WO2021002026A1 - 弁体ストッパ、弁体抜止機構及び弁 - Google Patents

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valve
body stopper
stopper
flow path
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French (fr)
Inventor
康治 中山
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太平洋工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00Check valves
    • F16K15/02Check valves with guided rigid valve members
    • F16K15/04Check valves with guided rigid valve members shaped as balls

Definitions

  • the present disclosure relates to a valve body stopper that regulates the movement of the valve body, and a valve body retaining mechanism and a valve having a valve body stopper.
  • valve body stopper one that regulates the movement range of the valve body housed in the flow path of the valve housing from the downstream side of the flow path has been known (see, for example, Patent Document 1).
  • the valve body stopper is locked from the downstream side by a ring-shaped member fitted into the annular groove portion provided on the inner surface of the flow path of the valve housing.
  • the invention of claim 1 made in order to solve the above problems is to form a wire rod into a C shape and to fit a base portion fitted in an annular groove portion in a flow path of a valve housing and one end of the base portion.
  • a valve body stopper formed by molding a continuous wire rod and having a center portion arranged on the central portion side of the flow path and restricting the movement of the valve body in the flow path.
  • valve 10 of the present embodiment is a check valve having a valve housing 11 through which a flow path 20R through which a fluid flows flows is formed, and a valve body 30 inserted into the flow path 20R of the valve housing 11. It has become.
  • the flow path 20R of the valve housing 11 has a linear shape, has a fluid inlet 20A at one end, and has a fluid outlet 20B at the other end.
  • the valve 10 is used, for example, with the inflow port 20A and the outflow port 20B connected to a pipe or the like (not shown), or the valve 10 is used in a state where the entire valve 10 is housed in the middle of the pipe (in this case, the valve).
  • the outer peripheral surface of the housing 11 and the inner peripheral surface of the pipe are sealed with an O-ring or the like).
  • the valve 10 can also be used as a relief valve by connecting only the inflow port 20A to a pipe or the like.
  • Examples of the fluid circulating in the flow path 20R of the valve housing 11 include a refrigerant, a heat medium, a fuel, and the like, and more specifically, water (pure water, engine cooling water (LLC), etc.), and the like. Examples include, but are not limited to, oils, gases (air, natural gas, hydrogen, etc.).
  • a valve port 24 in which the flow path 20R is reduced in diameter to the inflow port 20A side (upstream side) is provided in the middle portion of the flow path 20R. Further, in the flow path 20R, the enlarged diameter portion 22 adjacent to the valve port 24 from the outlet 20B side (downstream side) is provided with an annular protrusion 29 protruding inward, and the inner peripheral surface of the annular groove 29 is provided with an annular protrusion 29. An annular groove 51 is formed.
  • the valve housing 11 include those made of metal such as aluminum, stainless steel, iron (for example, plated), and copper, and those made of resin.
  • valve body 30 is housed in the enlarged diameter portion 22, and the valve body 30 opens and closes the valve port 24 from the downstream side by linearly moving along the flow path 20R. Specifically, the valve body 30 is in a closed state (see FIG. 1) in which the valve port 24 is addressed to the opening edge of the valve port 24 to close the valve port 24, and the valve port is separated from the opening edge of the valve port 24 on the downstream side. It is arranged in an open state (see FIGS. 2 and 3) in which 24 is opened.
  • the valve body 30 is urged from the downstream side toward the valve port 24 by a compression coil spring 19 described later (that is, the valve body 30 is urged to close the valve port 24).
  • the valve body 30 is formed from a disk-shaped valve body base portion 31, a valve body protruding portion 32 projecting from the valve body base portion 31 in one axial direction, and a valve body base portion 31. It is composed of a leg portion 33 protruding to the other side in the axial direction.
  • the valve body protruding portion 32 has a circular cross-sectional shape having a diameter smaller than that of the valve body base portion 31, and is arranged coaxially with the valve body base portion 31.
  • the valve body protruding portion 32 has a stepped surface 32D whose diameter is reduced on the protruding tip side at an intermediate position in the protruding direction, and the small diameter portion 32A on the protruding tip side and the large diameter portion on the proximal end side of the stepped surface 32D. It consists of 32B.
  • the outer peripheral surface of the leg portion 33 is arranged on a virtual cylindrical surface coaxial with the valve body base portion 31 and having a diameter smaller than that of the valve body base portion 31.
  • An annular groove is provided on the outer peripheral surface of the root portion of the leg portion 33 having a circular cross section, and an O-ring 18 is fitted in the annular groove.
  • the O-ring 18 seals between the valve opening 24 and the valve body 30 when the valve body 30 is arranged in the closed state.
  • the leg portion 33 is provided with a plurality of (for example, three) individual protrusions 34 that extend away from the valve body base portion 31 and are arranged around the central axis of the valve body base portion 31.
  • the surface of the valve body base portion 31 facing outward in the radial direction is an arc surface located on the virtual cylindrical surface.
  • the O-ring 18 is made of hydride nitrile rubber (HNBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber, butyl rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, acrylic rubber and the like. Things can be mentioned.
  • HNBR hydride nitrile rubber
  • EPDM ethylene propylene diene rubber
  • NBR acrylonitrile butadiene rubber
  • chloroprene rubber butyl rubber
  • urethane rubber silicone rubber
  • fluorine rubber acrylic rubber and the like. Things can be mentioned.
  • the valve body 30 is arranged in the flow path 20R so that the valve body protruding portion 32 is on the downstream side. Then, the leg portion 33 fits into the upstream small diameter portion 21 provided on the upstream side of the valve opening 24 with respect to the enlarged diameter portion 22 in the flow path 20R.
  • the valve body 30 is made of a resin such as polyamide (PA) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, polyetheretherketone (PEEK) resin, and polyacetal (POM) resin. It may be made of a metal such as aluminum, stainless steel, iron (for example, plated), and copper.
  • the flow path 20R accommodates a valve body stopper 40 that regulates the movement range of the valve body 30 from the downstream side and prevents the valve body 30 from coming off.
  • the valve body stopper 40 is locked to the annular groove portion 51 on the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion 22 of the flow path 20R.
