安全弁及びシール構造
【課題】環状弾性部材の組み込みが簡便に行え弁の作動圧力が精度よく設定でき、設定された圧力が経時的に変化することがなく、環状弾性部材の耐久性が向上し、部品点数が削減されて生産コストが低減でき、生産性が高められる安全弁及びシール構造を提供する。
【解決手段】流路１４を備える筒本体１１と、流路１４に配設され筒本体１１の軸線Ｃ方向に沿って相対移動可能で、付勢手段２２により軸線Ｃ方向の一方側へ付勢される弁体２１と、筒本体１１の一方側に配置され、流路１４に連通する流入孔１２ｃを備え流体を受け入れるスタンド部材１２と、筒本体１１の一方側の端部に形成される第１凹部１５とスタンド部材１２の他方側の端部に形成される第２凹部１７とに挟まれ、径方向内方の他方側が開口する略リング穴状の空間からなる室１８を有し、室１８には弁体２１に接触して流路１４を封止する環状弾性部材１９と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】流路１４を備える筒本体１１と、流路１４に配設され筒本体１１の軸線Ｃ方向に沿って相対移動可能で、付勢手段２２により軸線Ｃ方向の一方側へ付勢される弁体２１と、筒本体１１の一方側に配置され、流路１４に連通する流入孔１２ｃを備え流体を受け入れるスタンド部材１２と、筒本体１１の一方側の端部に形成される第１凹部１５とスタンド部材１２の他方側の端部に形成される第２凹部１７とに挟まれ、径方向内方の他方側が開口する略リング穴状の空間からなる室１８を有し、室１８には弁体２１に接触して流路１４を封止する環状弾性部材１９と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス等の流体の圧力を調整する安全弁及びシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス等の流体の圧力を調整するための安全弁としては、例えば特許文献１に開示されるものが知られている。特許文献１の安全弁は、流体の流路に接続された流入孔（通路）を備えた筒状の弁ハウジングと、該弁ハウジングの内部を軸線方向に相対移動可能であり流入孔に向けて付勢された弁体と、これら弁ハウジング及び弁体に接触してその間隙を封止可能な環状弾性部材（Ｏリング）を備えて構成されている。
【０００３】
そして、流体の圧力が予め設定した圧力を超えて上昇した際には、該圧力が弁体を付勢する弁ばねの付勢力を上回り、弁体が流入孔とは反対側に向け移動することにより、Ｏリングの封止が解除され、流体が安全弁の外部へと放出されて、流体の圧力が減じるようになっている。流体の圧力が充分に減じた後には、弁ばねの付勢力が該圧力を上回り、弁体が元の位置に戻されてＯリングが再び流体を封止する。
また、特許文献２に開示される電磁弁にも、Ｏリングで流体を封止する構成が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３４０２６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６９６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようにＯリングを用いて流体を封止する弁の構造においては、下記の共通の課題を有している。
すなわち、装置の内部にＯリングを組み込む際に、Ｏリングが挿入されていく間に流路の内面に形成された段差等や内面との摩擦抵抗により、該Ｏリングが捩れたり波打ったりして変形することがある。このようにＯリングが変形した状態で装置に組み込まれると、弁体との接触の精度が確保できず、シール性が低下して、弁が設定圧力で正確に作動しなくなるという問題が生じる。
【０００５】
また、組み込まれた後のＯリングの周囲には、弁体と接触するために開放された空間が設けられるが、変形したＯリングが該空間に向け経時的に僅かに変形することにより、組立時に設定された作動圧力と出荷検査時に計測した作動圧力とが相違し、出荷前に再度作動圧力を調整する必要が生じて、作業性が妨げられていた。
【０００６】
また、このように変形して組み込まれたＯリングには、無理な力が加えられているので、劣化が早期に進行しやすいという課題がある。
また、装置にＯリングを組み込む際の調整には作業者の熟練を要するため、劣化したＯリングを新しいものと交換したり、ガス等の流体の種類に対応して材質の異なる市販のＯリングに交換したりすることは難しかった。
【０００７】
また、装置のＯリングを配置する部分に該Ｏリングを固定するための突起状の角部が形成される場合には、角部の先端がＯリングを傷付けてシール性を低減させてしまうことがあるため、角部の加工を精細に行う必要が生じ、加工コストが嵩んでいた。
また、Ｏリングを配設するためのＯリング受け部材等を装置に組み込む場合には、Ｏリングがシール面から離間してシール性が低下するのを防いでＯリング受け部材等と周辺部材とのシール性を確保するために別途パッキン等が必要となるため、部品点数が増大し生産コストがかかっていた。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、環状弾性部材の組み込みが簡便に行えるとともに弁の作動圧力が精度よく設定でき、設定された圧力が経時的に変化することがなく、環状弾性部材の耐久性が向上し、部品点数が削減されて生産コストが低減でき、生産性が高められる安全弁及びシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明の安全弁は、流路を備える筒本体と、前記流路に配設され前記筒本体の軸線方向に沿って該筒本体と相対移動可能で、付勢手段により該軸線方向の一方側へ付勢される弁体と、前記筒本体の一方側に配置され、前記流路に連通する流入孔を備え流体を受け入れるスタンド部材と、前記筒本体の一方側の端部に形成される第１凹部と前記スタンド部材の他方側の端部に形成される第２凹部とに挟まれ、径方向内方の他方側が開口する略リング穴状の空間からなる室を有し、該室には前記弁体に接触して前記流路を封止する環状弾性部材と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る安全弁によれば、筒本体の一方側の第１凹部とスタンド部材の他方側の第２凹部とに挟まれて形成される略リング穴状の空間からなる室に、流路を封止するための環状弾性部材が配置されているので、環状弾性部材を装置に組み込む際、該環状弾性部材の一方側又は他方側の端面を第１凹部又は第２凹部に当接し、安定した状態で押し込み挿入することができ、組み込み時に該環状弾性部材に捩れや波打ち等の変形が起こることを防止している。
【００１１】
すなわち、従来のように、環状弾性部材を流路の内壁に摺接しながら挿入していき、流路に形成される段差や該流路との摩擦抵抗によって該環状弾性部材を変形させてしまうようなことがなく、簡便に精度よく装置に組み込むことができ、弁の作動圧力を正確に設定することが可能である。また、環状弾性部材の装置への組み込みに際して、作業者に熟練を要するようなことがなく、種々の用途に対応して交換が容易に行える。
【００１２】
