JPS6233472B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は円形シール環に係わるもので、特に、
概ね円筒状の枠体によつて限定される弁案内の内
部にデイスクを該デイスクが弁の軸線と概ね平行
となる開放位置と前記デイスクが弁の軸線と概ね
直交する閉鎖位置との間で旋回できるように配置
したデイスク弁または蝶形弁に好適するシール還
に係わる。

上記のようなデイスク弁は既に広く採用されて
いる。この種の弁の具体的な構成は千差万別であ
るが、特に有利な構成の一例が米国特許第
3442488号開示され且つ特許請求の範囲に記載さ
れている。この特許に開示されている弁は周縁に
シール環を装着され、偏心軸線を中心に回転して
弁枠体により限定される環状弁座の内側シール面
と咬合し且つこの咬合関係から離脱できるデイス
クを含む。シール面は軸線が弁枠体の軸線と鋭角
を形成する円錐面である。この種の弁、特にデイ
スクに装着するシール環の構成、整合及び作用に
対する改良は米国特許第400394号に開示されてい
る。

上記米国特許に開示されている弁はすぐれた作
用効果を呈し、例えば高流体圧及び／または高
温、高流量、化学的または機械的摩耗性流体の処
理など極めて不利な使用条件下で気密性を確保
し、従つて商業的にも好ましい成果を上げてい
る。この種の弁の技術的な効果の少くとも一部は
この種の弁によつて採用される特殊なシール構
造、特に、弁の軸線からずれた軸線を有する円錐
状の座着面を弁枠体に設ける一方、これと対応的
な構成のシール環をデイスクに設けることによ
り、デイスクが閉鎖位置へ旋回すると後者が前者
へ楔状に密封咬合するようにしたシール構造の成
果である。摺動咬合による座着面及び／またはシ
ール環の摩耗はこの構造によつて軽減または防止
される。

しかしこのように有利な操作特性を得るために
は必然的な製造が複雑になり、枠体に弁軸線から
軸線のずれた円錐状座着面を正確に形成するのに
例えば特殊なジグ、工具、機械が必要であつた。
このことは弁の直径が24インチ以上と云うように
比較的大きい場合に切実であり、ジグ、工具など
のコストが全体の製造コストの大きな部分を占め
ることになる。この弁に組込まれるデイスクやシ
ール環の製造についても同様な配慮が要求され
る。従つて、この公知弁は製造に際して必ずしも
経済的ではない。

他方、弁軸線と同軸の円錐状シール環及び弁座
を有するデイスク弁の開発は殆ど成功を収めては
いない。即ち、この構成は低圧用、特に完全なシ
ール効果を必要としない場合のデイスク弁として
時には有効であるが、僅かの偏心度もシール損失
の原因となるから、不利な使用条件下で気密効果
を得るには概して有効ではなかつた。

さらにこの構成は例えばデイスクをシール環直
径の外側に配置された旋回軸線を中心に旋回させ
る場合のようにデイスクがフラツプとして作用す
るデイスク弁に限られる。この構成ではデイスク
を流体圧に抗して開放されるのに高い操作トルク
を必要とするから、低圧用にしか使用できない。

一般的に本発明のシール環が好適するデイスク
弁は内部を貫通する弁案内と、開放位置及び閉鎖
位置間を移動できるように偏心的に取付けた旋回
デイスクとを含む弁枠体から成り、枠体には少く
とも一部が弁の軸線と直交する（以下場合によつ
ては“シール平面”と略称する）平面内に位置す
るシール面を限定するシール環を取付ける。少く
とも前記部分は（正しく心合わせされたシール環
によつて限定される）弁の軸線と同軸の円錐状を
呈する。

シール環と共働するデイスクの座着面はシール
面の前記シール平面に位置する部分と同じ円錐状
を呈する部分を有する。デイスクはシール面とシ
ール平面との交点に於いて座着面がシール面と接
触し、シール面及び座着面の２つの部分が互いに
整列する閉鎖位置を越えて旋回させることにより
両面間に発生するシール圧を増大させ、弁によつ
て形成されるシール効果を高めることができるよ
うに充分広く形成する。シール面と座着面とが適
正時点よりも早く接触しないように、デイスクの
面を座着面円錐状部分の軸線に対して傾斜させ
る。

