(57)【要約】【課題】弁体の製作が容易なバタフライ弁を提供する。【解決手段】弁箱２の内部に円筒状の弁箱シート３が配置され、弁箱２の内周面と弁箱シート３の外周面との間に、一対の半円形のシール片１１ａ，１１ｂから成る弁箱シール部材が配置され、弁箱２および弁箱シート３を貫通して弁棒５が配置され、弁棒５の軸心８廻りに回転自在な弁体６が弁箱シート３内に設けられ、弁体６の外周縁に、全閉状態で、弁箱シート３の内周面に密接する弁体シート７が設けられ、弁体６を全閉位置Ｓにした際、弁体シート７を含み且つ弁体６の厚み方向に対して直交する中心断面Ａが、弁箱２内の流路軸心４に直交する流路断面Ｂに対して、弁棒５の軸心８廻りに弁体６の開方向Ｏへ所定角度α傾斜する。【選択図】  図２
2004204864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱の内部に、薄肉の円筒状の弁箱シートが流路軸心と同心状に配置され、上記弁箱の内面と弁箱シートの外周面との間に、弾性体からなる弁箱シール部材が配置され、上記弁箱および弁箱シートを貫通して弁棒が配置され、上記弁棒の軸心廻りに回転自在な弁体が弁箱シート内に設けられ、上記弁体の外周縁に、全閉状態で、弁箱シートの内周面に密接する弁体シートが設けられ、弁体を全閉位置にした際、上記弁体シートを含み且つ弁体の厚み方向に対して直交する中心断面が、弁箱内の流路軸心に直交する流路断面に対して、上記弁棒の軸心廻りに弁体の開方向へ所定角度傾斜することを特徴とするバタフライ弁。
【請求項２】
弁箱シール部材は、弁箱の内面と弁箱シートの外周面との間隙を弁箱流路の上流側と下流側とにシールするものであり、且つ弁棒の部分で一対の半円状のシール片に分割されており、上記弁箱シール部材を装着するための一対の溝が、弁箱の内面に全周にわたり形成され、且つ流路断面に対して上流側と下流側とに平行に振り分けられて配設され、上流側の溝に、上記一方のシール片が嵌め込まれて上記流路軸心の一側方に位置するとともに、下流側の溝に、上記他方のシール片が嵌め込まれて上記流路軸心の他側方に位置し、上記弁箱の内面と弁箱シートの外周面との間隙は、弁箱シール部材よりも上流側部分が弁箱流路の上流側に連通し、上記弁箱シール部材よりも下流側部分が弁箱流路の下流側に連通し、弁体を全閉位置にした際、弁棒の軸心に直交し且つ流路軸心を含む平面上において、弁箱シール部材が弁箱シートを介して弁体シートに対向することを特徴とする請求項１記載のバタフライ弁。
【請求項３】
弁棒は、弁箱に形成されたボス部および弁箱シートに形成された貫通孔に挿通され、上記弁箱シートの貫通孔に、弁棒の外周面と弁箱シートの上記貫通孔の内周面との間をシールするリング状の弁箱側軸封シール材が配置され、弁箱側軸封シール材と弁体との間にリング状の弁体側軸封シール材が配置され、ボス部に、弁棒を回転自在に保持する軸受けと、この軸受けを介して弁箱側軸封シール材を弁体側軸封シール材に押圧する締付手段とが設けられ、弁箱側軸封シール材は、リング状の金属製の芯金と、この芯金の外周面を覆う弾性部材と、弁体側軸封シール材に当接する内端面を覆うフッ素樹脂のコーティング材とで構成され、弁箱側軸封シール材の外周部には、上記弾性部材をコーティング材で覆わずに上記内端面に露出させた露出部が全閉位置における弁体シートに対応する箇所に形成され、弁体を全閉位置にしさらに上記締付手段によって弁箱側軸封シール材を弁体側軸封シール材に押圧した際、上記露出部から露出した弾性部材が弁体シートに圧接するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のバタフライ弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全閉位置において、弁体シートが弁箱シートに密接することによって、止水性能が確保されるバタフライ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のバタフライ弁としては、例えば図２１〜図２３に示すように、弁箱６１の内部に、薄肉金属材から成る円筒状の弁箱シート６２が流路軸心６３と同心状に配置され、弁箱６１の内面と弁箱シート６２の外周面との間に、ゴム製の一対の弁箱Ｏリング６４，６５（弁箱シール部材）が配置され、弁箱６１および弁箱シート６２を貫通して弁棒６６が配置され、弁棒６６の軸心６６ａの廻りに回転自在な弁体６７が弁箱シート６２内に設けられ、弁体６７の外周縁に、全閉状態で、弁箱シート６２の内周面に密接する弁体シート６８が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。尚、上記弁箱シート６２は、弁箱６１内に設けられたリング状の一対のストッパ６９によって固定されている。これらストッパ６９は多数本のボルト７０によって弁箱６１に取付けられている。
