專(zhuān)利名稱(chēng)：蝶閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)蝶閥，尤其有關(guān)能使閥芯加工容易的蝶閥。
傳統(tǒng)蝶閥如后述的

圖10-11所示，此蝶閥包括閥體1，安裝在其內(nèi)面上的座圈2，能用插入閥體1的軸孔內(nèi)的閥軸3進(jìn)行開(kāi)閉操作的圓盤(pán)狀閥芯4，把在座圈2的內(nèi)面上突起的內(nèi)方隆起部5的側(cè)緣6作為和閥芯4的翼部7的內(nèi)外周緣壓接的壓接密封面。
因此，能用最低限度的摩擦力形成閥芯4的內(nèi)外周緣相對(duì)座圈2的壓接，使座圈2的壽命延長(zhǎng)，使閥芯4的開(kāi)閉扭矩小。
然而，由于在上述傳統(tǒng)蝶閥中，使插入閥軸3的軸孔形成部9以閥軸3為中心回轉(zhuǎn)，不能采用和內(nèi)方隆起部5的側(cè)緣6壓接的構(gòu)造。因此，如圖11所示，采用將軸孔形成部9切成月牙狀使圓盤(pán)狀閥芯4的閥軸3插入的部分，而形成平面狀軸孔形成面，在此軸孔形成部9上，使座圈2的軸插通部10沿閥軸3的軸方向突出，在軸方向使軸孔形成部9壓接的構(gòu)造。
此外，閥芯4是鋼制件，用鑄造等方法制成，為了使和座圈2壓接時(shí)有良好密封性，其外周面S1和壓接周緣部11、12需進(jìn)行切削加工。
然而，在上述傳統(tǒng)的蝶閥中，由于其軸孔形成部9的軸孔形成面為平面狀，其兩側(cè)的翼部的外周面為圓弧狀，在使用車(chē)床進(jìn)行切削加工場(chǎng)合，不能對(duì)軸孔形成部9和翼部7的外周面進(jìn)行連續(xù)加工。
此外，為使具有良好密封性，對(duì)于兩翼部7的內(nèi)外周緣11、12也需進(jìn)行倒角加工，然而，如圖10所示，由于從軸孔形成部9起將兩翼部7形成壁厚較薄，而且是在通過(guò)軸孔形成部9的軸中心的線(xiàn)B上形成，因而存在在使翼部7的周緣的倒角加工自動(dòng)進(jìn)行時(shí)，軸孔形成部9成為障礙，至少使在和軸孔形成部9的交界部13上的倒角加工必需用手工進(jìn)行的問(wèn)題。
此外，由于此倒角加工是切削加工成平面狀，翼部7的內(nèi)外周緣11、12和平面狀的外周面S1的角部形成尖角，當(dāng)使此和座圈2壓接，有損傷座圈的危險(xiǎn)。
因此，本發(fā)明的目的在于提供使和座圈間的密封性好的同時(shí)，使閥芯的外周面的加工能容易進(jìn)行的蝶閥，此外，本發(fā)明目的還在于提供能將流體阻力控制在最小限度的蝶閥，而且，本發(fā)明目的還在于提供使閥芯周緣的倒角加工能自動(dòng)進(jìn)行、和能使閥芯不損傷座圈的蝶閥。
為達(dá)到上述目的的本發(fā)明，其最顯著的特征是將圓盤(pán)狀閥芯的外周面全體形成包含軸孔形成部的球面狀。就是，有關(guān)本發(fā)明的蝶閥，包括閥體，安裝在該閥體內(nèi)面上的座圈，用插入閥體軸孔內(nèi)的閥軸進(jìn)行開(kāi)、閉操作的閥芯，把在座圈內(nèi)面上突起的內(nèi)方隆起部的側(cè)邊緣作為和閥芯的內(nèi)、外周緣壓接的壓接密封面，將閥芯形成大致為圓盤(pán)狀的同時(shí)，將其外周面形成球面形狀，另外，將座圈的軸插入部形成對(duì)應(yīng)閥芯的球面形狀的凹狀。
作為本發(fā)明的此實(shí)施例，除了軸孔形成部，將閥芯形成薄壁形狀，采用能將閥打開(kāi)時(shí)的流體阻力控制在最小限度內(nèi)的構(gòu)造。此外，作為最好的實(shí)施形態(tài)，使閥芯具備由圓筒狀的軸孔形成部和位于以此軸孔形成部為中習(xí)的點(diǎn)對(duì)稱(chēng)位置，且沿軸孔形成部的內(nèi)外周面的接線(xiàn)方向延伸設(shè)置的兩側(cè)翼部，而對(duì)此兩翼部和座圈的壓接密封面壓接的周緣進(jìn)行倒角加工。在此場(chǎng)合，也可對(duì)翼部和座圈的壓接密封面壓接的周緣進(jìn)行帶圓度的倒角加工。