また、本構造による環状弾性部材の押え込み方法によれば、組み込まれた環状弾性部材には、従来のように変形等による無理な力が加わらないので、組み込み時に設定された作動圧力が経時的に変化するようなことがなく、作動圧力の設定が長期に亘り安定して維持される。また、経時的な変化が起こらないので、従来のように、製品検査時に行われていた作動圧力の再調整作業が削減でき、作業性・生産性が高められている。また、変形等の無理な力が加わらないので環状弾性部材の耐久性が向上する。
【００１３】
また、組み込まれた後の環状弾性部材はその一方側及び他方側を第１凹部及び第２凹部に挟まれ安定した状態で固定されているので、流入孔から設定圧力を超える流体の圧力が加わり弁が作動した際にも、該圧力によって一方側や他方側に移動してしまうようなことがない。また、頻繁に弁が作動した場合にも装置の作動圧力の精度が安定して確保されていて、再現性に優れている。
【００１４】
また、第１凹部及び第２凹部で囲まれるようにして形成される室に配置される環状弾性部材は、これら第１凹部及び第２凹部の内面に当接して固定されることとなるので、外面を傷付けてしまうようなことが防止されている。すなわち、従来のように、室の内方に向け突出する突起状の角部等が形成され、該角部等が環状弾性部材に接触してその外面を傷付けてしまい弁のシール性を低減させてしまうようなことがなく、また、角部等を形成する場合に必要とされていた精細で難しい加工が不要となり、加工コストが低減する。
【００１５】
また、環状弾性部材を筒本体の第１凹部及びスタンド部材の第２凹部の２つの部品で挟み込むようにして固定しているので、従来のように、これら筒本体及びスタンド部材の他に、別途環状弾性部材を配設するための受け部材等を装置に組み込む必要がなく、該受け部材等及びこの受け部材等と周辺部材とのシール性を確保するためのパッキン等が不要となり、部品点数が削減されて、生産コストが抑えられる。
【００１６】
また本発明の安全弁において、前記第１凹部は、前記軸線方向に直交し一方側を向く端面と径方向内方を向く内周面とを有し、前記第２凹部は、前記軸線方向に直交し他方側を向く端面と径方向外方を向く外周面とを有することとしてもよい。
【００１７】
本発明によれば、第１凹部及び第２凹部で形成される室の一方側、他方側、径方向内方及び径方向外方が、全て角部等を形成しない平面及び曲面で形成されているので、室に配置される環状弾性部材は、これら平面及び曲面に当接して固定されることとなり、外面を傷付けられるようなことが確実に防止される。
【００１８】
また本発明の安全弁において、前記弁体は、一方側の外周端縁が滑らかな曲面状に形成されており、前記外周端縁が、前記環状弾性部材に接触することとしてもよい。
【００１９】
本発明によれば、環状弾性部材に接触して流体を封止する弁体の一方側の外周端縁が滑らかな曲面状に形成されており、該外周端縁が環状弾性部材に接触するようになっているので、弁体の接触により環状弾性部材が傷付くことが防止されている。すなわち、従来のように、弁体の環状弾性部材に接触する外周端縁が、例えば凸状の角部で形成される場合に、該角部が環状弾性部材を押圧する際に傷付けてしまい、シール性を低減させるようなことがない。
【００２０】
また、弁体の外周端縁が曲面状に形成されていることにより、該弁体と環状弾性部材とは、該外周端縁周りに線接触に近い状態で接触することとなるので、接触面積が低減されており、弁体を付勢する付勢手段に多大な付勢力を必要とせず高い気密性を得ることができる。また、弁体の付勢力が低減できるので、環状弾性部材の耐久性が向上し、長期に亘り安定して装置を使用することができる。
【００２１】
また、本発明のシール構造は、流体を通す第１の流路と、前記第１の流路の一方側に配置され、該第１の流路に連通する第２の流路と、前記第１の流路内を一方側と他方側とに移動可能に配設される弁体と、前記第１の流路と前記第２の流路とを接続し、径方向内方の他方側が該第１の流路に向け開口する略リング穴状の空間からなる室と、前記室に配置される環状弾性部材と、を備え、前記環状弾性部材の径方向内方の他方側が前記弁体の一方側の外周端縁に当接して前記第１の流路と前記第２の流路とを開閉可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る安全弁及びシール構造によれば、環状弾性部材の組み込みが簡便に行えるとともに弁の作動圧力が精度よく設定でき、設定された圧力が経時的に変化することがなく、環状弾性部材の耐久性が向上し、部品点数が削減されて生産コストが低減でき、生産性が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る安全弁の概略構成を示す側断面図、図２は本発明の一実施形態に係る安全弁の環状弾性部材近傍の概略構成を示す部分側断面図である。
【００２４】
本実施形態の安全弁１０は、例えば流体として各種ガスを対象としており、配管や器具等のガス経路に連通状態に設置され、該ガス経路の内圧が予め設定した作動圧力を超えた場合に、流体の圧力を装置の外部に逃がして、作動圧力以下となるように調整するための装置である。
図１に示すように、本実施形態の安全弁１０は、略多段円筒状の筒本体１１と、該筒本体１１の軸線Ｃ方向の一方側（図１における左側）に配置されるスタンド部材１２と、筒本体１１の軸線Ｃ方向の他方側（図１における右側）に配置されるキャップ１３とを備えている。
【００２５】
筒本体１１は、外形部分１１ａの軸線Ｃに直交する断面が略六角形状に形成されている。外形部分１１ａの一方側には、該外形部分１１ａよりも縮径された円筒部１１ｂが形成されており、円筒部１１ｂの外周には雄ネジ加工が施されている。また、円筒部１１ｂの一方側の端面は軸線Ｃに直交する略リング状の平面１１ｃとされている。また、この筒本体１１には、内部に流体を通すための略多段円柱孔状の流路（第１の流路）１４が軸線Ｃ方向に貫通して形成されている。
【００２６】
流路１４は、軸線Ｃ方向の中央部分が円柱孔状に形成されており、この中央部分の他方側に、該中央部分より拡径され、内周に雌ネジ加工が施された雌ネジ部１４ａを備えている。また、流路１４の中央部分の一方側には、該中央部分の端部から一方側へ向かうに連れ漸次径方向内方へ縮径するようにして傾斜する傾斜面１４ｂが形成されている。また、傾斜面１４ｂの一方側の端部には、該端部に繋がり軸線Ｃに平行な円柱孔状若しくは円盤孔状の縮径部１４ｃが設けられている。
【００２７】
また、縮径部１４ｃの一方側の端部には、該端部から軸線Ｃに直交して径方向外方に延び、一方側を向く略リング状の平面からなる端面１５ａが形成されている。また、この端面１５ａの径方向外方の端部には、該端部から軸線Ｃに平行に一方側に延び径方向内方を向く内周面１５ｂが形成されている。また、内周面１５ｂの一方側の端部は、平面１１ｃの径方向内方の端部に繋がっている。そして、端面１５ａ及び内周面１５ｂからなる第１凹部１５が形成されている。
【００２８】
