JPS6048671B2 - 逆止弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は逆止弁に係り、さらに詳しくは本出願人の出願
に係る特願昭４９−７２７５１号（特開昭５０一９４５
２８号公報）の改良に係り、流体圧回路中で自動的に作
動する逆止弁として使用されるものである。

前記出願は、チャンバ内に設置した密閉部材からなり、
この密閉部材は第２ハーフシェルによつて導かれる第１
ハーフシェルを備えている。

第２ハーフシェルは第１ハーフシェルと同軸の回転円筒
体によつて形成されるもので、第１ハーフシェルはこの
円筒内を滑り、チャンバに形成されたボア内のシヨルダ
に構成されたシートに接触し、密閉部材として機能する
。前記出願は、低圧および高圧流体の高流量用に設計さ
れた案内型弁である。ところが、流れが逆流すると、第
２ハーフシェルが密閉部材の閉鎖を妨げるという欠点が
ある。加えるに、この種案内型弁は、シールの不完全さ
や密閉部材の開放期間が長過ぎることのゆえに、低圧で
作動する設備内に設置して使用することは困難である。
そこで本発明は、そのような流路中においていかなる圧
力でも、閉鎖位置では良好なシール状態を保ち、開放位
置ては良好な流体の流れを確保できるような改良された
逆止弁を提供することを目的とする。

前記目的は、本発明によれば、金属製のチャンバ内に位
置し、かつ短い軸方向ステムを裏面に有すると共に周の
表面側がステム側に湾曲された円板状の密閉ヘッドを具
備してなる密閉部材を備えており、この密閉部材は一体
のチャンバ内にネジ ：止めされた固定の円筒状案内部
材内で当該円筒状案内部材の内面による二重の軸方向案
内によりスライド可能であり、前記チャンバは、密閉ヘ
ッドｌの外径よりも小なる内径を有し弁が閉鎖したとき
一 ］密閉ヘッドのシートを構成するシヨルダを密閉ヘ
ッドの表面側に対向して備えている逆止弁において、断
面が２つのリップからなるＬ形状のフレキシブルでしか
も弾性を有する環状シールを備えており、このシールの
一方のリップは前記軸方向に対して直交じて伸びており
、チャンバのシヨルダ１とネジ切りした円筒状案内部材
の端との間て固定されており、シールの他方のリップは
、円筒状案内部材の前記内面に対して離間しかつ平行に
密閉ヘッドに向けて伸びており、シールの他方のリップ
の内径は、密閉ヘッドの外径よりも小てありかつシヨル
グの内径よりも大であり、密閉ヘッドの側壁は前記Ｌ形
シールの他方のリップに接触することが可能なように構
成されており、シヨルダに隣接しかつシールの他方のリ
ップに対向する円筒−状案内部材の内面には、シールの
他方のリップの軸方向長よりも長い巾を有した環状凹部
か形成されている逆止弁により達成される。

本発明に従う逆止弁は、前記出願と同様に、裏面にステ
ムを固定した密閉ヘッドにより形成された密閉部材を備
えており、この密閉部材は、シートを構成するシヨルダ
を具備する一体的なチャンバに形成されたボア内に位置
しかつネジ止めされた円筒状案内部材としての円筒部材
の内部て二重の軸方向案内によりスライドできるもので
あり、Ｌ形状をした円筒状のフレキシブルをシールを有
することを特徴とし、このシールはチャンバのシヨルダ
と、密閉部材の二重案内を行う円筒部材の端との間に締
め付けられている。

当該逆止弁が低い背圧力で作動するとき、弁のシーリン
グはＬ形シールのフレキシブルな円筒状リップの弾性に
より確保される。このリップは密閉部材に押圧されしか
もその形状を保持する。この逆止弁が高圧力で作動する
とき、密閉部材はチャンバのシヨルダに支持されること
となり、密閉ヘッドの側壁はＬ フ形シールのフレキシ
ブルな端をわずかに押圧してこれを離し、この端はその
後その全面で密閉部材と又はシヨルダにより構成された
シートと接触し、その結果このリップ状のフレキシブル
シールはいかなる圧力にも耐えることとなる。他の特徴
に従うと、リップ状のフレキシブルシールは弁の他の要
素から完全に独立している。

