JP3560102B2 - Piston with check valve - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンの内部に流体の流路と、この流路を開閉する逆止弁とを備えた逆止弁付ピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図３に示すように、ボール状の弁体ｂを弁座ｃに着座させて流体をシールする逆止弁ａを備えた逆止弁付ピストンが知られており、このピストンにおいては、弁座ｃの傾斜角度θが加工の容易さから一定（一重）に設定されている。
【０００３】
最近、使用流体の種類が増えて来たのに伴って、防食等の観点から、ピストンおよび弁体ｂの材質を金属から樹脂へ変更するものが出てきた。樹脂製のメリットとしては耐薬品性能や防錆性能に優れている点があるが、反対にデメリットとして弁体ｂの重量が軽くなり、同体積の金属製のものと比較して弁閉時の弁開放圧力（弁を開けるのに必要な力）が低下し、シール性が低下する問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、弁開放圧力が低下するのを防止し、もって優れたシール性を発揮することが可能な逆止弁付ピストンを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による逆止弁付ピストンは、ボール状の弁体を弁座に着座させて流体をシールする逆止弁を備えたピストンにおいて、前記弁座の傾斜角度を、前記弁体と前記弁座の接触線を境として弁入口側の傾斜角度が弁出口側の傾斜角度より大きくなるように、二重に設定することにした。
【０００６】
また本発明の請求項２による逆止弁付ピストンは、請求項１の逆止弁付ピストンにおいて、弁座の表面に静電気を帯びさせることにした。
【０００７】
【作用】
上記した従来技術の欠点である弁開放圧力の低下を防止するには、ボール状の弁体と弁座の接触面積を減少させて面圧を大きくするのが有効であり、方法としては、弁座の傾斜角度を大きくすれば、ピストンの軸方向の力が大きくなるが、流体の流れに伴う弁体の動きによる弁体の座りの良さは反対に弁座の傾斜角度が小さい方が良く、適正値は４０〜５０度であって、弁座の傾斜角度を大きくするのには限界がある。そこで本発明では、以下のような対処方法を提案する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
すなわち、弁座の傾斜角度を弁体と弁座の接触線を境として二重に設定し、弁入口側の傾斜角度を例えば上記したように４０〜５０度の範囲に設定するとともに弁出口側の傾斜角度をこれより小さくする。すると、弁体に対する弁座の接触部に環状突起状の段が形成されて弁体と弁座の接触面積が実質的に減少し、これに伴って面圧が大きくなる。尚、弁体と弁座斜面の接触面積は具体的には、各材料の弾性によって相対に大小する。
【０００９】
また弁出口側の傾斜角度を弁入口側の傾斜角度より小さくしたのには、もう一つ以下のような理由がある。
【００１０】
すなわち、弁入口側の傾斜角度は、面圧を大きくする目的に対しては大きい方が良いが、流体が弁体と弁座の接触部へ入り込む上での流体抵抗に対しては小さい方が良く、その分で面圧が低下するのを弁出口側の傾斜角度を小さくすることで補うことが可能となる。
【００１１】
また請求項２のように、弁座の表面に静電気を帯びさせると、弁体の弁座への吸着力を増大させることが可能である。静電気は、加工時に弁座を摺動する工程を加えることにより容易に発生させることが可能である。
【００１２】
【実施例】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１３】
図１および図２に示すように、所定の形状を備えた樹脂製のピストン１の内部に流体の流路２が設けられており、この流路２の中途に、ボール状を呈する樹脂製の弁体４を弁座５に着座させて流体をシールする逆止弁３が設けられており、弁座５の傾斜角度が、弁体４と弁座５の接触線６を境として弁入口側（大径側）の傾斜角度θ１ が弁出口側（小径側）の傾斜角度θ２ より大きくなるように（θ１ ＞θ２ ）、二重に設定されており、また弁座５の表面に静電気が帯電せしめられている。弁入口側の傾斜角度は４０〜５０度に設定されている。
【００１４】
上記構成を備えた逆止弁付ピストンは、図上左側から流体圧力が作用すると弁体４が弁座５に着座して逆止弁３が閉じるとともに、反対に図上右側から流体圧力が作用すると弁体４が弁座５から離れて逆止弁３が開くもので、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【００１５】
すなわち、ボール状を呈する樹脂製の弁体４が着座する弁座５の傾斜角度が弁体４と弁座５の接触線６を境として二重に設定され、弁入口側の傾斜角度θ１ が４０〜５０度に設定されるとともに弁出口側の傾斜角度θ２ がこれより小さく設定されているために、弁体４に対する弁座５の接触部（上記した接触線６と同じところである）に環状突起状の段が形成されて弁体４と弁座５の接触面積が実質的に減少し、これに伴って面圧が大きくなる。したがって弁閉時の弁開放圧力が低下するのを防止し、または少なくとも低下率を軽減させることができ、これによりシール性を向上させることができる。
【００１６】
また弁入口側の傾斜角度θ１ が４０〜５０度に設定されているために、流体の流れに伴う弁体４の動きによる弁体４の座りの良さをそのまま維持することができる。
【００１７】
また弁座５の表面に静電気が帯電せしめられているために、弁体４の弁座５への吸着力を増大させることができ、これにより更に有効に弁開放圧力の低下を防止することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１９】
すなわち、先ず、上記構成を備えた本発明の請求項１による逆止弁付ピストンにおいては、ボール状の弁体が着座する弁座の傾斜角度が弁体と弁座の接触線を境として二重に設定され、弁入口側の傾斜角度が弁出口側の傾斜角度より大きく設定されているために、弁体に対する弁座の接触部に環状突起状の段が形成されて弁体と弁座の接触面積が実質的に減少し、これに伴って面圧が大きくなる。したがって弁閉時の弁開放圧力が低下するのを防止し、または少なくとも低下率を軽減させることができ、これによりシール性を向上させることができる。
【００２０】
またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項２による逆止弁付ピストンにおいては、弁座の表面に静電気を帯びさせたために、弁体の弁座への吸着力を増大させることができ、これにより更に有効に弁開放圧力の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る逆止弁付ピストンの断面図
【図２】同ピストンの要部拡大断面図
【図３】従来例に係る逆止弁付ピストンの要部断面図
【符号の説明】
１ ピストン
２ 流路
３ 逆止弁
４ 弁体
５ 弁座
６ 接触線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a check valve-equipped piston including a fluid flow path inside a piston and a check valve for opening and closing the flow path.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 3, a check valve-equipped piston having a check valve a for sealing a fluid by seating a ball-shaped valve body b on a valve seat c has been known. , The inclination angle θ of the valve seat c is set to be constant (single) for ease of machining.
