JP5927855B2 - バルブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、凹状の弁体収容室を備えると共にその弁体収容室の底部に流体流入路を形成してあるバルブボディと、前記弁体収容室を塞ぐバルブカバーと、前記弁体収容室に収容されて前記流体流入路を開閉可能な弁体と、前記弁体と前記バルブカバーとの間に圧縮変形状態で装着されて、前記弁体を閉じ位置に移動付勢するコイルスプリングと、前記バルブボディと前記バルブカバーとの間に挟み込まれる板状のガスケットであって、前記コイルスプリングの外周側を位置決め状態に保持する複数の突片を突設してあるガスケットと、を備えたバルブ装置に関する。

上記バルブ装置は、流体流入路への流体の流入圧力で弁体をコイルスプリングの付勢力に抗して開き状態に切り替えることができる。
従来の上記バルブ装置は、コイルスプリングが、ガスケットを挟んでバルブカバーの側に反力をとり、弁体とバルブカバーとの間に圧縮変形状態で装着されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−７１１８号公報

従来の上記バルブ装置は、コイルスプリングがガスケットを挟んで弁体とバルブカバーとの間に装着されているので、コイルスプリングの組み付けにあたって、弁体収容室に収容した弁体に対してコイルスプリングの一端を当て付けた後、そのコイルスプリングの他端外周側が複数の突片の内側に入り込むようにガスケットをコイルスプリングの他端側に被せる必要がある。
このため、バルブカバーを固定する前の組み付け状態でコイルスプリングがガスケットに隠れてしまい、コイルスプリングと突片との相対位置を確認し難い。
したがって、複数の突片の一部がコイルスプリングの内周側に入り込んだ状態でコイルスプリングが組み付けられるおそれがあり、コイルスプリングの確実な組み付けに手間を要する問題がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、コイルスプリングを能率良く確実に組み付け易いバルブ装置を提供することを目的とする。

本発明によるバルブ装置の第１特徴構成は、凹状の弁体収容室を備えると共にその弁体収容室の底部に流体流入路を形成してあるバルブボディと、前記弁体収容室を塞ぐバルブカバーと、前記弁体収容室に収容されて前記流体流入路を開閉可能な弁体と、前記弁体と前記バルブカバーとの間に圧縮変形状態で装着されて、前記弁体を閉じ位置に移動付勢するコイルスプリングと、前記バルブボディと前記バルブカバーとの間に挟み込まれる板状のガスケットであって、前記コイルスプリングをコイル軸芯方向に挿通可能な貫通孔を備え、前記コイルスプリングの外周側を位置決め状態に保持する複数の突片を前記貫通孔の周縁に沿って突設してあるガスケットと、を備え、
前記弁体収容室を囲む仕切り壁が前記バルブボディに形成され、前記仕切り壁の前記ガスケットを挟んで前記バルブカバーに対向する端部に、前記仕切り壁の内外を連通する複数の流体流出路が形成され、前記複数の突片を前記流体流出路に対して前記仕切り壁の周方向に位置をずらせて配置してある点にある。

本構成のバルブ装置は、コイルスプリングをコイル軸芯方向に挿通可能な貫通孔をガスケットに形成して、貫通孔の周縁に沿って複数の突片を突設してある。
このため、コイルスプリングの組み付けにあたって、弁体収容室を塞ぐ側にガスケットを組み付けた後、コイルスプリングをガスケットに形成した貫通孔を通して弁体収容室の側に入り込ませることにより、コイルスプリングの外周側を複数の突片で位置決め状態に保持することができる。
したがって、本構成のバルブ装置であれば、バルブカバーを固定する前の組み付け状態で、コイルスプリングがガスケットに隠れることが無いので、コイルスプリングと突片との相対位置を確認し易く、コイルスプリングを能率良く確実に組み付け易い。
更に、本構成であれば、弁体を開き状態に切り替えることにより、流体流入路を通して弁体収容室に流入した流体が、弁体収容室を囲む仕切り壁の内外を連通する複数の流体流出路を通して流出するので、流体の運動エネルギーを消費させて流体の流出騒音を抑制することができる。また、複数の突片を流体流出路に対して仕切り壁の周方向に位置をずらせて配置してあるので、流体流出路を通した流体の流出が妨げられるおそれが少ない。

