バタフライバルブ
【課題】シートリングを適正な圧縮量で締付けて安定したシール性を発揮でき、シートリングの応力緩和による漏れを防いで高シール性を維持できる簡単な構造のバタフライバルブを提供すること。
【解決手段】筒状のボデー３１の端部内周側に形成した段部３６にシートリテーナ４５を介してシートリング４０を保持し、このシートリテーナ４５の外周側先端面４６ａを段部３６に形成した突当て面３７に当接させ、シートリテーナ４５の内周側先端面４６ｂでシートリング４０を押圧保持させてシートリテーナ４５を両持ち支持構造とし、このシートリテーナ４５の両持ち支持構造により、シートリテーナ４５の先端面４６と段部３６との間に所定の間隙Ｇを設けてシートリテーナ４５の先端面４６をたわみ面とすると共に、シートリテーナ４５と段部３６とを間隙Ｇの領域でボルト５０を介して固着したバタフライバルブである。
【解決手段】筒状のボデー３１の端部内周側に形成した段部３６にシートリテーナ４５を介してシートリング４０を保持し、このシートリテーナ４５の外周側先端面４６ａを段部３６に形成した突当て面３７に当接させ、シートリテーナ４５の内周側先端面４６ｂでシートリング４０を押圧保持させてシートリテーナ４５を両持ち支持構造とし、このシートリテーナ４５の両持ち支持構造により、シートリテーナ４５の先端面４６と段部３６との間に所定の間隙Ｇを設けてシートリテーナ４５の先端面４６をたわみ面とすると共に、シートリテーナ４５と段部３６とを間隙Ｇの領域でボルト５０を介して固着したバタフライバルブである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バタフライバルブに関し、特に、シートリテーナを介してシートリングをボルト締めで固着するシートリングの取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弁棒の中心を弁体の中心から偏心させた構造の偏心形バタフライバルブが知られている。偏心形バタフライバルブとしては、弁棒の中心と弁体の中心を離した構造の一次偏心弁と呼ばれるバルブ、一次偏心に加えて、バルブ本体の中心線から弁棒の中心を離すようにした二重偏心弁と呼ばれるバルブ、二重偏心に加えて、管軸方向から傾けて配置された円錐を、弁体とシールするシートリングの厚さ方向の両端面位置にて切断し、この円錐の表面をシール面とした三重偏心弁と呼ばれるバタフライバルブがある。
【０００３】
この種のバタフライバルブは、シートリングをシートリテーナにより固着する取付け構造を有しており、この取付け構造としては、一般的に、シートリングと、このシートリングの背面側にガスケットを設けた状態でシートリテーナを被せ、この上から締付けボルトを締付けて、シートリングとガスケットを押圧して固着している。
【０００４】
このようなシートリングの取付け構造を有するバタフライバルブとしては、例えば、特許文献１や図７に示した偏心弁がある。これらの偏心弁は、例えば、図７において、弁本体（弁箱）１側に円筒状の座面１ａを設け、この座面１ａにシート押え（シートリテーナ）２を介して、シートリング３とガスケット４をボルト５締めによって挟み込んで保持し、シートリング３全体を固定する構造になっている。
【０００５】
一方、特許文献２のバタフライ弁は、弁本体とシート押え部材のシートリングとの当接面にそれぞれ凹状の段部を設け、この段部に凸状の段部を係合させた状態でシートリングやガスケットを装着し、シート押え部材（シートリテーナ）の上から取付ボルトで固定してシートを保持する構造になっている。
また、図８のバタフライ弁は、特許文献２とは別の形状の凹状段部を有するものであり、弁本体（弁箱）６のみに凹状の段部７を設け、この段部７にシートリング９とガスケット１０を装着し、この上からシートリテーナ８をボルト５締めしたものである。
これらのバルブは、例えば、図８において、シートリテーナ８と、弁箱６に設けた段部７でシートリング９を挟み込み、シートリテーナ８をボルト５で固定することで、段部７に装着したシートリング９を締付け方向に圧縮させながら装着したものである。この場合、シートリング９及びガスケット１０の圧縮後の高さ寸法Ｌは、段部７における当り面７ａからシートリテーナ８の押え面８ａまでの長さによって決定されている。
【０００６】
一方、これらのシートリングの取付け構造を、弁体側に設けたバタフライバルブがあり、例えば、図９に示すように、弁体１１のシール側に円筒状の座面１１ａを有し、この座面１１ａにシートリテーナ１２を介してシートリング１３、ガスケット１４をボルト１５締めしたバタフライバルブがある。また、図１０に示すように、弁体１６側に凹状段部１６ａを形成し、この段部１６ａにシートリング１８とガスケット１９を装着し、この上からシートリテーナ１７をボルト１５締めした構造のバタフライバルブがある。
【０００７】
ところで、この種のバタフライバルブには、ボルトの緩み防止対策を設けたものがあり、例えば、特許文献３の偏心弁は、シートリテーナを締付ける取付ボルトが緩んだ場合の脱落防止対策として、取付ボルトを締付けた上からスナップリングを装着したものである。また、スナップリングと同様の目的で、ボルト締め後にこのボルトを溶接止めしたバタフライバルブがある。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１４８５６３号公報
【特許文献２】特許第３４１０６８２号公報
【特許文献３】特許第３３４２４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１や図７、図９のシート取付け構造を有する偏心弁は、取付け後のシートリングとガスケットの厚さ寸法がボルトの締付け量（締付けトルク）に依存し、このボルト締付け量がバルブのシール性に大きな影響を及ぼしている。すなわち、これらのバルブは、ボルト締付け量が増すにつれてシートリング及びガスケットの圧縮量が上昇するため、過剰に締付けた場合にはこれらを損傷するおそれがあり、この場合、適正なシール性が得られないという問題があった。
このように、特許文献１や図７、図９のようなシート全体を締付け固定する構造のバタフライバルブは、シートリング及びガスケットを圧縮するときの圧縮量（潰し代）の精度が悪く、所定のシール性を発揮するための圧縮量を確保することが難しいという問題がある。このため、これらのバルブは、シール性が安定していなかった。
【００１０】
また、この種のバルブにおいては、ボルトの締付け後に、シートリングとガスケットがシートリテーナと弁箱（或は弁体）との間に締付けられて一定の歪み（変形量）を生じ、一定の変形状態を維持するための応力が徐々に低下する現象が生じる。シートリングとガスケットには、このような、いわゆる応力緩和が生じているため、ボルトの緩みが発生し、シール性が徐々に悪化して漏れを生じる危険性があった。
【００１１】
更に、シートリングやガスケットの圧縮された状態が長期に亘った場合には、シートリングやガスケットの変形部位が隙間へ逃げようとするクリープ現象を生じて応力緩和が発生して漏れを生じることがある。
【００１２】
また、シートリングやガスケットと、これを保持する弁箱やシートリテーナに温度変化が繰り返し生じると、過剰締付けが発生し、温度が戻ったときにシートリングやガスケットの変形量（圧縮率）が低下して応力緩和が発生することがあった。
【００１３】
しかも、シートリングやガスケットの材質も応力緩和の発生に影響を及ぼしており、例えば、シートリングやガスケットが、膨張黒鉛等の、弁箱やシートリテーナの材質よりも熱膨張率が小さい材質である場合、バルブ全体が高温側に温度変化すると、シートリングやガスケットの圧縮率は低下することになる。一方、バルブ全体が低温側に温度変化すると、シートリングやガスケットを過剰締付けすることになり、温度変化が解消したときに、圧縮率が低下することになる。