また、スタンド部材１２は、外形部分１２ａの軸線Ｃに直交する断面が略六角形状に形成されており、該外形部分１２ａの対辺寸法が、筒本体１１の外形部分１１ａの対辺寸法と略同一に設定されている。また、外形部分１２ａの一方側には、該外形部分１２ａよりも縮径されたテーパ部１２ｂが形成されており、テーパ部１２ｂの外周にはテーパ雄ネジ加工が施されている。また、テーパ部１２ｂの一方側の端面には円柱孔状の流入孔（第２の流路）１２ｃが開口しており、該流入孔１２ｃがスタンド部材１２を軸線Ｃ方向に貫通している。
【００２９】
スタンド部材１２の外形部分１２ａの他方側の端面には、軸線Ｃ方向に穿設されて開口する略円柱穴状の円柱穴部１６が形成されている。円柱穴部１６は、その内周に雌ネジ加工が施されており、筒本体１１の円筒部１１ｂの外周と螺合されるようになっている。
【００３０】
また、円柱穴部１６の底部には、該円柱穴部の一方側の端部から軸線Ｃに直交して径方向内方に延び、他方側を向く略リング状の平面からなる端面１７ａが形成されている。また、この端面１７ａの径方向内方の端部には、該端部から軸線Ｃに平行に他方側に延び径方向外方を向く外周面１７ｂが形成されている。そして、端面１７ａ及び外周面１７ｂからなる第２凹部１７が形成されている。また、外周面１７ｂの他方側の端面は軸線Ｃに直交する略リング状の平面１２ｄとされている。平面１２ｄの径方向内方の端部は、流入孔１２ｃの他方側の端部に繋がっている。
【００３１】
そして、筒本体１１の一方側の端部近傍に形成される第１凹部１５と、スタンド部材１２の他方側の端部近傍に形成される第２凹部１７とに挟まれる略リング穴状の空間が、室１８とされている。室１８は、その軸線Ｃ方向の一方側がスタンド部材１２の端面１７ａで形成され、他方側が筒本体１１の端面１５ａで形成され、軸線Ｃに直交する径方向内方がスタンド部材１２の外周面１７ｂで形成され、径方向外方が筒本体１１の内周面１５ｂで形成されている。また、端面１５ａと外周面１７ｂとは互いに当接しておらず、若干の間隙が設けられている。すなわち、室１８の径方向内方の他方側は、流路１４へ向け開口している。また、室１８には、流体の種類に対応した合成ゴム等からなるＯリング（環状弾性部材）１９が配設されている。
【００３２】
Ｏリング１９は、断面略円形状に形成されており、その軸線Ｃ方向の一方側が端面１７ａに当接し、他方側が端面１５ａに当接し、軸線Ｃに直交する径方向内方が外周面１７ｂに当接し、径方向外方が内周面１５ｂに当接している。またＯリング１９は、その端面１５ａと外周面１７ｂとの間隙に対応する径方向内方の他方側の部分を、流路１４へ向け配置しており、この部分を後述する弁体２１に当接するようになっている。
【００３３】
また、キャップ１３は、外形部分１３ａの軸線Ｃに直交する断面が略六角形状に形成されており、該外形部分１３ａの対辺寸法が、筒本体１１の外形部分１１ａの対辺寸法と略同一に設定されている。また、外形部分１３ａの他方側には、該外形部分１３ａよりも縮径された略円筒状の管部１３ｂが形成されている。また、管部１３ｂの他方側の端面には円柱孔状の流出孔１３ｃが開口しており、該流出孔１３ｃがキャップ１３を軸線Ｃ方向に貫通している。
【００３４】
キャップ１３の外形部分１３ａの一方側の端面には、軸線Ｃ方向に穿設されて開口する略多段円柱穴状の穴部１３ｄが形成されている。穴部１３ｄは、その一方側の端部に形成される大径部分にＯリング２０を配置しており、該大径部分の他方側には、この大径部分よりも縮径された小径部分が形成されている。そして、この小径部分の内径が、筒本体１１の雌ネジ部１４ａと同一寸法とされており、該小径部分の内周面に雌ネジ加工が施されている。また、小径部分の他方側の端部は流出孔１３ｃに連通している。
【００３５】
また、筒本体１１の流路１４には、弁体２１が挿入されて配置されている。弁体２１は、外形部分２１ａの軸線Ｃに直交する断面が略六角形状に形成されており、該外形部分２１ａの対角寸法が、流路１４の内径よりも僅かに小さく設定されていて、該流路１４内を軸線Ｃ方向に相対移動可能とされている。また、外形部分２１ａの一方側には、該外形部分２１ａよりも縮径された略円柱状の縮径部２１ｂが形成されている。縮径部２１ｂの一方側の外周端縁２１ｃは、滑らかな曲面状に形成されている。弁体２１の外周端縁２１ｃは室１８のＯリング１９に当接して配置されている。また、外周端縁２１ｃの一方側の端部には軸線Ｃに直交する平面２１ｄが形成されていて、スタンド部材１２の平面１２ｄに当接している。
【００３６】
また、弁体２１の他方側の端面には、軸線Ｃ方向に穿設されて開口する略円柱穴状の穴部２１ｅが形成されている。穴部２１ｅには、圧縮コイルばねからなる弾性部材（付勢手段）２２が挿入されており、穴部２１ｅの底面に、弾性部材２２の一方側の端部が当接している。また、弾性部材２２の他方側の端部には、調整ネジ２３が配設されている。調整ネジ２３は、略円筒状の形状をなし、その外周面に雄ネジ加工が施されていて、筒本体１１の雌ネジ部１４ａ及びキャップ１３の穴部１３ｄに該外周面を各々螺合している。
【００３７】
また、調整ネジ２３には軸線Ｃ方向に延びる貫通孔２３ａが設けられており、貫通孔２３ａの一方側の端部は他方側の端部より拡径して形成されていて、この拡径された部分の一方側を向く底面には、弾性部材２２の他方側の端部が当接している。調整ネジ２３は、筒本体１１との軸線Ｃ方向の相対位置を前記螺合により調整可能とされている。また図中符号２３ｂは、前記螺合の調整用の調整穴を示す。
【００３８】
またこのようにして、筒本体１１の流路１４、該流路１４内を軸線Ｃ方向に移動可能で弾性部材２２により一方側へ付勢される弁体２１、流路１４に連通するスタンド部材１２の流入孔１２ｃ、室１８及びＯリング１９を備えたシール構造２４が形成されている。
【００３９】
次いで、この安全弁１０の作動について説明する。
図２（ａ）は、安全弁１０の閉弁状態を示しており、弁体２１の外周端縁２１ｃがＯリング１９に当接していて、流入孔１２ｃの一方側から流入した流体をこの外周端縁２１ｃの部分で封止している。すなわち、流体の圧力が、弾性部材２２が弁体２１を一方側へ付勢する付勢力よりも小さい値の状態を示している。
【００４０】
流体の圧力が、弾性部材２２の前記付勢力を超えると、図２（ｂ）に示すように、弁体２１が該付勢力に抗って軸線Ｃ方向の他方側へ移動して、安全弁１０が開弁状態となる。すなわち、弁体２１の外周端縁２１ｃとＯリング１９との離反した間隙から、流体が他方側へ図の矢印の向きに流出するようになっている。外周端縁２１ｃから他方側へ向け流出した流体は、略円柱穴状の流路１４の内周と断面略六角形状の弁体２１の外周との間隙を通過し、調整ネジ２３の貫通孔２３ａを通って、キャップ１３の流出孔１３ｃから装置の外部へと排出される。このように流体が安全弁１０から外部へと排出されて、予め設定した作動圧力より低い値に戻ると、弁体２１は弾性部材２２の付勢力で再び図２（ａ）に示す元の閉弁状態に戻るようになっている。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態の安全弁１０によれば、筒本体１１の一方側の端部の第１凹部１５とスタンド部材１２の他方側の端部の第２凹部１７とに挟まれて形成される室１８に流路１４を封止するためのＯリング１９が配置されているので、Ｏリング１９を装置に組み込む際に、該Ｏリング１９の他方側の端面を第１凹部１５に当接し、安定した状態で流路１４内に押し込み挿入することができる。従って、Ｏリング１９の組み込み時に捩れや波打ち等の変形が起こることを防止している。
