JP2006170348A - バタフライバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】 弁体に流体圧が負荷されても弁棒が傾倒しにくい分割式弁棒タイプのバタフライバルブを提供する。
【解決手段】 流体の流路１１が形成されたボディー１２と、嵌合部１５ａを備えて径方向に貫通した弁棒挿入孔１５ｂが形成され、流路１１上に配置されて流路１１を開閉可能な弁体１５と、ボディー１２に挿通されるとともに弁棒挿入孔１５ｂに挿入されて嵌合部１５ａと嵌合され、嵌合部１５ａで回転力を伝達して弁体１５を回転駆動する第１の弁棒１３と、ボディー１２に回転自在に支持されるとともに第１の弁棒１３とは反対側から弁棒挿入孔１５ｂに挿入されて第１の弁棒１３と同軸上に配置され、弁体１５の中心よりも第１の弁棒１３の挿入縁部側で弁体を支持する第２の弁棒１４とを有する。第２の弁棒１４もまた、嵌合部１５ａと嵌合して弁体１５と共に回転するようになっている。
【選択図】 図２

Description

本発明はバタフライバルブに関し、特に弁体を支持する弁棒が分割された分割式弁棒タイプのバタフライバルブに有効な技術に関するものである。

給排水、空調設備、各種産業プラント、工場プロセスなどにおいては、円板状の弁体の回転によって流体の流通を制御する弁装置であるバタフライバルブが広く用いられている。

このバタフライバルブは、弁体を支持する弁棒により、１本式弁棒タイプと分割式弁棒タイプとに分類される。

１本式弁棒タイプは、例えば実開平５−２５０７６号公報に記載のように、ボディーの外側から挿通された１本の弁棒を円板状の弁体の径方向に貫通させ、弁棒と直交する方向から弁体と弁棒とにテーパボルトを貫挿してこれをナットによって一体結合固定したものである（実開平５−２５０７６号公報、図６参照）。

また、分割式弁棒タイプは弁棒が２本用いられたもので、上部側（ボディーから突出した側）に位置する第１の弁棒は、その先端部に形成された角柱形の部分が弁体に嵌挿されて結合され、弁体を回り止め状態に保持して固定される。また、下部側（第１の弁棒と反対側）に位置する第２の弁棒は、先端が断面丸形のままで弁体に回転自在に挿入される（実開平５−２５０７６号公報、図７参照）。

なお、実開平６−５８２７８号公報には、第１の弁棒と弁体の挿通孔とをテーパ形状にし、第１の弁棒と第２の弁棒とを螺合することで１本式弁棒タイプに近い状態の強度を持たせるようにした分割式弁棒タイプが開示されている。
実開平５−２５０７６号公報 実開平６−５８２７８号公報

しかしながら、１本式弁棒タイプは、両端がボディーに支持された１本の弁棒と弁体とがテーパボルトにより強固に一体結合されているために、結合部のガタや駆動回転の狂い、あるいは流体圧による弁棒のたわみの抑制に有効であるが、次のような３つの欠点が挙げられる。

１つ目は、弁体の表面に弁棒との結合用のテーパボルトの頭やナットが露出しているため、流体の機械的作用による侵食（エロージョン）が起きることが懸念されるという点である。

２つ目は、組み立て前に外段取りで事前に弁棒と弁体とを対で仮組みしてテーパボルト用の貫通孔を明ける加工方法、つまり共明け加工を行うため、孔明け後の弁体と弁棒とをセットで管理しなければならない手間が必要になるという点である。

そして、３つ目は、バルブの組み立てで孔加工した弁棒をゴムシートに挿通する際に、弁棒加工孔でゴムシートを損傷してしまうおそれがあるという点である。

また、分割式弁棒タイプは、テーパボルトなど弁棒と弁体とを固定する部品が不要なためにエロージョンなど発生の懸念がなく、共明け加工など現物合わせの加工がないために弁体と弁棒とをセットで管理する必要がなく、さらに弁棒加工孔がないのでゴムシートを損傷するおそれもないので、１本式弁棒タイプの欠点はないものの、次のような２つの欠点が挙げられる。

