特許 7054935 逆止弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-07

(45)【発行日】2022-04-15

(54)【発明の名称】逆止弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 15/06 20060101AFI20220408BHJP

【ＦＩ】

F16K15/06

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019190369

(22)【出願日】2019-10-17

(65)【公開番号】P2021067273

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2021-01-13

(73)【特許権者】

【識別番号】397002360

【氏名又は名称】ヤマホ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(72)【発明者】

【氏名】今川 良成

【審査官】加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１４０１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－１１９１６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平９－２０３４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３４９４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第１４１１２８４（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ １５／００－１５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の管継手（２）に設けられたテーパ穴（４ａ）の穴面で構成される弁座（４）と、その弁座（４）に接離させる弁体（５）と、前記第１の管継手（２）に液密に接続する第２の管継手（３）と、前記第２の管継手（３）で反力を受けて前記弁体（５）を弁座（４）に向けて付勢するコイルスプリング（６）を有し、
前記弁体（５）は、円盤状の本体部（５ａ）と、その本体部（５ａ）の背面中心部に設けられた前記テーパ穴（４ａ）の最小部穴径よりも外径の小さなボス部（５ｂ）と、そのボス部（５ｂ）の外周に設けた環状のシール溝（５ｅ）に装着して前記弁座（４）に押し当てるシール部材（５ｃ）とを備えた逆止弁であって、
前記弁体（５）の前記ボス部（５ｂ）に着脱自在に連結される第１の心出し部品（７）と、前記第２の管継手（３）の内部に着脱自在に組み込まれる第２の心出し部品（８）と、前記第１の管継手（２）の内部に形成される逆止弁の軸心と同心のガイド穴（２ａ）と、前記弁体（５）の本体部（５ａ）の前面から軸方向に延び出す前記本体部（５ａ）と一体、かつ、本体部（５ａ）の軸心と同心のガイド軸（５ｄ）とを有し、
前記第１の心出し部品（７）は、後部側を前記ボス部（５ｂ）から突出させてそのボス部（５ｂ）に取付けられる逆止弁の軸心上に配置される連結軸（７ａ）と、その連結軸（７ａ）の後部外周に径方向外向きに突出して周方向に定ピッチで複数設けられた移動ガイド（７ｂ）を有し、
前記第２の心出し部品（８）は、前記ガイド軸（５ｄ）を摺動自在に嵌める逆止弁の軸心と同心の軸穴（８ａ）と、その軸穴（８ａ）の周囲に配置される軸方向に貫通した通路穴（８ｂ）を有し、この第２の心出し部品（８）と前記弁体（５）との間に前記コイルスプリング（６）が縮設され、
周方向に隣り合う前記移動ガイド（７ｂ）間に液体を通す通路が作り出され、
前記移動ガイド（７ｂ）の径方向外端が前記ガイド穴（２ａ）の穴面に摺動自在に接し、
前記ガイド軸（５ｄ）が前記第２の心出し部品（８）の前記軸穴（８ａ）に摺動自在に挿通されて前記弁体（５）が逆止弁の軸心上に位置決めされた逆止弁。

【請求項2】

前記第１の心出し部品（７）の前記連結軸（７ａ）が外周に雄ねじを有するねじ軸であり、その連結軸（７ａ）が前記ボス部（５ｂ）にねじ込まれて第１の心出し部品（７）が前記弁体（５）に連結された請求項１に記載の逆止弁。

【請求項3】

前記ガイド軸（５ｄ）の根本側と前記第２の心出し部品（８）に、前記コイルスプリング（６）の端部にほぼ適合して嵌る心出し部（５ｇ、８ｅ）を設け、その心出し部（５ｇ、８ｅ）で前記コイルスプリング（６）の両端を逆止弁の軸心と同軸上に位置決めした請求項１又は２に記載の逆止弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、液体散布杆の内部などに組み込まれる逆止弁、より詳しくは、作動の安定性を高めた逆止弁に関する。

