JP6444108B2 - Fluid coupling - Google Patents
Fluid coupling Download PDFInfo
- Publication number
- JP6444108B2 JP6444108B2 JP2014192056A JP2014192056A JP6444108B2 JP 6444108 B2 JP6444108 B2 JP 6444108B2 JP 2014192056 A JP2014192056 A JP 2014192056A JP 2014192056 A JP2014192056 A JP 2014192056A JP 6444108 B2 JP6444108 B2 JP 6444108B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- discharge
- suction
- valve body
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 93
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims description 35
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims description 35
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims description 35
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 28
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 25
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 claims description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/109—Valves; Arrangement of valves inlet and outlet valve forming one unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/102—Disc valves
- F04B53/1032—Spring-actuated disc valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Check Valves (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
- Valve Housings (AREA)
Description
本発明は、チェックバルブに利用可能な流体継手に関し、特に超高圧に好適な流体継手に関する。 The present invention relates to a fluid coupling usable for a check valve, and more particularly to a fluid coupling suitable for ultra-high pressure.
従来、非常に高圧な流体の超高圧発生装置に用いられる逆止め弁(チェックバルブ)としては、例えば、特許文献1に開示されたポンプが知られている。チェックバルブの逆止め弁体14は、中央部に径が急拡大したフランジ部を備えている。逆止め弁体14は、ポンプハウジング35に挟持されて結合されている。そのポペット19は、略円筒状をなす。 Conventionally, for example, a pump disclosed in Patent Document 1 is known as a check valve (check valve) used in an extremely high pressure fluid ultrahigh pressure generator. The check valve check body 14 of the check valve includes a flange portion whose diameter suddenly increases at the center. The check valve body 14 is sandwiched and coupled to the pump housing 35. The poppet 19 has a substantially cylindrical shape.
従来のチェックバルブを構成する逆止め弁体は、フランジ部を挟持してポンプハウジングに固定されるため、断面の急拡大部に応力が集中する。この応力は引張応力となる。このため、従来のバルブシートは、応力集中部位を起点にして亀裂が発生し、破損し易いという問題点があった。
同様の問題点は、圧力容器に配管を接続する流体継手に共通の課題であった。特に、圧力の高い高圧容器、または、圧力振幅及び周波数の高い高圧容器において、継手の本体が破損し易いという問題点があった。
Since the check valve body constituting the conventional check valve is fixed to the pump housing with the flange portion interposed therebetween, stress concentrates on the rapidly expanding portion of the cross section. This stress becomes a tensile stress. For this reason, the conventional valve seat has a problem in that cracks are generated starting from the stress concentration site and are easily damaged.
Similar problems were common to fluid couplings that connect piping to pressure vessels. In particular, in a high-pressure vessel having a high pressure or a high-pressure vessel having a high pressure amplitude and frequency, there has been a problem that the body of the joint is easily damaged.
また、吸入弁や吐出弁は、弁体が開弁、閉弁を繰り返すため、弁座面が損傷し易いという問題点があった。弁座面が一旦損傷し、流体が損傷個所からリークしたときには、リークした流体の流速が速いため、リークした流体によって弁座面または弁体が摩耗する。また、流体のリークにより、弁の上流においてキャビテーションが発生し、逆止め弁体の内部の流路が破損するという問題点があった。 Further, the suction valve and the discharge valve have a problem that the valve seat surface is easily damaged because the valve element repeatedly opens and closes. When the valve seat surface is damaged once and the fluid leaks from the damaged portion, the flow rate of the leaked fluid is high, and the valve seat surface or the valve body is worn by the leaked fluid. In addition, due to fluid leakage, cavitation occurs upstream of the valve, and the flow path inside the check valve body is damaged.
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、流体継手の本体への負荷を低減させて耐久性を向上させた流体継手を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of such a background, and makes it a subject to provide the fluid coupling which reduced the load to the main body of a fluid coupling, and improved durability.
前記課題を解決するために、本発明は、圧力容器に配設される流体継手であって、本体であって、前記圧力容器へ連通し流体が流通する貫通路と、前記本体の一方側に形成され前記圧力容器内に係合して配置され、前記圧力容器の内面に内嵌される第1の円筒部、前記第1の円筒部に設けられ、前記第1の円筒部よりも小径のパッキン設置部、及び前記パッキン設置部に配設されたパッキンを有する係合部と、他方側に形成された円錐面と、前記係合部と前記円錐面との間に当該係合部よりも拡径された拡径部と、前記係合部から前記拡径部に向かい断面が拡大する断面拡大部と、を有する本体と、受け部材であって、前記円錐面と同一の開先角度であるテーパ面を有する受容部と、前記貫通路の他方側に連通する流通路と、を有し、前記圧力容器に配設され、前記本体の円錐面を前記受け部材のテーパ面に当接させて、前記本体を支持する受け部材と、を備え、前記圧力容器は前端面に切欠部を有し、前記圧力容器と前記本体との間には、前記断面拡大部と前記切欠部とで区画され、前記圧力容器と前記本体とが直接的にも間接的にも軸方向に当接しないように形成された隙間が設けられている。 In order to solve the above problems, the present onset Ming, a fluid coupling disposed in the pressure vessel, comprising: a body, a through passage in which the fluid communication to the pressure vessel flows, one side of the body Formed in the pressure vessel and arranged to be engaged with the inner surface of the pressure vessel. The first cylindrical portion is provided in the first cylindrical portion, and has a smaller diameter than the first cylindrical portion. packing installation portion, and an engaging portion having a packing disposed on the gasket installation portion, and a conical surface formed on the other side, from the engaging portion between the engaging portion and the conical surface and diameter has been enlarged diameter portion also includes a cross-sectional enlarged portion sectional toward the enlarged diameter portion from said engaging portion is enlarged, a body having a a accepted member, same as in the previous SL conical surface of opening has a receiving portion having a tapered surface which is above the angle, a flow passage communicating with the other side of said through-passage, wherein the pressure Disposed in the container, said conical surface of the body is brought into contact with the tapered surface of the receiving member, and a receiving member for supporting the body, wherein the pressure container has a notch on the front end surface, wherein The pressure vessel and the main body are partitioned by the enlarged cross-sectional portion and the cutout portion, and are formed so that the pressure vessel and the main body do not directly or indirectly contact each other in the axial direction. A gap is provided.
流体継手は、圧力容器内の圧力が、一方行側から本体に作用し、本体の圧力容器に挿入された部分の断面積を乗じた力を、受け部材によって受け止める。かかる構成によれば、流体継手は、本体の円錐面と受容部のテーパ面とが同一の開先角度を有しているため、受け部材のテーパ面全面で圧力容器内の圧力による力を受ける。その反作用で、受け部材は、本体に対して、本体の円錐面に垂直で均等な力を周囲から中心部へ向けるように与える。他方、貫通路には、圧力容器内と同一の圧力が作用する。貫通路内に加わる圧力は、本体を中心から半径方向外周方向へ押し広げようとする。外周部から作用する力と内部から作用する力により、本体全体にほぼ均一な圧縮応力が働く。流体継手は、本体の断面が急激に拡大する箇所がないため、応力集中が起き難い。 In the fluid coupling, the pressure in the pressure vessel acts on the main body from one side and the force obtained by multiplying the cross-sectional area of the portion inserted into the pressure vessel of the main body is received by the receiving member. According to such a configuration, since the conical surface of the main body and the tapered surface of the receiving portion have the same groove angle, the fluid coupling receives a force due to the pressure in the pressure vessel over the entire tapered surface of the receiving member. . In the reaction, the receiving member gives the main body a force which is perpendicular to the conical surface of the main body and is evenly directed from the periphery to the central portion. On the other hand, the same pressure as that in the pressure vessel acts on the through passage. The pressure applied in the through passage tends to push the main body from the center in the radially outer circumferential direction. Due to the force acting from the outer periphery and the force acting from the inside, a substantially uniform compressive stress acts on the entire body. In the fluid coupling, since there is no portion where the cross section of the main body rapidly expands, stress concentration hardly occurs.