１つ目は、弁棒と弁体との嵌合部には組み立て上クリアランスが必要なため、組み立て後の両者にはガタが発生する。そして、第１の弁棒は、当該弁棒を駆動するための駆動部との接続機能の必要性から長く設計され、ボディーとこのボディーに取り付けられたスタンドの２カ所で支持されることから、ガタによる倒れ（変位）は少ない。その一方、第２の弁棒は、その支持部位がボディーのみで、しかも価格面や省スペースの点から長さを短くして先端丸形状のままで弁体に回転自在に挿入されており、第２の弁棒の弁体接続側端部が、第１の弁棒との接続部を支点とする弁体変位の最大発生領域（第２の弁棒の挿入縁部付近）に位置しているので、ガタがあると、流体圧を受けた弁体の変位に伴って傾倒するという点である。

２つ目は、１本式弁棒タイプはボディーの弁棒挿入孔や軸受けに対して「両端支持梁」の構造のため、流体圧による弁棒自体の曲がりや歪みは少ないが、分割式弁棒タイプでは２つの「片持ち梁」を併せ持った構造に近いため、閉状態の弁体に流体圧が加わると、それを保持している２つの弁棒に曲げや歪みが発生するという点である。

このように弁棒と弁体とのクリアランスによる倒れ、あるいは構造上生じる曲げや歪みでボディーの弁棒挿入孔や軸受けに弁棒が全面均等当たりせず局当たりし、その結果大きな局部荷重を受ける範囲の軸受けが許容面圧を超えて変形を起こしたり、弁棒挿入孔と弁棒とが部分的に接触しカジリを生じてしまうことがある。すると、低い摩擦でなければならない弁棒とボディーの弁棒挿入孔や軸受けとの摩擦抵抗が上昇して弁体の回転トルク（バルブの操作トルク）が上昇したり耐久性が低下するようになる。

そして、実開平６−５８２７８号公報に記載の技術では、分割式弁棒タイプの長所である組み立て性や露出部品不要などを維持しながら、１本式弁棒タイプの長所である結合部のガタや駆動回転の狂いの問題を解消しているが、新たに以下の欠点が発生するものと考えられる。

１つ目は、第１の弁棒は弁体とテーパで隙間なく結合しているが、第２の弁棒については弁体挿入孔に大きなクリアランスがあるため、閉止状態の弁体が流体圧を受けた場合に倒れが生じ、螺合した２つの弁棒のねじ部に集中して曲げ荷重が加わってねじが破断するおそれが考えられる。

２つ目は、螺合した２つの弁棒が開閉作動を繰り返しているうちにねじが緩み、最悪の場合には、ねじのゆるみ方向に回転することで、ねじがさらに抜け出して２つの弁棒が飛び出したり、流体漏洩防止用のプレートを押し出すおそれが考えられる。

３つ目は、弁体と弁棒とはテーパ状になってねじ締め付けで一体に固定され、面の摩擦抵抗で回転方向のズレを防止しているが、面圧による固定のため、その強度は弱く、すべり（空回り）が生じて弁体と弁棒とが一体で回転しなくなるおそれが考えられる。

４つ目は、構造上ではバルブの分解が可能であるが、ねじの損傷やカジリが生じた場合、実際には分解不能に陥るおそれが考えられる。

そこで、本発明は、弁体に流体圧が負荷されても弁棒が傾倒しにくい分割式弁棒タイプのバタフライバルブを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明のバタフライバルブは、流体の流路が形成されたボディーと、嵌合部を備えて径方向に貫通した弁棒挿入孔が形成され、流路上に配置されて当該流路を開閉可能な板状の弁体と、ボディーに挿通されるとともに弁棒挿入孔に挿入されて嵌合部と嵌合され、当該嵌合部で回転力を伝達して弁体を回転駆動する第１の弁棒と、ボディーに回転自在に支持されるとともに第１の弁棒とは反対側から弁棒挿入孔に挿入されて第１の弁棒と同軸上に配置され、弁体の中心よりも第１の弁棒の挿入縁部側で弁体を支持する第２の弁棒と、を有することを特徴とする。

これにより、第２の弁棒は、その弁体接続側端部を弁体の中心よりも第１の弁棒の挿入縁部側という変位の少ない部位で支持するようになるので、変位の小さい第１の弁棒と相俟って、第１および第２の弁棒は弁体を介して流体圧が負荷されても傾倒しにくくなる。

請求項２に記載の本発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、第２の弁棒は、嵌合部と嵌合して弁体と共に回転することを特徴とする。

これにより、第２の弁棒が弁体と一体で回転することにより、弁棒挿入孔と第２の弁棒等との接触によるカジリや摩耗がなくなるとともに、第２の弁棒が軸受け部で常に回転することが可能になる。

