JPH1026239A - 特にダイヤフラムバルブの組立における2つの構成要素を連結するための方法 - Google Patents
特にダイヤフラムバルブの組立における2つの構成要素を連結するための方法Info
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- JPH1026239A JPH1026239A JP7801397A JP7801397A JPH1026239A JP H1026239 A JPH1026239 A JP H1026239A JP 7801397 A JP7801397 A JP 7801397A JP 7801397 A JP7801397 A JP 7801397A JP H1026239 A JPH1026239 A JP H1026239A
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
- Check Valves (AREA)
Abstract
に2つの構成要素を連結できる方法及び組立体を提供す
る。 【解決手段】 バルブベース11と一体で立設形成され
るポスト18にダイヤフラム14を配設し、次いでカッ
ティング(切削)し、略同時に、ダイヤフラムを所定位
置に取付けるためにポストを変形させることにより、バ
ルブダイヤフラム14はバルブベース11に連結され、
斯かるカッティング及び変形は、各ポストに2つの長手
方向切り込みを形成し、中央部分21と2つの半径可能
な外側部分22、23を画成し、中央部分から離れるよ
うに外側部分を外方に折り曲げることを含む。
Description
連結する方法に関し、それに限定されないが、特にダイ
ヤフラムバルブの組立体に適用され得る。
ラムバルブは、適合するバルブベースに取付けられる可
撓性ダイヤフラムを含んでおり、一方向バルブとして多
くの分野で用いられている。典型的には、ダイヤフラム
は、バルブベースの1以上の開口の上に位置決めされて
取付けられる。ベースのダイヤフラム側における相対的
な圧力が減少する場合、ダイヤフラムはベースから離れ
るように浮き上がり、これにより開口が開く。これに対
して、前記圧力が増大する場合、ダイヤフラムはベース
に対して押圧され、これにより開口が閉じる。このタイ
プのダイヤフラムは、例えば、吸気バルブ及び呼気バル
ブとして採用され得る個人用の呼吸保護装置の分野で用
いられる。
いられる公知のレスピレーターの一例においては、バル
ブダイヤフラムは、対応するフィルタ組立体に取付けら
れ、空気は、着用者の吸気時にフィルタ組立体を通って
レスピレーター内に入る。フィルタ組立体は、フィルタ
材料を組み込んでおり、レスピレーターのフェースピー
スの頬(ほお)領域に配置される。吸入される空気は、
吸気バルブに到達する前に、フィルタ材料を通らねばな
らない。レスピレーターの意図した用途に基づいて選択
されるフィルタ材料は、吸入される空気から微粒子材料
及び/又は有害ガス又は蒸気を除去するのに役立つ。フ
ェースピースは、鼻及び口領域に呼気バルブを組み込ん
でおり、着用者の呼気時に、呼気バルブを通して空気が
レスピレーターから出る。呼気バルブは、着用者の吸気
時に閉じるように設計されており、これにより、空気は
吸気バルブを通してレスピレーター内に入り、フィルタ
材料を通り抜けねばならない。同様に、吸気バルブは、
着用者の呼気時に閉じるように設計されており、これに
より、吐き出された空気は、呼気バルブを通ってレスピ
レーターから出るので、フィルタ材料に接触することは
ない。
立体は、フィルタ材料が包含されるモールド成形された
プラスチック製のケーシングを含むことができ、ケーシ
ングは、レスピレーターのフェースピースの内部に隣接
する側の少なくとも1つの取り入れ用開口を具えて形成
される。吸気バルブの可撓性ダイヤフラムは、フェース
ピースの内側の開口の上に取付けられ、ダイヤフラム
は、着用者の吸気時に、開口から浮き上がり、これによ