【０００３】
図２４に示すように、上記弁箱Ｏリング６４，６５は、弁箱シート６２の上流側端部と下流側端部とに配置され、弁箱６１の内面に形成された溝７１，７２に嵌め込まれている。
【０００４】
また、図２２，図２５に示すように、弁体６７を全閉位置Ｓにした際、弁体６７が弁箱６１内の流路軸心６３に直交する流路断面Ｂに対して平行になるとともに、上記弁体シート６８を含む断面Ｋが、上記流路断面Ｂに対して、弁棒６６の軸心６６ａの廻りに弁体６７の開方向Ｏへ所定角度αで傾斜している。尚、弁体６７の外周面は円形に加工されているのに対して、弁体シート６８の外周面は楕円形に加工されている。また、上記弁体シート６８は弁体６７の外周縁に形成された取付溝８２に嵌め込まれて装着されている。
【０００５】
さらに、図２３，図２６に示すように、上記弁棒６６は、弁箱６１に形成されたボス部７４および弁箱シート６２に形成された貫通孔（図示省略）に挿通されており、上記ボス部７４には、弁棒６６を回転自在に保持する円筒状の軸受け７６が挿入されている。また、上記弁箱シート６２の貫通孔（図示省略）には、弁棒６６の外周面と弁箱シート６２の貫通孔の内周面との間をシールするリング状の弁箱側軸封シール材７７が嵌め込まれ、弁箱側軸封シール材７７と弁体６７との間には、リング状の弁体側軸封シール材７８が配置されている。上記弁箱側軸封シール材７７は、ゴム製であり、回り止めされて弁箱６１側に固定されている。また、弁体側軸封シール材７８は、ステンレス等の金属製であり、弁体６７側に固定され、弁体６７の回転時において、弁箱側軸封シール材７７に対して水密に摺接しながら弁体６７と共に回転する。また、ボス部７４には、上記軸受け７６を介して弁箱側軸封シール材７７を弁体側軸封シール材７８に押圧する押え板７９と締付ボルト８０とが設けられている。
【０００６】
以下に、上記構成における作用を説明する。
図２２に示すように、弁体６７を全閉位置Ｓまで回転した際、弁体シート６８が弁箱シート６２の内周面に水密に当接し、弁箱６１内の流路が全閉される。この際、図２４に示すように、弁箱６１の内面と弁箱シート６２の外周面との間の隙間８１は一対の弁箱Ｏリング６４，６５によってシールされているため、弁箱６１内の流体が上流側から上記隙間８１を通り抜けて下流側に漏出するのを防止できる。
【０００７】
また、図２２に示すように、弁体シート６８を含む断面Ｋが流路断面Ｂに対して、弁棒６６の軸心６６ａの廻りに弁体６７の開方向Ｏへ所定角度αで傾斜しているため、弁体６７が閉方向へ回転し全閉位置Ｓに達した時点で、初めて弁体シート６８が弁箱シート６２の内周面に当接し、これにより、弁体シート６８が弁箱シート６２の内周面に摺接して弁箱シート６２に焼付いてしまうのを防止することができる。
【０００８】
また、図２６に示すように、押え板７９を締付ボルト８０で締付けることにより、軸受け７６を介して弁箱側軸封シール材７７が弁体側軸封シール材７８に押圧され、双方の軸封シール材７７，７８が相互に水密に摺接するとともに、弁箱側軸封シール材７７の外周面が弁箱シート６２の貫通孔（図示省略）の内周面とボス部７４のボス孔部（図示省略）の内周面とに圧接してシール性能が発揮される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−３１２５２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来形式では、以下▲１▼〜▲３▼のような問題がある。
▲１▼図２５に示すように、弁体シート６８を含む断面Ｋが所定角度αで傾斜しているため、上記弁体シート６８が嵌め込まれる取付溝８２も同様に傾斜して形成する必要がある。このため、弁体６７は、厚さ方向に直交する第１の中心断面Ｂ１に対して非対称となり、また、上記第１の中心断面Ｂ１に直交し且つ弁棒６６の軸心６６ａの方向に沿った第２の中心断面Ｂ２に対しても非対称となる。したがって弁体６７の製作が難しくなり、特に、弁体６７を鋳造して製作する場合、鋳型の製作等が難しいといった問題がある。
【００１１】
▲２▼図２４に示すように、弁箱Ｏリング６４，６５は弁箱シート６２の上流側端部と下流側端部とに配置されているため、弁箱シート６２の内周面に水圧Ｐ（流体の圧力）が作用すると、弁箱シート６２の内周側と外周側との圧力が不均等になり、仮想線で示すように、上記水圧Ｐによって弁箱シート６２の軸心方向の中央部が径方向において外側へ大きく撓んで（変形して）しまい、弁体６７を全閉位置Ｓにした際の止水性能が確保できないといった問題がある。
