(57)【要約】【課題】ガスケットへの締込動作を一定の位置で停止させるストッパ手段にてメタルタッチによる締込管理が可能となり、ガスケットに作用する押付け面圧を一定にし、要求寿命まで流体の吹き抜けを防止することが可能なガスケットの締込装置並びにガスケットが装着された弁を組み込んだ配管装置を提供することにある。【解決手段】本発明は、流体通路２の途中に設けられ、締付部材のボルト３及びナット５によって互いに連結される弁６と弁座７との間をシールする平板ガスケット８の締込装置において、弁６と弁座７との間に平板ガスケット８を配置した状態でボルト３及びナット５を締付ける際、平板ガスケット８への締込動作を一定の位置で停止させるストッパ手段１０を弁６及び弁座７と関連して設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路の途中に設けられ、締付部材によって互いに連結される弁と弁座との間をシールするガスケットにおいて、
前記弁と前記弁座との間に前記ガスケットを配置した状態で前記締付部材を締付ける際、前記ガスケットへの締込動作を一定の位置で停止させるストッパ手段を前記弁及び前記弁座と関連して設けたことを特徴とするガスケットの締込装置。
【請求項２】
前記ストッパ手段は、前記弁及び前記弁座のいずれか一方に設けられる凸部と、前記弁及び前記弁座の他方に設けられ、前記凸部が挿入される凹部とを備え、前記凸部の先端が前記凹部の底面に接触した時点で、前記ガスケットの圧縮代が所要の値かつ一定となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスケットの締込装置。
【請求項３】
前記弁及び前記弁座のいずれか一方の取付面からの前記凸部の突出長さは、前記凹部の深さと、前記ガスケットの圧縮後の厚みとを合わせた大きさに設定されていることを特徴とする請求項２に記載のガスケットの締込装置。
【請求項４】
前記ストッパ手段は、前記弁側に設けられるストッパ部材を備え、前記ストッパ部材の先端が前記弁座の取付面に接触した時点で、前記ガスケットの圧縮代が所要の値かつ一定となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスケットの締込装置。
【請求項５】
前記ストッパ部材は断面Ｌ字状のアングルであり、前記アングルは前記弁に共締めされていることを特徴とする請求項４に記載のガスケットの締込装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のガスケットの締込装置を用いたことを特徴とする流路の方向、流量を制御する弁を組み込んだ配管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体通路の途中に設けられ、締付部材によって互いに連結される弁と弁座との間をシールするガスケットの締込装置、並びに、当該締込装置を用いてガスケットが装着された弁を組み込んだ配管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮流体（例えば圧縮空気）が流れる流体通路を開閉することにより、流路の方向や流量等を制御する方法が採用されている。そのため、ガスケットが装着された弁を組み込んだ配管装置、例えば、図７に示すような弁装置１を具備している。
【０００３】
弁装置１は、図７に示すように、流体通路２の途中に設けられ、かつ締付部材である植込みボルト３、ワッシャ４及びナット５によって互いに連結される弁６及び弁座７を備え、これら弁６と弁座７との間には、当該両者間をシールする平板ガスケット（例えばビード付きガスケット）８が配置されている。なお、図の上方には流路を開閉するバルブ構造が設けられているが、本発明とは直接関係しないので、ここでは図示せず省略した。
【０００４】
このような弁装置１において、平板ガスケット８は、図７及び図８に示すように、植込みボルト３を挿通させるボルト孔８ａと、流体通路２に対応する大きさ及び形状に形成された２つの開口８ｂとがそれぞれ間隔を置いて並んで設けられている。しかも、ガスケット８は、流体通路２中を流れる流体を封入するために設けられていることから、弾力性を有するゴム製のシート材で形成され、種々の機能が要求されている。
ガスケット８に対して要求される機能としては、例えば、所要の期間にわたり、所要の使用条件及び環境下で、シール圧力を上回る所要の面圧（ガスケット面圧）にて、シール面である弁座７の取付面７ａとガスケット８の接触面及び弁６の下面６ａとガスケット８の接触面にそれぞれ密着することである。
