JP2018017301A - 容器バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】小さな操作力で回転ハンドルを開閉操作できる容器バルブを提供することを目的とする。【解決手段】医療用ボンベ１００に取り付けられる容器取付部２２からアウトレット部２４までの医療用ガスの通過を許容する流路Ｒとを内部に有するバルブ本体２０、流路Ｒの中間部分にある弁室Ｖにおいて開閉を切り替えるシートアッセンブリ５０、バルブ本体２０内部においてシートアッセンブリ５０と連動するスピンドルアセンブリ４０、及びスピンドルアセンブリ４０を回転させて移動させる回転操作を行うハンドル１０で構成された医療用バルブ１において、流路Ｒを、容器取付部２２から弁室Ｖまでの一次側流路Ｒ１と、弁室Ｖからアウトレット部２４までの二次側流路Ｒ２（アウトレット路２４ｂ）とで構成し、一次側流路Ｒ１における弁室Ｖの側に縮径流路部Ｒ１ａを設けた。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、ボンベ容器に装着して、医療用ガスなどの流体の導通を、回転ハンドルを回転操作して規制する容器バルブに関する。

従来より、特許文献１で提案するように、ガスボンベのようなボンベ容器に取り付け、気体や液体等の流体の出し入れを、回転ハンドルを操作して規制する容器バルブが多用されている。

このような容器バルブは、ボンベ容器に充填したガスの圧力が、一次側流路の上端の上端開口を封止（閉止）する開閉弁に作用することになり、開閉弁を開閉操作する回転ハンドルの操作力が大きくなるという問題があった。
特に、特許文献１の図７に示すようなピンインデックスバルブの場合、容器バルブの操作に慣れていない利用者が利用することが多く、回転ハンドルの操作力を軽減したいとの要望があった。

特開２０１５−１８７４６７号公報

そこで本発明は、小さな操作力で回転ハンドルを開閉操作できる容器バルブを提供することを目的とする。

この発明は、流体が充填されるボンベ容器に取り付けられる容器取付部と、該容器取付部を通るとともに、流体導出口までの前記流体の通過を許容する流路とを内部に有するバルブ本体、前記流路の中間部分にある弁室において、閉止位置と開放位置とを移動して開閉を切り替える開閉弁、前記バルブ本体内部において前記開閉弁と連動する弁棒、及び前記弁棒を回転させて前記開閉弁を前記閉止位置と前記開放位置とに移動させる回転操作を行う回転ハンドルで構成され、前記流路は、前記容器取付部から前記弁室までの第１流路と、前記弁室から前記流体導出口までの第２流路とで構成され、前記第１流路における前記弁室側に縮径部が設けられた容器バルブであることを特徴とする。

上記流体は、医療用ガス、産業用ガスなどのガス、あるいは液体を含むものとする。
上記断面径は、前記開閉弁の中心軸に対して直交方向の断面の径である。

この発明により、小さな操作力で回転ハンドルを開閉操作することができる。
具体的には、前記流路における前記容器取付部から前記弁室までの第１流路における前記弁室側に縮径部が設けられているため、流体の充填圧力によって開閉弁に作用する力も小さくなり、小さな操作力で回転ハンドルを開閉操作することができる。

したがって、仮に、ピンインデックスバルブを利用する操作に慣れない利用者であっても、回転ハンドルを容易に開閉操作して、開放状態と閉止状態とを確実に切り替えて、流体を安全に使用することができる。

この発明の態様として、前記回転ハンドルに、前記閉止位置と前記開放位置との少なくとも一方を示す明示手段が設けられてもよい。
上記明示手段は、回転ハンドル自体の形状によって明示する手段など、前記閉止位置と前記開放位置との少なくとも一方が目視や触覚によって確認できるように構成された明示手段とすることができる。

この発明によって、利用者は、前記閉止位置と前記開放位置との少なくとも一方を確実に認識することができる。
したがって、閉止したつもりが閉止できていない、開放したが開放量が不十分で所要量の流体を得ることができないというような不具合の発生を抑止することができる。

またこの発明の態様として、前記回転ハンドルの前記閉止位置と前記開放位置との回転操作角度が３６０度未満に設定されてもよい。
この発明により、回転ハンドルの操作性を向上することができる。

詳述すると、回転操作角度を３６０度未満、つまりひと回り未満の回転操作で開閉操作できるため、回転ハンドルを複数回転させる必要がある場合に比べて、操作性を向上することができる。
殊に、回転操作角度を１８０度に構成した場合、閉止位置と開放位置とが逆転位置となるため、閉止位置と開放位置とをより正確に操作することができる。

また、明示手段を備えた場合、複数回転させると明示手段によって閉止位置又は開放位置を正確に明示することができないが、回転操作角度を３６０度未満とすることによって、明示手段によって閉止位置又は開放位置を正確に明示することができる。

またこの発明の態様として、前記回転ハンドルの閉止方向の回転操作に対して、前記閉止位置に近づく際に機能するラチェット機構部が設けられてもよい。
この発明により、利用者は回転操作において閉止位置に近づいていることを認識でき、確実に閉止操作することができる。

またこの発明の態様として、前記回転ハンドルの回転操作に対して、少なくとも前記開放位置に近づく際に機能するクリック機構部が設けられてもよい。
上述の少なくとも前記開放位置に近づく際とは、開放位置に近づく際だけ、あるいは前記開放位置と前記閉止位置の両方に対してそれぞれに近づく際という意味である。
この発明により、利用者は回転操作において閉止位置あるいは開放位置に近づいていることを認識でき、確実に閉止操作することができる。

またこの発明の態様として、前記弁棒に対して前記開閉弁を閉弁方向に付勢する付勢手段が設けられてもよい。
この発明により、閉止状態における開閉弁に対して過負荷が作用することを防止できる。

