特開 2024-49522 バルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024049522

(43)【公開日】2024-04-10

(54)【発明の名称】バルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 5/04 20060101AFI20240403BHJP

【ＦＩ】

F16K5/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022155788

(22)【出願日】2022-09-29

(71)【出願人】

【識別番号】000232885

【氏名又は名称】株式会社ロキテクノ

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100120064

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 孝夫

(72)【発明者】

【氏名】金城 隆司

【テーマコード（参考）】

3H054

【Ｆターム（参考）】

3H054AA02

3H054BB16

3H054CB09

(57)【要約】

【課題】部品点数が少なく簡易でコンパクトな構造で流路の開放と流路の閉鎖との切り替えが可能なバルブが求められている。
【解決手段】第１流路を内部に有する管体と、第１流路内に挿嵌され第２流路を内部に有する棒体部と、第１流路の前記内周面上に配置されるシール部材と、を備え、シール部材は管体の第１流路を第１領域と第２領域とに分割し、第１領域と前記第２領域との間では流体的な連通が絶たれ、棒体部は、第２流路と前記第１流路との前記流体の連通を閉止する第１状態と、第２領域に連通して第２流路と第１流路との間の流体の連通を喚起する第２状態と、の間の移動が可能であるバルブにより解決する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

管路端部を有する管体であって、円筒形の内周面で画定され、流体の上流または下流のいずれか一方である第１流路を内部に有し、前記第１流路は前記管路端部において開口端を形成する管体と、
円筒形状を外周面とする形状の棒体部であって、前記管体の前記開口端から前記第１流路内に挿嵌され、前記流体の前記上流または前記下流の他方である第２流路を内部に有して前記外周面上に前記第２流路の流路開口を備える棒体部と、
前記第１流路の前記内周面上には前記棒体部の前記外周面に密着し前記内周面の一周回で無端となるように配置されるシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記管体の前記管路端部の第１位置と前記第１位置よりも前記管体の前記管路端部から遠い第２位置とを通過するように配置され、前記管体の前記第１流路を前記第１流路の軸方向に沿って前記管路端部の側の第１領域と前記第１領域よりも前記管路端部から遠い第２領域とに分割し、
前記第１領域と前記第２領域との間では流体的な連通が絶たれ、
前記棒体部は、前記棒体部の前記流路開口が前記第１領域に連通して前記第２流路と前記第１流路との前記流体の連通を閉止する第１状態と、前記棒体部の前記流路開口が前記第２領域に連通して前記第２流路と前記第１流路との間の前記流体の連通を喚起する第２状態と、の間の移動が可能であるバルブ。

【請求項2】

請求項１に記載のバルブであって、
前記棒体部の前記第１流路内への挿嵌は、前記第１流路内での前記外周面に沿っての回転が可能なように構成され、前記第１状態と前記第２状態との間の前記移動は前記回転によって喚起されるバルブ。

【請求項3】

請求項２に記載のバルブであって、
前記棒体部は、前記管体の前記管路端部を覆って前記管体の外面にまで延在するカバー部材を備え、
前記回転は、前記カバー部材の回転により喚起されるバルブ。

【請求項4】

請求項３に記載のバルブであって、
前記カバー部材と前記管体の外周との一方には、突起を備え、
前記カバー部材と前記管体の外周との他方には、前記突起が嵌合し、前記第１流路の周方向に沿った方向に穿設される溝を備え、
前記カバー部材の前記回転は、前記突起が前記溝内を移動することにより喚起されるバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バルブに関する。

【背景技術】

【0002】

バルブでは、従来から、並進動作または回転動作により、流路を閉鎖する閉鎖状態と流路を開放する開放状態とを切り替える機構を有するものが存在する。たとえば、特許文献１に開示されるように、このようなバルブでは、たとえば、カムフォロワーがカム溝を移動することにより、バルブの閉鎖状態と開放状態との間の切り替えが喚起される機構が採用されることが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６５０３４６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような、機構では、流路を閉鎖する部材が閉鎖位置と開放位置とを移動するため、所定のストロークが必要になる。所定のストロークを確保するためには、バルブの構造が大きくなる問題がある。