【００４２】
すなわち、従来のように、Ｏリングを流路の内壁に摺接しながら挿入していき、流路に形成される段差や該流路との摩擦によってＯリングを変形させてしまうようなことがなく、簡便に精度よく装置に組み込むことができ、弁の作動圧力を正確に設定することが可能である。また、Ｏリング１９の装置への組み込みに際して、作業者に熟練を要するようなことがなく、ガス種変更等の種々の用途に対応して交換が容易に行える。
【００４３】
また、組み込まれたＯリング１９には、従来のように変形等による無理な力が加わっていないので、組み込み時に設定された圧力が経時的に変化するようなことがなく、作動圧力が長期に亘り安定して維持される。また経時的な変化が起こらないので、従来のように、製品検査時に行われていた作動圧力の再調整作業が削減でき、作業性・生産性が高められている。また、無理な力が加わらないので、Ｏリング１９の耐久性が向上し、長期に亘り安定して装置を使用することができる。
【００４４】
また、組み込まれたＯリング１９は、その一方側を第１凹部１５に、他方側を第２凹部１７に各々当接して挟まれ安定した状態で室１８に配置されているので、流入孔１２ｃから作動圧力を遥かに超える流体の圧力が加わり、弁が作動した際にも、該圧力によって一方側や他方側に移動させられてしまうようなことがない。また、頻繁に弁が作動した場合にも位置が変動しないので、装置の作動圧力の精度が安定して確保されていて、再現性に優れている。
【００４５】
また、Ｏリング１９を筒本体１１の第１凹部１５及びスタンド部材１２の第２凹部１７の２つの部品で挟み込むようにして固定しているので、従来のように、これら筒本体１１及びスタンド部材１２の他に、別途Ｏリング１９を配設するための受け部材等を装置に組み込む必要がなく、該受け部材等及びこの受け部材等と周辺部材とのシール性を確保するためのパッキン等が不要であり、部品点数が削減されていて、生産コストが抑えられている。
【００４６】
また、室１８は、その一方側、他方側、径方向内方及び径方向外方を形成する各々の面が、全て角部等を形成しない平面及び曲面で形成されているので、室１８に配置されるＯリング１９がその外面を傷付けられるようなことがない。よって、従来のように、室１８の内方に向け突出する突起状の角部等が形成され、該角部等がＯリング１９に接触して傷付けてしまい弁のシール性を低減させてしまうようなことがなく、また、角部等を形成する場合に必要とされていた精細で難しい加工が不要となり、加工コストが低減する。
【００４７】
また、Ｏリング１９に接触して流体を封止する弁体２１の一方側の外周端縁２１ｃが滑らかな曲面状に形成されているので、弁体２１の接触によりＯリング１９が傷付くことが防止されている。すなわち、従来のように、弁体のＯリングに接触する外周端縁が凸状の角部等で形成され、該角部等がＯリングを押圧する際に傷付けてしまい、シール性を低減させてしまうようなことがない。
【００４８】
また、外周端縁２１ｃが滑らかな曲面状に形成されていることにより、弁体２１とＯリング１９とは、該外周端縁２１ｃ周りに線接触に近い状態で接触することとなるので、接触面積が低減されており、弁体２１を付勢する弾性部材２２に多大な付勢力を必要とせず、高い気密性を得ることができる。また、このように弁体２１の付勢力が低減できるので、Ｏリング１９の耐久性がより向上する。
【００４９】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態では、シール構造２４を安全弁１０に用いることとして説明したが、これに限定されるものではなく、該シール構造２４を、分析関連ガス用減圧弁、逆止弁、グリスを使用しているとガスの汚染がある場合等、各種装置のシール構造２４として適宜用いることが可能である。
【００５０】
また、本実施形態では、室１８が第１凹部１５の端面１５ａ及び内周面１５ｂと、第２凹部１７の端面１７ａ及び外周面１７ｂとに挟まれて略リング穴状に形成されるとして説明したが、これに限られず、第１凹部１５及び第２凹部１７を、軸線Ｃに直交する断面が略扇形穴状の各々の凹溝で形成し、これらを対向配置して室１８を形成することとしても構わない。
【００５１】
また、本実施形態では、弁体２１の外周端縁２１ｃが滑らかな曲面状に形成されるとして説明したが、これに限られず、平面や角部等で形成されていても構わない。ただしＯリング１９の耐久性を鑑み、本実施形態のように曲面状に形成することがより好ましい。
【００５２】
また、本実施形態では、環状弾性部材としてＯリング１９を用いて説明したが、流体を封止可能であればよく、これに限られず、それ以外の樹脂材料等を成形したものであっても構わない。また、材質も本実施形態の合成ゴム等に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る安全弁の概略構成を示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る安全弁の環状弾性部材近傍の概略構成を示す部分側断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 安全弁
１１ 筒本体
１２ スタンド部材
１２ｃ 流入孔（第２の流路）
１４ 流路（第１の流路）
１５ 第１凹部
１５ａ 端面
１５ｂ 内周面
１７ 第２凹部
１７ａ 端面
１７ｂ 外周面
１８ 室
１９ Ｏリング（環状弾性部材）
２１ 弁体
２１ｃ 外周端縁
２２ 弾性部材（付勢手段）
２４ シール構造
Ｃ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス等の流体の圧力を調整する安全弁及びシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス等の流体の圧力を調整するための安全弁としては、例えば特許文献１に開示されるものが知られている。特許文献１の安全弁は、流体の流路に接続された流入孔（通路）を備えた筒状の弁ハウジングと、該弁ハウジングの内部を軸線方向に相対移動可能であり流入孔に向けて付勢された弁体と、これら弁ハウジング及び弁体に接触してその間隙を封止可能な環状弾性部材（Ｏリング）を備えて構成されている。
【０００３】
そして、流体の圧力が予め設定した圧力を超えて上昇した際には、該圧力が弁体を付勢する弁ばねの付勢力を上回り、弁体が流入孔とは反対側に向け移動することにより、Ｏリングの封止が解除され、流体が安全弁の外部へと放出されて、流体の圧力が減じるようになっている。流体の圧力が充分に減じた後には、弁ばねの付勢力が該圧力を上回り、弁体が元の位置に戻されてＯリングが再び流体を封止する。
