JP2011158052A - 減圧弁および弁体のシート面形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】減圧室の圧力に応じて作動する圧力受動部材に弁軸の一端部が連結され、減圧室に通じる弁孔を中央部に開口させた弁座に着座し得るシート面を有する弁体が、弁室に収容されるようにして弁軸の軸方向中間部に固定される減圧弁において、合成樹脂から成る弁体の加工コストを低減する。
【解決手段】弁体26には同軸の中央孔30が設けられ、弁軸25Aは、挿入軸33を同軸に有する第1軸部材31と、挿入軸33を圧入もしくは螺合せしめる有底の挿入孔34を同軸に有する第2軸部材32とが、それらの軸部材31,32の少なくとも一方を中央孔30に挿通せしめつつ同軸に結合されて成り、弁体26が、中央孔30よりも大径の外周を有しつつ半径方向外方に突出するようにして第1および第2軸部材31,32にそれぞれ設けられる第1および第2係止突部35,36で軸方向両側から挟まれて弁軸25Aに固定される。
【選択図】 図2
【解決手段】弁体26には同軸の中央孔30が設けられ、弁軸25Aは、挿入軸33を同軸に有する第1軸部材31と、挿入軸33を圧入もしくは螺合せしめる有底の挿入孔34を同軸に有する第2軸部材32とが、それらの軸部材31,32の少なくとも一方を中央孔30に挿通せしめつつ同軸に結合されて成り、弁体26が、中央孔30よりも大径の外周を有しつつ半径方向外方に突出するようにして第1および第2軸部材31,32にそれぞれ設けられる第1および第2係止突部35,36で軸方向両側から挟まれて弁軸25Aに固定される。
【選択図】 図2
Description
本発明は、ボディ内に形成される減圧室の圧力に応じて作動する圧力受動部材に弁軸の一端部が連結され、前記減圧室に通じる弁孔を中央部に開口させた弁座に着座し得るシート面を有する弁体が、前記弁座を臨ませた弁室に収容されるようにして前記弁軸の軸方向中間部に固定され、前記ボディもしくは該ボディに固定される弁ガイド部材に形成されるガイド孔に前記弁軸の他端側が摺動可能に嵌合される減圧弁、ならびに弁体のシート面の形成方法の改良に関する。
合成樹脂から成る弁体が、該弁体を同軸に貫通する金属製の弁軸の中間部に弾発係合によって固定されるようにした減圧弁が、たとえば特許文献1で開示されている。
上記特許文献1で開示された減圧弁では、弁体および弁座間のシート性能に影響を及ぼす弁体と弁軸との同軸度は、弁軸の加工精度はもちろん、弁体の単品加工精度に依存するため、弁体のほぼ全周にわたる高精度な切削加工が必要であった。しかも弁体の内周に形成される環状凹部に、弁軸の外周に形成される環状突部を係合することで弁体を弁軸に固定するようにしているので、弁体の構造が複雑であった。しかるに合成樹脂製の部材の切削加工は、金属加工に比べると加工機の刃持ちが悪く、加工時に把持したときに撓み易く真円度を出し難い等の困難性があるので、加工コストが高くなっており、加工部位の低減および加工形状の単純化を図ることが望まれている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、合成樹脂から成る弁体の加工コスト低減を可能とした減圧弁、ならびに弁体および弁軸の同軸度およびシート面の寸法精度を高め得るようにした弁体のシート面形成方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、ボディ内に形成される減圧室の圧力に応じて作動する圧力受動部材に弁軸の一端部が連結され、前記減圧室に通じる弁孔を中央部に開口させた弁座に着座し得るシート面を有する弁体が、前記弁座を臨ませた弁室に収容されるようにして前記弁軸の軸方向中間部に固定され、前記ボディもしくは該ボディに固定される弁ガイド部材に形成されるガイド孔に前記弁軸の他端側が摺動可能に嵌合される減圧弁において、合成樹脂から成る前記弁体には同軸の中央孔が設けられ、前記弁軸は、挿入軸を同軸に有する第1軸部材と、前記挿入軸を圧入もしくは螺合せしめる有底の挿入孔を同軸に有する第2軸部材とが、それらの軸部材の少なくとも一方を前記中央孔に挿通せしめつつ同軸に結合されて成り、第1軸部材には、前記中央孔よりも大径の外周を有して半径方向外方に突出する第1係止突部が設けられ、第2軸部材には、前記中央孔よりも大径の外周を有して第2軸部材から半径方向外方に突出する第2係止突部が設けられ、前記弁体が、第1および第2係止突部で軸方向両側から挟まれて前記弁軸に固定されることを第1の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴の構成に加えて、前記シート面が、型成形される前記弁体の一部の切削加工によって前記弁体に形成されることを第2の特徴とする。
本発明は、第1または第2の特徴の構成に加えて、第1および第2係止突部のうち前記弁体に関して前記弁座とは反対側の係止突部および前記弁体の相互対向面のいずれか一方に、それらの対向面間に介装されるOリングを嵌合せしめるOリング溝が設けられることを第3の特徴とする。
