JPH0730342U - バタフライバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異音を防止するとともに、耐久性を向上させ
るバタフライバルブを提供する。 【構成】 ポート３を有するボディ２に挿通孔６を形成
する。挿通孔６に、シャフト１を回動自在に挿入し、そ
の外側の端部にレバー５を取り付ける。ポート３内に位
置するシャフト１の部位にバルブ４を取り付ける。挿通
孔６に、その内径とほぼ一致する外径を有するととも
に、シャフト１の先端部を受け入れる保持部材７を設け
る。スプリング８で保持部材７をシャフト１に押圧す
る。シャフト１は、スプリング８で付勢された保持部材
７との係合により、スラスト方向およびラジアル方向の
動きが規制される。よって、シャフト１とボディ２との
衝突を阻止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はバタフライバルブに関し、例えば吸気制御弁等として使用されるも ので、特に、ポートを開閉することにより、当該ポートを流通する流体の流量を 制御することができるバタフライバルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】

従来、この種のものとして、図５および図６に示すようなものが知られている 。 すなわち、図５および図６に示すバタフライバルブは、ポート３３を有するボ ディ３２に、ポート３３を貫通する状態でシャフト３１が回動自在に設けられ、 ポート３３の内部に位置するシャフト３１の部位に、ポート３３を開閉するバル ブ３４を設けたものである。そして、シャフト３１の回動操作でバルブ３４を揺 動することにより、バルブ３４がポート３３を流通する流体の流量を制御するよ うになっている。

【０００３】 図５および図６において、ボディ３２は、その内部に流体を流通させるための ポート３３を有しているもので、さらに、このボディ３２の内部には、そのポー ト３３の中心部を横切るようにして穿設されるとともに、一方が外部に開口する 挿通孔３６が形成されている。

【０００４】 このボディ３２の挿通孔３６には、シャフト３１が回動自在な状態で挿通され る。これにより、シャフト３１は、その一端がボディ３２の外部に突出した状態 で、かつ、他端がポート３３を貫通した状態で設けられる。このとき、シャフト ３１は、その外径がポート３３の内径よりも十分小さいものが用いられ、流体の 流路であるポート３３内の空間が十分確保されるようにしてある。

【０００５】 シャフト３１は、ポート３３内に位置する部位が平坦面に形成され、この平坦 面の部位にバルブ３４が取り付けられる。このバルブ３４は、ポート３３を閉塞 可能な大きさで円板状をなしているもので、このバルブ３４の中心線をシャフト ３１の軸線に一致させた状態で配置したのち、螺子４３で螺着することでバルブ ３４がシャフト３１に一体に固着される。

【０００６】 これによって、バルブ３４は、シャフト３１の回動に伴って、バルブ３４がシ ャフト３１の軸線を中心として回動可能となっている。したがって、シャフト３ １の回動操作によりバルブ３４がポート３３内を揺動し、これにより、バルブ３ ４は、その揺動位置に応じてポート３３内の流体流路の断面積を変化させるよう になっている。

【０００７】 他方、ボディ３２の外部に突出した側のシャフト３１の端部には、レバー３５ が取り付けられる。このレバー３５は、その一端がシャフト３１に固着されると ともに、他端がシャフト３１の径方向外方へ延出しているもので、このレバー３ ５の回動操作により、シャフト３１がその軸線を中心にして一体に回動するよう にしてある。

【０００８】 上記のように構成されたバタフライバルブは、レバー３５を回動操作すると、 これに伴ってシャフト３１が同一方向へ一体に回動し、シャフト３１に取り付け られたバルブ３４がポート３３内を揺動するようになる。この揺動操作により、 ポート３３がバルブ３４で開閉されて、ポート３３を流通する流体の流量が制御 されることとなる。

【０００９】 しかしながら、このような従来のバタフライバルブにあっては、使用時に異音 が発生することがあった。

【００１０】 すなわち、バタフライバルブの組立完了時には、シャフト３１とボディ３２と の間にクリアランスａが残るようになっているために、ポート３３内の流体の流 れがバルブ３４およびシャフト３１に作用したり、あるいはボディ３２が振動し たりした際に、シャフト３１がクリアランスａの範囲で振動等の所謂バタツキと 呼ばれるような動きを生ずることがあった。