また、特許文献２に開示される電磁弁にも、Ｏリングで流体を封止する構成が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３４０２６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６９６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようにＯリングを用いて流体を封止する弁の構造においては、下記の共通の課題を有している。
すなわち、装置の内部にＯリングを組み込む際に、Ｏリングが挿入されていく間に流路の内面に形成された段差等や内面との摩擦抵抗により、該Ｏリングが捩れたり波打ったりして変形することがある。このようにＯリングが変形した状態で装置に組み込まれると、弁体との接触の精度が確保できず、シール性が低下して、弁が設定圧力で正確に作動しなくなるという問題が生じる。
【０００５】
また、組み込まれた後のＯリングの周囲には、弁体と接触するために開放された空間が設けられるが、変形したＯリングが該空間に向け経時的に僅かに変形することにより、組立時に設定された作動圧力と出荷検査時に計測した作動圧力とが相違し、出荷前に再度作動圧力を調整する必要が生じて、作業性が妨げられていた。
【０００６】
また、このように変形して組み込まれたＯリングには、無理な力が加えられているので、劣化が早期に進行しやすいという課題がある。
また、装置にＯリングを組み込む際の調整には作業者の熟練を要するため、劣化したＯリングを新しいものと交換したり、ガス等の流体の種類に対応して材質の異なる市販のＯリングに交換したりすることは難しかった。
【０００７】
また、装置のＯリングを配置する部分に該Ｏリングを固定するための突起状の角部が形成される場合には、角部の先端がＯリングを傷付けてシール性を低減させてしまうことがあるため、角部の加工を精細に行う必要が生じ、加工コストが嵩んでいた。
また、Ｏリングを配設するためのＯリング受け部材等を装置に組み込む場合には、Ｏリングがシール面から離間してシール性が低下するのを防いでＯリング受け部材等と周辺部材とのシール性を確保するために別途パッキン等が必要となるため、部品点数が増大し生産コストがかかっていた。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、環状弾性部材の組み込みが簡便に行えるとともに弁の作動圧力が精度よく設定でき、設定された圧力が経時的に変化することがなく、環状弾性部材の耐久性が向上し、部品点数が削減されて生産コストが低減でき、生産性が高められる安全弁及びシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明の安全弁は、流路を備える筒本体と、前記流路に配設され前記筒本体の軸線方向に沿って該筒本体と相対移動可能で、付勢手段により該軸線方向の一方側へ付勢される弁体と、前記筒本体の一方側に配置され、前記流路に連通する流入孔を備え流体を受け入れるスタンド部材と、前記筒本体の一方側の端部に形成される第１凹部と前記スタンド部材の他方側の端部に形成される第２凹部とに挟まれ、径方向内方の他方側が開口する略リング穴状の空間からなる室を有し、該室には前記弁体に接触して前記流路を封止する環状弾性部材と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る安全弁によれば、筒本体の一方側の第１凹部とスタンド部材の他方側の第２凹部とに挟まれて形成される略リング穴状の空間からなる室に、流路を封止するための環状弾性部材が配置されているので、環状弾性部材を装置に組み込む際、該環状弾性部材の一方側又は他方側の端面を第１凹部又は第２凹部に当接し、安定した状態で押し込み挿入することができ、組み込み時に該環状弾性部材に捩れや波打ち等の変形が起こることを防止している。
【００１１】
すなわち、従来のように、環状弾性部材を流路の内壁に摺接しながら挿入していき、流路に形成される段差や該流路との摩擦抵抗によって該環状弾性部材を変形させてしまうようなことがなく、簡便に精度よく装置に組み込むことができ、弁の作動圧力を正確に設定することが可能である。また、環状弾性部材の装置への組み込みに際して、作業者に熟練を要するようなことがなく、種々の用途に対応して交換が容易に行える。
【００１２】
また、本構造による環状弾性部材の押え込み方法によれば、組み込まれた環状弾性部材には、従来のように変形等による無理な力が加わらないので、組み込み時に設定された作動圧力が経時的に変化するようなことがなく、作動圧力の設定が長期に亘り安定して維持される。また、経時的な変化が起こらないので、従来のように、製品検査時に行われていた作動圧力の再調整作業が削減でき、作業性・生産性が高められている。また、変形等の無理な力が加わらないので環状弾性部材の耐久性が向上する。
【００１３】
また、組み込まれた後の環状弾性部材はその一方側及び他方側を第１凹部及び第２凹部に挟まれ安定した状態で固定されているので、流入孔から設定圧力を超える流体の圧力が加わり弁が作動した際にも、該圧力によって一方側や他方側に移動してしまうようなことがない。また、頻繁に弁が作動した場合にも装置の作動圧力の精度が安定して確保されていて、再現性に優れている。
【００１４】
また、第１凹部及び第２凹部で囲まれるようにして形成される室に配置される環状弾性部材は、これら第１凹部及び第２凹部の内面に当接して固定されることとなるので、外面を傷付けてしまうようなことが防止されている。すなわち、従来のように、室の内方に向け突出する突起状の角部等が形成され、該角部等が環状弾性部材に接触してその外面を傷付けてしまい弁のシール性を低減させてしまうようなことがなく、また、角部等を形成する場合に必要とされていた精細で難しい加工が不要となり、加工コストが低減する。
【００１５】
また、環状弾性部材を筒本体の第１凹部及びスタンド部材の第２凹部の２つの部品で挟み込むようにして固定しているので、従来のように、これら筒本体及びスタンド部材の他に、別途環状弾性部材を配設するための受け部材等を装置に組み込む必要がなく、該受け部材等及びこの受け部材等と周辺部材とのシール性を確保するためのパッキン等が不要となり、部品点数が削減されて、生産コストが抑えられる。
【００１６】
また本発明の安全弁において、前記第１凹部は、前記軸線方向に直交し一方側を向く端面と径方向内方を向く内周面とを有し、前記第２凹部は、前記軸線方向に直交し他方側を向く端面と径方向外方を向く外周面とを有することとしてもよい。
【００１７】
本発明によれば、第１凹部及び第２凹部で形成される室の一方側、他方側、径方向内方及び径方向外方が、全て角部等を形成しない平面及び曲面で形成されているので、室に配置される環状弾性部材は、これら平面及び曲面に当接して固定されることとなり、外面を傷付けられるようなことが確実に防止される。
【００１８】
また本発明の安全弁において、前記弁体は、一方側の外周端縁が滑らかな曲面状に形成されており、前記外周端縁が、前記環状弾性部材に接触することとしてもよい。
【００１９】
本発明によれば、環状弾性部材に接触して流体を封止する弁体の一方側の外周端縁が滑らかな曲面状に形成されており、該外周端縁が環状弾性部材に接触するようになっているので、弁体の接触により環状弾性部材が傷付くことが防止されている。すなわち、従来のように、弁体の環状弾性部材に接触する外周端縁が、例えば凸状の角部で形成される場合に、該角部が環状弾性部材を押圧する際に傷付けてしまい、シール性を低減させるようなことがない。
