(57)【要約】【課題】従来のバタフライ弁は、シートリングが弁本体内で移動するために、流体漏洩を起こしたり、弁体回動のためのトルクが増大したりして、弁の使用に支障を生じていたので、この支障を解消し、また弁体の開度が小さいときに、流量の調節が容易でなかったので、この点を改良する。【解決手段】シートリングとして、硬質材料製のコアの外周面が弾性材料から露出し、外周面上に隆起部が付設されて隆起部の両端に段部が形成され、内周面が断面山形にされたものを用い、このシートリングを弁本体の流体通路内に挿入し、両側から押さえ板で固定してバタフライ弁とする。またシートリングの内周面の端に流体の流れ方向に沿った多数の溝を設ける。【選択図】      図４
2004286104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質材料製の短い円筒状のコアの内面と両側面とを弾性材料で被覆して一体とし、コアの外周面を弾性材料から露出させた短い円筒からなり、この短円筒に断面真円形の内周面とこれに垂直な両端面とを形成するとともに、短円筒に直径方向に貫通する弁軸挿通孔を穿設して構成したシートリングにおいて、コアの露出した外周面上に円周方向に延びる隆起部を形成し、隆起部の両端にそれぞれ外方へ向かう段部を形成し、上記シートリングの内周面には弁軸挿通孔の周りに環状の突出部を形成し、上記端面と内周面との間には傾斜面を形成し、内周面の幅方向の中央には断面が山形を呈する山形面を形成し、傾斜面と山形面とを何れも円周方向に延びるようにしたことを特徴とするバタフライ弁用シートリング。
【請求項２】
硬質材料製の短い円筒状のコアの内面と両側面とを弾性材料で被覆して一体とし、コアの外周面を弾性材料から露出させた短い円筒からなり、この短円筒に断面真円形の内周面とこれに垂直な両端面とを形成するとともに、短円筒に直径方向に貫通する弁軸挿通孔を穿設して構成したシートリングにおいて、コアの露出した外周面上に円周方向に延びる隆起部を形成し、隆起部の両端にそれぞれ外方へ向かう段部を形成し、上記シートリングの内周面には弁軸挿通孔の周りに環状の突出部を形成し、上記端面と内周面との間には傾斜面を形成し、内周面の幅方向の中央には断面が山形を呈する山形面を形成し、傾斜面と山形面とを何れも円周方向に延びるようにし、上記傾斜面上には円周方向に沿い間隔をおいて多数の溝を付設し、各溝を流体の流れ方向に延ばしたことを特徴とするバタフライ弁用シートリング。
【請求項３】
硬質材料製の短い円筒状のコアの内面と両側面とを弾性材料で被覆して一体とし、コアの外周面を弾性材料から露出させた短い円筒からなり、この短円筒に断面真円形の内周面とこれに垂直な両端面とを形成するとともに、短円筒に直径方向に貫通する弁軸挿通孔を穿設して構成したシートリングにおいて、コアの露出した外周面上に円周方向に延びる隆起部を形成し、隆起部の両端にそれぞれ外方へ向かう段部を形成し、上記シートリングの内周面には弁軸挿通孔の周りに環状の突出部を形成し、上記端面と内周面との間には傾斜面を形成し、内周面の幅方向の中央には断面が山形を呈する山形面を形成し、傾斜面と山形面とを何れも円周方向に延びるようにしたシートリングを用い、このシートリングを弁本体の流体通路内に挿入し、次いで両側から押さえ板を挿入し、押さえ板をシートリングの段部に当接した状態で弁本体に固定したことを特徴とするバタフライ弁。
【請求項４】
硬質材料製の短い円筒状のコアの内面と両側面とを弾性材料で被覆して一体とし、コアの外周面を弾性材料から露出させた短い円筒からなり、この短円筒に断面真円形の内周面とこれに垂直な両端面とを形成するとともに、短円筒に直径方向に貫通する弁軸挿通孔を穿設して構成したシートリングにおいて、コアの露出した外周面上に円周方向に延びる隆起部を形成し、隆起部の両端にそれぞれ外方へ向かう段部を形成し、上記シートリングの内周面には弁軸挿通孔の周りに環状の突出部を形成し、上記端面と内周面との間には傾斜面を形成し、内周面の幅方向の中央には断面が山形を呈する山形面を形成し、傾斜面と山形面とを何れも円周方向に延びるようにし、上記傾斜面上には円周方向に沿い間隔をおいて多数の溝を付設し、各溝