JP3266356B2 - 逆止弁 - Google Patents

逆止弁

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JP3266356B2
JP3266356B2 JP04782293A JP4782293A JP3266356B2 JP 3266356 B2 JP3266356 B2 JP 3266356B2 JP 04782293 A JP04782293 A JP 04782293A JP 4782293 A JP4782293 A JP 4782293A JP 3266356 B2 JP3266356 B2 JP 3266356B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特許請求の範囲第1項
の上位概念に記載の形式の逆止弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】前記形式の逆止弁は、例えば車両の制動
力を助成するためのサーボユニットで使用され、この場
合例えば吸気管とサーボユニットとの間に組込まれてい
る。該逆止弁は、真空タンク内の圧力が吸気管内の圧力
よりも高くなると直ちに吸気管と真空タンクとの間の接
続部を開放する役目を有している。他面において該逆止
弁は、吸気管内の圧力が真空タンク内の圧力よりも高い
場合には密閉しなければならない。最近の車両は、前記
のサーボユニットによる顕著な制動力助成作用を有して
いるので、助成作用が欠落した場合ブレーキが完全に利
かなくなるようなことはないとしても、該サーボユニッ
トの確実な機能には大きな意味が付与される。車両にお
いて逆止弁は、吸気管から真空タンクへ通じる連絡導管
内に組込まれるか、または該真空タンクに直接付設され
る。
【0003】確実な機能は、車両において発生するよう
な好ましからぬ条件下において特に保証されねばならな
い。この好ましからぬ条件下とは、例えば吸気系内に存
在している燃料が弁内に溜って閉鎖部材を膨潤させるこ
とになるような場合である。また弁は、閉止位置を発生
させる部材の考えられ得る如何なる状態及び/又は如何
なる位置においても常に易動性をもって閉止かつ/又は
開放すること、またごく僅かな圧力差の下でも充分良好
な閉止作用を有すること、並びにサーボタンク内の真空
に不慮の崩壊を生ぜしめないことが重要である。
【0004】従来公知の弁は概ね、閉止作用を発生させ
る構成部材の運動を助成又は促進する構成部材を有して
いる。該構成部材は、大抵はばね又はこれに類似した作
用エレメントである。また弁の内部ケーシングの構成に
基づいて、閉止位置での戻し運動を促進させるために、
弁の閉止作用を発生させる部材を変形することが公知で
ある。従来公知の弁では付加的に又は選択的に、閉止位
置においてシール作用を発生させるゴム部材が頻繁に設
けられている。また、別の公知の弁は、弁の開放位置又
は閉止位置を発生するダイヤフラム部材を有している。
従来公知の弁に共通した欠点は、弁の作用を保証するた
めに必要な機能を夫々有している比較的多数の構成部材
が使用されることである。弁の構成部品数が多くなるに
応じて、あれこれの構成部品の故障発生率も高くなる。
それ以外に、種々異なった部品を使用することに基づい
て公知の弁には、多種多様の材料が使用されることにな
るので不利である。特定の材料、例えばばねは、その機
能の点、少なくとも耐用寿命の点で、弁を通流する流動
媒体によってネガティブな影響を受ける。更に従来公知
の弁ではリサイクル可能性の点で、しかも単個構成部品
の材料が種々異なっていることに基づいて問題が生じ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特に
逆止弁の領域に燃料が溜った場合でも、弁の如何なる状
態及び/又は閉止作用を発生させる構成部材の如何なる
位置においても弁機能の確実性を保証しかつその製作を
簡便にするような逆止弁を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によれ
ば、特許請求の範囲第1項の特徴部分に記載の形式の本
発明による逆止弁によって解決された。 本発明の有利な
構成は、その他の請求項に記載されている。
【0007】
【作用】本発明により提案した逆止弁の根本的な利点
は、逆止弁を機能させるためにダイヤフラム又はばねを
全く必要としないことである。同じく、所期の閉止作用
を得るためにゴム部材を使用する必要もない。また閉止
作用を生ぜしめる構成部材、つまり閉鎖体は如何なる外
力からも、また如何なる内力からも自由であり、つまり
開放位置へであれ、閉止位置へであれ、或いはその中間
位置へであれ、弁内部で閉鎖体を動かすための構成部材
又は構成の必要は全くない。閉鎖体に外的に作用する力
が例えばばねの形で設けられていることがあるが、この
ようなばねは本発明の逆止弁では必要ではない。閉鎖体
位置の変化を支援又は発生する閉鎖体の前記内力とは例
えば閉鎖体そのものの変形作用であるが、この変形作用
は例えば、弁の開放位置において閉鎖体に強制的に生ぜ
しめられ、この変形作用は次いで閉鎖体の閉止位置への
移動を支援又は発生するために使用される。ここで云う
