JP2001056059A - 弁シール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール性が良好な弁シール構造を提供する。 【解決手段】 弁体14を合成ゴムなどの弾性部材にて形
成し、その中心部14ａを弁棒15に固定して、前記中心部
14ａ周りを弁体14の往復方向に撓み変形自在と成すこと
により、例え弁棒15が傾いた状態で閉弁しても、弁体14
自体の撓み変形でこれが弁座20に対応した密着を可能と
し、閉弁状態での完全な弁シール機能を果たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブにおいて弁
口を開閉する弁体の弁シール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、弁口に対し垂直に往復直線運動し
て弁口を開閉する弁体を設けたバルブは多種類存在す
る。この種のバルブにおいては、その１例として図５に
示したバルブ（逆止弁）ａの様に、弁口ｂに対し垂直に
進退移動する弁棒ｃに弁体ｄが固定されており、該弁体
ｄの閉弁状態において、弁口ｂの周囲に設けた弁座ｅに
弁体ｄが着座することにより、弁口ｂを介して通ずる１
次側流路ｆと２次側流路ｇとの連通を遮断する構成のも
のが一般的である。又、上記弁体ｄは、弁口ｂを閉塞す
るに充分な面積を有し、且つ剛性を有する部材（図示例
では、弁棒ｃと一体形成された金属製）から成り、弁口
ｂとの対面側に合成ゴムd1を接着している。従って、閉
弁状態では、弁体ｄにおける合成ゴムd1が弁座ｅに密着
し、そのシール機能により、流体の漏れがない様に１次
側流路ｆと２次側流路ｇとを良好に遮断している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のバルブａにおいて、弁棒ｃと、該弁棒ｃの基端を摺
動自在に支持する弁棒ガイドｈ（図示例では、２次側流
路ｇにおける弁口ｂの対面壁に設けた凹部）との隙間に
よっては、例え弁バネｉの付勢力により弁体ｄの方向性
（図示例では、閉弁方向）が規制されていても、弁棒ｃ
は必ずしも弁口ｂに対し垂直に進退移動しない。従っ
て、上記の場合、弁棒ｃが弁口ｂ中心の鉛直線より傾い
た状態で閉弁することとなり、弁体ｄと弁座ｅとの間に
隙間を生じ、流体の漏れを招来していた。この様な不具
合は、背圧側（図示例では１次側流路ｆ）が微圧、即ち
１次側流路ｆと２次側流路ｇの差圧が小さく、弁バネｉ
の付勢力を合わせても閉弁力が小さい場合や、弁棒ｃの
移動方向が重力方向に対応しない姿勢で配管に取り付け
られる場合などに顕著に現れた。又、上記の不具合を解
消するために、図５中、１点鎖線で示す様に、弁体ｄの
中心部より弁口ｂを通して、弁棒ｃを延出形成すると共
に、弁口ｄを通して弁棒ｃの基端に対峙する（図示例で
は、２次側流路ｇの）壁面に突設した略円筒状の先端ガ
イドｊに、前記弁棒ｃの先端を摺動自在に挿入すること
により、弁棒ｃを両端支持して弁棒ｃが傾くことを防止
する手段が見受けられる。かかる手段は、確かに閉弁時
の弁体ｄのシール性を良好に保持するには良好である
が、上記先端ガイドｊと弁棒ガイドｈの位置決め、並び
にこれらと弁棒ｃ各端部の摺動性（弁棒ｃとの隙間の設
定）を相互に考慮して、バルブａを製造せねばならず、
その精度が要求されること、又先端ガイドｊを弁箱ｋに
取り付けるために、弁箱ｋの構造が複雑化することなど
から、製造コストが高騰するといった課題を有してい
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
み、弁体を合成ゴムなどの弾性部材にて形成し、その中
心部を弁棒に固定して、前記中心部周りを弁体の往復方
向に撓み変形自在と成すことにより、例え弁棒が傾いた
状態で閉弁しても、弁体自体の撓み変形でこれが弁座に
対応した密着を可能とし、閉弁状態での完全な弁シール
機能を果たす様にして、上記課題を解決する。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図面に基
づいて説明する。図１、２は、本発明に係る弁シール構
造を有する逆止弁の開弁状態及び閉弁状態の断面図を示
す。この逆止弁１は、弁箱２の左右側方に入口３及び出
口４を開設し、弁箱２内部には前記入口３及び出口４に
通ずる１次側流路５及び２次側流路６を夫々設けてい
る。１次側流路５及び２次側流路６は、弁箱２内部に設
けた隔壁７にて区画形成され、該隔壁７に設けた円形状
の弁口８にて両流路５、６を連通している。又、弁箱２
の２次側流路６において、弁口８に対向する壁面には、
筒状の開口部９が形成され、該開口部９から弁機構ユニ
ット10を２次側流路６内に装填している。