  • the valve body stopper 40 is formed by molding a wire rod 40M (see FIG. 4B).
  • the wire rod 40M has a circular cross section. Examples of the wire rod 40M include those made of metal such as aluminum, stainless steel, iron (for example, plated), and copper.
  • the valve body stopper 40 is arranged inside the base portion 41 formed by molding the wire rod 40M into a C shape and inside the base portion 41. It is composed of a center portion 42 to be formed.
  • the center portion 42 is composed of a wire rod 40M continuous with one end of the base portion 41.
  • the center portion 42 has a central winding portion 45 formed by winding a wire rod 40M on a concentric axis of the base portion 41, and a central winding portion extending linearly inward from one end of the base portion 41. It has a contact unit 43 that communicates with 45.
  • the central winding portion 45 is wound so as to be separated from the base portion 41 in the axial direction of the valve body stopper 40 from the extending tip of the connecting portion 43, for example, about one and a half to two windings. I'm turning.
  • the other end of the base portion 41 of the valve body stopper 40 is bent inward to form an inner curved end portion 44.
  • the end surface 44E of the wire rod 40M faces the inside of the base portion 41.
  • the valve body stopper 40 is attached to the valve housing 11 by fitting the base portion 41 into the annular groove portion 51 of the valve housing 11.
  • the central winding portion 45 of the center portion 42 is arranged in the central portion of the flow path 20R.
  • the valve body protruding portion 32 specifically, the small diameter portion 32A of the valve body 30 is inserted inside the central winding portion 45 of the valve body stopper 40.
  • the annular groove portion 51 has a square groove shape.
  • the cross-sectional center of the wire rod 40M having a circular cross section constituting the base portion 41 is located in the annular groove portion 51, and a part of the base portion 41 is in the annular groove portion 51. It is located inside the flow path 20R from the groove opening of. This makes it easier to hold the base portion 41 in the annular groove portion 51, and eliminates the need to make the annular groove portion 51 too deep. Therefore, the strength of the portion of the valve housing 11 arranged radially outside the annular groove portion 51 is increased. It will be easier to secure.
  • the base portion 41 of the valve body stopper 40 has a diameter larger than the inner diameter of the annular protrusion 29 of the valve housing 11. Therefore, when the valve body stopper 40 is attached to the valve housing 11 from the outlet 20B on the downstream side of the flow path 20R, the base portion 41 is elastically deformed so as to fit inside the annular protrusion 29. It is inserted into the annular protrusion 29 (note that this deformation does not have to be a complete elastic deformation and may include a partial plastic deformation). Then, by elastically restoring the base portion 41 in the annular groove portion 51, the base portion 41 is fitted and held in the annular groove portion 51. As described above, since the base portion 41 is made of the wire rod 40M, the base portion 41 can be easily elastically deformed, and the valve body stopper 40 can be easily attached.
  • the compression coil spring 19 is sandwiched between the valve body stopper 40 and the valve body 30 in a stretched state.
  • the compression coil spring 19 is arranged so as to surround the valve body protruding portion 32, and is connected to the connecting portion 43 of the valve body stopper 40 and the valve. It is in contact with the valve body base portion 31 of the body 30.
  • the compression coil spring 19 is fitted into the large diameter portion 32B of the valve body protruding portion 32 of the valve body 30 from the outside. Further, the compression coil spring 19 is also fitted to the central winding portion 45 of the valve body stopper 40 from the outside.
  • the outer peripheral portion of the central winding portion 45 is a spring fitting portion 47 that fits with the compression coil spring 19.
  • the compression coil spring 19 is formed of a wire rod having a diameter smaller than that of the wire rod 40M constituting the valve body stopper 40.
  • Examples of the compression coil spring 19 include those made of a metal such as stainless steel, iron, copper, and aluminum.
  • the compression coil spring 19 urges the valve body 30 to be closed. Then, when the pressure of the fluid on the upstream side of the valve port 24 in the flow path 20R moves the valve body 30 to the downstream side against the restoring force of the compression coil spring 19, as shown in FIG.
  • the valve body 30 is opened, and fluid flows from the upstream side to the downstream side of the valve port 24.
  • the leg 33 of the valve body 30 slides on the small diameter portion 21 on the upstream side of the first flow path, so that the linear motion of the valve body 30 is guided. Further, the valve body 30 is also guided by the small diameter portion 32A of the valve body protruding portion 32 of the valve body 30 sliding in contact with the inner peripheral portion of the central winding portion 45 of the valve body stopper 40.
  • the inner peripheral portion of the central winding portion 45 is a guide portion 46 that guides the movement of the valve body 30.
  • the valve body 30 returns from the open state to the closed state.
  • the fluid passes through the valve port 24 through the gaps between the plurality of individual protrusions 34 of the leg portions 33.
  • valve body 30 when the valve body 30 further moves to the downstream side against the restoring force of the compression coil spring 19 due to the pressure of the fluid on the upstream side of the valve port 24, the valve body 30 moves to the downstream side. It comes into contact with the stopper 40. Specifically, at this time, the stepped surface 32D of the valve body protruding portion 32 of the valve body 30 and the center portion 42 (center winding portion 45) of the valve body stopper 40 come into contact with each other. As a result, the movement of the valve body 30 to the downstream side is restricted.
  • the valve body stopper 40 since the center portion 42 is cantileveredly supported by the valve body base portion 31 by the connecting portion 43, the valve body 30 can be received while elastically deforming the valve body stopper 40.
  • the valve body stopper 40 makes it possible to gradually buffer the impact due to the contact with the valve body 30. Further, since the center portion 42 is cantilevered and supported by the base portion 41, it is possible to increase the flow path area of the fluid passing through the inside of the base portion 41 as compared with the case where the center portion 42 is supported by both sides. Become.
  • the valve body stopper 40 and the annular groove portion 51 constitute a valve body retaining mechanism 50 for preventing the valve body 30 from coming off.