【０００５】
かかる平板ガスケット８を取付ける際には、弁座７に立設された２本の植込みボルト３に平板ガスケット８及び弁６を通し、弁座７の取付面７ａ上に平板ガスケット８を介在させた状態で弁６を設置する。そして、２本の植込みボルト３の先端にワッシャ４を通し、ナット５をそれぞれ螺入させる。その後、トルクレンチを用いるトルク法によって各ナット５を締付けると、図７の矢印で示すように、ボルト軸力Ｆが発生し、弁６と弁座７との間の平板ガスケット８を潰すことで圧力Ｐが発生して、当該平板ガスケット８に面圧が付与されることになる。したがって、この圧力Ｐを流体通路２中の流体などからの内圧Ｐ′よりも大きく保つことで、弁６と弁座７との間をシールしている。なお、Ｐ′は周囲の圧力（大気圧）Ｐ０よりも高い（Ｐ′＞Ｐ０）ため、シールが無いと外部に漏れてしまう。このため、ガスケットを潰してガスケット面圧ＰをＰ＞Ｐ′にすることで周囲への流体の漏洩を防ぐものである。
【０００６】
一方、従来技術の中には、シール性能の低下を防ぐために、シール用ガスケットを正確に位置決めした状態で流体圧機器間に装着する位置決め構造が設けられているものがある（例えば、特許文献１を参照）。この位置決め構造は、ガスケット側に設けられる位置決め突起と、流体圧機器側に設けられ、当該突起と嵌合する位置決め穴とから構成されており、位置決め突起を位置決め穴に圧入することによってガスケットの位置決めが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平７−２３８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の弁装置１における平板ガスケット８にあっては、トルク法による締付管理が行われており、ボルトとナットの間あるいはナットとワッシャの間の摺動抵抗のばらつき等により、初期締付時のボルト軸力（ガスケット面圧）がばらつく可能性がある上、図９に示すように、ゴム材の応力緩和（所謂「へたり」）などにより圧力Ｐが時間ｔの経過に伴い低下するので、初期面圧が規定通りである（初期締付が正常である）ことを示す実線Ａの場合では、要求寿命点Ｄにおいて流体吹き抜け発生面圧（Ｐ＜Ｐ′）を示す実線Ｂよりも高い値となり、また、初期面圧が規定値以下である（初期締付が不良である）ことを示す実線Ｃの場合では、要求寿命点Ｄにおいて流体吹き抜け発生面圧（Ｐ＜Ｐ′）を示す実線Ｂよりも低い値となってしまい、流体吹き抜け発生面圧に到達する時間が早くなることが起こる。
さらに、弁装置１は、内圧Ｐ′を受けているので、平板ガスケット８は、図８の矢印で示すように、内側から外側へ向かって常に力を受けている。そのため、圧力Ｐが下がれば平板ガスケット８は図８の矢印の向きに変形することとなって、はみ出しが発生し、流体の吹き抜けが生じるという問題点を有している。あるいは、圧力Ｐが内圧Ｐ′よりも低下すれば、平板ガスケット８がシール面に密着する力が低下するため、内圧Ｐ′に負けて流体の吹き抜けが生じるおそれがある。なお、弁６の下面６ａとガスケット８の接触面は、同じ大きさに形成されているので、締込後の平板ガスケット８の変位量を計測することは困難である。
【０００９】
一方、上述した特許文献１の位置決め構造を適用した場合でも、トルク法による締付管理であるため、上記と同様、初期締付時のボルト軸力（ガスケット面圧）がばらつく可能性があり、ガスケットの変形や流体の吹き抜け現象が生じるおそれがあった。
【００１０】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、ガスケットへの締込動作を一定の位置で停止させるストッパ手段にてメタルタッチによる締込管理が可能となり、ガスケットに作用する押付け面圧を一定にし、要求寿命まで流体の吹き抜けを防止することが可能なガスケットの締込装置並びにガスケットが装着された弁を組み込んだ配管装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、流体通路の途中に設けられ、締付部材によって互いに連結される弁と弁座との間をシールするガスケットにおいて、前記弁と前記弁座との間に前記ガスケットを配置した状態で前記締付部材を締付ける際、前記ガスケットへの締込動作を一定の位置で停止させるストッパ手段を前記弁及び前記弁座と関連して設けている。
【００１２】
この発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