【背景技術】

【0002】

薬液や水などの散布を行なう液体散布杆や散布装置における散布液の自然流出（所謂液だれやボタ落ち）を防止する従来技術として、例えば、下記特許文献１に示されるものがある。

【0003】

特許文献１が開示している液体散布装置は、操作管の先端に液体噴射部を有しており、その液体噴射部の内部に逆止弁が組み込まれ、その逆止弁が、散布が行われていないときに、ノズル孔に通じた液室と操作管の先端側の内部流路との連通を遮断する。

【0004】

特許文献１の液体散布装置の液体噴射部の内部に設けられている逆止弁は、非貫通のばね受け孔を有する円柱状の弁体を用いており、その弁体が液室の内面にガイドされている。

【0005】

このため円盤状のシート状弁体を用いた逆止弁において懸念される開弁時、閉弁時の弁体の傾きが起こり難いと考えられる。

【0006】

また、ダイヤフラムバルブを用いた逆止弁と違って散布杆の操作性の悪化や杆のサイズ増を招き難い。

【0007】

さらに、球状の弁体やポペット弁を採用した逆止弁で考えられる断面積の大きな流路を閉鎖する用途での弁体サイズの増加や開弁、閉弁の応答性の悪化なども招き難い。

【0008】

しかしながら、特許文献１のように、円柱状の弁体を液室を構成する断面円形の孔の内面でガイドする構造では、弁体の摺動抵抗が大きくなる。このため、開弁位置に動いた弁体を力の小さいスプリングで閉弁位置に戻すものや、弁体が摩擦係数の大きな材料（樹脂など）で形成されたものについては、開弁、閉弁の応答性の低下が懸念される。

【0009】

そこで、本出願人は、散布竿の内部の液体供給路中に組み込むことができ、弁体の動きが円滑になされて作動の応答性が改善される逆止弁を開発して下記特許文献２で提案した。

【0010】

その逆止弁は、第１の管継手に設けられたテーパ穴の穴面で構成される弁座と、その弁座に接離させる弁体と、前記第１の管継手に液密に接続する第２の管継手と、前記第２の管継手で間接的に反力を受けて前記弁体を弁座側に向けて付勢するコイルスプリングを組み合わせたものである。

【0011】

前記弁体は、円盤状の本体部と、その本体部の背面の中心部に設けられた前記テーパ穴の最小部穴径よりも外径の小さなボス部と、そのボス部の外周に設けた環状シール溝に装着して前記弁座に押し当てるシール部材のＯリングと、前記本体部の外周に径方向外向きに突出して周方向に定ピッチで複数設けられた移動ガイドを備えている。

【0012】

この逆止弁は、前記移動ガイドが第１の管継手に軸心方向に延ばして設けられたガイド溝に摺動自在に嵌められて弁体の軸方向移動がガイドされ、周方向に隣り合う移動ガイド間に液体を通す通路が作り出される構造になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【文献】実用新案登録第３１６５２７８号公報

【文献】特開２０１８－１２３９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

特許文献２の逆止弁は、弁体の円盤状本体部の外周に径方向外向きに突出した移動ガイドを設け、その移動ガイドを、第１の管継手に軸心方向に延ばして設けられたガイド溝に摺動自在に嵌めて案内することで、弁体の移動の円滑化を図っている。

【0015】

ところが、特許文献２の逆止弁は、移動ガイドとガイド溝を設けて弁体の移動をガイドする構造を採用してはいるが、弁体の傾き防止と偏心防止が十分でなく、弁体移動時の摺動抵抗の低減、弁部シールの安定性を左右するシール部材各部の弁座への均一接触に関してまだ改善の余地を残していた。

【0016】

弁部シールの安定性を高めることは、例えば、液体散布杆などでは散布液の自然流出を防止する観点から必須とされる。

【0017】

このため、特許文献２の逆止弁に勝る性能を有する逆止弁が要求され出した。

【0018】

この発明は、その要求の応えるものであって、弁体を散布杆の散布液供給路中に配置することができ、その弁体の傾き、偏心が確実に阻止されて弁体の摺動と弁座に対する接触が安定してなされる開弁・閉弁の応答性に優れた逆止弁を実現して提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0019】

