フラットバルブ装置
【課題】気体構造体の気密性を確実に保持して安全性を高めつつ薄型化し、別途、他の部品を着脱することなく容易かつ短時間で排気を完了することができるフラットバルブ装置を提供する。
【解決手段】気体構造体２の開口部に取り付けられる環状外枠部材３と、この環状外枠部材３の内周に着脱自在に螺合された円形本体部材４と、この円形本体部材４内のバルブ収容空間４ｄに設けられるバルブ６とから構成されており、円形本体部材４には外方貫通孔４ｅと内方貫通孔４ｆが形成され、バルブ６は、密封蓋６ａと付勢部材６ｂとから構成され、円形本体部材４は、円形凹部４ｂとこの円形凹部４ｂに回動自在に設けられた回動蓋５とを有しており、外方貫通孔４ｅは、円形凹部４ｂの中心から偏った偏心位置に形成されているとともに、回動蓋５には、気体注入孔５ｂが外方貫通孔４ｅと等しい偏心量で形成されている。
【解決手段】気体構造体２の開口部に取り付けられる環状外枠部材３と、この環状外枠部材３の内周に着脱自在に螺合された円形本体部材４と、この円形本体部材４内のバルブ収容空間４ｄに設けられるバルブ６とから構成されており、円形本体部材４には外方貫通孔４ｅと内方貫通孔４ｆが形成され、バルブ６は、密封蓋６ａと付勢部材６ｂとから構成され、円形本体部材４は、円形凹部４ｂとこの円形凹部４ｂに回動自在に設けられた回動蓋５とを有しており、外方貫通孔４ｅは、円形凹部４ｂの中心から偏った偏心位置に形成されているとともに、回動蓋５には、気体注入孔５ｂが外方貫通孔４ｅと等しい偏心量で形成されている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水上遊具やタイヤ、アトラクションのエアーハウス等の内部に気体を密封してなる気体構造体に取り付けられて気体の注入および排出に使用されるフラットバルブ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水上遊具やタイヤなどの気体構造体には、気体を注入したり排出するためのバルブが設けられている。従来の一般的なバルブは、一方向にだけ気体の流れを許し、反対方向には流れを阻止する働きを持つ逆止弁が用いられることが多い。そして、この逆止弁を介して息を吹き込んだり、エアポンプ等の注入器具を用いて気体を注入するようになっている。また、排気する場合には、逆止弁を開放する操作を行うことにより気体構造体から気体を抜くようになっている。
【０００３】
例えば、特開平８−６１５３４号公報には、タイヤの空気抜き作業を行うための空気抜き弁が開示されている（特許文献１）。この発明は、タイヤバルブに空気抜き弁を螺着するようにしてタイヤバルブに押し込むと、このタイヤバルブが開放され、タイヤ内の空気がばねの付勢力に対抗して弁体を押し上げ、排気路を形成して空気を外に出す。そして、タイヤ内の空気が所定圧になるまで排気されると、ばねの復元力が排気圧に勝るため、弁体が引き戻されて排気路が閉じるようになっている。
【０００４】
また、特開平１０−２１３２４３号公報には、タイヤに取り付けてエアーを注入するためのフラットエアーバルブ装置が記載されている（特許文献２）。この発明は、タイヤバルブがホイールから突出して外観が損なわれていたり、縁石等にぶつかって破損するのを防止するために、バルブ本体をタイヤホイールの表面から陥没するように設け、フラット蓋を螺着して閉めておく。そして、タイヤにエアーを注入する場合には、フラット蓋を外し、押しピンを内蔵した連結子をバルブ本体に螺着する。その連結子に空気圧縮機のエアーノズルを連結し、押しピンによって弁開放ピンを押し込んでエアーを圧入するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−６１５３４号公報
【特許文献２】
特開平１０−２１３２４３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−６１５３４号公報に記載された発明においては、空気を抜くために別途、空気抜き弁をタイヤバルブに螺着しなければならず煩わしい。また、空気を全て抜くための構造ではないため、ゴムボートやアトラクションのエアーハウスのような気体構造体を片づける際に、空気を完全に抜く作業には使用できない。さらに、従来の一般的なバルブでは、バルブの通気量が気体構造体の容量に比べて小さく、気体を注入したり排出する作業に相当な時間と労力を要している。特に、ゴムボートやエアーハウス等は、使用時に誤って空気が抜けることを避けるために、一気に排気するのではなく、むしろ内圧を利用して弁を開放し、時間をかけて徐々に空気が抜けていくような構造とされている。
【０００７】
一方、特開平１０−２１３２４３号公報に記載された発明においては、外見上はバルブ本体が外部に突出しておらずフラットな状態に見えるが、タイヤの内部に陥没させているに過ぎない。また、内蔵される弁は従来の弁構造であるため、コイルばねやゴムパッキン等、変形したり、劣化し易い部品が多く使用されており、頻繁に部品を交換しなければならない。また、上記発明は外観に関する改良であり、排気を簡単かつ迅速に行うことまで考慮されていない。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、気体構造体の気密性を確実に保持して安全性を高めつつバルブ装置の薄型化が可能であり、また別途、他の部品を着脱することなく、容易かつ短時間で排気を完了することができるフラットバルブ装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るフラットバルブ装置の特徴は、内部に気体を密封して構成される気体構造体における気体注入および排出用の開口部に取り付けられる環状の環状外枠部材と、この環状外枠部材の内周に取り付けられる薄型円形状の円形本体部材と、この円形本体部材の内部に設けられるバルブとから構成されており、前記環状外枠部材は、その内周面に前記円形本体部材を着脱自在に取り付けるための着脱用めねじ部が形成されており、前記円形本体部材は、その外周面に前記着脱用めねじ部と螺合する着脱用おねじ部が形成されているとともに、その内部には前記バルブを収容するためのバルブ収容空間が形成されており、さらに、このバルブ収容空間から前記気体構造体の外方向に貫通する外方貫通孔と、前記気体構造体の内方向に貫通する内方貫通孔とが形成されており、前記バルブは、前記外方貫通孔内に嵌入して気密にする密封蓋と、この密封蓋を前記外方貫通孔側に付勢する付勢部材とから構成されている点にある。
【００１０】
また、全体を薄型にするために、本発明の付勢部材は、湾曲平板状の弾性部材により形成され、その湾曲凸状部を外方貫通孔側に突出させるようにしてバルブ収容空間の内面に固定されており、前記湾曲凸状部の凸面に密封蓋が取り付けられて前記外方貫通孔内に嵌入されていることが好ましい。
【００１１】
さらに、バルブの気密性や操作性を高めるために、本発明の外方貫通孔は、外方向に孔径が減少するテーパー部を備えているとともに、密封蓋はそのテーパー部と同一勾配の円錐台形状に形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、気体漏れの防止や誤操作を防ぐために、本発明の円形本体部材は、外方貫通孔が貫通されている外方向側の表面に形成された円形凹部と、この円形凹部に回動自在に設けられた回動蓋とを有しており、前記円形凹部の内周面には、回動用めねじ部が形成され、前記回動蓋の外周面には、前記回動用めねじ部と螺合する回動用おねじ部が形成されており、前記外方貫通孔は、前記円形凹部の中心から偏った偏心位置に形成されているとともに、前記回動蓋には、気体を注入するための気体注入孔が、前記外方貫通孔と等しい偏心量で形成されていることが望ましい。
【００１３】
さらに、仮にバルブから気体が漏れたとしても急激に気体漏れが進行するのを防止するために、気体注入孔は、回動蓋を円形凹部の底面に当接させた状態において、外方貫通孔と位置がずれて連通しない位置となるように形成されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の円形凹部は、その深さが回動蓋の高さより大きく形成されており、その円形凹部の内周面には、前記回動蓋の離脱を防止するための蓋離脱防止部が前記回動蓋上に突出されていてもよい。