一方、シートリングやガスケットが、ＰＴＦＥ等の、弁箱（バルブ本体）やシートリテーナの材質よりも熱膨張率が大きい材質である場合、バルブ全体が高温側に温度変化すると、シートリングやガスケットを過剰締付けすることになり、温度変化が解消したときに、圧縮率が低下することになる。一方、バルブ全体が低温側に温度変化すると、シートリングやガスケットの圧縮率は低下することになる。
【００１４】
更には、シートリングやガスケットを、例えば、ステンレスと膨張黒鉛などの異なる材料によってラミネート構造に設けた場合には、各材料の熱膨張率が互いに異なるため、バルブ本体が高温又は低温側に温度変化したときに、積層した材料間に隙間が生じて全体が歪んだり、材料同士が擦れあったりして消耗が激しくなることもあった。
【００１５】
また、シートリングやガスケットと、弁箱やシートリテーナに温度変化が生じている時には、各部品に温度差（熱膨張差）が生じ、この熱膨張差によりボルトの締付緩和が生じることがあった。
【００１６】
一方、特許文献２や図８、図１０のシート取付け構造を有するバタフライ弁は、ボルトの締付け量が段部寸法により決定されることから、シートリングやガスケットの圧縮量の精度が確保される構造であり、また、ボルトがシートリテーナを弁本体の段部位置にて固定していることから、シートリングやガスケットに応力緩和が発生しても、ボルトの緩みが発生し難い構造になっている。
【００１７】
しかし、これらのバタフライ弁であっても、シートリングやガスケットにクリープ現象が生じ、応力緩和が発生した場合には、これに対応することができず、シール性が悪化して漏れを生じるおそれがあった。
また、これらのバタフライ弁は、温度変化に伴い、シートリングやガスケットが膨張した場合には、シートリテーナの押え面付近が撓むことにより、シートリングやガスケットの過剰締付けは回避できるものの、これらの部品が収縮して応力緩和を生じた場合には、これに対応することができず、上記と同様に漏れを生じるおそれがあった。
更に、各部品に温度差（熱膨張差）が生じている時の、熱膨張差によるボルトの締付緩和現象も防ぐことができず、依然として漏れを生ずるおそれがあった。
【００１８】
他方、特許文献３の偏心弁は、スナップリングによって取付ボルトの緩みや脱落を防止することはできるが、この脱落防止構造によってシートリングやガスケットの応力緩和の発生を防ぐことはできず、応力緩和の発生によってシール力の低下を防ぐことはできなかった。また、ボルト締め後に溶接止めする場合も同様であり、応力緩和によるシール力に低下を防ぐことはできなかった。更に、この偏心弁は、構造が複雑になるため、メンテナンス時等の手間が増えるというデメリットもあった。
【００１９】
本発明は、上記の実情に鑑みて鋭意研究の結果開発に至ったものであり、その目的とするところは、シートリングを適正な圧縮量で締付けて安定したシール性を発揮でき、シートリングの応力緩和による漏れを防いで高シール性を維持できる簡単な構造のバタフライバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、筒状のボデーの端部内周側に形成した段部にシートリテーナを介してシートリングを保持し、このシートリテーナの外周側先端面を段部に形成した突当て面に当接させ、シートリテーナの内周側先端面でシートリングを押圧保持させてシートリテーナを両持ち支持構造とし、このシートリテーナの両持ち支持構造により、シートリテーナの先端面と段部との間に所定の間隙を設けてシートリテーナの先端面をたわみ面とすると共に、シートリテーナと段部とを間隙領域でボルトを介して固着したバタフライバルブである。
【００２１】
請求項２に係る発明は、間隙間に段部の一部、又は、シートリテーナの一部を突設させて間隙を狭くしたバタフライバルブである。
【００２２】
請求項３に係る発明は、シートリングの一側面、又は、双方の側面にガスケットを介在させたバタフライバルブである。
【００２３】
請求項４に係る発明は、ボデー内に弁棒を介して回転自在に軸支される弁体を設け、この弁体は、中心を弁棒の回転軸から一定距離偏心させ、かつ流路方向の中心から一定距離偏心させた位置に配設し、流路の中心から傾斜した中心を有する円錐の外周面により楕円形状のシール面を形成し、このシール面を、シートリングの内周シール面に密接シールするようにした三重偏心構造を呈するバタフライバルブである。
【００２４】
請求項５に係る発明は、弁体の端部外周側に形成した段部にシートリテーナを介してシートリングを保持し、このシートリテーナの内周側先端面を段部に形成した突当て面に当接させ、シートリテーナの外周側先端面でシートリングを押圧保持させてシートリテーナを両持ち支持構造とし、このシートリテーナの両持ち支持構造により、シートリテーナの先端面と段部との間に所定の間隙を設けてシートリテーナの先端面をたわみ面とすると共に、シートリテーナと段部とを間隙領域でボルトを介して固着したバタフライバルブである。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に係る発明によると、シートリングを、シートリテーナを介してボルトにより締付ける際に、シートリングの圧縮量の精度がボルトの締付けトルクに拠らず、ボデーに設けた段部を介して決定されて適正な圧縮量で締付けられるため、安定したシール性能が発揮できるバタフライバルブである。しかも、シートリングを、シートリテーナとボルトによりボデーの突当て面に圧縮させるように押圧しているため、このシートリテーナが皿ばねの如く僅かなたわみを生じ、このたわみによりボルトの締付け軸力が弾性力として蓄えられて応力緩和に対する漏れを防ぐことができ、優れた耐久性を発揮しながら長期に亘って高シール性を維持できる。また、シートリテーナのたわみにより、シートリングの応力緩和に対して耐久性が発揮されると共にボルトが緩むのも防ぐことができ、新たなボルトの脱落構造を必要とすることなく、簡単な構造によって形成することができるバタフライバルブである。
【００２６】
請求項２に係る発明によると、シートリテーナ先端面と段部との間の間隙が狭くなることにより、この間隙に流体が滞留するのを抑制することができ、流体による各部品の劣化や滞留した流体の腐敗を防ぐことができるバタフライバルブである。
【００２７】
請求項３に係る発明によると、シートリングの側面にガスケットを配した場合に、ガスケットの応力緩和による漏れを防止して高いシール性を発揮できるバタフライバルブである。
【００２８】
請求項４に係る発明によると、密封性能や機能性に優れた三重偏心構造のバタフライバルブに適用することができ、この三重偏心構造のバタフライバルブの機能をより一層高めることができるバタフライバルブである。
【００２９】
請求項５に係る発明によると、ボデーに取付ける場合と同様に、弁体に対してシートリングを装着することができ、このとき、ボデーに装着した場合と同様に、適正なシートリングの圧縮量によって安定したシール性を発揮でき、また、シートリングの応力緩和による漏れを防いで高シール性を維持でき、ボルトの緩みを防ぐこともできるバタフライバルブである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明におけるバタフライバルブの好ましい実施形態及び作用を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態においては、三重偏心形のバタフライバルブに適用した例を用いて説明する。
図１〜図３において、本発明のバタフライバルブの第１実施形態を示している。
図の三重偏心形バタフライバルブにおいて、バルブ本体３０のボデー（弁箱）３１は、筒状に形成され、内部に流路３１ａを有しており、このボデー３１内に、弁棒３２を介して弁体３３を回転自在に軸支している。弁体３３は、弁棒３２を９０°回転操作することにより開又は閉状態に操作可能に設けている。ボデー３１の両側には取付フランジ３５ａを備えた配管３５を取付け可能に設けており、この配管３５は、ボデー３１を挟んだ状態にして、ボルト孔３５ｂに図示しない固着ボルトを固着することで取付けられる。本例においては、便宜上、バルブ本体３０の流路の向きとして、弁体３３における弁棒３２の取付け側を一次側、弁体３３を挟んだ他方側を二次側としているが、一次側と二次側を逆向きに使用することもできる。