請求項３に記載の本発明のバタフライバルブは、流体の流路が形成されたボディーと、嵌合部を備えて径方向に延びる第１の弁棒挿入孔および第１の弁棒挿入孔とは径方向反対側に配置された第２の弁棒挿入孔が形成され、流路上に配置されて当該流路を開閉可能な板状の弁体と、ボディーに挿通されるとともに第１の弁棒挿入孔に挿入されて嵌合部と嵌合され、当該嵌合部で回転力を伝達して弁体を回転駆動する第１の弁棒と、ボディーに回転自在に支持されるとともに第２の弁棒挿入孔に挿入され、弁体の中心よりも第１の弁棒の挿入縁部側で弁体を支持する第２の弁棒と、を有することを特徴とする。

これにより、第２の弁棒は、その弁体接続側端部を弁体の中心よりも第１の弁棒の挿入縁部側という変位の少ない部位で支持するようになるので、変位の小さい第１の弁棒と相俟って、第１および第２の弁棒は弁体を介して流体圧が負荷されても傾倒しにくくなる。

請求項４に記載の本発明は、請求項３記載の発明の構成に加えて、第２の弁棒挿入孔は嵌合部を備え、第２の弁棒は、第２の弁棒挿入孔の嵌合部と嵌合して弁体と共に回転することを特徴とする。

これにより、第２の弁棒が弁体と一体で回転することにより、弁棒挿入孔と第２の弁棒等との接触によるカジリや摩耗がなくなるとともに、第２の弁棒が軸受け部で常に回転することが可能になる。

請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明の構成に加えて、嵌合部は、交軸方向断面が直線となった部分を有する孔形状、または弁棒挿入孔の軸方向に延びる複数の溝が形成されたスプライン形状であることを特徴とする。

これにより、特にスプライン形状とした場合には、第１の弁棒１３により弁体１５を角度ずれなく駆動することができる。

本発明によれば以下の効果を奏することができる。

すなわち、本発明によれば、第２の弁棒は、弁体の中心よりも第１の弁棒の挿入縁部側という変位の少ない場所で弁体を支持しているので、第２の弁棒の弁体接続側端部が第１の弁棒との接続部を支点とする弁体変位の最大発生領域から外れることになり、変位の小さい第１の弁棒と相俟って、第１および第２の弁棒は弁体を介して流体圧が負荷されても傾倒しにくくなる。

これにより、第２の弁棒とボディーとの摩擦抵抗の上昇が抑制され、１本式弁棒タイプのバタフライバルブと同等程度に長期間にわたって安定的に弁操作トルクが上昇するのを抑制することが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

図１は本発明の一実施の形態であるバタフライバルブを示す正面図、図２は図１のバタフライバルブの交軸方向に沿った断面図、図３は図１のバタフライバルブにおける弁体と弁棒との結合関係を示す分解斜視図、図４は図１のバタフライバルブにおける第１の弁棒の飛び出し防止機構の段差部およびその周辺を示す断面図、図５は図１のバタフライバルブの負荷圧力による弁操作トルクの変化量を示すグラフ、図６は本発明の他の実施の形態であるバタフライバルブを示す断面図、図７は図６のバタフライバルブの要部を示す分解斜視図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態のバタフライバルブ１０は、内部に流体の流路１１が形成されたボディー１２を有している。ボディー１２には、２つのボディー側弁棒挿入孔１２ａ，１２ｂが流路１１を挟んで相互に対向する位置に形成され、上部に位置するボディー側弁棒挿入孔１２ａには第１の弁棒１３が、下部に位置するボディー側弁棒挿入孔１２ｂには第２の弁棒１４が、それぞれ挿通されている。このような２本の弁棒１３，１４により、流路１１上に配置された円板状の弁体１５が支持されている。

弁体１５は径方向を回転軸に回転して流路１１を開閉する。そして、ボディー１２には、流路１１を閉鎖した弁体１５の外周面が密着する環状のシートリング１６が、流路１１の内周に沿って弁体１５の両側に位置するように嵌め込まれている。

弁体１５には、交軸方向の断面が例えば角形の嵌合部１５ａを内方に備えて径方向に貫通した弁棒挿入孔１５ｂが形成されている。図３に詳しく示すように、嵌合部１５ａは弁体１５の中心よりも第１の弁棒１３の挿入縁部側に形成されており、このような弁棒挿入孔１５ｂに第２の弁棒１４が挿入されて、前述のように弁体１５を回転可能に支持する。

