JP4036817B2 - 管継手の継手部材及び継手部材で用いられる弁体 - Google Patents

Description

本発明は、管継手に係り、特に、管継手において用いられる弁に関する。

図１は、従来の弁１０を備える雄型継手部材の一例を示す。
この弁１０は、弁体１２と、継手部材１４における流体通路１６の端部開口１８より内側の壁面形成された弁座２０とからなる。
すなわち、弁座２０は、全体的に円筒状とされた流体通路１６の壁面が、端部開口１８に向けて先細りとされた円錐状壁面２１により形成されている。
弁体１２は、軸部２２と、該軸部２２の先端に成形された円盤状のシールリング支持部２４と、該支持部に支持されたシールリング２６と、該シールリング２６をシールリング支持部２４との間に挟着する弁頭部２８とからなる。弁頭部２８は、シールリング２６に隣接した円錐状部３０と、該円錐状部３０の前端面から前方へ延びる突出部３２とから構成されている。

弁体１２が流体通路１６を閉止する図１の閉止位置にあるときは、当該弁体１２と流体通路１６の内壁面に固定されているバネ支持体３４との間に設定されたコイルバネ３６によって弁座２０に押圧され、弁頭部２８の円錐状部３０が、弁座２０をなす円錐状壁面２１に当接されると共に、シールリング２６が同弁座２０の円錐状壁面に押圧されている。
管継手をなす雄型及び雌型の継手部材が相互に連結された状態では、弁体１２はコイルバネに抗して後退され、弁座２０から離れて流体通路１６が開放される。

継手部材の連結が解除されると、弁体１２はコイルバネ３６によって閉止位置に向けて変位されるが、コイルバネ３６から弁体１２に加えられる付勢力は必ずしも均等ではなく、また、周囲を流れる流体の影響等もあり、図２に示すように、弁体１２が流体通路１６の中心軸線に対して僅かに傾いた状態で弁座２０に向けて近づくことがある。
この場合、弁頭部２８の円錐状部３０が円錐状壁面２１に適正に当接する前に、当該弁頭部２８の側面が該円錐状壁面２１に接触することになるが、弁頭部２８の円錐状部３０とシールリング２６とは、図３に示す如き位置関係、すなわち、流体通路１６の中心軸線を含む平面内において、円錐状部３０とシールリング２６とに接する接線のなす角度βが、弁座２０の円錐状壁面２１のなす角度αより大きいため、上記のように、当該弁体１２が僅かに傾いて弁座２０に近づいた場合に、シールリング２６が弁座２０の円錐状壁面２１に当接してしまい、当該シールリング２４と弁座２０の円錐状壁面２１との間の摩擦により、当該弁体１２が完全に流体通路閉止位置まで進むことができず、流体通路１６の閉止が不完全になる虞がある。
このような問題に対し、弁頭部の円錐状壁面の中間部に円柱状段部を設けるとともに、流体通路の端部開口を所定の軸線方向長さを有するものとし、シールリングが円錐状壁面に係合する前に該円柱状段部が端部開口内に入るようにすることにより、当該弁体の傾きを正し、該弁体が適正に流体通路閉止位置となるようにしたものが開発されている。（例えば、特許文献１）
これに対し、弁頭部の円柱状段部と端部開口との係合によるだけでは弁体の傾きを是正することは不十分であるとして、弁頭部の先端中央に前方に突出する板状のガイドを設け、該ガイドが常に端部開口内を摺動するようにすることにより弁体の傾きを是正するものが開発されている。（例えば、特許文献２）
実公昭５０−３１９６４ 実公昭６２−３１７４８

本発明は、上記の点に鑑み、弁体が流体通路閉止位置に向って進む際に傾きが生じたとしても、当該弁体が最終的に流体通路閉止位置に達することができるようにすると共に、シールリングがより確実に弁座に密封係合できるようにした、簡単な構造の弁を備えた継手部材及び該継手部材で用いられる弁体を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、
流体通路及び該流体通路の内壁に形成された弁座を有する筒状継手本体と、
弁体と、
上記流体通路内において、該弁体を同流体通路の中心軸線に沿って流体通路閉止位置と、流体通路開放位置との間で変位可能に支持する支持体と、
該弁体を流体通路閉止位置に向けて付勢する付勢手段と、
を有する管継手の継手部材であって、
上記弁座は、上記流体通路の端部開口の内側部分において、上記端部開口に向けて先細りとされた円錐状壁面により形成されており、
上記弁体は、
上記中心軸線に沿って延びる軸部と、該軸部の先端に該軸部に対して同心状に取り付けられた弁頭部とを有し、
弁頭部は、上記流体通路の中心軸線の周りで円形をなす外周面を有し、上記流体通路閉止位置において、該外周面が上記弁座をなす円錐状壁面に押圧されて、当該流体通路を密封閉止するシールリングと、
該シールリングを支持し、上記付勢手段による付勢力を受けて、同シールリングを弁座に向けて押圧するシールリング支持部と、
上記シールリングに接し、該シールリングを上記シールリング支持部との間に保持する円板状部であって、上記流体通路閉止位置においては、上記流体通路の端部開口に入るような直径とされた円板状部分と、
を備え、
上記支持体が、上記弁体を中心軸線に沿って変位可能に支持するために該弁体の軸部を該中心軸線に沿って摺動可能に通す穴を有し、
該弁頭部の円板状部分と上記シールリングとに接する接線のなす角度が、上記弁
座の円錐状壁面のなす角度以下とさ、それにより、該弁体（１０８）が傾斜した状態で円錐状傾斜面（１１４）に近づくときには上記シールリングではなく、弁頭部の円板状部分が該円錐状壁面（１１４）に接触するようにした
ことを特徴とする管継手の継手部材を提供する。

また、本発明は、
流体通路及び該流体通路の内壁に形成された弁座を有する筒状継手本体と、
弁体と、
上記流体通路内において、該弁体を同流体通路の中心軸線に沿って流体通路閉止位置と、流体通路開放位置との間で変位可能に支持する該弁体を流体通路閉止位置に向けて付勢する付勢手段と、
を有し、上記弁座は、上記流体通路の端部開口の内側部分において、上記端部開口に向けて先細りとされた円錐状壁面により形成されている管継手の継手部材、で用いられる弁体であって、
上記中心軸線に沿って延びる軸部と、該軸部の先端に該軸部に対して同心状に取り付けられた弁頭部とを有し、
弁頭部は、上記流体通路の中心軸線の周りで円形をなす外周面を有し、上記流体通路閉止位置において、当該流体通路を密封閉止するシールリングと、
該シールリングを支持し、上記付勢手段による付勢力を受けて、同シールリングを上記円錐状壁面に向けて押圧するシールリング支持部と、
上記シールリングに接し、該シールリングを上記シールリング支持部との間に保持する円
板状部分であって、上記流体通路閉止位置においては、上記流体通路の端部開口に入るような直径となされた円板状部分を有し、
該弁頭部の円板状部分と上記シールリングとに接する接線のなす角度が、上記弁
座の円錐状壁面のなす角度以下とされ、それにより、該弁体（１０８）が傾斜した状態で円錐状傾斜面（１１４）に近づくときには上記シールリングではなく、弁頭部の円板状部分が該円錐状壁面（１１４）に接触するようにした
ことを特徴とする、継手部材で用いられる弁体を提供する。

本発明に係る継手部材及び弁体においては、上記の如く構成されるので、弁体が流体通路閉止位置に向けて動くときに、当該弁体に傾きが生じたとしても、シールリングが円錐状壁面に接触する前に弁頭部の円板状部分が接触し、該円板状部分が円錐状壁面に案内されて、流体通路の端部開口まで動くことができ、当該弁体が流体通路閉止位置に適正に達することが可能となる。また、流体通路閉止位置においては、弁頭部が円錐状壁面に接することがなく、このため、シールリングが同円錐状壁面に確実に係合し、当該流体通路を密封閉止することができる。