【００３１】
ボデー３１の側面と配管３５の取付フランジ３５ａの間にはガスケット３５ｃを装着している。このガスケット３５ｃは、ボデー３１と配管３５の間のシール性を確保するために、シートリテーナ４５と取付溝３８の嵌合部分やシートリテーナ４５のボルト取付穴４７を避けるようにしてシートリテーナ４５の外周側に配置されている。
【００３２】
ボデー３１の端部内周側には、シートリング４０を装着可能な段部３６を設けており、この段部３６の外周側には、シートリテーナ４５を当接するための環状の突当て面３７を形成している。また、段部３６の内周側には、シートリング４０が当接する座面３６ａを形成し、この座面３６ａには、ボルト５０取付け用のボルト穴３６ｂを穿孔して形成している。また、段部３６よりも端部側には、シートリテーナ４５を装着するための取付溝３８を設けている。なお、シートリテーナ４５は、ステンレス等の金属によって環状に形成される。
【００３３】
シートリング４０は、例えば、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス等の金属製からなっている。シートリング４０の材質は、これ以外にも、例えば、ステンレス等の金属と耐熱性非金属弾性体などを積層したラミネート構造であってもよく、この場合、耐熱性非金属弾性体の板として、例えば、膨張黒鉛（グラファイト）を主体とするものがある。またシートリング４０として、黒鉛等の混合材を含んだＰＴＦＥ等の樹脂を用いてもよい。
【００３４】
このシートリング４０は、図示しないが、その内周シール面４１が流路方向から見て楕円形状になるように形成され、更に、この内周シール面４１は、図１のように、流路方向に対して一次側を拡径した略円錐形状に設けられている。シートリング４０の外径側は図示しない真円形状に設けており、このシートリング４０を段部３６に装入した後に、外周側をシートリテーナ４５を介してリテーナボルト５０で均一に締付け可能に設けている。
【００３５】
ガスケット３９は、例えば、膨張黒鉛や、ステンレス等の金属を芯金としてこの芯金に膨張黒鉛を被覆したり、或は、全体をＰＴＦＥ等の樹脂製とし、シートリング４０の一側面、又は、双方の側面に介在させている。本実施形態においては、ガスケット３９をバルブ本体３０の一次側に装着してシートリング４０とボデー３１との間をシールしている。これにより、図３において、弁閉時の漏れの経路を塞ぎ、流体がシートリング４０とボデー３１との間を経由して二次側に漏れるような流れｆ１を防いでいる。なお、ガスケット３９は、省略することもでき、シートリング４０のみを装着することもできる。
【００３６】
シートリング４０とガスケット３９は、段部３６の座面３６ａにシートリテーナ４５を介して保持される。ここで、シートリテーナ４５において、弁体３３側の側面を先端面４６、配管３５側の側面を後端面４５ａという。シートリング４０とガスケット３９を装着する際には、シートリテーナ４５の外周側先端面４６ａを突当て面３７に当接させた状態で、このシートリテーナ４５の内周側先端面４６ｂでシートリング４０とガスケット３９を押圧保持する。これにより、シートリテーナ４５は、外周がボデー３１の段部３６により支持される一方、内周がシートリング４０とガスケット３９をボデー３１側に押圧する。このように、シートリテーナ４５は、外周側と内周側が支持された、両持ち支持構造によりボデー３１の側部に配置されている。
【００３７】
この支持構造により、シートリテーナ４５の先端面４６と段部３６（座面３６ａ）との間には所定の間隙Ｇが形成され、シートリテーナ４５の先端面４６をたわみ面とし、シートリテーナ４５と段部３６を、間隙Ｇの領域でボルト５０を介して固着するようにしている。
なお、段部３６の高さ（間隙Ｇの高さ寸法）Ｔは、シートリング４０とガスケット３９をボルト５０によって締付けたときに、所定の圧縮力を付加し得る寸法に設定している。
【００３８】
図１に示すように、弁体３３は、弁棒３２の回転軸Ｏ１を、弁体１３の中心（シートリング２０とのシール位置）から一次側に一定距離偏心させて設けており、かつ、回転軸Ｏ１をボデー３１流路の中心線Ｏ２から一定距離偏心させた位置に配設し、更に、中心線Ｏ２から傾斜した中心線Ｏ３を有する円錐Ｅの外周面により楕円形状のシール面３４を形成している。このシール面３４は、ボデー３１側に固定されたシートリング４０の内周シール面４１にシール可能に設けている。弁体３３は、弁棒３２を介して回転自在に軸支され、弁体３３を閉方向に回転させたときに、この三重偏心構造によってシール面３４が摺動することなく内周シール面４１に密接シールできる。これにより、弁体３３を操作する際には、操作トルクに悪影響を与えることなく、優れた耐久性を発揮でき、開閉時にはこの弁体３３がスムーズに動作してトルクシール機能による高シール性を確保できるようにしている。
【００３９】
次に、以上のように構成されたバタフライバルブについて、その動作を説明する。
図３において、ボデー３１の座面３６ａにガスケット３９とシートリング４０を装着し、この上からシートリテーナ４５を装着し、シートリテーナ４５をボルト５０で締付ける。ボルト５０の締付けによって、シートリング４０及びガスケット３９が圧縮されると、これらの肉厚が薄くなり、シートリテーナ４５の外周側先端面４６ａが段部３６の突当て面３７に当接する。シートリング４０とガスケット３９が圧縮保持されるときの基本的な圧縮量の精度は、この段部の高さＴの寸法によって決定される。これにより、ボルト５０の締付け精度が確保され、シートリング４０及びガスケット３９の圧縮量の精度が高く保たれて所定の圧縮量を常に確保して安定したシール性が得られる。
【００４０】
シートリテーナ４５は、外周側先端面４６ａを段部３６に、内周側先端面４６ｂをシートリング４０（ガスケット３９）にそれぞれ支持されて両持ち支持構造によってバルブ本体３０の側部に配置されている。従って、この状態からボルト５０を更に締付けると、図３の破線に示すように、シートリテーナ４５は、その弾性によって皿ばねの如く僅かなたわみδを生じ、ボルト５０の締付け軸力はこのシートリテーナのたわみδにより弾性力として蓄えられる。
【００４１】
ボルト５０は、その締付け力に伴って、シートリテーナ４５のたわみδに基づく反力（復元力）が加わって締め込み難くなる。従って、ボルト５０の締付け時において、このボルト５０の過剰な締付けを阻止することができ、適正な締付け力によって締付けることができる。また、このとき、シートリング４０やガスケット３９に肉厚寸法の誤差等が生じている場合でも、適切な締付け力を発揮して、この誤差を吸収しながら適正な状態に締付けることができる。
【００４２】
シートリテーナ４５において、ボルト５０の締付け部位を力点、段部３６との接触部位を支点、シートリング４０との接触部位を作用点とすると、ボルト５０の締付けにより蓄えられた弾性力は、てこの原理により、シートリング４０及びガスケット３９を押圧する図示しない押圧力に変換される。この押圧力は、シートリング４０やガスケット３９に規定の大きい圧縮量を付与するように、ボルト５０の締付け力を調節することで設定される。
【００４３】
このように、シートリテーナ４５の弾性力（蓄勢力）を利用してシートリング４０（ガスケット３９）を押圧するような構造に設けていることにより、応力緩和が発生してもボルト５０が緩むのを防ぐことができる。
また、ボルト５０には、前記のような反力が加わることにより、常に引抜き方向への軸方向の張力が生じている。従って、ボルト５０とボデー３１との締結力（摩擦力）が強固になり、脱落防止構造をあらたに設けることなくこのボルト５０が自然に緩んだり脱落したりするのを防止することができ、しかも、応力緩和が生じた場合でも、この軸方向の力を維持でき、延いては、シートリング４０及びガスケット３９のシール性を維持できる。
