蝶形阀的密封构造的制作方法

本发明涉及蝶形阀的密封构造，特别涉及对阀体及阀箱内周面实施了树脂内衬的蝶形阀的阀翼和阀箱的密封部附近的密封构造。

背景技术：

蝶形阀为由形成在阀体的阀杆轴的根部的凸台部与阀座圈的凸台部接触面确保阀杆轴装部附近的密封性、由阀体的阀翼外周面与阀座圈的阀翼接触面确保比阀杆轴装部靠阀翼侧的周面密封性的密封构造。在将这样的蝶形阀在制碱工业或半导体制造用的工厂中使用而使高腐蚀性流体流过的情况下、或用在氯气或盐酸等化学流体、药液、溶剂、食品关联的流路等中的情况下，对流体接触的阀体及阀箱内周面实施树脂内衬的情况较多。作为该树脂内衬件，通常使用耐化学性或耐热性良好的氟树脂，但由于氟树脂缺乏弹性，所以有可能阀翼侧的周面密封性下降而发生阀座泄漏。所以，为了提高蝶形阀的阀翼侧的密封性，通常提出了将橡胶制的圈配设在树脂内衬件的背面侧、利用该橡胶制圈的弹性斥力弥补阀翼附近的弹力不足而提高密封性的蝶形阀。

作为这种蝶形阀，例如公开了专利文献1的蝶形阀。在该蝶形阀中，在作为阀箱的阀主体的内表面上设置由氟树脂制的阀座圈构成的树脂内衬层，在该阀座圈与阀主体之间夹插橡胶制的支撑圈，由该支撑圈在密封部发挥弹力而确保与阀体之间的密封性。在设置这样的蝶形阀的密封构造的情况下，在形成于阀主体上的凹槽中装接支撑圈，经由该支撑圈将阀座圈装接在阀身上，接着，在装接着该阀座圈的阀主体上经由阀杆安装阀体。

在该蝶形阀中，如果通过阀杆操作使阀体旋转来将阀体的阀翼侧向阀座圈推压，则该阀座圈一边与支撑圈一起被向外径方向压缩，一边与阀体密封。

在专利文献2中也公开了同样的技术。在该蝶形阀中，记载了使阀体的外周缘的半径被设定为与被由环形的橡胶等构成的弹性部件在径向上紧固的阀座的内周面的半径相等、或比阀座的内周面的半径稍大。

专利文献1：日本特开2003－166654号公报。

专利文献2：日本特开2012－219819号公报。

但是，在专利文献1的蝶形阀中，由于在闭阀密封时除了抵抗支撑圈的弹力的力以外还需要将阀座圈自身压缩的力，所以带来操作转矩的上升。在此情况下，如果抑制阀座圈的压缩，则能够在确保密封性的同时减小操作转矩，但并没有记载及暗示这样的用来抑制阀座圈的压缩的形状及构造。进而，在闭阀时用来使阀座圈压缩的力随着阀座圈的厚度变大而变得更大，有操作转矩进一步上升的问题。因此，在这种蝶形阀中，也难以将阀座圈设计得较厚而使耐化学性及耐热性提高。

另一方面，在专利文献2的蝶形阀中，由于阀座的内周面的半径表示装接着相当于支撑圈的弹性部件的状态的尺寸（参照专利文献2的图2），所以在闭阀密封时，与专利文献1的情况同样，除了抵抗支撑圈的弹力的力以外，还需要将阀座圈自身压缩的力。

此外，专利文献1、2都由于支撑圈是其厚度比宽度尺寸小的扁平形状，所以在随着阀的开闭而将支撑圈顺畅地缩径或扩径方面需要改善。

技术实现要素：

本发明是为了解决以往的问题而开发的，其目的是提供一种特别在提高阀翼附近的密封性的同时、在闭阀操作时抑制将树脂内衬层压缩的力而防止操作转矩的上升、在增加该树脂内衬层的厚度的情况下也能够一边以一定的较低的操作转矩确保密封性一边开闭操作的蝶形阀的密封构造。

为了实现上述目的，有关技术方案1的发明是一种蝶形阀的密封构造，在阀盘表面和经由支撑橡胶能够旋转地轴支承阀盘的阀身的内周面上分别设置由树脂材料构成的内衬层，并且在设在作为阀身侧内衬层的阀座衬套的直径方向对置位置处的阀轴孔中轴装阀杆，当将该阀杆旋转操作时至少将阀盘的阀翼部压接密封在阀身内周面上；阀座衬套的内径如下设定：在开阀时上述阀座衬套的内径在支撑橡胶的弹力作用下变形为与阀盘的外径相比为小径的内径，另一方面，在闭阀时阀盘推压，成为在支撑橡胶的弹力作用下向小径变形之前的内径，将该变形前的内径设为包含公差与阀盘外径相同或比阀盘外径稍大。

有关技术方案2的发明是一种蝶形阀的密封构造，通过将支撑橡胶的厚度设为与该支撑橡胶的宽度尺寸大致同尺寸或比该支撑橡胶的宽度尺寸稍长，在闭阀时容易将阀座衬套的内径复原为变形前的内径。

有关技术方案3的发明是一种蝶形阀的密封构造，当在闭阀时将阀座衬套的内径向变形前的内径复原时，将支撑橡胶随着扩径而在宽度方向上隆起的隆起部收纳到设在阀身与阀座衬套之间的间隙部中。

