(57)【要約】【課題】平面状の当接面７ａを有するゴム状弾性体製のシール部材７がバルブの開閉作動に合わせて筒状の弁座部１２に接離する構造のバルブのシール構造において、弁閉状態においてシール部材７が開口部１３にはみ出して詰まってしまうことがなく、もって開弁作動を円滑に行なうことができるバルブのシール構造を提供する。【解決手段】シール部材７よりも硬く弾性変形しにくい材質よりなるフタ部材１８をシール部材７の当接面７ａに設け、弁閉時にフタ部材１８が弁座部１２内側の開口部１３を閉塞する構造とする。またフタ部材１８が開口部１３を閉塞したときにフタ部材１８の外周縁部が弁座部１２の内周縁部に係合し、その外周側においてシール部材７の当接面７ａが弁座部１２に密接する構造とする。【選択図】図１
2009079720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の当接面を有するゴム状弾性体製のシール部材がバルブの開閉作動に合わせて筒状の弁座部に接離する構造のバルブのシール構造において、
前記シール部材よりも硬く弾性変形しにくい材質よりなるフタ部材を前記シール部材の当接面に設け、弁閉時に前記フタ部材が前記弁座部内側の開口部を閉塞することを特徴とするバルブのシール構造。
【請求項２】
請求項１記載のシール構造において、
フタ部材が開口部を閉塞したときに前記フタ部材の外周縁部は弁座部の内周縁部に係合し、その外周側においてシール部材の当接面が前記弁座部に密接することを特徴とするバルブのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブのシール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から図３に示すように、弁体５１に保持されたゴム状弾性体製のシール部材５２がバルブの開閉作動に合わせて弁座部５３に接離する構造のバルブのシール構造が知られている。シール部材５２は平面状の当接面を有し、この平面状の当接面をもって筒状の弁座部５３に接離する構造とされている。
【０００３】
しかしながらこの従来技術によると、弁座部５３外側の弁室５４側が高圧、弁座部５３内側の開口部（弁孔）５５側が低圧である場合、弁閉状態においてゴム状弾性体製のシール部材５２が高圧Ｐに押されて大きく弾性変形し、図４に示すように開口部５５にはみ出し詰まってしまって、爾後の開弁作動が円滑に行なわれず、また詰まったゴムが引き離される際に破損する可能性がある。
【０００４】
【特許文献１】実公平６−４８２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みて、弁閉状態においてゴム状弾性体製のシール部材が開口部にはみ出して詰まってしまうことがなく、もって開弁作動を円滑に行なうことができるバルブのシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるシール構造は、平面状の当接面を有するゴム状弾性体製のシール部材がバルブの開閉作動に合わせて筒状の弁座部に接離する構造のバルブのシール構造において、前記シール部材よりも硬く弾性変形しにくい材質よりなるフタ部材を前記シール部材の当接面に設け、弁閉時に前記フタ部材が前記弁座部内側の開口部を閉塞することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の請求項２によるシール構造は、上記した請求項１記載のシール構造において、フタ部材が開口部を閉塞したときに前記フタ部材の外周縁部は弁座部の内周縁部に係合し、その外周側においてシール部材の当接面が前記弁座部に密接することを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成を有する本発明のシール構造のように、シール部材よりも硬く弾性変形しにくい材質よりなるフタ部材をシール部材の当接面に設け、このフタ部材が弁閉時に弁座部内側の開口部を閉塞するようにすると、フタ部材がはみ出し防止の遮蔽体として作用することから、シール部材が開口部にはみ出すのを抑えることが可能となる。
【０００９】
またこのとき、フタ部材が開口部に侵入し過ぎると上記作用が損なわれることからこれを防止するため、フタ部材が開口部を閉塞したときにフタ部材の外周縁部は弁座の内周縁部に係合することが好ましい。
【００１０】
また、フタ部材が開口部を閉塞してフタ部材の外周縁部が弁座の内周縁部に係合したときにその外周側においてシール部材の当接面が弁座部に密接すると、シール部材本来のシール作用が損なわれることもない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１２】