変形作用とは特に、閉鎖体内で発生した変形エネルギの
ことであるが、本発明の逆止弁では、このような変形エ
ネルギも全く省くことができる。これに関連して、閉鎖
体の一方又は他方の位置を得るために若干の弁で必要と
される重力自体も外力作用と解することができる。要す
るに、本発明の逆止弁を特徴づける構成要件は、閉鎖体
の任意な位置並びに弁の任意な状態へ閉鎖体を外力及び
内力なしにセッティングできることである。このように
逆止弁を構成することによって弁の構成部材数を最少可
能数に減少させることができる一方、例えば自動車の転
倒時に自動車内に組込まれた逆止弁が、考えられ得る限
りの如何なる位置を占めることがあろうとも、逆止弁機
能の確実性が常に保証される。要するに本発明の逆止弁
では閉鎖体の運動は専ら、閉鎖体の一方の側と他方の側
とにおいて生じる圧力差に基づいて、ひいてはこれに起
因した流動媒体の流れに基づいて生じるのである。前記
圧力差は、閉鎖体にとって考えられ得る限りの任意の位
置への閉鎖体の運動を生ぜしめ、しかもその場合閉鎖体
に対して作用する別の外力の必要はなく、或いは閉鎖体
自体の内部に形成されるか又は内在する内力の必要もな
い。追って説明するように、本発明の逆止弁の構成によ
って殊に、逆止弁の全構成部分を同一又は類似の材料か
ら製造することが可能になり、これによって逆止弁のリ
サイクリング可能性が無制限に得られる。更に本発明の
逆止弁では、閉鎖体が逆止弁内で軸方向に可動に支承さ
れているのが有利であり、これによって閉鎖エレメント
は逆止弁を閉止するために、例えばダイヤフラムを使用
した場合のように自ら変形する必要がなくなる。逆止弁
は横断面で見て、殊に有利には円形に構成されているの
で、シールエッジは円環状当接面又は当接リングとして
生じ、該円環状当接面又は当接リングに閉鎖体はその可
動支承によって密着することができる。本発明の逆止弁
の別の利点は、該逆止弁が殊にゴム又はそれに類似した
材料から成る部品を有していないことである。つまり最
近の燃料は著しく侵食性のMTBE、すなわち燃焼を均
等化するt−ブチルメチルエーテルをますます多量に配
合されるようになっており、このt−ブチルメチルエー
テルは特にゴムを侵食し、ひいては、ゴムから成るダイ
ヤフラムを使用している逆止弁の早期老化を促進するこ
とになる。本発明の逆止弁では最近の燃料ももはや害に
なることはない。
【0008】閉鎖体を、逆止弁の出口ケーシング又は入
口ケーシングの何れかに配置することができるので有利
である。何れの場合についても閉鎖体の可動性は保証さ
れており、この場合の閉鎖体の運動は、出口ケーシング
内及び入口ケーシング内における異なった圧力状態によ
って条件づけられる。
【0009】閉鎖体を有利に配置するために、出口ケー
シング又は入口ケーシングに、殊に有利にはケーシング
縦軸線上に片持ち式に配置された1本のピンを設けるこ
とが可能である。このピンは、ケーシング縦軸線に対す
る閉鎖体の垂直方向位置を確保する手段である共に、逆
止弁を開放・閉止するための閉鎖体の所期のケーシング
縦軸線方向運動を可能にする。
【0010】前記閉鎖体はホッパ状に構成されているの
が殊に有利であり、この場合ホッパ状部分がシールエッ
ジに対する接触によって閉止し、また管状ホッパ端部は
閉塞構成されている。逆止弁内で閉鎖体が運動する際に
それ相応の圧力比に基づいてホッパ状部分は、逆止弁を
閉止するためにシールエッジへ向かって移動し、或いは
逆止弁を開放するために前記シールエッジから離反する
方向に移動することができる。前記管状ホッパ端部は、
シールエッジに対する閉鎖体接触時の所期のシール作用
を保証するために閉塞構成されている。この場合、逆止
弁ケーシング並びに閉鎖体を共にケーシング縦軸線に対
して対称的に構成して、前記管状ホッパ端部をホッパ状
部分の中心点に配置するようにするのが有利である。更
に閉鎖体をホッパ状に構成したことによって該閉鎖体
は、流動方向に関連した抵抗を有しているので、確実な
機能つまり閉鎖体のケーシング縦軸線方向運動が支援さ
れるという利点が得られる。ホッパ状部分によって得ら
れる付加的な利点は、扁平なダイヤフラムとは異なっ
て、膨潤が場合によって生じるようなことがあってもホ
ッパ角度が変化するだけで、シール線、つまりホッパ状
部分がシールエッジに接触するライン、の平面内で反る
ようなことはない。ホッパ角度の変化は例えば、ホッパ
状部分の接触部と閉鎖体との間の充分な遊びによって補
償することができるが、これに対してシール線の平面内
での反りは閉止方向で漏れを生ぜしめることになる。そ
ればかりでなく、概ねごく僅かな直径しか有していない
閉鎖体を本発明のようにホッパ状に構成したことによっ
て、例えば閉鎖体を外周で支承する場合よりも、更に良
好なセンタリングを保証することが可能になる。
【0011】管状ホッパ端部は前記ピン上に配置するの
が有利である。管状ホッパ端部は、簡単にピンに嵌装す
ることができ、その場合管状ホッパ端部の長さとピンの
長さとは、閉鎖体を無理なく所望位置へ移動させ得るよ
うに互いに調和されている。管状ホッパ端部の内径はこ
の場合、実質的に自由なピンの外径に相応しているの
で、閉鎖体の所期の運動が妨げられることは決してな