  • valve body protruding portion 32 and the leg portion 33 of the valve body 30 are located on the central winding portion 45 of the valve body stopper 40 and the upstream side of the flow path 20R, respectively. It remains inserted through the small diameter portion 21. That is, since both ends of the valve body 30 are supported during the linear motion, the linear motion of the valve body 30 can be stabilized.
  • the valve body stopper 40 has a C-shaped base portion 41 fitted in the annular groove portion 51 in the flow path 20R of the valve housing 11, and a center portion 42 that regulates the movement of the valve body 30. Since it is provided integrally, the number of parts can be reduced as compared with the conventional configuration in which the valve body stopper is attached to the valve housing 11 with other members. Further, since the wire rod 40M is formed to form the valve body stopper 40, the degree of freedom in the shape of the valve body stopper 40 can be increased. Further, according to the valve body stopper 40 of the present embodiment, it is not necessary to use a molding die for molding the valve body stopper 40, so that it is possible to improve the yield and reduce the cost.
  • the other end portion of the base portion 41 is bent inward to form the inner curved end portion 44, and in this inner curved end portion 44, the end surface of the wire rod 40M is the flow path 20R. Facing the central part of. Therefore, it is possible to prevent the inner surface of the flow path 20R from being damaged by the end surface of the wire rod 40M when the valve body stopper 40 is attached. As a result, it is possible to prevent the shavings generated when the inner surface of the flow path 20R is damaged from becoming foreign matter, and it is also possible to prevent the sealing portion on the inner surface of the flow path 20R from being damaged and causing a sealing failure.
  • the end portion of the wire rod 40M constituting the valve body stopper 40 on the side opposite to the inner bending end portion 44 is provided in the central winding portion 45 and is arranged inside the base portion 41. It is also possible to prevent the inner surface of the flow path 20R from being damaged by the end portion of the wire rod 40M. Further, since the wire rod 40M has a circular cross section, it is possible to make the inner surface of the flow path 20R less likely to be damaged than when the wire rod 40M has a polygonal cross section.
  • the inner curved end portion 44 can be easily grasped or hooked by a tool or the like, and the valve body stopper 40 can be attached to the valve housing 11 when the valve body stopper 40 is replaced or the like. It can be easily removed from. Further, in the present embodiment, the center portion 42, the connecting portion 43, etc. of the valve body stopper 40 can be easily grasped or hooked with a tool or the like, so that the valve body stopper 40 can be more easily removed from the valve housing 11. can do.
  • the center portion 41 of the valve body stopper 40 is provided with a guide portion 46 that is in sliding contact with the valve body 30, the movement of the valve body 30 can be guided by the valve body stopper 40. Further, the valve body 30 is guided inside the central winding portion 45 of the valve body stopper 40, and the compression coil spring 19 is fitted on the outside of the central winding portion 45. As a result, the central winding portion 45 of the valve body stopper 40 can serve as both a guide for the valve body 30 and a positioning of the compression coil spring 19.
  • the wire diameter of the compression coil spring 19 is smaller than the wire diameter of the valve body stopper 40.
  • the valve body stopper 40V of the present embodiment is made of a continuous wire rod 40M and has a base portion 41 similar to that of the first embodiment.
  • the valve body stopper 40V is provided with a center portion 42V that is bent inward from one end of the base portion 41 and extends linearly. Specifically, the center portion 42V extends from one end of the base portion 41 to a position past the center of the base portion 41, and the tip of the center portion 42V is arranged inside the base portion 41.
  • the valve body 30 has a different structure of the valve body protruding portion 37 from the valve body protruding portion 32 of the first embodiment.
  • the valve body protruding portion 37 has a shape in which the tip portion of the round bar is cracked at the tip groove portion 37U.
  • the center portion 42V of the valve body stopper 40V is loosely fitted in the tip groove portion 37U of the valve body 30.
  • the valve body 30 linearly moves along the flow path 20R to open and close the valve port 24, and the center portion 42V of the valve body stopper 40 and the tip groove portion 37U of the valve body 30 are in sliding contact with each other to guide the opening and closing operation. It becomes possible to do.
  • the center portion 42V of the valve body stopper 40 moves to the tip groove portion 37U of the valve body 30.
  • the movement of the valve body 30 can be restricted by contacting the bottom of the groove.
  • the contact portion of the valve body stopper 40V with the compression coil spring 19 is the center portion 42V.
  • valve body protruding portion 37 has a cylindrical shape, and the compression coil spring 19 is housed therein. ing. The compression coil spring 19 is in contact with the inner surface 38 of the inner portion of the valve body protruding portion 37 and the center portion 42V of the valve body stopper 40V. Further, also in the present embodiment, as in the second embodiment, the tip groove portion 37U is formed at the protruding tip of the valve body protruding portion 37.
  • the center portion 42V of the valve body stopper 40V can guide the opening / closing operation of the valve body 30, and when the valve body 30 further moves to the downstream side, The movement of the valve body 30 can be restricted by the center portion 42V of the valve body stopper 40V coming into contact with the groove bottom of the tip groove portion 37U of the valve body 30.
  • the configuration of the valve body stopper is changed from the third embodiment (the configuration of the valve body 30 is the same).
  • the valve body stopper 40W of the present embodiment is composed of a continuous wire rod 40M, and has the same base portion 41 and center portion 42W as those of the third embodiment. Have. Then, a bent portion 48 that is bent from the tip of the center portion 42W extends.
  • the bent portion 48 is substantially orthogonal to the center portion 42W and extends so as to gradually move upstream with respect to the base portion 41 toward the extension tip side.
  • the extending tip portion of the bent portion 48 overlaps with the base portion 41 and is arranged inside the outer peripheral portion of the base portion 41 when viewed from the axial direction of the base portion 41 (FIG. 7 (B). )reference).
  • the center portion 42W of the valve body stopper 40W can guide the opening / closing operation of the valve body 30, and the valve body 30 further moves to the downstream side. At that time, the center portion 42W of the valve body stopper 40W comes into contact with the groove bottom of the tip groove portion 37U of the valve body 30, so that the movement of the valve body 30 can be restricted.
