JPH10153266A - バタフライバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 製造コストを抑えることができる安価で新規
な構造のバタフライバルブを提供する。 【解決手段】 バルブボディ１と、シートリング３と、
ジスク５とステム４とから成り、流路の開閉、流量調整
を行うバタフライバルブにおいて、ステム４の中心を通
り、流路方向に対して垂直となる面でバルブボディを２
分割した形状と同一形状となるように分割ボディ２を形
成し、かつ、一対の分割ボディ２，２でシートリング３
を挟持するように、接合面側を開口させた略環状の間隙
部１７を分割ボディ２内に形成すると共に、この間隙部
１７内に嵌入される環状圧入部３１をシートリング３の
面間端面に突設し、更に、一対の分割ボディ２，２を接
合した際に、シートリング３の内周面が露出して、流路
の内周面を形成するように、間隙部１７の内側の内壁１
７ａを接合面より離して形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の流体の開閉
と流量制御を行うバタフライバルブに関し、特に加工工
程を極力少なくしてコストダウンを図ったバタフライバ
ルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、仕上げ加工が少なく、製造コスト
の安いバタフライバルブとしては、例えば特開昭６２−
６３２７９号公報などで開示されているような金属板を
プレスして弁箱を形成したバタフライバルブがある。

【０００３】このバタフライバルブは、弁箱を内殻と外
殻との２重構造で形成しており、内殻は、鋼板製の薄肉
円筒体を材料として中央をそのまま残して流路を形成
し、両側をプレス加工によってＳ字状に拡張してパッキ
ング収容部を形成している。また、外殻も鋼板製の薄肉
円筒体で、内殻の外周に嵌め込んで、両側をＳ字状に形
成した内殻の両端に溶着している。また、弁棒は、ブッ
シュを介して弁箱の内殻の上下直径位置に溶着した円筒
状の軸受に回動自在に軸支されている。そして、この上
側の軸受の上端部に、駆動手段を取り付けるフランジを
溶着している。また、弁箱の流路内で、縁部を弾性部材
で被覆した弁体を弁棒に固着し、弁棒を回動することで
弁体を回動させ、流路を開閉している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のバタフライ
バルブは、弁箱が内殻と外殻の２層構造で、弁棒を軸支
する軸受が上下各一つ必要であるなど部品点数が多く、
必然的に溶接個所が増え、コスト低下にも限界が有っ
た。

【０００５】本発明は、部品点数を少なくして金型の製
作などによる製造コストを抑え、かつ、上記バタフライ
バルブのように金属板からプレス成形する場合であって
も、溶接個所を最小限にして製造コストを抑えることが
できる安価で新規な構造のバタフライバルブを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、バルブボディと、バルブボディに取り付
られて、バルブボディの内部に流路の内周面を形成する
シートリングと、シートリング内に回動自在に嵌入され
るジスクと、このジスクの直径方向に設けられ、シート
リングの直径位置を貫通してバルブボディに回動自在に
軸支されるステムとから成り、このステムを回転させる
ことによってジスクを回転させ、流路の開閉、流量調整
を行うバタフライバルブにおいて、ステムの中心を通
り、流路方向に対して垂直となる面でバルブボディを２
分割した形状と同一形状となるように分割ボディを形成
し、かつ、一対の分割ボディでシートリングを挟持する
ように、接合面側を開口させた略環状の間隙部を分割ボ
ディ内に形成すると共に、この間隙部内に嵌入される環
状圧入部をシートリングの面間端面に突設し、更に、一
対の分割ボディを接合した際に、シートリングの内周面
が露出して、流路の内周面を形成するように、間隙部の
内側の内壁を接合面より離して形成した。