本発明は、第1〜第3の特徴の構成のいずれかに加えて、前記挿入軸は、結合軸部と、該結合軸部よりも大径の嵌合軸部とが先端側から順に同軸に連設されて成り、前記挿入孔は、前記結合軸部を圧入もしくは螺合せしめる結合孔部と、前記嵌合軸部を嵌合せしめる嵌合孔部とが同軸に連なって成り、前記結合軸部の軸方向長さが前記嵌合孔部の軸方向長さよりも短く設定されることを第4の特徴とする。
本発明は、第4の特徴の減圧弁の前記シート面を形成するにあたって、型成形された弁体を前記弁軸に固定した状態で、前記弁体の一部を切削加工して前記シート面を形成することを第5の特徴とする。
さらに本発明は、第5の特徴の弁体のシート面形成方法でシート面が形成される弁体を備える減圧弁であって、前記シート面が、前記弁座から離座している状態では前記弁孔側に向かって小径となるテーパ状であり、第1および第2係止突部のうち前記シート面の小径端部に当接、係合される係止突部の前記シート面側の端部外径が、前記シート面の小径端部外径よりも小径に設定されることを第6の特徴とする。
なお実施の形態のダイヤフラム18が本発明の圧力受動部材に対応する。
本発明の第1の特徴によれば、弁体が、第1軸部材の第1係止突部と、第1軸部材とともに弁軸を構成するようにして第1軸部材に同軸に結合される第2軸部材の第2係止突部とで軸方向両側から挟持されるようにして弁軸に固定されるので、弁体を弁軸に固定するための特別な形状を弁体が備える必要がなく、合成樹脂から成る弁体の形状を単純化することが可能であり、高精度の切削加工が必要となる部位を少なくすることができ、弁体の加工コストを低減することができる。
また本発明の第2の特徴によれば、弁体の大部分は型成形されたままであり、シート面となる部分だけが切削加工されればよいので、弁体の形成を容易とし、切削加工部位を少なくして加工コストをより低減することができる。
本発明の第3の特徴によれば、弁体に関して弁座とは反対側の係止突部および弁体の相互対向面の一方に、Oリングを嵌合せしめるOリング溝が設けられるので、弁体を貫通する第1軸部材と第2軸部材との結合時に、Oリング溝に嵌まったOリングが弁体に関して弁座とは反対側の係止突部および弁体間で圧縮されてシール機能を発揮することになるので、Oリングの損傷を防止しつつ該Oリングを弁体に関して弁座とは反対側の係止突部および弁体間に介装することができる。
本発明の第4の特徴によれば、第1軸部材が備える挿入軸の結合軸部を第2軸部材に設けられる挿入孔の結合孔部に圧入もしくは螺合せしめて第1および第2軸部材を同軸に結合するのであるが、前記挿入軸のうち先端側の前記結合軸部に同軸に連なる嵌合軸部を嵌合せしめる嵌合孔部が、前記結合孔部とともに挿入孔を構成するようにして前記結合孔部に同軸に連なっており、結合軸部の軸方向長さが嵌合孔部の軸方向長さよりも短いので、結合孔部への結合軸部の圧入もしくは螺合開始前に嵌合軸部が嵌合孔部への嵌合が開始されることになり、結合孔部への結合軸部の圧入もしくは螺合によって生じた切粉を挿入孔内に封入することができ、弁体および弁座間に切粉が噛み込むことを防止することができる。
本発明の第5の特徴によれば、型成形された弁体を弁軸に固定した状態で、弁体の一部を切削加工してシート面を形成するので、弁軸および弁体の同軸性およびシート面の寸法精度を高めることができる。
さらに本発明の第6の特徴によれば、シート面は弁座から離座している状態では弁孔側に向かって小径となるテーパ状に形成されるものであり、第1および第2係止突部のうちシート面の小径端部に当接、係合される係止突部のシート面側の端部外径が、シート面の小径端部外径よりも小径に設定されるので、弁軸に固定された状態にある弁体の切削加工によってシート面を形成する際に、切削刃物がシート面の小径端部に当接、係合されている係止突部側に接触するのを極力防止することができ、刃持ちが良くなる。
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
本発明の実施例1について図1〜図3を参照しながら説明すると、先ず図1において、この減圧弁は、圧縮天然ガスを減圧してエンジン(図示せず)に供給するためのものであり、第1および第2ボディ部材8,9が相互に結合されて成るボディ6と、該ボディ6に結合されるダイヤフラムカバー7とを備え、前記ボディ6には、弁機構10が収容されるとともにリリーフ弁11が配設される。
ボディ6は、第1および第2ボディ部材8,9が上下に重なりつつ複数個所で締結されて成るものである。第1ボディ部材8の中央部には、半径方向内方に張り出す内向き鍔12を上端に有して上下に延びる収容孔13が設けられており、この収容孔13の下端は第1ボディ部材8の下端面で下方に開放される。
第1ボディ部材8の下部側面には、減圧前の圧縮天然ガスを導入するための入口側接続孔14が設けられ、その入口側接続孔14に同軸に連なる高圧通路15が第1ボディ部材8に設けられる。
