたボルト孔に対して径方向にガタツキを有するため、可動フランジ６４の軸心が固定フランジ６５の軸心に対して径方向に位置ずれするといった問題があった。
【０００８】
本発明は、面間寸法調整作業が容易に行え、また、フランジの平行度を容易に確保でき、さらに、フランジの心出しが可能な面間調整用治具および面間調整用治具を用いた弁の面間調整方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本第１発明は、一対のフランジの面間が伸縮可能な面間調整機能を有する弁に用いられる面間調整用治具であって、軸心方向に伸縮自在な間隔保持部材と、この間隔保持部材の伸縮を固定する固定部材と、上記一方のフランジのボルト孔に挿通され且つ上記間隔保持部材の一端部に螺合可能な一方のボルトと、上記他方のフランジのボルト孔に挿通され且つ上記間隔保持部材の他端部に螺合可能な他方のボルトとで構成され、上記一方および他方のボルトはそれぞれ、先端部から基端部にかけて漸次拡径する心出用のテーパー面を介して、ボルト孔に挿通されているものである。
【００１０】
これによると、間隔保持部材の長さを所定の面間寸法から両フランジの厚さを除いた寸法に設定して固定部材で固定し、間隔保持部材を両フランジ間に配置し、間隔保持部材の一端が一方のフランジの裏側に当接するとともに他端が他方のフランジの裏側に当接するように両フランジ間の間隔を調整する。この状態で、心出用のテーパー面を介して一方のボルトを一方のフランジのボルト孔に挿通して間隔保持部材の一端部に螺合させるとともに、心出用のテーパー面を介して他方のボルトを他方のフランジのボルト孔に挿通して間隔保持部材の他端部に螺合させる。
【００１１】
これにより、両フランジ間に間隔保持部材がセットされ、このようにして複数の間隔保持部材を両フランジ間にセットすることによって、両フランジ間を所定の面間寸法に調整することができ、面間寸法調整作業が容易に行える。
【００１２】
また、複数の間隔保持部材の長さを、全て、所定の面間寸法から両フランジの厚さを除いた寸法に設定しているため、フランジの平行度を容易に確保することができる。
【００１３】
さらに、一方のボルトは心出用のテーパー面を介して一方のフランジのボルト孔に挿通されているため、一方のボルトの径方向のガタツキがほとんど無くなる。同様に、他方のボルトは心出用のテーパー面を介して他方のフランジのボルト孔に挿通されているため、他方のボルトの径方向のガタツキがほとんど無くなる。これにより、一方のフランジのボルト孔のセンターと他方のフランジのボルト孔のセンターとが一致し、一方のフランジの軸心と他方のフランジの軸心との径方向への位置ずれがほとんど無くなり、フランジの心出しが可能となる。
【００１４】
本第２発明は、上記第１発明に記載した面間調整用治具を用いた弁の面間調整方法であって、間隔保持部材の長さを所定の面間寸法から両フランジの厚さを除いた寸法に設定し、上記間隔保持部材を両フランジ間に配置し、間隔保持部材の一端が一方のフランジの裏側に当接するとともに他端が他方のフランジの裏側に当接するように両フランジ間の間隔を調整し、この状態で、心出用のテーパー面を介して一方のボルトを一方のフランジのボルト孔に挿通して上記間隔保持部材の一端部に螺合させるとともに、心出用のテーパー面を介して他方のボルトを他方のフランジのボルト孔に挿通して上記間隔保持部材の他端部に螺合させるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
図１〜図４に示すように、１は面間調整機能を有するバタフライ弁であり、このバタフライ弁１の構造を以下に説明する。
【００１６】
すなわち、バタフライ弁１の弁箱２内には、弁棒６の回転によって開閉自在な弁体３が設けられている。上記弁箱２の一端外周部には、複数のボルト孔４を有する接続用の固定フランジ５（一方のフランジの一例）が設けられている。また、弁箱２の他端には受口７が形成され、この受口７には、弁箱２の流路軸心８の方向Ａへ移動自在な円筒状の挿口９の一端部が挿入されている。この挿口９の他端外周部には、複数のボルト孔４を有する接続用の可動フランジ１０（他方のフランジの一例）が設けられている。また、受口７の内周面に形成された環状溝１２には、受口７の内周面と挿口９の外周面との間をシールするゴム輪１３が嵌合装着されている。