【０００７】上記分割ボディは、ステムの中心を通り、
流路方向に対して垂直となる面でバルブボディを２分割
した形状と同一形状となるように形成されているので、
２つの分割ボディを接合させ一つのバルブボディを形成
することができる。バルブボディへのシートリングの取
り付けは、分割ボディを接合する際に、分割ボディでシ
ートリングを挟持することにより行われるので、シート
リングの取り付けが容易である。また、分割ボディにシ
ートリングを取り付ける前に、シートリング内にジスク
を嵌入するので、嵌入が容易であると共に、ジスクの位
置調整を簡単に行うことができる。

【０００８】また、前記ステムを貫通させるシートリン
グの直径位置に筒部を突設し、この筒部を分割ボディの
間隙部から直径方向の外側に突出させた場合、ジスクの
回動によるシートリングの捩れの影響を受けることな
く、ステムを筒部でシールすると共に、シートリングの
ずれを防止する。

【０００９】また、前記バルブボディの面間端面に連結
管を設けた場合は、クランプジョイントなどの継手を用
いて管体を配管することができる。

【００１０】さらに、前記バルブボディとステムとの間
に軸受を介在させ、かつ、前記ステムを貫通させるシー
トリングの直径位置に筒部を突設し、この筒部と嵌合す
るように、前記軸受の一端部の内径を拡径させた場合
は、シートリングに筒部を設けただけの場合よりも、よ
りシートリングの捩れの影響が無くなり、シートリング
のずれを防止する。

【００１１】そして、前記シートリングの外周面とバル
ブボディとの間に補強リングを介在させ、かつ、この補
強リングの直径位置にステムを挿通する突部を突設した
場合もシートリングのずれを防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明のバ
タフライバルブの好ましい実施形態を詳細に説明する。
図において、１は一対の分割ボディ２，２から成るバル
ブボディ、３は流路の内周面と成る環状面を有する略環
状のシートリング、４はステム、５はステム４と一体に
成形された略円板状のジスク、６は環状の弾性ガスケッ
ト、７乃至９は各々略筒状の軸受である。

【００１３】バルブボディ１は、一対の分割ボディ２，
２を接合して形成されており、シートリング３を挟圧固
定する短筒部１０と、短筒部１０の外周面から直径方向
に突設され、ステム４を貫通する軸筒部１１とを有し、
防食性の高いステンレス鋳物（ロストワックス、シェル
鋳物、ロストフォーム）や高強度エンジニアプラスチッ
クなどの樹脂等で製作される。

【００１４】図２に示すように、分割ボディ２は、ステ
ム４の回転軸の中心を通り、流路方向に対して垂直とな
る面２ｂ（以下、接合面とする）でバルブボディを２分
割した形状に形成されているので、分割ボディ２の短筒
部２０は、面間幅がバルブボディ１形成時の短筒部１０
の半分、分割ボディ２の軸筒部２１は、バルブボディ１
形成時の軸筒部１１の半分の略半円筒形状となる。

【００１５】短筒部２０の面間端面２ａ（以下、端面と
する）には、内周に沿って嵌合溝１２が形成され、これ
にガスケット６が固着されている。また、短筒部２０の
軸筒部２１が設けられている直径位置とは反対側に、ス
テム４の下端部分４ｃを軸支するための軸受９を挟持す
る段部１５が形成されている。

【００１６】また、軸筒部２１内には、ステム４の上端
部分４ａ及び中央部分４ｂを軸支するための軸受７，８
を挟持する段部１３，１４が形成され、また、この軸筒
部２１は、先端に弁駆動機構（図示せず）を固定するフ
ランジ部１８を有している。

【００１７】さらに、図３に示すように、正面から見た
短筒部２０、軸筒部２１の周囲には、接合部１６が複数
突設されており、この接合部１６に分割ボディ２，２同
士を接合固定するためのボルトを貫通させたり、配管用
のボルトを接合部１６の円弧面１６ａに当接させて、配
管する管体との芯出を行う。上記の接合手段は、本例の
ようにボルトで接合する場合に限らず、クリップ等の接
合手段であっても良い。