また、かかる構成によれば、拡径部が圧力容器内面と接触しない。本体は、圧力容器内の圧力と圧力容器の断面積の積により得られる力を受ける。この力は、本体のテーパ部から、受け部材のテーパ面を介して、受け部材を圧力容器から外す方向、即ち、他方側へ作用する。受け部材は、圧力容器にこの力よりも大きな結合力で結合されている。圧力容器内の流体圧力が非常に高い場合、この結合力は、本体を変形させる程度の力と成り得る。拡径部が圧力容器の内面と接触しないため、受け部材と圧力容器の結合力が本体に作用しない。このため、流体継手は、流体圧力によって生ずる内部応力のみが本体に作用し、本体の耐久性が向上する。 Moreover, according to this structure, a diameter expansion part does not contact with a pressure vessel inner surface. The body receives a force obtained by the product of the pressure in the pressure vessel and the cross-sectional area of the pressure vessel. This force acts from the tapered portion of the main body to the direction in which the receiving member is removed from the pressure vessel, that is, to the other side, through the tapered surface of the receiving member. The receiving member is coupled to the pressure vessel with a greater coupling force than this force. If the fluid pressure in the pressure vessel is very high, this coupling force can be a force that deforms the body. Since the enlarged diameter portion does not contact the inner surface of the pressure vessel, the coupling force between the receiving member and the pressure vessel does not act on the main body. For this reason, in the fluid coupling, only the internal stress generated by the fluid pressure acts on the main body, and the durability of the main body is improved.
また、前記係合部は、前記圧力容器の内面に内嵌される第1の円筒部と、前記第1の円筒部よりも小径のパッキン設置部と、このパッキン設置部に配設されたパッキンと、を備えていることが好ましい。 The engaging portion includes a first cylindrical portion fitted inside the pressure vessel, a packing installation portion having a smaller diameter than the first cylindrical portion, and a packing disposed in the packing installation portion. And are preferably provided.
かかる構成によれば、本体は、吸入口側に形成された第1の円筒部が圧力容器の内面に内嵌されることによって、本体と圧力容器の内面とが同軸上に配置された状態に組み立てることができる。本体は、吸入口側に、第1の円筒部よりも小径で、圧力容器の内面内に挿入されるパッキン設置部が形成されていることによって、パッキン設置部にパッキンを配設することができる。このため、本体のパッキン設置部が形成される部位よりも吐出側の本体の中央部には、圧力容器の内部に貯留された超高圧流体による圧力が、パッキンによって食い止められて作用しないようにすることができる。圧力容器内の超高圧流体は、パッキンにより遮断される。超高圧流体が接触する断面積は、パッキンの外径、すなわち圧力容器の内径となる。圧力容器内径よりも断面積が大きい本体の拡径部には超高圧流体が作用しないため、本体が受ける圧力による前方向の力を小さくすることができる。この力は受け部材に作用するため、受け部材を結合する力を低減できる。 According to such a configuration, the main body is in a state where the main body and the inner surface of the pressure vessel are coaxially arranged by fitting the first cylindrical portion formed on the suction port side into the inner surface of the pressure vessel. Can be assembled. The main body has a smaller diameter than the first cylindrical portion on the suction port side, and a packing installation portion that is inserted into the inner surface of the pressure vessel is formed, so that the packing can be disposed in the packing installation portion. . For this reason, the pressure caused by the ultrahigh pressure fluid stored in the pressure vessel is prevented from acting on the central portion of the main body on the discharge side from the portion where the packing installation portion of the main body is formed. be able to. The ultra-high pressure fluid in the pressure vessel is blocked by packing. The cross-sectional area with which the ultrahigh pressure fluid comes into contact is the outer diameter of the packing, that is, the inner diameter of the pressure vessel. Since the ultra-high pressure fluid does not act on the enlarged diameter portion of the main body having a larger cross-sectional area than the inner diameter of the pressure vessel, the forward force due to the pressure received by the main body can be reduced. Since this force acts on the receiving member, the force for coupling the receiving member can be reduced.
また、前記本体は、その前記他方側の前端部に第2の円筒部を有し、前記受け部材は、前記第2の円筒部が嵌挿される収容部を有し、前記収容部で前記第2の円筒部を規制して前記本体を支持していることが好ましい。
かかる構成によれば、流体継手は、本体の第2の円筒部が受け部材の収容部に嵌合されていることによって、本体と受け部材とを正確な位置に配置することができる。本体と受け部材とは、正確に配置されることによって、本体が受け部材から受ける力の合力と、本体が加圧流体から受ける力との作用点が合致するようになる。流体継手は、作用点が正確に一致することで、本体内部に作用する圧縮応力がより均一に分布する作用が生じ、本体の耐久性が向上する。
The main body has a second cylindrical portion at a front end portion on the other side, and the receiving member has a receiving portion into which the second cylindrical portion is inserted, and the receiving portion includes the first cylindrical portion. It is preferable that the main body is supported by restricting the
According to this configuration, the fluid coupling can place the main body and the receiving member at an accurate position by fitting the second cylindrical portion of the main body into the receiving portion of the receiving member. By correctly arranging the main body and the receiving member, the point of action of the force received by the main body from the receiving member and the force received by the main body from the pressurized fluid are matched. In the fluid coupling, the point of action exactly matches, so that the compressive stress acting inside the main body is more uniformly distributed, and the durability of the main body is improved.
好ましくは、前記本体は、前記第2の円筒部の前側に連続形成された段差面と、前記段差面の軸心側基端部に形成された縮径部と、前記縮径部の前側に連続形成された吐出側小径部と、を有する。
かかる構成によれば、本体は、段差面と第2の円筒部との間に縮径部が形成されていることによって、本体の断面が急激に拡大する箇所がないため、応力集中が起こり難く、亀裂や割れが発生するのを抑制できる。
Preferably, the main body has a stepped surface continuously formed on the front side of the second cylindrical portion, a reduced diameter portion formed on an axial base side end portion of the stepped surface, and a front side of the reduced diameter portion. A discharge-side small-diameter portion that is continuously formed.
According to this configuration, since the main body has a reduced diameter portion formed between the step surface and the second cylindrical portion, there is no portion where the cross section of the main body rapidly expands, and therefore stress concentration hardly occurs. It is possible to suppress the occurrence of cracks and cracks.
また、弁体収容部材を備え、前記弁体収容部材は、前記収容部内に挿入され、前記弁体収容部材の端部が前記縮径部に当接する位置に配置されていることが好ましい。
かかる構成によれば、弁体収容部材は、弁体収容部材の端部が縮径部に当接した状態で、収容部内に挿入される。
Moreover, it is preferable that a valve body housing member is provided, and the valve body housing member is inserted into the housing portion and disposed at a position where an end portion of the valve body housing member abuts on the reduced diameter portion .
According to this configuration, the valve body housing member is inserted into the housing portion in a state where the end of the valve body housing member is in contact with the reduced diameter portion.
また、前記圧力容器は、ピストンポンプのシリンダであって、前記本体は、前記流体が供給される供給口と、一方側に前記供給口から供給された前記流体を前記シリンダ内に排出する吸入口とを、有し、前記貫通路は、前記一方側に前記シリンダ内で加圧された前記流体が流入する流入口と、前記他方側に前記流体を吐出する吐出口と、を有し、前記吸入口に配置された吸入弁と、前記吐出口に配置された吐出弁と、を備えていることが好ましい。
かかる構成によれば、流体継手をピストンポンプのシリンダに用いるチェックバルブに適用できる。
The pressure vessel is a cylinder of a piston pump, and the main body has a supply port to which the fluid is supplied, and a suction port for discharging the fluid supplied from the supply port to one side into the cylinder. And the through passage has an inflow port through which the fluid pressurized in the cylinder flows into the one side, and a discharge port through which the fluid is discharged to the other side, It is preferable that a suction valve disposed at the suction port and a discharge valve disposed at the discharge port are provided.
