JP2007327612A - Valve sealing structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルブの開閉作動に合わせて一対のシール要素が互いに接離する構造のバルブのシール構造に関するものである。本発明のシール構造は例えば、燃料電池用高圧ガスバルブの開閉作動部に用いられる。 The present invention relates to a valve seal structure in which a pair of seal elements come in contact with and separate from each other in accordance with the opening and closing operation of the valve. The seal structure of the present invention is used, for example, in an opening / closing operation part of a high pressure gas valve for a fuel cell.
図3に示す従来のバルブ装置51においてはその閉弁作動時、図4(A)に示すように弁体52がゴムリップ(外側シール部)53および金属部(内側シール部)54に順次当接するように構成され、すなわち先ずゴムリップ53に当接してから金属部54に当接するように構成されている。
In the
しかしながらこの構造によると、シールすべきガス圧力の高圧化に伴ってゴムリップ53が圧力に押されて変形し、はみ出し現象を生じることから、図4(B)に示すようにゴムリップ53が弁体52と金属部54との間に挟まれて破損してしまうことがある。
However, according to this structure, as the gas pressure to be sealed is increased, the
本発明は以上の点に鑑みて、一方のシール要素をなすゴム状弾性体にはみ出し現象が発生するのを抑えることができ、もってその破損を防止することが可能なバルブのシール構造を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides a valve seal structure that can suppress the occurrence of a protrusion phenomenon in a rubber-like elastic body constituting one sealing element, and can prevent the damage. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明のシール構造は、バルブの開閉作動に合わせて一対のシール要素が互いに接離する構造のバルブのシール構造において、前記一対のシール要素は、金属等の剛性部品とゴム状弾性体との組み合わせよりなり、前記剛性部品は環状突起を有するとともに前記環状突起が接離する前記ゴム状弾性体の当接面は平面状に設定されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the seal structure of the present invention is a valve seal structure in which a pair of seal elements come in contact with and separate from each other in accordance with the opening / closing operation of the valve, wherein the pair of seal elements are rigid parts such as metal. And the rubber-like elastic body, the rigid part has an annular protrusion, and the contact surface of the rubber-like elastic body to which the annular protrusion comes in contact with and separates is set to be flat. It is.
ゴム状弾性体に高圧が作用したときにゴム状弾性体にはみ出し現象が発生するか否かは、ゴム状弾性体がどのような形状を有しているかが大きく関係し、例えばゴム状弾性体がシールリップを有していると、シールリップは変形し易い形状であることから、はみ出し現象が発生し易いものとなる。この点、本発明ではゴム状弾性体の当接面が平面状に設定され、平面状の形状は変形しにくい形状であることから、はみ出し現象が発生するのを抑えることが可能とされている。 Whether or not the rubber-like elastic body causes a protrusion phenomenon when a high pressure is applied to the rubber-like elastic body is largely related to the shape of the rubber-like elastic body. For example, the rubber-like elastic body If it has a seal lip, since the seal lip has a shape that is easily deformed, the protrusion phenomenon is likely to occur. In this regard, in the present invention, the contact surface of the rubber-like elastic body is set to a flat shape, and the flat shape is a shape that is not easily deformed, so that it is possible to suppress the occurrence of the protrusion phenomenon. .
本発明は、以下の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
すなわち、上記構成を備えた本発明のシール構造においては、接離作動する一対のシール要素が剛性部品とゴム状弾性体との組み合わせとされ、剛性部品に環状突起が設けられるとともにこの環状突起が接離するゴム状弾性体の当接面が平面状に設定されていることから、ゴム状弾性体は高圧が作用しても変形しにくい形状とされている。すなわち本発明では、ゴム面が平らであることで圧力がかかったときのゴムの変形を抑えることが可能とされている。したがって、ゴム状弾性体にはみ出し現象が発生するのを抑えることができ、もってその破損を防止することができる。 That is, in the seal structure of the present invention having the above-described configuration, the pair of sealing elements that are operated to contact and separate is a combination of a rigid component and a rubber-like elastic body, and the annular projection is provided on the rigid component. Since the contact surface of the rubber-like elastic body that contacts and separates is set to be flat, the rubber-like elastic body has a shape that does not easily deform even when high pressure is applied. That is, in the present invention, it is possible to suppress deformation of rubber when pressure is applied because the rubber surface is flat. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of the protrusion phenomenon in the rubber-like elastic body, and thus it is possible to prevent the damage.
