(57)【要約】【課題】  大型化を伴うことなく、より確実な遮断性を得ることができるバルブをを得る。【解決手段】  弁箱１内に弁座６が設けられ、該弁座６に対して弁軸１０に支持された弁体１１が当接、離反するようになっているバルブにおいて、前記弁座６を、弁孔７を中心として径の異なる複数の弁座部６ａ，６ｂにより構成し、前記弁体１１を、前記弁座６を構成する複数の弁座部６ａ，６ｂに対して当接する径の異なる複数の弁体部１１ａ，１１ｂにより構成し、前記当接する弁座部６ａ，６ｂと弁体部１１ａ，１１ｂにあっては、何れか一方を剛性材料で形成し、他方を弾性材料で形成した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱内に弁座が設けられ、該弁座に対して弁軸に支持された弁体が当接、離反するようになっているバルブにおいて、前記弁座は弁孔を中心として径の異なる複数の弁座部により構成され、前記弁体は前記弁座を構成する複数の弁座部に対して当接する径の異なる複数の弁体部により構成され、前記当接する弁座部と弁体部にあっては、何れか一方が剛性材料で形成され、他方が弾性材料で形成されていることを特徴とするバルブ。
【請求項２】
前記弁座を構成する弁座部が弾性材料で形成されているとき、該弁座部の弁体部との当接面は同心状に環状に突設された線状突起部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記弁軸の先端には球面体が一体に設けられ、該球面体に前記弁軸に嵌合した筒状の弁体支持体の先端部が揺動自在に支持され、該弁体支持体に前記弁体が支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載のバルブ。
【請求項４】
前記弁体支持体は圧縮バネで付勢されて前記弁軸の先端に設けられた球面体に当接して支持されていることを特徴とする請求項３に記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断弁や逆止弁等として用いられるバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体を使用する機器において、通常、その流体の流れを制御するとき、各種のバルブが用いられている。流体の流れを遮断するとき、流路の開閉を制御する場合には遮断弁として用いられ、また流体の逆流を遮断する場合には逆止弁として用いられる。
【０００３】
これらのバルブとして、弁箱内に弁座が設けられ、該弁座に対して弁軸に支持された弁体が当接、離反するようになっているバルブがある。かかるバルブにあっては、一般に、１つの弁座と、該弁座に対して当接、離反する１つの弁体が設けられた構造となっている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このような構造のバルブによれば、ゴミ噛み、その他の原因により弁座に対し弁体の完全な当接状態が得られず、遮断性が損なわれた場合、流体漏れや逆流を防げないといった問題があった。このため、近時、より確実な遮断効果を得るものとして、前記弁箱内の流路に、上流側弁部と下流側弁部の２個の弁体を直列に組み込んで２重弁構造にすることが試みられている。
【特許文献１】特開平５−７９５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような弁箱内の流路に、上流側弁部と下流側弁部の２個の弁体を直列に組み込んで２重弁構造としたバルブでは、大型化が避けられず、また構成が複雑となり製造に手間がかかりコストアップとなるといった問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、大型化を伴うことなく、より確実な遮断性を得ることができる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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、弁箱内に弁座が設けられ、該弁座に対して弁軸に支