特許 6846872 バタフライ弁用シートリングの固定構造と偏心型バタフライ弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6846872

(24)【登録日】2021年3月4日

(45)【発行日】2021年3月24日

(54)【発明の名称】バタフライ弁用シートリングの固定構造と偏心型バタフライ弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 1/42 20060101AFI20210315BHJP

   F16K 1/226 20060101ALI20210315BHJP

【ＦＩ】

   F16K1/42 G

   F16K1/226 F

   F16K1/226 B

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-71215(P2016-71215)

(22)【出願日】2016年3月31日

(65)【公開番号】特開2017-180742(P2017-180742A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2019年3月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】390002381

【氏名又は名称】株式会社キッツ

(74)【代理人】

【識別番号】100081293

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 哲男

(72)【発明者】

【氏名】宮下 幸博

(72)【発明者】

【氏名】佐久 一典

(72)【発明者】

【氏名】仲川 博明

(72)【発明者】

【氏名】窪田 和久

【審査官】 小岩 智明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３０８８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１５７８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０１２１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−０１０１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−１６４０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭５１−０１４６５５（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 実開平０２−０６５７７０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６３−０５７８６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５５−０１４１５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 中国特許出願公開第１０４０１９２４３（ＣＮ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０５６５３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第４２２８８１６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １／２２− １／２２８， １／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒形状のボデー内に回転自在に設けられたジスクの外周面とシール接触されるシートリングが、前記ボデーとシートリテーナとの間に固定されるバタフライ弁用シートリングの固定構造であって、前記シートリングは、シートリング本体と、このシートリング本体の外周側に縁切り部を介して薄肉部により一体に延設されたガスケット部とから成り、前記縁切り部には、前記ボデーと前記ガスケット部とが係合状態で当該ガスケット部の裏漏れを防止するための係合部が設けられ、この係合部は、前記縁切り部の近傍位置に前記ボデー側のテーパ面が係合される部位であると共に、前記シートリテーナの前記ボデーとの対向側に前記薄肉部を前記ボデー側に押圧する突起部が形成され、前記薄肉部は、前記突起部で前記ボデー側に押圧されて前記係合部が係合されるときの局圧部位であり、前記ボデーと前記シートリテーナとの間に挟着される固定部と前記ガスケット部との間に前記突起部が装入される装入空間が設けられ、この装入空間に充填される前記突起部の投影位置に前記係合部が設けられ、前記装入空間に充填した前記突起部からの押圧力がステムと平行な方向から傾斜した外径方向の前記テーパ面側からの抗力に変換され、この抗力により前記ガスケット部が押さえつけられるようにしたことを特徴とするバタフライ弁用シートリングの固定構造。

【請求項2】

前記係合部を境界として、前記ガスケット部の前記ボデーとのシール面を前記シートリング本体の側面からずらした請求項１に記載のバタフライ弁用シートリングの固定構造。

【請求項3】

前記シートリング本体は、内径側に可撓部、この可撓部よりも外径側に固定部を有し、これら可撓部と固定部との間には空間部が設けられた請求項１又は２に記載のバタフライ弁用シートリングの固定構造。

【請求項4】

前記ボデーと前記シートリテーナとがリテーナボルトで締付けられ、このリテーナボルトの締付力により、前記ガスケット部が前記ボデーと前記シートリテーナとの間に挟持された請求項１乃至３の何れか１項に記載のバタフライ弁用シートリングの固定構造。

【請求項5】

前記リテーナボルトの頭部が対向される位置に前記ガスケット部が配置されるようにした請求項４に記載のバタフライ弁用シートリングの固定構造。

【請求項6】

筒形状のボデー内にステムを介して偏心位置に回転自在に軸支されたジスクが、前記ボデー内にシートリテーナで固定されたシートリングにより密封状態でシール可能に設けられた偏心型バタフライ弁において、前記シートリングは、シートリング本体と、このシートリング本体の外周側に縁切り部を介して薄肉部により一体に延設されたガスケット部とから成り、前記縁切り部には、前記ボデーと前記ガスケット部とが係合状態で当該ガスケット部の裏漏れを防止するための係合部が設けられ、この係合部は、前記縁切り部の近傍位置に前記ボデー側のテーパ面が係合される部位であると共に、前記シートリテーナの前記ボデーとの対向側に前記薄肉部を前記ボデー側に押圧する突起部が形成され、前記薄肉部は、前記突起部で前記ボデー側に押圧されて前記係合部が係合されるときの局圧部位であり、前記ボデーと前記シートリテーナとの間に挟着される固定部と前記ガスケット部との間に前記突起部が装入される装入空間が設けられ、この装入空間に充填される前記突起部の投影位置に前記係合部が設けられ、前記装入空間に充填した前記突起部からの押圧力が前記ステムと平行な方向から傾斜した外径方向の前記テーパ面側からの抗力に変換され、この抗力により前記ガスケット部が押さえつけられるようにしたことを特徴とする偏心型バタフライ弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に、高圧流体に適したバタフライ弁用シートリングの固定構造と偏心型バタフライ弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特に、高圧流体に適したバルブとして、偏心型バタフライ弁が一般に知られている。例えば、二重偏心型バタフライ弁では、弁体に対して弁軸が流路側に偏心して設けられ、弁体の外周に向けて流路の中心線上の所定の点から仮想の円錐が設けられ、この円錐上における弁体との接触面がフッ素樹脂製シートリングのシール面となって、高圧時の場合でも弁閉時の封止性が中心形バタフライ弁よりも高められている。このような偏心型バタフライ弁で用いられるシートリングは、高温流体にも耐え得るように、通常、耐熱性材料であるフッ素樹脂などにより形成される。フッ素樹脂は一般的な樹脂材料に比較して弾性力が低いため、特殊な形状に形成されて弾性力の向上が図られて弁体とのシール性が高められる。