同時にこのシールは、その閉鎖位置で大きな出力を妨げ
ることなくしかも密閉部材が十分に上昇された開放位置
で流体の流れを妨げることなく、フレキシブルな膜によ
り同様に優れた弁のシール機能を発揮する。他の特徴に
従うと、密閉部材用の案内部材は一端で円筒壁、すなわ
ちセンタリング用の滑らかな円筒壁と、他端て軸方向の
貫通孔を有するハブとを備えており、案内部材をロック
する手段を有する円筒壁は外面にネジが切られ、チャン
バのシヨルダ近くに設けた内ネジにネジ込まれてシート
に押圧された状態で保持されており、前記ハブ及び円筒
壁は、少なくともたけの一部が密閉部材のスライド軸に
平行するアームにより連結されており、またシヨルダに
隣接しかつシールの他方のリップに対向する前記円筒壁
の内面には、シールの他方のリップの軸方向長よりも長
い幅を有した環状凹部が形成されている。

その結果： ー密閉部材の二重案内は、一方ではハブのボア中にある
裏側のステムにより、他方では連結アームの生成ライン
に沿つて密閉ヘッドの側壁が滑ることにより確保される
。

一密閉部材のシートへの正確な復帰は、弁の位置がどこ
にあつても、裏側ステムの回りに取り付けられた復帰バ
ネにより確保される。

一逆流における圧力損失を増大ししかも密閉部材がシー
トへ瞬時に復帰する原因となる逆向きの整形（Ｒｅｖｅ
ｒｓｅｆａｉｒｉｎｇ）を可能な限り制限し、水撃を減
少する。

他の特徴によれば、密閉ヘッドの先端面は平坦であり、
圧力は作動面上に均一に付加され、わすかな流れが生ず
るや否やただちにしかも完全に弁の開放を可能ならしめ
る。

同様に、復帰バネ、密閉部材の二重案内および形状は比
較的短い動程で結合され、配管中における水撃を減少す
る迅速な閉鎖を確保する。他の特徴によれば、密閉ヘッ
ドの側壁は、少なくともそのたけの部分として、截頭円
錐形状を有し、チャンバの入口チョーク端は同様な形状
を有し、このかどのとがつた端を少なくした輪部は圧力
損失を減少し、流体の流れを促進する。

さらに他の特徴によれば、密閉部材の裏側のガイドステ
ムは断面が十字形状となつており、これは円筒状案内部
であるハブ内をスライドする間に水の漏らない箇所が発
生する危険を回避する。

非限定的な具体例として与えられている添付図面は、本
発明の特徴をよソー層理解させる役に立つものである。
説明を明瞭にするために、前記出願中で述べた部分には
同じ符号を使用している。

第１図から第３図において、逆止弁はボア２を有するチ
ャンバ１を備えており、このボア２はシヨルダ４の前側
にネジ切りしてある。

案内部材３０の端の外面はチャンバのネジ３にネジ込め
られており、案内部材３０の端の内面には、環状凹部５
０が形成されている。

回転体であるこの案内部材３０は３１で示す軸方向のア
ームにより裏側のハブ３２に連結され、このハブ３２は
弁の軸１７と同軸であるボア１６をその中央に有する（
第４図）。アーム３１間に位置する空間３３は、シヨル
ダ４によつて分離されたボア２の２部分間に流体を流す
ための流路を構成している。前記シヨルダ４は案内され
る密閉部材３４用のシートを構成するものである。環状
のフレキシブルなシール３５はシヨルグ４−によつて構
成されたシート上に位置しており、このシールは断面が
Ｌ形状であつて、そのリップは一方でシヨルダ４とネジ
切りした円筒状案内部材の長手方向端との間て締め付け
られ、他方では密閉ヘッド３７の側壁３６の作用により
変形され、−それぞれ押圧されている。

案内部材３０により構成された案内ユニットでは、アー
ム３１とハブ３２とが密閉部材３４をスライドさせる。

この密閉部材３４は次のものからなる： −１−その先
端面３８は平坦であり、その側壁３６（は截頭円錐形状
をした部分３６ａを少なくとも備えている密閉ヘッド３
７（第１図ないし第３図）；一密閉ヘッドの裏側で中央
に位置するステム； クこのステム３９はボア１６内に
導かれており、このボア１６に沿つて密閉部材の閉位置
（第１図または第３図）と開位置（第２図）との間の比
較的短い軸方向距離をステム３９がスライドする。