持された弁体が当接、離反するようになっているバルブにおいて、前記弁座は弁孔を中心として径の異なる複数の弁座部により構成され、前記弁体は前記弁座を構成する複数の弁座部に対して当接する径の異なる複数の弁体部により構成され、前記当接する弁座部と弁体部にあっては、何れか一方が剛性材料で形成され、他方が弾性材料で形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記弁座を構成する弁座部が弾性材料で形成されているとき、該弁座部の弁体部との当接面は同心状に環状に突設された線状突起部を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の、前記弁軸の先端には球面体が一体に設けられ、該球面体に前記弁軸に嵌合した筒状の弁体支持体の先端部が揺動自在に支持され、該弁体支持体に前記弁体が支持されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の、前記弁体支持体は圧縮バネで付勢されて前記弁軸の先端に設けられた球面体に当接して支持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された発明に係るバルブによれば、弁箱内に弁座が設けられ、該弁座に対して弁軸に支持された弁体が当接、離反するようになっているバルブにおいて、前記弁座は弁孔を中心として径の異なる複数の弁座部により構成され、前記弁体は前記弁座を構成する複数の弁座部に対して当接する径の異なる複数の弁体部により構成されているので、遮断時に、前記弁座と弁体は径を異にする複数の弁座部と弁体部とが当接し、そして、前記当接する弁座部と弁体部にあっては、何れか一方が剛性材料で形成され、他方が弾性材料で形成されているので、当接した１つの弁座部と弁体部との間にゴミ等が挟まれて遮断が不完全になったとしても、弾性材料で形成されている弁座部或いは弁体部が変形することにより他の弁座部と弁体部が当接し、これにより流路の遮断が確保され、確実な遮断性が得られる。
【００１２】
更には、弁座は径の異なる複数の弁座部により構成され、また前記弁体は前記弁座を構成する複数の弁座部に対して当接する径の異なる複数の弁体部により構成されているので、構成が簡単であり、直列に組み込んで２重弁構造としたバルブのような大型化やコストアップを伴わない。
【００１３】
請求項２に記載された発明に係るバルブによれば、前記弁座を構成する弁座部が弾性材料で形成されているとき、該弁座部の弁体部との当接面は同心状に環状に突設された線状突起部を備えているので、前記弁座部の当接面に備えた線状突起部に弁体部が当接したとき、線接触となり、線状突起部の接圧が高まり、遮断性を一層向上させることができる。
【００１４】
請求項３に記載された発明に係るバルブによれば、前記弁軸の先端には球面体が一体に設けられ、該球面体に前記弁軸に嵌合した筒状の弁体支持体の先端部が揺動自在に支持され、該弁体支持体に前記弁体が支持されているので、弁軸の先端で弁体が自由に向きを変えることができ、弁体を確実に弁座に当接させることができる。
【００１５】
請求項４に記載された発明に係るバルブによれば、前記弁体支持体は圧縮バネで付勢されて前記弁軸の先端に設けられた球面体に当接して支持されているので、弁体を一層確実に弁座に当接させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１乃至図３は本発明を実施するための最良の形態の一例を示したもので、図１は本例のバルブの縦断面図、図２は図１の要部をなす弁座と弁体の部位を示す拡大縦断面図、図３は本例で用いている弾性材料で形成された弁座部の要部拡大断面図である。
【００１７】
本例のバルブは遮断弁として用いられるバルブであって、弁箱１に、供給側配管に接続される流体入口部２と排出側配管に接続される流体出口部３が設けられ、内部に流体入口部２と流体出口部３を結ぶ流路４が設けられている。
【００１８】
