(57)【要約】【課題】梱包用空気緩衝材など、薄膜合成樹脂製の嚢状体に取着することにより、該嚢状体への給気と、給気後の内圧を効果的に維持することと、使用後の排気が容易に可能となることとを兼ね備え、且つ、繰り返しの使用にも充分に耐え得る給排気弁を提供する。【解決手段】円筒状本体の下端部に設けられたフランジ部に、シート状弾性部材からなる弁を装着し、該円筒部中央付近の外周面にハニカム構造の補強用枠体が設けられ、該補強用枠体の両翼の先端に各種嚢状体に取着するための溶着部を有し、該円筒部の上部外周面には螺旋状に雄ネジが形成された円筒体からなる本体と、前記本体円筒部の内径部に嵌挿される内筒と、同本体円筒部の外周面に形成された雄ネジに螺合する短尺の外筒とが、フランジ部を介して一体に形成された二重筒体からなる内装部材であって、該内筒及び外筒の先端部に複数のスリットが設けられ、一方、該外筒の内周面には、前記本体円筒部の外周面に形成された雄ネジに螺合する雌ネジが形成された内装部材とが、一体に形成されてなる給排気弁。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種嚢状体等の一端に取着され、該嚢状体内への空気等の流体を給排気する弁であって、円筒状本体の下端部に設けられたフランジ部に、シート状弾性部材からなる弁を装着し、該円筒部中央付近の外周面にハニカム構造の補強用枠体が設けられ、該補強用枠体の両翼の先端に前記嚢状体に取着するための溶着部を有し、該円筒部の上部外周面には螺旋状に雄ネジが形成された円筒体からなる本体と、前記本体円筒部の内径部に嵌挿される内筒と、同本体円筒部の外周面に形成された雄ネジに螺合する短尺の外筒が、フランジ部を介して一体に形成された二重筒体からなる内装部材であって、該内筒及び外筒の先端部に複数のスリットが設けられ、一方、該外筒の内周面には、前記本体円筒部の外周面に形成された雄ネジに螺合する雌ネジが形成された内装部材とが、一体に形成されてなることを特徴とする給排気弁。
【請求項２】
前記円筒状本体の下端部に装着されるシート状弾性部材からなる弁が、該下端部に設けられたフランジ部の一端に形成されたピンにより把持され、嚢状体の内圧により、該フランジ部に形成された環状の凸面部に圧接されて密着し、該嚢状体の内圧を、逆止弁作用によって保持することを特徴とする請求項１に記載の給排気弁。
【請求項３】
前記弁を形成するシート状弾性部材が、各種ゴム若しくは各種合成樹脂から選択される素材からなることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載の給排気弁。
【請求項４】
前記円筒状本体並びに内装部材が、各種合成樹脂、好ましくはＰＰ及び／又はＰＥ合成樹脂によって形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給排気弁。
【請求項５】
前記嚢状体が、各種合成樹脂フイルム、好ましくはＰＥ系合成樹脂フイルムから形成される梱包用空気緩衝材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の給排気弁。
【請求項６】
前記嚢状体への円筒部本体の取着が、該本体に形成された溶着部を介して行われる、熱溶着であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の給排気弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種合成樹脂フイルム等よって形成される嚢状体への、空気などの流体の供給と排気とを兼ね備えた給排気弁に係り、詳しくは医療機器、各種精密機械部品、半導体製品、ガラス製品等を搬送する際、梱包用空気緩衝部材として汎用されている、ポリエチレンなどの合成樹脂製嚢状体の一端に取着され、該嚢状体内への空気の供給に用いられると共に、給気後の嚢状体の内圧を維持するために機能し、さらには使用後の該嚢状体から空気を排出する際にも、効果的に作用する逆止弁機能を備えた給排気弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、緩衝性包装材、断熱シート、梱包用空気緩衝材等として用いられる合成樹脂製嚢状体には、通常、給気口と排気口とがそれぞれ個別に取着されていた。