【００１１】 一般に、ボディ３２の挿通孔３６は、シャフト３１の挿通を容易にするために 、内径をシャフト３１の外径よりも若干大きく設計してあって、シャフト３１を 挿通孔３６に挿通した際には、シャフト３１とボディ３２との間に若干のクリア ランスａが形成されるようになっている。一方、ポート３３内の流体は、シャフ ト３１の軸線と直交する方向へ流通しているため、その流体の流れがシャフト３ １およびバルブ３４に作用すると、クリアランスａの存在によって、シャフト３ １が挿通孔３６内で流体の流通方向に動きを生ずる恐れがある。 特に、自動車等において採用される吸気制御弁として使用する場合には、エン ジンの振動がボディ３２に入力されるので、シャフト３１とボディ３２とがクリ アランスａの範囲で相対移動（振動）する恐れがある。

【００１２】 したがって、このようにシャフト３１が挿通孔３６内で動きを生じた際には、 シャフト３１がボディ３２（挿通孔３６の内壁）に衝突することで所謂たたき音 と呼ばれる異音が発生し、騒音の原因となっていた。

【００１３】 また、この従来のバタフライバルブにあっては、シャフト３１は、スラスト方 向の動きが規制されていないので、シャフト３１がスラスト方向へ移動すると、 バルブ３４の外周縁部がポート３３の内壁に接触（所謂かじり現象）する恐れが ある。このため、シャフト３１の回動操作の繰り返しや振動等が原因となって、 シャフト３１にスラスト方向の移動が生じると、バルブ３４とボディ３２とが接 触して、摩擦による摩耗が生じることがある。したがって、耐久性が低下すると ともに、閉弁時におけるバルブ３４のポート３３に対するシール性も低下する恐 れがあった。

【００１４】 この考案は上記の問題点を解消し、異音の発生を防止するとともに、耐久性を 向上させることができるバタフライバルブを提供することを目的とする。

【００１５】

【問題点を解決するための手段】

この考案は上記の問題点を解決するために、第１の考案として、ポートを有す るボディに、前記ポートを横切るようにして挿通孔を形成し、この挿通孔にシャ フトを回動自在に設け、前記ポートの内部に位置するシャフトの部位に、前記ポ ートを開閉するバルブを設けたバタフライバルブであって、前記挿通孔内に、そ の内径とほぼ一致する外径を有するとともに、前記シャフトの先端部を受け入れ て、シャフトの軸線を挿通孔の軸線とほぼ一致した状態に保持する保持部材を設 けたという構成を有しているものである。 また、第１の考案を含む第２の考案として、前記保持部材は、付勢部材により 、前記シャフトの先端部に押圧されているという構成を有しているものである。

【００１６】

【作用】

この考案は上記の手段を採用したことにより、使用時に異音が発生しないよう にすることができるようになっている。 すなわち、挿通孔内に配設される保持部材は、挿通孔の内径とほぼ一致する外 径を有しているので、挿通孔の内壁との間のクリアランスが小さくなり、ラジア ル方向の動きが規制されるようになっている。 このため、保持部材がシャフトの先端部を受け入れた際に、シャフトはラジア ル方向の移動が規制されて挿通孔内での動きが阻止され、シャフトのボディに対 する取付状態が安定化するようになっている。したがって、外部から振動等が作 用しても、シャフトが挿通孔の内壁に衝突するようなことが防止され、その衝突 音である所謂たたき音の発生を防止することができる。

【００１７】 また、スプリングの付勢力で保持部材をシャフトの先端部に押圧した場合には 、シャフトのラジアル方向だけでなくスラスト方向の移動も規制することができ る。これに伴って、シャフトに取り付けられたバルブがポート内でスラスト方向 へ動くことを阻止することができるようになる。 したがって、使用時に、バルブがポートの内壁に接触するようなことが無くな り、これにより、所謂かじり現象を防止し、バルブ又はポートの摩耗を防止する ことができることとなる。