如上所述，在把座圈的內(nèi)方隆起部的側(cè)緣作為和閥芯的內(nèi)外周緣壓接的壓接密封面的蝶閥中，若將閥芯的整個(gè)外周面形成球面，這樣，即使使用車(chē)床對(duì)其外周面進(jìn)行切削加工時(shí)，也能使加工連續(xù)進(jìn)行。
在此場(chǎng)合，由于閥芯的軸孔形成部以閥軸為中心進(jìn)行回轉(zhuǎn)，不能采用和底圈的內(nèi)方隆起部的側(cè)緣壓接的形式。因此，此部分必需采取把座圈的軸插入部在閥芯的半徑方向向內(nèi)側(cè)按壓的形式。
此時(shí)，當(dāng)用車(chē)床把軸孔形成部的外周面僅形成平面形狀，此時(shí)若從流體的流動(dòng)方向看，軸插入部和軸孔形成部將形成點(diǎn)接觸，從而產(chǎn)生密封性問(wèn)題。為了提高密封性，必需使軸插入部的內(nèi)方隆起部的高度變大，使朝向閥芯的壓接力變大，這樣要使閥芯的開(kāi)、閉操作力變大的同時(shí)，有可能使座圈因閥芯受損傷。
因此，通過(guò)將閥芯的整個(gè)外周面、包含軸孔形成部形成球面狀，且將座圈的軸插入部形成和此球面形狀相吻合的凹狀，從而使閥芯的軸孔形成部和座圈的軸插入部的接觸面積變大，即使不使內(nèi)方隆起部的高度變大也能使密封性提高。而且，即使在座圈的軸孔形成部和軸插入部的分界部，伴隨閥芯回轉(zhuǎn)，能使座圈受損傷程度控制為最小。因此，即使將座圈的內(nèi)方隆起部的高度設(shè)定成和閥芯翼部及軸孔形成部一樣高，也能確保其密封性，此外，能使座圈的制造容易。
但是，由于座圈的內(nèi)方隆起部在使閥芯周緣進(jìn)行壓接的翼壓接部和在使閥芯的軸孔形成部進(jìn)行壓接的軸插入部的壓接方向不同，為了用低轉(zhuǎn)矩使閥芯繞閥軸進(jìn)行開(kāi)、閉回轉(zhuǎn)有必要在翼壓接部和軸插入部的分界部，使內(nèi)方隆起部具有能允許閥芯回轉(zhuǎn)的高度。
因此，必需將閥芯回轉(zhuǎn)方向內(nèi)側(cè)的側(cè)緣高度設(shè)定成為允許閥芯回轉(zhuǎn)的高度。不用說(shuō)，從必需保證此分界部的密封性考慮，在分界部的內(nèi)方隆起部，希望形成使閥芯回轉(zhuǎn)方向外側(cè)的側(cè)緣高度和翼壓接部及軸插入部外周緣的高度相等。
然而，如上述實(shí)施例所示，為了將閥芯室開(kāi)時(shí)的流體阻力控制在最小限度，把除了軸孔形成部以外的閥芯形成薄壁形狀，然而，在此場(chǎng)合，當(dāng)通過(guò)使翼部位于以軸孔形成部為中心的的點(diǎn)對(duì)稱(chēng)位置，且使沿軸孔形成部的內(nèi)外周面的接線(xiàn)方向配置，能使座圈的壓接密封面和壓接的兩翼部的內(nèi)、外側(cè)的周緣，若從閥軸的軸方向看，在軸孔形成部的外側(cè)形成互相平行的平面形狀。
因此，在用車(chē)床進(jìn)行翼部周緣的倒角加工場(chǎng)合，在軸孔形成部不對(duì)刀具的切削形成妨礙，能容易進(jìn)行自動(dòng)加工。此外，也能同時(shí)進(jìn)行軸孔形成部和翼部的分界部的倒角加工。此外，在此切削加工中，若在翼部周緣進(jìn)行帶圓度的倒角加工即使和座圈內(nèi)方隆起部的壓接密封面進(jìn)行壓接，也能防止壓接密封面受損傷。