【0003】

この種の偏心型バタフライ弁として、例えば、特許文献１のバタフライバルブが開示されている。このバルブでは、シートリングの外周部が弁箱とリテーナであるインサートとにより挟み込まれ、外周部がガスケットの機能を持つように設けられている。このシートリングでは、ガスケットに続けて内周部が横断面く字形に設けられ、この内周部を介してシートの先端側が屈曲可能に設けられている。このような形状により、このバタフライ弁では、シートリングの内周部が上流又は下流の何れの方向に可撓した場合でも、シート先端側がディスクに食い込み、これらシートとディスクとの面圧の減少が防がれるものとされている。

【0004】

一方、特許文献２の偏心バタフライ弁では、シートリングが一様な厚みを持った平板状の円環状体の形状を呈し、この円環状体の１つの表面上に円環と同心に円環状溝が穿設されている。シートリングは、円環状溝を境にして円環状の外側半部と内側半部とに分けられ、外側半部は、弁本体に穿設された凹状部分に嵌め込まれ、リテーナを介して弁本体に固定される。内側半部は、円環状溝により可撓性が与えられ、弁体とシール可能に設けられている。これによって、このバタフライ弁では、弁閉時において、正方向の流れである正圧、又は逆方向の流れである逆圧の何れの流体圧が加わる場合にも、内側半部が可撓して弁体に密接されるものとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５５−１０１０４号公報

【特許文献2】特許第４３２７２１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前者の特許文献１のバタフライバルブは、シートリングのシート内周部が上流又は下流側に屈曲変形したときにディスクとのシール面圧の減少を防ごうとしたものであるが、このバタフライバルブは、低温ガスを流すときのシートの熱膨張に対処するために主に用いられるものである。このことから、このバタフライバルブでは、冷温ガスの温度上昇によりシートが膨張したときに、このシート先端側とディスクとのシール性を維持することは可能ではあるが、高圧力の逆圧がバルブに加わった場合には、その圧力に耐えきれずにディスクとシート、弁箱、インサートとシートとの間から漏れを生じることがある。

【0007】

一方、後者の偏心バタフライ弁の場合、シートリングの内側半部が円環状溝を介して可撓性を有していることで、正圧及び逆圧の何れの場合にもシートリングと弁体とがシールされるものとなっている。
しかしながら、バルブの口径が２５０Ａや３００Ａなどの大口径になると、流体圧を受ける面積も大きくなる。このため、バルブに逆圧が加わるときには、２５０Ａよりも小口径のバタフライ弁に比べてシートリングが流体から受ける力が大きくなり、シートリング内径側において下流側への傾倒も大きくなる。このとき、流体による弁体の移動に伴って、シートリングの外側半部並びに内側半部付近にはシートリングを流路側に引き抜こうとする方向の力が加わり、この力によりシートリングがリテーナ側に傾倒しやすくなる。このようなシートリングの可撓変形により、ボデーとシートリングとの間に隙間が生じ、この間から流体の漏れを生じる、いわゆる「裏漏れ」を生ずる可能性がある。
この裏漏れの対策として、シートリングの直径方向の断面を長く形成し、シートリング内側半部側が可撓するときの外側半部側への影響を低減して、裏漏れを回避することも考えられる。ところが、シートリングを固定するためには、一般にその外径側においてボデーとリテーナとをバルブを配管する際の配管ボルトで締結し、この締結力でシートリングがシール状態で挟持されていることから、シートリングの断面を外径側に長くすることはできない。