上記の課題を解決するため、この発明においては、第１の管継手に設けられたテーパ穴の穴面で構成される弁座と、その弁座に接離させる弁体と、前記第１の管継手に液密に接続する第２の管継手と、前記第２の管継手で間接的に反力を受けて前記弁体を弁座に向けて付勢するコイルスプリングを有し、
前記弁体は、円盤状の本体部と、その本体部の背面中心部に設けられた前記テーパ穴の最小部穴径よりも外径の小さなボス部と、そのボス部の外周に設けた環状のシール溝に装着して前記弁座に押し当てるシール部材とを備えた逆止弁であって、
前記弁体の前記ボス部に着脱自在に連結される第１の心出し部品と、前記第２の管継手の内部に着脱自在に組み込まれる第２の心出し部品と、前記第１の管継手の内部に形成される逆止弁の軸心と同心のガイド穴と、前記弁体の本体部の前面から軸方向に延び出す前記本体部と一体、かつ、本体部の軸心と同心のガイド軸とを有し、
前記第１の心出し部品は、後部側を前記ボス部から突出させてそのボス部に取付けられる逆止弁の軸心上に配置される連結軸と、その連結軸の後部外周に径方向外向きに突出して周方向に定ピッチで複数設けられた移動ガイドを有し、
前記第２の心出し部品は、前記ガイド軸を摺動自在に嵌める逆止弁の軸心と同心の軸穴と、その軸穴の周囲に配置される軸方向に貫通した通路穴を有し、この第２の心出し部品と前記弁体との間に前記コイルスプリングが縮設され、
周方向に隣り合う前記移動ガイド間に液体を通す通路が作り出され、
前記移動ガイドの径方向外端が前記ガイド穴の穴面に摺動自在に接し、
前記ガイド軸が前記第２の心出し部品の前記軸穴に摺動自在に挿通されて前記弁体が逆止弁の軸心上に位置決めされた逆止弁を提供する。

【0020】

前記第１の管継手の内部に形成される前記ガイド穴の直径は、弁座を構成する前記テーパ穴の最小部穴径よりも大きくする。

【0021】

この場合、前記第１の心出し部品は、前記移動ガイドの径方向外端が内接する円の直径が前記ガイド穴の直径とほぼ等しくなる（厳密には摺動隙間分小さくなる）ので、前記弁体のボス部を前記テーパ穴の大径側からテーパ穴に挿入し、前記第１の心出し部品は、前記第１の管継手の内部に弁体の挿入方向とは反対向きに差し込んで前記ボス部の先端に連結する必要がある。

【0022】

そこで、第１の心出し部品の前記連結軸は外周に雄ねじを有するねじ軸にし、前記ボス部に設けたねじ穴にその連結軸をねじ込んで前記ボス部に連結する構造が好ましい形態として挙げられる。

【0023】

また、前記ガイド軸の根本側と前記第２の心出し部品に、前記コイルスプリングの端部がほぼ適合して嵌る心出し部を設け、その心出し部で前記コイルスプリングの両端を逆止弁の軸心と同軸上に位置決めすると好ましい。

【発明の効果】

【0024】

この発明の逆止弁は、弁体の軸方向両端（後部側と前部側）が第１、第２の心出し部品によって弁座の軸心と同軸上に位置決めされている。

【0025】

そのため、当該逆止弁が作動するときの弁体の傾き、その傾きに起因した摺動抵抗の増加、及び弁体の傾きに起因したシール部材各部の弁座に対する不均一接触の問題が起こらず、弁体の円滑で確実な動きが保証されるものになって開弁・閉弁の応答性が特許文献２で提案した逆止弁に勝るものになる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】この発明の逆止弁の一形態を示す断面図である。

【図2】同上の逆止弁の分解斜視図である。

【図3】この発明の逆止弁を採用した液体散布杆の一例を示す側面図である。

【図4】図３の液体散布杆の逆止弁が閉弁した状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、この発明の逆止弁の実施の形態を添付図面の図１及び図２に基づいて説明する。なお、以下の説明は、内部を通過する液体の流入側を逆止弁の後部、流出側を前部と考えて行う。

