(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱内に配置される弁体の外周の両端に、略円柱形の一対の弁棒をそれぞれ装着することで、前記弁棒の回転を介して、前記弁体を前記弁箱内で回転させるバタフライバルブであって、
前記弁体に装着される弁棒の部分である、一方の側面の所定の位置から先端面を通り他方の側面の所定の位置までの先端周囲部に、当該先端周囲部の全てに渡って、当該先端周囲部の外周から所定の深さで、且つ、前記弁体の厚さと同等の厚さで凹状に切削された周囲溝と、
前記周囲溝の底面の両端近傍に対応する前記先端周囲部の両側面に、前記弁棒の軸方向に対し所定の鋭角で、前記先端周囲部の先端面に向かって緩やかに傾斜する第一のテーパ面と、
前記弁棒に装着される弁体の外周の両端部に、前記周囲溝の底面が描く形状と同等の形状に切削された開口部と、
前記開口部の両側面に、前記弁体の径方向に対し、前記第一のテーパ面の鋭角と同等の鋭角で、前記弁体の中心に向かって緩やかに傾斜する第二のテーパ面と
を備え、
前記弁体の直径は、前記弁箱の内径よりも所定の大きさだけ縮小された直径に構成され、
本バタフライバルブは、粉体が通過するバルブに適用される
バタフライバルブ。
【請求項２】
前記第一のテーパ面の鋭角と前記第二のテーパ面の鋭角とが、それぞれ０．５度〜３０．０度の範囲である
請求項１に記載のバタフライバルブ。
【請求項３】
前記第一のテーパ面の鋭角と前記第二のテーパ面の鋭角とが、それぞれ０．５度〜３．０度の範囲である
請求項１又は２に記載のバタフライバルブ。
【請求項４】
前記周囲溝の底面の両端部に対応する前記先端周囲部の両側面の末端部が、前記弁棒の内側に向かって凹むように所定の曲率半径で曲線状に形成され、
前記開口部の両側面の末端部が、前記弁体の外側に向かって凸むように前記曲率半径で曲線状に形成される
請求項１−３のいずれか一項に記載のバタフライバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バタフライバルブに関し、詳しくは、弁体と弁棒の組立分解作業を著しく簡素化するとともに、当該作業に要する細かい部材や特別な工具を不要とし、更に、清掃等のメンテナンス作業も容易とすることが可能なバタフライバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバタフライバルブは、２５０Ａ程度の大きさの管で構成された円筒状の弁箱に、一対の孔が穿設され、当該弁箱の内面にゴムシートを貼り付けた構成としている。そして、円盤状の弁体に、貫通孔が穿設してあり、弁棒にはハンドルが取り付けられ、当該弁箱の内部に弁体を挿入するとともに、弁箱の外側から孔に挿入した弁棒を弁体の貫通孔に通して２本のピンで弁棒に対して弁体を固定した構成としている。
【０００３】
前記構成では、前記弁体に穿設されている貫通孔の大きさは、例えば、φ２５で長さ２５０ｍｍと細長いものであり、この貫通孔の清掃は極めて困難であるという問題がある。又、バタフライバルブの総重量が約２０ｋｇ程度であるとともに、前記弁棒の長さが３００ｍｍもあるため、前記バタフライバルブの組立分解作業が非常に困難であるという問題がある。更に、ゴムシートは弁箱の内面にボンドで貼り付ける方式が一般的であり、長期間使用するとその接着面が剥がれて、前記ゴムシートと前記弁箱の内面との隙間に洗浄水や粉体が侵入し、除去出来なくなるという問題がある。そして、従来のゴムシートの材質は通常はネオプレン６０゜が使用されるが、当該ネオプレンは硬質であるため、前記ゴムシートの脱着作業に多大な労力を要しているという問題がある。又、前記弁箱に穿設されている孔と弁棒との接触部が金属同志の摩擦によって、短期間の使用の内に金属屑が発生するといった問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、特開平７−２９３７１１号公報（特許文献１）には、筒状の弁箱内で平板状の弁体を回転させることにより通路を開閉するバタフライバルブが開示されている。前記バタフライバルブでは、弁体に一対の凹部を形成し、弁箱に形成された一対の孔の一方に押さえ具を脱着自在に装着し、当該押さえ具の先端部を前記弁体の凹部の一方に挿入する。そして、前記一対の孔の他方にハンドルを脱着自在に装着し、当該ハンドルの先端部を前記弁体の凹部の他方に係脱自在に挿入する。これにより、清掃や組立分解作業が著しく容易になる等の上述した問題を解決することが出来るとしている。
【０００５】