図2を併せて参照して、弁機構10は、圧力受動部材であるダイヤフラム18によって駆動されるものであり、ガイド孔19を有する弁ガイド部材20と、該弁ガイド部材20との間に弁室22を形成して前記弁ガイド部材20に結合されるとともに前記ガイド孔19と同軸の弁孔23を中央部に開口させて前記弁室22に臨む弁座24が設けられる弁座部材21と、前記弁ガイド部材20でガイドされつつ前記弁座24に着座することを可能として前記弁室22に収容されるとともに前記ダイヤフラム18に一端部が連結されるようにして前記弁孔23を緩く貫通する弁軸25Aの軸方向中間部に固定される合成樹脂製の弁体26とを備えるものであり、該弁機構10は、前記弁室22に通じる高圧室27と、前記弁孔23に通じる減圧室28との間に介在するようにしてボディ6の第1ボディ部材8に収容される。
前記弁体26は、前記弁座24に着座し得るシート面29を外周に有する弁体主部26aと、該弁体主部26の弁座24とは反対側の端部から半径方向外方に張り出す鍔部26bとを一体に有して合成樹脂から成るものであり、その中央部には中央孔30が同軸に設けられ、中央孔30の前記鍔部26bとは反対側の端部には、中央孔30よりも大径である嵌合凹部30aが形成される。
また前記弁軸25Aは、挿入軸33を同軸に有する金属製の第1軸部材31と、前記挿入軸33を圧入もしくは螺合せしめる有底の挿入孔34を同軸に有する金属製の第2軸部材32とが、それらの軸部材31,32の少なくとも一方、この実施例1では第1軸部材31を弁体26の中央孔30に挿通せしめつつ同軸に結合されて成る。
第1軸部材31は、その一端部に前記ダイヤフラム18側に連結するための拡径係合部31aを有して弁体26の中央孔30に挿通されるものであり、この第1軸部材31の軸方向中間部には、中央孔30よりも大径の外周を有する第1係止突部35が半径方向外方に突出するようにして一体に設けられ、この第1係止突部35は、前記中央孔30の一端部の嵌合凹部30aに嵌合して、弁体26の軸方向一端に当接、係合する。しかも第1係止突部35の外周は、弁体26から離反するにつれて小径となるようにしてテーパ状に形成される。
而して第1軸部材31のうち第1係止突部35よりも他端側は弁体26の中央孔30を貫通するものであり、第1軸部材31の他端側のうち弁体26よりも第2軸部材32側に突出する部分が、第2軸部材32に同軸に結合される挿入軸33となるものであり、この挿入軸33は、結合軸部33aと、該結合軸部33aよりも大径の嵌合軸部33bとが先端側から順に同軸に連設されて成る。
第2軸部材32の軸方向一端には、前記弁体26の軸方向他端に当接、係合するようにして半径方向外方に突出する鍔状の第2係止突部36が一体に設けられるとともに、前記挿入孔34が開口されており、この挿入孔34は、前記挿入軸33の前記結合軸部33aを圧入もしくは螺合せしめる結合孔部34aと、前記挿入軸33の前記嵌合軸部33bを嵌合せしめる嵌合孔部34bとが、その閉塞端側から順に同軸に連なって成る。
しかもこの実施例1では、前記結合軸部33aは前記結合孔部34aに螺合されるものであり、結合軸部33aの外周には雄ねじ37が刻設され、結合孔部34aの内周には雌ねじ38が刻設される。また結合軸部33aの軸方向長さL1は、前記嵌合孔部34bの軸方向長さL2よりも短く設定される。
而して挿入軸33の結合軸部33aを挿入孔34の結合孔部34aに螺合することで第1および第2軸部材31,32が同軸に結合されて弁軸25Aが構成されることになり、前記弁体26は、第1軸部材31の第1係止突部35と、第2軸部材32の第2係止突部36とで軸方向両側から挟まれて前記弁軸25Aに固定されることになる。しかも結合軸部33aを結合孔部34aに螺合すべく第1軸部材31を回転操作するための工具(図示せず)を係合するための工具係合部31bが、第1軸部材31の第1係止突部35および拡径係合部31a間で第1軸部材31の中間部に設けられる。
また第1および第2係止突部35,36のうち前記弁体26に関して前記弁座24とは反対側の係止突部および弁体26の相互対向面のいずれか一方に、それらの対向面間に介装されるOリング39を嵌合せしめるOリング溝40が設けられるものであり、この実施例1では、第2係止突部36の前記弁体26に対向する面に、第2係止突部36および弁体26間に介装されるOリング39を嵌合せしめるOリング溝40が設けられる。
ところで弁座24に着座可能な前記シート面29は、型成形される前記弁体26の一部の切削加工によって、前記弁座24から離座している状態では前記弁孔23側に向かって小径となるテーパ状に形成されるものであり、このシート面29を形成するにあたっては、図3で示すように、型成形された弁体26を前記弁軸25Aに固定した状態で、弁体26の一部を切削刃物41で切削加工する。
しかも第1および第2係止突部35,36のうち前記シート面29の小径端部に当接、係合される係止突部のシート面29側の端部外径が、シート面29の小径端部外径よりも小径に設定されるものであり、この実施例1では、第1係止突部35の前記シート面29側の端部の外径D1が、前記シート面29の小径端部すなわち第1係止突部35側の端部の外径D2よりも小径に設定される。