【００２０】
また、弁体の外周端縁が曲面状に形成されていることにより、該弁体と環状弾性部材とは、該外周端縁周りに線接触に近い状態で接触することとなるので、接触面積が低減されており、弁体を付勢する付勢手段に多大な付勢力を必要とせず高い気密性を得ることができる。また、弁体の付勢力が低減できるので、環状弾性部材の耐久性が向上し、長期に亘り安定して装置を使用することができる。
【００２１】
また、本発明のシール構造は、流体を通す第１の流路と、前記第１の流路の一方側に配置され、該第１の流路に連通する第２の流路と、前記第１の流路内を一方側と他方側とに移動可能に配設される弁体と、前記第１の流路と前記第２の流路とを接続し、径方向内方の他方側が該第１の流路に向け開口する略リング穴状の空間からなる室と、前記室に配置される環状弾性部材と、を備え、前記環状弾性部材の径方向内方の他方側が前記弁体の一方側の外周端縁に当接して前記第１の流路と前記第２の流路とを開閉可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る安全弁及びシール構造によれば、環状弾性部材の組み込みが簡便に行えるとともに弁の作動圧力が精度よく設定でき、設定された圧力が経時的に変化することがなく、環状弾性部材の耐久性が向上し、部品点数が削減されて生産コストが低減でき、生産性が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る安全弁の概略構成を示す側断面図、図２は本発明の一実施形態に係る安全弁の環状弾性部材近傍の概略構成を示す部分側断面図である。
【００２４】
本実施形態の安全弁１０は、例えば流体として各種ガスを対象としており、配管や器具等のガス経路に連通状態に設置され、該ガス経路の内圧が予め設定した作動圧力を超えた場合に、流体の圧力を装置の外部に逃がして、作動圧力以下となるように調整するための装置である。
図１に示すように、本実施形態の安全弁１０は、略多段円筒状の筒本体１１と、該筒本体１１の軸線Ｃ方向の一方側（図１における左側）に配置されるスタンド部材１２と、筒本体１１の軸線Ｃ方向の他方側（図１における右側）に配置されるキャップ１３とを備えている。
【００２５】
筒本体１１は、外形部分１１ａの軸線Ｃに直交する断面が略六角形状に形成されている。外形部分１１ａの一方側には、該外形部分１１ａよりも縮径された円筒部１１ｂが形成されており、円筒部１１ｂの外周には雄ネジ加工が施されている。また、円筒部１１ｂの一方側の端面は軸線Ｃに直交する略リング状の平面１１ｃとされている。また、この筒本体１１には、内部に流体を通すための略多段円柱孔状の流路（第１の流路）１４が軸線Ｃ方向に貫通して形成されている。
【００２６】
流路１４は、軸線Ｃ方向の中央部分が円柱孔状に形成されており、この中央部分の他方側に、該中央部分より拡径され、内周に雌ネジ加工が施された雌ネジ部１４ａを備えている。また、流路１４の中央部分の一方側には、該中央部分の端部から一方側へ向かうに連れ漸次径方向内方へ縮径するようにして傾斜する傾斜面１４ｂが形成されている。また、傾斜面１４ｂの一方側の端部には、該端部に繋がり軸線Ｃに平行な円柱孔状若しくは円盤孔状の縮径部１４ｃが設けられている。
【００２７】
また、縮径部１４ｃの一方側の端部には、該端部から軸線Ｃに直交して径方向外方に延び、一方側を向く略リング状の平面からなる端面１５ａが形成されている。また、この端面１５ａの径方向外方の端部には、該端部から軸線Ｃに平行に一方側に延び径方向内方を向く内周面１５ｂが形成されている。また、内周面１５ｂの一方側の端部は、平面１１ｃの径方向内方の端部に繋がっている。そして、端面１５ａ及び内周面１５ｂからなる第１凹部１５が形成されている。
【００２８】
また、スタンド部材１２は、外形部分１２ａの軸線Ｃに直交する断面が略六角形状に形成されており、該外形部分１２ａの対辺寸法が、筒本体１１の外形部分１１ａの対辺寸法と略同一に設定されている。また、外形部分１２ａの一方側には、該外形部分１２ａよりも縮径されたテーパ部１２ｂが形成されており、テーパ部１２ｂの外周にはテーパ雄ネジ加工が施されている。また、テーパ部１２ｂの一方側の端面には円柱孔状の流入孔（第２の流路）１２ｃが開口しており、該流入孔１２ｃがスタンド部材１２を軸線Ｃ方向に貫通している。
【００２９】
スタンド部材１２の外形部分１２ａの他方側の端面には、軸線Ｃ方向に穿設されて開口する略円柱穴状の円柱穴部１６が形成されている。円柱穴部１６は、その内周に雌ネジ加工が施されており、筒本体１１の円筒部１１ｂの外周と螺合されるようになっている。
【００３０】
また、円柱穴部１６の底部には、該円柱穴部の一方側の端部から軸線Ｃに直交して径方向内方に延び、他方側を向く略リング状の平面からなる端面１７ａが形成されている。また、この端面１７ａの径方向内方の端部には、該端部から軸線Ｃに平行に他方側に延び径方向外方を向く外周面１７ｂが形成されている。そして、端面１７ａ及び外周面１７ｂからなる第２凹部１７が形成されている。また、外周面１７ｂの他方側の端面は軸線Ｃに直交する略リング状の平面１２ｄとされている。平面１２ｄの径方向内方の端部は、流入孔１２ｃの他方側の端部に繋がっている。
【００３１】
そして、筒本体１１の一方側の端部近傍に形成される第１凹部１５と、スタンド部材１２の他方側の端部近傍に形成される第２凹部１７とに挟まれる略リング穴状の空間が、室１８とされている。室１８は、その軸線Ｃ方向の一方側がスタンド部材１２の端面１７ａで形成され、他方側が筒本体１１の端面１５ａで形成され、軸線Ｃに直交する径方向内方がスタンド部材１２の外周面１７ｂで形成され、径方向外方が筒本体１１の内周面１５ｂで形成されている。また、端面１５ａと外周面１７ｂとは互いに当接しておらず、若干の間隙が設けられている。すなわち、室１８の径方向内方の他方側は、流路１４へ向け開口している。また、室１８には、流体の種類に対応した合成ゴム等からなるＯリング（環状弾性部材）１９が配設されている。
【００３２】
Ｏリング１９は、断面略円形状に形成されており、その軸線Ｃ方向の一方側が端面１７ａに当接し、他方側が端面１５ａに当接し、軸線Ｃに直交する径方向内方が外周面１７ｂに当接し、径方向外方が内周面１５ｂに当接している。またＯリング１９は、その端面１５ａと外周面１７ｂとの間隙に対応する径方向内方の他方側の部分を、流路１４へ向け配置しており、この部分を後述する弁体２１に当接するようになっている。
【００３３】
また、キャップ１３は、外形部分１３ａの軸線Ｃに直交する断面が略六角形状に形成されており、該外形部分１３ａの対辺寸法が、筒本体１１の外形部分１１ａの対辺寸法と略同一に設定されている。また、外形部分１３ａの他方側には、該外形部分１３ａよりも縮径された略円筒状の管部１３ｂが形成されている。また、管部１３ｂの他方側の端面には円柱孔状の流出孔１３ｃが開口しており、該流出孔１３ｃがキャップ１３を軸線Ｃ方向に貫通している。
【００３４】