概ね以上に述べたように構成すれば、完全に同
心構成の枠体が得られると云う利点がある。即
ち、先に述べた公知の弁構造に見られたように偏
心関係を考慮して特殊なジグや工具などを使用す
ることなく、比較的簡単な工作機械で容易に弁枠
体を製造することができる。弁デイスク及びシー
ル環の製造も同様に簡単になる。デイスク面をや
や傾斜させることを考慮しながらデイスクを研削
するには簡単なジグを使用するのが好ましい。シ
ール環はその軸線に対して完全に垂直であるから
その製造にジグを使用する必要は全くない。従つ
て、上記の弁は比較的低いコストで製造できる。

本発明は操作特性のすぐれた弁を極めて経済的
に製造することを可能にし、例えば高圧、高温の
ほか流体媒の取扱いが困難な場合などのような悪
条件下でもシール圧及び気密効果を高めるため、
デイスクが閉鎖位置を越えて旋回するとシール面
を限定するシール部材が弾性変形できるようにシ
ール環を構成することで前記操作特性を高めるも
のである。

本発明の一実施態様では環状基部、上記シール
部材及び両者をつなぐ傾斜ウエツブとから成るよ
うに弾性材で円形シール環を形成することで上記
すぐれた作用特性を得る。基部は（半径方向に）
所与の幅と（軸線方向）に所与の厚さを有し、前
記シール部材は基部よりも半径方向に内方に位置
し、半径方向に内方へ向いてデイスクの座着面と
咬合するシール面を限定する。ウエツブは弾性材
から成り、基部を前記シール部材とつなぐ。ウエ
ツブは概ね半径方向に基部から内方へシール部材
にまで達しているが、シール平面に於けるシール
面の上記部分で限定される円錐面と概ね直交する
ように枠体軸線に対して傾斜させる。ウエツブは
また基部の厚さよりもはるかに薄い（軸線方向
の）厚さを有するから軸線方向に作用する力が加
えられると弾性変形してシール面の上記変形を可
能にする。

シール環のシール面断面（軸線に平行で且つ軸
線を含む断面）はシール面及びシール平面の交点
とウエツブ中心線及びシール環基部の交点との間
の距離よりも例えば1.5：１の比率で大きい曲率
半径の彎曲、特に円弧状彎曲を有することが好ま
しい。このように構成すればデイスクがその閉鎖
位置を越えて旋回することでシール部材がシール
環基部とウエツブとの交点を中心とする弧状の軌
道に沿つて変形する。シール面の曲率半径はシー
ル面が変形する際の曲率半径よりも大きいから、
デイスクが閉鎖位置を越えた位置まで閉ざされる
と、シール環のシール面とデイスクの座着面との
接触圧が増大する結果となる。

本発明のシール環を用いた弁によつて提供され
るシール効果はデイスクが閉鎖位置にあつてデイ
スクのいずれか一方の側の流体圧が増大する際に
座着面とシール面との接触圧が増大することでさ
らに高められる。即ち、この結果生ずる圧力差に
よりシール環のシール部材がウエツブと共に再び
ウエツブ及び（枠体に固定された）基部との交線
を軸としていずれか一方の方向へ僅かに変形させ
られる。シール部材のこの変形は面接触を強める
と共にシール面及びデイスク座着面間の接触圧を
高めることによりシール効果を高め、高い圧力差
に於いても気密関係を確立させる結果となる。

即ち、本発明のシール環を用いた弁で得られる
接触圧はデイスクを閉じる力、つまり相対的な位
置及び寸法関係に基づいて座着面がシール面に圧
接する力によつてのみ得られるのではなく、閉ざ
されたデイスクの両側に発生する圧力差もこれに
寄力する。換言すると、圧力差が増大すればシー
ル環とデイスクとの間の密封力もまた増大し、従
つて極めて圧力が高い場合でもデイスクを閉じる
際に前記圧力に相応する大きい力を加えて機械的
に必要接触圧を発生させなくても気密効果を確保
することができる。