再び図2において、前記弁ガイド部材20は、前記弁孔23と同軸のガイド孔19を形成するようにして厚肉の円筒状に形成される金属製のものであり、この弁ガイド部材20の前記弁座部材21側の端部には、円筒状の外筒部20aが弁座部材21側に突出して同軸に一体に突設されるとともに、外筒部20a内に同軸に配置される円筒状の内筒部20bが弁座部材21側に突出して同軸に一体に突設される。而して前記弁軸25Aの他端部すなわち第2軸部材32の他端部は、弁ガイド部材20のガイド孔19に摺動可能に嵌合されており、ガイド孔19の前記弁室22側の端部内面に前記弁軸25Aの外周に弾発的に接触するOリング42が装着され、そのOリング42のガイド孔19からの離脱を阻止するリング板43が、弁ガイド部材20の前記弁座部材21側の端部に当接するようにして前記内筒部20b内に圧入される。すなわち弁体26は、前記弁ガイド部材20でガイドされつつ前記弁座24に着座することを可能として、弁室22に収容されることになる。
一方、前記弁座部材21は、前記弁孔23が中央部に設けられるようにして金属によってリング状に形成されており、この弁座部材21の前記弁ガイド部材20側の端部には、弁ガイド部材20の外筒部20aと同一内径を有する円筒状の筒部21aが、弁ガイド部材20側に突出するようにして一体に突設される。
ところで前記弁軸25Aの軸線に沿う方向で相互に離隔した前記弁座部材21および前記弁ガイド部材20は、高圧室27および前記弁室22間に介在するフィルタ部材44を介してのみ連結されており、このフィルタ部材44は、金属ビーズの焼結によって円筒状に形成される。
而してフィルタ部材44の一端部が前記弁座部材21の前記筒部21aに圧入によって連結され、前記フィルタ部材44の他端部が前記弁ガイド部材20の外筒部20aに圧入によって連結されることで、前記弁座部材21および前記弁ガイド部材20がフィルタ部材44を介してのみ連結されることになる。
而して前記弁機構10は、弁座部材21の内向き鍔12に対向する面に装着されて弁孔23を同軸に囲繞する環状のシール部材45を前記内向き鍔12に弾発接触させるようにして収容孔13内に挿入され、弁ガイド部材20の外周には収容孔13の内周に弾発接触する環状のシール部材46が装着される。この弁機構10の前記収容孔13への挿入状態で、収容孔13の内周および弁機構10間に環状の高圧室27が形成されることになり、該高圧室27は高圧通路15に連通する。
再び図1において、前記収容孔13には、前記弁ガイド部材20に当接して弁ガイド部材20および弁座部材21を前記内向き鍔12との間に挟持してボディ6に固定するためのリング状の押さえ部材48が螺合される。而して弁機構10における弁軸25Aの他端部は弁ガイド部材20のガイド孔19から突出するものであり、前記押さえ部材48には、前記弁軸25Aよりも大径であるねじ孔49が、弁軸25Aの他端部すなわち第2軸部材32の弁体26とは反対側の端部を挿入するようにして弁軸25Aと同軸に設けられる。
前記収容孔13の下部開口端は調節部材51で気密に閉じられる。この調節部材51は、前記収容孔13の内面に弾発的に接触する環状のシール部材52が外周に装着されて前記収容孔13に嵌合される大径部51aと、該大径部51aよりも小径に形成されるとともに前記押さえ部材48のねじ孔49に螺合する雄ねじ53が外周に刻設されるようにして前記大径部51aに同軸にかつ一体に連設される小径部51bとを一体に有するものであり、雄ねじ53を押さえ部材48のねじ孔49に螺合した状態で調節部材51を回転操作することにより、前記調節部材51は、弁機構10の弁軸25Aと同軸の軸線に沿う方向の進退が可能となる。
また前記調節部材51には、前記弁軸25A側に開放した有底の収容凹部55が弁軸25Aと同軸に設けられており、弁軸25Aの他端に装着されたばね受け部材56と、前記収容凹部55の閉塞端との間に背面コイルばね57が縮設される。而して前記調節部材51の軸方向に沿う進退位置を該調節部材51の回転操作によって調節することにより、前記背面コイルばね57のばね荷重を調節することができる。
第1ボディ部材8には、図1で示すように、前記収容孔13と同軸である横断面円形の嵌合突部8aが第2ボディ部材9に嵌合すべく一体に突設されており、嵌合突部8aの外周には環状のシール部材58が装着される。而して第1および第2ボディ部材8,9は、前記シール部材58を相互間に介在せしめるようにしつつ前記嵌合突部8aを第2ボディ部材9に嵌合せしめるとともに、嵌合突部8aを囲繞して第1ボディ部材8に装着された環状のシール部材59を相互間に介在せしめるようにして複数のボルト60…で相互に締結され、第1および第2ボディ部材8,9間に、前記弁孔23と同軸の円形である減圧室28が弁孔23に通じるようにして形成される。
ところで調節部材51で下部開口端が気密に閉じられた前記収容孔13内には、前記弁機構10における弁軸25Aの他端側を臨ませる背圧室61が形成されており、この背圧室61は、弁ガイド部材20の外周に装着されるシール部材46が収容孔13の内面に弾発的に接触し、また弁軸25Aの外周に装着されるシール部材42がガイド孔19の内周に弾発的に接触していることにより、高圧室27とは気密に隔絶されている。しかも第1ボディ部材8には、前記減圧室28を前記背圧室61に連通せしめる小径連通路62が設けられており、背圧室61は減圧室28に連通している。
