(57)【要約】      （修正有）【課題】機体内外における気密性並びに防水性を簡素な構成で両立することができる開閉装置を提供する。【解決手段】開閉装置は、開閉体２と枠体１との間で開口１２の全周に亘って設けられた機体内部側に開放する断面視湾曲又は屈曲形状をなすとともに、機体内外の気圧が等しいとき、閉止状態でバネたるコイルバネ３５により開口１２全周に亘って所定寸法以上潰されるように設けられたリップシール１４を具備することを特徴としている。これにより、従来よりも付勢力の小さなコイルバネ３５を用いても十分に気密性・防水性が両立される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
機体に取付けられ開口を有する枠体と、
前記機体の内部側で前記枠体に取付けられ前記開口を閉止する閉止状態と前記開口の内外を連通し得る開放状態との間で開閉可能に設けられた開閉体と、
前記閉止状態で前記開閉体及び前記枠体を相寄る方向へ向けて付勢するバネと、
前記開閉体と枠体との間で前記開口の全周に亘って設けられた機体内部側に開放する断面視湾曲又は屈曲形状をなすとともに、前記機体内外の気圧が等しいとき、前記閉止状態で前記バネにより前記開口全周に亘って所定寸法以上潰されるように設けられたリップシールとを具備することを特徴とする開閉装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、枠体に設けられた開口を適宜開閉するための開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、枠体に設けられた開口を閉止し得る開閉体を枠体に動作可能に支持させることによって、開口を閉止し得る閉止状態と、開口を介して枠体の内外を連通させ得る開放状態とをとり得る開閉装置が種々提案されている。このような開閉装置の一例としては、例えば航空機における非常時開放用の弁として機能し得る開閉装置を挙げることができる。この開閉装置は、機体外部の気圧が機体内部のそれよりも高くなるという緊急時に開放状態をとることにより、機体全体が外部から圧迫されることを未然に防ぐために設けられているものである。
【０００３】
斯かる開閉装置は、機体に取付けられ開口を有する枠体と、機体の内部側で枠体に取付けられ開口を閉止する閉止状態と開口の内外を連通し得る開放状態との間で開閉可能に設けられた開閉体と、閉止状態で開閉体及び枠体を相寄る方向へ向けて付勢するバネとを有している。そしてこのバネが、枠体と開閉体との間に設けられたシール材を閉止状態で常に弾性付勢することにより、機体内部の空気の漏洩を防ぐとともに、機体外部からの空気のみならず水滴の侵入をも防ぐものとなっている。そして、シール材としては、防水性能に優れている、断面視Ｐ字状をなす「Ｐシール」というシール材が一例として用いられていた。この「Ｐシール」をバネが常に強く弾性付勢することにより、空気及び水滴の漏洩・侵入を禁止するものとしている。
【０００４】
他方一般的に、気体の流出を防ぐことのみを目的としたシール材としては、断面視屈曲或いは湾曲させた形状を有した、いわゆるリップシールを挙げることができる（例えば、特許文献１参照）。斯かるリップシールは、機体の内外において気圧が高くなる側に、湾曲又は屈曲形状における開放部分を向けた状態で配されることにより、機体の内外での気圧差が大きくなると前記開放部分が膨張する。これにより、上述の「Ｐシール」よりも大きな付勢力を要することなく気密性を発揮し得る性質を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５４５０９９公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の「Ｐシール」のような防水性に優れたシール材では、防水性能を担保すべく常に一定以上の力でシール材に対し弾性付勢しなければならない。そのため、開閉装置に用いるバネも大きな弾性付勢力を発揮するために、いきおい大掛かりなものとなり、開閉装置自体の大型化や、組付け時や点検時の分解・組立に係る作業時間の増大を招来してしまっているのが現状である。
【０００７】
他方、上述したリップシールを開閉装置に使うことを考えた場合、機体内部からの空気の漏洩を防止すべく、湾曲又は屈曲形状における開放部分を機体内部に向けて配置することとなる。そうなると、水滴が侵入しようとする機体外部からは湾曲又は屈曲形状における膨出部分が面してしまうことになり、例えば膨出部分と開閉体との隙間からは、水滴の侵入の恐れが懸念される。それ故に、当該開閉体には従来リップシールを使用しないのが一般的であった。
