JP2004068954A

JP2004068954A - バルブコア

Info

Publication number: JP2004068954A
Application number: JP2002230251A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yamamoto; 山本　雅彦
Original assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: FR2843436A1; CN1483952A; TW200403406A; KR100558816B1; KR20040014207A; US6637726B1; JP3947440B2; CN100359223C; DE10314784B4; TWI266840B; FR2843436B1; DE10314784A1

Abstract

【課題】シール部材の離脱を防止することが可能なバルブコアを提供する。
【解決手段】本発明のバルブコア１０では、シール部材３０が第１及び第２のフランジ２２，２４に挟持されると共に、第１及び第２のフランジ２２，２４とシール部材３０との間で係止突起２６が、シール部材３０に食い込んで凹凸係合し、シール部材３０の拡径変形が規制される。従って、シール部材３０は、コア装着孔５２の内周面に付着していても、バルブコア１０を開くときには、第１及び第２のフランジ２２，２４側に固定された状態で移動し、従来では起こり得たシール部材３０の離脱が防がれる。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルブコアに関し、特に、シール部材を、コア本体の開口内縁部又は、コア本体が装着されるコア装着孔の内周面に密着させてそのコア装着孔を閉じるバルブコアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のバルブコアとして、ＪＩＳのＤ４２１１「自動車用タイヤバルブコア」が知られている。このバルブコアは、コア装着孔に固定される筒形のコア本体に可動シャフトを直動可能に貫通し、その可動シャフトの一端に設けた１対のフランジの間に挟持したシール部材を、コア本体の開口内縁部に密着させて、前記したコア装着孔を閉じる構造になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来のバルブコアでは、１対のフランジ間に挟持されたシール部材がそれらフランジ間から離脱する事態が生じ得た。
ところで、本願出願人が、シール部材の離脱原因を詳細に調べたところ、シール部材は、相手部材に強く押し付けられると付着してしまうことが解った。これを図７に示した出願人が開発途中のバルブコアに基づいて説明すると以下のようである。バルブコア１は、１対のフランジ２，２の間に挟持したシール部材３を、コア装着孔４の内周面４Ａに密着させてコア装着孔４を閉じる構造のものであるが、シール部材３がコア装着孔４の内周面４Ａに密着した状態で、バルブコア１を開くと、図８に示すように、シール部材３がコア装着孔４の内周面４Ａに付着したままフランジ２，２の間から離脱してしまう。特に、エアコン用冷媒のような高圧ガスをチャージする部分に使用されるバルブコアでは、シール部材が大きな内圧を受けて相手部材に押し付けられて付着するため、従来のバルブコアの構造では、シール部材の離脱を防止することができなかった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、シール部材の離脱を防止することが可能なバルブコアの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためなされた請求項１の発明に係るバルブコア（１０，４０，７０）は、コア装着孔（５２）に固定される筒形のコア本体（１１，７１）と、コア本体（１１，７１）を貫通して直動する可動シャフト（２０，７５）と、可動シャフト（２０，７５）の一端に設けた１対のフランジ（２２，２４，７７，８２）と、１対のフランジ（２２，２４，７７，８２）の間に挟持された円環状のシール部材（３０，４５，８０）とを備え、シール部材（３０，４５，８０）を、コア本体（１１，７１）の開口内縁部又は、コア装着孔（５２）の内周面に密着させて、コア装着孔（５２）を閉じるバルブコア（１０，４０，７０）において、フランジ（２２，２４，７７，８２）とシール部材（３