(57)【要約】      （修正有）【課題】容器弁に衝撃等の外力が加わっても、容器取付部に亀裂が生じる虞を低減した、容器弁とその取付方法を提供する。【解決手段】ハウジング本体２の外面に容器取付部３を突設する。容器取付部にテーパ雄ねじ９を形成する。ガス容器８のバルブ取付部１０にテーパ雌ねじ１１を形成する。雌ねじへ雄ねじを螺着して容器取付部をバルブ取付部に固定する。雄ねじのねじ長さＬ２を、雄ねじを雌ねじへ適正トルクで締め込んだときの容器取付部の入り代長さＬ０よりも短くする。雄ねじの最大山径ｄ４を、雌ねじの最大谷径ｄ１の１０５％以下にする。【選択図】図２
2010106902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング本体(２)の外面に容器取付部(３)が突設してあり、この容器取付部(３)に先端ほど小径のテーパ雄ねじ(９)が形成してあり、ガス容器(８)のバルブ取付部(10)に形成されたテーパ雌ねじ(11)へ上記の雄ねじ(９)を螺着することで、上記の容器取付部(３)がこのバルブ取付部(10)に固定され、この容器取付部(３)内に形成したガス取出路(７)を介して、上記のガス容器(８)内の貯蔵ガスが取り出される容器弁であって、
上記の雄ねじ(９)のねじ長さ(L2)が、この雄ねじ(９)を上記の雌ねじ(11)へ適正トルクで締め込んだときの上記の容器取付部(３)の入り代長さ(L0)よりも、短い寸法であることを特徴とする、容器弁。
【請求項２】
ハウジング本体(２)の外面に容器取付部(３)が突設してあり、この容器取付部(３)に先端ほど小径のテーパ雄ねじ(９)が形成してあり、ガス容器(８)のバルブ取付部(10)に形成されたテーパ雌ねじ(11)へ上記の雄ねじ(９)を螺着することで、上記の容器取付部(３)がこのバルブ取付部(10)に固定され、この容器取付部(３)内に形成したガス取出路(７)を介して、上記のガス容器(８)内の貯蔵ガスが取り出される容器弁であって、
上記の雄ねじ(９)の最大山径(d4)が、上記の雌ねじ(11)の最大谷径(d1)の１０５％以下の寸法であることを特徴とする、容器弁。
【請求項３】
上記の雄ねじ(９)の大端径部(12)と上記のハウジング本体(２)との間に、上記の雄ねじ(９)の最大谷径よりも細い小径部(13)を、４ｍｍ以上の長さに亘って形成した、請求項１または請求項２に記載の容器弁。
【請求項４】
ハウジング本体(２)の外面に容器取付部(３)を突設し、この容器取付部(３)にテーパ雄ねじ(９)を形成し、ガス容器(８)のバルブ取付部(10)に形成したテーパ雌ねじ(11)へ上記の雄ねじ(９)を螺着することで、上記の容器取付部(３)をこのバルブ取付部(10)に固定する容器弁の取付方法であって、
上記の雄ねじ(９)の大端径部(12)を、上記の雌ねじ(11)の大端径部よりも内方へ捻じ込むことを特徴とする、容器弁の取付方法。
【請求項５】
上記の雄ねじ(９)の大端径部(12)のねじ山(14)を、上記の雌ねじ(11)のねじ山(15)間に配置した、請求項４に記載の容器弁の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス容器に取り付けられる容器弁とその取付方法に関し、容器弁に衝撃等の外力が加わっても、容器取付部に亀裂が生じる虞を低減した、容器弁とその取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧ガス容器に取り付けられる従来の容器弁には、例えば図５に示すように、ハウジング本体(51)の外面に容器取付部(52)を突設して、この容器取付部(52)に先端ほど小径のテーパ雄ねじ(53)を形成したものがある(例えば、特許文献１参照。)。上記のガス容器(54)のバルブ取付部(55)にはテーパ雌ねじ(56)が形成してあり、この雌ねじ(56)へ上記の雄ねじ(53)を螺着することで、容器弁(50)の容器取付部(52)が上記のバルブ取付部(55)に固定される。上記の容器取付部(52)内にはガス取出路(57)が形成してあり、容器弁(50)をガス容器(54)に取り付けた状態で、ガス容器(54)内の貯蔵ガスが上記のガス取出路(57)を介して図示しないガス消費機器へ取り出される。
【０００３】