【００１２】
▲３▼図２６に示すように、弁箱側軸封シール材７７がゴム製であるため、弁箱側軸封シール材７７と弁体側軸封シール材７８との間に発生する摩擦抵抗が増加し、弁体６７を開閉する際に要する回転操作力（以下、弁操作力と記載）が増大するといった問題がある。さらに、押え板７９を締付ボルト８０で締付けた際、弁箱側軸封シール材７７が潰れ過ぎて弁棒６６側へ膨らみ、弁箱側軸封シール材７７の内周面が弁棒６６の外周面に押圧されて、弁箱側軸封シール材７７と弁棒６６との間の摩擦抵抗が増加し、上記弁操作力がさらに増大するといった問題がある。また、上記弁箱側軸封シール材７７を、ゴム製ではなく、フッ素樹脂（四フッ化エチレン樹脂等）で製作した場合、弁箱側軸封シール材７７と弁体側軸封シール材７８との間に発生する摩擦抵抗が減少し、弁操作力を軽減させることができる。しかしながら、フッ素樹脂はゴムに比べて弾力性に乏しいため、弁体６７を全閉位置Ｓにした際、弁箱側軸封シール材７７と弁体シート６８の外周端との隙間Ｅから漏れが発生し易く、押え板７９を締付ボルト８０で締付けても、上記の漏れを止めることは難しいといった問題がある。
【００１３】
本発明は、弁体の製作が容易であり、また、弁体を全閉位置にした際の止水性能が十分に確保でき、さらに、弁操作力を軽減するとともに、弁体を全閉位置にした際に弁箱側軸封シール材と弁体シートとの隙間からの漏れを容易に止めることが可能なバタフライ弁を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本第１発明のバタフライ弁は、弁箱の内部に、薄肉の円筒状の弁箱シートが流路軸心と同心状に配置され、上記弁箱の内面と弁箱シートの外周面との間に、弾性体からなる弁箱シール部材が配置され、上記弁箱および弁箱シートを貫通して弁棒が配置され、上記弁棒の軸心廻りに回転自在な弁体が弁箱シート内に設けられ、上記弁体の外周縁に、全閉状態で、弁箱シートの内周面に密接する弁体シートが設けられ、弁体を全閉位置にした際、上記弁体シートを含み且つ弁体の厚み方向に対して直交する中心断面が、弁箱内の流路軸心に直交する流路断面に対して、上記弁棒の軸心廻りに弁体の開方向へ所定角度傾斜するものである。
【００１５】
これによると、弁体シートは、弁体の中心断面上に配置され、従来のように中心断面に対して傾斜していない。このため、弁体を、上記中心断面に対して対称とし、さらに、上記中心断面に直交し且つ弁棒の軸心方向に沿った他の中心断面に対しても対称とすることができる。このように、弁体を対称構造にし得るため、弁体の製作が容易になり、特に、弁体を鋳造して製作する場合、鋳型の製作等が容易になる。
【００１６】
また、本第２発明のバタフライ弁は、弁箱シール部材は、弁箱の内面と弁箱シートの外周面との間隙を弁箱流路の上流側と下流側とにシールするものであり、且つ弁棒の部分で一対の半円状のシール片に分割されており、上記弁箱シール部材を装着するための一対の溝が、弁箱の内面に全周にわたり形成され、且つ流路断面に対して上流側と下流側とに平行に振り分けられて配設され、上流側の溝に、上記一方のシール片が嵌め込まれて上記流路軸心の一側方に位置するとともに、下流側の溝に、上記他方のシール片が嵌め込まれて上記流路軸心の他側方に位置し、上記弁箱の内面と弁箱シートの外周面との間隙は、弁箱シール部材よりも上流側部分が弁箱流路の上流側に連通し、上記弁箱シール部材よりも下流側部分が弁箱流路の下流側に連通し、弁体を全閉位置にした際、弁棒の軸心に直交し且つ流路軸心を含む平面上において、弁箱シール部材が弁箱シートを介して弁体シートに対向するものである。
【００１７】
これによると、弁箱内の流体は弁箱の内面と弁箱シートの外周面との間隙に流れ込むが、上記間隙は弁箱シール部材によって上流側と下流側とにシールされているため、流体が上流側から上記間隙を通り抜けて下流側へ漏出するといった不具合を防止することができる。また、弁箱内の流体の圧力は弁箱シートの内周面と外周面とに作用して互いに打ち消し合うため、上記弁箱シートが流体の圧力によって径方向に撓む（変形する）といった不具合を防止することができる。これにより、弁体を全閉位置にした際の止水性能が十分に確保される。
【００１８】