なお、弁体１５の位置は第１の弁棒１３および第２の弁棒１４により拘束されておらず、シートリング１６との調芯により位置決めされている。

また、弁棒挿入孔１５ｂの内方には、大径部１５ｃが設けられており、この部位を鋳放面とし、小径部として第２の弁棒１４を支持する弁棒挿入孔１５ｂのみを加工することにより、加工工数の低減と弁体１５の軽量化とを図っている。

第１の弁棒１３は、その中間部位が前述したボディー側弁棒挿入孔１２ａにより、また上方部位がボディー１２の上部にボルト１７およびナット１８で接続されたスタンド１９のスタンド側弁棒挿入孔１９ａにより、それぞれ軸受け２０ａ，２０ｂを介して回転自在に支持されている。したがって、第１の弁棒１３は２カ所で支持されていることになり、弁体１５を介して流体圧を受けても傾倒しにくく、変位が小さい。

このような第１の弁棒１３は、ボディー側弁棒挿入孔１２ａとシートリング１６とに跨る部分（図２において符号Ｐ１で示す部分、以下「縮径部」という。）の径が僅かに縮径されている。これにより、第２の弁棒１４が流体圧を受けた弁体１５の変位により傾倒しても、第１の弁棒１３の外周はボディー側弁棒挿入孔１２ａの流路側開口縁部に当接しないので、ボディー１２の割れが防止される。なお、この縮径部Ｐ１の上端はゴム製のシートリング１６の肉厚の約１／３程度に位置するようにしており、第１の弁棒１３とシートリング１６との間のシール性が確保されている。

第１の弁棒１３の先端は弁体１５の嵌合部１５ａと嵌合可能な角柱形に形成されており、第１の弁棒１３の先端が嵌合部１５ａと嵌合して第１の弁棒１３の回転力が弁体１５に伝達される。なお、第１の弁棒１３の先端形状およびこれが嵌合する嵌合部１５ａの断面形状は、第１の弁棒１３の回転力を弁体１５に伝達できる形状であればよく、三角形、四角形などの角形に限定されるものではなく、交軸方向の断面が直線となった部分を有する孔形状（つまり一部分が直線となった形状）などを採用することができる。

図４に詳しく示すように、第１の弁棒１３におけるボディー側弁棒挿入孔１２ａの外方側開口部付近には、スタンド１９側の径が小さくなった段差部１３ａが形成されている。この段差部１３ａの弁体１５側には第１の弁棒１３とボディー１２との間をシールする環状のシール部材であるＯリング２２が配置されている。また、段差部１３ａには、第１の弁棒１３における弁体１５とは反対方向（つまり、第１の弁棒１３が脱落する方向）の移動を規制する環状の係止部材２３が、ボディー１２とスタンド１９に挟まれた状態で嵌め込まれている。さらに、係止部材２３とＯリング２２との間には、例えば樹脂からなる環状のスペーサ２４が嵌め込まれている。

このような弁棒１５の飛び出し防止機構により、第１の弁棒１３がバタフライバルブ１０の組み立て公差による隙間によってやや弁体１５側に配置されても、第１の弁棒１３の段差部１３ａにはスペーサ２４が当接するようになるので、Ｏリング２２は第１の弁棒１３の段差部１３ａにまで到達することはない。すなわち、スペーサ２４の厚みは、バタフライバルブ１０の組み立て公差に伴う第１の弁棒１３の位置ズレよりも大きいものとしている。したがって、段差部１３ａによるＯリング２２の損傷が防止されて、第１の弁棒１３とボディー１２との間を確実にシールすることができる。また、第１の弁棒１３にＯリング２２を装着するための環状溝を形成する必要がないので、その剛性を高めることができる。

第２の弁棒１４は、ボディー側弁棒挿入孔１２ｂにより、軸受け２０ｃを介して回転可能に支持されている。そして、下端部がプレート２１に当接してボディー側弁棒挿入孔１２ｂからの脱落が阻止されている。また、第２の弁棒１４の上方は、第１の弁棒１３とは反対側から弁体１５の弁棒挿入孔１５ｂに挿入されて第１の弁棒１３と同軸上に配置されている。

