JP6426396B2

JP6426396B2 - 逆止弁

Info

Publication number: JP6426396B2
Application number: JP2014161420A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　秀樹; 佐々木　　秀樹
Original assignee: ザマ・ジャパン株式会社
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2034-08-07
Also published as: US9739236B2; US10634096B2; US20190136798A1; US20160040791A1; US20180058379A1; CN105351572A; US10072616B2; CN105351572B; US20200386191A1; JP2016038015A

Description

本発明は、例えば燃料の逆流を防止する目的で気化器の燃料通路に用いられる逆止弁に関するものである。

従来から流体を一方向にだけ流出させて逆流を防ぐ逆止弁が知られており、弁の構造により、ボール式、スイング式、リフト式、ディスク式など多様な方式が知られているが逆止弁は流体の逆流を防止するのが目的であり、ディスク式のように全体が複雑でなく安価に提供可能で管体の途中に設置しやすいことから例えば気化器の燃料通路などに配置するのに適している。

そして、ディスク式の逆止弁は例えば特許文献１や特許文献２に記載されているようにケーシングで流入口と流出口を形成し、それらの間に形成した環状の弁座に例えばコイルばねで流出口方向へと付勢した前記流出口よりも大径で前記弁座よりも小径のディスク状の弁体を配置し、流体が前記コイルばねの付勢力を超える圧力で流入口から流入する場合には弁体にコイルばねの付勢力よりも大きな押圧力が作用して弁体が流出口方向へ摺動して前記流入口から進入してきた流体が前記弁座における前記弁体の外周に形成される隙間を通して流出口へと流出させ、逆に流出口方向から流体が逆流してきた場合には前記コイルスプリングの付勢力により弁体が流入口方向に摺動して流入口を塞ぎ流体の逆流を防ぐものである。

また、更に簡便なディスク状弁体を用いた逆止弁として特許文献３に記載されたものが知られている。この逆止弁は図５（ａ）に示すように、脚３２２の先端方向から弁体３３２及び弁シート３３４を弁ホルダ３２０内に挿着し、突出部３２４を弁体３３２の溝３３８に係合することで組み立てられ、この逆止弁３３０は、図５（ｂ）に示すように、弁体３３２が湾曲した縦梁部材から構成される弁ストッパ３２６に当接することで開弁状態になるとともに、逆方向の圧力により弁体３３２が弁座部３３６に当接することで閉弁状態となる構成を有する。

そのため例えばコイルスプリングのような、弁体を弁座に押圧する手段を用いないという簡単な構造で効力を発揮するという特許文献１，２に示した逆止弁との大きな違いがある。

更に、図６に示した逆止弁は前記図５に示した付勢手段を用いない簡単な構造で同様の効力を発揮する逆止弁よりも更に簡単な構成を有する従来周知の逆止弁であり、両端に筒状の流入口２と流出口３をそれぞれ形成するとともに前記流入口２と流出口３との間に軸線方向に所定長さを有する筒状の弁座４が形成された例えばアルミダイカスト製のケース体１と、外径が前記弁座４の内径よりも僅かに小径で且つ前記流入口２の内径よりも大径で前記弁座４の軸線方向に移動可能に配置されたディスク状の弁体５と、前記弁座４の流出口３と前記弁体５との間に配置される弁体５の支持部材（リテーナ）６とから構成される。

また、前記支持部材（リテーナ）６は図７および図８に示すように、前記図６に示した前記流出口３と弁座４との間に形成された円形の溝条に嵌挿される中央に流出窓６２を形成した円板状の台座６１と前記台座６１の前記中央に形成された前記流出窓６２の開口縁６３において上方（弁体５方向）へ突設した前記図６に示した弁体５の支持片６４・・６４が突設されている。

そして、本実施の形態である逆止弁は、図６（ａ）に示すように、通常は流入口２から流入した流体により弁座４内に配置された弁体５が流出口３方向へと押圧されて前記支持部材（リテーナ）６の支持片６４・・６４に支持されて弁座４の頂面４３との間に所定の隙間４１を形成することになる。