第2ボディ部材9には、減圧室28の半径方向に長く延びて減圧室28に内端を開口させる出口通路63を形成する出口側接続管64が、側方に突出するようにして一体に設けられ、この出口側接続管64に、図示しない管路が気密に接続される。
前記ダイヤフラム18の周縁部は、前記ボディ6における第2ボディ部材9と、第2ボディ部材9に固定されるダイヤフラムカバー7との間に挟持されるものであり、第2ボディ部材9およびダイヤフラム18間には、圧力作用室65がダイヤフラム18の一面を臨ませるようにして形成され、ダイヤフラム18およびダイヤフラムカバー7間にはダイヤフラム18の他面を臨ませるばね室66が形成され、該ばね室66に収容されるコイル状のダイヤフラムばね67がダイヤフラムカバー7およびダイヤフラム18間に縮設される。
またダイヤフラムカバー7には、ばね室66に通じる負圧導入管68が接続されており、この負圧導入管68はエンジンに接続され、前記ばね室66にはエンジンの吸気負圧が導入される。
前記ダイヤフラム18の中央部には、該ダイヤフラム18の中央部を貫通する円筒部71aを一体に有する第1リテーナ71と、第1リテーナ71との間にダイヤフラム18を挟む第2リテーナ72とが固定されており、第2リテーナ72にはダイヤフラムばね67の一端が当接される。
一方、弁機構10の弁軸25Aには連結軸73が連結されるものであり、この連結軸73は、第1リテーナ71に圧力作用室65側から当接しつつ円筒部71aを気密に貫通し、円筒部71aからばね室66側への連結軸73の突出部分に、前記円筒部71aとの間にワッシャ74を介在させたナット75が螺合される。而してナット75を締め付けることにより、連結軸73が、第1リテーナ71および第2リテーナ72を介して、ダイヤフラム18の中心部に連結される。
ところで、第2ボディ部材9には、減圧室28および圧力作用室65間を隔てる壁部76が一体に設けられており、前記連結軸73は前記壁部76の中央部を軸方向移動可能に貫通し、該連結軸73の軸方向移動を案内する合成樹脂製のガイド部材77が圧力作用室65側から前記壁部76に装着される。このガイド部材77には、前記減圧室28および前記圧力作用室65間を連通するアスピレータチューブ77aが一体に設けられる。
また前記ガイド部材77は、前記連結軸73を摺動可能に嵌合せしめるようにして前記壁部76を貫通する円筒状の摺動筒部77bを中央部に有しており、前記連結軸73の外周には、摺動筒部77bの内周に摺接する環状のシール部材78が装着される。
一方、弁体26が固設された前記弁軸25Aの前記ダイヤフラム18側の端部に設けられた拡径係合部13aが連結軸73の一端部に連結される。すなわち連結軸73は弁軸25Aを介して弁体26に連結される。
このようなガス用減圧弁においては、ダイヤフラム18が、圧力作用室65の圧力によりダイヤフラムばね67のばね力に抗してばね室66側に撓むと、弁機構10は閉弁し、また前記圧力作用室65の圧力低下によってダイヤフラム18が圧力作用室65側に撓むと、弁機構10は開弁し、このような弁機構10の開閉が繰り返されることにより、高圧の圧縮天然ガスが減圧されて出口側接続管64から出力される。
次にこの実施例1の作用について説明すると、合成樹脂から成る弁体26には中央孔30が同軸に設けられ、弁軸25Aは、挿入軸33を同軸に有する金属製の第1軸部材31と、入軸33を圧入もしくは螺合せしめる有底の挿入孔34を同軸に有する金属製の第2軸部材32とが、それらの軸部材31,32の少なくとも一方(この実施例1では第1軸部材31)を弁体26の中央孔30に挿通せしめつつ同軸に結合されて成り、第1軸部材31には、中央孔30よりも大径の外周を有して半径方向外方に突出する第1係止突部35が設けられ、第2軸部材32には、中央孔30よりも大径の外周を有して第2軸部材32から半径方向外方に突出する第2係止突部36が設けられ、弁体26が、第1および第2係止突部35,36で軸方向両側から挟まれて弁軸25Aに固定される。
したがって弁体26を弁軸25Aに固定するための特別な形状を弁体26が備える必要がなく、合成樹脂から成る弁体26の形状を単純化することが可能であり、高精度の切削加工が必要となる部位を少なくすることができ、弁体26の加工コストを低減することができる。
また弁座24に着座することを可能としたシート面29が、型成形される合成樹脂製の弁体26の一部の切削加工によって弁体26に形成されるので、弁体26のシート面29を除く大部分は型成形されたままであり、シート面29となる部分だけが切削加工されればよいので、弁体26の形成を容易とし、切削加工部位を少なくして加工コストをより低減することができる。
またシート面29を形成するにあたって、型成形された弁体26を弁軸25Aに固定した状態で、弁体26の一部を切削刃物41で切削加工してシート面29を形成するので、弁軸25Aおよび弁体26の同軸性およびシート面29の寸法精度を高めることができる。