前記弁箱１内には、流路４を流体入口部２側と流体出口部３側とに仕切る仕切り壁５が設けられている。この仕切り壁５には環状の弁座６が設けられ、弁座６の中央には上下方向に貫通して流体入口部２側と流体出口部３側とを連通する弁孔７が設けられている。
【００１９】
前記弁座６は弁孔７を中心として径の異なる複数の弁座部６ａ，６ｂにより構成されている。本例では、下側に小径の弁座部６ａが設けられ、該弁座部６ａの上側に大径の弁座部６ｂが設けられている。前記小径の弁座部６ａはゴム等の弾性材料で形成され、前記大径の弁座部６ｂは金属等の剛性材料で形成されている。
【００２０】
更に詳細には、前記弁座６は、金属製の筒状部材８からなり、該筒状部材８の上部開口端部をもって前記大径の弁座部６ｂが形成され、また、筒状部材８の内周には小径段部８ａが形成され、該小径段部８ａに前記弾性材料で形成された小径の弁座部６ａが設けられている。前記弾性材料で形成された小径の弁座部６ａにあっては、後述する弁体部との当接面に同心状に環状に突設された２条の線状突起部９を備えている。
【００２１】
前記のように構成された弁座６に対して、弁軸１０に支持された弁体１１が当接、離反するように設けられている。前記弁体１１は、前記弁座６を構成する複数の弁座部６ａ，６ｂに対して当接する径の異なる円盤状の複数の弁体部１１ａ，１１ｂにより構成されている。
【００２２】
本例では、前記弁座６の小径の弁座部６ａに当接する小径の弁体部１１ａと前記弁座６の大径の弁座部６ｂに当接する大径の弁体部１１ｂが、前記小径の弁体部１１ａを下側にして上下に重ねられ、弁体支持体１２で一体に支持されている。この弁体支持体１２は前記弁軸１０に遊嵌合可能な筒状に形成されており、該筒状の弁体支持体１２の先端に前記小径の弁体部１１ａが、弁体支持体１２の先端開口部を塞ぐようにしてその外周に螺合して固定され、前記大径の弁体部１１ｂが弁体支持体１２の外周に嵌合して小径の弁体部１１ａの上に重ねられて固定されている。前記小径の弁体部１１ａは金属等の剛性材料で形成され、前記大径の弁体部１１ｂはゴム等の弾性材料で形成されている。また、前記ゴム等の弾性材料で形成されている大径の弁体部１１ｂの上には、大径の弁体部１１ｂの変形を防止する金属板等で形成された円盤状の弁保持部１３が重ねられている。
【００２３】
前記弁体支持体１２を支持する前記弁軸１０は、その先端に球面体１４が一体に設けられており、弁軸１０の後端側から嵌合した前記弁体支持体１２の先端部が前記球面体１４に当接して抜け止めされるとともに、弁体支持体１２の先端部が前記球面体１４により揺動自在に支持されている。そして、前記弁軸１０の途中にはバネ受け１５が設けられ、このバネ受け１５と弁体支持体１２との間に圧縮バネ１６が介装され、弁体支持体１２は前記圧縮バネ１６に付勢されて前記球面体１４に当接し支持されている。
【００２４】
更に、本例では、前記弁体１１を弁座６に当接させる方向に付勢する圧縮バネ１７と、前記弁体１１を磁力で弁座６から離反させる電磁開弁手段１８を備えている。
【００２５】
前記弁体１１を弁座６に当接させる方向に付勢する圧縮バネ１７は、後述するところのプランジャ受け板と前記弁体１１の弁保持部１３との間に介装され、弁保持部１３を介して弁体１１を弁座６方向に押圧するようになっている。
【００２６】
また、前記電磁開弁手段１８にあっては、電磁コイル１９を作用させるソレノイド２０と、前記弁軸１０の後端部（図面上、上側）に設けられ前記電磁コイル１９への通電による電磁作用により吸引されて移動する鉄心よりなるプランジャ２１とで構成されている。そして、電磁コイル１９への通電による電磁作用により吸引されて移動するプランジャ２１により、前記弁体１１は圧縮バネ１７の弾発力に抗して弁座６から離反し、前記電磁コイル１９への通電を切ると、前記プランジャ２１は電磁作用から解かれ、弁体１１は圧縮バネ１７に付勢されて弁座６に当接するようになっている。前記ソレノイド２０は弁箱１の外側に設けられ、カバー２２で覆われている。また、弁箱１には、電磁コイル１９への非通電時に、プランジャ２１の重量が弁体１１にかからないように、弁体１１方向への移動を規制するプランジャ受け板２３が設けられている。
【００２７】
