JP7425490B2 - 逆止弁の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は逆止弁の製造方法に関するものである。

逆止弁は、ケーシングが組み立てられることにより、ケーシングの収容空間内に弁体と弾性体が収容された状態となることで製造される。

例えば、特許文献１では、弁座２Ａのフランジ部分２ａ１と、カードリッジ本体２Ｂ（ケーシング）のフランジ部２ａ２を溶着接合することで、カードリッジ本体を組み立てることが記載されている。

特開２０１７－１６６６８９号公報

溶着接合で逆止弁を組み立てる場合、一般的な溶着を適用しようとすると、被加熱物であるフランジ部分に熱源から熱を加える装置を使用して、フランジ部分を溶かして溶着する方法や、高周波溶着や超音波溶着と呼ばれる、高周波や超音波を使用した溶着方法を使用して、フランジ部分を固定することが考えられる。

しかしながら、このような方法では、被加熱部に熱を加える熱源の装置、高周波溶着や超音波溶着等の装置を用いることとなり、装置が大掛かりになり採用しがたい。
そこで、本発明の課題は、簡単な方法でケーシングを組み立て、弁体及び弾性部材の収容空間を確保することができる、逆止弁の製造方法を提供することである。

本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、ケーシングの胴部と弁座部を回転による摩擦熱で固定するか、または、ケーシングの本体と蓋部材とを固定手段により固定することにより、ケーシングを組み立てることができることを見出して本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の逆止弁の製造方法である。

上記課題を解決するための、本発明の製造方法は、弾性部材と弁体とケーシングを備える逆止弁の製造方法であって、ケーシングは、胴部と弁座部を有し、弁座部と胴部とが個別に設けられ、弁座部は、固定溝部を有し、胴部は、変形部を有しており、胴部又は弁座部が、弁座部又は胴部に対して回転させられることにより、変形部が摩擦熱で変形させられ、変形した変形部が固定溝部に入り込むことにより、胴部と弁座部とが固定されて組み立てられる、という特徴を有する。
この特徴によれば、胴部又は弁座部が、弁座部又は胴部に対して回転させられることにより、変形部が摩擦熱で変形させられ、胴部と弁座部とが固定できることから、大掛かりな溶着装置を用いることなく、ケーシングの組み立てをすることができる、逆止弁の製造方法とすることができる。

さらに、本発明の逆止弁の製造方法の一実施態様としては、胴部は、柱部材と、変形部と、底壁部と、が一体に成形されたことを特徴とする。
この特徴によれば、胴部は、柱部材と、変形部と、底壁部とが一体に成形されたことにより、つなぎ目のない一体の状態であることから、つなぎ目から壊れることなく、耐久性を向上させた逆止弁の製造方法とすることができる。

上記課題を解決するための、本発明の逆止弁の製造方法は、弾性部材と弁体とケーシングを備える逆止弁の製造方法であって、ケーシングは本体と蓋部材を有し、本体と蓋部材とが個別に設けられ、本体には弁体を挿入可能な開口部が設けられており、開口部を閉じる蓋部材と、本体とが固定手段により固定されて組み立てられることを特徴とする。
この特徴によれば、弁体を挿入可能な開口部を閉じる蓋部材と、本体と、が固定手段により固定されて組み立てられることから、弁体が開口から容易にケーシングの収容空間に挿入できる逆止弁の製造方法とすることができる。

さらに、本発明の逆止弁の製造方法の一実施態様としては、弁座部と柱部材と側壁部とが一体に成形されたことを特徴とする。
この特徴によれば、本体は、弁座部と柱部材と側壁部とが一体に成形されたことにより、つなぎ目のない一体の状態であることから、つなぎ目から壊れることなく、耐久性を向上させた逆止弁の製造方法とすることができる。