しかもシート面29は弁座24から離座している状態では弁孔23側に向かって小径となるテーパ状であり、第1および第2係止突部35,36のうち前記シート面29の小径端部に当接、係合される第1係止突部35のシート面29側の端部外径D1が、シート面29の小径端部外径D2よりも小径に設定されるので、弁軸25Aに固定された状態にある弁体26の切削加工によってシート面29を形成する際に、切削刃物41が弁体26から第1軸部材31側に移動する際には、図3の鎖線で示すように、切削刃物41は第1係止突部35から離れた位置を通過することになり、切削刃物41が第1軸部材31の第1係止突部35に接触するのを極力防止することができ、刃持ちが良くなる。
また第1および第2係止突部35,36のうち弁体26に関して弁座24とは反対側である第2係止突部36および弁体26の相互対向面に介装されるOリング39を嵌合せしめるOリング溝40が、第2係止突部36および弁体26の相互対向面のいずれか一方、この実施例1では、第2係止突部36の前記弁体26への対向面に設けられるので、弁体26を貫通する第1軸部材31と第2軸部材32との結合時に、Oリング溝40に嵌まったOリング39が第2係止突部36および弁体26間で圧縮されてシール機能を発揮することになり、Oリング39の損傷を防止しつつ該Oリング39を第2係止突部36および弁体26間に介装することができる。
また挿入軸33は、結合軸部33aと、該結合軸部33aよりも大径の嵌合軸部33bとが先端側から順に同軸に連設されて成り、挿入孔34は、結合軸部33aを螺合せしめる結合孔部34aと、嵌合軸部33bを嵌合せしめる嵌合孔部34bとが同軸に連なって成り、結合軸部33aの軸方向長さL1が嵌合孔部34bの軸方向長さL2よりも短く設定されるので、第1軸部材31が備える挿入軸33の結合軸部33aを第2軸部材32に設けられる挿入孔34の結合孔部34aに螺合せしめて第1および第2軸部材31,32を同軸に結合する際に、結合孔部34aへの結合軸部33aの螺合開始前に嵌合軸部33bの嵌合孔部34bへの嵌合が開始されることになり、結合孔部34aへの結合軸部33aの螺合によって生じた切粉を挿入孔34内に封入することができ、弁体26および弁座24間に切粉が噛み込むことを防止することができる。
本発明の実施例2について図4を参照しながら説明するが、図1〜図3で説明した実施例1に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。
弁体26は弁軸25Bの軸方向中間部に固定されるものであり、弁軸25Bは、挿入軸83を同軸に有する金属製の第1軸部材81と、前記挿入軸83を圧入もしくは螺合せしめる有底の挿入孔84を同軸に有する金属製の第2軸部材82とが、それらの軸部材81,82の少なくとも一方、この実施例2では第2軸部材82を弁体26の中央孔30に挿通せしめつつ同軸に結合されて成る。
第1軸部材81には、弁体26の鍔部26bに当接、係合するようにして中央孔30よりも大径の外周を有しつつ半径方向外方に突出する第1係止突部85が一体に設けられるとともに、第1係止突部85から同軸に突出する挿入軸83が一体に設けられ、挿入軸83は、結合軸部83aと、該結合軸部83aよりも大径の嵌合軸部83bとが先端側から順に同軸に連設されて成る。
前記ダイヤフラム18(実施例1参照)側に連結するための拡径係合部82aを一端部に有する第2軸部材82の他端部は弁体26の中央孔30に挿通され、挿入孔84は第2軸部材82の他端に開口する。この挿入孔84は、前記挿入軸83の前記結合軸部83aを圧入もしくは螺合せしめる結合孔部84aと、前記挿入軸83の前記嵌合軸部83bを嵌合せしめる嵌合孔部84bとが、その閉塞端側から順に同軸に連なって成る。
しかもこの実施例2では、前記結合軸部83aは前記結合孔部84aに螺合されるものであり、結合軸部83aの外周には雄ねじ87が刻設され、結合孔部84aの内周には雌ねじ88が刻設される。
また第2軸部材82には、第2係止突部86が半径方向外方に突出するようにして一体に設けられ、この第2係止突部86は、前記中央孔30の一端部の嵌合凹部30aに嵌合して、弁体26の軸方向一端に当接、係合する。しかも第2係止突部86の外周は、弁体26から離反するにつれて小径となるようにしてテーパ状に形成される。
而して挿入軸83の結合軸部83aを挿入孔84の結合孔部84aに螺合することで第1および第2軸部材81,82が同軸に結合されて弁軸25Bが構成されることになり、前記弁体26は、第1軸部材81の第1係止突部85と、第2軸部材82の第2係止突部86とで軸方向両側から挟まれて前記弁軸25Bに固定されることになる。しかも結合軸部83aを結合孔部84aに螺合すべく第2軸部材82を回転操作するための工具(図示せず)を係合するための工具係合部82bが、第2軸部材82の第2係止突部86および拡径係合部82a間で第2軸部材82の中間部に設けられる。
