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公開番号2024177779
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-24
出願番号2023096111
出願日2023-06-12
発明の名称バルブボディ及びバルブボディの成形方法
出願人株式会社三五
代理人弁理士法人プロスペック特許事務所
主分類F16K 27/02 20060101AFI20241217BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】平板状の弁体を使用することが可能であり、流体の円滑な流れを達成することが可能であり、容易に製造することが可能な、バルブボディを提供する。
【解決手段】筒状体の内部にバタフライ弁体を回動可能に収容し筒状体の径方向における内側に向かって突出する弁座面が一体的に形成されてバタフライバルブを構成するバルブボディであって、弁座面は筒状体の径方向における内側に向かって突出するように成形された筒状体の周壁によって形成されており且つ環状ではなく弧状の形状を有する平面であり、筒状体の径方向における内側の弁座面の端部である稜線と筒状体の内周面とを繋ぐ面である整流面がバタフライ弁体の閉弁時における回動方向である閉弁方向において弁座面の後流側に形成されており、筒状体の周方向における弁座面の両端と筒状体の周方向における整流面の両端と筒状体の内周面とを繋ぐ面である調整面が形成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
筒状体の内部にバタフライ弁体を回動可能に収容し前記筒状体の径方向における内側に向かって突出する弁座面が一体的に形成されてバタフライバルブを構成するバルブボディであって、
前記弁座面は、前記筒状体の径方向における内側に向かって突出するように成形された前記筒状体の周壁によって形成されており、且つ、環状ではなく弧状の形状を有する平面であり、
前記筒状体の径方向における内側の前記弁座面の端部である稜線と前記筒状体の内周面とを繋ぐ面である整流面が、前記バタフライ弁体の閉弁時における回動方向である閉弁方向において前記弁座面の後流側に形成されており、
前記筒状体の周方向における前記弁座面の両端と前記筒状体の周方向における前記整流面の両端と前記筒状体の内周面とを繋ぐ面である調整面が形成されている、
ことを特徴とする、バルブボディ。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載されたバルブボディであって、
前記筒状体の軸を含む平面による断面において、
前記弁座面と前記弁座面に隣接する前記筒状体の内周面とが前記筒状体の径方向における内側においてなす角度である弁座角度が９０度以上であり、
前記整流面と前記整流面に隣接する前記筒状体の内周面とが前記筒状体の径方向における内側においてなす角度である整流角度が前記弁座角度よりも大きい、
ことを特徴とする、バルブボディ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載されたバルブボディであって、
前記弁座面、前記整流面及び前記調整面が、前記バタフライ弁体の回動軸を挟んだ両側の前記筒状体の内周面に、第１弁座面、第１整流面及び第１調整面、並びに、第２弁座面、第２整流面及び第２調整面として、それぞれ形成されている、
ことを特徴とする、バルブボディ。
【請求項４】
請求項３に記載されたバルブボディであって、
前記第１弁座面を含む平面である第１弁座平面と前記第２弁座面を含む平面である第２弁座平面とが互いに平行であり且つ所定の距離である第１距離だけ離間しており、
前記バタフライ弁体の閉弁時に前記第１弁座面に着座する平面である第１当接面を含む平面である第１当接平面と前記バタフライ弁体の閉弁時に前記第２弁座面に着座する平面である第２当接面を含む平面である第２当接平面とが互いに平行であり且つ所定の距離である第２距離だけ離間しており、
前記第１距離は前記第２距離に等しい、
ことを特徴とする、バルブボディ。
【請求項５】
請求項１に記載されたバルブボディの成形方法であって、
前記弁座面に対応する面である第１成形面を有する第１中子を前記筒状体の一方の端部から挿入する第１工程、
前記整流面に対応する面である第２成形面及び前記調整面に対応する面である第３成形面を有する第２中子を前記筒状体の他方の端部から挿入する第２工程、並びに
前記第１中子の先端面である第１面と前記第２中子の先端面である第２面とが前記筒状体の内部において互いに当接し嵌合している状態において、前記弁座面、前記整流面及び前記調整面に対応する面である第４成形面を有する潰し型を前記第１成形面、前記第２成形面及び前記第３成形面と前記第４成形面との間に前記筒状体の周壁を挟むように前記筒状体の外側から内側に向かって押圧する第３工程、
を含み、
前記第１面及び前記第２面は、前記第３工程の終了後に、前記筒状体の前記一方の端部から前記第１中子を抜き出し、前記筒状体の前記他方の端部から前記第２中子を抜き出すことが可能であるように構成されている、
ことを特徴とする、バルブボディの成形方法。
【請求項６】
請求項５に記載されたバルブボディの成形方法であって、
前記筒状体の軸を含む平面による断面において、
前記第１中子の前記第１成形面と前記第１成形面の基端側において隣接する外周面とが前記筒状体の径方向における内側においてなす角度である第１角度が９０度以上であり、
前記第２中子の前記第２成形面と前記第２成形面の基端側において隣接する外周面とが前記筒状体の径方向における内側においてなす角度である第２角度が前記第１角度よりも大きい、
ことを特徴とする、バルブボディの成形方法。
【請求項７】
請求項３に記載されたバルブボディの成形方法であって、
前記第１弁座面に対応する面である第５成形面、前記第２整流面に対応する面である第６成形面及び前記第２調整面に対応する面である第７成形面を有する第３中子を前記筒状体の一方の端部から挿入する第１工程、
前記第２弁座面に対応する面である第８成形面、前記第１整流面に対応する面である第９成形面及び前記第１調整面に対応する面である第１０成形面を有する第４中子を前記筒状体の他方の端部から挿入する第２工程、並びに
