JPS628691Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本願考案はバタフライ弁の弾性シートリングに
関し、特に水密性の保持と回転トルクの軽減につ
いての新規な構成に係るものである。

［従来の技術］ 一般にバタフライ弁の構造は第６図のように円
筒体の弁箱本体１ａと本体の中央部を縦貫して回
動自在に装着した弁軸２ａ、この弁軸に固定し弁
箱内面に接して摺動自在に一体的に回動する弁体
３ａ、及び弁体の外周に穿設した凹溝４ａに嵌着
された弾性シートリング５ａよりなる。バタフラ
イ弁はこのような構造であるから弁軸２ａを弁外
部のハンドル（図示せず）を回動することによつ
て一体的に回動し、弁の開閉を行うものである。

弁を「閉」として、流体の圧力に抗してその移
動を阻止する機能は、弁箱の本体１ａの内壁面と
弁体３ａの外周面に嵌着されたシートリング５ａ
とが圧着することによつて果たされる。従つて、
高圧の流体を閉止するためにはその動圧と静圧に
耐えて圧着状態を持続することが必要であり、こ
の圧着を維持するには強い押込圧縮力が必要であ
る。

このような強い負荷は弁開閉のために弁軸２ａ
を回動させる場合、大きなトルクを要し、一定以
上になると開閉自体が困難となる。いわゆる弾性
シートリングの「べた当り」に基づく開閉時のト
ルクの増大やシートリング自体の劣化損耗という
点がバタフライ弁に共通する問題点であつた。

このような点を解決するための従来技術とし
て、たとえば「ちよう型弁のシートリング」（実
開昭57−12867号公報）がある。この技術は第７
図、第８図のように符号１ｂで示す弁本体内周面
にはその全面にわたつてゴムのような弾性材料か
らなるシートリング５ｂが張設してあり、その内
部流体通路内に回動自在に弁体３ｂが支持されて
いる。シートリング５ｂの内周面には円周方向に
のびている条溝部６ｂが形成されていて、弁体３
ｂが図示の位置からさらに反時計方向に回動しそ
の周辺部分が条溝部６ｂに圧接することにより管
内流体は遮断されるものである。

このような構成をとつて公知のシートリングの
ように突条表面が「べた当り」することを可及的
に回避したので、トルクの増大、シートリング自
体の急速な劣化を阻止することができたと謳つて
いる。具体的には条溝を比較的深く形成してその
各小突条（山の部分）を柔軟なひれ状にすること
も望ましい実施例である。

かくして弁体とシートリングの直接接触する面
積があまり過大とならず、また弁体とシートリン
グ条溝の谷部との間の少許の間隙部に貯溜する流
体が潤滑剤の作用をなすためにシートリングが弁
体に粘着することなく、また変形しやすくシート
リングのばね定数も小さくなるので回動トルクを
軽減することができると謳つている。

［考案が解決しようとする問題点］ この従来技術によればシートリングを弾性変形
しやすくして水封効果は保持しつつ回動トルクを
小さくし、またシートリング自体の損耗も軽減で
きると考えられるが、それは最も通常型の単一突
出のシートリングにおける「べた当り」と比較し
てのことであり、問題のない訳ではない。

すなわち、シートリング密封面（この例では内
径側）の円周方向に複数の条溝（相対的に言えば
複数の小突条）を刻んであるから、小突条の一つ
一つは全円周について一体的に形成され、それが
幾つか重なつているから、弁体が閉方向に回動す
るにつれて弁体はシートリングの弾性変形による
抵抗と、抵抗のない谷間とに交互に遭遇し、いわ
ゆるばね定数は全体として「べた当り」に比べて
小さくなるにしても、非常に小さくなる箇所とさ
ほどでもない箇所とが間欠的に交替する。

このことは水封状態をシートリングの弾性変形
によつて保持する上でシートリングの材料に部分
的な圧密力のむらを強いることとなる。条溝が深
く、ひれ状の小突条が複数あるときはこの小突条
に強い圧密力が斜めからかけられて弁体は回動
し、小突条はそれぞれが円周一体であるから長い
円周として拘束されて捩じれ、非常に過酷な条件
に瀑される。その結果、シートリングの損耗（た
とえば、ひれ状小突条がちぎれる）とか、弾性劣
化による水密能力の低下（漏洩）の原因となる場
合が懸念される。

