JP2008025802A - バタフライ弁の製造方法、及びバタフライ弁構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 バタフライ弁の弁箱1に設けた上部弁軸支持部9及び下部弁軸支持部8により弁軸2を軸周り回転自在に支持し、その弁軸2に弁体3が取付けられている。下部弁軸支持部8は弁箱1を内外に貫通して設けられており、その底部は弁箱1に対して不動に固定されたボトムカバー5で塞がれている。その弁軸2の下端をボトムカバー5に当接させて軸方向へ位置決めし、弁体3が接離する弁座シート4を鋳込み形成した構成を採用した。弁座シート4を鋳込んで形成したので、その内径面は、鋳込み時の型枠位置に基づいてその径方向位置が確定され得る。このため、弁座シート4の内径面における最上端と最下端の2点間中央を通る管軸方向中心線と、弁体3の外径面の最上端と最下端の2点間中央を通る管軸方向中心線とが一致させれば、弁軸位置の調整機構、調整作業を不要とできる。
【選択図】図2
Description
穿孔後、一旦、弁軸2を弁体3の弁軸挿通孔3bから抜いて、弁箱1内に弁体3のみを差し入れる(図8(b)参照)。弁箱1の上部弁軸支持部9、弁体3の弁軸挿通孔3b、弁箱1の下部弁軸支持部8の順に弁軸2を挿通し(図8(c)参照)、弁軸2のピン孔2dと弁体3のピン孔3dとを位置合わせして、そのピン孔2d,3dにピン3cを挿入して弁軸2と弁体3とを一体に固定する(図8(d)参照)手順で行われる。
このため、弁孔内面は、その組立て前に、予め切削処理や研磨処理が施されて、筒軸直交方向における前記弁孔断面が、弁体3の外周縁及び弁座シート4に対応した真円になるように加工される。
弁座シート4の内径面の最上端と最下端の2点b,b’間中央を通る管軸方向中心線p(あるいは、弁箱1の内面の最上端と最下端の2点a,a’間中央を通る管軸方向中心線p)と、弁体3の外径面の最上端と最下端の2点c,c’間中央を通る管軸方向中心線qを合わせると上述の位置ずれの影響により、弁軸2の下面2bの弁軸方向の位置が弁によってばらつく。また、逆に、弁軸2の下面2bの弁軸方向位置を一定に決めると、上述の位置ずれの影響により、弁によって弁座シート4と弁体3とが径方向にずれて、弁座シート4の内径面と弁体3の外周縁とがその全周に亘って水密に接しない状態が生じ得る。
調整ボルト6aを上方へねじ込めば、パッキン7を圧縮させながらボトムカバー5が上昇し、調整ボルト6aの先端が弁軸2を軸方向上方へわずかに移動させる。また、調整ボルト6aを逆回転すれば、弁軸2は自重で軸方向下方へ移動する。
この弁軸2の移動により上記両中心線p,qを一致させ、弁体3の外径面が弁座シート4の内径面に対して、その全周に亘って水密性を維持し得るよう調整を行っている(例えば、特許文献1参照)。
このため、弁座シートの内径面位置の径方向への誤差が減少し、弁座シートの内径面における最上端と最下端の2点間中央を通る管軸方向中心線と、弁体の外径面の最上端と最下端の2点間中央を通る管軸方向中心線とを一致させやすい。
弁箱に対して軸方向不動に固定されたボトムカバーとは、例えば、ボトムカバーと弁箱とが接する対向面間(弁軸軸方向の対向面間)に、弾性体等の弾性変形可能な部材を介在させることなく、ボルト等によって両者を固定した態様が考えられる。弾性体等を介在していなければ、ボルト等の固定具の締付け度合いによって、弁箱に対するボトムカバーの軸方向位置が変化しない。
介在させるライナーの形状や材質を適宜選択することにより、摺動抵抗を低減することが可能となる。また、弁軸が直接ボトムカバーに当たらないため、ボトムカバーの摩耗等を抑制することができる。摩耗が抑制されれば、弁軸を軸方向に調整する必要が少なくなるので、より好ましい。
このようにすれば、ライナーと凹部の内周面とが環状に線接触するので、弁軸回転時の摺動抵抗を小さくできるという利点がある。
また、上記テーパー状の凹部を弁軸とボトムカバーの両方に設けた場合において、上記ライナーを球体としてその球体を自由に回転可能とすれば、ライナーの前記凹部との接触面が、その球面の一定部位に偏らなくなるのでさらに好ましい。
弁座シート4の素材であるゴム組成物が、前記内面全周の溝1a内に入り込んだ状態に鋳込まれているので、弁箱1から弁座シート4の離脱が防止される。また、その鋳込み範囲は、弁箱1の筒軸方向に沿って所定の長さに設定され、弁座シート4の筒軸方向両側縁は、弁箱1の開口縁まで至らない範囲となっている。
また、弁箱1の上部及び下部には、それぞれその弁箱1を内外に貫通する上部弁軸支持部9及び下部弁軸支持部8が同一軸上に設けられており、その各弁軸支持部9,8の内周面は円筒面となっている。
弁箱1は鋳物であり、ボトムカバー5の上面と弁箱1の下面とはその金属面同士が直接接触し、前記ボルト15は、その両接触面間を貫通して設けられている。また、弁箱1とボトムカバー5とは、下部弁軸支持部8の内周部全周に接するパッキン19により水密が保持されている。
弁軸支持部用金型11,12は、それぞれ円柱状を成す棒状金型11a,12aと、その一端に固定されたフランジ部11b,12bとからなり、上下弁軸保持部9,8内には棒状金型11a,12aが挿入されて、前記対の金型10a,10bとの間に入れ子13,13を介在させる。