有关技术方案4的发明是一种蝶形阀的密封构造，将支撑橡胶的宽度设为与阀盘的阀翼差值大致相同的大小。

有关技术方案5的发明是一种蝶形阀的密封构造，内衬层是氟树脂。

有关技术方案6的发明是一种蝶形阀的密封构造，在作为阀盘侧内衬层的阀盘内衬的阀翼侧末端的两面侧设置规定角度的锥面，在这些锥面之间形成与阀座衬套压接密封的密封部，将该密封部的宽度设为与阀盘的芯骨末端侧的宽度大致相同的大小。

根据有关技术方案1的发明，阀座衬套的内径在开阀时在支撑橡胶的弹力下复原为变形为与阀盘的外径相比为小径的内径，在闭阀时为阀盘推压而在支撑橡胶的弹力下向小径变形之前的内径，通过将该变形前的内径设为与阀盘外径相同（包含公差）或比阀盘外径稍大，在闭阀操作时不需要将树脂内衬层压缩的力，能够防止操作转矩的上升。并且，在增加了树脂内衬层的厚度的情况下，也能够不施加将该内衬层压缩的力而操作为闭阀密封状态，所以能够以一定的较低的操作转矩容易地进行开闭操作。

根据有关技术方案2的发明，通过将支撑橡胶的厚度设为与宽度尺寸大致同尺寸或比该支撑橡胶的宽度尺寸稍长，径向的变形余地变大，由于将该支撑圈随着阀的开闭而顺畅地缩径或扩径，阀座衬套的内径容易地复原为变形前的内径，所以能够防止操作转矩的上升。

根据有关技术方案3的发明，通过将扩径的支撑橡胶的隆起部收纳到间隙部中，发挥均等的推压密封力，能够维持没有过度的密封状态。

根据有关技术方案4的发明，能够在设有支撑橡胶的范围中确保闭阀时的阀座衬套与阀盘的密封性而可靠地防止阀座泄漏，即使是阀盘没有完全旋转到封闭状态的情况，也将该误差吸收而发挥较高的密封性。

根据有关技术方案5的发明，通过使内衬层为氟树脂，能够在提高耐化学性及耐热性的同时将闭阀操作时的操作转矩抑制得较低，能够抑制该内衬层的因阀盘的密封带来的磨损及劣化而提高耐久性。

根据有关技术方案6的发明，在闭阀密封时从芯骨向作为与阀座衬套的密封面的阀盘内衬大致均等地传递推压力，在由均匀的面压密封力发挥良好的转矩性的同时，使阀翼部与阀身内周面的密封性变高而可靠地防止阀座泄漏。

附图说明

图1是蝶形阀的部分切除的立体图。

图2是图1的蝶形阀的中央纵剖视图。

图3是图1的蝶形阀的中央横向放大剖视图。

图4是图2的蝶形阀的中央纵剖视图。

图5是图4的主要部放大剖视图。

图6是表示图3的中央横向放大剖视图中的阀座衬套的装接状态的部分省略剖视图。

图7是表示图3中的阀盘旋转的状态的剖视图。

图8是表示阀盘的阀翼部附近的部分放大剖视图。

图9是表示阀座衬套的剖视图。

图10是表示蝶形阀的比较例的中央横向剖视图。

图11（a）是表示阀座衬套的立体图。图11（b）是阀座衬套的纵剖视图。

图12（a）是表示阀盘的立体图。图12（b）是阀盘的纵剖视图。

图13是表示使阀座衬套变形的状态的剖视图。

图14是图13的A－A剖视图。

图15（a）是装接着阀盘的阀座衬套的立体图。图15（b）是装接着阀盘的阀座衬套的纵剖视图。

图16（a）是装接着阀杆的阀座衬套的立体图。图16（b）是装接着阀杆的阀座衬套的纵剖视图。

图17是表示支撑橡胶的侧视图。

附图标记说明

1 阀主体

2 阀盘

3 阀身

4 支撑橡胶

5 阀杆

10 内衬层

11 阀座衬套

12 阀盘内衬

12a 倾斜面

12b 锥面

12c 密封部

13 阀轴孔

20 阀翼部

φD1 阀盘外径

φd2 开阀时的阀座衬套的内径

φd1 闭阀时的阀座衬套的内径

L 支撑橡胶的宽度

S 阀翼差值

Wa 密封部的宽度

Wb 阀盘的芯骨末端侧的宽度。

具体实施方式

以下，基于附图详细地说明本发明的蝶形阀的密封构造的优选的实施方式及其作用。在图1、图2中，表示使用本发明的密封构造的蝶形阀的一例，在图3中，表示图1的蝶形阀的中央横向放大剖视图。以下，一边表示公称直径100A的蝶形阀的尺寸例一边说明。

图1的蝶形阀（以下称作阀主体1）例如被用在半导体制造用工厂或食品关联的管路等中。阀主体1具有阀盘（ジスク）2、筒形状的阀身3、支撑橡胶4、由上部阀杆5a及下部阀杆5b构成的阀杆5，在阀盘2的表面和经由支撑橡胶4能够旋转地轴支承着阀盘2的阀身3的内周侧，设有由阀座衬套11、阀盘内衬12构成的内衬层10。

如图5所示，在阀主体1中，在设在阀座衬套11的直径方向对置位置处的阀轴孔13中轴装阀杆5，在该阀杆轴装部14附近，在阀杆5的旋转操作时由设在阀盘2侧的凸台部15和设在阀身3侧的凸台部密封面16将阀盘2的上下分别密封，确保了所谓的上下密封（一次密封）的密封性。在阀主体1的内周侧，如图3所示，通过将阀盘2的阀翼部20和阀身3的内周密封面21在圆周方向上压接密封，确保该阀翼部20侧的周面密封性，防止阀座泄漏。

