特開 2024-86003 弾性体逆止弁の加工方法及び弾性体逆止弁

(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】P2024086003

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】弾性体逆止弁の加工方法及び弾性体逆止弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 15/14 20060101AFI20240620BHJP

【ＦＩ】

F16K15/14 C

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022200841

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】000003263

【氏名又は名称】三菱電線工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】深澤 新平

(72)【発明者】

【氏名】林 伸幸

【テーマコード（参考）】

3H058

【Ｆターム（参考）】

3H058AA16

3H058BB29

3H058CA02

3H058CA23

(57)【要約】

【課題】安全且つ容易な方法で確実にゴム製逆止弁の弁体にスリットを設ける。
【解決手段】筒状の逆止弁本体２と、スリットを有し、逆止弁本体２の通路に設けられ、スリットにおいて一方向に流体を通過させ、逆方向には流体を通過させない弁体３とを有するゴム製逆止弁１の弁体３に、スリットを形成するゴム製逆止弁１の加工方法において、弁体３に予め形成した脆弱部５が破断するように、一方向に空気を流通させて脆弱部５を破断させてスリットを形成する。
【選択図】図１Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の逆止弁本体と、
スリットを有し、前記逆止弁本体の通路に一体に設けられ、前記スリットにおいて一方向に流体を通過させ、逆方向には流体を通過させない弁体とを有する弾性体逆止弁の、前記弁体にスリットを形成する弾性体逆止弁の加工方法であって、
前記弁体に予め形成した脆弱部が破断するように、前記一方向に空気を流通させて前記脆弱部を破断させて前記スリットを形成する
ことを特徴とする弾性体逆止弁の加工方法。

【請求項2】

前記脆弱部は、前記弁体における他の部位よりも薄い部分よりなり、
前記脆弱部の厚さは、０．０２ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の弾性体逆止弁の加工方法。

【請求項3】

前記弁体は、ゴムよりなり、
前記ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３のデュロメータタイプＡで２０以上９０以下である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性体逆止弁の加工方法。

【請求項4】

コンプレッサからの圧縮空気を吐出する吐出部を前記逆止弁本体の一端側に押し当てて前記圧縮空気を送り込んで前記脆弱部を破断する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性体逆止弁の加工方法。

【請求項5】

前記脆弱部を破断させる空気の圧は、０．１ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下である
ことを特徴とする請求項４に記載の弾性体逆止弁の加工方法。

【請求項6】

筒状の逆止弁本体と、
スリットを有し、前記逆止弁本体の通路に一体に設けられ、前記スリットにおいて一方向に流体を通過させ、逆方向には流体を通過させない弁体とを有する弾性体逆止弁であって、
前記弁体は、前記一方向に向かってスリットに近付くにつれて徐々に間隔が狭くなり、前記スリットの最も間隔の狭い部分には、破断面が形成されている
ことを特徴とする弾性体逆止弁。

【請求項7】

ゴムの一体成形品よりなり、
前記ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３のデュロメータタイプＡで２０以上９０以下である
ことを特徴とする請求項６に記載の弾性体逆止弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筒状の逆止弁本体と、スリットを有し、逆止弁本体の通路に設けられ、スリットにおいて一方向に流体を通過させ、逆方向には流体を通過させない弁体とを有する弾性体逆止弁の加工方法及び弾性体逆止弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、収容物を密閉状態で内部に収容する密閉容器が知られている。例えば、この密閉容器の底面には、吸気弁や排気弁が設けられており、容器内部に不活性ガス等を吸気弁から供給し、必要に応じて排気弁から排出することで、容器内部の気体を置換したり、気密状態を維持したりするようにしている。

【0003】

そのような逆止弁として、上述したような、筒状の逆止弁本体と、スリットを有し、逆止弁本体の通路に設けられ、スリットにおいて一方向に流体を通過させ、逆方向には流体を通過させない弁体とを有する弾性体逆止弁が知られている。この弁体は、ゴム製で柔らかく、そのスリットは、打ち抜きの専用の工具などを用いて手作業で切断加工される。

【0004】

例えば、特許文献１のように、溶融押し出し成形された樹脂を回転冷却ロールの表面に沿わせ、エアナイフ装置から空気を吹き付けて冷却成形する方法が知られている。

【0005】

また、特許文献２のように、未硬化状態にある熱可塑性樹脂の表面層側にエアナイフノズルより冷却エアを吹き付けて強制冷却し、基材層側に発泡体層を積層する方法も知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２－６２７１号公報

