JP2004060871A - Valve device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば清浄性が要求される食品、薬品等の流体を対象とした通路の連結に好適に用いられる弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
上述した弁装置として、例えばサニタリー用継手が知られている。この継手は、図12(a)及び(b)に示すように、内部流体通路102を有する雌継手101と、内部流体通路112を有する雄継手111とが用いられ、内部流体通路102および112はそれぞれ別の流体通路に接続される。雌継手101は、その上端に突き合わせ面101aを有し、雄継手111はその下端に突き合わせ面111aを有し、これら両突き合わせ面101a、111aは互いに同一軸線上で突き合わされる。突き合わせ後、雌継手101に設けた弁体103を弁座104から離れるようにスライドさせるとともに、雄継手111に設けた弁体113を弁座114から離れるようにスライドさせ、これによりそれぞれの内部流体通路102、112が連通する接続状態(図12(b)の状態)になる。逆に、弁体103を弁座104に、弁体113を弁座114にそれぞれ接触させることで遮断され、かつ両突き合わせ面101a、111aを互いに離すことで、内部流体通路102、112がそれぞれ切離された状態(図12(a)の状態)になる。
【0003】
前記弁体103および113は、それぞれに設けられた軸部105および115と、これら軸部105および115をそれぞれ支持する軸受106および116とによりスライド可能に支持されており、軸部105の途中に設けたフランジ107と軸受106との間が可撓性膜108にて覆われ、かつ軸部115の途中に設けたフランジ117と軸受116との間が可撓性膜118にて覆われている。前記可撓性膜108および118は、内部流体通路102、112が連通する接続状態のとき、軸部105、115と軸受106、116との摺動部分である隙間に、移送される流体が入って残るのを防止するために設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した可撓性膜118は、図12および図13(雄継手111側を示す)に示すように、軸部115を2分割した一方の分割軸部115aとフランジ117との間に、他方の分割軸部115bにて押圧した状態で挟み込まれて設けられており、もう一方の可撓性膜108も同様にして設けられている。この構成を採用するのは、可撓性膜108等の端部を軸部に直接固着することが困難である故に、軸部を分割してその間を固着部として用いるためである。
【0005】
したがって、従来の継手による場合には、分割軸部115a等とフランジ117等との接合部Xが内部流体通路112等に露出しているため、その接合部Xに、移送される流体が入り込んで残る虞があり、改善の余地があった。
【0006】
また、弁体103、113は、先端の弁頭部103a、113aの周囲に、弁座104、114に当接するリング状の当接部材103b、113bが別部材により取付けられているため、弁頭部103a、113aに当接部材103b、113bとの間で生じる隙間形成部が存在し、その隙間形成部でも移送される流体が入り込んで残る虞があり、改善の余地があった。
【0007】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、弁頭部における隙間形成部を無くし、かつ、軸受とこれにより支持される部分との間の隙間を簡潔な構造で遮蔽することができる弁装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係る弁装置は、内部流体通路の一端に第1接続口が、その他端に第2接続口がそれぞれ設けられた弁枠体と、該弁枠体の内部に、該第1接続口に対して接離する方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に取付けられる弁体と、該軸部材の途中をスライド自在に支持する軸受と、該軸部材をスライドさせるスライド機構とを備え、上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って内側に湾曲変形する筒状シール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成されており、上記軸部材には、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに、内側に湾曲変形する該シール部における両端間の途中部分と接触し、該途中部分の内側への湾曲変形を規制する外周面を有する変形規制部が設けられていることを特徴とする。
【0009】
この弁装置にあっては、弁頭部の表層部から軸受側に延出されて端部が固定された筒状シール部までが一体形成されているので、弁頭部における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、筒状シール部が該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するので、軸受とこれにより支持される部分との摺接する部分が遮蔽される。更に、弁体は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、筒状シール部の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造となる。そして、更に、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているとき、つまり使用状態において、内部流体通路を流れる内部流体からシール部の途中部分に作用する圧力を変形規制部で受けるようにすることができ、これによりシール部の途中部分が受ける圧力を減少させ得、シール部の耐久性を向上させることが可能となる。
【0010】
請求項2の発明に係る弁装置は、請求項1に記載の弁装置において、前記変形規制部は、閉弁状態から前記途中部分と接触して内側への湾曲変形を規制することを特徴とする。
【0011】
この弁装置にあっては、開弁状態は勿論のことながら、閉弁状態(第2接続口に配管等が接続され、シール部に圧力が付与されている)のときにおいても、内部流体からシール部に作用する圧力を変形規制部が受けるので、シール部の耐久性をより向上させることが可能となる。
【0012】
請求項3の発明に係る弁装置は、内部流体通路の一端に第1接続口が、その他端に第2接続口がそれぞれ設けられた弁枠体と、該弁枠体の内部に、該第1接続口に対して接離する方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に取付けられる弁体と、該軸部材の途中をスライド自在に支持する軸受と、該軸部材をスライドさせるスライド機構とを備え、上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形するシール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成され、弁枠体と軸部材との境界部分と、シール部における弁枠体に固定された端部から途中部分までの弁枠体側シール部分との間に、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに、該弁枠体側シール部分と接触するリング状の弁枠体側ガイドが設けられ、該弁枠体側ガイドが弁枠体と軸部材のスライドによりそのスライド方向に移動する移動部材とにより撓み変形可能に支持されることを特徴とする。
【0013】
この弁装置にあっては、弁頭部の表層部から軸受側に延出されて端部が固定されたシール部までが一体形成されているので、弁頭部における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、シール部が該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するので、軸受とこれにより支持される部分との摺接する部分が遮蔽される。更に、弁体は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、シール部の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造となる。そして、更に、弁枠体と軸部材との境界部分と、それに対応する弁枠体側シール部分との間にリング状の弁枠体側ガイドが設けられ、その弁枠体側ガイドが、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときにおいて弁枠体側シール部分と接触するので、これにより弁枠体側シール部分に及ぶ圧力を低減させてシール部の耐久性を向上させ得る。また、弁枠体側ガイドが、弁枠体と移動部材とにより撓み変形可能に支持されているので、弁枠体側シール部分を変形部として利用することができる。
【0014】
請求項4の発明に係る弁装置は、請求項3に記載の弁装置において、軸部材が閉弁状態から開弁状態にスライドする途中から移動部材を弁枠体が支持し、かつ軸部材が開弁状態から閉弁状態にスライドする途中から移動部材を軸部材が支持し、弁枠体に支持されてから軸部材に支持されるまでの間では移動部材を非移動状態とする移動部材の追従機構が設けられていることを特徴とする。
【0015】
この弁装置にあっては、弁枠体側ガイドを支持する移動部材が、軸部材のスライド量に比べて移動量が短く、これにより弁枠体側ガイドが撓む量を小さくすることが可能となり、弁枠体側ガイドの耐久性も向上させ得る。
【0016】
請求項5の発明に係る弁装置は、内部流体通路の一端に第1接続口が、その他端に第2接続口がそれぞれ設けられた弁枠体と、該弁枠体の内部に、該第1接続口に対して接離する方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に取付けられる弁体と、該軸部材の途中をスライド自在に支持する軸受と、該軸部材をスライドさせるスライド機構とを備え、上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形するシール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成され、シール部の弁頭部背面側に回り込んでいる回り込み部分と弁頭部の背面側との間に、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに回り込み部分と接触するリング状の弁頭部側ガイドが設けられていることを特徴とする。
【0017】
この弁装置にあっては、弁頭部の表層部から軸受側に延出されて端部が固定されたシール部までが一体形成されているので、弁頭部における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、シール部が該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するので、軸受とこれにより支持される部分との摺接する部分が遮蔽される。更に、弁体は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、シール部の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造となる。そして、更に、シール部の回り込み部分と弁頭部の背面側との間にリング状の弁頭部側ガイドが設けられ、その弁頭部側ガイドが、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときにおいてシール部の回り込み部分と接触するので、回り込み部分に及ぶ圧力を低減させて、シール部の耐久性を向上させ得る。
【0018】
請求項6の発明に係る弁装置は、内部流体通路の一端に第1接続口が、その他端に第2接続口がそれぞれ設けられた弁枠体と、該弁枠体の内部に、該第1接続口に対して接離する方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に取付けられる弁体と、該軸部材の途中をスライド自在に支持する軸受と、該軸部材をスライドさせるスライド機構とを備え、上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形するシール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成されており、上記軸部材に設けられ、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに、該シール部における両端間の途中部分と接触し、該途中部分の内側への変形を規制する外周面を備える変形規制部を有するとともに、弁枠体と軸部材との境界部分と、シール部における弁枠体に固定された端部から途中部分までの弁枠体側シール部分との間に、弁枠体と軸部材のスライドによりそのスライド方向に移動する移動部材とにより撓み変形可能に支持された状態で設けられ、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに該弁枠体側シール部分と接触するリング状の弁枠体側ガイド、および、シール部の弁頭部背面側に回り込んでいる回り込み部分と弁頭部の背面側との間に設けられ、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに回り込み部分と接触するリング状の弁頭部側ガイドのうちの少なくとも一方を有することを特徴とする。
【0019】
この弁装置にあっては、弁頭部の表層部から軸受側に延出されて端部が固定されたシール部までが一体形成されているので、弁頭部における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、シール部が該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するので、軸受とこれにより支持される部分との摺接する部分が遮蔽される。更に、弁体は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、シール部の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造となる。そして、更に、シール部の途中部分が変形規制部にて規制され、また、シール部の弁枠体側シール部分および回り込み部分の少なくとも一方が該当するガイドにて規制されるので、シール部のほぼ全体が異常に変形することを抑制でき、これによりシール部の内側に一体に設けられる補強用膜を省くことが可能となる。特に、変形規制部に加えて、弁枠体側ガイドと弁頭部側ガイドの両方をも備えた構成にすると、シール部の各部での異常変形は、補強用膜を省略しても完全に防止することができる。
【0020】
請求項7の発明に係る弁装置は、請求項6に記載の弁装置において、弁枠体側ガイドおよび弁頭部側ガイドを有し、閉弁状態のとき、弁枠体側シール部分および回り込み部分の少なくとも一方が該当するガイドから離れ、開弁状態のとき、弁枠体側シール部分が弁枠体側ガイドを押圧して撓み変形させることを特徴とする。
【0021】
この弁装置にあっては、閉弁状態のとき、シール部の弁枠体側シール部分および回り込み部分の少なくとも一方が該当するガイドから離れる。また、開弁状態のとき、弁枠体側シール部分が弁枠体側ガイドを押圧して撓み変形させるので、シール部の途中部分よりも端側の両端部が、軸部材のスライドに伴って傾きが変化し、シール部の変形部として機能するため、これによりシール部の変形部を両端に分散させることができ、結果としてシール部の径を小径に抑えることができ、これによりシール部の小型化が図れる。また、シール部の変形部を両端に分散させることにより、軸部材のスライド量も大きく設計することが可能となる。
【0022】
請求項8の発明に係る弁装置は、請求項1に記載の弁装置において、前記シール部は、軸部材のスライド方向に沿って複数の鼓状部を有するものであることを特徴とする。
【0023】
この弁装置にあっては、複数の鼓状部の各々が、内側へ湾曲変形するので、軸部材のスライド量を著しく大きく設計することが可能となる。
【0024】