【００１５】
さらに、気体注入孔の位置合わせを簡単にするために、回動蓋を回動用めねじ部に沿って回転させて蓋離脱防止部に当接させたとき、気体注入孔が外方貫通孔上に一致して連通するように位置決めされていることが好ましい。
【００１６】
また、円形本体部材には、気体構造体の内部に脱落するのを防止するために外方向側の縁部をフランジ状に延出させた気密用フランジ部が形成されており、前記環状外枠部材には、前記気密用フランジ部を受けるために外方向側の内周縁部を凹状にしたフランジ収容部が形成されていてもよい。
【００１７】
さらに、排気の際に円形本体部材が吹き飛ばないようにするため、予備的な排気を行うための予備排気用溝が、前記円形本体部材の外周面における厚さ方向の略中間位置から気体構造体内に連通するように形成されているか、あるいは、前記環状外枠部材の内周面における厚さ方向の略中間位置から気体構造体外に連通するように形成されていることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るフラットバルブ装置の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態のフラットバルブ装置１を示す全体斜視図であり、図２はそのＡ−Ａ線における側方断面図である。本実施形態のフラットバルブ装置１は、数センチ径程度のボタン大に形成されており、主として、気体構造体２における気体の注入および排出のための開口部に取り付けられる環状の環状外枠部材３と、この環状外枠部材３の内周に着脱自在に取り付けられる薄型円形状の円形本体部材４と、この円形本体部材４に回動自在に取り付けられる回動蓋５と、円形本体部材４の内部に備えられて気体の出入りを調節するバルブ６とから構成されている。
【００２０】
ここで、本実施形態のフラットバルブ装置１における各構成部について、より詳細に説明する。なお、本実施形態の説明において、気体構造体２の外部に向かう方向を外方向とし、内部に向かう方向を内方向とする。
【００２１】
まず、図１および図２に示すように、環状外枠部材３は、内側を真円状に開口したリング状に形成されている。その外周面は気体構造体２に気体を充填排気するための開口部に熱圧着や接着剤等により固着されている。また、環状外枠部材３の内周面には、円形本体部材４を着脱自在に保持するための着脱用めねじ部３ａが形成されている。さらに、外方向側の内周縁部には、後述する円形本体部材４のフランジ部４ｉを収容するフランジ収容部３ｂが形成されている。本実施形態では、環状外枠部材３を硬質プラスチック材料により形成しているが、劣化し難い材料であればアルミニウム等の他の材料を用いても良い。また、環状外枠部材３は、空気注入時に、圧着部の一部分にのみ応力が集中するのを防止するため、円形状に形成しているが、ある程度応力集中を抑制できる形状であれば、多角形状であってもよい。
【００２２】
つぎに、円形本体部材４は、環状外枠部材３と同様、劣化しにくく強度に優れている硬質プラスチック材料により薄型円形状に形成されている。この円形本体部材４の外周面には、環状外枠部材３の着脱用めねじ部３ａと螺合する着脱用おねじ部４ａが形成されている。一方、円形本体部材４の外方向側の表面には、回動蓋５の直径と略同一の直径を有する円形凹部４ｂが同心円状に形成されている。そして、この円形凹部４ｂの内周面には回動蓋５を回動自在に保持するための回動用めねじ部４ｃが形成されている。
【００２３】
また、図２に示すように、円形本体部材４の内部には、平面略円形状のバルブ収容空間４ｄが形成されている。このバルブ収容空間４ｄは、前述した円形凹部４ｂの下方に位置している。バルブ収容空間４ｄには、気体構造体２の外方向に貫通する外方貫通孔４ｅと、気体構造体２の内方向に貫通する内方貫通孔４ｆとが形成されている。外方貫通孔４ｅは、円形凹部４ｂの底面を貫通しており、その位置は円形凹部４ｂの中心ではなく、中心から偏った偏心位置に形成されている。また、図２に示すように、外方貫通孔４ｅは、外方向側の略半分をその内径が一定の直線部４ｅ１に形成されており、内方向側の略半分を外方向に内径が所定の勾配で減少するようにテーパー状のテーパー部４ｅ２に形成されている。このテーパー部４ｅ２には、後述するバルブ６の密封蓋６ａが嵌入されて密閉される。
【００２４】
つぎに、バルブ６について説明する。バルブ６は、バルブ収容空間４ｄ内に設けられており、密封蓋６ａと付勢部材６ｂとから構成されている。密封蓋６ａは、外方貫通孔４ｅのテーパー部４ｅ２と同一勾配の円錐台形状に形成されている。このような上面を小さくした円錐台形状に形成されているため、外方貫通孔４ｅに誘導されやすく、蓋を閉める再現性が高い。また密封蓋６ａは、ゴム材料でもよいが、劣化防止するためにアルミニウム等の金属材料や硬質プラスチック等の他の材料により精密加工してもよい。
【００２５】
一方、付勢部材６ｂは、湾曲平板状の弾性部材により形成され、その湾曲凸状部を外方貫通孔４ｅ側に突出させるようにしてバルブ収容空間４ｄの底面に固定されている。そして、前記湾曲凸状部の凸面に密封蓋６ａが取り付けられており、この密封蓋６ａを外方貫通孔４ｅのテーパー部４ｅ２に嵌入するように付勢することで、外方貫通孔４ｅとの気密状態が保持される。
【００２６】
また、図２および図３に示すように、円形本体部材４の外周面には、厚さ方向の適当な位置から気体構造体２の内部側まで予備排気用溝４ｇが形成されている。この予備排気用溝４ｇは、排気のために円形本体部材４を弛めて環状外枠部材３から取り外す際に、初期段階で徐々に空気を抜くための通気孔を形成するものである。
【００２７】
さらに、円形本体部材４の円形凹部４ｂは、回動蓋５を完全に収容するために、その凹部の深さを回動蓋５の高さよりも大きく形成されている。そして、円形凹部４ｂの上縁部から中心方向に円形状に蓋離脱防止部４ｈが形成されており、回動蓋５上に突出されている。これにより、回動蓋５が円形本体部材４から離脱するのを防ぐようになっている。さらに、円形本体部材４の外周面における上縁部には、フランジ状にフランジ部４ｉが延出されており、円形本体部材４が環状外枠部材３の内側に入り込み過ぎないようになっている。また、本実施形態では、このフランジ部４ｉとフランジ収容部３ｂとの間にゴム製のパッキン８を介在させている。このパッキン８は、図２や図９に示すように、環状外枠部材３のフランジ収容部３ｂに形成した凹状溝に嵌入されている。円形本体部材４のフランジ部４ｉは、パッキン８の凹状溝に合わせて凸状部が形成されており、前記円形本体部材４を締め込んだ際に一層気密性が保持される。
【００２８】
なお、円形本体部材４の外方向側の表面（図２の上面）には、その中心から対称位置に一対の回動用係合溝４ｊが形成されている。この回動用係合溝４ｊは、図２に示すように、その断面が円形本体部材４の中心方向に向かって斜め下方に形成されており、所定の回動用治具（図示せず）を使って係合されて回転されるようになっている。また、図１および図２に示すように、円形本体部材４と環状外枠部材３とは、気体構造体２の内側で連結ワイヤ７によって連結されている。連結ワイヤ７の連結部分は円形本体部材４が回転されても絡まないように回動自在に取り付けられている。
【００２９】
つぎに、回動蓋５は、硬質プラスチック材料により薄型円形状に形成され、円形凹部４ｂに嵌入される。回動蓋５の外周面には、円形凹部４ｂに形成された回動用めねじ部４ｃと螺合する回動用おねじ部５ａが形成されている。また、回動蓋５には、中心から偏った偏心位置に厚さ方向に貫通する気体注入孔５ｂが形成されている。この気体注入孔５ｂの偏心量は、前述した外方貫通孔４ｅの偏心量と等しくなるように位置決めされている。
【００３０】
