(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブボディと、バルブボディの内周面に取り付られたシートリングと、シートリング内を回動するジスクと、このジスクの直径方向に設けられたステムとから成り、このステムを回転させることによってジスクを開閉させるバタフライバルブにおいて、前記ステムの中心を通り、流路方向に対して垂直となる面でバルブボディを２分割した形状と同一形状となるように分割ボディを形成し、この一対の分割ボディには、接合面側を開口させたシートリング挟持用の間隙部とこの間隙部の内側に内壁をそれぞれ形成し、この一対の分割ボディを接合した際に、前記シートリングを前記間隙部と内壁に圧入保持し、かつ、前記シートリングの直径方向外周にステムを軸支する軸受を設けて前記ステムを嵌入した位置のシートリングの捩れとずれを防止し、シール性を確保するようにしたことを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項２】
前記ステムを貫通させるシートリングの直径位置に筒部を突設し、この筒部を分割ボディの間隙部から直径方向の外側に突出させた請求項１記載のバタフライバルブ。
【請求項３】
前記軸受の一端部の内径を拡径させて前記筒部と前記軸受けを嵌合させた請求項１又は２に記載のバタフライバルブ。
【請求項４】
前記分割ボディの面間端面に連結管を一体に形成した請求項１乃至３の何れか１項に記載のバタフライバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の流体の開閉と流量制御を行うバタフライバルブに関し、特に加工工程を極力少なくしてコストダウンを図ったバタフライバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、仕上げ加工が少なく、製造コストの安いバタフライバルブとしては、例えば特開昭６２−６３２７９号公報などで開示されているような金属板をプレスして弁箱を形成したバタフライバルブがある。
【０００３】
このバタフライバルブは、弁箱を内殻と外殻との２重構造で形成しており、内殻は、鋼板製の薄肉円筒体を材料として中央をそのまま残して流路を形成し、両側をプレス加工によってＳ字状に拡張してパッキング収容部を形成している。また、外殻も鋼板製の薄肉円筒体で、内殻の外周に嵌め込んで、両側をＳ字状に形成した内殻の両端に溶着している。また、弁棒は、ブッシュを介して弁箱の内殻の上下直径位置に溶着した円筒状の軸受に回動自在に軸支されている。そして、この上側の軸受の上端部に、駆動手段を取り付けるフランジを溶着している。また、弁箱の流路内で、縁部を弾性部材で被覆した弁体を弁棒に固着し、弁棒を回動することで弁体を回動させ、流路を開閉している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のバタフライバルブは、弁箱が内殻と外殻の２層構造で、弁棒を軸支する軸受が上下各一つ必要であるなど部品点数が多く、必然的に溶接個所が増え、コスト低下にも限界が有った。
【０００５】
本発明は、部品点数を少なくして金型の製作などによる製造コストを抑え、かつ、上記バタフライバルブのように金属板からプレス成形する場合であっても、溶接個所を最小限にして製造コストを抑えることができる安価で新規な構造のバタフライバルブを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、バルブボディと、バルブボディの内周面に取り付られたシートリングと、シートリング内を回動するジスクと、このジスクの直径方向に設けられたステムとから成り、このステムを回転させることによってジスクを開閉させるバタフライバルブにおいて、前記ステムの中心を通り、流路方向に対して垂直となる面でバルブボディを２分割した形状と同一形状となるように分割ボディを形成し、この一対の分割ボディには、接合面側を開口させたシートリング挟持用の間隙部とこの間隙部の内側に内壁をそれぞれ形成し、この一対の分割ボディを接合した際に、前記シートリングを前記間隙部と内壁に圧入保持し、かつ、前記シートリングの直径方向外周にステムを軸支する軸受を設けて前記ステムを嵌入した位置のシートリングの捩れとずれを防止し、シール性を確保するようにしたバタフライバルブである。
【０００７】
上記分割ボディは、ステムの中心を通り、流路方向に対して垂直となる面でバルブボディを２分割した形状と同一形状となるように形成されているので、２つの分割ボディを接合させ一つのバルブボディを形成することができる。バルブボディへのシートリングの取り付けは、分割ボディを接合する際に、分割ボディでシートリングを挟持することにより行われるので、シートリングの取り付けが容易である。また、分割ボディにシートリングを取り付ける前に、シートリング内にジスクを嵌入するので、嵌入が容易であると共に、ジスクの位置調整を簡単に行うことができる。
【０００８】
また、前記ステムを貫通させるシートリングの直径位置に筒部を突設し、この筒部を分割ボディの間隙部から直径方向の外側に突出させた場合、ジスクの回動によるシートリングの捩れの影響を受けることなく、ステムを筒部でシールすると共に、シートリングのずれを防止する。
