JPH0429164Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、閉止点の直前で同時にシールさせる
ためにジスクとシートリングの閉止構造を改良し
たバタフライバルブに関するものである。

（従来技術とその問題点） 通常のバタフライバルブは、第６図及び第７図
に示すように、筒形状のボデー２１の内周面に弾
性材料で形成したシートリング２２を装着すると
共に、ボデー２１内に回動自在に設けたジスク２
４（弁板）の外周面のシール面巾２４ａ（第７図
中、Ｓ＝Ｒ＝Ｑ＝Ｐ＝Ｏ）を同一巾とし、このジ
スク２４の外周面をシートリング２２の内周面に
圧接させて閉止する構造のバルブであつて、シー
トリング２２の内周面の直径方向対向位置には、
ジスク２４の取付孔２４ｃに取付けたステム２３
ａ，２３ｂを貫通させて軸装部２１ａ、２１ｂに
軸装し、上記一対の貫通孔の周囲に常にジスク２
４のボス部２４ｂに圧接させるためのボス部接触
面を形成して成るものである。

この種のバルブは、ジスクの操作性と密封性が
良好なることを必要条件とし、そのため、この条
件を目的とした種々の改良技術が提案されてい
る。

そのうち、特公昭58−25911号公報は、弁板が
比較的大きい閉弁角度で、ボス部の近傍を除く弁
板周縁の全周が同時にシートリングの山形シート
部に当接するようにするため、シートリングの山
形シート部の両ボス間の中央に向けて、ボス部の
中心を基点とするコサイン関数で表される曲線形
状に沿つて巾を広くするようにしたものである。

然し乍ら上記の従来技術にも種々の問題点を有
している。

即ち、シートリングの山形シート部は、コサイ
ン関数で表される曲線形状に沿つて形成された複
雑な形状であるから、弾性素材から成る山形シー
ト部に弁板周縁が異なつた分布荷重を作用させる
ことになり、山形シート部に受ける応力が異な
り、そのため山形シート部と弁板周縁とに偏摩耗
が生じて操作トルクが不安定な状態になる。ま
た、一般に、型成形手段で制作するシートリング
は、単純形状であることが必要であるが、同手段
によれば、山形シート部は、コサイン関数で表さ
れる曲線形状であるので、制作が困難であり、型
の制作がしやすいものが望まれている。

そこで、本考案者は、上記の問題点を解決する
ため、鋭意検討をした結果、実開昭59−47160号
公報に記載の技術に着想を得て、従来の問題点を
一挙に解決するに至り、しかも、中心型バタフラ
イバルブのジスクとシートリングの閉止メカニズ
ムを、閉止点の手前で、同時シールするように
し、もつて、ジスクの操作性と密封性の条件を全
て具備したバタフライバルブを提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本考案は、筒形状
のボデーの内周面に弾性材料で形成したシートリ
ングを装着し、このシートリングの内周面に回動
自在に設けたジスクの外周面をシートリングに圧
接させて閉止する構造のバタフライバルブであつ
て、このシートリングの内周面の直径方向対向位
置には、一対の貫通孔を形成し、この貫通孔の周
囲にボス部接触面を形成し、このボス部接触面に
常に圧接させるためのボス部をジスクの対向位置
に形成し、ジスクの外周面であるシール面を凸状
の球面体に形成し、このジスクのシール面と接触
するシートリングの圧接面を上記したジスクの外
周面と同一球面とした凹状の球面体に形成すると
共に、ジスクの球面体のシール面両側の境界線を
一対のボス部を離れるに従つて一定の曲率を持つ
た曲線で形成してジスクのシール面巾をボス部を
離れるに従つて順次巾広に形成し、この曲線は、
ジスクの閉止角度の近傍位置でジスクのシール面
の一方の境界線が同時にシートリングの圧接面に
接触する点の軌跡を求めた線であるバタフライバ
ルブの構造である。

（作用） ジスクを閉止状態にする場合は、ステムを回動
させると、ジスクが回動して、シートリングに接
触してから閉止点の手前で、同時に円周上にシー
ルし、しかも両者は、同一球面或は少なくとも球
面同志であるから、全閉に到るまでの間の摩擦抵
抗は変化することなく常に一定であつて、偏摩耗
も生じることなく、操作トルクも一定となる。

（実施例） 第１図は本考案におけるバタフライバルブの一
例を示した半截断面斜視図、第２図は同上のジス
クの斜視図、第３図は同上のシートリングとジス
クの圧接状態を説明するための平面説明図であ
る。

