JPH0334523Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、シートリング嵌め込み方式のバタフ
ライ弁に関し、各種流体制御に用いられる主とし
て弁の呼び径50mm以下の比較的小口径のバタフラ
イ弁として用いて好適のものである。

〔従来の技術〕

一般に小口径配管の継ぎ手には、管端にテーパ
ねじを加工したねじ込み方式の配管施工がよく用
いられる。

ところが、従来のバタフライ弁は、フランジ間
に挾み込むいわゆるウエハタイプが主で、これら
をねじ込み方式が主体の小口径に用いる場合、ね
じ込みフランジを用いて配管施工せざるを得ず、
そのため配管工数及び部品点数が増加してコスト
アツプの要因となつた。

また、ねじ込み方式の弁を設置する際、配管の
分解点検用として、必ずユニオン継手が必要なた
め、配管工数及び部品点数が増加し、コストアツ
プの要因となつた。

また、従来、配管の水平方向で二分割された上
部及び下部本体（弁本体）と、該本体を嵌め込ま
れた弾性シートリングと、該シートリング内で回
動自在に配置され上部及び下部本体の各弁棒貫通
孔及びシートリングの弁棒貫通孔を貫通する弁棒
に支持された弁体と、上記シートリングの両端に
当接される環状アダプタとからなるバタフライ弁
において、弾性シートリングを上部と下部の両本
体を締付けることによつて圧縮させるようにした
ものも従来公知である。（米国特許第3369791号明
細書参照） このものは、第６図及び第７図に示すように、
バタフライ弁１１０の本体（弁本体）が配管の水
平方向に上下に１１９と１２０に二分割され、ね
じ１２６で締め付けられるようになつており、各
本体１１９，１２０には弁棒１３１，１３２が貫
通され、またそれぞれの内面に、中央受け面１２
２と外方向の傾斜受け面１２４とをもつた溝を有
し、上記受け面１２２の両側に１対の環状溝１２
３が形成されている。

上記傾斜受け面１２４に当接する傾斜面１１８
と平面１１７とからなるシーリングフランジ１１
５と、他端の連結フランジ１１４とを中空胴１１
２で結合した１対のユニオンエンド１１１が、上
記両傾斜面１１８と１２４をそれぞれ当接するよ
うにして、本体の両側に取付けられている。

一方、弾性シートリング１２１が弁棒１３１，
１３２に貫通され、且つ上記本体の中央受け面１
２２と、ユニオンエンド１１１のシーリングフラ
ンジ１１５の平面１１７とにそれぞれ当接するよ
うにして内装されている。図中、１２５は本体１
１９，１２０の内縁、１２８はシートリング１２
１の開口、１２９は弁体である。

弁組立て時、上下本体１１９，１２０の内面の
溝内に、弾性シートリング１２１とユニオンエン
ド１１１のシーリングフランジ１１５とを内接さ
せ、ねじ１２６を締付けて両本体１１９，１２０
を引き寄せることにより、弾性シートリング１２
１は、両傾斜面１１８と１２４との相互の摺動に
より、シーリングフランジ１１５の平面１１７に
よつて管軸方向に圧縮され、また両本体１１９，
１２０の中央受け面１２２によつて半径方向に圧
縮される。これらの両圧縮作用の度合い、つまり
圧縮率は、本体１１９，１２０の両対向接合面間
の隙間（第７図）がなくなるまでの範囲内で調節
される。

また、上記フランジ平面１１７の軸方向の圧力
によつて、弾性シートリング１２１の外周縁部が
環状溝１２３の中へ半径方向外方へ流入（flow）
するようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

(i) 上記した従来公知のもの（第６図、第７図）
では、弾性シートリング１２１の外周面を上下
本体１１９，１２０の中央受け面１２２で半径
方向に圧縮し、又該シートリング１２１の両側
面を、ユニオンエンド１１４のフランジ平面１
１７で、該フランジ１１５の裏面の傾斜面１１
８と上下本体の傾斜受け面１２４との係合によ
る（該傾斜角度による）変位によつて管軸方向
に圧縮するようになつている。