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1為表示本發(fā)明實(shí)施例蝶閥的結(jié)構(gòu)分解立體圖，圖2為閥芯的立體圖，圖3為蝶閥橫剖立體圖，圖4為座圈的橫剖面圖，圖5為表示蝶閥的全關(guān)閉狀態(tài)的中央縱剖面圖，圖6為圖5所示狀態(tài)的中央橫剖面圖，圖7為表示所述閥芯的半開(kāi)放狀態(tài)的中央橫剖面圖，圖8為表示所述閥芯的全開(kāi)放狀態(tài)的中央橫剖面圖，圖9為表示閥芯全關(guān)閉狀態(tài)的放大橫剖面圖，圖10為表示傳統(tǒng)蝶閥簡(jiǎn)化的閥芯橫剖面圖，圖11為圖10所示蝶閥的縱剖立體圖。
以下，對(duì)附圖所示實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖1-9表示本發(fā)明一實(shí)施例，圖1為其結(jié)構(gòu)分解立體圖，圖2為閥芯的立體圖，圖3為蝶閥的橫剖立體圖，圖4為座圈的橫剖面圖，圖5為表示閥芯的全關(guān)閉狀態(tài)的縱剖面圖，圖6為其橫剖面圖，圖7為表示閥芯的半開(kāi)放狀態(tài)的橫剖面圖，圖8為表示閥芯的全開(kāi)放狀態(tài)的橫剖面圖，圖9為表示閥芯的全關(guān)閉狀態(tài)的放大橫剖面圖。
本發(fā)明蝶閥21如圖1所示包含閥體20，安裝在閥體內(nèi)面上的座圈23以及閥芯28，通過(guò)位于閥體22上的軸孔24，25內(nèi)的上下一對(duì)閥軸26，27能進(jìn)行閥芯28的開(kāi)閉操作。
閥體22包含使座圈23密切嵌合在其內(nèi)周面上的座圈保持架30和支承閥軸26，使其能自由回轉(zhuǎn)并在其上設(shè)置閥軸驅(qū)動(dòng)部(未圖示)的設(shè)置部31。未圖示的閥軸驅(qū)動(dòng)部可由杠桿、轉(zhuǎn)輪、氣缸或電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。
如圖4所示，在座圈23的按流體流動(dòng)方向A的前后外側(cè)面上形成和閥體22接合的法蘭32，此外，在其外面的中央，除了軸通過(guò)部33，以外形成加強(qiáng)用肋34。
此外，在座圈23的內(nèi)面上形成向里突出的環(huán)狀內(nèi)方隆起部35，是為了和閥芯28壓接，切斷流體通路。此內(nèi)方隆起部35如圖4和圖8所示那樣是由進(jìn)行閥芯28的翼部37、38的內(nèi)、外周緣39，40壓接的翼壓接部41和把軸孔形成部38向閥芯28的半徑方向按壓的軸插入部33構(gòu)成。
如圖4所示，將翼壓接部41形成剖面為梯形形狀，將其側(cè)緣43，44作為壓接密封面。對(duì)此壓接密封面，在圖4中，當(dāng)把圖上A方向作為流體流動(dòng)方向，把從流動(dòng)方向看，位于右側(cè)(圖左側(cè))的翼壓接部41的壓接密封面設(shè)定在流動(dòng)方向的后側(cè)側(cè)緣43上。從流動(dòng)方向看把位于左側(cè)(圖右側(cè))的翼壓接部41的壓接密封面設(shè)定在流動(dòng)方向前側(cè)側(cè)緣44上。
將軸插入部33形成使其外周緣和翼壓接部41的高度相等，在中心部形成軸插入孔46，以此軸插入孔46為中心，形成球面狀凹部47。
但是，當(dāng)在翼壓接部41和軸插入部42的交界部48進(jìn)行其外周面為球形的閥芯28的開(kāi)、閉操作時(shí)，為了能用低轉(zhuǎn)矩使其回轉(zhuǎn)，將閥芯28的邊界部28a(參照?qǐng)D2，3)的高度設(shè)定成使其容易進(jìn)入。
就是由于座圈23的內(nèi)方隆起部35是向流體的流動(dòng)方向壓接的，翼壓接部41和向閥芯半徑方向壓接的軸插入部33，壓接方向不同，為了能用低轉(zhuǎn)矩使閥芯28繞閥軸26，27進(jìn)行回轉(zhuǎn)開(kāi)、閉，有必要使內(nèi)方隆起部具有在翼壓接部41和軸插入部33的邊界部48允許閥芯回轉(zhuǎn)的高度。