本発明によれば、簡単な方法でケーシングを組み立てることができ、弁体及び弾性部材の収容空間を確保することができる、逆止弁の製造方法を提供することができる。

本発明の第１の実施態様における組み立てられた状態の逆止弁を示す概略斜視図である。 本発明の第１の実施態様における組み立てられた状態の逆止弁を軸心に沿って切断した状態を示す概略断面斜視図である。 本発明の第１の実施態様における組み立てられる前の逆止弁の図２のＡの部分を拡大した、概略断面図である。 本発明の第１の実施態様における逆止弁の弁体を示す概略断面図である。 本発明の第２の実施態様における組み立てられた状態の逆止弁を示す概略斜視図である。 本発明の第２の実施態様における組み立てられた状態の逆止弁を軸心に沿って切断した状態示す概略断面斜視図である。

本発明の逆止弁の製造方法は、胴部に弁体の軸心方向と交差する方向に凹む溝（固定溝部）を設け、その溝に、胴部に設けられた変形部が、回転による摩擦熱で変形させられて入り込むか、または、蓋部材に設けられた固定部が被固定部入り込むことにより、軸心方向に離れないように胴部と弁座部、または、本体と蓋部材とが固定され、弁体がケーシング内の収容空間に収容された状態となる。これにより、大掛かりな溶着装置等を使用せずに、簡単な方法でケーシングを組み立てることができる効果がある。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る逆止弁の製造方法の実施の態様を詳細に説明する。なお、実施態様に記載する逆止弁の製造方法については、本発明に係る逆止弁の製造方法を説明するために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。

〔第１の実施態様〕
［逆止弁］
本発明の逆止弁の製造方法で製造される、逆止弁１について説明する。
逆止弁１は、図１に示すように、ケーシング２と弁体３と弾性部材４とを備える。ケーシング２に設けられたフランジ部２１２（図２参照）にパッキン５が取り付けられた状態で、水道管のような液体の流れる管の接手部分にパッキン５が挟み込まれて固定される。フランジ部２１２の側が上流側になるように配置され、上流側から流れてきた液体が弁体３を下流側に押して移動させ、弾性部材４が圧縮されることで、液体の流れる空間ができ、下流側に液体が流れる状態となる。また、下流側から液体が流れようとすると、弾性部材４が弁体３を上流側に移動させ、液体の流れる空間を遮断することで液体の逆流を防止するものである。

［ケーシング］
図２及び図３を参照し、ケーシング２について説明する。ケーシング２は、弁座部２１と胴部２２とを備える。ケーシング２は弁座部２１と胴部２２とが固定された状態で、弁体３と弾性部材４を収容する収容空間２３を形成する。また、本実施形態では、弁座部２１と胴部２２は個別に設けられており、弁座部２１と胴部２２が固定されてケーシング２が完成し、逆止弁１として組み立てられた状態となる。

〈弁座部〉
弁座部は２１、弁座２１１とフランジ部２１２を有する。弁座部２１は筒状に設けられた部材であり、筒の内部が液体の流れる流路である。弁座部２１の材質は、後述する変形部２２２と摩擦熱を生じさせることから、変形部２２２よりも高い温度で変形する材質のものが適用できる。具体的な材質としては、金属や変形部２２２の材質よりも耐熱性の高い樹脂が適用できる。

≪弁座≫
弁座２１１は、弁体３が弾性部材４によって上流側に押し付けられて移動させられた状態において、液体が通過できないように、弁体３と接触して密閉状態となる部分である。弁座２１１は円環状の開口部分である。

≪フランジ部≫
フランジ部２１２は、パッキン５が設置され、液体の流れる管の接手の間に挟み込まれて固定される部分である。フランジ部２１２は弁座２１１から上流側に環状に設けられ、フランジ部２１２の外径の大きさは、弁座部２１の下流側の円筒形状の外径よりも径が大きい構造である。

フランジ部２１２の下流側の壁面２１３には、弁体３の軸心方向の上流の側に凹む受容溝部２１４が環状に一つの連なった溝として設けられている。また、受容溝部２１４には、弁体３の軸心方向と交差する方向に凹みかつ上流側と下流側が閉鎖された固定溝部２１５が設けられる。固定溝部２１５は環状に一つの連なった溝として設けられる。

受容溝部２１４が設けられていることにより、後述する胴部２２に設けられた変形部２２２が受容溝部２１４に収容された状態で回転させた場合、安定した回転とすることができる。さらに、受容溝部２１４の壁面２１６があることにより、摩擦熱で変形した変形部２２２が、固定溝部２１５へ移動しやすくなる効果がある。

〈胴部〉
胴部２２は、柱部材２２１と変形部２２２と底壁部２２３を有する。柱部材２２１と変形部２２２と底壁部２２３は、一体に形成されている。これらが、一体に成形されていることから、つなぎ目から分離して壊れることがなく、耐久性を向上させることができる。
なお、柱部材２２１と変形部２２２と底壁部２２３は、個別に設けられて組み立てられる構造でもよい。

≪柱部材≫
柱部材２２１は、上流側から下流側に向けて延びる棒状の部材である。複数の柱部材２２１が収容空間２３を囲むように、周方向に沿って配置される。複数の柱部材２２１どうしの間の空間は、上流から流れてきた液体が通過し、下流側に流れる通路の役割をはたす。
複数の柱部材の上流側には変形部が設けられ、下流側には複数の柱部材が連結するように底壁部を有する。

≪変形部≫
変形部２２２は、柱部材２２１の上流側に突出するように配置され、受容溝部２１４に挿入可能な大きさである。また、変形部２２２は、胴部２２又は弁座部２１が、弁座部２１又は胴部２２に対して回転させられた際に摩擦熱で溶かされ、固定溝部２１５に入り込むようになっており、変形部２２２の体積は、固定溝部２１５の空間を充填し、弁座部２１と胴部２２とが固定されるだけの体積を有する。変形部２２２は、弁座部２１との摩擦熱で変形する材質のものが使用される。

≪底壁部≫
底壁部２２３は、複数の柱部材２２１を連結するための土台の役割を果す。また、底壁部２２３には、弁体３の弁軸３１が通過し、弁頭部３２が通過しない大きさのガイド孔部２２４が設けられている。さらに、ガイド筒部２２５が、ガイド孔部２２４を取り囲むように、収容空間２３に向けて設けられる。ガイド筒部２２５を有することにより、弁体３の上流側及び下流側への動きが滑らかに行われることになる。ガイド筒部２２５の上流側の端部が、弁頭部３２に衝突し、弁体３の下流側への動きが規制される。

［弁体］
図４を参照し、弁体３について説明する。弁体３は、弁軸３１と弁頭部３２を備える。
〈弁軸〉
弁軸３１は、上流側から下流側に向けて延びる円柱状の棒状部材であり、ケーシング２の弁体３の収容空間２３に配置される際に、ガイド筒部２２５とガイド孔部２２４に挿入される部分である。弁軸３１の外壁は、ガイド筒部２２５及びガイド孔部２２４の内壁と接触し、弁軸３１は、擦り動く状態となっており、弁体３を上流側及び下流側に円滑に移動させる役割を果す。

〈弁頭部〉
弁頭部３２は、弁軸３１の上流側に設けられ、ガイド筒部２２５の筒の内部を通過しない大きさに設けられており、ガイド筒部２２５の上流側の端部と接触して弁体３の下流側への動きを規制する。
また、弁頭部３２の上流側の面は、半球状の曲面となっており、その曲面の表面から内部（下流側）に凹むパッキン溝部３２１が設けられる。パッキン溝部３２１は、一つのつながった環状の溝であり、Ｏリングのような弾力性を有する弁頭部パッキン３２２が配置される。
弁頭部パッキン３２２は、弁体３が上流側に位置して上流からの液体を流れさない閉鎖された状態において、弁座２１１と接触する状態となる部分である。
弁頭部３２の下流側の面には、後述する弾性部材の端部を収容する弾性部材収容溝３２３が設けられる。弾性部材収容溝３２３は上流側に凹む溝であり、一つのつながった環状の溝である。

［弾性部材］
弾性部材４は、ケーシングの弁体３の収容空間２３に弁体３とともに配置される部材である。
弾性部材４は、上流側から一定の圧力が加わらない場合、弁体３を上流側に移動させ、上流からの液体が流れないようにするとともに、上流側から一定の圧力を受けた際に、圧縮された状態となり液体が上流から下流に流れるように、弁体３の位置を移動させる。

弾性部材４は、コイルスプリングが例示でき、コイルスプリングの内部にガイド筒部が収容されるように配置される。また、コイルスプリングの上流側の一端部分が、弾性部材収容溝３２３に収容された状態となる。

［逆止弁の製造方法］
次に逆止弁１の製造方法である、組立の手順について説明する。
まず、弾性部材４と弁体３を胴部２２の上流側から収容空間２３に配置する。
次に胴部２２の上流側から収容空間２３を閉じるように弁座部２１を配置する。その際、弁座部２１の受容溝部２１４に胴部２２の変形部２２２が収容された状態となる。
そして、変形部２２２が受容溝部２１４に収容された状態において、胴部２２を固定し、弁座部２１を弁体３の弁軸３１の軸心を中心にして回転させる。弁座部２１を回転させることにより、変形部２２２と受容溝部２１４との間で摩擦熱が生じ、変形部２２２が熱で変形し、固定溝部２１５の内部へ変形する。変形した変形部２２２は、弁体３の軸心方向と交差する突起となることから、弁座部２１と胴部２２とが固定され、ケーシング２が完成し、逆止弁１が組み立てられる。
以上により、逆止弁の製造方法とすることができる。

なお、本実施態様では、胴部２２を固定し、弁座部２１を弁体３の弁軸３１の軸心を中心にして回転させたが、弁座部２１を固定し、胴部２２を弁体３の弁軸３１の軸心を中心にして回転させてもよい。
また、弁座２１１と弁頭部パッキン３２２が接触した状態で弁座部２１が回転させられた状態となるが、弁座部２１と共に弁体３も回転することから弁頭部パッキン３２２の摩耗を抑制することができる。なお、弁体３が下流側に移動させられた状態を維持し、弁座２１１と弁頭部パッキン３２２が接触しない状態で弁座部２１を回転させれば、弁頭部パッキン３２２の摩耗を防止できる。

本実施態様では、固定溝部２１５が受容溝部２１４の中心軸の側に凹むように設けられた場合を例示した。しかしながら、固定溝部２１５が、受容溝部２１４の外側である、壁面２１６からフランジ部２１２の内部（外側）に凹むように設けられてもよい。また、固定溝部２１５が、中心軸の側と、壁面２１６からフランジ部２１２の内部（外側）との両方に設けられてもよい。

〔第２の実施態様〕
図５を参照し、第２の実施態様の逆止弁６について説明する。なお、第１の実施態様と同じ機能及び構造のものについては、同一の符号を付し、説明を省略する。第２の実施態様は、第１の実施態様のケーシング２の構造が異なり、第１の実施態様の底壁部２２３に替えて、蓋部材７２が取り付けられて、収容空間２３を閉じるように組み立てられる点が異なる。

［ケーシング］
図６に示すように、ケーシング７は、本体７１と蓋部材７２とを備える。

〈本体〉
本体７１は、側壁部７１１と第１の実施態様の胴部２２の柱部材２２１と弁座部２１とを有する。
本体７１は、第１の実施態様の胴部２２の柱部材２２１と弁座部２１とを備えており、それらの機能及び構造は同じであるが、第１の実施態様の受容溝部２１４と固定溝部２１５と変形部２２２は設けられていない。
本体７１は、第１の実施態様の胴部２２の柱部材２２１と弁座部２１と側壁部７１１とが一体に形成される。これらが一体に設けられていることにより、つなぎ目から壊れることがない。

