(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒（２）と外筒（３）からなる二重構造の弁箱（１）の前記内筒（２）に、その内筒（２）から前記外筒（３）側へ突出する筒状の周壁部（１０ｃ）と、その周壁部（１０ｃ）の前記外筒（３）側の端部に設けられた底部（１０ｂ）とを有する弁軸先端支持部（１０）を設け、前記内筒（２）は、円筒部（２ａ）とその円筒部（２ａ）の筒軸方向両端から外径側へ伸びる対の端壁（５ａ，５ｂ）とを有する断面コ字状を成し、その両端壁（５ａ，５ｂ）の外径側端に上記外筒（３）が取り付けられて前記二重構造の弁箱（１）を成し、前記底部（１０ｂ）は前記外筒（３）よりも内径側に位置して、前記弁軸先端支持部（１０）内に弁軸（１３）が回転自在に支持されるバタフライ弁において、
上記弁軸先端支持部（１０）の底部（１０ｂ）に前記両端壁（５ａ，５ｂ）側へ突出する連結部材（２０）を設けて、その連結部材（２０）を前記両端壁（５ａ，５ｂ）に圧接又は接合することにより前記底部（１０ｂ）を前記両端壁（５ａ，５ｂ）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】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道配管等に据え付けられるバタフライ弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道配管等に据え付けられるバタフライ弁として、特に建物内の給排水の用途には小型、軽量のものが用いられる。
例えば、図７に示す小型、軽量タイプのバタフライ弁１１は、プレス成形により製作された内筒２の外側に外筒３が溶接固定された二重構造の弁箱１を有するものである。
【０００３】
内筒２は、弁座を構成する円筒部２ａの筒軸方向両端に、前記外筒３側に向かって立ち上がる端壁５ａ，５ｂを有し、その端壁５ａ，５ｂの外側端に外筒３が溶接により取り付けられている。また、端壁５ａ，５ｂの外縁全周には、前記筒軸方向外側に向かって伸びる環状の鍔部４ａ，４ｂが形成されており、その鍔部４ａ，４ｂに沿って環状のガスケット７ａ，７ｂがそれぞれ装着されている。
【０００４】
弁体９は、２枚の円板状の弁体板１２，１２の縁同士を溶接により接合して形成され、その両弁体板１２，１２間に形成した角孔１２ａに弁軸１３が挿通されて、その弁軸１３は、角孔１２ａ内壁に圧接することにより弁体９に対し軸周り不動に固定されている。
また、弁箱１の下部には、筒状の弁軸先端支持部１０が溶接により取り付けられており、その弁軸先端支持部１０の内側にはブッシュ１８が装着されている。
弁軸１３の先端部１３ｂは断面円形を成し、先端部１３ｂは、このブッシュ１８を介して弁軸先端支持部１０に嵌め合わされて回転自在に支持され、後端部１３ａは、弁箱１の上部から外側に引き出されて、その弁箱１上部に設けた弁軸後端支持部８で、同じくブッシュ１９を介して回転自在に支持される。また、その弁軸後端支持部８に設けたフランジ１６には開閉装置（図示せず）が取り付けられる。
【０００５】
また、弁体９の外縁部６において、前記両弁体板１２，１２間に収納溝が形成されており、その収納溝内に弁体シール１７が収納される。弁体シール１７は、この収納溝にぴったりと嵌る環状を成し、その中央上部及び下部にそれぞれ筒状のボス部１４，１５を有している。弁軸１３がこのボス部１４，１５に挿通されるとともに、弁体シール１７は、前記収納溝内において両側の弁体板１２，１２に圧接されて弁体９に固定される。
前記開閉装置の操作により弁体９が弁軸１３周りに回転し、弁体シール１７が前記内筒２の円筒部２ａ内周面に接離する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３３６６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記弁軸先端支持部１０は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、内筒２と外筒３との間の中空部に設けられて、図７（ｃ）に示すように、その内筒側の開口端部１０ａの縁が、内筒２の円筒部２ａに形成した孔２ｂの周縁に溶接により接合されて、底部１０ｂが内筒２から外筒３側に向かって突出する。