閉鎖状態のデイスクと連携の作動機構とで高い
接触圧を発生させる必要がないから、デイスク旋
回軸線を弁の軸線に近く設定することができ、従
つて、デイスクの一方の側に加わる流体圧に抗し
てデイスクを開放するのに必要なトルクを軽減す
ることができる。従来はデイスクとシール環との
間に必要な、比較的高い接触圧の発生を容易にす
るため、デイスク旋回軸線に比較的大きい偏心率
を与えねばならないことが多かつた。しかし、そ
の結果として圧力条件によつてはデイスクを操作
するためのトルクがそれだけ増大すると云う不都
合が生じた。本発明ではこのような不利な条件が
免除されるから、僅かに１乃至５mm、大きくても
約10mmまでの旋回軸線偏心率でデイスクを操作す
ることができる。従つて弁アクチユエータが小さ
くてすみ、弁の全体的なコストがその分だけ軽減
されることになる。

製造コスト、精度維持上の条件などをさらに軽
減するためには、枠体によつて限定される内方に
むかつて開口する溝にシール環を取付け、その場
合、シール環を例えば半径方向へ移動させ、クラ
ンプ環のような手段でシール環を溝内の所望の相
対位置に係止することによつてシール環を調整で
きるように溝の寸法を設定する。クラツプ環をゆ
るめ、デイスクを閉じて座着面をシール環面と咬
合させてシール環をデイスクと心合わせし、次い
でデイスクを閉鎖位置に維持したままクランプ環
を締めてシール環を心合わせ位置に係止すること
でシール環をデイスクの座着面に対して心合わせ
することができる。このようにすれば弁枠体及び
シール環を比較的ゆるい公差で製造することがで
き、シール環とこれに共働するデイスク座着面と
の完全な整合関係を確保しながら製造コストを軽
減することができる。

本発明のシール環を用いた弁が少くとも最高級
公知弁と同程度の操作特性及び性能を有すること
は明らかである。また、本発明のシール環を用い
たデイスク弁は弁デイスクの上両側に圧力が加わ
るか下流側に圧力が加わるかに関係なく同じシー
ル特性を呈する。しかも本発明でこのような弁を
比較的低いコストで製造することができる。

以下添付図面に従つて本発明を詳述する。

第１図に於いて、弁２は内部を案内孔６が貫通
している弁枠体４を主な構成要素とする。この案
内孔６内に弁デイスク８を配置し、該デイスク８
の旋回軸線１２を限定するように弁枠体内に適当
に軸支したシヤフト１０を介して旋回自在に案内
孔６に取付け、デイスク８が弁軸線１４と概ね平
行となる鎖線で示す開放位置と、弁軸線と概ね直
交関係となる閉鎖位置との間を詳しくは以下に述
べるように旋回できるようにする。

案内孔６は枠体４の第１端１８から第２端２０
に至る円筒状部分１６と、前記両端間にあつて内
方へ突出するテーパ部分２２と、前記第２端２０
で終る外径の大きい第２円筒状部分２４とを含
む。

枠体４の前記テーパ部分２２に外周が円筒壁２
８で限定される環状凹部を形成する。第２円筒状
部分２４内にクランプ環３０を配置し、軸線方向
に向く複数のボルト３２を介して枠体４に固定す
る。クランプ環３０が第２端から環状溝３６にむ
かつて傾斜し、テーパ部分２２の内端直径とほぼ
等しい内端直径を有する傾斜内壁３４を具備する
ことが好ましい。即ち、環状凹部は円筒壁２８を
越えて延びているクランプ環３０の部分と共に半
径方向に内方へむかつて開口する環状溝３６を枠
体４内に限定する。

詳しくは後述するように構成した本発明のシー
ル環３８を環状溝３６内に配置する。シール環３
８は溝の範囲内で半径方向に調整できるように溝
壁２８の直径よりも直径の小さい半径方向に最も
外側に位置する円筒壁４２で終る基部４０を具備
する。シール環を金属またはこれに類似の材料で
形成する場合、シール環基部とテーパ部分２２と
の間にガスケツト環４４を配置することにより、
デイスクが閉鎖位置にあるか、デイスクのいずれ
か一方の側が加圧される時にシール環基部とテー
パ部分との間から流体が漏れるのを防止すればよ
い。