【０００６】弁機構ユニット10は、上記開口部９にＯリ
ング11で以て気密状に螺着するキャップ12と、該キャッ
プ12に装着支持された弁機構部13とから構成している。
弁機構部13は、弁口８に対し垂直に往復直線運動して弁
口８を開閉する弁体14と、該弁体14を支持する弁棒15
と、弁体14を閉弁方向に付勢する弁バネ16から構成して
いる。

【０００７】キャップ12は、開口部９に螺着した状態に
おいて、弁口８との対向面に円形凹状の弁棒ガイド17を
凹設し、該弁棒ガイド17に弁棒15の基端（上端）側を摺
動自在に挿入している。又、弁棒15の基端部から中央部
辺りに渡った内部には、弁棒15の軸線方向に長い軸線孔
18を穿設し、該軸線孔18の突き当たり部（弁棒ガイド17
より突出した弁棒15の中央部に対応）に、前記軸線孔18
と２次側流路６との連通孔19を、軸線孔18に直交状に貫
設している。そして、軸線孔18と連通孔19とにより、弁
棒ガイド17と２次側流路６を常時連通させ、弁棒ガイド
17内の空気抜きを図り、弁棒15を支障なく進退移動でき
る様に成している。

【０００８】弁体14は、図３に拡大して示す様に、合成
ゴムなどの弾性部材から成り、弁口８を閉塞するに充分
な面積を有した円形平板状に形成すると共に、弁体14の
弁口８との対面側において、弁口８周囲に設けた弁座20
との対応部位に、円環状（断面凸状）に形成した弁座20
との接触部21を突設している。弁体14の中心部には、弁
棒15の挿通孔22を設け、該挿通孔22に弁棒15を通し、弁
棒15の先端側に設けた挿通孔22より大径な段部23に弁体
14を当接し、かかる状態において、弁棒15先端にスナッ
プリング等の固定部材24を装着し、該固定部材24と前記
段部23間に弁体14の中心部14ａを挟着固定している。上
記の様に、弁棒15に弁体14の中心部が固定されることに
より、弁体14は、これが有する弾性にて、その中心部14
ａ以外の周りを弁体14の往復（上下）方向に撓み変形自
在と成している。

【０００９】又、弁棒15において、弁体14の背部（上
部）に所定間隔Ｓを設けた部位には、剛性を有する円形
平板状（弁体14と同径以上）の弁体支持板25を、弁棒15
に対し垂直に外方突出する様に配設している。又、上記
弁体支持板25と、キャップ12において弁棒ガイド17の開
口部周縁に設けたバネ受け26、26ａ間に弁バネ16を介装
し、弁体14を閉弁方向に押圧している。

【００１０】そして、図２に示す閉弁時において、接触
部21が弁座20に着座して弓なりに撓んだ状態で弁口８を
閉塞する様に成し、図１に示す開弁時には、弁体14は弁
棒15に対して垂直な通常姿勢に弾性復帰する様に成して
いる。又、弁体支持板25は、閉弁時において、弁体14が
オーバーストロークしない様に、弁体14の湾曲度を規制
するものであり、弁体14と弁体支持板25との間隔Ｓは、
弁体14が過度の湾曲をしない様に設定されている。尚、
弁体支持板25は、図４に示す様に、これを廃しても良い
が、この場合には、弁体支持板25による弁体14の湾曲度
を規制できないので、好ましくは弁体支持板25を設ける
のがより良い。

