(57)【要約】【課題】逆止弁において、バルブのハウジングに対する摺動の際、ガタツキを小さくするとともに、異物が摺動部内に咬み込むことを防止してバルブロックの発生を防止すること。【解決手段】逆止弁１は、ハウジング３と、ハウジング３内を摺動可能なバルブ１０と、ハウジング３に螺合してバルブ１０の後方に配置する管継手５と、バルブ１０を弁座３３側に付勢するコイルばね１６とを備えている。バルブ１０は、小径筒部１１ａの外周面から突出する前部摺動片１１１を備える流体連通域１１０と、大径筒部１２ａの外周面から突出する後部摺動片１２１を備える摺動域１２とからなる。前部摺動片１１１と後部摺動片１２１とを、円周方向に対して等分割の位置で複数配置するとともに、前部摺動片１１１と後部摺動片１２１とを、位相をずらして配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、前記ハウジング内を摺動するバルブと、前記バルブ内に配置されて上流からの流体を下流側に流通する流体連通路と、を備え、前記バルブの摺動により前記流体連通路を開閉可能に構成するバルブ構造であって、
前記バルブには、前記ハウジングの内壁面と対向する摺動部が、前記ハウジングの内壁面との円周方向における接触面積縮小手段で摺接可能に形成されていることを特徴とするバルブ構造。
【請求項２】
前記摺動部は、前記バルブの軸方向に対する前後両端部に形成されていることを特徴とする請求項１記載のバルブ構造。
【請求項３】
前記接触面積縮小手段が、前記摺動部を前記バルブの筒状外周面から突出する複数個の突出片に形成することを特徴とする請求項１又は２記載のバルブ構造。
【請求項４】
前記接触面積縮小手段が、前記摺動部を、前記バルブの筒状外周面の円周方向に沿って凹凸に交互に連続的に形成することによって歯車状に形成することを特徴とする請求項１又は２記載のバルブ構造。
【請求項５】
前記バルブには、小径筒状に形成された流体連通域と大径筒状に形成された摺動域とを備え、
前記流体連通域には、前記流体連通路を形成するための流体連通孔を形成するとともに、
前記流体連通域と前記摺動域とに、前記摺動部が配置されていることを特徴とする請求項１,２，３又は４記載のバルブ構造。
【請求項６】
両端部に配設される摺動部は、それぞれ円周方向に等分割して配置されているとともに、前端部の摺動部と後端部の摺動部とは、それぞれ円周方向に対して位相がずれて配置されていることを特徴とする請求項２,３,４又は５記載のバルブ構造。
【請求項７】
筒状のハウジングと、前記ハウジング内を摺動するバルブと、前記バルブ内に配置されて上流からの流体を下流側に流通する流体連通路と、前記バルブを前記ハウジングの弁座側に付勢する付勢手段と、を備え、前記バルブの摺動により前記流体連通路を開閉可能に構成する逆止弁であって、
前記バルブには、筒状に形成された流体連通域と、筒状に形成された摺動域とを備え、
前記流体連通域と前記摺動域とに、それぞれ筒状外周面から突出する突出片が、円周方向に対して等分割で複数個前記ハウジングの内壁面に摺接可能に配置され、
前記流体連通域に配置される突出片と、前記摺動域に配置される突出片が、それぞれ円周方向に対して位相がずれた位置で配設されていることを特徴とする逆止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内を摺動するバルブによって流体連通路を開閉するバルブ構造及び逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
逆止弁は、一方向の流れを開放して流れるようにし、逆方向の流れを停止させるように構成するものであって、一般的には、ハウジング内を摺動可能なバルブとバルブを押圧するコイルばねとを備え、コイルばねの付勢力に抗してバルブに圧力を付加することによって流体連通路を開閉可能に構成している。この逆止弁では、開放する際の流量を適度に調整したり、バルブのＯＮ・ＯＦＦ時による異音発生の防止のためにバルブの摺動の際におけるガタツキをなくす等の各種の改良がなされたりしている。
【０００３】
例えば、特許文献１の逆止弁５０は、図９に示すように、バルブ５１の長さを長くすることなくガタツキをなくすように形成するために、ハウジング５２に内装されるバルブ５１が、大径筒状に形成され摺動部５１１を有する摺動域５１０と、小径筒状に形成されハウジング５２の弁座５２ａを押圧可能に形成されるとともに流体連通孔５２１を備える流体連通域５２０と、を備えて形成されている。
【０００４】
バルブ５１はハウジング５２内で摺動するために、ハウジング５２の内壁面に対してクリアランスを有して内装され、摺動域５１０の外周面で形成される摺動部５１１の長さが短ければガタツキ量は多く、ガタツキ量が多いと通水時に逆止弁５０から不快な流水音が発生することとなる。
