(57)【要約】【課題】閉止時のシール性をより確実に確保することができるバタフライバルブを提供する。【解決手段】ハウジング３、第一スリーブ４、第二スリーブ５、弁体６、シャフト８を備え、半径方向に軸心Ｃ２・Ｃ３をずらしつつ各スリーブ４・５の先端面４ａ・５ａを当接させて段部端面４ｅ・５ｅを形成し、段部端面４ｅ・５ｅの周方向に伸びる縁部で第一シート部Ｓ１を構成し、弁体６の外周縁部に形成される傾斜面６ａが第一シート部Ｓ１に接触する部位で第二シート部Ｓ２を構成し、閉止時に第二シート部Ｓ２が第一シート部Ｓ１に線接触されるバタフライバルブ１であって、弁体６は、傾斜面６ａの、弁体６の外周縁部側とは反対側に形成される稜線Ｒ２が、弁体６の半径ｒ４よりも大きい半径ｒ３の円弧で構成され、稜線Ｒ２の周方向における端点Ｚ２・Ｚ２が、弁体６の板厚方向視においてシャフト８に接することとなる位置に、稜線Ｒ２の中心Ｐ２がオフセットされる。【選択図】図４
2017082939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内周部に軸方向の一端側から嵌め入れられる円筒状の第一スリーブと、
前記ハウジングの内周部に軸方向の他端側から嵌め入れられる円筒状の第二スリーブと、
前記第一スリーブと前記第二スリーブの内部に設けられる円板状の弁体と、
前記弁体を回転可能に軸支するシャフトと、
を備え、
前記第一スリーブと前記第二スリーブを、半径方向において軸心をずらしつつ円環状の先端面同士を当接させて、前記第一スリーブと前記第二スリーブの内側に前記先端面が露出する部位によって段部端面を形成し、前記段部端面の周方向に伸びる縁部によって第一シート部を構成し、
前記弁体の外周縁部に傾斜面を形成して、該傾斜面における前記第一シート部と接触する部位によって第二シート部を構成し、
前記弁体が閉止時の角度に回転されるときに、前記弁体の第二シート部が前記第一シート部に線接触されるバタフライバルブであって、
前記弁体は、
前記傾斜面の、前記弁体の外周縁部側とは反対側の端部に形成される稜線が、前記弁体の半径よりも大きい半径の円弧により構成されるとともに、前記稜線の周方向における端点が前記弁体の板厚方向視において前記シャフトに接することとなる位置に、前記稜線を構成する円弧の中心がオフセットされる、
ことを特徴とするバタフライバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バタフライバルブの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バルブのハウジングの内部において、同一平面上に環状の段部端面を一対で形成し、これらの段部端面の縁部を第一のシート部とするとともに、弁体の外周縁部に傾斜面を形成して、その傾斜面を第二のシート部とした構成のバタフライバルブが知られており、特許文献１に開示されている。
特許文献１に示されたバタフライバルブでは、第一のシート部に対して弁体の第二のシート部を線接触させて、ガスの流路を閉止するようにしており、従来と比較して、バタフライバルブを閉止した際のシールもれを減少させることが可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６３７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７（ａ）（ｂ）には、特許文献１に示された従来のバタフライバルブを構成する弁体５０を示している。
図７（ａ）は、弁体５０を板厚方向から見た形態を表しており、図７（ｂ）は、弁体５０をシャフト５１の軸方向から見た形態を表している。
従来のバタフライバルブを構成する弁体５０では、外周縁部において傾斜面５０ａ・５０ａを形成している。傾斜面５０ａ・５０ａは、シャフト５１を挟んだ両側にそれぞれ形成されており、一方の傾斜面５０ａは弁体５０の表面側に形成され、他方の傾斜面５０ａは弁体５０の裏面側に形成される。
そして、従来の弁体５０では、傾斜面５０ａと弁体５０の表面（あるいは裏面）の境界において、円弧状の稜線Ｒ１が形成されている。
【０００５】
図８では、弁体５０の表面側に形成された一方の傾斜面５０ａのみを例示している。尚、弁体５０の裏面側に形成された他方の傾斜面５０ａも同様の構成である。