又、特開２０００−２５７７２６号公報（特許文献２）には、両端がヘルールのリング状の囲壁からなるケース本体と、このケース本体に回動可能に軸支され、粉、粒、などの流体の通過を断続する円形のバタフライバルブとが備えられたバタフライバルブ装置が開示されている。前記バタフライバルブでは、円形のバタフライバルブとして、円盤状のバタフライバルブ本体と、その外周の凹溝に嵌合しケース本体内面に摺接可能なパッキン状の弾性リングとが備えられている。又、ケース本体の左右対称位置の貫通孔と、その外側に位置する一対のヘルール軸受と、これに外側より挿嵌されて支承される一対の弁棒とが備えられる。そして、前記バタフライバルブ本体の左右には、前記弾性リングと同一厚さで且つ、前記弁棒の先端形状に合致する薄肉平坦部とその外側に切欠空間部とが形成され、前記弁棒先端部には、前記薄肉平坦部と、切欠空間部に位置する弾性リングとを、密接に挟持可能なスリット部が形成される。これにより、遮蔽時のシール性が良く、原料が隙間に詰まって残留することがなく、組立分解操作を迅速に行うことが出来るとしている。又、前記バタフライバルブ装置は、前記一方のヘルール軸受外側には、盲ヘルールが位置し、他方のヘルール軸受外側には、作動側ヘルールが位置し、これら二組の隣接したヘルールは、夫々クランプにより結合され、前記作動側ヘルールを貫通する弁棒に回動動作を伝達する作動体が着脱可能に嵌着される。これにより、熟練者でなくても組立分解操作を治工具を用いず手作業で迅速に行うことが出来るとともに、細い部品が原料の中に異物として混入され、不測の事態が生ずるのを未然に防止することが出来るとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２９３７１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２５７７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１に記載の発明では、弁棒の先端部を装着する弁体の凹部を作成する場合に、高度な溶接工程、鋳物工程を行う必要があり、当該作成に要する費用が高価になるとともに、前記工程に手間が掛かるという問題がある。
【０００８】
又、前記特許文献２に記載の発明では、前記特許文献１と同様に、前記弁体の薄肉平坦部を作成する場合に、高度な溶接工程、鋳物工程を行う必要があるという問題がある。
【０００９】
又、従来のバタフライバルブでは、上述したように、前記弁体に前記弁棒を装着する際に、所定のネジを利用していた。従来のバタフライバルブ１１０では、図１１に示すように、前記弁体１１１の外周の両端（左右両端）１１１ａ、１１１ｂに装着される一対の弁棒１１２ａ、１１２ｂの先端１１２ａ１、１１２ｂ１に、当該弁体１１１の厚さと同等の厚さでスリット（図示せず）を予め切削しておく。又、前記一対の弁棒１１２ａ、１１２ｂの先端１１２ａ１、１１２ｂ１における当該スリットが、前記弁体１１１の外周の両端１１１ａ、１１１ｂを挟持可能に構成する。次に、前記一対の弁棒１１２ａ、１１２ｂの先端１１２ａ１、１１２ｂ１の一方向（正面視方向）から、前記スリットを介し、当該先端１１２ａ１、１１２ｂ１の他方向（背面視方向）まで貫通する所定のネジ孔１１２ａ２、１１２ｂ２をそれぞれ２つ設けておく。一方、前記一対の弁棒１１２ａ、１１２ｂのネジ孔１１２ａ２、１１２ｂ２に対応して、前記弁体１１１の外周の両端１１１ａ、１１１ｂに、２つの挿通孔（図示せず）をそれぞれ設けておく。このような構成で、前記弁体１１１を弁箱１１３の内部に配置し、当該弁箱１１３に予め設けられた貫通孔（図示せず）を介して、前記一対の弁棒１１２ａ、１１２ｂの先端１１２ａ１、１１２ｂ１におけるスリットを、当該弁体１１１の外周の両端１１１ａ、１１１ｂへ両側からそれぞれ嵌め合わせる。これにより、前記弁体１１１が前記一対の弁棒１１２ａ、１１２ｂにより支承される。次に、予め用意しておいた所定のネジ１１４を、前記一対の弁棒１１２ａ、１１２ｂの先端１１２ａ１、１１２ｂ１に設けられたネジ孔１１２ａ２、１１２ｂ２に挿通する。更に、前記ネジ１１４を、前記弁体１１１の挿通孔に貫通させた後、当該ネジ１１４を予め用意したナットで固定し、当該ネジ１１４と当該ナットとを栓熔接する。これにより、前記弁棒１１２ａ、１１２ｂと前記弁体１１１とを確実に固定し、前記ネジ１１４の落下を防止する。
【００１０】
しかしながら、前記従来のバタフライバルブ１１０では、一度、前記弁棒１１２ａ、１１２ｂを前記弁体１１１に装着すると、上述した溶接工程により、両者を簡単に取り外すことが出来ず、仮に、清掃等のメンテナンス作業をする場合に、非常に手間が掛かるという問題がある。又、前記ネジ１１４を用いるため、所定の引っ掛かり部（突起部）が生じ、当該引っ掛かり部に粉体などが残留、凝集し、やはり、前記清掃等のメンテナンス作業に手間が掛かるという問題がある。更に、前記従来のバタフライバルブ１１０では、長期間使用すると、何らかの原因により溶接したネジ１１４が落下する場合があり、当該ネジ１１４の落下に起因する異物が発生するという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、弁体と弁棒の組立分解作業を著しく簡素化するとともに、当該作業に要する細かい部材や特別な工具を不要とし、更に、清掃等のメンテナンス作業も容易とすることが可能なバタフライバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、本発明に係る新規なバタフライバルブを完成させた。