請求項9の発明に係る弁装置は、内部流体通路の一端に第1接続口が、その他端に第2接続口がそれぞれ設けられた弁枠体と、該弁枠体の内部に、該第1接続口に対して接離する方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に取付けられる弁体と、該軸部材の途中をスライド自在に支持する軸受と、該軸部材をスライドさせるスライド機構とを備え、上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形する筒状シール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成されており、前記シール部は、前記弁頭部の背面側に回り込んでいる回り込み部分と、弁頭部より小径の途中部分と、該途中部分から連続して拡径する弁枠体側シール部分とを有し、前記回り込み部分の径が拡大しながら前記弁頭部から離れるとともに、前記弁枠体側シール部分の径が拡大しながら前記軸受から離れて、弁体が開弁状態から閉弁状態に移動可能となっているとともに、軸部材のスライドに伴う回り込み部分および前記弁枠体側シール部分の径の拡大程度が、途中部分での径の拡大程度よりも大きいことを特徴とする。
【0025】
この請求項9に記載の弁装置において、回り込み部分と途中部分との境界部分、および弁枠体側シール部分と途中部分との境界部分が、軸部材のスライドに伴って変形する変形部として機能するようになっている構成とすることが好ましい(請求項10)。
【0026】
このような弁装置にあっては、弁頭部の表層部から軸受側に延出されて端部が固定された筒状シール部までが一体形成されているので、弁頭部における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、筒状シール部が該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するので、軸受とこれにより支持される部分との摺接する部分が遮蔽される。更に、弁体は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、筒状シール部の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造となる。そして、更に、弁体が開弁状態から閉弁状態へ移動することに伴い、シール部の回り込み部分が弁頭部から離れるとともに、弁枠体側シール部分が軸受から離れるので、シール部の途中部分よりも端側の両端部が、軸部材のスライドに伴って傾きが変化し、シール部の変形部として機能するため、これによりシール部の変形部を両端に分散させることができ、結果としてシール部の径を小径に抑えることができ、これによりシール部の小型化が図れる。また、シール部の変形部を両端に分散させることにより、軸部材のスライド量も大きく設計することが可能となる。
【0027】
請求項11の発明に係る弁装置は、請求項3、4、7、8、9または10に記載の弁装置において、シール部における弁枠体に固定された端部に最も近い位置に形成される内側湾曲部から該端部までが、連続して軸受側寄りに位置するとともに、該端部が第2接続口の軸受側部分よりも第1接続口側に位置するように、前記弁枠体側ガイドがシール部を規制することを特徴とする。
【0028】
この弁装置にあっては、第2接続口の軸受側部分から、弁枠体に固定されたシール部端部に最も近い位置に形成される内側湾曲部までが、連続的に第1接続口側に位置するので、これにより内部流体通路を流れる内部流体を淀ませるような窪みの形成が無くなる。また、上記窪みの形成が無いため、弁洗浄を行うとき、窪みに伴う洗浄効率の低下を防止することが可能となる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき具体的に説明する。
【0030】
図1は、本発明の弁装置を適用したサニタリー用の継手を示す縦断面図であり、閉弁状態を示す。図2はその継手が開弁状態となっているときを示す縦断面図、図3はその継手の開弁状態(左側)と開弁状態(右側)とを併せて示す縦断面図である。
【0031】
この継手1は、内部流体通路3を有する弁枠体2と、スライド機構4によりスライドされる軸部材5と、その軸部材5の途中を支持し、弁枠体2の一部を構成する軸受6と、軸部材5の先端部に取付けられた弁体10とを備える。
【0032】
弁枠体2には、内部流体通路3の一端(上側)に第1接続口3aが、その他端(右側)に第2接続口3bがそれぞれ設けられている。第1接続口3aは、例えば移送先(または移送元)に繋がった別の継手(図示せず)に、着脱可能な状態で連結され、第2接続口3bは、例えば移送元(または移送先)に繋がったホース等の配管(図示せず)に連結される。
【0033】
上記軸部材5は、弁枠体2の内部に設けられ、基端側に設けられたスライド機構4により第1接続口3aに対して接離する方向へスライド可能となっている。軸部材5の途中は、軸受6によりスライド自在に支持されている。スライド機構4は、例えば空気アクチュエータ、電磁石或いは手動ハンドル等の公知手段が用いられる。
【0034】
軸部材5の外側には、先端(図の上端)よりも少し基端側(図の下側)に寄った位置から軸受6にて支持される部分よりも少し先端側に寄った位置までの間に変形規制部20が軸部材5と一体に設けられている。この変形規制部20は、軸部材5の他の部分よりも半径が長く形成され、先端側から、外周面が軸方向に沿って湾曲した湾曲部21と、追従機構の一部として機能する3つの段差部22、23、24とを有し、各段差部22、23、24の外径はそれぞれ異なる値でスライド方向に沿って一定に設定されている。具体的には、段差部22の外径が最も小さく、段差部24の外径が最も大きく、段差部23の外径は両者の間に設定されている。なお、変形規制部20は、湾曲部21の代わりに、外周面がほぼ同一直径を有する形状、或いは、外周面の先端側が基端側よりも徐々に縮径または拡径した形状、或いは他の任意の外周面形状にすることができる。
【0035】
上記弁体10は、上述したように軸部材5の先端部に取付けられ、表層部11aと取付部11bとを有する弁頭部11と、弁頭部11の表層部11aから軸受6側に延出された円筒状のシール部12とを備える。取付部11bは金属や他の非可撓性材料からなり、この取付部11bには軸部材5の先端部が螺着されていて、表層部11aおよびシール部12の全体は、合成樹脂、例えばテフロン(PTFE:四フッ化エチレン樹脂)により一体成形にて形成されている。弁頭部11は、軸部材5が第1接続口3aへの接近スライドにより、第1接続口3aの周縁部3cに当接する進出限位置に移動すると、第1接続口3aを閉弁状態にし(図1参照)、軸部材5の第1接続口3aからの離隔スライドにより、第1接続口3aの周縁部3cから離隔して第1接続口3aを開弁状態にする(図2参照)。ここで、開弁状態とは、軸部材5が離隔スライドにより後退限位置にまで後退した状態をいう。
【0036】
上記弁頭部11の最大径部11cから軸受6側に、シール部12が延出されて袋状に形成されていて、そのシール部12の基端側は、開口端となっている。その開口端の全周は、複数に分割された弁枠体2の一部と軸受6の境界面2aで挟持することで固定されている。これによりシール部12は、軸受6と軸部材5との摺接する部分を内部流体通路3から区画している。なお、シール部12を固定する弁枠体2の開口面積は、第1接続口3aの開口面積とほぼ同等にすることが好ましい。
【0037】
上記境界面2aには、図4(b)に示す弁枠体側ガイド14の外周部14aも挟持されている。この弁枠体側ガイド14は、後述する弁枠体側シール部分12Bの変形を規制するもので(図3参照)、例えばゴム等の弾性材料からなる円リング状のものであって、断面形状は内周側が概略三角形状、外周側がほぼ厚み一定に形成されている。断面形状が概略三角形状をした内周部14bは、前記段差部22と、弁枠体2の境界面2aより内側に設けた凹状の切欠部6bとの間、つまり変形規制部20と弁枠体2の境界部分の凹部に配置される。また、弁枠体側ガイド14の軸受6側には円リング状をした移動部材15が配されている。
【0038】
この移動部材15は、下端の内周側が切欠かれた、追従機構の一部として機能する段付部15aを有し(図3参照)、軸部材5のスライドにより、そのスライド方向に追従移動する。具体的には、軸部材5が進出限位置にあるときは、移動部材15の段付部15aが、段差部23と24の間の部分と係合し、下端が切欠部6bから浮いた状態となる。軸部材5がその状態から後退していくと、それに伴って移動部材15は下に降下していき、ある位置まで降下すると、移動部材15の下端が切欠部6bと係合(接触)するようになる。その後、更に軸部材25が後退限位置まで離隔スライドしても、移動部材15は切欠部6bに規制されて非移動状態になる。更に、その後退限位置から前側に接近スライドを行って段差部23と24の間の部分が切欠部6bの底面よりも高くなると、移動部材15の段付部15aが、段差部23と24の間の部分と係合するようになり、その後は下端が切欠部6bから浮いた状態となる。このような移動部材15の追従移動は、軸部材5のスライドに伴って同様に繰り返す。
【0039】
そして、この移動部材15の追従移動により、弁枠体側ガイド14が変形可能となる。具体的には、閉弁状態においては、図1および図3の左側に示すように弁枠体側ガイド14の下端側が段差部22と23の間で係合して、弁枠体側ガイド14は弾性により圧縮変形可能であるが形状変形(撓み変形)をしない状態となる。これに対して、開弁状態においては、図2および図3の右側に示すように移動部材15の移動により段差部22と23の間が降下し、弁枠体側ガイド14の下側に隙間が形成されるため、弁枠体側ガイド14は、開弁状態とされることで変形するシール部12の下端部分で下側に押圧されることにより、下側に撓む形状変形が可能となる。
【0040】
弁頭部11の背面側には、図4(a)に示す弁頭部側ガイド13が接着等により取付けられている。この弁頭部側ガイド13は、後述する回り込み部分12Cの変形を規制するもので(図3参照)、例えばゴム等の弾性材料からなる円リング状のものであって、断面形状は内周側が厚く外周側が薄い三角形状となっており、弁頭部側ガイド13の内側には、軸部材5の先端部が挿通している。なお、弁頭部側ガイド13は、非可撓性の取付部11bと一体に形成してもよい。
【0041】
上記シール部12は、軸部材5のスライドに伴って変形する。そのシール部12の変形は、本実施形態では、図3に示すように、軸部材5(または弁体10)が進出限位置(図1に示す位置)にある閉弁状態のときに、途中部分12A(シール部12の回り込み部分12Cと弁枠体側シール部分12Bを除く部分)は変形規制部20の外周面、実質的には湾曲部21と接触し、その変形規制部20の外周面の形状に応じた形状とされ、軸部材5が後退限位置(図2に示す位置)にある開弁状態となっても、つまり開弁・閉弁状態に拘わらず変形規制部20の外周面と接触したままであり、その外周面の形状に応じた形状のままである(但し、変形規制部20との接触位置の変化により若干の形状変化は伴う)。また、シール部12の弁頭部11の背面側に回り込んでいる回り込み部分12Cは、開弁状態のときには、弁頭部側ガイド13に接触し、弁頭部側ガイド13の外周面に応じた形状とされ、この形状変化に伴って、回り込み部分12Cから途中部分12Aまでの全域が変形規制部20と接触し、その変形規制部20の外周面の形状に応じた形状とされる。そして、開弁状態から閉弁状態に軸部材5が移動するに伴って、回り込み部分12Cは軸部材の軸心から離れるように拡径しながら弁頭部側ガイド13から離れていく。よって、シール部12の弁頭部11側は、弁頭部側ガイド13に接触する回り込み部分12Cと、変形規制部20に接触する途中部分12Aとの境界部分12Eが湾曲変形する。また、シール部12の境界面2aにて固定された端部から途中部分12Aまでの弁枠体側シール部分12Bは、軸部材5の後退により移動部材15が降下して形状変形可能となった弁枠体側ガイド14を下側に押し付ける状態となる。つまり、弁枠体側ガイド14の内周面側を下側に押した状態に撓み変形させ、その弁枠体側ガイド14の外周面の一部と接触する。そして、弁枠体側シール部分12Bと途中部分12Aとの境界部分12Eでは、下側に隙間が形成され、かつその隙間のある箇所が湾曲した状態とされる。一方、軸部材5が開弁状態から閉弁状態に移動するに伴って、弁枠体側シール部分12Bは、軸部材の軸心から離れるように拡径しながら軸受6から離れていく。これに伴って、撓み変形していた弁枠体側ガイド14が元の状態に戻る。なお、この段落では、流体からの圧力が作用しない、つまり配管に接続する前の状態におけるシール部12各部が形状変化の状態を説明している。
【0042】
すなわち、本実施形態のシール部12にあっては、途中部分12Aは開弁・閉弁状態に拘わらず変形規制部20に接触してその周面に応じた形状とされるため、ほぼ変形をしない。これに対して、回り込み部分12Cと途中部分12Aとの境界部分12Eが湾曲変形し、回り込み部分12Cの傾きが変化する。同様に、弁枠体側シール部分12Bと途中部分12Aとの境界部分12Fが湾曲変形し、弁枠体側シール部分12Bの傾きが変化する。つまり、シール部12の途中部分12Aよりも端側の両端側、特に回り込み部分12Cと途中部分12Aとの境界部分12E、および弁枠体側シール部分12Bと途中部分12Aとの境界部分12F湯が変形部として機能する。なお、弁体10が後退限位置(つまり、開弁状態)にあるとき、シール部12は弁頭部11aと繋がる部分より軸受6側が連続して軸受6側寄りに位置し、弁頭部11a側へ折り返しされることがないような形状状態に設計されており、また、弁枠体側ガイド14は、開弁状態(流体の圧力が作用しないとき)にあるとき、上述したように移動部材15の移動により下側に撓む形状変形を生じても、前記の形状状態とするように設計されている。当然のことながら、内部流体通路3に流体を流した場合でも、前記の形状状態が維持されるようになっている。
【0043】
したがって、第1実施形態の継手1にあっては、弁体10が、弁頭部11から軸受6側に延出されて弁枠体2に固定された筒状シール部12までが一体形成されているので、従来のようにリング状の当接部材(103b、113b)を使用することなく、弁頭部11における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、シール部12が軸受6と軸部材5との摺接する部分を内部流体通路3から区画するので、軸受6とこれにより支持される軸部材5との摺接する部分を遮蔽することができる。更に、弁体10は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、シール部12の基端側の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造にすることができる。
【0044】
また、第1実施形態にあっては、配管に接続して流体が流れるようにした開弁状態、つまり使用状態において、内部流体通路3を流れる内部流体から途中部分12Aに作用する圧力を変形規制部20で受けるようにすることができ、これにより途中部分12Aが受ける圧力を減少させ得、シール部12の耐久性を向上させることが可能となる。更に、シール部12の回り込み部分12Cと弁頭部11aの背面側との間にリング状の弁頭部側ガイド13が設けられ、その弁頭部側ガイド13が、開弁状態においてシール部12の回り込み部分12Cを受けるので、回り込み部分12Cに及ぶ圧力を低減させてシール部12の耐久性を向上させ得る。更に、弁枠体2と軸部材5との境界部分と、それに対応する弁枠体側シール部分12Bとの間にリング状の弁枠体側ガイド14が設けられ、その弁枠体側ガイド14が、開弁状態において弁枠体側シール部分12Bを受けるので、これにより弁枠体側シール部分14に及ぶ圧力を低減させてシール部12の耐久性を向上させ得る。また、弁枠体側ガイド14が、弁枠体2と移動部材15とにより撓み変形可能に支持されているので、弁枠体側シール部分12Bを変形部として利用することができる。
【0045】