い。液体例えば燃料が逆止弁の内部に侵入して閉鎖体が
これによって膨潤するようなことがある場合、本発明の
構成は別の特別の利点を有していることが判った。膨潤
に起因した管状ホッパ端部の内径の拡径は閉鎖体の運動
を阻止することになるが、その際、自由なピンの直径
が、場合によって生じる膨潤によって、管状ホッパ端部
の内径の、膨潤に起因した拡径より以上に拡張してはな
らないのは明らかであり、このような事態は適当な材料
選択及び寸法決めの何れかの措置又は両措置によって
単に保証することができる。特に、場合によって生じる
膨潤に基づいて寸法変動が生じた場合でも、ガイド部材
として役立つ自由なピンに沿って漏れが生じることはな
い。
【0012】シールエッジの傍の入口ケーシング区域は
流動媒体用のガイド手段として構成されているのが有利
である。この場合前記ガイド手段は、入口ケーシング内
へ流入する流動媒体を変向ガイドするためのものであ
り、これによって閉鎖体の閉止方向運動が助成される。
逆止弁は、シールエッジ区域に前記ガイド手段を付加的
に構成しなくても確実に閉止しはするだろう。それとい
うのは、圧力差と閉鎖体の可動配置とに基づいて、閉止
方向に移動することになるからでありかつ付加的にホッ
パ状部分が、入口ケーシング内への流動媒体の流入時の
流動方向に対して斜向しているからである。とは云え、
閉鎖体の閉止方向運動を助成することは望ましいことで
ある。これは、シールエッジ区域に前記のガイド手段を
構成することによって得ることができる。このガイド区
域は、閉鎖体の外縁をめぐる流動媒体の変向ガイドを流
動技術的に生ぜしめて、通流方向の流動抵抗、つまり出
口ケーシングへ向かっての流動抵抗が、閉止方向の流動
抵抗、つまり入口ケーシングへ向かっての流動抵抗より
も小さくなるように構成されている。この場合、例えば
ガスタービンのステータに類似して、流動媒体は、該ス
テータに沿って流れる流動方向に関連して変向ガイドさ
せられる。流動媒体が閉止方向に流れると、逆方向の変
向ガイドが生じるので、この区域内には昇圧又は圧力差
の形成が生じる。このために殊に有利には、閉鎖体のホ
ッパ状部分の自由終端区域は前記区域内へ侵入してお
り、これによって前記ガイド手段によって生じる圧力差
を有利に閉鎖体に対して作用せしめ、前記自由終端区域
によって助成しつつ閉鎖体をシールエッジの方に向かっ
て移動させて、逆止弁を閉止するようにする。圧力差の
発生によって流動媒体が閉止方向に流過する際、閉鎖体
の閉止方向運動を助成する圧力がホッパ内面に形成され
る。これに対して流動が通流方向に経過する場合には、
前記ガイド手段によって流動抵抗は、有利には全く、或
いは何れにしても僅かしか、影響されてはならず、つま
り高められねばならない。
【0013】シールエッジの傍のケーシング区域をガイ
ド手段として有利に構成するために、シールエッジの傍
には室が構成され、該室はシールエッジの傍のケーシン
グ区域で入口ケーシングの方向へ流れる流動媒体が前記
シールエッジに沿って流過する以前に該流動媒体を約1
80°変向ガイドさせるようになっている。流動媒体の
変向ガイドは、所望の昇圧又は所望の圧力差を発生す
る。室は、前記シールエッジと入口ケーシングの外側密
閉部との間に配置されており、かつ、入口ケーシングが
円形横断面の場合には、1つの円環状の窪み又は凹所と
して構成されているのが殊に有利である。その場合室又
は前記窪みの開いた区域は出口ケーシングの方に、従っ
て閉止方向に流入する流動媒体の方に向いている。流動
媒体の流動が通流方向に行なわれる限り、室の前記構成
によって該室内では流動媒体は単に回転させられるにす
ぎず、これによって、流動方向に回転して流動抵抗を殆
ど高めることのない空気ロールが生じる。
【0014】すでに述べたように、出口ケーシングの方
向に流れる流動媒体が支障なく出口ケーシングから流出
できるように前記室を構成するのが有利である。これを
達成するためには例えば、シールエッジ自体は室の一部
分を形成し、かつ、出口ケーシングの方向で見て室底部
を超えて張出しているので、入口ケーシングから流出す
る流動媒体は室内に抑留されて流動抵抗を高めることは
ない。
【0015】シールエッジはホッパ状部分のためのリン
グ状接触縁として構成されているのが有利である。この
リング状の構成は、閉鎖体が閉止位置に位置すると直ち
にホッパ状部分のためのリング弁座を形成する。前記リ
ング状接触縁は、ホッパ状部分とシールエッジとの間に
線接触が生じるように構成されているのが殊に有利であ
る。
【0016】ホッパ状部分の自由縁の外径は、リング状
接触縁として構成されたシールエッジの直径よりも大き
いのが有利である。シール作用を得るためには、ホッパ
状部分の自由縁の直径が、少なくともリング状接触縁の
直径に等しくなければならないのは明らかである。しか
しホッパ状部分の自由縁の直径がより大きい場合には、
該ホッパ状部分の自由縁はすでに述べたように、シール
エッジの傍に配置された室内へ侵入することができ、こ
れは室効果を十全に活用するために有利である。更にま
たホッパ状部分の自由縁の直径は、入口ケーシング又は
出口ケーシングの内径に等しくあってはならない。さも
ないと、一方又は他方へ逆止弁を流動媒体が通流するこ
とがもはや不可能になるからである。