According to such a configuration, cut with applied to the check valve using the fluid coupling to the piston pump cylinder.
また、前記本体は、前記本体の前記一方側に形成された前記吸入弁の弁座と、前記本体の前記他方側に形成された前記吐出弁の弁座と、を備えていることが好ましい。
かかる構成によれば、本体が弁座を備えているため、構造が簡便で、耐久性の高いチェック弁である流体継手を形成できる。
Further, the main body includes a valve seat of said inlet valve on the other hand are formed on the side of the body, is preferably provided with a valve seat of the discharge valve formed in said other side of said body.
According to such a configuration, since the main body includes the valve seat, a fluid coupling that is a simple structure and a highly durable check valve can be formed.
好ましくは、前記吸入弁の弁座と前記吐出弁の弁座は、前記本体に一体として連続形成される。Preferably, the valve seat of the suction valve and the valve seat of the discharge valve are continuously formed integrally with the main body.
また、前記吐出弁は、平弁部を有する吐出弁体と、前記吐出弁体を摺動自在に支持する吐出弁体ガイド部と、を備え、前記吸入弁は、平弁部を有する吸入弁体と、前記吸入弁体を摺動自在に支持する吸入弁体ガイド部と、を備え、前記吐出弁の弁座面及び前記吸入弁の弁座面は平面であることが好ましい。 The discharge valve includes a discharge valve body having a flat valve portion, and a discharge valve body guide portion that slidably supports the discharge valve body, and the suction valve has a flat valve portion. And a suction valve body guide portion that slidably supports the suction valve body, and the valve seat surface of the discharge valve and the valve seat surface of the suction valve are preferably flat.
かかる構成によれば、吐出弁体は吐出弁体ガイド部に、吸入弁体は、吸入弁体ガイド部によってそれぞれ支持されていることにより、吐出弁体及び吸入弁体は安定して摺動して開弁、閉弁する。また、弁体は、平弁部の厚さを薄く形成して撓み易くさせることにより、平面でなる弁座面に密着する密着性を向上させることが可能となる。 According to this configuration, the discharge valve body and the suction valve body are supported by the discharge valve body guide portion and the suction valve body by the suction valve body guide portion, so that the discharge valve body and the suction valve body slide stably. Open and close. In addition, the valve body can be improved in adhesion with a flat valve seat surface by forming the flat valve portion thin to facilitate bending.
また、前記吸入弁体及び前記吐出弁体の前記平弁部の厚さは、前記平弁部の外径に対して15%以上45%以下に形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the thickness of the flat valve part of the suction valve body and the discharge valve body is 15% or more and 45% or less with respect to the outer diameter of the flat valve part.
かかる構成によれば、吸入弁及び吐出弁の平弁部は、厚さが平弁部の外径に対して15以上45%以下の薄い平板状に形成された平弁から成り、本体の平面から成る弁座面に当接する。平弁部は、従来の弁体よりも弁厚を薄くしたことにより、弁体が弁座の形状に沿って変形し易くなり、弁体の弁座への密着性を高めることができる。その結果、弁体の平弁部は、弁座面が密着するため、弁座の摩耗が始まった場合でも、弁体からのリークを防止することができると共に、弁座面を損傷し難くして、本体の寿命を延ばすことができる。 According to such a configuration, the flat valve portions of the suction valve and the discharge valve are formed of a thin flat plate having a thickness of 15 to 45% with respect to the outer diameter of the flat valve portion. Abuts against the valve seat surface. Since the flat valve portion is thinner than the conventional valve body, the valve body is easily deformed along the shape of the valve seat, and the adhesion of the valve body to the valve seat can be enhanced. As a result, the flat valve portion of the valve body is in close contact with the valve seat surface, so that even if the valve seat begins to wear, leakage from the valve body can be prevented and the valve seat surface is less likely to be damaged. Thus, the life of the main body can be extended.
本発明の流体継手は、耐久性を向上させることができる。そのため、この流体継手は、特に、圧力の高い領域(350〜700MPa)において使用される圧力容器に好適に使用することができる。 The fluid coupling of the present invention can improve durability. Therefore, this fluid coupling can be suitably used for a pressure vessel used particularly in a high pressure region (350 to 700 MPa).
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係る流体継手であるチェックバルブを説明する。説明の便宜上、チェックバルブ1において、吸入弁3が配設された一方側(吸入側)を後側と適宜いい、他方側(吐出側)の吐出弁4が配置された側を前側と適宜いう。
Hereinafter, a check valve that is a fluid coupling according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. For convenience of explanation, in the check valve 1, one side (suction side) on which the
圧力容器であるピストンポンプのシリンダ5に配設されるチェックバルブ1は、シリンダ5へ連通し流体が流通する排出流路22(貫通路)を有する本体であるバルブシート2と、バルブシート2を支持してシリンダ5に配設する受け部材であるフランジ部材6と、を備えている。バルブシート2は、貫通路である排出流路22の後側に形成されシリンダ5内に係合して配置される係合部2oと、前側に形成された円錐面であるテーパ部2jとを有している。フランジ部材6は、テーパ部2jと同一の開先角度である傾斜を有する受容部であるテーパ面6cと、排出流路22の前側に連通する流通路である吐出弁設置部6d(収容部)、及び雄ねじ部6eとを有している。フランジ部材6は、バルブシート2のテーパ部2jをフランジ部材6のテーパ面6cに当接させて、バルブシート2をフランジ部材6で支持している。
A check valve 1 disposed in a
バルブシート2は、係合部2oと前記テーパ部2j(円錐面)との間に当該係合部2oよりも拡径された拡径部である大径部2aを備えている。
係合部2oは、シリンダ5の内面に内嵌される吸入側中径部2b(第1の円筒部)と、第1の円筒部よりも小径のパッキン設置部2gと、このパッキン設置部2gに配設されたパッキンPと、を備えている。
バルブシート2は、その前側の前端部に第2の円筒部である吐出側中径部2dを有している。フランジ部材6は、吐出側中径部2dが嵌挿される吐出弁設置部6dを有し、吐出弁設置部6dで吐出側中径部2dを規制してバルブシート2を支持している。
バルブシート2は、流体が供給される供給口21aと、後側に供給口21aから供給された流体をシリンダ5の内部に排出する吸入口21bとを、有している。
The
The engaging portion 2o includes a suction side
The
The
排出流路22(貫通路)は、後側(一方側)に前記シリンダ5内で加圧された前記流体が流入する流入口22aと、前側(他方側)に流体を吐出する吐出口22bと、を有している。吸入弁3は、吸入口21bに配置されている。吐出弁4は、前記吐出口22bに配置されている。
バルブシート2は、その後側に形成された吸入弁座2hと、その前側に形成された吐出弁座2nと、を備えている。
The discharge flow path 22 (through path) includes an
The
吐出弁4は、平弁部41aを有する吐出弁体41と、吐出弁体41を摺動自在に支持する吐出弁体ガイド部43aと、を備えている。吸入弁3は、平弁部31aを有する吸入弁体31と、吸入弁体31を摺動自在に支持する吸入弁体ガイド部である吸入側小径部2cと、を備えている。吐出弁座2nの座面及び吸入弁座2hの座面は平面である。
吸入弁体31及び吐出弁体41の前記平弁部の厚さtは、平弁部31a、41aの外径に対して15%以上45%以下に形成されている。
The discharge valve 4 includes a
The thickness t of the flat valve portions of the
入口1aは、フランジ部材6の外周側に設けられて、不図示の制御バルブを介してチェックバルブ1に流体を供給する流体供給部に配管を介して接続されている。
出口1bは、高圧流体が供給される供給先に連通している。
The
The outlet 1b communicates with a supply destination to which high pressure fluid is supplied.
