(57)【要約】【課題】シール部材に対する弁座又は弁体の張り付きによる開弁性の悪化を防止すること。【解決手段】リリーフバルブ１は、ケーシング１１を備え、ケーシング１１は、入口１４、出口１６及び弁室１７を含む。弁室１７には、往復動可能な弁体２１と、弁体２１が着座可能な弁座１８が設けられる。ケーシング１１には、弁体２１を弁座１８へ向けて押圧する圧縮スプリング３１と筒部材４１が設けられる。弁体２１の弁座１８に接する部分にはシール部材２２が設けられる。弁体２１と筒部材４１には、弁体２１がシール部材２２を介して弁座１８に着座した状態から、弁体２１が圧縮スプリング３１の付勢力に抗して弁座１８から離れる方向へ移動するときに、弁体２１に捻じりの動きを付与する溝カム３６が設けられる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなすケーシングと、
前記ケーシングは、一端側に入口を、他端側に出口を、前記入口に近い側に弁室を含むことと、
前記弁室には、弁体がその軸線方向へ往復動可能に設けられ、前記弁室において前記入口の周囲には、前記弁体が着座可能な弁座が設けられることと、
前記ケーシングには、前記弁体を前記弁座へ向けて押圧するための圧縮スプリングが設けられることと、
前記弁体の前記弁座に接する部分又は前記弁座の前記弁体に接する部分にシール部材が設けられることと
を備えたリリーフバルブにおいて、
前記弁体が前記シール部材を介して前記弁座に着座した状態から、前記弁体が前記圧縮スプリングの付勢力に抗して前記弁座から離れる方向へ移動するときに、前記弁体に捻じりの動きを付与するための捻じり手段を備えたことを特徴とするリリーフバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載のリリーフバルブにおいて、
前記捻じり手段は、前記圧縮スプリングであり、前記圧縮スプリングが縮みながら捻じれるように構成され、前記圧縮スプリングの一端が前記弁体に固定され、他端が前記ケーシングの側に固定され、前記弁体が前記圧縮スプリングの付勢力に抗して前記弁座から離れる方向へ移動するときに、前記圧縮スプリングが縮みながら捻じれることにより、前記弁体に捻じりの動きを付与することを特徴とするリリーフバルブ。
【請求項３】
請求項１に記載のリリーフバルブにおいて、
前記捻じり手段は、前記ケーシングの内部の前記出口に近い側に設けられる筒部材と、前記弁体にて前記弁座とは反対方向へ伸び、前記筒部材に対し往復動可能に挿入される筒部と、前記筒部材と前記筒部との間に設けられる溝カムとを備え、前記弁体が前記圧縮スプリングの付勢力に抗して前記弁座から離れる方向へ移動するときに、前記溝カムの作用により前記弁体に捻じりの動きを付与することを特徴とするリリーフバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書に開示される技術は、流体回路内の圧力を所定の設定圧力に保持するために使用されるリリーフバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される「リリーフバルブ」が知られている。図６に、このリリーフバルブを断面図により示す。このリリーフバルブは、筒状のケーシング６１を備え、ケーシング６１の一端側には、ガスの入口６２が、他端側には出口６３が形成される。入口６２には、回路内のガスが作用し、出口６３には、大気が作用するようになっている。ケーシング６１には、その入口６２に近い側に弁室６４が形成される。弁室６４には、略柱状の弁体６５が往復動可能に設けられる。また、弁室６４において、入口６２の周囲には、弁体６５が着座可能な弁座６６が形成される。弁体６５には、弁座６６に接する部分にゴム製のシール部材６７が固定される。また、ケーシング６１の内部には、弁体６５を弁座６６へ向けて押圧するための圧縮スプリング６８が設けられる。従って、ケーシング６１の入口６２に作用するガス圧力が、圧縮スプリング６８の付勢力より小さい場合は、弁体６５が弁座６６に着座してリリーフバルブが閉弁する。一方、入口６２に作用するガス圧力が、圧縮スプリング６８の付勢力より大きくなる場合は、弁体６５が弁座６６から離れて開弁し、ガスが逃がされ、回路内のガス圧力の上昇が抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４４９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載のリリーフバルブでは、弁体６５の弁座６６に接する部分にシール部材６７が設けられるので、閉弁時には、ガスのシール性を向上させることができるものの、シール部材６７が弁座６６に張り付くおそれがある。そのため、開弁時に、シール部材６７の張り付きにより弁体６５が開き難くなり、すなわち開弁性が悪くなり、ガスを応答性良く逃すことができなくなってしまう。この問題は、シール部材６７が弁体６５ではなく、弁座６６に設けられる場合にも起こり得る。