  • the valve body stopper 40W of the present embodiment when the center portion 42W is pushed against the groove bottom of the tip groove portion 37U of the valve body 30 and the center portion 42W is elastically deformed to the downstream side, the bent portion 48 is extended. The protruding tip portion comes into contact with the base portion 41 from the upstream side. As a result, the center portion 42W is supported by the base portion 41 on both sides, the center portion 42W is prevented from being further deformed to the downstream side, and the regulation of the movement of the valve body 30 is stabilized.
  • the valve body stopper 40X of the present embodiment is composed of a continuous wire rod 40M and is a C-shaped base as in the above embodiment. It has a part 41.
  • the valve body stopper 40X is provided with a pair of center portions 42X that are bent inward from both ends of the base portion 41 and extend substantially parallel to each other. Specifically, these pairs of center portions 42X extend from both ends of the base portion 41 to a position past the center of the base portion 41, and the tip of each center portion 42X is higher than the inner peripheral portion of the base portion 41. It is located inside.
  • the small diameter portion 32A of the valve body protruding portion 32 of the valve body 30 has a plate rod shape, and the small diameter portion 32A is sandwiched between a pair of center portions 42X of the valve body stopper 40X in the plate thickness direction. It is loosely fitted.
  • the pair of center portions 42X of the valve body stopper 40X is in sliding contact with the small diameter portion 32A of the valve body 30 to guide the opening / closing operation of the valve body 30. Further, when the valve body 30 further moves to the downstream side, the pair of center portions 42X of the valve body stopper 40X abuts on the stepped surface 32D of the valve body 30 to restrict the movement of the valve body 30. Can be done.
  • the regulation of movement of the valve body 30 can be stabilized.
  • valve body stopper 40 and the compression coil spring 19 are separate bodies, but as shown in FIG. 9, the valve body stopper 40R is integrally provided with the compression coil spring 19V. You may.
  • the valve body stopper 40R including the compression coil spring 19V is formed by forming a continuous wire rod. In this way, molding becomes easier than molding the valve body stopper and the compression coil spring separately.
  • the compression coil spring 19V is a tapered coil spring whose diameter is gradually increased toward the valve body base portion 31 of the valve body 30.
  • the wire rod 40M constituting the valve body stopper 40 and the annular groove portion 51 have a circular cross section, but as shown in FIG. 10, the wire rod 40M constituting the valve body stopper 40Y and the wire rod 40M
  • the annular groove portion 51V may form a quadrangular cross section. According to this configuration, the base portion 41 can be made difficult to come off from the annular groove portion 51V. Even if the wire rod 40M has a circular cross section and the annular groove 51 has a quadrangular cross section as in the first embodiment, the base portion 41 can be made difficult to come off from the annular groove 51.
  • the valve housing 11 may be composed of a plurality of members.