図８に示す如く、弁体５０に形成された稜線Ｒ１は、点Ｐ１を中心とする半径ｒ１の円弧であり、弁体５０の外径の半径ｒ２に比して大きい径（即ち、ｒ１＞ｒ２）を有している。
ここで、弁体５０の外周縁部の円弧の中心Ｑ１は、シャフト５１の軸心位置よりも、一方の傾斜面５０ａが形成されている側にオフセットされている。
また、稜線Ｒ１を構成する円弧の中心Ｐ１は、シャフト５１の軸心位置よりも、一方の傾斜面５０ａが形成されている側とは反対側（図示しない他方の傾斜面５０ａが形成されている側）にオフセットされている。
【０００６】
そして、従来の弁体５０では、図７（ａ）に示すような板厚方向視において、稜線Ｒ１が周方向の端点Ｚ１・Ｚ１でシャフト５１に接する手前で途切れており、傾斜面５０ａの形成範囲がシャフト５１に接する位置にまで至っていない構成となっている。
【０００７】
このような構成の弁体５０を用いたバタフライバルブでは、図８に示すように、傾斜面５０ａが存在する範囲Ｗにおいては、弁体５０をスリーブに対して線接触させるための第二シート部Ｓ２が形成されているが、傾斜面５０ａよりも外側の範囲Ｖにおいては、第二シート部Ｓ２が形成されていないため、弁体５０からのもれを確実に防止することができなかった。
【０００８】
このように、特許文献１に示された従来のバタフライバルブでは、弁体の外周縁部に傾斜面が形成されていない領域が存在しているため、傾斜面が形成されていない領域では、バタフライバルブを閉止した際にシールもれが生じるという問題があった。
このため、閉止時のシール性をより確実に確保することができるバタフライバルブの開発が望まれていた。
【０００９】
本発明は、斯かる現状の課題に鑑みてなされたものであり、閉止時のシール性をより確実に確保することができるバタフライバルブ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】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、本発明に係るバタフライバルブは、円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内周部に軸方向の一端側から嵌め入れられる円筒状の第一スリーブと、前記ハウジングの内周部に軸方向の他端側から嵌め入れられる円筒状の第二スリーブと、前記第一スリーブと前記第二スリーブの内部に設けられる円板状の弁体と、前記弁体を回転可能に軸支するシャフトと、を備え、前記第一スリーブと前記第二スリーブを、半径方向において軸心をずらしつつ円環状の先端面同士を当接させて、前記第一スリーブと前記第二スリーブの内側に前記先端面が露出する部位によって段部端面を形成し、前記段部端面の周方向に伸びる縁部によって第一シート部を構成し、前記弁体の外周縁部に傾斜面を形成して、該傾斜面における前記第一シート部と接触する部位によって第二シート部を構成し、前記弁体が閉止時の角度に回転されるときに、前記弁体の第二シート部が前記第一シート部に線接触されるバタフライバルブであって、前記弁体は、前記傾斜面の、前記弁体の外周縁部側とは反対側の端部に形成される稜線が、前記弁体の半径よりも大きい半径の円弧により構成されるとともに、前記稜線の周方向における端点が前記弁体の板厚方向視において前記シャフトに接することとなる位置に、前記稜線を構成する円弧の中心がオフセットされるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
本発明に係るバタフライバルブによれば、第二シート部が、弁体の外周縁部の、シャフトにより隠蔽される部分を除く全周に形成されるため、閉止時のシール性をより確実に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るバタフライバルブを示す断面模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係るバタフライバルブにおける第二シート部の形成状態を示す模式図、（ａ）左側から見た模式図、（ｂ）右側から見た模式図。
【図３】本発明の一実施形態に係るバタフライバルブを構成する弁体を示す図、（ａ）板厚方向視の模式図、（ｂ）シャフトの軸方向視の模式図。
【図４】本発明の一実施形態に係るバタフライバルブを構成する弁体における傾斜面の形成状況を示す模式図。
【図５】本発明の一実施形態に係るバタフライバルブ（稜線の端点が弁体の外周円よりも内側に位置する場合）を示す断面模式図。