【００１１】又、本実施例においては、弁体14に断面凸
状の接触部21を設け、弁座20を平坦状に形成したものを
示したが、これとは逆に、弁体14における弁座20との対
向面を平坦状に形成して、弁座20を円環状（断面凸状）
に突設しても良い。又、本実施例においては、逆止弁１
に本発明に係る弁シール構造を用いたものを示したが、
この弁シール構造は、逆止弁１に限定されることなく、
要するに、弁口８に対し垂直に往復直線運動して弁口８
を開閉する弁体14を設けたバルブ１であれば適用可能で
ある。

【００１２】次に、逆止弁１の作動を本発明に係る弁シ
ール構造の作用と共に説明する。先ず、図１に示す通常
の通水（開弁）状態では、弁体14は弁座20より離隔して
おり、弁口８を介して１次側流路５から２次側流路６へ
流体が流動する。又、逆流に対しては、図２に示す様
に、背圧によって弁体14が閉弁方向へ押圧され、弁体14
の接触部21が弁座20に着座することで弁口８を閉塞し、
２次側流路６から１次側流路５への逆流を防止してい
る。この閉弁状態では、弁体14の中心部14ａ周りが撓
み、接触部21が弁座20に圧接している。又、かかる状態
において、弁棒15が傾いた状態で閉弁、即ち弁体14が弁
口８に対し斜めに閉弁していても、弁体14の可撓性によ
り、背圧によって押圧される弁体14が、弁口８を閉塞す
る様に密着する。そして、弁体14の接触部21が弁座20よ
り離脱すると、弁体14は通常姿勢に弾性復帰する。

【００１３】

【発明の効果】要するに本発明は、弾性部材から成る弁
体14の中心部14ａを弁棒15に固定して、前記中心部14ａ
周りを撓み変形自在と成したので、例え弁棒15が傾いた
状態で閉弁したとしても、背圧によって押圧される弁体
14が撓み変形することで、弁体14の接触部21を弁座20に
密着させて弁口８を完全に閉塞させられ、流体の漏れの
ない弁シール機能を良好に発揮できる。しかも、本発明
の弁シール構造は、１次側流路５と２次側流路６の差圧
が小さくても、又バルブ１の取付姿勢に拘らず、上記の
様に簡単な構造で良好なシール効果を発揮できるので、
従来の様に、弁棒ｃの両端を支持した構成のバルブａを
採用する必要がなく、よって弁箱２の構造をよりシンプ
ルに構成できると共に、弁棒15と弁棒ガイド17との摺動
部に高精度を要しないため、製造コストをも低減でき
る。更に、本発明によれば、弁口８に対し垂直に往復直
線運動して弁口８を開閉する弁体14を設けたバルブ１で
あれば適用可能なため、多種類のバルブ１に利用でき
る。

【００１４】又、上記弁体14の背部に所定間隔Ｓを設け
て剛性を有する弁体支持板25を配設したので、閉弁時に
おいて、弁体14がオーバーストロークしない様に、弁体
14の湾曲度を規制でき、弁体14の接触部21が弁座20に密
着した状態でもなお弁体14を過度に湾曲させることがな
い。よって、開閉動作が繰り返される度に、撓み変形す
る弁体14の耐久性の向上を図ることができる等その実用
的効果甚だ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る弁シール構造を用いた逆止弁の開
弁状態を示す断面図である。

【図２】閉弁状態の断面図である。

【図３】弁体の拡大断面図である。

【図４】弁体の変形例を示す拡大断面図である。

【図５】従来の弁シール構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ バルブ ８ 弁口 14 弁体 14ａ 中心部 15 弁棒 25 弁体支持板 Ｓ 間隔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁口に対し垂直に往復直線運動して弁口
   を開閉する弁体を設けたバルブであって、前記弁体は、
   弾性部材から成り、その中心部を弁棒に固定して、前記
   中心部周りを撓み変形自在と成したことを特徴とする弁
   シール構造。
2. 【請求項２】 上記弁体の背部に所定間隔を設けて剛性
   を有する弁体支持板を配設したことを特徴とする請求項
   １記載の弁シール構造。