因此，在此邊界部48，將閥芯28的回轉(zhuǎn)方向內(nèi)側(cè)邊緣48a的高度設(shè)定成允許閥芯28回轉(zhuǎn)的高度，不用說(shuō)，為了保證此邊界部48的密封性，在邊界部48的內(nèi)方隆起部，在閥芯28的回轉(zhuǎn)方向，形成如圖4所示形成使外側(cè)邊緣48b的高度和翼壓接部41和軸插入部42的外周緣的高度相等。
如圖2所示，將上述閥芯28形成對(duì)應(yīng)上下閥軸26，27的兩部分的軸孔形成部50，使其兩側(cè)的薄壁翼部37，38成大略為R半徑的圓盤(pán)狀，且使其整個(gè)外周面S成為具有和圓盤(pán)狀閥芯28的半徑R相等半徑的球面G。
因此，若將作為工件的閥芯28的中央部53保持在車(chē)床主軸上使閥芯28回轉(zhuǎn)，在即使使用車(chē)床進(jìn)行閥芯28的外周面加工場(chǎng)合，也能使加工連續(xù)進(jìn)行。
如圖5所示，在上下軸孔形成部50的內(nèi)部形成軸孔51，在其間的閥芯中央部53，為使閥芯全開(kāi)時(shí)的流體阻力最小，形成較薄的壁。
此外，圖6表示閥芯28的中央橫剖面，使翼部37，38位于以軸孔形成部50的軸孔51的中心的點(diǎn)對(duì)稱(chēng)位置，且沿軸孔形成部50的外周面的接線(xiàn)方向，把和座圈23的壓接密封面41壓接的周邊緣39，40形成在軸孔形成部50的外側(cè)相互平行且成平面狀。
就是在如圖6和圖9所示的全關(guān)閉狀態(tài)，從流體的流動(dòng)方向A看時(shí)的翼部37(圖的左側(cè))位于左側(cè)翼部38(圖的右側(cè))的更前方，使此右側(cè)翼部37的外側(cè)邊緣39和左側(cè)翼部38的內(nèi)側(cè)周邊緣40在軸孔形成部50的外側(cè)相互平行且作平面狀。
因此，在用車(chē)床進(jìn)行翼部37，38周邊緣倒角加工場(chǎng)合，使作為工件的閥芯28的中央部53和車(chē)床的主軸中心對(duì)齊，使閥芯28回轉(zhuǎn)，軸孔形成部50不妨礙用車(chē)刀進(jìn)行切削，能容易進(jìn)行閥芯28的周緣39，40的倒角加工。此外，也能同時(shí)進(jìn)行軸孔形成部50和翼部37，38的邊界部28a的倒角加工。圖6中，用F表示的范圍就是進(jìn)行倒角加工范圍。
此外，還對(duì)翼部37，38的和座圈23的內(nèi)方隆起部35的側(cè)緣壓接的密封面壓接的周緣39，40進(jìn)行帶圓度的倒角加工，防止了對(duì)座圈23的壓接密封面41的損傷。
在上述構(gòu)造中，用來(lái)自轉(zhuǎn)輪等閥驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)閥軸26驅(qū)動(dòng)閥芯28開(kāi)、閉時(shí)，使閥芯從圖8所示全開(kāi)狀態(tài)經(jīng)圖7中的中間狀態(tài)移到圖6所示全閉狀態(tài)。此時(shí)，使閥芯28的翼部37，38和座圈23的內(nèi)方隆起部35的側(cè)緣43，44壓接，因此，由于座圈23不取使閥芯28朝向其半徑方向壓接的形式，能抑制座圈23的內(nèi)方隆起部35的惡化，此外，由于在此部分不將閥芯28向其半徑方向按壓，因此，形成開(kāi)放時(shí)的操作性能優(yōu)良。
此外，即使在閥芯28的軸孔形成部50，將此軸孔形成部50形成球面狀，而且，由于將座圈23的軸插入部33形成和該球面形狀相對(duì)應(yīng)形成凹狀，使閥芯28的軸孔形成部50和軸插入部33的接觸面積變大，和不使內(nèi)方隆起部高度變大，而使密封性能提高。