詳述すると、付勢手段が弁棒に対して開閉弁を閉弁方向に付勢しているため、回転ハンドルの回転操作によって、弁棒を介して開閉弁が過剰に閉止方向に移動させられた場合であっても、付勢手段による付勢力に抗して、開閉弁に過負荷が作用することを防止できる。したがって、開閉弁の耐久性を向上することができる。
また、付勢手段の付勢力が作用した開閉弁を移動させるため、開閉弁を閉止位置に移動させる回転ハンドルの操作感を向上することができる。

またこの発明の態様として、前記付勢手段が、前記ボンベ容器の充填圧力に対する付勢力で設定されてもよい。
この発明により、付勢手段の付勢力が作用した開閉弁であっても、充填圧力によってリーク（漏出）することなく、確実に閉止位置で閉止することができる。

またこの発明の態様として、前記開閉弁が、前記弁棒に対して上下方向に相対移動自在なスラスト軸と、前記弁室内における前記第１流路の流路口を封止する封止部材を有するシートアッセンブリとで構成されてもよい。

この発明により、回転ハンドルの操作感をより向上することができる。
詳述すると、開閉弁が一体である場合、回転ハンドルの回転操作は、弁棒を介して開閉弁に直接作用することになるが、開閉弁を、弁棒に対して相対移動可能なスラスト軸と、シートアッセンブリとで構成しているため、シートアッセンブリを、スラスト軸を介して回転操作することができ、回転ハンドルの操作感をより向上することができる。

また、仮に、弁棒に対して閉止方向に付勢する付勢手段を備える場合であっても、スラスト軸に付勢手段の付勢力が作用するように構成することができ、開放位置へ開閉弁を移動させる回転ハンドルの開放操作の際に、付勢手段の付勢力が作用して開放できないといった不具合の発生を防止することができる。

またこの発明の態様として、前記バルブ本体に、前記流体を供給し、前記弁室を介して前記ボンベ容器に充填する充填路が設けられ、前記充填路が、前記弁室の内部を移動する前記開閉弁の中心軸に対して交差方向に離間した位置に配置されてもよい。

上述の充填路は、前記第２流路と共用してもよく、第２流路と別に設けてもよい。
この発明により、充填路を通過して、前記弁室を介してボンベ容器に充填される流体の充填圧力が、開閉弁に直接作用することを防止でき、弁室内で開閉弁の位置がずれたり、開閉弁が変形したりすることを防止できる。

本発明により、小さな操作力で回転ハンドルを開閉操作できる容器バルブを提供することができる。

医療用バルブの説明図。 医療用バルブの説明図。 医療用バルブの分解斜視図。 医療用バルブの一部分解拡大斜視図。 医療用バルブの開閉についての説明図。 医療用バルブの開閉についての説明図。 医療用バルブのラチェット機構についての説明図。 他の実施形態の医療用バルブの説明図。 他の実施形態の医療用バルブの説明図。 他の実施形態の医療用バルブの説明図。 他の実施形態の医療用バルブの説明図。 他の実施形態の医療用バルブの説明図。

この発明の一実施形態を、図１乃至図７とともに説明する。
図１及び図２は医療用バルブ１の説明図を示し、図３は医療用バルブ１の分解斜視図を示し、図４は医療用バルブ１の一部分解拡大斜視図を示し、図５及び図６は医療用バルブ１の開閉についての説明図を示し、図７は医療用バルブ１のラチェット機構６０及びクリック機構７０についての説明図を示している。

詳しくは、図１（ａ）は医療用バルブ１の正面、右側面、及び平面をあらわす斜視図を示し、図１（ｂ）は医療用バルブ１の背面、左側面、及び底面をあらわす斜視図を示し、図２（ａ）は、医療用ボンベ１００に装着された状態の医療用バルブ１の右側面図を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＡ−Ａ矢視断面図を示している。

図３は医療用バルブ１を各パーツに分解した状態の斜視図を示しているが、ハンドル１０及びバルブ本体２０は、その構造を明確にするため手前側の半分を透過状態で図示し、スピンドル４１、コイルスプリング４３、グランドナット３１、及びシート５２はその構造を明確にするため手前側の１／４を透過状態で図示している。

図４はバルブ本体２０からハンドル１０、ラチェット機構６０及びクリック機構７０を分解した状態の斜視図であり、これらの組み合わせの理解を容易にするため、バルブ本体２０については上面側から斜視図を示し、ハンドル１０、ラチェット機構６０及びクリック機構７０については底面側からの斜視図を示している。

図５（ａ）は閉状態の医療用バルブ１の上部の拡大斜視図を示し、図５（ｂ）は同状態の平面図を示している。逆に、図５（ｃ）は開状態の医療用バルブ１の上部の拡大斜視図を示し、図５（ｄ）は同状態の平面図を示している。

図６（ａ）は閉状態の医療用バルブ１の拡大断面図を示し、図６（ｂ）は開状態の拡大断面図を示している。
図７（ａ）はバルブ本体２０の平面図を示し、図７（ｂ）は閉状態のハンドル１０の底面図を示し、図７（ｄ）は開状態のハンドル１０の底面図を示し、図７（ｃ）は閉状態と開状態との間のハンドル１０の底面図を示している。

医療用バルブ１は、医療用ボンベ１００（図２）などに装着され、医療用ボンベ１００に対して医療用ガスの出し入れを規制するヨーク式のバルブ装置であり、流路Ｒを内部に有するバルブ本体２０と、バルブ本体２０の上部に取り付けるハンドル１０と、バルブ本体２０内部に配置され、ハンドル１０によって開閉操作される開閉機構３０と、バルブ本体２０に対するハンドル１０の回転操作に対して機能するラチェット機構６０及びクリック機構７０とで構成している。

ラチェット機構６０は、後述するボディ本体２１の上部の上円筒部２３の上面に形成された係止凹部２３２（２３２ａ乃至２３２ｄ）と、係止凹部２３２に係止するボールユニット６１とで構成されている。
ボールユニット６１は、スプリング６２、ボール６３及びソケット６４とで構成され、後述するハンドル１０に形成したラチェット穴１５に収容される。

