JPH0328210Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、バタフライ弁で閉止を必要とする液
体、気体等の流体を扱う流路に用いられるバタフ
ライ弁に関し、特に、弁体をゴム等の弾性シート
リングに押し付けその反撥弾性力を利用して流体
をシールするシートリングの形状に関する。

〔従来の技術〕

バタフライ弁の本体内面に張設され、弁閉時、
弁体周面に当接するゴム製等の弾性シートリング
は、従来、例えば第４図に示すように、弁体１が
矢印方向に回動して弁を閉鎖する時、該弁体１の
周面１ａが当接するシートリング２の部分に、半
径方向内方に隆起した断面弧状の凸面２ａが形成
されていた。図中、４は弁棒である。

このものでは、弁閉時には、弁体１が弾性シー
トリング２の凸面２ａに喰い込むようにされてい
るので、シール性が向上し、また弁開時には、一
定角度弁体が回動したあとは、弁体１がシートリ
ング２から離れるので、弁体１がシートリング２
を不必要にこすることがなかつた。

また、第５図に示すものは、弁体１が矢印方向
に回動して弁を閉鎖する時、該弁体１の周辺端部
１ｂが当接するシートリング３の部分に、半径方
向内方に隆起した断面台形の凸面３ａが形成され
ていた。

このものも、弁閉鎖時にのみ弁体１がシートリ
ング３に当接するようにされ、その他の時期には
弁体周面がシートリング３から離れており、弁体
１が不必要にシートリング３をこすることがない
ようにされていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記した従来例は、何れも、弁閉時にのみ弁体
がシートリングに当接するようにされ、弁体が不
必要に該シートリングをこすることのないように
工夫され、実用化されていた。

ところが、上記のような従来のバルブシートに
おいては、弁棒４が貫通する部分の形状が、第６
図ａに示すような内方に凹んだ部分球面２ｂをな
し、又は第７図ａ，ｂに示すような平面３ｂをな
していた。そして、これらのものは何れも、弁体
１の周方向において、シートリング２又は３が前
記のように凸面形状２ａ又は３ａをなしているの
に対し、弁棒４貫通部では、上記のように凹面２
ｂ又は平面３ｂをなしていて、シートリングの全
内周面が部分的に形状の変化部を有しており、し
かもこれらの周面は、弁体１が摺動する部分であ
ることから、上記のような形状変化部において耐
久性能を低下させ、且つシール安定性を悪くする
原因となつていた。

また、第４図〜第７図ａ，ｂに示す形状（構
造）を有するバタフライ弁は、縦軸に流量を、横
軸に弁開度をとつた第８図の流量特性線図に示す
ように、弁開度が全閉付近で、従来例を示す曲線
ａにおけるa′のように流量の増加率が低く、従つ
て流量制御が困難であるという問題点があつた。

本考案は、シートリングの弁棒貫通部と円周方
向部とにおいて形状変化部をなくして耐久性とシ
ール性能の安定性とを向上させ、且つ弁開度が
10゜〜20゜でシールを可能として制御性をよくする
ようにしたバタフライ弁のシートリングを提供す
ることを技術的課題としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記した従来技術の問題点及び技術
的課題を解決するために、シートリングの内面を
楕（だ）円球面となし、該楕円球の短半径を、周
面を球の一部で形成した弁体の球半径より僅かに
小さく形成し、弁体の閉止位置を10゜〜20゜開位置
に設定できるようにしたことを特徴としている。

〔作用〕

本考案は上記のように構成されているので、全
周面を（完全）球面の一部で形成された弁体は、
楕円球の短半径部に相当するシートリング内面の
弁棒貫通部近傍において、該シートリング内面の
短半径より大きい半径を有する弁体周面が、該弾
性シートリングの内面に常時喰い込むようにして
密着して、該部をシールしている。

一方、弁体の周円部においては、弁開（弁開
放）時、該弁体の球面とシートリング内面の楕円
球面とが交じわる点（第３図のｃ点）を通過した
時点で、弁体の周円部はシートリングの内面から
離脱して、流体が通過し始める。また弁閉（弁閉
鎖）時には、上記の通過時点で弁体は閉鎖され、
更に締めると、益々弁体が弾性シートリングに喰
い込むため、シール性が高くなる。通常、上記両
球面の交じわる点、つまり、弁体の閉止又は開放
位置（シールポイント）は、10゜〜20゜に設定され
る。

弁体の閉止位置を上記のような角度位置に設定
することにより、バタフライ弁の流量特性は、弁
体の閉止位置をセンター位置とした従来のものに
おける全閉付近の流量増加率の低い部分がなくな
り、流量増加率が一定に近くなつて制御性が向上
する。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示すバタフライ
弁の弁棒に直角方向の要部横断面図、第２図は同
じく弁棒を含む要部縦断面図であつて、図中、第
４図〜第７図ａ，ｂに記載した符号と同一のもの
は同一ないし同類部分を示すものとする。