上記の容器取付部(52)をバルブ取付部(55)へ固定する場合、両者間のシール性能を確保するために、上記の雄ねじ(53)は上記の雌ねじ(56)内へ所定の適正トルクで確りと締め込まれ、上記の雌ねじ(56)はその締め込み力で僅かに拡径する。この雄ねじ(53)のねじ長さ(L2)は、上記の締め込みにより捻じ込まれた容器取付部(52)の入り代長さ(L0)よりも長く形成してあり、上記の容器弁(50)を再装着する場合にも、この雄ねじ(53)が上記の雌ねじ(56)へ確りと捻じ込まれる。例えば、ＪＩＳ  Ｂ８２４６によると、記号Ｖ１の場合、基準径が２０.０００ｍｍであり、これは取付け対象のガス容器の雌ねじの最大谷径と等しいが、この容器弁を適正トルクで締め込むと、入り代長さは１５〜１７ｍｍとなる。これに対し、容器弁の寸法は、雄ねじのねじ長さが２２ｍｍ、最大山径が２１.２ｍｍに規定されており、雌ねじの最大谷径の１０６％の寸法となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８１２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の容器弁にあっては、上記の雄ねじのねじ長さが長く、雄ねじの最大山径が大きいので、ガス容器に取り付けられた容器弁は、上記の雄ねじの大径部側が上記の雌ねじよりも外側へ露出した状態となっている。この取付状態で容器弁に衝撃が加わると、先端がガス容器に固定された容器取付部に変形を生じ易い。このとき、容器取付部に形成した雄ねじは、小径の先端側部分がガス容器の雌ねじに螺合して確りと保持されているので変形が防止されるが、この雌ねじの外側に位置して外部空間に露出している大径側部分は、特にガス容器近傍部に応力が集中し易く、大きく変形する虞がある。しかも雄ねじには螺旋状のねじ溝が形成されているため、この露出部分に応力が集中して変形すると、雄ねじの谷部を起点として亀裂が入り易く、この亀裂を介して前記のガス取出路と外部空間とが連通し、ガス容器内の貯蔵ガスがこの亀裂から漏出する虞がある。
【０００６】
本発明の技術的課題は上記の問題点を解消し、容器弁に衝撃等の外力が加わっても、容器取付部に亀裂が生じる虞を低減した、容器弁とその取付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するために、例えば、本発明の実施の形態を示す図１から図４に基づいて説明すると、次のように構成したものである。
即ち本発明１は容器弁に関し、ハウジング本体(２)の外面に容器取付部(３)が突設してあり、この容器取付部(３)に先端ほど小径のテーパ雄ねじ(９)が形成してあり、ガス容器(８)のバルブ取付部(10)に形成されたテーパ雌ねじ(11)へ上記の雄ねじ(９)を螺着することで、上記の容器取付部(３)がこのバルブ取付部(10)に固定され、この容器取付部(３)内に形成したガス取出路(７)を介して、上記のガス容器(８)内の貯蔵ガスが取り出される容器弁であって、上記の雄ねじ(９)のねじ長さ(L2)が、この雄ねじ(９)を上記の雌ねじ(11)へ適正トルクで締め込んだときの上記の容器取付部(３)の入り代長さ(L0)よりも、短い寸法であることを特徴とする。
【０００８】
また本発明２は容器弁に関し、ハウジング本体(２)の外面に容器取付部(３)が突設してあり、この容器取付部(３)に先端ほど小径のテーパ雄ねじ(９)が形成してあり、ガス容器(８)のバルブ取付部(10)に形成されたテーパ雌ねじ(11)へ上記の雄ねじ(９)を螺着することで、上記の容器取付部(３)がこのバルブ取付部(10)に固定され、この容器取付部(３)内に形成したガス取出路(７)を介して、上記のガス容器(８)内の貯蔵ガスが取り出される容器弁であって、上記の雄ねじ(９)の最大山径(d4)が、上記の雌ねじ(11)の最大谷径(d1)の１０５％以下の寸法であることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明３は容器弁の取付方法に関し、ハウジング本体(２)の外面に容器取付部(３)を突設し、この容器取付部(３)にテーパ雄ねじ(９)を形成し、ガス容器(８)のバルブ取付部(10)に形成したテーパ雌ねじ(11)へ上記の雄ねじ(９)を螺着することで、上記の容器取付部(３)をこのバルブ取付部(10)に固定する容器弁の取付方法であって、上記の雄ねじ(９)の大端径部(12)を、上記の雌ねじ(11)の大端径部よりも内方へ捻じ込むことを特徴とする。
【００１０】