筒形状のボデー１の内周面に弾性材料で形成し
た環状のシートリング２を装着し、このシートリ
ング２の内周面に円板状のジスク４を回動自在に
設け、ジスク４の外周面のシール面４ａをシート
リング２に圧接させて閉止させる。

シートリング２の内周面の直径方向対向位置に
は、一対の貫通孔２ａを形成し、この貫通孔２ａ
の周囲にボス部接触面２ｂを形成し、このボス部
接触面２ｂに常に圧接させるためのボス部４ｂを
ジスク４の対向位置に形成し、ジスク４の外周面
のシール面４ａの巾を上記ボス部４ｂを離れるに
従つて順次巾広に形成する。この巾広の関係式
は、第２図に示すようにＯ＜Ｐ＜Ｑ＞Ｒ＞Ｓとな
る。更に、第３図に示すように、ジスク４の外周
面とシートリング２の圧接面を同一球面に形成し
てシートリング２に接触してから全閉に到るまで
の間の摩擦抵抗は変化しない。

これを具体的に説明すると、ジスク４の外周面
であるシール面４ａを凸状の球面体４ｄに形成
し、このジスク４のシール面４ａと接触するシー
トリング２の圧接面をジスク４の外周面と同一球
面とした凹状の球面体２ａに形成し、ジスク４の
球面体４ｄのシール面両側の境界線４ｅを一対の
ボス部４ｂを離れるに従つて一定の曲率を持つた
曲線で形成してジスク４のシール面巾をボス部４
ｂを離れるに従つて順次巾広に形成し、この曲線
は、ジスク４の閉止角度の近傍位置でジスク４の
シール面４ａの一方の境界線が同時にシートリン
グ２の圧接面に接触する点の軌跡を求めた線とす
る。

また、ステム３ａは、ボデー１の軸装部１ａ，
１ｂに軸装し、シートリング２の貫通孔２ａを通
過してジスク４の取付孔４ｃに挿入固定して、ス
テム３ａの回動に伴つてジスク４を回動させるよ
うに構成している。

次に、上記実施例の作用を説明する。

ジスク４の外周面のシール面４ａの巾をボス部
４ｂを離れるに従つて順次巾広に形成すると共
に、ジスク４の外周面とシートリング２の圧接面
を同一球面に形成するように構成したから、ジス
ク４を閉止状態にする場合は、ステム３ａを回動
させると、ジスク４が回動して、シートリング２
に接触してから閉止点の手前で、同時に円周上で
シールし、しかも両者は、同一球面或は少なくと
も球面同志であるから、全閉に到るまでの間の摩
擦抵抗は変化することなく常に一定であつて、偏
摩耗も生じることなく、操作トルクも一定とな
る。

第４図は、他の例を示したもので、ジスク１４
の一側（実線で示す）或は双方側（鎖線で示す）
にシール面１４ａを形成し、このシール面１４ａ
も、上記と同様にジスク１４の外周面のシール面
１４ａの巾をボス部を離れるに従つて順次巾広に
形成する。即ち、ジスク１４の外周面であるシー
ル面１４ａを凸状の球面体１４ｄに形成し、この
ジスク１４のシール面１４ａと接触するシートリ
ング１２の圧接面をジスク１４の外周面と同一球
面とした凹状の球面体１２ａに形成し、ジスク１
４の球面体１４ｄのシール面両側の境界線１４ｅ
を一対のボス部を離れるに従つて一定の曲率を持
つた曲線で形成してジスク１４のシール面巾をボ
ス部を離れるに従つて順次巾広に形成し、この曲
線は、ジスク１４の閉止角度の近傍位置でジスク
１４のシール面１４ａの一方の境界線が同時にシ
ートリング１２の圧接面に接触する点の軌跡を求
めた線とする。図中、１２は、シートリング、１
３ａはステム、１４ｃは取付孔である。

ここで、ジスク４のシール面４ａが同時にシー
トリング２に接触する点の軌跡を求めたカーブを
ジスク４の形状とした理由について詳細に説明す
る。

第８図及び第９図の従来のジスク２４の形状で
は、全閉位置よりαの角度分、閉止まで行き足り
ない場合、ジスク２４とシートリング２２のシー
ル面２４ａの巾は上下ステムのシール位置２４ｂ
より離れる程小さくなり、真横に位置した時、最
小となる。ジスク２４の厚さＬがシール巾L′が得
られたたとし、コーナのＲを考慮する。全閉時、
L′のシール巾、ジスクがα°開方向に回転した時、
第５図においてＡ点でのシール巾は次の通りであ
る。ここで説明のため、第１０図に示すようにシ
ートリング２２のシール面２４ａの巾もL′で同一
とする。