ところが、通常、弾性シートリングでは、半
径方向の厚みと管軸方向の幅（厚み）は、管軸
方向の幅（厚み）の方が厚くなつている。従つ
て、上下弁本体を互いに近接させる場合、上記
両方向の変位が互いに等しくても、弾性シート
リングの半径方向の圧縮率が管軸方向の圧縮率
より高くなり、圧縮率の不均一を生じる。

ところで、弾性シートリングの反発力で行な
うようにした流体のシール作用は、該反発力が
均一である程、低い反発力を発揮させればよ
く、小さい圧縮率で高い圧力をシールすること
ができるのである。

これに対し、上記従来公知のものでは、図示
されたシーリングフランジ１１５の傾斜角度で
は、上下本体を近接させる際、上下本体の内径
方向の変位（圧縮量）が、ユニオンエンドのフ
ランジ平面１１７の管軸方向の変位（圧縮量）
より大きいので、弾性シートリング１２１の半
径方向の圧縮率が管軸方向の圧縮率より高くな
り、上記した厚みの差に基づく圧縮率の不均一
と相俟つて、なお一層の圧縮率のアンバランス
を生ずる。従つて、小さい圧縮率で高い圧力を
シールすることができないという問題点があつ
た。

(ii) また一般に、弾性シートリングの管軸方向の
シール圧力は、半径方向のシール圧力より高く
（約２倍）要求されるのが通常である。これは、
半径方向シール圧力は内部リーク（弁座漏れ）
に対応するのに対し、管軸方向のシール圧力は
外部へのリークに連ながるからである。

一方、弾性シートリングのシール性は圧縮率
に比例する。従つて、現場での使用圧力に応じ
て圧縮率を上下本体を互いに近接させて調節す
るとき、管軸方向の圧縮率を、半径方向の圧縮
率より高く（理論的には約２倍であるが、実際
には、弁体の真円度、上下本体の内周の真円度
及び弁棒孔の同心度、弾性シートリングの肉厚
の均一度、上下本体の弁棒孔と弁体弁棒の軸心
のズレ等が、僅かであるが許容されているた
め、弁体回りの円周部の内部リークに対するシ
ール性は理論値より効率が悪く、高めに設定さ
れるので、管軸方向と半径方向の両圧縮率の比
率は（1.2〜1.5）：１に設定される。）する必要
が生じる。

これに対し、上記従来公知のものでは、上下
本体１１９，１２０を両側の２個のねじ２６に
よつて互いに近接させたとき、管軸方向と半径
方向の両圧縮率の比率を、上記のように（1.2
〜1.5）：１に設定できる傾斜角度は、図示され
た実施例により更に鈍角（140〜146度）にしな
ければならない。ところが、このような角度に
すると、上下本体を近接させた時、鈍角による
摩擦が大き過ぎ、管軸方向の変位が困難にな
り、それにつれて半径方向にも変位し難くなつ
て、弾性シートリングの所望のシール性に限界
を生じ、従つて、上下本体を互いに近接させれ
ばさせる程、より圧縮率のアンバランスが増大
するという問題点があつた。

(iii) 上記した従来公知のものでは、上下本体を接
近させる過程で弾性シートリングを圧縮するよ
うになつているので、通常、上下本体の接合面
には隙間が形成されている。ところがこの隙間
部では、弾性シートリング１２１が上下本体１
１９，１２０のそれぞれの中央受け面１２２で
バツクアツプされないので、これによつても圧
縮率のアンバランスを生じ、弁体が全閉止位置
にあるとき、弁体回りの圧縮率をアンバランス
にするという問題点があつた。