上記の本発明１では、雄ねじのねじ長さが、適正トルクで締め込んだときの容器取付部の入り代長さよりも短い寸法であり、本発明２では、雄ねじの最大山径が雌ねじの最大谷径の１０５％以下の寸法であるので、この容器弁をガス容器へ取りつけた状態では、上記の本発明３のように、雄ねじの大端径部が、上記の雌ねじの大端径部よりも内方へ捻じ込まれる。この結果、この取付状態において容器弁に衝撃などの外力が加わった場合、雄ねじは全体が上記の雌ねじに螺合して確りと保持されているので容易に変形せず、一方、容器取付部のうちガス容器の外側に位置して外部空間に露出している部分にはねじ溝が形成されていないので、この露出部分が変形しても亀裂の発生が防止される。
【００１１】
ここで、本発明における上記の適正トルクとは、ガス容器内の貯蔵ガス圧力やバルブ取付部の開口径、ガス容器および容器弁の材質、容器弁の構造や寸法などにより異なるが、必要とされるシール性能を確保できるトルク以上であって、且つ、容器弁やガス容器に損傷などの悪影響を及ぼすような、過大な捻り応力を発生させることがない、最大許容トルク以下の範囲内のトルクをいう。
【００１２】
上記の雄ねじの最大山径は、雌ねじの最大谷径の１０５％以下の寸法であるので、適正トルクで締め込むことにより雄ねじ全体を雌ねじ内へ捻じ込むことができるが、この最大山径は、雌ねじの最大谷径の１０３.５％以下の寸法にすると、雌ねじ内へ一層確実に捻じ込むことができて好ましく、１０２.５％以下の寸法にするとさらに好ましい。
なお、上記の雌ねじは、大径側端部に面取りを施してある場合は、この面取りを除いた部分をいう。また上記の雄ねじのねじ長さとは、有効ねじ部の長さをいう。
【００１３】
上記の雌ねじに捻じ込まれた上記の雄ねじは、大端径部のねじ山が雌ねじのねじ山間に配置されていると、雄ねじの大端径部までが確実に雌ねじで保持されるので、容器弁に外力が加わった場合に、雄ねじの変形を一層良好に防止することができて好ましい。
【００１４】
なお上記の容器取付部は特定の形状や構造に限定されないが、この容器取付部のうちの上記の雄ねじの大端径部と上記のハウジング本体との間に、上記の雄ねじの最大谷径よりも細い小径部を４ｍｍ以上の長さに亘って形成すると、容器弁が上記の外力を受けた際にこの小径部が変形し易く、この変形により上記の外力を吸収することで、ハウシグング本体やこの本体内に配置された閉止弁、安全弁などの各構成部材が、大きく変形して機能障害を生じる虞を低減できるので好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記のように構成され作用することから、次の効果を奏する。
即ち、ガス容器に取り付けられた容器弁は、容器取付部の雄ねじ全体がガス容器の雌ねじ内に捻じ込まれており、容器取付部のうちガス容器の外側に位置して外部空間に露出している部分にはねじ溝が形成されていないことから、この取付状態において容器弁に衝撃などの外力が加わっても、上記の雄ねじ部分は容易に変形することがない。また、ガス容器の外側に位置して外部空間に露出している部分は、ねじ溝が形成されていないので上記の外力で変形しても亀裂が生じる虞を低減でき、この亀裂の発生による貯蔵ガスの漏出を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１から図３は本発明の第１実施形態を示し、図１はガス容器に取り付けた容器弁の正面図、図２はガス容器へ取りつける直前の、容器取付部近傍の拡大図、図３は図１のＡ部の拡大断面図である。
【００１７】
図１に示すように、この容器弁(１)のハウジング本体(２)には、下部外面に容器取付部(３)が突設してあり、この容器取付部(３)の下端面にガス入口(４)が開口してある。上記のハウジング本体(２)の上部には取出ノズル(５)が設けてあり、この取出ノズル(５)の上面にガス出口(６)が開口してある。このガス出口(６)と上記のガス入口(４)との間にはガス取出路(７)が形成してあり、このガス取出路(７)の中間部に図示しない閉止弁が設けてある。この閉止弁を開き操作することで、ガス容器(８)内の貯蔵ガスが上記のガス取出路(７)を介して取り出され、上記の取出ノズル(５)に接続された図外のガス消費機器へ供給される。
【００１８】