【００１８】分割ボディ２の接合面２ｂには、一対の分
割ボディ２，２でシートリング３を挟持するように、短
筒部２０と同心円となる環状の間隙部１７が、接合面２
ｂ側を開口させて形成されている。この間隙部１７は、
一対の分割ボディ２，２でシートリング３を挟持した際
にシートリング３の内周面が露出するように、間隙部１
７を形成する内側の内壁１７ａを、接合面２ｂから端面
２ａ側に離すよう短く形成されている。従って、一対の
分割ボディ２，２を接合したバルブボディ１の短筒部１
０内には、環状に空洞が形成されると共に、空洞につな
がる溝が内周面に形成される。

【００１９】シートリング３は、適宜の弾性材料、例え
ばＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＰＴＦＥなどその他の公知の高分
子材料から成る略環状部材である。そして、このシート
リング３の面間端面３ａには、断面略三角形の環状の圧
入部３１が突設され、更に、この圧入部３１の表面に
は、環状で断面半円状の突条３１が突設されている。ま
た、シートリング３の直径位置にはステム４を貫通させ
る貫通孔３３が設けられると共に、両直径位置の外周面
から直径方向の外側に向かって、軸孔３４ａを有する円
筒状の筒部３４が突設され、両筒部３４，３４の根元に
沿って、軸受８，９を嵌入する環状溝３５がそれぞれ形
成されている。

【００２０】ステム４の上端部分４ａを軸支する軸受７
は円筒状で、ＰＯＭ系樹脂などのエンジニアリングプラ
スチック材料などを用いて成形される。ステム４の中央
部分４ｂ、下端部分４ｃを軸支する軸受８，９は、鋼、
鉄、合金、合成樹脂などの適宜材料で、円筒状に成形さ
れ、シートリング３の直径位置に設けた筒部３４，３４
と嵌合できるよう一端部の内径を拡径している。なお、
これら軸受７，８，９の全部若しくはいくつかを省略
し、その代わりに半円筒状の軸受部（図示せず）を分割
ボディ２の適宜位置に形成しても良い。

【００２１】以下、上述したバタフライバルブの組み立
ての一例を説明する。ステム４をシートリング３の貫通
孔３３及び筒部３４の軸孔３４ａに挿通して、ジスク５
をシートリング３の内側に嵌入する。ステム４の中央部
分４ｂ、下端部分４ｃに軸受８，９を嵌合さると共に、
シートリング３の筒部３４，３４に、軸受８，９の拡径
した一端部を嵌合させ、更に、この拡径した一端部の先
端を筒部３４，３４の根元の環状溝３５，３５に嵌入す
る。シートリング３の面間端面３ａ，３ａに突設した圧
入部３１，３１を、分割ボディ２に形成した間隙部１７
内に嵌入させ、かつ、分割ボディ２の軸筒部２１内に形
成した段部１３，１４と軸受７，８、短筒部２０に形成
した段部１５と軸受９をそれぞれ嵌合させて、一対の分
割ボディ２，２を接合し、ボルト及びナットを用いて固
定する。

【００２２】これにより、シートリング３を挟持した分
割ボディ２，２によって形成されたバルブボディ１の短
筒部１０内には、露出したシートリング３の内周面によ
り流路の内周面が形成され、軸筒部１１内にはステム４
が回動自在に挿通される。なお、ステム４の頭部は分割
ボディ２，２の軸筒部２１，２１先端のフランジ部１
８，１８より突出し、フランジ部１８，１８に固定する
弁駆動機構（図示せず）と連結可能となる。

【００２３】なお、一対の分割ボディ２，２を接合固定
する場合、バルブボディ１の両側に連結する管体（図示
せず）の端部に設けられたフランジを締結するボルト及
びナットを用いて、一対の分割ボディ２，２を挟圧固定
してもよい。

【００２４】ここで、図５に示すように、分割ボディ２
の端面２ａに連結管２２を一体に突設することにより、
クランプジョイント等を用いて連結管２２と管体とを容
易に連結することができる。さらに、連結管２２と管体
とをネジ結合可能に両者の端部にネジ山を形成しても良
い。この場合、ガスケット６は使用しない。なお、その
他は、上述したバタフライバルブと同じため説明を省略
する。