第２の弁棒１４の先端もまた、嵌合部１５ａと嵌合可能な角柱形に形成されて当該嵌合部１５ａに嵌合している。よって、第２の弁棒１４は嵌合部１５ａとの嵌合部位が弁体１５の支持部位になる。前述のように、嵌合部１５ａは弁体１５の中心よりも第１の弁棒１３の挿入縁部側に形成されているので、第２の弁棒１４は、弁体１５の中心よりも第１の弁棒１３の挿入縁部側で弁体１５を支持していることになる。

前述のように、第１の弁棒１３は変位が小さいので、接続された弁体１５の嵌合部１５ａ付近も変位が小さいものとなる。したがって、この部位に接続された第２の弁棒１４も変位を抑えることができることから、第２の弁棒１４は、上方を当該嵌合部１５ａで、下方をボディー側弁棒挿入孔１２ｂでそれぞれ支持された両端支持梁として作用する。

なお、第２の弁棒１４は、支持部である上方の嵌合部１５ａと下方のボディー側弁棒挿入孔１２ｂとの距離が長くなればなるほど、弁棒１４と弁体１５との嵌合部１５ａの組み立て上必要なクリアランスの範囲内で生ずる傾倒角が小さくなるので、第２の弁棒１４をできるだけ長くするとともに嵌合部１５ａを弁体１５の中心よりも可能な限り第１の弁棒１３の挿入縁部に近い位置に形成し、このような位置で弁体１５を支持するのが望ましい。

また、第２の弁棒１４の回転力を弁体１５に伝達できる形状であれば、第２の弁棒１４の先端形状はこれが嵌合する嵌合部１５ａの断面形状に合わせて種々の形状を採用することができる。

ここで、第１の弁棒１３が嵌合された嵌合部１５ａとは別の嵌合部を形成して、第２の弁棒１４と弁体１５とを嵌合するようにしてもよい。但し、第１の弁棒１３の断面形状と同一にして共通した嵌合部（ここでは、嵌合部１５ａ）で嵌合することにより、弁体１５の嵌合部１５ａの断面形状が単一形状となるために加工が容易になるので望ましい。

また、第２の弁棒１４を丸形状にして嵌合部１５ａとは嵌合しないようにしてもよい。但し、弁体１５が第２の弁棒１４に対して回転することにより生ずる摩擦抵抗をなくす観点から、第２の弁棒１４と弁体１５とが共に回転するよう、第２の弁棒１４は弁体１５と嵌合しているのが好適である。

なお、第２の弁棒１４も、第１の弁棒１３と同様、ボディー側弁棒挿入孔１２ｂとシートリング１６とに跨る部分が僅かに縮径されて縮径部Ｐ２となっており、流体圧により第２の弁棒１４が傾倒した際のボディー１２の割れが防止されている。

このようなバタフライバルブ１０の弁体１５では、例えば、まず第１の弁棒１３と第２の弁棒１４とが挿入される丸孔の部分を切削加工後、断面矩形等の多段刃を有するブローチ刃具により嵌合部１５ａが形成される。

このとき、嵌合部１５ａは弁体１５の中心よりも第１の弁棒１３の挿入縁部側である上方の１カ所に集約されていることから、ブローチ刃具が短くて済み、ブローチ加工時の刃具のズレを抑制することができる。これにより、嵌合部１５ａの加工精度を上げることができるので、弁棒１３，１４との嵌合隙間（クリアランス）を小さくし、弁駆動時の弁体１５の角度ズレを抑制することができる。また、ブローチ加工が１回で済むことから、この加工による弁体１５の変形も抑えることができる。

そして、加工された弁体１５をシートリング１６の組み込まれたボディー１２の所定位置に装着し、ボディー１２の上方向から第１の弁棒１３をボディー側弁棒挿入孔１２ａに挿通して弁体１５に挿入し、その先端を嵌合部１５ａと嵌合接続する。また、ボディー１２の下方向から第２の弁棒１４をボディー側弁棒挿入孔１２ｂに挿通して弁体の弁棒挿入孔１５ｂ挿入し、同じくその先端を嵌合部１５ａと嵌合接続する。これにより、弁体１５と第１の弁棒１３および第２の弁棒１４との接続を、嵌合部１５ａへの嵌合のみで終えることができ、組み立て工数が低減される。

従来では、分割式弁棒タイプのバタフライバルブは、前述のように、弁体と弁棒とのクリアランスによるガタと構造上の点から流体圧により下部に位置する第２の弁棒に倒れが生じていた。