【特許文献2】特許第３３５７１８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来の専用工具を用いた手作業では、専用の打ち抜き工具を用意し、その工具に弾性体逆止弁をセットし、打ち抜きし、打ち抜き後の弾性体逆止弁を工具から取り出すという多くの作業があり、また、刃物による切断を人手で行うため、安全性の問題があると共に、非常に手間がかかるという問題がある。

【0008】

上記特許文献１及び２の方法は、エアナイフを用いた方法であり、エアを吹き付けた対象物を押さえるけることはできるが、スリットなどの切断を行うことは想定していない。

【0009】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安全且つ容易な方法で確実に弾性体逆止弁の弁体にスリットを設けることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の目的を達成するために、この発明では、ゴム製の弁体に予め設けた脆弱部を空気圧で破断するようにした。

【0011】

具体的には、第１の発明では、
筒状の逆止弁本体と、
スリットを有し、前記逆止弁本体の通路に一体に設けられ、前記スリットにおいて一方向に流体を通過させ、逆方向には流体を通過させない弁体とを有する弾性体逆止弁の、前記弁体にスリットを形成する弾性体逆止弁の加工方法であって、
前記弁体に予め形成した脆弱部が破断するように、前記一方向に空気を流通させて前記脆弱部を破断させて前記スリットを形成する構成とする。

【0012】

上記の構成によると、弾性体逆止弁を成形する際に弁体に他の部分よりも破断し易い脆弱部を予め形成しておき、流体を通過させる方向に適切な圧力の空気を流通させるだけで、脆弱部を破断し、安全且つ確実にスリットを形成することができる。

【0013】

第２の発明では、第１の発明において、
前記脆弱部は、前記弁体における他の部位よりも薄い部分よりなり、
前記脆弱部の厚さは、０．０２ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下である。

【0014】

ここで、脆弱部を０．０２ｍｍよりも薄くするのは成形が難しく、０．０６ｍｍよりも厚くすると空気による破断が難しい。しかし、上記の構成によると、脆弱部が適切な厚さであるため、脆弱部の成形がし易く、一般的な圧縮空気の圧力で確実に破断されるため、弾性体逆止弁の製造が容易となる。

【0015】

第３の発明では、第１又は第２の発明において、
前記弁体は、ゴムよりなり、
前記ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３のデュロメータタイプＡで２０以上９０以下である。

【0016】

ここで、弁体のショアＡ硬度が２０よりも低いと柔らかすぎ、また、９０よりも高いと硬すぎて、逆止弁としての機能を発揮しがたいが、上記の構成によると、適切な硬度であるため、破断が容易で、破断後には逆止弁としての機能を適切に発揮できる弾性体逆止弁が得られる。

【0017】

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、
コンプレッサからの圧縮空気を吐出する吐出部を前記逆止弁本体の一端側に押し当てて前記圧縮空気を送り込んで前記脆弱部を破断する構成とする。

【0018】

上記の構成によると、極めて容易且つ安全にスリットを形成できる。

【0019】

第５の発明では、第４の発明において、
前記脆弱部を破断させる空気の圧を０．１ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下とする。

【0020】

上記の構成によると、必要以上な加圧設備を設けることなく、工場等に設置されている、一般的なコンプレッサの圧力を使用できると共に、圧力が高すぎてスリット以外の部分で弁体を破断するおそれがない。

【0021】

第６の発明では、
筒状の逆止弁本体と、
スリットを有し、前記逆止弁本体の通路に一体に設けられ、前記スリットにおいて一方向に流体を通過させ、逆方向には流体を通過させない弁体とを有する弾性体逆止弁であって、
前記弁体は、前記一方向に向かってスリットに近付くにつれて徐々に間隔が狭くなり、前記スリットの最も間隔の狭い部分には、破断面が形成されている構成とする。

【0022】

上記の構成によると、弁体のスリットとなる部分に徐々に間隔が狭くなる部分として他の部分よりも破断し易い脆弱部を予め形成しておき、例えば、流体を通過させる方向に適切な圧力の空気を流通させるだけで、この脆弱部を破断し、安全且つ確実にスリットを形成することができる。このため、安価で製造し易い弾性体逆止弁が得られる。

【0023】

第７の発明では、第６の発明において、
ゴムの一体成形品よりなり、
前記ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３のデュロメータタイプＡで２０以上９０以下である。

【0024】

ここで、弁体のショアＡ硬度が２０よりも低いと柔らかすぎ、また、９０よりも高いと硬すぎて、逆止弁としての機能を発揮しがたいが、上記の構成によると、適切な硬度であるため、空気圧による破断が容易で、破断後には逆止弁としての機能を適切に発揮できる弾性体逆止弁が得られる。