第１図及び第２図において、弁体１の周面は、
第１図の実線で示す球面ｄの一部からなり、一方
ゴム材等の弾性体からなるシートリング１２の内
面は二点鎖線で示す楕円球面ｅの一部で形成され
ている。

上記シートリング１２内面の楕円球の短半径ｒ
は、第３図に示すように、弁体１の球半径Ｒより
僅かに小さく形成され、両球面ｄとｅは、シート
リング１２の内面のｃ点で交差するようにされて
いる。

上記のような構成により、シートリング１２の
弁棒４貫通部近傍の内面１２ｂは、楕円球面ｅの
短半径ｒ部に相当し、弁体１の球面半径Ｒより僅
かに小径に形成されているので、第２図に示すよ
うに、弁体１の周面は弾性シートリング１２の内
面に喰い込むようにして密着し、常時、流体をシ
ールしている。

一方、弁体１の弁棒部近傍を除いた周円部にお
いては、第１図に示すように、矢印方向の弁開
時、弁体周面を含む球面ｄとシートリング１２内
面の楕円球ｅとの交点ｃを通過する時点で、弁体
１の周円部１ａがシートリング１２の内面１２ａ
から離脱し、弁が開口されて流体が流れ出す。ま
た、弁閉時には、上記通過時点で弁体１は閉鎖さ
れる。上記交点ｃは、シールポイントに相当し、
弁開度が10゜〜20゜開位置に設定されている。

この実施例によれば、次のような効果が奏され
る。

(i) シートリングの内径を、弁体周面の球に対
し、ゴム材の弾性変形量の相当分だけ短半径を
小さくした楕円球内面としているため、周円方
向と弁棒貫通部とを同じ形状でつなげることが
可能となる。その結果、形状の変化部がなくな
るので、シートリングの耐久性が向上し、シー
トリング内面の全周に亙つてゴムの喰い込み量
に変化がないので、シール性能が安定する。

(ii) 第１図に示すように、弁体の作動軌跡は弁開
時、周方向においてシートリングから離れてい
く動きを示すため、トルクが軽く、他方、弁閉
時には、締める程、弁体がシートリングに喰む
ためシール性が高くなる。

(iii) 第１図に示すように弁体が中心線イ−イから
10゜〜20゜開いた位置でシールポイントが得られ
るため、第９図に示すバタフライ弁の流量特性
曲線において、実線ａ（従来例）での全閉付近
の流量増加率の低い部分a′をなくし、同線図の
点線ｂ（本考案）のような流量特性を得ること
ができる。このため、流量増加率が一定に近く
なり、制御性が向上する。

上記した実施例において、弾性シートリングを
ゴム材で構成したものについて説明したが、ゴム
以外の弾性材、例えば、フツ素樹脂などの樹脂や
各種プラスチツク等で構成してもよいことは勿論
である。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、バタフラ
イ弁本体内面に張設される弾性シートリングの内
面を楕円球面とし、該楕円球の短半径を弁体の球
半径より僅かに小さく形成し、弁体の閉止位置を
10゜〜20゜開位置に設定できるようにしたことによ
り、次のような効果が奏される。

(i) シートリングの周円方向と弁棒貫通部とを同
じ形状でつなぐことが可能となり、従つて、形
状の変化部がなくなるのでシートリングの耐久
性が向上し、またシートリング内面の全周に亙
つて弾性材に対する喰い込み量に変化がないの
で、シール性能が安定する。

(ii) 弁体の作動軌跡が弁開時、周方向においてシ
ートリングから離れて行く動きを示すので、ト
ルクが軽く、また弁閉時、締める程、弁体が弾
性材に喰い込むためシール性が高い。

(iii) 弁体が中心から10゜〜20゜開いた位置でシール
ポイントが得られるので、バタフライ弁の流量
特性において全閉付近の流量増加率の低い部分
をなくすことができ、そのため、流量増加率が
一定に近づき、制御性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例を示すバ
タフライ弁の弁棒に直角方向の横断面図及び弁棒
を含む縦断面図、第３図は弁体球面とシートリン
グ内面の楕円球面との関係を示す説明図、第４図
及び第５図は従来例を示す要部断面図、第６図
ａ，ｂ及び第７図ａ，ｂは従来例を示す要部断面
側面図と同正面図、第８図は従来例（実線）と本
考案（点線）のバタフライ弁の流量特性線図であ
る。 １……弁体、４……弁棒、１２……シートリン
グ、ｄ……球面、ｅ……楕円球面、Ｒ……球半
径、ｒ……楕円球の短半径。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 本体内面に弾性シートリングを張設したバタ
   フライ弁において、上記シートリングの内面を
   楕円球面となし、該楕円球の短半径を、周面を
   球の一部で形成した弁体の球半径より僅かに小
   さく形成し、弁体の閉止位置を10゜〜20゜開位置
   に設定できるようにしたことを特徴とするバタ
   フライ弁のシートリング。 ２ 上記弾性シートリングがゴム製である実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のバタフライ弁の
   シートリング。