を流体の流れ方向に延ばしてなるシートリングを用い、このシートリングを弁本体の流体通路内に挿入し、次いで両側から押さえ板を挿入し、押さえ板をシートリングの段部に当接した状態で弁本体に固定したことを特徴とするバタフライ弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はバタフライ弁に関するものであり、とくに弁本体と弁体との間に介在するシートリングを弁本体に強固に固定してシートリングの移動を防ぎ、これによってバタフライ弁から流体が漏洩するのを防ぎ、流体を円滑に流すとともに流量を所望どおりに調節できるようにしたバタフライ弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バタフライ弁は、弁本体に設けた円管状の流体通路内に円板状の弁体を回動可能に付設して、弁体の回動により流体通路内を流れる流体を調節するのに使用される。従って、バタフライ弁は、円管状の流体通路を持った剛性材料製の弁本体と、弁本体の流体通路内に回動可能に付設された剛性材料製の円板状の弁体とを主な構成材料とするが、そのほかに弁体が流体通路を全閉するためにシートリングが必要とされる。
【０００３】
シートリングは、弁本体の流体通路の壁面に固定される短い円筒状物であって、弁本体と弁体との間に介在し、全閉時には弁体の外周に密接して、流体の流れを全面的に停止させる役目を果たすものである。シートリングはその内部で弁体を回動させることが必要なために、円筒状物の直径方向に貫通する弁軸挿通孔を備え、そこに弁体を支える弁軸を回動可能に貫通させている。また、シートリングは、弁体外周面に密接して流体の流れを確実に止めることが必要とされるため、弾性材料、例えば柔軟なゴムなどで作られる。
【０００４】
シートリングはこれを弁本体に付設した場合に、シートリング中で弁体ができるだけ小さなトルクで回動できるとともに、弁体との間で確実に流体の流れを止めることが何よりも必要とされる。このために、シートリングはその内周面の形状をどのようにすべきかについて色々と工夫がなされてきた。例えば弁軸挿通孔の周りに環状の隆起部を設けたり、円周方向に沿って延びる傾斜面や山形面を設けたりすることが行われてきた。
【０００５】
特公平４−５７９１２号公報は、シートリングの内周面上に円周方向に延びる２つの山形シート部を設け、そのうちの第１の山形シート部は、山形の半径Ｒ、幅Ｗ及び内径Ｘを変化させて、弁体の外周のどの位置においても、シートリングへの弁体の喰込量ｔと喰込移動量Ｅとが常に同一となるようにするとともに、第２の山形シート部は第１山形シート部及び弁体外周と特殊な関係にある位置に、しかも弁体の喰込移動量が弁体外周の幅より小さくなるように設けることを提案している。
【０００６】
また、特許第３０４５６７１号公報は、シートリングの内周面に弁軸挿通孔の周りに環状の隆起部を設けるとともに、その隆起部間に円周方向に沿って延びる第１山形シート部と第２山形シート部とを付設し、第１山形シート部の山形半径と幅とを変化させて、弁体外周のどの位置においても、弁体外周のシートリングへの圧接量ｆと圧接移動量ｇとが常に同一になるようにし、第２の山形シート部を第１山形シート部の両側に平行に設けることを提案している。
【０００７】
上述のシートリングは、何れも弾性材料だけで作られている。ところが、シートリングを弾性材料だけで作ると、柔軟に過ぎて使用中に忌わしい変形を起こす。例えば、バタフライ弁に高圧の流体を流すと、柔軟なシートリングは流体の流れに煽られて弁本体から剥がれ、甚だしい場合には引きちぎられるに至る。そこで、シートリングはその内部に硬質材料製のコアを入れ、コアを弾性材料で被覆して一体とし、表面は柔軟なために弁体外周に密接することができ、内部はコアが存在するために弁本体から剥がれないものとすることが行われた。
【０００８】
コア入りのシートリングは、初めコアが弾性材料中に完全に埋没されている構造とされた。しかしコアを弾性材料中に埋没させたものは、シートリングが弁本体内で滑り易く、従ってバタフライ弁をフランジの間で締結して配管するとき、シートリングが弁本体内で片寄りすることとなる。
