JP2002168398A

JP2002168398A - 高圧ボンベ用開閉弁

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Publication number: JP2002168398A
Application number: JP2000364286A
Authority: JP
Inventors: Mario Iwakata; 真理夫岩片; Ryoichi Hirano; 亮一平野
Original assignee: Koyo Sangyo Co Ltd
Current assignee: Koyo Sangyo Co Ltd
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の高圧ガスボンベ用開閉弁に用いられて
いた支持部材を不要にすることにより、弁体がガスの高
圧によって吹き飛ばされるような事故を未然に防止する
とともに、開閉弁の製造費を低減する。【解決手段】第１通路孔２２の内径を弁収容孔２３の
内径より大径にし、弁収容孔２３の内径を挿通孔２４の
内径より大径にする。第１通路孔２２には、弁座部材３
０を設ける。弁座部材３０には、弁体５０が着座する第
１弁座３４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高圧ガスボンベ
の出入口に取り付けられ、当該出入口を開閉するための
高圧ガスボンベ用開閉弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の開閉弁としては、例えば
図３に示すものがある。この開閉弁１は、弁本体２の下
端部に形成されたテーパ雄ねじ部２ａが高圧ガスボンベ
Ｂの上端部に形成された出入口Ｂａに螺合されることに
より、ボンベＢに固定されている。弁本体２の内部に
は、出入口Ｂａに臨む下端面から上端面に向かって、第
１ガス通路孔２ｂ、弁収容孔２ｃ及びねじ孔２ｄが互い
の軸線を一致させて順次形成されている。また、弁本体
２の内部には、弁収容孔２ｃから外面に延びる第２ガス
通路孔２ｅが形成されるとともに、第１通路孔２ｂから
外面に延びる逃げ孔２ｆが形成されている。第２ガス通
路孔２ｅには、ガス機器、例えばエンジン（図示せず）
が接続される。逃げ孔２ｆには、圧力調整弁（図示せ
ず）が接続される。

【０００３】弁収容孔２ｃの底面には、第１通路孔２ｂ
の開口部を囲む環状の弁座２ｇが形成されている。ま
た、弁収容孔２ｃには、弁体３が螺合されている。した
がって、弁体３は、正逆方向へ回転させられることによ
って、弁座２ｇに着座、離間可能であり、弁座２ｇに着
座したときには、第１通路孔２ｂと弁収容孔２ｃとの間
を遮断する。弁座２ｇから離間したときには、第１通路
孔２ｂと弁収容孔２ｃとの間を連通させ、ひいては第１
通路孔２ｂと第２通路孔２ｅとを連通させる。第１通路
孔２ｂと第２通路孔２ｅとの連通時には、通常は、ガス
ボンベＢ内のガスが第１通路孔２ｂ、弁収容孔２ｃ及び
第２通路孔２ｅを介してエンジンに供給される。ただ
し、ボンベＢ内のガスの残量が少なくなったときには、
第２通路孔２ｅ、弁収容孔２ｃ及び第１通路孔２ｂを介
してボンベＢに高圧ガスが供給される。なお、第１通路
孔２ｂには、過流出防止弁４が設けられており、ボンベ
Ｂから流出するガスの流出量が所定量より多くなると、
弁４が第２弁座２ｈに着座することによって第１通路孔
２ｂと弁収容孔２ｃとの間が閉じられるようになってい
る。