(iv) 更にまた、上記した従来公知のものでは、上
下本体を両側の２個のねじ２６によつて互いに
近接させたとき、これら上下本体の接合面の隙
間を左右均一にすることは容易でなく（特に、
現場では不可能に近い）、左右何れかに傾斜し
て組立てられる傾向にある。このように左右何
れかに傾斜して組立てられると、上下本体の弁
棒孔は傾斜して弁棒に曲げを生じ、該弁棒に連
結されている弁体を弾性シートリング内面で一
方（傾斜側）へ移動させる傾向が生じ、そのた
め弾性シートリングの円周部の左右に圧縮率の
アンバランスを生じさせると共に、上下本体の
弁棒孔と弁棒の摩擦を増加させ、操作トルクを
増大させるという問題点があつた。

本考案は、バタフライ弁の弾性シートリングに
最小の圧縮率を与え、最大圧力の閉止と、最小ト
ルクでの操作を実現し、弾性シートリングの摩耗
を極力防止すると共に、長期間に亘つて安定した
シール性を維持し、長寿命化させることを技術的
課題としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記した従来技術の問題点及び技術
的課題を解決するために、上部及び下部両本体の
内周面に、弁棒貫通孔と同心円の輪状突起をそれ
ぞれ弁棒貫通孔の近傍傍に設けると共に、該内周
面に、両側面に当接する鍔付環状アダプタを包む
側面を垂直平面とし対向面を垂直又は傾斜面とし
た環状溝を設け、また上記シートリングには、上
部及び下部本体の内周面に設けられた上記輪状突
起に係合する弁棒貫通孔と同心円の輪状溝を、円
筒部の外周面に設けると共に、該円筒部の両縁に
外方に一部突出した断面矩形状の外縁を設け、該
外縁の内側面を上部及び下部本体の側周面にそれ
ぞれ当接させるようにし、また上記鍔付環状アダ
プタには、一端にシートリングの上記外縁と係合
する溝を形成した垂直平面及び裏面の垂直平面又
は傾斜平面をもつ鍔と、他端に配管との係合部を
もつ円筒部とを設けたことを特徴としている。

〔作用〕

本考案は上記のように構成されているので、当
該バタフライ弁が組立てられた状態において、上
下本体の内周面の輪状突起が、弾性シートリング
の外周面の輪状溝と係合し、弁棒と共にシートリ
ングの弁棒孔に圧縮作用を生じさせて弁棒回りの
シール作用を行なう。

鍔付環状アダプタの環状溝をシートリングの断
面矩形状の外縁と係合させ、また鍔部を、上部及
び下部本体の内周面に形成された側面が垂直平面
で対向面が垂直又は傾斜面の環状溝に密着接合す
ることにより、該環状アダプタの垂直平面の上記
環状溝が弾性シートリングの上記外縁を圧縮し管
軸方向のシール作用を行なう。この際、弾性シー
トリングの外縁の内側面が本体の側周面に当接さ
れているので、該シートリングの管軸方向の有効
厚みが小さくなり、上記側周面に向つて圧縮され
るので、管軸方向の圧縮率を高めることができ
る。

同時に、上部及び下部本体が互いに接合面で密
着された時、これら両本体の内周面が弾性シート
リングの外周面を圧縮し、弁体と共に半径方向の
シール作用を行なう。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示すバタフライ
弁全体の側面断面図である。

図において、当該バタフライ弁は、配管の水平
方向で二分割された上部本体１と下部本体２と、
該本体１，２に嵌め込み該本体の内周面１１と側
周面１２を包み込む弾性シートリング３と、該シ
ートリング３内で回動自在に配置され、上部及び
下部本体の弁棒貫通孔１３とシートリング３の弁
棒貫通孔３１を貫通する弁棒４に支持された弁体
５と、シートリング３の両端に当接される鍔付ア
ダプタ６とから構成されている。

上部本体１及び下部本体２は、第２図Ａ及びＢ
の正面断面図にも明示されているように、それぞ
れの内周面に、弁棒貫通孔１３と同心円の輪状突
起１４が弁棒貫通孔１３の近傍に設けられてお
り、また第３図Ａ及びＢの側面断面図にも明示さ
れているように、両側面にそれぞれ当接する鍔付
環状アダプタ６の鍔部６１を包む環状溝１５，１
５が設けられており、該環状溝１５は、内側の側
面１５ａが垂直平面からなり、外側の対向面１５
ｂが垂直又は傾斜面からなつている。