一密閉ヘッド３７の裏面上に突出する環状ボス４０とボ
ア１６中に形成されたシヨルダ１６ａとの間に位置する
圧縮バネ１８；この圧縮バネはステム３９の回りに配置
されている（第１図ないし第３図）。好ましい構成では
、案内用のステム３９は横断面が十字形状である。

この形状はスケールを除去することにより、密閉部材の
スライドを促進し、ボア１６中に液漏れのない高圧箇所
が発生する危険を回避する。密閉ヘッド３７の側壁は回
転体の表面からなり、この回転体の最も大きな直径は案
内ユニツ１・に設けたアームの内側生成ライン３１ａに
沿つてスライドすることを可能ならしめるように設計さ
れており、一方その円錐部３６ａはフレキシブルなシー
ル３５の軸方向リップ３５ａに接してこれを拡げる。

弁の組み立ておよび操作は次の通りである。

（２）密閉部材３４の短いステム３９には復帰用のバネ
１８が装着され、その裏側部は、アーム３１およびネジ
切りした円筒部材３０と共に一体となつたハブ３２に設
けたボア１６内に導かれている；− シールの半径方向
リップはチャンバのシヨルダ４上に置かれる；一 バネ
を圧縮した状態で保持させて案内ユニットは、ネジ３に
ネジ込むことによソー体物のチャンバ１に固定される；
案内部材が十分にネジ込まれると、フレキシブルシール
の半径方向リップ３５ｂはチャンバのシヨルダ４と案内
部材３０の前端との間に固定される。

シヨルダ４とリップ状のシール３５とはこれにより密閉
部材用のシートとして作用し、案内弁と膜弁とを結合さ
せることとなる。

（Ｂ）流体圧力が密閉部材３４の先端部３８にかかり、
圧縮バネ１８の力よりも流体圧力の方が大きいと密閉ヘ
ッド３７はシートからそしてシールから離れて上昇する
。

シールの軸方向リップ３５ａは、固有の弾性により密閉
部材のΞ位置に適合する。

（ａ）平坦面３８上に作用する流体圧力が圧縮バネ１８
の復帰力よりもほんのわすか高い場合。

密閉ヘッド３７はチャンバのシヨルダ４から上昇される
が、フレキシブルなリップ３５ａと側壁３６とが接合さ
れているので、弁は完全にシール状態にある。このとき
、弁は膜弁のように作用する。これは、低圧力で稼動さ
れしかも大変感度の高いシーリング要素が必要とされる
設備中に使用される（第１図）。

（ｂ）流体圧力が圧縮バネ１８によリセットされた力よ
りも高くなるとただちに弁は開放する（第２図）。

流体はその結果、チャンバの上方空間２へ流れ出る。チ
ャンバ１を通る流れは第６図に示されている。チョーク
４１の曲線状輪部および密閉部材にある側壁３６の曲線
状をした截頭円錐形は、案内部材に設けたアーム間の大
きな空間と相まつて、矢印４２に示すごとく流れを助け
、チャンバ内の圧力損失を減少する。（ｃ）装置が高い
背圧力にさらされ、弁が閉鎖すると、密閉ヘッド３７は
金属製のシヨルダにもたれる（第３図）。

シールのフレキシブルなリップは側壁３６により押し戻
され、密閉ヘッドにしつかりと接触しシーリング機能を
増加する。この場合、シールの２リップは、どのような
圧力にでも損傷を受けることなく耐えるように支持され
ている。本発明により奏される主要な作用を要約すると
次の通りである。

− 弁は低圧および高圧においても良好なシーリングを
行う。

一 密閉部材に設けるステム３９および密閉ヘッド３７
の二重案内機構は、いかなる位置においても操作てきる
可動部のつまりを防止する。

− 即座のしかも完全な弁の開閉は静かで信頼性の高い
操作を保障し、振動をなくし水撃を減少する。 ：ー
部材相互間の相対的な位置決め、形状および材料の選定
を適当にすれば、液漏れのない箇所が生することによる
つまりを防止する。

また、本発明の逆止弁においては、シールの一方のリッ
プが、チャンバのシヨルグと前記チヤン フバに螺合さ
れる円筒状案内部材の端との間て固定されている為、チ
ャンバと円筒状案内部材との間で正確な位置づけがなし
得ると共にチャンバと円筒状案内部材との間の確実なシ
ール効果を達成し得る。