クリック機構７０は、後述するボディ本体２１の上部の上円筒部２３の上面に形成された挿着孔２３１に装着される嵌合ピン７１と、後述するハンドル１０の底面側に形成されたクリック溝１６とで構成されている。

ハンドル１０は、バルブ本体２０の上部に配置され、後述する開閉機構３０を開閉操作する操作手段として機能する略円筒状の樹脂製のハンドルであり、下方の円筒リング部１１と、上部の操作方向明示部１２と、キャップ１３とで構成している。

詳述すると、円筒リング部１１は、ハンドル１０の高さの１／３程度の高さ有する円筒状であり、操作方向明示部１２は、円筒リング部１１の上部において円筒リング部１１と一体構成された平面視略扇状の柱体状で構成し、固定ボルト４５を締結する、上部が開口した上部空間１２１を内部に形成し、キャップ１３を上部空間１２１の上部に着脱自在に嵌着して閉塞している。

なお、操作方向明示部１２は、円筒リング部１１と面一となる半円状の円弧部１２３と、平面視直角二等辺三角形状の突出明示部１２２とで構成している。キャップ１３は、操作方向明示部１２と相似形である平面視扇状のフランジ部１３１と、フランジ部１３１より下方に突出し、上部空間１２１に挿入する挿入部１３２とを一体構成している。

円筒リング部１１の外周面における半周部分には、閉表示１１１ａ、開表示１１１ｂ、その間のグラデーション表示１１１ｃを有する開閉表示１１１が表示されている。また、円筒リング部１１の内部には、スピンドル４１を挿入するスピンドル挿入部１４、ボールユニット６１とともにラチェット機構６０を構成するラチェット穴１５、及び嵌合ピン７１が嵌合し、嵌合ピン７１とともにクリック機構７０を構成するクリック溝１６が設けられている。

スピンドル挿入部１４は、後述するスピンドル４１の円筒形の第１円柱部４１２が挿入される円筒部１４１と、円筒部１４１の上部において、平面視六角形の六角嵌合部４１１が挿入される六角形部１４２とで断面逆凸状の円筒形孔部で構成され、スピンドル挿入部１４と上部空間１２１とは、六角形部１４２で連通している。

ラチェット穴１５は、ボールユニット６１を装着する穴であり、ソケット６４が上下方向に移動可能に収容される下円筒部１５１と、下円筒部１５１の上部において、下円筒部１５１より小径で、ボール６３を付勢するスプリング６２の上部を挿入する上円筒部１５２とで断面凸状の円筒形穴部で構成されている。

嵌合ピン７１が嵌合するクリック溝１６は、円筒リング部１１の内面側において下面が開放され、スピンドル挿入部１４の周囲に形成された内面筒部１６１と円筒リング部１１の内面との間に形成された底面視略Ｕ字状の溝である。

なお、クリック溝１６には、円筒リング部１１の内面から接線方向に沿って底面視三角状に突出する二つの側面突出部１６２と、底面視略Ｕ字状の端部において側面突出部１６２とともに嵌合ピン７１を挟み込む端部ストッパ１６３とが備えられている。

また、クリック溝１６における円弧状溝部１６ａから端部ストッパ１６３までの間において、内面筒部１６１と側面突出部１６２とによって幅狭の略直線状の直線溝部１６ｂが形成されている。

なお、円弧状溝部１６ａは、嵌合ピン７１の直径より広い溝幅で構成され、直線溝部１６ｂは、嵌合ピン７１の直径よりわずかに狭い幅で形成されている。また、ハンドル１０は樹脂製であるため、ハンドル１０の回転操作によって、嵌合ピン７１は幅狭の直線溝部１６ｂに割り込んで移動可能に嵌合することができる。

バルブ本体２０は、略四角柱状のボディ本体２１と、ボディ本体２１の下方において、下向きに凸な円錐台状で外周面にネジ山が形成された容器取付部２２と、ボディ本体２１の上部おいて円筒状の上円筒部２３とで構成されている。なお、ボディ本体２１と容器取付部２２との間には平面視円形となるフランジ部２８が形成され、フランジ部２８の底面には、容器取付部２２に外嵌するＯリング２９が装着される。

また、略四角柱状のボディ本体２１の側面２１ａには、アウトレット部２４と、クランプＣ（図５（ｂ），（ｄ）参照）のピンによって位置合わせされるふたつのピンホール２５とが形成され、対向する他方の側面２１ｂには、クランプＣの固定ボルトを嵌着するボルト穴２６と、安全弁８０が装着される安全弁装着部２７とが形成されている。

アウトレット部２４は、側面２１ｂに形成されたボルト穴２６と対向する位置において略同径の凹部２４ａと、右側面視において、凹部２４ａの中心より高さ方向及び幅方向にシフトさせた位置で凹部２４ａと弁室Ｖとを連通する小径なアウトレット路２４ｂを形成している。

なお、ボディ本体２１、容器取付部２２及び上円筒部２３で構成されたバルブ本体２０の内部には、後述するシートアッセンブリ５０を収容する弁室Ｖが設けられ、容器取付部２２の下端から、弁室Ｖを介して凹部２４ａまで導通可能に連通する流路Ｒを形成している。また、流路Ｒのうち、容器取付部２２の下端から弁室Ｖまでを一次側流路Ｒ１とし、弁室Ｖから凹部２４ａまでのアウトレット路２４ｂを二次側流路Ｒ２としている。

また、一次側流路Ｒ１の上部には、縮径され、弁室Ｖと連通する縮径流路部Ｒ１ａが形成され、弁室Ｖにおける底面部には、一次側流路Ｒ１（縮径流路部Ｒ１ａ）の上端開口を上方にリング状に突出させた上端リング凸部Ｖａが設けられている。
なお、一次側流路Ｒ１は後述するシート５２と略同径で形成され、縮径流路部Ｒ１ａは、シート５２のディスク保持部５２１に装着されるディスク５１より小径で形成されている。