キャップ１３の外形部分１３ａの一方側の端面には、軸線Ｃ方向に穿設されて開口する略多段円柱穴状の穴部１３ｄが形成されている。穴部１３ｄは、その一方側の端部に形成される大径部分にＯリング２０を配置しており、該大径部分の他方側には、この大径部分よりも縮径された小径部分が形成されている。そして、この小径部分の内径が、筒本体１１の雌ネジ部１４ａと同一寸法とされており、該小径部分の内周面に雌ネジ加工が施されている。また、小径部分の他方側の端部は流出孔１３ｃに連通している。
【００３５】
また、筒本体１１の流路１４には、弁体２１が挿入されて配置されている。弁体２１は、外形部分２１ａの軸線Ｃに直交する断面が略六角形状に形成されており、該外形部分２１ａの対角寸法が、流路１４の内径よりも僅かに小さく設定されていて、該流路１４内を軸線Ｃ方向に相対移動可能とされている。また、外形部分２１ａの一方側には、該外形部分２１ａよりも縮径された略円柱状の縮径部２１ｂが形成されている。縮径部２１ｂの一方側の外周端縁２１ｃは、滑らかな曲面状に形成されている。弁体２１の外周端縁２１ｃは室１８のＯリング１９に当接して配置されている。また、外周端縁２１ｃの一方側の端部には軸線Ｃに直交する平面２１ｄが形成されていて、スタンド部材１２の平面１２ｄに当接している。
【００３６】
また、弁体２１の他方側の端面には、軸線Ｃ方向に穿設されて開口する略円柱穴状の穴部２１ｅが形成されている。穴部２１ｅには、圧縮コイルばねからなる弾性部材（付勢手段）２２が挿入されており、穴部２１ｅの底面に、弾性部材２２の一方側の端部が当接している。また、弾性部材２２の他方側の端部には、調整ネジ２３が配設されている。調整ネジ２３は、略円筒状の形状をなし、その外周面に雄ネジ加工が施されていて、筒本体１１の雌ネジ部１４ａ及びキャップ１３の穴部１３ｄに該外周面を各々螺合している。
【００３７】
また、調整ネジ２３には軸線Ｃ方向に延びる貫通孔２３ａが設けられており、貫通孔２３ａの一方側の端部は他方側の端部より拡径して形成されていて、この拡径された部分の一方側を向く底面には、弾性部材２２の他方側の端部が当接している。調整ネジ２３は、筒本体１１との軸線Ｃ方向の相対位置を前記螺合により調整可能とされている。また図中符号２３ｂは、前記螺合の調整用の調整穴を示す。
【００３８】
またこのようにして、筒本体１１の流路１４、該流路１４内を軸線Ｃ方向に移動可能で弾性部材２２により一方側へ付勢される弁体２１、流路１４に連通するスタンド部材１２の流入孔１２ｃ、室１８及びＯリング１９を備えたシール構造２４が形成されている。
【００３９】
次いで、この安全弁１０の作動について説明する。
図２（ａ）は、安全弁１０の閉弁状態を示しており、弁体２１の外周端縁２１ｃがＯリング１９に当接していて、流入孔１２ｃの一方側から流入した流体をこの外周端縁２１ｃの部分で封止している。すなわち、流体の圧力が、弾性部材２２が弁体２１を一方側へ付勢する付勢力よりも小さい値の状態を示している。
【００４０】
流体の圧力が、弾性部材２２の前記付勢力を超えると、図２（ｂ）に示すように、弁体２１が該付勢力に抗って軸線Ｃ方向の他方側へ移動して、安全弁１０が開弁状態となる。すなわち、弁体２１の外周端縁２１ｃとＯリング１９との離反した間隙から、流体が他方側へ図の矢印の向きに流出するようになっている。外周端縁２１ｃから他方側へ向け流出した流体は、略円柱穴状の流路１４の内周と断面略六角形状の弁体２１の外周との間隙を通過し、調整ネジ２３の貫通孔２３ａを通って、キャップ１３の流出孔１３ｃから装置の外部へと排出される。このように流体が安全弁１０から外部へと排出されて、予め設定した作動圧力より低い値に戻ると、弁体２１は弾性部材２２の付勢力で再び図２（ａ）に示す元の閉弁状態に戻るようになっている。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態の安全弁１０によれば、筒本体１１の一方側の端部の第１凹部１５とスタンド部材１２の他方側の端部の第２凹部１７とに挟まれて形成される室１８に流路１４を封止するためのＯリング１９が配置されているので、Ｏリング１９を装置に組み込む際に、該Ｏリング１９の他方側の端面を第１凹部１５に当接し、安定した状態で流路１４内に押し込み挿入することができる。従って、Ｏリング１９の組み込み時に捩れや波打ち等の変形が起こることを防止している。
【００４２】
すなわち、従来のように、Ｏリングを流路の内壁に摺接しながら挿入していき、流路に形成される段差や該流路との摩擦によってＯリングを変形させてしまうようなことがなく、簡便に精度よく装置に組み込むことができ、弁の作動圧力を正確に設定することが可能である。また、Ｏリング１９の装置への組み込みに際して、作業者に熟練を要するようなことがなく、ガス種変更等の種々の用途に対応して交換が容易に行える。
【００４３】
また、組み込まれたＯリング１９には、従来のように変形等による無理な力が加わっていないので、組み込み時に設定された圧力が経時的に変化するようなことがなく、作動圧力が長期に亘り安定して維持される。また経時的な変化が起こらないので、従来のように、製品検査時に行われていた作動圧力の再調整作業が削減でき、作業性・生産性が高められている。また、無理な力が加わらないので、Ｏリング１９の耐久性が向上し、長期に亘り安定して装置を使用することができる。
【００４４】
また、組み込まれたＯリング１９は、その一方側を第１凹部１５に、他方側を第２凹部１７に各々当接して挟まれ安定した状態で室１８に配置されているので、流入孔１２ｃから作動圧力を遥かに超える流体の圧力が加わり、弁が作動した際にも、該圧力によって一方側や他方側に移動させられてしまうようなことがない。また、頻繁に弁が作動した場合にも位置が変動しないので、装置の作動圧力の精度が安定して確保されていて、再現性に優れている。
【００４５】
また、Ｏリング１９を筒本体１１の第１凹部１５及びスタンド部材１２の第２凹部１７の２つの部品で挟み込むようにして固定しているので、従来のように、これら筒本体１１及びスタンド部材１２の他に、別途Ｏリング１９を配設するための受け部材等を装置に組み込む必要がなく、該受け部材等及びこの受け部材等と周辺部材とのシール性を確保するためのパッキン等が不要であり、部品点数が削減されていて、生産コストが抑えられている。
【００４６】
また、室１８は、その一方側、他方側、径方向内方及び径方向外方を形成する各々の面が、全て角部等を形成しない平面及び曲面で形成されているので、室１８に配置されるＯリング１９がその外面を傷付けられるようなことがない。よって、従来のように、室１８の内方に向け突出する突起状の角部等が形成され、該角部等がＯリング１９に接触して傷付けてしまい弁のシール性を低減させてしまうようなことがなく、また、角部等を形成する場合に必要とされていた精細で難しい加工が不要となり、加工コストが低減する。
【００４７】
また、Ｏリング１９に接触して流体を封止する弁体２１の一方側の外周端縁２１ｃが滑らかな曲面状に形成されているので、弁体２１の接触によりＯリング１９が傷付くことが防止されている。すなわち、従来のように、弁体のＯリングに接触する外周端縁が凸状の角部等で形成され、該角部等がＯリングを押圧する際に傷付けてしまい、シール性を低減させてしまうようなことがない。