【００２５】また、図６に示すようにバルブボディ１の
短筒部１０と軸筒部１１とを別体に成形してもよい。こ
の場合、バルブボディ１を、筒状の軸筒体１９と、一対
の分割ボディ２４，２４とで形成する。軸筒体１９は、
円筒状の管部材の上端を拡径してフランジ部１９ａを形
成し、フランジ部１９ａの下を拡径して軸受２７を嵌合
する段部１９ｂを形成し、管部材の下端を拡径して略角
柱状の嵌合部１９ｃを形成し、更にこの嵌合部１９ｃの
対向する面に、下端の開口端から上端に向かってスリッ
ト１９ｄを形成したもので、さらに、弁駆動機構を固定
でき、軸受２７を固定する方形板部材２９をフランジ部
１９ａに固着している。また、分割ボディ２４は、図３
に示す短筒部２０と略同様に形成されるが、軸筒部２１
が突設されていた位置に、軸筒体１９の嵌合部１９ｃを
嵌合する断面角柱状の嵌合凹部２４ａを形成している。

【００２６】なお、この場合には、軸筒体１９の嵌合部
１９ｃと嵌合する方形体状の軸受２８を用いる。この軸
受２８は、ステム４を挿通する軸孔２８ａを有し、さら
に、シールリング側の端面に、シールリング３の環状溝
３５に嵌入する円筒部２８ｂを突設し、円筒部２８ｂ側
の内径を拡径して、シールリング３の筒部３４と嵌合で
きるように形成されている。

【００２７】次に、図７に示すバタフライバルブは、金
属板をプレス加工して、バルブボディ１０１を形成した
のもので、このバルブボディ１０１も上述したバタフラ
イバルブ同様、一対の分割ボディ１０２，１０２をボル
トナット１０２ａ等の手段で接合して形成されており、
シートリング１０３を挟圧固定する略中空環状の短筒部
１１０と、この短筒部１１０から直径方向に延設され、
ステム１０４を挿通する略円筒状の軸筒部１１１とを有
している。なお、図１に示したバタフライバルブと重複
する部分についての詳細な説明は省略する。

【００２８】分割ボディ１０２は、ステム１０４の回転
軸の中心を通り、流路方向に対して垂直となる面（以
下、接合面とする）でバルブボディ１０１を２分割した
形状に形成されており、接合面同士を接合固定すること
によって１つのバルブボディ１０１を形成する。

【００２９】詳しくは、接合面側を開口させた断面コ字
形状に短筒部１２０を形成することによって、短筒部１
２０内に間隙部１１７を形成し、短筒部１１７の内壁１
１７ａを接合面から離すよう短く形成することによっ
て、シートリング１０３を挟持した際に、シートリング
１０３の内周面を露出させている。従って、一対の分割
ボディ１０２，０２を接合したバルブボディ１０１の短
筒部１１０は、内周面に開口溝を有する略中空環形状と
なり、挟持したシートリング１０３の内周面を開口溝か
ら露出して流路の内周面を形成する。

【００３０】分割ボディ１０２の短筒部１２０は、内壁
１１７ａ、外壁１１７ｃ及び側壁１１７ｂとから成る断
面略コ字形状で、側壁１１７ｂを断面円弧状に形成し、
ここにガスケット１０６を固着している。

【００３１】外壁１１７ｃは、環状の側壁１１７ｂの外
周から内側に向かって突設され、短筒部１２０の外郭を
形成すると共に、短筒部１２０の直径位置から直径方向
の外側に向かって半円筒状の軸筒部１２１を形成してい
る。また、短筒部１２０、軸筒部１２１からは接合片が
突設されており、これらの接合片に分割ボディ１０２，
１０２同士を接合固定するためのボルトを貫通させた
り、配管用のボルトを接合片に当接させて配管との芯出
を行う。さらに、軸筒部１２１が設けられている直径位
置とは反対側の短筒部１２０の直径位置には、後述する
補強リング１０８の突部１０８ｂを固定するための段部
１１５が形成されている。