【0008】

また、本件出願人は、先に出願したＰＣＴ／ＪＰ２０１５／７８２９８において、シートリングの薄肉部を局圧部位とし、この薄肉部よりも外周側に設けたガスケット部の移動を防ぎつつ、薄肉部が当接するボデー段部をボデー側面に設けた偏心型バタフライ弁を提案している。しかし、この偏心型バタフライ弁の場合にも、大口径であるときには、逆圧時に裏漏れを生じるおそれがあるため、確実に裏漏れを防止できるシートリングの固定構造が要望されていた。

【0009】

本発明は、従来の課題を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、特に、高圧流体に適しており、大口径のボデーとシートリングとの間からの逆流時の流体漏れを確実に防止し、正圧又は逆圧の何れの場合にもシール面圧を確保して高シール性を発揮するバタフライ弁用シートリングの固定構造と偏心型バタフライ弁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、筒形状のボデー内に回転自在に設けられたジスクの外周面とシール接触されるシートリングが、ボデーとシートリテーナとの間に固定されるバタフライ弁用シートリングの固定構造であって、シートリングは、シートリング本体と、このシートリング本体の外周側に縁切り部を介して薄肉部により一体に延設されたガスケット部とから成り、縁切り部には、ボデーとガスケット部とが係合状態で当該ガスケット部の裏漏れを防止するための係合部が設けられ、この係合部は、縁切り部の近傍位置にボデー側のテーパ面が係合される部位であると共に、シートリテーナのボデーとの対向側に薄肉部をボデー側に押圧する突起部が形成され、薄肉部は、突起部でボデー側に押圧されて係合部が係合されるときの局圧部位であり、ボデーとシートリテーナとの間に挟着される固定部とガスケット部との間に突起部が装入される装入空間が設けられ、この装入空間に充填される突起部の投影位置に係合部が設けられ、装入空間に充填した突起部からの押圧力がステムと平行な方向から傾斜した外径方向のテーパ面側からの抗力に変換され、この抗力によりガスケット部が押さえつけられるようにしたバタフライ弁用シートリングの固定構造である。

【0011】

請求項２に係る発明は、係合部を境界として、ガスケット部のボデーとのシール面をシートリング本体の側面からずらしたバタフライ弁用シートリングの固定構造である。

【0012】

請求項３に係る発明は、シートリング本体は、内径側に可撓部、この可撓部よりも外径側に固定部を有し、これら可撓部と固定部との間には空間部が設けられたバタフライ弁用シートリングの固定構造である。

【0013】

請求項４に係る発明は、ボデーとシートリテーナとがリテーナボルトで締付けられ、このリテーナボルトの締付力により、ガスケット部がボデーとシートリテーナとの間に挟持されたバタフライ弁用シートリングの固定構造である。

【0014】

請求項５に係る発明は、リテーナボルトの頭部が対向される位置にガスケット部が配置されるようにしたバタフライ弁用シートリングの固定構造である。

【0015】

請求項６に係る発明は、筒形状のボデー内にステムを介して偏心位置に回転自在に軸支されたジスクが、ボデー内にシートリテーナで固定されたシートリングにより密封状態でシール可能に設けられた偏心型バタフライ弁において、シートリングは、シートリング本体と、このシートリング本体の外周側に縁切り部を介して薄肉部により一体に延設されたガスケット部とから成り、縁切り部には、ボデーとガスケット部とが係合状態で当該ガスケット部の裏漏れを防止するための係合部が設けられ、この係合部は、縁切り部の近傍位置にボデー側のテーパ面が係合される部位であると共に、シートリテーナのボデーとの対向側に薄肉部をボデー側に押圧する突起部が形成され、薄肉部は、突起部でボデー側に押圧されて係合部が係合されるときの局圧部位であり、ボデーとシートリテーナとの間に挟着される固定部とガスケット部との間に突起部が装入される装入空間が設けられ、この装入空間に充填される突起部の投影位置に係合部が設けられ、装入空間に充填した突起部からの押圧力がステムと平行な方向から傾斜した外径方向のテーパ面側からの抗力に変換され、この抗力によりガスケット部が押さえつけられるようにした偏心型バタフライ弁である。

【発明の効果】

【0016】

請求項１に係る発明によると、シートリング本体の外周側に縁切り部を介して薄肉部によりガスケット部を一体に延設し、縁切り部の近傍位置にボデー側のテーパ面の係合部位である係合部を設け、この係合部を装入空間に充填される突起部の投影位置に設け、装入空間に充填した突起部からの押圧力が係合部に働くようにしたことにより、大口径のバタフライ弁とした場合にも、突起部からの押圧力により強いシール面圧を発揮し、このシール面圧でテーパ面側からの抗力をステムと平行な方向から傾斜した外径方向に変換し、この抗力によってガスケット部を押さえつけることで、高圧の流体が逆流するときに、引き抜き力に対するシートリング本体の傾倒を係合部により防止する。このように、係合部を、縁切り部の近傍位置にボデー側のテーパ面が係合される部位としていることにより、ガスケット部をシートリング本体から機能的に分断し、このガスケット部へのシートリング本体側からの変形の影響を受け難くできる。これによって、逆流時の係合部周辺におけるボデーと、シートリング本体及びガスケット部との隙間の発生を防止し、流体漏れを確実に防止する。このとき、シートリテーナに突起部を設け、この突起部で薄肉部をボデー側に押圧し、この薄肉部を係合部が係合されるときの局圧部位としていることで、係合部を境界として、シートリング本体の弾性変形の影響がガスケット部のシール面に及ぶことを阻止できる。正圧又は逆圧の何れの方向に高圧流体が流れる場合であっても、弁閉時において、シートリング本体の可撓部が流路方向に可撓してシートリング本体とジスクとのシール面圧を確保し、弁閉時における高シール性を維持してシール部分からの漏れを防止できる。