【0005】

また、カムフォロワーとカム溝によりバルブの閉鎖状態と開放状態との間の切り替えが喚起される機構では、カム溝とカムフォロワーの配置をするために、部材の構成が複雑になる。また、それにより、流路のシール性を確保することが困難となる問題がある。

【0006】

部品点数が少なく簡易でコンパクトな構造で流路の開放と流路の閉鎖との切り替えが可能なバルブが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

管路端部を有する管体であって、円筒形の内周面で画定され、流体の上流または下流のいずれか一方である第１流路を内部に有し、前記第１流路は前記管路端部において開口端を形成する管体と、円筒形状を外周面とする形状の棒体部であって、前記管体の前記開口端から前記第１流路内に挿嵌され、前記流体の前記上流または前記下流の他方である第２流路を内部に有して前記外周面上に前記第２流路の流路開口を備える棒体部と、前記第１流路の前記内周面上には前記棒体部の前記外周面に密着し前記内周面の一周回で無端となるように配置されるシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記管体の前記管路端部の第１位置と前記第１位置よりも前記管体の前記管路端部から遠い第２位置とを通過するように配置され、前記管体の前記第１流路を前記第１流路の軸方向に沿って前記管路端部の側の第１領域と前記第１領域よりも前記管路端部から遠い第２領域とに分割し、前記第１領域と前記第２領域との間では流体的な連通が絶たれ、前記棒体部は、前記棒体部の前記流路開口が前記第１領域に連通して前記第２流路と前記第１流路との前記流体の連通を閉止する第１状態と、前記棒体部の前記流路開口が前記第２領域に連通して前記第２流路と前記第１流路との間の前記流体の連通を喚起する第２状態と、の間の移動が可能であるバルブにより解決する。

【発明の効果】

【0008】

本発明により、部品点数が少なく簡易でコンパクトな構造で流路の開放と流路の閉鎖との切り替えが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１の実施の形態のバルブ１の組立状態（左側）と分解状態（右側）のそれぞれの斜視図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態のバルブ１の管体の内周面の展開図を示している。

【図3】本発明の第１の実施の形態のバルブ１の管体のシール部材箇所の拡大断面図を示している。

【図4A】本発明の第１の実施の形態のバルブ１の断面図であって、バルブ１の開放状態を示している。

【図4B】本発明の第１の実施の形態のバルブ１の断面図であって、バルブ１の閉鎖状態を示している。

【図5】本発明の第２の実施の形態のバルブ２の組立状態（左側）と分解状態（右側）のそれぞれの斜視図である。

【図6A】本発明の第２の実施の形態のバルブ２の断面図であって、バルブ２の開放状態を示している。

【図6B】本発明の第２の実施の形態のバルブ２の断面図であって、バルブ２の閉鎖状態を示している。

【発明を実施するための形態】

【0010】

[第１の実施の形態]
図１から図４Ｂを参照して、本発明の第１の実施の形態のバルブ１について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態のバルブ１の組立状態（左側）と分解状態（右側）のそれぞれの斜視図である。図２は本発明の第１の実施の形態のバルブ１の管体の内周面の展開図を示している。図３は本発明の第１の実施の形態のバルブ１の管体のシール部材箇所の拡大断面図を示している。図４Ａは本発明の第１の実施の形態のバルブ１の断面図であって、バルブ１の開放状態を示している。図４Ｂは本発明の第１の実施の形態のバルブ１の断面図であって、バルブ１の閉鎖状態を示している。

【0011】

バルブ１は流体が流れる任意の流路内に配置される。バルブ１は、棒体部１２と管体１３とを備える。棒体部１２は第２流路１２３を内部に有し、管体１３は第１流路１３３を内部に有する。第１流路１３３はバルブ１が配置される任意の流路の上流と下流の一方に接続され、第２流路１２３はバルブ１が配置される任意の流路の上流と下流の他方に接続される。バルブ１の開放状態において第１流路１３３と第２流路１２３とが流体的に連通し、バルブ１の閉鎖状態において第１流路１３３と第２流路１２３との流体的な連通が遮断される。以下、ここでは、第１流路１３３が上流側に接続され、第２流路１２３が下流側に接続されている例で説明する。ただし、この逆であってもよい。