以下、本発明に係る管継手の継手部材の実施形態を、添付図面の図４乃至図６に基づき説明する。
図４は、本発明を適用した管継手の雄型継手部材１００が示されている。
該雄型継手部材１００は、流体通路１０２、及び、該流体通路１０２の内壁に形成された弁座１０４を有する筒状継手本体１０６と、該筒状継手本体１０６の流体通路１０２内に設定され、同流体通路１０２の中心軸線に沿って流体通路閉止位置と、流体通路開放位置との間で変位可能とされている弁体１０８と、該弁体１０８を流体通路閉止位置に向けて付勢する付勢手段としてのコイルバネ１１０と、を有している。
上記弁座１０４は、上記流体通路１０２の端部開口１１２の内側部分において、当該流体通路１０２の中心軸線の周りで、端部開口１１２に向けて先細りとされた円錐状壁面１１４により形成されている。
上記弁体１０８は、シールリング１１６と、該シールリング１１６を支持し、上記コイルバネによる付勢力を受けて、同シールリング１１６を弁座１０４に向けて押圧するシールリング支持部１１８と、シールリング１１６を、シールリング支持部１１８との間に保持する円板状部分１１９を有する弁頭部１２０と、を備える。シールリング支持部１１８は円盤状とされ、その裏面側中央から上記流体通路１０２の中心軸線に沿って大径部１２２及び小径部１２４からなる軸部１２６が後方に延びており、上記コイルバネ１１０は、該軸部１２６の周りに設定されている。流体通路１０２の壁面には、弁支持体１２８が設けられており、該弁支持体１２８は軸部１２６の小径部１２４を通す中央円環状部分１３０と、該中央円環状部分１３０から放射方向に延びる複数の脚１３２とからなり、コイルバネ１１０は該弁支持体１２８の中央円環状部分１３０とシールリング支持部１１８との間に設定されている。

本発明は、以上の構成の継手部材において、図６に示すように、上記中心軸線を含む平面内で、該弁頭部１２０の円板状部分１１９とシールリング１１６とに接する接線のなす角度βが、同平面内で上記弁座１０４の円錐状壁面のなす角度α以下とされていることを特徴とする。
本発明に係る継手部材においては、このようにすることにより、弁体１０８が僅かに傾斜することにより、当該弁体１０８が流体通路閉止位置(図４)に達する前に、弁座１０４である円錐状壁面１１４に接するような場合（図５）でも、その傾斜角度が一定以内の場合には、シールリング１１６が当該円錐状壁面１１４に接する前に、弁頭の円板状部分１１９が同円錐状壁面１１４に接することになる。円板状部分１１９は、真鍮等の金属により形成されており、同じく円筒状継手本体１０６の円錐状壁面１１４も真鍮等の金属により形成されているため、両者間の摩擦は、シールリング１１６が接触する場合に比べて、小さく、従って、当該弁体１０８は、その接触位置にとどまらず、コイルバネ１１０の付勢力により円錐状壁面１１４に沿って前進されて、最終的に、流体通路閉止位置(図４)に達する。
さらにまた、弁頭部１２０の円板状部分１１６は、前述の従来のものの如く、円錐状とした部分を介することなく直接シールリングに接し、且つ、当該弁体の上記流体通路閉止位置においては、同流体通路の端部開口から外部へ突出するような直径とされているので、同流体通路閉止位置においては、シールリングが確実に円錐状壁面１１４に係合して、流体通路を密封閉止することができる。

従来の継手部材の弁を示す縦断面図である。 同弁において弁体が傾斜して、弁座をなす流体通路の円錐状壁面に係合している状態を示す縦断面図である。 同弁における弁体のシールリングと弁頭部とに接する接線がなす角度βと、弁座を形成している円錐状壁面の角度αとの関係を示す図である。 本発明を適用した弁を備える継手部材の縦断面図である。 図４の継手部材において、弁体が傾き、弁座をなす流体通路の円錐状壁面に係合している状態を示す縦断面図である。 図４の継手部材における弁体のシールリングと弁頭部とに接する接線がなす角度βと、弁座を形成している円錐状壁面の角度αとの関係を示す図である。