【０００４】上記弁本体２のねじ孔２ｄには、支持部材
５が螺合固定されている。この支持部材５には、弁収容
孔２ｃと軸線を一致させた挿通孔５ａが形成されてい
る。この挿通孔５ａには、連結軸６が回動可能にかつ気
密に挿通されている。連結軸６の下端部には、弁体３が
回動不能に連結されている。連結軸６の上端部は、挿通
孔５ａから上方に突出しており、そこにはハンドル７が
回動不能に連結されている。したがって、ハンドル７を
正逆方向へ回動操作することにより、弁体３を弁座２ｇ
に着座、離間させることができ、それによって開閉弁１
を開閉操作することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の高圧ボンベ
用開閉弁１においては、弁座２ｇが弁本体２に直接形成
されているので、弁体３を弁収容孔２ｃに第１通路孔２
ｂ側から挿入することができない。弁体３が弁座２ｇよ
り大径だからである。このため、弁体３は、ねじ孔２ｄ
側から弁収容孔２ｃに挿入されており、ねじ孔２ｄは弁
収容孔２ｃより大径に形成されている。ところが、ねじ
孔２ｄを弁収容孔２ｃより大径にすると、支持部材５が
破損したときに、弁体３及びその上側に配置された支持
部材５、連結軸６及びハンドル７等がボンベＢ内の圧力
（例えば、２０ＭＰａ）によって吹き飛ばされるという
危険性があった。また、支持部材５を必要とするため、
その分だけ部品点数が増えて製造費が嵩むという問題が
あった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の問題
を解決するためになされたもので、一端面から他端面に
向かって第１ガス通路孔、弁収容孔及び挿通孔が互いの
軸線をほぼ一致させて順次形成されるとともに、一端が
上記弁収容孔に連通し、他端が外面に開口する第２ガス
通路孔が形成された弁本体と、上記第１ガス通路孔に気
密に嵌合固定され、上記第１通路孔と上記弁収容孔とを
連通させる連通孔が形成されるとともに、上記弁収容孔
に臨む面に上記連通孔を囲む環状の弁座が形成された弁
座部材と、上記弁収容孔にその軸線方向へ移動可能に設
けられ、上記弁座に対して着座、離間することによって
上記第１ガス通路孔と上記弁収容孔との間を遮断、連通
させる弁体と、上記挿通孔を貫通し、一端部が上記弁体
に連結され、他端部が上記挿通孔から外部に突出した弁
軸と、この弁軸の上記挿通孔から外部に突出した端部に
連結されたハンドルと、このハンドルの回動操作に応じ
て上記弁体を上記弁座に着座、離間させるねじ機構とを
備え、上記第１ガス通路孔の内径が上記弁収容孔の内径
に対して同等以上に設定され、上記弁収容孔が上記挿通
孔より大径に形成されていることを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図１及び図２を参照して説明する。図１は、この発
明の一実施の形態を示すものであり、この実施の形態の
高圧ガスボンベ用開閉弁１０は、弁本体２０を備えてい
る。この弁本体２０の一端部（図１において下端部。以
下、上下は図における上下を称するものとする。）に
は、テーパ雄ねじ部２１が形成されている。このテーパ
雄ねじ部２１を高圧ガスボンベＢ（図３参照）の出入口
Ｂａに螺合させて締め付けることにより、弁本体２０が
高圧ガスボンベＢに固定されている。

【０００８】弁本体２０の内部には、下端面から上端面
に向かって順次、第１通路孔２２、弁収容孔２３及び挿
通孔２４が互いの軸線を一致させて形成されている。ま
た、弁本体２０には、一端が弁収容孔２３の内周面に開
口し、他端が弁本体２０の外面に開口する第２通路孔２
５、及び一端が第１通路孔２２の内周面に開口し、他端
が弁本体２０の外周面に開口する逃げ孔２６が形成され
ている。従来のガスボンベと同様に、第２ガス通路孔２
５には、通常時にはエンジン等のガス機器（図示せず）
が接続され、ボンベＢにガスを充填する際には高圧ガス
源（図示せず）が接続される。一方、逃げ孔２６には圧
力調整弁（図示せず）が接続される。

【０００９】第１通路孔２２には、弁座部材３０が挿入
されている。弁座部材３０は、一端部（上端部）に底部
３１を有し、他端（下端）が開口した有底円筒上をなす
ものであり、その底部３１側から第１通路孔２２内に挿
入されている。弁座部材３０の外周面の下端部には、雄
ねじ部３２が形成されている。この雄ねじ部３２が第１
通路孔２２の下端部に形成されたねじ孔２２ａに螺合し
て締め付けられることにより、弁座部材３０が第１通路
孔２２の内部に固定されている。しかも、弁座部材３０
の底部３１近傍の外周面には、Ｏリング等からなるシー
ル部材Ｓ１が設けられており、このシール部材Ｓ１によ
って弁座部材３０の外周面と第１通路孔２２の内周面と
の間が気密にシールされている。したがって、第１通路
２２内に流入したガスは、弁座部材３０の内部を流れる
ことになる。なお、上記逃げ孔２６は、弁座部材３０の
周壁部を貫通する貫通孔３３を介して弁座部材３０の内
部と常時連通している。

【００１０】弁座部材３０の底部３１の中央部には、連
通孔３１ａが形成されている。この連通孔３１ａを介し
て弁座部材３０の内部と弁収容孔２３の内部とが連通
し、ひいては第１通路孔２２と弁収容孔２３とが連通し
ている。底部３１の弁収容孔２３に臨む面には、第１弁
座（弁座）３４が形成されている。この第１弁座３４
は、連通孔３１ａを囲むようにして環状に形成されてい
る。一方、底部３１の弁座部材３０の内部に臨む面と連
通孔３１ａの内周面との交差部には、テーパ孔状をなす
第２弁座３５が形成されている。