【００１７】
また、上記弁箱２の他端外周部の複数箇所（例えば４箇所）には、一方の固定用フランジ板１５が周方向に所定角度毎（例えば９０°毎）に振り分けられて立設されている。また、図３に示すように、上記可動フランジ１０の外周縁の複数箇所（例えば４箇所）には、上記一方の固定用フランジ板１５に対向する他方の固定用フランジ板１６が周方向に所定角度毎（例えば９０°毎）に振り分けられて立設されている。
【００１８】
上記一方の各固定用フランジ板１５にはそれぞれボルト孔１８ａが形成され、他方の各固定用フランジ板１６にはそれぞれねじ孔１８ｂが形成されている。上記ボルト孔１８ａには固定用ボルト１７の一端部が挿通され、固定用ボルト１７の他端部が上記ねじ孔１８ｂに螺合されている。これら各固定用ボルト１７にはそれぞれ、一方の固定用フランジ板１５の表裏両面側に配置された一対の固定ナット１９と、他方の固定用フランジ板１６の裏面側のみに配置された調節ナット２０とが螺合している。尚、上記一対の固定ナット１９と一方の固定用フランジ板１５との間にはワッシャ２１が介装され、上記固定ナット１９とワッシャ２１との相当接する面が球面２２に形成されている。
【００１９】
これによると、固定用ボルト１７と固定ナット１９と調節ナット２０とワッシャ２１とを取り外した状態で、挿口９を流路軸心８の方向Ａへ移動させることにより、固定フランジ５と可動フランジ１０との面間寸法Ｂを調整することができる。その後、図４に示すように、各固定用ボルト１７の一端部を一方の固定用フランジ板１５のボルト孔１８ａに挿通するとともに他端部を他方の固定用フランジ板１６のねじ孔１８ｂに螺合し、ワッシャ２１を取付け、固定ナット１９と調節ナット２０とを固定用ボルト１７に螺合して、他方の固定用フランジ板１６を一方の固定用フランジ板１５に連結する。これにより、可動フランジ１０が弁箱２側に固定され、上記両フランジ５，１０の面間寸法Ｂが確定される。
【００２０】
次に、両フランジ５，１０の面間を調整する面間調整用治具３０の構成を以下に説明する。
すなわち、上記面間調整用治具３０は、間隔保持部材３１と、一対の心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂと、一対のボルト３３ａ，３３ｂとで構成されている。
【００２１】
上記間隔保持部材３１は、棒状の軸体３５と、細長い円筒状のフレーム体３６とで構成されている。上記軸体３５の外周面には雄ねじが形成されている。また、上記軸体３５の片端には、ねじ孔３７を有する一方の端部部材３８が設けられている。さらに、上記フレーム体３６の片端には、フレーム体３６の内外に貫通したねじ孔３９を有する接続部材４０が設けられ、フレーム体３６のもう片端には、ねじ孔４１を有する他方の端部部材４２が設けられている。図１に示すように、上記軸体３５を接続部材４０のねじ孔３９に螺合することによって、軸体３５がフレーム体３６に接続され、軸体３５（又はフレーム体３６）を回転することにより、軸体３５のフレーム体３６へのねじ込み量が増減するため、間隔保持部材３１が軸心方向へ伸縮し、これにより、図７に示すように、間隔保持部材３１の長さＬ（すなわち上記一方の端部部材３８から他方の端部部材４２までの長さ）を変えることができる。尚、上記軸体３５には、軸体３５の回転を固定する（すなわち間隔保持部材３１の伸縮を固定する）ロックナット４４（固定部材の一例）が螺合されている。
【００２２】
図６に示すように、上記心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂはそれぞれ円筒状の本体４６の基端部に鍔４７を有するものである。上記本体４６の外周面は、先端部から基端部にかけて漸次拡径する心出用のテーパー面４８を備えた円錐状に形成されている。一方の心出用ワッシャ３２ａの本体４６は固定フランジ５のボルト孔４に嵌め込み可能であり、他方の心出用ワッシャ３２ｂの本体４６は可動フランジ１０のボルト孔４に嵌め込み可能である。尚、上記心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂの本体４６の最大外径Ｄは、上記ボルト孔４の内径とほぼ同一、或いは上記ボルト孔４の内径よりもわずかに大きく設定されている。
【００２３】