【0017】閉鎖体の開放位置又は閉止位置において閉
鎖体のケーシング縦軸線方向位置を確保するために、出
口ケーシング並びに入口ケーシングには、ホッパ状部分
を接触させるための支持部材が配置されているのが有利
である。
【0018】前記支持部材は、出口ケーシング並びに入
口ケーシングの中心点を起点として半径方向に延びてい
て相互に角度間隔をとって配置された複数のウェブから
成っているのが有利である。閉鎖体又は該閉鎖体のホッ
パ状部分を接触させるために複数のウェブを使用するこ
とによって、両方の通流方向で流動媒体を通流させるた
めの充分に大きな横断面積を空けることが保証される。
【0019】接触縁として役立つウェブの、ホッパ状部
分寄り自由縁は、出口ケーシング並びに入口ケーシング
の縦軸線に対して斜向して構成されており、しかも該自
由縁の傾度は実質的に前記ホッパ状部分の傾度に等しい
のが有利である。従って出口ケーシング及び入口ケーシ
ングのウェブの接触縁はそれぞれ出口ケーシングの方に
向かって斜向している。ウェブ接触縁の傾度がホッパ状
部分の傾度に等しいことによって、閉鎖体とウェブとの
間では、閉鎖体を変形させることのない有利な接触が得
られる。以上のことから当然明らかなことであるが、入
口ケーシングについては、入口ケーシングのウェブに対
するホッパ状部分の接触によって、シールエッジに対す
る気密な接触を妨げないように配慮が払われねばならな
い。
【0020】本発明による逆止弁によって得られる別の
顕著な利点は、逆止弁が完全にリサイクリング可能であ
ることである。それというのは、該逆止弁の構成部分
が、殊に逆止弁の構成部分のために専らポリマーを使用
することによって、同一タイプの材料から構成すること
ができるからである。例えば吸気管と真空ブレーキ倍力
装置との間の導管のために熱可塑性ポリマーがますます
賞用されているので、本発明の逆止弁の構成部分が同一
のポリマー系から成る限り、導管も逆止弁と一緒にリサ
イクリングすることが可能である。従来慣用の管及び慣
用の逆止弁では、このようなリサイクリングは不可能で
ある。それというのは、部品の分離に著しく手間がかか
ると共に、ゴム部品又は金属ばねを取外すために逆止弁
を分解することは全く不経済なことだからである。逆止
弁を本発明により提案したように構成することによっ
て、特に有利なことには、ばね配置の廃止又は公知の逆
止弁の大部分を機能させるために従来必要とされた弾性
的な戻し能を有するダイヤフラム材料使用の廃止の何れ
かの措置、又は、前記両措置が可能になる。
【0021】逆止弁の全部分のポリマー材料は同一の熱
可塑性ポリマー系から成るのが有利であり、これはリサ
イクリング可能性に好ましい影響を及ぼすと共に製造の
ためにも有利である。熱可塑性ポリマーは、事実上小さ
な変形範囲においてのみ、しかし本発明の逆止弁にとっ
ては充分な変形範囲で、弾性的であるにすぎない。この
ような弾性でもって甘受することができるのは、リング
弁座つまりシール座の概して微々たる凹凸面だけを、要
するにシールエッジ区域だけを、補償すれば充分だから
である。この場合逆止弁に通じる供給導管のための材料
と同一のポリマーを使用することが可能であり、このこ
とは付加的にリサイクリング可能性を助成する。
【0022】入口ケーシング、出口ケーシング並びに閉
鎖体は少なくとも部分的に剛性ポリマーから成るのが有
利であり、この場合は、閉鎖体の接触によってシールせ
ねばならないシールエッジを弾性ポリマーから構成する
のが有利である。このように構成すれば膨潤による寸法
変動を抑制することが可能である。勿論また閉鎖体の外
周リング部分のみが弾性ポリマーから成り、閉鎖体のそ
の他の部分並びに逆止弁の残りの構成部分は剛性ポリマ
ーから成ることもできる。
【0023】閉鎖体を剛性ポリマーから、またシールエ
ッジを弾性ポリマーから製作した特に有利な実施態様で
は、例えば複合射出成形によって弾性的なリップをシー
ルエッジの自由端に装着することも可能である。剛性的
なポリマー材料から成る閉鎖体は膨潤に対して耐性を有
している。最終的にシール作用のために役立つ閉鎖体区
域は同様に弾性ポリマーから複合射出成形によって剛性
の弁に一体に射出成形することができる。
【0024】熱可塑性ポリマーとしては、あらゆる市販
タイプのポリアミド、ポリエステル及びポリオレフィ
ン、それらのブレンド並びに、要求に応じて添加剤を添
加して改質されたポリマータイプを使用することが可能
である。この場合PA6群、PA6,6群、PA6,9
群、PA6,10群、PA11群、PA12群、PA1
2,12群のポリアミド及び、PETタイプ及びPBT
タイプのポリエステルが特に有利である。
【0025】
【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。
【0026】図1において横断面図で示した逆止弁は、
出口ケーシング11と入口ケーシング41と閉鎖体30
とを主体としている。出口ケーシング11と入口ケーシ
ング41とは互いに気密に結合されている。逆止弁は図
1では開放位置で図示されているので、通流方向60に
流れる流体は流入口40から逆止弁を通って流出口10
へ達することができる。流入口40の側で例えば真空が