また第1および第2係止突部85,86のうち前記弁体26に関して前記弁座24(実施例1参照)とは反対側の係止突部および弁体26の相互対向面のいずれか一方に、それらの対向面間に介装されるOリング39を嵌合せしめるOリング溝90が設けられるものであり、この実施例2では、第1係止突部85の前記弁体26に対向する面に、第1係止突部85および弁体26間に介装されるOリング39を嵌合せしめるOリング溝90が設けられる。
この実施例2によっても上記実施例1と同様の効果を奏することができる。
本発明の実施例3について図5を参照しながら説明するが、図1〜図3で説明した実施例1に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。
弁体26は弁軸25Cの軸方向中間部に固定されるものであり、弁軸25Cは、挿入軸93を同軸に有する金属製の第1軸部材91と、前記挿入軸93を圧入もしくは螺合せしめる有底の挿入孔94を同軸に有する金属製の第2軸部材92とが、それらの軸部材91,92の少なくとも一方、この実施例2では第1軸部材91を弁体26の中央孔30に挿通せしめつつ同軸に結合されて成る。
前記弁体26の中央孔30に一端部を嵌合せしめる第1軸部材91には、弁体26の鍔部26bに当接、係合するようにして中央孔30よりも大径の外周を有しつつ半径方向外方に突出する第1係止突部95が一体に設けられるとともに、弁体26から第2軸部材92側に同軸に突出する挿入軸93が一体に設けられ、挿入軸93は、結合軸部93aと、該結合軸部93aよりも大径の嵌合軸部93bとが先端側から順に同軸に連設されて成る。
前記ダイヤフラム18(実施例1参照)側に連結するための拡径係合部92aを一端部に有する第2軸部材92の他端部には第2係止突部96が半径方向外方に突出するようにして一体に設けられ、この第2係止突部96は、前記中央孔30の一端部の嵌合凹部30aに嵌合して、弁体26の軸方向一端に当接、係合する。しかも第2係止突部86の外周は、弁体26から離反するにつれて小径となるようにしてテーパ状に形成される。
また挿入孔94は、第2軸部材92の他端に開口するものであり、この挿入孔94は、前記挿入軸93の前記結合軸部93aを圧入もしくは螺合せしめる結合孔部94aと、前記挿入軸93の前記嵌合軸部93bを嵌合せしめる嵌合孔部94bとが、その閉塞端側から順に同軸に連なって成る。
しかもこの実施例3では、前記結合軸部93aは前記結合孔部94aに螺合されるものであり、結合軸部93aの外周には雄ねじ97が刻設され、結合孔部94aの内周には雌ねじ98が刻設される。
而して挿入軸93の結合軸部93aを挿入孔94の結合孔部94aに螺合することで第1および第2軸部材91,92が同軸に結合されて弁軸25Cが構成されることになり、前記弁体26は、第1軸部材91の第1係止突部95と、第2軸部材92の第2係止突部86とで軸方向両側から挟まれて前記弁軸25Cに固定されることになる。しかも結合軸部93aを結合孔部94aに螺合すべく第2軸部材92を回転操作するための工具(図示せず)を係合するための工具係合部92bが、第2軸部材92の第2係止突部96および拡径係合部92a間で第2軸部材92の中間部に設けられる。
また第1および第2係止突部95,86のうち前記弁体26に関して前記弁座24(実施例1参照)とは反対側の係止突部および弁体26の相互対向面のいずれか一方に、それらの対向面間に介装されるOリング39を嵌合せしめるOリング溝100が設けられるものであり、この実施例3では、第1係止突部95の前記弁体26に対向する面に、第1係止突部95および弁体26間に介装されるOリング39を嵌合せしめるOリング溝100が設けられる。
この実施例3によっても上記実施例1と同様の効果を奏することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
たとえば上記実施の形態では、弁軸25A〜25Cが、ボディ6に固定される弁ガイド部材20のガイド孔19に摺動可能に嵌合される構造について説明したが、ボディに設けられるガイド孔に弁軸が摺動可能に嵌合されるようにした減圧弁に本発明を適用することも可能である。
また第1軸部材31,81,91が備える挿入軸33,83,93の結合軸部33a,83a,93aを、第2軸部材32,82,92に設けられた挿入孔34,84,94の結合孔部34a,84a,94aに圧入することで、第1および第2軸部材31,81,91;32,82,92を同軸に結合して弁軸25A,25B,25Cを構成するようにした減圧弁にも本発明を適用することができる。
6・・・ボディ
18・・・圧力受動部材であるダイヤフラム
19・・・ガイド孔
20・・・弁ガイド部材
22・・・弁室
23・・・弁孔
24・・・弁座
25A,25B,25C・・・弁軸
26・・・弁体
28・・・減圧室
29・・・シート面
30・・・中央孔
31,81,91・・・第1軸部材
32,82,92・・・第2軸部材
33,83,93・・・挿入軸
33a,83a,93a・・・結合軸部
33b,83b,93b・・・嵌合軸部
34,84,94・・・挿入孔
34a,84a,94a・・・結合孔部
34b,83b,94b・・・嵌合孔部
35,85,95・・・第1係止突部