また、本第３発明のバタフライ弁は、弁棒は、弁箱に形成されたボス部および弁箱シートに形成された貫通孔に挿通され、上記弁箱シートの貫通孔に、弁棒の外周面と弁箱シートの上記貫通孔の内周面との間をシールするリング状の弁箱側軸封シール材が配置され、弁箱側軸封シール材と弁体との間にリング状の弁体側軸封シール材が配置され、ボス部に、弁棒を回転自在に保持する軸受けと、この軸受けを介して弁箱側軸封シール材を弁体側軸封シール材に押圧する締付手段とが設けられ、弁箱側軸封シール材は、リング状の金属製の芯金と、この芯金の外周面を覆う弾性部材と、弁体側軸封シール材に当接する内端面を覆うフッ素樹脂のコーティング材とで構成され、弁箱側軸封シール材の外周部には、上記弾性部材をコーティング材で覆わずに上記内端面に露出させた露出部が全閉位置における弁体シートに対応する箇所に形成され、弁体を全閉位置にしさらに上記締付手段によって弁箱側軸封シール材を弁体側軸封シール材に押圧した際、上記露出部から露出した弾性部材が弁体シートに圧接するものである。
【００１９】
これによると、締付手段で弁箱側軸封シール材を弁体側軸封シール材に押圧することによって、双方の軸封シール材が相互に水密に摺接するとともに、弁箱側軸封シール材の外周面が弁箱シートの貫通孔の内周面とボス部のボス孔部の内周面とに圧接してシール性能が発揮される。尚、弁体側軸封シール材は弁体側に固定されており、弁体の回転時においては、弁体側軸封シール材が弁箱側軸封シール材に対して水密に摺接しながら回転する。
【００２０】
また、弁箱側軸封シール材の内端面は露出部を除いてフッ素樹脂のコーティング材で覆われているため、上記コーティング材が弁体側軸封シール材に当接することによって、弁箱側軸封シール材と弁体側軸封シール材との間に発生する摩擦抵抗が減少し、弁操作力が軽減される。
【００２１】
また、弁箱側軸封シール材は金属製の芯金を有するため、締付手段で弁箱側軸封シール材を弁体側軸封シール材に押圧した際、弁箱側軸封シール材が潰れ過ぎることはない。したがって、従来においては弁箱側軸封シール材の内周面が弁棒側に膨らんで弁棒の外周面に押圧される場合があるといった問題があったが、これに比べて、本発明においては上記のように弁箱側軸封シール材の潰れ過ぎを防止することができるため、弁箱側軸封シール材の内周面が弁棒側に膨らんで弁棒の外周面に押圧されることは防止され、以って、弁箱側軸封シール材と弁棒との間に摩擦抵抗が発生することはない。
【００２２】
また、弁体を全閉位置にした際、弁体シートが弁箱側軸封シール材の露出部の箇所に一致する。この状態で、万一、弁箱側軸封シール材と弁体シートとの隙間から漏れが発生した場合、締付手段で弁箱側軸封シール材を弁体側軸封シール材に押圧することにより、上記露出部から露出した弾性部材が膨らんで弁体シートに圧接し上記隙間が密閉されるため、上記の漏れを容易かつ確実に止めることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図１７に基づいて説明する。図１〜図３に示すように、メタルシートバタフライ弁１の弁箱２内には、円筒状の薄肉金属材（ステンレス等）からなる弁箱シート３が流路軸心４と同心状に配置されている。また、弁箱２および弁箱シート３を貫通して弁棒５が配置され、弁棒５の軸心８の廻りに回転自在な弁体６が弁箱シート３内に設けられている。上記弁体６は、鍛造により中空の円盤状に形成され、弁棒５に一体に連結されている。
【００２４】
上記弁体６の外周縁には金属材からなる弁体シート７が設けられ、図２に示すように、弁体６を全閉位置Ｓにした際、弁体シート７が弁箱シート３の内周面に水密に当接する。
【００２５】
また、図２，図４に示すように、弁体６を全閉位置Ｓにした際、上記弁体シート７を含み且つ弁体６の厚み方向に対して直交する中心断面Ａが、弁箱２内の流路軸心４に直交する流路断面Ｂに対して、上記弁棒５の軸心８の廻りに弁体６の開方向Ｏへ所定角度αだけ傾斜する。尚、弁体６の外周面は円形に加工されているのに対して、弁体シート７の外周面は楕円形に加工されている。また、上記弁体シート７は、弁体６の外周縁に形成された取付溝９に嵌め込まれて装着されている。
【００２６】
図２，図５〜図８に示すように、上記弁箱２の内周面と弁体シート７の外周面との間には、断面が円形をしたゴム（弾性体の一例）製の弁箱シール部材１１と、断面が円形をしたフッ素樹脂製のバックアップ部材１２とが配置されている。上記弁箱シール部材１１は、弁箱２の内周面と弁体シート７の外周面との間に形成された隙間１３を弁箱流路１４の上流側と下流側とにシールするものであり、Ｏリングを弁棒５の部分で２分割した半円状の一対のシール片１１ａ，１１ｂで構成されている。また、上記バックアップ部材１２も同様に、Ｏリングを弁棒５の部分で２分割した半円状の一対のバックアップ片１２ａ，１２ｂで構成されている。
【００２７】