上記の容器取付部(３)は、下端側外周面に先端ほど小径のテーパ雄ねじ(９)が形成してある。一方、上記のガス容器(８)には、バルブ取付部(10)にテーパ雌ねじ(11)が形成してあり、この雌ねじ(11)に上記の雄ねじ(９)を螺着することで、上記の容器取付部(３)がこのバルブ取付部(10)に固定されている。なお、上記の容器取付部(３)には、上記の雄ねじ(９)の大端径部(12)と上記のハウジング本体(２)との間に、上記の雄ねじ(９)の最大谷径よりも細い小径部(13)が４ｍｍ以上の長さに亘って形成してある。この小径部(13)の外周面と上記の雄ねじ(９)の大端径部(12)とは、滑らかな曲面で接続してある。
【００１９】
図２に示すように、上記の雄ねじ(９)のねじ長さ(L2)は、この雄ねじ(９)を上記の雌ねじ(11)へ適正トルクで締め込んだときの上記の容器取付部(３)の入り代長さ(L0)よりも短い寸法にしてある。具体的には、例えば、ＪＩＳ  Ｂ８２４６に規定された記号Ｖ１の場合、前述の通り適正トルクで締め込むと、容器取付部(３)の入り代長さ(L0)は１５〜１７ｍｍとなる。これに対し、上記の雄ねじ(９)のねじ長さ(L2)は１４ｍｍにしてある。
【００２０】
上記の雄ねじ(９)の最大山径(d4)は、上記の雌ねじ(11)の最大谷径(d1)の１０５％以下の寸法に設定してある。即ち、上記の具体例では、上記の雄ねじ(９)の最大谷径(d4)は約２０.３ｍｍにしてあり、これは上記のガス容器(８)の雌ねじ(11)の最大谷径(d1)２０.０ｍｍの約１０１.５％の寸法に相当する。
【００２１】
上記の寸法設定の結果、上記の容器弁(１)の容器取付部(３)を上記のガス容器(８)のバルブ取付部(10)に適正トルク、例えば２５０Ｎ・ｍの締付トルクで捻じ込むと、上記の雄ねじ(９)は大端径部(12)は、図１や図２に示すように、上記の雌ねじ(11)の大端径部よりも内方へ捻じ込まれ、雄ねじ(９)がその全長に亘って上記の雌ねじ(11)に螺合した状態となっている。このため図３に示すように、上記の雄ねじ(９)の大端径部(12)は、この雄ねじ(９)のねじ山(14)が、上記の雌ねじ(11)のねじ山(15)間に配置された状態となっており、雌ねじ(11)で確実に保持されている。
【００２２】
上記の容器弁(１)をガス容器(８)へ取り付けた状態で、例えば図１に示すように、この容器弁(１)の上寄り位置に衝撃(Ｗ)が加えられた場合、上記の雄ねじ(９)は、上記の雌ねじ(11)により確りと保持されている。この結果、この雄ねじ(９)に亀裂や破断が生じる虞を低減でき、この雄ねじ(９)からのガス漏洩が防止される。一方、上記の小径部(13)は上記の衝撃で変形するが、この小径部(13)にはねじ溝が形成されておらず、雄ねじ(９)と滑らかな曲面で接続されているので、曲げ応力や剪断応力が特定の部位に集中せず、亀裂や破断を生じる虞がない。また、この小径部(13)が変形することで上記の衝撃(Ｗ)が吸収され、これによりハウジング本体(２)や内部機構の変形が防止されて、前記の閉止弁の開閉機能が維持され、ガス取出路(７)を閉じることができる。
【００２３】
上記の第１実施形態では、ハウジング本体(２)の上面にガス出口を設けた容器弁について説明した。しかし本発明の容器弁は、容器取付部にテーパ雄ねじを備えたものであればよく、ハウジング本体の形状や、ガス出口の形成位置などは特定のものに限定されない。例えば、ハウジング本体の上下方向中間部に取出ノズルを設けて、この取出ノズルにガス出口を開口したものであってもよい。また、本発明の容器弁は、閉止弁や安全弁などの内部の機構や開閉ハンドルなどを、任意の形状、構造、配置としたものに適用することができる。
【００２４】
図４に示す第２実施形態では、ハウジング本体(２)の側面にガス出口(６)を開口して、このガス出口(６)に図示しないヨークを装着することで、ガス容器(８)内の貯蔵ガスが取り出される、いわゆるヨーク式容器弁に適用したものである。
【００２５】
この第２実施形態においても、上記の第１実施形態と同様、容器取付部(３)にテーパ雄ねじ(９)と小径部(13)とが下端側から順に形成してあり、この雄ねじ(９)のねじ長さ(L2)は、ガス容器(８)のバルブ取付部(10)に形成された雌ねじ(11)へ捻じ込まれたときの入り代長さ(L0)よりも短い寸法に、例えば１４ｍｍにしてある。また、この雄ねじの最大山径(d4)は、雌ねじ(11)の最大谷径の１０５％以下の寸法に、具体的には１０１.５％の寸法にしてある。従ってこの第２実施形態においても、上記の雄ねじ(９)は、適正トルクで、例えば２５０Ｎ・ｍで締め込むことにより、雌ねじ(11)の大端径部よりも内方に捻じ込まれている。
【００２６】
［衝撃試験の結果］