所望されることがあるが、この場合流体60は、真空を
高めるために流動媒体が流入口40の区域から流出口1
0の区域へ導出されることを示唆するものである。この
ためには図面から明らかなように逆止弁は開放位置に位
置していなければならない。閉鎖体30は、自由端部が
拡開するように構成されたホッパ状部分31と、該ホッ
パ状部分31の収斂する端部区域に配置された管状ホッ
パ端部32とから成っている。出口ケーシング11及び
入口ケーシング41の縦軸線17の方向で閉鎖体30を
動かすために、端部の閉塞した管状ホッパ端部32は、
出口ケーシング11に配置されたピン14上に嵌装され
ている。この場合前記ピン14の外径は実質的に管状ホ
ッパ端部32の内径に等しい。最大開放位置において、
ピン14の自由端部と管状ホッパ端部32の閉塞終端区
域との間には小さなギャップを残存させて、これによっ
て出口ケーシング11の方へ向かっての閉鎖体30の運
動を妨害しないようにするのが殊に有利である。出口ケ
ーシング11寄りでの閉鎖体30の最大開放位置の制限
は、該出口ケーシング内に配置された複数のウェブ12
によって行なわれる。該ウェブ12の配置・構成は特に
図7から明らかである。複数のウェブ12は出口ケーシ
ング11の中心点を起点として半径方向外向きに延び、
相互角度間隔をおいてピン14に配置されている。該ウ
ェブの、ホッパ状部分31寄りの自由端部は、ホッパ状
部分31の内面34のための接触縁13として役立つ。
該接触縁13は出口ケーシング11の方向で縦軸線17
に対して斜向しかつその傾度はホッパ状部分31の傾度
に相応している。図1の断面の仕方に基づいて一目瞭然
という訳にはいかないが、閉鎖体30の最大開放位置で
はホッパ状部分31は接触縁13に気密に密着してい
る。流体が閉鎖体30に沿って出口ケーシング11の方
へ向かって通流できるようにするために、ホッパ状部分
31の外径は、出口ケーシング11及び入口ケーシング
41の最大内径よりも小さいので、流体60は閉鎖体3
0の自由外周縁と出口ケーシング11及び入口ケーシン
グ41の内周壁との間を通流することができる。
【0027】図2に示した閉鎖体30の閉止位置にあっ
ては、流出口10と流入口40との間を流体60は通流
することができない。この閉止のためにホッパ状部分3
1の外面は入口ケーシング41の内周壁面及び該内周壁
のシールエッジ51に接触する。該シールエッジ51は
特に図5から明らかである。シールエッジ51はホッパ
状部分31との接触のために、該ホッパ状部分31の自
由終端域付近に配置されている。ホッパ状部分31の外
径は、該ホッパ状部分が前記シールエッジ51を超えて
張出すように構成されているのが殊に有利である。シー
ルエッジ51と管状ホッパ端部32との間に位置してい
る、ホッパ状部分31の中間区域を支持するために、該
中間区域の外面も、入口ケーシング41に配置された複
数のウェブ42によって支持される。複数のウェブ42
は実質的にウェブ12と同様に構成されており、このた
めに特に、ホッパ状部分31の傾度に適合した自由縁を
接触縁43として有し、かつ相互角度間隔を有してい
る。シールエッジ51におけるホッパ状部分31の接触
は例えば、流入口40の領域で負圧又は真空が生じた場
合に、流出口10に支配する正圧を前記流入口40に到
達させることがないようにする。
【0028】図3、図4及び図5では出口ケーシング1
1、閉鎖体30及び入口ケーシング41の構成が夫々別
々に図示されているのに対して、図6及び図7では入口
ケーシング41の内部区域及び出口ケーシング11の内
部区域が平面図で別々に図示されている。逆止弁は横断
面図で見て、特に図6及び図7から判るように該逆止弁
の縦軸線17に対して円形に構成されているのが有利で
ある。
【0029】図3では、片持ち式エレメントとして構成
されたピン14に配置された出口ケーシング11の複数
のウェブ12と、該ウェブの接触縁13として役立つ斜
向して延びる自由終端区域とが図示されている。出口ケ
ーシング11は、単純な型工具を用いた射出成形法によ
り1回のプロセス工程で製造できるように設計されてい
る。段付きの突合せ継手15は、回転溶接法又は超音波
溶接法或いはその他の適当な方法で出口ケーシング11
を入口ケーシング41と気密に接合できるように構成さ
れる。
【0030】図4ではホッパ状部分31と、該ホッパ状
部分に一体に配置された管状ホッパ端部32とを有する
閉鎖体30が図示されており、前記管状ホッパ端部の自
由端部33は閉塞されている。ホッパ状部分31はピン
14に嵌装され、その場合、最大開放位置ではホッパ状
部分31の内面34はウェブ12の接触縁13に密着す
る。ホッパ状部分31の外周縁区域では円環状のシール
接触線36が位置し、該シール接触線は、閉鎖体30の
閉止位置でシールエッジ51に接触する、ホッパ状部分
31の外面35の接触区域を成し、その限りで円環状に
構成されている。閉鎖体30の閉止位置ではホッパ状部
分31の外面35は入口ケーシング41のウェブ42の
接触縁43に適当に接触する。該ウェブ42の接触縁4
3は縦軸線17の方に向かって見ればシールエッジ51
の下位に位置しかつ大きな圧力を受圧した際にホッパ状
部分31を付加的に支持する。