すなわち、本発明の請求項１によるシール構造においては上記したように、平面状の当接面を有するゴム状弾性体製のシール部材がバルブの開閉作動に合わせて筒状の弁座部に接離する構造のバルブのシール構造において、シール部材よりも硬く弾性変形しにくい材質よりなるフタ部材をシール部材の当接面に設け、このフタ部材が弁閉時に弁座部内側の開口部を閉塞するように構成されているために、フタ部材がはみ出し防止の遮蔽体の作用をなし、シール部材が開口部にはみ出すのを抑えることが可能とされている。したがって上記従来のようにシール部材が開口部にはみ出して詰まってしまい、開弁作動が円滑に行なわれない、または詰まったゴムが引き離される際に破損すると云った不具合が発生するのを未然に防止することができる。
【００１３】
またこれに加えて、本発明の請求項２によるシール構造においては、フタ部材が開口部を閉塞したときにフタ部材の外周縁部が弁座部の内周縁部に係合するように構成されているために、フタ部材が開口部に侵入し過ぎることがない。したがってフタ部材が開口部に侵入し過ぎて、結果、フタ部材の遮蔽体としての作用が損なわれるのを防止することができる。
【００１４】
また、フタ部材が開口部を閉塞してフタ部材の外周縁部が弁座の内周縁部に係合したときにその外周側においてシール部材の当接面が弁座部に密接するように構成されているために、シール部材本来のシール作用が損なわれることがない。したがって上記したところによりシール部材のはみ出し・詰まりを抑えて開弁作動を円滑化し、なおかつ優れたシール効果を発揮するシール構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施例に係るバルブのシール構造を示しており、同図（Ａ）はバルブの弁開時の状態、同図（Ｂ）はバルブの弁閉時の状態をそれぞれ示している。また図２はバルブの全体構造を示している。
【００１７】
図２のバルブ装置は、高圧ガスの入力ポート２および出力ポート３を設けたバルブボディ１の内部に、プランジャー６、ソレノイド８、復帰スプリング９および主弁体１１等の構成部品を組み付けたものであって、比較的小さな開弁力で開弁し得るように２段階に亙って開弁作動するよう構成されており、すなわち図示した弁閉状態から先ず、プランジャー６が開弁方向（図では下方向）にストロークすることによりプランジャー６および主弁体１１間の副弁Ｂが開弁し、引きつづき主弁体１１が同じく開弁方向にストロークすることにより主弁体１１およびバルブボディ１間の主弁Ａが開弁するように構成されている。
【００１８】
副弁Ｂは、プランジャー６を弁体として、その先端に保持したゴム状弾性体製のシール部材７が、主弁体１１に設けた筒状の弁座部１２に接離することによって開閉作動するように構成されている。シール部材７は平面状の当接面７ａを有している。主弁体１１における弁座部１２の内側には貫通穴状の開口部（弁孔）１３が設けられている。
【００１９】
主弁Ａは、主弁体１１を弁体として、その先端に保持したゴム状弾性体製のシール部材１４が、バルブボディ１の内面であって出力ポート３の周りに設定した弁座部４に接離することによって開閉作動するように構成されている。
【００２０】
主弁体１１は、プランジャー６の周りに配置される筒状部（スカート部）１１ａを有しており、この筒状部１１ａの内側にピン状の連結部材１５が径方向に架設されている。一方、プランジャー６は、主弁体１１の筒状部１１ａの内側に配置される軸部（弁体部）６ａを有しており、この軸部６ａに上記ピン状の連結部材１５を貫挿する貫通穴状の係合部６ｂが径方向に設けられている。ピン状の連結部材１５とこれを貫挿した貫通穴状の係合部６ｂの間には、所定の大きさの遊びｃがストローク方向（軸方向）に設定されており、この遊びｃによってプランジャー６と主弁体１１は時間差をもって開弁作動し、上記２段階に亙る開弁作動が実現されている。
【００２１】
尚、上記バルブにおいて、副弁Ｂが省略されて主弁Ａのみの構成であると、弁室１６内の圧力が大きくかつシール部材１４のシール径が大きいことから、ソレノイド８でプランジャー６を吸引してもプランジャー６がストロークしないことがある。そこでシール径の比較的小さな副弁Ｂを設定し先ずこれを開弁させて高圧をキャンセルし、高圧をキャンセルしてから主弁Ａを開弁させるように構成されている。
【００２２】
上記図２のバルブ装置において、副弁Ｂは、平面状の当接面７ａを有するゴム状弾性体製のシール部材７がバルブの開閉作動に合わせて筒状の弁座部１２に接離するように構成されており、このような構成であると上記したように弁座部１２外側の弁室１６側が高圧で、弁座部１２内側の開口部１３側が低圧である場合に、弁閉状態においてゴム状弾性体製のシール部材７が高圧に押されて大きく弾性変形し、開口部１３にはみ出して詰まってしまうことがある。そこで当該実施例では以下の対策がなされている。
【００２３】