また、気体注入孔５ｂは、回動蓋５が円形凹部４ｂの底面に当接した状態では、外方貫通孔４ｅに重ならず、連通しない位置に形成されている。これにより、底面に達した回動蓋５は外方貫通孔４ｅの蓋として機能し、気密性が高くなる。一方、回動蓋５を回転させて蓋離脱防止部４ｈに当接させた場合、気体注入孔５ｂが外方貫通孔４ｅに重なり、連通するように位置決めされている。これにより、蓋離脱防止部４ｈは、空気を注入する際の注入位置を決める基準としても機能する。なお、回動蓋５の外方向側の表面（図２の上面）には、円形本体部材４と同様、一対の回動用係合溝５ｃが形成されている。
【００３１】
つぎに、本実施形態におけるフラットバルブ装置１の気体の注入時および排気時の作用について説明する。
【００３２】
まず、気体構造体２にフラットバルブ装置１を介して気体を注入する場合について説明する。この場合、偏心位置にある気体注入孔５ｂを外方貫通孔４ｅに位置合わせするために、円形本体部材４に螺着された回動蓋５を所定の回転角度だけ回転させる。つまり、図４に示すように、上方から見ると、気体注入孔５ｂが外方貫通孔４ｅに重なる位置にまで回転させ、両者を直線状に連通させる。回転蓋５を回転する場合、図示しない爪状の回動用治具を回動用係合溝５ｃに係合すればよい。また、本実施形態では、回動蓋５を蓋離脱防止部４ｈに当接するまで外方向に回転移動させれば、気体注入孔５ｂを外方貫通孔４ｅに正確に位置合わせできる。
【００３３】
気体注入孔５ｂを外方貫通孔４ｅと連通させた後、図５に示すように、その連通した孔５ｂ，４ｅに気体注入装置９を挿入し高圧で気体を送気する。この高圧気体により、密封蓋６ａを付勢部材６ｂの付勢力に対抗して内方向に押動し、テーパー部４ｅ２との間に隙間が生じる（図６参照）。その隙間から気体が浸入し、バルブ収容空間４ｄを通って内方貫通孔４ｆから気体構造体２内に注入される。
【００３４】
そして、気体構造体２に気体が充填されると、気体注入装置９の送気を停止する。これにより、密封蓋６ａは、付勢部材６ｂの付勢力によって再びテーパー部４ｅ２内に嵌入され、気密状態がを保持される。この状態で気体注入装置９を抜いても気体は漏出しない。
【００３５】
気体注入装置９を引き抜いた後、再び、回動用治具を回動用係合溝５ｃに係合させて回動蓋５を回転させ、図２に示すように、円形凹部４ｂの底面に当接するまで移動させる。これにより、図７に示すように、気体注入孔５ｂは外方貫通孔４ｅと連通しない位置に移動するとともに、外方貫通孔４ｅの開口部は回動蓋５によって密閉されるので、気体構造体２の気密状態をより一層高められる。なお、図８に示すように、円形凹部４ｂの底面と回動蓋５との間にリング状のゴム製のパッキン１０を設けることにより、さらに気密性を高めてもよい。あるいは、めねじ部やおねじ部にゴムを取り付けるようにしてもよい。
【００３６】
つぎに、本フラットバルブ装置１により気体構造体２の排気を行う場合について説明する。この場合、円形本体部材４を環状外枠部材３から離脱して急速に排気する。まず、円形本体部材４の回動用係合溝４ｊに図示しない回動用治具を係合させて外方向に移動するように回転させる。このとき、誤って内方向に移動するように回転しても、フランジ部４ｉが環状外枠部材３のフランジ収容部３ｂに当接して、それ以上内側に落ち込むのを防止する。
【００３７】
図９に示すように、円形本体部材４が、その厚さの約半分以上の長さまで外方向に回転移動されると、予備排気用溝４ｇが開放され、気体構造体２の外部と内部とを連通する。これにより、気体構造体２内から予備排気用溝４ｇを通って気体が放出される。このように徐々に空気を放出できるため、気体構造体２の内圧を徐々に低下させ、急激な減圧による蓋への負担を減らしている。
【００３８】
つづいて図１０に示すように、円形本体部材４が環状外枠部材３から完全に離脱されると、気体構造体２の内部に充填されていた気体は環状外枠部材３の開口部から一気に排気される。このとき、予備排気用溝４ｇによって予め減圧しているため、内圧によって円形本体部材４が勢いよく飛び出てしまうことがない。また、連結ワイヤ７が環状外枠部材３と円形本体部材４とを連結しているため、外された円形本体部材４が紛失してしまうのを防止する。
【００３９】
以上のような本実施形態によれば、気体構造体２の気密性を確実に保持して安全性を高めつつ、薄型化することができる。しかも、別途、他の部品を着脱することなく、容易にかつ短時間で気体構造体２の排気を完了できる。
【００４０】
また、付勢部材６ｂを湾曲平板状の弾性部材により形成し、その湾曲凸状部を外方貫通孔４ｅ側に突出させるようにして固定するとともに、前記湾曲凸状部の凸面に密封蓋６ａを取り付けるので、簡素な構成でバルブを薄型化することができる。
【００４１】
さらに、外方貫通孔４ｅと密封蓋６ａとの形状を外方向に孔径が減少する同一勾配のテーパー状に形成しているので、気体構造体２の内圧で押されて気密性が高めやすい形状である。また、空気を注入する際に密封蓋６ａが外方貫通孔４ｅから一旦外れても、外方貫通孔４ｅ内に案内され易く再現性が高い。
【００４２】
また、回動蓋５の気体注入孔５ｂは、所定の回動角度範囲においてのみ外方貫通孔４ｅと連通するようになっており、さらに回動蓋５が円形凹部４ｂの底面と当接させておけば、外方貫通孔４ｅと連通されずに蓋を閉める状態になる。したがって、万が一バルブ６が破損しても、回動蓋５によって気体が急激に洩れず、安全性が高い。
【００４３】
さらにまた、回動蓋５を回し過ぎても、蓋離脱防止部４ｈに当接するようになっているので、回動蓋５の離脱を防止できる。しかも回動蓋５を蓋離脱防止部４ｈに当接させれば気体注入孔５ｂが外方貫通孔４ｅと連通するため、気体を注入する際にその都度目視によって孔５ｂ，４ｅの位置を確認する必要がなく便利である。
【００４４】
また、円形本体部材４を内方向に締め過ぎても、フランジ部４ｉが環状外枠部材３のフランジ収容部３ｂに当接するので、円形本体部材４が気体構造体２内に脱落することはない。
【００４５】
また、円形本体部材４および回動蓋５の上面がフラットに形成されているため、回転させるには回動用治具が必要であり、使用時に誤って空気を抜いてしまうことがないし、逆に回動用治具を使用すれば極めて簡単に回転させられることから、安全性と機能性を兼ね備えている。なお、この回動用治具の機能を空気注入装置９に兼用させてもよい。つまり、空気注入装置９に回動用係合溝５ｃと係合する係合部（図示せず）を形成し、これらを係合させた状態で気体注入孔５ｂに気体注入口が挿入できるようにすればよい。これにより、空気注入装置９によって回動蓋５を回動できることはもちろん、気体を注入後に直ちに回動蓋５を回動させて外方貫通孔４ｅを塞ぐことができるため、空気注入装置９を取り外した瞬間の空気漏れを防止できる。
【００４６】
なお、本発明に係るフラットバルブ装置は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、本実施形態では、予備排気用溝４ｇを円形本体部材４の外周面に形成しているが、これに限らず、図１１に示すように、環状外枠部材３の内周面に、その中心軸方向における中間位置近傍から外方向に連通するように形成してもよい。また、本実施形態では、フランジ収容部３ｂにパッキン８を固着しているが、図１１に示すように、このパッキン８をフランジ部４ｉに固着するようにし、フランジ収容部３ｂにはパッキン８に合う凹状溝を形成するようにしてもよい。
【００４７】
また、円形本体部材４および回動蓋５の外表面には、回動し易くするための回動用係合溝４ｊ，５ｃを形成しているが、凸状部を形成するようにしてもよい。さらに、本実施形態では、内方貫通孔４ｆを１つだけ形成しているがこれに限らず、複数個設けて通気性を高めてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、気体構造体の気密性を確実に保持して安全性を高めつつ薄型化することができ、また別途、他の部品を着脱することなく容易にかつ短時間で排気を完了できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るフラットバルブ装置の実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】 本実施形態における円形本体部材および回動蓋を示す斜視図である。