また、バルブ本体２０の内部において、弁室Ｖの上部に、後述するスピンドルアセンブリ４０及びグランドナット３１が螺着する上部空間１４０を形成している。
また、安全弁装着部２７は、一次側流路Ｒ１と連通し、安全弁８０が装着されている。なお、安全弁８０は、従来からある円柱型の安全弁であり、その詳細な説明は省略する。

なお、安全弁装着部２７と上部空間１４０とは略同径の円筒空間で形成され、一次側流路Ｒ１と弁室Ｖとは安全弁装着部２７や上部空間１４０より半分程度の径で形成されている。さらに、アウトレット路２４ｂ及び縮径流路部Ｒ１ａは、一次側流路Ｒ１や弁室Ｖより１／４程度の径で形成されている。したがって、アウトレット路２４ｂ及び縮径流路部Ｒ１ａは、一次側流路Ｒ１や弁室Ｖに比べて、約１／１６の断面積で形成されている。
また、上部空間１４０の内面には、後述する螺合円柱部４１４及びグランドナット３１の外面に形成したネジ山（図示省略）と螺合するネジ溝（図示省略）を形成している。

上円筒部２３の上面には、クリック機構７０を構成する嵌合ピン７１を装着する挿着孔２３１と、ラチェット機構６０を構成するボール６３が係止する係止凹部２３２（２３２ａ乃至２３２ｄ）が周方向に所定間隔を隔てて複数形成されている。

詳述すると、係止凹部２３２は、上円筒部２３の平面視中心を中心とした同芯上において所定角度で配置され、後述するボール６３より小径の穴である。なお、本実施形態においては、４つの係止凹部２３２ａ乃至２３２ｄを１３度ずつの間隔で配置している。
また、上円筒部２３の正面側側面は、ボディ本体２１の側面と連続する平面状に形成され、上向きの三角マーク２３３を形成している。

開閉機構３０は、流路Ｒの中間に形成された弁室Ｖに配置され、開閉弁に対応するシートアッセンブリ５０と、シートアッセンブリ５０の上部に挿着されたスピンドルアセンブリ４０と、シートアッセンブリ５０をバルブ本体２０に位置固定するグランドナット３１とで構成している。

スピンドルアセンブリ４０は、弁棒に対応するスピンドル４１、スラスト軸４２、及びコイルスプリング４３で構成されている。
スピンドル４１は、上から順に、平面視六角形状で、後述するハンドル１０と嵌合する六角嵌合部４１１、第１円柱部４１２、第２円柱部４１３、螺合円柱部４１４、及び螺合円柱部４１４より小径な小径底部４１５で構成している。

また、六角嵌合部４１１及び第１円柱部４１２の平面視中央位置において、上方が開放され、後述する固定ボルト４５が螺合する螺合穴４１６が形成され、第２円柱部４１３乃至小径底部４１５の平面視中央位置において、下方が開放された内部空間４１７が形成されている。

内部空間４１７は、上部から順に、スラスト軸４２の軸部４２１が挿入される小径空間４１７ａ、スラスト軸４２及び軸部４２１に外嵌したコイルスプリング４３が配置される配置空間４１７ｂ、小径底部４１５の内部において、配置空間４１７ｂより大径の大径空間４１７ｃとで構成されている。また、小径空間４１７ａと螺合穴４１６とは上下方向に連通している。

螺合円柱部４１４の外面には、上述したように、上部空間１４０の内面に形成したネジ溝（図示省略）に螺合するネジ山（図示省略）を形成している。なお、螺合円柱部４１４の外面に形成したネジ山（図示省略）と、上部空間１４０の内面に形成したネジ溝（図示省略）とは、１８０度の回転によって、シートアッセンブリ５０のシート５２における図６（ａ）に示す閉弁位置と、図６（ｂ）に示す開弁位置とを上下方向に移動する移動量となる螺旋角度で形成されている。

コイルスプリング４３は、後述するスラスト軸４２の軸部４２１に外嵌するとともに、スピンドル４１の小径空間４１７ａに配置されるコイル状のスプリングである。なお、コイルスプリング４３のバネ力は、医療用ボンベ１００に充填された医療用ガスの充填圧力が作用するシートアッセンブリ５０を、上端リング凸部Ｖａに押し付ける付勢力で構成している。

スラスト軸４２は、後述するシート５２のシート軸部５２２の上端の挿入を許容する、下方が開放された逆有底円筒状の大径部４２２と、大径部４２２の平面視中央より上方に延出された軸部４２１とで構成している。

このように各要素が構成されたスピンドルアセンブリ４０は、軸部４２１にコイルスプリング４３が外嵌されたスラスト軸４２を、軸部４２１の上端が小径空間４１７ａに挿入されるように、コイルスプリング４３とともに、配置空間４１７ｂに挿入して組付けられ、大径空間４１７ｃにおいて止め輪４４によって下方が位置規制される。

詳しくは、組み付けられたスピンドルアセンブリ４０において、スラスト軸４２は、止め輪４４によってスピンドル４１に対して下方が位置規制されているが、コイルスプリング４３が外嵌しているため、下向きに付勢された状態で位置規制されており、コイルスプリング４３の付勢力に抗して上方に相対移動可能である。

グランドナット３１は、バルブ本体２０の上部空間１４０の下部に螺着する螺合部３１１と、螺合部３１１より下方において小径な小径部３１２、螺合部３１１より上部に向かって突出するリング部３１３とで構成し、上下方向に貫通し、シートアッセンブリ５０のシート軸部５２２が挿通する挿通孔３１４を設けている。なお、グランドナット３１と、上述のスピンドル４１の螺合円柱部４１４とは同径で形成し、グランドナット３１の外面には、上述したように、上部空間１４０の内面に形成したネジ溝（図示省略）に螺合するネジ山（図示省略）を形成している。

