(57)【要約】【課題】閉弁時の密閉性が高いバタフライ弁を提供する。【解決手段】弁体１４の一端面側に、弁体１４の中心線と直交して弁体１４の直径方向に長い上下１対の操作軸１５を回動自在に設けるとともに、両操作軸１５の近傍に、互いの軸線を平行にして離間された弁軸１３を、上下１対の連結リンク１６により連結するようにした。これにより、閉弁時には、弁箱１２の内周部のうち、弁体１４の外周部と当接する部分１２ａに対して、弁体１４の外周部が、内部流路１２ｅの長さ方向の一側から押し付けられる。その結果、弁箱１２の開口部に対する弁体１４の押圧力が十分に得られる。よって、バタフライ弁１０の閉弁時の密閉性が高まる。【選択図】図１
0003109217.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
管体の内部に形成された流路に連通可能な内部流路を有する弁箱と、
該弁箱に弁軸を介して回動自在に支持され、前記内部流路を開閉する弁体とを備えたバタフライ弁において、
前記弁体の一端面側には、該弁体の中心線と直交し、かつ該弁体の直径方向に長い操作軸が、該操作軸の軸線を中心にして回動自在に支持され、
前記弁軸は、前記操作軸の外周部のうち、前記弁箱の内周面側より外方の近傍に、該操作軸の軸線と前記弁軸の軸線とを互いに平行にして離間配置され、
前記弁軸と前記操作軸とを、連結アームにより連結したバタフライ弁。
【請求項２】
前記弁体の外周部には凸側の球面加工が施され、
前記弁箱の内周部のうち、閉弁時に前記弁体の外周部と当接する部分には、テーパ加工が施された請求項１に記載のバタフライ弁。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案はバタフライ弁、詳しくは閉弁時の密閉性が高まるバタフライ弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
管体の内部に形成された流路を開閉させる弁として、例えば特許文献１のバタフライ弁が知られている。
特許文献１は、円管の流路に連通可能な内部流路を有する弁箱と、弁箱に弁軸を介して回動自在に支持され、この内部流路を開閉させる円板形状の弁体とを備えている。また、弁軸は、ボルトナット構造体などにより弁体の一端面側に着脱自在に設けられた台座を介して、弁体に結合されている。しかも、この弁軸は、その長さ方向を、弁体の中心線と直交させるとともに、弁体の直径方向に向けている。
【０００３】
閉弁時には、弁軸を中心にして弁体を閉弁方向に回転させる。これにより、弁体が弁箱の環状の一端部に対して、弁体の外周部を徐々に擦り合わせることで閉弁される。また、開弁時には、弁軸を中心にして弁体を開弁方向に回転させることで、弁体が弁箱の環状の一端部から離反し、閉弁される。
特許文献１の特徴は、バタフライ弁を分解してこれを清掃する際に、例えば台座を弁体から外せば、弁体を弁軸から取り外すことができる。その結果、長尺な弁軸を弁箱から引き抜くという大がかりな作業が不要となる。よって、バタフライ弁の分解清掃時の作業時間が短縮し、その作業性も高まる。
【特許文献１】特開平１０−１９１３９号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、このように弁体に着脱自在な台座を介して、弁軸を弁体に結合させていた。また、弁軸は、その長さ方向を弁体の中心線と直交させるとともに、弁軸の長さ方向が弁体の直径方向に向けられていた。そのため、弁全開時でも、弁体を弁軸を中心にして９０°までは回動させることができなかった。その結果、弁体が弁箱内で流体の大きな障害物（抵抗物）となっていた。