このような構成のバルブによれば、遮断時に、弁座６を構成する小径の弁座部６ａと大径の弁座部６ｂに、弁体１１を構成する小径の弁体部１１ａと大径の弁体部１１ｂが当接し、２段シールを行うので遮断性が向上し、そして、前記小径の弁座部６ａはゴム等の弾性材料で形成され、前記大径の弁座部６ｂは金属等の剛性材料で形成されており、他方、これらに当接する小径の弁体部１１ａは金属等の剛性材料で形成され、前記大径の弁体部１１ｂはゴム等の弾性材料で形成されているので、小径の弁座部６ａと小径の弁体部１１ａとの間にゴミ等が挟まれて遮断が不完全になったとしても、ゴム等の弾性材料で形成されている小径の弁座部６ａが変形することにより大径の弁座部６ｂと大径の弁体部１１ｂが確実に当接し、或いは、大径の弁座部６ｂと大径の弁体部１１ｂとの間にゴミ等が挟まれて遮断が不完全になったとしても、ゴム等の弾性材料で形成されている大径の弁体部１１ｂが変形することにより小径の弁座部６ａと小径の弁体部１１ａが確実に当接し、これにより流路４の遮断が確保され、確実な遮断性が得られる。
【００２８】
また、前記ゴム等の弾性材料で形成されている小径の弁座部６ａの小径の弁体部１１ａとの当接面は同心状に環状に突設された線状突起部９を備えているので、前記小径の弁座部６ａの当接面に備えた線状突起部９に小径の弁体部１１ａが当接したとき、線接触となり、線状突起部９の接圧が高まり、遮断性を一層向上させることができる。
【００２９】
また、前記弁軸１０の先端には球面体１４が一体に設けられ、該球面体１４に前記弁軸１０に嵌合した筒状の弁体支持体１２の先端部が揺動自在に支持され、該弁体支持体１２に前記弁体１１が支持されているので、弁軸１０の先端で弁体１１が自由に向きを変えることができ、弁体１１を確実に弁座６に当接させることができる。
【００３０】
また、前記弁体支持体１２は圧縮バネ１６で付勢されて前記弁軸１０の先端に設けられた球面体１４に当接して支持されているので、弁体１１を一層確実に弁座６に当接させることができる。
【００３１】
なお、本例では、弁座６及び弁体１１は２つの弁座部６ａ，６ｂ及び２つの弁体部１１ａ，１１ｂで構成されているが、２つ以上であってもよく、また、前記小径の弁座部６ａはゴム等の弾性材料で形成され、前記大径の弁座部６ｂは金属等の剛性材料で形成されており、他方、これらに当接する小径の弁体部１１ａは金属等の剛性材料で形成され、前記大径の弁体部１１ｂはゴム等の弾性材料で形成されているが、これに限られるものではなく、前記当接する弁座部６ａ，６ｂと弁体部１１ａ，１１ｂにあっては、何れか一方が剛性材料で形成され、他方が弾性材料で形成されていればよく、例えば、弁座部６ａ，６ｂが剛性材料で形成され、弁体部１１ａ，１１ｂ弾性材料で形成されていてもよい。
【００３２】
また、本例では遮断弁として用いられるバルブを示したが、本発明は逆止弁として用いられるバルブにも適用されることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施するためのバルブの最良の形態の一例を示した縦断面図。
【図２】図１の要部をなす弁座と弁体の部位を示す拡大縦断面図。
【図３】本例で用いている弾性材料で形成された弁座部の要部拡大断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１  弁箱
２  流体入口部
３  流体出口部
４  流路
５  仕切り壁
６  弁座
６ａ  小径の弁座部
６ｂ  大径の弁座部
７  弁孔
８  筒状部材
８ａ  小径段部
９  線状突起部
１０  弁軸
１１  弁体
１１ａ  小径の弁体部
１１ｂ  大径の弁体部
１２  弁体支持体
１３  弁保持部
１４  球面体
１５  バネ受け
１６  圧縮バネ
１７  圧縮バネ
１８  電磁開弁手段
１９  電磁コイル
２０  ソレノイド
２１  プランジャ
２２  カバー
２３  プランジャ受け板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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