【００１３】
即ち、本発明に係るバタフライバルブは、弁箱内に配置される弁体の外周の両端に、略円柱形の一対の弁棒をそれぞれ装着することで、前記弁棒の回転を介して、前記弁体を前記弁箱内で回転させるバタフライバルブであって、以下の構成を採用する。
【００１４】
前記バタフライバルブは、前記弁体に装着される弁棒の部分である、一方の側面の所定の位置から先端面を通り他方の側面の所定の位置までの先端周囲部に、当該先端周囲部の全てに渡って、当該先端周囲部の外周から所定の深さで、且つ、前記弁体の厚さと同等の厚さで凹状に切削された周囲溝を備える。又、前記バタフライバルブは、前記周囲溝の底面の両端近傍に対応する前記先端周囲部の両側面に、前記弁棒の軸方向に対し所定の鋭角で、前記先端周囲部の先端面に向かって緩やかに傾斜する第一のテーパ面を備える。更に、前記バタフライバルブは、前記弁棒に装着される弁体の外周の両端部に、前記周囲溝の底面が描く形状と同等の形状に切削された開口部と、前記開口部の両側面に、前記弁体の径方向に対し、前記第一のテーパ面の鋭角と同等の鋭角で、前記弁体の中心に向かって緩やかに傾斜する第二のテーパ面とを備える。前記弁体の直径は、前記弁箱の内径よりも所定の大きさだけ縮小された直径に構成され、本バタフライバルブは、粉体が通過するバルブに適用される。
【００１５】
これにより、前記第一のテーパ面と第二のテーパ面との当接面に生じる静止摩擦力によって前記弁棒と前記弁体とを装着することが可能となり、両者の組立分解作業を著しく簡素化することが可能となる。又、前記組立分解作業には、特に細かい部材や特別な工具を必要としないため、熟練した作業者でない通常の作業者であっても前記組立分解作業を容易に行うことが可能となるとともに、前記部材に起因する異物の発生も確実に防止することが可能となる。又、前記弁棒と前記弁体との装着には、ネジなどの引っ掛かり部（突起部）が生じないから、清掃等のメンテナンス作業も極めて容易となる。
【００１６】
これにより、前記弁体の外周と、前記弁箱の内径との間の隙間に、前記粉体が凝集され、当該凝集された粉体からなるシール（マテリアルシール）が自然に形成される。前記シールは、通常、前記隙間に設けられるゴム弾性体からなる弾性リングのように閉弁時（遮断時）の気密性を高めるため、別個に前記弾性リングを設ける必要が無くなり、コストダウンを図ることが可能となるとともに、前記弾性リングの磨耗による異物発生を確実に防止する。
又、前記第一のテーパ面の鋭角と前記第二のテーパ面の鋭角とが、それぞれ０．５度〜３０．０度の範囲であると好ましく、特に、それぞれ０．５度〜３．０度の範囲であると更に好ましい。
【００１７】
又、前記周囲溝の底面の両端部に対応する前記先端周囲部の両側面の末端部が、前記弁棒の内側に向かって凹むように所定の曲率半径で曲線状に形成され、前記開口部の両側面の末端部が、前記弁体の外側に向かって凸むように前記曲率半径で曲線状に形成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るバタフライバルブは、弁体と弁棒の組立分解作業を著しく簡素化するとともに、当該作業に要する細かい部材や特別な工具を不要とし、異物の発生を確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るバタフライバルブの斜視図である。
【図２】本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を組み立てた状態の平面図である。
【図３】本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を組み立てた状態の正面図である。
【図４】本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を組み立てた状態の左側面図である。
【図５】本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を組み立てた状態の右側面図である。
【図６】本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を分解した状態の平面図である。
【図７】本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を分解した状態の正面図である。