これら合成樹脂製嚢状体等からなる、例えば梱包用空気緩衝材に、給排気口をそれぞれ個別に設けることは、取着する位置に制限を受ける上に、作業工程が増加するなどというコスト上の未解決要素が残されていた。一方、該嚢状体の内圧を維持するために逆止弁を取着した梱包用空気緩衝材が広く用いられている。この種の逆止弁は弁フラップ同士の密着性や、ヒートシールする際の観点から、ポリエチレン製薄膜、即ちポリエチレン単層フイルムが多用されている。しかしながら、このような単層フイルムを素材として用いた逆止弁は、強度に乏しいため流体の給排出を繰り返すと、伸縮による材料疲労を招来すると共に、流体の給排出のために中空パイプ等からなる給排管を挿入する際の摩擦や衝撃で容易に損傷し、嚢状体そのものと共に数回の使用で廃棄せざるを得ない状況にあった。
【０００３】
そこでより耐久性に優れる逆止弁として、図４に示す考案においては、逆止弁Ｖを形成する素材として、内装フイルム１０１を中心に、その両側を外装フイルム１０２、１０３で挟持する、所謂片側復層フイルム方式を採用し、該復層の部分が逆止弁Ｖの上部を、単層の部分がその下部を形成するように構成し、嚢状体への取着にあたり該復層の部分が帯状溶着部１０４を越えて、弁フラップ１０９の上方まで存在するように配置した逆止弁を提案して、その耐久性を数倍に向上させるという成果を挙げている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開平６−３７１４９号公報  （第１−２頁、図１、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来技術においても、使用後の嚢状体から強制的に空気を排出して収納する場合には、中空パイプなどからなる給排管を通口１０８に挿入し、密着している弁フラップ１０９をこじ開けるようにして差し込み、その都度排気口を形成する必要があり、繰り返しの使用に際しては損傷を招き、空気漏れにつながるという事例も数多く報告されている。また、上記逆止弁は、樹脂製シート１０２、１０３と共に樹脂製嚢状体に溶着されて実用に供されるが、圧縮強度に対する信頼性に乏しく、搬送中や長期の保管中に変形し、弁フラップの作用により内圧は保たれているものの、通口１０８の変形でパイプの挿入が困難となり、排気口の形成が不可能となる恐れも指摘されている。このような不具合が生じた場合、使用後の嚢状体は強制的に破損して内圧を除去した後、逆止弁共々廃棄処分する以外、他に用途変換が望めず、近年の地球環境保護や省エネルギーの観点からは、安易に看過できない問題となっており、なお改善を望まれる大きな課題を残していた。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑み、薄膜合成樹脂製の嚢状体に取着することにより、該嚢状体への給気と、給気後の内圧を効果的に維持することと、使用後の排気が容易に可能となることとを兼ね備え、且つ、繰り返しの使用にも充分に耐え得る給排気弁を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明に係る給排気弁は、各種嚢状体等の一端に取着され、該嚢状体内への空気等の流体を給排気する弁であって、円筒状本体の下端部に設けられたフランジ部に、シート状弾性部材からなる弁を装着し、該円筒部中央付近の外周面にハニカム構造の補強用枠体が設けられ、該補強用枠体の両翼の先端に前記嚢状体に取着するための溶着部を有し、該円筒部の上部外周面には螺旋状に雄ネジが形成された円筒体からなる本体と、前記本体円筒部の内径部に嵌挿される内筒と、同本体円筒部の外周面に形成された雄ネジに螺合する短尺の外筒が、フランジ部を介して一体に形成された二重筒体からなる内装部材であって、該内筒及び外筒の先端部に複数のスリットが設けられ、一方、該外筒の内周面には、前記本体円筒部の外周面に形成された雄ネジに螺合する雌ネジが形成された内装部材とが、一体に形成されてなることを要旨とするものである。
【０００８】
本発明はまた、前記円筒状本体の下端部に装着されるシート状弾性部材からなる弁が、該円筒状本体の下端部に設けられたフランジ部の一端に形成されたピンにより把持され、嚢状体の内圧により、該フランジ部に形成された環状の凸面部に圧接されて密着し、該嚢状体の内圧を、逆止弁作用によって保持することを特徴的構成要件とする給排気弁にある。
【０００９】
本発明は更に、前記給排気弁を形成するシート状弾性部材が、各種ゴム若しくは各種合成樹脂から選択される素材からなることを好ましい態様とする給排気弁にある。