しかも、このように弁軸の長さ方向は、弁体の中心線と直交し、かつ弁体の直径方向に向けられていたため、閉弁時には、弁軸を中心にして弁体が閉弁方向に回転し、弁箱の一端側の開口部に弁体の外周部を徐々に擦り合わせていた。このような擦り合わせによる閉弁では、弁箱の開口部に対する弁体の押圧力は十分に得られない。そのため、閉弁時の弁体の内部流路の密閉性が低下していた。
【０００５】
また、特許文献１では、前述したように弁軸を中心にして弁体が閉弁方向に回転し、弁箱の一端側の開口部に弁体の外周部を徐々に擦り合わせて閉弁するような構成であった。そのため、弁体の外周部と、これが当接する弁箱の開口部との摩擦抵抗が大きくなっていた。よって、バタフライ弁を長期間にわたり使用していると、弁体の外周部と弁箱の開口部とが擦れ合って磨耗するおそれがあった。これにより、弁体による弁箱の内部流路のシール部分に隙間が現出され、その隙間を通して流体が漏れるおそれがあった。
【０００６】
すなわち、この考案は、閉弁時の密閉性が高いバタフライ弁を提供することを目的としている。
また、この考案は、閉弁時に弁体の外周部とこれが当接する弁箱の内周部の一部との摩擦抵抗を小さくすることができるバタフライ弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の考案は、管体の内部に形成された流路に連通可能な内部流路を有する弁箱と、該弁箱に弁軸を介して回動自在に支持され、前記内部流路を開閉する弁体とを備えたバタフライ弁において、前記弁体の一端面側には、該弁体の中心線と直交し、かつ該弁体の直径方向に長い操作軸が、該操作軸の軸線を中心にして回動自在に支持され、前記弁軸は、前記操作軸の外周部のうち、前記弁箱の内周面側より外方の近傍に、該操作軸の軸線と前記弁軸の軸線とを互いに平行にして離間配置され、前記弁軸と前記操作軸とを、連結アームにより連結したバタフライ弁である。
【０００８】
請求項１に記載の考案によれば、閉弁時、弁軸を閉弁方向に回動させると、弁体の一端面側に配設された連結アームおよび操作軸を介して、弁体が弁軸を中心にして閉弁方向に回動する。このとき、弁軸と操作軸とは、互いの軸線を平行状態に保持して、連結アームにより連結されている。しかも、操作軸の軸線は、弁体の中心線と直交状態で、弁体の直径方向に向けられているとともに、弁軸は、操作軸の外周部のうちで、弁箱の内周面側より外方の近傍に配置されている。
これにより、閉弁時には、弁箱の内周部のうち、弁体の外周部と当接する部分に対して、弁体の外周部が、内部流路の長さ方向の一側から押し付けられる。その結果、従来品のように弁箱の一端側の開口部に弁体の外周部を擦り合わせ状態で閉弁されるものに比べて、弁箱の開口部に対する弁体の押圧力が十分に得られる。よって、閉弁時の弁体の内部流路の密閉性を高めることができる。
【０００９】
管体の素材、用途、断面形状などは限定されない。例えば上水道管、下水道管またはガス管などが挙げられる。
管体の直径は限定されない。例えば上水道管の場合では、１５０ｍｍ以下の小径な管でもよい。また、２００ｍｍを超えた大径な管でもよい。
弁体の素材、大きさ、形状などは限定されない。弁軸を中心して回動可能であればよい。
弁箱の素材、大きさ、形状などは限定されない。弁箱の内側に流体の内部流路が形成され、内部流路に弁体を収納できればよい。
【００１０】
操作軸は、弁体の一端面側に設けられ、この操作軸の軸線が、弁体の中心線と直交し、かつ弁体の直径方向に向けられている。操作軸の素材、長さ、太さ、使用本数などは限定されない。
弁軸は、弁体の一端面側の外方にあって、弁箱に対して回動自在に設けられている。弁軸の素材、断面形状、太さなどは限定されない。
連結アームの素材、長さ、形状、使用本数などは限定されない。弁軸と操作軸とを連結させることができればよい。
連結アームと弁軸とは固着されている。また、連結アームと操作軸とは固着されてもよいし、回動自在に軸支されてもよい。