【０００９】
弁本体内でシートリングが片寄ると、バタフライ弁は支障を起こす。すなわち、シートリングが片寄ると、シートリングと弁軸との間の気密が破れて、弁軸の周りから流体漏れを起こすこととなり、また弁体を回動させるためのトルクが増大して弁の開閉に支障を来たす。そこで、コアの外周面を弾性材料から露出させ、コアの外周面に段差を設けて、コアの段差を弁本体の流体通路に設けた段差と係合させて、弁本体内においてシートリングが片寄るのを防ぐことが提案された。
【００１０】
この提案は特許第２９７２５６６号公報に記載されている。この公報は、硬質材料で作られた環状のコアの内面と両側面とを弾性材料で被覆し、外周面だけを弾性材料から露出させて一体とし、露出した外周面上に円周方向に沿って延びる段差を設けたシートリングを記載している。その段差は、シートリングを弁本体の流体通路内に挿入したとき、弁本体の流体通路に設けられた段差に当接して、シートリングがそれ以上奥へ進入できないようにしている。ところが、この段差は弁本体内でシートリングが挿入方向と逆方向に移動することを防ぐように働かない。従ってこの公報の提案は矢張りシートリングが片寄りすることを防ぐことができない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来のバタフライ弁では、コア入りシートリングを用いた場合にも、シートリングが弁本体内で移動するために、バタフライ弁が流体漏洩を起こしたり弁体回動のためのトルクが増大したりして、弁の使用に支障が生じるので、この支障を解消しようとするものである。
【００１２】
また、この発明はコア入りシートリングを用いてバタフライ弁を組み立てることを容易にし、しかも組み立てられたバタフライ弁では、流量の調節が容易であり、とくに少量の流体を流すときの流量の調節が容易であり、且つ弁の全閉が容易且つ確実となるような、バタフライ弁を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題解決のための手段】
この発明は、一方ではコア入りシートリングを改良し、他方では弁本体にシートリングを固定するために別の手段を採ることとする。
【００１４】
この発明で用いるコア入りシートリングは、コアの外周面が弾性材料から露出して一体となったシートリングにおいて、露出したコアの外周面上に円周方向に沿って延びる隆起部を設けるとともに、隆起部の両端に互いに反対方向にそれぞれ外方へ向かう段部を設けたものである。この発明は、この段部を利用して弁本体に固定することを骨子としている。
【００１５】
この発明で用いる弁本体は、流体通路の壁面を上記コア入りシートリングの隆起部が丁度通過することができて隆起部と密接する大きさとするだけでなく、さらにその密接する表面の両側にある流体通路の壁面を切欠して、そこに開口が設けられているものとする。この開口は、シートリングを付設したあとで、ここに押さえ板を挿入して弁本体に固定するためのものである。
【００１６】
この発明では上述のように押さえ板を用いる。押さえ板は、シートリングを弁本体に固定するためのものである。すなわち、シートリングを弁本体の流体通路内に挿入し、シートリングの隆起部の表面を流体通路の中央に位置する壁面に密接させたのち、密接面の両側に設けられた開口内に押さえ板を挿入し、押さえ板の端がシートリングの段部に当接した状態として、押さえ板を弁本体に固定する。こうして、シートリングを押さえ板の間に挟んで弁本体に固定する。
【００１７】
弁本体内にシートリングをこのようにして固定すると、シートリングは弁本体内に強固に固定され、しかも外周にコアを含んでいるから、高圧の流体が高速でシートリング内を流れても、シートリングは微動だにせず、また変形もしない。このために、シートリングの内周面は複雑な形状にする必要がなくなり、従って簡単な形状にしただけで足りることが見出された。
【００１８】