【００４４】
シートリング４０やガスケット３９のクリープ現象が発生した場合には、シートリテーナ４５の蓄勢力によりこのシートリング４０やガスケット３９を押さえつける力を補うことができ、シートリング４０やガスケット３９によるシール力を維持することができる。
【００４５】
また、バルブ本体３０に繰り返し温度差が生じることによって過剰締付けが発生しても、シートリテーナ４５の蓄勢力によりこれを緩和することができ、温度差が戻った際にもこの蓄勢力により締付け方向への力を補うことができる。しかも、シートリング４０やガスケット３９の熱膨張率の差によって生じる、温度変化後の圧縮率の低下も解消できる。
【００４６】
また、バルブ本体３０に温度差が生じている時に、シートリング４０やガスケット３９の熱膨張差によって締付緩和が発生しても、シートリテーナ４５の蓄勢力により適切な締付け力を維持できる。
【００４７】
なお、シートリング４０とガスケット３９は、段部３６によって外周側に設けられている間隙Ｇにより、円周方向に適宜の自由度を有している。これにより、シートリテーナ４５による押圧時や弁体３３によるシール時には、このシートリング４０とガスケット３９に自己調心機能が働き、内周シール面４１を流路に対して自動的に適切な状態に保つことができる。
【００４８】
図４においては、本発明のバタフライバルブの第２実施形態を示している。なお、この実施形態において、上記実施形態と同一部分は同一符号によってあらわし、その説明を省略する。ここで、前記実施形態で示したように、ガスケット３５ｃは、シートリテーナ４５の外周側に配置されているため、図３のバルブにおいては、流体が流れｆ２やｆ３の経路によってバルブの二次側（シートリテーナ４５の後端面４５ａと取付フランジ３５ｂの隙間）から間隙Ｇ内に浸入する可能性がある。
【００４９】
そこで、第２実施形態においては、間隙領域において、段部４８の一部を内径側に突設させて突設部４８ａを設け、この突設部４８ａによって間隙Ｇを第１実施形態よりも狭くした間隙Ｇ１とし、間隙領域内に浸入した流体の滞留を抑制することができるようにしたものである。このときの突設部４８ａから突当て面３７までの高さＴ１は、シートリング４０とガスケット３９に所定の圧縮力を負荷した際に、シートリテーナ４５に生じる図示しないたわみの量よりもやや大きい寸法になるように設定する必要がある。この高さＴ１は、例えば、バルブ呼び径１５０Ａのバルブの場合、１〜２ｍｍ程度に設定するとよい。
なお、この実施形態においては、段部４８側の一部を突設させて間隙Ｇ１を狭くしているが、シートリテーナ４５の一部を間隙側に突設形成して間隙を狭くするようにしてもよい（図示せず）。この場合にも、段部４８側を突設させた場合と同様の効果を発揮できる。
【００５０】
図５においては、本発明のバタフライバルブの第３実施形態を示している。
この実施形態においては、弁体５１の端部外周側に段部５２を形成し、この段部５２にシートリテーナ５５によってシートリング５７とガスケット５８を保持した構造に設けている。この場合、シートリテーナ５５の先端面５６における内周側先端面５６ａを段部５２に形成した突当て面５３に当接させ、一方、シートリテーナ５５の外周側先端面５６ｂでシートリング５７（ガスケット５８）を押圧保持させることによりシートリテーナ５５を両持ち支持構造としている。このように、シートリング５７（ガスケット５８）は、前記実施形態におけるボデー３１に装着する場合と同様の装着構造により弁体５１に取付けることができ、このシートリテーナ５５の両持ち支持構造によって、前記と同様にシートリテーナ５５の先端面５６と段部５２との間に所定の間隙Ｇ２を設けてシートリテーナ５５の先端面５６をたわみ面とすると共に、シートリテーナ５５と段部５２とを間隙Ｇ２の領域でボルト５０を介して固着することが可能になる。
【００５１】
更に、図６においては、本発明のバタフライバルブの第４実施形態を示している。この実施形成において第３実施形態と同一部分は同一符号によってあらわし、その説明を省略する。この実施形態においては、第３実施形態のバタフライバルブから間隙領域に段部５９の一部を外周側に突設させて突設部５９ａを設けた弁体５８とし、この突設部５９ａによって間隙Ｇ３を狭くしたものである。このように、弁体側にシートリングを装着する場合でも、前記実施形態と同様に間隙を狭くでき、この間隙Ｇ３に浸入した流体の滞留を抑制することができる。しかも、この場合も前記と同様にシートリテーナ５５の一部を間隙側に突設させることもできる（図示せず）。
【００５２】
本発明は、上記実施形態において説明した三重偏心構造以外の構造のバタフライバルブにも適用でき、一次偏心形、二重偏心形のバタフライバルブは勿論、偏心構造を有しない通常のバタフライバルブにも簡単に応用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明におけるバタフライバルブの第１実施形態を示した断面図である。
【図２】図１のボデー付近を示した要部拡大図である。
【図３】図２の要部を示した一部拡大断面図である。
【図４】本発明のバタフライバルブの第２実施形態を示した要部断面図である。
【図５】本発明のバタフライバルブの第３実施形態を示した要部断面図である。
【図６】本発明のバタフライバルブの第４実施形態を示した要部断面図である。
【図７】従来のバタフライバルブの第１例を示した要部断面図である。
【図８】従来のバタフライバルブの第２例を示した要部断面図である。
【図９】従来のバタフライバルブの第３例を示した要部断面図である。
【図１０】従来のバタフライバルブの第４例を示した要部断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
３０ バルブ本体
３１ ボデー
３２ 弁棒
３３ 弁体
３４ シール面
３６ 段部
３７ 突当て面
３９ ガスケット
４０ シートリング
４１ 内周シール面
４５ シートリテーナ
４６ 先端面
４６ａ 外周側先端面
４６ｂ 内周側先端面
５０ ボルト
Ｇ 間隙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バタフライバルブに関し、特に、シートリテーナを介してシートリングをボルト締めで固着するシートリングの取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弁棒の中心を弁体の中心から偏心させた構造の偏心形バタフライバルブが知られている。偏心形バタフライバルブとしては、弁棒の中心と弁体の中心を離した構造の一次偏心弁と呼ばれるバルブ、一次偏心に加えて、バルブ本体の中心線から弁棒の中心を離すようにした二重偏心弁と呼ばれるバルブ、二重偏心に加えて、管軸方向から傾けて配置された円錐を、弁体とシールするシートリングの厚さ方向の両端面位置にて切断し、この円錐の表面をシール面とした三重偏心弁と呼ばれるバタフライバルブがある。
【０００３】
この種のバタフライバルブは、シートリングをシートリテーナにより固着する取付け構造を有しており、この取付け構造としては、一般的に、シートリングと、このシートリングの背面側にガスケットを設けた状態でシートリテーナを被せ、この上から締付けボルトを締付けて、シートリングとガスケットを押圧して固着している。
【０００４】
このようなシートリングの取付け構造を有するバタフライバルブとしては、例えば、特許文献１や図７に示した偏心弁がある。これらの偏心弁は、例えば、図７において、弁本体（弁箱）１側に円筒状の座面１ａを設け、この座面１ａにシート押え（シートリテーナ）２を介して、シートリング３とガスケット４をボルト５締めによって挟み込んで保持し、シートリング３全体を固定する構造になっている。
【０００５】