次に、上記の容器弁に衝撃を加えた際の挙動について、従来の容器弁と比較して観察した。試験に用いた容器弁は第２実施形態のものであり、上記の雄ねじは、ねじ長さが１４ｍｍ、最大山径が２０.３ｍｍであって、これはガス容器の雌ねじの最大谷径２０.０ｍｍの１０１.５％に相当している。また比較に用いた従来の容器弁は、雄ねじのねじ長さが２２ｍｍ、最大山径が２１.２ｍｍであり、雌ねじの最大谷径の１０６％の寸法となっている。なお、この従来の容器弁のその他の寸法や構造は、上記の第２実施形態と同じものを用いた。
【００２７】
上記の各容器弁をそれぞれ適正トルクで捻じ込むことによりガス容器に取り付けて、容器取付部の入り代長さを１６ｍｍとした。この状態で、図４に示すように、容器弁の上端から約３分の１の高さ位置に側方から仕事量４００Ｊの衝撃(Ｗ)を加えた。その結果、本発明の容器弁にあっては、上記の雄ねじ(９)は全体が上記の雌ねじ(11)に保持されているので、ほとんど変形していなかった。また、雄ねじ(９)の上方に設けた前記の小径部(13)は、大きく湾曲変形したものの、この部分に亀裂や破断は生じなかった。なお、この小径部(13)の変形により上記の衝撃が吸収されたためか、ハウジング本体(２)での変形が抑えられ、閉止弁の開閉機能が維持されていた。
【００２８】
これに対し、前記の従来の容器弁にあっては、雄ねじのうち上記の雌ねじに螺合している部位はほとんど変形しなかったが、この雌ねじの外側に位置して外部空間に露出している部分は、大きく湾曲変形していた。そしてこの変形により伸ばされた部位では、上記の雄ねじの谷に亀裂を生じており、この亀裂を介してガス取出路が外部空間に連通した状態となっていた。
【００２９】
上記の各実施形態で説明した容器弁とその取付方法は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものであり、ハウジング本体など各部の形状や構造、配置などをこの実施形態のものに限定するものでないことは前述の通りであって、本発明の特許請求の範囲内において種々の変更を加え得るものである。
【００３０】
例えば、上記の雄ねじのねじ長さや最大谷径は上記の実施形態のものに限定されず、ガス容器の貯蔵ガス圧力や必要とされるシール性能、容器弁の材質、構造などに応じて、適正な寸法に設定される。また上記の実施形態では上記の容器取付部に形成した小径部(13)は、外周面を円筒面に形成した。しかし本発明ではこの小径部の外周面は円錐面であってもよく、また他の曲面であってもよい。さらにこの小径部とハウジング本体との間には、この小径部よりも太い大径部を形成してもよく、この大径部の外周面は、例えばねじ形状など任意の形状にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の容器弁とその取付方法は、容器弁に衝撃等の外力が加わっても、容器取付部に亀裂が生じる虞を低減できるので、特に高圧ガス容器用バルブ装置に好適であるが、他のガス容器用バルブ装置にも好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態を示す、ガス容器に取り付けた容器弁の正面図である。
【図２】第１実施形態の、ガス容器へ取り付ける直前の容器弁の、容器取付部近傍の拡大図である。
【図３】図１のＡ部の拡大断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示す、容器弁の正面図である。
【図５】従来技術を示す、図１相当図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…容器弁
２…ハウジング本体
３…容器取付部
７…ガス取出路
８…ガス容器
９…雄ねじ
10…バルブ取付部
11…雌ねじ
12…雄ねじ(９)の大端径部
13…小径部
14…雄ねじ(９)のねじ山
15…雌ねじ(11)のねじ山
d1…雌ねじ(11)の最大谷径
d4…雄ねじ(９)の最大山径
L0…容器取付部(３)の入り代長さ
L2…雄ねじ(９)のねじ長さ
【図１】
2010106902.tif 000003
【図２】
2010106902.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010106902.tif 000006
【図５】
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