<本体(バルブシート)>
図2に示すように、バルブシート2は、外周部から一方側(吸入側)に形成された吸入口21bに向けて流体が流れる供給流路21と、流入口22aから他方側(吐出側)に形成された吐出口22bに向けて流体が流れる排出流路22(貫通路)と、を有する部材である。バルブシート2には、後側に吸入口21bを開閉する吸入弁3が配置され、前側に吐出口22bを開閉する吐出弁4が配置されている。
<Main body (valve seat)>
As shown in FIG. 2, the
バルブシート2は、中央外周部に形成された大径部2a(拡径部)と、大径部2aの後側に形成された断面拡大部2f、係合部2o及び吸入側小径部2cと、大径部2aの前側に形成されたテーパ部2j、吐出側中径部2d(第2の円筒部)及び吐出側小径部2eと、を有し、全体が略駒形状(略洋梨形状)に形成されている。
バルブシート2の吸入側には、大径部2aと断面拡大部2fとの間に形成された断面拡大部2fと、断面拡大部2fの後側に連続形成された係合部2oと、係合部2oの後側に連続形成された吸入弁座2hと、吸入側小径部2cの後端部に形成されたばね受け部2iと、が形成されている。
バルブシート2の吐出側には、大径部2aと吐出側中径部2dとの間に形成されたテーパ部2jと、吐出側中径部2dの前側に連続形成された段差面2kと、段差面2kの軸心側基端部に形成された縮径部2mと、吐出側小径部2eの前端面に形成された吐出弁座2nと、が形成されている。
バルブシート2は、吸入側の吸入側中径部2b(第1の円筒部)をシリンダ室5aの内壁に内嵌し、吐出側の大径部2a、テーパ部2j、及び吐出側中径部2dを貫通孔6aに内嵌させた状態で、シリンダ5(圧力容器)とフランジ部材6との間に介在されている。
The
On the suction side of the
On the discharge side of the
The
供給流路21は、チェックバルブ1の入口1aに供給された流体を、バルブシート2内を通して吸入口21bに送るための流路である。供給流路21は、バルブシート2の大径部2aの外周面に形成された供給口21aから軸心方向に向けて延設された後、排出流路22の近傍の手前でL字状に折曲されて、排出流路22に沿って吸入弁座2hの吸入口21bに向けて形成されている。
The
供給口21aは、フランジ部材6の入口1aに連通して配置されて、フランジ部材6、入口1aを介してチューブ等によって流体供給源(図示省略)に接続されている。
The
図3(a)、(b)に示すように、吸入口21bは、シリンダ5内のシリンダ室5aに開口した状態に配置されて、プランジャ7(図1参照)の前後方向(矢印i,j方向)の移動によって、吸入弁体31が弁ばね32のばね力に抗して後退、前進(矢印h,g方向)することで開弁、閉弁される。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the
図2に示すように、排出流路22(貫通路)は、シリンダ室5a内の流体を吐出口22bに送るための流路である。排出流路22は、バルブシート2の後端部中央の流入口22aから軸心線に沿ってバルブシート2の前端部中央の吐出口22bに向けて一直線に形成されている。
As shown in FIG. 2, the discharge channel 22 (through channel) is a channel for sending the fluid in the
流入口22aは、プランジャ7(図1参照)によって押されたシリンダ室5a内の流体が送り込まれる開口部であり、円筒形状の吸入側小径部2cの後端に形成されて、シリンダ5内のシリンダ室5aに開放している。
The
吐出口22bは、プランジャ7(図1参照)によって流入口22aから排出流路22内に送り込まれた流体が吐出される開口部であり、弁体収容部材44の弁体収容部44a内の空間に開口した状態に配置されて、吐出弁体41によって開弁、閉弁される。吐出口22bの周縁部には、吐出弁4の吐出弁座2nが形成されている。
The
大径部2a(拡径部)は、バルブシート2において、最も外径が大きい円筒部位であり、バルブシート2の軸方向の中央部に形成されている。大径部2aは、係合部2o(細径部)とテーパ部2j(円錐面)との間に係合部2oよりも拡径されて形成されている。大径部2aに形成された供給口21aの前後方向に、フランジ部材6に設けられたシール部材Oが当接した状態に設置されている。
大径部2a(拡径部)は、バルブシート2において、最も外径が大きい円筒部位であり、バルブシート2の軸方向の中央部に形成されている。大径部2aは、係合部2oとテーパ部2j(円錐面)との間に係合部2oよりも拡径されて形成されている。大径部2aに形成された供給口21aの前後方向に、フランジ部材6に設けられたシール部材Oが当接した状態に設置されている。
The
The
断面拡大部2fは、吸入側中径部2bの前端から大径部2aの後端まで吐出口側方向に向けて徐々に断面が拡径するテーパ状に形成された部位であり、バルブシート2の後方側に形成されている。断面拡大部2fは、断面視して、外径が急激に拡大したり、縮小したりしないように形成されて、応力が集中するのを抑制している。断面拡大部2fと、断面拡大部2fの後側に隣設されるシリンダ5の端面と間には、シリンダ5の切欠部5cが配置されていることによって、隙間Sが形成されている。
The cross-sectional
その隙間Sがあることにより、断面拡大部2fは、締結ボルトBでフランジ部材6を、バルブシート2、シリンダ5を介在してハウジング(図示省略)に締結した際に、締結ボルトBの締結力が、シリンダ5の前端面5bからバルブシート2にかからないようになっている。
Because of the clearance S, the cross-sectional
係合部2oは、バルブシート2の吸入側の一部がシリンダ5内に挿入される部位であり、吸入側中径部2b(第1の円筒部)と、パッキン設置部2gと、パッキンPとを備えて構成されている。係合部2oの長さは、係合部2oがシリンダ5内に挿入される深さよりも長く形成されている。
吸入側中径部2bは、シリンダ室5aの内面に内嵌される円筒状の部位であり、断面拡大部2fの後側に連続形成されている。
パッキン設置部2gは、バルブシート2に外嵌されるパッキンPが装着される部位であり、吸入側中径部2bの後側にパッキンPの厚さよりも若干小さく段差状に連続形成されている。換言すると、シリンダ5の前側(吸入口側)にパッキン設置部2gが形成されている。
The engaging portion 2o is a portion where a part of the suction side of the
The suction-side
The packing
バルブシート2(本体)は、吸入口側に形成された吸入側中径部2bがシリンダ5の内面に内嵌されることによって、バルブシート2とシリンダ5(圧力容器)の内面とが同軸上に配置された状態に組み立てることができる。バルブシート2は、吸入口側に、吸入側中径部2bよりも小径で、前記シリンダ5の内面内に挿入されるパッキン設置部2gが形成されていることによって、パッキン設置部2gにパッキンPを配設することができる。このため、バルブシート2のパッキン設置部2gが形成される部位よりも吐出側のバルブシート2の中央部には、シリンダ5の内部に貯留された超高圧流体による圧力が、パッキンPによって食い止められて作用しないようにすることができる。
In the valve seat 2 (main body), the suction side
吐出側中径部2d(第2の円筒部)は、テーパ部2jの縮径側の基端部から吐出弁4が配置されて前方向側に向けて形成された円筒形状部位である。吐出側中径部2dは、フランジ部材6の貫通孔6a内に形成された吐出弁設置部6dに内嵌している。
チェックバルブ1は、バルブシート2(本体)の吐出側中径部2d(円筒部)がフランジ部材6(受け部材)の吐出弁設置部6d(収容部)に嵌合されていることによって、バルブシート2とフランジ部材6とを正確な位置に配置することができる。バルブシート2とフランジ部材6とは、正確に配置されることによって、バルブシート2がフランジ部材6から受ける力の合力と、バルブシート2が加圧流体から受ける力との作用点が合致するようになる。チェックバルブ1は、作用点が正確に一致することで、バルブシート2の内部に作用する圧縮応力がより均一に分布する作用が生じ、バルブシート2の耐久性が向上する。
The discharge-side
The check valve 1 has a valve seat 2 (main body) having a discharge side
段差面2kは、吐出側中径部2dの前端から軸心方向に向けて平らに形成された部位であり、この段差面2kに対して円筒形状の弁体収容部材44の後端面が対向配置されている。
縮径部2mは、段差面2kの軸心側基端部から吐出側小径部2eの後端にわたってテーパ状に形成された部位である。縮径部2mには、弁体収容部材44の後端が当接した状態に設置されている。
The
The reduced
吐出側小径部2eは、弁体収容部材44の後端部が外嵌される円筒状部位であり、縮径部2mの前端から吐出弁座2nの周縁にわたって形成されている。