【0017】

請求項２に係る発明によると、ガスケット部をシートリング本体から機能的に分断し、シートリング本体における可撓部の弾性変形の影響がボデーとのシール部であるガスケット部のシール面に及ぶことを阻止できる。

【0018】

請求項３に係る発明によると、ジスクからの面圧や流体圧により、可撓部が空間部を介してシートリテーナ側からボデー側への流体圧である正圧、又はボデー側からシートリテーナ側への流体圧である逆圧で撓み、シートリング本体がジスクとシール可能となる。

【0019】

請求項４に係る発明によると、リテーナボルトでボデーとシートリテーナとの間のガスケット部を締付けることによりガスケット部への締付力を強くでき、大口径のバルブの場合にも、ガスケット部とボデー、シートリテーナとのシール性を向上させ、特に逆流時におけるボデー側との隙間の発生を抑えて流体漏れの防止性能を向上できる。

【0020】

請求項５に係る発明によると、リテーナボルトの締付時には、その頭部からシートリテーナを介してガスケット部に押圧力を直線的に伝達できるため、締付時に発生する力のロスを極力抑えながらガスケット部をボデーに押圧してシール面圧を向上できる。

【0021】

請求項６に係る発明によると、シートリング本体の外周側に縁切り部を介して薄肉部によりガスケット部を一体に延設し、縁切り部の近傍位置にボデー側のテーパ面の係合部位である係合部を設け、この係合部を装入空間に充填される突起部の投影位置に設け、装入空間に充填した突起部からの押圧力が係合部に働くようにしたことにより、大口径に設けた場合にも、突起部からの押圧力により強いシール面圧を発揮し、このシール面圧でテーパ面側からの抗力をステムと平行な方向から傾斜した外径方向に変換し、この抗力によってガスケット部を押さえつけることで、高圧の流体が逆流するときに、引き抜き力に対するシートリング本体の傾倒を係合部により防止する。このように、係合部を、縁切り部の近傍位置にボデー側のテーパ面が係合される部位としていることにより、ガスケット部をシートリング本体から機能的に分断し、このガスケット部へのシートリング本体側からの変形の影響を受け難くできる。これによって、逆流時の係合部周辺におけるボデーと、シートリング本体及びガスケット部との隙間の発生を防止し、流体漏れを確実に防止する。このとき、シートリテーナに突起部を設け、この突起部で薄肉部をボデー側に押圧し、この薄肉部を係合部が係合されるときの局圧部位としていることで、係合部を境界として、シートリング本体の弾性変形の影響がガスケット部のシール面に及ぶことを阻止できる。正圧又は逆圧の何れの方向に高圧流体が流れる場合であっても、弁閉時において、シートリング本体の可撓部が流路方向に可撓してシートリング本体とジスクとのシール面圧を確保し、弁閉時における高シール性を維持してシール部分からの漏れを防止する偏心型バタフライ弁を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】偏心型バタフライ弁の第１実施形態を示す縦断面図である。

【図2】図１の偏心型バタフライ弁の正面図である。

【図3】図１の要部拡大模式図である。

【図4】図３のＡ部拡大模式図である。

【図5】偏心型バタフライ弁の第２実施形態を示す要部拡大模式図である。

【図6】偏心型バタフライ弁の第３実施形態を示す要部拡大模式図である。

【図7】偏心型バタフライ弁の第４実施形態を示す要部拡大模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、本発明におけるバタフライ弁用シートリングの固定構造と偏心型バタフライ弁の実施形態並びに作用を図面に基づいて説明する。図１においては、偏心型バタフライ弁の第１実施形態を示した縦断面図、図２においては、図１の偏心型バタフライ弁の正面図、図３においては、図１の要部拡大模式図を示している。本発明における偏心型バタフライ弁の使用圧力は、２〜５ＭＰａを想定したものである。本実施形態中における常温は約２０℃、高温は約１８０℃、低温は約−１０℃を想定したものである。