【０００８】
本考案は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、機体内外における気密性並びに防水性を簡素な構成で両立することができる開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本考案の開閉装置は、機体に取付けられ開口を有する枠体と、前記機体の内部側で前記枠体に取付けられ前記開口を閉止する閉止状態と前記開口の内外を連通し得る開放状態との間で開閉可能に設けられた開閉体と、前記閉止状態で前記開閉体及び前記枠体を相寄る方向へ向けて付勢するバネと、前記開閉体と枠体との間で前記開口の全周に亘って設けられた機体内部側に開放する断面視湾曲又は屈曲形状をなすとともに、前記機体内外の気圧が等しいとき、前記閉止状態で前記バネにより前記開口全周に亘って所定寸法以上潰されるように設けられたリップシールとを具備することを特徴とする。
【００１０】
すなわち本願考案者らは、リップシールが防水性能を担保し得る構成について試験を重ねた結果、リップシールを使用しても、機体内外における気密性並びに防水性を有効に両立し得る構成を初めて導き出した。
【００１１】
このようなものであれば、機体内部からの空気の漏洩は機体内外の気圧差如何に関わらず、適宜リップシールが膨張することにより、常に有効に保持されるとともに、最も機体外部から水滴が侵入し易い機体内外の気圧差が等しいときにはバネによって所定寸法潰された状態となっているために外部からの水滴の侵入が有効に禁止されたものとなる。そうすることにより、従来よりも付勢力の小さなバネを用いても十分に気密性・防水性が両立されることとなる。その結果、バネを小型化することにより開閉装置自体を簡素な構成とすることが可能となる。
【考案の効果】
【００１２】
以上説明したように本考案によれば、機体内外の気圧が等しいときに所定寸法潰されるようにリップシールを用いることにより、従来よりも付勢力の小さなバネを用いても十分に気密性・防水性が両立される。その結果、バネを小型化することにより開閉装置自体を簡素な構成とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の一実施形態に係る正面図。
【図２】同平面図。
【図３】同右側面図。
【図４】図１に係るＡ−Ａ線端面図。
【図５】図４に対応した作用説明図。
【図６】同実施形態の比較例を示した図４に対応した作用説明図。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、本考案の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１ないし図３に示す開閉装置は、例えば航空機における非常時開放用の弁として機能し得るものである。この開閉装置は、機体外部の気圧が機体内部のそれよりも高くなるという緊急時に、同図に示す閉止状態から図２に想像線で示す開放状態をとることにより、機体全体が外部から圧迫されることを未然に防ぐために設けられているものである。なお同図では、開閉装置を取付ける機体側の構成の図示を省略して示している。
【００１６】
この開閉装置は、同図に示すように機体に取付けられた開口１２を有する枠体１と、機体の内部側で枠体１に取付けられた開口１２を閉止する閉止状態と開口１２の内外を連通し得る開放状態との間で開閉可能に設けられた開閉体２と、枠体１と開閉体２とをヒンジ用ピン３３を介して回転可能に接続するヒンジ３とを有している。
【００１７】
しかして本考案に係る開閉装置は、開閉体２と枠体１との間で開口１２の全周に亘って設けられた機体内部側に開放する断面視湾曲又は屈曲形状をなすとともに、機体内外の気圧が等しいとき、閉止状態でバネたるコイルバネ３５により開口１２全周に亘って所定寸法以上潰されるように設けられたリップシール１４を具備することを特徴とするものである。
【００１８】
以下に、開閉装置の各部の構成について図１ないし図６を用いて説明する。
【００１９】