【発明の効果】

【0025】

以上説明したように、本発明によれば、予め弁体に設けた脆弱部を空気で破断するようにしたので、安全且つ容易な方法で確実に弾性体逆止弁の弁体にスリットを設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1A】ゴム製逆止弁を示す平面図である。

【図1B】図１ＡのIB－IB線断面図である。

【図2】図１ＢにおけるII部拡大断面である。

【図3】本発明の実施形態の変形例１に係る図２相当断面図である。

【図4】本発明の実施形態の変形例２に係る図２相当断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0028】

－ゴム製逆止弁の構成－
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の実施形態の弾性体逆止弁としてのゴム製逆止弁１を示し、例えば、このゴム製逆止弁１は、図示しない密閉容器の底部などに外部と連通させるために設けられる逆止弁である。弾性体逆止弁としてのゴム製逆止弁１は、例えば、フッ素ゴムの一体成形品よりなるが、弾性体であれば特に限定されず、熱可塑性若しくは熱硬化性エラストマー、又は、シリコーン系ゴム、エチレンプロピレンゴムなどのゴムなどでもよい。更には、一部が金属で構成されていてもよい。

【0029】

本実施形態に係るゴム製逆止弁１は、筒状の逆止弁本体２と、その中心部に一体に設けられた弁体３とを有する。

【0030】

逆止弁本体２は、例えば、密閉容器の貫通孔に挿入するための外径を有するが、その形状は特に限定されず、断面が楕円状、一対の直線部を有するフィールドトラック形状、長方形状等の中心に貫通孔を有する筒状であってもよい。上述したように、逆止弁本体２の一部が金属やプラスチックで構成されていてもよい。

【0031】

図１Ｂに示すように、弁体３は、逆止弁本体２の通路となる内周側に一体に成形され、先端に向かって徐々に間隔が狭くなり、その先端中心に平面視で直線状のスリット４を有する。このスリット４において、一方向（図１Ｂで示す矢印の方向）に流体を通過させ（スリット４が開き）、その逆方向には流体を通過させない（スリット４が閉じる）構成とすることにより、逆止弁としての機能が発揮されるようになっている。

【0032】

図２に拡大して示すように、スリット４は、弁体３の先端の平面視で真っ直ぐな平坦な帯状部６の中央に形成した脆弱部５に、後述する方法により形成される。脆弱部５は、弁体３における他の部位（例えば、ｔ１＝０．５ｍｍ程度）よりも薄い部分よりなり、脆弱部５のスリット４となる部分の厚さｔ２は、０．０２ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下（０．０２≦ｔ２≦０．０６）である。脆弱部５の幅Ｗは例えば、０．１ｍｍである（Ｗ＝０．１）。図２の帯状部６の横断方向断面図において、脆弱部５を形成する溝部の側面の傾斜角度αは、例えば６７°である（α＝６７°）。

【0033】

また、成形後のゴム製逆止弁１の弁体３のゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３のデュロメータタイプＡ（ショアＡ）で２０以上９０以下である。

【0034】

－ゴム製逆止弁の加工方法－
次に、本実施形態に係るゴム製逆止弁１の加工方法について説明する。

【0035】

詳しい説明は省略するが、射出成形又は圧縮成形により、例えば、フッ素ゴムから専用の金型を用いてゴム製逆止弁１を成形する。この成形段階では、上述したように、直線状の脆弱部５が弁体３先端の帯状部６に形成されている。なお、例えば、逆止弁本体２と弁体３とが異なるゴム材料で二色成形されていてもよい。

【0036】

そして、図１Ｂに示すように、コンプレッサからの圧縮空気を吐出する吐出部１０（エアガンの先端部）を逆止弁本体２の一端側（下端側）に押し当てて圧縮空気を送り込み、弁体３に予め形成した脆弱部５が破断するように、流体の流通を許容する一方向に空気を流通させ、脆弱部５を破断させてスリット４を形成する。こうすれば、特殊な打ち抜き工具を使用する必要がない。なお、このとき逆方向に空気を送り込むと弁体３が変形してうまく破れない。また、吐出する流体は、空気に限定されず、他の気体でもよい。スリット４は、空気圧によって引きちぎられたように形成されるので、拡大して見ると破断面が形成されていることが分かる。その破断面は弁体３の閉じ動作のときに閉じるが、閉じた部分から空気が漏れることはない。