しかしながら、以上説明したように本願のバタフライバルブ１０では、第２の弁棒１４は、その上方が弁体１５の中心よりも第１の弁棒１３の挿入縁部側という変位の少ない場所で嵌合部１５ａに嵌合して支持されているので、当該支持部位とボディー側弁棒挿入孔１２ｂという支持部位とでそれぞれ支持された支点間距離の長い両端支持梁として機能する。これにより、変位の小さい第１の弁棒１３と相俟って、第２の弁棒１４は弁体１５を介して流体圧が負荷されても傾倒しにくくなる。

しかも、第２の弁棒１４の弁体接続側端部が、第１の弁棒１３との接続部である嵌合部１５ａを支点とする弁体変位の最大発生領域である第２の弁棒１４の挿入縁部側から離間し、変位の少ない第１の弁棒１３の近傍に位置しているので、流体圧を受けても第２の弁棒１４がさらに傾倒しにくくなる。

さらに、剛性のある弁体１５に嵌合部１５ａを形成し、この嵌合部１５ａを共用して第１の弁棒１３と第２の弁棒１４とを結合しているので、弁体１５の剛性を利用することで分割式弁棒タイプの片持ち梁状態から１本式弁棒タイプの両端支持梁に近い特性を得ることができ、曲がりや撓みを抑えることができる。

この構造により、第２の弁棒１４と軸受け周りの摩擦抵抗の上昇が抑制され、１本式弁棒タイプのバタフライバルブと同等程度に弁体１５の回転トルク（弁操作トルク）が上昇するのを抑制することが可能になる。

そして、実開平６−５８２７８号公報に記載のバタフライバルブのように２つの弁棒を螺合しつつテーパ面を利用して弁体と接続していないので、これらの構造に起因する弁棒の破断を防止できる。

ここで、バタフライバルブの負荷圧力による弁操作トルクの変化量を図５に示す。ここで、変化量とは、無負荷でのバルブの操作トルクに対し、任意の流体圧を負荷したときの操作トルクとの差値を言う。

図５（ａ）、（ｂ）のグラフにおいて、三角形の点とこれらを結ぶ太線が本願のバタフライバルブの負荷圧力による弁操作トルクの変化量である。また、四角形の点とこれらを結ぶ細線が第１の比較例としての従来の分割式弁棒タイプ（第２の弁棒が弁体と一体のタイプ）のバタフライバルブ、×点とこれらを結ぶ破線が第２の比較例としての従来の１本式弁棒タイプのバタフライバルブである。なお、何れのバタフライバルブも無給油タイプの軸受けを使用している。

また、図５（ａ）は各バタフライバルブの初期状態での、図５（ｂ）は開閉動作を１万回行った後での、負荷圧力に対する弁操作トルクの変動を測定したものである。

図５（ａ）から分かるように、何れのバタフライバルブも初期状態では負荷圧力の上昇に伴ってほぼ同様に弁操作トルクが上昇している。

そして、図５（ｂ）に示すように、開閉動作を１万回行った後では、第１の比較例（従来の分割式弁棒タイプのバタフライバルブ）では負荷圧力の上昇に伴う弁操作トルクの上昇が急峻になっている一方で、本願のバタフライバルブと第２の比較例（１本式弁棒タイプのバタフライバルブ）では初期状態と変わらない変動特性を維持している。

これは、既に説明したように、本願のバタフライバルブ１０が、１本式弁棒タイプの両端支持梁に近い特性を得ることができて流体による第２の弁棒１４の倒れと第１および第２の弁棒１３，１４全体の曲がり・撓みが抑えられ、軸受け全面に均等荷重が加わり、軸受けの局所的な摩耗や変形を抑えることができ、流体負荷による弁操作トルクの低減が図られたためである。

また、第２の弁棒１４が弁体１５に回転自在に挿入されるのではなく、第２の弁棒１４の先端を嵌合部１５ａに嵌合して弁体１５と一体で回転させることで、長期間使用した場合でも金属同士の接触によるカジリや摩耗がなくなったためである。

以上の説明においては、弁棒１３，１４と弁体１５とは交軸方向断面が直線となった形状の嵌合部１５ａで結合しているが、図６および図７に示すように、弁棒挿入孔１５ｂの軸方向に延びる複数の溝が形成されたスプライン形状の嵌合部１５ａで嵌合するようにしてもよい。このようにすれば、第１の弁棒１３により弁体１５を角度ずれなく駆動することができるなどが考えられる。