このため、例えば、閉弁状態において弁軸１３の軸方向中央部１３ｃが、水圧等により図７（ｂ）に示す管軸付近で矢印Ａの方向へ僅かに撓むと、開口端部１０ａ付近が弁軸１３の支点となって、弁軸先端支持部１０の底部１０ｂには、矢印Ａとは逆方向の矢印Ｂに示す方向へと力が作用する。この矢印Ｂ方向への力は、弁軸先端支持部１０に対し開口端部１０ａを支点とする片持ち梁状に作用し、自由端となる底部１０ｂに変位を生じさせる。このため、開口端部１０ａと孔２ｂの周縁との溶接部には、この変位とともに繰り返し応力（モーメント）が作用する。
したがって、バタフライ弁の耐久性をさらに高めるには、この弁軸先端支持部に作用する応力を低く抑えることが重要である。
【０００７】
そこで、この発明は、弁軸先端支持部に作用する応力を低く抑え、バタフライ弁の耐久性をさらに高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明は、内筒から外筒側に向かって突出する弁軸先端支持部を、その底部に設けられる連結部材を介して前記内筒の両端壁に固定したのである。
このようにすれば、弁軸先端支持部は、その突出側においても弁箱に固定されるので、弁軸から伝わる外力によって弁軸先端支持部に生じる変位量、及び弁軸先端支持部に作用する応力が低く抑えられ、バタフライ弁の耐久性をさらに高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、以上のようにしたので、弁軸先端支持部に作用する応力を低く抑え、バタフライ弁の耐久性をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上記手段の実施形態として、内筒と外筒からなる二重構造の弁箱の前記内筒に、前記外筒側へ突出する有底筒状の弁軸先端支持部を設けたバタフライ弁において、前記弁軸先端支持部の突出した部分を上記内筒又は外筒に固定したものである。
このようにすれば、弁軸先端支持部は、内筒側に開口した端部と、外筒側に突出した部分の両方で弁箱に固定されるので、弁軸から伝わる外力に対しては両持ち梁状（両端を支持した梁状）に弁箱に支持される。したがって、弁軸先端支持部に生じる変位量、及び作用する応力が低く抑えられ、バタフライ弁の耐久性をさらに高めることができる。
【００１１】
上記の構成において、上記弁軸先端支持部の突出した部分を直接に、若しくは連結部材を介して上記外筒に圧接又は接合し、その圧接又は接合により前記弁軸先端支持部を前記外筒に固定するようにしてもよい。
上記のごとく、弁軸先端支持部を外筒に固定すれば、弁軸先端支持部は、内筒への接続部分から軸方向へより離れた位置で外筒に固定できるようになる。このため、弁軸先端支持部に生じる変位量、及び作用する応力は、より低く抑えられる。
また、その外筒への固定方法は、弁軸先端支持部の底部又は周壁部を直接外筒に固定してもよいが、連結部材を介して外筒に固定すれば、弁軸先端支持部の底部又は周壁部と、それを固定すべき弁箱の外筒との間に隙間がある場合に、その隙間の大きさに合わせた連結部材を配置することにより両者を固定しやすくなる。このため、その弁軸先端支持部と外筒とを固定する場所、方位も選択の余地が広がる。
【００１２】
さらに、上記内筒が対の端壁を有する断面コ字状を成し、その両端壁の外側端に上記外筒が取り付けられている態様のバタフライ弁において、弁軸先端支持部の底部又は周壁部に前記両端壁側へ突出する連結部材を設けて、その連結部材を前記両端壁に圧接又は接合することにより前記底部又は周壁部を内筒に固定するようにした構成を採用し得る。
このようにすれば、弁軸先端支持部は、連結部材を介して内筒の対の端壁により両側から支持されるので、より安定して弁箱に固定されるようになる。
【００１３】
また、上記連結部材を用いた構成において、その連結部材を上記弁軸の軸方向に直交する板面を有する板材とすれば、弁軸先端支持部は、弁軸から作用する各方位の力に対してその板面方向に対抗しやすくなるので、いずれの方向からの力に対しても応力が低く抑えられ、バタフライ弁の耐久性をより高めることができる。