【0012】

棒体部１２は、一端１２１と他端１２２とを有し、円筒形状を外周面とする形状を有する。棒体部１２は、棒体部１２の円筒形の軸上に沿って、棒体部１２の一端１２１から他端１２２へと延在する流路である第２流路１２３を有している。第２流路１２３はたとえば棒体部１２の一端１２１において開口を形成する。棒体部１２の第２流路１２３の他端１２２側は他端１２２に至る前に、第２流路１２３から棒体部１２の円筒形の表面に向けて第２流路１２３の延在する方向と垂直方向に延在する流路を形成し、棒体部１２の円筒表面上の開口としての流路開口１２４を形成する。

【0013】

管体１３は、開口端を形成する管路端部１３１を有している。第１流路１３３は円筒形の内周面１３２で画定される。棒体部１２の他端１２２は、管体１３の開口端から管体１３の第１流路１３３の内部に挿嵌される。棒体部１２は管体１３の第１流路１３３内で、棒体部１２の外周面に沿っての回転が可能なように第１流路１３３内に留まるように保持される。

【0014】

管体１３の第１流路１３３の内周面１３２上にはシール部材１３４を備える。管体１３のシール部材１３４は、棒体部１２が第１流路１３３内に挿入された状態で、棒体部１２の外周面に密着する。シール部材１３４は、内周面１３２の一周回で無端となるような両端の無い環状形状を有している。

【0015】

図２は、第１流路１３３の内周面１３２を展開した図である。この図でＹ点はＸ点に対して、第１流路１３３の中心軸に対して１８０度の位置関係にあり、図２の左端のＸ点と図２の右端のＸ点は同一点であって、図２の左端のＸ点と右端のＸ点との間が第１流路１３３の中心軸に対して３６０度の位置関係にある。

【0016】

シール部材１３４は、図２に示すように、第１流路１３３の内周面１３２において、第１位置と第２の位置とを通過するように配置される。第２位置は第１位置よりも管体１３の管路端部１３１から遠い位置である。たとえば、第１位置は管路端部１３１から距離ｄ_１であるとして、第２位置は管路端部１３１から距離ｄ_２（ｄ_１＜ｄ_２）である。すなわち、第１流路１３３において、第１流路１３３の管路断面の中心軸周りの中心角の異なる少なくとも２点において、第１流路１３３の延在する方向で管路端部１３１から異なる距離となる２点が画定され、シール部材１３４は、この少なくとも２点を経由するように配置されればよい。

【0017】

シール部材１３４は、管体１３の第１流路１３３を、第１流路１３３の軸方向に沿って管路端部の側の第１領域１３３ａと第１領域よりも管路端部１３１から遠い第２領域１３３ｂとに分割する。管体１３の第１領域１３３ａの管路端部１３１の開口側は管路端部側シール部材１３１ａが全周に亘って配置される。管路端部側シール部材１３１ａは管体１３側ではなく棒体部１２側に配置してもよい。

【0018】

すなわち、第１領域１３３ａは、シール部材１３４と、管路端部側シール部材１３１ａと、管路端部１３１側の管体１３の内面と、棒体部１２の外表面とで画定される領域である。一方、第２領域１３３ｂは、シール部材１３４と、管路端部１３１と反対側の管体１３の内面と、棒体部１２の外表面とで画定される領域である。

【0019】

シール部材１３４は棒体部１２の外周面に密着しているので、第１流路１３３の第１領域１３３ａと第１流路１３３の第２領域１３３ｂとの間では、流体の連通が絶たれている。棒体部１２は、棒体部１２の流路開口１２４が第１領域１３３ａに連通する第１状態（図４Ｂ）と、棒体部１２の流路開口１２４が第２領域１３３ｂに連通する第２状態（図４Ａ）と、の間の移動が可能である。

【0020】

バルブ１は、第２状態（図４Ａ）において、第２流路１２３と第１流路１３３とが流体的に連通し、バルブ１の開放状態となる。この状態では、図４Ａの矢印のように、第２流路１２３と第１流路１３３との間に流体の流れを喚起する。一方、バルブ１は、第１状態（図４Ｂ）において、第２流路１２３と第１流路１３３との流体的な連通が遮断され、バルブ１の閉鎖状態となる。この状態では、図４Ａの矢印のような第２流路１２３と第１流路１３３との流体の流れは生じない。棒体部１２は、棒体部１２の円筒形状の外周表面に沿っての回転が可能なように管体１３の第１流路１３３内に挿嵌されているので、その回転によって第１状態と第２状態との間の移動が喚起される。