また、図８に示すように、弁箱２の内周面には、上記弁箱シール部材１１とバックアップ部材１２とを装着するための一対の溝１５，１６が全周にわたり形成されており、これら両溝１５，１６は弁棒５の軸心８を含む流路断面Ｂに対して上流側と下流側とに平行に振り分けられて配設されている。
【００２８】
図７に示すように、弁箱シール部材１１の一方のシール片１１ａは上流側の溝１５に嵌め込まれて流路軸心４の一側方に配置されており、他方のシール片１１ｂは下流側の溝１６に嵌め込まれて流路軸心４の他側方（一方のシール片１１ａの反対側）に配置されている。また、バックアップ部材１２の一方のバックアップ片１２ａは下流側の溝１６に嵌め込まれて流路軸心４の一側方（一方のシール片１１ａと同じ側）に配置されており、他方のバックアップ片１２ｂは上流側の溝１５に嵌め込まれて流路軸心４の他側方（他方のシール片１１ｂと同じ側）に配置されている。
【００２９】
上記弁箱シール部材１１とバックアップ部材１２とは弁箱シート３の上流側端部と下流側端部との間の中央部に位置している。そして、上記隙間１３は、弁箱シール部材１１よりも上流側部分が弁箱流路１４の上流側に連通し、上記弁箱シール部材１１よりも下流側部分が弁箱流路１４の下流側に連通している。
【００３０】
尚、図２に示すように、弁体６を全閉位置Ｓにした際、弁棒５の軸心８に直交し且つ流路軸心４を含む平面Ｃ（図１参照）上において、弁箱シール部材１１の両シール片１１ａ，１１ｂが弁箱シート３を介して弁体シート７に対向する。
【００３１】
また、図３，図９，図１０に示すように、弁箱２には一対のボス部２０が設けられ、両ボス部２０には、弁箱２の内外に貫通するボス孔部２１が形成されている。また、弁箱シート３にも一対の貫通孔２２が形成され、上記弁棒５はボス孔部２１と貫通孔２２とに貫通して流路軸心９の方向と直交している。上記弁棒５はボス孔部２１に挿入された軸受け２３によって回転自在に保持されている。尚、軸受け２３の内周面と外周面にはそれぞれＯリング（図示省略）が設けられ、弁棒５およびボス部２０との間をシールしている。
【００３２】
上記両ボス孔部２１内にはそれぞれリング状の弁箱側軸封シール材２４が挿入され、これら弁箱側軸封シール材２４の内端部が上記弁箱シート３の貫通孔２２に嵌め込まれており、これによって、弁棒５の外周面と上記貫通孔２２の内周面との間がシールされている。また、これら弁箱側軸封シール材２４と弁体６との間には、リング状の弁体側軸封シール材２５が配置されている。尚、上記弁棒５は上記両軸封シール材２４，２５に挿通されており、弁棒５の外周面と弁箱側軸封シール材２４の内周面との間にはわずかなクリアランスが確保されている。
【００３３】
図３に示すように、上記両ボス部２０にはそれぞれ、上記軸受け２３を介して弁箱側軸封シール材２４を弁体側軸封シール材２５に押圧する締付手段２７が設けられている。これら締付手段２７は、押え板２８と複数本の締付ボルト２９とで構成されている。
【００３４】
上記弁体側軸封シール材２５は、ステンレス等の金属材からなり、弁体６側に固定されている。
また、図１０〜図１４に示すように、上記弁箱側軸封シール材２４は、リング状の金属（ステンレス等）製の芯金３１と、この芯金３１の外周面および弁体側軸封シール材２５側に対向する端面を覆うゴム部材３２（弾性部材の一例）と、弁体側軸封シール材２５に当接する内端面を覆うフッ素樹脂（四フッ化エチレン樹脂等）のコーティング材３３とで構成されている。上記ゴム部材３２は、断面Ｌ状に形成されており、外端面（すなわち軸受け２３側の端面）が芯金３１よりも外側（すなわち軸受け２３側）へわずかに突出している。
【００３５】
また、上記弁箱側軸封シール材２４の外周部の２箇所には、上記コーティング材３３を切り欠いてゴム部材３２を上記内端面に露出させた露出部３４が形成されている。尚、これら露出部３４は、全閉位置Ｓにおける弁体シート７に対応した２ヶ所のみに形成されており、図１２に示すように上記弁体シート７の厚みＴよりも広い所定の幅Ｗを有している。
【００３６】
尚、上記ゴム部材３２は、予めコーティング材３３の露出部３４となる２箇所を切り欠いた後、成形されるため、図１４に示すように、露出部３４から露出しているゴム部材３２の外面とコーティング材３３の外面とは、段差のない、平坦な面一に形成されている。
【００３７】
また、図１３に示すように、上記弁箱側軸封シール材２４の外端面（すなわち軸受け２３側の端面）の２箇所（複数箇所）には回り止め用の穴３６が形成されている。上記軸受け２３をボス孔部２１に挿入した際、軸受け２３の内端面の２箇所（複数箇所）に設けられた回り止め用ピン３７を上記両穴３６へ挿入することによって、弁箱側軸封シール材２４が回り止めされ固定される。尚、上記穴３６と回り止め用ピン３７の個数はそれぞれ１つでもよい。