【００１０】
本発明による給排気弁は、前記円筒状本体並びに内装部材が、各種合成樹脂、好ましくはＰＰ及び／又はＰＥ系合成樹脂によって形成されることを特徴的構成要件とするものである。
【００１１】
また、本発明は前記嚢状体が、各種合成樹脂フイルム、好ましくはＰＥ系合成樹脂フイルムから形成される梱包用空気緩衝材であることを特徴的構成要件とする給排気弁にある。
【００１２】
さらに本発明は、前記嚢状体への円筒部本体の取着が、該本体に形成された溶着部を介して行われる、熱溶着であることを好ましい態様とする給排気弁にある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、添付した図面に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれにより拘束されるものではなく、本発明の主旨の範囲内において自由に設計変更が可能である。なお、本実施例においては本発明の給排気弁を、梱包用空気緩衝材を主たる対象製品とした、樹脂製嚢状体に取着して用いる旨例示されているが、その他の流体包装容器等にも、本発明の給排気弁を好適に対応することができる。
図１は本発明の一実施例に係る給排気弁の本体を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）は弁単体の平面図、図２は同実施例の内装部材の四面図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその底面図、（ｄ）はその断面図、図３は図２（ｄ）の一部拡大図、図４は従来の逆止弁の断面図である。
【００１４】
本発明に基づく上記実施例に係る給排気弁は、各種嚢状体、例えば合成樹脂製フイルム等の袋体をベースとする梱包用空気緩衝材などの一端に取着され、該緩衝材に対して空気の供給をするための給気口と、供給された空気の漏出を阻止してその内圧を維持する逆止弁と、さらには使用後の該緩衝材からの空気の排出を容易にする排出弁としての機能とを、併せて兼ね備えるものであって、本実施例に係る当該給排気弁は、図１に示す本体１と図２に示す内装部材１０とが一体として形成される構造となっている。
【００１５】
より具体的には前記本体１は、図１（ａ）に示すように一端に非円形のフランジ部６を有し、該フランジ部６を含む両端が開放状態の中空円筒体からなり、該円筒部２の中央付近の外周面には、ハニカム構造で非円形の補強用枠体４が設けられており、該補強用枠体４により中空円筒体状の本体１の圧縮による変形や、衝撃による損傷を未然に防御し、該本体１の形状が健全な状態で維持される。該非円形補強用枠体４の両翼を形成する先端部には、前記嚢状体に取着するための溶着部５が形成されている。該溶着部５は本発明給排気弁の外側において唯一の平坦面となり、該給排気弁を嚢状体へ取着する際に有効に利用し得るスペースを提供している。なお、本実施例における給排気弁は、嚢状体への取着に際して熱溶着を採用し、それを前提において説明されているが、接着剤等による貼着を含め、他の手段による取着を妨げるものではない。
【００１６】
前記、円筒状の本体１において、補強用枠体４が形成される円筒部２の上方の外周面には、螺旋状に雄ネジ３が形成されている。該雄ネジ３は、図２に示す内装部材１０の外筒１３の内周面に形成される雌ネジ１４と螺合して、両者を一体とするために作用するが、該ネジ部を介しての内装部材１０の回転により、内装部材１０が上下に可動するよう構成されている。即ち、ネジ部を回転して該内装部材１０を下方に移動すると、該内筒１２の先端が円筒状本体１の下端部に設けられたフランジ部６の一端に把持されている、前記シート状弾性部材からなる弁７を下方に押し下げ、該弁７と該フランジ部６との密着を解放して、該弁７と該フランジ部６との間に空隙による給排気口を形成するが、本発明においてはとりわけ排気口を形成する際に有効に作用する。
【００１７】