従って、流入口２から流入してきた流体は前記隙間４１から弁座４の内周面４４と前記支持片６４との間に形成される空間４２を介して前記支持部材（リテーナ）６の流出窓６２から流出口３へと流出する。

この状態で前記流体の流れが変わると、即ち、流出口３に流れていた流体が逆流して流入口２方向へ流れると、前記流出口３へと流れていた流体が弁座４内を逆流して弁体５を弁座４内を軸方向に移動させて流入口２の開口端２１を塞ぎ逆止弁が作用して、即ち、弁体５が弁座４の流入口２の開口端２１付近に逆流してくる流体の圧力で密着して逆止弁が閉状態となるものである。

特開平１０−２８８２６５号公報特公平７−１０１０６６号公報特開２０１０−６０１１０号公報

ところが、前記従来周知の支持部材（リテーナ）６は例えば適宜厚さの金属製の円形板材をプレス加工して中央の流出窓６２と弁体５を支持する支持片６４・・６４が形成されたものであり、特に前記支持片６４・・６４は先端が馬蹄形で側面が上方へと湾曲した形状を呈しており、その結果、開放時には弁体５は各支持片６４・・６４の先端によりそれぞれ点接触の状態で弁体５を支持することになる。

従って、弁体５は安定した状態で支持部材（リテーナ）６に支持されることがなく、加えて、弁座４の内周面４４と支持部材（リテーナ）６における各支持片６４・・６４の突設位置が離れた位置にあること、つまり弁体の遊び範囲が大きいことから、流体が例えば設置方向に対して流出口３方向へ偏った圧力を弁体５に掛けた場合などに、図６（ｃ）に示すように前記弁座４の内周面４４と前記各支持片６４・・６４の間に位置する空間４２に前記弁体５の一端が深く挿入される様な角度に前記弁体が傾いてしまうことで、前記弁座４の内周面４４、前記各支持片６４・・６４、および弁座４の頂面４３の３点に接触するようにして前記弁体５がスタックしてしまい、結果として逆止弁としての開閉動作に支障をきたす事態が起こるという問題がある。

本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、従来より知られる、弁体に対する付勢手段を用いない簡単な構造の逆止弁において、弁体のスタックを防止して確実な開閉動作が可能な逆止弁を提供することを目的とする。

前記課題を解決するためになされた本発明は、両端に筒状の流入口と流出口をそれぞれ形成するとともに前記流入口と流出口との間に軸線方向に所定長さを有する前記流入口よりも大径の内径を有する筒状の弁座が形成されたケース体と、外径が前記弁座の内径よりも僅かに小径で且つ前記流入口の内径よりも大径で前記弁座の軸線方向に移動可能に配置されたディスク状の弁体と、前記弁座の流出口と前記弁体との間に配置される弁体の支持部材（リテーナ）とからなり、前記支持部材（リテーナ）が前記流出口と弁座との間に形成された円形の溝条に嵌挿される中央に流出窓を形成した円板状の台座と前記台座の中央に形成された前記流出窓の開口縁において弁体方向へ前記弁体の支持片が突設された逆止弁において、前記弁体を支持する支持部材（リテーナ）の前記各支持片が頂部に少なくとも台座の半径方向に向けて水平となる直線状または面状の支持部を有していることを特徴とする。

弁体を支持する支持部材（リテーナ）の前記各支持片が頂部に少なくとも台座の半径方向に向けて水平となる直線状または面状の支持部を有していることにより開放状態では弁体を安定した状態で支持することが可能でありチャタリングの発生を防止するばかりか、支持部と弁座の内周面との間隔を狭めて支持片の間に形成される空間を小さくし、弁体の遊び範囲を減少させることで前記弁体のスタックを防止する。