【００１８】

【実施例】

以下、図面に示すこの考案の実施例を説明する。 図１および図２は、この考案によるバタフライバルブの一実施例を示す図であ る。 すなわち、図１および図２に示すバタフライバルブは、ポート３を有するボデ ィ２に挿通孔６を形成するとともに、この挿通孔６にシャフト１を回動自在に設 け、さらに、シャフト１に、ポート３を開閉するバルブ４を設けたものである。 そして、挿通孔６内には、その内径とほぼ一致する外径を有するとともに、シャ フト１の先端部を受け入れる保持部材７を設けてある。

【００１９】 図１および図２において、ボディ２は、その内部に流体を流通させるためのポ ート３を有しているもので、さらに、このボディ２の内部には、そのポート３の 中心部を横切るようにして穿設されるとともに、一方が外部に開口する挿通孔６ が形成されている。

【００２０】 このボディ２の挿通孔６には、シャフト１が回動自在な状態で挿通される。こ れにより、シャフト１は、その一端がボディ２の外部に突出した状態で、かつ、 他端がポート３を貫通した状態で設けられる。このとき、シャフト１は、その外 径がポート３の内径よりも十分小さいものが用いられ、流体の流路であるポート ３内の空間が十分確保されるようにしてある。

【００２１】 シャフト１は、ポート３内に位置する部位が平坦面に形成され、この平坦面の 部位にバルブ４が取り付けられる。このバルブ４は、ポート３を閉塞可能な大き さで円板状をなしているもので、このバルブ４の中心線をシャフト１の軸線に一 致させた状態で配置したのち、螺子１３で螺着することでバルブ４がシャフト１ に一体に固着される。

【００２２】 これによって、バルブ４は、シャフト１の回動に伴って、バルブ４がシャフト １の軸線を中心として回動可能となっている。したがって、シャフト１の回動操 作によりバルブ４がポート３内を揺動し、これにより、バルブ４は、その揺動位 置に応じてポート３内の流体流路の断面積を変化させるようになっている。

【００２３】 他方、ボディ２の外部に突出した側のシャフト１の端部には、レバー５が取り 付けられる。このレバー５は、その一端がシャフト１に固着されるとともに、他 端がシャフト１の径方向外方へ延出しているもので、このレバー５の回動操作に より、シャフト１がその軸線を中心にして一体に回動するようにしてある。

【００２４】 挿通孔６の内部には、当該挿通孔６内に位置するシャフト１の先端部を受け入 れる保持部材７を設ける。 そして、この保持部材７とシャフト１との間に、凹所７ａと球面１ａとで形成 される係合部１２を設ける。この係合部１２において、球面１ａは、挿通孔６内 に位置する側のシャフト１の端部に形成しており、また、凹所７ａは、シャフト １の球面１ａを受け入れることができる形状で保持部材７に形成してある。

【００２５】 保持部材７は、図３および図４にも示すように、挿通孔６の内壁との間のクリ アランスがシャフト１と挿通孔６との間のクリアランスよりも小さくなる程度、 ないしは挿通孔６の内径とほぼ一致する程度の外径を有した略円柱体状をなして いるものである。この保持部材７の一方の端面には、その中央部が最深部となる 円錐形状の凹所７ａを形成し、また、他方の端面には、その中央部が頂部となる 円錐形状の突部７ｂを形成してある。

【００２６】 そして、この保持部材７は挿通孔６内に配設され、これにより、保持部材７の 軸線が挿通孔６の軸線とほぼ一致するようにしてある。そして、シャフト１の球 面１ａを保持部材７の凹所７ａに摺接可能な状態で係合する。 なお、ここでは、係合部１２は、球面１ａと円錐状の凹所７ａとで形成したが 、これに限定されるものではなく、要は、保持部材７がシャフト１の先端部を受 け入れることができればそれでよい。図示したものにおいては、シャフト１の球 面１ａと保持部材７の凹所７ａとを係合した際、それらの係合面は線接触となっ て接触面積が小さくなるので、両者１ａ、７ａ間の摺接状態を良好にすることが できるものである。もちろん、保持部材７は、シャフト１との間の摺接状態を良 好にする材質のものでコーティングしたり、あるいは、シャフト１との間の摺接 状態を良好にする材質そのもので形成したりすれば好適である。