【００１１】
請求項２に記載の考案は、前記弁体の外周部には凸側の球面加工が施され、前記弁箱の内周部のうち、閉弁時に前記弁体の外周部と当接する部分には、テーパ加工が施された請求項１に記載のバタフライ弁である。
【００１２】
請求項２に記載の考案によれば、弁体の外周部に凸側の球面加工（面取り加工）を施するとともに、弁箱の内周部のうち、弁体の外周部の当接部分にテーパ加工を施したので、閉弁時に、弁体の外周部がどような姿勢で弁箱の内周部のテーパ加工部分に当接したとしても、弁体の外周部と、これが当接される弁箱の内周部との摩擦抵抗は小さい。その結果、バタフライ弁を長期間使用しても、弁体の外周部と弁箱の内周部との磨耗は少なく、閉弁時において、弁体による弁箱の内部流路のシール性を高めることができる。
【考案の効果】
【００１３】
この考案によれば、弁体の一端面側に、弁体の中心線と直交して弁体の直径方向に長い操作軸を回動自在に設けるとともに、操作軸の近傍に、互いの軸線を平行にして離間された弁軸を、連結リンクにより連結するようにしたので、閉弁時には、弁箱の内周部のうち、弁体の外周部と当接する部分に対して、弁体の外周部が、内部流路の長さ方向の一側から押し付けられる。これにより、弁箱の開口部に対する弁体の押圧力が十分に得られる。その結果、閉弁時の密閉性を高めることができる。
【００１４】
特に、請求項２に記載の考案によれば、弁体の外周部に凸側の球面加工を施し、かつ弁箱の内周部のうち、弁体の外周部の当接部分にテーパ加工を施したので、閉弁時において、弁体の外周部と、これに当接される弁箱の内周部との摩擦抵抗を小さくすることができる。その結果、弁体の外周部と弁箱の内周部との磨耗が少なく、これにより弁体による弁箱の内部流路のシール性を高めることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この考案の実施例を具体的に説明する。ここでは、説明の都合上、バタフライ弁の本体である弁箱の内部流路の長さ方向の一方をＸ１方向、内部流路の長さ方向の他方をＸ２方向、内部流路の長さ方向と直交した弁箱の一側方をＹ１方向、内部流路の長さ方向と直交した弁箱の他側方をＹ２方向、弁箱の上方をＺ１方向、弁箱の下方をＺ２方向とする。
【実施例１】
【００１６】
図１および図２において、１０はこの考案の実施例１に係るバタフライ弁で、このバタフライ弁１０は、上水道管である管体１１の内部に形成された流路１１ａに連通可能な内部流路１２ｅを有する弁箱１２と、弁箱１２に弁軸１３を介して回動自在に支持され、内部流路１２ｅを開閉する弁体１４とを備えている。また、弁体１４の一端面側（Ｘ１側）には、弁体１４の中心線と直交し、かつ弁体１４の直径方向に長い上下一対の操作軸１５が、その操作軸１５の軸線を中心にして回動自在に支持されている。弁軸１３は、操作軸１５の外周部のうち、弁箱１２の内周面側より外方の近傍に、操作軸１５の軸線と弁軸１３の軸線とを互いに平行にして離間配置されている。さらに、弁軸１３と操作軸１５とは、上下１対の連結アーム１６により連結されている。
【００１７】
以下、バタフライ弁１０を詳細に説明する。
図１〜図５に示すように、弁箱１２は、長さが短い円筒体である。弁箱１２の内周部のうち、閉弁時に弁体１４の外周部と当接する部分１２ａ、具体的には弁箱１２の内周部のＸ１側の端部には、Ｘ１方向に向かうほど徐々に小径化するテーパ加工が施されている（図５）。