  • the valve housing 11 is composed of an upstream-side component 13 and a downstream-side component 14, and the components 13 and 14 are divided with the vicinity of the annular groove 51 as a boundary.
  • the opening edge of the flow path 20R is recessed in the downstream end surface (that is, the dividing surface) of the upstream component 13, and the recessed portion causes the two components 13 and 14 to be depressed.
  • the annular groove portion 51 is formed. According to this configuration, it is possible to facilitate the formation of the annular groove portion 51.
  • the groove side wall on the downstream side of the annular groove portion 51Z causes the annular protrusion 15 protruding downstream from the inner surface of the flow path 20R to the flow path 20R. It may be formed by caulking so as to stand inside the housing.
  • the annular groove portion 51V of the valve housing 11 may have a round groove shape corresponding to the wire rod 40M having a circular cross section.
  • the cross-sectional center of the wire rod 40M constituting the base portion 41 is located in the annular groove portion 51V, and a part of the base portion 41 is in the annular groove portion 51V. It may be located inside the flow path 20R with respect to the groove opening of. This makes it easier to hold the base portion 41 in the annular groove portion 51V, and eliminates the need to make the annular groove portion 51V too deep. Therefore, the strength of the portion of the valve housing 11 arranged radially outside the annular groove portion 51V is increased. It will be easier to secure.
  • Valve 11 Valve housing 19 Compression coil spring 30 Valve body 40 Valve body stopper 40M Wire rod 41 Base part 42 Center part 51 Circular groove part

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Abstract

【課題】部品点数を削減すること。 【解決手段】弁体ストッパ40は、線材40MをC形に成形してなりバルブハウジング11の流体流路20R内の環状溝部51に嵌合されるベース部41と、ベース部41の一端に連続する線材を成形してなり、流体流路20Rの中央部側に配置されて流体流路20R内の弁体30の移動を規制するセンター部42と、を有する。

Description

弁体ストッパ、弁体抜止機構及び弁
 本開示は、弁体の移動を規制する弁体ストッパ、並びに、弁体ストッパを有する弁体抜止機構及び弁に関する。
 従来より、弁体ストッパとして、バルブハウジングの流路内に収容された弁体の移動範囲を流路の下流側から規制するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この弁体ストッパは、バルブハウジングの流路の内面に設けられた環状溝部に嵌め込まれるリング状の部材により、下流側から係止される。
特開2010-185464号公報(段落[0025]、図1)
 上述した従来の構成に対して、部品点数の削減が求められていた。
 上記課題を解決するためになされた請求項1の発明は、線材をC形に成形してなり、バルブハウジングの流路内の環状溝部に嵌合されるベース部と、前記ベース部の一端に連続する線材を成形してなり、前記流路の中央部側に配置されて前記流路内の弁体の移動を規制するセンター部と、を有する弁体ストッパである。
本開示の第1実施形態に係る弁の側断面図 弁体が開状態のときの弁の側断面図 弁体の段差面が弁体ストッパに当接したときの弁の側断面図 (A)図2におけるA-A断面図、(B)弁体ストッパの背面図、(C)弁体ストッパの正面図 (A)第2実施形態に係る弁体ストッパを備える弁の側断面図、(B)第2実施形態に係る弁体ストッパの背面図 (A)第3実施形態に係る弁体ストッパを備える弁の側断面図、(B)第3実施形態に係る弁体ストッパの背面図 (A)第4実施形態に係る弁体ストッパを備える弁の側断面図、(B)第4実施形態に係る弁体ストッパの背面図 (A)第5実施形態に係る弁体ストッパを備える弁の側断面図、(B)第5実施形態に係る弁体ストッパの背面図 他の実施形態に係る弁の側断面図 他の実施形態に係る弁体ストッパの側断面図 他の実施形態に係る弁のバルブハウジングの側断面図 他の実施形態に係る弁のバルブハウジングの側断面図 他の実施形態に係る弁のバルブハウジングの側断面図
 [第1実施形態]
 以下、図1~4を参照しつつ、本実施形態の弁10について説明する。図1に示される本実施形態の弁10は、流体が流れる流路20Rが貫通形成されたバルブハウジング11と、バルブハウジング11の流路20Rに挿入された弁体30と、を有する逆止弁となっている。
 バルブハウジング11の流路20Rは、直線状をなし、一端に流体の流入口20Aを有すると共に、他端に流体の流出口20Bを有する。弁10は、例えば、流入口20Aと流出口20Bが配管等(図示せず)に接続されて使用されたり、弁10全体が配管の途中に収容された状態で使用される(この場合、バルブハウジング11の外周面と配管の内周面がOリング等でシールされる)。なお、弁10は、流入口20Aのみを配管等に接続してリリーフバルブとして使用することもできる。また、バルブハウジング11の流路20R内を流通させる流体としては、例えば、冷媒や熱媒、燃料等が挙げられ、より具体的には、水(純水やエンジン冷却水(LLC)等)、オイル、気体(空気、天然ガス、水素等)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 流路20Rの途中部分には、流路20Rが流入口20A側(上流側)に縮径されてなる弁口24が設けられている。また、流路20Rのうち流出口20B側(下流側)から弁口24に隣接する拡径部22には、内側に突出する環状突部29が設けられ、環状溝部29の内周面に、環状溝部51が形成されている。なお、バルブハウジング11としては、例えば、アルミ、ステンレス、鉄(例えば、めっき処理されたもの)、銅等の金属製のものや、樹脂製のものが挙げられる。