[0003]
In recent years, as the types of fluids used have increased, there have been some types in which the material of the piston and the valve body b is changed from metal to resin from the viewpoint of corrosion protection and the like. As a merit of resin, there is a point that it has excellent chemical resistance performance and rust prevention performance. On the contrary, the weight of valve body b is lighter, and conversely, compared to a metal made of the same volume, the valve has better There is a problem that the valve opening pressure (the force required to open the valve) is reduced, and the sealing performance is reduced.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a piston with a check valve, which can prevent a valve opening pressure from lowering and thereby exhibit excellent sealing properties.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a piston with a check valve according to
[0006]
In the piston with a check valve according to the second aspect of the present invention, in the piston with the check valve according to the first aspect, the surface of the valve seat is charged with static electricity.
[0007]
[Action]
In order to prevent a decrease in the valve opening pressure, which is a drawback of the above-described conventional technology, it is effective to increase the surface pressure by reducing the contact area between the ball-shaped valve element and the valve seat. Increasing the inclination angle of the seat increases the axial force of the piston, but the better the seating of the valve body due to the movement of the valve body with the flow of fluid, the smaller the inclination angle of the valve seat is better, The appropriate value is 40 to 50 degrees, and there is a limit to increasing the inclination angle of the valve seat. Therefore, the present invention proposes the following coping method.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
That is, the inclination angle of the valve seat is set to be double with the contact line between the valve body and the valve seat as a boundary, and the inclination angle on the valve inlet side is set, for example, in the range of 40 to 50 degrees as described above, and the valve outlet side is set. Is made smaller than this. Then, a step of an annular projection is formed at the contact portion of the valve seat with the valve body, and the contact area between the valve body and the valve seat is substantially reduced, and the surface pressure increases accordingly. Specifically, the contact area between the valve body and the valve seat slope is relatively large or small due to the elasticity of each material.
[0009]
The reason why the inclination angle on the valve outlet side is made smaller than the inclination angle on the valve inlet side is also as follows.
[0010]
That is, the inclination angle on the valve inlet side is preferably large for the purpose of increasing the surface pressure, but smaller for the fluid resistance when the fluid enters the contact portion between the valve element and the valve seat. The decrease in the surface pressure can be compensated for by reducing the inclination angle on the valve outlet side.
[0011]
Further, when the surface of the valve seat is charged with static electricity as in
[0012]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, a
[0014]
In the piston with a check valve having the above configuration, when fluid pressure acts from the left side in the figure, the valve body 4 sits on the
[0015]
That is, the inclination angle of the
[0016]
Also be inclined angle theta 1 of the valve inlet side because it is set to 40 to 50 degrees, to maintain the good sitting the valve body 4 by movement of the valve body 4 with the flow of the fluid.
[0017]
In addition, since the surface of the
[0018]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0019]
That is, in the piston with a check valve according to the first aspect of the present invention having the above-described configuration, the inclination angle of the valve seat on which the ball-shaped valve element is seated is two times with the contact line between the valve element and the valve seat as a boundary. And the inclination angle on the valve inlet side is set to be larger than the inclination angle on the valve outlet side, so that an annular projecting step is formed at the contact portion of the valve seat with respect to the valve body, and the valve body and the valve seat are formed. Is substantially reduced, and the surface pressure increases accordingly. Therefore, it is possible to prevent the valve opening pressure at the time of closing the valve from decreasing, or at least to reduce the decreasing rate, thereby improving the sealing performance.
[0020]
In addition to this, in the piston with a check valve according to the second aspect of the present invention having the above configuration, the surface of the valve seat is charged with static electricity, so that the attraction force of the valve body to the valve seat is increased. Accordingly, it is possible to more effectively prevent a decrease in the valve opening pressure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a piston with a check valve according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the piston. FIG. Explanation of reference numerals]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記弁座（５）の傾斜角度を、前記弁体（４）と前記弁座（５）の接触線（６）を境として弁入口側の傾斜角度（θ１ ）が弁出口側の傾斜角度（θ２ ）より大きくなるように、二重に設定したことを特徴とする逆止弁付ピストン。In a piston (1) provided with a check valve (3) for sealing a fluid by seating a ball-shaped valve body (4) on a valve seat (5),
The inclination angle of the valve seat (5) is defined by the inclination angle (θ 1 ) on the valve inlet side with respect to the contact line (6) between the valve body (4) and the valve seat (5). A piston with a check valve, characterized in that the piston is doubled so as to be larger than (θ 2 ).
弁座（５）の表面に静電気を帯びさせたことを特徴とする逆止弁付ピストン。The piston (1) with a check valve according to claim 1,
A piston with a check valve, wherein the surface of the valve seat (5) is charged with static electricity.
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