JPH044367A

JPH044367A - バタフライ開閉弁

Info

Publication number: JPH044367A
Application number: JP10413190A
Authority: JP
Inventors: Taka Noma; 野間　空; Tamio Iwamura; 岩村　民夫; Shigeo Kuroda; 茂男黒田
Original assignee: BARUKAABEROOZU KOGYO KK; Fuji Seiki KK
Current assignee: BARUKAABEROOZU KOGYO KK; Fuji Seiki KK
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1992-01-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、流通路内に位置させた円盤状の弁体を回転さ
せることにより該流通路を開閉するようにしたバタフラ
イ開閉弁、□特にシール性及び耐久性に優れたバラフラ
イ開閉弁に関する。

発明の技術的背景バタフライ開閉弁は、例えば高真空、有毒ガス、腐蝕性
ガス等のラインにおいて、流体の供給及び停止を連続し
て行うガス導入弁または排気弁として流体の供給経路に
介装して使用されるものである。このバラフライ開閉弁
は、一般に略円筒状で内周面を流体の流通路とした略円
筒状のハウジンりを具備し、このハウジングの内部に円
盤状の弁体が収納され、前記流通路外に設けられた駆動
部と弁体とを弁軸により連結し、弁体を回転させて、流
通路を閉塞させたり、または開放させたりすることがで
きるようになっている。

この弁体を回転させるためには、一般に駆動部により弁
軸を回動させるが、この弁軸はその支持部との間に隙間
が存在するので、この隙間を通って流通路内を流れるガ
ス等がバルブ外に漏れたり、外部から空気が流入し、流
通路内の高真空が維持されない事態が生しる虞がある。

そこで、従来ては、前記弁軸とその支持部との間なとの
隙間を、０リング等の弾性シール部材を多数用いて封止
し、前記ガス漏れ等を防止している。

しかし、この弾性シール部材は、弁軸の回転あるいは駆
動部の作動にともなって摩耗し、これにより前述したリ
ーク状態を生しるといった問題点があった。特に、多数
の弾性シール部材を用いると、どの弾性シール部材が摩
耗しているか発見が困難で保守点検も面倒になるという
問題もある。

また、バタフライ開閉弁は、開弁時あるいは閉弁時に所
定位置に停止させることか困難であり、弁体の開閉状態
を外部から目視し得ない事も加わると、弁制御が一層難
しくなるという問題もある。

この弁制御を容易にするために、弁体を所定位置に停止
させるストッパ部材を流通路内に突出して設けることも
あるが、このようにすると開閉弁の製造が煩雑になるの
みてなく、これが流通路内を流れる流体の流通抵抗を増
大さぜるという不具合もある。

発明の目的本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、摺
動部分にシール部制を用いることなく、シール部＋４の
摩耗が少く、耐久性に優れ、しかもバルブ内流体かバル
ブ外に漏洩せず、また確実な弁制御ができ、構成か簡単
てコスト的にも有利なバタフライ開閉弁を提供すること
を目的とする。

発明の概要本発明は、上述した目的を達成するために、ノ＼ウジン
グ内に開設された流通路を開閉する弁体と、この弁体に
連結された弁軸と、この弁軸を支持する支持部と、この
支持部に取トｊけられ前記弁軸を回動させる駆動部とを
有するバタフライ開閉弁であって、前記駆動部は、前記支持部に取イ；１けられたシリンダ部材と、このシ
リンダ部月内に装着され、前記弁軸方向に往復動する非
円形のピストンと、このビスＩ・ンに固着された第１ねじ部材及びこの第１
ねじ部材の往復動を弁軸の回転動に変換するように螺合
され、かつ前記弁軸に固着された第２ねじ部オイからな
るねじ変換機構とから成り、前記ピストンと前記支持部
との間を、前記ねじ変換機構の外周に位置するベローズ
で連結し、前記支持部と弁軸との間の隙間などを通じて
バルブ外に漏洩しようとするバルブ内流体を前記ベロー
ズで封止するようにしたことを特徴とする。

このような構成のバタフライ開閉弁にあっては、バルブ
内の流通路を流れるガス等が、弁軸と支持部との間など
の隙間を通ってバルブ外に漏洩しようとしても、ベロー
ズにより遮断されることになるので、前記ガス等が前記
隙間を通ってバルブ外に漏れたり、外部から空気が流入
し、高真空状態が維持されなかったりする虞はない。