【0037】

このとき、脆弱部５を破断させる空気圧を０．１ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下とする。これにより、工場等に設置されている、一般的なコンプレッサの圧力を使用することができ、必要以上な加圧設備を設けなくてすむ。また、２．０ＭＰ以下と上限を決めることにより、圧力が高すぎてスリット４以外の部分で弁体３を破断するおそれがない。

【0038】

このように、ゴム製逆止弁１を成形する際に弁体３に他の部分よりも破断し易い脆弱部５を予め形成しておき、流体を通過させる一方向に適切な圧力の空気を流通させるだけで、脆弱部５を破断し、安全且つ確実にスリット４を形成することができる。

【0039】

また、脆弱部５の厚さを０．０２ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下としたのは、脆弱部５を０．０２ｍｍよりも薄くするのは成形が難しく、０．０６ｍｍよりも厚くすると空気による破断が難しいためである。本実施形態の脆弱部５をこのような適切な厚さとしたので、脆弱部５の成形がし易く、一般的な圧縮空気の圧力で確実に破断されるため、ゴム製逆止弁１の製造が容易となる。

【0040】

また、弁体３のゴムの硬度をショアＡ硬度で２０以上９０以下としたのは、２０よりも低いと柔らかすぎ、また、９０よりも高いと硬すぎて、逆止弁としての機能を発揮しがたいためである。本実施形態の弁体３は、適切な硬度であるため、破断が容易で、破断後には逆止弁としての機能を適切に発揮できるゴム製逆止弁１が得られる。

【0041】

以上説明したように、本発明によれば、予め弁体３に設けた脆弱部５を空気で破断するようにしたので、安全且つ容易な方法で確実にゴム製逆止弁１の弁体３にスリット４を設けることができる。

【0042】

－変形例１－
図３は本発明の実施形態の変形例１を示し、脆弱部５’の構成が異なる点で上記実施形態と異なる。なお、以下の変形例１及び２では、図１Ａ～図２と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

【0043】

本変形例では、脆弱部５’は、帯状部６の横断断面図において、溝状部分の幅が下方から徐々に狭まり、上側は一定幅Ｗとなり、その最上部に帯状の薄板が形成されている。

【0044】

本変形例においても、脆弱部５の厚さｔ２は、０．０２ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下（０．０２≦ｔ２≦０．０６）である。脆弱部５の幅Ｗも、例えば、０．１ｍｍである（Ｗ＝０．１）。帯状部６の横断断面図において、脆弱部５を形成する溝部の側面の傾斜角度α’は、本変形例では、α’＝９０である。

【0045】

なお、このα’は、例えば４５°以上９０°以下である（４５°≦α’≦９０°）。そして、α’＝６７°が上記実施形態に相当する。

【0046】

この場合も、脆弱部５’が逆止弁の流体を通す方向に空気を強制的に送り込んで破断し、スリット４を形成することができる。

【0047】

－変形例２－
図４は本発明の実施形態の変形例２を示し、脆弱部５’’の構成が異なる点で上記実施形態及び変形例１と異なる。

【0048】

本変形例では、脆弱部５’’の上側にも溝が形成されており、上側及び下側の帯状部６の横断断面図において、溝状部分の幅が一定であり、脆弱部５’’が帯状の薄板よりなる。すなわち、脆弱部５’’は、弁体３の最も上側になくてもよく、帯状部６の厚さ方向中間部にあってもよい。

【0049】

本変形例においても、脆弱部５の厚さｔ２は、０．０２ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下（０．０２≦ｔ２≦０．０６）である。脆弱部５の幅Ｗも、例えば、０．１ｍｍである（Ｗ＝０．０２）。帯状部６の横断断面図において、脆弱部５を形成する溝部の側面の傾斜角度α’’は、本変形例では、α＝９０°である。このαは、４５°以上９０°以下とするとよい（４５°≦α’’≦９０°）。

【0050】

この場合も、脆弱部５’が逆止弁の流体を通す方向に空気を強制的に送り込んで破断し、スリット４を形成することができる。

【0051】

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

【0052】

すなわち、上記実施形態では、脆弱部は、平面視で直線状としているが、例えば、十字状、Ｖ字状でもよい。一方、脆弱部がミシン目状であると、破断後のスリットが閉じたときに、その噛み合わせ部分で空気が漏れることがあるので、望ましくない。

【0053】

上記実施形態では、密閉容器にゴム製逆止弁１を使用しているが、それに限定されず、配管等に使用してもよい。

【0054】

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

【符号の説明】

【0055】

１ ゴム製逆止弁（弾性体逆止弁）
２ 逆止弁本体
３ 弁体
４ スリット
５，５’，５’’ 脆弱部
６ 帯状部
１０ 吐出部

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】