【0031】図5にはウェブ42と該ウェブの接触縁4
3とを有する入口ケーシング41が図示されている。流
入口40寄りのウェブ42の延長部では、接触縁43の
後方で縦軸線17の方向に延在するウェブ42の内縁4
4が、閉鎖体30の管状ホッパ端部32の外径よりも大
きな空隙を残しているので、該閉鎖体30は専らピン1
4によってガイドされている。シールエッジ51は、ホ
ッパ状部分31のためのリング状の接触縁として構成さ
れており、従って閉鎖体30のための一種のリング弁座
を形成している。特に良好なシール作用を得るためにリ
ング状の接触縁として構成されたシールエッジ51の直
径はホッパ状部分31の外径よりも小さい。従ってホッ
パ状部分31の円環状のシール接触線36は、該ホッパ
状部分31の自由縁37から幾分離れた外面35上に位
置している。シールエッジ51は接触縁43に対比し
て、外面35が接触縁43に接触する以前に先ずシール
接触線36がシールエッジ51に確実に接触するように
配置されている。シールエッジ51には外寄りで室52
が続き、該室は円弧状に構成されており、かつシールエ
ッジ51を起点として、外方に向かって見れば先ず引っ
込んで、いわば環状凹所又は窪みを形成している。シー
ルエッジ51は前記室52と相俟って、入口ケーシング
41の方へ向かう流れを変向ガイドするための案内ステ
ータを形成している。この区域で生じる流動状態につい
ては、図8、図9及び図10に基づいて追って説明す
る。入口ケーシング451も、射出成形法によって1回
のプロセス工程で製造できるように設計されており、こ
の場合該入口ケーシング41を前記出口ケーシング11
と組付けるための入口ケーシングの突合せ継手45は前
記突合せ継手15に対応して設計されている。
【0032】図6に示した平面図から判るように入口ケ
ーシング41の内部区域には複数のウェブ42が相互角
度間隔をおいて配置されている。入口ケーシング41か
ら流出する流体は閉鎖体30に沿って、ウェブ42間に
解放されている隔室46を通って出口ケーシング11に
達することができる。ウェブ42の内縁44は縦軸線1
7から隔たっているので、ピン14は管状ホッパ端部3
2と共に支障なく該区域内へ侵入することができる。
【0033】図7には出口ケーシング11の内部区域が
平面図で図示されており、この場合も複数のウェブ12
が相互に角度間隔をおいて配置されていることによっ
て、ウェブ相互間に隔室16が解放されている。逆止弁
の開放位置ではホッパ状部分31の自由縁37が前記ウ
ェブ12のほぼ自由端区域で接し、この場合は入口ケー
シング41から流出する流体は、ケーシング内周壁がウ
ェブ12から離間していることによって、ホッパ状部分
31に沿って流過してウェブ12間の隔室16を通って
出口ケーシング11内へ流入することができる。
【0034】図8には、室52の区域及びホッパ状部分
31の自由縁37において矢印60で示した通流方向で
出口ケーシング11の方に向かう流体の流動経過が図示
されている。流体は室52によって流動を妨げられるよ
うなことはない。それというのは室52の開放端部が流
体の流動方向60に向いており、これによって室52内
に位置している流動媒体は、流動矢印61によって略示
したように単に循環されるにすぎないからである。
【0035】図9には、閉鎖体30がなお開放位置にあ
り、すなわちホッパ状部分31がまだシールエッジ51
に密着していない時点に、図8に相当する区域を流動媒
体が矢印62で示した閉止方向に流れる状態が図示され
ている。流動媒体62は室52内へ流入し、そこで矢印
57で示したように室52の内周壁55に沿って約18
0°変向ガイドされる。室52のこの案内ステータ作用
はこの区域において、ホッパ状部分31の自由縁37に
作用する圧力差を発生させる。それというのは、ホッパ
状部分31の自由縁区域が室52の流動領域内へ侵入し
ているからである。前記圧力差は、ホッパ状部分31の
内面34と外面35との間に圧力勾配を発生し、これに
よってホッパ状部分は、矢印64で示したように圧力勾
配の方向で低圧寄りに、つまり入口ケーシング41寄り
に動かされる。閉止方向に流入する流動媒体62に向か
って端部を開いた室52は、従って室52の案内ステー
タ作用によって閉鎖体30の閉弁運動を助成する。
【0036】図10には、やはり図8及び図9に相当す
る区域が図示されており、この場合は閉鎖体30及びホ
ッパ状部分31がシールエッジ51に密着した状態にあ
る。閉鎖体30の出口ケーシング寄り内面34と入口ケ
ーシング寄り外面35との間の圧力差は、矢印63で示
した、入口ケーシング41の方に向いた力成分を発生
し、該力成分は閉鎖体30を閉止位置に保持する。
【0037】図11の横断面図には、本発明による逆止
弁の別の実施態様が室52の区域で図示されている。こ
こで図示した閉鎖体74は、エラストマーではない剛性
の材料から製作されている。これに対して相応のシール
エッジ71は入口ケーシング41の材料とは異なった弾
性材料から成っている。弾性的なシールエッジ71は、
入口ケーシング41の溝72内に嵌装されており、か
つ、閉鎖体74の閉止位置で該閉鎖体74が該シールエ
ッジに接触する際に所期のシール作用を生ぜしめる。付