シートアッセンブリ５０は、略円柱状のディスク５１と、ディスク５１を保持するディスク保持部５２１を有するシート５２とで構成している。
ディスク５１は、樹脂製であり、上述の上端リング凸部Ｖａより大径の円柱状に形成されている。

シート５２は、ディスク５１を保持するディスク保持部５２１と、ディスク保持部５２１より上方に突出するシート軸部５２２とで構成している。ディスク保持部５２１は、ディスク５１より大径であり、下方からのディスク５１の装着を許容する、下方が開放された逆有底円筒状に形成されており、シート軸部５２２がディスク保持部５２１の平面視中央より上方に延設されている。
なお、シート軸部５２２は、軸部４２１と略同径で形成されるとともに、ディスク保持部５２１は、大径部４２２より小径に形成されている。

このように各要素が構成された開閉機構３０は、ディスク保持部５２１を弁室Ｖに配置したシートアッセンブリ５０のシート軸部５２２にＯリング３２を嵌着するとともに、上部空間１４０において螺合したグランドナット３１の挿通孔３１４に挿通し、上部空間１４０において、グランドナット３１により上方で螺合円柱部４１４を螺合したスピンドルアセンブリ４０のスラスト軸４２の大径部４２２にシート軸部５２２の上端を挿入し、スピンドル４１の大径空間４１７ｃにおいて、止め輪４４によってスピンドルアセンブリ４０とシートアッセンブリ５０とを一体化し、弁室Ｖ及び上部空間１４０において組み付けられる。

詳しくは、組み付けられた開閉機構３０において、シートアッセンブリ５０は、スピンドルアセンブリ４０に対して止め輪４４によって一体化されているものの、止め輪４４の弾性変形に伴って軸方向（上下方向）に相対移動可能である。

なお、組み付け状態のスピンドルアセンブリ４０において、スピンドル４１に対してコイルスプリング４３の付勢力が作用した状態で位置規制されているスラスト軸４２にシート軸部５２２の上端が挿入されているため、シートアッセンブリ５０はコイルスプリング４３の付勢力が作用した状態で組み付けられる。

また、シート５２はスピンドルアセンブリ４０のスピンドル４１における螺合円柱部４１４やグランドナット３１などに比べて略半分程度の径、且つ六角嵌合部４１１より小径に形成されている。

このようにして組み付けられた開閉機構３０は、ディスク５１が装着されたシート５２のディスク保持部５２１が弁室Ｖに配置され、弁室Ｖの上部にはＯリング３２が配置され、その上からグランドナット３１及びスピンドル４１が、開閉機構３０が上部空間１４０に螺着されて、開閉機構３０はバルブ本体２０に組み付けられる。

なお、シートアッセンブリ５０のシート５２を下方の閉弁位置に配置することで、図６（ａ）に示すように、ディスク５１は弁室Ｖの上端リング凸部Ｖａに当接し、弁室Ｖと一次側流路Ｒ１とは分断された状態となる。
また、この組み付け状態において、スピンドル４１の第２円柱部４１３の上部より上方はバルブ本体２０の上円筒部２３より上方に向かって突出することとなる。

次に、開閉機構３０が組み付けられたバルブ本体２０に対するハンドル１０の組付けについて説明する。
具体的には、ボールユニット６１をラチェット穴１５に挿入したハンドル１０のスピンドル挿入部１４に、上円筒部２３から突出するスピンドル４１を挿入するとともに、挿着孔２３１に装着した嵌合ピン７１をクリック溝１６に嵌合させ、上部空間１２１で六角嵌合部４１１に固定ボルト４５を螺合して固定し、キャップ１３を嵌めつけ、医療用バルブ１の組み付けを完了する。

なお、この医療用バルブ１の組み付けでは、図６（ａ）に示すような開閉機構３０のシート５２を閉弁位置としたため、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ハンドル１０の突出明示部１２２が側面２１ｂの方向を向き、円筒リング部１１の閉表示１１１ａが三角マーク２３３に対応する位置となる（以下において、この向きを閉弁方向という）。

また、ラチェット穴１５に挿入されたボールユニット６１のボール６３は、スプリング６２に下方に向かって付勢され、複数設けられた係止凹部２３２のうち最も挿着孔２３１に近い側の係止凹部２３２ａに係止している。

さらにまた、挿着孔２３１に装着された嵌合ピン７１は、クリック溝１６における一方側の直線溝部１６ｂの端部において内面筒部１６１と側面突出部１６２とで挟み込まれるとともに端部ストッパ１６３とに当接するように配置される。

このような閉弁状態から開弁状態にするための回転操作は、図５（ｃ），（ｄ）に示すように、ハンドル１０を１８０度、反時計回りに回転させる。ハンドル１０を反時計回りに１８０度回転させることによって、ハンドル１０とともに回転するスピンドルアセンブリ４０は上部空間１４０の内面に形成したネジ溝（図示省略）と螺合円柱部４１４の外面に形成したネジ山とが螺合しているため、シートアッセンブリ５０は上方の開弁位置（図６（ｂ））まで移動する。

シートアッセンブリ５０が開弁位置まで移動することにより、ディスク５１とフランジ部１３１との間に隙間が形成され、弁室Ｖを介して、一次側流路Ｒ１とアウトレット路２４ｂとが導通可能な開弁状態となる。
このとき、図５（ｃ）に示すように、開表示１１１ｂが三角マーク２３３に対応する位置となり、突出明示部１２２が側面２１ａの側を向くこととなる（以下において、この向きを開弁方向という）。

ハンドル１０の反時計回りに回転に伴って、スプリング６２によって付勢されたボール６３は、スプリング６２の付勢力に抗して、係止凹部２３２ａから係止凹部２３２ｄに向かってラチェット音を生じさせながら各係止凹部２３２を移動し、係止凹部２３２ｄを超えると上円筒部２３の上面を摺動する。