０，４５，８０）とには、シール部材（３０，４５，８０）の拡径変形を規制するように互いに凹凸係合する係止部（２６，４３，４４，７７Ｔ，８２Ｔ）が設けられたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のバルブコア（１０，７０）において、係止部（２６，４３，４４，７７Ｔ，８２Ｔ）は、フランジ（２２，２４，７７，８２）から突出して、シール部材（３０，４５，８０）にくい込んだ係止突起（２６，７７Ｔ，８２Ｔ）であるところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のバルブコア（４０）において、係止部（２６，４３，４４，７７Ｔ，８２Ｔ）は、シール部材（４５）の一部を一方のフランジ（２２）に向けて突出させた突部（４４）と、突部（４４）に対応させて、一方のフランジ（２２）の一部を陥没させた凹部（４３）とからなるところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１又は２に記載のバルブコア（１０，４０）において、コア本体（１１）から離れた側のフランジ（２４）からシール部材（３０，４５）に向かって突出する突当部（２５）を形成し、そのフランジ（２４）のうち突当部（２５）より外側部分とシール部材（３０，４５）とを空間を挟んで対向させたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のバルブコア（７０）において、コア本体（７１）の開口内縁部には、先端に向かって徐々に拡開しかつシール部材（８０）が密着される内側テーパ面（７３）が形成され、フランジ（７７）の外周面には、内側テーパ面（７３）に当接する外側テーパ面（７８）が形成され、シール部材（８０）は、内側テーパ面（７３）に密着するように構成されたところに特徴を有する。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１，２，３の発明＞
請求項１のバルブコア（１０，４０，７０）では、シール部材（３０，４５，８０）が１対のフランジ（２２，２４，７７，８２）に挟持されると共に、フランジ（２２，２４，７７，８２）とシール部材（３０，４５，８０）との間で係止部（２６，４３，４４，７７Ｔ，８２Ｔ）が凹凸係合して、シール部材（３０，４５，８０）の拡径変形が規制される。従って、シール部材（３０，４５，８０）は、コア本体（１１，７１）の開口内縁部又はコア装着孔（５２）の内周面に付着していても、バルブコア（１０，４０，７０）を開くときには、フランジ（２２，２４，７７，８２）側に固定された状態で移動し、従来では起こり得たシール部材（３０，４５，８０）の離脱が防がれる。
【００１１】
具体的には、係止部（２６，４３，４４，７７Ｔ，８２Ｔ）は、フランジ（２２，２４，７７，８２）から突出して、シール部材（３０，４５，８０）にくい込んだ係止突起（２６，７７Ｔ，８２Ｔ）で構成することができる（請求項２の発明）。この構成の場合、係止突起（２６，７７Ｔ，８２Ｔ）に押されてシール部材（３０，４５，８０）の一部が窪み、その窪みと係止突起（２６，７７Ｔ，８２Ｔ）とが凹凸係合する。
【００１２】
また、係止部（２６，４３，４４，７７Ｔ，８２Ｔ）は、シール部材（３０，４５，８０）の一部を一方のフランジ（２２，２４，７７，８２）に向けて突出させた突部（４４）と、突部（４４）に対応させて、一方のフランジ（２２，２４，７７，８２）の一部を陥没させた凹部（４３）とから構成してもよい（請求項３の発明）。
【００１３】
＜請求項４の発明＞
請求項４のバルブコア（１０，４０）では、コア本体（１１）から離れた側のフランジ（２４）から突出する突当部（２５）によってシール部材（３０，４５）が押さえられると共に、フランジ（２４）のうち突当部（２５）より外側部分は、シール部材（３０，４５）との間に空間を挟んで対向しているから、シール部材（３０，４５）の変形した分が、その空間に収まって保護される。
【００１４】
＜請求項５の発明＞