また、シートリング３には、第４図の要部断面
図にも明示されているように、上部及び下部本体
１，２の内周面に設けられた上記輪状突起１４に
係合する輪状溝３２が、弁棒貫通孔３１と同心円
状に円筒部３３の外周面に設けられており、該円
筒部３３の両縁には、外方に一部突出した断面矩
形状の外縁３４が設けられている。

また鍔付環状アダプタ６には、第５図Ａの側面
断面図及び同図Ｂの要部拡大断面図にも明示され
ているように、端部に、シートリング３の上記外
縁３４と係合する溝６１を有する垂直平面６２
と、その裏面の垂直平面又は傾斜平面６３とから
なり、前記本体１，２の環状溝１５に嵌合する鍔
部６４が設けられ、他端部に内面にテーパねじ６
６をもつ円筒部６５が設けられている。図中、７
１はＯリング、７２はスペーサ、７３はピン、７
４はレバーである。

上記のように構成されているので、シートリン
グ３の円筒部３３の両縁に外方に一部突出するよ
うに形成された断面矩形状の外縁３４を、本体の
管軸方向両側に組み込まれた鍔付環状アダプタ６
の環状溝６１と係合させ、本体１，２の各接合面
１６，２６を密着係合させることにより、上部及
び下部本体１，２の内周面がシートリング３の外
周面を圧縮し、また両本体１，２の内周面の輪状
突起１４が、シートリング３の外周面の輪状溝３
２と係合し、更に環状アダプタ６の垂直平面６２
の溝６１がシートリング３の外縁３４を圧縮係合
する。

この実施例によれば、上部及び下部本体１と２
を、それぞれ接合面１６と２６で密着させた状態
で、両本体１，２の内周面がシートリング３の外
周面を圧縮し、弁体と共に半径方向のシール作用
を行なうと同時に、鍔付環状アダプタ６の環状溝
６１を介してシートリング３の外縁３４を側方よ
り管軸方向へ圧縮するようになつている。そし
て、該弾性シートリング３の管軸方向の圧縮は、
断面矩形状の上記外縁３４の外側面より内側面に
向つてなされるが、該外縁３４の内側面は本体
１，２の側周面１２に当接しているので、シート
リングの管軸方向の圧縮率を、半径方向の圧縮率
より大きくすることができ、管軸方向のシール作
用を強化することが可能となる。従つて、前記し
た従来技術の問題点(i)と(ii)を解決することができ
るし、また、常時上部及び下部本体の両接合面１
６，２６を密着した状態で使用するので、上記問
題点(iii)，(iv)も解決することができる。

また、上部及び下部本体内周面の輪状突起１４
とシートリング３外周面の輪状溝３２との係合に
より、弁棒４と共にシートリング３の弁棒孔３１
に圧縮作用を生じさせ、弁棒回りのシール作用を
発揮する。

また、鍔付環状アダプタの円筒部６５に配管と
係合する内面にテーパねじ６６を設けているの
で、一般の小口径配管の継ぎ手に用いられる管端
にテーパねじを加工した管とのねじ込み方式の配
管施工に対応することができる。

上記した実施例では、鍔付環状アダプタ６の円
筒部６５と配管との係合部をテーパ内ねじ６６に
よつて行なうようにした構造について説明した
が、該円筒部の外周面に継ぎ手と係合する溝を設
けるなど、上記した実施例のものに限らないこと
は勿論である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、上部及
び下部本体の内周面に、弁棒貫通孔と同心円の輪
状突起をそれぞれ弁棒貫通孔の近傍に設けると共
に、該内周面に、両側面に当接する鍔付環状アダ
プタを包む側面を垂直平面とし対向面を垂直又は
傾斜面とした環状溝を設け、また上記シートリン
グには、上部及び下部本体の内周面に設けられた
上記輪状突起に係合する弁棒貫通孔と同心円の輪
状溝を円筒部の外周面に設けると共に、該円筒部
の両縁に外方に一部突出した断面矩形状の外縁を
設け、該外縁の内側面を上部及び下部本体の側周
面にそれぞれ当接させるようにし、また上記鍔付
環状アダプタに、端部にシートリングの上記外縁
と係合する溝を形成した垂直平面及びその裏面の
垂直平面又は傾斜平面をもつ鍔と、他端に配管と
の係合部をもつ円筒部とを設けたことにより、次
のような効果を奏することができる。