在图1～图5中，阀主体1的阀盘2具有芯骨（芯金）22，该芯骨22例如以不锈钢合金为材料形成为圆盘状。在芯骨22上，例如以3mm左右的厚度覆盖着上述阀盘内衬12，该阀盘内衬12成为阀盘2表面即接液面侧的内衬层10。阀盘内衬12由树脂材料构成，在本实施方式中，由PFA（四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物）等氟树脂设置，能够发挥较高的耐腐蚀性及耐热性。阀盘内衬12经由形成在芯骨22的适当位置处的贯通孔23一体地覆盖在该芯骨22的正反面的外周围上，防止从芯骨22的脱离。

如图2、图4、图5所示，在阀盘2的上下，接着后述的内衬圆筒部26，作为阀杆孔部形成有用来插入上下部阀杆5a、5b的六边形状的多边形孔部24。在阀杆孔部24中，分别插入嵌合着在上下部阀杆5a、5b的各末端侧作为连接部25形成的六边形状的多边形部，由此，阀盘2经由这些上下部阀杆5a、5b被能够转动地轴装在阀身3内。借助这样的安装构造，上下部阀杆5a、5b能够相对于装接在阀身3上的阀盘2插脱地设置。阀盘2侧的阀杆孔部24、上下部阀杆5a、5b侧的连接部25只要能够相互嵌合，也可以是六边形状以外的多边形状，例如，可以设在两面对边或四角轴、花键连接等能够将上下部阀杆和阀盘分解的各种嵌合构造中。

在图4、图5中，在作为阀盘2的上下、阀盘内衬12的上下部阀杆5a、5b的插入侧，与该阀盘内衬12一体地形成内衬圆筒部26。由该内衬圆筒部26将上下部阀杆5a、5b的连接侧在轴向上覆盖。

如图8的部分放大剖视图所示，在阀盘内衬12的两面侧，从阀盘2的中央侧到末端侧附近设有倾斜面12a，接着该倾斜面12a而在阀翼部20侧末端以规定角度设有锥面12b。在两面侧的锥面12b之间，在图中在垂直方向上形成有密封部12c，在闭阀时该密封部12c能够压接密封在阀座衬套11上。

在本实施方式中，锥面12b从倾斜面12a以倾斜角度α的倾斜设置，该倾斜角度α被设为20°。在此情况下，通过从垂直面侧的倾斜角度β被设为45°，密封部12c的宽度Wa和芯骨22的末端部22a的宽度Wb被设为大致相同的宽度W。例如，在芯骨22的末端侧的宽度Wb是3mm的情况下，密封部的宽度Wa也被设定为3mm，通过这样使阀盘末端侧为宽度Wa=宽度Wb的构造，能够将密封部12c因与阀座衬套11的推压受到的力用芯骨22的末端部22a以与密封部12c相同的宽度承受，防止该部位处的密封面压的下降，设置在闭阀时兼具备较高的转矩性能和密封性的密封构造。形成了上述阀盘内衬12的阀盘2的外径φD1（参照图3）在本实施方式中被设为φ100mm的外径。

如图1、图2所示，装接上述阀盘2的阀身3由上部阀身3a、下部阀身3b构成，它们例如由可锻铸铁等铸铁成形，被螺栓27能够相互拆装地固定。在上下部阀身3a、3b的阀杆5轴装侧设有轴装孔28、28，在这些各轴装孔28中分别装接上下部阀杆5a、5b。接着该轴装孔28，在阀盘2的保持侧设有扩径状的装接凹部29、29，经由该装接凹部29作为轴密封部件17而内装密封套筒30、密封部件31、盘簧32、板部件33，还装接轴承34。

在上下部阀身3a、3b的阀翼部20的周面密封侧，以10mm的宽度将装接槽35形成为比支撑橡胶4的厚度浅的深度，在该装接槽35中能够拆装地装接支撑橡胶4。在上下部阀身3a、3b的两侧，设有能够借助螺栓27将相互固接的螺栓孔36。

图9所示的阀座衬套11在阀身3的内周侧例如以3mm的壁厚将阀身3覆盖并装接，该阀座衬套11成为接液面侧的内衬层10。阀座衬套11由树脂材料构成，在本实施方式中，与阀盘内衬12的情况同样，用PFA等氟树脂设置。阀座衬套11具有装接在阀身内周侧的环状部40、和突设形成在该环状部40的两端外周缘上的凸缘部41，在环状部40的上下部的阀杆5的装接位置处形成有轴装筒部42、42，在该轴装筒部42中能够分别插入地设有上下部阀杆5a、5b。

在环状部40的内周上的上下部阀杆5a、5b和阀盘2的轴装侧，在阀杆5的轴装方向上突设形成有上述凸台部密封面16，在圆周方向上，隔着该凸台部密封面16在阀翼部20的密封部12c抵接的一侧形成有圆弧状的上述内周密封面21。

内周密封面21是与流路轴芯方向平行的平面，此外，阀盘2的密封部12c形成为作为与圆板状的阀盘2同芯状的球面的一部分的R状。由这些内周密封面21和密封部12c构成的阀座密封是两部位的接触面积较细为线状的所谓“线密封”，所以摩擦力较小，有利于将闭阀时的操作转矩的上升抑制得较低。