【０００５】
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、弁座又は弁体に対するシール部材の張り付きによる開弁性の悪化を防止することを可能としたリリーフバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、筒状をなすケーシングと、ケーシングは、一端側に入口を、他端側に出口を、入口に近い側に弁室を含むことと、弁室には、弁体がその軸線方向へ往復動可能に設けられ、弁室において入口の周囲には、弁体が着座可能な弁座が設けられることと、ケーシングには、弁体を弁座へ向けて押圧するための圧縮スプリングが設けられることと、弁体の弁座に接する部分又は弁座の弁体に接する部分にシール部材が設けられることとを備えたリリーフバルブにおいて、弁体がシール部材を介して弁座に着座した状態から、弁体が圧縮スプリングの付勢力に抗して弁座から離れる方向へ移動するときに、弁体に捻じりの動きを付与するための捻じり手段を備えたことを趣旨とする。
【０００７】
上記技術の構成によれば、弁体がシール部材を介して弁座に着座した状態（閉弁状態）から、弁体が圧縮スプリングの付勢力に抗して弁座から離れる方向へ移動（開弁）するときに、捻じり手段により、弁体に捻じりの動きが付与される。従って、開弁時には、シール部材が弁座又は弁体に張り付いていても、この捻じりの動きにより、シール部材の張り付きが解かれる。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、捻じり手段は、圧縮スプリングであり、圧縮スプリングが縮みながら捻じれるように構成され、圧縮スプリングの一端が弁体に固定され、他端がケーシングの側に固定され、弁体が圧縮スプリングの付勢力に抗して弁座から離れる方向へ移動するときに、圧縮スプリングが縮みながら捻じれることにより、弁体に捻じりの動きを付与することを趣旨とする。
【０００９】
上記技術の構成によれば、閉弁状態から、弁体が圧縮スプリングの付勢力に抗して開弁するときに、圧縮スプリングにより、弁体に捻じりの動きが付与される。従って、開弁時には、シール部材が弁座又は弁体に張り付いていても、この捻じりの動きにより、シール部材の張り付きが解かれる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、捻じり手段は、ケーシングの内部の出口に近い側に設けられる筒部材と、弁体にて弁座とは反対方向へ伸び、筒部材に対し往復動可能に挿入される筒部と、筒部材と筒部との間に設けられる溝カムとを備え、弁体が圧縮スプリングの付勢力に抗して弁座から離れる方向へ移動するときに、溝カムの作用により弁体に捻じりの動きを付与することを趣旨とする。
【００１１】
上記技術の構成によれば、弁体がシール部材を介して閉弁状態から、弁体が圧縮スプリングの付勢力に抗して開弁するときに、溝カムの作用により、弁体に捻じりの動きが付与される。従って、開弁時には、シール部材が弁座又は弁体に張り付いていても、この捻じりの動きにより、シール部材の張り付きが解かれる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の技術によれば、弁座又は弁体に対するシール部材の張り付きによる開弁性の悪化を防止することができる。
【００１３】
請求項２に記載の技術によれば、弁座又は弁体に対するシール部材の張り付きによる開弁性の悪化を防止することができる。
【００１４】
請求項３に記載の技術によれば、弁座又は弁体に対するシール部材の張り付きによる開弁性の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係り、高圧ガスの通路に設けられたリリーフバルブを、通路とリリーフバルブの一部を切断して示す断面図。