【００２７】 この保持部材７は、ボディ２との間に配設された付勢部材であるスプリング８ により付勢される。スプリング８は、保持部材７に被嵌不能な大きさをなす所謂 圧縮コイルばねであって、挿通孔６の内部に配設される。このとき、挿通孔６内 においてシャフト１の先端部よりも深い方へ位置される。この場合、スプリング ８は、その一端を挿通孔６の最深端部に係合するとともに、他端を保持部材７の 突部７ｂに係合してあって、このスプリング８の付勢力により、保持部材７を軸 線方向レバー５側へ付勢するようにしてある。このため、シャフト１は、スプリ ング８の付勢力により、保持部材７を介してスラスト方向レバー５側へ付勢され ることとなる。

【００２８】 そして、シャフト１の球面１ａを、スプリング８で付勢された保持部材７の凹 所７ａに係合した際に、その係合状態によってシャフト１はスラスト方向および ラジアル方向の移動が規制され、これにより、シャフト１の軸線の三次元的位置 が決定されるようにしてある。

【００２９】 また、挿通孔６の外部側の開口部の部位にはストップリング１０が配設される 。このストップリング１０は環状またはＣ字形状をなしていて、その内周端部が シャフト１の周面に嵌合され、また、外周端部がボディ２の段部１７に係止した 状態で配置されている。 ボディ２の外壁には、シャフト１が挿通される孔１４ａを有した止め金１４が 取り付けられる。この止め金１４の孔１４ａは、ストップリング１０が挿通不能 な大きさで形成されている。このため、ストップリング１０は、ボディ２の段部 １７と止め金１４との間に配置されることとなる。

【００３０】 そして、保持部材７を介してシャフト１を付勢するスプリング８の付勢力によ って、シャフト１に取り付けられたストップリング１０が止め金１４に係止する ようにしてある。これにより、シャフト１は、ストップリング１０の係止位置よ りも外方へのスラスト方向の移動が阻止され、これと同時に、保持部材７は、ス プリング８の付勢力でシャフト１の球面１ａに押圧されることとなる。

【００３１】 シャフト１の位置決めをより確実にするためには、挿通孔６の最深部とスプリ ング８との間に位置決め手段１６を設ける。この位置決め手段１６は、球９と、 これを受け入れる球受部１５とからなる。 球９は、スプリング８に挿入不能な大きさをなす硬質材料で形成されたものが 使用され、保持部材７の突部７ｂに係合している端部とは反対側のスプリング８ の端部に係合してある。他方、球受部１５は、ボディ２に、挿通孔６の軸線部分 を最深部とする円錐形状の凹部が形成されることにより形成される。そして、球 ９は、一方でスプリング８に係合するとともに、他方で球受部１５に係合・当接 する。

【００３２】 このとき、球９は、スプリング８の付勢力により球受部１５に圧接している。 そして、球９と球受部１５とを係合した際、その係合状態はラジアル方向の移動 を規制し、球９の中心の位置が挿通孔６の軸線上に位置した状態に保持するよう にしてある。

【００３３】 なお、図において、１１はシールリングであって、ボディ２において、ポート ３よりもレバー５側の挿通孔６の部位に形成された環状の溝部１８に圧縮状態で 装着され、シャフト１と摺接することでボディ２とシャフト１との間をシールす るものである。したがって、このシールリング１１により、シャフト１が支持さ れるとともに、ポート３を流通する流体が外部に漏れないようにしている。

【００３４】 次に、上記のものの作用を説明する。 このバタフライバルブは上記のように構成したことにより、レバー５を回動操 作すると、これに伴ってシャフト１がレバー５と同一方向へ一体に回動し、シャ フト１に取り付けられたバルブ４がポート３内を揺動するようになる。この揺動 操作により、ポート３がバルブ４で開閉され、その開閉位置に応じてポート３を 流通する流体の流量が制御されることとなる。