【０００５】
従って、特許文献１ではこの課題を解決するために、流体連通域５２０において、円周方向に沿って筒部外周面から拡径するように複数突出して形成され、かつ摺動域５１０の摺動部５１１と同径で摺動部５１１から延設する摺動部５２２を形成している。そのため、摺動域５１０に形成された摺動部５１１と、流体連通域５１１内に形成された摺動部５２２と、でハウジング５２内を摺動する部位を長い距離とするように形成したものである。
【特許文献１】特開２００３−２８３２５公報（２頁、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、流体が、上流側から下流側に向かって流れる際、特に、バルブをハウジングの弁座側に付勢するコイルばねの付勢力が弱いと、摺動するバルブとハウジングの内壁との間にゴミや異物が咬み込みバルブの摺動が停止する、いわゆるバルブロックを発生することになり、バルブロックの発生により逆止弁の作動不良となってしまう。このバルブロックを回避するためには、円周方向に対してバルブの摺動部の面積を小さくして異物がバルブをハウジングの内壁面との間に入り込むことを防止することが望ましい。
【０００７】
特許文献１に示される従来の逆止弁５０においては、流体連通域５２０に形成された摺動部５２２は、流体連通域５２０の外周面から複数個突出して配置されることから、ハウジング５２の内壁面との摺接部位を円周方向の一部としてその摺接面積を小さくしているものの、摺動域５１０においては、バルブ５１全周にわたってハウジング５２の内壁面との摺動面を形成していることから、摺動域５１０の外周面上を流れる流体にゴミや異物が混入していると、摺動域５１０においてゴミや異物が咬み込みやすくバルブロックを発生する虞れが生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、摺動部位の間隔を長くしてガタツキをなくすとともにバルブロックを防止できるバルブの構造及び逆止弁を提供することを目的とするものであり、この目的を達成するために
請求項１記載の発明では、筒状のハウジングと、前記ハウジング内を摺動するバルブと、前記バルブ内に配置されて上流からの流体を下流側に流通する流体連通路と、を備え、前記バルブの摺動により前記流体連通路を開閉可能に構成するバルブ構造であって、
前記バルブには、前記ハウジングの内壁面と対向する摺動部が、前記ハウジングの内壁面との円周方向における接触面積縮小手段で摺接可能に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２記載の発明では、前記摺動部は、前記バルブの軸方向に対する前後両端部に形成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明では、前記接触面積縮小手段が、前記摺動部を前記バルブの筒状外周面から突出する複数個の突出片に形成することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４記載の発明では、前記接触面積縮小手段が、前記摺動部を、前記バルブの筒状外周面の円周方向に沿って凹凸に交互に連続的に形成することによって歯車状に形成することを特徴としている。
【００１２】
さらに、請求項５記載の発明では、前記バルブには、小径筒状に形成された流体連通域と大径筒状に形成された摺動域とを備え、
前記流体連通域には、前記流体連通路を形成するための流体連通孔を形成するとともに、
前記流体連通域と前記摺動域とに、前記摺動部が配置されていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６記載の発明では、両端部に配設される摺動部は、それぞれ円周方向に等分割して配置されているとともに、前端部の摺動部と後端部の摺動部とは、それぞれ円周方向に対して位相がずれて配置されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の発明では、筒状のハウジングと、前記ハウジング内を摺動するバルブと、前記バルブ内に配置されて上流からの流体を下流側に流通する流体連通路と、前記バルブを前記ハウジングの弁座側に付勢する付勢手段と、を備え、前記バルブの摺動により前記流体連通路を開閉可能に構成する逆止弁であって、
前記バルブには、筒状に形成された流体連通域と、筒状に形成された摺動域とを備え、
前記流体連通域と前記摺動域とに、それぞれ筒状外周面から突出する突出片が、円周方向に対して等分割で複数個前記ハウジングの内壁面に摺接可能に配置され、