本实施方式的内周密封面21设置为，使该轨迹所形成的图6中的内径φd1为φ100mm，内周密封面21的宽度L在图6（b）中分别设为10mm。在内周密封面21的背面侧，在与阀身3之间配设有支撑橡胶4，由该支撑橡胶4将阀座衬套11的内周密封面21向缩径的方向推压。

图3所示的左右两条支撑橡胶4、4例如由氟橡胶形成为能够装接到装接槽35中的宽度及长度尺寸，在图2中，以夹着密封套筒30的方式分别配设在阀身3的左右侧。在图7中，支撑橡胶4设置为与阀盘2的阀翼差值S大致相同的大小的宽度，设置为与阀翼密封侧的内周密封面21的宽度L大致相同的长度。在图6（b）中，支撑橡胶4的厚度T被设为与宽度L相同的尺寸，本实施方式中的宽度L及厚度T被设为10mm左右。这里，阀翼差值S表示能够由阀盘2进行闭阀密封的阀翼部20的倾斜的极限值，根据从阀身3的端面到一端侧的阀翼部20末端的长度S1与从阀身3的端面到另一端侧的阀翼部20末端的长度S2的差求出。

支撑橡胶4的厚度T通过如上述那样设定为与宽度L相同的尺寸，对于一定的破碎率确保了适当的破碎余量。假如在厚度T较薄的情况下因尺寸的离差而破碎率的变动幅度变大，闭阀时的操作转矩急剧上升或封闭恶化的可能性较高。

另一方面，如果厚度T过厚，则在阀身3的最大外径和最小外径被配管的尺寸限制的条件下必须将装接槽35设定为较深的尺寸，有可能不能确保用来满足阀身耐压强度的最小壁厚。此外，如果过厚，则由热膨胀带来的影响变大，闭阀时的操作转矩有可能急剧上升。

因而，支撑橡胶的厚度T可以在0.9L≦T≦1.1L的范围中设定，优选的是设定为T=L或T≦1.1L。

这样，将支撑橡胶4的厚度T设置为与支撑橡胶4的宽度L的尺寸大致同尺寸或稍长，通过使用与现有技术那样的扁平形状的支撑橡胶4相比宽度较窄的支撑橡胶4，扩径变得容易，通过在闭阀时容易将阀座衬套11的内径复原为上述变形前的内径，能够防止操作转矩的上升。

图17所示的支撑橡胶4的内周尺寸x形成为与相当于图2所示的装接槽35的中央径的圆弧长度y大致同尺寸。支撑橡胶4的端部4a被斜向切割以使其整面能够密接在密封套筒30的外周面上。通过这些结构，装接到装接槽35中的支撑橡胶4不会局部地松弛，能够将阀座衬套11的内周密封面21的背面均匀地推压。

这里，为了表示本发明的密封构造的特征，分为3个状态进行说明。

如图6（a）所示，假如在没有装接支撑橡胶4、阀盘2的状态下将阀座衬套11安装在阀身3上的情况下，即在阀座衬套11的形成状态下，阀座衬套11的内周密封面21的内径φd1被设定为与阀盘外径φD1相同的φ100mm。

此时，在该图中，从装接槽35的底面到内周密封面21的距离HA大约为11.7mm，从装接槽35的底面到内周密封面21的背面的距离HB大约为8.7mm。因而，阀座衬套的内周密封面21的壁厚是3mm。在此状态下，在阀身3与阀座衬套11之间设有间隙部G´。该间隙部G´在闭阀时成为将被阀盘2经由阀座衬套11推压的支撑橡胶4的内周缘部中的后述的隆起部37在其相邻位置收纳的空间。

如图6（b）所示，假如在没有装接阀盘2而将设有支撑橡胶4的阀座衬套11安装在阀身3上的情况下，借助支撑橡胶4的弹力，阀座衬套11缩径变形，该内周密封面21的内径、即所谓的阀盘2的密封部12c压接密封的中高部45的内径φd2被从φ100mm缩径为φ97.4。此时，从装接槽35的底面到内周密封面21的距离HA1从11.7mm变化为13mm，但阀座衬套11的内周密封面21的壁厚维持3mm。

另外，当将支撑橡胶4装接在阀身3上时，由于如上述那样装接槽35的深度比该支撑橡胶4的厚度T浅，所以支撑橡胶4在向内周侧突出的状态下与阀座衬套11的内周密封面21的背面抵接，在该阀座衬套11与阀身3之间设有间隙部G。即，间隙部G是对于上述间隙部G´加上了缩径的阀座衬套11用来复原为图6（a）的状态的空间。

在图3中，在经由支撑橡胶4设有阀座衬套11的阀身3上安装着阀盘2的阀主体1的情况下，根据阀盘2的旋转状态，在开阀时和闭阀时阀座衬套11的内径不同。在开阀时，通过在支撑橡胶4的弹力下向缩径方向变形，阀座衬套11的中高部45的内径如上述那样变形为比阀盘外径φD1小，成为图6（b）的状态的内径φ97.4mm。另一方面，在图3所示的闭阀时，通过阀盘2抵抗支撑橡胶4的弹力来推压阀座衬套11，阀座衬套11的中高部45的内径通过阀盘的推压而复原为变形前的内径，该变形前的内径φd1为与图6（a）的状态相同的阀盘外径φD1相同的φ100mm。此时，从装接槽35的底面到内周密封面21的距离HA大约为11.7mm，从装接槽35底面到内周密封面21的背面的距离HB大约为8.7mm。因而，阀座衬套11的内周密封面21上的壁厚3mm被维持。

