JP7013105B2 - バタフライバルブ - Google Patents

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Description

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。
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。
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。
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。
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。
特開2013-124719号公報
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。
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。
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、
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
<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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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

Claims (2)

  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、
    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。
  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。
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