【００３２】また、内壁１１７ａは側壁１１７ｂの内周
から内側に向かって短管状に突設され、外壁１１７ｃの
突出幅よりも短く、短筒部１２０の接合面から内壁１１
７ａの先端は離れている。

【００３３】軸筒部１２１内の上端部には、ステム１０
４の上端部分１０４ａを軸支するための軸受１０７を固
定する段部１１３が形成され、下端部には、後述する補
強リング１０８の突部１０８ａを固定するための段部１
１４が形成されている。また、この軸筒部１２１の先端
には、中心にステム貫通孔１１８ａを有する方形板部材
１１８を固着しており、この方形板部材１１８によって
軸受１０７を固定するほか、この方形板部材１１８に図
示しない弁駆動機構を取り付けることができる。

【００３４】シートリング１０３の面間端面には断面略
Ｍ字形の環状の圧入部１３１が突設され、外周面には嵌
合溝１３２が設けられ、直径位置にはステム１０４を貫
通させる貫通孔１３３，１３３が設けられている。

【００３５】そして、シートリング１０３の嵌合溝１３
３には、短管状の補強リング１０８が固着される。この
補強リング１０８は、直径位置にステム１０４を貫通さ
る軸孔１０８ｃが穿孔されると共に、軸受の役割を成す
筒状の突部１０８ａ，１０８ｂが突設されている。な
お、シートリング１０３のずれ、捩れ等を防止するため
には、突部１０８ａ，１０８ｂの形状を断面角形状に形
成すると良い。また、ステム１０４の上端部分１０４ａ
を軸支する軸受１０７は円筒状に成形されている。この
軸受１０７及び前述の補強リング１０８は、ＰＯＭ系樹
脂などのエンジニアリングプラスチック材料などを用い
て成形される。

【００３６】ジスク１０５は、中空の円盤状で、略鍔付
円板状にプレス加工した一対の金属板を溶接して形成さ
れ、直径位置には、ステム１０４を貫通させる軸孔１０
５ａ，１０５ａが穿孔されている。

【００３７】以下、上述したバタフライバルブの組み立
ての一例を説明する。シートリング１０３の貫通孔１３
３と、補強リング１０８の軸孔１０８ｃとを一致させ
て、シートリング１０３の外周面の嵌合溝１３２に補強
リング１０８を取り付ける。これら貫通孔１３３、軸孔
１０８ｃにジスク１０５の軸孔１０５ａを一致させて、
ジスク１０５をシートリング１０３の内側に嵌入する。
これらの孔１３３，１０８ａ，１０５ａ，・・にステムを
挿通し、スポット溶接やレーザ溶接などによりジスク１
０５とステム１０４を固着する。シートリング１０３の
圧入部１３１を短筒部１２０の間隙部１１７に嵌入させ
ると共に、各段部１１３，１１４，１１５に軸受１０
７、補強リングの突部１０８ａ，１０８ｂを嵌合させ
て、分割ボディ１０２，１０２を接合し、ボルト及びナ
ットを用いて固定する。そして、軸筒部１２１の先端部
に方形板部材１１８を固着する。

【００３８】これにより、シートリング１０３が分割ボ
ディ１０２，１０２によって挟持され、ステム１０４が
軸筒部１１１内に回動自在に挿通され、露出したシート
リング１０３の内周面が流路の内周面を形成し、ステム
１０４の頭部は方形板部材１１８より突出して弁駆動機
構（図示せず）と連結可能と成る。