The discharge side small-
<フランジ部材>
図1に示すように、フランジ部材6(バルブシート受け部材、受け部材)は、吸入側中径部2bをシリンダ室5a内の前端部に内嵌されたバルブシート2を前側の内面側から保持する保持部材である。フランジ部材6には、軸心線上にバルブシート2の大径部2aとテーパ部2jを収容する受容部と、流通路とから成る貫通孔6aが形成されている。また、フランジ部材6を不図示のハウジングに締結する締結ボルトBが挿入されるボルト挿入孔6gと、が形成されている。ここで、特許請求の範囲の「流通路」とは、排出流路22(貫通路)の前側に連通する流路をいう。
<Flange member>
As shown in FIG. 1, the flange member 6 (valve seat receiving member, receiving member) holds the
図2に示すように、流通路には、バルブシート2、弁体収容部材44、接続部材8が同軸上に挿入されている。貫通孔6aには、挿入されたシリンダ5の前端面5bが当接した状態に配置される段差面6fと、バルブシート2の大径部2aが内嵌されるバルブシート内設部6b(受容部)と、テーパ部2jが合致するように対向対置されるテーパ面6c(受容部)と、吐出弁4の外周部を形成する弁体収容部材44が挿入される吐出弁設置部6dと、接続部材8が固定される雌ねじ部6eと、が形成されている。
なお、特許請求の範囲に記載の「受容部」は、バルブシート内設部6bとテーパ面6cとを含めていう。
As shown in FIG. 2, the
The “accepting portion” described in the claims includes the valve seat
接続部材8は、弁体収容部材44の前端部側を閉塞するように雌ねじ部6eに螺着される雄ねじ部8aを有する保持部材である。接続部材8には、外周部に形成された雄ねじ部8aと、軸線上に形成された流路の出口1bを形成する接続孔8bと、接続孔8b内の開口端側に形成された雌ねじ部8cと、が形成されている。雌ねじ部8cには、接続器具が螺着される。
The
<ハウジング>
不図示のハウジングは、シリンダ5を収納すると共に、フランジ部材6が締結される部材であり、例えば、高圧ポンプ等のポンプハウジングから成る。
<Housing>
A housing (not shown) is a member that accommodates the
<シリンダ>
図1に示すように、シリンダ5(圧力容器)は、プランジャ7が進退自在に挿入されるシリンダ室5aを形成した円筒状の部材であり、不図示のハウジングに内設されている。シリンダ5は、軸心部側に前記シリンダ室5aを有し、前端面5bの軸心部側に切欠部5cを有している。シリンダ5の前端部は、前端面5bがフランジ部材6の段差面6fに当接している。
<Cylinder>
As shown in FIG. 1, the cylinder 5 (pressure vessel) is a cylindrical member that forms a
<プランジャ>
図1に示すように、プランジャ7は、油圧等によって往復動作する部材である。プランジャ7は、後退することによって、弁ばね32に抗して吸入弁体31を吸引すると共に、供給流路21内の流体をシリンダ室5a内に吸入し、前進することにより、シリンダ室5a内の流体を押圧して流入口22aから排出流路22内に流体を送り込むプランジャポンプの機能を果たす。
<Plunger>
As shown in FIG. 1, the
<吸入弁>
図3(a)、(b)に示すように、吸入弁3は、吸入口21bを開閉するバルブである。吸入弁3は、吸入口21bと、吸入口21bの周縁に形成された吸入弁座2hと、吸入口21bを閉塞する吸入弁体31と、吸入弁体31を閉弁側に付勢する弁ばね32と、吸入弁体31及び弁ばね32を支持する吸入側小径部2c(弁体ガイド部)と、弁ばね32のばね受け部2iと、を備えて構成される常閉弁から成る。
<Suction valve>
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
吸入弁体31は、弁ばね32に付勢されて、吸入口21bを閉塞するように配置された環状の平板部材から成り、吸入口21bを閉弁、開弁させる。吸入弁3は、供給流路21に供給された流体が弁ばね32のばね力以上の力で吸入弁体31を後側方向へ押圧するときに開弁し、供給流路21に供給された流体が弁ばね32のばね力未満のときに吸入弁体31を前側方向へ押圧して閉弁する。吸入弁体31は、弁座面に当接する平弁部31aを有すると共に、この吸入弁体31を支持する吸入側小径部2c(弁体ガイド部)に沿って摺動自在に配置されている。図5(a)、(b)に示すように、吸入弁体31及び後記する吐出弁体41は、互いに、平弁部31a,41aの厚さtが平弁部31a,41aの外径に対して15%以上45%以下に形成され、例えば、従来の弁体よりも薄く形成されたステンレス鋼等から成る。
図3(a)に示すように、弁ばね32は、常時予め設定されたばね力で吸入弁体31を閉弁方向(矢印g方向)に押圧するばね部材であり、圧縮コイルばねから成る。
The
As shown in FIG. 3A, the
吸入弁座2hは、吸入口21bと、吸入口21bを開弁、閉弁する吸入弁体31が配置される弁座が形成される部位である。吸入弁座2hは、吸入側小径部2cの前端側基端部からこの吸入側小径部2cを中心として外周に向けて放射状に形成された平面によって形成されている。
The
吸入側小径部2c(吸入弁体ガイド部)は、吸入弁3の弁ばね32を伸縮自在に支持してガイドする部位であり、吸入側中径部2bの外径、及び弁ばね32の内径よりも小径に形成されている。吸入側小径部2cは、吸入弁座2hから後側に向けて突設された円筒形状の突起から成り、内部に排出流路22が形成され、外側後端部にばね受け部2iが形成されている。
The suction side small-
ばね受け部2iは、圧縮コイルばねから成る弁ばね32の後端を受け止める部位であり、例えば、吸入側小径部2cの後端部に一体形成された円環状(鍔状)に形成されている。なお、ばね受け部2iは、弁ばね32を受け止める機能を果たすものであればよく、バルブシート2とは別体の止め輪等の吸入側小径部2cに取り付けることが可能な部材であってもよい。
The
<吐出弁>
図2に示すように、吐出弁4は、バルブシート2の吐出口22bを開閉するバルブである。吐出弁4は、吐出口22bの周縁部に形成された吐出弁座2nと、吐出口22bを開閉する吐出弁体41と、吐出弁体41を吐出弁座2nに当接させて吐出口22bを閉弁させる弁ばね42と、吐出弁体41を支持する弁体支持部材43と、吐出弁体41、弁ばね42及び弁体支持部材43を収納する弁体収容部材44と、を備えている。
<Discharge valve>
As shown in FIG. 2, the discharge valve 4 is a valve that opens and closes the
図4(a)、(b)に示すように、吐出弁体41は、平らな円板状の平弁部41aと、平弁部41aに突設された棒状部41bと、を有する棒付平弁から成り、例えば、ステンレス鋼等によって形成されている。
平弁部41aは、板厚が薄い円形の平板状に形成されており、弁座面に当接して吐出口22bを閉弁する部位である。吐出弁座2nは、バルブシート2の前端面に形成された平面から成る。
棒状部41bは、吐出弁体41を支持する筒状に形成された吐出弁体ガイド部43aを有する弁体支持部材43内に摺動自在に挿入されている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
The
The rod-
弁ばね42は、平弁部41aを吐出弁座2nに押し付けるためのばね部材であり、圧縮コイルばねから成る。弁ばね42は、吐出弁体ガイド部43aに伸縮自在に遊嵌されて、後端が吐出弁体41に支持され、前端が吐出弁体ガイド部43aの吐出側(前側)に形成されたばね受け部43bによって支持されている。
The
弁体支持部材43は、吐出弁体41を支持する機能と、弁ばね42を支持する機能と、弁体収容部44a内の流体を出口1bから排出する流路の機能と、を果す部材である。弁体支持部材43には、吐出弁体ガイド部43aと、ばね受け部43bと、軸方向に貫通して形成された軸心孔43cと、この軸心孔43cに直交して貫通された横孔43dと、が形成されている。
吐出弁体ガイド部43aの外側に弁ばね42が外嵌され、軸心孔43cには吐出弁体41の棒状部41bが挿入されて、弁体収容部材44の弁体収容部44a内に収納されている。
The valve
A
図4(a)、(b)に示すように、吐出弁体ガイド部43aは、ばね受け部43bの後端部中央から後側方向に向けて延設された円筒形状の部位である。吐出弁体ガイド部43aは、この吐出弁体ガイド部43aの内側(軸心孔43c)で棒状部41bを進退自在に支持し、吐出弁体ガイド部43aの外側で弁ばね42を前後方向に伸縮するように支持している。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the discharge valve
