JPH1047499A - バタフライ弁のシートリング - Google Patents

バタフライ弁のシートリング

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JPH1047499A
JPH1047499A JP21689396A JP21689396A JPH1047499A JP H1047499 A JPH1047499 A JP H1047499A JP 21689396 A JP21689396 A JP 21689396A JP 21689396 A JP21689396 A JP 21689396A JP H1047499 A JPH1047499 A JP H1047499A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 弁の開閉に伴うシートリングの揺動及び軸方
向への流体の外部漏洩を防止する。 【解決手段】 剛性材料からなる中空円筒状の本体1
と、該本体内に回動自在に軸支される剛性材料からなる
円板状の弁体3と、本体1の内周面と弁体3の外周面と
の間に介在される弾性材料からなるシートリング2とを
備え、シートリング2の外周面に直径方向対向位置に貫
設された軸孔と同心で且大径の環状溝を凹設し、該環状
溝に嵌入する環状凸部を一端に形成した剛性材料からな
る円筒状の軸受部材16を本体1の弁軸孔に嵌入、固着
し、前記シートリング2の外周面に前記環状凹部より幅
広の帯状凸部を囲繞して形成し、該帯状凸部が嵌入する
帯状凹部を本体1の内周面に形成すると共に、前記軸受
部材16の内周面と外周面にパッキンを装着したことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】この発明は、バタフライ弁のシー
トリング、特にシートリングと弁棒との間の軸シール性
を向上するようにしたバタフライ弁のシートリングに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、流体の流過方向に延びる円筒状の
流路を貫設した中空円筒状の本体の全内周面に弾性材料
からなるシートリングを定着し、該シートリングに外周
面が接離する円板状の弁体を弁棒で軸支、本体外から弁
棒を駆動回転して弁体を回動し弁の開閉を行うようにし
たバタフライ弁は公知である。
【0003】かかるバタフライ弁の弁棒は、本体及びシ
ートリングを貫通して弁体に固定されており、弁軸部は
弁体とシートリングとの密着により流体の外部への漏洩
を防止するようになっている。しかしながら、実際には
シートリングの弾性変形によりシートリングの軸孔が変
形し、弁軸部における弁体とシートリングのシール性が
低下して来るおそれがあった。
【0004】そこで、図7に示すようにシートリング
(2)の軸孔(5)に近接して、シートリング(2)の外周
面、すなわち本体(1)との接触面側に環状の溝(6)を形
成し、該溝(6)に剛性のリング(7)を嵌挿して、軸孔
(5)の変形を防止するようにしたものを、本出願人は実
開昭55−144255号公報で開示した。しかしなが
ら、かかる構造では弁棒の回動がシートリングの捻れ運
動を通してリング(7)の回動運動を惹起するため、弁軸
部においてシートリングが変形し、弁軸部のシール性が
損なわれるおそれがある。又、円筒状内面を有する本体
内に、同じく円筒形のリングが入れられた場合、本体と
リングとの接触は点接触となり、流体圧力や弁体の回動
により、リングが軸方向と直交する方向に揺動し、シー
ル性が損なわれるおそれがある。これを避けるには、リ
ングの一端面を本体内面形状に倣った円弧状に形成する
ことも考えられるが、シートリングの組み立て時に方向
性に注意する必要があり、方向性が狂うと逆効果となる
危険性がある。又、前記弁棒の回動によりリングが回動
されると同様に逆効果となる危険性があった。
【0005】又、図8に示すように、軸孔(5)に近接し