すなわち、シートリングの内周面は、その両端寄りに傾斜面を設け、幅方向の中央に横断面が山形を呈する山形面を設け、傾斜面と山形面とを円周方向に延びるように付設するだけで流体を円滑に流し、流量を微妙に調節することができるようになることが判明した。云いかえると、特公平４−５７９１２号公報が提案するようにシートリングへの弁体の喰込量や喰込移動量を考慮する必要がなくなり、また特許第３０４５６７１号公報が提案するように、シートリングへの弁体外周の圧接量や圧接移動量を考慮する必要がなくなることが見出された。
【００１９】
また、シートリングの上述の傾斜面に、さらに溝を付設すると、少量の流体を流すときの流量の調節が一層所望どおりに行い得るようになることが見出された。この発明は、上述のような知見に基づいて完成されたものである。
【００２０】
この発明は、一面ではバタフライ弁用シートリングを提供するものであり、他面ではそのシートリングを付設したバタフライ弁を提供するものである。
【００２１】
この発明に係るバタフライ弁用シートリングは、硬質材料製の短い円筒状のコアの内面と両側面とを弾性材料で被覆して一体とし、コアの外周面を弾性材料から露出させた短い円筒からなり、この短円筒に断面真円形の内周面と、これに垂直な両端面とを形成するとともに、短円筒に直径方向に貫通する弁軸挿通孔を穿設して構成したシートリングにおいて、コアの露出した外周面上に円周方向に延びる隆起部を形成し、隆起部の両端にそれぞれ外方へ向かう段部を形成し、上記シートリングの内周面には弁軸挿通孔の周りに環状の突出部を形成し、上記端面と内周面との間には傾斜面を形成し、内周面の幅方向の中央には断面が山形を呈する山形面を形成し、傾斜面と山形面とを何れも円周方向に延びるようにしたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、この発明に係るバタフライ弁は、硬質材料製の短い円筒状のコアの内面と両側面とを弾性材料が被覆して一体とし、コアの外周面を弾性材料から露出させた短い円筒からなり、この短円筒に断面真円形の内周面とこれに垂直な両端面とを形成するとともに、短円筒に直径方向に貫通する弁軸挿通孔を穿設して構成したシートリングにおいて、コアの露出した外周面上に円周方向に延びる隆起部を形成し、隆起部の両端にそれぞれ外方へ向かう段部を形成し、上記シートリングの内周面には弁軸挿通孔の周りに環状の突出部を形成し、上記端面と内周面との間には傾斜面を形成し、内周面の幅方向の中央には断面が山形を呈する山形面を形成し、傾斜面と山形面とを何れも円周方向に延びるようにしたシートリングを用い、このシートリングを弁本体の流体通路内に挿入し、次いで両側から押さえ板を挿入し、押さえ板をシートリングの段部に当接した状態で弁本体に固定したことを特徴とするものである。
【００２３】
【発明実施の態様】
この発明を実施の一例について、図面に基づき説明すると次のとおりである。図１及び図２は、この発明に係るシートリングの一部切欠断面図であり、そのうち図１はシートリングの弁軸挿通孔を通る断面を示し、図２はシートリングの直径を通り弁軸に垂直な断面を示している。図３はこの発明に係るシートリングの一部切欠展開内面図である。図４及び図５は、配管されたこの発明に係るバタフライ弁の一部切欠断面拡大図である。図６はこの発明に係る他のシートリングの一部切欠展開内面図である。図７は図６のＹ−Ｙ線端面図であり、図８は図６におけるＺ−Ｚ線端面図である。図９はこの発明に係るさらに別のシートリングにおける傾斜面部分の一部切欠展開内面図である。図１０はこの発明に係るバタフライ弁の流量特性曲線を示す。
【００２４】
この発明に係るバタフライ弁用シートリングＡは図１〜図３に示したように、短い円筒状のコア１と、コア１の内面１１と両側面１２とを弾性材料２が被覆して一体となった短い円筒を母体としている。その短円筒ではコア１の外周面１３が弾性材料２から露出している。
【００２５】
上述の短円筒には、断面が真円形を呈する内周面２１と、内周面２１に垂直な２つの端面２２とが形成されている。また、この短円筒には、直径方向に貫通する弁軸挿通孔３が形成されている。こうしてシートリングＡが形成されている。
【００２６】
この発明に係るシートリングＡには、コア１の外周面１３上の幅方向の中央に、円周方向に延びる隆起部１４が形成されている。隆起部１４の両端には段部１５が形成されており、段部１５はそれぞれコア１の幅方向の外側へ向き、互いに反対方向に向いている。