さらに、本発明の逆止弁においては、シールの他方のリ
ップが、前記円筒状案内部材の内面に対して離間しかつ
平行に密閉ヘッドに向けて伸びており、その内径が、前
記密閉ヘッドの外径よりも小でありかつシヨルダの内径
よりも大であり、前記密閉ヘッドの側壁が、前記シール
の他方のリップに接触することが可能なように構成され
てなる為、前記密閉ヘッドの表面側に作用する流体圧力
が、圧縮バネの復帰力よりもほんのわずかに高い場合に
、前記密閉ヘッドが前記シヨルダ部よりわずかに上昇し
ても、前記密閉ヘッドの側面とシールの他方のリップと
は当接し合い、確実なシール効果を達成し得るものであ
る。

加えて、本発明の逆止弁においては、前述した構成に加
え、シヨルダに隣接しかつ前記シールの他方のリップに
対応する前記円筒状案内部材の内面に、前記シールの他
方のリップの軸方向長よりも長い幅を有した環状凹部が
形成されている為、逆止弁が高い背圧力にさらされ、前
記密閉ヘッドがチャンバのシヨルダに当接して弁が閉鎖
された場合、前記シールの他方のリップは前記密閉ヘッ
ドの側壁の形状に沿つて変形し高いシール効果を達成す
ると共に、前述した変形の際、前記シールの他方のリッ
プは、前記環状凹部に収納されるように変形することか
ら、前記シールの他方のリップの損傷を防止し得、確実
なシール効果が達成される。