此時(shí)，由于還對(duì)閥芯28的周邊緣39，40進(jìn)行帶圓度的倒角加工，能不使座圈23受損，使密封性提高。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的蝶閥，由于把座圈的內(nèi)方隆起部的側(cè)邊緣作為使閥芯的薄壁翼部的內(nèi)外周邊緣壓接的壓接密封面，將大致為圓盤(pán)狀的閥芯的外周面形成球面形狀，能用車(chē)床等容易進(jìn)行外周面的自動(dòng)切削加工，此外，由于對(duì)應(yīng)閥芯的球面形狀，把閥芯向其半徑方向按壓的座圈的軸插入部形成凹狀，也能使密封性能提高。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于將閥芯除了其軸孔表成部外，形成薄壁形狀，能將閥打開(kāi)時(shí)的流體阻力控制為最小。此外，本發(fā)明由于使閥芯翼部在以軸孔形成部為中心的點(diǎn)對(duì)稱(chēng)位置沿軸孔形成部?jī)?nèi)外周面的接線(xiàn)方向延伸設(shè)置，因而能使對(duì)其周緣的倒角加工自動(dòng)進(jìn)行。又由于此周邊緣的倒角加工為帶圓度的倒加工，從而能防止損傷座圈的內(nèi)方隆起部。
權(quán)利要求
1.蝶閥包括閥體，安裝在該閥體內(nèi)面上的座圈，用插入閥體軸孔內(nèi)的閥軸進(jìn)行開(kāi)、閉操作的閥芯，把在座圈內(nèi)面上突起的內(nèi)方隆起部的側(cè)緣作為和閥芯的內(nèi)外周緣壓接的壓接密封面，其特征在于將閥芯形成大致為圓盤(pán)形的同時(shí)，將其外周面形成球形，此外，將座圈的軸插入部形成和閥芯的球面形狀對(duì)應(yīng)的凹狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝶閥，其特征在于把除了軸孔形成部外的上述閥芯形成薄壁形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蝶閥，其特征在于上述閥芯包含圓筒狀的軸孔形成部和位于以此軸孔形成部為中心的點(diǎn)對(duì)稱(chēng)位置，且沿軸孔形成部的內(nèi)外周面的接線(xiàn)方向延伸設(shè)置的兩側(cè)翼部，在此兩翼部的和上述座圈的壓接密封面壓接的周緣上進(jìn)行倒角加工。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蝶閥，其特征在于在上述翼部的和上述座圈的壓接密封面壓接的周緣上進(jìn)行帶圓度的倒角加工。
全文摘要
本發(fā)明蝶閥把座圈23的內(nèi)方隆起部的側(cè)緣作為和閥芯的薄壁翼部表面周緣壓接密封面，將圓盤(pán)形閥芯的外周面形成球狀，能容易對(duì)其外周面進(jìn)行自動(dòng)加工，把使閥芯沿其徑向按壓的座圈的軸插入部形成和閥芯的球面形狀對(duì)應(yīng)的凹形，使左右翼部位于相對(duì)軸孔形成部中心的對(duì)稱(chēng)位置，且使沿該形成部?jī)?nèi)外周面接線(xiàn)方向延伸，能自動(dòng)進(jìn)行其周緣倒角加工和帶圓角的倒角加工，能防止座圈內(nèi)方隆起部受損傷。
文檔編號(hào)F16K1/22GK1103470SQ9312128
公開(kāi)日1995年6月7日 申請(qǐng)日期1993年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月1日
發(fā)明者村井米男, 福地正晴 申請(qǐng)人:Okm株式會(huì)社