枠体１は、枠体１自体を機体側に固定するための固定部１１と、中央に大きく設けられた開口１２と、機体内部側すなわち図示背面側における開口１２周縁の全周に亘って厚みを小さく設定することによって形成された取付溝１３と、この取付溝１３に、同じく開口１２周縁の全周に亘って設けられたリップシール１４と、このリップシール１４よりも開口１２側において閉止状態で開閉体２に当接し得る被当接面１５とを有している。固定部１１は、枠体１の縁部に計１６箇所に設けられることによって枠体１を機体側に強固に取付け得るものであるが、固定部１１を介して枠体１を機体に取付ける態様については既存の構成を適用しているため、具体的な説明を省略する。開口１２は、枠体１の外形に沿って大きく設けられるとともに、開閉体２の形状に略対応させた正面視形状としている。取付溝１３は、開口１２周縁において一定寸法の深みを有することにより、リップシール１４を配した際に、リップシール１４が被当接面１５よりも若干寸法、具体的には１．４ｍｍだけ隆起するように形成したものである。リップシール１４は、例えばシリコンゴムの一体成型からなるもので、図４に示すように取付溝１３に密着する状態で配された断面視概略Ｕ字状をなすものである。このリップシール１４は、概略Ｕ字状の内側部分で、機体内外の気圧差により押し拡げられる内面部１４ａと、一端側が取付溝１３の表面に密着するとともに、押し拡げられた内面部１４ａによって膨出することにより他端側が開閉体２に強く当接する外面部１４ｂとを有している。被当接面１５は、リップシール１４が所定寸法以上に潰された際に開閉体２の縁部に当接することによって、いわゆるメタルタッチ状態となり得るものである。
【００２０】
開閉体２は、枠体１の開口１２を閉止することにより、気密性と防水性とを両立した閉止状態を実現し得るもので、開口１２の形状よりも若干大きく形成された開閉体本体２１と、開閉体本体２１の縁部において枠体１の被当接面１５並びにリップシール１４と当接する当接面２２とを有している。
【００２１】
ヒンジ３は、枠体１と開閉体２とを接続するとともに、開閉体２を枠体１に対して閉止状態から開放状態まで回転可能に支持しているものである。このヒンジ３は、枠体１の外縁部に立設された支持部３１と、開閉体２の外縁において左右両端に立設された回転部３２と、これら支持部３１、回転部３２を挿通するヒンジ用ピン３３と、支持部３１、回転部３２間に介在しヒンジ用ピン３３を挿通させた筒状をなすスリーブ３４と、このスリーブ３４を覆うように取付けられ、枠体１と開閉体２とを相寄る方向に付勢するコイルバネ３５とを有している。支持部３１は、ヒンジ用ピン３３を挿通させるためのヒンジ穴たるピン挿通孔３７とコイルバネ３５の端部を掛け止めておくためのバネ止め部３６とを有している。回転部３２は、支持部３１側のピン挿通孔３７と同一の径を有した、同じくヒンジ穴たるピン挿通孔３８を有している。スリーブ３４は、支持部３１、回転部３２との間の領域を埋めるようにヒンジ用ピン３３を覆うことにより、コイルバネ３５とヒンジ用ピン３３とが干渉することを回避するためのものである。コイルバネ３５は、ヒンジ用ピン３３の長手方向に沿って２つ配された同一形状の例えば金属製のものであり、中央において支持部３１に設けられたバネ止め部３６に掛け止められるとともに両端は図示しない直線形状を成し、開閉体２を閉止状態へ向けて常に弾性付勢するように取付けられている。
【００２２】
ここで、本考案に係る開閉装置は、上述の通り、リップシール１４が、閉止状態でバネつまりコイルバネ３５により開口１２全周に亘って所定寸法、例えば０．１ｍｍ以上潰されるように設けてあることを特徴とするものである。以下、図４、図５に示す本考案の実施形態における実施例と図６に示す比較例を参照して説明する。
【００２３】
図４は、機体内外の気圧が等しいときの本実施形態に係る開閉装置の端面を示している。このように、リップシール１４は、開閉体２により、詳細には開閉体２を付勢するコイルバネ３５により潰される当該リップシール１４の潰し寸法βが部分的に異なる寸法となるものの、開口１２周囲全周に亘って前記潰し寸法βを約０．１ｍｍ以上となるように設定してある。これにより、機体内部からリップシール１４の内面部１４ａを通過して空気が漏洩することを回避しつつ、当接面２２と被当接面１５との隙間αから水滴が侵入してもリップシール１４の外面部１４ｂが開閉体２に一定以上の強度で押圧した状態となっているので、外面部１４ｂと当接面２２との間から水滴が侵入することも無い。また、機体内部の気圧が外部のそれよりも相対的に大きくなると、内面部１４ａが膨出することにより、外面部１４ｂがコイルバネ３５の付勢力に抗してさらに強く当接面２２を押し付けることになるので、同図の状態よりも潰し寸法βが減少し隙間αの寸法が増大するが、同様に内部からの空気の漏洩と外部からの水滴の侵入は有効に禁止された状態を維持するものとなっている。
【００２４】
図５は、コイルバネ３５の付勢力をさらに強めることにより、当接面２２と被当接面１５とが接して隙間αの寸法が０となった、メタルタッチ状態を示している。このような状態であっても、上記同様に内部からの空気の漏洩と外部からの水滴の侵入は有効に禁止された状態が維持される。