第１図図示の弁２の操作を以下に要約する。弁
を閉じたい時はシヤフト１０と連動させた（図示
しない）弁アクチユエータに給電することにより
旋回軸線１２を中心にデイスク８を第１図に矢印
で示すように（鎖線で示す）開放位置からデイス
クが弁の軸線１４と直交関係となる閉鎖位置へ反
時計方向に旋回させる。閉鎖位置ではデイスク座
着面４８とシール環シール面５０との理論上接触
線で限定されるシール平面４６は弁の軸線と直交
する。弁を開放するにはアクチユエータに給電し
てデイスクを再び弁軸線と概ね平行となるまで反
対方向へ旋回させる。

次に第２図に従つてデイスク８の座着面４８及
びシール環３８のシール面５０の詳細な構成、位
置及び共働を説明する。デイスク８の座着面４８
は円錐状を呈し、デイスクが閉鎖位置を占めると
（鎖線で示す）（座着面）円錐５２の頂点“Ａ”が
弁の軸線１４上に位置し、円錐の軸線“Ｘ”が同
軸関係となる、即ち、弁の軸線１４と一致するよ
うに設定されている。また、デイスクには（円錐
軸線“Ｘ”と平行に測定した）余剰厚“Ｔ”を与
え、デイスク端面５４，５６を枠体軸線“Ｘ”と
直交する平面に対して１乃至10゜、好ましくは約
５゜を超えない角度“ａ”だけ傾斜させる。

デイスクの端面５４，５６は常態では互いに概
ね平行であり、円錐軸線“Ｘ”を含む且つ旋回軸
線１２と直交する平面内に限定される角度“ａ”
だけ傾斜させる。この傾斜角度はまた、第２図か
ら明らかなように端面がデイスクの閉成旋回動作
（反時計）から逃げる方向へ傾斜するように設定
することにより、デイスクとシール環とが適正時
点よりも早く接触するのを防止する。第２図に鎖
線で示し且つ参照番号５４′，５６′で示すよう
に、端面が円錐軸線“Ｘ”と直交すると上記のよ
うな適正時点前の接触が起こる。

端面を上記のように傾斜させなければ（デイス
クが開放位置から反時計方向に閉鎖位置へ旋回す
る際に）端面と座着面４８とが（想像上の）前縁
５８，６０に於いて接触する。デイスク旋回軸線
１２から想像上の前縁５８，６０までの距離は旋
回軸線からシール平面４６及び座着面４８（また
はシール面５０）間の交点６２までの距離よりも
大きいから、前記前縁はデイスクが閉鎖位置に来
る前にシール面と接触することになる。この接触
と、それに伴なう損傷の可能性を防止するため、
デイスク端面５４，５６を上述のように傾斜させ
ることにより、適正時点前の接触を防止する凹部
を垂直デイスク面５４′，５６′に形成する。ま
た、端面から座着面への過渡部を図示のように彎
曲させて前記適正時点前の接触に対する別の防止
策とする。

以下の説明を容易に且つ簡単にするため、上記
傾斜角度“ａ”の方向性を以下場合によつては
“デイスクの閉成動作に追従する傾斜角”または
“追従傾斜角”と呼称する。

次に本発明の円形シール環３８の詳細な構成を
説明する。一般的にはシール面及びシール平面４
６の交点に於けるシール面５０の少くとも一部が
前記交点に於けるデイスク８の座着面８４と同じ
円錐形状を呈する限り、断面プロフイルは任意で
ある。本発明の好ましい実施例では、この円錐状
部分を、点６２に於いてシール環の全円周に亘つ
て正接円錐を限定する接線を有する彎曲シール面
によつて限定する。正接円錐はその一部が座着面
４８を限定する円錐と同じ円錐である。正接円錐
はまたデイスクが閉鎖位置を占める時の座着面の
円錐と同じ方向性を持つ。即ち、座着面によつて
限定される円錐と同様に正接円錐は弁軸線１４上
で頂点“Ａ”と、弁軸線と同軸の円錐軸線“Ｘ”
とを有する。