【0028】

図示の逆止弁１は、第１の管継手２、第２の管継手３、弁座４、弁体５、コイルスプリング６、第１の心出し部品７、第２の心出し部品８及びシール部材９を組み合わせて構成されている。

【0029】

弁座４は、テーパ穴４ａの穴面によって構成される座であって、第１の管継手２の内部に設けられている。

【0030】

第１の管継手２は、弁座４のほかに、ガイド穴２ａと、ねじ穴２ｂ、２ｃを有する。ガイド穴２ａは、テーパ穴４ａの最小径部よりも内径が大きく、前記テーパ穴４ａの小径部側に配置されている。

【0031】

ねじ穴２ｂは第１の管継手２の前部側に、ねじ穴２ｃは第１の管継手２の後部側にそれぞれ設けられている。

【0032】

第２の管継手３は、胴部の外周にフランジ３ａと雄ねじ３ｂを、前部側の外周に雄ねじ３ｃを、後部側の外周に環状のシール溝３ｄをそれぞれ有する。また、内部の穴面の途中が雌ねじを加工したねじ穴３ｅとなっている。

【0033】

この第２の管継手３は、シール溝３ｄに前記シール部材９を嵌め、雄ねじ３ｂを第１の管継手２のねじ穴２ｂに第１の管継手２の端面にフランジ３ａが当接する位置までねじ込んで第１の管継手２に液密に接続される。

【0034】

弁体５は、円盤状の本体部５ａと、その本体部５ａの背面中心部に設けられたテーパ穴４ａの最小部穴径よりも外径の小さなボス部５ｂと、そのボス部５ｂの外周に装着するシール部材（図のそれはＯリング）５ｃと、本体部５ａのボス部５ｂの前面中心から軸方向に延び出すガイド軸５ｄを有する。

【0035】

また、ボス部５ｂの外周に形成された環状のシール溝５ｅと、ボス部５ｂの突端に開放したねじ穴５ｆを有する。ねじ穴５ｆは、ボス部５ｂの軸心と同心の穴であり、シール溝５ｅは本体部５ａの背面に沿った位置にある。また、ガイド軸５ｄは、本体部５ａと一体で、しかも、本体部５ａの軸心と同心の軸となっている。

【0036】

本体部５ａの外径は、テーパ穴４ａの最小径部よりも大きい。そのために、シール溝５ｅに嵌めて本体部５ａの背面に当接させたシール部材５ｃは、本体部５ａに押されて弁座４に確実に押し当てられる。

【0037】

コイルスプリング６は、ガイド軸５ｄの外周に装着されて弁体５と第２の心出し部品８との間に縮設されており、弁体５を弁座４に向けて付勢する。

【0038】

ガイド軸５ｄの根本側と第２の心出し部品８には、コイルスプリング６の端部がほぼ適合して嵌るスプリングの心出し部５ｇと８ｅを設けてあり、その心出し部５ｇ及び８ｅの働きにより、コイルスプリング６は逆止弁１の軸心と同心上に位置決めされる。

【0039】

第１の心出し部品７は、逆止弁の軸心上に配置される連結軸７ａと、その連結軸７ａの後部外周に径方向外向きに突出して周方向に定ピッチで複数設けられた移動ガイド７ｂを有する。

【0040】

連結軸７ａは、先端側の外周に雄ねじを形成した軸になっており、外周の雄ねじを弁体５のねじ穴５ｆにねじ込んでボス部５ｂに取付けられる。

【0041】

連結軸７ａのねじ穴５ｆに対するねじ込みは、第１の心出し部品７を第１の管継手２の内部に第１の管継手２の後部側から挿入して行われる。

【0042】

弁体５は、第１の管継手２の内部に、その第１の管継手２の前部側から挿入され、ボス部５ｂが、弁座４を構成するテーパ穴４ａに挿通される。そして、テーパ穴４ａを通り抜けたボス部５ｂに連結軸７ａがねじ込まれて弁体５に第１の心出し部品７が連結される。