【００１１】弁座部材３０の内部には、過流出防止弁４
０が設けられている。この過流出防止弁４０は、弁座部
材３０の内部に固定された保持部材４１と、この保持部
材４１に上下方向へ移動可能に保持され、コイルばね４
２等の付勢手段によって下方へ付勢され、通常時は保持
部材４１に突き当たっている弁部材４３とから構成され
ている。弁部材４３は、弁座部材３０の内部を弁収容孔
２３側へ向かって流れるガスの流量が所定量を超える
と、コイルばね４２の付勢力に抗して上方へ移動し、シ
ール部材４４を介して第２弁座３５に着座する。これに
よって、連通孔３１ａを閉じてガスの流れを遮断する。
弁部材４３が第２弁座３５に着座した状態では、弁部材
４３の上端部に形成された突起４３ａが連通孔３１ａを
貫通して弁収容孔２３内に突出している。したがって、
仮に弁部材４３が第２弁座３５に食い付いてしまったと
しても、後述する弁体５０を第１弁座３４に着座させる
と、突起４３ａが弁体５０によって下方へ押され、第２
弁座３５から離れる。

【００１２】上記弁収容孔２３の内部には、弁体５０が
収容されている。この弁体５０の外周面に雄ねじ部５０
ａが形成されており、この雄ねじ部５０ａは、弁収容孔
２３の内周面に形成された雌ねじ部２３ａに螺合してい
る。したがって、弁体５０は、正逆方向へ回転させられ
ると、雄ねじ部５０ａと雌ねじ部２３ａとによって構成
されるねじ機構により、上下方向へ移動させられる。弁
体５０は、下方へ向かって所定の位置まで移動すると、
上記第１弁座３４にシール部材５１を介して着座する。
これにより、弁座部材３０の内部（第１通路孔２２）と
弁収容孔２３との間が遮断される。弁体５０は、第１弁
座３４に着座した状態から所定距離だけ移動すると、弁
収容孔２３の底面２３ｂに突き当たって全開位置に達す
る。全開位置では、弁収容孔２３と第２通路孔２５とが
連通している。

【００１３】弁体５０の上端面５０ｂと弁収容孔２３の
底面２３ｂとの間には、環状のガス導入室Ｒが形成され
ている。このガス導入室Ｒは、弁体５０に形成された連
通孔５２を介して第１弁座３４側の弁収容孔２３の内部
に連通している。したがって、ガス導入室Ｒ内には、高
圧ガスが常時導入されており、ガス導入室Ｒ内に導入さ
れたガスによって弁体５０が下方へ押されている。した
がって、弁体５０は、第１弁座３４側の弁収容孔２３内
のガスによって上方へ押圧されるが、弁体５０に作用す
る上方への押圧力は、ガス導入室Ｒ内のガスによる下方
への押圧力の分だけ打ち消される。

【００１４】弁体５０の上端面中央部には、弁軸部（弁
軸）５３が一体に形成されている。弁軸部５３は、弁体
５０と別体に形成し、弁体５０に回動不能に連結しても
よい。弁軸部５３は、挿通孔２４を回動可能に、かつ移
動可能に貫通しており、弁軸部５３の外周面と挿通孔２
４の内周面との間は、Ｏリング等のシール部材Ｓ２，Ｓ
２によって気密にシールされている。弁軸部５３の挿通
孔２４から上方へ突出した端部には、ハンドル６０が回
動不能に、かつ上下方向へ相対移動嵌合されている。し
たがって、ハンドル６０を正逆方向へ回動させると、弁
体５０及び弁軸部５３が上下方向へ移動する。

【００１５】上記第１通路孔２２、弁収容孔２３及び挿
通孔２４の各内径を比較すると、第１通路孔２２の内径
は、その軸線方向のいずれの箇所においても弁収容孔２
３の内径に対して同等以上に設定されており、特にこの
実施の形態では弁収容孔２３より大径になっている。ま
た、弁収容孔２３の内径は、その軸線方向のいずれの箇
所においても挿通孔２４の内径より大径になっている。