前記第３中子の先端面である第３面と前記第４中子の先端面である第４面とが前記筒状体の内部において互いに当接し嵌合している状態において、前記第１弁座面、前記第２整流面及び前記第２調整面に対応する面である第１１成形面を有する第１潰し型を、前記第５成形面、前記第６成形面及び前記第７成形面と前記第１１成形面との間に前記筒状体の周壁を挟むように、前記筒状体の外側から内側に向かって押圧すると共に、前記第２弁座面、前記第１整流面及び前記第１調整面に対応する面である第１２成形面を有する第２潰し型を、前記第８成形面、前記第９成形面及び前記第１０成形面と前記第１２成形面との間に前記筒状体の周壁を挟むように、前記筒状体の外側から内側に向かって押圧する第３工程、
を含み、
前記第３面及び前記第４面は、前記第３工程の終了後に、前記筒状体の前記一方の端部から前記第３中子を抜き出し、前記筒状体の前記他方の端部から前記第４中子を抜き出すことが可能であるように構成されている、
ことを特徴とする、バルブボディの成形方法。
【請求項８】
請求項７に記載されたバルブボディの成形方法であって、
前記第３中子の先端面である第３面と前記第４中子の先端面である第４面とが前記筒状体の内部において互いに当接し嵌合している状態において、
前記第３中子の前記第５成形面を含む平面である第１成形平面と前記第４中子の前記第８成形面を含む平面である第２成形平面とが互いに平行であり且つ所定の距離である第３距離だけ離間しており、
前記バタフライ弁体の閉弁時に前記第１弁座面に着座する平面である第１当接面を含む平面である第１当接平面と前記バタフライ弁体の閉弁時に前記第２弁座面に着座する平面である第２当接面を含む平面である第２当接平面とが互いに平行であり且つ所定の距離である第２距離だけ離間しており、
前記第３距離は前記第２距離に等しい、
ことを特徴とする、バルブボディの成形方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブボディ及びバルブボディの成形方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば内燃機関の排気管及び／または建築設備用の配管等に接続して流体の流量を制御するバタフライバブルを収納するバルブボディにおいて、例えば軽量化及び／または信頼性の向上等が求められている。そこで、当該技術分野においては、筒状の形状を有する金属製のバルブボディの周壁に、弁体が着座する弁座面（着座面）をバルブボディと一体的に形成する技術が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１（実開平６－８０８４０号公報）には、全周に亘って内側に向かって突出する環状のビード部４ａを円筒状のバルブボディ（としての排気管４）に塑性加工によって一体的に形成し、Ｚ字状に屈曲させたバタフライ弁体３をビード部４ａの側面に当接させることにより閉弁するバタフライバルブが開示されている。この構成においては全周に亘るビード部４ａの側面が弁座面となる。その結果、回動軸２を排気管４に取り付けるための座面（としての、軸受ケース６，７を固定するフラット部４ｄ，４ｅ）を含む回動軸２のマウント部とビード部４ａとが互いに干渉する。その結果、バタフライ弁体３の弁軸（としての回動軸２）も短くなると共に回動軸２のマウント部の構成も制約を受けることとなる。
【０００４】
更に、バタフライバルブとしてはバタフライ弁体３が平板状であることが強度的及び流体力学的に望ましいが、ビード部４ａがある程度の幅（排気管４の軸方向における寸法）を有するので、バタフライ弁体３回動軸２の両側にそれぞれ存在する第１弁体３ａ及び第２弁体３ｂを当該幅の分だけオフセットさせる必要がある。このため、回動軸２に直交する平面によるバタフライ弁体３の断面がＺ字状の形状を有する。
【０００５】
一方、特許文献２（特許第４５７８９２３号公報）においては、弁体の回動軸に対する一方側の周縁部が管の内周面に設けられた第１段部に当接すると共に弁体の回動軸に対する他方側の周縁部が管の内周面に設けられた第２段部に当接することによって管が閉塞される構造が開示されている。当該構造においては、第１段部及び第２段部が上述した特許文献１におけるように全周に亘って環状に連続するのではなく、回動軸に対し互いに異なる側のみにそれぞれ形成されているので、上述した特許文献１に開示されたバタフライバルブに比べて、流路断面積の減少を抑えることができるとされている。
【０００６】
しかしながら、切削加工によって管の内周面に段差を形成する工程は、上述した特許文献１におけるように塑性加工によって段差を形成する工程に比べて、例えば加工時間が長く、材料のロスも大きく、製造コストの増大が懸念される。
【０００７】
即ち、当該技術分野においては、平板状の弁体を使用することが可能であり、流体の円滑な流れを達成することが可能であり、容易に製造することが可能な、バルブボディが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
実開平６－８０８４０号公報
特許第４５７８９２３号公報
特許第６３５３７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したように、当該技術分野においては、平板状の弁体を使用することが可能であり、流体の円滑な流れを達成することが可能であり、容易に製造することが可能な、バルブボディが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題に鑑み、本発明者は、鋭意研究の結果、バタフライバルブのバルブボディにおいて、周壁を内側に向かって突出させて弧状の弁座面を一体的に形成すると共に、弁体の閉弁時における回動方向における弁座面の後流側になだらかな整流面を形成し、筒状体の周方向における弁座面の両端と筒状体の周方向における整流面の両端とバルブボディの内周面とに囲まれた領域である調整面を設けることにより、上記課題を解決することができることを見出した。
（【００１１】以降は省略されています）

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