【図６】本発明の別実施形態に係るバタフライバルブを示す断面模式図。
【図７】従来のバタフライバルブを構成する弁体を示す図、（ａ）板厚方向視の模式図、（ｂ）シャフトの軸方向視の模式図。
【図８】従来のバタフライバルブを構成する弁体における傾斜面の形成状況を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係るバタフライバルブの構成について、図１および図２を用いて説明する。
図１に示す如く、本発明の一実施形態に係るバタフライバルブ１は、自動車のＥＧＲにおける流量制御用のバルブとして用いられるものであり、図示しない吸気管と排気管とを連通させるガス通路２の途中に配設されている。
尚、本実施形態では、図１に示すように水平なガス通路２に対してバタフライバルブ１を配設される場合を例示して説明するものとし、図１に示す矢印の如く、紙面の左側を左方、右側を右方、上側を上方、下側を左方と呼ぶものとして、以下説明をする。
【００１６】
バタフライバルブ１は、ガス通路２の途中に取り付けた円筒状のハウジング３と、ハウジング３の内周部に左側から挿入する略円筒状の第一スリーブ４と、右側から挿入する略円筒状の第二スリーブ５と、各スリーブ４・５の内方に配置される円板状の弁体６と、を備えている。
【００１７】
各スリーブ４・５の先端面４ａ・５ａは、ハウジング３に嵌め入れられた状態で互いに対向しており、それぞれの先端面４ａ・５ａによって、第一シート部Ｓ１を構成している。
また、弁体６の外周縁部には傾斜面６ａが形成されており、その傾斜面６ａにおける第一シート部Ｓ１と接触する部位によって第二シート部Ｓ２を構成している。
【００１８】
ハウジング３の軸心Ｃ１の軸方向に対する左右両側部には、ハウジング３の軸心Ｃ１に直交する直線上において、一対のシャフト孔３ａ・３ａが形成されている。
さらに、ハウジング３に挿入された各スリーブ４・５の先端面４ａ・５ａには、各スリーブ４・５に跨って、シャフト孔３ａ・３ａの位置に合わせて、シャフト孔７・７が形成されている。
【００１９】
弁体６には、シャフト８が付設されている。シャフト８の軸心は、板厚方向視における弁体６の中心を通り、かつ、板厚方向に直交する方向視における弁体６の中央を通るように構成している。
そして、バタフライバルブ１では、弁体６に付設したシャフト８を、シャフト孔３ａ・３ａとシャフト孔７・７に挿通することで、ハウジング３および各スリーブ４・５に対して弁体６を開閉可能に支持する構成としており、弁体６は、各スリーブ４・５の内側で、回転可能となっている。
【００２０】
シャフト８は、図示しない駆動手段に接続されており、駆動手段によって、シャフト８を回転駆動させることによって、弁体６を開閉し、バタフライバルブ１における弁体６の開度を変更することができるように構成している。
【００２１】
ここで、第一シート部Ｓ１と第二シート部Ｓ２の関係について、説明をする。
図１に示す如く、円筒状のハウジング３には、左方側の端面における内周部に環状凹部３ｂが形成されるとともに、右方側の端面における内周部に環状凹部３ｃが形成されている。
各環状凹部３ｂ・３ｃの内径と深さは同一であり、円周方向において、各環状凹部３ｃ・３ｃの各軸心を、半径方向において所定量だけズラして配置している。
【００２２】
そして、バタフライバルブ１では、ハウジング３の軸方向における一方の環状凹部３ｂに第一スリーブ４を挿入し、他方の環状凹部３ｃに第二スリーブ５を挿入している。
第一スリーブ４は、小径部４ｂと大径部４ｃが形成されており、段差部４ｄを備えている。また、第二スリーブ５は、小径部５ｂと大径部５ｃが形成されており、段差部５ｄを備えている。
【００２３】
バタフライバルブ１では、第一スリーブ４の小径部４ｂを左方側からハウジング３の内周面に挿入し、かつ、第一スリーブ４の大径部４ｃを環状凹部３ｂに嵌め入れると同時に、段差部４ｄを環状凹部３ｂの端面に当接させている。
また、バタフライバルブ１では、第二スリーブ５を右方側からハウジング３の内周面に挿入し、第二スリーブ５の大径部５ｃを環状凹部３ｃに嵌め入れると同時に、段差部５ｄを環状凹部３ｃの端面に当接させている。
そして、バタフライバルブ１では、第一スリーブ４の先端面４ａと第二スリーブ５の先端面５ａとを、当接させている。
【００２４】