【００２７】
シートリングＡでは、図１に示したように、内周面２１上に弁軸挿通孔３を取り巻く環状の突出部２３が形成されている。環状突出部２３は弾性材料２で構成されてシートリングの一部となっている。
【００２８】
また、シートリングＡでは、端面２２と内周面２１との間に傾斜面２４が形成されている。さらに、シートリングＡでは、図２に示すように内周面２１の幅方向の中央に断面が山形を呈する山形面２５が形成されている。傾斜面２４と山形面２５とは何れも円周方向に延びている。山形面２５は弾性材料で構成されて、シートリングの一部となっている。
【００２９】
傾斜面２４は、図３から明らかなように、弁軸挿通孔３の近くで幅が最も狭く、その中間位置（弁軸直交位置）Ｘ、すなわちシートリングの直径を通り弁軸に垂直な断面の位置で、幅が最も広くなっている。それに伴ない、傾斜面２４が端面２２との間で作る角度α（図１及び図２）は弁軸挿通孔３の近くで最も小さく、中間位置Ｘで最も大きくなっている。このため、傾斜面２４と内周面２１との間の境界線は、弁軸挿通孔３の付近では直線となっているが、中間位置Ｘに近づくに従って次第に幅の広がるなだらかな曲線となっている。内周面２１はほぼ一定の幅をもって上記曲線に沿って延びている。
【００３０】
傾斜面２４を上述のような形状としたのは、シートリングの内壁に沿ってシートリング内に流入し又はシートリングから流出する流体を円滑に流すためである。傾斜面２４の存在によって流体は、弁体が小さな開度を持って僅かに開いている時に、シートリング内へ円滑に流入し、またシートリングから円滑に流出することとなり、弁体の背後に生じる負圧が低減される。
【００３１】
山形面２５はシートリングＡの幅方向の中央に位置して、弁軸挿通孔３の間に延びている。山形面２５は、弁軸挿通孔３の近くでは環状突出部２３が存在するために消失している。山形面２５は、弁軸挿通孔３の近くで最も幅が狭くなり、中間位置Ｘで最大の幅を持っている。従って山形面の輪郭線は２本の円弧が向き合って中ほど広がる隆起部を画している。
【００３２】
山形面２５の頂上は、弁体の中心を中心とした１つの円周上にあることは云うまでもない。山形面２５はその断面に現れる山形を基準にすると、その山形は弁軸挿通孔３の近くで傾斜が最も急であり、中間位置Ｘで傾斜が最もゆるやかになっている。
【００３３】
山形面をこのような形状としたのは、弁体が回動するとき、弁体外周の各部をなるべく一様にシートリングに接近させ又は離間させるためである。さらに云えば、回動する弁体は、弁軸近くでは余り大きく移動しないが、弁軸直交位置では大きく移動することになるため、弁軸付近よりも遅れて隙間を開き又は閉じることになるので、この遅れをできるだけ縮めるためである。こうすることにより弁体外周の各部は一様に隙間を開閉できることになる。
【００３４】
図１〜３では、山形面２５の両側に裾野面２７が形成されている。裾野面２７は、山形面２５の輪郭線に沿って湾曲し、一様な幅をもって弁軸挿通孔３の間に延びている。裾野面２７は内周面２１に比べると、内側への突出高さを異にしているだけで、内周面２１とほぼ平行に延びている。裾野面２７は、山形面２５を補強し、弁体が山形面２５へ接触するに至るのを助けるためのものである。
【００３５】
裾野面２７の外側には勾配面２８が存在している。勾配面２８は裾野面２７と内周面２１とを接続するためのものである。勾配面２８は弁軸挿通孔３の近くで最も幅が広くなり、中間位置Ｘで最も幅が狭くなって、シートリングＡの内周面全体にわたって延びている。
【００３６】
なお、図１では、弁軸挿通孔３のコア１内の壁面に環状溝１６が形成されている。環状溝１６は、Ｏ−リングを挿入してシートリングと弁軸との間から流体が漏れるのを防ぐためのものである。また図１及び図２では、端面２２の外周に外広がりに傾斜した漏斗状面２６が形成されている。漏斗状面２６は、バタフライ弁をフランジ接続する場合にフランジによって押圧されて、弁とフランジとの間を気密に保つ役目を果たすものである。
【００３７】