【図４】 本実施形態において気体を注入する状態を示す平面透視図である。
【図５】 本実施形態において気体を注入する状態を示す側面断面図である。
【図６】 本実施形態において気体を注入する状態を示す側面断面図である。
【図７】 本実施形態において気体を密封した状態を示す平面透視図である。
【図８】 本発明に係るフラットバルブ装置の他の実施形態を示す側面断面図である。
【図９】 本実施形態において予備排気用溝を通じて初期的な排気状態を示す側面断面図である。
【図１０】 本実施形態において円形本体部材が外れた状態を示す側面断面図である。
【図１１】 本実施形態における予備排気用溝およびパッキンの他の実施形態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１ フラットバルブ装置
２ 気体構造体
３ 環状外枠部材
３ａ 着脱用めねじ部
３ｂ フランジ収容部
４ 円形本体部材
４ａ 着脱用おねじ部
４ｂ 円形凹部
４ｃ 回動用めねじ部
４ｄ バルブ収容空間
４ｅ 外方貫通孔
４ｅ１ 直線部
４ｅ２ テーパー部
４ｆ 内方貫通孔
４ｇ 予備排気用溝
４ｈ 蓋離脱防止部
４ｉ フランジ部
４ｊ 回動用係合溝
５ 回動蓋
５ａ 回動用おねじ部
５ｂ 気体注入孔
５ｃ 回動用係合溝
６ バルブ
６ａ 密封蓋
６ｂ 付勢部材
７ 連結ワイヤ
８ パッキン
９ 気体注入装置
１０ パッキン（他の実施形態）
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水上遊具やタイヤ、アトラクションのエアーハウス等の内部に気体を密封してなる気体構造体に取り付けられて気体の注入および排出に使用されるフラットバルブ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水上遊具やタイヤなどの気体構造体には、気体を注入したり排出するためのバルブが設けられている。従来の一般的なバルブは、一方向にだけ気体の流れを許し、反対方向には流れを阻止する働きを持つ逆止弁が用いられることが多い。そして、この逆止弁を介して息を吹き込んだり、エアポンプ等の注入器具を用いて気体を注入するようになっている。また、排気する場合には、逆止弁を開放する操作を行うことにより気体構造体から気体を抜くようになっている。
【０００３】
例えば、特開平８−６１５３４号公報には、タイヤの空気抜き作業を行うための空気抜き弁が開示されている（特許文献１）。この発明は、タイヤバルブに空気抜き弁を螺着するようにしてタイヤバルブに押し込むと、このタイヤバルブが開放され、タイヤ内の空気がばねの付勢力に対抗して弁体を押し上げ、排気路を形成して空気を外に出す。そして、タイヤ内の空気が所定圧になるまで排気されると、ばねの復元力が排気圧に勝るため、弁体が引き戻されて排気路が閉じるようになっている。
【０００４】
また、特開平１０−２１３２４３号公報には、タイヤに取り付けてエアーを注入するためのフラットエアーバルブ装置が記載されている（特許文献２）。この発明は、タイヤバルブがホイールから突出して外観が損なわれていたり、縁石等にぶつかって破損するのを防止するために、バルブ本体をタイヤホイールの表面から陥没するように設け、フラット蓋を螺着して閉めておく。そして、タイヤにエアーを注入する場合には、フラット蓋を外し、押しピンを内蔵した連結子をバルブ本体に螺着する。その連結子に空気圧縮機のエアーノズルを連結し、押しピンによって弁開放ピンを押し込んでエアーを圧入するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−６１５３４号公報
【特許文献２】
特開平１０−２１３２４３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−６１５３４号公報に記載された発明においては、空気を抜くために別途、空気抜き弁をタイヤバルブに螺着しなければならず煩わしい。また、空気を全て抜くための構造ではないため、ゴムボートやアトラクションのエアーハウスのような気体構造体を片づける際に、空気を完全に抜く作業には使用できない。さらに、従来の一般的なバルブでは、バルブの通気量が気体構造体の容量に比べて小さく、気体を注入したり排出する作業に相当な時間と労力を要している。特に、ゴムボートやエアーハウス等は、使用時に誤って空気が抜けることを避けるために、一気に排気するのではなく、むしろ内圧を利用して弁を開放し、時間をかけて徐々に空気が抜けていくような構造とされている。
【０００７】
一方、特開平１０−２１３２４３号公報に記載された発明においては、外見上はバルブ本体が外部に突出しておらずフラットな状態に見えるが、タイヤの内部に陥没させているに過ぎない。また、内蔵される弁は従来の弁構造であるため、コイルばねやゴムパッキン等、変形したり、劣化し易い部品が多く使用されており、頻繁に部品を交換しなければならない。また、上記発明は外観に関する改良であり、排気を簡単かつ迅速に行うことまで考慮されていない。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、気体構造体の気密性を確実に保持して安全性を高めつつバルブ装置の薄型化が可能であり、また別途、他の部品を着脱することなく、容易かつ短時間で排気を完了することができるフラットバルブ装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るフラットバルブ装置の特徴は、内部に気体を密封して構成される気体構造体における気体注入および排出用の開口部に取り付けられる環状の環状外枠部材と、この環状外枠部材の内周に取り付けられる薄型円形状の円形本体部材と、この円形本体部材の内部に設けられるバルブとから構成されており、前記環状外枠部材は、その内周面に前記円形本体部材を着脱自在に取り付けるための着脱用めねじ部が形成されており、前記円形本体部材は、その外周面に前記着脱用めねじ部と螺合する着脱用おねじ部が形成されているとともに、その内部には前記バルブを収容するためのバルブ収容空間が形成されており、さらに、このバルブ収容空間から前記気体構造体の外方向に貫通する外方貫通孔と、前記気体構造体の内方向に貫通する内方貫通孔とが形成されており、前記バルブは、前記外方貫通孔内に嵌入して気密にする密封蓋と、この密封蓋を前記外方貫通孔側に付勢する付勢部材とから構成されている点にある。
【００１０】
また、全体を薄型にするために、本発明の付勢部材は、湾曲平板状の弾性部材により形成され、その湾曲凸状部を外方貫通孔側に突出させるようにしてバルブ収容空間の内面に固定されており、前記湾曲凸状部の凸面に密封蓋が取り付けられて前記外方貫通孔内に嵌入されていることが好ましい。
【００１１】
さらに、バルブの気密性や操作性を高めるために、本発明の外方貫通孔は、外方向に孔径が減少するテーパー部を備えているとともに、密封蓋はそのテーパー部と同一勾配の円錐台形状に形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、気体漏れの防止や誤操作を防ぐために、本発明の円形本体部材は、外方貫通孔が貫通されている外方向側の表面に形成された円形凹部と、この円形凹部に回動自在に設けられた回動蓋とを有しており、前記円形凹部の内周面には、回動用めねじ部が形成され、前記回動蓋の外周面には、前記回動用めねじ部と螺合する回動用おねじ部が形成されており、前記外方貫通孔は、前記円形凹部の中心から偏った偏心位置に形成されているとともに、前記回動蓋には、気体を注入するための気体注入孔が、前記外方貫通孔と等しい偏心量で形成されていることが望ましい。
【００１３】