这样，在闭阀时阀盘2推压阀座衬套11，在进行阀座密封时，阀座衬套11的中高部45（内周密封面21）只是回到没有装接支撑橡胶4的状态、即阀座衬套11的形成时的尺寸，而不被压缩，所以在阀座衬套11上不残留永久应变而保持良好的内周密封面21，能够持续长期维持较高的阀座密封性。

并且，在闭阀操作时需要的转矩仅由使支撑橡胶4向扩径方向弹性变形的力产生，所以操作转矩被大幅减小，能够持续长期维持该减小的操作转矩。

并且，这些特征不依存于阀座衬套11的壁厚，例如使壁厚变厚到4mm左右、或者如果是超过公称直径125A的口径较大的蝶形阀则将壁厚设定为5mm以内，也能够维持较高的阀座密封性、低转矩性。

在由上述阀盘2的阀翼部20和阀身3的内周密封面21形成的周面密封部位，在图7中，在使阀盘2从闭状态向开阀侧旋转的情况下，在该阀盘2以阀翼差值S旋转的范围（设有中高部45的范围）内，通过如上述那样支撑橡胶4形成为与该内周密封面21相同的宽度尺寸，发挥该支撑橡胶4的弹力，确保高密封性。在该阀翼差值S的范围中，也与上述情况同样防止阀座衬套11的压缩，确保密封性和操作转矩性。

在哪种闭阀密封时的情况下，当在闭阀时将阀座衬套11的内径向变形前的内径复原时，支撑橡胶4随着扩径而在宽度方向上隆起的隆起部37都变形以挤扁到设在阀身3与阀座衬套11之间的间隙部G´中，被该间隙部G´收纳。因此，遍及周向发挥均等的推压密封力，能够维持没有过度的密封状态。

这里，在图10中表示用来与本发明的蝶形阀的密封构造比较的比较例。该阀座衬套50在图10（a）中假如在以没有装接支撑橡胶4、阀盘2的状态安装在阀身3上的情况下，设为从装接槽35的底面到内周密封面51的背面的距离HC为10mm、内周密封面51的内径φdA1为φ97.4mm那样的形状。由此，即使在装接槽35中装接厚度10mm的支撑橡胶4，也不会从该支撑橡胶4施加缩径方向的力。

在图10（b）中，在将该阀座衬套50经由支撑橡胶4安装在阀身3上的情况下，借助支撑橡胶4的弹力，阀座衬套50缩径变形，其内周密封面51的内径被缩径。并且，在阀身3上装接阀盘2，在开阀时，使内周密封面51的内径φdA2比φ97.4mm缩径，在闭阀时，通过阀盘2的推压，该阀盘外径φD1的大小被扩径到φ100mm。

这样，在由阀盘2带来的变形前的内径φdA1比阀盘外径φD1小的阀座衬套50的情况下，当阀盘2旋转成为闭阀状态时，除了支撑橡胶4的推压变形以外，还另外需要使阀座衬套50压缩、即减小阀座衬套50的厚度而使其弹性变形的力。并且，随着该阀座衬套50变厚，压缩的力也变大，与阀座衬套50的厚度成比例，操作转矩也增大。但是，由于在操作转矩上有容许的极限，所以难以将阀座衬套50的厚度设定为某个程度以上的大小。另一方面，如果使阀座衬套50的厚度变薄，则因耐透过性能下降，所以难以满足需要的耐化学性及耐热性。

另外，实测本实施方式的公称直径100A的蝶形阀、和相当于图10的相同公称直径的蝶形阀的闭阀操作时的最大转矩后确认，本实施方式的蝶形阀相对于相当于图10的相同公称直径的蝶形阀能够实现约23%的转矩减小。

接着，在阀座衬套50的阀杆5的轴封密封部位，如图9（b）所示那样以适当的角度设置各轴装筒部42的外周末端的外周锥面60，借助该外周锥面60，轴装筒部42形成为楔子状，该轴装筒部42的基部64设置为比外周锥面60壁厚。进而，轴装筒部42的高度设置得比较短。借助这样的形状，当在外周锥面60上从外周方向施加了外力时，仅该外周锥面60附近变形，通过防止轴装筒部42的根部附近的变形，形成在轴装筒部42的内周上的作为阀杆插入孔的阀轴孔13不会变形而确保了其真圆度。

在各轴装筒部42的内周上，设有向内周侧突设的环状的突状密封部61，该突状密封部61能够压接密封在内衬圆筒部26的外周上地设置。由此，该突状密封部61附近的密封力变高，防止轴装筒部42与内衬圆筒部26之间的泄漏。

在轴装筒部42基部的外周侧，凹陷形成有环状槽部62，轴装筒部42形成为，经由该环状槽部62比环状部40更加突出地设置。通过设置环状槽部62，在阀座衬套11上施加力而使环状部40及凸缘部41在上下部阀杆5a、5b的装接方向上变形为大致椭圆形状的情况下，轴装筒部42也不易受到其影响，防止变形。

在图4、图5中，上述作为轴密封部件17的密封套筒30、密封部件31、盘簧32、板部件33被装接在被上述阀座衬套11覆盖的上下部阀身3a、3b的各装接凹部29内，在其内周中分别插装着上下部阀杆5a、5b的状态下被定位保持。轴承34在与上下部阀身3a、3b的装接凹部29相比的离心位置，能够分别从环状槽部62侧夹装地设在上下部阀杆5a、5b与轴装孔28之间。借助该轴承34，上下部阀杆5a、5b的旋转变得顺畅。