符号の説明

１００ 継手部材
１０２ 流体通路
１０４ 弁座
１０６ 筒状継手本体
１０８ 弁体
１１０ コイルバネ
１１２ 端部開口
１１４ 円錐状壁面
１１６ シールリング
１１８ シールリング支持部
１１９ 円板状部分
１２０ 弁頭部
１２２ 大径部
１２４ 小径部
１２６ 軸部
１２８ 弁支持体
１３０ 中央円環状部分

Claims (2)

1. 流体通路及び該流体通路の内壁に形成された弁座を有する筒状継手本体と、
   弁体と、
   上記流体通路内において、該弁体を同流体通路の中心軸線に沿って流体通路閉止位置と、流体通路開放位置との間で変位可能に支持する支持体と、
   該弁体を流体通路閉止位置に向けて付勢する付勢手段と、
   を有する管継手の継手部材であって、
   上記弁座は、上記流体通路の端部開口の内側部分において、上記端部開口に向けて先細りとされた円錐状壁面により形成されており、
   上記弁体は、
   上記中心軸線に沿って延びる軸部と、該軸部の先端に該軸部に対して同心状に取り付けられた弁頭部とを有し、
   弁頭部は、上記流体通路の中心軸線の周りで円形をなす外周面を有し、上記流体通路閉止位置において、該外周面が上記弁座をなす円錐状壁面に押圧されて、当該流体通路を密封閉止するシールリングと、
   該シールリングを支持し、上記付勢手段による付勢力を受けて、同シールリングを弁座に向けて押圧するシールリング支持部と、
   上記シールリングに接し、該シールリングを上記シールリング支持部との間に保持する円板状部であって、上記流体通路閉止位置においては、上記流体通路の端部開口に入るような直径とされた円板状部分と、
   を備え、
   上記支持体が、上記弁体を中心軸線に沿って変位可能に支持するために該弁体の軸部を該中心軸線に沿って摺動可能に通す穴を有し、
   該弁頭部の円板状部分と上記シールリングとに接する接線のなす角度が、上記弁
   座の円錐状壁面のなす角度以下とされ、それにより、該弁体が傾斜した状態で円錐状傾斜面に近づくときには上記シールリングではなく、弁頭部の円板状部分が該円錐状壁面に接触するようにした
   ことを特徴とする管継手の継手部材。
2. 流体通路及び該流体通路の内壁に形成された弁座を有する筒状継手本体と、
   弁体と、
   上記流体通路内において、該弁体を同流体通路の中心軸線に沿って流体通路閉止位置と、流体通路開放位置との間で変位可能に支持する該弁体を流体通路閉止位置に向けて付勢する付勢手段と、
   を有し、上記弁座は、上記流体通路の端部開口の内側部分において、上記端部開口に向けて先細りとされた円錐状壁面により形成されている管継手の継手部材、で用いられる弁体であって、
   上記中心軸線に沿って延びる軸部と、該軸部の先端に該軸部に対して同心状に取り付けられた弁頭部とを有し、
   弁頭部は、上記流体通路の中心軸線の周りで円形をなす外周面を有し、上記流体通路閉止位置において、当該流体通路を密封閉止するシールリングと、
   該シールリングを支持し、上記付勢手段による付勢力を受けて、同シールリングを上記円錐状壁面に向けて押圧するシールリング支持部と、
   上記シールリングに接し、該シールリングを上記シールリング支持部との間に保持する円
   板状部分であって、上記流体通路閉止位置においては、上記流体通路の端部開口に入るような直径となされた円板状部分を有し、
   該弁頭部の円板状部分と上記シールリングとに接する接線のなす角度が、上記弁
   座の円錐状壁面のなす角度以下とされ、それにより、該弁体が傾斜した状態で円錐状傾斜面に近づくときには上記シールリングではなく、弁頭部の円板状部分が該円錐状壁面に接触するようにした
   ことを特徴とする、継手部材で用いられる弁体。

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