さらに、仮にバルブから気体が漏れたとしても急激に気体漏れが進行するのを防止するために、気体注入孔は、回動蓋を円形凹部の底面に当接させた状態において、外方貫通孔と位置がずれて連通しない位置となるように形成されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の円形凹部は、その深さが回動蓋の高さより大きく形成されており、その円形凹部の内周面には、前記回動蓋の離脱を防止するための蓋離脱防止部が前記回動蓋上に突出されていてもよい。
【００１５】
さらに、気体注入孔の位置合わせを簡単にするために、回動蓋を回動用めねじ部に沿って回転させて蓋離脱防止部に当接させたとき、気体注入孔が外方貫通孔上に一致して連通するように位置決めされていることが好ましい。
【００１６】
また、円形本体部材には、気体構造体の内部に脱落するのを防止するために外方向側の縁部をフランジ状に延出させた気密用フランジ部が形成されており、前記環状外枠部材には、前記気密用フランジ部を受けるために外方向側の内周縁部を凹状にしたフランジ収容部が形成されていてもよい。
【００１７】
さらに、排気の際に円形本体部材が吹き飛ばないようにするため、予備的な排気を行うための予備排気用溝が、前記円形本体部材の外周面における厚さ方向の略中間位置から気体構造体内に連通するように形成されているか、あるいは、前記環状外枠部材の内周面における厚さ方向の略中間位置から気体構造体外に連通するように形成されていることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るフラットバルブ装置の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態のフラットバルブ装置１を示す全体斜視図であり、図２はそのＡ−Ａ線における側方断面図である。本実施形態のフラットバルブ装置１は、数センチ径程度のボタン大に形成されており、主として、気体構造体２における気体の注入および排出のための開口部に取り付けられる環状の環状外枠部材３と、この環状外枠部材３の内周に着脱自在に取り付けられる薄型円形状の円形本体部材４と、この円形本体部材４に回動自在に取り付けられる回動蓋５と、円形本体部材４の内部に備えられて気体の出入りを調節するバルブ６とから構成されている。
【００２０】
ここで、本実施形態のフラットバルブ装置１における各構成部について、より詳細に説明する。なお、本実施形態の説明において、気体構造体２の外部に向かう方向を外方向とし、内部に向かう方向を内方向とする。
【００２１】
まず、図１および図２に示すように、環状外枠部材３は、内側を真円状に開口したリング状に形成されている。その外周面は気体構造体２に気体を充填排気するための開口部に熱圧着や接着剤等により固着されている。また、環状外枠部材３の内周面には、円形本体部材４を着脱自在に保持するための着脱用めねじ部３ａが形成されている。さらに、外方向側の内周縁部には、後述する円形本体部材４のフランジ部４ｉを収容するフランジ収容部３ｂが形成されている。本実施形態では、環状外枠部材３を硬質プラスチック材料により形成しているが、劣化し難い材料であればアルミニウム等の他の材料を用いても良い。また、環状外枠部材３は、空気注入時に、圧着部の一部分にのみ応力が集中するのを防止するため、円形状に形成しているが、ある程度応力集中を抑制できる形状であれば、多角形状であってもよい。
【００２２】
つぎに、円形本体部材４は、環状外枠部材３と同様、劣化しにくく強度に優れている硬質プラスチック材料により薄型円形状に形成されている。この円形本体部材４の外周面には、環状外枠部材３の着脱用めねじ部３ａと螺合する着脱用おねじ部４ａが形成されている。一方、円形本体部材４の外方向側の表面には、回動蓋５の直径と略同一の直径を有する円形凹部４ｂが同心円状に形成されている。そして、この円形凹部４ｂの内周面には回動蓋５を回動自在に保持するための回動用めねじ部４ｃが形成されている。
【００２３】
また、図２に示すように、円形本体部材４の内部には、平面略円形状のバルブ収容空間４ｄが形成されている。このバルブ収容空間４ｄは、前述した円形凹部４ｂの下方に位置している。バルブ収容空間４ｄには、気体構造体２の外方向に貫通する外方貫通孔４ｅと、気体構造体２の内方向に貫通する内方貫通孔４ｆとが形成されている。外方貫通孔４ｅは、円形凹部４ｂの底面を貫通しており、その位置は円形凹部４ｂの中心ではなく、中心から偏った偏心位置に形成されている。また、図２に示すように、外方貫通孔４ｅは、外方向側の略半分をその内径が一定の直線部４ｅ１に形成されており、内方向側の略半分を外方向に内径が所定の勾配で減少するようにテーパー状のテーパー部４ｅ２に形成されている。このテーパー部４ｅ２には、後述するバルブ６の密封蓋６ａが嵌入されて密閉される。
【００２４】
つぎに、バルブ６について説明する。バルブ６は、バルブ収容空間４ｄ内に設けられており、密封蓋６ａと付勢部材６ｂとから構成されている。密封蓋６ａは、外方貫通孔４ｅのテーパー部４ｅ２と同一勾配の円錐台形状に形成されている。このような上面を小さくした円錐台形状に形成されているため、外方貫通孔４ｅに誘導されやすく、蓋を閉める再現性が高い。また密封蓋６ａは、ゴム材料でもよいが、劣化防止するためにアルミニウム等の金属材料や硬質プラスチック等の他の材料により精密加工してもよい。
【００２５】
一方、付勢部材６ｂは、湾曲平板状の弾性部材により形成され、その湾曲凸状部を外方貫通孔４ｅ側に突出させるようにしてバルブ収容空間４ｄの底面に固定されている。そして、前記湾曲凸状部の凸面に密封蓋６ａが取り付けられており、この密封蓋６ａを外方貫通孔４ｅのテーパー部４ｅ２に嵌入するように付勢することで、外方貫通孔４ｅとの気密状態が保持される。
【００２６】
また、図２および図３に示すように、円形本体部材４の外周面には、厚さ方向の適当な位置から気体構造体２の内部側まで予備排気用溝４ｇが形成されている。この予備排気用溝４ｇは、排気のために円形本体部材４を弛めて環状外枠部材３から取り外す際に、初期段階で徐々に空気を抜くための通気孔を形成するものである。
【００２７】
さらに、円形本体部材４の円形凹部４ｂは、回動蓋５を完全に収容するために、その凹部の深さを回動蓋５の高さよりも大きく形成されている。そして、円形凹部４ｂの上縁部から中心方向に円形状に蓋離脱防止部４ｈが形成されており、回動蓋５上に突出されている。これにより、回動蓋５が円形本体部材４から離脱するのを防ぐようになっている。さらに、円形本体部材４の外周面における上縁部には、フランジ状にフランジ部４ｉが延出されており、円形本体部材４が環状外枠部材３の内側に入り込み過ぎないようになっている。また、本実施形態では、このフランジ部４ｉとフランジ収容部３ｂとの間にゴム製のパッキン８を介在させている。このパッキン８は、図２や図９に示すように、環状外枠部材３のフランジ収容部３ｂに形成した凹状溝に嵌入されている。円形本体部材４のフランジ部４ｉは、パッキン８の凹状溝に合わせて凸状部が形成されており、前記円形本体部材４を締め込んだ際に一層気密性が保持される。
【００２８】
なお、円形本体部材４の外方向側の表面（図２の上面）には、その中心から対称位置に一対の回動用係合溝４ｊが形成されている。この回動用係合溝４ｊは、図２に示すように、その断面が円形本体部材４の中心方向に向かって斜め下方に形成されており、所定の回動用治具（図示せず）を使って係合されて回転されるようになっている。また、図１および図２に示すように、円形本体部材４と環状外枠部材３とは、気体構造体２の内側で連結ワイヤ７によって連結されている。連結ワイヤ７の連結部分は円形本体部材４が回転されても絡まないように回動自在に取り付けられている。
【００２９】
つぎに、回動蓋５は、硬質プラスチック材料により薄型円形状に形成され、円形凹部４ｂに嵌入される。回動蓋５の外周面には、円形凹部４ｂに形成された回動用めねじ部４ｃと螺合する回動用おねじ部５ａが形成されている。また、回動蓋５には、中心から偏った偏心位置に厚さ方向に貫通する気体注入孔５ｂが形成されている。この気体注入孔５ｂの偏心量は、前述した外方貫通孔４ｅの偏心量と等しくなるように位置決めされている。
【００３０】