ばね受け部43bは、吐出弁体ガイド部43aの前端側に、吐出弁体ガイド部43aの外径よりも大きな外径で一体に形成されて弁ばね42を支持する部位であり、流体の流路を形成する軸心孔43cと横孔43dとが形成されている。ばね受け部43bは、弁ばね42に付勢されて弁体収容部材44の収容部材流路部44bの後端面に押し付けられた状態で配置されている。
なお、ばね受け部43bは収容部材流路部44bの後端面に形成することもできる。
The
In addition, the
軸心孔43cは、弁体支持部材43の後端面から前端面にわたって軸心に沿って形成されている。軸心孔43cは、後側が棒状部41bに挿入される支持部位を形成し、前側が横孔43d内の流体を収容部材流路部44bに流す流路を形成している。
横孔43dは、ばね受け部43bの一方側の外周部から軸心孔43cを貫通して他方側の外周部まで形成された流路であり、弁体収容部44a内の流体を軸心孔43cに送り流すために形成されている。
The
The
図2に示すように、弁体収容部材44は、内部に吐出弁4を収容する空間が形成された弁体収容部44aと、流路が形成された収容部材流路部44bとを備えた筒状の部材である。弁体収容部材44は、弁体収容部44aと収容部材流路部44bが一体になった一部材で形成してもよいが、弁体収容部44aと収容部材流路部44bをそれぞれ別部材で形成した方が好ましい。
弁体収容部材44は、フランジ部材6の吐出弁設置部6d(収容部)に内設され、後端が縮径部2mに当接した状態で、後端内に吐出弁座2nの外周の吐出側小径部2eが内嵌されて、前方側に接続部材8が当接した状態で設けられている。
As shown in FIG. 2, the valve
The valve
収容部材流路部44bは、弁体収容部44a内の流体が出口1bへ向かって通過する流路44eが形成された円筒形状になっている。流路入口44cは軸心孔43cと連通している。流路出口44dは前側に拡開したテーパ状に形成するとよい。収容部材流路部44bの前側端面は、接続部材8の後側端面と当接している。
The accommodating
<作用>
次に、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係るチェックバルブの作用を説明する。
<Action>
Next, the operation of the check valve according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
往復動作するプランジャ7が後側方向(図1の矢印i方向)に移動すると、図3(b)に示すように、プランジャ7は、吸入弁3の吸入弁体31を開弁させると共に、供給流路21内の流体をシリンダ室5a側に吸引する。このときの供給流路21内、シリンダ室5a内、及び排出流路22内の流体の圧力は、例えば、0.4MPaである。
When the
供給流路21内の流体は、プランジャ7によって吸引されたことにより、シリンダ室5a方向(矢印b方向)に流れて、吸入口21bを閉弁していた吸入弁体31を弁ばね32に抗して後方向(矢印h方向)に押圧して、吸入弁体31を開弁させる。環状の吸入弁体31は、弁ばね32と共に吸入側小径部2c(弁体ガイド部)に遊嵌されてガイドされているため、吸入側小径部2cに沿って安定した状態で摺動して開弁、閉弁する。つまり、平弁部31aの動きも安定する。
The fluid in the
また、吸入弁体31は、平弁部31aの厚さを薄くしたことにより剛性が低下した一方で、圧力差によって平弁部31aに撓みが発生することで、平面で成る吸入弁座2hへの密着性が高まる。吸入弁座2hは、吸入弁体31の開閉により次第に摩耗するところ、吸入弁座2hの摩耗にもかかわらず、平弁部31aの吸入弁座2hへの密着性が高いため、吸入弁3からの漏れを防止できる。
In addition, the rigidity of the
プランジャ7(図1参照)が後側に移動しているとき、吐出弁4は、図4(a)に示すように、吐出弁体41の平弁部41aが、弁ばね42のばね力で吐出弁座2nに押し付けられて閉弁状態になっている。このときの排出流路22内の流体の圧力は、例えば、0.4MPaである。また、弁体収容部44a内の流体の圧力は、例えば、500MPaである。
When the plunger 7 (see FIG. 1) is moved to the rear side, the discharge valve 4 has a
プランジャ7が前側方向(図1の矢印j方向)に移動すると、プランジャ7は、シリンダ室5a内の流体を前側方向に押圧して、吸入口21bを閉弁すると共に、図3(a)に示すように、シリンダ室5a内の流体を排出流路22内の方向(矢印c方向)に流動させる。このときの供給流路21内の流体の圧力は、例えば、0.4MPaであり、排出流路22内の流体の圧力は、例えば、500MPaである。
When the
シリンダ室5a内の流体は、流入口22aから排出流路22内に入り込んで流れ、図4(b)に示すように、吐出弁体41の平弁部41aを前方向(矢印m方向)に弁ばね42に抗して押圧して吐出弁体41を開弁させて、弁体収容部44a内に流れ込む。その後、流体は、弁体収容部44a内から弁体支持部材43の横孔43d、軸心孔43c、接続部材45の流路45a、図2に示す接続部材8の接続孔8bを通って出口1bから外部に出る。
The fluid in the
図4(b)に示すように、吐出弁4が開弁したとき、弁体支持部材43の吐出弁体ガイド部43a内に棒状部41bが挿入された吐出弁体41が摺動すると共に、弁ばね42も吐出弁体ガイド部43aに支持されながら圧縮される。このときの排出流路22内、及び弁体収容部44a内の流体の圧力は、例えば、500MPaである。
As shown in FIG. 4B, when the discharge valve 4 is opened, the
吐出弁体41は、吐出弁体ガイド部43aに沿って安定した状態で摺動して開弁、閉弁する。
また、吐出弁体41は、平弁部41aの厚さを薄くしたことにより、剛性が低下する一方、圧力差によって平弁部41aに撓みが発生することで、平面で成る吐出弁座2nへの密着性が高まる。吐出弁座2nは、吐出弁体41の開閉により次第に摩耗するところ、吐出弁座2nの摩耗にもかかわらず、平弁部41aの吐出弁座2nへの密着性が高いため、吐出弁4からの漏れを防止できる。
The
Further, the
本実施形態に係るチェックバルブ1の吸入弁体31及び吐出弁体41は、平弁部31a,41aの厚さを薄くしたことにより、実験した結果、従来の厚さの弁体は繰り返し回数1.5×105回でシール性がなくなり使用できなくなったが、本発明による平弁部31a,41aは繰り返し回数1×106回までシール性を延ばすことができた。
The
図4(b)に示すように、プランジャ7が前側方向(図1の矢印j方向)に移動した際、シリンダ5(圧力容器)のシリンダ室5a内の圧力が、バルブシート2(本体)に作用する。バルブシート2のテーパ部2j(円錐面)とフランジ部材6の受容部のテーパ面6cとが同一の開先角度を有しているため、フランジ部材6のテーパ面6c全面でシリンダ室5a内の圧力による力F1を受ける。その反作用で、フランジ部材6は、バルブシート2に対して、バルブシート2のテーパ部2jに垂直で均等な力F2を周囲から中心部へ向けるように与える。
他方、排出流路22には、シリンダ室5aと同一の圧力が作用する。排出流路22に加わる圧力は、バルブシート2を中心から半径方向外周方向へ押し広げようとする。外周部から作用する力と内部から作用する力により、バルブシート2全体にほぼ均一な圧縮応力が働く。
As shown in FIG. 4B, when the
On the other hand, the same pressure as that of the
バルブシート2は、段差面2kと吐出側中径部2d(第2の円筒部)との間に傾斜した縮径部2mが形成されていることによって、バルブシート2の断面が急激に拡大する箇所がないため、応力集中が起こり難く、亀裂や割れが発生するのを抑制することができる。
バルブシート2は、フランジ形状部位の付根に引張応力が発生するのを解消したので、寿命を長くすることができる。
The
Since the
また、チェックバルブ1は、吸入弁体31及び吐出弁体41の平弁部31a,41aの厚さtを、平弁部31a,41aの外径に対して15%以上45%以下に形成して、強度を保ちつつ、変形を許容する程度まで薄くして剛性を下げたことにより、吸入弁座2h及び吐出弁座2nに撓みながら当接するので、密着性を高めた最適の形状の弁体を提供することができる。
Further, the check valve 1 is formed so that the thickness t of the
[第1変形例]
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
[First Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea. The present invention extends to these modifications and changes. Of course.