【図８】本発明に係るバタフライバルブの弁棒の拡大Ａ−Ａ線断面平面図、拡大正面図、拡大側面図である。
【図９】本発明に係るバタフライバルブの弁体の一方の端部の拡大平面図、拡大正面図、拡大側面図である。
【図１０】本発明に係るバタフライバルブの弁棒を弁体に装着する場合の拡大平面図である。
【図１１】従来のバタフライバルブの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係るバタフライバルブの実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２２】
図１は、本発明に係るバタフライバルブの斜視図である。
【００２３】
本発明に係るバタフライバルブ１０は、主として、外装となる中空筒体の弁箱１１と、円盤状の弁体１２と、略円柱形の一対の弁軸１３ａ、１３ｂとから構成される。
【００２４】
前記弁箱１１は、所定のバルブに装着可能なバルブ形状の中空筒体であり、前記弁軸１３ａ、１３ｂを貫通可能な貫通孔１１ａ、１１ｂが左右両側に設けられている。
【００２５】
又、前記一対の弁棒１３ａ、１３ｂには、自身の先端面近傍に、所定の周囲溝がそれぞれ切削されているとともに、前記弁体１２の外周の左右両端部には、前記周囲溝と装着（嵌合）する開口部が切削されている（後述する）。
【００２６】
ここで、前記弁箱１１の内部に前記弁体１２を配置した状態で、当該弁箱１１の貫通孔１１ａ、１１ｂを介して、前記一対の弁棒１３ａ、１３ｂの先端面の周囲溝を、前記弁体１２の両端部の開口部に両側からそれぞれ装着すると、前記弁棒１３ａ、１３ｂが前記弁体１２に固定される。前記弁体１２は、一方の弁棒１３ａの回転により、前記弁箱１１の内部で回転自在となる。
【００２７】
又、一方の弁棒１３ａの末端１３ａ１は、外部に設けられるハンドル部の端部（図示せず）と装着可能な形状、例えば、略直方体の形状に形成されており、当該略直方体の形状に前記ハンドル部の端部を装着し、当該ハンドル部を回転させると、当該回転が前記弁棒１３ａを介して前記弁体１２に伝達され、当該弁体１２が回転される。
【００２８】
ところで、前記弁体１２の直径（寸法）は、前記弁箱１１の内径よりも所定の大きさ（例えば、数μｍ−数十μｍ）だけ縮小された直径に構成される。このような構成とすると、本発明に係るバタフライバルブ１０を、例えば、麺粉、パン粉などの粉体が通過するバルブに適用した場合に、前記弁体１２の外周と、前記弁箱１１の内径との間の隙間（クリアランス）に、前記粉体が凝集され、当該凝集された粉体からなるシール（マテリアルシールともいう）が自然に形成される。前記シールは、通常、前記隙間に設けられるゴム弾性体からなる弾性リングのように閉弁時（遮断時）の気密性を高める。そのため、本発明に係るバタフライバルブ１０では、所定のバルブに適用すると、別個に前記弾性リングを設ける必要が無くなり、コストダウンを図ることが可能となるとともに、前記弾性リングの磨耗による異物発生を確実に防止する。特に、前記粉体が、糖などの結晶系である場合、前記弾性リングの磨耗は著しくなるが、前記構成のバルブとすると、その磨耗による異物発生を確実に防止出来る。
【００２９】
次に、本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒について説明する。
【００３０】
図２は、本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を組み立てた状態の平面図であり、図３は、本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を組み立てた状態の正面図である。又、図４は、本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を組み立てた状態の左側面図であり、図５は、本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を組み立てた状態の右側面図である。尚、本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を組み立てた状態の底面図は、前記平面図と対称であり、本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を組み立てた状態の背面図は、前記正面図と対称であるため、省略する。
【００３１】
又、図６は、本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を分解した状態の平面図であり、図７は、本発明に係るバタフライバルブの弁体と弁棒を分解した状態の正面図である。
【００３２】