すなわち図１（Ａ）に示すように、シール部材７よりも硬く弾性変形しにくい材質たとえば金属もしくは硬質樹脂等よりなるフタ部材１８がシール部材７の当接面７ａに接着等の接合手段によって取り付けられており、図１（Ｂ）に示すように、弁閉時にこのフタ部材１８が弁座部１２内側の開口部１３を閉塞するように構成されている。またフタ部材１８が開口部１３を閉塞したときにフタ部材１８はその外周縁部が弁座部１２の内周縁部に係合するように構成されており、更にその外周側においてシール部材７の当接面７ａが弁座部１２に密接するように構成されている。このため当該実施例では、断面円弧形のポペット状ないし円盤状を呈するフタ部材１８の外径寸法ｄ１が同じく断面円弧形を呈する筒状の弁座部１２の内径寸法ｄ２よりも大きく、かつ弁座部１２頂部の径寸法ｄ３よりは小さく設定されている（ｄ２＜ｄ１＜ｄ３）。
【００２４】
上記構成のシール構造においては上記したように、作動部品であるプランジャー６に保持されたゴム状弾性体製のシール部材７がバルブの開閉作動に合わせて筒状の弁座部１２に接離する構造において、金属もしくは硬質樹脂等の硬材よりなるフタ部材１８がシール部材７の当接面７ａに接着され、このフタ部材１８が弁閉時に弁座部１２内側の開口部１３を閉塞するように構成されているために、フタ部材１８がはみ出し防止の遮蔽体としての作用をなすことになり、よってシール部材７が開口部１３にはみ出すのを抑えることが可能とされている。したがって従来のようにシール部材５２が開口部５５にはみ出して詰まってしまい、開弁作動が円滑に行なわれないと云った不具合が発生するのを未然に防止することができる。
【００２５】
また、フタ部材１８が開口部１３を閉塞したときにこのフタ部材１８の外周縁部が弁座部１２の内周縁部に係合するように構成されているために、フタ部材１８が開口部１３に侵入し過ぎると云うことがない。したがってフタ部材１８が開口部１３に侵入し過ぎて、フタ部材１８の遮蔽体としての作用が損なわれるのを防止することができる。
【００２６】
また、フタ部材１８が開口部１３を閉塞してフタ部材１８の外周縁部が弁座１２の内周縁部に係合したときにその外周側においてシール部材７の当接面７ａが弁座部１２に密接するように構成されているために、シール部材７本来のシール作用が損なわれることもない。したがって上記したところによりシール部材７のはみ出しおよび詰まりを抑えて開弁作動を円滑化し、なおかつ優れたシール効果を発揮するシール構造を提供することができる。
【００２７】
尚、上記実施例でフタ部材１８はこれをシール部材７の当接面７ａに接着する構成としたが、その剥離が懸念される場合は、フタ部材１８にアンカー部（図示せず）を一体成形してこれをシール部材７に埋設することが考えられる。
【００２８】
また、上記実施例にはその閉弁作動時に、弁座部１２に対して先ずシール部材７が当接し、後（あと）からフタ部材１８が当接するパターンと、反対に、先ずフタ部材１８が当接し、後からシール部材７が当接するパターンの２通りが考えられるが、本発明にはこの２通りのパターンの双方が含まれる。前者のパターンの場合には、閉弁までの力が少なくて済み、フタ部材１８が当接して閉弁力が増大する。後者のパターンの場合には、シールするまでにフタ部材１８を押圧する分の閉弁力が必要とされる。
【００２９】
また、上記実施例ではシール部材７が可動側、弁座部１２が静止側に配置されているが、配置は反対であっても良く、すなわちシール部材７が静止側、弁座部１２が可動側に配置される構造であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例に係るシール構造を示す図であって、（Ａ）はバルブの弁開時の状態を示す断面図、（Ｂ）はバルブの弁閉時の状態を示す断面図
【図２】同シール構造を有するバルブの全体構造を示す断面図
【図３】従来例に係るバルブの断面図
【図４】同バルブに備えられるシール構造の断面図
【符号の説明】
【００３１】
１  バルブボディ
２  入力ポート
３  出力ポート
４，１２  弁座部
６  プランジャー
６ａ  軸部
６ｂ  係合部
７，１４  シール部材
７ａ  当接面
８  ソレノイド
９  復帰スプリング
１１  主弁体
１１ａ  筒状部
１３  開口部
１５  連結部材
１６  弁室
１８  フタ部材
Ａ  主弁
Ｂ  副弁
【図１】
2009079720.tif 000003
【図２】
2009079720.tif 000004
【図３】
2009079720.tif 000005
【図４】
2009079720.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月15日(2007.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009079720.tif 000007
【図２】
2009079720.tif 000008
【図３】
2009079720.tif 000009
【図４】
2009079720.tif 000010