また、本実施形態においては、閉弁状態のとき、シール部12の回り込み部分12Cが弁頭部側ガイド13から離れ、開弁状態のとき、弁枠体側シール部分12Bが弁枠体側ガイド14を押圧して撓み変形させるので、換言すれば、回り込み部分12Cの径が拡大しながら弁頭部11から離れるとともに、弁枠体側シール部分12Bの径が拡大しながら軸受6から離れて、弁体10が開弁状態から閉弁状態に移動可能となっているとともに、軸部材5のスライドに伴う回り込み部分12Cおよび弁枠体側シール部分12Bの径の拡大程度が、途中部分12Aでの径の拡大程度よりも大きいので、シール部12の途中部分12Aよりも端側の両端部が、軸部材5のスライドに伴って傾きが変化し、シール部12の変形部として機能するため、これによりシール部12の変形部を両端に分散させることができ、結果としてシール部12の径を小径に抑えることができ、これによりシール部12の小型化が図れる。また、シール部12の変形部を両端に分散させることにより、軸部材5のスライド量も大きく設計することが可能となる。
【0046】
なお、上述した実施形態では、閉弁状態のとき、シール部12の回り込み部分12Cが弁頭部側ガイド13から離れるようにしているが、本発明はこれに限らず、閉弁状態のとき、シール部12の弁枠体側シール部分12Bが弁枠体側ガイド14から離れるようしたり、或いは、閉弁状態のとき、シール部12の回り込み部分12Cが弁頭部側ガイド13から離れるとともに弁枠体側シール部分12Bが弁枠体側ガイド14から離れるようにしてもよい。更に、閉弁時に回り込み部分12Cが弁頭部側ガイド13に支持可能に、弁枠体側ガイド14と同様に弁頭部側ガイド13を移動可能にしてもよい。
【0047】
また、上述した実施形態では、開弁状態(流体の圧力が作用しないとき)とすることで、回り込み部分12Cが弁頭部側ガイド13に接触するようにしているが、本発明はこれに限らない。例えば、軸部材5を種々のスライド位置としたうちで、配管を弁装置に接続せずに開弁状態とした場合には、回り込み部分12Cが弁頭部側ガイド13に接触せずに、配管を弁装置に接続して開弁状態とした場合に、つまり少なくとも内部流体の圧力が作用するときに、回り込み部分12Cが弁頭部側ガイド13に接触するように設計してもよい。
【0048】
また、上述した実施形態では、開弁状態(流体の圧力が作用しないとき)とすることで、弁枠体側シール部分12Bが弁枠体側ガイド14を押圧して撓み変形させるようにしているが、本発明はこれに限らない。例えば、軸部材5を種々のスライド位置としたうちで、配管を弁装置に接続せずに開弁状態とした場合には、弁枠体側シール部分12Bが弁枠体側ガイド14と接触せず、配管を弁装置に接続して開弁状態とした場合に、つまり少なくとも内部流体の圧力が作用するときに、弁枠体側シール部分12Bが弁枠体側ガイド14を押圧して撓み変形させるように設計してもよい。
【0049】
また、上述した実施形態では、開弁・閉弁状態(流体の圧力が作用しないとき)に拘わらず、途中部分12Aが変形規制部20に接触するようにしているが、本発明はこれに限らない。例えば、軸部材5を種々のスライド位置としたうちで、配管を弁装置に接続せずに開弁状態とした場合には、途中部分12Aが変形規制部20に接触せず、配管を弁装置に接続して開弁状態とした場合に、つまり少なくとも内部流体の圧力が作用するときに、途中部分12Aが変形規制部20に接触するように設計してもよい。
【0050】
また、上述した実施形態では、変形規制部20で途中部分12Aを、弁枠体側ガイド14で弁枠体側シール部分12Bを、弁頭部側ガイド13で回り込み部分12Cをそれぞれ規制するようにしているが、本発明はこれに限らない。例えば、変形規制部20に加えて、弁枠体側ガイド14または弁枠体側シール部分12Bの少なくとも一方を有する構成としてもよい。このような構成としても、シール部12は、内部流体通路3を流れる流体による圧力を受けても破れることがないので、内側に補強用の膜を別途設ける必要性がなく、シール部12単体でシールを行うことが可能である。その理由は、弁枠体側ガイド14または弁頭部側ガイド13の一方を省略してもシール部12の大部分を他方のガイドと変形規制部20とで受けることができ、省略したガイドが受ける筈のシール部12の部分の面積が小さく、破断し難いからである。但し、前記面積が大きくなるような弁装置の場合には、変形規制部20に加えて、弁枠体側ガイド14および弁頭部側ガイド13の両方を備えた構成とするのが、シール部12の破断防止を図る上で好ましい。また、シール部12が破断する虞がある場合には、破断の虞がある部分或いはシール部12の全域の内側に補強用の膜を別途設けるようにしてもよい。
【0051】
また、上述した実施形態では変形規制部20を軸部材5とは一体構成としているが、本発明はこれに限らず、変形規制部を軸部材と別構成としてもよい。このようにしても、変形規制部と軸部材との境界は、シール部により内部流体通路3とは区画される。
【0052】
また、本実施形態の場合には、シール部が筒状である故に、例えば特開平10−205628号公報に開示された円錐状をしたダイアフラム弁(公報中の40)を用いる場合、或いは、特開2002−122253号公報に開示された円錐状のダイアフラム部(公報中の2)を有する弁(公報中の1)を用いる場合に比べ、以下のような有利な点がある。即ち、上記テフロンは、伸び率がゴムなどに比べて非常に低い。このような合成樹脂を用い、筒状シール部に代えて、弁頭部11a側から軸受6側に向けて徐々に拡径した概略円錐状のダイアフラムをシール部として形成した場合は、軸部材5のスライド量がダイアフラムの傾き具合によるため、そのスライド量を例えば配管径の25%に相当する寸法となるようにするには、配管径よりも遙かに大きい径のダイアフラムを要する。
【0053】
そこで、本実施形態のように筒状シール部とすると、同径のダイアフラムに比べて伸縮長を長くすることができる。すなわち、筒状シール部を軸方向に伸ばすことで、伸縮する部分の距離が長くなり、テフロンのように伸び率が非常に低い樹脂等を用いても伸縮長が長くなる。よって、ダイアフラムよりも小径に形成することができる。また、図5に示すように途中部分12Aに、内側に湾曲した複数、図示例では2つの鼓状部12Dを有する構成にすると、より伸縮長が長くなる。
【0054】
なお、自然流下のパイプラインを組み替える工場設備の場合には、上述のような弁装置が数十個まとめて同一平面上に設置される。このような工場設備において、本発明のように筒状シール部にすることで、ダイアフラムにする場合よりも小径とすることができるため、工場設備の設置面積を小さくすることが可能となる。
【0055】
更に、シール部を筒状に形成することにより、筒状シール部の径を配管径とほぼ同径寸法にすることが可能となる。なお、ダイアフラムを折り曲げて使用することにより、ダイアフラム径を小さくすることが考えられるが、ダイアフラムの折り曲げ部が凹状になって、その部分に内部流体が残存して好ましくない。
【0056】
第1実施形態の弁装置は、筒状シール部を用いるので、折り曲げた状態にすることなく開弁・閉弁状態にすることができ、前述のようにシール部12の弁頭部11aと繋がる部分より境界面2aで固定された端部(下端部)までは、軸受6側が連続して軸受6側寄りに位置するとともに、図1および図2に示すように前記下端部が第2接続口の軸受側部分よりも第1接続口3a側に位置するため、前記凹状になる部分の発生を抑制して内部流体の残存を防止し、これにより洗浄性能、つまり内部流体を簡単に洗い流す性能および洗浄用流体の残留を減らす性能を向上させ得る。但し、本発明は、弁枠体側ガイドのみを備える構成の場合においては、上述のような利点を有する筒状シール部に限らず、ダイアフラム状のシール部に対しても、適用することができるのは勿論のことである。
【0057】
また、上述した実施形態では筒状のシール部12は、軸部材5の離隔スライドに伴って弁体が第1接続口3aを開弁状態とする後退限位置にあるとき、内側になだらかに湾曲変形するよう設計されているが、本発明はこれに限らない。例えば、シール部12の軸心方向の一部が内側または外側に断面「く」の字状に屈伸変形するように設計してもよい。但し、その場合にあっても、流体が溜まり難くなって残留することを防止でき、また洗浄性に優れるものとなるように、屈伸変形する部分より軸受6側が連続して軸受6側寄りに位置するように設計しておくことが好ましい。
【0058】
また、シール部が断面「く」の字状に屈伸変形する場合、そのシール部は、弁体が第1接続口3aを開弁状態とする後退限位置にあるとき、つまり折れ曲がり部分の内角が最小となるときに、各部寸法を定め、その寸法で金型の設計或いは切削時の寸法を決定し、作製するのが好ましい。このようにすると、シール部の折れ曲がり部分は、弁体が後退限位置にあるときに、内部応力が発生せず、繰り返し変形を受けても応力集中に伴って亀裂或いは破損が発生するのを防止できるからである。
【0059】
或いは、弁体が後退限位置にある、つまり折れ曲がり部分の内角が最小となるときと、弁体が第1接続口3aを閉弁状態とする前進限位置にある、つまり折れ曲がり部分の内角が最大となるときとの間の角度のときに、各部寸法を定め、その寸法で金型の設計或いは切削時の寸法を決定し、シール部を作製するのが好ましい。このようにすると、シール部の折れ曲がり部分は、弁体が後退限位置にあるときに圧縮力が軽減され、しかも弁体が前進限位置にあるときに引っ張り力が軽減されるので、繰り返し変形を受けても応力集中に伴って亀裂或いは破損が発生するのを、より効果的に防止できるからである。なお、この場合において、各部寸法を定める角度は、経験的に決めればよい。
【0060】
更に、上述した実施形態では筒状シール部12として途中部分12Aがなだらかに内側に湾曲するものを使用しているが、本発明はこれに限らない。例えば、図5〜図10に示すように、開弁状態において、途中部分12Aや弁枠体側シール部分12Bに、外側に湾曲した部分を有するシール部、或いは、図11に示すように、開弁状態において、途中部分12Aの弁枠体側シール部分12B側が内側に更に大きく湾曲した部分を有するシール部を使用することもできる。このような図示例の場合には、変形規制部20のみを軸部材5に設けた構成としているので、シール部12としてはテフロン膜25(前記12に相当)の内側に補強用の膜26を別途設けた構成としている。なお、膜26の内部の破線にて示す部分26aは、布等の補強部材である。
【0061】
上述した図5に示すような複数、図示例では2つの鼓状部12Dを有するシール部の場合には、前述したように個々の鼓状部12Dが内側へ湾曲変形して伸縮長が長くなるので、軸部材5のスライド量を著しく大きく設計することが可能となる。また、図6〜図11に示すようなシール部を用いる場合には、少なくともシール部の途中部分が変形規制部20にて規制される故に、シール部の耐久性を向上させ得る。
【0062】
また、上述した実施形態では、弁枠体側ガイドに対し、これを撓み変形させる移動部材および追従機構(段差部22〜24や段付部15aなど)を設けているが、本発明は弁枠体側ガイド側だけでなく、弁頭部側ガイドに対しても同様な移動部材や追従機構を設けるようにしてもよい。
【0063】
また、上述した実施形態ではシール部と繋がった弁頭部の表層部11aをテフロンで、取付分11bを別材料でそれぞれ形成しているが、本発明はこれに限らず、弁頭部およびシール部の全体をテフロン等の同一材料で形成してもよい。
【0064】
また、上述した実施形態では弁体の合成樹脂としてテフロンを用いているが、本発明はこれに限らず、可撓性を有する一般の合成樹脂を用いることもできる。特に食品、薬品等の流体である場合には、耐薬品性に優れるテフロン、PFA(四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂)或いはFEP(四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂)などを用いるのが好ましい。
【0065】
また、上述した実施形態ではサニタリー用継手に適用しているが、本発明はこれに限らず、その他の各種継手或いは開閉動作を行わせる弁に広く適用することができる。
【0066】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項1に係る弁装置による場合には、内部流体通路の一端に第1接続口が、その他端に第2接続口がそれぞれ設けられた弁枠体と、該弁枠体の内部に、該第1接続口に対して接離する方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に取付けられる弁体と、該軸部材の途中をスライド自在に支持する軸受と、該軸部材をスライドさせるスライド機構とを備え、上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って内側に湾曲変形する筒状シール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成されており、上記軸部材には、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに、内側に湾曲変形する該シール部における両端間の途中部分と接触し、該途中部分の内側への湾曲変形を規制する外周面を有する変形規制部が設けられているので、以下の効果を有する。即ち、弁頭部の表層部から軸受側に延出されて端部が固定された筒状シール部までが一体形成されているので、弁頭部における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、筒状シール部が該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するので、軸受とこれにより支持される部分との摺接する部分が遮蔽される。更に、弁体は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、筒状シール部の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造となる。そして、更に、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているとき、つまり使用状態において、内部流体通路を流れる内部流体からシール部の途中部分に作用する圧力を変形規制部で受けるようにすることができ、これによりシール部の途中部分が受ける圧力を減少させ得、シール部の耐久性を向上させることが可能となる。
【0067】
また、本発明の請求項3に係る弁装置による場合には、内部流体通路の一端に第1接続口が、その他端に第2接続口がそれぞれ設けられた弁枠体と、該弁枠体の内部に、該第1接続口に対して接離する方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に取付けられる弁体と、該軸部材の途中をスライド自在に支持する軸受と、該軸部材をスライドさせるスライド機構とを備え、上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形するシール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成され、弁枠体と軸部材との境界部分と、シール部における弁枠体に固定された端部から途中部分までの弁枠体側シール部分との間に、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに、該弁枠体側シール部分と接触するリング状の弁枠体側ガイドが設けられ、該弁枠体側ガイドが弁枠体と軸部材のスライドによりそのスライド方向に移動する移動部材とにより撓み変形可能に支持されるので、以下の効果を有する。即ち、弁頭部の表層部から軸受側に延出されて端部が固定されたシール部までが一体形成されているので、弁頭部における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、シール部が該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するので、軸受とこれにより支持される部分との摺接する部分が遮蔽される。更に、弁体は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、シール部の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造となる。そして、更に、弁枠体と軸部材との境界部分と、それに対応する弁枠体側シール部分との間にリング状の弁枠体側ガイドが設けられ、その弁枠体側ガイドが、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときにおいて弁枠体側シール部分と接触するので、これにより弁枠体側シール部分に及ぶ圧力を低減させてシール部の耐久性を向上させ得る。また、弁枠体側ガイドが、弁枠体と移動部材とにより撓み変形可能に支持されているので、弁枠体側シール部分を変形部として利用することができる。