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
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いる。 FIG. 1 shows a valve seal structure according to an embodiment of the present invention.
当該実施例に係るシール構造は、バルブの開閉作動に合わせて一対のシール要素が互いに接離するものであって、一対のシール要素は、金属等の剛性部品である弁体1と弁座側のゴム状弾性体6との組み合わせよりなり、弁体1は環状突起(ビード)2を有し、この環状突起2が接離するゴム状弾性体6の当接面6aは平面状に設定されている。
In the seal structure according to this embodiment, a pair of seal elements come in contact with and separate from each other in accordance with the opening / closing operation of the valve, and the pair of seal elements is a
環状突起2は、金属または硬質樹脂等の剛材よりなる弁体1の端面部1aにゴム状弾性体6に向けて一体成形され、またバルブの中心軸線0を中心として環状に形成されている。突起2の先端は、ゴム状弾性体6を傷付けることがないように丸みを帯びた断面形状とされている。
The
ゴム状弾性体6は、これも環状に成形され、バルブボディ3の弁座部4に設けた環状の装着溝5に装着されている。装着溝5およびゴム状弾性体6は共に断面矩形状に成形されている。また、ゴム状弾性体6の当接面6aはバルブボディ3の端面部3aよりも若干後退した位置に配置され、これによりゴム状弾性体6の充填率は100%未満とされ、ゴム状弾性体6は装着溝5内に完全に収容された状態にある。
The rubber-like
図1はバルブの弁開状態を示しており、高圧側空間Hから低圧側空間Lへ高圧ガスが流れている。この弁開状態からバルブが閉弁作動して弁体1がバルブボディ3に近付く方向に移動すると、図2に示すように環状突起2がゴム状弾性体6の当接面6aに当接し、若干食い込んだ状態で停止し、弁閉のシール状態が実現されることになる。
FIG. 1 shows a valve open state, in which high pressure gas flows from the high pressure side space H to the low pressure side space L. When the valve is closed from this open state and the
上記構成のシール構造においては、接離作動する一対のシール要素が剛性部品である弁体1とゴム状弾性体6との組み合わせとされ、弁体1の端面部1aに環状突起2が設けられるとともにこの環状突起2が接離するゴム状弾性体6の当接面6aが平面状に設定されているために、ゴム状弾性体6は高圧が作用しても変形しにくい形状とされている。したがって、ゴム状弾性体6にはみ出し現象が発生するのを抑えることができ、もってゴム状弾性体6が弁体1とバルブボディ3との間に挟まれて破損するのを防止することができる。
In the seal structure having the above-described configuration, the pair of sealing elements that are brought into contact with and separated from each other is a combination of the
また、当該実施例では、ゴム状弾性体6が装着溝5内に収容されるとともにその充填率が100%未満とされているので、これによってもゴム状弾性体6は圧力が作用しても変形しにくく設定されていると云うことができる。
Further, in this embodiment, the rubber-like
尚、当該実施例では、剛性部品が弁体を形成し、ゴム状弾性体が弁座を形成しているが、反対にゴム状弾性体が弁体を形成し、剛性部品が弁座を形成する構成であっても良く、この場合は、ゴム状弾性体が剛性部品に設けた突起に対して進退することになる。 In this embodiment, the rigid part forms the valve body and the rubber-like elastic body forms the valve seat. Conversely, the rubber-like elastic body forms the valve body, and the rigid part forms the valve seat. In this case, the rubber-like elastic body advances and retreats with respect to the protrusion provided on the rigid component.
1 弁体(剛性部品)
1a,3a 端面部
2 環状突起
3 バルブボディ
4 弁座部
5 装着溝
6 ゴム状弾性体
6a 当接面
H 高圧側空間
L 低圧側空間
1 Valve body (rigid parts)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記一対のシール要素は、金属等の剛性部品とゴム状弾性体との組み合わせよりなり、
前記剛性部品は環状突起を有し、前記環状突起が接離する前記ゴム状弾性体の当接面は平面状に設定されていることを特徴とするバルブのシール構造。 In the valve seal structure in which the pair of seal elements are in contact with each other in accordance with the opening / closing operation of the valve,
The pair of sealing elements is a combination of a rigid part such as metal and a rubber-like elastic body,
2. The valve seal structure according to claim 1, wherein the rigid part has an annular protrusion, and a contact surface of the rubber-like elastic body with which the annular protrusion contacts and is separated is set to be flat.
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---|---|---|---|---|
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