前記実施形態で説明したチェックバルブ1は、高圧ポンプ等の超高圧発生装置に最適なバルブであるが、吸入弁3及び吐出弁4を設置することが可能な部位であれば、特に設置される場所は限定されない。
なお、以上の実施形態においては、チェックバルブ1である流体継手について説明したが、排水流路22(貫通路)を有する独楽形状のバルブシート2と、フランジ形状のフランジ部材6(受け部材)を備える圧力容器の流体継手に汎用的に利用できる。
例えば、シリンダ5に替えて圧力容器を利用し、吸入弁3または吐出弁4を取り外してもよい。吐出弁4を取り外した場合、弁体収容部材44、及び収容部材流路部44bも取り外してもよい。また、吸入弁3を取り外した場合、併せて供給流路21も取り外す。上述の実施形態における排出流路22は、圧力容器と外部との流体の通路として利用される。
このような流体継手は、非常に高い圧力の流体を閉じ込める圧力容器または、圧力振幅及び周波数の高い圧力容器に特に適している。
The check valve 1 described in the above embodiment is an optimal valve for an ultra-high pressure generator such as a high-pressure pump. However, the check valve 1 is particularly installed as long as the
In the above embodiment, the fluid coupling which is the check valve 1 has been described. However, a self-contained
For example, the
Such a fluid coupling is particularly suitable for pressure vessels that contain very high pressure fluid or pressure vessels with high pressure amplitude and frequency.
1 流体継手(チェックバルブ)
2 本体(バルブシート)
2a 大径部(拡径部)
2b 吸入側中径部(第1の円筒部)
2c 吸入側小径部(吸入側小径円筒部、吸入弁体ガイド部)
2d 吐出側中径部(第2の円筒部)
2f 断面拡大部
2g パッキン設置部(係合部)
2j 円錐面(テーパ部)
2n 吐出弁座
2o 係合部
3 吸入弁
4 吐出弁
5 圧力容器(シリンダ)
5a シリンダ室
6 受け部材(フランジ部材、バルブシート受け部材)
6a 貫通孔
6b バルブシート内設部6b(受容部)
6c テーパ面(受容部)
6d 収容部(流通路、吐出弁設置部)
6e 雌ねじ部(流通路)
21 供給流路
21b 吸入口
22 排水流路(貫通路)
22a 流入口
22b 吐出口
31 吸入弁体
31a,41a 平弁部
41 吐出弁体
41b 棒状部
42 弁ばね
43 弁体支持部材
43a 吐出弁体ガイド部
43b ばね受け部
44 弁体収容部材
44a 弁体収容部
44b 収容部材流路部
D 吸入弁及び吐出弁の平弁部の外径
P パッキン(係合部)
t 吸入弁及び吐出弁の平弁部の厚さ
1 Fluid coupling (check valve)
2 Body (valve seat)
2a Large diameter part (expanded part)
2b Suction side medium diameter part (first cylindrical part)
2c Suction side small diameter part (suction side small diameter cylindrical part, suction valve body guide part)
2d Discharge side medium diameter part (second cylindrical part)
2f Cross-sectional
2j Conical surface (tapered part)
2n Discharge valve seat
6a Through
6c Tapered surface (receiving part)
6d storage part (flow passage, discharge valve installation part)
6e Female thread (flow passage)
21
t Thickness of the flat valve section of the intake and discharge valves
Claims (9)
本体であって、
前記圧力容器へ連通し流体が流通する貫通路と、
前記本体の一方側に形成され前記圧力容器内に係合して配置され、前記圧力容器の内面に内嵌される第1の円筒部、前記第1の円筒部に設けられ、前記第1の円筒部よりも小径のパッキン設置部、及び前記パッキン設置部に配設されたパッキンを有する係合部と、
他方側に形成された円錐面と、
前記係合部と前記円錐面との間に当該係合部よりも拡径された拡径部と、
前記係合部から前記拡径部に向かい断面が拡大する断面拡大部と、
を有する本体と、
受け部材であって、
前記円錐面と同一の開先角度であるテーパ面を有する受容部と、
前記貫通路の他方側に連通する流通路と、を有し、
前記圧力容器に配設され、前記本体の円錐面を前記受け部材のテーパ面に当接させて、前記本体を支持する受け部材と、
を備え、
前記圧力容器は前端面に切欠部を有し、
前記圧力容器と前記本体との間には、前記断面拡大部と前記切欠部とで区画され、前記圧力容器と前記本体とが直接的にも間接的にも軸方向に当接しないように形成された隙間が設けられている、
流体継手。 A fluid coupling disposed in the pressure vessel,
A body,
A through passage through which fluid flows and communicates with the pressure vessel ;
A first cylindrical portion formed on one side of the main body and disposed in engagement with the pressure vessel; and fitted into an inner surface of the pressure vessel; provided on the first cylindrical portion; A packing installation portion having a smaller diameter than the cylindrical portion, and an engagement portion having a packing disposed in the packing installation portion ;
A conical surface formed on the other side ;
A diameter-expanded portion that is larger in diameter than the engagement portion between the engagement portion and the conical surface;
A cross-sectional enlarged portion in which a cross-section is enlarged from the engagement portion toward the enlarged diameter portion;
A body having
A accepted member,
A receiving portion having a tapered surface of the same included angle and the previous SL conical surface,
Anda flow path communicating to the other side of said through-passage,
Wherein disposed in the pressure vessel and the conical surface of the body is brought into contact with the tapered surface of the receiving member, the receiving member supporting the main body,
With
The pressure vessel has a notch in a front end surface;
The pressure vessel and the main body are partitioned by the enlarged cross-sectional portion and the cutout portion, and are formed so that the pressure vessel and the main body do not directly or indirectly contact each other in the axial direction. Provided gaps,
Flow body joints.
前記受け部材は、前記第2の円筒部が嵌挿される収容部を有し、前記収容部で前記第2の円筒部を規制して前記本体を支持している、
請求項1に記載の流体継手。 The main body has a second cylindrical portion at a front end portion on the other side,
The receiving member has a receiving portion to which the second cylindrical portion is fitted, to restrict the second cylindrical portion in the receiving portion that are supporting the body,
Fluid coupling according to 請 Motomeko 1.