【００３８】
また、図９に示すように、弁体側軸封シール材２５の外径は弁箱側軸封シール材２４の外径と同一であり、上記弁体側軸封シール材２５の外周面に弁体シート７の端面が面している。また、弁箱側軸封シール材２４の内端面と弁箱シート３の内周面とはほぼ面一であり、弁体側軸封シール材２５の外端面と弁体シート７の外周縁とはほぼ面一になっている。尚、図６に示すように、上記各シール片１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの両端はそれぞれ両弁箱側軸封シール材２４の外周面に圧接している。
【００３９】
また、図１，図２に示すように、上記弁箱２には、弁箱シート３の上流側端部と下流側端部とに隣接して上記弁箱シート３を固定するリング状のストッパー４０が設けられている。図１５〜図１７に示すように、これら両ストッパー４０はそれぞれ、一箇所が切断されており、固定板４１によって固定されている。すなわち、上記固定板４１は、上記ストッパー４０の切断部４２に嵌め込まれ、１本のボルト４３によって弁箱２の内周面に取付けられている。上記固定板４１には、ストッパー４０の切断部４２の端面４０ａに当接する一対の傾斜面４１ａと、ボルト孔４４とが形成されている。上記両傾斜面４１ａは、弁箱２の内周面側から次第にストッパー４０の内周面側へ拡がる楔状に形成されている。尚、上記ストッパー４０の切断部４２の端面４０ａは上記傾斜面４１ａと同方向に傾斜している。また、上記ボルト４３は、ボルト孔４４に挿通され、弁箱２に形成されたねじ孔４５にねじ込まれている。尚、ねじ孔４５は弁箱２の内外に貫通しているため、外側からプラグ４６によって閉栓されている。
【００４０】
以下、上記構成における作用を説明する。
図４に示すように、弁体シート７は、弁体６の厚み方向に直交する中心断面Ａ上に配置され、従来（図２５参照）のように中心断面に対して傾斜していないため、上記弁体シート７が嵌め込まれる取付溝９も同様に傾斜させる必要はない。このため、弁体６を上記中心断面Ａに対して対称とすることができ、さらに、弁体６を上記中心断面Ａに直交し且つ弁棒５の軸心８の方向に沿った他の中心断面Ｄに対しても対称とすることができる。このように、弁体６を従来のような非対称構造ではなく対称構造にし得るため、弁体６の製作が容易になり、特に、弁体６を鋳造して製作する場合、鋳型の製作等が容易になる。
【００４１】
また、図２，図５に示すように、弁体６を全閉位置Ｓにした際、弁体シート７が弁箱シート３の内周面に水密に当接し、弁体６が所定角度αだけ傾斜した状態で弁箱流路１４を全閉する。この際、弁箱２内の流体（水等）は弁箱２の内周面と弁箱シート３の外周面との間隙１３に流れ込むが、上記間隙１３は弁箱シール部材１１の両シール片１１ａ，１１ｂによって上流側と下流側とにシールされているため、流体が上流側から上記間隙１３を通り抜けて下流側へ漏出するといった不具合を防止することができる。
【００４２】
また、弁箱２内の流体の圧力Ｐは弁箱シート３の内周面と外周面とに作用して互いに打ち消し合うため、上記弁箱シート３が流体の圧力Ｐによって径方向に撓む（変形する）といった不具合を防止することができる。これにより、弁体６を全閉位置Ｓにした際の止水性能が十分に確保される。
【００４３】
また、上記弁箱シート３を弁箱シール部材１１（すなわち両シール片１１ａ，１１ｂ）とバックアップ部材１２（すなわち両バックアップ片１２ａ，１２ｂ）とで支えるため、弁箱シート３が安定し、キャビテーション発生時の弁箱シート３の振動を抑制することができる。
【００４４】
また、万一、弁箱シール部材１１（すなわちシール片１１ａ，１１ｂ）が損傷した場合、上記間隙１３を通り抜けて上流側から下流側へ漏れ出す流体の量を上記バックアップ部材１２（すなわちバックアップ片１２ａ，１２ｂ）によって低減させることができる。
【００４５】
また、図８に示すように、上記弁箱シール部材１１とバックアップ部材１２とが嵌め込まれる両溝１５，１６はそれぞれ、弁箱２の内周面に全周にわたり形成され、且つ流路断面Ｂに対して上流側と下流側とに平行に振り分けられて配設されているため、流路軸心４を中心とする一定半径ｒの溝にすることができる。したがって、両溝１５，１６に対する切削加工の軌跡が楕円形状ではなく真円形状になり、通常の旋盤を用いて容易に両溝１５，１６を切削加工することができる。
【００４６】