り、レスピレーター内に空気が入ることができる。しか
しながら、着用者の呼気時には、ダイヤフラムは、フィ
ルタ組立体に対して押圧され、これにより、取り入れ用
開口は、閉じられてシール封止される。レスピレーター
の製造を容易化するために、自動化工程によってダイヤ
フラムをフィルタ組立体に取付け可能であるようにする
ことが望ましい。
イヤフラムを取付けるために、或る1つの方法が用いら
れる。この目的のために、フィルタ組立体のモールド成
形されたプラスチック製ケーシングは、少なくとも1つ
の立ち上がったポストを具えて形成され、該ポストは、
吸気ダイヤフラムがフィルタ組立体の上に位置決めされ
るとき、ダイヤフラムの開口を貫通する。ポストの端部
は、フィルタ組立体の所定位置にダイヤフラムを保持す
るヘッドを形成するために超音波エネルギを用いて、軟
らかくされ且つ拡大される。斯かる工程は良好に進行す
るが、訓練済みのオペレータが実行しなければならず、
相当に費用がかかってしまう。また、他の部品の製造プ
ロセスよりも時間のかかる傾向があり、レスピレーター
の製造の効率が制限される。
形成されるポストを使用する代替策として、独立の固定
ピンを利用できる。該固定ピンは、ケーシングにピンを
保持するための拡大頭部と、ダイヤフラムバルブの開口
に最初に挿入され、次いでダイヤフラムを所定位置に保
持するために開くように拡大される中央スプリット付き
ステム、とを含む。斯かる独立の固定ピンを使用するこ
とは、超音波溶接の技術を用いる必要性を排除するが、
非常に多数の構成要素を伴うので、相当に複雑である。
に、本発明は、2つの構成要素をポストを用いて相互連
結するための方法であって、ポストが、一方の構成要素
に保持されており、他方の構成要素を貫通するような方
法において、(a) ポストの突出している端部部分に少な
くとも1つの長手方向に延びる切り込みを形成して、こ
の端部部分に少なくとも1つの変形可能部分を形成する
ステップと、(b) 略同時に、前記一方の構成要素に前記
他方の構成要素を取付けるために、前記少なくとも1つ
の変形可能部分を外方に折り曲げるステップ、とを含む
ことを特徴とする方法を提供する。
している端部部分には、2つの略平行な長手方向に延び
る切り込みが形成され、両切り込みの間の中央部分と、
中央部分の両側の2つの変形可能な外側部分、とが形成
される。外側部分は、前記一方の構成要素に前記他方の
構成要素を取付けるために、中央部分から離れるように
外方に折り曲げられる。好ましくは、斯かる変形可能な
外側部分は、熱を加えることなく、圧力の付加によって
折り曲げられる。
バルブベース及びバルブダイヤフラムであり得る。更に
詳細には、バルブベースは、個人用の呼吸保護装置のバ
ルブケーシングであり得る。上記方法において用いられ
る工具は、ポストに長手方向に延びる切り込みを形成す
るように配置されたカッティングエッジを含み、ポスト
の変形可能な部分に係合して折り曲げるために、カッテ
ィングエッジから外方に延びる少なくとも1つの湾曲面
を有することができる。
される2つの構成要素を含む組立体であって、ポスト
は、一方の構成要素に保持されており、他方の構成要素
を貫通し、ポストの突出している端部部分には、長手方
向に延びる切り込みが入れられて、中央部分と、中央部
分の両側の2つの変形可能な外側部分、とが形成され、
該2つの変形可能な外側部分は、前記一方の構成要素に
前記他方の構成要素を取付けるために、中央部分から離
れるように外方に折り曲げられることを特徴とする組立
体を提供する。
iece)2を含むレスピレーター(respirator)1を示
す。フェースピース2は、頬領域にフィルタ組立体3を
組み込んでおり、着用者の吸気(呼吸)時に、フィルタ
組立体3を通して空気がレスピレーターに入る。バック
ル4は、ヘッドバンド(図示せず)をレスピレーターに
取付けるために、フィルタ組立体3から延びている。フ
ェースピース2は、鼻及び口領域に呼気バルブ5を組み
込んでおり、着用者の呼気(呼吸)時に、呼気バルブ5
を通して空気がレスピレーターから出る。フェースピー
ス2は、例えばゴム材料のような可撓性材料のモールド
成形により形成することができる。フェースピース2の
適当な材料としては、英国のLeicesterのEvode Plastic
s有限会社から入手可能な商品名『Evoprene』(登録商
標)がある。
含む。該ケーシングは、レスピレーターの内側において
吸気バルブを支持し、レスピレーターの外側においてフ
ィルタ材料6を包含する。空気は、吸気バルブに到達す
る前に、フィルタ材料6を通り抜けねばならない。吸気
バルブ及びフィルタ組立体3のケーシングは、図1に描
かれていないが、詳細を後述する。フィルタ材料6は、
レスピレーターの使用目的に応じて選択され、吸入され
る空気から微粒子材料及び/又は有害ガス又は蒸気を除
去するのに役立つ。呼気バルブ5は、着用者の吸気時に
閉じるように設計されており、これにより、レスピレー
ターに入る空気は、フィルタ材料を通過しなければなら
ない。同様に、吸気バルブ(の各々)は、着用者の呼気
時に閉じるように設計されており、これにより、フィル
タ材料は、吐き出す空気にさらされることがない。
当な形に形成した射出成形の型に、2つのフィルタ組立
体3(各々が吸気バルブを支持する)と1つの呼気バル
ブ5とを配置するステップと、次いで型の中に適当な材
料を射出して、フィルタ組立体及び呼気バルブが所定位
置に同時成形されるようにフェースピース2を形成する
ステップ、とを含むインサート成形工程によって製造す
ることができる。
レスピレーターについては、更に詳細に説明している米
国特許出願US-A-4,790,306に記載されている。図2及び
3は、レスピレーター1のフィルタ組立体3のケーシン
グ10を示している。ケーシング10は、レスピレータ
ーのヘッドバンドのためのバックル4を含んでおり、例
えばポリプロピレンや他の適当なプラスチック材料で形
成したモールド成形コンポーネントである。ケーシング
10のベース11は、着用者の頬の近傍に展開するよう
に湾曲・形成されている。ベース11は、口の端部の周
りから前縁部の鼻の一方側まで延び、次いで上縁部の目
の下の頬骨のライン、次いで下縁部の顎骨のライン、そ
して後縁部の耳の前を通るように延びている。立ち上が
っている周壁12(図1に示されているように、フェー
スピース2のモールド成形材料によって被われている)
は、フィルタ材料6(図1)が配設されているベース1
1の外側の囲繞領域を画成している。レスピレーターの
バックル4は、周壁12の上縁部から外方に延出してい
る。
は、矩形のアレイ状の開口13が設けられる。空気は、
開口13、フィルタ材料6を通してレスピレーター内に
引き込むことができる。可撓性ゴム材料の矩形片を含む
吸気ダイヤフラム14(図7にも示されている)は、ベ
ース11(図3)の内側のアレイ状の開口13に取付け
られる。ダイヤフラム14は、アレイ状の開口13を被
うために十分に大きく、アレイ状開口13を横切るよう
に延びるプラスチック材料の中央棒状部16に対して、
2つの所定位置で取付けられている。ダイヤフラム14
がケーシング10に取付けられる形式については、以下
に記載する。
のベース11に当接している。しかしながら、図1に示
すレスピレーターの使用時において、着用者の吸気時に
は、ダイヤフラム14の各々は、対応するケーシング1
0のベース11から持ち上がり、フィルタ材料6及び開
口13を通してレスピレーター内に空気を引き込むこと
ができる。逆に、着用者の呼気時には、ダイヤフラム1
4の各々は、対応するケーシング10のベース11に対
して押圧されて開口13をシール封止し、これにより、
吐き出された空気(息)は、呼気バルブ5を通してレス
ピレーターから強制的に排出される。
イ状の開口13の中央棒状部16の2つの立ち上がって
いるヘッド部17により、ケーシング10のベース11
に取付けられる。ヘッド部17の一方は、図4及び5に
詳細に示されている。ヘッド部17の各々は、詳細を後
述するように、ケーシング10と共に一部品としてモー
ルド成形される円筒状ポスト18(図6に示す)で構成
される。ダイヤフラム14は、2つのポスト18の位置
に対応するように位置決めされた2つの開口19(図
7)を有し、ヘッド17の形成前にベース11の所定位
置に配設される。
有するヘッド17の各々は、(アレイ状の開口13の中
央棒状部16の近傍の)ベース部20を含む。ベース部
20は、ダイヤフラム14の開口19の1つに配設され
る。ヘッド17の主部(すなわち、中央棒状部16から
離れたダイヤフラム14の側)は、ベース部20から上
方に延びる中央部分21と、この中央部分21の両側の
2つの外側部分22及び23、という3つの部分に分割
されている。中央部分21は、元々の円筒状ポスト18
の直径部分に対応しており、平行で扁平な側面24と丸
い上面25とを有している。外側部分22及び23の各
々は、(隣接)側面24の下縁部で中央部分21につな
がっているが、中央部分から外方に折れ曲がって、ダイ
ヤフラム14の上に延び、これにより、ダイヤフラム1
4は、ケーシング10のベース11の上の所定位置に保
持される。外側部分22及び23の各々は、中央部分2
1の(隣接)側面24と同じ幅寸法を有するが、図5か
ら理解されるように、外端部では僅かに幅狭くなってい
る。
ド17は、円筒状ポスト18を端部から長手方向に2つ
の略平行な線に沿って切断し(従って、ポストが中央部
分21と外側部分22、23とに分割し)、略同時に、
外側部分22、23の各々を中央部分21から外側に離
れて図4に示すような形状になるまで折り曲げることに
よって形成される。斯かる切断及び変形のステップは、
図8〜11に示す工具30を用いて実行される。
ッジ31、32を含み、その間には、カッティングエッ
ジから離れるように工具内に延びる溝33がある。溝3
3のベース34は、図10及び11の拡大図に示された
ように、長手方向及び横方向の両方に湾曲しており、ヘ
ッド17の中央部分21の丸い上面25に形状的に対応
している。カッティングエッジ31、32の各々から外
方に延びているのは、それぞれ湾曲面35、36であ
り、その各々は、ヘッド17の外側部分22、23に形
状的に対応している。工具30が図6の円筒状ポスト1
8に対して長手方向に付加されると、カッティングエッ
ジ31、32は、ポストを長手方向に切断して中央部分
21及び2つの外側部分22、23に分割し、同時に、
それらを図4及び5に示す形状になるように外側に折り
曲げる。外側部分22、23が折り曲げられるとき、中
央部分21は、カッティングエッジの間の溝33の中に
入り、中央部分21の上部は、溝33のベース34に当
接する。中央部分21の上部は、ヘッド17を最終形状
にするべく、丸く変形せしめられ、同時に、ヘッド17
全体が押し下げられ、横方向に僅かに拡大せしめられ
る。
置にダイヤフラム14を保持する上で、非常に有効であ
る、ということが理解できよう。ヘッド17は、容易且
つ迅速に形成でき、組立作業を行うための熟練作業者を
必要とすることなくレスピレーターを完成させる割合を
飛躍的に向上させる。ダイヤフラム14を所定位置に保
持するのに極めて有効であるべきヘッド17のために、
工具のカッティングエッジ31、32は、(ヘッドの外
側部分22、23が出来る限り大きく拡大するので)ダ
イヤフラム14に干渉しないように、円筒状ポスト18
に可能な限り切り込まねばならず、これにより、ダイヤ
フラム14は、開口13に対して扁平に着座し続ける。
例えば、ポスト18が約3.3mmの直径と約3.5m
mの高さを有し、ダイヤフラム14が0.55mmの厚
さを有する場合、ダイヤフラムを阻害することなく、ポ
ストの殆どベースまで切断することができる。
は、ダイヤフラム14を所定位置に保持する機能を奏す
ることはない。ダイヤフラム14は、例えば、円筒状ポ
スト18の中央に1つの割れ目を形成すること、及び、
ポストの半体部の各々を外方に折り曲げることにより、
簡単に保持することができる。その場合においては、斯
かる切断及び曲げの作業を行うのに必要な工具は、図8
〜11に示すような溝33を含まないが、ポストの2つ
の半体部の最終形状に対応する2つの外方に延びる湾曲
面の間の中央に配置される単一カッティングエッジを含
む。しかしながら、円筒状ポスト18は、ポストの2つ
の半体部が確実に変形できるように十分に薄くなければ
ならない。ポストが薄過ぎると満足な切断ができず、
(カッティング)工具によって損傷が生じる等の虞れが
ある。このような虞れは、図4及び5に関して上述した
ように、薄い円筒状ポストを用いて適切に切断すること
により、回避することができる。
中央部分21の上面が丸い形状に形成されている)形状
にカッティング工具を形成することは不可欠なことでは
なく、より有効な完成形状を有するヘッドを構成するこ
ともできよう。フィルタ組立体3の円筒状ポスト18を
別の形式でカッティング(切削)して、円筒状ポスト1
8を図4及び5に示すものとは異なる形状に形成するこ
とも可能であり、これにより、ダイヤフラム14を所定
位置に保持するために上に折り曲げられる部分は、異な
る形状を有することができる。例えば、ポスト18より
も小さな直径の円を画成するカッティングエッジを具え
たカッティング工具は、略円形の中央部分と、その周り
の、元のポストよりも大きな直径の外側部分、とを曲げ
る(yield)ため、ポスト外周領域を有するヘッドを切
削及び変形させるために使用することができる。しかし
ながら、図4及び5に示す形状は、大きく拡大し且つダ
イヤフラム14を所定位置に保持するのに好適であるの
で、好ましい。
30の頭部形状が適宜調整されるのならば、他の断面形
状(例えば、矩形や長円)を採用することもできる。上
記説明は、ダイヤフラム14の各々を対応するフィルタ
組立体3に取付けるために2つのヘッド17の使用に向
けられているが、使用するヘッドの数は、ダイヤフラム
の形状及び寸法に応じて変更可能である。ダイヤフラム
の形状及び寸法は両方とも、ダイヤフラムによって被わ
れるべき開口の形状及び寸法に応じて変更可能である。
上述の矩形形状は、不可欠なものではなく、代わりに、
ダイヤフラムは、例えば、円形状を有することもでき
る。ダイヤフラムの形状及び寸法によるが、或る場合に
は、それを所定位置に確実に保持するために、単一のヘ
ッドで済ませることもできる。
ーのフィルタ組立体にダイヤフラムバルブを保持するた
めに採用される締結方法に関していた。同じ締結方法
は、他の形態のレスピレーター(例えば、実際的には、
加圧空気マスク、フェースシールド、ダストマスク、ク
リーンルームマスク、外科用マスクを含む個人用の呼吸
保護装置)におけるバルブベースにバルブダイヤフラム
を取付ける際に使用することができる。バルブベース
は、図1に示すレスピレーターのフィルタ組立体のケー
シングである必要がなく、呼吸保護装置の、吸気バルブ
というよりも、呼気バルブに関係することができる。
護装置の製造においても、例えばヘッドバンドやアイシ
ールドを含むバルブダイヤフラム以外の構成要素を取付
けるために採用できる。上記締結方法は、個人用の呼吸
保護装置以外の分野でも使用でき、例えば、他の状況下
で2つの構成要素を相互接続する必要がある場合にリベ
ット止めや積み重ねの代わりとして使用できる。
組み込んだレスピレーターの要部破断斜視図である。
のケーシングを示す図である。
ングを示す図である。
成要素の拡大断面図である。
示す図である。
平面図である。
用される工具の側面図である。
ある。
Claims (10)
- 【請求項1】 2つの構成要素をポストを用いて相互連
結するための方法であって、ポストが、一方の構成要素
に保持されており、他方の構成要素を貫通するような方
法において、 (a) ポストの突出している端部部分に少なくとも1つの
長手方向に延びる切り込みを形成して、この端部部分に
少なくとも1つの変形可能部分を形成するステップと、 (b) 略同時に、前記一方の構成要素に前記他方の構成要
素を取付けるために、前記少なくとも1つの変形可能部
分を外方に折り曲げるステップ、とを含むことを特徴と
する方法。 - 【請求項2】 前記他方の構成要素の開口に対して、前
記ポストを装着するステップを更に含むことを特徴とす
る請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 2つの構成要素をポストを用いて相互連
結するための方法であって、ポストが、一方の構成要素
に保持されており、他方の構成要素を貫通するような方
法において、 (a) ポストの突出している端部部分に2つの略平行な長
手方向に延びる切り込みを形成して、この端部部分に、
両切り込みの間の中央部分と、中央部分の両側の2つの
変形可能な外側部分、とを形成するステップと、 (b) 略同時に、前記一方の構成要素に前記他方の構成要
素を取付けるために、前記2つの変形可能な外側部分
を、中央部分から離れるように外方にそれぞれ折り曲げ
るステップ、 とを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項4】 前記他方の構成要素の開口に対して、前
記ポストを装着するステップを更に含むことを特徴とす
る請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 バルブベースにバルブダイヤフラムを連
結するための方法において、 (a) ポストがダイヤフラムを貫通するようにベースに形
成したポストにダイヤフラムを配置するステップと、 (b) ポストの突出している端部部分に少なくとも1つの
長手方向に延びる切り込みを形成して、この端部部分に
少なくとも1つの変形可能部分を形成するステップと、 (c) 略同時に、ベースにダイヤフラムを取付けるため
に、前記少なくとも1つの変形可能部分を外方に折り曲
げるステップ、 とを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項6】 前記ステップ(b)は、ポストの突出して
いる端部部分に2つの略平行な長手方向に延びる切り込
みを形成して、この端部部分に、両切り込みの間の中央
部分と、中央部分の両側の2つの変形可能な外側部分、
とを形成することを含むことを特徴とする請求項5記載
の方法。 - 【請求項7】 ポストを用いて相互連結される2つの構
成要素を含む組立体であって、 ポストは、一方の構成要素に保持されており、他方の構
成要素を貫通し、 ポストの突出している端部部分には、長手方向に延びる
切り込みが入れられて、中央部分と、中央部分の両側の
2つの変形可能な外側部分、とが形成され、 該2つの変形可能な外側部分は、前記一方の構成要素に
前記他方の構成要素を取付けるために、中央部分から離
れるように外方に折り曲げられることを特徴とする組立
体。 - 【請求項8】 前記2つの変形可能な外側部分は、熱を
加えることなく、圧力を加えることにより折り曲げられ
ることを特徴とする請求項7記載の組立体。 - 【請求項9】 前記ポストは、前記他方の構成要素の開
口を貫通することを特徴とする請求項7記載の組立体。 - 【請求項10】 ポストに長手方向に延びる切り込みを
形成するように配置されたカッティングエッジを含む工
具であって、 ポストの変形可能な部分に係合して折り曲げるために、
カッティングエッジから外方に延びる少なくとも1つの
湾曲面を有することを特徴とする工具。
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Country | Link |
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