バタフライバルブ１では、ハウジング３における環状凹部３ｂと環状凹部３ｃの軸心を上下にずらしてあるので、第一スリーブ４と第二スリーブ５の各軸心Ｃ２・Ｃ３が半径方向において上下にずれた状態でハウジング３に嵌め入れられている。
【００２５】
このため、バタフライバルブ１においては、図２（ａ）に示すように、第二スリーブ５の先端面５ａにおける上方側の箇所がそれに当接した第一スリーブ４の先端面４ａよりも下方側に露出されることによって、そこに左方側に向けた段部端面５ｅが形成されるとともに、図２（ｂ）に示すように、第一スリーブ４の先端面４ａにおける上方側の箇所がそれに当接した第二スリーブ５の先端面５ａよりも上方側に露出されることによって、そこに右方側に向けた段部端面４ｅが形成される。
【００２６】
このように、バタフライバルブ１では、第一スリーブ４と第二スリーブ５の各先端面４ａ・５ａを半径方向に位置をずらして当接させることによって、相互に逆方向を向く段部端面４ｅ・５ｅが形成されており、かつ、各段部端面４ｅ・５ｅの縁部が円周方向において連続しており、この周方向に連続する縁部によって、第一シート部Ｓ１を構成している。
そして、バタフライバルブ１では、第一シート部Ｓ１が、ハウジング３の軸心Ｃ１および第一スリーブ４と第二スリーブ５の各軸心Ｃ２・Ｃ３と直交する同一平面上に位置するように構成している。
【００２７】
一方、バタフライバルブ１を構成する弁体６の外周縁部には、板厚方向に対して所定の角度で傾斜させた傾斜面６ａが形成されており、この傾斜面６ａにおける第一シート部Ｓ１と接する部位によって、第二シート部Ｓ２を構成している。
【００２８】
そして、図１に示すように、バタフライバルブ１では、弁体６が「閉」状態となるときに、第二シート部Ｓ２（即ち、傾斜面６ａ）が、第一シート部Ｓ１（即ち、段部端面４ｅ・５ｅ）に線接触される。
【００２９】
ここで、バタフライバルブ１における傾斜面６ａの形成範囲について、図３、図４を用いて説明をする。
図３（ａ）（ｂ）には、バタフライバルブ１を構成する弁体６を詳細に示している。
図３（ａ）は、弁体６を板厚方向から見た形態を表しており、図３（ｂ）は、弁体６をシャフト８の軸方向から見た形態を表している。
弁体６では、外周縁部において表裏一対の傾斜面６ａ・６ａを形成している。傾斜面６ａ・６ａは、シャフト８を挟んだ両側にそれぞれ形成されており、一方の傾斜面６ａは弁体６の表面側に形成され、他方の傾斜面６ａは弁体６の裏面側に形成されている。
【００３０】
そして、弁体６では、図３（ａ）（ｂ）に示すように、傾斜面６ａと弁体６の表面（あるいは裏面）の境界において、円弧状の稜線Ｒ２が形成されている。
【００３１】
図４では、弁体６の表面側に形成された一方の傾斜面６ａのみを例示している。尚、弁体６の裏面側に形成された他方の傾斜面６ａも同様の構成である。
稜線Ｒ２は、点Ｐ２を中心とする半径ｒ３の円弧であり、弁体６の外周円の半径ｒ４に比して大きい径（即ち、ｒ３＞ｒ４）を有している。
【００３２】
ここで、弁体６の外周縁部の円弧の中心Ｑ２は、シャフト８の軸心位置よりも、一方の傾斜面６ａが形成されている側にオフセットされている。
また、稜線Ｒ２を構成する円弧の中心Ｐ２は、シャフト８の軸心位置よりも、一方の傾斜面６ａが形成されている側とは反対側（図示しない他方の傾斜面６ａが形成されている側）にオフセットされている。
そして、弁体６では、板厚方向視において、稜線Ｒ２の端点Ｚ２・Ｚ２がシャフト８に接することとなる位置に、稜線Ｒ２の中心Ｐ２をオフセットさせており、傾斜面６ａの形成範囲Ｗがシャフト８に接する位置にまで至るように構成している。
【００３３】
尚、図３、図４で示した弁体６では、弁体６の板厚方向視における稜線Ｒ２の周方向における端点Ｚ２・Ｚ２が、弁体６の板厚方向視における弁体６の外周円とシャフト８との交点に一致している場合を例示しているが、バタフライバルブ１における弁体６の形態はこれに限定されない。
【００３４】
即ち、バタフライバルブ１における弁体６では、図５に示すように、弁体６の板厚方向視における稜線Ｒ２の周方向における端点Ｚ２・Ｚ２が、弁体６の板厚方向視における弁体６の外周円よりも内側に位置しており、端点Ｚ２・Ｚ２と弁体６の外周円とシャフト８との交点が一致していなくてもよく、弁体６の板厚方向視における稜線Ｒ２の周方向における端点Ｚ２・Ｚ２がシャフト８に接していればよい。