（１）前記ストッパ手段は、前記弁及び前記弁座のいずれか一方に設けられる凸部と、前記弁及び前記弁座の他方に設けられ、前記凸部が挿入される凹部とを備え、前記凸部の先端が前記凹部の底面に接触した時点で、前記ガスケットの圧縮代が所要の値かつ一定となるように構成されている。
（２）前記弁及び前記弁座のいずれか一方の取付面からの前記凸部の突出長さは、前記凹部の深さと、前記ガスケットの圧縮後の厚みとを合わせた大きさに設定されている。
【００１３】
（３）前記ストッパ手段は、前記弁側に設けられるストッパ部材を備え、前記ストッパ部材の先端が前記弁座の取付面に接触した時点で、前記ガスケットの圧縮代が所要の値かつ一定となるように構成されている。
（４）前記ストッパ部材は断面Ｌ字状のアングルであり、前記アングルは前記弁に共締めされている。
【発明の効果】
【００１４】
上述の如く、本発明に係るガスケットの締込装置は、流体通路の途中に設けられ、締付部材によって互いに連結される弁と弁座との間をシールするガスケットであって、  前記弁と前記弁座との間に前記ガスケットを配置した状態で前記締付部材を締付ける際、前記ガスケットへの締込動作を一定の位置で停止させるストッパ手段を前記弁及び前記弁座と関連して設けているので、メタルタッチによる締込管理により、ガスケットに対して所定の面圧を常に一定に掛けることが可能となり、初期締付不良の発生を無くし、要求寿命まで流体の吹き抜けを確実に防ぐことができる。
【００１５】
また、本発明において、前記ストッパ手段は、前記弁及び前記弁座のいずれか一方に設けられる凸部と、前記弁及び前記弁座の他方に設けられ、前記凸部が挿入される凹部とを備え、具体的には前記弁及び前記弁座のいずれか一方の取付面からの前記凸部の突出長さは、前記凹部の深さと、前記ガスケットの圧縮後の厚みとを合わせた大きさに設定され、前記凸部の先端が前記凹部の底面に接触した時点で、前記ガスケットの圧縮代が所要の値かつ一定となるように構成されているので、ガスケットの締込管理が容易となり、初期締込時のガスケット面圧を一定にすることができる。
しかも、本発明のストッパ手段を構成する凸部及び凹部の設置数を４箇所とすれば、ガスケットの取付位置がずれることなく所定位置に取付けることができる。
【００１６】
さらに、本発明において、前記ストッパ手段は、前記弁側に設けられるストッパ部材を備え、具体的には前記ストッパ部材は断面Ｌ字状のアングルであり、前記アングルは前記弁に共締めされ、前記ストッパ部材の先端が前記弁座の取付面に接触した時点で、前記ガスケットの圧縮代が所要の値かつ一定となるように構成されているので、上記発明と同様の効果を得ることができるとともに、ストッパ手段を容易に取付けることができる。
【００１７】
また、本発明に係るガスケットが装着された弁を組み込んだ配管装置は、上記したガスケットの締込装置を用いているので、高い信頼性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガスケットの締込装置が適用された弁装置を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る弁を示す断面図、（Ｂ）は本実施形態の弁を示す底面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るガスケットを平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るガスケットの締込装置が適用された弁装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るガスケットの締込装置が適用された弁装置を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の変形例に係るガスケットの締込装置が適用された弁装置を示す平面図である。
【図７】従来の弁装置を示す断面図である。
【図８】従来の弁装置における平板ガスケットを示す平面図である。
【図９】初期面圧が規定通りの場合及び初期面圧が規定値以下の場合と、流体吹き抜け発生面圧との関係を時間の経過に伴って示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
［第1実施形態］