しかも、多数の弾性シール部材を用いず、１個のベロー
ズを用いてバルブ内をシールするので保守点検が容易で
、漏れ防止が一層確実なものとなる。

また、このバタフライ開閉弁は、第１ねじ部材の移動ス
トロークにより第２ねじ部材の回動角度を決定すること
が可能であり、弁体は確実に開位置と閉位置をとること
ができ、バタフライ開閉弁の弁制御が容易なものとなる
。特に、弁体が全開時に、第２ねじ部材の上端部がピス
トンに固定しであるベローズ受は金具の内端面に当接す
るように構成すれば、弁体を所定位置に停止させる為の
ストッパ部材を設けなくても、弁体を所定の停止位置で
正確に停止させることが可能になる。

したがって、弁体を停止させるストッパ部材は−６＝不要となり、構成が簡単になるのみでなく、このストッ
パ部＋４が流通路を流れる流体の邪魔をして流通抵抗が
増大する虞もない。

さらに、ピストンと支持部との間を弾撥するスプリング
をシリンダ部材内に設けると、シリンダに供給する圧力
流体の供給が何等かの原因で停止にしても、前記スプリ
ングの弾撥力により弁体を元の状態、例えば閉状態ある
いは開状態に戻すことができ、この開閉弁を含むシステ
ム全体を安全な状態にすることができ、いわゆる緊急弁
として使用できる。

発明の詳細な説明以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す断面説明図、第２図
は、第１図の■−■線に沿う断面図である。

第１図に示すように、ハウジング１の内部には流通路２
が形成され、この流通路２には該流通路２とほぼ同じ形
状をした円盤状の弁体３が収納されている。この弁体３
には、複数のボルト４を介して弁軸５の端部が連結され
ている。この弁軸５は、ハウジング１を貫通してバルブ
外にまで伸延しているが、この弁軸５が挿通するハウジ
ング］には、弁軸５を支持する支持部６がポルｌ−７に
より取付けられている。この支持部６の上部には前記弁
軸５を回動する駆動部８が取付けられている。

そして、ハウジング１と支持部６との間及び支持部６と
駆動部８との間にはＯリング等のシール部材９ａ、９ｂ
、９ｃが設けられている。この部分は、非摺動部分であ
るのでＯリング等のシール部ｆｒｙ’　９　ａ　、　　
９　ｂ　、　　９　ｃを取イ」けてもシール部材の劣化
が少く、耐久性が低下しない。このシール部材のうちシ
ール部＋４’９ａ、９ｂは、バルブ内流体と接する虞が
あることから、耐腐食性に優れた金属Ｏリング等で構成
しても良い。

前記駆動部８は、支持部６に断面逆Ｕ字状をした密閉構
造のシリンダ部材１０をボルト１１に取（＝１けること
により構成している。このシリンダ部材１０内には、前
記弁軸５の方向に往復動する非円形のピストン１２が装
着しである。このピストン］２は、第２図に示すように
、シリンダ部材１０内を軸方向には摺動し得るが軸を中
心として回転しないように断面略矩形に形成されている
。また、その中心部分には、通孔］３が開設され、この
通孔１３にベローズ受金具１４より突出された凸部１５
が挿通され、ナツト１６によりベローズ受金具１４がピ
ストン１２に連結されている。

一方、前記支持部６の上部にも、ベローズ受金具１−７
がボルト（図示せず）により固着されている。そして、
ベローズ受金具］４と１７との間には、支持部６と弁軸
５との間の隙間Ｇなどを通じてバルブ外に漏洩しようと
するバルブ内流体を封止するベローズ］８が溶接等の固
着手段により一体に固着されている。

前記ベローズ受金具１．４，１．７と一体に構成された
ベローズ１８内に形成された空間内には、ピストン１２
の往復動を弁軸５の回転動に変換するねじ変換機構１９
が設けられている。このねし変換機構１９は、ベローズ
受金具１４にボルト２０により固着された第１ねじ部材
２１と、この第１ねじ部材２１に螺合された第２ねじ部
材２２とからなっている。

この第１ねじ部材２１の内周面には、雌螺子部２３が、
第２ねじ部材２２の外周面には、雌螺子部２３と螺合す
る雄螺子部２４がそれぞれ形成されている。この螺子部
２３．２４は、いわゆる自動締り（ねじの噛み合いによ
り、ねじ変換機（Ｉｌｌｌが停止すること）にならない
ように、ねじのピッチを大きくするとともに、摩擦抵抗
を減じる処理をすることが好ましい。