【００３９】なお、図８に示すように、短筒部１２０の
内壁１１７ａの代わりに、短筒部１２０とは別体の連結
管１２２を側壁１１７ｂの内周に溶着することによっ
て、バルブボディ１０１の端面から円筒状の連結管１２
２を分割することなく突設することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
バタフライバルブは、一対の分割ボディでバルブボディ
を形成するので金型が半分で済み、かつ、ステムを貫通
し、ジスクを嵌入したシートリングを分割ボディで挟み
込むだけで製造できるので、生産効率が良く、安価であ
る。そのうえ、分解が容易であるため、シートリングの
交換などメンテナンスが容易である。

【００４１】さらに、バルブボディ内にシートリングを
挟み込んでいるので断熱効果が有り、結露を防止するこ
とができる。

【００４２】また、金属板をプレスしてバルブボディを
形成した場合でも、部品点数が少ないので、溶接個所が
少く、溶接の熱影響による組成変化や、熱歪応力による
耐食性の低下を防止でき、更なるコストダウンが可能と
なる。

【００４３】さらに、流路に対して垂直な面で分割した
形状に分割ボディを形成しているので、１つの金型で連
結管を有する分割ボディを形成できる。このため、クラ
ンプジョイントなどを用いた配管に適応するバタフライ
バルブを安価に製造可能と成る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバタフライバルブの一実施形態を示す
断面図である。

【図２】上記バタフライバルブの分解説明図である。

【図３】上記バタフライバルブの分割ボディを示す正面
図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】本発明のバタフライバルブの他の実施形態を示
す断面図である。

【図６】本発明のバタフライバルブの他の実施形態を示
す部分断面説明図である。

【図７】本発明のバタフライバルブの他の実施形態を示
す断面図である。

【図８】本発明のバタフライバルブの他の実施形態を示
す部分断面説明図である。

【符号の説明】

１，１０１ バルブボディ ２，１０２ 分割ボディ ３，１０３ シートリング ４，１０４ ステム ５，１０５ ジスク ８，９，２８ 軸受 １７，１１７ 間隙部 １７ａ，１１７ａ 内壁 ２２，１２２ 連結管 ３１，１３１ 圧入部 ３４ 筒部 １０８ 補強リング １０８ａ，１０８ｂ 突部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブボディと、バルブボディの内周面
   に取り付られたシートリングと、シートリング内を回動
   するジスクと、このジスクの直径方向に設けられたステ
   ムとから成り、このステムを回転させることによってジ
   スクを開閉させるバタフライバルブにおいて、前記ステ
   ムの中心を通り、流路方向に対して垂直となる面でバル
   ブボディを２分割した形状と同一形状となるように分割
   ボディを形成し、この一対の分割ボディには、接合面側
   を開口させたシートリング挟持用の間隙部をそれぞれ形
   成したことを特徴とするバタフライバルブ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のバタフライバルブにお
   いて、前記ステムの中心を通り、流路方向に対して垂直
   となる面でバルブボディを２分割した形状と同一形状と
   なるように分割ボディを形成し、この一対の分割ボディ
   には、接合面側を開口させたシートリング挟持用の間隙
   部をそれぞれ形成し、前記間隙部内に嵌入される環状圧
   入部をシートリングの面間端面に突設し、一対の分割ボ
   ディを接合した際に、シートリングの内周面が露出し
   て、流路の内周面を形成するように間隙部の内側の内壁
   を接合面より離して形成したバタフライバルブ。
3. 【請求項３】 前記ステムを貫通させるシートリングの
   直径位置に筒部を突設し、この筒部を分割ボディの間隙
   部から直径方向の外側に突出させた請求項１又は２記載
   のバタフライバルブ。
4. 【請求項４】 前記バルブボディの面間端面に連結管を
   設けた請求項１乃至３の何れか１項に記載のバタフライ
   バルブ。
5. 【請求項５】 前記バルブボディとステムとの間に軸受
   を介在させ、かつ、前記ステムを貫通させるシートリン
   グの直径位置に筒部を突設し、この筒部と嵌合するよう
   に、前記軸受の一端部の内径を拡径させた請求項１乃至
   ４の何れか１項に記載のバタフライバルブ。