弁箱１２の上端および下端には、弁軸１３を、その垂直な軸線を中心にして回動自在に支持する１対の軸支部１２ｂが、それぞれ一体的に突設されている。両軸支部１２ｂには、弁箱１２の軸線と直交する垂線に対して、Ｙ２方向に幅ｄ（図４）だけ平行に移動した軸線を有する軸孔１２ｃがそれぞれ形成されている。上側の軸支部１２ｂの軸孔１２ｃには、その長さ方向の中間部から下端部にかけて、上下１対のメタルブッシュ１７がそれぞれ離間して挿入されている。また、上側の軸支部１２ｂの軸孔１２ｃの上端部には、５本１組みのパッキン１８が挿入されている。各パッキン１８は、グランドブッシュ１９を介して、筒形状のグランド２０により上方から押し付けられている。これにより、各パッキン１８は軸孔１２ｃ内で位置決めされている。また、グランドブッシュ１９およびグランド２０の各中央部には、長さ方向がＺ１−Ｚ２方向の貫通孔１９ａ，２０ａがそれぞれ形成されている。これらの貫通孔１９ａ，２０ａに対して、弁軸１３が一連に挿入されている。
【００１８】
上側の軸支部１２ｂの上端部には、平面視して矩形状の厚肉なフランジ１２ｄが一体形成されている。フランジ１２ｄの上面には、Ｘ１−Ｘ２側の両端面が開口され、Ｙ１−Ｙ２方向に長い矩形枠状のスタンド２１が取り付けられている。前記グランド２０は、スタンド２１の内部空間に配置されている。スタンド２１の下枠板の中央部には、グランドブッシュ１９の挿入孔２１ａが形成されている。また、スタンド２１の上枠板の中央部には、弁軸１３の挿入孔２１ｂが形成されている。
スタンド２１の上枠板の上面には、弁軸１３の上端部が連結される平面視して矩形状のギヤボックス２２が固定されている。ギヤボックス２２のＹ２方向の側板には、その中央部からＹ２方向に向かって、先端に環状のハンドル２３を有する操作ロッド２４が突設されている。ハンドル２３を回転させると、操作ロッド２４を介してギヤボックス２２内の各ギヤが回転し、これにより弁軸１３が所定方向に回動する。
【００１９】
弁軸１３のうち、弁箱１２の内部流路１２ｅに配置された部分には、その上端部と下端部とに、両連結アーム１６の一端部（先部）が互いに離間した状態でそれぞれ固着されている。両連結アーム１６は、図１中でＹ１−Ｙ２方向に長い互いに平行な厚肉のアームである。両連結アーム１６の長さ方向の両端部には、長さ方向が上下方向を向いた軸孔１６ａ，１６ｂがそれぞれ形成されている。両連結アーム１６の一端部側の軸孔１６ａが、前記弁軸１３の挿入孔となっている。両連結アーム１６の他端部側の軸孔１６ｂが、対応する操作軸１５の挿入孔となっている。両連結アーム１６の離間距離は、図１中、弁軸１３のＹ２側の端部の両連結アーム１６間に固定されたアーム位置決め用のストッパ板３７と、１対のキー３８とにより、常時、一定に保持されている。
また、下側の軸支部１２ｂの軸孔１２ｃには、軸孔１２ｃの上端部から下端部付近にわたって、上下１対のメタルブッシュ１７がそれぞれ挿入されている。また、下側の軸支部１２ｂの軸孔の下端部には、下カバー３６が設けられている。
【００２０】
弁体１４は、厚肉な円板で、その外周部が断面半円形状に球面加工されている（図５）。弁体１４のＸ１方向の面側には、上下１対の操作軸１５が配置されている。両操作軸１５はボルト形状の軸で、互いの軸線が、弁体１４の中心線と直交し、かつ弁体１４の直径方向（垂直方向）と一致している。また、弁体１４のＸ１方向の面側の上部には、上側の操作軸１５を軸支する上下１対の軸支片２６が、互いにＺ１−Ｚ２方向に離間して突設されている。そして、弁体１４のＸ１方向の面側の下部には、下側の操作軸１５を軸支する同じく上下１対の軸支片２６が、互いにＺ１−Ｚ２方向に離間して突設されている。
【００２１】
各軸支片２６には、対応する操作軸１５が挿入される軸孔２６ａがそれぞれ形成されている。また、各対の軸支片２６間の距離は、対応する連結アーム１６の幅方向の長さより若干長い。両操作軸１５を軸支片２６間に挿入する際には、まず各軸支片２６間に連結アーム１６の他端部（元部）をそれぞれ配置する。その後、対応する上下１対の軸孔２６ａと連結アーム１６の軸孔１６ｂとに、操作軸１５の互いの先端同士を対向させた状態で、何れかの操作軸１５をそれぞれ差し通す。これにより、１対の操作軸１５と１対の連結アーム１６とを介して、弁体１４と弁軸１３とが連結される。このとき、両操作軸１５のねじ部の先部には、割りワッシャ２７がそれぞれ挿入されるとともに、ナット２８がそれぞれ螺合される。