このような第１ねじ部材２］の雌螺子部２３と第２ねじ
部材２２の雄螺子部２４とは、ピストン１２が全ストロ
ークたけ移動したとき、別言すれば、第１ねじ部材２１
が前記空間内で移動できるストローク８分たけ移動した
ときに、第２ねじ部材２２が略９０度回動するようにし
ている。このようにすると、ピストン１２が１ストロ一
ク分移動すると、弁体３は、全開から全開（あるいは全
開から全開とすることも可能）に移動することになる。

しかも、弁体３か全開時に、第２ねじ部材−１０＝２２の上端部２２ａがベローズ受は金具１４の内端面１
４　ａに当接するように構成すれば、弁体３を所定位置
に停止にさせる為のストッパ部材を設けなくても、弁体
３を所定の停止１−８位置で正確に停止させることが可
能になる。

また、本実施例では、前記シリンダ部＋４’　１．０内
であって、前記ベローズ受金具１４と１７の外周側には
、ピストン１２とベローズ受金具１７との間を弾撥する
ように設けられたスプリング２５が設けられている。こ
のスプリング２５は、通常の場合は、ビスＩ・ン］２が
上昇する作動を補助するために使用されるが、前記シリ
ンダ部材１０の頂部に開設した圧力流体供給孔２６がら
圧力流体が導入されないような緊急事態が生じた場合に
は、このスプリング２５の弾撥力によりピストン１２、
ベローズ受金具１４、第１ねじ部材２１、第２ねじ部材
２２を介して弁体３を全開から全開（あるいは全開から
全開）に移動することができるようになっている。なお
、全開から全開　（あるいは全開から全開）という方向
性に関しては、前記第］ねじ部材２１及び第２ねじ部＋
４２２に形成する雄螺子部２４あるいは雌螺子部２３の
ねじ方向を適宜選択すれは良い。

また、圧力流体の供給は、シリンダ部材１０の頂部に開
設した圧力流体供給孔２６からのみてなく、第１図に破
線で示すような通孔２７からも行っても良い。その場合
には、スプリング２５は、必すしもなくてもよい。

なお、前記支持部６には、弁軸５の四部５ａと係合した
Ｃリング２８などを支持し、弁軸５を上下動しないよう
に回動可能に支持するスラスト軸受２９．３０が設けら
れている。また、第１図中の符号「３１」は空気抜き孔
、「３２」はハウジング１に形成されたフランジ、「３
３」はこのフランジ３１に開設されたボルト孔である。

次に作用を説明する。

圧力流体供給孔２６からシリンダ部材１０とピストン１
２との間の圧力室Ａに圧力流体として、例えばエアー等
の圧力流体を導入すると、ピストン１２がシリンダ部材
１０にガイドされ、回動することなく、スプリング２５
の弾撥力に抗して直線的に下降移動し、ベローズ受金具
１４及びねじ変換機構１９を介して第１ねじ部＋４２１
−を軸方向に移動させる。

この移動により、第２ねじ部材２２は定位置を保ったま
まで回動し、これにより弁軸３も回動することになる。

この弁軸３の回動により、弁体３は、全開から全開（あ
るいは全開から全開）に移動し、流通路２を流れる流体
の流れを制御する。

この場合、流通路２を流れる流体は、弁軸５とこの弁軸
５を支持する支持部６との間に形成された隙間Ｇ等を通
ってバルブ外に漏れようとする。

しかし、この隙間Ｇと外部との連通は、ベローズ１８が
遮断するように設けられているので、前記り一層りした
流体は、このベローズ１８内に封止され、外部まで漏れ
出すことはない。

しかも、この駆動部８ては、ねじ変換機構１９が移動し
てもベローズ１８は伸縮することによりこれに対処し、
いかなる状態においても内部に封１１−シた漏れ流体を
外部に逃すことはない。また、摺動部分にはシール部材
を用いず、必要最少限の要部分にシール部材を用いると
ともに、１−個のベローズ１８を用いて隙間Ｇをシール
するようにしたので保守点検が容易で、漏れ防止が一層
確実なものとなる。