【0068】
また、本発明の請求項5に係る弁装置による場合には、内部流体通路の一端に第1接続口が、その他端に第2接続口がそれぞれ設けられた弁枠体と、該弁枠体の内部に、該第1接続口に対して接離する方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に取付けられる弁体と、該軸部材の途中をスライド自在に支持する軸受と、該軸部材をスライドさせるスライド機構とを備え、上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形するシール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成され、シール部の弁頭部背面側に回り込んでいる回り込み部分と弁頭部の背面側との間に、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに回り込み部分と接触するリング状の弁頭部側ガイドが設けられているので、以下の効果を有する。即ち、弁頭部の表層部から軸受側に延出されて端部が固定されたシール部までが一体形成されているので、弁頭部における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、シール部が該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するので、軸受とこれにより支持される部分との摺接する部分が遮蔽される。更に、弁体は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、シール部の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造となる。そして、更に、シール部の回り込み部分と弁頭部の背面側との間にリング状の弁頭部側ガイドが設けられ、その弁頭部側ガイドが、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときにおいてシール部の回り込み部分と接触するので、回り込み部分に及ぶ圧力を低減させて、シール部の耐久性を向上させ得る。
【0069】
また、本発明の請求項6に係る弁装置による場合には、内部流体通路の一端に第1接続口が、その他端に第2接続口がそれぞれ設けられた弁枠体と、該弁枠体の内部に、該第1接続口に対して接離する方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に取付けられる弁体と、該軸部材の途中をスライド自在に支持する軸受と、該軸部材をスライドさせるスライド機構とを備え、上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形するシール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成されており、上記軸部材に設けられ、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに、該シール部における両端間の途中部分と接触し、該途中部分の内側への変形を規制する外周面を備える変形規制部を有するとともに、弁枠体と軸部材との境界部分と、シール部における弁枠体に固定された端部から途中部分までの弁枠体側シール部分との間に、弁枠体と軸部材のスライドによりそのスライド方向に移動する移動部材とにより撓み変形可能に支持された状態で設けられ、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに該弁枠体側シール部分と接触するリング状の弁枠体側ガイド、および、シール部の弁頭部背面側に回り込んでいる回り込み部分と弁頭部の背面側との間に設けられ、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに回り込み部分と接触するリング状の弁頭部側ガイドのうちの少なくとも一方を有するので、以下の効果を有する。即ち、弁頭部の表層部から軸受側に延出されて端部が固定されたシール部までが一体形成されているので、弁頭部における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、シール部が該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するので、軸受とこれにより支持される部分との摺接する部分が遮蔽される。更に、弁体は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、シール部の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造となる。そして、更に、シール部の途中部分が変形規制部にて規制され、また、シール部の弁枠体側シール部分および回り込み部分の少なくとも一方が該当するガイドにて規制されるので、シール部のほぼ全体が異常に変形することを抑制でき、これによりシール部の内側に一体に設けられる補強用膜を省くことが可能となる。特に、変形規制部に加えて、弁枠体側ガイドと弁頭部側ガイドの両方をも備えた構成にすると、シール部の各部での異常変形は、補強用膜を省略しても完全に防止することができる。
【0070】
また、本発明の請求項9に係る弁装置による場合には、内部流体通路の一端に第1接続口が、その他端に第2接続口がそれぞれ設けられた弁枠体と、該弁枠体の内部に、該第1接続口に対して接離する方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に取付けられる弁体と、該軸部材の途中をスライド自在に支持する軸受と、該軸部材をスライドさせるスライド機構とを備え、上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形する筒状シール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成されており、前記シール部は、前記弁頭部の背面側に回り込んでいる回り込み部分と、弁頭部より小径の途中部分と、該途中部分から連続して拡径する弁枠体側シール部分とを有し、前記回り込み部分の径が拡大しながら前記弁頭部から離れるとともに、前記弁枠体側シール部分の径が拡大しながら前記軸受から離れて、弁体が開弁状態から閉弁状態に移動可能となっているとともに、軸部材のスライドに伴う回り込み部分および前記弁枠体側シール部分の径の拡大程度が、途中部分での径の拡大程度よりも大きいので、以下の効果が得られる。即ち、弁頭部の表層部から軸受側に延出されて端部が固定された筒状シール部までが一体形成されているので、弁頭部における隙間形成部を無くすことが可能となる。また、筒状シール部が該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するので、軸受とこれにより支持される部分との摺接する部分が遮蔽される。更に、弁体は、その外側全体が隙間の無い一体構造となっていて、袋状に形成されているので、筒状シール部の開口端部のみを固定すればよく、固定箇所を少なくすることが可能な簡潔な構造となる。そして、更に、弁体が開弁状態から閉弁状態へ移動することに伴い、シール部の回り込み部分が弁頭部から離れるとともに、弁枠体側シール部分が軸受から離れるので、シール部の途中部分よりも端側の両端部が、軸部材のスライドに伴って傾きが変化し、シール部の変形部として機能するため、これによりシール部の変形部を両端に分散させることができ、結果としてシール部の径を小径に抑えることができ、これによりシール部の小型化が図れる。また、シール部の変形部を両端に分散させることにより、軸部材のスライド量も大きく設計することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の弁装置を適用したサニタリー用の継手を示す縦断面図であり、閉弁状態を示す。
【図2】図1の継手が開弁状態となっているときを示す縦断面図である。
【図3】図1の継手の閉弁状態(図左側)と開弁状態(図右側)とを示す縦断面図である。
【図4】(a)は図1の継手に設けられた弁頭部側ガイドを示す縦断面図、(b)は同弁枠体側ガイドを示す縦断面図である。
【図5】本発明の弁装置を適用したサニタリー用の他の継手における閉弁状態(図左側)と開弁状態(図右側)とを示す断面図である。
【図6】本発明の弁装置を適用したサニタリー用の更に他の継手における閉弁状態(図左側)と開弁状態(図右側)とを示す断面図である。
【図7】本発明の弁装置を適用したサニタリー用の更に他の継手における閉弁状態(図左側)と開弁状態(図右側)とを示す断面図である。
【図8】本発明の弁装置を適用したサニタリー用の更に他の継手における閉弁状態(図左側)と開弁状態(図右側)とを示す断面図である。
【図9】本発明の弁装置を適用したサニタリー用の更に他の継手における閉弁状態(図左側)と開弁状態(図右側)とを示す断面図である。
【図10】本発明の弁装置を適用したサニタリー用の更に他の継手における閉弁状態(図左側)と開弁状態(図右側)とを示す断面図である。
【図11】本発明の弁装置を適用したサニタリー用の更に他の継手における閉弁状態(図左側)と開弁状態(図右側)とを示す断面図である。
【図12】従来例のサニタリー用継手を示す縦断面図であり、(a)は両継手が離間された状態を示し、(b)は両継手が接続された状態を示す。
【図13】従来例のサニタリー用継手の問題点の説明図である。
【符号の説明】
1 継手
2 弁枠体
3 内部流体通路
3a 第1接続口
3b 第2接続口
4 スライド機構
5 軸部材
6 軸受
10 弁体
11 弁頭部
12 シール部
12A 途中部分
12B 弁枠体側シール部分
12C 回り込み部分
13 弁頭部側ガイド
14 弁枠体側ガイド
15 移動部材
15a 段付部(追従機構)
20 変形規制部
22、23、24 段差部(追従機構)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve device suitably used for connecting a passage for a fluid, such as a food or a chemical, requiring cleanliness.
[0002]
[Prior art]
As the above-mentioned valve device, for example, a sanitary joint is known. As shown in FIGS. 12A and 12B, a
[0003]
The
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIGS. 12 and 13 (showing the
[0005]
Therefore, in the case of the conventional joint, since the joint X between the
[0006]
Further, the
[0007]
The present invention has been made in order to solve such a problem of the related art, and eliminates a gap forming portion in a valve head, and makes a gap between a bearing and a portion supported thereby simple. An object is to provide a valve device that can be shielded by a structure.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The valve device according to the first aspect of the present invention is a valve frame body provided with a first connection port at one end of an internal fluid passage and a second connection port at the other end, and the valve frame body includes the first connection port at the other end. A shaft member slidably provided in a direction in which the shaft member comes into contact with and separates from the connection port, a valve body attached to a distal end of the shaft member, a bearing slidably supporting a middle of the shaft member; A sliding mechanism for sliding the member, wherein the valve body contacts the peripheral portion of the first connection port by approaching the shaft member to the first connection port to close the first connection port. A head and an end extending from the valve head to the bearing side and having an end fixed so as to define a portion in sliding contact between the bearing and the shaft member from an internal fluid passage, and having an inner side as the shaft member slides. A cylindrical seal portion that bends and deforms, and the seal portion and at least the surface layer portion of the valve head are The shaft member is integrally formed of a synthetic resin, and at least when the internal fluid is flowing in the valve-open state, the shaft member contacts an intermediate portion between both ends of the seal portion that bends and deforms inward. It is characterized in that a deformation restricting portion having an outer peripheral surface for restricting the inward bending deformation of the intermediate portion is provided.
[0009]