【0043】

第１の管継手２のガイド穴２ａは、テーパ穴４ａと同心の穴であり、このガイド穴２ａの穴面に第１の心出し部品７に設けられた複数の移動ガイド７ｂの径方向外端が摺動自在に接する。

【0044】

これにより、第１の心出し部品７と、その部品を取り付けた弁体５の後部側が逆止弁１の軸心部（＝弁座４の中心）に位置決めされる。なお、周方向に隣り合う移動ガイド７ｂ間には、液体を通す通路が作り出される。

【0045】

第２の心出し部品８は、ガイド軸５ｄを摺動自在に嵌める軸穴８ａと、その軸穴８ａの周囲に複数配置される通路穴８ｂと、外周に加工された雄ねじ８ｃを有する。

【0046】

軸穴８ａは弁座４と同心の穴である。また、通路穴８ｂは液体を通す穴であって、第２の心出し部品８を軸方向に貫通している。

【0047】

その第２の心出し部品８は、第２の管継手３の内部のねじ穴３ｅにねじ込まれて定位置に固定される。その第２の心出し部品８の軸穴８ａにガイド軸５ｄが摺動自在に挿通され
て、弁体５の前端側、即ち、ガイド軸５ｄが逆止弁１の軸心部に位置決めされる。

【0048】

これにより、逆止弁１が作動するときの弁体５の傾き、その傾きに起因した摺動抵抗の増加、及び弁体５の傾きに起因したシール部材５ｃの各部の弁座４に対する不均一接触の問題が起こらず、弁体５が、弁部の上流側と下流側の圧力差の変動に敏感に応答して確実かつ円滑に動く。

【0049】

次に、液体の散布を停止しているときの自然流出を防止する目的でこの発明の逆止弁１を内部に組み込んだ液体散布杆の一例を図３に示す。

【0050】

この液体散布杆２０は、パイプで構成された操作部２１と、噴霧ノズル２２を有する噴管２３を有している。

【0051】

操作部２１は、散布液の供給路２４（図４参照）を内部に有する。また、図示していない後部側に供給路を開閉するコックなどを有する。

【0052】

この操作部２１には、先端外周に雄ねじを有する管継手２１ａが含まれており、操作部２１の前部側に液密に接続されたその管継手２１ａの先端側が第１の管継手２の後部のねじ穴２ｃにねじ込まれて操作部２１と逆止弁１が互いに接続されている。

【0053】

図４の１０は、管継手２１ａと逆止弁１との間に介在したシールリングであり、このシールリング１０によって管継手２１ａと逆止弁１の接続界面が液密に封止されている。

【0054】

噴管２３と逆止弁１との間もシールリング１１によって液密に封止されて散布停止時の自然流出が防止される液体散布竿２０が作り出されている。

【0055】

なお、例示の液体散布竿は、噴霧ノズル２２を２個有するが、噴霧ノズル２２の数が１個のものや、３個以上ある液体散布竿も考えられる。

【符号の説明】

【0056】

１ 逆止弁
２ 第１の管継手
２ａ ガイド穴
２ｂ、２ｃ ねじ穴
３ 第２の管継手
３ａ フランジ
３ｂ、３ｃ 雄ねじ
３ｄ シール溝
３ｅ ねじ穴
４ 弁座
４ａ テーパ穴
５ 弁体
５ａ 本体部
５ｂ ボス部
５ｃ シール部材
５ｄ ガイド軸
５ｅ シール溝
５ｆ ねじ穴
５ｇ スプリングの心出し部
６ コイルスプリング
７ 第１の心出し部品
７ａ 連結軸
７ｂ 移動ガイド
８ 第２の心出し部品
８ａ 軸穴
８ｂ 通路穴
８ｃ 雄ねじ
８ｅ スプリングの心出し部
９ シール部材
１０、１１ シールリング
２０ 液体散布杆
２１ 操作部
２１ａ 管継手
２２ 噴霧ノズル
２３ 噴管
２４ 供給路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】