【0021】

[第２の実施の形態]
続いて、図５から図６Ｂを参照して、本発明の第２の実施の形態のバルブ２について説明する。図５は本発明の第２の実施の形態のバルブ２の組立状態（左側）と分解状態（右側）のそれぞれの斜視図である。図６Ａは本発明の第２の実施の形態のバルブ２の断面図であって、バルブ２の開放状態を示している。図６Ｂは本発明の第２の実施の形態のバルブ２の断面図であって、バルブ２の閉鎖状態を示している。第２の実施の形態も基本的に第１の実施の形態と同様である。以下、第１の実施の形態との違いの部分を特に説明し、第１の実施の形態と同様な部分については、ある程度説明を割愛する。

【0022】

第２の実施の形態のバルブ２も棒体部２２と管体２３とを備える。第２の実施の形態の棒体部２２は第１の実施の形態の棒体部１２と対応し、一端２２１と他端２２２とを備え、他端２２２が管体２３の第１流路２３３の内部に挿嵌されている点は第１の実施の形態と同じである。

【0023】

一方、第２の実施の形態の棒体部２２は、管体２３の管路端部２３１を覆って管体２３の外面の外側にまで円筒状の形状として延在するカバー部材２２５を有している点が第１の実施の形態と異なる。第２の実施の形態の棒体部２２がカバー部材２２５を有している点以外は第１の実施の形態と同じである。

【0024】

カバー部材２２５と管体２３の外周との一方には突起を備え、カバー部材２２５と管体２３の外周との他方には突起が嵌合して第１流路２３３の周方向に沿った方向に穿設される溝を備えている。

【0025】

たとえば、代表的には、図５に示すように、管体２３の外周に突起２３５を備え、カバー部材２２５には第１流路２３３の周方向に沿った方向に穿設される溝２２６を備える。管体２３の外周に突起２３５はカバー部材２２５の溝２２６に係合される。

【0026】

カバー部材２２５の溝２２６は管体２３の第１流路２３３の周方向に沿った方向に穿設されているので、カバー部材２２５は突起２３５の溝２２６内の移動によって、管体２３に対して回転し、これにより、棒体部２２が管体２３に対して回転する。

【0027】

第２の実施の形態においても、シール部材２３４は、管体２３の第１流路２３３を、第１流路２３３の軸方向に沿って管路端部の側の第１領域２３３aと第１領域よりも管路端部２３１から遠い第２領域２３３ｂとに分割する。

【0028】

そして、第２の実施の形態においても、シール部材２３４は棒体部２２の外周面に密着しているので、第１流路２３３の第１領域２３３ａと第１流路２３３の第２領域との間では、流体の連通が絶たれている。

【0029】

棒体部２２は、棒体部２２の流路開口２２４が第１領域２３３ａに連通する第１状態（図６Ｂ）と、棒体部２２の流路開口２２４が第２領域２３３ｂに連通する第２状態（図６Ａ）と、の間の移動が可能である。

【0030】

これにより、第２の実施の形態においても、棒体部２２の第１状態（図６Ｂ）と第２状態（図６Ａ）との間の移動が喚起される。

【0031】

すなわち、第２の実施の形態のバルブ２においても、第１状態（図６Ｂ）において、第２流路２２３と第１流路２３３との流体の連通を閉止し、第２状態（図６Ａ）において、図６Ａの矢印のような、第２流路２２３と第１流路２３３との間の流体の流れを喚起する。

【符号の説明】

【0032】

１ バルブ
１２ 棒体部
１２１ 一端（棒体部）
１２２ 他端（棒体部）
１２３ 第２流路
１３ 管体
１３１ 管路端部
１３１ａ 管路端部側シール部材
１３２ 内周面
１３３ 第１流路
１３４ シール部材
２ バルブ
２２ 棒体部
２２１ 一端（棒体部）
２２２ 他端（棒体部）
２２３ 第２流路
２２４ 流路開口
２２５ カバー部材
２２６ 溝
２３ 管体
２３１ 管路端部
２３１ａ シール部材
２３２ 内周面
２３３ 第１流路
２３４ シール部材
２３５ 突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】