本発明に係るバタフライバルブ１０の弁棒１３ａ、１３ｂには、図２〜図７に示すように、前記弁体１２に装着される弁棒１３ａ、１３ｂの部分である、一方の側面の所定の位置１４ａ１、１４ｂ１から先端面１４ａ２、１４ｂ２を通り他方の側面の所定の位置１４ａ３、１４ｂ３までの先端周囲部１４ａ、１４ｂに、当該先端周囲部１４ａ、１４ｂの全てに渡って、当該先端周囲部１４ａ、１４ｂの外周から所定の深さｔ１で凹状に切削された周囲溝１５ａ、１５ｂが備えられる。
【００３３】
ここで、前記他方の側面の所定の位置１４ａ３、１４ｂ３は、一方の側面の所定の位置１４ａ１、１４ｂ１に対向する。又、前記先端周囲部１４ａ、１４ｂの先端面１４ａ２、１４ｂ２は、前記弁棒１３ａ、１３ｂの円柱形の底面に対応する。
【００３４】
更に、前記周囲溝１５ａ、１５ｂは、正面視において、前記弁体１２の厚さと同等の厚さｔ２で凹状に切削される。ここで、同等とは、同一を含む意味であり、略同一を意味する。以下、同様である。
【００３５】
次に、一方の弁棒１３ａの先端周囲部１４ａ（周囲溝１５ａ）の構成について、詳細に説明する。
【００３６】
図８は、本発明に係るバタフライバルブの一方の弁棒の拡大Ａ−Ａ線断面平面図、拡大正面図、拡大側面図である。
【００３７】
図８に示すように、一方の弁棒１３ａにおいて、前記周囲溝１５ａの底面の両端近傍に対応する前記先端周囲部１４ａの両側面に、前記弁棒１３ａの軸方向に対し所定の鋭角α１で、前記先端周囲部１４ａの先端面１４ａ２に向かって緩やかに傾斜する第一のテーパ面１６ａが設けられている。
【００３８】
ここで、前記第一のテーパ面１６ａは、前記先端周囲部１４ａの両側面のうち、前記所定の位置１４ａ１、１４ａ３から先端面よりの所定の位置１４ａ４から先端面１４ａ２の手前までの範囲、言い換えると、前記周囲溝１５ａの底面の両端近傍１４ａ４から中央近傍面１５ａ１の手前までの範囲にわたって設けられている。
【００３９】
尚、前記周囲溝１５ａの底面の両端は、前記先端周囲部１４ａの側面の末端に対応し、前記周囲溝１５ａの底面の中央近傍面は、前記先端周囲部１４ａの先端面に対応するように表現している。
【００４０】
又、他方の弁棒１３ａであっても、前記一方の弁棒１３ａと同様の第一のテーパ面１６ｂが前記先端周囲部１４ａの両側面にそれぞれ設けられる。
【００４１】
ところで、本発明に係るバタフライバルブ１０の弁体１２には、図２〜図７に示すように、前記弁棒１３ａ、１３ｂに装着される弁体１２の外周の両端部１７ａ、１７ｂに、前記周囲溝１５ａ、１５ｂの底面が描く形状と同等の形状（同等の側面の形状）に切削された開口部１８ａ、１８ｂが備えられている。
【００４２】
次に、弁体１２の開口部１８ａの構成について、詳細に説明する。
【００４３】
図９は、本発明に係るバタフライバルブの弁体の一方の端部の拡大平面図、拡大正面図、拡大側面図である。
【００４４】
図９に示すように、一方の弁棒１３ａが装着される弁体１２の一方の開口部１８ａの両側面に、前記弁体１２の径方向に対し、前記第一のテーパ面１６ａの鋭角α１と同等の鋭角α２で、前記弁体１２の中心に向かって緩やかに傾斜する第二のテーパ面１９ａが設けられている。ここで、前記第二のテーパ面１９ａの鋭角α２が、前記第一のテーパ面１６ａの鋭角α１と同等であるとは、同一を含み、その理由は、当該第二のテーパ面１９ａ及び当該第一のテーパ面１６ａを切削（形成）する際に、内部残留応力、切削誤差などにより、必ずしも同一とならない場合があるからである。
【００４５】
ここで、前記第二のテーパ面１９ａは、前記開口部１８ａの両側面のうち、前記弁体１２の外周から内部よりの所定の位置１８ａ１から内側面１８ａ２の手前までの範囲にわたって設けられている。
【００４６】
又、他方の開口部１８ｂであっても、前記一方の開口部１８ａと同様の第二のテーパ面１９ｂが設けられる。
【００４７】
さて、次に、本発明に係るバタフライバルブ１０の弁棒１３ａ、１３ｂを弁体１２に装着する場合について、詳細に説明する。
【００４８】
図１０は、本発明に係るバタフライバルブの弁棒を弁体に装着する場合の拡大平面図である。
【００４９】
図１０に示すように、前記弁体１２の一方の開口部１８ａに、前記一方の弁棒１３ａの周囲溝１５ａを嵌め合わせれば、当該周囲溝１５ａの底面が形成する形状（切削後の前記先端周囲部１４ａの両側面及び先端面が形成する形状）が凸部となり、前記開口部１８ａの側面が形成する形状が凹部となって嵌り込む。そして、前記周囲溝１５ａの第一のテーパ面１６ａが前記開口部１８ａの第二のテーパ面１９ａに当接するとともに、当該第一のテーパ面１６ａ（前記周囲溝１５ａの両側面）が、丁度、当該第二のテーパ面１９ａ（前記開口部１８ａの両側面）を拡張するように所定の力（垂直抗力とする）を作用することになる。これにより、前記一方の弁棒１３ａが前記弁体１２の一方の開口部１８ａに装着される。
【００５０】