また、以上の説明においては、弁体１５の弁棒挿入孔１５ｂは１つであるが、これを別々にして嵌合部を備えて径方向に延びる第１の弁棒挿入孔と、第１の弁棒挿入孔とは径方向反対側に配置され、且つ弁体１５の中心よりも前記第１の弁棒１３の挿入縁部側に、第２の弁棒挿入孔とを形成してもよい。

この場合には、第１の弁棒１３は、ボディーに挿通されて第１の弁棒挿入孔に挿入されて嵌合部と嵌合され、当該嵌合部で回転力を伝達して弁体１５を回転駆動する。また、第２の弁棒１４は、ボディーに回転自在に支持されるとともに第２の弁棒挿入孔に挿入される。

なお、この場合にも、第２の弁棒挿入孔には嵌合部を形成してもしなくてもよく、形成した場合には、第２の弁棒１４は、当該嵌合部と嵌合して弁体１５と共に回転する。

本発明の一実施の形態であるバタフライバルブを示す正面図である。 図１のバタフライバルブの交軸方向に沿った断面図である。 図１のバタフライバルブにおける弁体と弁棒との結合関係を示す分解斜視図である。 図１のバタフライバルブにおける第１の弁棒の飛び出し防止機構の段差部およびその周辺を示す断面図である。 図１のバタフライバルブの負荷圧力による弁操作トルクの変化量を示すグラフである。 本発明の他の実施の形態であるバタフライバルブを示す断面図である。 図６のバタフライバルブの要部を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０ バタフライバルブ
１１ 流路
１２ ボディー
１２ａ，１２ｂ ボディー側弁棒挿入孔
１３ 第１の弁棒
１４ 第２の弁棒
１５ 弁体
１５ａ 嵌合部
１５ｂ 弁棒挿入孔
１５ｃ 大径部
１６ シートリング
１７ ボルト
１８ ナット
１９ スタンド
１９ａ スタンド側弁棒挿入孔
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 軸受け
２１ プレート
２２ Ｏリング
２３ 係止部材
２４ スペーサ
Ｐ１，Ｐ２ 縮径部

Claims (5)

1. 流体の流路が形成されたボディーと、
   嵌合部を備えて径方向に貫通した弁棒挿入孔が形成され、前記流路上に配置されて当該流路を開閉可能な板状の弁体と、
   前記ボディーに挿通されるとともに前記弁棒挿入孔に挿入されて前記嵌合部と嵌合され、当該嵌合部で回転力を伝達して前記弁体を回転駆動する第１の弁棒と、
   前記ボディーに回転自在に支持されるとともに前記第１の弁棒とは反対側から前記弁棒挿入孔に挿入されて前記第１の弁棒と同軸上に配置され、前記弁体の中心よりも前記第１の弁棒の挿入縁部側で前記弁体を支持する第２の弁棒と、
   を有することを特徴とするバタフライバルブ。
2. 前記第２の弁棒は、前記嵌合部と嵌合して前記弁体と共に回転することを特徴とする請求項１記載のバタフライバルブ。
3. 流体の流路が形成されたボディーと、
   嵌合部を備えて径方向に延びる第１の弁棒挿入孔および前記第１の弁棒挿入孔とは径方向反対側に配置された第２の弁棒挿入孔が形成され、前記流路上に配置されて当該流路を開閉可能な板状の弁体と、
   前記ボディーに挿通されるとともに前記第１の弁棒挿入孔に挿入されて前記嵌合部と嵌合され、当該嵌合部で回転力を伝達して前記弁体を回転駆動する第１の弁棒と、
   前記ボディーに回転自在に支持されるとともに前記第２の弁棒挿入孔に挿入され、前記弁体の中心よりも前記第１の弁棒の挿入縁部側で前記弁体を支持する第２の弁棒と、
   を有することを特徴とするバタフライバルブ。
4. 前記第２の弁棒挿入孔は嵌合部を備え、
   前記第２の弁棒は、前記第２の弁棒挿入孔の前記嵌合部と嵌合して前記弁体と共に回転することを特徴とする請求項３記載のバタフライバルブ。
5. 前記嵌合部は、交軸方向断面が直線となった部分を有する孔形状、または前記弁棒挿入孔の軸方向に延びる複数の溝が形成されたスプライン形状であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のバタフライバルブ。
   

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