また、図３に示すように、押え板２８を締付ボルト２９で締付けることにより、軸受け２３を介して弁箱側軸封シール材２４が弁体側軸封シール材２５に押圧され、双方の軸封シール材２４，２５が相互に水密に摺接するとともに、図９に示すように、弁箱側軸封シール材２４の外周面が弁箱シート３の貫通孔２２の内周面とボス孔部２１の内周面とに圧接してシール性能が発揮される。尚、弁体６の回転時においては、弁体側軸封シール材２５が弁箱側軸封シール材２４に対して水密に摺接しながら弁体６と共に回転する。
【００４７】
また、図１２に示すように、弁箱側軸封シール材２４の内端面は２箇所の露出部３４を除いてフッ素樹脂のコーティング材３３で覆われているため、図９に示すように、上記コーティング材３３が弁体側軸封シール材２５に当接することによって、弁箱側軸封シール材２４と弁体側軸封シール材２５との間に発生する摩擦抵抗が減少し、弁操作力が軽減される。
【００４８】
また、弁箱側軸封シール材２４は金属製の芯金３１を有するため、締付ボルト２９を締付けて弁箱側軸封シール材２４を弁体側軸封シール材２５に押圧した際、弁箱側軸封シール材２４が潰れ過ぎることはない。したがって、従来（図２６参照）においては弁箱側軸封シール材７７の内周面が弁棒６６側に膨らんで弁棒６６の外周面に押圧される場合があるといった問題があったが、これに比べて、本発明においては上記のように弁箱側軸封シール材２４の潰れ過ぎを防止することができるため、弁箱側軸封シール材２４の内周面が弁棒５側に膨らんで弁棒５の外周面に押圧されることは防止され、以って、弁箱側軸封シール材２４と弁棒５との間に摩擦抵抗は発生せず、上記弁操作力が増大することはない。
【００４９】
また、弁体６を全閉位置Ｓにした際、図１２に示すように、弁体シート７が弁箱側軸封シール材２４の両露出部３４に一致する。この状態で、図９に示すように、万一、弁箱側軸封シール材２４と弁体シート７の外周端との隙間Ｅから漏れが発生した場合、締付ボルト２９を締付けて、弁箱側軸封シール材２４を弁体側軸封シール材２５に押圧することにより、上記両露出部３４から露出したゴム部材３２が膨らんで弁体シート７の外周端に圧接して上記隙間Ｅが密閉されるため、上記の漏れを容易かつ確実に止めることができる。
【００５０】
尚、仮に上記露出部３４を形成せず、弁箱側軸封シール材２４の内端面を全面にわたってコーティング材３３で覆った場合、上記ゴム部材３２の膨らみがコーティング材３３によって抑制されるため、上記隙間Ｅから発生した漏れを容易に止めることはできない。このようなことから、露出部３４が形成されている。
【００５１】
また、ストッパー４０を取付ける際、ストッパー４０を弁箱２内に挿入し、図１５〜図１７に示すように、ストッパー４０の切断部４２に固定板４１を嵌め込み、この固定板４１を１本のボルト４３によって弁箱２の内周面に取付ける。これにより、ストッパー４０の両端面４０ａが固定板４１の両傾斜面４１ａに当て付けられて係止されるため、ストッパー４０が固定される。このように、１本のボルト４３と１枚の固定板４１とを用いて容易にストッパー４０を弁箱２内に固定することができるため、作業時間が短縮される。
【００５２】
このようにして、弁箱２内に一対のストッパー４０を取付けることによって、弁箱シート３は、上記両ストッパー４０によって固定され、流路軸心４の方向へ位置ずれすることが防止される。
【００５３】
上記実施の形態では、バックアップ片１２ａ，１２ｂからなるバックアップ部材１２を設けたが、バックアップ部材１２を設けなくてもよい。
上記第１の実施の形態では、図１２に示すように、弁箱側軸封シール材２４のコーティング材３３の２箇所を切り欠いて露出部３４を形成しているが、第２の実施の形態として、図１８，図１９に示すように、弁箱側軸封シール材２４の外周端部に、全周にわたって露出部３４を形成してもよい。すなわち、上記ゴム部材３２をコーティング材３３で覆わずに内端面（すなわち弁体側軸封シール材２５に当接する端面）に露出させた露出部３４が弁箱側軸封シール材２４の外周端部に全周にわたって形成されている。
【００５４】
これによると、弁箱側軸封シール材２４の内端面は外周端部の露出部３４を除いてフッ素樹脂のコーティング材３３で覆われているため、上記コーティング材３３が弁体側軸封シール材２５に当接することによって、弁箱側軸封シール材２４と弁体側軸封シール材２５との間に発生する摩擦抵抗が減少し、弁操作力が軽減される。
【００５５】
また、弁体６を全閉位置Ｓにした状態で、万一、弁箱側軸封シール材２４と弁体シート７の外周端との隙間Ｅから漏れが発生した場合、締付ボルト２９を締付けて、弁箱側軸封シール材２４を弁体側軸封シール材２５に押圧することにより、露出部３４から露出したゴム部材３２が膨らんで弁体シート７の外周端に圧接して上記隙間Ｅが密閉されるため、上記の漏れを容易かつ確実に止めることができる。