本願考案は以上の問題点を解決するために、弁
開閉のための弁体回動トルクの軽減を図るに当
り、シートリングに均等な弾性変形が生じるよう
に構成して円滑な弁操作とシートリングの延命を
実現する新規なバタフライ弁の弾性シートリング
の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本願考案に係るバタフライ弁の弾性シートリン
グは、その外周面に、その円周方向に向つて一定
間隔ごとに陥没部を穿設した列線を複数列設け、
隣接する列線の陥没凹部は、それぞれの円周方向
上で相互にずれて隣接配置することにより前記の
問題点を解決できた。

［作用］ 本願の弾性シートリングは以上に述べた構成よ
りなるから、作用の第一としてその外周面に陥没
部があるため、弁体が回動するときの抵抗が小さ
く必要トルクが小さくて足りる。しかもこの陥没
部は規則的に一定の間隔を置いた複数の列線上に
配置されており、隣接する列線上のそれぞれの陥
没部は相互にずれるように配置されており、弁体
の回動に対して抵抗する弾性部分と、抵抗のない
陥没部とが規則的かつ均等的に交互に組合わされ
ている。したがつて弁開閉に伴なつてシートリン
グは弁体に押圧されて弾性変形とするが、その変
形分は陥没部に吸収されて連続的円滑な作動を見
せることができる。また陥没部の総体積と材料の
変形量とを計算して平衡させておけば回動トルク
が軽減するにも拘らず、弁閉時の水封能力は劣化
しないで所望のレベルを維持することができる。

また、陥没部には当然、液体が充填しており、
弾性変形によつて弾性部が陥没部へ膨出してきた
とき、液体は押し出されて一種の循環剤的作用を
営むが、この作用もシートリング外周全面につい
て均等かつ連続的に発生し弁体回動の円滑な動き
を助長し回動トルクの軽減に有効な作用を生じ
る。

［実施例］ 本願の実施例を図に基いて示すと、第１図は弾
性シートリング５を装着したバタフライ弁の全体
図であり弁箱の本体１に回動自在に弁軸２を挿入
し、この弁軸に固着して共回りする弁体３、この
弁体の外周に環状の凹溝４を設け、この凹溝にゴ
ム製の弾性シートリング５を嵌着している。弁体
３は２枚の円板の外周附近を外方に曲げ加工して
重ね合わせたものが実用上好ましい例である。第
２図はその平面断面の部分図である。第３図と第
４図は本願シートリングの２つの実施態様をそれ
ぞれ示した斜視断面図であり、前者は楕円体状の
陥没部６Ａ、後者は長方形状の陥没部６Ｂが弾性
部７に均等に配置されている。一例としてシート
リングの外周径100mmに対して直径1.5mmの球状凹
部を各々の端部より0.5mmの間隔で設けて好い結
果が得られている。第５図は弁閉状態における水
封作用を説明的に現わしたもので、紙面の左側を
高圧側として矢印の方向に流体の圧力が負荷され
たとき、流体が最初の外端の弾性部７の抵抗を排
除して、最初の陥没部６−１に浸入するとその圧
力は弁体前よりも減小し、以下順次陥没部６−
２，…とすすむにつれ、その圧力は段階的に減小
するというラビリンス効果に加えて、陥没部に侵
入した流体はその陥没部の側壁を圧迫し、この圧
迫によりシートリングの圧縮力を増大して、結局
シートリングと弁箱内面との圧着力を増加するこ
ととなり、回動トルクの軽減に相応した水封力の
低下は補われ、所望の弁機能を保持できる。

［考案の効果］ 本願考案の弾性シートリングは以上述べたよう
に、弁体の回動トルクを軽減する上、その代償と
しての水封力の低下は認められず、全体が連続
的、均等な弾性変形によつて液体の封止と解除を
司どることができる。したがつて、シートリング
の回動にも無理な負荷を必要とせず弾性体の裂
傷、損耗が少なく耐用年数を延長できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案の実施例を示す正面断面図、
第２図は平面断面図、第３図と第４図は実施例の
斜視断面図、第５図は実施例の作用を説明する正
面断面部分図、第６図は従来技術の最も基本とな
るバタフライ弁、第７図と第８図は同一の従来技
術を示す断面図と斜視図。 １……弁箱の本体、２……弁軸、３……弁体、
４……弁体の凹溝、５……弾性シートリング、６
……陥没部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁箱内で回動自在に弁軸を挿入し、該弁軸に固
   着して共回りする弁体の外周に環状の凹溝を開口
   し、該凹溝に嵌着して水密を保持するバタフライ
   弁の弾性シートリングにおいて、該弾性シートリ
   ングの外周面に、その円周方向に向つて一定間隔
   ごとに陥没凹部を穿設した列線を複数列設け、隣
   接する列線の陥没凹部は、それぞれの円周方向上
   で相互にずれて隣接することを特徴とするバタフ
   ライ弁の弾性シートリング。