JPS5933788B2 - シ−ル部材用ユニツトスプリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバルブシートや環状のシール部材内に組込まれ
、バルブシートを弁体に圧接させたりシール部材を軸に
圧接させるための環状溝内嵌入用のユニットスプリング
に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

一般にボールバルブやバタフライバルブの弁体を密封す
るためのバルブシートには、化学的安定性、耐熱性、そ
して耐摩耗性に優れた物質としてＰＴＦＥをはじめとす
る弗素樹脂が多用されるようになってきた。

この弗素樹脂からなるバルブシートは、弗素樹脂自身の
機械的強度が十分でないために、そのままではシール機
能が良好であるという条件と、本来の低摩擦特性を発揮
し得るような軽快な操作性をもたらすという条件とを両
立させることは困難であった。

加えて該樹脂には変形力を長時間に亘って受けるとクリ
ープ変形を生ずるという問題があった。

このような問題を避けるためにバルブシート内にスプリ
ングを組込むことによって該樹脂の機械的強度の欠点を
補ない、バルブシートの性能を飛躍的に向上させること
が行なわれてきた。

バルブシートの性能を飛躍的に向上させる手段は弗素樹
脂の有する特異な摩擦特性を利用することによっている
。

即ち荷重が増加しても摩擦力が増加しない性質を利用し
て、高荷重域で使用することによって摩擦力を低減し、
樹脂自身の強度不足とクリープ変形の発生をスプリング
の弾性によって解決している。

このようにして弗素樹脂を利用したバルブシートの性能
向上を図る上で、このバルブシート内に組込まれるスプ
リングは重要な役割を果している。

また周速度があまり高くない軸封構造において、リップ
式の封止機構を発し摺動抵抗を低い値に抑える場合にも
同様な思想のもとに弗素樹脂とスプリングとを有機的に
組合せることにより望ましい軸封構造を得ることが期待
される。

このスプリングはバルブシート内に組込まれる空間が小
さいために相当強力なものでなければならない。

このようなスプリング素材はねぼく、加工が容易ではな
Ｇ）。

而して多種類の呼び径を有する多数のバルブや軸に対し
て、これらは一つずつに適合する多種類のスプリングを
用意し製作することは困難なことであって経済的な負担
が多大となった。

〔従来技術を解決しようとする問題点〕

本発明は上記の点に鑑みてなされた発明であって、環状
溝内に嵌入されるスプリングとしての従来の一体型の環
状スプリングや１個のリング状スプリングに対し、新規
な技術思想を導入して従来型とは全く異なるスプリング
を実現したものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このための本発明のスプリングは従来型のような一体的
な環状形を廃し、スプリングが嵌入される環状溝の幅に
相当する大きさの最小単位のユニットスプリングとした
もので、換言すると、シール部材に形成した環状溝を略
Ｕ字形状に形成し、この環状溝の一部には、当該環状溝
の溝幅に相当する大きさで、かつ環状溝を押圧する形状
に形成した短尺状のスプリング部材を嵌入すると共に、
このスプリング部材を前記の環状溝内に多数個嵌入して
全体として環状形のスプリングを構成するようにしたも
のである。

〔作用〕

上記のユニットスプリングは環状溝の周の長さに応じて
多数個必要とし、溝の幅が同一であれば全部の機種に亘
って同一のユニットスプリングを使用し、単に使用する
ユニットスプリングの数を変えるだけで必要な任意の口
径の環状スプリングが構成できるようにしている。

〔実施例〕

本発明の詳細は以下に添付の実施例を写す図面を参照し
ながら述べる。

本実施例では第１図及び第２図にユニットスプリングを
、第３図にはバルブシートを、第４図と第５図にはバタ
フライバルブにおけるバルブシートに本発明を実施した
例を示す。

第１図及び第２図は本発明のユニット状スプリングのそ
れぞれ異なる実施例を示し、第３図には第１図のユニッ
ト状のスプリング部材２が第４図におけるバルブシート
６の環状溝７内に順次嵌入されてこの環状溝の全周に亘
り密に配置される状態を示す。

第１図に示すスプリング部材２は、１本の線材を折曲げ
て形成したもので、両端がシール部材のＵ字形環状溝に
相当する一対の対向するＵ字形状をなす短尺状のもので
あり、第２図に示すスプリング部材３は、板材をシール
部材６のＵ字形環状溝に相当するＵ字形に湾曲させて形
成した短尺状のものである。

いずれの実施例においても第３図に示すようにバルブシ
ート６の環状溝７の幅を押し広げるように作用する形状
を有している。

このスプリング部材２，３はバルブ内を通過する流体に
よっては腐蝕されたりしない材質でなければならない。

第１図の実施例が使用されるか第２図の実施例が採用さ
れるかはこのスプリング部材２゜３に要求されるばね定
数や材質によって適宜選択される。

第２図に示す実施例の形状を採れば、ばね定数を強くす
ることができる。

第３図のようにバルブシート６の環状溝７内に１個ずつ
密に配置された短尺状のユニット状のスプリング部材２
は全体として環状のスプリングと同様な作用をもたらす
。

ユニット状のスプリング部材２，２間に多少の隙間があ
ってもこれは殆んど問題とはならない。

もしも各ユニット状のスプリング部材間の隙間を最小に
し、できる限り多くのスプリング部材を配置したい場合
には僅かずつサイズの異なるユニットスプリングを何種
類か用意しておき、１個ないし２個のスプリング部材２
をこの少しサイズの異なるスプリング部材に置き換える
ならば容易に行なうことができる。