また、本発明において、前記支持部材（リテーナ）を板状部材から一体に形成する際に、支持片を従来のように中心点に向けた立ち上げ方ではなく中心点に向けた方向に交差する方向に向くように立ち上げることで、各支持片が頂部に少なくとも台座の半径方向に向けて水平となる直線状の支持部を形成することができる。

本発明によれば、従来と同様の手順、また素材から支持部材（リテーナ）を形成することが可能となるだけでなく、弁体のスタックも防止することが可能なため、従来どおり簡単な構造で、より信頼性の高い逆止弁を提供することができる。

しかも、従来技術である支持部材（リテーナ）では、弁体との接触箇所、つまり突起頂部が曲面であるため弁体との接触は点接触であるのに対し、本発明の支持部材（リテーナ）では、弁体との接触箇所である突起頂部が平面であるため、弁体との接触は面接触となり、安定して弁体の保持が可能となる。

よって、弁体が弁座に対して平行を維持したまま上下動が可能となり、その機能を果たす上で従来に無い優れた効果を奏する。

本発明の好ましい実施の形態である逆止弁の縦断面図を示すものである。図１に示した実施の形態に使用される支持部材を示す斜視図である。図２に示した支持部材を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図である。図１に示した実施の形態に使用される異なる支持部材を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。特許文献３に記載の従来技術である逆止弁の使用状態の断面図である。従来例を示す縦断面図である。図６に示した従来例に使用される支持部材を示す斜視図である。図７に示した支持部材を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図である。

次に、本発明の好ましい実施の形態に基づいて説明する。

図１は本発明である逆止弁の好ましい実施の形態についての縦断面図を示すものであり、全体の構成は前記図６に示した従来のものとほぼ同様であり、両端に筒状の流入口２と流出口３をそれぞれ形成するとともに前記流入口２と流出口３との間に軸線方向に所定長さを有する筒状の弁座４が形成された例えばアルミダイカスト製のケース体１と、外径が前記弁座４の内径よりも僅かに小径で且つ前記流入口２の内径よりも大径で前記弁座４の軸線方向に移動可能に配置されたディスク状の弁体５と、前記弁座４の流出口３と前記弁体５との間に配置される弁体５の支持部材（リテーナ）６とから構成される。

また、前記支持部材（リテーナ）６は図２および図３に示すように、前記図１に示した逆止弁の流出口３と弁座４との間に形成された円形の溝条に嵌挿される中央に流出窓６２を形成した円板状の台座６１と前記台座６１の中央に形成された前記流出窓６２の開口縁６３において中心から互いに等角度で隔てて（本実施の形態では９０度）上方（弁体５方向）へ突設した前記図１に示した弁体５の支持片６４・・６４が突設されている。

そして、前記支持部材（リテーナ）６は図２及び図３に示すように、前記弁体５を支持する支持部材（リテーナ）６の各支持片６４が頂部に台座６１の半径方向に向けて水平となる直線状（または平面状）の支持部を有している。

尚、本実施の形態では前記支持部材（リテーナ）６は前記図７及び図８に示した実施の形態と同様に、例えば適宜の厚さを有する真鍮などの金属板を打ち抜いて形成した中央に所定径の流体の流出窓６２を有する円形の台座６１の前記流出窓６２の開口縁６３に前記弁体５を支持する支持片６４・・６４が切り込みにより形成されており、前記支持片６４・・６４を台座６１に交差する方向に折り曲げて立設させて形成するものであり、特に前記支持片６４・・６４を台座６１の半径方向でなく半径方向と交差する方向へと立ち上げることにより前記支持片６４・・６４は頂部に少なくとも台座６１の半径方向に向けて水平となる直線状（または平面状）の支持部を有している。

このような構成の支持部材（リテーナ）６を用いた本実施の形態は、図１（ａ）に示すように、流入口２から流入した流体が弁座４内に配置された弁体５を流出口３方向へと押圧して前記支持部材（リテーナ）６の支持片６４・・６４に支持され、弁座４の頂面４３との間に形成される隙間４１から前記弁座４の内周面４４と前記支持片６４・・６４との間に形成される空間４２を介して前記支持部材（リテーナ）６の流出窓６２から流出口３へと流出する。