【図２】第１実施形態に係り、リリーフバルブを示す図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】第１実施形態に係り、リリーフバルブを示す図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】第１実施形態に係り、弁体と筒部材を示す分解斜視図。
【図５】第２実施形態に係り、リリーフバルブを示す図２に準ずる断面図。
【図６】従来例に係り、リリーフバルブを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、リリーフバルブを具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、高圧ガスを扱った回路におけるリリーフバルブの使用を想定する。図１に、高圧ガスの通路２に設けられたリリーフバルブ１を、通路２とリリーフバルブ１の一部を切断した断面図により示す。図２に、リリーフバルブ１を図１のＡ−Ａ線断面図により示す。図３に、リリーフバルブ１を図１のＢ−Ｂ線断面図により示す。
【００１７】
[リリーフバルブの概要について]
図１〜図３に示すように、このリリーフバルブ１は、高圧ガス回路内の圧力を所定の設定圧力に保持するために通路２に設けられて使用される。リリーフバルブ１は、略円筒状をなすケーシング１１を備え、ケーシング１１の一端側（図１の左端側）には管継手１２とフランジ１３が形成され、管継手１２には入口１４が形成される。管継手１２の外周にはゴム製のＯリング１５が設けられる。ケーシング１１の他端側（図１の右端側）には出口１６が形成される。また、ケーシング１１の内部において、入口１４に近い側には弁室１７が設けられる。弁室１７には、略円柱状をなす弁体２１が、その軸線方向へ往復動可能に設けられる。また、弁室１７において、入口１４の周囲には、弁体２１の先端側が着座可能な弁座１８が設けられる。更に、ケーシング１１には、弁体２１を弁座１８へ向けて押圧するための圧縮スプリング３１が設けられる。ケーシング１１の出口１６に近い側には、圧縮スプリング３１のストッパとして機能する筒部材４１が固定される。圧縮スプリング３１は、その一端が弁体２１に接し、その他端が筒部材４１の一端（図１の左端）に接するように設けられる。加えて、この実施形態では、弁体２１の弁座１８に接する部分、すなわち弁体２１の先端にゴム製のシール部材２２が設けられる。
【００１８】
[弁体について]
図４に、弁体２１と筒部材４１を分解斜視図により示す。図１〜図４に示すように、弁体２１は、その先端側（図１、図２の左端側）が閉塞し、その基端側（図１、図２の右端側）が開口した有底筒状をなす。弁体２１の先端には、前述したシール部材２２が固定される。また、弁体２１の先端側外周には、中空部２３に通じる複数の透孔２４が形成される。弁体２１の中心部には、弁座１８とは反対方向へ伸び、筒部材４１に対し往復動可能に挿入される筒部２５が形成される。更に、弁体２１の中間部にて、筒部２５の外側には、基端側へ開放したスカート部２６が形成される。スカート部２６の中には、圧縮スプリング３１の一部が嵌め入れられ、その先端がスカート部２６の底に接する。
【００１９】
[捻じり手段について]
この実施形態のリリーフバルブ１は、弁体２１がシール部材２２を介して弁座１８に着座した状態（閉弁状態）から、弁体２１が圧縮スプリング３１の付勢力に抗して弁座１８から離れる方向へ移動（開弁）するときに、弁体２１に捻じりの動きを付与するための捻じり手段を備える。この実施形態で、捻じり手段は、溝カム３６により構成される。図１〜図４に示すように、溝カム３６は、弁体２１の筒部２５の外周に形成されたピン２７と、筒部材４１の周壁に斜めに形成された斜め溝４２とから構成される。そして、弁体２１が圧縮スプリング３１の付勢力に抗して開弁するときには、溝カム３６の作用により、弁体２１に捻じりの動きを付与するようになっている。溝カム３６の作用とは、弁体２１が弁座１８から離れるときに、その筒部２５が筒部材４１の中で軸線方向へ移動することで、ピン２７が斜め溝４２に沿って斜めに移動し、これに伴って弁体２１が回動することである。
【００２０】