 拡径部22には、上述の弁体30が収容され、弁体30は、流路20Rに沿って直線運動することで、弁口24を下流側から開閉する。具体的には、弁体30は、弁口24の開口縁に宛がわれて弁口24を閉塞する閉状態(図1参照)と、弁口24の開口縁から下流側に離れて弁口24を開放する開状態(図2,3参照)とに配置される。弁体30は、後述する圧縮コイルばね19により下流側から弁口24に向けて付勢されている(即ち、弁口24を閉状態にするように付勢されている)。
 図1に示されるように、弁体30は、円盤状の弁体ベース部31と、弁体ベース部31から軸方向の一方側に突出した弁体突出部32と、弁体ベース部31から軸方向の他方側に突出した脚部33と、からなる。詳細には、弁体突出部32は、弁体ベース部31よりも小径の断面円形状をなし、弁体ベース部31と同軸上に配置される。そして、弁体突出部32は、その突出方向の途中位置に突出先端側を縮径する段差面32Dを有し、段差面32Dよりも突出先端側の小径部32Aと基端側の大径部32Bとからなる。脚部33の外周面は、弁体ベース部31と同軸で弁体ベース部31よりも小径となった仮想円筒面上に配置される。脚部33のうち断面円形となった付根部の外周面には、環状溝が設けられ、その環状溝には、Oリング18が嵌着している。Oリング18は、弁体30が閉状態に配置されたときに弁口24と弁体30との間をシールする。なお、脚部33には、弁体ベース部31から離れるように延びると共に弁体ベース部31の中心軸回りに並ぶ複数(例えば、3つ)の個別突部34が設けられている。これら複数の個別突部34において弁体ベース部31の径方向外側を向く面は、上記仮想円筒面上に位置する円弧面となっている。なお、Oリング18としては、水素化ニトリルゴム(HNBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム等からなるものが挙げられる。
 弁体30は、弁体突出部32が下流側になるように流路20R内に配置される。そして、脚部33が、流路20Rにおいて拡径部22よりも弁口24の上流側に設けられた上流側小径部21に嵌合する。なお、弁体30は、ポリアミド(PA)樹脂、ポリフェニレンスルファイド(PPS)樹脂、ポリブチレンテレフタラート(PBT)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリアセタール(POM)樹脂等の樹脂からなるものであってもよいし、アルミ、ステンレス、鉄(例えば、めっき処理されたもの)、銅等の金属からなるものであってもよい。
 本実施形態の弁10では、図1に示されるように、流路20Rには、弁体30の移動範囲を下流側から規制し、弁体30を抜け止めする弁体ストッパ40が収容されている。具体的には、弁体ストッパ40は、流路20Rの拡径部22の内周面の環状溝部51に係止している。また、弁体ストッパ40は、線材40M(図4(B)参照)を成形してなる。本実施形態では、線材40Mは、断面円形をなしている。なお、線材40Mとしては、例えば、アルミ、ステンレス、鉄(例えば、めっき処理されたもの)、銅等の金属からなるものが挙げられる。
 具体的には、図4(B)及び図4(C)に示されるように、弁体ストッパ40は、線材40MをC形に成形してなるベース部41と、ベース部41の内側に配置されるセンター部42と、からなる。
 センター部42は、ベース部41の一端に連続する線材40Mからなる。具体的には、センター部42は、線材40Mをベース部41の同心軸上で巻回してなる中央巻回部45と、ベース部41の一端から内側に直線状に延出して中央巻回部45と連絡する連絡部43と、を有する。なお、本実施形態では、中央巻回部45は、連絡部43の延出先端から弁体ストッパ40の軸方向でベース部41から離れるように巻回し、例えば、1巻き半から2巻き程度巻回している。
 弁体ストッパ40のうちベース部41の他端部は、内側に折り曲げられて内曲末端部44となっている。内曲末端部44では、線材40Mの端面44Eがベース部41の内側を向いている。
 図1に示されるように、弁体ストッパ40は、ベース部41がバルブハウジング11の環状溝部51に嵌め込まれることで、バルブハウジング11に取り付けられている。ベース部41が環状溝部51内に受容された状態では、センター部42の中央巻回部45が、流路20Rの中央部に配置される。そして、弁体ストッパ40の中央巻回部45の内側に弁体30の弁体突出部32(詳細には、小径部32A)が挿通される。
 なお、本実施形態では、環状溝部51は、角溝状となっている。ベース部41が環状溝部51内に嵌合した状態では、ベース部41を構成する断面円形の線材40Mの断面中心が、環状溝部51内に位置すると共に、ベース部41の一部が環状溝部51の溝開口よりも流路20Rの内側に位置する。これにより、ベース部41を環状溝部51内に保持させ易くしつつ、環状溝部51を深くし過ぎる必要がなくなるので、バルブハウジング11のうち環状溝部51より径方向外側に配置される部分の強度を確保し易くなる。
 また、弁体ストッパ40のベース部41は、バルブハウジング11の環状突部29の内径よりも大径となっている。従って、流路20Rの下流側の流出口20Bから、弁体ストッパ40をバルブハウジング11に取り付ける際には、ベース部41を環状突部29の内側に収まるように弾性的に変形させた状態で環状突部29内に挿入する(なお、この変形は完全な弾性変形でなくてもよく、一部塑性変形を含んでいてもよい)。そして、ベース部41を環状溝部51内で弾性復元させることで、ベース部41が環状溝部51内に嵌まり込んで保持される。このように、ベース部41が線材40Mからなるので、ベース部41を容易に弾性変形させることができ、弁体ストッパ40の取り付けが容易となる。
 図1に示されるように、本実施形態の弁10では、弁体ストッパ40と、弁体30との間には、圧縮コイルバネ19が突っ張り状態に挟まれている。具体的には、図1及び図4(A)に示されるように、圧縮コイルばね19は、弁体突出部32を取り巻くように配置されると共に、弁体ストッパ40の連絡部43と、弁体30の弁体ベース部31とに当接している。そして、圧縮コイルばね19は、弁体30の弁体突出部32の大径部32Bに外側から嵌合している。また、圧縮コイルばね19は、弁体ストッパ40の中央巻回部45にも外側から嵌合している。即ち、中央巻回部45の外周部は、圧縮コイルバネ19と嵌合するばね嵌合部47となっている。また、本実施形態では、圧縮コイルばね19は、弁体ストッパ40を構成する線材40Mよりも線径が小さい線材で形成されている。なお、圧縮コイルばね19としては、ステンレス、鉄、銅、アルミ等の金属からなるものが挙げられる。