【００４８】
また、外周端縁２１ｃが滑らかな曲面状に形成されていることにより、弁体２１とＯリング１９とは、該外周端縁２１ｃ周りに線接触に近い状態で接触することとなるので、接触面積が低減されており、弁体２１を付勢する弾性部材２２に多大な付勢力を必要とせず、高い気密性を得ることができる。また、このように弁体２１の付勢力が低減できるので、Ｏリング１９の耐久性がより向上する。
【００４９】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態では、シール構造２４を安全弁１０に用いることとして説明したが、これに限定されるものではなく、該シール構造２４を、分析関連ガス用減圧弁、逆止弁、グリスを使用しているとガスの汚染がある場合等、各種装置のシール構造２４として適宜用いることが可能である。
【００５０】
また、本実施形態では、室１８が第１凹部１５の端面１５ａ及び内周面１５ｂと、第２凹部１７の端面１７ａ及び外周面１７ｂとに挟まれて略リング穴状に形成されるとして説明したが、これに限られず、第１凹部１５及び第２凹部１７を、軸線Ｃに直交する断面が略扇形穴状の各々の凹溝で形成し、これらを対向配置して室１８を形成することとしても構わない。
【００５１】
また、本実施形態では、弁体２１の外周端縁２１ｃが滑らかな曲面状に形成されるとして説明したが、これに限られず、平面や角部等で形成されていても構わない。ただしＯリング１９の耐久性を鑑み、本実施形態のように曲面状に形成することがより好ましい。
【００５２】
また、本実施形態では、環状弾性部材としてＯリング１９を用いて説明したが、流体を封止可能であればよく、これに限られず、それ以外の樹脂材料等を成形したものであっても構わない。また、材質も本実施形態の合成ゴム等に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る安全弁の概略構成を示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る安全弁の環状弾性部材近傍の概略構成を示す部分側断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 安全弁
１１ 筒本体
１２ スタンド部材
１２ｃ 流入孔（第２の流路）
１４ 流路（第１の流路）
１５ 第１凹部
１５ａ 端面
１５ｂ 内周面
１７ 第２凹部
１７ａ 端面
１７ｂ 外周面
１８ 室
１９ Ｏリング（環状弾性部材）
２１ 弁体
２１ｃ 外周端縁
２２ 弾性部材（付勢手段）
２４ シール構造
Ｃ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を備える筒本体と、
前記流路に配設され前記筒本体の軸線方向に沿って該筒本体と相対移動可能で、付勢手段により該軸線方向の一方側へ付勢される弁体と、
前記筒本体の一方側に配置され、前記流路に連通する流入孔を備え流体を受け入れるスタンド部材と、
前記筒本体の一方側の端部に形成される第１凹部と前記スタンド部材の他方側の端部に形成される第２凹部とに挟まれ、径方向内方の他方側が開口する略リング穴状の空間からなる室を有し、該室には前記弁体に接触して前記流路を封止する環状弾性部材と、を備えることを特徴とする安全弁。
【請求項２】
請求項１に記載の安全弁であって、
前記第１凹部は、前記軸線方向に直交し一方側を向く端面と径方向内方を向く内周面とを有し、
前記第２凹部は、前記軸線方向に直交し他方側を向く端面と径方向外方を向く外周面とを有することを特徴とする安全弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の安全弁であって、
前記弁体は、一方側の外周端縁が滑らかな曲面状に形成されており、
前記外周端縁が、前記環状弾性部材に接触することを特徴とする安全弁。
【請求項４】
流体を通す第１の流路と、
前記第１の流路の一方側に配置され、該第１の流路に連通する第２の流路と、
前記第１の流路内を一方側と他方側とに移動可能に配設される弁体と、
前記第１の流路と前記第２の流路とを接続し、径方向内方の他方側が該第１の流路に向け開口する略リング穴状の空間からなる室と、
前記室に配置される環状弾性部材と、を備え、
前記環状弾性部材の径方向内方の他方側が前記弁体の一方側の外周端縁に当接して前記第１の流路と前記第２の流路とを開閉可能とすることを特徴とするシール構造。
【請求項１】
流路を備える筒本体と、
前記流路に配設され前記筒本体の軸線方向に沿って該筒本体と相対移動可能で、付勢手段により該軸線方向の一方側へ付勢される弁体と、
前記筒本体の一方側に配置され、前記流路に連通する流入孔を備え流体を受け入れるスタンド部材と、
前記筒本体の一方側の端部に形成される第１凹部と前記スタンド部材の他方側の端部に形成される第２凹部とに挟まれ、径方向内方の他方側が開口する略リング穴状の空間からなる室を有し、該室には前記弁体に接触して前記流路を封止する環状弾性部材と、を備えることを特徴とする安全弁。
【請求項２】
請求項１に記載の安全弁であって、
前記第１凹部は、前記軸線方向に直交し一方側を向く端面と径方向内方を向く内周面とを有し、
前記第２凹部は、前記軸線方向に直交し他方側を向く端面と径方向外方を向く外周面とを有することを特徴とする安全弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の安全弁であって、
前記弁体は、一方側の外周端縁が滑らかな曲面状に形成されており、
前記外周端縁が、前記環状弾性部材に接触することを特徴とする安全弁。
【請求項４】
流体を通す第１の流路と、
前記第１の流路の一方側に配置され、該第１の流路に連通する第２の流路と、
前記第１の流路内を一方側と他方側とに移動可能に配設される弁体と、
前記第１の流路と前記第２の流路とを接続し、径方向内方の他方側が該第１の流路に向け開口する略リング穴状の空間からなる室と、
前記室に配置される環状弾性部材と、を備え、
前記環状弾性部材の径方向内方の他方側が前記弁体の一方側の外周端縁に当接して前記第１の流路と前記第２の流路とを開閉可能とすることを特徴とするシール構造。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−２４３５２２（Ｐ２００９−２４３５２２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８８５７８（Ｐ２００８−８８５７８）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００１５０９８１）日酸ＴＡＮＡＫＡ株式会社 (33)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００１５０９８１）日酸ＴＡＮＡＫＡ株式会社 (33)
【Ｆターム（参考）】
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