【００２５】
図６はコイルバネ３５の付勢力を弱めて、リップシール１４をほとんど潰さないように構成したものである。つまり、潰し寸法βを０に設定した本考案の比較例を示している。この場合、内部から外部へ向けての空気の漏洩は禁止し得るが、隙間αから水滴が入った場合、当該水滴は当接面２２と外面部１４ｂとの間から機体内部へ侵入してしまうものとなる。
【００２６】
つまり、本考案に係る開閉装置は、図４に示すように潰し寸法βを０．１ｍｍ以上に設定していることを特徴とするものである。
【００２７】
以上のような構成とすることにより、本考案に係る開閉装置は、最も機体外部から水滴が侵入し易い機体内外の気圧差が等しいときにはコイルバネ３５により開口１２全周に亘ってリップシール１４が所定寸法以上潰されるように設けることに想到した結果、機体内部からの空気の漏洩は機体内外の気圧差如何に関わらず、適宜リップシール１４が膨張することにより、常に有効に保持される。加えて、コイルバネ３５によって所定寸法潰された状態となっているために外部からの水滴の侵入も常に禁止されたものとなっている。そうすることにより、従来よりも付勢力の小さなコイルバネ３５を用いても十分に気密性・防水性が両立されている。その結果、コイルバネ３５を小型化することにより開閉装置自体を簡素な構成とすることを実現している。また本実施形態では、従来のようなＰシールを具備するものよりも、リップシール１４の方が枠体１に取り付けられる設置面積も小規模に抑えられたものとなっている。加えて、従来よりも付勢力の小さいコイルバネ３５を用いているため、製造時における開閉体２の組付けや、点検時における開閉体２の組付け・取り外しに係る労力を有効に削減し得るものとなっている。その結果、製造コスト、メンテナンスコストの削減も期待できる。
【００２８】
なお、本考案は、以上に詳述した実施形態に限られるものではない。
【００２９】
例えば、上記実施形態では、バネとしてねじりコイルバネを開示したが、バネとしての作用を有するものであれば、例えば圧縮コイルバネや板ばねなど、既存の種々のバネを適用することができる。また、上記実施形態では開閉装置として航空機に用いられる非常開放用の弁を開示したが、気密性並びに防水性が要求されるものであれば、航空機に設けられるものに限られず、既存の種々の開閉箇所に本考案に係る開閉装置を適用することができる。
【００３０】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【実施例】
【００３１】
以下に本考案に係る実施例について説明するが、本考案は当該実施例によって、何ら限定されるものではない。
【００３２】
本願考案者らは、上記実施形態に示した構成を有する開閉装置に対し、例えば図４ないし図６で示されるような、当接部と被当接部との間の隙間寸法を、当接部と外面部との間が僅か０．１５ｍｍ離間させた１つの試験区と、リップシールを当接部と被当接部とを接合させたメタルタッチ状態まで５段階の寸法で潰した５つの試験区とを合わせた計６つの試験区を設定することにより、リップシールの潰し寸法と、外部から内部への漏水の有無、すなわち水滴侵入の可否についての関係を明らかにする試験を行った。当該試験の結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
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以上のように、開閉体がリップシールに触れる程度の潰し寸法である、リップシールの潰し寸法を約０．１ｍｍ、詳細には０．１１６ｍｍ以上とすれば、外部からの水滴の侵入が有効に禁止された状態を実現することが判明した。また、潰し寸法が０．０２５ｍｍである、開閉体がリップシールに単に触れるのみの試験区では漏水が確認されたことから、単に触れるだけでは防水性の確保はできないが、それよりも僅かな寸法であれば防水性を獲得し得ることが判明した。これにより、航空機に用いられる開閉装置にリップシールを適用しても、十分に気密性・防水性が両立されることを確認した。その結果、バネを小型化することにより開閉装置自体を簡素な構成とすることも可能となる。併せて、開閉装置の製造コストの削減も期待できる。
【符号の説明】
【００３４】
１…枠体
１２…開口
１４…リップシール
２…開閉体
３５…バネ（コイルバネ）
【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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