【0024】

図１に示した偏心型バタフライ弁（以下、バルブ本体１という）は、ボデー２、ジスク３、シートリング、及びシートリテーナ５を有している。このうち、ボデー２、ジスク３、シートリテーナ５は、ステンレスやダクタイル鋳鉄等の金属材料により成形される。

【0025】

バルブ本体１において、ボデー２は筒形状に形成され、このボデー２の上下部にはステム６装着用の軸装部１０が設けられる。ジスク３は略円板形状に形成され、このジスク３の外周面に弁体シール面１１が設けられ、また、一面側にはボス部１２が突設形成され、このボス部１２にステム６取付用の穴部１３がシール位置から偏心して形成される。ジスク３は、穴部１３にステム６が装入された状態でボデー２内の偏心位置にテーパピン１４でステム６に一体に固定される。

【0026】

これにより、ジスク３が、ボデー２内にステム６を介してボデー２内に設けられた流路１５とシートリテーナ５との間の偏心位置に回動自在に軸支される。ジスク３は、ボデー２内にシートリテーナ５で固定されたシートリングにより、弁閉時には密封状態でシール可能に設けられている。

【0027】

図１〜図３において、シートリングは、シートリング本体２０と、ガスケット部２１とを有し、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂材料により環形状に成形される。本実施形態においては、１５％のカーボン等の充填材入りＰＴＦＥにより設けられる。

【0028】

シートリング本体２０は、ボデー２とシートリテーナ５との間に外径部分が固定され、その内周面側がジスク３の弁体シール面１１とシール接触可能に設けられる。なお、図１において、正方向の流れの場合、シートリング本体２０の右側（すなわち、シートリテーナ５側）が流路１５の一次側、左側（すなわち、ボデー２側）が流路１５の二次側となる。

【0029】

シートリング本体２０は、内径側に可撓部２２、この可撓部２２よりも外径側に固定部２３を有し、これら可撓部２２と固定部２３との間には空間部２４が設けられる。可撓部２２は、シール接触部２５とテーパ面２６とを有し、シール接触部２５は、可撓部２２の内径側に断面Ｃ面形状或は断面Ｒ面形状により所定のシール幅で環状に設けられる。このシール接触部２５に続けて、テーパ面２６が緩やかな傾斜状に設けられる。

【0030】

固定部２３は、可撓部２２が可撓可能にボデー２とシートリテーナ５との間に挟着され、これによりシートリング本体２０が所定位置に固定される。空間部２４は、円周方向に沿って溝状に切り欠くように形成され、この空間部２４を介して、可撓部２２がジスク３からの面圧や流体圧によって、正圧（シートリテーナ５側からボデー２側への流体圧）又は、逆圧（ボデー２側からシートリテーナ５側への流体圧）に撓み、シール接触部２５を介してジスク３の弁体シール面１１とシール可能に設けられる。
ここで、図３におけるシートリング本体２０を示した実線は、弁閉時に正圧を受けてジスク３に当接した形状を示し、破線は、弁閉時にジスク３が当接し、逆圧を受けて変形するときの形状を表している。一点鎖線は、シートリング本体２０のシートリテーナ５への装着前の断面形状を表している。

【0031】

ガスケット部２１は、固定部２３よりも外周側に縁切り部３０を介して薄肉部３１により一体に延設され、この縁切り部３０には、係合部３２が設けられている。このように縁切り部３０が設けられていることで、縁切り部３０により逆圧時の流体の流れによるシートリング本体２０の傾倒の影響が、ガスケット部２１に及ぶことが阻止されている。薄肉部３１は、熱膨張による余剰部位の流出を抑制可能な厚さに形成され、この薄肉部３１及びガスケット部２１は、十分な厚さが確保されている。

【0032】

図４に示すように、係合部３２は、シートリング本体２０のテーパ段部面４０と、ボデー２側のテーパ面４１とが円周方向に係合される部位により成っている。テーパ段部面４０は、縁切り部３０の近傍位置に段部状に形成され、テーパ面４１は、このテーパ段部面４０に係合可能な位置に段部状に形成される。これらテーパ段部面４０、テーパ面４１による係合部３２が縁切り部３０に設けられているため、ボデー２とガスケット部２１とが係合状態でこのガスケット部２１の裏漏れが防止される。

【0033】

テーパ段部面４０、テーパ面４１は、ステム６と平行なボデー２の側面から４５°程度傾斜した斜面により形成され、かつ、後述する装入空間４２の径方向における投影位置に設けられる。テーパ段部面４０、テーパ面４１を設けていることで、ガスケット部２１におけるボデー２とのシール部分が、シートリング本体２０の側面からステム６と平行なボデー２の側面と同方向にずれた状態になる。