このような構成の弁体６によれば、付設されたシャフト８によって隠蔽されている部位を除く外周縁部の全周に、傾斜面６ａ（即ち、第二シート部Ｓ２）を形成することができる。
【００３５】
そして、図４および図５に示す弁体６は、付設されたシャフト８によって隠蔽されている部位を除く外周縁部の全周に傾斜面６ａが形成されているため、シャフト８によって隠蔽されている部位を除く外周縁部の全周に、第二シート部Ｓ２が形成される。このような構成の弁体６を第一シート部Ｓ１に組み合わせることで、シャフト８によって隠蔽されている部位を除く弁体６の外周縁部の全周において各シート部Ｓ１・Ｓ２によるシール性を確保することができ、これにより、バタフライバルブ１のシール性を確実に確保することができる。
【００３６】
即ち、本発明の一実施形態に係るバタフライバルブ１は、円筒状のハウジング３と、ハウジング３の内周部に軸方向の一端側から嵌め入れられる円筒状の第一スリーブ４と、ハウジング３の内周部に軸方向の他端側から嵌め入れられる円筒状の第二スリーブ５と、第一スリーブ４と第二スリーブ５の内部に設けられる円板状の弁体６と、弁体６を回転可能に軸支するシャフト８と、を備え、第一スリーブ４と第二スリーブ５を、半径方向において軸心Ｃ２・Ｃ３をずらしつつ円環状の先端面４ａ・５ａ同士を当接させて、第一スリーブ４と第二スリーブ５の内側に先端面４ａ・５ａが露出する部位によって段部端面４ｅ・５ｅを形成し、段部端面４ｅ・５ｅの円周方向に伸びる縁部によって第一シート部Ｓ１を構成し、弁体６の外周縁部に傾斜面６ａを形成して、該傾斜面６ａにおける第一シート部Ｓ１と接触する部位によって第二シート部Ｓ２を構成し、弁体６が閉止時の角度に回転されるときに、弁体６の第二シート部Ｓ２が第一シート部Ｓ１に線接触されるものであって、弁体６は、傾斜面６ａの、弁体６の外周縁部側とは反対側の端部に形成される稜線Ｒ２が、弁体６の半径ｒ４よりも大きい半径ｒ３の円弧により構成されるとともに、稜線Ｒ２の周方向における端点Ｚ２・Ｚ２が弁体６の板厚方向視においてシャフト８に接することとなる位置に、稜線Ｒ２を構成する円弧の中心Ｐ２がオフセットされるものである。
【００３７】
このような構成により、第二シート部Ｓ２が、弁体６の外周縁部の、シャフト８により隠蔽される部分を除く全周に形成されるため、バタフライバルブ１の閉止時のシール性をより確実に確保することができる。
【００３８】
尚、本実施形態で示したバタフライバルブ１では、各スリーブ４・５の先端面４ａ・５ａが、シャフト８の軸心を通り、かつ、ハウジング３の軸心Ｃ１に対して直交する平面上に配置されている場合を例示しているが、各スリーブ４・５の先端面４ａ・５ａは、ハウジング３の軸心Ｃ１に対して傾斜していてもよい。
【００３９】
例えば、図６に示すように、本発明の別実施形態に係るバタフライバルブ１０では、各スリーブ４・５の先端面４ａ・５ａが、シャフト８の軸心を通り、かつ、ハウジング３の軸心Ｃ１に対して傾斜する構成としている。
図６に示すバタフライバルブ１０では、弁体６が閉止された状態において、弁体６が、ハウジング３の軸心Ｃ１に対して傾斜しているが、このような構成においても、第二シート部Ｓ２が、弁体６の外周縁部の、シャフト８により隠蔽される部分を除く全周に形成されるため、バタフライバルブ１０の閉止時のシール性をより確実に確保することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１      バタフライバルブ
３      ハウジング
４      第一スリーブ
４ａ    先端面
４ｅ    段部端面
５      第二スリーブ
５ａ    先端面
５ｅ    段部端面
６      弁体
６ａ    傾斜面
７      シャフト
Ｓ１    第一シート部
Ｓ２    第二シート部
Ｒ２    稜線
Ｚ２    稜線Ｒ２の端点
ｒ３    稜線Ｒ２の半径
ｒ４    弁体の外周円の半径
Ｐ２    稜線Ｒ２の円弧の中心
【図１】
2017082939.tif 000003
【図２】
2017082939.tif 000004
【図３】
2017082939.tif 000005
【図４】
2017082939.tif 000006
【図５】
2017082939.tif 000007
【図６】
2017082939.tif 000008
【図７】
2017082939.tif 000009
【図８】
2017082939.tif 000010