【０００９】
また、前記バルブボディの面間端面に連結管を設けた場合は、クランプジョイントなどの継手を用いて管体を配管することができる。
【００１０】
さらに、前記バルブボディとステムとの間に軸受を介在させ、かつ、前記ステムを貫通させるシートリングの直径位置に筒部を突設し、この筒部と嵌合するように、前記軸受の一端部の内径を拡径させた場合は、シートリングに筒部を設けただけの場合よりも、よりシートリングの捩れの影響が無くなり、シートリングのずれを防止する。
【００１１】
そして、前記シートリングの外周面とバルブボディとの間に補強リングを介在させ、かつ、この補強リングの直径位置にステムを挿通する突部を突設した場合もシートリングのずれを防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明のバタフライバルブの好ましい実施形態を詳細に説明する。図において、１は一対の分割ボディ２，２から成るバルブボディ、３は流路の内周面と成る環状面を有する略環状のシートリング、４はステム、５はステム４と一体に成形された略円板状のジスク、６は環状の弾性ガスケット、７乃至９は各々略筒状の軸受である。
【００１３】
バルブボディ１は、一対の分割ボディ２，２を接合して形成されており、シートリング３を挟圧固定する短筒部１０と、短筒部１０の外周面から直径方向に突設され、ステム４を貫通する軸筒部１１とを有し、防食性の高いステンレス鋳物（ロストワックス、シェル鋳物、ロストフォーム）や高強度エンジニアプラスチックなどの樹脂等で製作される。
【００１４】
図２に示すように、分割ボディ２は、ステム４の回転軸の中心を通り、流路方向に対して垂直となる面２ｂ（以下、接合面とする）でバルブボディを２分割した形状に形成されているので、分割ボディ２の短筒部２０は、面間幅がバルブボディ１形成時の短筒部１０の半分、分割ボディ２の軸筒部２１は、バルブボディ１形成時の軸筒部１１の半分の略半円筒形状となる。
【００１５】
短筒部２０の面間端面２ａ（以下、端面とする）には、内周に沿って嵌合溝１２が形成され、これにガスケット６が固着されている。また、短筒部２０の軸筒部２１が設けられている直径位置とは反対側に、ステム４の下端部分４ｃを軸支するための軸受９を挟持する段部１５が形成されている。
【００１６】
また、軸筒部２１内には、ステム４の上端部分４ａ及び中央部分４ｂを軸支するための軸受７，８を挟持する段部１３，１４が形成され、また、この軸筒部２１は、先端に弁駆動機構（図示せず）を固定するフランジ部１８を有している。
【００１７】
さらに、図３に示すように、正面から見た短筒部２０、軸筒部２１の周囲には、接合部１６が複数突設されており、この接合部１６に分割ボディ２，２同士を接合固定するためのボルトを貫通させたり、配管用のボルトを接合部１６の円弧面１６ａに当接させて、配管する管体との芯出を行う。上記の接合手段は、本例のようにボルトで接合する場合に限らず、クリップ等の接合手段であっても良い。
【００１８】
分割ボディ２の接合面２ｂには、一対の分割ボディ２，２でシートリング３を挟持するように、短筒部２０と同心円となる環状の間隙部１７が、接合面２ｂ側を開口させて形成されている。この間隙部１７は、一対の分割ボディ２，２でシートリング３を挟持した際にシートリング３の内周面が露出するように、間隙部１７を形成する内側の内壁１７ａを、接合面２ｂから端面２ａ側に離すよう短く形成されている。従って、一対の分割ボディ２，２を接合したバルブボディ１の短筒部１０内には、環状に空洞が形成されると共に、空洞につながる溝が内周面に形成される。
【００１９】
シートリング３は、適宜の弾性材料、例えばＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＰＴＦＥなどその他の公知の高分子材料から成る略環状部材である。そして、このシートリング３の面間端面３ａには、断面略三角形の環状の圧入部３１が突設され、更に、この圧入部３１の表面には、環状で断面半円状の突条３１ａが突設されている。また、シートリング３の直径位置にはステム４を貫通させる貫通孔３３が設けられると共に、両直径位置の外周面から直径方向の外側に向かって、軸孔３４ａを有する円筒状の筒部３４が突設され、両筒部３４，３４の根元に沿って、軸受８，９を嵌入する環状溝３５がそれぞれ形成されている。
【００２０】
ステム４の上端部分４ａを軸支する軸受７は円筒状で、ＰＯＭ系樹脂などのエンジニアリングプラスチック材料などを用いて成形される。ステム４の中央部分４ｂ、下端部分４ｃを軸支する軸受８，９は、鋼、鉄、合金、合成樹脂などの適宜材料で、円筒状に成形され、シートリング３の直径位置に設けた筒部３４，３４と嵌合できるよう一端部の内径を拡径している。なお、これら軸受７，８，９の全部若しくはいくつかを省略し、その代わりに半円筒状の軸受部（図示せず）を分割ボディ２の適宜位置に形成しても良い。
【００２１】