デイスク８の座着面４８及びシール環３８のシ
ール面５０はデイスクが閉鎖位置を占める時シー
ル平面４６が円錐状座着面と交差するが、他の場
合には端面５４（第２図のデイスク上半分）及び
５６（デイスク下半分）と、各端面から座着面へ
の彎曲過渡部ととのすぐ近くに位置するように構
成し且つ配置する。即ち、シール環のシール面と
接触する座着面の幅が参照番号６４で示す部分だ
け広くなる。換言すれば、座着面には余分の幅厚
が与えられ、理論上この余分の幅厚にもシール効
果が必要となる。端面を上述のように傾斜させる
と、デイスクの厚さを（“Ｔ”まで）増大させる
ことなく余分幅を与えることができる。この余分
の座着面幅６４によつて詳しくは後述するように
デイスクとシール環との接触圧を増大させること
ができる。

次に第３図及び第４図に従つてシール環３８の
構成及び弁デイスク８との共働を詳述する。一般
に、シール環の断面形状は例えば第２図に示す断
面形状のように種々考えられ、少くともシール面
及びシール平面４６の交点に於いて上述のような
円錐状シール面を限定するならシール面５０の形
状も任意に選択できる。従つて、シール面は座着
面４８と補完関係の円錐状でもよい。但し、本発
明の円形シール環ではシール面に弧状に彎曲した
断面形状を与える。また、シール面は軸線方向に
作用する圧力下で変形自在なシール環のシール部
材６６によつて限定される。

構造的にはシール環の断面（軸線に平行で且つ
軸線を含む断面）はシール環基部及び弁枠体４間
からの流体漏れを防止するためにクランプ環３０
を締めると基部がシール環状溝３６へ圧入される
ように半径方向に幅及び軸線方向に厚さを設定し
た上記長方形シール環基部４０を含む。ガスケツ
ト４４を使用する場合には、基部の厚さをガスケ
ツトの両面とクランプ環との距離よりもやや大き
く設定する。

ある程合の可撓性を与えるため、基部の厚さよ
りもはるかに薄い（軸線方向）厚さを有する概ね
半径方向に内方へ延びる厚さのほぼ均一な傾斜ウ
エツブ７０を前記基部に接合する。ウエツブはま
た、シール面５０とシール平面４６の交点に於け
る接線と概ね直交するように傾斜させる。換言す
ると、デイスクが閉鎖位置を占める時ウエツブは
デイスクの座着面４８と直交する。上記断面に於
いて、シール部材６６はウエツブと概ね直交関係
にウエツブの両側に、例えばＩ形ビームのフラン
ジのように延びる。更に詳述すると、シール部材
６６は、上記断面において、ウエツブ７０におけ
る、基部４０とは反対方向の端からほぼ半径方向
に突出し、概ね軸線方向に拡がつている。そし
て、シール部材６６は、上記断面において、デイ
スク８の前記円錐状座着面と共働する弧状で凸面
状のシール面５０を形成している。

特に高温用の場合、例えば鋼、ステンレス・ス
チール、ベリリウム銅のような弾性変形可能な金
属でシール環を構成する。この場合、基部から流
体が漏れるのを防止するためガスケツト４４を設
ける必要がある。低温用、即ち、最大温度が150
℃を超えない場合には、シール環を必要硬度のプ
ラスチツク、ゴムなどのようなエラストマー材で
構成してもよい。この場合、クランプ環３０を締
めるだけでシール環基部と枠体との間に流体漏れ
を防止するのに充分な圧力が得られるから、ガス
ケツト４４を設ける必要がない。いずれの場合に
もウエツブとシール部分を一体的に構成するのが
好ましい。