【００１４】
［参考例１］
参考例１を図１及び図２に基づいて説明する。
この参考例１のバタフライ弁２１の弁箱１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、内筒２と外筒３とを組み立てて構成されており、従来例と同様、内筒２は、弁座を構成する円筒部２ａの筒軸方向両端に、前記外筒３側に向かって立ち上がる端壁５ａ，５ｂを有する断面コ字状を成し、その端壁５ａ，５ｂの先端部（外側端）に外筒３が溶接により取り付けられている。また、端壁５ａ，５ｂの外縁全周には、前記筒軸方向外側に向かって伸びる環状の鍔部４ａ，４ｂが形成されており、その鍔部４ａ，４ｂに沿って環状のガスケット７ａ，７ｂがそれぞれ装着されている。
【００１５】
弁体９は、従来例と同様、２枚の円板状の弁体板１２，１２の縁同士を溶接により接合して形成され、その両弁体板１２，１２間に形成した角孔１２ａに弁軸１３が挿通されて、その弁軸１３は、角孔１２ａ内壁に圧接することにより弁体９に対し軸周り不動に固定されている。
弁軸１３の構成は従来例と同様であり、また、その弁体９に固定される弁体シール１７等の構成も、従来例と同様であるので説明を省略する。
【００１６】
弁箱１の下部には、有底筒状の弁軸先端支持部１０が取り付けられている。弁軸先端支持部１０は、図１（ｃ）に示すように、内筒２と外筒３との間の中空部に設けられて、その内筒側の開口端部１０ａの縁が、内筒２の円筒部２ａに形成した孔２ｂの周縁に溶接により接合されている。
【００１７】
その弁軸先端支持部１０の周壁部１０ｃに、前記両端壁５ａ，５ｂ側へ突出する連結部材２０が設けられている。連結部材２０は、上記弁軸１３の軸方向に直交する板面を有する板状の部材であり、図１（ｃ）及び図２に示すように、溶接により弁軸先端支持部１０全周を囲むように接合される。また、その連結部材２０の外縁は、前記両端壁５ａ，５ｂに対して溶接により接合される。各溶接箇所を、図２（ｂ）に符号ａで示す。各溶接箇所ａは、適宜の箇所へのスポット溶接であってもよいし、その接合方向に長い隅肉溶接等であってもよい。なお、外筒３は、この連結部材２０を弁軸先端支持部１０及び両端壁５ａ，５ｂに溶接した後、図中に符号ｂで示す箇所を溶接することにより取り付ければよい。
【００１８】
このようにして取り付けられた弁軸先端支持部１０の内側には、ブッシュ１８が装着されているので、弁軸１３の先端部１３ｂは、このブッシュ１８を介して弁軸先端支持部１０に嵌め合わされて回転自在に支持される。その弁軸１３の後端部１３ａは弁箱１の上部から外側に引き出されて弁箱１上部の弁軸後端支持部８でブッシュ１９を介して回転自在に支持される。また、その弁軸後端支持部８に設けたフランジ１６には開閉装置（図示せず）が取り付けられており、この開閉装置を操作することにより弁体９が弁軸１３周りに回転し、弁体シール１７が前記内筒２の円筒部２ａの内周面に接離する。
【００１９】
図１（ｂ）に示す閉弁状態において、弁軸１３の軸方向中央部１３ｃが、水圧、あるいは回転操作に伴う外力の作用により矢印Ａの方向へ僅かに撓むと、弁軸先端支持部１０の底部１０ｂ、及び周壁部１０ｃには、矢印Ｂに示す方向へと力が作用する。これは、開口端部１０ａ付近が、横方向の力に対する弁軸１３の支点となっているからである。
このとき、図２（ｂ）に示すように、弁軸先端支持部１０は連結部材２０により端壁５ａ，５ｂに固定されているので、矢印Ｂ方向への力が作用しても底部１０ｂには横方向の変位をほとんど生じさせない。このため、開口端部１０ａと周縁２ｂとの溶接部に、大きな応力（モーメント）が作用することを防止される。
なお、弁軸先端支持部１０は、弁軸１３の軸方向に直交する板状の連結部材２０により、対の端壁５ａ，５ｂで両側から支持されるので、その板面方向いずれの方位への力に対しても変位量を抑え、安定して弁箱１に固定されるようになる。したがって、上記矢印Ｂ方向以外への力、例えば、弁軸先端支持部１０に作用する図２（ａ）に示す矢印Ｃ方向への力に対しても、その方向へも変位をほとんど生じさせない。
【００２０】
［実施例］