盘簧32例如由实施了表面处理的弹簧钢设置成能够装接到装接凹部29中的外径，配设在装接凹部29的比密封套筒30靠离心侧的位置。在盘簧32与密封套筒30之间，例如由不锈钢设有平板状的环状板部件33，经由该板部件33，盘簧32的推压力被向密封套筒30的上表面侧均匀地传递，上述的上下密封（一次密封）发挥功能。

密封套筒30例如由含碳PTFE（聚四氟乙烯）等氟树脂形成为能够装接到装接凹部29中的大致环状，以与阀座衬套11直接接触的方式装接在装接凹部29中。在密封套筒30的与外周锥面60的对置位置的内周下方侧形成有内周锥面63，这些内周锥面63和外周锥面60相对于垂直面设为相同的倾斜角度θ，通过面接触的抵接来压接密封。在本实施方式中，这些内周锥面63和外周锥面60的倾斜角度θ被设定为20°，当由盘簧32向密封套筒30施加推压力时，借助由这些内周锥面63和外周锥面60带来的楔子效应，在阀杆径的方向上产生由分力带来的推压力，由该推压力使轴装筒部42与内衬圆筒部26密接，通过该内衬圆筒部26与阀杆5外周面密接，轴密封（二次密封）发挥功能。进而，也可以在内衬圆筒部26的内周侧设置未图示的环状突起部，在此情况下，能够提高轴密封的面压。

在密封套筒30与内周上方侧的内衬圆筒部26之间装接密封部件31。密封部件31由用耐腐蚀性金属形成的金属制线圈弹簧65、和用氟树脂形成的环状的罩部件66构成，线圈弹簧65被嵌入到形成于罩部件66上的环状的装接凹槽67中而一体化。借助该结构，密封部件31设置成，在用线圈弹簧65的弹力弥补氟树脂的低弹力的同时，能够在放射方向上发挥弹性密封力，在低压时借助线圈弹簧65的弹力，在高压时借助流体压和线圈弹簧65的弹力，分别发挥较高的密封力。

借助该密封部件31，在使密封套筒30的内周锥面63与轴装筒部42的外周锥面60密接的同时，使内衬圆筒部26内周侧与阀杆5外周面密接，轴密封（三次密封）发挥功能，在确保耐化学性及对超高温·超低温的耐受性的同时，确保上下部阀杆5a、5b的旋转时的动态密封性。另外，为了确保该密封部件31和内衬圆筒部26的三次密封的位置，需要内衬圆筒部26的长度到达该位置，由此内衬圆筒部26的长度确定。

本实施方式的密封部件31其开口部31a朝向阀盘2的外方而配置。由此，即使万一上述一次密封、二次密封的性能下降而流体到达密封部件31，密封部件31的线圈弹簧65也不会与液体接触而维持三次密封功能。这样的密封部件31的配置方向特别在处置将金属腐蚀的可能性较高的液体的情况下是有效的。

如图5所示，在密封套筒30与阀座衬套11的轴装筒部42之间，形成有第1空隙部71、第2空隙部72。通过设置这些第1空隙部71、第2空隙部72，在阀盘2向阀身3的装接时当为了提高轴密封力而使阀身3的紧固力变强时，从阀盘内衬12侧向阀座衬套11施加较强的推压力，使变形的内衬层10的材料避让。具体而言，第1空隙部71为用来使变形的轴装筒部42、内衬圆筒部26、密封套筒30的材料避让的空间，第2空隙部72为用来使变形的密封套筒30、轴装筒部42的材料避让的空间。通过设置这些第1空隙部71、第2空隙部72，密封部位彼此的压接力不会被提高到所需以上，在抑制操作转矩的同时发挥较高的密封性。

由于在阀座衬套11与密封套筒30之间分别设有第1空隙部71、第2空隙部72，所以当由盘簧32施加了较强的推压力时，变形的材料避让，旋转时的阻力被缓和，操作转矩减小。进而，能防止零件损伤或变形、断裂，维持上下侧的双方的轴封密封部位处的较高的密封性。

如上述那样，在阀主体1的密封构造中，开阀时的阀座衬套11的内径在支撑橡胶4的弹力下变形为比阀盘外径φD1小径，闭阀时的阀座衬套11的内径φd1是在支撑橡胶4的弹力下变形为小径之前的内径，通过将该变形前的内径φd1设为与阀盘外径φD1相同（包含公差）或比阀盘外径φD1稍稍大径，在闭阀密封时不会从阀盘2外周的密封部施加使阀座衬套11压缩的力，所以能够在确保高密封性的同时防止操作转矩的上升。并且，在增加了树脂内衬层10的厚度的情况下，也能够不施加使该内衬层10压缩的力而操作为闭阀密封状态，所以能够以一定的较低的操作转矩容易地进行开闭操作。

在此情况下，内衬层10由氟树脂设置，由此在提高耐化学性及耐热性的同时将闭阀操作时的操作转矩抑制得较低，能够抑制阀盘2的密封时的磨损及劣化，提高耐久性。

另外，在本实施方式中，将阀座衬套11的内周密封面21的内径φd1设定为与阀盘外径φD1相同的φ100mm，但在各零件中分别有±0.1mm左右的加工公差。

因而，如

･相对于阀盘2的外径φD1为φ99.9mm，阀座衬套11的内周密封面21的内径φd1为φ100.1mm

･相对于阀盘2的外径φD1为φ100.1mm，阀座衬套11的内周密封面21的内径φd1为φ99.9mm

那样，阀座衬套11的内周密封面21的内径φd1与阀盘2的外径φD1大致相同的情形，也是在闭阀密封时阀座衬套11不会被压缩密封的构造，包含在本发明中。

此外，如相对于阀盘2的外径φD1为φ100mm、阀座衬套11的内周密封面21的内径为φ102mm那样、阀座衬套11的内周密封面21的内径φd1比阀盘2的外径φD1大2%左右的稍稍大径的情形，也是在闭阀密封时阀座衬套11不会被压缩密封的构造，包含在本发明中。

