JPH0828715A - バタフライ弁のダイナミックトルク測定方式及びそのためのバタフライ弁本体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、弁棒の曲げ応力等の不要な外力
を測定することなく、ダイナミックトルクを正確に測定
するための方式で及び弁本体を提供せんとするものであ
る。 【構成】 バタフライ弁の弁本体(１)の一側から外方へ
延び出す弁軸筒(５)内にトルク変換容器(10)を内装し、
該トルク変換器(10)内において弁棒(３)の一部を小径の
起歪部(11)に形成し、該起歪部(11)にトルク変換器(10)
のセンサーを接続すると共に、起歪部(11)の上下部を玉
軸受(８)(９)で軸受して、起歪部の曲げを最小にしつ
つ、弁棒のダイナミックトルクによる歪を測定するよう
にしたことを特徴とするバタフライ弁のダイナミックト
ルク測定方式。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、バタフライ弁のダイ
ナミックトルク測定方式及びそのためのバタフライ弁本
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、円筒状の流路を貫穿した弁本体内
に円板状の弁体を弁棒で回動自在に軸支し、弁体の外周
面と弁本体の内周面に配設された密封材であるシートリ
ングとの接離により流路を開閉したり、流量をコントロ
ールするバタフライ弁は公知であり、流体が流過する流
路に取り付けられ、種々の流体を制御するために広く用
いられている。

【０００３】このようなバタフライ弁の流体力的特性の
一つにダイナミックトルクがある。ダイナミックトルク
は、バタフライ弁に流体を流したとき、弁体の上流側と
下流側との差圧により弁体に発生するトルクであって、
アクチュエータの作動を不安定にし、コントロール系を
乱すため、安定した弁開度が保持されまいという悪影響
を生じさせる要因である。

【０００４】このためダイナミックトルクを正確に測定
することが要望されている。従来、ダイナミックトルク
を測定するには、トルク変換器を弁本体外部に取り付け
るか、若しくは弁棒にトルクセンサーを取り付ける方法
が採られているが、トルク変換器を弁本体外に取り付け
た場合、弁棒曲げに対応する装置を別途考慮する必要が
あると共にトルクセンサーと弁棒との芯出しを配慮しな
ければならず、装置全体が大きくなってしまう欠点があ
った。又、弁棒にトルクセンサーを取り付けた場合、ダ
イナミックトルク以外の外力、特に弁棒の曲げ応力が測
定されてしまい、非常にノイズの多い信号が測定されて
しまうという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、弁棒の曲
げ応力等の不要な外力を測定することなく、ダイナミッ
クトルクを正確に測定するための方式及び弁本体を提供
せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明が採った手段は、バタフライ弁の弁本体
(１)の一側から外方へ延び出す弁軸筒(５)内にトルク変
換容器(10)を内装し、該トルク変換器(10)内において弁
棒(３)の一部を小径の起歪部(11)に形成し、該起歪部(1
1)にトルク変換器(10)のセンサーを接続すると共に、起
歪部(11)の上下部を玉軸受(８)(９)で軸受して、起歪部
の曲げを最小にしつつ、弁棒のダイナミックトルクによ
る歪を測定するようにしたことを特徴とする。

【０００７】又、第２の発明は、バタフライ弁の弁本体
(１)の直径方向対向方向に延び出す弁棒(３)と弁本体
(１)とを上下にそれぞれ２個所配置した玉軸受(６)(７)
(８)(９)で軸受するようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】弁棒に起歪部を設け、この起歪部の上下を玉軸
受で軸支すると共に、起歪部にトルク変換器を接続して
弁棒に負荷されるダイナミックトルクを測定するように
してあるので、起歪部の曲げを最小にし、曲げによるノ
イズ信号が混入して来るおそれがなくなる。又、弁棒は
直径方向対向位置ににおいて弁本体に上下をそれぞれ２
個所の玉軸受で軸支するようにしてあるので、弁棒の曲
げが最小となり、ダイナミックトルク測定に際して、曲
げによるノイズ信号が測定されるおそれがなくなる。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、弁棒の曲げを最小と
してダイナミックトルクを正確に測定することが出来
る。