【００３５】 そして、上記のバタフライバルブにあっては、その使用時に所謂たたき音と呼 ばれる異音が発生しないようにすることができるようになっている。

【００３６】 すなわち、挿通孔６内に、その内径とほぼ一致する外径を有するとともに、シ ャフト１の先端部を受け入れる保持部材７を設けたことにより、この保持部材７ がシャフト１の先端部を受け入れた際に、シャフト１の回動中心が保持されるよ うになっている。

【００３７】 つまり、保持部材７は、その外径が挿通孔６の内径にほぼ一致する大きさで形 成されているので、挿通孔６内でのラジアル方向の動きが規制されるようになっ ている。そして、シャフト１を挿通孔６に挿入した際には、シャフト１は、その 先端部に形成した球面１ａが、スプリング８で付勢された保持部材７の凹所７ａ に線接触で係合するようになっているので、シャフト１は、その軸線の位置が保 持部材７の軸線に一致した状態で保持され、位置決めがなされることとなる。 したがって、保持部材７の挿通孔６内でのラジアル方向の動きが規制されるこ とにより、これに保持されるシャフト１のラジアル方向の動きを抑制することが できるようになっている。

【００３８】 一般に、ボディ２の挿通孔６は、シャフト１の挿通を容易にするために、内径 をシャフト１の外径よりも若干大きく設計してあって、シャフト１を挿通孔６に 挿通した際には、シャフト１の外周面と挿通孔６の内周面との対向面間には、あ る程度のクリアランスが形成されるようになっている。 一方、ポート３内の流体はシャフト１の軸線と直交する方向へ流通しているた め、流通する流体がシャフト１およびバルブ４に作用すると、挿通孔６内のクリ アランスの存在によって、シャフト１が挿通孔６内で流体の流通方向に動いてボ ディ２に衝突することがあった。また、ボディ２に振動が入力されたときには、 シャフト１が挿通孔６内でラジアル方向に振動してボディ２に衝突することがあ った。つまり、このシャフト１のボディ２に対する衝突音、これが所謂たたき音 と呼ばれる異音の発生原因である。

【００３９】 上記のバタフライバルブにおいては、シャフト１は、ラジアル方向の動きが規 制された保持部材７で保持されているので、これによりラジアル方向の動きが阻 止されるようになっている。しかも、シャフト１は、係合部１２において球面１ ａと保持部材７の凹所７ａとが係合することで、位置決めがなされるようになっ ている。したがって、シャフト１は、保持部材７による保持状態と、係合部１２ での係合状態とに基づいて、その軸線が常に挿通孔６の中心部に位置した状態で 保持されることとなる。このように、挿通孔６内でのシャフト１のラジアル方向 の動きを阻止するようにした結果、シャフト１のボディ２に対する衝突が皆無と なり、これにより異音の発生が防止されることとなる。

【００４０】 また、上記のバタフライバルブにあっては、その動作時にバルブ４の所謂かじ り現象が生じないようになっている。

【００４１】 すなわち、シャフト１は、保持部材７を介してスプリング８で付勢された状態 で保持されているので、シャフト１のスラスト方向の移動はスプリング８の付勢 力によって規制されるようになっている。

【００４２】 したがって、シャフト１の回動操作の繰り返しがあったり、ボディ２に振動等 が入力されたりするようなことがあっても、シャフト１のスラスト方向の移動は 阻止されるので、バルブ４の外周端部がポート３の内壁に接触するようなことは ない。このため、バルブ４とボディ２との摩擦による摩耗が防止されて耐久性が 向上するとともに、閉弁時におけるバルブ４のポート３に対するシール性も向上 することとなる。

【００４３】 また、上記のバタフライバルブにあっては、シャフト１の位置決めを容易に、 かつ、確実にすることができるようになっている。

【００４４】 すなわち、保持部材７は、挿通孔６の内径にほぼ一致する外径を有しているの で、係合部１２でシャフト１が係合することで、挿通孔６内でのシャフト１の位 置決めがされると同時に、この保持部材７が、スプリング８を介して位置決め手 段１６により位置決めがされることで確実性が向上するようになっている。