てシートリング(2)の外周面に環状の溝(8)を形成し、
剛性のリング(9)を本体(1)の弁軸孔(10)に嵌挿し、該
リング(9)の端部(11)を前記環状の溝(8)に挿入して軸
孔(5)の変形を防止するようにしたものが、本出願人の
提案にかかる実公平8−2535号公報に開示されてい
る。しかしながら、かかる構造では、弁軸孔付近のシー
トリングの厚みが剛性リングにより減少されるため、弁
軸部におけるシートリングの弾性力が低下すると共に、
弁の開閉頻度の増大に伴って圧力流体が外方に漏洩する
おそれがあった。
【0006】又、前記2件の公報に開示の構造は、弁の
開閉に伴う弁軸孔の変形を防止し、流体圧力の外方への
漏洩を防止しようとするものであり、この種中心形バタ
フライ弁に必要な構造ではある。しかしながら、中心形
バタフライ弁であって、シートリングを嵌め込み式の構
成とした場合、特に留意しなければならないことは、本
体とシートリングの装着面部への圧力流体の滞留であ
る。かかる装着面部への流体の滞留は、弁軸孔からの漏
洩に起因しているが、該装着部に滞留した流体は逃げ場
がないため、図6に示すようにシートリングを内径方向
に押圧して膨出させるため、弁体の回動トルクが増大し
回動を困難にすると共に、無理な回動力が加わるためシ
ートリングに亀裂を発生させたり、破断させてしまうお
それがある。
【0007】更に、前記2件の公報に開示のものはいず
れも、弁の開閉に伴ってシートリングが流体の流過方向
に揺動されるという共通の問題を有しており、この問題
は特に弁棒と直角方向位置において顕著に現れる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、シートリ
ングの外周面に本体に嵌入する環状凸部を設けて、弁の
開閉に伴うシートリングの揺動を防止するともに、本体
及びシートリングの軸支部の定着部に円筒状の剛性材料
からなる軸受部材を挿嵌し、且該軸受部材にパッキンを
装着することにより軸方向への流体の外部漏洩を防止す
るようにせんとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明が採った手段は、剛性材料からなる中空円筒
状の本体と、該本体内に回動自在に軸支される剛性材料
からなる円板状の弁体と、本体の内周面と弁体の外周面
との間に介在される弾性材料からなるシートリングとを
備え、シートリングの外周面に直径方向対向位置に貫設
された軸孔と同心で且大径の環状溝を凹設し、該環状溝
に嵌入する環状凸部を一端に形成した剛性材料からなる
円筒状の軸受部材を本体の弁軸孔に嵌入、固着し、前記
シートリングの外周面に前記環状凹部より幅広の帯状凸
部を周囲して形成し、該帯状凸部が嵌入する帯状凹部を
本体の内周面に形成すると共に、前記軸受部材の内周面
と外周面にパッキンを装着したことを特徴とする。
【0010】更に、軸受部材のシートリング側を大径に
形成して、途中に段部を形成したことを特徴とする。
【0011】又、軸受部材を本体材料と異なる樹脂材料
で形成したことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明の好ましい実施の形態
を、以下に詳細に説明する。図1〜4を参照して、(1)
は円筒状の流路を貫設した剛性材料からなる中空円筒状
の本体であり、その全内周面に弾性材料からなるシート
リング(2)が定着される。本体(1)内には、円板状の弁
体(3)が弁棒(4)で回動自在に軸支されつつ配置され、
該弁体(3)の外周縁とシートリング(2)の内周面との接
離により、弁の開閉が行われる。駆動側の弁棒(4)は、
シートリング(2)及び弁軸筒(12)の軸孔(5)(10)を通っ
て本体外に延び出しており、その外端には植込キー(13)
を介して各種のアクチュエータを連結することが出来る
ようになっている。
【0013】図2〜4を参照して、シートリング(2)の
外面には、弁棒(4)が軸挿される軸孔(5)に近接して、