また、本発明の円形シール環においては、シー
ル部材６６の弧状で凸面状のシール面５０の曲中
心７８は、傾斜ウエツブ７０の厚さ方向を二分す
るウエツブ中心線７４（シール部材６６側のウエ
ツブ７０の端から基部４０側のウエツブ７０の端
までに亘つている）の延長線上にある。そして、
シール部材６６のシール面５０から、正確にいえ
ば、該シール面５０におけるシール点６２（この
点６２においてウエツブ中心線７４の延長線が閉
鎖状態にあるデイスク８の円錐状座着面と直交す
る。換言すれば、この点６２は、ウエツブ中心線
７４の延長線とシール面５０との交点で、この交
点において斯る延長線とシール面５０の接線が直
交している）からウエツブ中心線７４における基
部４０側の端７６（半径方向内方に向いた円筒面
７２の（想像上）の延長線とウエツブ中心線７４
との交点）までの距離をｒとすると、この距離ｒ
は、シール部材６６のシール面５０が、ウエツブ
７０の変形によりウエツブ中心線７４における基
部側の端７６を曲率中心（変形中心、湾曲中心）
とする弧状の軌道に沿つて変形する際の曲率半径
であり、このようなウエツブ７０の変形による弧
状の上記軌道の曲率半径ｒは、シール部材のシー
ル面の曲率半径Ｒよりも短かくしてある。そし
て、シール面５０の曲率半径Ｒは、ウエツブ７０
の変形による弧状の上記軌道の曲率半径ｒの少な
くとも約1.5倍とするのが好ましい。

上記のようにシール環３８を構成すれば、シー
ル点６２に於いて発生する座着面４８及びシール
面５０間の接触圧を、デイスクを閉鎖位置を越え
て旋回させることによつて増大させることができ
る。この接触圧はまたシール環のどちら側に圧力
差が作用するかに関係なく、デイスクが閉鎖され
るとシール環に作用する圧力差によつても増大さ
せられる。即ち、比較的薄い、従つて、可撓的な
ウエツブを固定状態のシール環基部４０に接続し
たから、軸線方向の力成分がウエツブを前記基部
と共に旋回させることから上記接触圧増大が達成
される。シール部材６６は点７６を中心とする弧
状の軌道のほぼ上方に位置する。

第４図左方から圧力P₁が作用し、デイスク８が
閉成され、反対側が低圧、例えば大気圧となる
と、シール部材６６及びウエツブ７０の左側に加
わる力が点７６を中心とする概ね弧状の通路に沿
つてこれら２つの部材を右方へ、第４図に鎖線で
示す位置８０まで変位させる。シール面５０の曲
率半径“Ｒ”はシール部材の点７６を中心とする
変形に際しての曲率半径“ｒ”よりも大きいか
ら、シール面５０の（第４図上）左側部分８２は
第４図に鎖線で示すように半径方向に内方へ移動
する。実際にはこのようなシール部材の移移動は
閉鎖状態のデイスク８によつて妨げられ、シール
部材及びウエツブは僅かだけ右方へ変位して弾性
的に圧縮され、P₁によつて発生する圧力差の大き
さに応じて座着面４８及びシール面５０間の接触
圧を増大させる。

従つて、シール環及び弁デイスク間の流体漏れ
の危険を増大させる圧力差が大きければ大きいほ
ど、両者間の接触圧が増大し、このような漏れを
防止するから、本発明の弁は圧力に関係なく完全
なシール効果を維持することができる。

第４図でシール環の右から、環の左側の圧力よ
りも大きい流体圧P₂の作用下に圧力差が作用して
も結果は同じである。この圧力差でシール部材６
６及びウエツブ７０が点７６を中心に左方へ位置
８４まで旋回する。上述の“Ｒ”及び“ｒ”間の
関係から、理論的にはシール面５０の右側部分は
８６で示すように半径方向に内方へ移動する。デ
イスクがこの半径方向に内方への移動を妨げるか
ら、シール環及びデイスク間の接触圧は上述の態
様で再び増大する。又、シール環の右から圧力に
対するこのようなシール効果は、シール環の左か
らの圧力に対するシール効果と非常に均等であ
る。蓋し、本発明のシール環においては、シール
面の曲率半径Ｒをシール面の変形の際の曲率半径
ｒよりも長くして上述の如くシール環とデイスク
との間の接触圧を増大させるようにしただけでな
く、それらの曲率中心７８，７６をウエツブ中心
線７４及びその延長線上と云う共通の線上に位置
させてあるから、どちらかの側からの圧力に対し
ても非常に均等にシールを行うことができる。