一方、特許文献２のバタフライ弁は、弁本体とシート押え部材のシートリングとの当接面にそれぞれ凹状の段部を設け、この段部に凸状の段部を係合させた状態でシートリングやガスケットを装着し、シート押え部材（シートリテーナ）の上から取付ボルトで固定してシートを保持する構造になっている。
また、図８のバタフライ弁は、特許文献２とは別の形状の凹状段部を有するものであり、弁本体（弁箱）６のみに凹状の段部７を設け、この段部７にシートリング９とガスケット１０を装着し、この上からシートリテーナ８をボルト５締めしたものである。
これらのバルブは、例えば、図８において、シートリテーナ８と、弁箱６に設けた段部７でシートリング９を挟み込み、シートリテーナ８をボルト５で固定することで、段部７に装着したシートリング９を締付け方向に圧縮させながら装着したものである。この場合、シートリング９及びガスケット１０の圧縮後の高さ寸法Ｌは、段部７における当り面７ａからシートリテーナ８の押え面８ａまでの長さによって決定されている。
【０００６】
一方、これらのシートリングの取付け構造を、弁体側に設けたバタフライバルブがあり、例えば、図９に示すように、弁体１１のシール側に円筒状の座面１１ａを有し、この座面１１ａにシートリテーナ１２を介してシートリング１３、ガスケット１４をボルト１５締めしたバタフライバルブがある。また、図１０に示すように、弁体１６側に凹状段部１６ａを形成し、この段部１６ａにシートリング１８とガスケット１９を装着し、この上からシートリテーナ１７をボルト１５締めした構造のバタフライバルブがある。
【０００７】
ところで、この種のバタフライバルブには、ボルトの緩み防止対策を設けたものがあり、例えば、特許文献３の偏心弁は、シートリテーナを締付ける取付ボルトが緩んだ場合の脱落防止対策として、取付ボルトを締付けた上からスナップリングを装着したものである。また、スナップリングと同様の目的で、ボルト締め後にこのボルトを溶接止めしたバタフライバルブがある。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１４８５６３号公報
【特許文献２】特許第３４１０６８２号公報
【特許文献３】特許第３３４２４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１や図７、図９のシート取付け構造を有する偏心弁は、取付け後のシートリングとガスケットの厚さ寸法がボルトの締付け量（締付けトルク）に依存し、このボルト締付け量がバルブのシール性に大きな影響を及ぼしている。すなわち、これらのバルブは、ボルト締付け量が増すにつれてシートリング及びガスケットの圧縮量が上昇するため、過剰に締付けた場合にはこれらを損傷するおそれがあり、この場合、適正なシール性が得られないという問題があった。
このように、特許文献１や図７、図９のようなシート全体を締付け固定する構造のバタフライバルブは、シートリング及びガスケットを圧縮するときの圧縮量（潰し代）の精度が悪く、所定のシール性を発揮するための圧縮量を確保することが難しいという問題がある。このため、これらのバルブは、シール性が安定していなかった。
【００１０】
また、この種のバルブにおいては、ボルトの締付け後に、シートリングとガスケットがシートリテーナと弁箱（或は弁体）との間に締付けられて一定の歪み（変形量）を生じ、一定の変形状態を維持するための応力が徐々に低下する現象が生じる。シートリングとガスケットには、このような、いわゆる応力緩和が生じているため、ボルトの緩みが発生し、シール性が徐々に悪化して漏れを生じる危険性があった。
【００１１】
更に、シートリングやガスケットの圧縮された状態が長期に亘った場合には、シートリングやガスケットの変形部位が隙間へ逃げようとするクリープ現象を生じて応力緩和が発生して漏れを生じることがある。
【００１２】
また、シートリングやガスケットと、これを保持する弁箱やシートリテーナに温度変化が繰り返し生じると、過剰締付けが発生し、温度が戻ったときにシートリングやガスケットの変形量（圧縮率）が低下して応力緩和が発生することがあった。
【００１３】
しかも、シートリングやガスケットの材質も応力緩和の発生に影響を及ぼしており、例えば、シートリングやガスケットが、膨張黒鉛等の、弁箱やシートリテーナの材質よりも熱膨張率が小さい材質である場合、バルブ全体が高温側に温度変化すると、シートリングやガスケットの圧縮率は低下することになる。一方、バルブ全体が低温側に温度変化すると、シートリングやガスケットを過剰締付けすることになり、温度変化が解消したときに、圧縮率が低下することになる。
一方、シートリングやガスケットが、ＰＴＦＥ等の、弁箱（バルブ本体）やシートリテーナの材質よりも熱膨張率が大きい材質である場合、バルブ全体が高温側に温度変化すると、シートリングやガスケットを過剰締付けすることになり、温度変化が解消したときに、圧縮率が低下することになる。一方、バルブ全体が低温側に温度変化すると、シートリングやガスケットの圧縮率は低下することになる。
【００１４】
更には、シートリングやガスケットを、例えば、ステンレスと膨張黒鉛などの異なる材料によってラミネート構造に設けた場合には、各材料の熱膨張率が互いに異なるため、バルブ本体が高温又は低温側に温度変化したときに、積層した材料間に隙間が生じて全体が歪んだり、材料同士が擦れあったりして消耗が激しくなることもあった。
【００１５】
また、シートリングやガスケットと、弁箱やシートリテーナに温度変化が生じている時には、各部品に温度差（熱膨張差）が生じ、この熱膨張差によりボルトの締付緩和が生じることがあった。
【００１６】
一方、特許文献２や図８、図１０のシート取付け構造を有するバタフライ弁は、ボルトの締付け量が段部寸法により決定されることから、シートリングやガスケットの圧縮量の精度が確保される構造であり、また、ボルトがシートリテーナを弁本体の段部位置にて固定していることから、シートリングやガスケットに応力緩和が発生しても、ボルトの緩みが発生し難い構造になっている。
【００１７】
しかし、これらのバタフライ弁であっても、シートリングやガスケットにクリープ現象が生じ、応力緩和が発生した場合には、これに対応することができず、シール性が悪化して漏れを生じるおそれがあった。
また、これらのバタフライ弁は、温度変化に伴い、シートリングやガスケットが膨張した場合には、シートリテーナの押え面付近が撓むことにより、シートリングやガスケットの過剰締付けは回避できるものの、これらの部品が収縮して応力緩和を生じた場合には、これに対応することができず、上記と同様に漏れを生じるおそれがあった。
更に、各部品に温度差（熱膨張差）が生じている時の、熱膨張差によるボルトの締付緩和現象も防ぐことができず、依然として漏れを生ずるおそれがあった。
【００１８】
他方、特許文献３の偏心弁は、スナップリングによって取付ボルトの緩みや脱落を防止することはできるが、この脱落防止構造によってシートリングやガスケットの応力緩和の発生を防ぐことはできず、応力緩和の発生によってシール力の低下を防ぐことはできなかった。また、ボルト締め後に溶接止めする場合も同様であり、応力緩和によるシール力に低下を防ぐことはできなかった。更に、この偏心弁は、構造が複雑になるため、メンテナンス時等の手間が増えるというデメリットもあった。
【００１９】
本発明は、上記の実情に鑑みて鋭意研究の結果開発に至ったものであり、その目的とするところは、シートリングを適正な圧縮量で締付けて安定したシール性を発揮でき、シートリングの応力緩和による漏れを防いで高シール性を維持できる簡単な構造のバタフライバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、筒状のボデーの端部内周側に形成した段部にシートリテーナを介してシートリングを保持し、このシートリテーナの外周側先端面を段部に形成した突当て面に当接させ、シートリテーナの内周側先端面でシートリングを押圧保持させてシートリテーナを両持ち支持構造とし、このシートリテーナの両持ち支持構造により、シートリテーナの先端面と段部との間に所定の間隙を設けてシートリテーナの先端面をたわみ面とすると共に、シートリテーナと段部とを間隙領域でボルトを介して固着したバタフライバルブである。