【００５６】
上記第１の実施の形態では、図９に示すように、弁体側軸封シール材２５の外径と弁箱側軸封シール材２４の外径とを同一にしているが、第３の実施の形態として、図２１に示すように、弁体側軸封シール材２５の外径を弁箱側軸封シール材２４の外径よりも僅かに小さくしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本第１発明では、弁体を対称構造にし得るため、弁体の製作が容易になり、特に、弁体を鋳造して製作する場合、鋳型の製作等が容易になる。
【００５８】
また、本第２発明では、弁箱内の流体の圧力は弁箱シートの内周面と外周面とに作用して互いに打ち消し合うため、上記弁箱シートが流体の圧力によって径方向に撓む（変形する）といった不具合を防止することができ、これにより、弁体を全閉位置にした際の止水性能が十分に確保される。
【００５９】
さらに、本第３発明では、弁操作力を軽減することができ、また、弁体を全閉位置にした際、弁箱側軸封シール材と弁体シートとの隙間からの漏れを容易かつ確実に止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるバタフライ弁の断面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図３】図１におけるＹ−Ｙ矢視図である。
【図４】同、バタフライ弁の弁体を弁棒の軸心方向から見た図である。
【図５】同、バタフライ弁の弁体を全閉位置にした際の弁箱シートと弁体シートとの拡大断面図である。
【図６】同、バタフライ弁の弁箱シートと弁箱側軸封シール材と弁箱シール部材とバックアップ部材との斜視図である。
【図７】図６におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図８】同、バタフライ弁の弁箱内の溝を弁棒の軸心方向から見た図である。
【図９】同、バタフライ弁の軸封構造を示す断面図であり、弁体を全閉位置にした状態を示す。
【図１０】同、バタフライ弁の弁箱側軸封シール材と弁箱シートとの断面図である。
【図１１】図１０におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図１２】図１０におけるＹ−Ｙ矢視図である。
【図１３】図１２におけるＸＸ−ＸＸ矢視図である。
【図１４】図１２におけるＹＹ−ＹＹ矢視図である。
【図１５】同、バタフライ弁のストッパーと固定板との図である。
【図１６】同、バタフライ弁のストッパーを固定板で固定している状態を示す拡大断面図である。
【図１７】図１６におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態におけるバタフライ弁の弁箱側軸封シール材の断面図である。
【図１９】図１８におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態におけるバタフライ弁の軸封構造を示す断面図であり、弁体を全閉位置にした状態を示す。
【図２１】従来のバタフライ弁の断面図である。
【図２２】図２１におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図２３】図２１におけるＹ−Ｙ矢視図である。
【図２４】同、バタフライ弁の弁体を全閉位置にした際の弁箱シートと弁体シートとの拡大断面図である。
【図２５】同、バタフライ弁の弁体を弁棒の軸心方向から見た図である。
【図２６】同、バタフライ弁の軸封構造を示す断面図であり、弁体を全閉位置にした状態を示す。
【符号の説明】
１    バタフライ弁
２    弁箱
３    弁箱シート
４    流路軸心
５    弁棒
６    弁体
７    弁体シート
８    軸心
１１    弁箱シール部材
１１ａ，１１ｂ    シール片
１３    隙間
１４    弁箱流路
１５，１６    溝
２０    ボス部
２２    貫通孔
２３    軸受け
２４    弁箱側軸封シール材
２５    弁体側軸封シール材
２７    締付手段
３１    芯金
３２    ゴム部材（弾性部材）
３３    コーティング材
３４    露出部
Ａ    中心断面
Ｂ    流路断面
Ｃ    平面
Ｏ    開方向
Ｓ    全閉位置
α    所定角度
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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