また、前記円筒状本体１の先端に形成される非円形フランジ部６の一端には、シート状弾性部材からなる弁７を把持するためのピン８が設けられ、該フランジ部６の該弁７との当接面、即ち本体１の内周面先端に相当する部分には、環状の凸面部６−１が形成され、シート状弾性部材からなる前記弁７が嚢状体の内圧により押し上げられ、該凸面部６−１に圧接されて密着し、逆止弁として作用することにより、前記嚢状体の空気の漏出を阻止してその内圧を維持するために効果的に機能する。なお、該フランジ部６が平坦で環状の凸面が存在しない場合には、フランジ面とシート状弾性部材からなる弁７とが、広範な面間接触になるために接触密度が低下する上、両者間に異物や微妙な凹凸が存在する可能性が増加し、それに起因してシーリング効果が極端に低下することが懸念される。また、シート状弾性部材からなる本実施例の該弁７の一端には、図１（ｃ）に示すように開口７−１が形成され、前記フランジ部６の一端に設けられたピン８に弾性変形によって差し込まれて、片持ち梁的に把持される。この際、該ピン８を該フランジ部６の両端に設け、それに対応して該弁７の開口７−１を形成して、フランジ部６と弁７との間に所定の遊びを残して、吊り下げるように取着することも可能である。本例による該弁７は前記フランジ部６の形状に対応してシート状のゴムによって形成されるが、素材をその他の合成樹脂、例えばポリウレタンやポリエチレンから選択することも妨げず、また、前記フランジ部６に形成する環状の凸面部６−１に代わり、該弁７の当接面に環状の凸面部を形成することも可能である。
【００１８】
本発明の給排気弁を構成するために、前記本体１に螺合して一体として形成される内装部材１０は、図２に示すように該円筒状本体１の内径部に嵌挿される内筒１２と、該本体１の上方外周面に形成された雄ネジ３に螺合する雌ネジが形成された、該内筒１２より短尺の外筒１３が、フランジ部１１を介して一体に形成され、上下が開放された二重筒体の構造となっている。本実施例の内装部材１０におけるフランジ部１１は、図２（ａ）に示すように外周形状が８角形で中心部に内筒１２の内径部に連通する開口が設けられ、該内筒１２の外周に前記外筒１３を同心円で設けた構造となっている。茲で本例による該フランジ部１１は、その外周が図２（ａ）若しくは（ｃ）に示すように、８画形状に形成されているが、これは本体１に螺合した内装部材１０を回転して上下に可動する際の、使い勝手を考慮したもので、該フランジ部１１の外周面にスリットや切込みを設けることにより、同様の機能を持たせたものであればその形状は自由に選択できる。
【００１９】
本例における内装部材１０の前記内筒１２の外径は、前記本体１の内径部に精度良く嵌挿されるために、０．１ｍｍ程度小径に形成され、その長さは該本体１の雄ネジ３に螺合して上下に可動するスペースが保障され、かつ前記弁７に当接して本体１のフランジ部６との間に空隙を形成する程度、具体的には該本体１の円筒部２の全長より７．０〜１０ｍｍ程度長く形成することが望ましい。また、該内筒１２の先端部には長手方向に複数のスリット１５が設けられる。該スリット１５は本発明給排気弁における給気と排気の際に通気口となり、とりわけ排気の際の排気口として有効に作用し、使用後の嚢状体の収納作業を効率的に行うために寄与する。該スリットの形状や数には特に制限はないが、本実施例においては図２（ｂ）及び（ｄ）に示すように幅２ｍｍ、長さが４ｍｍ程度の略楕円形状で、８本のスリットが設けられている。
【００２０】
本発明に基づく上記実施例における内装部材１０に設けられる前記外筒１３は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）の各図に示すように、該内筒１２の外側に同心円で設けられ、その内周部に前記本体１の雄ネジ３に螺合する雌ネジ１４が形成されており（拡大図、図３参照）、その長さは前期内筒１２に比較して短尺に形成されている。本例における具体例としては、フランジ部１１を除く前記内筒１２の長さが４３ｍｍであるのに対し、該外筒１３の長さは１０．５ｍｍとなっている。なお、本体１並びに内装部材１０の外筒に対応して設けられる該ネジ部のピッチや山の深さは、嚢状体の使用に際し、該嚢状体への空気等の注入時の内圧に耐える強度や、内筒１２の必要ストロークなどが、所期の目的を達成し得る範囲であれば特に制限は設けない。また、該外筒１３の長手方向にもスリット１６が設けられ、前記内筒１２の先端部に形成されるスリット１５と同様の作用を求めているが、外筒１３の軸芯方向への圧縮強度を維持するために、その数には一定の制限があり、本例においては図２（ｃ）に示すように３本のスリット１６を設けるにとどめている。
【００２１】