前記第2の円筒部の前側に連続形成された段差面と、A stepped surface continuously formed on the front side of the second cylindrical portion;
前記段差面の軸心側基端部に形成された縮径部と、A diameter-reduced portion formed at the base end on the axial center side of the stepped surface;
前記縮径部の前側に連続形成された吐出側小径部と、を有している、A discharge-side small-diameter portion continuously formed on the front side of the reduced-diameter portion,
請求項2に記載の流体継手。The fluid coupling according to claim 2.
前記弁体収容部材は、前記収容部内に挿入され、前記弁体収容部材の端部が前記縮径部に当接する位置に配置されている、The valve body housing member is inserted into the housing portion, and is disposed at a position where an end of the valve body housing member abuts on the reduced diameter portion,
請求項3に記載の流体継手。The fluid coupling according to claim 3.
前記本体は、前記流体が供給される供給口と、
一方側に前記供給口から供給された前記流体を前記シリンダ内に排出する吸入口とを、有し、
前記貫通路は、前記一方側に前記シリンダ内で加圧された前記流体が流入する流入口と、
前記他方側に前記流体を吐出する吐出口と、を有し、
前記吸入口に配置された吸入弁と、
前記吐出口に配置された吐出弁と、を備えている、
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の流体継手。 The pressure vessel is a cylinder of a piston pump,
The body includes a supply port to which the fluid is supplied;
Meanwhile a suction port for discharging the fluid supplied from the supply port on a side in the cylinder, has,
The through-passage has an inlet through which the fluid pressurized in the cylinder flows into the one side;
A discharge port for discharging the fluid on the other side;
A suction valve disposed in the suction port;
A discharge valve disposed in the discharge port, that features,
請 Motomeko 1 to the fluid coupling according to any one of claims 4.
前記本体の前記一方側に形成された前記吸入弁の弁座と、
前記本体の前記他方側に形成された前記吐出弁の弁座と、を備えている、
請求項5に記載の流体継手。 The body is
A valve seat of the intake valve formed on the one side of the main body ;
That features a valve seat of the discharge valve formed in said other side of said body,
Fluid coupling according to 請 Motomeko 5.
請求項6に記載の流体継手。The fluid coupling according to claim 6.
前記吐出弁体を摺動自在に支持する吐出弁体ガイド部と、を備え、
前記吸入弁は、平弁部を有する吸入弁体と、
前記吸入弁体を摺動自在に支持する吸入弁体ガイド部と、を備え、
前記吐出弁の弁座面及び前記吸入弁の弁座面は、平面である、
請求項6または請求項7に記載の流体継手。 The discharge valve includes a discharge valve body having a flat valve portion;
A discharge valve body guide portion that slidably supports the discharge valve body, and
The suction valve includes a suction valve body having a flat valve portion;
A suction valve body guide portion that slidably supports the suction valve body,
A valve seat surface of the valve seat surface and the suction valve of the discharge valve, Ru plane der,
請 Motomeko 6 or fluid coupling according to claim 7.
請求項8に記載の流体継手。 The thickness of the Tairaben portion of the suction valve body and the discharge valve body, that is formed of 45% or less than 15% with respect to the outer diameter of the Tairaben portion,
Fluid coupling according to 請 Motomeko 8.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014192056A JP6444108B2 (en) | 2014-09-20 | 2014-09-20 | Fluid coupling |
EP15180380.6A EP3001036B1 (en) | 2014-09-20 | 2015-08-10 | Fluid coupling |
EP18160476.0A EP3354896B1 (en) | 2014-09-20 | 2015-08-10 | Fluid coupling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014192056A JP6444108B2 (en) | 2014-09-20 | 2014-09-20 | Fluid coupling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016061418A JP2016061418A (en) | 2016-04-25 |
JP6444108B2 true JP6444108B2 (en) | 2018-12-26 |
Family
ID=53871886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014192056A Active JP6444108B2 (en) | 2014-09-20 | 2014-09-20 | Fluid coupling |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP3354896B1 (en) |
JP (1) | JP6444108B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3336356A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-20 | Comet S.p.A. | Constructive arrangement applied in a dual-action valve |
CN109281828A (en) * | 2018-09-19 | 2019-01-29 | 上海旭贵科技发展有限公司 | A kind of valve seat |
CN109458326B (en) * | 2019-01-04 | 2023-10-03 | 宁波合力机泵股份有限公司 | Double-acting hydraulic end of horizontal valve group of reciprocating pump |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2117841A1 (en) * | 1971-04-13 | 1972-10-19 | Pumpenfabrik Urach, 7417 Urach | Piston pump |
US4412792A (en) * | 1981-01-21 | 1983-11-01 | The Oilgear Company | Intensifier pump with integrated check valve |
US5037276A (en) * | 1989-04-04 | 1991-08-06 | Flow International Corporation | High pressure pump valve assembly |
US6497562B1 (en) * | 1997-11-14 | 2002-12-24 | Continental Teves Ag & Co., Ohg | Piston pump |
US6231323B1 (en) * | 1999-01-15 | 2001-05-15 | Jetstream Of Houston, Inc. | High pressure reciprocating pump |
US20040108000A1 (en) | 2002-12-06 | 2004-06-10 | Flow International Corporation | Ultrahigh-pressure check valve |
WO2013109474A1 (en) * | 2012-01-19 | 2013-07-25 | Flow International Corporation | Devices for sealing high pressure and ultrahigh pressure fluid systems |
-
2014
- 2014-09-20 JP JP2014192056A patent/JP6444108B2/en active Active
-
2015
- 2015-08-10 EP EP18160476.0A patent/EP3354896B1/en active Active
- 2015-08-10 EP EP15180380.6A patent/EP3001036B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3354896B1 (en) | 2020-04-01 |
EP3001036A1 (en) | 2016-03-30 |
EP3354896A1 (en) | 2018-08-01 |
JP2016061418A (en) | 2016-04-25 |
EP3001036B1 (en) | 2021-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10648490B2 (en) | Bellows system for fluid end | |
US4412792A (en) | Intensifier pump with integrated check valve | |
US20140064996A1 (en) | Plunger pump | |
AU705265B2 (en) | High-pressure plunger pump, preferably for working pressures over 200 MPa | |
JP6444108B2 (en) | Fluid coupling | |
US20100140526A1 (en) | High pressure water pump valve and seal structure | |
CN101180464A (en) | Outlet connection for a high-pressure pump | |
US10393295B2 (en) | Pipe connection structure | |
US20110226034A1 (en) | Pipe expanding apparatus of thin wall stainless steel pipe | |
US20160258427A1 (en) | Fuel supply system | |
US11719354B2 (en) | Freely clocking check valve | |
EP3121447B1 (en) | Ultrahigh-pressure sealing device and reciprocatiing pump | |
JP2016040477A (en) | Control valve | |
US10927805B2 (en) | High pressure pump | |
US5147189A (en) | Pressure pump with sealing sleeve between head and chamber | |
US20040108000A1 (en) | Ultrahigh-pressure check valve | |
JP2020056499A (en) | Cylinder device, press device, work clamp device, and cylinder device operating method, workpiece pressing method, and workpiece clamping method | |
CN108798960B (en) | High-pressure fuel pump | |
CN112119253B (en) | Pipe joint | |
JP2019078225A (en) | Reciprocating piston pump and manufacturing method of piston packing | |
JP2020029872A (en) | Pressure reduction valve | |
US20240018958A1 (en) | High pressure water pump fluid end | |
JP6583514B2 (en) | High pressure pump | |
JP6650387B2 (en) | Reciprocating pump | |
CN108621460B (en) | Cylinder device, press device, workpiece clamping device, method for operating cylinder device, method for clamping workpiece, and method for press-working workpiece |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170407 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180220 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20180420 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180614 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181120 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181127 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6444108 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |