特許 7013105 バタフライバルブ

(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】

(24)【登録日】2022-01-21

(45)【発行日】2022-01-31

(54)【発明の名称】バタフライバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 1/226 20060101AFI20220124BHJP

   F16K 41/02 20060101ALI20220124BHJP

   F16C 33/78 20060101ALI20220124BHJP

   F16J 15/43 20060101ALI20220124BHJP

   F16J 15/53 20060101ALI20220124BHJP

【ＦＩ】

F16K1/226 D

F16K41/02

F16C33/78 Z

F16J15/43

F16J15/53

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019512427

(86)(22)【出願日】2018-03-30

(86)【国際出願番号】 JP2018013575

(87)【国際公開番号】W WO2018190148

(87)【国際公開日】2018-10-18

【審査請求日】2020-09-17

(31)【優先権主張番号】P 2017077558

(32)【優先日】2017-04-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000101879

【氏名又は名称】イーグル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】特許業務法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】住川 大樹

【審査官】篠原 将之

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－００４３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－０５１１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２１２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－０９０８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０５８０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２７０８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３２００８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０１４３９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ １／２２６

Ｆ１６Ｃ １９／０６

Ｆ１６Ｃ １９／５４

Ｆ１６Ｃ ３３／７８

Ｆ１６Ｊ １５／４３

Ｆ１６Ｋ ４１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流路を開閉するためのバタフライバルブにおいて、
軸部材と、
バタフライバルブが取り付けられる被取付部材に形成された貫通孔内に挿入され、前記貫通孔に対して着脱自在なケースと、
前記ケースを前記被取付部材に固定するための外向きフランジと、
前記ケース内に設けられ、前記軸部材を回転自在に支持する一対の軸受と、
前記ケース内において、前記一対の軸受の間に設けられ、前記ケースと軸部材との間の環状隙間を封止する磁性流体シールと、
を有し、前記貫通孔に対して着脱自在に構成された磁性流体シールユニットと、
前記磁性流体シールユニットの軸部材に設けられ、該軸の回転に伴って、前記流路を開閉する板状の弁体と、
を備え、
前記磁性流体シールは、複数の環状の永久磁石と、隣り合う前記永久磁石の間に設けられる環状の第１磁極部材と、両端の前記永久磁石の外側に設けられる環状の第２磁極部材と、前記軸部材に設けられた複数の環状凸部と前記第１磁極部材との間の環状隙間に保持された磁性流体と、を有することを特徴とするバタフライバルブ。

【請求項2】

前記弁体は軸部材に対して着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバタフライバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流路を開閉するためのバタフライバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、流体の流量の制御等を行うために、流路を開閉するバタフライバルブが用いられている。図４を参照して、従来例に係るバタフライバルブについて説明する。図４は従来例に係るバタフライバルブにおける主要構成を示す模式的断面図である。

【0003】

従来例に係るバタフライバルブ８００は、軸部材８１０と、軸部材８１０に設けられる弁体８２０とを備えている。このバタフライバルブ８００は、バタフライバルブ８００が取り付けられる被取付部材５００Ｘに形成された貫通孔５１０Ｘ内に軸部材８１０が挿通された状態で、被取付部材５００Ｘに取付けられる。そして、軸部材８１０は、一対の軸受（ボールベアリング）８３０によって、回転自在に支持される。また、被取付部材５００Ｘに形成された貫通孔５１０Ｘと軸部材８１０との間の環状隙間は、軸部材８１０の外周面に対して摺動自在に設けられたシールリング８４０によって封止されている。

【0004】

以上のように構成されるバタフライバルブ８００においては、シールリング８４０と軸部材８１０との間で摺動するため、摺動抵抗によるトルクが発生する問題がある。また、シールリング８４０の摺動摩耗により、シール性が低下してしまったり、摩耗により発生した屑が装置内に混入してしまったりする問題もある。

【0005】

また、軸受８３０及びシールリング８４０などの組み立て作業は、装置を組み立てるメーカ側で行われる。そのため、シールリング８４０及びバタフライバルブ８００を製造販売するメーカ側では、これらの品質管理を行うことができず、品質管理は組み立て側のメーカに依存せざるを得ない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１３－１２４７１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、トルクの低減を図ることが可能で、かつバタフライバルブを製造販売するメーカ側で、シール性などの品質管理を行うことを可能とする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】

【0008】

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

【0009】

すなわち、本発明のバタフライバルブは、
流路を開閉するためのバタフライバルブにおいて、
軸部材と、
バタフライバルブが取り付けられる被取付部材に形成された貫通孔内に挿入され、前記貫通孔に対して着脱自在なケースと、
前記ケースを前記被取付部材に固定するための外向きフランジと、
前記ケース内に設けられ、前記軸部材を回転自在に支持する一対の軸受と、
前記ケース内において、前記一対の軸受の間に設けられ、前記ケースと軸部材との間の環状隙間を封止する磁性流体シールと、
を有し、前記貫通孔に対して着脱自在に構成された磁性流体シールユニットと、
前記磁性流体シールユニットの軸部材に設けられ、該軸の回転に伴って、前記流路を開閉する板状の弁体と、
を備え、
前記磁性流体シールは、複数の環状の永久磁石と、隣り合う前記永久磁石の間に設けられる環状の第１磁極部材と、両端の前記永久磁石の外側に設けられる環状の第２磁極部材と、前記軸部材に設けられた複数の環状凸部と前記第１磁極部材との間の環状隙間に保持された磁性流体と、を有することを特徴とする。

【0010】

本発明によれば、ケースと軸部材との間の環状隙間は磁性流体シールにより封止される構成が採用されているので、トルクの低減を図ることができる。また、ケース内に、弁体が設けられる軸部材と、一対の軸受と、磁性流体シールとが設けられる構成が採用されている。そして、ケースは、バタフライバルブが取り付けられる被取付部材に形成された貫通孔内に対して着脱自在に構成されている。従って、シール性等の品質管理は、バタフライバルブを製造販売するメーカ側で行うことが可能となる。

【0011】

前記弁体は軸部材に対して着脱自在に構成されているとよい。

【発明の効果】

【0012】

以上説明したように、本発明によれば、トルクの低減を図ることが可能で、かつバタフライバルブを製造販売するメーカ側で、シール性などの品質管理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は本発明の実施例に係るバタフライバルブの使用状態を示す模式的断面図である。

【図2】図２は本発明の実施例に係るバタフライバルブの使用状態を示す模式的断面図である。

【図3】図３は本発明の実施例に係る磁性流体シール付近の拡大断面図である。

【図4】図４は従来例に係るバタフライバルブにおける主要構成を示す模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0015】

（実施例）
図１～図３を参照して、本発明の実施例に係るバタフライバルブについて説明する。図１及び図２は本発明の実施例に係るバタフライバルブの使用状態を示す模式的断面図である。図１は弁が開いた状態を示し、図２は弁が閉じた状態を示している。また、図１及び図２においては、磁性流体シール付近について、軸部材の中心軸線を含む面で切断した断面図を示している。図３は本発明の実施例に係る磁性流体シール付近の拡大断面図であり、図１及び図２において、磁性流体シール付近を拡大した図を示している。

【0016】

＜バタフライバルブの全体構成＞
特に、図１及び図２を参照して、本実施例に係るバタフライバルブ１０の全体構成について説明する。本実施例に係るバタフライバルブ１０は、例えば、流路を流れる流体の流量を制御するために用いることができる。図１及び図２に示す例においては、流路６１０を有する装置６００において、流路６１０を開閉することにより、流体の流量を制御させるために本実施例に係るバタフライバルブ１０が用いられる場合を示している。また、バタフライバルブ１０は、被取付部材５００に取付けられるように構成されている。図１及び図２に示す例においては、被取付部材５００は、装置６００に対してボルトなどの固定具（不図示）によって、着脱自在に構成されている。

【0017】

本実施例に係るバタフライバルブ１０は、軸部材１００と、軸部材１００に設けられる板状の弁体２００と、磁性流体シールユニット３００とを備えている。本実施例においては、板状の弁体２００は、ボルトなどの固定具（不図示）によって、軸部材１００に対して着脱自在に構成されている。また、磁性流体シールユニット３００は、被取付部材５００に形成された貫通孔５１０に対して着脱自在に構成されている。以上のように構成されたバタフライバルブ１０によれば、軸部材１００が回転すると、弁体２００も回転するため、装置６００に設けられた流路６１０が開閉する。図１は流路６１０における開口面積が最も広くなった状態を示し、図２は流路６１０が閉じられた状態を示している。

【0018】

＜磁性流体シールユニット＞
特に、図３を参照して、磁性流体シールユニット３００について、より詳細に説明する。磁性流体シールユニット３００は、ケース３１０と、ケース３１０内に設けられ、軸部材１００を回転自在に支持する一対の軸受（ボールベアリング）３２０と、ケース３１０と軸部材１００との間の環状隙間を封止する磁性流体シールとを備えている。ケース３１０の入口側に配置される軸受３２０は、一対の保持部材３２１によって、位置決めされた状態で固定されている。そして、磁性流体シールは、ケース３１０内において、一対の軸受３２０の間に設けられる。

【0019】

本実施例に係る磁性流体シールは、３つの環状の永久磁石３３０を備えている。そして、隣り合う永久磁石３３０の間には、環状の第１磁極部材３４０がそれぞれ設けられている。また、２か所の第１磁極部材３４０の外周面側には、第１磁極部材３４０とケース３１０との間の環状隙間を封止するＯリング３４１がそれぞれ配置されている。また、両端の永久磁石３３０の外側には、環状の第２磁極部材３５０がそれぞれ設けられている。更に、２か所の第２磁極部材３５０と軸受３２０との間には、それぞれスペーサー３６０が設けられている。その他、ケース３１０の入口側には、ケース３１０内の各種部材の移動を規制するためのストッパー３７０も設けられている。

【0020】

軸部材１００には、複数の環状凸部１１０が設けられている。これら複数の環状凸部１１０と第１磁極部材３４０との間の環状隙間に対して、それぞれ磁性流体３８０が磁力により保持されている。

【0021】

ケース３１０には、各種部材が挿入される入口側に、外向きフランジ３１１が設けられている。また、この外向きフランジ３１１には、ボルト７００の頭部が突き当たるテーパ状の貫通孔３１２が、周方向に間隔を空けて複数設けられている。

【0022】

以上のように構成されるバタフライバルブ１０の組み立て手順について説明する。まず、ケース３１０に対して、軸部材１００が挿入される。そして、ケース３１０内に、軸受３２０と、保持部材３２１と、永久磁石３３０と、第１磁極部材３４０と、Ｏリング３４１と、第２磁極部材３５０と、スペーサー３６０と、ストッパー３７０とが組み込まれる。なお、これらの各種部材は、図２中、ケース３１０の右側の入口から、図中左側の部材から順にケース３１０内に組み込まれる。なお、ストッパー３７０にはオネジが設けられており、ケース３１０に設けられたメネジにねじ込まれることにより、ストッパー３７０が固定される。これにより、ケース３１０内において、各種部材が位置決めされた状態で固定される。少なくとも、以上の組み立て工程については、バタフライバルブ１０及び磁性流体シールを製造販売するメーカにおいて行われる。

【0023】

そして、被取付部材５００に対して、バタフライバルブ１０が取り付けられる。具体的には、被取付部材５００に形成された貫通孔５１０に対して、ケース３１０が挿入されて、ボルト７００によりケース３１０が被取付部材５００に固定される。なお、ケース３１０は、図３中、右側から左側に挿入される。その後、軸部材１００に対して、弁体２００が固定される。

【0024】

被取付部材５００についても、バタフライバルブ１０及び磁性流体シールを製造販売するメーカにより製造する場合には、これらの組み立て工程についても、当該メーカにより行うことができる。

【0025】

＜本実施例に係るバタフライバルブの優れた点＞
本発明によれば、ケース３１０と軸部材１００との間の環状隙間は磁性流体シールにより封止される構成が作用されているので、トルクの低減を図ることができる。また、摺動摩耗が発生しないため、一般的なシールにおける摺動摩耗に伴う問題もない。更に、ケース３１０内に、弁体が設けられる軸部材１００と、一対の軸受３２０と、磁性流体シールとが設けられる構成が採用されている。そして、ケース３１０は、バタフライバルブ１０が取り付けられる被取付部材５００に形成された貫通孔５１０内に対して着脱自在に構成されている。従って、シール性等の品質管理は、バタフライバルブ１０を製造販売するメーカ側で行うことが可能となる。

【符号の説明】

【0026】

１０ バタフライバルブ
１００ 軸部材
１１０ 環状凸部
２００ 弁体
３００ 磁性流体シールユニット
３１０ ケース
３１１ 外向きフランジ
３１２ 貫通孔
３２０ 軸受
３２１ 保持部材
３３０ 永久磁石
３４０ 磁極部材
３４１ Ｏリング
３５０ 磁極部材
３６０ スペーサー
３７０ ストッパー
３８０ 磁性流体
５００ 被取付部材
５１０ 貫通孔
６００ 装置
６１０ 流路
７００ ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】