〈側壁部〉
側壁部７１１は、複数の柱部材２２１を連結するための土台の役割を果す。さらに、側壁部７１１の収容空間２３の側の内壁には、被固定部７１２を有する。

≪被固定部≫
被固定部７１２は、弁体３の軸心方向に交差する方向に凹む窪みであり、側壁部７１１の内壁の周方向に個別に設けられる。被固定部７１２は、後述する蓋部材７２の固定部７２３と連結し、本体７１と蓋部材７２とを固定する部分である。
また、側壁部７１１は弁体３が通過可能な開口部７１３を有しており、逆止弁６を組み立てる際、開口部７１３から弁体３の弁頭部３２、弁軸３１の順に通過させて収容空間２３に収容できるようになっている。

〈蓋部材〉
蓋部材７２は、本体７１の開口部７１３を塞ぎ、弁体３が収容空間２３から抜けださないようにするための部材である。蓋部材７２は、ガイド孔部２２４とガイド筒部２２５と固定部７２３とを備える。ガイド孔部２２４とガイド筒部２２５は第１の実施態様と同じ機能と構造であるため、説明を省略する。

≪固定部≫
固定部７２３は、蓋部材７２の周縁部から上流側に延びる片状の部材であり、その片状の部材の上流側の端部に、弁体３の軸心方向外側に突出する突起部７２４を有する。固定部７２３は複数設けられており、複数の突起部７２４が被固定部７１２である、側壁部７１１に設けられた内壁の窪みに嵌り合うことにより、本体７１と蓋部材７２とが固定される。
なお、固定部７２３の突起部７２４と、被固定部７１２の窪み部とが、固定手段に該当する。

［逆止弁の製造方法］
次に逆止弁６の製造方法である、組立の手順について説明する。
まず、本体７１の開口部７１３から、弁体３の弁頭部３２、弁軸３１の順に収容空間２３に挿入し、弁体３が配置され、さらに、弾性部材４であるコイルスプリングの中心を弁軸３１が通過するように、弾性部材４が配置される。
次に、蓋部材７２の固定部７２３が、本体７１の下流側から開口部７１３を塞ぐように、収容空間２３に挿入される。そして、被固定部７１２の窪みと、固定部７２３の突起部７２４とが嵌り合うことにより、本体７１と蓋部材７２とが固定され、ケーシング７が完成し、逆止弁６が組み立てられる。
以上により、逆止弁の製造方法とすることができる。

本実施態様では、固定手段として、側壁部７１１に被固定部７１２を設け、蓋部材７２に固定部７２３を設けた場合を例示したが、側壁部７１１に固定部となる突起を設け、蓋部材７２に被固定部となる窪みを設けてもよい。

本発明の逆止弁の製造方法は、逆止弁の製造に利用することができる。

１…逆止弁、２…ケーシング、３…弁体、４…弾性部材、５…パッキン、６…逆止弁、７…ケーシング、２１…弁座部、２２…胴部、２３…収容空間、３１…弁軸、３２…弁頭部、７１…本体、７２…蓋部材、２１１…弁座、２１２…フランジ部、２１３…壁面、２１４…受容溝部、２１５…固定溝部、２１６…壁面、２２１…柱部材、２２２…変形部、２２３…底壁部、２２４…ガイド孔部、２２５…ガイド筒部、３２１…パッキン溝部、３２２…弁頭部パッキン、３２３…弾性部材収容溝、７１１…側壁部、７１２…被固定部、７１３…開口部、７２３…固定部、７２４…突起部。

Claims (2)

1. 弾性部材と弁体とケーシングを備える逆止弁の製造方法であって、
   前記ケーシングは、胴部と弁座部を有し、
   前記弁座部と前記胴部とが個別に設けられ、
   前記弁座部は、固定溝部を有し、
   前記胴部は、変形部を有しており、
   前記胴部又は前記弁座部が、前記弁座部又は前記胴部に対して回転させられることにより、前記変形部が摩擦熱で変形させられ、変形した前記変形部が前記固定溝部に入り込むことにより、前記胴部と前記弁座部とが固定されて組み立てられることを特徴とする、逆止弁の製造方法。
2. 前記胴部は、柱部材と、前記変形部と、底壁部と、が一体に成形されたことを特徴とする請求項１に記載の逆止弁の製造方法。