加的な操作を必要とせずに入口ケーシング41の製造と
一緒に同一射出成形プロセス中にシールエッジ71の装
着を可能にする方法は公知である。この場合前記溝72
は、弾性的なシールエッジ71並びに入口ケーシング4
1の材料の接触面を増大するばかりでなく、嵌合接続を
生ぜしめる。
【0038】図12には、本発明による逆止弁の更に異
なった変化態様が図示されている。図12に示した逆止
弁は実質的には図1乃至図10に示した逆止弁に相応し
ている。しかし本実施態様ではピン84は出口ケーシン
グ11にではなくて、入口ケーシング41に配置されて
いる。これに相応して閉鎖体11の管状ホッパ端部82
の閉塞端部83は、ピン84上に開放端部を嵌装できる
ようにするために、出口ケーシング11の方に向いてい
る。本実施態様では閉鎖体80は横断面で見て、もはや
閉鎖体30の場合のようになホッパ状ではなく、むしろ
茸状体として構成されている。因みに、図12に示した
逆止弁の機能態様は、図1乃至図10に示した逆止弁の
機能態様に相応し、しかもこの場合も特に、案内ステー
タ作用を発生させる室52が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【図1】解放位置にある逆止弁の横断面図である。
【図2】閉止位置において示した図1の逆止弁の横断面
図である。
【図3】出口ケーシングのみの横断面図である。
【図4】閉鎖体の横断面図である。
【図5】入口ケーシングのみの横断面図である。
【図6】入口ケーシング内部区域の平面図である。
【図7】出口ケーシング内部区域の平面図である。
【図8】通流方向に流動する際のシールエッジ区域にお
ける流動状態を示す概略図である。
【図9】閉止方向に流動する際のシールエッジ区域にお
ける流動状態を示す概略図である。
【図10】図8及び図9に示した区域における閉鎖体の
閉止位置を示す概略図である。
【図11】図1とは異なった実施態様の逆止弁のシール
エッジ区域の横断面図である。
【図12】更に異なった実施態様による逆止弁の横断面
図である。
【符号の説明】
10 流出口、 11 出口ケーシング、 12
ウェブ、 13接触縁、 14 ピン、 15
突合せ継手、 16 隔室、 17縦軸線、 30
閉鎖体、 31 ホッパ状部分、 32 管状ホ
ッパ端部、 33 閉塞端部、 34 内面、 3
5 外面、 36 シール接触線、 37 自由
縁、 40 流入口、 41 入口ケーシング、4
2 ウェブ、 43 接触縁、 44 内縁、 4
5 突合せ継手、46 隔室、 47 内壁、
51 シールエッジ、 52 室、 54 循環
流動を示す矢印、 55 内周壁、 57 流動方
向を示す矢印、 60 通流方向に流れる流体を示す
矢印、 61 流動矢印、 62閉止方向の流れを示
す矢印、 63 力成分を示す矢印、 64 矢
印、71 弾性的なシールエッジ、 72 溝、
74 閉鎖体、 80閉鎖体、 81 ホッパ状部
分、 82 管状ホッパ端部、 83 閉塞端部、
84 ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−209077(JP,A) 特開 平1−188778(JP,A) 実開 昭64−3164(JP,U) 特公 平1−54554(JP,B2) 米国特許1710214(US,A) 米国特許3473561(US,A) 米国特許3886937(US,A) 米国特許3601152(US,A) 英国特許1351401(GB,B) 英国特許655560(GB,B) 西独国特許出願公開2225756(DE, A1) 英国特許出願公開2027169(GB,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16K 15/00 - 15/20

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 口ケーシング(41)と、出口ケーシ
    ング(11)と、前記の入口ケーシングと出口ケーシン
    グとの間に配置されている閉鎖体(30;74;80)
    とを備え、該閉鎖体が、軸方向(17)に可動にガイド
    されていてかつそれぞれ任意の位置において受圧可能で
    かつ専ら入口ケーシング(41)と出口ケーシング(1
    1)との間の異なった圧力に基づいて閉止位置では入口
    ケーシングのシールエッジ(51;72)に向かって接
    近移動可能でまた通流位置では前記シールエッジ(5
    1;72)から離間移動可能である、特にガス状媒体の
    ためのダイヤフラム及びばねを装備していない逆止弁に
    おいて、閉鎖体(30;74;80)が、シールエッジ
    (51;72)と協働するホッパ状部分又は茸状部分
    (31;81)と閉塞された管状部分(32;82)と
    を有していることを特徴とする、逆止弁。
  2. 【請求項2】 閉鎖体(30)が軸方向で強制ガイド可
    能に構成されている、請求項1記載の逆止弁。
  3. 【請求項3】 閉鎖体(30)がケーシング縦軸線に対
    して対称的に構成されて、閉鎖体の中心点に該閉鎖体を
    センタリング及び移動させる管状部分が配置されかつホ