以下、上述したバタフライバルブの組み立ての一例を説明する。ステム４をシートリング３の貫通孔３３及び筒部３４の軸孔３４ａに挿通して、ジスク５をシートリング３の内側に嵌入する。ステム４の中央部分４ｂ、下端部分４ｃに軸受８，９を嵌合さると共に、シートリング３の筒部３４，３４に、軸受８，９の拡径した一端部を嵌合させ、更に、この拡径した一端部の先端を筒部３４，３４の根元の環状溝３５，３５に嵌入する。シートリング３の面間端面３ａ，３ａに突設した圧入部３１，３１を、分割ボディ２に形成した間隙部１７内に嵌入させ、かつ、分割ボディ２の軸筒部２１内に形成した段部１３，１４と軸受７，８、短筒部２０に形成した段部１５と軸受９をそれぞれ嵌合させて、一対の分割ボディ２，２を接合し、ボルト及びナットを用いて固定する。
【００２２】
これにより、シートリング３を挟持した分割ボディ２，２によって形成されたバルブボディ１の短筒部１０内には、露出したシートリング３の内周面により流路の内周面が形成され、軸筒部１１内にはステム４が回動自在に挿通される。なお、ステム４の頭部は分割ボディ２，２の軸筒部２１，２１先端のフランジ部１８，１８より突出し、フランジ部１８，１８に固定する弁駆動機構（図示せず）と連結可能となる。
【００２３】
なお、一対の分割ボディ２，２を接合固定する場合、バルブボディ１の両側に連結する管体（図示せず）の端部に設けられたフランジを締結するボルト及びナットを用いて、一対の分割ボディ２，２を挟圧固定してもよい。
【００２４】
ここで、図５に示すように、分割ボディ２の端面２ａに連結管２２を一体に突設することにより、クランプジョイント等を用いて連結管２２と管体とを容易に連結することができる。さらに、連結管２２と管体とをネジ結合可能に両者の端部にネジ山を形成しても良い。この場合、ガスケット６は使用しない。なお、その他は、上述したバタフライバルブと同じため説明を省略する。
【００２５】
また、図６に示すようにバルブボディ１の短筒部１０と軸筒部１１とを別体に成形してもよい。この場合、バルブボディ１を、筒状の軸筒体１９と、一対の分割ボディ２４，２４とで形成する。軸筒体１９は、円筒状の管部材の上端を拡径してフランジ部１９ａを形成し、フランジ部１９ａの下を拡径して軸受２７を嵌合する段部１９ｂを形成し、管部材の下端を拡径して略角柱状の嵌合部１９ｃを形成し、更にこの嵌合部１９ｃの対向する面に、下端の開口端から上端に向かってスリット１９ｄを形成したもので、さらに、弁駆動機構を固定でき、軸受２７を固定する方形板部材２９をフランジ部１９ａに固着している。また、分割ボディ２４は、図３に示す短筒部２０と略同様に形成されるが、軸筒部２１が突設されていた位置に、軸筒体１９の嵌合部１９ｃを嵌合する断面角柱状の嵌合凹部２４ａを形成している。
【００２６】
なお、この場合には、軸筒体１９の嵌合部１９ｃと嵌合する方形体状の軸受２８を用いる。この軸受２８は、ステム４を挿通する軸孔２８ａを有し、さらに、シールリング側の端面に、シールリング３の環状溝３５に嵌入する円筒部２８ｂを突設し、円筒部２８ｂ側の内径を拡径して、シールリング３の筒部３４と嵌合できるように形成されている。
【００２７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のバタフライバルブは、一対の分割ボディでバルブボディを形成するので金型が半分で済み、かつ、ステムを貫通し、ジスクを嵌入したシートリングを分割ボディで挟み込むだけで製造できるので、生産効率が良く、安価である。そのうえ、分解が容易であるため、シートリングの交換などメンテナンスが容易である。
【００２８】
さらに、バルブボディ内にシートリングを挟み込んでいるので断熱効果が有り、結露を防止することができる。
【００２９】
一対の分割ボディを接合することにより、シートリングを間隙部と内壁で挟持されて圧入保持され、しかもステムを軸支する軸受でシートリングを保持するため、ジスクの回動によるシートリングの捩れの影響を受けることなく、ジスクやステムとのシール性を確保し、シートリングのずれをも防止することができる。
【００３０】
さらに、流路に対して垂直な面で分割した形状に分割ボディを形成しているので、１つの金型で連結管を有する分割ボディを形成できる。このため、クランプジョイントなどを用いた配管に適応するバタフライバルブを安価に製造可能と成る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバタフライバルブの一実施形態を示す断面図である。
【図２】上記バタフライバルブの分解説明図である。
【図３】上記バタフライバルブの分割ボディを示す正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明のバタフライバルブの他の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明のバタフライバルブの他の実施形態を示す部分断面説明図である。
【符号の説明】
１ バルブボディ
２ 分割ボディ
３ シートリング
４ ステム
５ ジスク
８，９ 軸受
１７ 間隙部
１７ａ 内壁
２２ 連結管
３１ 圧入部
３４ 筒部
【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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