このとき、本実施の形態では、支持部材（リテーナ）６の支持片６４が台座６１の半径方向に延びる形状であり、前記図６に示した従来周知の逆止弁のように弁体５に対して点接触ではなく、少なくとも線接触で弁体５を支持することになり、弁体５が撓むことなく且つ確実に弁座４内を極めて安定した姿勢で軸線方向に往復移動することになり弁体５が傾いたり撓んだりすることを防止することができる。

また、本実施の形態は図１（ｂ）に示すように、流出口３に流れていた流体が逆流して流入口２方向へ流れると、前記流出口３へと流れていた流体が弁座４内を逆流して弁体５を弁座４内を軸方向に移動させて流入口２の開口端２１を塞ぎ逆止弁が作用して、即ち、弁体５が弁座４の流入口２の開口端２１付近に逆流してくる流体の圧力で密着して逆止弁が閉状態となるものであり、このときにも逆流する前に弁体５が予め安定した状態で支持部材（リテーナ）６に支持されているので逆流があっても弁体５が水平な姿勢を保ったままの状態で流入口２方向へと移動する。

更に、図１（ｃ）に示すように、本実施の形態では支持部材６の各支持片６４と弁座４の内周面４４との間に形成される空間４３が前記図６に示した従来周知の逆止弁に比べて狭く形成することで弁体５の遊び範囲を減少させており、開弁時に何かの理由により弁体５が傾いたりしても従来周知の逆止弁のようにスタックすることがない。

更にまた、図４は本発明の実施の形態に使用される支持部材（リテーナ）６の異なる実施の形態を示すものであり、本実施の形態では支持部材（リテーナ）６の全体を硬質合成樹脂材により例えば射出成形により形成したものであり、支持部材を折り曲げ加工する工程を必要としないので加工が簡単でより安定したものを提供することができ、特に支持片６４の支持部を前記実施例と異なり板材の厚さよりも幅広くして平面に形成することも可能であり、より安定した支持部材（リテーナ）６として採用することができる。

このように、本実施の形態に用いられる支持部材（リテーナ）６は材質または製造方法についての制限はなく、台座６１に立設した支持片６４・・６４が前記台座６１の半径方向に長さを有する直線状または面状に形成されていれば効果を発揮させることができるものである。

１ケース体、２流入口、３流出口、４弁座、５弁体、６支持部材（リテーナ）、２１開口端、４１隙間、４２空間、４３頂面、４４内周面、６１台座、６２流出窓、６３開口縁、６４支持片

Claims

両端に筒状の流入口と流出口をそれぞれ形成するとともに前記流入口と流出口との間に軸線方向に所定長さを有する前記流入口よりも大径の内径を有する筒状の弁座が形成されたケース体と、外径が前記弁座の内径よりも僅かに小径で且つ前記流入口の内径よりも大径で前記弁座の軸線方向に移動可能に配置されたディスク状の弁体と、前記弁座の流出口と前記弁体との間に配置される弁体の支持部材（リテーナ）とからなり、前記支持部材（
リテーナ）が前記流出口と弁座との間に形成された円形の溝条に嵌挿される中央に流出窓を形成した円板状の台座と前記台座の前記中央に形成された流出窓の開口縁において弁体方向へ前記弁体の支持片が突設され、前記弁体を支持する支持部材（リテーナ）の前記各支持片が頂部に少なくとも台座の半径方向に向けて水平となる直線状または面状の支持部を有している逆止弁において、前記支持部材（リテーナ）を板状部材から一体に形成する際に、支持片を中心点に向けた方向に交差する方向に向くように立ち上げることで、各支持片が頂部に少なくとも台座の半径方向に向けて水平となる直線状または面状の支持部を有していることを特徴とする逆止弁。