In this valve device, since the portion from the surface layer of the valve head to the cylindrical seal portion extending to the bearing side and having the fixed end is integrally formed, the gap forming portion in the valve head is eliminated. It becomes possible. In addition, since the cylindrical seal section divides a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from the internal fluid passage, a portion where the bearing and the portion supported by the bearing come into sliding contact with each other is shielded. Further, the valve body has an integral structure with no gaps on the entire outside and is formed in a bag shape, so that only the opening end of the cylindrical seal portion needs to be fixed, and the number of fixing points is reduced. Is possible. Further, when the internal fluid is flowing at least in the valve open state, that is, in the use state, the deformation restricting portion receives the pressure acting on the intermediate portion of the seal portion from the internal fluid flowing through the internal fluid passage. As a result, the pressure applied to an intermediate portion of the seal portion can be reduced, and the durability of the seal portion can be improved.
[0010]
A valve device according to a second aspect of the present invention is the valve device according to the first aspect, wherein the deformation restricting portion restricts inward bending deformation by coming into contact with the intermediate portion from a valve-closed state. I do.
[0011]
In this valve device, not only the valve is opened but also the valve is closed (a pipe or the like is connected to the second connection port and pressure is applied to the seal portion). Since the deformation restricting portion receives the pressure acting on the seal portion, the durability of the seal portion can be further improved.
[0012]
A valve device according to a third aspect of the present invention provides a valve frame having a first connection port at one end of the internal fluid passage and a second connection port at the other end, and the valve frame body having the first connection port at the other end. A shaft member slidably provided in a direction in which the shaft member comes into contact with and separates from the connection port, a valve body attached to a distal end of the shaft member, a bearing slidably supporting a middle of the shaft member; A sliding mechanism for sliding the member, wherein the valve body contacts the peripheral portion of the first connection port by approaching the shaft member to the first connection port to close the first connection port. A head and an end extending from the valve head to the bearing side are fixed so that a portion where the bearing and the shaft member are in sliding contact with each other is separated from the internal fluid passage, and deformed as the shaft member slides. A seal portion to be formed, and the seal portion and at least a surface layer portion of the valve head are integrally formed of synthetic resin. The internal fluid is formed at least in a valve-open state between a boundary portion between the valve frame body and the shaft member, and a valve frame body-side seal portion from an end portion fixed to the valve frame body to a middle portion in the seal portion. A moving member that is provided with a ring-shaped valve frame-side guide that comes into contact with the valve frame-side sealing portion when flowing through, and that the valve frame-side guide moves in the sliding direction by sliding of the valve frame and the shaft member; And is supported so as to be able to bend and deform.
[0013]
In this valve device, since a portion extending from the surface layer portion of the valve head to the bearing side and extending to the seal portion having the fixed end portion is integrally formed, it is possible to eliminate the gap forming portion in the valve head. It becomes possible. In addition, since the seal portion divides a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from the internal fluid passage, a portion where the bearing and the portion supported by the bearing come into sliding contact with each other is shielded. Furthermore, the valve body has an integral structure with no gaps on the entire outside and is formed in a bag shape, so that only the opening end of the seal portion needs to be fixed, and the number of fixing points can be reduced. Simple structure. Further, a ring-shaped valve frame body-side guide is provided between a boundary portion between the valve frame body and the shaft member and a corresponding valve frame body-side seal portion, and the valve frame body-side guide is at least in an open state. When the internal fluid is flowing through the valve body, it comes into contact with the valve frame-side sealing portion, thereby reducing the pressure applied to the valve frame-side sealing portion and improving the durability of the sealing portion. Further, since the valve frame body side guide is supported by the valve frame body and the movable member so as to be able to bend and deform, the valve frame body side seal portion can be used as a deformation portion.
[0014]
The valve device according to a fourth aspect of the present invention is the valve device according to the third aspect, wherein the valve frame supports the moving member while the shaft member slides from the valve-closed state to the valve-opened state. The shaft member supports the moving member from the middle of sliding from the valve-open state to the valve-closed state, and the moving member is in a non-moving state from being supported by the valve frame to being supported by the shaft member. A tracking mechanism is provided.
[0015]
In this valve device, the moving member supporting the valve frame body-side guide has a shorter moving amount than the sliding amount of the shaft member, which makes it possible to reduce the amount of bending of the valve frame body-side guide, The durability of the valve frame body side guide can also be improved.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a valve device in which a first connection port is provided at one end of an internal fluid passage, and a second connection port is provided at the other end. A shaft member slidably provided in a direction in which the shaft member comes into contact with and separates from the connection port, a valve body attached to a distal end of the shaft member, a bearing slidably supporting a middle of the shaft member; A sliding mechanism for sliding the member, wherein the valve body contacts the peripheral portion of the first connection port by approaching the shaft member to the first connection port to close the first connection port. A head and an end extending from the valve head to the bearing side are fixed so that a portion where the bearing and the shaft member are in sliding contact with each other is separated from the internal fluid passage, and deformed as the shaft member slides. A seal portion to be formed, and the seal portion and at least a surface layer portion of the valve head are integrally formed of synthetic resin. A ring that is formed and that comes into contact with the wraparound portion when the internal fluid is flowing at least in the valve-open state, between the wraparound portion that wraps around the valve head backside of the seal portion and the backside of the valve head. A valve head side guide is provided.