ここで、仮に、前記一方の弁棒１３ａを前記弁体１２から引き抜こうとすると、前記第一のテーパ面１６ａが、前記第二のテーパ面１９ａに前記弁棒１３ａの軸方向（前記弁体１２の径方向）、つまり、引き抜く方向に対して所定の鋭角α１（α２）で当接し、且つ、前記垂直抗力が作用しているから、当該当接面に、前記引き抜く方向とは逆方向に静止摩擦力が生じることになる。
【００５１】
ここで、前記静止摩擦力Ｆ（Ｎ）は、例えば、次式で示される。
【００５２】
Ｆ＝ｔａｎα＊Ｎ
【００５３】
Ｆが、静止摩擦力（Ｎ）であり、α（α１、α２に対応）が、前記鋭角（度）であり、Ｎが、垂直抗力（Ｎ）である。尚、αが小さい程、又はＮが大きい程、Ｆが大きくなることが理解される。
【００５４】
前記式の静止摩擦力Ｆが生じる場合、前記一方の弁棒１３ａを引き抜く力が、当該静止摩擦力Ｆを超えない限り、当該弁棒１３ａを前記弁体１２から外すことが出来なくなる。つまり、前記装着に要する細かい部材や特別な工具が無くても、前記静止摩擦力Ｆで前記弁棒１３ａを前記弁体１２に装着（組立）することが可能となるのである。
【００５５】
一方、例えば、所定のドライバーの末端部で前記一方の弁棒１３ａを前記弁体１２から外れるように（引き抜く方向に）当該一方の弁棒１３ａに所定の衝撃を加えれば、当該一方の弁棒１３ａを引き抜く力が前記静止摩擦力Ｆを超えて、当該一方の弁棒１３ａが前記弁体１２から容易に外れる。つまり、前記弁棒１３ａを前記弁体１２から取り外す（分解）場合であっても、特別な工具を用いる必要が無く、簡単に分解作業を行うことが可能となるのである。尚、前記他方の弁棒１３ｂであっても、同様である。
【００５６】
総じて、前記弁棒１３ａ、１３ｂと前記弁体１２との組立分解作業を飛躍的に簡素化することが可能となる。
【００５７】
又、前記組立分解作業には、上述したように細かい部材（従来であれば、ネジなど）や溶接作業なども不要とするため、熟練した作業者でない通常の作業者であっても前記組立分解作業を容易に行うことが可能となるとともに、前記部材に起因する異物の発生も確実に防止することが可能となる。
【００５８】
更に、前記弁棒１３ａ、１３ｂと前記弁体１２との装着には、ネジなどの引っ掛かり部（突起部）が生じない構成であるから、例えば、粉体が通過するバタフライバルブに適用した場合に、当該粉体が、前記引っ掛かり部に残留して凝集することが無くなる。又、例えば、清掃等のメンテナンス作業においても、当該メンテナンス作業の部材が、前記引っ掛かり部に引っ掛かって邪魔になることも無い。従って、前記メンテナンス作業が極めて容易となる。
【００５９】
尚、前記弁棒１３ａ、１３ｂの周囲溝１５ａ、１５ｂを前記弁体１２の開口部１８ａ、１８ｂに装着した場合、当該周囲溝１５ａ、１５ｂの厚みが、当該弁体１２の厚みと同等であるため、当該周囲溝１５ａ、１５ｂの底面を挟む両側面、つまり、前記弁棒１３ａ、１３ｂの上下の部材が、丁度、前記開口部１８ａ、１８ｂの上下面と擦れ合い、挟み込む形態となる。そのため、前記弁棒１３ａ、１３ｂを回転させた場合に、当該弁棒１３ａ、１３ｂの周囲溝１５ａ、１５ｂの、前記弁体１２の開口部１８ａ、１８ｂに対する挟み込みが前記回転を適切に伝達し、当該弁体１２は回転されることになる。
【００６０】
ここで、本発明に係るバタフライバルブ１０では、前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂの鋭角α１と前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂの鋭角α２とが、それぞれ０．５度〜３０．０度の範囲であると好ましい。この範囲は、前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂと前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂとの当接面において必要な静止摩擦力Ｆを生じさせる範囲であり、このような構成とすると、前記弁棒１３ａ、１３ｂが前記弁体１２から容易に抜け落ちる可能性を低減させることが可能となる。尚、前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂの鋭角α１と前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂの鋭角α２とが、前記範囲内であっても、同等であることには変わりない。又、前記鋭角α１、α２の範囲は、所定のテーパ面の静止摩擦力を利用して固定するピンのテーパピンのテーパ面の鋭角の範囲に対応する。
【００６１】
一方、前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂの鋭角α１及び前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂの鋭角α２が、それぞれ０．５度未満である場合やそれぞれ３０．０度を超える場合、当該第一のテーパ面１６ａ、１６ｂと当該第二のテーパ面１９ａ、１９ｂとの当接面に働く静止摩擦力Ｆが小さくなり、前記弁棒１３ａ、１３ｂが前記弁体１２から抜け落ちる可能性があるため、好ましくない。