【００２１】
請求項２に係る発明は、間隙間に段部の一部、又は、シートリテーナの一部を突設させて間隙を狭くしたバタフライバルブである。
【００２２】
請求項３に係る発明は、シートリングの一側面、又は、双方の側面にガスケットを介在させたバタフライバルブである。
【００２３】
請求項４に係る発明は、ボデー内に弁棒を介して回転自在に軸支される弁体を設け、この弁体は、中心を弁棒の回転軸から一定距離偏心させ、かつ流路方向の中心から一定距離偏心させた位置に配設し、流路の中心から傾斜した中心を有する円錐の外周面により楕円形状のシール面を形成し、このシール面を、シートリングの内周シール面に密接シールするようにした三重偏心構造を呈するバタフライバルブである。
【００２４】
請求項５に係る発明は、弁体の端部外周側に形成した段部にシートリテーナを介してシートリングを保持し、このシートリテーナの内周側先端面を段部に形成した突当て面に当接させ、シートリテーナの外周側先端面でシートリングを押圧保持させてシートリテーナを両持ち支持構造とし、このシートリテーナの両持ち支持構造により、シートリテーナの先端面と段部との間に所定の間隙を設けてシートリテーナの先端面をたわみ面とすると共に、シートリテーナと段部とを間隙領域でボルトを介して固着したバタフライバルブである。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に係る発明によると、シートリングを、シートリテーナを介してボルトにより締付ける際に、シートリングの圧縮量の精度がボルトの締付けトルクに拠らず、ボデーに設けた段部を介して決定されて適正な圧縮量で締付けられるため、安定したシール性能が発揮できるバタフライバルブである。しかも、シートリングを、シートリテーナとボルトによりボデーの突当て面に圧縮させるように押圧しているため、このシートリテーナが皿ばねの如く僅かなたわみを生じ、このたわみによりボルトの締付け軸力が弾性力として蓄えられて応力緩和に対する漏れを防ぐことができ、優れた耐久性を発揮しながら長期に亘って高シール性を維持できる。また、シートリテーナのたわみにより、シートリングの応力緩和に対して耐久性が発揮されると共にボルトが緩むのも防ぐことができ、新たなボルトの脱落構造を必要とすることなく、簡単な構造によって形成することができるバタフライバルブである。
【００２６】
請求項２に係る発明によると、シートリテーナ先端面と段部との間の間隙が狭くなることにより、この間隙に流体が滞留するのを抑制することができ、流体による各部品の劣化や滞留した流体の腐敗を防ぐことができるバタフライバルブである。
【００２７】
請求項３に係る発明によると、シートリングの側面にガスケットを配した場合に、ガスケットの応力緩和による漏れを防止して高いシール性を発揮できるバタフライバルブである。
【００２８】
請求項４に係る発明によると、密封性能や機能性に優れた三重偏心構造のバタフライバルブに適用することができ、この三重偏心構造のバタフライバルブの機能をより一層高めることができるバタフライバルブである。
【００２９】
請求項５に係る発明によると、ボデーに取付ける場合と同様に、弁体に対してシートリングを装着することができ、このとき、ボデーに装着した場合と同様に、適正なシートリングの圧縮量によって安定したシール性を発揮でき、また、シートリングの応力緩和による漏れを防いで高シール性を維持でき、ボルトの緩みを防ぐこともできるバタフライバルブである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明におけるバタフライバルブの好ましい実施形態及び作用を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態においては、三重偏心形のバタフライバルブに適用した例を用いて説明する。
図１〜図３において、本発明のバタフライバルブの第１実施形態を示している。
図の三重偏心形バタフライバルブにおいて、バルブ本体３０のボデー（弁箱）３１は、筒状に形成され、内部に流路３１ａを有しており、このボデー３１内に、弁棒３２を介して弁体３３を回転自在に軸支している。弁体３３は、弁棒３２を９０°回転操作することにより開又は閉状態に操作可能に設けている。ボデー３１の両側には取付フランジ３５ａを備えた配管３５を取付け可能に設けており、この配管３５は、ボデー３１を挟んだ状態にして、ボルト孔３５ｂに図示しない固着ボルトを固着することで取付けられる。本例においては、便宜上、バルブ本体３０の流路の向きとして、弁体３３における弁棒３２の取付け側を一次側、弁体３３を挟んだ他方側を二次側としているが、一次側と二次側を逆向きに使用することもできる。
【００３１】
ボデー３１の側面と配管３５の取付フランジ３５ａの間にはガスケット３５ｃを装着している。このガスケット３５ｃは、ボデー３１と配管３５の間のシール性を確保するために、シートリテーナ４５と取付溝３８の嵌合部分やシートリテーナ４５のボルト取付穴４７を避けるようにしてシートリテーナ４５の外周側に配置されている。
【００３２】
ボデー３１の端部内周側には、シートリング４０を装着可能な段部３６を設けており、この段部３６の外周側には、シートリテーナ４５を当接するための環状の突当て面３７を形成している。また、段部３６の内周側には、シートリング４０が当接する座面３６ａを形成し、この座面３６ａには、ボルト５０取付け用のボルト穴３６ｂを穿孔して形成している。また、段部３６よりも端部側には、シートリテーナ４５を装着するための取付溝３８を設けている。なお、シートリテーナ４５は、ステンレス等の金属によって環状に形成される。
【００３３】
シートリング４０は、例えば、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス等の金属製からなっている。シートリング４０の材質は、これ以外にも、例えば、ステンレス等の金属と耐熱性非金属弾性体などを積層したラミネート構造であってもよく、この場合、耐熱性非金属弾性体の板として、例えば、膨張黒鉛（グラファイト）を主体とするものがある。またシートリング４０として、黒鉛等の混合材を含んだＰＴＦＥ等の樹脂を用いてもよい。
【００３４】
このシートリング４０は、図示しないが、その内周シール面４１が流路方向から見て楕円形状になるように形成され、更に、この内周シール面４１は、図１のように、流路方向に対して一次側を拡径した略円錐形状に設けられている。シートリング４０の外径側は図示しない真円形状に設けており、このシートリング４０を段部３６に装入した後に、外周側をシートリテーナ４５を介してリテーナボルト５０で均一に締付け可能に設けている。
【００３５】
ガスケット３９は、例えば、膨張黒鉛や、ステンレス等の金属を芯金としてこの芯金に膨張黒鉛を被覆したり、或は、全体をＰＴＦＥ等の樹脂製とし、シートリング４０の一側面、又は、双方の側面に介在させている。本実施形態においては、ガスケット３９をバルブ本体３０の一次側に装着してシートリング４０とボデー３１との間をシールしている。これにより、図３において、弁閉時の漏れの経路を塞ぎ、流体がシートリング４０とボデー３１との間を経由して二次側に漏れるような流れｆ１を防いでいる。なお、ガスケット３９は、省略することもでき、シートリング４０のみを装着することもできる。
【００３６】