本発明の第２特徴構成は、前記複数の突片を、コイル軸芯周りで９０度以下の角度差となる等間隔で配置してある点にある。

本構成であれば、コイルスプリングの外周側を四つ以上の突片で位置決め状態に保持することができるので、コイルスプリングを安定した姿勢で装着し易い。

本発明の第３特徴構成は、前記コイルスプリングを、前記バルブカバーの側ほど径が大きくなる円錐台状に形成してあり、前記複数の突片を、前記弁体の前記弁体収容室への組み付けが終了し、かつ、前記弁体が閉じ状態にあるときに、コイル軸芯に直角な方向視で、コイル素線の二本分以上の高さで突出するように突設してある点にある。

本構成であれば、コイルスプリングをバルブカバーの側ほど径が大きくなる円錐台状に形成してあるので、コイルスプリングをガスケットに形成した貫通孔を通して弁体収容室の側に入り込ませ易い。
また、コイル素線の二本分以上の高さで突出する複数の突片で外周側が保持されるようにコイルスプリングを組み付けることができるので、コイルスプリングがコイル径方向に位置ずれし難いと共に、コイルスプリングとバルブカバーとのスティック（磨耗）も生じ難い。

本発明の第４特徴構成は、前記複数の突片を、前記コイルスプリングが最も圧縮変形されるように前記弁体が開いた状態で、前記弁体とは接触しない高さで突設してある点にある。

本構成であれば、突片が弁体の開き動作を妨げるおそれが少ない。

本発明によるバルブ装置の第５特徴構成は、凹状の弁体収容室を備えると共にその弁体収容室の底部に流体流入路を形成してあるバルブボディと、前記弁体収容室を塞ぐバルブカバーと、前記弁体収容室に収容されて前記流体流入路を開閉可能な弁体と、前記弁体と前記バルブカバーとの間に圧縮変形状態で装着されて、前記弁体を閉じ位置に移動付勢するコイルスプリングと、前記バルブボディと前記バルブカバーとの間に挟み込まれる板状のガスケットであって、前記コイルスプリングをコイル軸芯方向に挿通可能な貫通孔を備え、前記コイルスプリングの外周側を位置決め状態に保持する複数の突片を前記貫通孔の周縁に沿って突設してあるガスケットと、を備え、
前記コイルスプリングを、前記バルブカバーの側ほど径が大きくなる円錐台状に形成してあり、前記複数の突片を、前記弁体の前記弁体収容室への組み付けが終了し、かつ、前記弁体が閉じ状態にあるときに、コイル軸芯に直角な方向視で、コイル素線の二本分以上の高さで突出するように突設してある点にある。

本構成のバルブ装置は、コイルスプリングをコイル軸芯方向に挿通可能な貫通孔をガスケットに形成して、貫通孔の周縁に沿って複数の突片を突設してある。
このため、コイルスプリングの組み付けにあたって、弁体収容室を塞ぐ側にガスケットを組み付けた後、コイルスプリングをガスケットに形成した貫通孔を通して弁体収容室の側に入り込ませることにより、コイルスプリングの外周側を複数の突片で位置決め状態に保持することができる。
したがって、本構成のバルブ装置であれば、バルブカバーを固定する前の組み付け状態で、コイルスプリングがガスケットに隠れることが無いので、コイルスプリングと突片との相対位置を確認し易く、コイルスプリングを能率良く確実に組み付け易い。
更に、本構成であれば、コイルスプリングをバルブカバーの側ほど径が大きくなる円錐台状に形成してあるので、コイルスプリングをガスケットに形成した貫通孔を通して弁体収容室の側に入り込ませ易い。
また、コイル素線の二本分以上の高さで突出する複数の突片で外周側が保持されるようにコイルスプリングを組み付けることができるので、コイルスプリングがコイル径方向に位置ずれし難いと共に、コイルスプリングとバルブカバーとのスティック（磨耗）も生じ難い。