デイスク及びシール環の接触圧は旋回軸線１２
を中心にデイスク８を閉鎖位置を越えて、即ち、
円錐状シール面４８の円錐軸線“Ｘ”が弁軸線１
４と同軸となり円錐の頂点“Ａ”が第２図に示す
弁軸線及び点“Ａ”よりも下方に来る位置を越え
て旋回させることにより増大させることができ
る。そのため、（弁が常規の、理論上の閉鎖位置
にある時）旋回軸線からシール点６２までの距離
が旋回軸線から座着面の残り幅上の任意の点、例
えば点６８（第２〜４図）及び９０（第２図）ま
での距離よりも小さくなるように旋回軸線１２に
対して座着面４８の円錐形を設定する。この条件
が満たされれば、デイスクを閉鎖位置を越えて旋
回させることでシール部材６６及びウエツブ７０
が弾性的に圧縮され、接触圧が増大する。また、
このようにデイスクが閉鎖位置を越えて旋回する
のに伴なつてシール部材及びウエツブがデイスク
の旋回方向に僅かに弾性変形し、両部材が点７６
を中心に（第４図上）右方へ旋回して接触圧をさ
らに増大させる。

旋回軸線１２及び弁軸線１４間のずれを１乃至
５mmとした本発明の好ましい実施例では、円錐角
“ｂ”（第２図）を約20゜乃至70゜の範囲で設定し
てすぐれた成果を得たが、上記条件が満たされる
限り、前記角度は状況に応じて前記範囲より大き
くてもよい。多くの場合が約40゜が最適の角度で
あり、口径の小さい弁では円錐角度を大きく、口
径の大きい弁では円錐角度を小さく取る。これは
シヤフト軸線１２の相対位置と、大口径弁の場
合、弁デイスクの厚さを制限する必要とに起因す
る。即ち、公称弁径が300mmの弁では円錐角
“ｂ”は約34゜、公称弁径が600mmの弁では円錐角
“ｂ”は約25゜でよい。また、この２つの例に於
いて、弁軸線及び旋延軸線間の偏心度はそれぞれ
２及び３mmとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は弁のデイスクの開放位置を鎖線で示す
本発明のシール環を用いた弁の断面図であり、第
２図は弁枠体、シール環及び弁デイスクの幾何的
関係を示す簡略化した部分断面図であり、第３図
は本発明のシール環によるシール構造を詳細に示
す拡大部分断面図であり、第４図はシール環断面
及び軸線方向に作用する力の影響下に生ずるシー
ル環の変形を詳細に示す拡大部分断面図である。 ３８……円形シール環、４０……基部、５０…
…シール面、６６……シール部材、７０……傾斜
ウエツブ、７４……ウエツブ中心線、７６……ウ
エツブ中心線における基部側の端、７８……シー
ル面の曲率中心、Ｒ……シール面の曲率半径、ｒ
……シール面からウエツブ中心線における基部側
の端までの距離。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弁の軸線と同心関係にあるデイスク弁の円錐
   状座着面と共働する、弾性材よりなる円形シール
   環であつて、 軸線に平行で且つ軸線を含む断面において、半
   径方向に幅及び軸線方向に厚さを有する基部と、 上記断面において、該基部から概ね半径方向に
   突出し、比較的可撓的となるように該基部の厚さ
   よりも軸線方向に向く厚さをはるかに薄くした、
   該厚さがほぼ均一な傾斜ウエツブと、 上記断面において、上記ウエツブにおける、基
   部とは反対方向の端からほぼ半径方向に突出し、
   概ね軸線方向に拡がつて上記円錐状座着面と共働
   する弧状で凸面状のシール面を形成するシール部
   材とから構成され、 上記シール部材のシール面の曲率中心は、上記
   傾斜ウエツブの厚さ方向を二分するウエツブ中心
   線の延長線上にあり、且つ、 上記シール部材のシール面から上記ウエツブ中
   心線における上記基部側の端までの距離は、上記
   シール部材のシール面の曲率半径よりも短かいこ
   とを特徴とする円形シール環。 ２ シール部材のシール面が、ウエツブの変形に
   よりウエツブ中心線における基部側の端を曲率中
   心とする弧状の軌道に沿つて変形し、該シール面
   の曲率半径が、ウエツブの変形による弧状の上記
   軌道の曲率半径の少なくとも約1.5倍であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の円形
   シール環。 ３ ウエツブ中心線の延長線が、該延長線とシー
   ル面との交点におけるシール面の接線と直交する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   円形シール環。