(i) 上部及び下部本体内周面の輪状突起がシート
リング外周面の輪状溝と係合し、弁棒と共にシ
ートリングの弁棒孔に圧縮作用を生じさせ、弁
棒回りのシール作用を発揮する。

(ii) 上部及び下部本体を接合面で密着させた状態
で、両本体の内周面がシートリングの外周面を
圧縮して弁体と共に半径方向のシール作用を行
なうと同時に、シートリングの断面矩形状の外
縁を、鍔付環状アダプタの環状溝を介して側方
より本体の側周面に向つて管軸方向に圧縮し、
管軸方向のシートリングの圧縮率を高めて半径
方向の圧縮率より大きくすることが可能とな
る。

(iii) 配管の水平方向で本体（弁本体）が上下に二
分割されているので、配管の分解・点検時には
本体を上下に分離することで、配管の分解が可
能で点検作業が容易なため、従来使用されてい
たユニオン継手は不要となり、配管工数及び部
品点数を減少させることができ、配管施工のコ
ストダウンとスピードアツプを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すバタフライ弁
の側面断面図、第２図Ａ及びＢは上部本体及び下
部本体の各正面断面図、第３図Ａ及びＢは同じく
上部本体及び下部本体の側面断面図、第４図はシ
ートリングの要部断面図、第５図Ａ及びＢは鍔付
環状アダプタの側面断面図及び要部拡大断面図、
第６図及び第７図は従来例の側面断面図及び正面
断面図である。 １……上部本体、１１……内周面、１２……側
周面、１３……弁棒孔、１４……輪状突起、１５
……環状溝、１６……接合面、２……下部本体、
２６……接合面、３……シートリング、３１……
弁棒孔、３２……輪状溝、３３……円筒部、３４
……外縁、４……弁棒、５……弁体、６……鍔付
環状アダプタ、６１……環状溝、６４……鍔部、
６５……円筒部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 配管の水平方向で二分割された上部及び下部本
   体と、該本体に嵌め込み該本体の内周面と側周面
   を包み込む弾性シートリングと、該シートリング
   内で回動自在に配置され上部及び下部本体の各弁
   棒貫通孔及びシートリングの弁棒貫通孔を貫通す
   る弁棒に支持された弁体と、上記シートリングの
   両端に当接される鍔付環状アダプタとからなるバ
   タフライ弁において、上部及び下部本体の内周面
   に、弁棒貫通孔と同心円の輪状突起をそれぞれ弁
   棒貫通孔の近傍に設けると共に、該内周面に、両
   側面に当接する鍔付環状アダプタを包む側面を垂
   直平面とし対向面を垂直又は傾斜面とした環状溝
   を設け、また上記シートリングには、上部及び下
   部本体の内周面に設けられた上記輪状突起に係合
   する弁棒貫通孔と同心円の輪状溝を、円筒部の外
   周面に設けると共に、該円筒部の両縁に外方に一
   部突出した断面矩形状の外縁を設け、該外縁の内
   側面を上部及び下部本体の側周面にそれぞれ当接
   させるようにし、また上記鍔付環状アダプタに
   は、一端にシートリングの上記外縁と係合する溝
   を形成した垂直平面及びその裏面の垂直平面又は
   傾斜平面をもつ鍔と、他端に配管との係合部をも
   つ円筒部とを設けたことを特徴とするバタフライ
   弁。