図中において、Ｓ＝Ｔ−Ｕ−Ｗ， Ｈ＝2Rsin１／２θ，Ｓ＋Ｗ＝Ｈ／cosθ Ｔ＝Rcosα，Ｓ＋Ｗ＝2Rsin１／２θ／cosθ， Ｕ＝Ｔ−（Ｓ＋Ｗ），Ｓ＝L′／２−Ｕ， ∴Ｓ＝L′／２−｛Ｔ−（Ｓ＋Ｗ）｝， ∴Ｓ＝L′／２−（Rcosα−2Rsin１／２θ／cosθ） Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各点におけるＳ寸法は、αの
角度がα×cosβ，α×cos2β，α×cos3β，α×
cos4βの角度分のみ小さくなる。従つて、Ｂ点で
は、 Ｓ＝L′／２−｛Rcos（α−α×cosβ）−2Rsi
n１／２θ／cosθ｝， Ｃ点では Ｓ＝L′／２−｛Rcos（α−α×cos2β）−2Rsin１／
２θ／cosθ｝ となる。従つて、ジスクがαの角度だけ回転して
いると、Ａ点がシール巾Ｓが最小となりＢ，Ｃ，
Ｄ，Ｅとなるに従つてシール巾Ｓは増加する。

このように、ジスクの角度が閉止位置よりα°行
き足りない状態でジスクのシール面が同時にシー
トリングにタツチする点の軌跡を求めた曲線をジ
スクの外周面のシール面の形状とした。

（考案の効果） 従つて、本考案によると、中心型バタフライバ
ルブのジスクとシートリングの閉止メカニズム
を、閉止点の手前で、同時シールするようにした
ので、ジスクの操作性と密封性の条件を全て具備
したバタフライバルブを提供することができる。

しかも、ジスク側のシール面巾を変化させてシ
ートリング側を一定に成形することにより、シー
トリングは同分布荷重が作用して弾性材の受ける
応力は同一となるため、型の成形も従来に比較し
て著しく容易であり、また、摩擦抵抗が変わら
ず、従つて、偏摩耗がなく、操作トルクも一定で
あり、従来品に比し優れた性能を有する等の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本考案におけるバタフライ
バルブの実施例を示したもので、第１図は本考案
におけるバタフライバルブの一例を示した半截断
面斜視図、第２図は同上のジスクの斜視図、第３
図は同上のシートリングとジスクの圧接状態を説
明するための平面説明図、第４図イは本考案にお
けるバタフライバルブの他例を示す部分断面図、
第４図ロは同上のジスクの側面図、第５図はジス
クの部分説明図であり、第６図は従来のバタフラ
イバルブの半截断面斜視図、第７図は従来のジス
クの斜視図、第８図乃至第１０図は本考案を説明
するために示した従来のシートリングとジスクの
平面説明図である。 １……ボデー、２，１２……シートリング、３
ａ，３ｂ，１３ａ，１３ｂ……ステム、４，１４
……ジスク、４ａ，１４ａ……シール面、４ｂ…
…ボス部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 筒形状のボデーの内周面に弾性材料で形成した
   シートリングを装着し、このシートリングの内周
   面に回動自在に設けたジスクの外周面をシートリ
   ングに圧接させて閉止する構造のバタフライバル
   ブにおいて、このシートリングの内周面の直径方
   向対向位置には、一対の貫通孔を形成し、この貫
   通孔の周囲にボス部接触面を形成し、このボス部
   接触面に常に圧接させるためのボス部をジスクの
   対向位置に形成し、ジスクの外周面であるシール
   面を凸状の球面体に形成し、このジスクのシール
   面と接触するシートリングの圧接面を上記したジ
   スクの外周面と同一球面とした凹状の球面体に形
   成すると共に、ジスクの球面体のシール面両側の
   境界線を一対のボス部を離れるに従つて一定の曲
   率を持つた曲線で形成してジスクのシール面巾を
   ボズ部を離れるに従つて順次巾広に形成し、この
   曲線は、ジスクの閉止角度の近傍位置。