【００１６】上記構成の開閉弁１０においては、第１弁
座３４が弁本体２０に直接形成されることなく、弁本体
２０と別体である弁座部材３０に形成され、しかも第１
通路孔２２の内径が弁収容孔２３の内径と同等以上であ
るから、弁体５０は、第１通路孔２２を通して下方から
弁収容孔２３に挿入することができる。したがって、こ
の開閉弁１０では、前述した従来の開閉弁１における支
持部材５が不要であり、支持部材５が用いられていな
い。よって、支持部材５の破損による問題を確実に解消
することができるとともに、支持部材５の分だけ製造費
を低減することができる。

【００１７】また、第１弁座３４は、弁座部材３０が弁
本体２０に組み込まれた状態では弁本体２０の内部の奥
深くに位置しているが、弁座部材３０を弁本体２０に組
み込む前は弁座部材３０の上端部に位置している。した
がって、第１弁座３４を容易に形成することができる。

【００１８】図２はこの発明の他の実施の形態を示す。
この実施の形態の高圧ボンベ用開閉弁１０′において
は、弁体５０が弁収容孔２３にその軸線方向へ移動可能
に、かつ回動不能に挿入されている。また、弁軸部５３
のうちの挿通孔２４から上方に突出した部分には、雄ね
じ部５３ａが形成されている。一方、ハンドル６０は、
弁本体２０の上端部に回動可能に、かつ上下方向へ移動
不能に連結されおり、その中央部に形成された雌ねじ部
６０ａに雄ねじ部５３ａが螺合されている。したがっ
て、ハンドル６０を回動させると、弁体５０が上下動
し、第１弁座３４に対して着座、離間する。これから明
かなように、この実施の形態の開閉弁１０′において
は、雄ねじ部５３ａと雌ねじ部６０ａとによって弁体５
０を弁座３４に着座、離間させるねじ機構が構成されて
いる。その他の構成は、上記実施の形態と同様であるの
で、同様な部分に同一符号を付してその説明を省略す
る。

【００１９】なお、この発明は、上記の実施の形態に限
定されるものでなく、適宜変更可能である。例えば、上
記の実施の形態においては、弁体５０をハンドル６０に
よって上下方向へ移動させるために、弁体５０と弁収容
孔２３とを螺合させ、あるいは弁軸部５３とハンドル６
０とを螺合させているが、弁軸部５３を挿通孔２４に螺
合させてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、弁体及び弁軸等がガスの圧力によって吹き飛ばされ
る危険性を確実に防止することができるとともに、開閉
弁の製造費を低減することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示す縦断面図であ
る。

【図２】この発明の他の実施の形態を示す縦断面図であ
る。

【図３】従来の高圧ボンベ用開閉弁の一例を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１０高圧ガスボンベ用開閉弁１０′ 高圧ガスボンベ用開閉弁２０弁本体２２第１通路孔２３弁収容孔２３ａ雌ねじ部（ねじ機構）２４挿通孔２５第２通路孔３０弁座部材３１ａ連通孔３４第１弁座（弁座）５０弁体５０ａ雄ねじ部（ねじ機構）５３弁軸部（弁軸）５３ａ雄ねじ部（ねじ機構）６０ハンドル６０ａ雌ねじ部（ねじ機構）

フロントページの続きＦターム(参考） 3E072 AA01 GA30 3H052 AA01 BA25 BA32 CA04 CA24 CC03 CD02 EA01 3H060 AA02 BB08 DA02 DC05 DD02 DD12 GG03 HH07 HH16 HH20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端面から他端面に向かって第１ガス通
路孔、弁収容孔及び挿通孔が互いの軸線をほぼ一致させ
て順次形成されるとともに、一端が上記弁収容孔に連通
し、他端が外面に開口する第２ガス通路孔が形成された
弁本体と、上記第１ガス通路孔に気密に嵌合固定され、
上記第１通路孔と上記弁収容孔とを連通させる連通孔が
形成されるとともに、上記弁収容孔に臨む面に上記連通
孔を囲む環状の弁座が形成された弁座部材と、上記弁収
容孔にその軸線方向へ移動可能に設けられ、上記弁座に
対して着座、離間することによって上記第１ガス通路孔
と上記弁収容孔との間を遮断、連通させる弁体と、上記
挿通孔を貫通し、一端部が上記弁体に連結され、他端部
が上記挿通孔から外部に突出した弁軸と、この弁軸の上
記挿通孔から外部に突出した端部に連結されたハンドル
と、このハンドルの回動操作に応じて上記弁体を上記弁
座に着座、離間させるねじ機構とを備え、上記第１ガス
通路孔の内径が上記弁収容孔の内径に対して同等以上に
設定され、上記弁収容孔が上記挿通孔より大径に形成さ
れていることを特徴とする高圧ボンベ用開閉弁。