図８に示すように、上記一方のボルト３３ａは一方の心出用ワッシャ３２ａに挿通されて間隔保持部材３１の一方の端部部材３８のねじ孔３７に螺合可能であり、また、上記他方のボルト３３ｂは他方の心出用ワッシャ３２ｂに挿通されて間隔保持部材３１の他方の端部部材４２のねじ孔４１に螺合可能である。
【００２４】
次に、上記面間調整用治具３０を用いて、バタフライ弁１の面間を調整する方法を以下に説明する。
図７（ａ）の実線に示すように、軸体３５（又はフレーム体３６）を回転して間隔保持部材３１の長さＬを所定の面間寸法Ｂから両フランジ５，１０の厚さＴを除いた寸法に設定する。そして、軸体３５に螺合したロックナット４４を回して軸心方向へ移動させ接続部材４０の端面に当て付けることによって、上記軸体３５の回転を固定する。これにより、間隔保持部材３１の伸縮が固定される。
【００２５】
その後、上記間隔保持部材３１を固定フランジ５と可動フランジ１０との間に配置し、図７（ａ）の仮想線に示すように、間隔保持部材３１の一端（すなわち一方の端部部材３８）が固定フランジ５の裏側に当接するとともに他端（すなわち他方の端部部材４２）が可動フランジ１０の裏側に当接するように可動フランジ１０を流路軸心８の方向Ａへ移動させて、上記両フランジ５，１０間の間隔を調整する。
【００２６】
そして、図７（ｂ）に示すように、固定フランジ５のボルト孔４に表側から一方の心出用ワッシャ３２ａを嵌め込むとともに、可動フランジ１０のボルト孔４に表側から他方の心出用ワッシャ３２ｂを嵌め込み、一方のボルト３３ａを一方の心出用ワッシャ３２ａに挿通して間隔保持部材３１の一端部のねじ孔３７に螺合させるとともに、他方のボルト３３ｂを他方の心出用ワッシャ３２ｂに挿通して間隔保持部材３１の他端部のねじ孔４１に螺合させる。
【００２７】
これにより、図８に示すように、両フランジ５，１０間に間隔保持部材３１がセットされ、上記のような一連の手順で複数の間隔保持部材３１を所定角度おきに振り分けて両フランジ５，１０間にセットする（図２，図３参照）ことによって、両フランジ５，１０間を所定の面間寸法Ｂに調整することができ、面間寸法調整作業が容易に行える。
【００２８】
また、上記複数の間隔保持部材３１の長さを、全て、所定の面間寸法Ｂから両フランジ５，１０の厚さＴを除いた寸法に設定しているため、固定フランジ５に対する可動フランジ１０の平行度を容易に確保することができる。
【００２９】
さらに、図８に示すように、一方のボルト３３ａは一方の心出用ワッシャ３２ａを介して固定フランジ５のボルト孔４に挿通されているため、一方のボルト３３ａの外周面と上記ボルト孔４の内周面との隙間が一方の心出用ワッシャ３２ａによって埋められ、一方の心出用ワッシャ３２ａのテーパー面４８によって一方のボルト３３ａの径方向のガタツキがほとんど無くなる。同様に、他方のボルト３３ｂは他方の心出用ワッシャ３２ｂを介して可動フランジ１０のボルト孔４に挿通されているため、他方のボルト３３ｂの外周面と上記ボルト孔４の内周面との隙間が他方の心出用ワッシャ３２ｂによって埋められ、他方の心出用ワッシャ３２ｂのテーパー面４８によって他方のボルト３３ｂの径方向のガタツキがほとんど無くなる。これにより、可動フランジ１０のボルト孔４のセンターが固定フランジ５のボルト孔４のセンターに一致し、固定フランジ５の軸心に対する可動フランジ１０の軸心の径方向への位置ずれがほとんど無くなり、固定フランジ５に対して可動フランジ１０の心出しが可能となる。
【００３０】
その後、図４に示すように、各固定用ボルト１７の一端部を一方の固定用フランジ板１５のボルト孔１８ａに挿通するとともに他端部を他方の固定用フランジ板１６のねじ孔１８ｂに螺合し、ワッシャ２１を取付け、固定ナット１９と調節ナット２０とを固定用ボルト１７に螺合して、他方の固定用フランジ板１６を一方の固定用フランジ板１５に連結する。これにより、可動フランジ１０が弁箱２側に固定され、上記両フランジ５，１０の面間寸法Ｂが確定され、不用意に変動することはない。
【００３１】
その後、一方のボルト３３ａを間隔保持部材３１の一端部のねじ孔３７から取り外して固定フランジ５から離脱させ、一方の心出用ワッシャ３２ａを固定フランジ５のボルト孔４から脱抜するとともに、他方のボルト３３ｂを間隔保持部材３１の他端部のねじ孔４１から取り外して可動フランジ１０から離脱させ、他方の心出用ワッシャ３２ｂを可動フランジ１０のボルト孔４から脱抜し、全ての間隔保持部材３１を両フランジ５，１０間から取り外した状態で、バタフライ弁１を出荷する。