シートリング４０とガスケット３９は、段部３６の座面３６ａにシートリテーナ４５を介して保持される。ここで、シートリテーナ４５において、弁体３３側の側面を先端面４６、配管３５側の側面を後端面４５ａという。シートリング４０とガスケット３９を装着する際には、シートリテーナ４５の外周側先端面４６ａを突当て面３７に当接させた状態で、このシートリテーナ４５の内周側先端面４６ｂでシートリング４０とガスケット３９を押圧保持する。これにより、シートリテーナ４５は、外周がボデー３１の段部３６により支持される一方、内周がシートリング４０とガスケット３９をボデー３１側に押圧する。このように、シートリテーナ４５は、外周側と内周側が支持された、両持ち支持構造によりボデー３１の側部に配置されている。
【００３７】
この支持構造により、シートリテーナ４５の先端面４６と段部３６（座面３６ａ）との間には所定の間隙Ｇが形成され、シートリテーナ４５の先端面４６をたわみ面とし、シートリテーナ４５と段部３６を、間隙Ｇの領域でボルト５０を介して固着するようにしている。
なお、段部３６の高さ（間隙Ｇの高さ寸法）Ｔは、シートリング４０とガスケット３９をボルト５０によって締付けたときに、所定の圧縮力を付加し得る寸法に設定している。
【００３８】
図１に示すように、弁体３３は、弁棒３２の回転軸Ｏ１を、弁体１３の中心（シートリング２０とのシール位置）から一次側に一定距離偏心させて設けており、かつ、回転軸Ｏ１をボデー３１流路の中心線Ｏ２から一定距離偏心させた位置に配設し、更に、中心線Ｏ２から傾斜した中心線Ｏ３を有する円錐Ｅの外周面により楕円形状のシール面３４を形成している。このシール面３４は、ボデー３１側に固定されたシートリング４０の内周シール面４１にシール可能に設けている。弁体３３は、弁棒３２を介して回転自在に軸支され、弁体３３を閉方向に回転させたときに、この三重偏心構造によってシール面３４が摺動することなく内周シール面４１に密接シールできる。これにより、弁体３３を操作する際には、操作トルクに悪影響を与えることなく、優れた耐久性を発揮でき、開閉時にはこの弁体３３がスムーズに動作してトルクシール機能による高シール性を確保できるようにしている。
【００３９】
次に、以上のように構成されたバタフライバルブについて、その動作を説明する。
図３において、ボデー３１の座面３６ａにガスケット３９とシートリング４０を装着し、この上からシートリテーナ４５を装着し、シートリテーナ４５をボルト５０で締付ける。ボルト５０の締付けによって、シートリング４０及びガスケット３９が圧縮されると、これらの肉厚が薄くなり、シートリテーナ４５の外周側先端面４６ａが段部３６の突当て面３７に当接する。シートリング４０とガスケット３９が圧縮保持されるときの基本的な圧縮量の精度は、この段部の高さＴの寸法によって決定される。これにより、ボルト５０の締付け精度が確保され、シートリング４０及びガスケット３９の圧縮量の精度が高く保たれて所定の圧縮量を常に確保して安定したシール性が得られる。
【００４０】
シートリテーナ４５は、外周側先端面４６ａを段部３６に、内周側先端面４６ｂをシートリング４０（ガスケット３９）にそれぞれ支持されて両持ち支持構造によってバルブ本体３０の側部に配置されている。従って、この状態からボルト５０を更に締付けると、図３の破線に示すように、シートリテーナ４５は、その弾性によって皿ばねの如く僅かなたわみδを生じ、ボルト５０の締付け軸力はこのシートリテーナのたわみδにより弾性力として蓄えられる。
【００４１】
ボルト５０は、その締付け力に伴って、シートリテーナ４５のたわみδに基づく反力（復元力）が加わって締め込み難くなる。従って、ボルト５０の締付け時において、このボルト５０の過剰な締付けを阻止することができ、適正な締付け力によって締付けることができる。また、このとき、シートリング４０やガスケット３９に肉厚寸法の誤差等が生じている場合でも、適切な締付け力を発揮して、この誤差を吸収しながら適正な状態に締付けることができる。
【００４２】
シートリテーナ４５において、ボルト５０の締付け部位を力点、段部３６との接触部位を支点、シートリング４０との接触部位を作用点とすると、ボルト５０の締付けにより蓄えられた弾性力は、てこの原理により、シートリング４０及びガスケット３９を押圧する図示しない押圧力に変換される。この押圧力は、シートリング４０やガスケット３９に規定の大きい圧縮量を付与するように、ボルト５０の締付け力を調節することで設定される。
【００４３】
このように、シートリテーナ４５の弾性力（蓄勢力）を利用してシートリング４０（ガスケット３９）を押圧するような構造に設けていることにより、応力緩和が発生してもボルト５０が緩むのを防ぐことができる。
また、ボルト５０には、前記のような反力が加わることにより、常に引抜き方向への軸方向の張力が生じている。従って、ボルト５０とボデー３１との締結力（摩擦力）が強固になり、脱落防止構造をあらたに設けることなくこのボルト５０が自然に緩んだり脱落したりするのを防止することができ、しかも、応力緩和が生じた場合でも、この軸方向の力を維持でき、延いては、シートリング４０及びガスケット３９のシール性を維持できる。
【００４４】
シートリング４０やガスケット３９のクリープ現象が発生した場合には、シートリテーナ４５の蓄勢力によりこのシートリング４０やガスケット３９を押さえつける力を補うことができ、シートリング４０やガスケット３９によるシール力を維持することができる。
【００４５】
また、バルブ本体３０に繰り返し温度差が生じることによって過剰締付けが発生しても、シートリテーナ４５の蓄勢力によりこれを緩和することができ、温度差が戻った際にもこの蓄勢力により締付け方向への力を補うことができる。しかも、シートリング４０やガスケット３９の熱膨張率の差によって生じる、温度変化後の圧縮率の低下も解消できる。
【００４６】
また、バルブ本体３０に温度差が生じている時に、シートリング４０やガスケット３９の熱膨張差によって締付緩和が発生しても、シートリテーナ４５の蓄勢力により適切な締付け力を維持できる。
【００４７】
なお、シートリング４０とガスケット３９は、段部３６によって外周側に設けられている間隙Ｇにより、円周方向に適宜の自由度を有している。これにより、シートリテーナ４５による押圧時や弁体３３によるシール時には、このシートリング４０とガスケット３９に自己調心機能が働き、内周シール面４１を流路に対して自動的に適切な状態に保つことができる。
【００４８】
図４においては、本発明のバタフライバルブの第２実施形態を示している。なお、この実施形態において、上記実施形態と同一部分は同一符号によってあらわし、その説明を省略する。ここで、前記実施形態で示したように、ガスケット３５ｃは、シートリテーナ４５の外周側に配置されているため、図３のバルブにおいては、流体が流れｆ２やｆ３の経路によってバルブの二次側（シートリテーナ４５の後端面４５ａと取付フランジ３５ｂの隙間）から間隙Ｇ内に浸入する可能性がある。
【００４９】
そこで、第２実施形態においては、間隙領域において、段部４８の一部を内径側に突設させて突設部４８ａを設け、この突設部４８ａによって間隙Ｇを第１実施形態よりも狭くした間隙Ｇ１とし、間隙領域内に浸入した流体の滞留を抑制することができるようにしたものである。このときの突設部４８ａから突当て面３７までの高さＴ１は、シートリング４０とガスケット３９に所定の圧縮力を負荷した際に、シートリテーナ４５に生じる図示しないたわみの量よりもやや大きい寸法になるように設定する必要がある。この高さＴ１は、例えば、バルブ呼び径１５０Ａのバルブの場合、１〜２ｍｍ程度に設定するとよい。
なお、この実施形態においては、段部４８側の一部を突設させて間隙Ｇ１を狭くしているが、シートリテーナ４５の一部を間隙側に突設形成して間隙を狭くするようにしてもよい（図示せず）。この場合にも、段部４８側を突設させた場合と同様の効果を発揮できる。
【００５０】
図５においては、本発明のバタフライバルブの第３実施形態を示している。