軸孔(5)と同心の環状凹溝(13)が形成され、該環状凹溝
(13)の外周に隣接してこれより幅広の寸法で、シートリ
ングの外周面に沿って帯状に延びる凸部(14)が形成され
る。該帯状凸部(14)は、本体(1)の内周面を帯状に延び
る凹部(15)に嵌入し、弁体(2)の開閉時におけるシート
リング(2)の弁棒(4)を中心とした揺動を防止してい
る。又、前記環状凹溝(13)には、本体(1)の弁軸孔(10)
に定着された剛性材料からなる円筒状の軸受部材(16)の
環状凸部(17)が嵌入している。かくして、本体(1)とシ
ートリング(2)とは、互いに嵌合する帯状凸部(14)と帯
状凹部(15)並びに環状凹部(13)と環状凸部(17)とによ
り、相互に入れ子状態で結合される。
【0014】従来のバタフライ弁では、閉弁時に流体圧
力を受けている弁体は、その面圧で二次側に揺動され軸
孔(5)は楕円形状に変形する。このため、圧力流体が弁
軸方向に漏洩し外部に漏洩すると共に、シートリング外
周面と本体との装着面部に滞留してくる。このため図6
に示すように、滞留した流体の圧力で、シートリング
(2)は内径方向に膨出され、弁体(3)の回動トルクを増
大すると共に、弁体との無理な接触により、シートリン
グ(2)は亀裂を生じたり、破断する危険があった。この
発明においては、環状凹溝(13)と環状凸部(17)との嵌合
により、弁体(3)に加わる面圧によりシートリングの軸
孔(5)が楕円形状に変形するのに対する抵抗として働
き、変形を抑制することが出来る結果、常時シートリン
グは弁棒に密着し、確実な二次シールを達成することが
可能となる。かくして、この発明によれば弁軸方向への
圧力流体の漏洩を防止し、外部への流体漏洩やシートリ
ングと本体との挿着面部への流体の滞留を防止すること
が出来る。
【0015】軸受部材(16)は、金属若しくは本体材料と
異なる樹脂材料等の剛性材料からなる円筒状の部材であ
って、本体(1)の弁軸孔(10)内に嵌挿される。軸受部材
(16)の内周面には、弁棒(4)と接触する回動用のパッキ
ン(18)が装着され、外周面には本体(1)との間をシール
する固定用パッキン(19)が装着されており、外部漏洩を
確実に防止している。又、軸受部材(16)の環状凸部(17)
をシートリング(2)の環状凹部(13)に嵌入して組み立て
ることにより、本体(1)、シートリング(2)並びに弁体
(3)の弁軸貫通孔が自然に同一軸線上に整列し調心が達
成されるため、弁棒(4)の挿通が容易となる。
【0016】シートリングの外周面に帯状凸部(14)を囲
繞して形成し、該帯状凸部(14)を本体(1)の帯状凹部(1
5)に嵌入してあるので、帯状凸部の部分においてシート
リングの厚みが大きくなり弾性反発力が増大するため、
閉弁時における弾性シール性が向上する。
【0017】ウェハー形のバタフライ弁は、図6に示す
ように両フランジ(20)間に狭持されるため、弁体(3)の
閉弁直前には、図6においてシートリングの中央から右
側は圧縮され、左側は引っ張られる。又、開弁時には逆
に左側が圧縮され、右側が引っ張られる。かかる圧縮や
引張は、シートリング(2)の両端部に剪断力が作用し、
このとき本体(1)の内径とパイプ(21)の外径寸法が設計
上ほぼ同一に形成されているため、シートリング(2)は
前記位置において特に剪断され易い状態となる。この発
明では、シートリングの中央部外周面に帯状凸部(14)を
形成してシートリングの中央部の厚みを大きくすると共
に、該帯状凸部(14)を本体の帯状凹部(15)に嵌入してあ
るので、前記弁体の開閉時の圧縮や引張による剪断を防
止することが出来る。
【0018】図5は、この発明の他の実施態様を示し、
軸受部材(16)のシートリング(2)側の外径を若干大径に
形成して、段部(22)を形成したことを特徴とする。そし
て該段部(22)を、本体(1)の対応する段部(23)に当接し
つつ本体(1)内に嵌入することにより、本体(1)と軸受