また、一方側の直線溝部１６ｂにおいて、内面筒部１６１と側面突出部１６２とに挟まれていた嵌合ピン７１は直線溝部１６ｂから外れ、図７（ｃ）に示すように、円弧状溝部１６ａを通り、反対側の直線溝部１６ｂに挿入される（図７（ｄ）参照）。このとき、円弧状溝部１６ａから幅狭の直線溝部１６ｂに挿入されるため、回転操作の操作力に滑らかな抵抗力を作用させることができる。

続いて、このように組み付けられた医療用バルブ１の使用方法について説明する。
上述のように組み付けられた医療用バルブ１は、図２に示すように、閉弁状態で医療用ボンベ１００の上部に容器取付部２２を螺入して、医療用ボンベ１００に装着する。

医療用ボンベ１００の医療用ガスの出入りを規制する医療用バルブ１は、固定ボルトをボルト穴２６に嵌着するとともに、ふたつのピンホール２５にピンを位置合わせたクランプＣを装着し、使用治具に連結されたダクトＤ（図５（ｄ）において破線で図示）をアウトレット部２４に装着した状態で、閉表示１１１ａが三角マーク２３３に対応し、突出明示部１２２が閉弁方向に向いている閉弁状態から、ハンドル１０を１８０度反時計回りに回転操作することによって、弁室Ｖにおいてシートアッセンブリ５０が閉弁位置から開弁位置に移動し、弁室Ｖを介して、一次側流路Ｒ１と二次側流路Ｒ２（アウトレット路２４ｂ）とが導通状態となるため、医療用ボンベ１００内部の医療用ガスを、アウトレット部２４から放出（供給）することができる。

なお、このとき、開表示１１１ｂが三角マーク２３３に対応する位置となるとともに、突出明示部１２２は反対側の側面２１ａの側、つまりアウトレット部２４に装着されたダクトＤの側を向く開弁方向となる。

逆に、開弁状態から閉弁状態とするためには、突出明示部１２２がアウトレット部２４に装着されたダクトの側を向く開弁方向から、時計回りにハンドル１０を１８０度回転させ、ダクトＤと反対側の閉弁方向に突出明示部１２２を向けることで、シートアッセンブリ５０は弁室Ｖ内において下方に移動して、ディスク５１が上端リング凸部Ｖａに当接する閉弁位置まで移動し、一次側流路Ｒ１と二次側流路Ｒ２（アウトレット路２４ｂ）とは分断され、アウトレット部２４からの医療用ガスの放出（供給）は停止する。

なお、アウトレット部２４に充填治具（図示省略）を装着し、医療用ボンベ１００内に医療用ガスを充填する場合は、充填治具の装着後、突出明示部１２２が開弁方向に向くようにハンドル１０を回転操作して開弁状態とし、弁室Ｖを介して二次側流路Ｒ２（アウトレット路２４ｂ）と一次側流路Ｒ１とが導通可能な状態としてから、二次側流路Ｒ２（アウトレット路２４ｂ）、弁室Ｖ及び一次側流路Ｒ１を通る医療用ガスを医療用ボンベ１００内部に充填する。

所定量の医療用ガスが医療用ボンベ１００内部に充填されると、突出明示部１２２が閉弁方向に向くようにハンドル１０を回転操作して閉弁状態とすることで、充填した医療用ガスを放出することなく、所定量の医療用ガスを医療用ボンベ１００内部に充填することができる。

このように、医療用バルブ１は、医療用ガスが充填される医療用ボンベ１００に取り付けられる容器取付部２２と、容器取付部２２を通るとともに、アウトレット部２４までの医療用ガスの通過を許容する流路Ｒとを内部に有するバルブ本体２０、流路Ｒの中間部分にある弁室Ｖにおいて、閉止位置と開放位置とを移動して開閉を切り替えるシートアッセンブリ５０、バルブ本体２０内部においてシートアッセンブリ５０と連動するスピンドルアセンブリ４０、及びスピンドルアセンブリ４０を回転させてシートアッセンブリ５０を閉止位置と開放位置とに移動させる回転操作を行うハンドル１０で構成され、流路Ｒは、容器取付部２２から弁室Ｖまでの一次側流路Ｒ１と、弁室Ｖからアウトレット部２４までの二次側流路Ｒ２（アウトレット路２４ｂ）とで構成され、一次側流路Ｒ１における弁室Ｖの側に断面積が小さい縮径流路部Ｒ１ａが設けられているため、小さな操作力でハンドル１０を開閉操作することができる。

具体的には、弁室Ｖの側に縮径流路部Ｒ１ａが設けられていない一次側流路をシートアッセンブリで閉止する場合に比べ、一次側流路Ｒ１の弁室Ｖの側に、断面積が小さい縮径流路部Ｒ１ａが設けられているため、医療用ガスの充填圧力によってシートアッセンブリ５０に作用する力も小さくなり、小さな操作力でハンドル１０を開閉操作することができる。

したがって、仮に、医療用バルブ１の操作に慣れない利用者であっても、ハンドル１０を容易に開閉操作して、開放と閉止とを確実に切り替えて、医療用ガスを安全に使用することができる。

また、ハンドル１０に、閉止位置と開放位置とを示す突出明示部１２２及び開閉表示１１１を設けているため、利用者は、閉止位置と開放位置とを確実に認識することができる。したがって、閉止したつもりが閉止できていない、開放したが開放量が不十分で所要量の医療用ガスを得ることができないというような不具合の発生を抑止することができる。

また、ハンドル１０の閉止位置と開放位置との回転操作角度を３６０度未満の１８０度に設定しているため、ハンドル１０の操作性を向上することができる。
詳述すると、回転操作角度を３６０度未満、つまりひと回り未満の回転操作で開閉操作できるため、ハンドル１０を複数回転させる必要がある場合に比べて、操作性を向上することができる。

また、突出明示部１２２及び開閉表示１１１を備えているが、回転操作として複数回転させると突出明示部１２２及び開閉表示１１１によって閉止位置又は開放位置を正確に明示することができないが、回転操作角度を３６０度未満とすることによって、突出明示部１２２及び開閉表示１１１によって閉止位置又は開放位置を正確に明示することができる。

また、ハンドル１０の閉弁方向に向ける時計回りの回転操作に対して、閉止位置に近づく際に機能するラチェット機構６０を設けているため、利用者は回転操作において閉止位置に近づいていることを認識でき、確実に閉止操作することができる。

また、ハンドル１０の回転操作に対して、閉止位置及び開放位置に近づく際に機能するクリック機構７０を設けているため、利用者は回転操作において閉止位置及び開放位置に近づいていることを認識でき、確実に閉止操作することができる。

なお、上述の説明では、クリック機構７０を閉止位置及び開放位置に近づく際に機能するように構成しているが、閉止位置に近づく際にはラチェット機構６０が機能するため、開放位置に近づく際にのみクリック機構７０が機能するように構成してもよい。

また、スピンドルアセンブリ４０に対してシートアッセンブリ５０を閉弁方向に付勢するコイルスプリング４３を設けているため、閉弁状態におけるシートアッセンブリ５０に対して過負荷が作用することを防止できる。

詳述すると、コイルスプリング４３がスピンドルアセンブリ４０に対してシートアッセンブリ５０を閉弁方向に付勢しているため、ハンドル１０の回転操作によって、スピンドルアセンブリ４０を介してシートアッセンブリ５０が過剰に閉止方向に移動させられた場合であっても、コイルスプリング４３による付勢力に抗して、シートアッセンブリ５０に過負荷が作用することを防止できる。したがって、シートアッセンブリ５０の耐久性を向上することができる。

また、コイルスプリング４３の付勢力が作用したシートアッセンブリ５０を移動させるため、シートアッセンブリ５０を閉止位置に移動させるハンドル１０の操作感を向上することができる。

また、コイルスプリング４３が、医療用ボンベ１００の充填圧力に対する付勢力で設定されているため、コイルスプリング４３の付勢力が作用したシートアッセンブリ５０であっても、充填圧力によってリークすることなく、確実に閉止位置で閉止することができる。

また、シートアッセンブリ５０が、スピンドルアセンブリ４０に対して上下方向に相対移動自在なスラスト軸４２と、弁室Ｖ内における一次側流路Ｒ１の上端リング凸部Ｖａを封止するディスク５１を有するシート５２とで構成されているため、ハンドル１０の操作感をより向上することができる。

詳述すると、シートアッセンブリ５０が一体である場合、ハンドル１０の回転操作は、スピンドルアセンブリ４０を介してシートアッセンブリ５０に直接作用することになるが、シートアッセンブリ５０を、スピンドルアセンブリ４０に対して相対移動可能なスラスト軸４２と、シート５２とで構成しているため、シート５２を、スラスト軸４２を介して回転操作することができ、ハンドル１０の操作感をより向上することができる。

また、スピンドルアセンブリ４０に対して閉止方向に付勢するコイルスプリング４３を備え、スラスト軸４２にコイルスプリング４３の付勢力が作用するように構成しているため、開放位置へシートアッセンブリ５０を移動させるハンドル１０の開放操作の際に、コイルスプリング４３の付勢力が作用して開放できないといった不具合の発生を防止することができる。

また、バルブ本体２０に、医療用ガスを供給し、弁室Ｖを介して医療用ボンベ１００に充填するアウトレット路２４ｂが設けられ、アウトレット路２４ｂが、弁室Ｖの内部を移動するシートアッセンブリ５０の中心軸（上下方向に中心軸）に対して交差方向（幅方向）に離間した位置、つまり中心軸に対して幅方向にシフトした位置に配置されているため、アウトレット路２４ｂを通過して、弁室Ｖを介して医療用ボンベ１００に充填される医療用ガスの充填圧力が、シートアッセンブリ５０に直接作用することを防止でき、弁室Ｖ内でシートアッセンブリ５０の位置がずれたり、シートアッセンブリ５０が変形したりすることを防止できる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の流体は医療用ガスに対応し、
以下同様に、
ボンベ容器は医療用ボンベ１００に対応し、
流体導出口はアウトレット部２４に対応し、
開閉弁はシートアッセンブリ５０に対応し、
弁棒はスピンドルアセンブリ４０に対応し、
回転ハンドルはハンドル１０に対応し、
縮径部は、縮径流路部Ｒ１ａに対応し、
容器バルブは医療用バルブ１に対応し、
明示手段は突出明示部１２２に対応し、
ラチェット機構部はラチェット機構６０に対応し、
クリック機構部はクリック機構７０に対応し、
付勢手段はコイルスプリング４３に対応し、
第１流路は一次側流路Ｒ１に対応し、
第２流路はアウトレット路２４ｂに対応し、
流路口は上端リング凸部Ｖａに対応し、
封止部材はディスク５１に対応し、
シートアッセンブリはシート５２に対応し、
充填路はアウトレット路２４ｂに対応するが、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

上記医療用ガスの代わりに、産業用ガスなどの他のガスや、液体を医療用ボンベ１００内部に充填して用いてもよい。
また、医療用ガスを放出（供給）する場合も充填する場合も二次側流路Ｒ２（アウトレット路２４ｂ）を用いたが、医療用ガスを放出（供給）する流路と、充填する場合の流路とを別に設けてもよい。

また、上述の説明では、ハンドル１０に突出明示部１２２及び開閉表示１１１を設け、開弁状態であるか閉弁状態であるかを確実に認識できるように構成したが、例えば、図８乃至図１２に示すような医療用バルブ１ａ乃至１ｅにおけるハンドル１０ａ乃至１０ｅの突出明示部１２２ａ乃至１２２ｅのような形状で開弁状態であるか閉弁状態であるかを確実に認識できるように構成してもよい。

なお、図８乃至図１０は他の実施形態の医療用バルブ１ａ乃至１ｅの説明図を示している。
具体的には、図８乃至図１２において、各（ａ）は他の実施形態の医療用バルブ１ａ乃至１ｅの正面、左側面、及び平面をあらわす斜視図を示し、各（ｂ）は正面図を示し、各（ｃ）は背面図を示し、各（ｄ）は左側面図を示し、各（ｅ）は右側面図を示し、各（ｆ）は平面図を示し、各（ｇ）は底面図を示している。

図８乃至図１２における各（ｂ）乃至各（ｇ）において、形状が異なるハンドル１０ａ乃至１０ｅのみを実線で図示し、バルブ本体２０は、上述の医療用バルブ１のバルブ本体２０と同一であるため破線で示し、以下においてその説明を省略する。

図８に示す医療用バルブ１ａにおけるハンドル１０ａは、操作方向明示部１２ａ全体が略円筒状であり、周方向において等間隔に縦方向のリブ１２４を複数備え、そのうちのひとつを突出量が大きな突出明示部１２２ａとして、突出明示部１２２の代わりに備えている。
図９に示す医療用バルブ１ｂにおけるハンドル１０ｂは、突出明示部１２２の代わりに、円弧部１２３に対して縦長直方体状の突出明示部１２２ｂを備えている。

図１０に示す医療用バルブ１ｃにおけるハンドル１０ｃは、平面視円弧状の凹部１２５によって、円弧部１２３とともに、平面視イチョウ型を形成する突出明示部１２２ｃを備えている。
図１１に示す医療用バルブ１ｄにおけるハンドル１０ｄは、操作方向明示部１２ｄを平面視略小判型の柱状に構成し、突出明示部１２２の代わりに、操作方向明示部１２ｄの上面に目印としての突出明示部１２２ｄを備えている。

図１２に示す医療用バルブ１ｅにおけるハンドル１０ｅは、操作方向明示部１２ｅを円柱状に構成し、突出明示部１２２の代わりに、操作方向明示部１２ｅの周面の一部に縦長の突出明示部１２２ｅを備えている。また、開閉表示１１１とともに、操作方向明示部１２ｅの周面に、開表示または閉表示を表示する開閉表示１２６を設けている。

このように、突出明示部１２２ａ乃至突出明示部１２２ｅを有するハンドル１０ａ乃至１０ａを備えた医療用バルブ１ａ乃至１ｅも、上述の突出明示部１２２を有するハンドル１０を備えた医療用バルブ１と同様に、開弁状態であるか閉弁状態であるかを確実に認識することができる。

１…医療用バルブ
１０…ハンドル
２０…バルブ本体
２２…容器取付部
２４…アウトレット部
２４ｂ…アウトレット路
４０…スピンドルアセンブリ
４２…スラスト軸
４３…コイルスプリング
５０…シートアッセンブリ
５１…ディスク
５２…シート
６０…ラチェット機構
７０…クリック機構
１００…医療用ボンベ
１２２…突出明示部
Ｒ…流路
Ｒ１…一次側流路
Ｒ１ａ…縮径流路部
Ｖ…弁室
Ｖａ…上端リング凸部

Claims (9)

1. 流体が充填されるボンベ容器に取り付けられる容器取付部と、該容器取付部を通るとともに、流体導出口までの前記流体の通過を許容する流路とを内部に有するバルブ本体、
   前記流路の中間部分にある弁室において、閉止位置と開放位置とを移動して開閉を切り替える開閉弁、
   前記バルブ本体内部において前記開閉弁と連動する弁棒、
   及び前記弁棒を回転させて前記開閉弁を前記閉止位置と前記開放位置とに移動させる回転操作を行う回転ハンドルで構成され、
   前記流路は、前記容器取付部から前記弁室までの第１流路と、前記弁室から前記流体導出口までの第２流路とで構成され、
   前記第１流路における前記弁室側に縮径部が設けられた
   容器バルブ。
2. 前記回転ハンドルに、
   前記閉止位置と前記開放位置との少なくとも一方を示す明示手段が設けられた
   請求項１に記載の容器バルブ。
3. 前記回転ハンドルの前記閉止位置と前記開放位置との回転操作角度が３６０度未満に設定された
   請求項１または２に記載の容器バルブ。
4. 前記回転ハンドルの閉止方向の回転操作に対して、前記閉止位置に近づく際に機能するラチェット機構部が設けられた
   請求項１乃至３のうちいずれかに記載の容器バルブ。
5. 前記回転ハンドルの回転操作に対して、少なくとも前記開放位置に近づく際に機能するクリック機構部が設けられた
   請求項１乃至４のうちいずれかに記載の容器バルブ。
6. 前記弁棒に対して前記開閉弁を閉弁方向に付勢する付勢手段が設けられた
   請求項１乃至５のうちいずれかに記載の容器バルブ。
7. 前記付勢手段が、前記ボンベ容器の充填圧力に対する付勢力で設定された
   請求項６に記載の容器バルブ。
8. 前記開閉弁が、
   前記弁棒に対して上下方向に相対移動自在なスラスト軸と、
   前記弁室内における前記第１流路の流路口を封止する封止部材を有するシートアッセンブリとで構成された
   請求項１乃至７のうちいずれかに記載の容器バルブ。
9. 前記バルブ本体に、前記流体を供給し、前記弁室を介して前記ボンベ容器に充填する充填路が設けられ、
   前記充填路が、
   前記弁室の内部を移動する前記開閉弁の中心軸に対して交差方向に離間した位置に配置された
   請求項１乃至８のうちいずれかに記載の容器バルブ。

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