上記のように設計されて作成された本実施例の給排気弁を、ＰＥ／ＰＡ／ＰＥ製の合成樹脂フイルム嚢状体からなる空気緩衝材の熱シール部の一端に、熱溶着によって取着して、給排気弁付空気緩衝材を形成した。次いで該空気緩衝材に該給排気弁を介して空気を注入し、内圧が４Ｋｐａ／ｃｍ２に達した時点で内装部材のフランジ部１１を回転して、円筒状本体１に形成した前記雄ネジ３と、内装部材１０の外筒１３に形成された前記雌ネジ１４との作用により、内筒１２を後退させて弁７による逆止弁作用を機能させ、４８時間放置したが室温の変化に応じた内圧の上下は認められるものの、漏出等の現象は全く認められなかった。上記の実験の後、内筒１２が下方に移動するように該フランジ部１１を回転させ、該内筒１２の先端で前記弁７を押し下げ、排気口を形成すると緩衝材内の空気は軽い圧縮によって一気に排出され、該緩衝材の収納は極めて短時間で完了することが確認された。なお、本発明に基づく上記空気緩衝材は、数十回の繰り返しの使用にも充分に耐えうることもその後の実験により併せて確認された。
【００２２】
本実施例における前記給排気弁を形成する円筒状の本体１は、熱溶着によって取着される嚢状体との融点などを勘案し、ＰＥ樹脂をその素材として選択し、一方、内装部材１０の素材はＰＰ樹脂を選択した。しかしながら、本発明による給排気弁はこれらの素材に限定されるものではなく、例えば、ＰＥ／ＰＥクロス／ＰＥ不織布などを適宜に選択して用いることも可能である。これらＰＥ系若しくはＰＰ系合成樹脂は、リサイクル資源として有効に活用することが可能であると共に、やむを得ず焼却処分する場合においても、有害物質の発生を規制値以下の低い範囲に押えることが確認されている。
【００２３】
【発明の効果】
以上の実施例からも明らかなように本発明による給排気弁は、比較的簡便な構造であるにも拘らず、緩衝性包装材、断熱シート、梱包用空気緩衝材等の各種合成樹脂製嚢状体に取着して用いることにより、空気等の流体の供給と排出弁として機能すると共に、供給された流体の系外への漏出を、効果的に阻止する逆止弁としての機能をも併せて備えることが確認された。従って、該空気緩衝材等に複数の弁を取着するという煩わしさから解放され、コスト面での削減に大きく寄与する。また、本発明による該給排気弁は、上記のように構造的に簡便でありながら、補強用枠体の作用によって充分な圧縮強度と、耐衝撃性が保障されるため、繰り返しの使用にも健全な状態が長期にわたり維持される。さらに、本発明による給排気弁は、円筒状本体と内装部材の外筒に形成されたネジ部の作用により、中空パイプ等からなる給排管を用いることなく、給気口と排気口が簡略な操作で容易に形成されるため、弁体付近における流体の気密の維持はもとより、給気や排気の作業が著しく軽減される。本発明の効果について更に付言すると、給排気弁と逆止弁とが一つの弁で補われることにより、使用資材を極限にまで減少しており、且つ使用後の空気緩衝材などが容易く収納できる上に、繰り返しの使用に耐えることで物流コストの低減と、省エネルギー効果において著しく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る給排気弁の本体を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）は弁単体の平面図である。
【図２】同実施例における内装部材の四面図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその底面図、（ｄ）はその断面図である。
【図３】上記図２（ｄ）の一部拡大図である。
【図４】従来の逆止弁を示す断面図である。
【符号の説明】
１            本体
２            円筒部
３            雄ネジ
４            補強用枠体
５            溶着部
６            フランジ部
６−１        凸面部
７            弁
７−１        開口
８            ピン
１０          内装部材
１１          フランジ部
１２          内筒
１３          外筒
１４          雌ネジ
１５          スリット
１６          スリット
【図１】
2004340319.tif 000003
【図２】
2004340319.tif 000004
【図３】
2004340319.tif 000005
【図４】
2004340319.tif 000006