 上述のように、圧縮コイルばね19は、弁体30を閉状態に付勢する。そして、流路20R内における弁口24よりも上流側の流体の圧力が、圧縮コイルばね19の復元力に抗して弁体30を下流側に移動させると、図2に示されるように、弁体30が開状態となり、弁口24の上流側から下流側に流体が流れる。このとき、弁体30の脚部33が第1流路の上流側小径部21に摺動することで、弁体30の直線運動がガイドされる。また、弁体30の弁体突出部32の小径部32Aが弁体ストッパ40の中央巻回部45の内周部に摺接することによっても、弁体30がガイドされる。即ち、中央巻回部45の内周部が弁体30の移動をガイドするガイド部46となっている。また、弁体30が開状態から閉状態に戻るときも同様である。なお、弁体30が開状態となったときには、脚部33の複数の個別突部34同士の間の隙間を通って、流体が弁口24を通過する。
 図3に示されるように、弁口24よりも上流側の流体の圧力により、さらに弁体30が圧縮コイルばね19の復元力に抗して下流側に移動すると、弁体30が、弁体ストッパ40に当接する。詳細には、このとき、弁体30の弁体突出部32の段差面32Dと、弁体ストッパ40のセンター部42(中央巻回部45)とが当接する。これにより、弁体30の下流側への移動が規制される。ここで、弁体ストッパ40では、センター部42が、連絡部43によって弁体ベース部31に片持ち支持されているので、弁体ストッパ40を弾性変形させながら弁体30を受け止めることができる。従って、弁体ストッパ40によって弁体30との当接による衝撃を徐々に緩衝することが可能となる。また、センター部42が、ベース部41によって片持ち支持されていることで、両持ち支持される場合に比べて、ベース部41の内側を通過する流体の流路面積を大きくすることが可能となる。なお、本実施形態では、弁体ストッパ40と環状溝部51とから、弁体30を抜け止めする弁体抜止機構50が構成される。
 また、本実施形態では、弁体30の直線運動の範囲において、弁体30の弁体突出部32と脚部33は、それぞれ弁体ストッパ40の中央巻回部45と流路20Rの上流側小径部21とに挿通されたままとなる。即ち、弁体30は、直線運動する間、両端部を支持されるので、弁体30の直線運動の安定化が図られる。
 本実施形態では、弁体ストッパ40が、バルブハウジング11の流路20R内の環状溝部51に嵌合されるC形のベース部41と、弁体30の移動を規制するセンター部42とを、一体に備えているので、弁体ストッパを他の部材でバルブハウジング11に取り付ける従来の構成に比べて、部品点数を削減できる。また、線材40Mを成形して弁体ストッパ40を形成するので、弁体ストッパ40の形状の自由度を高くすることができる。さらに、本実施形態の弁体ストッパ40によれば、弁体ストッパ40の成形に成形金型を使用する必要がなくなるので、歩留りの改善やコスト低減を図ることが可能となる。
 また、本実施形態の弁体ストッパ10では、ベース部41の他端部が内側に折り曲げられて内曲末端部44が形成され、この内曲末端部44では、線材40Mの端面が流路20Rの中央部側を向く。従って、弁体ストッパ40の取り付けの際等に、線材40Mの端面によって流路20Rの内面が傷つくことを防ぐことが可能となる。これにより、流路20Rの内面が傷ついた際に生じる削りカスが異物となることを防止可能となると共に、流路20Rの内面のシール部分が傷ついてシール不良となることも防止可能となる。また、本実施形態では、弁体ストッパ40を構成する線材40Mのうち内曲末端部44と反対側の端部は、中央巻回部45に設けられ、ベース部41の内側に配置されるので、線材40Mの当該端部によって、流路20Rの内面が傷つくことも防ぐことが可能となる。さらに、線材40Mは断面円形をなしているので、断面多角形状をなしている場合よりも、流路20Rの内面を傷付け難くすることができる。
 また、内曲末端部44が設けられることで、内曲末端部44を工具等でつかんだり引掛けたりし易くなり、弁体ストッパ40の交換の際等に、弁体ストッパ40をバルブハウジング11から外し易くすることができる。さらに、本実施形態では、弁体ストッパ40のセンター部42や連絡部43等を、工具等でつかんだり引掛けたりすることも容易であるので、弁体ストッパ40をバルブハウジング11からより外し易くすることができる。
 本実施形態では、弁体ストッパ40のセンター部41に、弁体30と摺接するガイド部46が備えられているので、弁体30の移動を弁体ストッパ40でガイドすることができる。また、弁体ストッパ40の中央巻回部45の内側で弁体30をガイドすると共に、中央巻回部45の外側には、圧縮コイルばね19が嵌合する。これにより、弁体ストッパ40の中央巻回部45で弁体30のガイドと圧縮コイルばね19の位置決めとの両方を兼ねることができる。
 また、本実施形態では、圧縮コイルばね19の線径が弁体ストッパ40の線径よりも細くなっている。これにより、弁体ストッパ40の強度を確保する一方で、バルブハウジング11の流路20R内の圧力が圧縮コイルばね19の付勢力に抗して弁体30を動かすことを容易にすることが可能となる。
 [第2実施形態]
 本実施形態は、上記第1実施形態に対して、弁体ストッパと弁体の構成を変更したものである。図5(A)及び図5(B)に示されるように、本実施形態の弁体ストッパ40Vは、連続した線材40Mからなり、第1実施形態と同様のベース部41を有する。そして、弁体ストッパ40Vでは、ベース部41の一端からベース部41の内側へ折曲がって直線状に延びたセンター部42Vが設けられている。詳細には、センター部42Vは、ベース部41の一端からベース部41の中心を通り過ぎた位置まで延びていて、センター部42Vの先端は、ベース部41よりも内側に配置されている。
 また、本実施形態では、弁体30は、弁体突出部37の構成が上記第1実施形態の弁体突出部32と異なっている。具体的には、弁体突出部37は、丸棒の先端部が先端溝部37Uにより先割れした形状をなしている。そして、弁体ストッパ40Vのセンター部42Vが、弁体30の先端溝部37Uに遊嵌されている。これにより、弁体30が流路20Rに沿って直線運動して弁口24を開閉する開閉動作を、弁体ストッパ40のセンター部42Vと弁体30の先端溝部37Uが摺接することで、ガイドすることが可能となる。また、弁体30が、上流側からの圧力により圧縮コイルばね19の付勢力に抗して下流側にさらに移動したときに、弁体ストッパ40のセンター部42Vが、弁体30の先端溝部37Uの溝底に当接することで、弁体30の移動を規制することができる。なお、本実施形態では、弁体ストッパ40Vのうち圧縮コイルばね19との当接部位は、センター部42Vとなっている。本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
 [第3実施形態]
 本実施形態は、上記第2実施形態に対して、弁体の構成を変更したものである(弁体ストッパ40Vの構成は同様である)。図6(A)及び図6(B)に示されるように、本実施形態の弁体30は、弁体突出部37が円筒状をなしていて、その内部に、圧縮コイルばね19を収容している。圧縮コイルばね19は、弁体突出部37の内側部分の奥面38と弁体ストッパ40Vのセンター部42Vとに当接している。また、本実施形態でも、上記第2実施形態と同様に、弁体突出部37の突出先端には、先端溝部37Uが形成されている。そして、上記第2実施形態と同様にして、弁体ストッパ40Vのセンター部42Vにより、弁体30の開閉動作のガイドをすることができると共に、弁体30が下流側にさらに移動したときに、弁体ストッパ40Vのセンター部42Vが、弁体30の先端溝部37Uの溝底に当接することで、弁体30の移動を規制することができる。
 [第4実施形態]