【0034】

図３において、シートリテーナ５は、略環状に設けられ、ボデー２との対向側に突設部５０、凹状溝５１、突起部５２、装着凹溝５３が形成されている。突設部５０は、シートリング本体２０の空間部２４との対向位置に、ステム６との垂直方向において空間部２４の深さよりも短い長さで形成される。凹状溝５１は、突設部５０よりも外径側に形成され、ステム６との垂直方向において固定部２３の長さよりも短く、かつ、径方向において固定部２３よりも長い幅で設けられる。これにより、シートリテーナ５の締付け前において、固定部２３の外周面とシートリテーナ５の内周面との間に空隙部Ｇが設けられる。空隙部Ｇの容量は、シートリテーナ５を固着用のリテーナボルト６０で締付け、固定部２３がつぶされて外径側に変形する体積よりも小さく設定される。このような構成により、シートリテーナの締付け後には、固定部２３が凹状溝５１内に充填されて固定される。

【0035】

突起部５２は、凹状溝５１よりも外径側に狭い幅で形成され、ステム６との垂直方向において、ガスケット部２１の突出部分よりも短く、かつ、径方向において薄肉部３１よりも薄い幅で設けられる。このため、固定部２３の外周側と突起部５２の内周側との間には隙間Ｓが設けられる。突起部５２は、シートリング本体２０の固定部２３とガスケット部２１との間に設けられた狭い幅の装入空間４２に装入され、突起部５２の先端で薄肉部３１がボデー２側に高い面圧で押圧される。可撓部２２や固定部２３に熱サイクルにより熱膨張が発生したときには、熱膨張による余剰部位は隙間Ｓにより吸収され、シール接触部２５やガスケット部２１に影響を及ぼさないようになっている。

【0036】

装着凹溝５３は、突起部５２の外径側にステム６との垂直方向において、ガスケット部２１の先端側よりも長く、かつ、径方向において長い幅で形成される。このような構成により、ガスケット部２１とシートリテーナ５との間には、径方向、ステム６との垂直方向のそれぞれにおいて空隙部位が形成され、この空隙部位を介してガスケット部２１が充填状態で装着される。

【0037】

図１〜図３に示すように、シートリテーナ５には、段部状の８箇所の締付穴６１が等間隔に形成され、ボデー２の締付穴６１が対応する位置には、リテーナボルト６０の雄螺子６２と螺着可能な雌螺子６３が設けられている。ボデー２とシートリテーナ５とは、これらの間にシートリング本体２０が装着された状態でリテーナボルト６０で締付け可能に設けられ、このリテーナボルト６０の締付力により、ボデー２とシートリテーナ５との間にガスケット部２１が挟持される。

【0038】

この場合、リテーナボルト６０の頭部６５が対向される位置に、ガスケット部２１が配置される。この条件を満足するように、締付穴、雌螺子の位置が設定される。

【0039】

リテーナボルト６０の締付け後には、バルブ本体１が図示しない配管フランジに挟持され、図２に示す配管ボルト６６で外周側が接合されることにより、シートリング本体２０がより強固に取付けられた状態となる。

【0040】

シートリテーナ５の装着後には、図３に示すように、ボデー２と可撓部２２との間にクリアランスＣ１、シートリテーナ５と可撓部２２との間にクリアランスＣ２がそれぞれ設けられ、これらクリアランスＣ１、Ｃ２を介して、可撓部２２がシートリテーナ５やボデー２の方向に可撓変形する。

【0041】

図３において、弁閉時のジスク３にシートリテーナ５側からボデー２側への正圧が加わる場合、流体圧力で可撓部２２が左側に傾倒しつつジスク３との当接状態を確保してシール状態を維持する。この状態からさらなる高圧が加わった場合にも、可撓部２２がジスク３側に弾性変形して倒れることでシール接触部２５がジスク３に強く圧接し、しかも、流体がクリアランスＣ２から空間部に入り込んで下流側に押圧する、いわゆる、セルフシール機能が働くため、圧力の上昇に比例するようにシール部分におけるシール面圧を高めて確実に漏れを防止する。

【0042】

一方、弁閉時のジスク３にボデー２側からシートリテーナ５側への逆圧が加わる場合には、流体圧力で可撓部２２が右側に傾倒することで、ジスク３との当接状態を確保しながらシール面圧が向上する。この状態から、さらなる高圧が加わると、可撓部２２がシートリテーナ５に当接することにより、シートリング本体２０の内部応力の増加を防いで材料が有する弾性を維持してシール性を確保できる。

【0043】

このとき、可撓部２２には図３の矢印に示した方向の力Ｆが働き、この力Ｆは、バルブ本体１の口径が２５０Ａや３００Ａなどの大口径になるにつれてより大きくなる。力Ｆが増加した場合、その増加に伴って可撓部２２の傾倒に伴う内径方向への引張力Ｆ１も大きくなり、ガスケット部２１付近には甚大な引き抜き力が加わる。

【0044】

これに対して、本発明のバタフライ弁用シートリングの固定構造は、図１〜図４において、上述したようにシートリング本体２０の外周側に縁切り部３０を介してガスケット部２１を一体に延設し、縁切り部３０に、ボデー２とガスケット部２１とを係合状態でこのガスケット部２１の裏漏れを防止するための係合部３２を設け、この係合部３２を段部状のテーパ段部面４０とテーパ面４１とにより設けている。これにより、係合部３２で薄肉部３１を係合してこの薄肉部３１を局圧部位としながら、係合部３２を境界としてガスケット部２１のボデー２とのシール面をシートリング本体２０の側面からずらしてガスケット部２１をシートリング本体２０から機能的に分断している。このため、シートリング本体２０における可撓部２２の弾性変形の影響がボデー２とのシール部であるガスケット部２１のシール面に及ぶことを阻止できる。

【0045】

これにより、逆圧が加わった際には、薄肉部３１のつぶし率（圧縮率）を利用しながら、係合部３２を介してガスケット部２１とボデー２との間の隙間の発生を防止し、シール面圧を確保しながら裏漏れを確実に防止できる。このとき、係合部３２を可撓部２２とガスケット部２１との間に設けていることで、シートリング本体２０を外径側に延長する必要がなく、リテーナボルト６０の締結位置を変更することがない。

【0046】

しかも、テーパ段部面４０、テーパ面４１を装入空間４２の径方向における投影位置に設けていることで、装入空間４２に充填した突起部５２から押圧力Ｔが加わるときには、この押圧力Ｔがステム６との垂直方向において、テーパ段部面４０、テーパ面４１の全面に働いて強いシール面圧を発揮する。その結果、テーパ段部面４０、テーパ面４１をステム６と平行なボデー２の側面から４５°傾斜した斜面により形成していることで、押圧力Ｔに対するテーパ面４１側からの抗力Ｒをステム６と平行なボデー２の側面方向から４５°傾斜した外径方向に変換し、この抗力Ｒでガスケット部２１を外径方向に押さえつけることができる。このため、ガスケット部２１が可撓部２２側に変形したり移動したりすることを阻止し、ガスケット部２１の逃げを防いでこのガスケット部２１とボデー２との隙間の発生を防止できる。また、抗力Ｒの増加に伴い、テーパ面４１に高い面圧が発生する。
引張力Ｆ１が働いたときには、図４に示した破線に沿ってテーパ段部面４０を境界としたせん断力が加わるが、ガスケット部２１を径方向に十分な長さで形成していることで、このガスケット部２１がせん断力によりシートリング本体２０から破断するおそれがない。

【0047】

ボデー２とシートリテーナ５とをリテーナボルト６０で締付け、このリテーナボルト６０の締付力でガスケット部２１を挟持していることで、特に、大口径の場合に配管ボルト６６で不足しやすいガスケット部２１への締付力を確保し、このガスケット部２１により強固にシールして裏漏れ防止の機能を向上できる。

【0048】

この場合、リテーナボルト６０の頭部６５の対向位置にガスケット部２１を配置していることで、頭部６５から直線的にガスケット部２１に締付力を伝達し、頭部６５によってシートリテーナ５を介して直接ガスケット部２１を強く締付けることができる。

【0049】

なお、この実施形態では、縁切り部３０に設けた係合部３２をテーパ段部面４０とテーパ面４１とにより設けているが、ボデー２とガスケット部２１とを係合状態にし、ガスケット部２１の裏漏れを防止できるものであれば、係合部３２がテーパ状以外の態様であってもよく、さらに、ボデー２とシートリング本体２０との凹凸構造を逆に設けてもよい。テーパ段部面４０とテーパ面４１とを４５°の斜面により設けているが、この角度を変更してもよい。

【0050】

また、図４において、係合部３２を設けたことで薄肉部３１が左側にずれた位置となるが、この薄肉部３１を所定の厚さに維持していることで局圧を保持している。さらに、薄肉部３１の厚さを変えることで局圧を調節することもできる。

【0051】

図２において、バルブ本体１の軸装部１０近傍には、配管ボルト６６用の取付穴６７が設けられ、この取付穴６７を介してバルブ本体１を軸装部１０付近で位置決めしながら、シートリング本体２０を均等に挟んで締付けできる。さらに、図に示すように、取付穴６７を配管ボルト６６よりもやや大きく設けるようにすれば、バルブ本体１を配管フランジに位置調整しながら配管ボルト６６で接合できる。これにより、バルブ本体１と配管フランジとを芯出し状態で接合でき、大口径の場合にも配管ボルト６６とリテーナボルト６０とでシートリング本体２０を周方向に均等に締付けて、逆圧発生時に可撓部２２に過大な引き抜き力が加わったときにもガスケット部２１への片寄った引張力の発生を阻止し、局部的な裏漏れの発生を防止できる。