図１は本発明の第1実施形態に係るガスケットの締込装置を適用した弁装置の断面図、図２（Ａ）は本実施形態の弁の断面図、図２（Ｂ）は本実施形態の弁の底面図、図３は本実施形態のガスケットの平面図である。なお、図７〜図９に示す従来例と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００２１】
本実施形態の弁装置１は、ガスケットが装着された弁を組み込んだ配管装置に配設され、平板ガスケット８の締込量を制御する締込装置を備えている。この締込装置は、図１及び図２に示すように、弁６と弁座７との間に平板ガスケット８を配置した状態で締付部材のボルト３及びナット５を締付けるに際して、平板ガスケット８への締込動作を一定の位置で停止させるストッパ手段１０を有しており、このストッパ手段１０は、弁６及び弁座７と関連して設けられている。なお、弁６の左右両側には、弁座７の取付面７ａに立設された植込みボルト３を挿通させる挿通孔６ｂが穿設されている。
ストッパ手段１０は、弁座７の取付面７ａに立設される４本のノックピン（凸部）１１と、弁６の下面６ａの４箇所に配設され、当該ノックピン１１が挿入される挿入穴（凹部）１２とを備えて構成されている。そして、平板ガスケット８には、図３に示すように、ノックピン１１を挿通させる４つのピン孔１３が４つのノックピン１１及び挿入穴１２と対応する位置にそれぞれ穿設されている。
【００２２】
このようなストッパ手段１０を有する締込装置では、ノックピン１１の先端が挿入穴１２の底面に接触した時点で、平板ガスケット８の圧縮代が所要の値かつ一定となるように構成されている。そのため、弁座７の取付面７ａからのノックピン１１の突出長さＬ１は、挿入穴１２の深さＬ２と平板ガスケット８の圧縮後の厚みＬ３とを合わせた大きさに設定されている（Ｌ１=Ｌ２+Ｌ３）。
【００２３】
また、本発明の第1実施形態に係る４つのノックピン１１及び挿入穴１２は、平板ガスケット８の取付位置がずれることなく精度良く取付けることが可能な位置にそれぞれ設けられている。すなわち、４つのノックピン１１及び挿入穴１２は、図１及び図２に示すように、ボルト３及びナット５の締付部となる弁６の挿通孔６ｂの流体通路２側近傍であって、弁装置１の中心軸線Ｏ１及び左右両側の締付部を結ぶ軸線Ｏ２のそれぞれを基準にして、前後左右が対称となる位置に設けられている。
【００２４】
このように構成された本発明の第1実施形態に係る締込装置を用いて、弁６と弁座７とを連結するには、まず、弁座７の取付面７ａに立設された２本の植込みボルト３及び４本のノックピン１１に各ボルト孔８ａ及び各ピン孔１３を通して平板ガスケット８を弁座７の取付面７ａの所定位置に設置する。次いで、平板ガスケット８の上から２本の植込みボルト３に各挿通孔６ｂを通すとともに、４つのノックピン１１の先端に各挿入穴１２を嵌入させて弁６を平板ガスケット８を介在させた状態で弁座７の取付面７ａ上に設置する。その後、２本の植込みボルト３の先端にワッシャ４を通し、ナット５をそれぞれ螺入させ、トルクレンチによって各ナット５を締付けていくと、ストッパ手段１０を構成する各ノックピン１１の先端が挿入穴１２の底面に接触する。この接触した時点は、平板ガスケット８の圧縮代が所要の値かつ一定となったことを示すものであるから、トルクレンチによる締付けを止めて平板ガスケット８への締込動作を停止すれば、弁６と弁座７とが連結され、弁装置１の組立作業が完了することになる（図１参照）。
【００２５】
本発明の第1実施形態の締込装置においては、ストッパ手段１０を構成する４つのノックピン１１及び挿入穴１２によって、弁６と弁座７との間をシールする平板ガスケット８の圧縮代が常に一定となるため、迅速な締付作業にて平板ガスケット８の初期面圧を規定通り得ることが可能となり、少なくとも要求寿命まで流体の吹き抜けを防止することができるとともに、作業性の向上を図ることができる。
また、本実施形態の締込装置においては、４つのノックピン１１及び挿入穴１２が所定の位置に配設されているため、平板ガスケット８に作用する押付面圧がばらついたり、あるいは平板ガスケット８の取付位置がずれることはなく、精度良く平板ガスケット８を取付けることができる。
【００２６】
［第２実施形態］
図４及び図５は、本発明の第２実施形態に係るガスケットの締込装置を適用した弁装置を示すものであって、図４は本実施形態の弁装置の断面図、図５は本実施形態の弁装置の平面図である。なお、図７〜図９に示す従来例と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