実施例は、図３に示すように、上記連結部材２０が、上記弁軸先端支持部１０の底部１０ｂに設けられるものである。連結部材２０は、上記弁軸１３の軸方向に直交する板面を有する板状の部材であり、図３（ｃ）に示すように、前記底部１０ｂに溶接により取り付けられる。また、その連結部材２０の外縁は、前記両端壁５ａ，５ｂに対して溶接により接合される。その各溶接箇所を、図３（ａ）に符号ａ’で示す。各溶接箇所ａ’は、参考例１の場合と同様、適宜の箇所へのスポット溶接であってもよいし、その接合方向に長い隅肉溶接等であってもよい。なお、外筒３は、この連結部材２０を弁軸先端支持部１０及び両端壁５ａ，５ｂに溶接した後、図中に符号ｂ’で示す箇所を溶接することにより取り付ければよい。
この実施例によれば、筒状の弁軸先端支持部１０の外周と両端壁５ａ，５ｂとの間に連結部材２０を嵌め合わせる必要がないので、作業が容易である。
【００２１】
［参考例２］
参考例２は、図４に示すように、実施例２で示す連結部材２０の外縁を両端壁５ａ，５ｂに接合するのではなく、外筒３と内筒２との接合時に連結部材２０の端部がその外筒３に圧接するようにしたものである。
このようにすれば、弁軸先端支持部１０は、その圧接により外筒３にしっかりと固定される。したがって、この場合は、連結部材２０と外筒３との溶接は省略し得る。
【００２２】
［参考例３］
参考例３は、図５に示すように、軸状の連結部材２０が、上記弁軸先端支持部１０の底部１０ｂにおいて、弁軸１３の軸方向に設けられるものである。連結部材２０は、棒状の部材であり、弁軸先端支持部１０の底部に溶接により取り付けられる。また、その連結部材２０の外側端は、前記外筒３に形成した孔２２に嵌って固定される。連結部材２０と孔２２周縁とは、必要により溶接してもよい。
【００２３】
［参考例４］
参考例４は、図６に示すように、上記弁軸先端支持部１０の底部１０ｂを、外筒３の外側に突出させたものである。弁軸先端支持部１０の周壁部１０ｃが外筒３に形成した孔２３に嵌って固定されるとともに、底部１０ｂの周囲にカバープレート３’が宛がわれて、その底部１０ｂとカバープレート３’、及びカバープレート３’と外筒３とが溶接される（図中の符号ａ”参照）。なお、図中の符号ｂ”は、外筒３と内筒２とを接合する溶接箇所を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】参考例１を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は要部拡大斜視図
【図２】図１の要部拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図３】実施例を示す要部拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図４】参考例２を示す要部拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図５】参考例３を示す要部拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図６】参考例４を示す要部拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図７】従来例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は要部拡大斜視図
【符号の説明】
【００２５】
１  弁箱
２  内筒
２ａ  円筒部
２ｂ  孔
３  外筒
４ａ，４ｂ  鍔部
５ａ，５ｂ  端壁
６  外縁部
７ａ，７ｂ  ガスケット
８  弁軸後端支持部
９  弁体
１０  弁軸先端支持部
１０ａ  開口端部
１０ｂ  底部
１０ｃ  周壁部
１１，２１  バタフライ弁
１２  弁体板
１２ａ  角孔
１３  弁軸
１３ａ  後端部
１３ｂ  先端部
１３ｃ  中央部
１４，１５  ボス部
１６  フランジ
１７  弁体シール
１８，１９  ブッシュ
２０  連結部材
【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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