【００６２】
更に、強固な静止摩擦力Ｆを得るためには、前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂの鋭角α１と前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂの鋭角α２とが、それぞれ０．５度〜３．０度の範囲であると、上述した式により、ｔａｎαが１に近づき、前記静止摩擦力Ｆが大きくなり、特に好ましい。
【００６３】
尚、図１〜図１０に示す前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂの鋭角α１と前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂの鋭角α２は、同一で、１．０度であるが、この角度は、あくまでも一例である。
【００６４】
又、本発明に係るバタフライバルブ１０では、前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂの鋭角α１と前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂの鋭角α２とが、当該第一のテーパ面１６ａ、１６ｂと当該第二のテーパ面１９ａ、１９ｂとの当接面に前記静止摩擦力Ｆが生じる範囲内（例えば、１．０度未満の範囲内）で同等であることが好ましい。
【００６５】
特に、前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂの鋭角α１と前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂの鋭角α２とが同一であれば、当該第一のテーパ面１６ａ、１６ｂと当該第二のテーパ面１９ａ、１９ｂとが、全面的に当接（接触）するため、十分な静止摩擦力Ｆが生じて最も好ましい。ここで、本発明に係るバタフライバルブ１０を製造する際に、上述のように、前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂを含む弁棒１３ａ、１３ｂの周囲溝１５ａ、１５ｂと、前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂを含む弁体１２の開口部１８ａ、１８ｂとを切削すると、内部残留応力、切削誤差などが必ず生じるので、必ずしも同一とならない場合がある。現実には、前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂの鋭角α１と前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂの鋭角α２とが、前記静止摩擦力Ｆの生じる範囲で同等であれば、前記弁棒１３ａ、１３ｂの周囲溝１５ａ、１５ｂの底面（内側面）と、弁体１２の開口部１８ａ、１８ｂの内側面とが所定の面積の範囲で当接し、当該静止摩擦力Ｆの発生が担保されるため、問題ない。
【００６６】
又、本発明に係るバタフライバルブ１０では、図８に示すように、前記周囲溝１５ａの底面の両端部１５ａ２に対応する前記先端周囲部１４ａの両側面の末端部１４ａ１、１４ａ３が、前記弁棒１３ａの内側に向かって凹むように所定の曲率半径Ｒで曲線状に形成され、図９に示すように、前記開口部１８ａの両側面の末端部１８ａ３が、前記弁体１２の外側に向かって凸む（つばくむ、突出する）ように前記曲率半径Ｒで曲線状に形成されると好ましい。前記周囲溝１５ａの底面の両端部１５ａ２と前記開口部１８ａの両側面の末端部１８ａ３との間の隙間が、異物の最も入り込み易い箇所であるが、このような構成とすると、当該隙間が、直線状とならないため、当該隙間に異物が入り難くなる。
【００６７】
一方、例えば、前記周囲溝１５ａの底面の両端部１５ａ２を直線状に形成し、前記開口部１８ａの両側面の末端部１８ａ３を直線状に形成すると、両者間の隙間が直線状となり、異物が入り込み易く、清掃等のメンテナンス作業を頻繁に行う必要が生じ、好ましくない。
【００６８】
尚、前記曲率半径Ｒは、前記隙間が直線状とならなければ、どのような値でも構わないが、例えば、図８、図９に示す前記曲率半径Ｒは、１６ｍｍである。
【００６９】