    ッパ状部分又は茸状部分の外周縁区域に周方向のシール
    接触線が配置されている、請求項1又は2記載の逆止
    弁。
  4. 【請求項4】 閉鎖体(30)が、出口ケーシング(1
    1)又は入口ケーシング(41)に配置されている、請
    求項1から3までのいずれか1項記載の逆止弁。
  5. 【請求項5】 出口ケーシング(11)又は入口ケーシ
    ング(41)が、閉鎖体(30)を配置するために、前
    記出口ケーシング(11)及び入口ケーシング(41)
    の縦軸線(17)上に片持ち式に配置されたピン(1
    4)を有している、請求項1又は4記載の逆止弁。
  6. 【請求項6】 管状部分(32)がピン(14)上に配
    置されている、請求項記載の逆止弁。
  7. 【請求項7】 シールエッジ(51)の傍の入口ケーシ
    ング区域が流動媒体用のガイド手段として構成されてい
    る、請求項1からまでのいずれか1項記載の逆止弁。
  8. 【請求項8】 シールエッジ(51)の傍のケーシング
    区域で入口ケーシング(41)の方向へ流れる流動媒体
    (62)が前記シールエッジ(51)に沿って流過する
    以前に該流動媒体を約180°変向ガイド(57)させ
    る室(52)がシールエッジ(51)の傍に構成されて
    いる、請求項記載の逆止弁。
  9. 【請求項9】 室(52)が、出口ケーシング(11)
    の方へ向って流れる流動媒体(60)を支障なく入口ケ
    ーシング(41)から流出させ得るように構成されてい
    る、請求項又は記載の逆止弁。
  10. 【請求項10】 室(52)が1つの円環状の窪み又は
    凹所から成っている、請求項からまでのいずれか1
    項記載の逆止弁。
  11. 【請求項11】 シールエッジ(51)が、ホッパ状部
    分(31)のためのリング状接触縁として構成されてい
    る、請求項1から10までのいずれか1項記載の逆止
    弁。
  12. 【請求項12】 ホッパ状部分(31)の自由縁(3
    7)の外径が、リング状接触縁として構成されたシール
    エッジ(51)の直径よりも大きい、請求項1から11
    までのいずれか1項記載の逆止弁。
  13. 【請求項13】 出口ケーシング(11)及び入口ケー
    シング(41)の最大内径がホッパ状部分(31)の外
    径よりも大きい、請求項1から11までのいずれか1項
    記載の逆止弁。
  14. 【請求項14】 出口ケーシング(11)並びに入口ケ
    ーシング(41)には、ホッパ状部分(31)を接触さ
    せるための支持部材(12,42)が配置されている、
    請求項1から13までのいずれか1項記載の逆止弁。
  15. 【請求項15】 支持部材が、出口ケーシング(11)
    並びに入口ケーシング(41)の中心点を起点として半
    径方向に延びていて相互に角度間隔をとって配置された
    複数のウェブ(12,42)から成っている、請求項
    記載の逆止弁。
  16. 【請求項16】 接触縁(13,43)として役立つウ
    ェブ(12,42)の、ホッパ状部分(31)寄り自由
    縁が、出口ケーシング(11)並びに入口ケーシング
    (41)の縦軸線(17)に対して斜向して構成されて
    おり、しかも該自由縁の傾度が実質的に前記ホッパ状部
    分(31)の傾度に等しい、請求項15記載の逆止弁。
  17. 【請求項17】 逆止弁の全部分がポリマーから成って
    いる、請求項1から16までのいずれか1項記載の逆止
    弁。
  18. 【請求項18】 ポリマー材料が同一の熱可塑性ポリマ
    ー系から成っている、請求項17記載の逆止弁。
  19. 【請求項19】 入口ケーシング(41)、出口ケーシ
    ング(11)及び閉鎖体(30)が少なくとも部分的に
    剛性ポリマーから成っている、請求項1から18までの
    いずれか1項記載の逆止弁。
  20. 【請求項20】 シールエッジ(51)及び閉鎖体(3
    0)の何れか又は両方が、少なくとも部分的に弾性ポリ
    マーから成っている、請求項1から18までのいずれか
    1項記載の逆止弁。
  21. 【請求項21】 ポリマー系が、ポリアミド群、ポリオ
    レフィン群又はポリエステル群から選ばれている、請求
    項1から20までのいずれか1項記載の逆止弁。
  22. 【請求項22】 剛性ポリマーがポリエチレンテレフタ
    レート群とポリブチレンテレフタレート群から選ばれて
    いる、請求項19記載の逆止弁。
  23. 【請求項23】 剛性ポリマーがPA6群、PA6,6
    群、PA6,10群、PA11群、PA12群、PA1
    2,12群から選ばれている、請求項19記載の逆止
    弁。
  24. 【請求項24】 弾性ポリマーがポリエーテルアミド
    群、ポリエーテルエステルアミド群及びポリエーテルエ
    ステルエーテルアミド群から選ばれている、請求項20
    記載の逆止弁。
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