また、気体注入孔５ｂは、回動蓋５が円形凹部４ｂの底面に当接した状態では、外方貫通孔４ｅに重ならず、連通しない位置に形成されている。これにより、底面に達した回動蓋５は外方貫通孔４ｅの蓋として機能し、気密性が高くなる。一方、回動蓋５を回転させて蓋離脱防止部４ｈに当接させた場合、気体注入孔５ｂが外方貫通孔４ｅに重なり、連通するように位置決めされている。これにより、蓋離脱防止部４ｈは、空気を注入する際の注入位置を決める基準としても機能する。なお、回動蓋５の外方向側の表面（図２の上面）には、円形本体部材４と同様、一対の回動用係合溝５ｃが形成されている。
【００３１】
つぎに、本実施形態におけるフラットバルブ装置１の気体の注入時および排気時の作用について説明する。
【００３２】
まず、気体構造体２にフラットバルブ装置１を介して気体を注入する場合について説明する。この場合、偏心位置にある気体注入孔５ｂを外方貫通孔４ｅに位置合わせするために、円形本体部材４に螺着された回動蓋５を所定の回転角度だけ回転させる。つまり、図４に示すように、上方から見ると、気体注入孔５ｂが外方貫通孔４ｅに重なる位置にまで回転させ、両者を直線状に連通させる。回転蓋５を回転する場合、図示しない爪状の回動用治具を回動用係合溝５ｃに係合すればよい。また、本実施形態では、回動蓋５を蓋離脱防止部４ｈに当接するまで外方向に回転移動させれば、気体注入孔５ｂを外方貫通孔４ｅに正確に位置合わせできる。
【００３３】
気体注入孔５ｂを外方貫通孔４ｅと連通させた後、図５に示すように、その連通した孔５ｂ，４ｅに気体注入装置９を挿入し高圧で気体を送気する。この高圧気体により、密封蓋６ａを付勢部材６ｂの付勢力に対抗して内方向に押動し、テーパー部４ｅ２との間に隙間が生じる（図６参照）。その隙間から気体が浸入し、バルブ収容空間４ｄを通って内方貫通孔４ｆから気体構造体２内に注入される。
【００３４】
そして、気体構造体２に気体が充填されると、気体注入装置９の送気を停止する。これにより、密封蓋６ａは、付勢部材６ｂの付勢力によって再びテーパー部４ｅ２内に嵌入され、気密状態がを保持される。この状態で気体注入装置９を抜いても気体は漏出しない。
【００３５】
気体注入装置９を引き抜いた後、再び、回動用治具を回動用係合溝５ｃに係合させて回動蓋５を回転させ、図２に示すように、円形凹部４ｂの底面に当接するまで移動させる。これにより、図７に示すように、気体注入孔５ｂは外方貫通孔４ｅと連通しない位置に移動するとともに、外方貫通孔４ｅの開口部は回動蓋５によって密閉されるので、気体構造体２の気密状態をより一層高められる。なお、図８に示すように、円形凹部４ｂの底面と回動蓋５との間にリング状のゴム製のパッキン１０を設けることにより、さらに気密性を高めてもよい。あるいは、めねじ部やおねじ部にゴムを取り付けるようにしてもよい。
【００３６】
つぎに、本フラットバルブ装置１により気体構造体２の排気を行う場合について説明する。この場合、円形本体部材４を環状外枠部材３から離脱して急速に排気する。まず、円形本体部材４の回動用係合溝４ｊに図示しない回動用治具を係合させて外方向に移動するように回転させる。このとき、誤って内方向に移動するように回転しても、フランジ部４ｉが環状外枠部材３のフランジ収容部３ｂに当接して、それ以上内側に落ち込むのを防止する。
【００３７】
図９に示すように、円形本体部材４が、その厚さの約半分以上の長さまで外方向に回転移動されると、予備排気用溝４ｇが開放され、気体構造体２の外部と内部とを連通する。これにより、気体構造体２内から予備排気用溝４ｇを通って気体が放出される。このように徐々に空気を放出できるため、気体構造体２の内圧を徐々に低下させ、急激な減圧による蓋への負担を減らしている。
【００３８】
つづいて図１０に示すように、円形本体部材４が環状外枠部材３から完全に離脱されると、気体構造体２の内部に充填されていた気体は環状外枠部材３の開口部から一気に排気される。このとき、予備排気用溝４ｇによって予め減圧しているため、内圧によって円形本体部材４が勢いよく飛び出てしまうことがない。また、連結ワイヤ７が環状外枠部材３と円形本体部材４とを連結しているため、外された円形本体部材４が紛失してしまうのを防止する。
【００３９】
以上のような本実施形態によれば、気体構造体２の気密性を確実に保持して安全性を高めつつ、薄型化することができる。しかも、別途、他の部品を着脱することなく、容易にかつ短時間で気体構造体２の排気を完了できる。
【００４０】
また、付勢部材６ｂを湾曲平板状の弾性部材により形成し、その湾曲凸状部を外方貫通孔４ｅ側に突出させるようにして固定するとともに、前記湾曲凸状部の凸面に密封蓋６ａを取り付けるので、簡素な構成でバルブを薄型化することができる。
【００４１】
さらに、外方貫通孔４ｅと密封蓋６ａとの形状を外方向に孔径が減少する同一勾配のテーパー状に形成しているので、気体構造体２の内圧で押されて気密性が高めやすい形状である。また、空気を注入する際に密封蓋６ａが外方貫通孔４ｅから一旦外れても、外方貫通孔４ｅ内に案内され易く再現性が高い。
【００４２】
また、回動蓋５の気体注入孔５ｂは、所定の回動角度範囲においてのみ外方貫通孔４ｅと連通するようになっており、さらに回動蓋５が円形凹部４ｂの底面と当接させておけば、外方貫通孔４ｅと連通されずに蓋を閉める状態になる。したがって、万が一バルブ６が破損しても、回動蓋５によって気体が急激に洩れず、安全性が高い。
【００４３】
さらにまた、回動蓋５を回し過ぎても、蓋離脱防止部４ｈに当接するようになっているので、回動蓋５の離脱を防止できる。しかも回動蓋５を蓋離脱防止部４ｈに当接させれば気体注入孔５ｂが外方貫通孔４ｅと連通するため、気体を注入する際にその都度目視によって孔５ｂ，４ｅの位置を確認する必要がなく便利である。
【００４４】
また、円形本体部材４を内方向に締め過ぎても、フランジ部４ｉが環状外枠部材３のフランジ収容部３ｂに当接するので、円形本体部材４が気体構造体２内に脱落することはない。
【００４５】
また、円形本体部材４および回動蓋５の上面がフラットに形成されているため、回転させるには回動用治具が必要であり、使用時に誤って空気を抜いてしまうことがないし、逆に回動用治具を使用すれば極めて簡単に回転させられることから、安全性と機能性を兼ね備えている。なお、この回動用治具の機能を空気注入装置９に兼用させてもよい。つまり、空気注入装置９に回動用係合溝５ｃと係合する係合部（図示せず）を形成し、これらを係合させた状態で気体注入孔５ｂに気体注入口が挿入できるようにすればよい。これにより、空気注入装置９によって回動蓋５を回動できることはもちろん、気体を注入後に直ちに回動蓋５を回動させて外方貫通孔４ｅを塞ぐことができるため、空気注入装置９を取り外した瞬間の空気漏れを防止できる。
【００４６】
なお、本発明に係るフラットバルブ装置は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、本実施形態では、予備排気用溝４ｇを円形本体部材４の外周面に形成しているが、これに限らず、図１１に示すように、環状外枠部材３の内周面に、その中心軸方向における中間位置近傍から外方向に連通するように形成してもよい。また、本実施形態では、フランジ収容部３ｂにパッキン８を固着しているが、図１１に示すように、このパッキン８をフランジ部４ｉに固着するようにし、フランジ収容部３ｂにはパッキン８に合う凹状溝を形成するようにしてもよい。
【００４７】
また、円形本体部材４および回動蓋５の外表面には、回動し易くするための回動用係合溝４ｊ，５ｃを形成しているが、凸状部を形成するようにしてもよい。さらに、本実施形態では、内方貫通孔４ｆを１つだけ形成しているがこれに限らず、複数個設けて通気性を高めてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、気体構造体の気密性を確実に保持して安全性を高めつつ薄型化することができ、また別途、他の部品を着脱することなく容易にかつ短時間で排気を完了できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るフラットバルブ装置の実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】 本実施形態における円形本体部材および回動蓋を示す斜視図である。