【００４５】 つまり、位置決め手段１６である球９と球受部１５とを係合した際、球９は球 受部１５に対して線接触となるので、その係合状態に基づいて球９の位置が保持 されて安定するようになっている。そして、この球９に一端を係合したスプリン グ８は、その他端が保持部材７の突部７ｂに係合していて、スプリング８の両端 部はその係合相手部材に線接触となっているので、その係合状態に基づいてスプ リング８および保持部材７の位置が保持されて安定するようになっている。さら に、保持部材７は、係合部１２においてシャフト１に対して線接触であるので、 その係合状態に基づいてシャフト１の位置が保持されて安定するようになってい る。

【００４６】 したがって、シャフト１は、位置決め手段１６、スプリング８および保持部材 ７の各係合状態に基づいて挿通孔６内での位置が一意的に決定されるので、シャ フト１の取り付けを容易にすることができる。しかも、取り付け後にあっては、 シャフト１は、スプリング８の付勢力によって、軸線が挿通孔６の軸線と常に一 致した状態で保持されることになる。

【００４７】 なお、上記実施例において、好ましい例として、保持部材７が球９およびスプ リング８で付勢されたものを示したが、スプリング８だけであっても、また、球 ９だけであってもよい。そして、球９だけの場合には、保持部材７は、突部７ｂ の代わりとして球９に合致する形状に形成し、また、球９もスプリング８も除去 した場合には、保持部材７の突部７ｂを直接球受部１５に係合するようにしてお く。 また、上記実施例においては、保持部材７は略円柱体状のものを使用したが、 これに限定されるものではない。保持部材７は、挿通孔６の内径にほぼ一致する 外径を有するものであれば、その形状が特に限定されるものではない。

【００４８】

【考案の効果】

以上のようにこの考案によれば、挿通孔に、その内径とほぼ一致する外径を有 するとともに、シャフトの先端部を受け入れる保持部材を設けたことにより、シ ャフトは、挿通孔内でのラジアル方向への動きが規制されて回動中心が保持され るようになるため、シャフトがボディに衝突することを阻止することができる。 このため、ボディに入力される振動等が原因となって発生していた異音を防止す ることができる。

【００４９】 また、付勢部材で保持部材をシャフトに押圧するようにしたことにより、シャ フトのスラスト方向の移動が規制されるようになるので、シャフトに取り付けら れたバルブがポートの内壁に接触することを阻止することができる。したがって 、所謂かじり現象が防止され、耐久性を向上させることができるとともに、閉弁 時のシール性を向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案によるバタフライバルブの一実施例を
示す図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１に示すバタフライバルブに使用される保持
部材の側面を示す図である。

【図４】図３におけるＢ−Ｂ矢視図である。

【図５】従来例を示す図である。

【図６】図５におけるＣ−Ｃ線断面図である。

【符号の説明】

１、３１……シャフト １ａ……球面 ２、３２……ボディ ３、３３……ポート ４、３４……バルブ ５、３５……レバー ６、３６……挿通孔 ７……保持部材 ７ａ……凹所 ７ｂ……突部 ８……スプリング（付勢部材） ９……球 １０……ストップリング １１……シールリング １２……係合部 １３、４３……螺子 １４……止め金 １４ａ……孔 １５……球受部 １６……位置決め手段 １７……段部 １８……溝部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポート（３）を有するボディ（２）に、
   前記ポート（３）を横切るようにして挿通孔（６）を形
   成し、この挿通孔（６）にシャフト（１）を回動自在に
   設け、前記ポート（３）の内部に位置するシャフト
   （１）の部位に、前記ポート（３）を開閉するバルブ
   （４）を設けたバタフライバルブであって、前記挿通孔
   （６）内に、その内径とほぼ一致する外径を有するとと
   もに、前記シャフト（１）の先端部を受け入れて、シャ
   フト（１）の軸線を挿通孔（６）の軸線とほぼ一致した
   状態に保持する保持部材（７）を設けたことを特徴とす
   るバタフライバルブ。
2. 【請求項２】 前記保持部材（７）は、付勢部材（８）
   により、前記シャフト（１）の先端部に押圧されている
   請求項１記載のバタフライバルブ。