36,86,96・・・第2係止突部
39・・・Oリング
40,90,100・・・Oリング溝
18・・・圧力受動部材であるダイヤフラム
19・・・ガイド孔
20・・・弁ガイド部材
22・・・弁室
23・・・弁孔
24・・・弁座
25A,25B,25C・・・弁軸
26・・・弁体
28・・・減圧室
29・・・シート面
30・・・中央孔
31,81,91・・・第1軸部材
32,82,92・・・第2軸部材
33,83,93・・・挿入軸
33a,83a,93a・・・結合軸部
33b,83b,93b・・・嵌合軸部
34,84,94・・・挿入孔
34a,84a,94a・・・結合孔部
34b,83b,94b・・・嵌合孔部
35,85,95・・・第1係止突部
36,86,96・・・第2係止突部
39・・・Oリング
40,90,100・・・Oリング溝
Claims (6)
- ボディ(6)内に形成される減圧室(28)の圧力に応じて作動する圧力受動部材(18)に弁軸(25A,25B,25C)の一端部が連結され、前記減圧室(28)に通じる弁孔(23)を中央部に開口させた弁座(24)に着座し得るシート面(29)を有する弁体(26)が、前記弁座(24)を臨ませた弁室(22)に収容されるようにして前記弁軸(25A〜25C)の軸方向中間部に固定され、前記ボディ(6)もしくは該ボディ(6)に固定される弁ガイド部材(20)に形成されるガイド孔(19)に前記弁軸(25A〜25C)の他端側が摺動可能に嵌合される減圧弁において、合成樹脂から成る前記弁体(26)には同軸の中央孔(30)が設けられ、前記弁軸(25A〜25C)は、挿入軸(33,83,93)を同軸に有する第1軸部材(31,81,91)と、前記挿入軸(33,83,93)を圧入もしくは螺合せしめる有底の挿入孔(34,84,94)を同軸に有する第2軸部材(32,82,92)とが、それらの軸部材(31,81,91;32,82,92)の少なくとも一方を前記中央孔(30)に挿通せしめつつ同軸に結合されて成り、第1軸部材(31,81,91)には、前記中央孔(30)よりも大径の外周を有して半径方向外方に突出する第1係止突部(35,85,95)が設けられ、第2軸部材(32,82,92)には、前記中央孔(30)よりも大径の外周を有して半径方向外方に突出する第2係止突部(36,86,96)が設けられ、前記弁体(26)が、第1および第2係止突部(35,85,95;36,86,96)で軸方向両側から挟まれて前記弁軸(25A〜25C)に固定されることを特徴とする減圧弁。
- 前記シート面(29)が、型成形される前記弁体(26)の一部の切削加工によって前記弁体に形成されることを特徴とする請求項1記載の減圧弁。
- 第1および第2係止突部(35,85,95;36,86,96)のうち前記弁体(26)に関して前記弁座(24)とは反対側の係止突部(36,85,95)および前記弁体(26)の相互対向面のいずれか一方に、それらの対向面間に介装されるOリング(39)を嵌合せしめるOリング溝(40,90,100)が設けられることを特徴とする請求項1または2記載の減圧弁。
- 前記挿入軸(33,83,93)は、結合軸部(33a,83a,93a)と、該結合軸部(33a,83a,93a)よりも大径の嵌合軸部(33b,83b,93b)とが先端側から順に同軸に連設されて成り、前記挿入孔(34,84,94)は、前記結合軸部(33a,83a,93a)を圧入もしくは螺合せしめる結合孔部(34a,84a,94a)と、前記嵌合軸部(33b,83b,93b)を嵌合せしめる嵌合孔部(34b,84b,94b)とが同軸に連なって成り、前記結合軸部(33a,83a,93a)の軸方向長さが前記嵌合孔部(34b,84b,94b)の軸方向長さよりも短く設定されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の減圧弁。
- 請求項2記載の減圧弁の前記シート面を形成するにあたって、型成形された弁体(26)を前記弁軸(25A〜25C)に固定した状態で、前記弁体(26)の一部を切削加工して前記シート面(29)を形成することを特徴とする弁体のシート面形成方法。
- 請求項5記載の弁体のシート面形成方法でシート面が形成される弁体を備える減圧弁であって、前記シート面(29)が、前記弁座(24)から離座している状態では前記弁孔(23)側に向かって小径となるテーパ状であり、第1および第2係止突部(35,85,95;36,86,96)のうち前記シート面(29)の小径端部に当接、係合される係止突部(35,86,96)の前記シート面(29)側の端部外径が、前記シート面(29)の小径端部外径よりも小径に設定されることを特徴とする減圧弁。
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2010
- 2010-02-02 JP JP2010021560A patent/JP2011158052A/ja active Pending
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