【図４】 本実施形態において気体を注入する状態を示す平面透視図である。
【図５】 本実施形態において気体を注入する状態を示す側面断面図である。
【図６】 本実施形態において気体を注入する状態を示す側面断面図である。
【図７】 本実施形態において気体を密封した状態を示す平面透視図である。
【図８】 本発明に係るフラットバルブ装置の他の実施形態を示す側面断面図である。
【図９】 本実施形態において予備排気用溝を通じて初期的な排気状態を示す側面断面図である。
【図１０】 本実施形態において円形本体部材が外れた状態を示す側面断面図である。
【図１１】 本実施形態における予備排気用溝およびパッキンの他の実施形態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１ フラットバルブ装置
２ 気体構造体
３ 環状外枠部材
３ａ 着脱用めねじ部
３ｂ フランジ収容部
４ 円形本体部材
４ａ 着脱用おねじ部
４ｂ 円形凹部
４ｃ 回動用めねじ部
４ｄ バルブ収容空間
４ｅ 外方貫通孔
４ｅ１ 直線部
４ｅ２ テーパー部
４ｆ 内方貫通孔
４ｇ 予備排気用溝
４ｈ 蓋離脱防止部
４ｉ フランジ部
４ｊ 回動用係合溝
５ 回動蓋
５ａ 回動用おねじ部
５ｂ 気体注入孔
５ｃ 回動用係合溝
６ バルブ
６ａ 密封蓋
６ｂ 付勢部材
７ 連結ワイヤ
８ パッキン
９ 気体注入装置
１０ パッキン（他の実施形態）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に気体を密封してなる気体構造体の気体注入および排出用の開口部に取り付けられる環状の環状外枠部材と、この環状外枠部材の内周に取り付けられる薄型円形状の円形本体部材と、この円形本体部材の内部に設けられるバルブとから構成されており、
前記環状外枠部材には、その内周面に前記円形本体部材を着脱自在に取り付けるための着脱用めねじ部が形成されており、
前記円形本体部材には、その外周面に前記着脱用めねじ部と螺合する着脱用おねじ部が形成されているとともに、その内部には前記バルブを収容するためのバルブ収容空間が形成されており、このバルブ収容空間から前記気体構造体の外方向に貫通する外方貫通孔と、前記気体構造体の内方向に貫通する内方貫通孔とが形成されており、
前記バルブは、前記外方貫通孔内に嵌入して気密にする密封蓋と、この密封蓋を前記外方貫通孔側に付勢する付勢部材とから構成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記付勢部材は、湾曲平板状の弾性部材により形成され、その湾曲凸状部を外方貫通孔側に突出させるようにしてバルブ収容空間の内面に固定されており、前記湾曲凸状部の凸面に密封蓋が取り付けられて前記外方貫通孔内に嵌入されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記外方貫通孔は外方向に孔径が減少するテーパー部を備えているとともに、前記密封蓋はそのテーパー部と同一勾配の円錐台形状に形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、前記円形本体部材は、外方貫通孔が貫通されている外方向側の表面に形成された円形凹部と、この円形凹部に回動自在に設けられた回動蓋とを有しており、
前記円形凹部の内周面には、回動用めねじ部が形成され、前記回動蓋の外周面には、前記回動用めねじ部と螺合する回動用おねじ部が形成されており、
前記外方貫通孔は、前記円形凹部の中心から偏った偏心位置に形成されているとともに、前記回動蓋には、気体を注入するための気体注入孔が、前記外方貫通孔と等しい偏心量で形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項５】
請求項４において、回動蓋が円形凹部の底面に当接した状態では、前記気体注入孔が、外方貫通孔と位置がずれて連通しない位置となるように形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、前記円形凹部は、その深さが回動蓋の高さより大きく形成されており、前記円形凹部の内周面には、前記回動蓋の離脱を防止するための蓋離脱防止部が前記回動蓋上に突出されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項７】
請求項６において、前記回動蓋を回動用めねじ部に沿って回転させて蓋離脱防止部に当接させたとき、気体注入孔が外方貫通孔上に一致して連通するように位置決めされていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかにおいて、前記円形本体部材には、気体構造体の内部に脱落するのを防止するために外方向側の縁部をフランジ状に延出させた気密用フランジ部が形成されており、前記環状外枠部材には、前記気密用フランジ部を受けるために外方向側の内周縁部を凹状にしたフランジ収容部が形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかにおいて、円形本体部材を環状外枠部材から離脱させて完全排気を実行する前に、予備的な排気を行うための予備排気用溝が前記円形本体部材の外周面における厚さ方向の略中間位置から気体構造体内に連通するように形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれかにおいて、円形本体部材を環状外枠部材から離脱させて完全排気を実行する前に、予備的な排気を行うための予備排気用溝が前記環状外枠部材の内周面における厚さ方向の略中間位置から気体構造体外に連通するように形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に気体を密封してなる気体構造体の気体注入および排出用の開口部に取り付けられる環状の環状外枠部材と、この環状外枠部材の内周に取り付けられる円形状の円形本体部材と、この円形本体部材の内部に設けられるバルブとから構成されており、
前記環状外枠部材には、その内周面に前記円形本体部材を着脱自在に取り付けるための着脱用めねじ部が形成されており、
前記円形本体部材には、その外周面に前記着脱用めねじ部と螺合する着脱用おねじ部が形成されているとともに、その内部には前記バルブを収容するためのバルブ収容空間が形成されており、このバルブ収容空間から前記気体構造体の外方向に貫通する外方貫通孔と、前記気体構造体の内方向に貫通する内方貫通孔とが形成されており、
前記バルブは、前記外方貫通孔内に嵌入して気密にする密封蓋と、この密封蓋を前記外方貫通孔側に付勢する付勢部材とから構成されており、
前記円形本体部材は、外方貫通孔が貫通されている外方向側の表面に形成された円形凹部と、この円形凹部に回動自在に設けられた回動蓋とを有しており、前記円形凹部の内周面には、回動用めねじ部が形成され、前記回動蓋の外周面には、前記回動用めねじ部と螺合する回動用おねじ部が形成されており、前記外方貫通孔は、前記円形凹部の中心から偏った偏心位置に形成されているとともに、前記回動蓋には、気体を注入するための気体注入孔が、前記外方貫通孔と等しい偏心量で形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項２】
請求項１において、回動蓋が円形凹部の底面に当接した状態では、前記気体注入孔が、外方貫通孔と位置がずれて連通しない位置となるように形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記円形凹部は、その深さが回動蓋の高さより大きく形成されており、前記円形凹部の内周面には、前記回動蓋の離脱を防止するための蓋離脱防止部が前記回動蓋上に突出されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項４】