[0017]
In this valve device, since a portion extending from the surface layer portion of the valve head to the bearing side and extending to the seal portion having the fixed end portion is integrally formed, it is possible to eliminate the gap forming portion in the valve head. It becomes possible. In addition, since the seal portion divides a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from the internal fluid passage, a portion where the bearing and the portion supported by the bearing come into sliding contact with each other is shielded. Furthermore, the valve body has an integral structure with no gaps on the entire outside and is formed in a bag shape, so that only the opening end of the seal portion needs to be fixed, and the number of fixing points can be reduced. Simple structure. Further, a ring-shaped valve head side guide is provided between the wraparound portion of the seal portion and the back side of the valve head, and the valve head side guide allows the internal fluid to flow at least in the valve open state. Since the contact portion comes into contact with the wraparound portion of the seal portion during the operation, the pressure applied to the wraparound portion can be reduced, and the durability of the seal portion can be improved.
[0018]
A valve device according to a sixth aspect of the present invention provides a valve frame in which a first connection port is provided at one end of an internal fluid passage, and a second connection port is provided at the other end. A shaft member slidably provided in a direction in which the shaft member comes into contact with and separates from the connection port, a valve body attached to a distal end of the shaft member, a bearing slidably supporting a middle of the shaft member; A sliding mechanism for sliding the member, wherein the valve body contacts the peripheral portion of the first connection port by approaching the shaft member to the first connection port to close the first connection port. A head and an end extending from the valve head to the bearing side are fixed so that a portion where the bearing and the shaft member are in sliding contact with each other is separated from the internal fluid passage, and deformed as the shaft member slides. A seal portion to be formed, and the seal portion and at least a surface layer portion of the valve head are integrally formed of synthetic resin. The seal member is provided on the shaft member, and at least when the internal fluid is flowing in the valve-open state, the seal portion comes into contact with an intermediate portion between both ends, and the inward deformation of the intermediate portion is restricted. And a boundary portion between the valve frame and the shaft member, between the end portion of the seal portion fixed to the valve frame body and the valve frame body-side seal portion from the middle portion. , Provided in a state supported by a valve frame and a moving member that moves in the sliding direction by sliding of the shaft member so as to be able to bend and deform, and at least when the internal fluid is flowing in the valve-opened state, the valve frame side A ring-shaped valve frame body side guide that comes into contact with the seal portion, and is provided between the wraparound portion that wraps around the back side of the valve head of the seal portion and the back side of the valve head. Flow through fluid Characterized in that it has at least one of the ring-shaped valve head side guide in contact with the wraparound portion when being.
[0019]
In this valve device, since a portion extending from the surface layer portion of the valve head to the bearing side and extending to the seal portion having the fixed end portion is integrally formed, it is possible to eliminate the gap forming portion in the valve head. It becomes possible. In addition, since the seal portion divides a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from the internal fluid passage, a portion where the bearing and the portion supported by the bearing come into sliding contact with each other is shielded. Furthermore, the valve body has an integral structure with no gaps on the entire outside and is formed in a bag shape, so that only the opening end of the seal portion needs to be fixed, and the number of fixing points can be reduced. Simple structure. Further, the middle portion of the seal portion is regulated by the deformation regulating portion, and at least one of the seal portion and the wraparound portion of the seal portion is regulated by the corresponding guide. Can be suppressed from being abnormally deformed, thereby making it possible to omit the reinforcing film integrally provided inside the seal portion. In particular, if a configuration is provided that includes both the valve frame body side guide and the valve head side guide in addition to the deformation restricting section, abnormal deformation at each part of the seal section is completely prevented even if the reinforcing membrane is omitted. can do.
[0020]
A valve device according to a seventh aspect of the present invention is the valve device according to the sixth aspect, further comprising a valve frame-side guide and a valve head-side guide, and when the valve is in a closed state, the valve frame-side seal portion and the wraparound portion. When at least one of the guides is apart from the corresponding guide and the valve is in an open state, the valve frame body side seal portion presses the valve frame body side guide to bend and deform.
[0021]
In this valve device, at the time of the valve closing state, at least one of the seal portion and the wraparound portion of the seal portion separates from the corresponding guide. Further, when the valve is in the open state, the valve frame body side seal portion presses and deforms the valve frame body side guide, so that both ends on the end side than the middle portion of the seal portion are inclined with the sliding of the shaft member. It changes and functions as a deformed portion of the seal portion, so that the deformed portion of the seal portion can be dispersed at both ends, and as a result, the diameter of the seal portion can be suppressed to a small diameter, thereby reducing the size of the seal portion Can be achieved. Further, by dispersing the deformed portion of the seal portion at both ends, it is possible to design a large slide amount of the shaft member.
[0022]
The valve device according to an eighth aspect of the present invention is the valve device according to the first aspect, wherein the seal portion has a plurality of drum-shaped portions along a sliding direction of the shaft member.
[0023]
In this valve device, each of the plurality of drum-shaped portions is bent inward, so that the sliding amount of the shaft member can be designed to be extremely large.
[0024]
A valve device according to a ninth aspect of the present invention provides a valve frame having a first connection port provided at one end of an internal fluid passage and a second connection port provided at the other end, and the valve frame body having the first connection port provided therein. A shaft member slidably provided in a direction in which the shaft member comes into contact with and separates from the connection port, a valve body attached to a distal end of the shaft member, a bearing slidably supporting a middle of the shaft member; A sliding mechanism for sliding the member, wherein the valve body contacts the peripheral portion of the first connection port by approaching the shaft member to the first connection port to close the first connection port. A head and an end extending from the valve head to the bearing side are fixed so that a portion where the bearing and the shaft member are in sliding contact with each other is separated from the internal fluid passage, and deformed as the shaft member slides. A cylindrical seal portion, and the seal portion and at least the surface layer portion of the valve head are made of synthetic resin. The seal portion is formed on the body, and the seal portion includes a wraparound portion wrapping around the back side of the valve head, a middle portion having a smaller diameter than the valve head, and a valve frame continuously expanding in diameter from the middle portion. Having a body-side seal portion, while moving away from the valve head while increasing the diameter of the wraparound portion, separating from the bearing while increasing the diameter of the valve frame body-side seal portion, and causing the valve body to move from the valve-open state. It is movable in the valve-closed state, and the degree of increase in the diameter of the wraparound part and the valve frame body side seal part accompanying the sliding of the shaft member is larger than the degree of increase in the diameter in the middle part. .
[0025]
In the valve device according to the ninth aspect, a boundary portion between the wraparound portion and the middle portion and a boundary portion between the valve frame body side seal portion and the middle portion function as deformation portions that deform as the shaft member slides. It is preferable to adopt such a configuration (claim 10).
[0026]
In such a valve device, since a portion from the surface layer of the valve head to the cylindrical seal portion extending to the bearing side and having an end fixed is integrally formed, a gap forming portion in the valve head is provided. Can be eliminated. In addition, since the cylindrical seal section divides a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from the internal fluid passage, a portion where the bearing and the portion supported by the bearing come into sliding contact with each other is shielded. Further, the valve body has an integral structure with no gaps on the entire outside and is formed in a bag shape, so that only the opening end of the cylindrical seal portion needs to be fixed, and the number of fixing points is reduced. Is possible. Further, as the valve element moves from the open state to the valve closed state, the wraparound part of the seal part separates from the valve head, and the valve frame body side seal part separates from the bearing. Since the inclination of the both ends on the end side changes as the shaft member slides and functions as a deformed portion of the seal portion, the deformed portion of the seal portion can be dispersed at both ends. The diameter of the part can be reduced to a small diameter, and the size of the seal part can be reduced. Further, by dispersing the deformed portion of the seal portion at both ends, it is possible to design a large slide amount of the shaft member.
[0027]
The valve device according to an eleventh aspect of the present invention is the valve device according to the third, fourth, seventh, eighth, ninth or tenth aspect, wherein the valve device is formed at a position closest to an end of the seal portion fixed to the valve frame. From the inner curved portion to the end portion of the valve frame so that the end portion is located closer to the first connection port than the bearing portion of the second connection port. The body-side guide regulates the seal portion.
[0028]
In this valve device, the portion from the bearing side of the second connection port to the inner curved portion formed at the position closest to the end of the seal portion fixed to the valve frame body is continuously connected to the first connection port. As a result, the formation of a depression that stagnates the internal fluid flowing through the internal fluid passage is eliminated. Further, since there is no formation of the above-mentioned dent, it is possible to prevent a decrease in cleaning efficiency due to the dent when performing valve cleaning.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0030]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a sanitary joint to which the valve device of the present invention is applied, and shows a valve closed state. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state where the joint is in a valve open state, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the valve open state (left side) and the valve open state (right side) of the joint.
[0031]
The joint 1 has a
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
On the outer side of the
[0035]
The
[0036]
A
[0037]
The outer
[0038]
The moving
[0039]
The follow-up movement of the moving
[0040]
On the back side of the
[0041]
The
[0042]
That is, in the
[0043]
Therefore, in the
[0044]
In the first embodiment, the pressure acting on the
[0045]
Further, in the present embodiment, when the valve is closed, the
[0046]
In the above-described embodiment, when the valve is in the closed state, the
[0047]
In the above-described embodiment, the
[0048]
In the above-described embodiment, the valve frame-
[0049]
In the above-described embodiment, the
[0050]
In the above-described embodiment, the
[0051]
In the above-described embodiment, the
[0052]
Further, in the case of the present embodiment, since the sealing portion is cylindrical, for example, a conical diaphragm valve (40 in the publication) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-205628 is used. There are the following advantages as compared with the case of using a valve (1 in the publication) having a conical diaphragm portion (2 in the publication) disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-122253. That is, the Teflon has an extremely low elongation rate as compared with rubber or the like. When such a synthetic resin is used instead of the cylindrical seal portion and a substantially conical diaphragm whose diameter gradually increases from the
[0053]
Therefore, if a cylindrical seal portion is used as in the present embodiment, the expansion and contraction length can be made longer than that of a diaphragm having the same diameter. That is, by extending the cylindrical seal portion in the axial direction, the distance of the portion that expands and contracts becomes longer, and the expansion and contraction length becomes longer even when a resin or the like having a very low elongation rate such as Teflon is used. Therefore, it can be formed smaller in diameter than the diaphragm. In addition, as shown in FIG. 5, when a configuration is provided in which a plurality of inwardly
[0054]
In the case of a factory facility that rearranges a pipeline under a natural flow, dozens of valve devices as described above are collectively installed on the same plane. In such a factory facility, by using a cylindrical seal portion as in the present invention, the diameter can be made smaller than in the case of using a diaphragm, so that the installation area of the factory facility can be reduced.
[0055]
Further, by forming the seal portion in a cylindrical shape, the diameter of the cylindrical seal portion can be made substantially the same as the pipe diameter. It is conceivable to reduce the diameter of the diaphragm by bending and using the diaphragm. However, the bent portion of the diaphragm becomes concave, and the internal fluid remains at that portion, which is not preferable.