これを総合すると、シートリングＡの内面では幅方向の両端に漏斗状面２６が位置し、それから順に内方へ向かって端面２２、傾斜面２４、内周面２１、勾配面２８、裾野面２７及び山形面２５が並び、山形面２５が幅方向の中央に位置している。その内面は、幅方向の外側から中央に近づくに従って次第に大きく内側へ突出している。なお、山形面２５、裾野面２７及び勾配面２８は、その間の境界線をなくして、全体を広義の山形面と見做すこともできる。
【００３８】
この発明に係るシートリングは、山形面の頂上を通る面を基準として左右対称の形とすることが好ましい。このようにすると、弁本体へシートリングを挿入するとき、シートリングの向きに注意を払う必要がないだけでなく、シートリングが弁体との接触により磨耗したとき、シートリングを弁本体から取り出し反転して再使用することができて、バタフライ弁の可使期間を延長することができる。
【００３９】
コア１を構成する硬質材料としては、金属や硬質合成樹脂を用いることができる。金属としては、鉄、鋼、不銹鋼、アルミ合金、銅合金などを用いることができる。硬質合成樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂、及びエポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００４０】
弾性材料２としては、天然ゴム及び各種の合成ゴムを用いることができる。
【００４１】
この発明に係るシートリングは、弁本体の流体通路の壁面に固定される。このとき、弁本体は図４に示したように、流体通路の壁面５１が丁度シートリングの外周面、すなわちコアの隆起部１４の表面に密接する大きさ及び形状とされる。また、その密接する表面の両側では、流体通路の壁面を切欠して、そこに開口を設ける。図４ではその開口が押さえ板６を充填して閉じられている。
【００４２】
押さえ板６は、図４に示すように、その先がコア１の段部１５に当接した状態とされて、ボルトにより弁本体５に固定されている。押さえ板６は図４に示したように、シートリングの両側にあってコアの段部１５を挟んでおり、これによってシートリングを弁本体５にしっかりと固定している。
【００４３】
押さえ板６は弁本体及び弁体を構成している剛性材料と同じものを用いることが好ましいが、そのほかコアを構成する硬質材料を用いることができる。
【００４４】
シートリングは、１つの押さえ板６が弁本体５の開口にまだ付設されていない段階で、弁本体５の流体通路に挿入される。従って、シートリングの付設は容易である。また、押さえ板６は、シートリングの挿入後にシートリングの両側に付設されてシートリングを固定することとなるから、シートリングは所望の位置に正確に付設することができる。
【００４５】
押さえ板６を弁本体５に固定するには、ボルトを用いるのが好ましい。ボルトは、その頭が押さえ板から突出しないようにしなければならない。そのために、押さえ板にはボルトの頭が陷入するだけの窪みを設けておく必要がある。ボルトとしては、頭に六角の穴が設けられているものを用い、穴内にドライバーを挿入して締め付けることが好ましい。
【００４６】
シートリングを弁本体に固定したときには、弁本体の側面が図１及び図２の鎖線Ｐの位置に来るようにする。詳しく云えば、シートリングの端面２２が、弁本体５の側面と面一になるか、又は弁本体５の側面より内側に位置するようにシートリングの軸線方向の長さを予め定めておく。
【００４７】
このようにすると、バタフライ弁を組み立てたあとで、バタフライ弁にフランジを当接してフランジ間を締め付けた場合に、漏斗状面２６だけが強く圧縮され、しかも漏斗状面は外広がりの傾斜を持っているために、外側ほど強く締付力が働くこととなり、さらに締付力が働く部分に幅があるので、弁とフランジとの間を確実に気密にすることができることになるからである。
【００４８】
こうしてシートリングを弁本体に固定し、シートリング内に弁体７を付設し、これらに弁軸４を挿通し、弁体７を弁軸４に固定することによって、この発明に係るバタフライ弁を組み立てることができる。従ってこの発明に係るバタフライ弁は容易に作ることができる。
【００４９】