如果阀座衬套11的内径φd1为比阀盘2的外径φD1大径时的值超过2%，则阀座衬套11在支撑橡胶4的弹力下变形为小径的前后直径的变化变大，所以有可能在耐久性上显现影响。

因而，从确保与阀盘2的密封性及阀座衬套11的耐久性的观点来看，阀座衬套11在支撑橡胶4的弹力下变形为小径之前的内径φd1优选的是与阀盘外径φD1大致相同。本实施方式的阀座衬套11的上述变形前的内径φd1只要相对于阀盘外径φD1设定为99.9%～102%就可以，更优选的是设定为100%～102%就可以。

接着，说明上述阀主体1的制造方法。

上述阀主体1可以通过经过变形工序、对芯工序、圆筒部插入工序、阀杆连接工序、阀身一体化工序、阀杆定位工序而形成。

在图11中，表示能够将图12所示的阀盘2外周侧密封的上述阀座衬套11，首先，使该阀座衬套11在变形工序中变形。

在图13、图14中，表示借助外力使阀座衬套11变形的状态，通过在常温状态下施加外力而使其变形为椭圆形。在施加该外力之前，如图13所示，使阀盘2旋转到全开状态，接着，在施加外力时，使阀座衬套11的外周与该阀座衬套11的凸缘部41平行，并且从与轴装筒部42的轴芯正交的方向将阀座衬套11的内周密封面21的背面夹在虎钳的钳口部90之间来推压，使其变形为轴装筒部42的方向为长边那样的椭圆。

在此情况下，从外方推压，以使变形为椭圆状的阀座衬套11的内周密封面21的长边R1比包括阀盘2的内衬圆筒部26的全长R2长。

该推压作业也可以用作业者的手直接进行，但优选的是使用虎钳或台钳（vice）等能够将阀座衬套保持为椭圆状的装置。通过这样将阀座衬套11保持为椭圆状，后述的对芯工序时的与阀盘2的对芯作业变得容易。

作为在推压时向阀座衬套11施加的力的大小，为能够维持阀座衬套11的弹力的状态，具体而言，如后述那样通过推压的解除能够从椭圆复原为正圆或接近于正圆的状态的力，所谓的能够弹性变形的范围。阀座衬套11不需要在组装前完全是正圆，只要在装入到阀身3中并设置阀主体1后成为正圆状就可以。

如上述那样，通过将轴装筒部42形成得较短、在该轴装筒部42上设置外周锥面60而使得轴装筒部42的基部64成为更加厚壁、还设有环状槽部62，当用钳口部90夹着阀杆时防止阀轴孔13的变形，维持其真圆度。

接着，在对芯工序中，在变形的状态的阀座衬套11内周中装入阀盘2。此时，一边保持阀盘2的位置以使阀盘2侧的内衬圆筒部26的轴芯与阀座衬套11侧的轴装筒部42的轴芯平行、并且阀盘2与上下的各阀轴孔13的开口侧的距离相同，一边使阀盘2移动到阀座衬套11内周，以将内衬圆筒部26和轴装筒部42的轴芯对芯。另外，此时也可以预先在阀轴孔13中插入未图示的圆柱状的夹具，用该夹具将阀轴孔13从内周加强。该夹具的长度比上下部阀杆5a、5b短。

在对芯工序之后，在圆筒部插入工序中，将向阀座衬套11的外力逐渐减弱。由此，阀座衬套11在其弹力下自动地从椭圆状向正圆状复原，在图15中，通过一边将阀盘2的上下的内衬圆筒部26插入到构成阀杆孔的轴装筒部42中一边将阀盘2装接到阀座衬套11上，圆筒部插入工序完成。由此，在阀盘2的内衬圆筒部26被阀座衬套11的轴装筒部42支承的状态下，将阀盘2和阀座衬套11在能够连接上下部阀杆5a、5b的状态下单元化。另外，也可以在阀盘2的上下侧与阀座衬套11之间设置间隙，在该间隙中通过后述的阀身一体化工序组合图5所示的轴密封部件17，由此构成阀盘2上下侧的轴密封部位。

在阀杆连接工序中，在图16中，将上下部阀杆5a、5b末端侧的连接部25一边将轴芯对准一边逐渐向阀杆孔部24插入，将这些上下部阀杆5a、5b与阀盘2连接。在上下部阀杆5a、5b上，在圆柱状部位与连接部25的边界部分之间设有锥面部91，由该锥面部91防止上下阀杆5a、5b向阀盘2的插入时的内衬圆筒部26的损伤。

在这些上下部阀杆5a、5b的插入时，有可能随着该插入而在阀杆孔部24中积存空气，但能够将该空气从上下部阀杆5a、5b与内衬圆筒部26之间排散。

在阀身一体化工序中，在用装接着轴密封部件17的上下部阀身3a、3b将内置有连接着上下部阀杆5a、5b的阀盘2的阀座衬套11夹入的状态下，在将上下部阀杆5a、5b与阀盘2连接而能够用该上下部阀杆5a、5b将阀盘2旋转操作的状态下，将上下部阀身3a、3b一体化。