本発明の第６特徴構成は、前記複数の突片を、コイル軸芯周りで９０度以下の角度差となる等間隔で配置してある点にある。

本構成であれば、コイルスプリングの外周側を四つ以上の突片で位置決め状態に保持することができるので、コイルスプリングを安定した姿勢で装着し易い。

本発明の第７特徴構成は、前記複数の突片を、前記コイルスプリングが最も圧縮変形されるように前記弁体が開いた状態で、前記弁体とは接触しない高さで突設してある点にある。

本構成であれば、突片が弁体の開き動作を妨げるおそれが少ない。

バルブ装置の内部を示す分解斜視図である。 バルブ装置の斜視図である。 バルブ装置の断面図である。 ガスケットの斜視図である。 ガスケット及び弁体をバルブボディに組み付けた状態を示す平面図である。 （ａ）は弁体の弁体収容室への組み付けが終了し、かつ、弁体が閉じ状態にあるバルブ装置の要部断面図、（ｂ）はコイルスプリングが最も圧縮変形されるように弁体が開いた状態にあるバルブ装置の要部断面図である。 排気流出路の形成箇所におけるバルブ装置の要部断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は、例えば真空ポンプの吸排気用シリンダ（図示せず）に接続固定される本発明によるバルブ装置を示す。
図１〜図３に示すように、バルブ装置は、アルミ合金製のバルブボディ１と、バルブボディ１の内側を塞ぐ鋼などの鉄系材料で形成してある板状のバルブカバー２とを備えている。

バルブボディ１には、吸気ポート３を介して真空チャンバー（図示せず）などに連通させる吸気室４と、吸気弁体５を収容してある吸気弁体収容室６（図３参照）と、排気弁体７を収容してある凹状の排気弁体収容室８と、排気ポート（図示せず）に連通する排気室９とを形成してある。

吸気室４と排気弁体収容室８と排気室９はバルブボディ１の一側方に開口するように形成してある。
バルブカバー２は、硬質板状のガスケット１０を挟んでバルブボディ１の一側方にボルト１１で連結して、吸気室４と排気弁体収容室８と排気室９とを気密に塞いでいる。
吸気弁体収容室６はバルブボディ１の他側方に開口するように形成してあり、バルブボディ１の他側方の側が吸排気用シリンダに接続される。

吸気弁体収容室６の底壁部６ａには、吸気弁体収容室６と吸気室４とを連通する複数の吸気流入路１２が環状に並べて貫通形成され、これらの吸気流入路１２を開閉可能な吸気弁体５が吸気弁体収容室６に収容されている。
吸気弁体５はゴム材料で略傘状の形状に成形され、中心位置に形成された突起部５ａと、突起部５ａの基部から略円錐状に拡がるリップ部５ｂとを備える。

吸気弁体５は、底壁部６ａに形成した貫通孔に突起部５ａを抜け止め状態で気密に嵌入して、リップ部５ｂが吸気流入路１２を開閉自在に保持されている。
リップ部５ｂは、吸排気用シリンダの吸気動作で吸気流入路１２を開くように弾性変形し、吸排気用シリンダの排気動作で吸気流入路１２を閉じるように弾性変形する。

排気弁体収容室８の底部を形成する底壁部８ａには、排気弁体収容室８と吸排気用シリンダのシリンダ室とを連通する複数の排気流入路１３が環状に並べて貫通形成され、これらの排気流入路１３の出口側開口部を開閉可能な排気弁体７が排気弁体収容室８に収容されている。