こうして作られたバタフライ弁では、図１に示したように、シートリングの内面に弁軸４を取り巻く環状突出部２３が形成されているので、シートリング内に付設された弁体７は、図４に示したように、弁軸４の周りでは、弁体７の周縁がシートリングに密接する。従って、弁軸４の周りは気密に保たれながら弁体は回動できることとなる。
【００５０】
この発明に係るバタフライ弁は、流体通路の直径を通り弁軸に垂直な断面では、図５に示したような状態となる。図５ではシートリングの内面は幅方向の中央に近づくに従って次第に内側へ大きく突出しているので、全閉状態では弁体７の周縁が山形面２５に密接して、流体通路を完全に閉じることができる。このとき、弾性材料２はコア１によって変形が阻止されているから、従来のように弁体の喰込量や圧接量を考慮する必要がなく、従って容易且つ確実に全閉にすることができる。
【００５１】
図１ないし図５では、シートリングの傾斜面が単に傾斜するだけの例を示したが、傾斜面に溝を掘ると、流体の流れが一層改善されることが見出された。図６〜図８は、傾斜面に溝を掘った例を示している。
【００５２】
図６においてシートリングＢは、シートリングＡと同様に幅方向の外側から中央に向かって順に漏斗状面２６、端面２２、傾斜面２４、内周面２１、勾配面２８、裾野面２７及び山形面２５を備えている。さらに、シートリングＢは、傾斜面２４上に円周方向に沿い、間隔をおいて並ぶ多数の溝８を備えている。溝８は、流体の流れ方向に沿って延びている。
【００５３】
溝８は、図７及び図８に拡大して示したように、幅方向の端で深く、内側ほど次第に浅くなって、内周面２１のところでは消失している。また、溝８の幅はすべて等しくてもよいが、弁軸直交位置にある溝の幅を大きくし、弁軸に近づくに従って次第に幅を狭くすることが好ましい。
【００５４】
図７は、図６のＹ−Ｙ線断面を示しているために、溝８がシートリングの幅方向で短く傾斜の大きいものとなっている。図８は、図６のＺ−Ｚ線断面を示しているために、溝８がシートリングの幅方向に長く傾斜の小さいものとなっている。
【００５５】
溝８は、図６に示したように、正確に流れ方向に延びている必要はなく、流れ方向に多少傾いていてもよい。すなわち、図９の（ａ）に示したように、溝８は流れ方向Ｑに沿って分散するように設けてもよく、また図９の（ｂ）に示したように、溝８は流れ方向Ｑに沿って収斂するように設けてもよい。
【００５６】
図６ないし図９に示したように傾斜面２４に溝８を設けると、弁体を僅かに開いたときに、弁体の開度に応じた量の流体を一層確実に流すことができる。
【００５７】
従来のバタフライ弁では、弁体の開度と流量との関係が図１０の実線Ｓのようになり、弁体の開度が小さい領域では、弁体の開度を変えてもそれに見合う量の流体を流すことができなかった。ところが、図６ないし図９に示したように、傾斜面２４に溝８を設けたシートリングを用いてバタフライ弁にすると、弁体の開度が小さい領域では、図１０の点線Ｔで示したように流量が変化し、弁体の開度を僅かに変えることにより開度に見合う量の流体を流すことができることになる。従って少量の流体を流す必要がある場合に流体量を一層微妙に調整することができることとなる。
【００５８】
【発明の効果】
この発明によれば、硬質材料製の短い円筒状のコアの内面と両側面とを弾性材料で被覆して一体とし、コアの外周面を弾性材料から露出させた短い円筒からなり、露出したコア外周面上に円周方向に延びる隆起部を形成し、隆起部の両端にそれぞれ外方へ向かう段部を形成したので、この段部を両側から挟んで弁本体内に固定することができ、従って弁本体内の所望の位置に正確にシートリングを固定することができ、これによってシートリングの移動しないバタフライ弁を容易に作ることができる。
【００５９】
こうして弁本体内に固定されたシートリングは、弁本体内で移動しないために、流体漏洩や弁体回動のためのトルクの増大などの支障を生じない。また、このシートリングは内部にコアを含んでいるので、弁体の摺動及び流体の流れによる力を受けても、大きく変形することがない。そのためにシートリングは、内面形状を簡単にして流体を円滑に流すことができる。すなわち、シートリングの基準となる面として断面真円形の内周面と、これに垂直な両端面を形成しておき、あとは内周面上に弁軸挿通孔の周りに環状の突出部を形成し、端面と内周面との間に傾斜面を形成し、内周面の幅方向の中央に断面が山形を呈する山形面を形成し、傾斜面と山形面とを何れも円周方向に延びるようにしただけの簡単な形状にして、流体を円滑に流し流量を所望どおりに調節することができる。云いかえると、従来技術のようにシートリングへの弁体の喰込量や圧接量などを考える必要がない、という点でバタフライ弁の構造及び操作を簡単にしている。