 本実施形態は、上記第3実施形態に対して、弁体ストッパの構成を変更したものである(弁体30の構成は同様である)。図7(A)及び図7(B)に示されるように、本実施形態の弁体ストッパ40Wは、連続した線材40Mからなり、上記第3実施形態と同様のベース部41及びセンター部42Wを有する。そして、センター部42Wの先端から折れ曲がった折曲部48が延出している。本実施形態では、折曲部48は、センター部42Wに対して略直交し、延出先端側に向かうにつれてベース部41に対して徐々に上流側に離れるように延びている。詳細には、折曲部48の延出先端部は、ベース部41の軸方向から見て、ベース部41と重なりかつ、ベース部41の外周部よりも内側に配置される(図7(B)参照)。
 本実施形態においても、上記第3実施形態と同様にして、弁体ストッパ40Wのセンター部42Wにより、弁体30の開閉動作のガイドをすることができると共に、弁体30が下流側にさらに移動したときに、弁体ストッパ40Wのセンター部42Wが、弁体30の先端溝部37Uの溝底に当接することで、弁体30の移動を規制することができる。ここで、本実施形態の弁体ストッパ40Wでは、弁体30の先端溝部37Uの溝底にセンター部42Wが押されてセンター部42Wが下流側に弾性変形したときに、折曲部48の延出先端部が、ベース部41に上流側から当接する。これにより、センター部42Wが、ベース部41に両持ち支持され、センター部42Wがさらに下流側に変形することが防がれ、弁体30の移動の規制の安定化が図られる。
 [第5実施形態]
 本実施形態は、上記第1実施形態に対して、弁体ストッパと弁体の構成を変更したものである。具体的には、図8(A)及び図8(B)に示されるように、本実施形態の弁体ストッパ40Xは、上記実施形態と同様に、連続した線材40Mからなり、C形のベース部41を有する。そして、弁体ストッパ40Xでは、ベース部41の両端からベース部41の内側に折り曲げられて互いに略平行に延びたセンター部42Xが1対設けられている。詳細には、これら1対のセンター部42Xは、ベース部41の両端からベース部41の中心を通り過ぎた位置まで延びていて、各センター部42Xの先端は、ベース部41の内周部よりも内側に配置されている。
 本実施形態では、弁体30の弁体突出部32の小径部32Aが、板棒状をなしていて、その板厚方向で、小径部32Aが弁体ストッパ40Xの1対のセンター部42Xに挟まれた状態で遊嵌している。本実施形態では、弁体ストッパ40Xの1対のセンター部42Xが、弁体30の小径部32Aに摺接することで、弁体30の開閉動作のガイドをすることができる。また、弁体30が下流側にさらに移動したときに、弁体ストッパ40Xの1対のセンター部42Xが、弁体30の段差面32Dに当接することで、弁体30の移動を規制することができる。本実施形態では、弁体30と当接するセンター部42Xが、1対設けられているので、弁体30の移動の規制の安定化が図られる。
 [他の実施形態]
 (1)上記実施形態では、弁体ストッパ40と圧縮コイルばね19が別体であったが、図9に示されるように、弁体ストッパ40Rが圧縮コイルばね19Vを一体に備えた構成であってもよい。この場合、圧縮コイルばね19Vを含む弁体ストッパ40Rは、連続した線材を成形してなる。このようにすれば、弁体ストッパと圧縮コイルばねを別々に成形するよりも成形が容易となる。なお、図9の例では、圧縮コイルばね19Vは、弁体30の弁体ベース部31に向かうにつれて徐々に拡径されるテーパコイルばねとなっている。
 (2)上記実施形態では、弁体ストッパ40を構成する線材40Mと環状溝部51とが、断面円形をなしていたが、図10に示されるように、弁体ストッパ40Yを構成する線材40Mと環状溝部51Vとが、断面四角形をなしていてもよい。この構成によれば、環状溝部51Vからベース部41を外れ難くすることができる。なお、上記第1実施形態のように、線材40Mが断面円形をなすと共に、環状溝部51が断面四角形をなしていても、環状溝部51からベース部41を外れ難くすることができる。
 (3)図11に示されるように、バルブハウジング11が、複数の部材から構成されていてもよい。同図の例では、バルブハウジング11が、上流側の構成体13と下流側の構成体14とからなり、それら構成体13,14が、環状溝部51付近を境目として分割される。具体的には、上流側の構成体13における下流側の端面(即ち、分割面)のうち流路20Rの開口縁が陥没していて、この陥没した部分によって、2つの構成体13,14が合体したときに環状溝部51が形成される。この構成によれば、環状溝部51の形成を容易にすることが可能となる。
 (4)図12に示されるバルブハウジング11の環状溝部51Zのように、環状溝部51Zの下流側の溝側壁が、流路20Rの内面から下流側に突出した環状突片15を、流路20Rの内側に起立するようにカシメることで形成してもよい。
 (5)図13に示されるように、バルブハウジング11の環状溝部51Vが、断面円形をなす線材40Mに対応した丸溝状となっていてもよい。この場合、ベース部41が環状溝部51V内に嵌合した状態では、ベース部41を構成する線材40Mの断面中心が、環状溝部51V内に位置すると共に、ベース部41の一部が環状溝部51Vの溝開口よりも流路20Rの内側に位置するようにしてもよい。これにより、ベース部41を環状溝部51V内に保持させ易くしつつ、環状溝部51Vを深くし過ぎる必要がなくなるので、バルブハウジング11のうち環状溝部51Vより径方向外側に配置される部分の強度を確保し易くなる。
 10  弁
 11  バルブハウジング
 19  圧縮コイルばね
 30  弁体
 40  弁体ストッパ
 40M  線材
 41  ベース部
 42  センター部
 51  環状溝部

Claims (7)

  1.  線材をC形に成形してなり、バルブハウジングの流路内の環状溝部に嵌合されるベース部と、
     前記ベース部の一端に連続する線材を成形してなり、前記流路の中央部側に配置されて前記流路内の弁体の移動を規制するセンター部と、を有する弁体ストッパ。
  2.  前記ベース部の他端部を内側に折り曲げてなり、前記流路の中央部側を向く前記線材の端面を有する内曲末端部を備える請求項1に記載の弁体ストッパ。
  3.  前記センター部には、前記弁体と摺接するガイド部が備えられている請求項1又は2に記載の弁体ストッパ。
  4.  前記センター部には、前記線材を前記ベース部の同心軸上で巻回してなる中央巻回部が設けられて、前記中央巻回部の内側が前記ガイド部をなし、
     前記中央巻回部の外側は、前記弁体に突き当てられる圧縮コイルバネが嵌合するばね嵌合部になっている請求項3に記載の弁体ストッパ。
  5.  請求項1乃至4の何れか1の請求項に記載の弁体ストッパと、
     前記弁体ストッパの前記ベース部が嵌合される前記環状溝部とを備える弁体抜止機構であって、
     前記弁体ストッパを形成する前記線材は、断面円形をなし、
     前記ベース部の前記線材の中心が、前記環状溝部の溝内に位置する一方、前記ベース部の一部が前記環状溝部の溝開口より前記流路の内側に位置している弁体抜止機構。
  6.  請求項1乃至4の何れか1の請求項に記載の弁体ストッパと、
     前記弁体ストッパの前記ベース部が嵌合される前記環状溝部とを備える弁体抜止機構であって、
     前記弁体ストッパを形成する前記線材及び前記環状溝部は、断面四角形をなしている弁体抜止機構。
  7.  請求項1乃至4の何れか1の請求項に記載の弁体ストッパと、
     前記弁体ストッパを収容する流路を有すると共に、前記弁体ストッパの前記ベース部が嵌合される前記環状溝部を有するバルブハウジングと、
     前記流路に収容される弁体と、
     前記弁体と前記弁体ストッパとの間で突っ張り状態になりかつ、前記弁体ストッパより細い線径の線材で形成される圧縮コイルばねと、を有する弁。
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