この時もスプリング部材２は単純な小部材であるので、
サイズの僅かずつ異なる形状のスプリング部材を用意す
ることは極めて容易なことであって、その容易さは一体
型の環形状スプリングの口径を変更する場合の比ではな
い。

環状溝７の形状は、一旦スプリング部材２が嵌入される
と、スプリング部材２自身の拡圧力でこれが外方に突出
することのない形状を呈しており、その断面は第４図に
示す如く略Ｕ字形である。

第４図及び第５図示のバタフライバルブについて説明す
ると、同図の状態は中央位置の弁体１が環状溝Ｉを有す
るバルブシート６に密着され、バルブが閉位連を占めて
いる状態であり、第４図は縦断面図、第５図は正面図で
ある。

弁体１はその上下に分割された弁軸８，８が取り付けら
れ、バルブの弁箱５に軸支される。

弁箱５と弁体１との間に環状のバルブシート６が設けら
れ、このバルブシート６とバルブシート６の環状溝内に
嵌入された多数のユニット状のスプリング部材２とを保
持するためのおさえ板９が弁箱５にビス等によって固定
される。

弁軸８は適宜バンドル１３やアクチュエータ（図示せず
）によって操作される。

バルブシート６は第５図中破線によって示すように環形
状をなし、同様に破線で示す環状溝７が形成されている
。

このようにして環状溝７内に密に嵌入された多数のユニ
ット状のスプリング部材２は環状のバルブシート６の全
周に亘り弁体１とバルブシート６とを確実に密着させる
。

この待合スプリング部材２間に多少の間隔があってもこ
れらがバルブシート６を確実に弁体１に密着させる作用
は殆んど変らない。

又、スプリング部材２は線材を折曲げたり単純な板材を
曲げたりするだけで簡単に製作することができるので錆
や腐蝕の発生しない材質を任意に選ぶことが容易であり
、相互のユニット状のスプリング部材同志を接続するた
めの特別手段を設けなくともバルブシートの環状溝内に
その周の長さに応じて適当数だけ嵌入すると、全体とし
て一体型の環状スプリングと同様に構成できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によると、次のような優れた効果を
奏する。

（１）スプリング部材は、環状溝の溝幅に相当し、短尺
状の大きさで、かつ溝を押圧する形状に形成したから、
スプリング部材の製作・加工は従来に比較して極めて簡
単であり、例えば、線材を折曲したり、又は単純な板材
を曲げるだけで簡単に製作でき、材質も任意に選択でき
、錆や腐蝕の発生しない材質を容易に得ることができる
。

（２）スプリング部材を環状溝内に多数個嵌入して全体
として環形状のスプリングを構成するようにしたから、
環状溝内にその周の長さに応じて適宜数のスプリング部
材を嵌入するだけで全体として環形状のスプリングを提
供することができ、例えばバルブシートの口径の相違を
全く顧慮しなくてもよいので、保管・管理・保守の面で
も顕著な経済性を発揮することができる。

（３）略Ｕ字形状の環状溝に合致したスプリング部材を
嵌入するようにしたから、環状溝の幅が同一であれば全
部の機種に亘って同一のスプリング部材を使用できるの
で、極めて経済的であり、スプリング部材自体の拡圧力
でスプリングは溝内に確実に嵌入され、溝の底部等はス
プリング部材によって保護され耐久性を発揮する。

（４）又、スプリング部材を使用した弗素樹脂製バルブ
シートでは、弗素樹脂の特異な摩擦特性とスプリングの
作用によって密封機能が高く摩擦力の少ないバルブシー
トを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は線材によって形成された本発明のユニットスプ
リングの一実施例の斜面図、第２図は板材を湾曲させて
形成した本発明のユニットスプリングの一実施例の斜面
図、第３図は環状のバルブシートに設けられた環状溝内
に第１図におけるユニットスプリングが多数個嵌入され
た状態を示す平面図、第４図は本発明のユニットスプリ
ングが実施されたバタフライバルブの縦断面図、第５図
は第４図におけるバタフライバルブの正面図である。 ２．３・・・・・・ユニット状のスプリング部材、６・
・・・・・シール部材（バルブシート）、７・・・・・
・環状溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シール部材に形成した環状溝を略Ｕ字形状に形成し
   、この環状溝の一部には、当該環状溝の溝幅に相当する
   大きさで、かつ環状溝を押圧する形状に形成した短尺状
   のスプリング部材を嵌入すると共に、こはスプリング部
   材を前記の環状溝内に多数個嵌入して全体として環状形
   のスプリングを構成するようにしたシール部材用ユニッ
   トスプリング。 ２ スプリング部材は、１本の線材からなり、両端がシ
   ール部材のＵ字形状溝に相当する一対の対向するＵ字形
   状をなす特許請求の範囲第１項記載のユニットスプリン
   グ。 ３ スプリング部材は、板材をシール部材のＵ字形環状
   溝に相当するＵ字形に湾曲させてなる特許請求の範囲第
   １項記載のユニットスプリング。