排気弁体７はゴム材料で断面が略凸型形状に形成され、排気弁体７を閉じ位置に移動付勢するステンレス鋼製のコイルスプリング１４を装着してある。
排気弁体７は、吸排気用シリンダの吸気動作時にはコイルスプリング１４の付勢力で排気流入路１３を閉じており、吸排気用シリンダの排気動作でコイルスプリング１４の付勢力に抗して開き位置に移動する。

バルブカバー２は、排気弁体収容室８を排気流入路１３の出口側開口部１３ａに対向する方向、つまり、排気流入路１３の軸芯に沿う方向から塞ぐように、排気弁体収容室８の底壁部８ａの内底面８ｂと平行に固定してある。

ガスケット１０には、コイルスプリング１４を排気弁体７と共にコイル軸芯方向に挿通可能な貫通孔１５を形成してある。
コイルスプリング１４は、バルブカバー２の側ほど径が大きくなる円錐台状に形成して、ガスケット１０の貫通孔１５に挿通して、排気流入路１３の軸芯に沿う方向に圧縮変形させた状態で排気弁体７とバルブカバー２との間に装着してある。

異種金属どうしが直に接触していると電位差が生じて電食が生じるおそれがあるが、ステンレス鋼とステンレス鋼以外の鉄系材料との接触電位差は、ステンレス鋼とアルミ合金との接触電位差よりも小さい。

このため、本実施形態では、コイルスプリング１４をステンレス鋼で形成し、バルブカバー２を鉄系材料で形成してあるので、バルブカバー２をアルミ合金で形成する場合に比べて電食が生じにくい。

ガスケット１０には、図４にも示すように、貫通孔１５の周縁に沿って、コイルスプリング１４の外周側を位置決め状態に保持する複数の突片１６を、排気弁体収容室８の内方に向けて一体に突設してある。

図５に示すように、複数の突片１６は、コイル軸芯周りで９０度以下の角度差θとなる等間隔で配置してある。つまり、貫通孔１５の周縁に沿う矩形状に形成された六個の突片１６を６０度の角度差θとなる等間隔で配置してある。

したがって、コイルスプリング１４の組み付けにあたって、図３に示すように、排気弁体収容室８を塞ぐ側にガスケット１０を組み付けた後、コイルスプリング１４を排気弁体７と共にガスケット１０に形成した貫通孔１５を通して排気弁体収容室８の側に入り込ませることにより、図５に示すように、コイルスプリング１４の外周側を六個の突片１６で位置決め状態に保持することができる。

六個の突片１６は、図６（ａ）に示すように、排気弁体７の排気弁体収容室８への組み付けが終了し、かつ、排気弁体７が閉じ状態にあるときに、コイル軸芯Ｘに直角な方向視で、コイル素線１４ａの二本分以上の高さで突出するように突設してある。
また、図６（ｂ）に示すように、六個の突片１６を、コイルスプリング１４が最も圧縮変形されるように排気弁体７が開いた状態で、排気弁体７とは接触しない高さで突設してある。

バルブボディ１には、排気弁体収容室８を囲む仕切り壁１７を形成して、排気弁体収容室８と排気室９とを区画してある。
仕切り壁１７のガスケット１０を挟んでバルブカバー２の側に対向する端部に、仕切り壁１７の内外を連通する複数の排気流出路１８が形成されている。
排気弁体収容室８の排気は、排気流出路１８から排気室９に流入して図示しない排気ポートから外部に放出される。

六個の突片１６は、図７に示すように排気流出路１８を塞がないよう、排気流出路１８に対して仕切り壁１７の周方向に位置をずらせて配置できるように、ガスケット１０に形成してある。

〔その他の実施形態〕
１．本発明によるバルブ装置は、吸気弁体などの流体吸入用の弁体を閉じ位置に移動付勢するコイルスプリングを備えていてもよい。
２．本発明によるバルブ装置は、突片が軸状（ピン状）の突出部で構成されていてもよい。
３．本発明によるバルブ装置は、弁体とガスケットとを弁体収容室に組み付けた後、コイルスプリングをガスケットの貫通孔に挿通して組み付けることができるように構成してあってもよい。
４．本発明によるバルブ装置は、真空ポンプ以外の各種流体機器に接続されるものであってもよい。