[0056]
Since the valve device of the first embodiment uses the cylindrical seal portion, the valve device can be opened and closed without being bent, and is connected to the
[0057]
Further, in the above-described embodiment, when the valve body is at the retreat limit position where the
[0058]
In addition, when the seal portion bends and expands in the shape of the cross-section “C”, the seal portion has an inner angle of the bent portion when the valve body is at the retreat limit position where the
[0059]
Alternatively, when the valve element is in the retreat limit position, that is, when the inner angle of the bent portion is minimum, the valve element is in the forward limit position in which the
[0060]
Further, in the above-described embodiment, the
[0061]
In the case of a seal portion having a plurality of drum-shaped
[0062]
Further, in the above-described embodiment, the moving member and the follow-up mechanism (
[0063]
In the above-described embodiment, the
[0064]
Further, in the above-described embodiment, Teflon is used as the synthetic resin of the valve body, but the present invention is not limited to this, and a general synthetic resin having flexibility may be used. In particular, in the case of fluids such as foods and chemicals, Teflon, PFA (ethylene tetrafluoride / perfluoroalkoxyethylene copolymer resin) or FEP (ethylene tetrafluoride / hexafluoropropylene copolymer resin) having excellent chemical resistance ) Is preferably used.
[0065]
Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a sanitary joint, but the present invention is not limited to this, and can be widely applied to other various joints or valves that perform opening and closing operations.
[0066]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the case of the valve device according to
[0067]
In the valve device according to
[0068]
In the valve device according to the fifth aspect of the present invention, a valve frame body provided with a first connection port at one end of the internal fluid passage and a second connection port at the other end, and the valve frame body , A shaft member slidably provided in a direction of coming and going with respect to the first connection port, a valve body attached to a distal end of the shaft member, and slidably supporting a middle of the shaft member. And a slide mechanism that slides the shaft member. The valve body contacts the peripheral portion of the first connection port by sliding the shaft member toward the first connection port to close the first connection port. A valve head having a valve head to be closed, and an end fixed to define a portion extending from the valve head toward the bearing and slidingly contacting the bearing and the shaft member from an internal fluid passage; And a seal portion that is deformed with the sliding of the valve head, and at least a surface layer of the seal portion and the valve head. When the internal fluid is flowing at least in a valve-open state between the wraparound portion that is formed integrally with the synthetic resin and wraps around the back side of the valve head of the seal portion and the back side of the valve head. Since the ring-shaped valve head side guide that comes into contact with the wraparound portion is provided, the following effects are obtained. That is, since the part extending from the surface layer of the valve head to the bearing side and the seal part whose end is fixed is integrally formed, it is possible to eliminate the gap forming part in the valve head. In addition, since the seal portion divides a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from the internal fluid passage, a portion where the bearing and the portion supported by the bearing come into sliding contact with each other is shielded. Furthermore, the valve body has an integral structure with no gaps on the entire outside and is formed in a bag shape, so that only the opening end of the seal portion needs to be fixed, and the number of fixing points can be reduced. Simple structure. Further, a ring-shaped valve head side guide is provided between the wraparound portion of the seal portion and the back side of the valve head, and the valve head side guide allows the internal fluid to flow at least in the valve open state. Since the contact portion comes into contact with the wraparound portion of the seal portion during the operation, the pressure applied to the wraparound portion can be reduced, and the durability of the seal portion can be improved.
[0069]
In the valve device according to claim 6 of the present invention, a valve frame body provided with a first connection port at one end of the internal fluid passage and a second connection port at the other end, and the valve frame body , A shaft member slidably provided in a direction of coming and going with respect to the first connection port, a valve body attached to a distal end of the shaft member, and slidably supporting a middle of the shaft member. And a slide mechanism that slides the shaft member. The valve body contacts the peripheral portion of the first connection port by sliding the shaft member toward the first connection port to close the first connection port. A valve head having a valve head to be closed, and an end fixed to define a portion extending from the valve head toward the bearing and slidingly contacting the bearing and the shaft member from an internal fluid passage; And a seal portion that is deformed with the sliding of the valve head, and at least a surface layer of the seal portion and the valve head. Are formed integrally with a synthetic resin, and are provided on the shaft member, and at least when the internal fluid is flowing in the valve-opened state, it comes into contact with the middle part between both ends of the seal portion, and the middle part Having a deformation restricting portion provided with an outer peripheral surface for restricting inward deformation of the valve frame, a boundary portion between the valve frame body and the shaft member, and a valve frame from an end fixed to the valve frame body to a middle portion in the seal portion. Between the body-side seal portion, provided in a state supported by the valve frame body and a moving member that moves in the sliding direction by sliding of the shaft member so as to be flexibly deformable, and at least the internal fluid flows in the valve-open state. A ring-shaped valve frame-side guide that comes into contact with the valve frame-side sealing portion when it is located, and is provided between the wraparound portion that wraps around the valve head rear side of the seal portion and the back side of the valve head. , At least open Since at least one of the ring-shaped valve head side guide in contact with the wraparound portion when flowing through the internal fluid state has the following effects. That is, since the part extending from the surface layer of the valve head to the bearing side and the seal part whose end is fixed is integrally formed, it is possible to eliminate the gap forming part in the valve head. In addition, since the seal portion divides a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from the internal fluid passage, a portion where the bearing and the portion supported by the bearing come into sliding contact with each other is shielded. Furthermore, the valve body has an integral structure with no gaps on the entire outside and is formed in a bag shape, so that only the opening end of the seal portion needs to be fixed, and the number of fixing points can be reduced. Simple structure. Further, the middle portion of the seal portion is regulated by the deformation regulating portion, and at least one of the seal portion and the wraparound portion of the seal portion is regulated by the corresponding guide. Can be suppressed from being abnormally deformed, thereby making it possible to omit the reinforcing film integrally provided inside the seal portion. In particular, if a configuration is provided that includes both the valve frame body side guide and the valve head side guide in addition to the deformation restricting section, abnormal deformation at each part of the seal section is completely prevented even if the reinforcing membrane is omitted. can do.
[0070]
In the valve device according to the ninth aspect of the present invention, a valve frame having a first connection port at one end of the internal fluid passage and a second connection port at the other end thereof; , A shaft member slidably provided in a direction of coming and going with respect to the first connection port, a valve body attached to a distal end of the shaft member, and slidably supporting a middle of the shaft member. And a slide mechanism that slides the shaft member. The valve body contacts the peripheral portion of the first connection port by sliding the shaft member toward the first connection port to close the first connection port. A valve head having a valve head to be closed, and an end fixed to define a portion extending from the valve head toward the bearing and slidingly contacting the bearing and the shaft member from an internal fluid passage; Having a cylindrical seal portion that is deformed with the sliding of at least the seal portion and the valve head. The layer portion is integrally formed of a synthetic resin, and the seal portion is a wraparound portion wrapping around the back side of the valve head, an intermediate portion smaller in diameter than the valve head, and continuous from the intermediate portion. A valve frame body-side seal portion that expands and separates from the valve head while the diameter of the wraparound portion increases while separating from the bearing while the diameter of the valve frame-side seal portion increases, The valve element is movable from the open state to the closed state, and the degree of increase in the diameter of the wraparound part and the valve frame side seal part accompanying the sliding of the shaft member is greater than the degree of increase in the diameter in the middle part. Therefore, the following effects can be obtained. That is, since the portion from the surface layer portion of the valve head to the cylindrical seal portion extending to the bearing side and having the fixed end portion is integrally formed, it is possible to eliminate the gap forming portion in the valve head. In addition, since the cylindrical seal section divides a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from the internal fluid passage, a portion where the bearing and the portion supported by the bearing come into sliding contact with each other is shielded. Further, the valve body has an integral structure with no gaps on the entire outside and is formed in a bag shape, so that only the opening end of the cylindrical seal portion needs to be fixed, and the number of fixing points is reduced. Is possible. Further, as the valve element moves from the open state to the valve closed state, the wraparound part of the seal part separates from the valve head, and the valve frame body side seal part separates from the bearing. Since the inclination of the both ends on the end side changes as the shaft member slides and functions as a deformed portion of the seal portion, the deformed portion of the seal portion can be dispersed at both ends. The diameter of the part can be reduced to a small diameter, and the size of the seal part can be reduced. Further, by dispersing the deformed portion of the seal portion at both ends, it is possible to design a large slide amount of the shaft member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a sanitary joint to which a valve device of the present invention is applied, showing a valve closed state.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state where the joint of FIG. 1 is in a valve open state.
3 is a longitudinal sectional view showing a valve closed state (left side in the figure) and an open state (right side in the figure) of the joint of FIG. 1;
4 (a) is a longitudinal sectional view showing a valve head side guide provided in the joint of FIG. 1, and FIG. 4 (b) is a longitudinal sectional view showing the valve frame body side guide.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a valve closed state (left side in the figure) and an open state (right side in the figure) of another sanitary joint to which the valve device of the present invention is applied.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a closed state (left side in the figure) and an open state (right side in the figure) of still another sanitary joint to which the valve device of the present invention is applied.
FIG. 7 is a sectional view showing a valve closed state (left side in the figure) and an open state (right side in the figure) of still another sanitary joint to which the valve device of the present invention is applied.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a valve closed state (left side in the figure) and an open state (right side in the figure) of still another sanitary joint to which the valve device of the present invention is applied.
FIG. 9 is a sectional view showing a valve closed state (left side in the figure) and an open state (right side in the figure) of still another sanitary joint to which the valve device of the present invention is applied.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a valve closed state (left side in the figure) and an open state (right side in the figure) of still another sanitary joint to which the valve device of the present invention is applied.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a closed state (left side in the figure) and an open state (right side in the figure) of still another sanitary joint to which the valve device of the present invention is applied.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a conventional sanitary joint, in which (a) shows a state where both joints are separated from each other, and (b) shows a state where both joints are connected.
FIG. 13 is an explanatory view of a problem of a conventional sanitary joint.
[Explanation of symbols]
1 Fitting
2 Valve frame
3 Internal fluid passage
3a First connection port
3b Second connection port
4 slide mechanism
5 Shaft member
6 Bearing
10 valve body
11 Valve head
12 Seal part
12A middle part
12B Sealing part on valve frame side
12C wraparound part
13 Valve head side guide
14. Valve frame side guide
15 Moving parts
15a Stepped part (follow-up mechanism)
20 Deformation regulation department
22, 23, 24 Step section (follow-up mechanism)
Claims (11)
上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って内側に湾曲変形する筒状シール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成されており、
上記軸部材には、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに、内側に湾曲変形する該シール部における両端間の途中部分と接触し、該途中部分の内側への湾曲変形を規制する外周面を有する変形規制部が設けられていることを特徴とする弁装置。A valve frame having a first connection port at one end of the internal fluid passage and a second connection port at the other end, and a direction in which the inside of the valve frame comes into contact with and separates from the first connection port. A shaft member slidably provided, a valve body attached to a distal end portion of the shaft member, a bearing slidably supporting a middle of the shaft member, and a slide mechanism for sliding the shaft member,
The valve body has a valve head that contacts a peripheral portion of the first connection port by sliding the shaft member toward the first connection port to close the first connection port, and a bearing from the valve head. A cylindrical seal portion extending to the side and fixed at its end so as to partition a portion in sliding contact between the bearing and the shaft member from the internal fluid passage, and curving inward as the shaft member slides. Has, the seal portion and at least the surface layer portion of the valve head are integrally formed of synthetic resin,
At least when the internal fluid is flowing in the valve-open state, the shaft member comes into contact with a halfway portion between both ends of the seal portion that bends inward, thereby restricting the halfway portion from bending inward. A valve device provided with a deformation restricting portion having an outer peripheral surface.