【００２２】
次に、この考案の実施例１に係るバタフライ弁１０の作動を説明する。
閉弁時には、ハンドル２３を閉弁方向に回転させると、操作ロッド２４を介してギヤボックス２２内の各ギヤが回転し、弁軸１３が閉弁方向に回動する。これにより、弁体１４の一端面側に配設された連結アーム１６および操作軸１５を介して、弁体１４が弁軸１３を中心にして閉弁方向に回動する。このとき、弁軸１３と操作軸１５とは、互いの軸線を平行状態に保持して、連結アーム１６により連結されている。しかも、操作軸１５の軸線は、弁体１４の中心線と直交状態で、弁体１４の直径方向に向けられている。そして、弁軸１３は操作軸１５の外周部のうちで、弁箱１２の内周面側より外方の近傍に配置されている。
その結果、閉弁時には、弁箱１２の内周部のうち、弁体１４の外周部と当接する部分に対して、弁体１４の外周部が、内部流路１２ｅの長さ方向の一側から押し付けられる。これにより、従来品のように弁箱の一端側の開口部に弁体の外周部を擦り合わせ状態で閉弁されるものに比べて、弁箱１２の開口部に対する弁体１４の押圧力が十分に得られる。よって、閉弁時の弁体１４の内部流路１２ｅの密閉性を高めることができる。
【００２３】
また、弁体１４の外周部には、凸側の球面加工が施されている。しかも、弁箱１２の内周部のうち、弁体１４の外周部の当接部分１２ａにテーパ加工が施されている。これにより、閉弁時には、弁体１４の外周部がどような姿勢で弁箱１２の内周部のテーパ加工部分に当接したとしても、弁体１４の外周部と、これが当接される弁箱１２の内周部との摩擦抵抗は小さくなる。その結果、バタフライ弁１０を長期間使用しても、弁体１４の外周部と弁箱１２の内周部との磨耗は少なく、閉弁時において、弁体１４による弁箱１２の内部流路１２ｅのシール性を高めることができる。
【００２４】
開弁時には、ハンドル２３を開弁方向に回転させる。これにより、操作ロッド２４を介してギヤボックス２２内の各ギヤが回転し、弁軸１３が開弁方向に回動する。よって、弁体１４の一端面側に配設された連結アーム１６および操作軸１５を介して、弁体１４が弁軸１３を中心にして開弁方向に回動し、開弁される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この考案の実施例１に係るバタフライ弁の一部を切断した使用状態を示す縦断面図である。
【図２】この考案の実施例１に係るバタフライ弁の使用状態を示す側面図である。
【図３】この考案の実施例１に係るバタフライ弁の弁軸への弁体の取り付け構造を示す要部拡大斜視図である。
【図４】この考案の実施例１に係るバタフライ弁の横拡大断面図である。
【図５】この考案の実施例１に係るバタフライ弁の閉弁時における弁箱と弁体とのシール部分を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  バタフライ弁、
１１  管体、
１１ａ  流路、
１２  弁箱、
１２ａ  弁体の外周部と当接する部分、
１２ｅ  内部流路、
１３  弁軸、
１４  弁体、
１５  操作軸、
１６  連結アーム。
【図１】
0003109217.tif 000003
【図２】
0003109217.tif 000004
【図３】
0003109217.tif 000005
【図４】
0003109217.tif 000006
【図５】
0003109217.tif 000007