請求項３において、前記回動蓋を回動用めねじ部に沿って回転させて蓋離脱防止部に当接させたとき、気体注入孔が外方貫通孔上に一致して連通するように位置決めされていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項１】
内部に気体を密封してなる気体構造体の気体注入および排出用の開口部に取り付けられる環状の環状外枠部材と、この環状外枠部材の内周に取り付けられる薄型円形状の円形本体部材と、この円形本体部材の内部に設けられるバルブとから構成されており、
前記環状外枠部材には、その内周面に前記円形本体部材を着脱自在に取り付けるための着脱用めねじ部が形成されており、
前記円形本体部材には、その外周面に前記着脱用めねじ部と螺合する着脱用おねじ部が形成されているとともに、その内部には前記バルブを収容するためのバルブ収容空間が形成されており、このバルブ収容空間から前記気体構造体の外方向に貫通する外方貫通孔と、前記気体構造体の内方向に貫通する内方貫通孔とが形成されており、
前記バルブは、前記外方貫通孔内に嵌入して気密にする密封蓋と、この密封蓋を前記外方貫通孔側に付勢する付勢部材とから構成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記付勢部材は、湾曲平板状の弾性部材により形成され、その湾曲凸状部を外方貫通孔側に突出させるようにしてバルブ収容空間の内面に固定されており、前記湾曲凸状部の凸面に密封蓋が取り付けられて前記外方貫通孔内に嵌入されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記外方貫通孔は外方向に孔径が減少するテーパー部を備えているとともに、前記密封蓋はそのテーパー部と同一勾配の円錐台形状に形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、前記円形本体部材は、外方貫通孔が貫通されている外方向側の表面に形成された円形凹部と、この円形凹部に回動自在に設けられた回動蓋とを有しており、
前記円形凹部の内周面には、回動用めねじ部が形成され、前記回動蓋の外周面には、前記回動用めねじ部と螺合する回動用おねじ部が形成されており、
前記外方貫通孔は、前記円形凹部の中心から偏った偏心位置に形成されているとともに、前記回動蓋には、気体を注入するための気体注入孔が、前記外方貫通孔と等しい偏心量で形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項５】
請求項４において、回動蓋が円形凹部の底面に当接した状態では、前記気体注入孔が、外方貫通孔と位置がずれて連通しない位置となるように形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、前記円形凹部は、その深さが回動蓋の高さより大きく形成されており、前記円形凹部の内周面には、前記回動蓋の離脱を防止するための蓋離脱防止部が前記回動蓋上に突出されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項７】
請求項６において、前記回動蓋を回動用めねじ部に沿って回転させて蓋離脱防止部に当接させたとき、気体注入孔が外方貫通孔上に一致して連通するように位置決めされていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかにおいて、前記円形本体部材には、気体構造体の内部に脱落するのを防止するために外方向側の縁部をフランジ状に延出させた気密用フランジ部が形成されており、前記環状外枠部材には、前記気密用フランジ部を受けるために外方向側の内周縁部を凹状にしたフランジ収容部が形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかにおいて、円形本体部材を環状外枠部材から離脱させて完全排気を実行する前に、予備的な排気を行うための予備排気用溝が前記円形本体部材の外周面における厚さ方向の略中間位置から気体構造体内に連通するように形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれかにおいて、円形本体部材を環状外枠部材から離脱させて完全排気を実行する前に、予備的な排気を行うための予備排気用溝が前記環状外枠部材の内周面における厚さ方向の略中間位置から気体構造体外に連通するように形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に気体を密封してなる気体構造体の気体注入および排出用の開口部に取り付けられる環状の環状外枠部材と、この環状外枠部材の内周に取り付けられる円形状の円形本体部材と、この円形本体部材の内部に設けられるバルブとから構成されており、
前記環状外枠部材には、その内周面に前記円形本体部材を着脱自在に取り付けるための着脱用めねじ部が形成されており、
前記円形本体部材には、その外周面に前記着脱用めねじ部と螺合する着脱用おねじ部が形成されているとともに、その内部には前記バルブを収容するためのバルブ収容空間が形成されており、このバルブ収容空間から前記気体構造体の外方向に貫通する外方貫通孔と、前記気体構造体の内方向に貫通する内方貫通孔とが形成されており、
前記バルブは、前記外方貫通孔内に嵌入して気密にする密封蓋と、この密封蓋を前記外方貫通孔側に付勢する付勢部材とから構成されており、
前記円形本体部材は、外方貫通孔が貫通されている外方向側の表面に形成された円形凹部と、この円形凹部に回動自在に設けられた回動蓋とを有しており、前記円形凹部の内周面には、回動用めねじ部が形成され、前記回動蓋の外周面には、前記回動用めねじ部と螺合する回動用おねじ部が形成されており、前記外方貫通孔は、前記円形凹部の中心から偏った偏心位置に形成されているとともに、前記回動蓋には、気体を注入するための気体注入孔が、前記外方貫通孔と等しい偏心量で形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項２】
請求項１において、回動蓋が円形凹部の底面に当接した状態では、前記気体注入孔が、外方貫通孔と位置がずれて連通しない位置となるように形成されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記円形凹部は、その深さが回動蓋の高さより大きく形成されており、前記円形凹部の内周面には、前記回動蓋の離脱を防止するための蓋離脱防止部が前記回動蓋上に突出されていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【請求項４】
請求項３において、前記回動蓋を回動用めねじ部に沿って回転させて蓋離脱防止部に当接させたとき、気体注入孔が外方貫通孔上に一致して連通するように位置決めされていることを特徴とするフラットバルブ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２４２１９８（Ｐ２００６−２４２１９８Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−１６８５０６（Ｐ２００３−１６８５０６）
【出願日】平成１５年６月１２日（２００３．６．１２）
【特許番号】特許第３５０４９４５号（Ｐ３５０４９４５）
【特許公報発行日】平成１６年３月８日（２００４．３．８）
【出願人】（５０１１１８０６０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年６月１２日（２００３．６．１２）
【特許番号】特許第３５０４９４５号（Ｐ３５０４９４５）
【特許公報発行日】平成１６年３月８日（２００４．３．８）
【出願人】（５０１１１８０６０）
【Ｆターム（参考）】
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