【００１０】

【実施例】以下に図面を参照しつつ、この発明の好しい
実施例を詳細に説明する。図において(１)はバタフライ
弁の弁本体であって、内部に円筒状の流路(２)が貫通し
て穿設される。(３)は、該弁本体(１)の流路(２)内に回
転自在に位置する円板状の弁体を軸支するための弁棒で
あって、下端は弁本体(１)の軸受部(４)に軸支され、上
端は弁本体(１)の軸受筒(５)内を外方へ延び出し、その
外端には適宜のアクチュエータが連結される。

【００１１】弁棒(３)は軸受部(４)と軸受筒(５)内にお
いて、上下をそれぞれ２個の玉軸受(６)(７)(８)(９)で
軸受される。弁棒(３)の上下をそれぞれ２個の玉軸受で
軸受することにより、弁棒(３)のたわみを小さくするこ
とが出来ると共に、摩擦力も小さくなる。

【００１２】従来の弁棒軸受部は、流体圧による弁棒の
たわみを吸収するクリアランスを弁本体との間に設け面
接触構造であるため、局部的に弁本体との接触面圧が高
くなり摩擦力が非常に不安定となっていたが、この発明
によれば、玉軸受を上下にそれぞれ２個所取り付けてあ
るので、摩擦力を小さくすることが出来ると共に、流体
圧による弁棒のたわみを防止し、弁本体との摩擦力の変
動を最小限にすることが出来た。

【００１３】玉軸受は、スチールボールを組み込んだ深
みぞ玉軸受が最適であるが、鉄ブッシュ又は通常のバル
ブに用いられるベアリングであっても良い。しかしなが
ら、面接触タイプのベアリングは玉軸受よりも摩擦力が
大きくなるので好ましくない。

【００１４】軸受筒(５)内にはトルク変換器(10)が組み
込まれる。トルク変換器(10)を組み込むために、軸受筒
(５)の内径は若干大径に形成され、軸受筒(５)が、組み
込まれたトルク変換器(10)のハウジングを兼ねており、
重量の低減と強度の向上を図ることが出来る。

【００１５】弁棒(３)は、トルク変換器(10)内に位置す
る部分を若干小径の起歪部(11)に形成され、該起歪部(1
1)にトルク変換器(10)のセンサーである歪ゲージが貼着
される。弁棒(３)に起歪部(11)を設けることにより、歪
ゲージ接続部にガタや芯ズレが発生せず、組み付けが容
易で且精度を出し易い。

【００１６】従来のトルク変換器では、弁棒の曲げも歪
として信号に混って来ていたが、図示のように起歪部(1
1)の上下を玉軸受(８)(９)で支持してあるので、曲げが
ほとんど発生せず、曲げによるノイズ信号がきわめて小
さくなる。

【００１７】図４〜６は、この発明に係るダイナミック
トルク測定方式を組み込んだ実際のバタフライ弁の一例
を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】縦断面図

【図２】弁棒の正面図

【図３】この発明の弁棒の支持状態を示す概念図

【図４】この発明を適用したバタフライ弁の弁本体の平
面図

【図５】同正面図

【図６】同断面図

【図７】従来の弁棒の支持状態を示す概念図

【符号の説明】

(１) 弁本体 (２) 流路 (３) 弁棒 (４) 軸受部 (５) 軸受筒 (６) 玉軸受 (７) 玉軸受 (８) 玉軸受 (９) 玉軸受 (10) トルク変換器 (11) 起歪部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バタフライ弁の弁本体(１)の一側から外
   方へ延び出す弁軸筒(５)内にトルク変換容器(10)を内装
   し、該トルク変換器(10)内において弁棒(３)の一部を小
   径の起歪部(11)に形成し、該起歪部(11)にトルク変換器
   (10)のセンサーを接続すると共に、起歪部(11)の上下部
   を玉軸受(８)(９)で軸受して、起歪部の曲げを最小にし
   つつ、弁棒のダイナミックトルクによる歪を測定するよ
   うにしたことを特徴とするバタフライ弁のダイナミック
   トルク測定方式。
2. 【請求項２】 バタフライ弁の弁本体(１)の直径方向対
   向方向に延び出す弁棒(３)と弁本体(１)とを上下にそれ
   ぞれ２個所配置した玉軸受(６)(７)(８)(９)で軸受する
   ようにしたことを特徴とするバタフライ弁の弁本体。