第７図に示すように、チャンバ３のネジ部を滑らかな円
筒部５３で置き替えることもできる。

この円筒部５３には案内部材３０の対応する滑らかな円
筒部が嵌入され、半径方向に進退するネジ５４て固定さ
れている。この固定は他の機械的な手段、例えばクリッ
プ、キーとか簡単な接着によつ丁て行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明逆止弁の軸方向断面図で、密閉部材は低
圧力の下て閉鎖状態にあり、第２図は第１図と同様な断
面図であるが、密閉部材は開放状，態にあり、第３図は
密閉部材が高圧力の下て閉鎖した状態にある逆止弁の軸
方向断面図、第４図はチャンバにネジ止めされた案内部
材の平面図、第５図は第３図のＶ−Ｖ線断面図、第６図
は弁が開いてチャンバ内で流体が流れる状態を示す説明
図、第７図は本発明逆止弁の他の例を示す軸断面図であ
る。 １ ・・・・・・チャンバ、３ ・・・・・・ネジ、４
・・・・・・シダ、３０・・・・・・案内部材、３１
・・・・・・アーム、３２・・・・・・ハブ、３４・・
・・・・密閉部材、３５・・・・・・シール、３・・・
・・・密閉ヘッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属性のチャンバ内に位置し、かつ短い軸方向ステ
   ムを裏面に有すると共に周の表面側がステム側に湾曲さ
   れた円板状の密閉ヘッドを具備してなる密閉部材を備え
   ており、この密閉部材は一体のチャンバ内にネジ止めさ
   れた固定の円筒状案内部材内で当該円筒状案内部材の内
   面による二重の軸方向案内によりスライド可能であり、
   前記チャンバは、密閉ヘッドの外径よりも小なる内径を
   有し弁が閉鎖したとき密閉ヘッドのシートを構成するシ
   ヨルダを密閉ヘッドの表面側に対向して備えている逆止
   弁において、断面が２つのリップからなるＬ形状のフレ
   キシブルでしかも弾性を有する環状のシールを備えてお
   り、このシールの一方のリップは、前記軸方向に対して
   直交して伸びており、チャンバのシヨルダとネジ切りし
   た円筒状案内部材の端との間で固定されており、シール
   の他方のリップは、円筒状案内部材の前記内面に対して
   離間しかつ平行に密閉ヘッドに向けて伸びており、シー
   ルの他方のリップの内径は、密閉ヘッドの外径よりも小
   でありかつシヨルダの内径よりも大であり、密閉ヘッド
   の側壁は前記Ｌ形のシールの他方のリップに接触するこ
   とが可能なように構成されており、シヨルダに隣接しか
   つシールの他方のリップに対向する円筒状案内部材の内
   面には、シールの他方のリップの軸方向長よりも長い幅
   を有した環状凹部が形成されている逆止弁。 ２ 逆止弁が水柱３ｃｍ程度の低い背圧力の流路中に設
   置された場合のシーリングを確保すべく、円筒状のフレ
   キシブルなＬ形のシールの他方のリップは、その先端が
   密閉ヘッドの側壁に押圧されかつ円筒状の形状を正確に
   保持し得る固有の弾性を有するように形成されてなる特
   許請求の範囲第１項に記載の逆止弁。 ３ 逆止弁が１０バール程度の高い背圧力の流路中に設
   置され弁が閉じ密閉ヘッドがチャンバのシヨルダ上で支
   持される時、前記シールの一方のリップは、前記シヨル
   ダ上のシートに押圧され、他方のリップは密閉ヘッドの
   側壁に押圧されるように変形しかつ高い背圧力に耐え得
   る固有の弾性を有するように形成されてなる特許請求の
   範囲第１項に記載の逆止弁。 ４ フレキシブルな他方のリップを有するシールは、密
   閉部材に対するシールとして作用するチヤンバのシヨル
   ダ上に位置しており、このシールのフレキシブルな一方
   のリップは弁の入口開口を囲繞しており、この弾性シー
   ルは案内弁によつて形成される圧力の流出による損失を
   最小にしかつ弁膜としての優れた密閉性を有してなる特
   許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の逆止
   弁。 ５ 密閉部材用の案内部材の一端がシヨルダ近くのチャ
   ンバにネジ止めするための外ネジを有する円筒壁からな
   り、その他端が中央に軸方向のボアを有するハブからな
   り、ハブと円筒壁とは複数のアームによつて連結されて
   おり、これらアームの内面のたけのうち少なくとも一部
   は弁の軸および密閉部材のスライド方向に平行な線によ
   つて生成されており、これにより、密閉部材の二重の案
   内は一方ではハブのボア内をスライドする裏側のステム
   により、他方では密閉ヘッドの側壁が連結アームによつ
   て構成されたガイドに沿つてスライドすることにより得
   られ、密閉部材のシートへの正確な復帰は、弁の位置が
   どこであつても、裏側ステムの周辺に取り付けた復帰用
   のバネにより確保され、裏側ステムの背面は、チャンバ
   における流体の流れを促進し、しかも案内部材を保護す
   るに十分であるように平滑かつ流線形に形成されてなる
   特許請求の範囲第１項に記載の逆止弁。 ６ 二重の案内機構と比較的短いステムの動程構造との
   結合によつて、弁の迅速な開閉を可能としかつ流体力を
   対称状に分布させることによる案内部材のネジ部の緩み
   を防止すべく、密封部材は小さな慣性を有する軽量な材
   料から形成されており、密封ヘッドの先端面は流体圧力
   を均一に広げるべく平坦な面に形成されてなる特許請求
   の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の逆止弁。 ７ シールの一方のリップの密封部材との良好な接触を
   達成し、シーリングを促進すべく、密閉ヘツドの側壁は
   少なくともその面の部分に、曲線状となし得る截頭円錐
   形を有し、この輪郭はかどばつた端を少なくして形成さ
   れてなる特許請求の範囲第１項から第４項のいずれかに
   記載の逆止弁。 ８ ハブの自己清浄を可能とし、固定の案内部材内をス
   ライドする密閉部材のつまりを防止すべく、密閉部材の
   裏側ステムは横断面が十字形に形成されてなる特許請求
   の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の逆止弁。 ９ 流体の流れを増し、自動的に操作される弁によつて
   導入される圧力の損失を減少させるべく、チヤンバへ流
   体が入る入口チョークの端の輪郭、案内部材および密閉
   部材の形状ならびにシールのたけが設定されてなる特許
   請求の範囲第１項から第８項のいずれかに記載の逆止弁
   。 １０ 密閉部材の案内用部材はその一端に滑らかな円筒
   状のセンタリング用壁とシールにこの部材を固定する手
   段とを備えている特許請求の範囲第１項に記載の逆止弁
   。 １１ 案内部材はシートに押し付けられた状態で、クリ
   ップ、円錐状のネジまたはキーのような機械的手段によ
   り固定されている特許請求の範囲第１項に記載の逆止弁
   。