特開 2024-142848 バタフライ弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142848

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】バタフライ弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 1/22 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

F16K1/22 R

F16K1/22 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055204

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000142595

【氏名又は名称】株式会社栗本鐵工所

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮脇 克哉

(72)【発明者】

【氏名】綿谷 育久

(72)【発明者】

【氏名】河村 祥広

【テーマコード（参考）】

3H052

【Ｆターム（参考）】

3H052AA02

3H052BA02

3H052CA03

3H052CB02

3H052CB35

3H052EA02

(57)【要約】

【課題】従来よりも流体のシール性能を向上させること。
【解決手段】バタフライ弁は、弁箱（１０）の内周面に設けられる弁座であって、全閉状態において弁軸の軸心（Ｏ）を通り流路中心線（Ｐ）に垂直な仮想面（Ｓ）との交差位置から流路中心線の一方側に向かって一定角度で拡径する第１テーパ面（３１）と、仮想面との交差位置から流路中心線の他方側に向かって一定角度で拡径する第２テーパ面（３２）とを含む、弁箱シート（３０）と、軸心（Ｏ）を境とする弁体（２０）の一方側の半円外周部に設けられ、全閉状態において第１テーパ面と面接触する第１傾斜面（４１）と、弁体の他方側の半円外周部に設けられ、全閉状態において第２テーパ面と面接触する第２傾斜面（４２）とを含む、弁体シート（４０）とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状流路を有する円筒状の弁箱と、
流路中心線と直交する軸心を有する弁軸と、
前記弁箱内において前記軸心周りを回転自在に配置される円盤状部材であって、全閉状態において、前記軸心を通り前記流路中心線に垂直な仮想面に沿って配置される弁体と、
前記弁箱の内周面に設けられる弁座であって、前記仮想面との交差位置から前記流路中心線の一方側に向かって一定角度で拡径する第１テーパ面と、前記仮想面との交差位置から前記流路中心線の他方側に向かって一定角度で拡径する第２テーパ面とを含む、弁箱シートと、
前記軸心を境とする前記弁体の一方側の半円外周部に設けられ、全閉状態において前記第１テーパ面と面接触する第１傾斜面と、前記弁体の他方側の半円外周部に設けられ、全閉状態において前記第２テーパ面と面接触する第２傾斜面とを含む、弁体シートとを備える、バタフライ弁。

【請求項2】

前記第１傾斜面は、前記仮想面の位置よりも前記流路中心線の一方側に設けられ、前記第２傾斜面は、前記仮想面の位置よりも前記流路中心線の他方側に設けられている、請求項１に記載のバタフライ弁。

【請求項3】

前記弁体シートは、前記一方側の半円外周部において前記第１傾斜面に閉鎖回転方向に隣り合うように設けられ、前記第２テーパ面に対面する第１逃げ部と、前記他方側の半円外周部において前記第２傾斜面に閉鎖回転方向に隣り合うように設けられ、前記第１テーパ面に対面する第２逃げ部とをさらに含む、請求項２に記載のバタフライ弁。

【請求項4】

前記第１テーパ面および前記第２テーパ面の勾配角度は、互いに等しい、請求項１に記載のバタフライ弁。

【請求項5】

前記第１テーパ面と前記第１傾斜面との接触幅、および、前記第２テーパ面と前記第２傾斜面との接触幅は、周方向において一定である、請求項１に記載のバタフライ弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バタフライ弁に関し、特に、弁箱弁座および弁体弁座がメタルシートにより構成されたバタフライ弁に関する。

【背景技術】

【0002】

バタフライ弁は、水道等の管路に据え付けられる開閉バルブであり、円筒状流路を有する弁箱と、流路中心線と直交する軸心を有する弁軸と、弁箱内において軸心周りを回転自在に配置された円盤状弁体と、弁箱内周に設けられた弁箱弁座と、弁体外周に形成された弁体弁座とを備えている。弁箱弁座および弁体弁座をメタルシート（金属などの剛体）により構成したバタフライ弁の構造例として、以下のような技術が存在する。

【0003】

特公昭５５－１８２９７号公報（特許文献１）には、弁箱のシート表面を、流路中心線に対して弁体の閉鎖回転方向に傾斜する軸心を中心とする仮想円筒状周面と一致する形状とし、弁体のシート表面を、弁体が流路中心線に対してほぼ直角となった全閉状態において、弁箱のシート表面に密着する円筒状周面とした弁座構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公昭５５－１８２９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のように、弁箱弁座および弁体弁座ともに、シート表面を流路中心線に対して傾斜した仮想円筒状周面と一致する形状とする場合、シート表面の傾斜角度は周方向において一定とはならず、弁軸付近で最小となるため、周方向において均一なシール性能が得られない。

【0006】

また、バタフライ弁の製造時には、弁箱および弁体を水平面に対して同一の角度で傾けた状態で弁座加工する必要があるため、シート表面を高精度に加工することが困難であり、所望のシール性能が得られないおそれがあった。

【0007】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、従来よりも流体のシール性能を向上させることのできるバタフライ弁を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明のある局面に従うバタフライ弁は、円筒状流路を有する円筒状の弁箱と、流路中心線と直交する軸心を有する弁軸と、弁箱内において軸心周りを回転自在に配置される円盤状部材であって、全閉状態において、軸心を通り流路中心線に直交する仮想面に沿って配置される弁体と、弁箱の内周面に設けられる弁座である弁箱シートと、全閉状態において弁箱シートに面接触する弁体シートとを備える。弁箱シートは、仮想面との交差位置から流路中心線の一方側に向かって一定角度で拡径する第１テーパ面と、仮想面との交差位置から流路中心線の他方側に向かって一定角度で拡径する第２テーパ面とを含む。弁体シートは、軸心を境とする弁体の一方側の半円外周部に設けられ、全閉状態において第１テーパ面と面接触する第１傾斜面と、弁体の他方側の半円外周部に設けられ、全閉状態において第２テーパ面と面接触する第２傾斜面とを含む。

【0009】

好ましくは、第１傾斜面は、仮想面の位置よりも流路中心線の一方側に設けられ、第２傾斜面は、仮想面の位置よりも流路中心線の他方側に設けられている。

【0010】

この場合、弁体シートは、一方側の半円外周部において第１傾斜面に閉鎖回転方向に隣り合うように設けられ、第２テーパ面に対面する第１逃げ部と、他方側の半円外周部において第２傾斜面に閉鎖回転方向に隣り合うように設けられ、第１テーパ面に対面する第２逃げ部とをさらに含む。

【0011】

好ましくは、第１テーパ面および第２テーパ面の勾配角度は、互いに等しい。

【0012】

好ましくは、第１テーパ面と第１傾斜面との接触幅、および、第２テーパ面と第２傾斜面との接触幅は、周方向において一定である。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、従来よりもシール性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態に係るバタフライ弁の概略構造を示す断面図である。

【図2】図１のバタフライ弁における弁箱シートおよび弁体シートを拡大して示す図である。

【図3】本発明の実施の形態における弁箱の断面図であり、弁箱シートの断面形状を示す。

【図4】本発明の実施の形態における弁箱を流路中心線方向（図３に示すＩＶ方向）に見た平面図（正面図）であり、弁箱シートの外観形状を示す。

【図5】本発明の実施の形態における弁体を軸心方向に見た平面図（上面図）であり、弁体シートの外観形状を示す。

【図6】本発明の実施の形態における弁体を流路中心線方向（図５に示すＶＩ方向）に見た平面図（正面図）であり、弁体シートの外観形状を示す。

【図7】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施の形態における弁体の断面図であり、図６のＶＩＩＡ－ＶＩＩＡ線およびＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ線に沿う断面のそれぞれに表われる弁体シートの傾斜面の傾斜角度を示す。

【図8】公知のバタフライ弁の概略構造を示す断面図である。

【図9】図８のＩＸ線で囲む部分の拡大図であり、公知のバタフライ弁における弁箱シートおよび弁体シートを拡大して示す図である。

【図10】公知のバタフライ弁における弁箱の断面図であり、弁箱シートの断面形状を示す。

【図11】公知のバタフライ弁における弁箱を流路中心線方向（図１０に示すＸＩ方向）に見た平面図（正面図）であり、弁箱シートの外観形状を示す。

【図12】公知のバタフライ弁における弁体の断面図であり、弁体シートの断面形状を示す。

【図13】公知のバタフライ弁における弁体を流路中心線方向（図１２に示すＸＩＩＩ方向）に見た平面図（正面図）であり、弁体シートの外観形状を示す。

【図14】（Ａ），（Ｂ）は、公知のバタフライ弁における弁体の断面図であり、図１３のＸＩＶＡ－ＸＩＶＡ線およびＸＩＶＢ－ＸＩＶＢ線に沿う断面のそれぞれに表われる弁体シートの傾斜面の傾斜角度を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【0016】

本実施の形態に係るバタフライ弁は、円筒状流路を有する円筒状の弁箱と、流路中心線と直交する軸心を有する弁軸と、弁箱内において軸心周りを回転自在に配置される円盤状の弁体とを備えており、弁箱弁座および弁体弁座がメタルシートにより構成されている。メタルシートは、金属材料を含む剛体である。

【0017】

本実施の形態におけるバタフライ弁の説明に先立ち、メタルシートを採用した公知のバタフライ弁の構造について説明する。

【0018】

＜公知のバタフライ弁について＞
図８は、公知のバタフライ弁１００の概略構造を示す断面図である。バタフライ弁１００の基本構成について簡単に説明すると、円筒状流路９０を有する円筒状の弁箱１０と、流路中心線（流路９０の中心線）Ｐと直交する軸心Ｏを有する弁軸６０と、弁箱１０内において軸心Ｏ周りを回転自在に配置される円盤状の弁体２０と、メタルシートで構成された弁箱弁座（以下「弁箱シート」という）１３０および弁体弁座（以下「弁体シート」という）１４０とを備えている。流路中心線Ｐは、弁箱１０の内周面１１の軸線に一致する。弁箱シート１３０は弁箱１０の内周面１１に環状に設けられ、弁体シート１４０は弁体２０の外周部２１０に環状に設けられている。

【0019】

円盤状の弁体２０は、その中心が軸心Ｏと流路中心線Ｐとの交差点に一致するように弁箱１０内に設けられており、全閉状態において、軸心Ｏを通り流路中心線Ｐに垂直な「仮想面Ｓ」に沿って配置される。つまり、全閉状態の弁体２０は、仮想面Ｓに完全に重なるように配置され、全開状態の弁体２０（図８において想像線で示す）は、仮想面Ｓに交差するように配置される。なお、弁箱１０は、流路中心線Ｐ方向両端に、仮想面Ｓと平行な一対の環状フランジ部１２，１３を有している。図８に示すように、環状フランジ部１２，１３が水平となるよう弁箱１０を平置きした状態において、仮想面Ｓは水平面上に延在する。

【0020】

図９は、図８中、丸印ＩＸで囲んだ部分の拡大図であり、密着状態の弁箱シート１３０および弁体シート１４０が拡大して示されている。なお、これらの図では、図面が複雑となるのを避けるために、弁箱シート１３０および弁体シート１４０にハッチングは付していない。また、以下の説明では、理解を容易にするために、流路中心線Ｐに沿う方向（流体の流れ方向）を奥行方向（矢印Ａ１で示す）ともいう。また、軸心Ｏの延在方向を上下方向（図１１等において矢印Ａ３で示す）、軸心Ｏおよび流路中心線Ｐの双方に直交する方向を左右方向（矢印Ａ２で示す）ともいう。軸心Ｏを中心とした全開姿勢から全閉姿勢への弁体２０の回転方向（図８において円弧状の矢印Ａ１０で示す）を、閉鎖回転方向という。

【0021】

弁箱シート１３０は、仮想面Ｓに交わる位置に配置されている。具体的には、仮想面Ｓの位置が中央位置となるように、奥行き方向に一定の幅を有している。全閉状態における弁体シート１４０も同様に、仮想面Ｓに交差するように配置されている。図９に示すように、弁箱シート１３０の幅（奥行き寸法）Ｄ１１は、弁体シート１４０の幅Ｄ１２（奥行き寸法）よりも大きい。弁箱シート１３０の幅Ｄ１１および弁体シート１４０の幅Ｄ１２はともに、全周において一定である。

【0022】

公知のバタフライ弁１００においては、弁箱シート１３０の内周面（シート表面）が、流路中心線Ｐに対して傾斜した傾斜面１３１により構成されている。弁体シート１４０の外周面（シート表面）は、弁箱シート１３０の傾斜面１３１と同じ角度で傾斜した傾斜面１４１により構成されている。これらの傾斜面１３１，１４１はともに、仮想面Ｓに交差する。

【0023】

図１０および図１１は、弁箱シート１３０の具体形状を示す図である。図１０に示すように、弁箱シート１３０の傾斜面１３１は、流路中心線Ｐに対して、弁体１２０の閉鎖回転方向（図８の矢印参照）に所定の角度（約５°～１５°）で傾斜する軸線Ｐ´を中心とする仮想円筒状周面Ｃ１０と一致する形状となっている。

【0024】

この場合、図１１に示すように、流路中心線Ｐの一方側（たとえば下流側）から弁箱１０を見た場合、傾斜面１３１は左右方向の一方側（紙面右側）においてのみ露出する（他方側は見えない）。また、弁箱１０を流路中心線Ｐ方向にみた場合、弁箱シート１３０の傾斜面１３１の輪郭は楕円形状となる。

【0025】

具体的には、弁箱シート１３０の傾斜面１３１が仮想面Ｓに交差する円１３１ｃ（図１０において想像線で示す）が、上下方向よりも左右方向に長い楕円となる。つまり、傾斜面１３１の輪郭を表わす仮想円１３１ｃは、軸心Ｏ方向（上下方向）を短軸とし、軸心Ｏに直交する方向（左右方向）を長軸とする楕円である。仮想円筒状周面Ｃ１０の真円直径φを“Ａ”ｍｍと仮定すると、仮想円１３１ｃの短軸Ｌａは“Ａ”ｍｍと等しくなるが、長軸Ｌｂは“Ａ”ｍｍよりも大きい値となる。

【0026】

図１２および図１３は、弁体シート１４０の具体形状を示す図である。図１２に示すように、弁体シート１４０の傾斜面１４１は、弁箱シート１３０の傾斜面１３１と同様に、仮想円筒状周面Ｃ１０と一致する形状となっている。

【0027】

そのため、弁体２０を正面からみた場合（全閉状態において流路中心線Ｐ方向にみた場合）、弁体シート１４０の輪郭もまた楕円形状となる。具体的には、弁体シート１４０の傾斜面１４１が全閉状態の姿勢において仮想面Ｓと交差する円１４１ｃは、上下方向よりも左右方向に長い楕円となる。この楕円１４１ｃは、弁箱シート１３０の楕円１３１ｃと略同じ短軸Ｌａおよび長軸Ｌｂを有する。これにより、弁体シート１４０の傾斜面１４１は、使用状態において弁体１２０が全閉姿勢をとると、弁箱シート１３０の傾斜面１３１と全周にわたり面接触し、密着状態となる。

【0028】

このように、弁箱シート１３０の傾斜面１３１および弁体シート１４０の傾斜面１４１を仮想円筒状周面Ｃ１０と一致する円筒面とする場合、これらの傾斜角度は周方向において一定とはならない。この点について、図１３および図１４を参照して具体的に説明する。

【0029】

図１３および図１４（Ａ）を参照して、流路中心線Ｐを通り軸心Ｏに直交する面Ｓａで切断した断面において（このような位置を「軸直部」という）、弁体シート１４０の傾斜面１４１の角度は、仮想円筒状周面Ｃ１０の傾斜角度と同じθと同じである。一方、図１３および図１４（Ｂ）を参照して、流路中心線Ｐを通り、弁体２０の上下端部に位置する弁孔開口２０ａ，２０ｂ付近を通る面Ｓｂで切断した断面において（このような位置を「弁軸付近」という）、弁体シート１４０の傾斜面１４１の角度は、軸直部における角度θ未満（θ´）である。軸心Ｏに重なる位置において傾斜面１４１の角度は０°となる。

【0030】

上記のことは、弁箱シート１３０の傾斜面１３１にも当て嵌まり、傾斜面１３１の角度は弁軸付近で最小となる。図１４に示されるように、公知のバタフライ弁１００では、弁体シート１４０の傾斜面１４１の幅、すなわち弁箱シート１３０との接触幅が、軸直部と弁軸付近とで若干相違する（Ｄ１１＞Ｄ１２）。

【0031】

そのため、公知の弁箱シート１３０および弁体シート１４０では、弁軸付近（上端部分および下端部分）における止水面圧が相対的に小さくなる。つまり、弁箱シート１３０と弁体シート１４０とが密着した状態であっても、周方向に均一なシール性能が得られない。従来は、これを補うために、弁体２０の締め切りトルクを比較的大きくするという対応がとられていた。

【0032】

これに対し、本実施の形態のバタフライ弁は、周方向において均一なシール性能を得ることのできる弁箱シートおよび弁体シートを備えている。以下に、本実施の形態に係るバタフライ弁について詳細に説明する。

【0033】

＜本実施の形態のバタフライ弁について＞
図１は、本実施の形態に係るバタフライ弁１の概略構造を示す断面図であり、図２は、全閉状態におけるバタフライ弁１の弁箱シート３０および弁体シート４０を拡大して示す図である。

【0034】

バタフライ弁１の基本構成は、公知のバタフライ弁１００と同様であり、円筒状の弁箱１０と、円盤状の弁体２０と、弁体２０を貫通して上下方向に延在する弁軸６０とを備えている。図２に拡大して示すように、弁箱１０の内周面１１に設けられた弁箱シート３０、および、弁体２０の外周部２１０に設けられた弁体シート４０の形状が、上述した公知の弁箱シート１３０および弁体シート１４０の形状と相違している。

【0035】

（弁箱シートの形状）
弁箱シート３０の形状について、図３および図４を参照して説明する。図３は、弁箱１０の断面図であり、上述の図１０に対応する。図４は、弁箱１０を流路中心線方向に見た平面図（正面図）であり、上述の図１１に対応する。

【0036】

図３に示すように、弁箱シート３０は、仮想面Ｓとの交差位置から流路中心線Ｐの一方側（たとえば上流側）に向かって一定角度θで拡径する第１テーパ面３１と、仮想面Ｓとの交差位置から流路中心線Ｐの他方側（たとえば下流側）に向かって一定角度θで拡径する第２テーパ面３２とを含む。このように、本実施の形態における弁箱シート３０のシート表面は、仮想面Ｓの位置を中心として第１テーパ面３１および第２テーパ面３２に振り分けられている。

【0037】

第１テーパ面３１および第２テーパ面３２は、弁箱１０の流路中心線Ｐと同心の２つの（逆向きの）円錐周面Ｃ１，Ｃ２のそれぞれに一致する形状である。円錐周面Ｃ１，Ｃ２のテーパ角度（２θ）は互いに等しい。そのため、第１テーパ面３１および第２テーパ面３２の軸線はともに流路中心線Ｐに一致する。また、第１テーパ面３１および第２テーパ面３２のテーパ角度（２θ）は互いに等しい。

【0038】

第１テーパ面３１および第２テーパ面３２は、典型的には仮想面Ｓの位置を境界として互いに隣接するように（背中合わせで）設けられており、弁箱シート３０の断面形状は仮想面Ｓの位置を頂点とする二等辺三角形である。なお、第１テーパ面３１および第２テーパ面３２の勾配角度（流路中心線Ｐに対する傾斜角度）θは、公知のバタフライ弁１００における軸直部の傾斜角度θと同程度であってよく、たとえば５度～１５度の範囲で定められる。

【0039】

本実施の形態においては、図４に示すように弁箱１０を流路中心線Ｐ方向にみた場合、第１テーパ面３１および第２テーパ面３２からなるシート表面の輪郭（具体的には、第１テーパ面３１と第２テーパ面３２との境界線（円）の形状）が、真円形状となる。流路中心線Ｐの一方側から弁箱１０を見た場合、内周面１１の円周方向の全体に亘って（真円形状の）第１テーパ面３１が一定幅で露出し、流路中心線Ｐの他方側から弁箱１０を見た場合、内周面１１の円周方向の全体に亘って（真円形状の）第２テーパ面３２が一定幅で露出する。

【0040】

（弁体シートの形状）
弁体シート４０の形状について、図５および図６を参照して説明する。図５は、弁体２０を上方から軸心Ｏ方向に見た平面図（上面図）であり、上述の図１２に対応する。図６は、弁体２０を流路中心線Ｐ方向に見た平面図（正面図）であり、上述の図１３に対応する。

【0041】

弁体シート４０は、弁軸６０の軸心Ｏを境とする弁体２０の一方側（たとえば紙面左側）の半円外周部２１に設けられた第１傾斜面４１と、弁体２０の他方側（たとえば紙面右側）の半円外周部２２に設けられた第２傾斜面４２とを含む。第１傾斜面４１の角度θは、半円外周部２１の周方向一端から他端まで一定の角度であり、上述のテーパ面３１，３２の勾配角度θと同じである。第２傾斜面４２の角度θもまた、半円外周部２２の周方向一端から他端まで一定の角度であり、上述のテーパ面３１，３２の勾配角度θと同じである。

【0042】

図６に示すように弁体２０を流路中心線Ｐ方向にみた場合、第１傾斜面４１および第２傾斜面４２の輪郭は、ともに、真円の円弧形状である。全閉状態において、第１傾斜面４１と第１テーパ面３１の周方向の一部（軸心Ｏよりも左右方向一方側の半円部分）とが面接触し、第２傾斜面４２と第２テーパ面３２の周方向の一部（軸心Ｏよりも左右方向他方側の半円部分）とが面接触する。

【0043】

第１および第２の傾斜面４１，４２の形状を詳細に説明すると、第１および第２の傾斜面４１，４２は、流路中心線Ｐと同心の円錐を流路中心線Ｐと軸心Ｏを含む平面で分割して一方を流路中心線Ｐの反対側へ反転させた左右の半円錐周面Ｃ３，Ｃ４のそれぞれに一致する形状である。半円錐周面Ｃ３，Ｃ４の勾配角度θは、上述の円錐周面Ｃ１，Ｃ２の勾配角度と同一である。

【0044】

図６および図７（Ａ）を参照して、軸直部（図６の面Ｓａの位置）における傾斜面４１（４２）の角度、および、弁軸付近（図６の面Ｓｂの位置）における傾斜面４１（４２）の角度はともに、半円錐周面Ｃ３，Ｃ４の勾配角度θと等しい。そのため、弁体シート４０の各傾斜面４１，４２の奥行き方向の幅、すなわち弁箱シート３０のテーパ面３１，３２との接触幅は、周方向において一定である（図２の寸法Ｄ１）。第１傾斜面４１および第２傾斜面４２は、軸心Ｏを中心とした回転対称に設けられている。

【0045】

ここで、第１傾斜面４１は、仮想面Ｓの位置よりも流路中心線Ｐの一方側（弁体２０の厚み方向一方側）にのみ設けられており、第２傾斜面４２は、仮想面Ｓの位置よりも流路中心線Ｐの他方側（弁体２０の厚み方向他方側）にのみ設けられている。このように、第１傾斜面４１および第２傾斜面４２の配置位置は、弁体２０の厚み方向（奥行き方向）において重ならない。

【0046】

本実施の形態における弁体シート４０は、弁体２０の一方側の半円外周部２１から径方向外側に突出させたシート本体部４０ａ（図２、図７参照）を含み、第１傾斜面４１は、このシート本体部４０ａの厚み方向中心線（仮想面Ｓに重なる線）よりも閉鎖回転方向後方側に形成されている。同様に、弁体シート４０は、弁体２０の他方側の半円外周部２２から径方向外側に突出させたシート本体部４０ｂ（図２参照）を含み、第２傾斜面４２は、このシート本体部４０ｂの厚み方向中心線（仮想面Ｓに重なる線）よりも閉鎖回転方向後方側に形成されている。

【0047】

一方側のシート本体部４０ａの閉鎖回転方向前方側には、第１傾斜面４１の傾斜角度θを超える角度で削られた第１逃げ部４３が設けられている。他方側のシート本体部４０ａの閉鎖回転方向前方側にも、第２傾斜面４２の傾斜角度θを超える角度で削られた第２逃げ部４４が設けられている。すなわち、弁体シート４０は、一方側の半円外周部２１において第１傾斜面４１に閉鎖回転方向に隣り合うように設けられた第１逃げ部４３と、他方側の半円外周部２２において第２傾斜面４２に閉鎖回転方向に隣り合うように設けられた第２逃げ部４４とをさらに含む。これにより、弁体２０の開閉をスムーズに行うことができる。なお、第１逃げ部４３は、全閉状態において、第１逃げ部４３は第２テーパ面３２に接することなく対面し、第２逃げ部４４は第１テーパ面３１に接することなく対面する。

【0048】

図５に示されるように、第１傾斜面４１と第２逃げ部４４とが周方向に連続して設けられ、第２傾斜面４２と第１逃げ部４３とが周方向に連続して設けられている。周方向に隣り合う傾斜面４１（４２）と逃げ部４４（４３）との境界位置に弁孔開口２０ａ，２０ｂがあるため、傾斜面４１（４２）と逃げ部４４（４３）との間の段差の影響は少ない。また、逃げ部４３，４４の加工精度は傾斜面４１，４２よりも低くてもよいため、仮想面Ｓに交差する２つの逆向きの傾斜面を周方向に連続させる形態に比べて、弁体シート４０の加工を容易に行うことができる。

【0049】

以上説明したように、本実施の形態のバタフライ弁１によれば、弁箱シート３０と弁体シート４０とを周方向のどの位置においても同じ角度θかつ同じ幅Ｄ１で密着させることができるので、周方向に均一なシール性能を得ることができる。つまり、弁箱シート３０および弁体シート４０による止水面圧を全周において一定にすることができる。そのため、従来のように弁体２０の締め切りトルクを必要以上に大きくする必要がなく、最適なトルクを設定することができる。その結果、弁箱シート３０および弁体シート４０の摩耗を抑制することができる。

【0050】

また、バタフライ弁１の製造時においては、図３および図５に示すように弁箱１０および弁体２０を水平に置いた状態で（仮想面Ｓが水平となる状態で）、弁箱シート３０および弁体シート４０を加工することができるので、加工機の勾配精度を必要としない。したがって、本実施の形態によれば、弁箱シート３０のテーパ面３１，３２および弁体シート４０の傾斜面４１，４２を精度良く加工することができる。その結果、バタフライ弁１のシール性能を従来よりも向上させることができる。

【0051】

バタフライ弁１の製造方法は、主に、弁箱１０および弁体２０を成形する工程と、弁箱１０を水平に（流路中心線Ｐが鉛直となるように）配置して、弁箱１０の内周面１１に弁箱シート３０を加工する工程と、弁体２０を水平に（弁体２０の中心を通り厚み方向に真っすぐ延びる基準線が鉛直となるように）配置して、弁体２０の半円外周部２１，２２に弁体シート４０を加工する工程とを含む。なお、弁箱シート３０の加工は、たとえば旋盤によるテーパ加工により実現可能である。弁体シート４０の加工は、たとえば５軸加工機によるテーパ加工により実現可能である。

【0052】

（変形例）
本実施の形態では、弁箱シート３０の第１テーパ面３１と第２テーパ面３２とが仮想面Ｓの位置を境界として互いに隣接するように設けられている例を示したが、このような例に限定されず、第１テーパ面３１と第２テーパ面３２との間に、流路中心線Ｐと同心の円筒面が介在していてもよい。つまり、第１テーパ面３１および第２テーパ面３２が、仮想面Ｓの位置から（若干）離れた位置に設けられていてもよい。同様に、弁体シート４０の第１傾斜面４１および第２傾斜面４２が、仮想面Ｓの位置から（若干）離れた位置に設けられていてもよい。

【0053】

上述のように、第１テーパ面３１および第２テーパ面３２の勾配角度は、互いに等しいことが望ましいものの、多少の差があってもよい。また、第１傾斜面４１および第２傾斜面４２の傾斜角度はそれぞれ、第１テーパ面３１および第２テーパ面３２の勾配角度と同一であればよく、これらに多少の差があってもよい。

【0054】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0055】

１，１００ バタフライ弁、１０ 弁箱、１１ 内周面、２０，１２０ 弁体、２０ａ，２０ｂ 弁孔開口、２１，２２ 半円外周部、３０，１３０ 弁箱シート、３１ 第１テーパ面、３２ 第２テーパ面、４０，１４０ 弁体シート、４１ 第１傾斜面、４２ 第２傾斜面、４３ 第１逃げ部、４４ 第２逃げ部、６０ 弁軸、９０ 円筒状流路、Ｏ 軸心、Ｐ 流路中心線、Ｓ 仮想面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】