部材(16)の外端との間に空隙(24)を作出することが可能
となる。かかる空隙(24)により、本体(1)の軸受部材
(16)の挿嵌深さの逃げをもたらし、この結果、加工上
の容易性が生ずる。
【0019】
【発明の効果】この発明によれば、本体軸受部とシート
リング軸受部との間に跨って剛性材料からなる軸受部材
を挿嵌し、該軸受部材の環状凸部をシートリングの軸孔
の外周に形成された環状凹部に嵌入してあるので、弁軸
孔の変形を防止することが出来ると共に、軸受部材の内
外径部にパッキンを挿入して軸方向の流体の漏洩を防止
してあるので、シートリングと本体との装着面間に流体
が滞留するのを効果的に防止することが出来る。この結
果、本体内部、弁棒回動部等の腐食、発錆を防止し、シ
ートリングの亀裂、破断を防止する効果がある。
【0020】弁軸孔に隣接して、本体内周面とシートリ
ング外周面に互いに嵌合する環状凸部と環状凹部をを形
成して、弁体の開閉時におけるシートリングの揺動を防
止するようにしてあるので、揺動による軸孔の変形を防
止でき、流体の漏洩をを防止することが出来る。又、本
体、シートリング並びに弁体の弁軸孔を同一軸線上に整
列することが出来るため、組立時における自動調心をも
たらし、弁棒の挿通が容易となる。
【0021】シートリングの外周面に帯状の凸部を形成
し、本体内周面の帯状凹部に嵌合するようにしてあるの
で、シートリング中央部の厚みを増大して弾性反発力を
高め、シール性を向上することが出来ると共に、弁体開
閉時にシートリングに加わる圧縮や引張によるシートリ
ングの剪断を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかるバタフライ弁の縦断面図
【図2】同要部の拡大断面図
【図3】シートリングの一部を断面した斜視図
【図4】図3A−A’線に沿った断面図
【図5】他の実施態様を示す要部の縦断面図
【図6】流体の滞留によるシートリングを膨出を示す断
面図
【図7】従来のシートリングの一例を示す断面図
【図8】従来のシートリングの他の例を示す断面図
【符号の説明】
(1)本体 (2)シートリング (3)弁体 (4)弁棒 (5)軸孔 (6)環状溝 (7)リング (8)環状溝 (9)リング (10)弁軸孔 (11)端部 (12)弁軸筒 (13)環状溝 (14)帯状凸部 (15)帯状凹部 (16)軸受部材 (17)環状凸部 (18)回動用パッキン (19)固定用パッキン (20)フランジ (21)パイプ (22)段部 (23)段部 (24)空隙

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】剛性材料からなる中空円筒状の本体と、該
    本体内に回動自在に軸支される剛性材料からなる円板状
    の弁体と、本体の内周面と弁体の外周面との間に介在さ
    れる弾性材料からなるシートリングとを備え、シートリ
    ングの外周面に直径方向対向位置に貫設された軸孔と同
    心で且大径の環状溝を凹設し、該環状溝に嵌入する環状
    凸部を一端に形成した剛性材料からなる円筒状の軸受部
    材を本体の弁軸孔に嵌入、固着し、前記シートリングの
    外周面に前記環状凹部より幅広の帯状凸部を囲繞して形
    成し、該帯状凸部が嵌入する帯状凹部を本体の内周面に
    形成すると共に、前記軸受部材の内周面と外周面にパッ
    キンを装着したことを特徴とするバタフライ弁のシート
    リング。
  2. 【請求項2】軸受部材のシートリング側を大径に形成し
    て、途中に段部を形成したことを特徴とする請求項1記
    載のシートリング。
  3. 【請求項3】軸受部材を本体材料と異なる樹脂材料で形
    成したことを特徴とする請求項1又は2記載のシートリ
    ング。
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