前記流体連通域に配置される突出片と、前記摺動域に配置される突出片が、それぞれ円周方向に対して位相がずれた位置で配設されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、バルブ構造は、バルブの摺動部が、ハウジングの内壁面との摺接面積を円周方向に対して小さく形成する（接触面積縮小手段）ことから、例えば、ゴミや異物が流入側から流れてきてもクリアランスの小さい摺動面（突出された複数個の摺動部とハウジング内壁との間）には入り込まずに、摺動部の周りのクリアランスの大きい部位から下流側に流れることとなって、バルブとハウジングとの摺動面における異物の咬み込みを防止できてバルブロックを防止することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、摺動部は、バルブの軸方向に対して前後両端部に配置されることによって、バルブの長さ分の間隔で摺動ガイドできることから、バルブのガタツキを小さくすることができ、バルブのＯＮ・ＯＦＦ時における異音の発生を防止できる。
【００１７】
又、請求項３乃至４記載の発明によれば、接触面積縮小手段が、摺動部を筒状外周面から突出する複数の突出片であったり、また歯車状に形成したりすることによって、ハウジングの内壁面との円周方向に対する接触面積を小さくしていることから、請求項１記載の発明と同様、異物が流入側から流れてきてもクリアランスの小さい摺動面には入り込まずに、摺動部の周りのクリアランスの大きい部位から下流側に流れることとなって、バルブとハウジングとの摺動面における異物の咬み込みを防止できてバルブロックを防止することができる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、バルブには、流体連通路を有する流体連通域と摺動域とを有して形成され、上流側から流れてくる流体がバルブを押圧することによって流体連通域に流れ、流体連通路を通って摺動域内部から下流側に流れることとなる。この際、流体連通域と摺動域には筒状外周面から突出する突出片が摺動部として円周方向に沿って複数個配設されるか、又は歯車状の摺動部が配設されていることから、流れる流体は、クリアランスの大きい部位、つまり、ハウジングとバルブとの間に形成される摺動面以外の部位に流れることとなって、例えば異物が流れてきても、摺動面内で噛み込むことはなくバルブロックを発生させない。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、バルブの前後両端部に突出するように配置された摺動部は、それぞれ円周方向に対して等間隔で配置されることにより、ハウジングの内壁との摺動バランスを取れることとなってガタツキのない摺動を行えるとともに、流体連通域と摺動域とに配置されたそれぞれの摺動部を、それぞれ位相をずらした位置に配置することによって、１個あたりの接触面積が小さくても、ハウジングの内壁面における、円周方向に対する多数の位置で摺動箇所を備えることとなって、やはりガタツキの少ないバルブ構造を提供することができる。しかも、１個あたりの接触面積が小さいことから異物の咬み込みが発生しにくくバルブロックを防止することができる。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、逆止弁は、バルブとハウジングの内壁面との摺動面積を小さく形成することから、例えば異物が流入側から流れてきてもクリアランスの小さい摺動面（突出された複数個の摺動部とハウジング内壁との間）には入り込まずに流れることとなって、バルブロックを防止することができる。
【００２１】
また、バルブ外壁から突出する摺動部が、バルブの軸方向における両端部、つまり、流体連通域と摺動域とにそれぞれ配置されることによって、摺動する面をバルブの一番長い間隔で形成することができ、バルブの摺動の際のガタツキを防止することができる。
【００２２】
しかも、最前部の流体連通域端部と最後部の摺動域端部とに突出するように配置された摺動部は、それぞれ円周方向に対して等間隔で配置されることにより、ハウジングの内壁との摺動バランスを取れることとなってガタツキのない摺動を行えるとともに、前後両端に配置された摺動部を、それぞれ位相をずらした位置に配置することによって、１個あたりの接触面積が小さくても、ハウジングの内壁面における、円周方向に対する多数の位置で摺動箇所を備えることとなって、やはりガタツキの少ないバルブ構造を提供することができる。しかも、１個あたりの接触面積が小さいことから、上流側から流れてきた流体は、クリアランスの小さい摺動面内には入り込まず、クリアランスの大きい部位に沿って流れ込むこととなって、異物の咬み込みが発生しにくくバルブロック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】
【００２３】