详细地讲，首先，预先在上部阀身3a的装接凹部29中装接轴密封部件17。此时，从安装着轴承34的装接凹部29的里侧，依次配设盘簧32、密封部件31、板部件33、密封套筒30。

在这样装接着轴密封部件17的上部阀身3a上，装入内置有连接着上下部阀杆5a、5b的阀盘2的阀座衬套11。由此，阀座衬套11的上半部被装入到上部阀身3a中。

另一方面，对于下部阀身3b，也与上部阀身3a同样，预先在装接凹部29中装接轴密封部件17。

在此状态下，将装入在上部阀身3a中的阀座衬套11的下半部侧装入到下部阀身3b中，成为由这些上部阀身3a和下部阀身3b将阀座衬套11夹入的状态。

在此状态下，如图2所示那样在上下部阀身3a、3b的螺栓孔36中螺纹连接螺栓27，将上下部阀身3a、3b相互固定。由此，上下部阀身3a、3b在螺纹连接方向上被紧固，盘簧32被压缩，通过上述盘簧32的推压力作用在密封套筒30上，阀盘2的上下侧的阀座衬套11和阀盘2的作为一次密封的上下密封、轴装筒部42内周密接在内衬圆筒部26外周上而该内衬圆筒部26与阀杆5外周面密接密封的作为二次密封的轴密封、和由密封部件31带来的作为三次密封的轴密封，在上下部阀杆5a、5b的轴装部位复合地发挥功能，通过上述阀翼侧的密封功能与该轴封密封功能一起叠加地发挥，能够将组装后的阀盘2整个周面上的密封性较高地确保。

在阀杆定位工序中，通过将上部阀杆5a、下部阀杆5b分别以能够旋转的状态定位固接在上部阀身3a、下部阀身3b上，防止它们的飞出。

在图2中，对于上部阀杆5a，经由防尘用的O形圈80、推力垫圈81、C型挡圈82装接。在此情况下，在将上部阀杆5a插入在阀盘2中的状态下，在该上部阀杆5a的上部外周的该位置装接O形圈80、推力垫圈81，从它们的上方将C型挡圈82与上部阀杆5a卡合。在该状态下，经由C型挡圈82的上方的推力垫圈81配置覆盖用的压盖板（grand plate）83，将该压盖板83用未图示的螺纹件从阀主体1的上方固定。通过这样组装上部阀身3a侧，能够设置由经由推力垫圈81的C型挡圈82和压盖板83形成的上部阀杆5a的防飞出构造。

对于下部阀杆5b，经由O形圈80、推力垫圈81、覆盖用端板84装接。在此情况下，在推力垫圈81的外周装接O形圈80，将推力垫圈81内装到形成于下部阀身3b上的轴装孔28中，与下部阀杆5b的阀外方侧端面对置配置。在此状态下，用端板84将轴装孔28堵塞，将该端板84用固接螺栓85从阀主体1的下方固定。由此，下部阀杆5b侧的轴装完成。

此外，在将阀主体1分解的情况下，只要以与上述组装的情况相反的顺序实施就可以。在此情况下，只要在将上下部阀身3a、3b从阀座衬套11拆下后，如以下这样将阀座衬套11分解就可以。

在阀座衬套11的上下部，从该阀座衬套11将密封套筒30逐渐拔出而拆下。在将上下阀杆5a、5b拆下的情况下，一边将这些上下阀杆5a、5b分别把持，一边逐渐从阀盘2的阀轴孔13依次拔出。

在上下阀杆5a、5b的拔出后，使阀盘2旋转，如图13所示那样成为全开位置的状态，使阀座衬套11的流路部外周与凸缘部41平行，并且从与轴装筒部42的轴芯正交方向推压，使其变形为该轴装筒部42方向为长边那样的椭圆。继续该推压，直到变形为椭圆状的阀座衬套11的长边超过阀盘2的高度，使轴装筒部42的轴芯与内衬圆筒部26的轴芯平行，并且，一边使阀盘2的高度和到轴装筒部42彼此的距离成为相同的程度，一边逐渐将阀盘2从阀座衬套11拆下。能够如以上这样分解。

如上述那样，在常温状态下向阀座衬套11施加外力而使其变形为椭圆状的状态下，以对芯状态将阀盘2向该阀座衬套11内周装入，使阀座衬套11从椭圆状复原为正圆状，使内衬圆筒部26插入到轴装筒部42中，将阀盘2装接到阀座衬套11上，接着，将上下部阀杆5a、5b的连接部25逐渐向阀盘2的阀杆孔部24插入并将它们连接，用装接着轴密封部件17的上下部阀身3a、3b将内置有阀盘2的阀座衬套11夹入而一体化，来制造阀主体1，由此，能够在使阀座衬套11的凸台部15附近的密封性提高的同时，防止阀座衬套11及阀杆5的树脂覆盖部的损伤并容易地装接阀盘2来组装。并且，关于分解作业，也能够与组装的情况同样简单地实施。

在此情况下，通过使阀座衬套11变形为椭圆状、从外方推压以使该阀座衬套11的内周密封面21的长边R1比阀盘2的全长R2长，能够在可靠地防止阀盘2与阀座衬套11接触的同时，相对于阀座衬套11拆装阀盘2来确保凸台15部附近的轴封密封性。