【００３２】
上記第１の実施の形態では、ボルト３３ａ，３３ｂと心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂとを別体とし、心出用のテーパー面４８を各心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂに形成したが、第２の実施の形態として、図９，図１０に示すように、各ボルト３３ａ，３３ｂに心出用のテーパー面４８を一体に形成し、心出用ワッシャ３２ａ，３２ｂを不要にしてもよい。
【００３３】
すなわち、すなわち、上記ボルト３３ａ，３３ｂはそれぞれ、ねじ孔３７，４１に螺合自在なねじ部５１と、六角形の頭部５２と、これらねじ部５１と頭部５２との間に形成された円錐台部５３とで構成されている。上記心出用のテーパー面４８は、円錐台部５３の外周面に形成されており、ねじ部５１側（先端部）から頭部５２側（基端部）にかけて漸次拡径している。尚、円錐台部５３の先端部最小径はボルト孔４の内径よりも小さく、円錐台部５３の基端部最大径はボルト孔４の内径よりも大きく形成されている。
【００３４】
これによると、面間調整用治具３０を用いて、バタフライ弁１の面間を調整する場合、図７（ａ）の実線に示すように、間隔保持部材３１の長さＬを所定の面間寸法Ｂから両フランジ５，１０の厚さＴを除いた寸法に設定してロックナット４４で固定する。
【００３５】
そして、上記間隔保持部材３１を固定フランジ５と可動フランジ１０との間に配置し、図７（ａ）の仮想線に示すように、間隔保持部材３１の一端（すなわち一方の端部部材３８）が固定フランジ５の裏側に当接するとともに他端（すなわち他方の端部部材４２）が可動フランジ１０の裏側に当接するように可動フランジ１０を流路軸心８の方向Ａへ移動させて、上記両フランジ５，１０間の間隔を調整する。
【００３６】
次に、図１０に示すように、一方のボルト３３ａを固定フランジ５のボルト孔４に表側から挿通して、一方のボルト３３ａのねじ部５１を間隔保持部材３１の一端部のねじ孔３７に螺合させるとともに、他方のボルト３３ｂを可動フランジ１０のボルト孔４に表側から挿通して、他方のボルト３３ｂのねじ部５１を間隔保持部材３１の他端部のねじ孔４１に螺合させる。
【００３７】
これにより、両フランジ５，１０間に間隔保持部材３１がセットされ、上記のような一連の手順で複数の間隔保持部材３１を所定角度おきに振り分けて両フランジ５，１０間にセットする（図２，図３参照）ことによって、両フランジ５，１０間を所定の面間寸法Ｂに調整することができ、面間寸法調整作業が容易に行える。
【００３８】
また、上記複数の間隔保持部材３１の長さを、全て、所定の面間寸法Ｂから両フランジ５，１０の厚さＴを除いた寸法に設定しているため、固定フランジ５に対する可動フランジ１０の平行度を容易に確保することができる。
【００３９】
さらに、図１０に示すように、一方のボルト３３ａは心出用のテーパー面４８により案内されて固定フランジ５のボルト孔４に挿通されているため、一方のボルト３３ａの径方向のガタツキがほとんど無くなる。同様に、他方のボルト３３ｂは心出用のテーパー面４８により案内されて可動フランジ１０のボルト孔４に挿通されているため、他方のボルト３３ｂの径方向のガタツキがほとんど無くなる。これにより、可動フランジ１０のボルト孔４のセンターが固定フランジ５のボルト孔４のセンターに一致し、固定フランジ５の軸心に対する可動フランジ１０の軸心の径方向への位置ずれがほとんど無くなり、固定フランジ５に対して可動フランジ１０の心出しが可能となる。
【００４０】
その後、図４に示すように、各固定用ボルト１７とワッシャ２１と固定ナット１９と調節ナット２０とを取付けて、可動フランジ１０を弁箱２側に固定する。そして、一方のボルト３３ａを間隔保持部材３１の一端部のねじ孔３７から取り外して固定フランジ５から離脱させるとともに、他方のボルト３３ｂを間隔保持部材３１の他端部のねじ孔４１から取り外して可動フランジ１０から離脱させ、全ての間隔保持部材３１を両フランジ５，１０間から取り外した状態で、バタフライ弁１を出荷する。
【００４１】