本発明によるバルブ装置は、真空ポンプ以外の各種流体機器に適用することができる。

１ バルブボディ
２ バルブカバー
７ 弁体
８ 弁体収容室
１０ ガスケット
１３ 流体流入路
１３ａ 流体流入路の開口部
１４ コイルスプリング
１４ａ コイル素線
１６ 突片
１５ 貫通孔
１７ 仕切り壁
１８ 流体流出路
Ｘ コイル軸芯
θ 角度差

Claims (7)

1. 凹状の弁体収容室を備えると共にその弁体収容室の底部に流体流入路を形成してあるバルブボディと、
   前記弁体収容室を塞ぐバルブカバーと、
   前記弁体収容室に収容されて前記流体流入路を開閉可能な弁体と、
   前記弁体と前記バルブカバーとの間に圧縮変形状態で装着されて、前記弁体を閉じ位置に移動付勢するコイルスプリングと、
   前記バルブボディと前記バルブカバーとの間に挟み込まれる板状のガスケットであって、前記コイルスプリングをコイル軸芯方向に挿通可能な貫通孔を備え、前記コイルスプリングの外周側を位置決め状態に保持する複数の突片を前記貫通孔の周縁に沿って突設してあるガスケットと、を備え、
   前記弁体収容室を囲む仕切り壁が前記バルブボディに形成され、
   前記仕切り壁の前記ガスケットを挟んで前記バルブカバーに対向する端部に、前記仕切り壁の内外を連通する複数の流体流出路が形成され、
   前記複数の突片を前記流体流出路に対して前記仕切り壁の周方向に位置をずらせて配置してあるバルブ装置。
2. 前記複数の突片を、コイル軸芯周りで９０度以下の角度差となる等間隔で配置してある請求項１記載のバルブ装置。
3. 前記コイルスプリングを、前記バルブカバーの側ほど径が大きくなる円錐台状に形成してあり、
   前記複数の突片を、前記弁体の前記弁体収容室への組み付けが終了し、かつ、前記弁体が閉じ状態にあるときに、コイル軸芯に直角な方向視で、コイル素線の二本分以上の高さで突出するように突設してある請求項１又は２記載のバルブ装置。
4. 前記複数の突片を、前記コイルスプリングが最も圧縮変形されるように前記弁体が開いた状態で、前記弁体とは接触しない高さで突設してある請求項３記載のバルブ装置。
5. 凹状の弁体収容室を備えると共にその弁体収容室の底部に流体流入路を形成してあるバルブボディと、
   前記弁体収容室を塞ぐバルブカバーと、
   前記弁体収容室に収容されて前記流体流入路を開閉可能な弁体と、
   前記弁体と前記バルブカバーとの間に圧縮変形状態で装着されて、前記弁体を閉じ位置に移動付勢するコイルスプリングと、
   前記バルブボディと前記バルブカバーとの間に挟み込まれる板状のガスケットであって、前記コイルスプリングをコイル軸芯方向に挿通可能な貫通孔を備え、前記コイルスプリングの外周側を位置決め状態に保持する複数の突片を前記貫通孔の周縁に沿って突設してあるガスケットと、を備え、
   前記コイルスプリングを、前記バルブカバーの側ほど径が大きくなる円錐台状に形成してあり、
   前記複数の突片を、前記弁体の前記弁体収容室への組み付けが終了し、かつ、前記弁体が閉じ状態にあるときに、コイル軸芯に直角な方向視で、コイル素線の二本分以上の高さで突出するように突設してあるバルブ装置。
6. 前記複数の突片を、コイル軸芯周りで９０度以下の角度差となる等間隔で配置してある請求項５記載のバルブ装置。
7. 前記複数の突片を、前記コイルスプリングが最も圧縮変形されるように前記弁体が開いた状態で、前記弁体とは接触しない高さで突設してある請求項５記載のバルブ装置。

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