又、本発明に係るバタフライバルブ１０では、図１０に示すように、前記周囲溝１５ａの底面の中央近傍面１５ａ１に対応する前記先端周囲部１４ａの先端面１４ａ２の深さｔ３が、前記弁棒１３ａを前記弁体１２に装着した場合に、当該弁棒１３ａの周囲溝１５ａの底面の中央近傍面１５ａ１と当該弁体１２の開口部１８ａの内側面１８ａ２との間に所定の隙間ｔ４が生じる深さであると好ましい。このように構成すると、前記弁棒１３ａを前記弁体１２に装着した場合に、前記第一のテーパ面１６ａと前記第二のテーパ面１９ａとの当接面に静止摩擦力Ｆを働かせながら前記弁棒１３ａを前記弁体１３に差し込むことが可能となる。そして、前記隙間ｔ４が、前記周囲溝１５ａと前記開口部１８ａとに生じる切削誤差を吸収し（含み）、前記第一のテーパ面１６ａと前記第二のテーパ面１９ａとを全面的に当接（接触）させることが可能となり、十分な静止摩擦力Ｆを生じさせることが可能となる。そのため、前記弁棒１３ａを前記弁体１２から取り外す場合に、外し易くなる。尚、前記隙間ｔ４は、０．数ｍｍ（例えば，０．１ｍｍ、０．２ｍｍなど）の範囲内である。
【００７０】
一方、前記弁棒１３ａを前記弁体１２に装着した場合に、前記周囲溝１５ａの底面の中央近傍面１５ａ１と前記開口部１８ａの内側面１８ａ２との間に所定の隙間ｔ４が生じないと、前記切削誤差が吸収されず、前記第一のテーパ面１６ａと前記第二のテーパ面１９ａとが全面的に当接しない可能性があり、好ましくない。
【００７１】
又、本発明に係るバタフライバルブ１０では、前記周囲溝１５ａ、１５ｂの深さｔ１は、前記弁棒１３ａ、１３ｂを回転させた場合に前記弁体１２に回転が生じるのに必要な深さの範囲であり、例えば、前記弁棒１３ａ、１３ｂの先端周囲部１４ａ、１４ｂの幅方向（軸方向と垂直な方向）の寸法に対して１／３〜１／６の範囲とすることが出来る。このように構成すると、前記周囲溝１５ａ、１５ｂが、前記開口部１８ａ、１８ｂに対して適当な強度で嵌め込まれるとともに、当該開口部１８ａ、１８ｂに対する前記周囲溝１５ａ、１５ｂの挟み込みが強固になされ、前記弁棒１３ａ、１３ｂの回転が、前記弁体１２に適切に伝達される。前記弁棒１３ａ、１３ｂの先端周囲部１４ａ、１４ｂの幅方向の寸法が、３０ｍｍであれば、例えば、前記周囲溝１５ａ、１５ｂの深さｔ１は、５ｍｍである。
【００７２】
又、本発明に係るバタフライバルブ１０では、前記弁棒１３ａ、１３ｂの先端周囲部１４ａ、１４ｂの軸方向の寸法は、前記弁体１２の直径に対して１／８〜１／１０の範囲とすることが出来る。このように構成すると、前記弁棒１３ａ、１３ｂの周囲溝１５ａ、１５ｂに前記弁体１２の開口部１８ａ、１８ｂを装着した際に、当該弁棒１３ａ、１３ｂが当該弁体１２を確実に支承することが可能となる。
【００７３】
又、本発明に係るバタフライバルブ１０では、前記弁棒１３ａ、１３ｂ及び前記弁体１２は、通常の材質、例えば、硬質ステンレスなどを用いることが出来る。又、前記弁棒１３ａ、１３ｂ及び前記弁体１２は、必要に応じて、表面をクロムメッキで加工すると、両者を装着した際に擦れ粉が生じ難く、異物発生（かじり発生）を防止することが可能となる。
【００７４】
このように、本発明に係るバタフライバルブ１０では、前記弁棒１３ａ、１３ｂに、前記周囲溝１５ａ、１５ｂと前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂとを備え、前記弁体１２に、前記開口部１８ａ、１８ｂと前記第二のテーパ面１９ａ、１９ｂとを備える。
【００７５】
これにより、前記第一のテーパ面１６ａ、１６ｂと第二のテーパ面１９ａ、１９ｂとの当接面に生じる静止摩擦力によって前記弁棒１３ａ、１３ｂと前記弁体１２とを装着することが可能となり、両者の組立分解作業を著しく簡素化することが可能となる。又、前記組立分解作業には、特に細かい部材や特別な工具を必要としないため、熟練した作業者でない通常の作業者であっても前記組立分解作業を容易に行うことが可能となるとともに、前記部材に起因する異物の発生も確実に防止することが可能となる。
【００７６】
尚、本発明に係るバタフライバルブは、図２〜図１０に基づいて、当業者が、通常の切削刃、例えば、円板状の切削刃や棒状の切削刃を用いて製造することが出来ることは言うまでも無い。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係るバタフライバルブは、弁体と弁棒の組立分解作業を著しく簡素化するとともに、当該作業に要する細かい部材や特別な工具を不要とし、異物の発生を確実に防止することが可能なバタフライバルブとして有効である。
【符号の説明】
【００７８】
１０  バタフライバルブ
１１  弁箱
１２  弁体
１３ａ、１３ｂ  一対の弁軸
１４ａ、１４ｂ  先端周囲部
１５ａ、１５ｂ  周囲溝
１６ａ、１６ｂ  第一のテーパ面
１７ａ、１７ｂ  弁体の外周の両端部
１８ａ、１８ｂ  開口部
１９ａ、１９ｂ  第二のテーパ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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