以上説明したこの実施形態のリリーフバルブ１の構成によれば、閉弁状態から、弁体２１が圧縮スプリング３１の付勢力に抗して開弁するときに、溝カム３６の作用により、弁体２１に捻じりの動きが付与される。従って、開弁時には、弁体２１のシール部材２２が弁座１８に張り付いていても、この捻じりの動きにより、シール部材２２の張り付きが解かれる。このため、弁座１８に対するシール部材２２の張り付きによる開弁性の悪化を防止することができる。
【００２１】
この実施形態では、リリーフバルブ１の構成要素である弁体２１と筒部材４１との間に溝カム３６を設けて弁体２１に捻じりの動きを付与するので、リリーフバルブ１に別途アクチュエータ等を設ける必要がない。
【００２２】
＜第２実施形態＞
次に、リリーフバルブを具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、捻じり手段の構成の点で第１実施形態と異なる。図５に、リリーフバルブ１を図２に準ずる断面図により示す。図５に示すように、この実施形態では、弁体２１、筒部材４１及び圧縮スプリング３１の構成の点で第１実施形態と異なる。すなわち、この実施形態の弁体２１は、第１実施形態の筒部２５を有しない。この実施形態の筒部材４１は、第１実施形態の筒部材４１よりも周壁の肉厚が小さく、斜め溝４２がなく、その基端側（出口１６に隣接する端側）には、内フランジ４６が形成される。この実施形態の圧縮スプリング３１は、第１実施形態の圧縮スプリング３１よりも軸線方向の長さが大きく、その基端（出口１６に隣接する端）が筒部材４１の内フランジ４６に接する。
【００２３】
[捻じり手段について]
この実施形態の捻じり手段は、圧縮スプリング３１により構成される。この圧縮スプリング３１は、拡張状態から圧縮されて縮むときに縮みながら捻じれるように構成される。そして、この実施形態では、圧縮スプリング３１の先端（図５の左端）３１ａは、弁体２１に対し溶接等により固定される。また、圧縮スプリング３１の基端（図５の右端）３１ｂは、ケーシング１１に固定された筒部材４１の内フランジ４６に溶接等により固定される。そして、弁体２１が圧縮スプリング３１の付勢力に抗して開弁するときには、圧縮スプリング３１が縮みながら捻じれることにより、弁体２１に捻じりの動きを付与するようになっている。
【００２４】
従って、この実施形態の構成によれば、閉弁状態から、弁体２１が圧縮スプリング３１の付勢力に抗して開弁するときに、圧縮スプリング３１の作用により、弁体２１に捻じりの動きが付与される。従って、開弁時には、シール部材２２が弁座１８に張り付いていても、この捻じりの動きにより、シール部材２２の張り付きが解かれる。このため、弁座１８に対するシール部材２２の張り付きによる開弁性の悪化を防止することができる。
【００２５】
この実施形態では、リリーフバルブ１の構成要素である圧縮スプリング３１を、縮みながら捻じれる特性として弁体２１に捻じりの動きを付与するので、リリーフバルブ１に別途アクチュエータ等を設ける必要がない。また、リリーフバルブ１の中に溝カム等を設ける必要もない。
【００２６】
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００２７】
（１）前記各実施形態では、弁体２１の先端にシール部材２２を設けたが、弁座にシール部材を設けることもできる。
【００２８】
（２）前記第１実施形態では、筒部２５に形成されたピン２７と、筒部材４１に形成された斜め溝４２とにより溝カム３６を構成した。これに対し、筒部に形成された斜め溝と、筒部材に形成されたピンとにより溝カムを構成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この開示技術は、高圧ガスや高圧液体の圧力を調整する流体圧力回路に利用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  リリーフバルブ
１１  ケーシング
１４  入口
１６  出口
１７  弁室
１８  弁座
２１  弁体
２２  シール部材
２５  筒部
２７  ピン
３１  圧縮スプリング（捻じり手段）
３１ａ  先端
３１ｂ  基端
３６  溝カム（捻じり手段）
４１  筒部材
４２  斜め溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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