前記変形規制部は、閉弁状態から前記途中部分と接触して内側への湾曲変形を規制することを特徴とする弁装置。The valve device according to claim 1,
The valve device, wherein the deformation restricting portion restricts inward bending deformation by coming into contact with the intermediate portion from a valve-closed state.
上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形するシール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成され、弁枠体と軸部材との境界部分と、シール部における弁枠体に固定された端部から途中部分までの弁枠体側シール部分との間に、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに、該弁枠体側シール部分と接触するリング状の弁枠体側ガイドが設けられ、該弁枠体側ガイドが弁枠体と軸部材のスライドによりそのスライド方向に移動する移動部材とにより撓み変形可能に支持されることを特徴とする弁装置。A valve frame having a first connection port at one end of the internal fluid passage and a second connection port at the other end, and a direction in which the inside of the valve frame comes into contact with and separates from the first connection port. A shaft member slidably provided, a valve body attached to a distal end portion of the shaft member, a bearing slidably supporting a middle of the shaft member, and a slide mechanism for sliding the shaft member,
The valve body has a valve head that contacts a peripheral portion of the first connection port by sliding the shaft member toward the first connection port to close the first connection port, and a bearing from the valve head. A seal portion extending to the side and having an end portion fixed so as to define a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from an internal fluid passage and deforming as the shaft member slides; The valve part is formed integrally with a synthetic resin at least at a surface layer part of the valve head, and a boundary portion between the valve frame body and the shaft member, and a valve from an end portion to a middle portion of the seal portion fixed to the valve frame body. A ring-shaped valve frame-side guide that comes into contact with the valve frame-side seal portion when the internal fluid is flowing at least in a valve-open state is provided between the valve frame-side guide and the valve frame-side guide. The valve frame and the moving member that moves in the sliding direction by sliding the shaft member. Valve apparatus characterized by being deformably supported deflection.
軸部材が閉弁状態から開弁状態にスライドする途中から移動部材を弁枠体が支持し、かつ軸部材が開弁状態から閉弁状態にスライドする途中から移動部材を軸部材が支持し、弁枠体に支持されてから軸部材に支持されるまでの間では移動部材を非移動状態とする移動部材の追従機構が設けられていることを特徴とする弁装置。The valve device according to claim 3,
The valve frame supports the moving member while the shaft member slides from the valve closed state to the valve open state, and the shaft member supports the moving member while the shaft member slides from the valve open state to the valve closed state, A valve device comprising a moving member follow-up mechanism that keeps the moving member in a non-moving state between the time when the moving member is supported by the shaft member and the time when the moving member is supported by the valve frame.
上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形するシール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成され、シール部の弁頭部背面側に回り込んでいる回り込み部分と弁頭部の背面側との間に、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに回り込み部分と接触するリング状の弁頭部側ガイドが設けられていることを特徴とする弁装置。A valve frame having a first connection port at one end of the internal fluid passage and a second connection port at the other end, and a direction in which the inside of the valve frame comes into contact with and separates from the first connection port. A shaft member slidably provided, a valve body attached to a distal end portion of the shaft member, a bearing slidably supporting a middle of the shaft member, and a slide mechanism for sliding the shaft member,
The valve body has a valve head that contacts a peripheral portion of the first connection port by sliding the shaft member toward the first connection port to close the first connection port, and a bearing from the valve head. A seal portion extending to the side and having an end portion fixed so as to define a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from an internal fluid passage and deforming as the shaft member slides; At least a surface portion of the valve head is integrally formed of a synthetic resin, and at least a valve is opened between a wraparound portion of the seal portion wrapping around the back side of the valve head and the back side of the valve head. A valve device provided with a ring-shaped valve head side guide that comes into contact with a wraparound portion when an internal fluid flows in a state.
上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形するシール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成されており、
上記軸部材に設けられ、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに、該シール部における両端間の途中部分と接触し、該途中部分の内側への変形を規制する外周面を備える変形規制部を有するとともに、弁枠体と軸部材との境界部分と、シール部における弁枠体に固定された端部から途中部分までの弁枠体側シール部分との間に、弁枠体と軸部材のスライドによりそのスライド方向に移動する移動部材とにより撓み変形可能に支持された状態で設けられ、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに該弁枠体側シール部分と接触するリング状の弁枠体側ガイド、および、シール部の弁頭部背面側に回り込んでいる回り込み部分と弁頭部の背面側との間に設けられ、少なくとも開弁状態で内部流体を通流しているときに回り込み部分と接触するリング状の弁頭部側ガイドのうちの少なくとも一方を有することを特徴とする弁装置。A valve frame having a first connection port at one end of the internal fluid passage and a second connection port at the other end, and a direction in which the inside of the valve frame comes into contact with and separates from the first connection port. A shaft member slidably provided, a valve body attached to a distal end portion of the shaft member, a bearing slidably supporting a middle of the shaft member, and a slide mechanism for sliding the shaft member,
The valve body has a valve head that contacts a peripheral portion of the first connection port by sliding the shaft member toward the first connection port to close the first connection port, and a bearing from the valve head. A seal portion extending to the side and having an end portion fixed so as to define a portion where the bearing and the shaft member come into sliding contact with each other from an internal fluid passage and deforming as the shaft member slides; The part and at least the surface part of the valve head are integrally formed of synthetic resin,
An outer peripheral surface is provided on the shaft member and contacts an intermediate portion between both ends of the seal portion at least when the internal fluid is flowing in a valve-open state, and regulates an inward deformation of the intermediate portion. While having a deformation restricting portion, between the boundary portion between the valve frame and the shaft member, between the end portion fixed to the valve frame in the seal portion and the valve frame side sealing portion from the middle part, the valve frame body It is provided in a state supported by a movable member that moves in the sliding direction by sliding of the shaft member so as to be flexibly deformable, and comes into contact with the valve frame body side seal portion at least when the internal fluid flows in the valve open state. A ring-shaped valve frame body-side guide, and provided between the wraparound portion of the seal portion wrapping around the back side of the valve head and the back side of the valve head, allowing the internal fluid to flow at least in the open state. When you are around Valve device, characterized in that it comprises at least one of the ring-shaped valve head side guide in contact with the saw portions.
弁枠体側ガイドおよび弁頭部側ガイドを有し、閉弁状態のとき、弁枠体側シール部分および回り込み部分の少なくとも一方が該当するガイドから離れ、開弁状態のとき、弁枠体側シール部分が弁枠体側ガイドを押圧して撓み変形させることを特徴とする弁装置。The valve device according to claim 6,
It has a valve frame body side guide and a valve head side guide, and at the time of the valve closed state, at least one of the valve frame body side seal portion and the wraparound portion separates from the corresponding guide, and when the valve is open, the valve frame body side seal portion A valve device, wherein a valve frame side guide is pressed to bend and deform.
前記シール部は、軸部材のスライド方向に沿って複数の鼓状部を有するものであることを特徴とする弁装置。The valve device according to claim 1,
The said seal part has a several drum-shaped part along the sliding direction of a shaft member, The valve apparatus characterized by the above-mentioned.
上記弁体は、軸部材の第1接続口への接近スライドにより該第1接続口の周縁部に当接して第1接続口を閉弁状態にする弁頭部と、該弁頭部から軸受側に延出されて該軸受と該軸部材との摺接する部分を内部流体通路から区画するように端部が固定されかつ軸部材のスライドに伴って変形する筒状シール部とを有し、該シール部と該弁頭部の少なくとも表層部とが合成樹脂で一体に形成されており、前記シール部は、前記弁頭部の背面側に回り込んでいる回り込み部分と、弁頭部より小径の途中部分と、該途中部分から連続して拡径する弁枠体側シール部分とを有し、
前記回り込み部分の径が拡大しながら前記弁頭部から離れるとともに、前記弁枠体側シール部分の径が拡大しながら前記軸受から離れて、弁体が開弁状態から閉弁状態に移動可能となっているとともに、軸部材のスライドに伴う回り込み部分および前記弁枠体側シール部分の径の拡大程度が、途中部分での径の拡大程度よりも大きいことを特徴とする弁装置。A valve frame having a first connection port at one end of the internal fluid passage and a second connection port at the other end, and a direction in which the inside of the valve frame comes into contact with and separates from the first connection port. A shaft member slidably provided, a valve body attached to a distal end portion of the shaft member, a bearing slidably supporting a middle of the shaft member, and a slide mechanism for sliding the shaft member,
The valve body has a valve head that contacts a peripheral portion of the first connection port by sliding the shaft member toward the first connection port to close the first connection port, and a bearing from the valve head. A cylindrical seal portion extending to the side and having an end portion fixed so as to partition a portion in sliding contact between the bearing and the shaft member from the internal fluid passage and deforming as the shaft member slides, The seal portion and at least a surface portion of the valve head are integrally formed of synthetic resin, and the seal portion has a wraparound portion wrapping around the back side of the valve head, and a smaller diameter than the valve head. And a valve frame-side sealing portion that continuously increases in diameter from the middle portion,
As the diameter of the wraparound portion increases and moves away from the valve head, and the diameter of the valve frame body-side seal portion increases while moving away from the bearing, the valve body can move from the open state to the closed state. The valve device is characterized in that the degree of increase in the diameter of the wraparound part and the valve frame body side seal part accompanying the sliding of the shaft member is greater than the degree of increase in the diameter in the middle part.
回り込み部分と途中部分との境界部分、および弁枠体側シール部分と途中部分との境界部分が、軸部材のスライドに伴って変形する変形部として機能するようになっていることを特徴とする弁装置。The valve device according to claim 9,
A valve, wherein a boundary portion between the wraparound portion and the middle portion and a boundary portion between the valve frame body side sealing portion and the middle portion function as a deformable portion that deforms as the shaft member slides. apparatus.
シール部における弁枠体に固定された端部に最も近い位置に形成される内側湾曲部から該端部までが、連続して軸受側寄りに位置するとともに、該端部が第2接続口の軸受側部分よりも第1接続口側に位置するように、前記弁枠体側ガイドがシール部を規制することを特徴とする弁装置。The valve device according to claim 3, 4, 7, 8, 9, or 10,
From the inner curved portion formed at the position closest to the end fixed to the valve frame in the seal portion to the end, the end is continuously located closer to the bearing side, and the end is the second connection port. A valve device wherein the valve frame body side guide regulates a seal portion so as to be located closer to a first connection port than a bearing side portion.
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