本発明の一形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する逆止弁は、流体連通域と摺動域とを備えて構成されるものであり、流体は、上流側の流体連通域側から下流側の摺動域側に流れることとなり、上流側を前部といい、下流側を後部という。
【実施例１】
【００２４】
図１は、逆止弁１の断面を示すものであり、段付筒状に形成されたハウジング３と、ハウジング３の後部でハウジング３の大径部内に螺合された管継手５と、ハウジング３の前部でハウジング３小径部内に摺動可能に配置されたバルブ１０、及びバルブ１０を前方に向かって付勢するコイルばね１６とを備えている。
【００２５】
ハウジング３の前部外周面には、逆止弁１を図示しない流体回路内に装着するために雄ねじ部３１を有して螺合可能に形成され、後部外周面は、管継手５を装着するために大径部３２を形成している。ハウジング３の内部は、前部に弁座３３を形成してバルブ１０の先端面１４に当接可能とすることにより、流体の流れを一方向に開放させる。また、内周面の前部側には摺動面３４（以下、内部摺動面とも言う。）を形成し、後部側には雌ねじ部３５を形成してバルブ１０の摺動を規制するストッパ部材１３を螺合可能とする。
【００２６】
バルブ１０は、図１〜４に示すように、筒状に形成されて前部側の流体連通域１１、ハウジング３の摺動面３４に摺接可能な後部側の摺動域１２を有して形成されている。
【００２７】
流体連通域１１は摺動域１２より小径に形成された小径筒部１１ａと、小径筒部１１ａの前端部に配置されるとともに円周方向に対して複数等分割位置（図例では４分割位置）で小径筒部１１ａの外周面から突出する前部摺動片（摺動部）１１１と、前部摺動片１１１と摺動域１２との間に形成されて円周方向に対して複数箇所（図例では４箇所）に形成される流体連通孔１１２とを有している。前部摺動片１１１は、ハウジング３の内部摺動面３４に摺接可能に形成されている。
【００２８】
摺動域１２には、大径筒部１２ａと、円周方向に対して複数等分割位置（図例では４分割位置）に配置されるとともに大径筒部１２ａの後端部より突出する後部摺動片（摺動部）１２１と、大径筒部１２ａの内部でコイルばね１６の一端を掛止するばね受け座１２２とを有し、後部摺動片１２１が流体連通域１１の前部摺動片１１１と同様、ハウジング３の摺動面３４に摺接可能に形成されている。
【００２９】
流体連通域１１の前部摺動片１１１と、摺動域１２の後部摺動片１２１とは、図４に示すように、円周方向に沿って位相がずれた位置に配置され、側面視、８等分割位置にあることが望ましい。
【００３０】
従って、小径筒部１１ａから突出する前部摺動片１１１及び大径筒部１２ａから突出する後部摺動片１２１を形成することによって、ハウジング３の内部摺動面３４との円周方向に対する接触面積を小さくし、しかも前部摺動片１１１と後部摺動片１２１とをそれぞれバルブ１０の両端部で離れた位置に配置することによって摺動するバルブ１０のハウジング３の摺動面３４とのガタツキを小さくしている。
【００３１】
なお、流体連通域１１に形成される前部摺動片１１１及び摺動域１２に形成される後部摺動片１２１は４等分割でなくても２〜３等分割、又は５等分割以上に形成されていてもよい。
【００３２】
また、バルブ１０の前端面（流体連通域１１側前端面）は、ハウジング３の弁座３２と当接可能な当接面１４が形成されるとともに、ゴム状の弾性シート１５が貼着され、バルブ１０の当接面１３が弁座３３に当接した状態で、流体漏れがないように形成されている。
【００３３】
バルブ１０の後端面から離れた位置で、バルブ１０の後方に配置されるストッパ部材１３は、ハウジング３内の雌ねじ部３５に螺合するとともに、ばね受け座１３１を有してバルブ１０のばね受け座１２２との間でコイルばね１６を掛止している。コイルばね１６は、バルブ１０をハウジング３の弁座３３側に付勢し、上流から流れる流体の圧力によって圧縮される。
【００３４】
次に、上記のように構成された逆止弁１の作用について説明する。
【００３５】
逆止弁１は、管継手５を介して図示しない流体の配管に接続され、図示しない流体回路を構成している。上流から流体が流れない状態では、逆止弁１は、バルブ１０をコイルばね１６の付勢力によってバルブ１０の当接面１４をハウジング３の弁座３３に当接して流体連通路Ｆを閉塞している。
【００３６】
上流から流体が流れてくると、流体の圧力によりバルブ１０をコイルばね１６の付勢力に抗してストッパ部材１３側に移動させる。バルブ１０の当接面１４が弾性シート１５とともにハウジング３の弁座３３から離れることによって流体連通路Ｆを開放することとなり、流体の大部分は、流体連通域１１において、主に摺動片１１１との摺動面３４を除くハウジング３の摺動面３４と小径筒部１１ａの外周面との間から流体連通孔１１２を通って小径筒部１１ａの内部に入り、摺動域１２の大径筒部１２ａの内部を通って管継手５内に入り、下流側に向かって流れることとなる。
【００３７】