この実施形態においては、弁体５１の端部外周側に段部５２を形成し、この段部５２にシートリテーナ５５によってシートリング５７とガスケット５８を保持した構造に設けている。この場合、シートリテーナ５５の先端面５６における内周側先端面５６ａを段部５２に形成した突当て面５３に当接させ、一方、シートリテーナ５５の外周側先端面５６ｂでシートリング５７（ガスケット５８）を押圧保持させることによりシートリテーナ５５を両持ち支持構造としている。このように、シートリング５７（ガスケット５８）は、前記実施形態におけるボデー３１に装着する場合と同様の装着構造により弁体５１に取付けることができ、このシートリテーナ５５の両持ち支持構造によって、前記と同様にシートリテーナ５５の先端面５６と段部５２との間に所定の間隙Ｇ２を設けてシートリテーナ５５の先端面５６をたわみ面とすると共に、シートリテーナ５５と段部５２とを間隙Ｇ２の領域でボルト５０を介して固着することが可能になる。
【００５１】
更に、図６においては、本発明のバタフライバルブの第４実施形態を示している。この実施形成において第３実施形態と同一部分は同一符号によってあらわし、その説明を省略する。この実施形態においては、第３実施形態のバタフライバルブから間隙領域に段部５９の一部を外周側に突設させて突設部５９ａを設けた弁体５８とし、この突設部５９ａによって間隙Ｇ３を狭くしたものである。このように、弁体側にシートリングを装着する場合でも、前記実施形態と同様に間隙を狭くでき、この間隙Ｇ３に浸入した流体の滞留を抑制することができる。しかも、この場合も前記と同様にシートリテーナ５５の一部を間隙側に突設させることもできる（図示せず）。
【００５２】
本発明は、上記実施形態において説明した三重偏心構造以外の構造のバタフライバルブにも適用でき、一次偏心形、二重偏心形のバタフライバルブは勿論、偏心構造を有しない通常のバタフライバルブにも簡単に応用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明におけるバタフライバルブの第１実施形態を示した断面図である。
【図２】図１のボデー付近を示した要部拡大図である。
【図３】図２の要部を示した一部拡大断面図である。
【図４】本発明のバタフライバルブの第２実施形態を示した要部断面図である。
【図５】本発明のバタフライバルブの第３実施形態を示した要部断面図である。
【図６】本発明のバタフライバルブの第４実施形態を示した要部断面図である。
【図７】従来のバタフライバルブの第１例を示した要部断面図である。
【図８】従来のバタフライバルブの第２例を示した要部断面図である。
【図９】従来のバタフライバルブの第３例を示した要部断面図である。
【図１０】従来のバタフライバルブの第４例を示した要部断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
３０ バルブ本体
３１ ボデー
３２ 弁棒
３３ 弁体
３４ シール面
３６ 段部
３７ 突当て面
３９ ガスケット
４０ シートリング
４１ 内周シール面
４５ シートリテーナ
４６ 先端面
４６ａ 外周側先端面
４６ｂ 内周側先端面
５０ ボルト
Ｇ 間隙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のボデーの端部内周側に形成した段部にシートリテーナを介してシートリングを保持し、このシートリテーナの外周側先端面を前記段部に形成した突当て面に当接させ、前記シートリテーナの内周側先端面で前記シートリングを押圧保持させて前記シートリテーナを両持ち支持構造とし、このシートリテーナの両持ち支持構造により、前記シートリテーナの先端面と前記段部との間に所定の間隙を設けて前記シートリテーナの先端面をたわみ面とすると共に、前記シートリテーナと段部とを前記間隙領域でボルトを介して固着したことを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項２】
前記間隙間に段部の一部、又は、シートリテーナの一部を突設させて前記間隙を狭くした請求項１に記載のバタフライバルブ。
【請求項３】
前記シートリングの一側面、又は、双方の側面にガスケットを介在させた請求項１又は２に記載のバタフライバルブ。
【請求項４】
前記ボデー内に弁棒を介して回転自在に軸支される弁体を設け、この弁体は、中心を前記弁棒の回転軸から一定距離偏心させ、かつ流路方向の中心から一定距離偏心させた位置に配設し、前記流路の中心から傾斜した中心を有する円錐の外周面により楕円形状のシール面を形成し、このシール面を、前記シートリングの内周シール面に密接シールするようにした三重偏心構造を呈する請求項１乃至３の何れか１項に記載のバタフライバルブ。
【請求項５】
弁体の端部外周側に形成した段部にシートリテーナを介してシートリングを保持し、このシートリテーナの内周側先端面を前記段部に形成した突当て面に当接させ、前記シートリテーナの外周側先端面で前記シートリングを押圧保持させて前記シートリテーナを両持ち支持構造とし、このシートリテーナの両持ち支持構造により、前記シートリテーナの先端面と前記段部との間に所定の間隙を設けて前記シートリテーナの先端面をたわみ面とすると共に、前記シートリテーナと段部とを前記間隙領域でボルトを介して固着したことを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項１】
筒状のボデーの端部内周側に形成した段部にシートリテーナを介してシートリングを保持し、このシートリテーナの外周側先端面を前記段部に形成した突当て面に当接させ、前記シートリテーナの内周側先端面で前記シートリングを押圧保持させて前記シートリテーナを両持ち支持構造とし、このシートリテーナの両持ち支持構造により、前記シートリテーナの先端面と前記段部との間に所定の間隙を設けて前記シートリテーナの先端面をたわみ面とすると共に、前記シートリテーナと段部とを前記間隙領域でボルトを介して固着したことを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項２】
前記間隙間に段部の一部、又は、シートリテーナの一部を突設させて前記間隙を狭くした請求項１に記載のバタフライバルブ。
【請求項３】
前記シートリングの一側面、又は、双方の側面にガスケットを介在させた請求項１又は２に記載のバタフライバルブ。
【請求項４】
前記ボデー内に弁棒を介して回転自在に軸支される弁体を設け、この弁体は、中心を前記弁棒の回転軸から一定距離偏心させ、かつ流路方向の中心から一定距離偏心させた位置に配設し、前記流路の中心から傾斜した中心を有する円錐の外周面により楕円形状のシール面を形成し、このシール面を、前記シートリングの内周シール面に密接シールするようにした三重偏心構造を呈する請求項１乃至３の何れか１項に記載のバタフライバルブ。
【請求項５】
弁体の端部外周側に形成した段部にシートリテーナを介してシートリングを保持し、このシートリテーナの内周側先端面を前記段部に形成した突当て面に当接させ、前記シートリテーナの外周側先端面で前記シートリングを押圧保持させて前記シートリテーナを両持ち支持構造とし、このシートリテーナの両持ち支持構造により、前記シートリテーナの先端面と前記段部との間に所定の間隙を設けて前記シートリテーナの先端面をたわみ面とすると共に、前記シートリテーナと段部とを前記間隙領域でボルトを介して固着したことを特徴とするバタフライバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１７５２２８（Ｐ２００８−１７５２２８Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７０７６（Ｐ２００７−７０７６）
【出願日】平成１９年１月１６日（２００７．１．１６）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１６日（２００７．１．１６）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
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