この第２実施形態が上記第１実施形態と異なる点は、図４及び図５に示すように、ストッパ手段２０が２つの断面Ｌ字状のアングル（ストッパ部材）２１を備えて構成されていることである。これら断面Ｌ字状のアングル２１は、弁取付部であり平面視で四角形の水平アングル片２１ａと、弁座接触部である垂直アングル片２１ｂとから形成されており、植込みボルト３及びナット５によって弁６の左右両側にそれぞれ共締めされている。
【００２７】
このようなストッパ手段２０を有する締込装置では、断面Ｌ字状に形成されたアングル２１の垂直アングル片２１ｂの先端が弁座７の取付面７ａに接触した時点で、平板ガスケット８の圧縮代が所要の値かつ一定となるように構成されている。そのため、アングル２１の垂直アングル片２１ｂの先端と弁座７の取付面7ａとの隙間Ｌ４は、所定トルクで締付けた時の平板ガスケット８の変位量（圧縮代）と同じ寸法に設定されている。
【００２８】
このように構成された本発明の第２実施形態に係る締込装置を用いて、弁６と弁座７とを連結するには、まず、弁座７の取付面７ａに立設された２本の植込みボルト３に各ボルト孔８ａを通して平板ガスケット８を弁座７の取付面７ａの所定位置に設置する。次いで、平板ガスケット８の上から２本の植込みボルト３に各挿通孔６ｂを通して弁６を平板ガスケット８を介在させた状態で弁座７の取付面７ａ上に設置する。その後、２本の植込みボルト３の先端に断面Ｌ字状のアングル２１の水平アングル片２１ａを通し、ナット５をそれぞれ螺入させ、トルクレンチによって各ナット５を締付けていくと、ストッパ手段２０を構成する各アングル２１の垂直アングル片２１ｂの先端が弁座７の取付面7ａに接触する。この接触した時点は、平板ガスケット８の圧縮代が一定となったことを示すものであるから、トルクレンチによる締付けを止めて平板ガスケット８への締込動作を停止すれば、弁６と弁座７とが連結され、弁装置１の組立作業が完了することになる（図４参照）。
【００２９】
本発明の第２実施形態の締込装置においては、ストッパ手段２０を構成する２つの断面Ｌ字状のアングル２１によって、弁６と弁座７との間をシールする平板ガスケット８の圧縮代が常に所要の値かつ一定となるため、迅速な締付作業にて平板ガスケット８の初期面圧を規定通り得ることが可能となり、少なくとも要求寿命まで流体の吹き抜けを防止することができるとともに、作業性の向上を図ることができる。
また、本実施形態の締込装置においては、ストッパ手段２０の部品点数が少なく、かつ弁６及び弁座７への追加加工も無いため、より迅速な作業にて弁装置１を組立てることができるとともに、簡単に製作することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【００３１】
例えば、第１実施形態においては、ノックピン１１を弁座７側に設け、挿入穴１２を弁６側に設けたが、ノックピン１１を弁６側に設け、挿入穴１２を弁座７側に設けても良い。また、ノックピン１１及び挿入穴１２の代わりに、互いに嵌合する凸部及び凹部を設けても良い。さらに、ノックピン１１及び挿入穴１２の設置数は、４つに限られず、弁６や弁座７の形状、大きさなどに応じて、１つ、２つ、３つあるいは４つ以上であっても良い。
【００３２】
また、第２実施形態のアングル２１に代えて、図６に示すように、弁６の左右両側に位置する締付部の全体を覆う断面Ｌ字状のアングル３１を用いても良い。このような形状のアングル３１を用いれば、広い範囲にわたって平板ガスケット８に作用する押付け面圧を一定にすることが可能となる。さらに、断面Ｌ字状のアングル２１は、植込みボルト３及びナット５による共締めではなく、弁６の前後左右の複数箇所に接着材によって取付けられても良い。
【符号の説明】
【００３３】
１  弁装置
２  流体通路
３  植込みボルト
４  ワッシャ
５  ナット
６  弁
６ａ  弁の下面
６ｂ  挿通孔
７  弁座
７ａ  弁座の取付面
８  平板ガスケット
８ａ  ボルト孔
８ｂ  開口
１０，２０  ストッパ手段
１１  ノックピン（凸部）
１２  挿入穴（凹部）
１３  ピン孔
２１，３１  断面Ｌ字状のアングル（ストッパ部材）
２１ａ  水平アングル片
２１ｂ  垂直アングル片
【図１】
2010156442.tif 000003
【図２】
2010156442.tif 000004
【図３】
2010156442.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010156442.tif 000009
【図８】
2010156442.tif 000010
【図９】
2010156442.tif 000011