また、流体の一部は、バルブ１０の外周面、つまり主に摺動片１１１との摺動面３４を除くハウジング３の摺動面３４と小径筒部１１ａの外周面、及び摺動片１２１との摺動面３４を除くハウジング３の摺動面３４と大径筒部１２ａとの間から大径筒部１２ａの外周面を通ってバルブ１０の後端部からストッパ部材１３の内部に入り、下流側に向かって流れることとなる。
【００３８】
従って、流体内に混入したゴミや異物は、やはり、摺動片１１１との摺動面３４を除くハウジング３の摺動面３４と小径筒部１１ａの外周面及び摺動片１２１との摺動面３４を除くハウジング３の摺動面３４と大径筒部１２ａとの間から流体連通孔１１２を通って小径筒部１１ａの内部に入ることとなる。
【００３９】
上述のように、実施形態の逆止弁１では、ハウジング３の摺動面３４とバルブ１０の摺動片１１１又は１２１との間の接触面積が円周方向に対して極めて小さいことから、流体内に混入したゴミや異物は、ハウジング３の摺動面３４とバルブ１０の摺動片１１１又は１２１との間の摺動部位を回避して流れることとなって、バルブロックを発生させない。しかも、バルブ１０に形成された摺動片１１１，１２１が、バルブ３の流体連通域１１０の前端部と摺動域１２０の後端部に配置されることから、それぞれ軸方向に対して離れた位置で摺動することとなり、バルブ１０のハウジング３の内部摺動面３４との間のガタツキを小さくして異音の発生を防止することになる。
【００４０】
なお、本発明のバルブ構造又は逆止弁は上記の形態に限定するものではない。例えば、図５〜６に示すように、摺動域１２に形成される後部摺動片１２１Ａを、軸方向に沿って摺動域１２の長さ分長くして軸方向に長い直方体状に形成するとともに、流体連通域１１には、４個の後部摺動片１２１Ａと４５°位相がずれた位置において摺動域１２の大径筒部１２ａから延設するつば部１１ｂが円周方向に沿って４等分割位置で形成されている。従って、つば部１１ｂは小径筒部１１ａの外周面から４等分割位置で拡径する方向に突出して形成されることとなる。このつば部１１ｂは、後部摺動片１２１Ａの外周面より低位置にあることから、ハウジング３の内部摺動面３４とは摺動関係にはない。勿論、つば部１２ｂを後部摺動片１２１Ａと同一の外径に形成するか、又は、つば部の前端部に後部摺動片１２１Ａの外径と同一の外径を有する前部摺動片を設けてもよい。
【００４１】
また、ハウジングの内部摺動面に摺接する摺動片１１１Ｂ（１２１Ｂ）を、接触面積縮小手段として、図７に示すように、歯車状に形成してもよい。つまり、流体連通域１１の前端部及び摺動域１２には、ハウジングの内部摺動面の内径より僅かに小さい外径の外径部から、中心軸に対して放射線状の多数の溝１１３、１２３を形成して円周方向に凹凸状に形成する。これによって、ハウジングの内部摺動面に摺接する接触面積を小さくすることができ、ゴミや異物を溝１１３、１２３に沿って流すことができる。
【００４２】
さらに、図８に示すように、流体連通域１１Ｃと摺動域１２Ｃの筒部外径を同一にして、前部摺動片１１１Ｃと後部摺動片１２１Ｃを流体連通域１１Ｃの筒部前端部と摺動域１２Ｃの筒部後端面に、図２と同様、突出して形成する。バルブ１０Ｃが流体連通路を開放する際、流体の流れは、主に、ハウジング３の内部摺動面と摺動片１１１Ｃ、１２１Ｃとの摺動部位を除く流体連通域１１Ｃと摺動域１２Ｃの筒部外周面上を流れてバルブ１０Ｃの後端からあるいは流体連通孔１１２Ｃを通ってストッパ部材内に流れることとなり、バルブロックを防止することができる。また、この際、流体連通孔１１２Ｃを削除しても、流体連通路はバルブ１０Ｃの外周面上に形成され、バルブ１０Ｂの外周面上から下流側に流れることとなって同様の効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一形態による逆止弁を示す断面図である。
【図２】図１におけるバルブを示す斜視図である。
【図３】図１におけるバルブを示す正面図である。
【図４】図３におけるＡ矢視図である。
【図５】図１における別の形態によるバルブを示す斜視図である。
【図６】同側面図である。
【図７】図１におけるバルブに形成された摺動片の別の形態を示す側面図である。
【図８】図１におけるバルブの別の形態を示す正面図である。
【図９】従来の逆止弁を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、逆止弁
３、ハウジング
３３、弁座
３４、摺動面
１０、バルブ
１１、流体連通域
１１１、前部摺動片
１１２流体連通孔
１２、摺動域
１２１、後部摺動片
１６、コイルばね
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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