次に、上述の動作と逆の動きを弁体３にさせるには、圧
力室Ａ内のエアーを排出つつ、スブリン、グ２５の弾撥
力を利用してピストン１２を元の状態に戻す。なお、こ
のスプリング２５を設けない場合には、圧力室Ａ内のエ
アーを排出つつ、反圧力室Ｂ内にエアーを導入すること
もできる。このようにすれば、前述の場合と略同様に作
動して弁軸５は逆回転し、流路を閉鎖する動作、あるい
は開口する動作が行なわれる。特に、弁体３が全開時に
、第２ねじ部材２２の上端部２２ａがベローズ受は金具
１４の内端面］、　４　ａに当接するように構成すれば
、弁体３を所定位置に停止させる為のストッパ部材を設
けなくても、弁体３を所定の停止１−位置で１１も確に
停止１−させることが可能になる。このようにして弁体
３を閉状態となるようにすると、従来必要としていたス
トッパ部材は必要でない。

したがって、流通路２を流れる流体を邪魔する物はなく
なり、流通抵抗が増大することはなく、円滑に流体も流
通する。

上記ハウジング１及びシリンダ部＋４’　］　０は、例
えばステンレスによって製造することができるが、アル
ミニウムに数十μｍ程度のニッケルコーティングを施す
ことにより、軽量化を図るとともに、ステンレスとほぼ
同じ強度を持たせるようにして製造することもてきる。

なお、本発明は、上述した実施例のみに限定されるもの
ではなく、本発明の範囲内で種々改変する事ができる。

例えば、前記弁軸５を駆動するねじ機構１９のねしピッ
チなどは弁体３の開閉状態により適宜選択すれば良く、
また、ピストン］２の形状も矩形のみでなく非円形であ
ればどの様な形状でも良い。

発明の効果以」二述べたように、本発明によれば、バルブ内の流通
路を流れるガス等が、弁軸と支持部との間などの隙間を
通ってバルブ外に漏洩しようとしても、ベローズにより
遮断されることになるので、前記ガス等が前記隙間を通
ってバルブ外に漏れたり、外部から空気が流入し、高真
空状態が維持されなかったりする虞はない。しかも、多
数の弾性シール部材を用いず、１個のベローズを用いて
バルブ内をシールするので保守点検が容易で、漏れ防止
が一層確実なものとなる。

また、このバタフライ開閉弁は、第１ねじ部材の移動ス
トロークにより第２ねじ部材の回動角度を決定すること
が可能であり、弁体は確実に開位置と閉位置をとること
ができ、バタフライ開閉弁の弁制御か容易なものとなる
。特に、弁体が全開時に、第２ねじ部材の上端部がベロ
ーズ受は金具の内端面に当接するように構成すれば、弁
体を所定位置に停止させる為のストッパ部材を設けなく
ても、弁体を所定の停止位置で正確に停止させることが
可能になる。

したがって、弁体を停止させるストッパ部材は不要とな
り、構成が簡単になるのみでなく、このストッパ部材に
よる流通抵抗の増大もない。

さらに、ピストンと支持部との間を弾撥するスプリング
をシリンダ部＋４内に設けると、この弁口体を緊急弁と
して使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１−図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は断面説明図、第２図は第１図の■−■線断面図である
。］・・・ハウジング、　　　　２・・・流通路、３・・
・弁体、　　　　　　５・・・弁軸、６・・・支持部、
　　　　　８・・・駆動部、９・・・シール部材、　　
　　１ｏ・・・シリンダ部材、１２・・・ビス！・ン、
　　　　１８・・・ベローズ、１９・・・ねじ変換機構
、　２１・・・第１ねじ部材、２２・・・第２ねじ部材
、　２５・・スプリング、Ｇ・・・隙間、　　　　　　
　Ｓ・・・移動ストローク。

Claims

【特許請求の範囲】１）ハウジング内に開設された流通路を開閉する弁体と
、この弁体に連結された弁軸と、この弁軸を支持する支
持部と、この支持部に取付けられ前記弁軸を回動させる
駆動部とを有するバタフライ開閉弁であって、前記駆動部は、前記支持部に取付けられたシリンダ部材と、このシリン
ダ部材内に装着され、前記弁軸方向に往復動する非円形
のピストンと、このピストンに固着された第１ねじ部材及びこの第１ね
じ部材の往復動を弁軸の回転動に変換するように螺合さ
れ、かつ前記弁軸に固着された第２ねじ部材からなるね
じ変換機構とから成り、前記ピストンと前記支持部との
間を、前記ねじ変換機構の外周に位置するベローズで連
結し、前記支持部と弁軸との間の隙間などを通じてバル
ブ外に漏洩しようとするバルブ内流体を前記ベローズで
封止するようにしたことを特徴とするバタフライ開閉弁
。２）前記シリンダ部材内には、ピストンと支持部との間
を弾撥するように設けられたスプリングを有する請求項
第１項に記載のバタフライ開閉弁。