入れ子13,13は円盤状であり、半割ピース13a,13aを合わせて成る。その中央部に、前記棒状金型11a,12aの先端がぴったりと嵌り込む凹部を備えている。
また、入れ子13,13は、両金型10a,10bの前面同士が密着した状態において、その両金型10a,10b及び弁箱1の内面に挟まれて不動に固定される。
上述のように、弁箱1内に弁座シート4を鋳込み形成した後、図5(a)に示すように、前記弁箱1内に前記弁体3を挿入するとともに、その弁箱1の上部弁軸支持部9と、その弁体3の弁軸挿通孔3b、及び弁箱1の下部弁軸支持部8に弁軸2を挿通できるように弁体3の位置、方位、向きを調整する。図5(b)に示すように、弁軸2を弁体3の弁軸挿通孔3bに挿通すると同時に、スリーブ20を介して前記各弁軸支持部8,9内に挿通し、その弁軸2の下端を前記下部弁軸支持部8の底部のボトムカバー5に当接させる。
この当接の際に、弁軸2の下面2bとボトムカバー5の上面5bとの間に前記ライナー2aを介在させる。弁軸2とボトムカバー5とがライナー2aを介して当接することにより、弁軸2が弁箱1に対して軸方向へ位置決めされる。また、そのライナー2aは、ボトムカバー5の上面5bに形成された凹部5cに嵌り込むので、その横方向位置が保持される。
さらに、弁箱1とボトムカバー5との固定は、両者が接する対向面間(弁軸2の軸方向の対向面間)に、弾性体等の弾性変形可能な部材を介在させることなく、両者の金属面同士が直接接した状態で固定されていればよい。弾性体等を介在していなければ、ボルト等の固定具の締付け度合いによって、弁箱1に対するボトムカバー5の軸方向位置が変化しないからである。
また、ボトムカバー5を用いないで、下部弁軸保持部8の底部を弁箱1と一体に鋳造し、弁軸2の下端をその底部に直接当接させてもよい。
2 弁軸
2a ライナー
2b 下面(対向面)
2c 凹部
3 弁体
4 弁座シート
5 ボトムカバー
5a 貫通穴
5b 上面(対向面)
5c 凹部
6a,6b 調整ボルト
7 パッキン
8 下部弁軸支持部
9 上部弁軸支持部
10 金型
10a 第一の金型
10b 第二の金型
10c ラム
11,12 弁軸支持部用金型
11a,12a 棒状金型
11b,12b フランジ部
13 入れ子
13a 半割ピース
14 凹部
15 ボルト
16a,16b 湯道
18 ねじ孔
19 パッキン
20 スリーブ
G ゴム
Claims (6)
- 弁箱1に設けた上部弁軸支持部9及び下部弁軸支持部8により弁軸2を軸周り回転自在に支持するとともにその弁軸2を弁体3の弁軸挿通孔3bに挿通して前記弁軸2と前記弁体3とを一体に固定したバタフライ弁の製造方法において、
上記弁箱1内に前記弁体3を挿入するとともに、上記上部弁軸支持部9、上記弁体3の弁軸挿通孔3b、及び上記下部弁軸支持部8に上記弁軸2を挿通し、その弁軸2の下端を前記下部弁軸支持部8の底部に当接させてその当接により弁軸2を弁箱1に対して軸方向へ位置決めし、その状態で前記弁体3を前記弁軸2に対して軸方向へ位置決めした後、前記弁軸2と弁体3とを一体に固定することを特徴とするバタフライ弁の製造方法。 - 弁箱1に設けた上部弁軸支持部9及び下部弁軸支持部8により弁軸2を軸周り回転自在に支持するとともにその弁軸2に弁体3を一体に固定したバタフライ弁の製造方法において、
上記弁箱1内に上記弁体3が接離可能な弁座シート4を接着成形し、その後、上記弁軸2を上記上部弁軸支持部9及び上記下部弁軸支持部8に支持させるとともにその弁軸2の下端を前記下部弁軸支持部8の底部に当接させてその当接により前記弁軸2を弁箱1に対して軸方向へ位置決めすることを特徴とするバタフライ弁の製造方法。 - 請求項1又は2に記載のバタフライ弁の製造方法によって製造されるバタフライ弁の構造であって、弁箱1に設けた上部弁軸支持部9及び下部弁軸支持部8により弁軸2を軸周り回転自在に支持するとともにその弁軸2に弁体3を一体に固定し、上記弁軸2の上端は上記上部弁軸支持部9から弁箱1外に突出し、上記弁軸2の下端は、上記下部弁軸支持部8の底部に当接してその当接により前記弁軸2がその軸方向へ位置決めされるようになっていることを特徴とするバタフライ弁構造。
- 上記下部弁軸支持部8は上記弁箱1を内外に貫通して設けられており、上記下部弁軸支持部8の底部は、前記弁箱1に対して上記軸方向不動に固定され前記下部弁軸支持部8を塞ぐボトムカバー5であることを特徴とする請求項3に記載のバタフライ弁構造。
- 上記弁軸2の下端と上記ボトムカバー5との対向面間にライナー2aを介在させ、前記弁軸2は、その弁軸2の下端と前記ボトムカバー5とがライナー2aを介して当接することによりその軸方向へ位置決めされることを特徴とする請求項4に記載のバタフライ弁構造。
- 上記弁軸2の下端と上記ボトムカバー5との対向面の一方又は両方に、その対向面から遠ざかるに従って徐々に縮径する凹部を設け、上記ライナー2aは、前記凹部へ収納されてその凹部の内周面に環状に線接触する球面を有することを特徴とする請求項5に記載のバタフライ弁構造。
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