【0052】

図５においては、本発明の偏心型バタフライ弁の第２実施形態を示している。なお、この実施形態以降において、上記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態においては、シートリング本体７０の縁切り部３０に設けられる係合部３２が、係止突起部７１と係止凹部７２とにより設けられている。係止突起部７１は、シートリング本体７０側に断面三角形状に突出形成され、係止凹部７２は、ボデー２側に係止突起部７１が係合可能な断面三角形状に切欠き形成される。この場合、係止突起部７１、係止凹部７２は、これらの対辺を外径側とする断面形状とすることで、この対辺側で係止突起部７１が係止凹部７２に係合される。
これにより、前述した第１実施形態の場合と同様に、シートリング本体７０が固定部２３を介して固定された状態で、逆圧時の可撓部２２の傾倒によるボデー２とガスケット部２１との間からの裏漏れが確実に防止される。

【0053】

係止突起部７１、係止凹部７２は、シートリテーナ５の突起部５２の対向位置に、この突起部５２と同じ幅かやや広い幅で設けるとよく、この場合、突起部５２で係止突起部７１を係止凹部７２側に押圧して係合力を高めることができる。これら係止突起部７１、係止凹部７２が小さい場合には前述の引張力Ｆによるせん断力によりガスケット部２１が破断するおそれがあるため、これらを大きく形成することが望ましい。
また、係止突起部７１により薄肉部３１をくびれ状に形成していることで、ガスケット部２１の逃げ（位置ずれ）を効果的に防止している。
図５における破線は、比較例として係止突起部７１、係止凹部７２を可撓部側の位置に設けた場合を示したものであり、この場合には、これらを突起部５２で十分に押圧することができない。

【0054】

さらに、ガスケット部２１をリテーナボルト６０の頭部６５に対向配置し、この頭部６５のガスケット部２１に対する投影面積を大きくしていることで、頭部６５から伝達する締付力を十分にガスケット部２１に伝達できる。
なお、この実施形態において、係止突起部７１、係止凹部７２を一辺が斜辺の直角三角形による断面形状としているが、ボデー２の加工容易性を保つために、Ｖ溝を係止凹部としてボデーに形成し、このＶ溝に対応する形状のＶ字状の係止突起部をシートリング本体に設けるようにしてもよい。この場合にも、上記と同様の機能を発揮して逆圧時の裏漏れを確実に防止できる。

【0055】

図６においては、本発明の偏心型バタフライ弁の第３実施形態を示している。
この実施形態では、シートリング本体８０の縁切り部３０に設けられる係合部３２が、シートリング本体８０側の係止凹部８１と、ボデー２側の係止突起部８２とにより設けられ、これらは、それぞれ断面略矩形状に形成されている。
この場合にも、上述した実施形態と同様の機能が発揮され、特に、シートリング本体８０とボデー２との接触面積が係止部位において大きくなることから、ボデー２とガスケット部２１との係合状態を強くし、シートリング本体８０に逆圧が加わった場合にガスケット部２１の裏漏れを確実に防止する。

【0056】

図７においては、本発明の偏心型バタフライ弁の第４実施形態を示している。この実施形態では、シートリング本体９０にガスケット部９１が設けられ、このガスケット部９１の一、二次側に所定のテーパ角度を有するテーパ面部９２が対称形状に設けられている。一方、ボデー２、並びにシートリテーナ５において、ガスケット部９１を収容する部分には、傾斜面を有する断面略矩形状の環状溝部９３、９４がそれぞれ設けられ、この環状溝部９３、９４に上記のくさび状のガスケット部９１が収容され、テーパ面部９２を介してガスケット部９１によりくさび作用が発揮されるようになっている。
この場合、図に示すように、テーパ面部９２が収容部位から傾斜方向の力を受けるため、これらテーパ面部９２によりガスケット部９１の押圧力を効果的に高めてシール面圧を向上して逆圧時の裏漏れを防止する。
なお、この実施形態では、ガスケット部９１の側面全体にテーパ面部９２を設けているが、このテーパ面部９２として、少なくとも上面側のテーパ面部９２を形成すれば、環状溝部９３、９４の上縁部９３ａ、９４ａがこれら上面側のテーパ面部９２を上方から押圧してガスケット部９１にくさび作用を発揮させることができる。そのため、下面側のテーパ面部は省略することができる。

【0057】

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。

【符号の説明】

【0058】

１ バルブ本体
２ ボデー
３ ジスク
５ シートリテーナ
６ ステム
２０ シートリング本体
２１ ガスケット部
３０ 縁切り部
３２ 係合部
４０ テーパ段部面
４１ テーパ面
６０ リテーナボルト
６５ 頭部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】