【００６０】
さらにシートリングの傾斜面に、周囲方向に沿い間隔をおいて多数の溝を付設し、各溝を流体の流れ方向に延ばすことにより、この発明による上述の利益を顕著にし、とりわけ弁体開度の小さい領域において、開度に見合った量の流体を流すことができることになる。この発明は、このような利益を与えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るシートリングの弁軸挿通孔付近の断面図である。
【図２】この発明に係るシートリングの弁軸直交部分の断面図である。
【図３】この発明に係るシートリングの一部切欠展開内面図である。
【図４】配管されたこの発明に係るバタフライ弁の弁軸挿通孔付近の断面図である。
【図５】配管されたこの発明に係るバタフライ弁の弁軸直交部分の断面図である。
【図６】この発明に係る他のシートリングの一部切欠展開内面図である。
【図７】図６におけるＹ−Ｙ線断面拡大図である。
【図８】図６におけるＺ−Ｚ線断面拡大図である。
【図９】この発明に係るさらに別のシートリングの傾斜面部分の展開内面図である。
【図１０】この発明に係るバタフライ弁と従来のバタフライ弁とにおける弁体開度と流量との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
１                                コア
２                                弾性材料
３                                弁軸挿通孔
４                                弁軸
５                                弁本体
６                                押さえ板
７                                弁体
８                                溝
１１                              コア１の内面
１２                              コア１の側面
１３                              コア１の外周面
１４                              コア１の隆起部
１５                              コア１の段部
１６                              環状溝
２１                              シートリングの内周面
２２                              シートリングの端面
２３                              環状突出部
２４                              傾斜面
２５                              山形面
２６                              漏斗状面
２７                              裾野面
２８                              勾配面
５１                              壁面
Ａ、Ｂ                            シートリング
Ｘ                                中間位置
【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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