上記各実施の形態では、弁の一例としてバタフライ弁１を挙げたが、バタフライ弁以外の形式のものであってもよい。
上記各実施の形態では、図１に示すように、バタフライ弁１の一方のフランジを固定フランジ５とし、他方のフランジを可動フランジ１０としているが、一方のフランジを可動フランジ１０とし、他方のフランジを固定フランジ５としてもよい。
【００４２】
上記各実施の形態では、面間調整時、間隔保持部材３１の一端（すなわち一方の端部部材３８）を固定フランジ５の裏側に当接させるとともに他端（すなわち他方の端部部材４２）を可動フランジ１０の裏側に当接させているが、間隔保持部材３１の一端を可動フランジ１０の裏側に当接させるとともに他端を固定フランジ５の裏側に当接させてもよい。
【００４３】
上記各実施の形態では、図２，図３に示すように、面間調整用治具３０を９０°おきに４セット取り付けているが、４セット以外の複数セット取り付けてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、一対のフランジの面間寸法の調整作業を容易に行うことができ、また、上記フランジの平行度を容易に確保することができ、さらに、フランジの心出しが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における面間調整用治具を取付けたバタフライ弁の断面図である。
【図２】同、バタフライ弁の側面図である。
【図３】同、バタフライ弁の正面図である。
【図４】同、バタフライ弁の可動フランジを弁箱側へ固定する固定機構を示す断面図である。
【図５】同、面間調整用治具の分解図である。
【図６】同、面間調整用治具の心出用ワッシャの断面図である。
【図７】同、面間調整用治具を用いた面間調整方法の手順を示す図であり、（ａ）は両フランジ間に間隔保持部材を挿入した状態を示し、（ｂ）は両フランジの裏側を間隔保持部材の両端に当接させた状態を示す。
【図８】同、面間調整用治具の両端と両フランジとの連結部分の拡大断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における面間調整用治具のボルトの図である。
【図１０】同、面間調整用治具の両端と両フランジとの連結部分の拡大断面図である。
【図１１】従来の面間調整機能を有する弁の断面図である。
【符号の説明】
１ バタフライ弁
４ ボルト孔
５ 固定フランジ（一方のフランジ）
１０ 可動フランジ（他方のフランジ）
３０ 面間調整用治具
３１ 間隔保持部材
３２ａ，３２ｂ 心出用ワッシャ
３３ａ，３３ｂ ボルト
４４ ロックナット（固定部材）
４８ テーパー面
Ｂ 面間寸法
Ｌ 間隔保持部材の長さ
Ｔ フランジの厚さ
Claims (2)
- 一対のフランジの面間が伸縮可能な面間調整機能を有する弁に用いられる面間調整用治具であって、軸心方向に伸縮自在な間隔保持部材と、この間隔保持部材の伸縮を固定する固定部材と、上記一方のフランジのボルト孔に挿通され且つ上記間隔保持部材の一端部に螺合可能な一方のボルトと、上記他方のフランジのボルト孔に挿通され且つ上記間隔保持部材の他端部に螺合可能な他方のボルトとで構成され、上記一方および他方のボルトはそれぞれ、先端部から基端部にかけて漸次拡径する心出用のテーパー面を介して、ボルト孔に挿通されていることを特徴とする面間調整用治具。
- 請求項１に記載した面間調整用治具を用いた弁の面間調整方法であって、間隔保持部材の長さを所定の面間寸法から両フランジの厚さを除いた寸法に設定し、上記間隔保持部材を両フランジ間に配置し、間隔保持部材の一端が一方のフランジの裏側に当接するとともに他端が他方のフランジの裏側に当接するように両フランジ間の間隔を調整し、この状態で、心出用のテーパー面を介して一方のボルトを一方のフランジのボルト孔に挿通して上記間隔保持部材の一端部に螺合させるとともに、心出用のテーパー面を介して他方のボルトを他方のフランジのボルト孔に挿通して上記間隔保持部材の他端部に螺合させることを特徴とする面間調整用治具を用いた弁の面間調整方法。
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|---|---|---|---|---|
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