請求項５のバルブコア（７０）では、フランジ（７７）は、その外周面に形成した外側テーパ面（７８）が、コア本体（７１）に形成した内側テーパ面（７３）に当接することで芯出しかつ軸方向で位置決めされる。そして、その芯だし及び位置決めが行われた状態で、シール部材（８０）が内側テーパ面（７３）に密着するので、シール性が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１において符合５０は、カーエアコンに冷媒をチャージするためのノズルである。ノズル５０は、基端部に雄螺子部５１を備え、その雄螺子部５１をエアコン部品に螺合することで、ノズル５０内のコア装着孔５２がエアコン部品に備えた冷媒流路６０に連絡されている。そして、ノズル５０先端に開放したチャージ口５３からコア装着孔５２を通して冷媒流路６０内に冷媒がチャージされる。
【００１６】
コア装着孔５２の途中部分には、全体の内径より小径のシール摺接部５４が形成され、シール摺接部５４の奥側及び手前側には、シール摺接部５４から離れるに従って拡径するように傾斜したテーパ面５５，５６がそれぞれ形成されている。また、これらシール摺接部５４及びテーパ面５５，５６よりチャージ口５３側には、雌螺子部５７が形成されており、この雌螺子部５７に本発明に係るバルブコア１０が螺合して取り付けられている。
【００１７】
バルブコア１０は、筒形のコア本体１１を備え、その内側に形成された挿通孔１３内に、可動シャフト２０を貫通して備える。コア本体１１は、先端側（図１の下端側）に向かって先細りとなっており、基端側の外周面には雄螺子部１２が形成されている。そして、バルブコア１０は、その先端側からノズル５０のチャージ口５３に挿入され、雄螺子部１２を前記雌螺子部５７に螺合することで、コア装着孔５２内に固定されている。また、コア本体１１の先端部を、コア装着孔５２のテーパ面５６に当接させることで、コア装着孔５２の軸方向でバルブコア１０が位置決めされている。
【００１８】
コア本体１１の基端部には、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、挿通孔１３の開口を跨ぐようにしてブリッジ部１４が形成されている。また、ブリッジ部１４が跨いだ空間は、コア本体１１の挿通孔１３とコア装着孔５２とに連通しており、これにより、挿通孔１３の内周面と可動シャフト２０との隙間全体が、外側に開放されている。
【００１９】
ブリッジ部１４のうち挿通孔１３の中心線と交差する部分には、図２（Ａ）に示すように、シャフト支持孔１４Ａが貫通形成され、ここに可動シャフト２０の途中部分が挿通されている。図２（Ｂ）に示すように、可動シャフト２０のうちブリッジ部１４から突出した部分には、スリーブ１４Ｂと圧縮コイルバネ１５とが挿通され、可動シャフト２０の一端にかしめ形成されたヘッド部２１とブリッジ部１４の上面との間で、これらスリーブ１４Ｂと圧縮コイルバネ１５が挟まれている。そして、圧縮コイルバネ１５の弾発力により、可動シャフト２０がコア本体１１に対して一方に付勢された状態になっている。
【００２０】
可動シャフト２０のうち前記ヘッド部２１と反対側の端部には、第１フランジ２２が一体形成され、その第１フランジ２２がコア本体１１の先端面に当接して、可動シャフト２０がコア本体１１に対して位置決めされる。また、可動シャフト２０のうち第１フランジ２２よりコア本体１１から離れた側に延びた部分は、シール装着部２８となっており、ここに円環状のシール部材３０が嵌合されている。
【００２１】
本実施形態のシール部材３０は、図３に示すように、軸方向の両端面が平面をなしかつ外周面が丸みを帯びた、所謂、Ｄリングである。また、シール部材３０の自然状態における外径は、同図に示すように、コア装着孔５２のうちシール摺接部５４の内径より大きくかつコア装着孔５２の奥部の内径より小さい。
【００２２】
可動シャフト２０のうちシール部材３０を嵌合したシール装着部２８より先端には小径部２３が延びており、その小径部２３に円板状の第２フランジ２４を嵌合してから小径部２３の先端をかしめてある。
【００２３】
第２フランジ２４は、可動シャフト２０のうちシール装着部２８と小径部２３との段差面に突き当てられて位置決めされている。また、第２フランジ２４からは、シール部材３０に向けて筒状の突当部２５が突出しており、この突当部２５の先端がシール部材３０の内縁部に押し付けられている。これにより、第２フランジ２４の突当部２５と第１フランジ２２との間で、シール部材３０が挟持されると共に、第２フランジ２４のうち突当部２５より外側部分がシール部材３０との間に、空間を挟んで対向した状態になっている。
【００２４】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に拡大して示すように、第１フランジ２２のうちシール部材３０が敷設された面には、シール部材３０に向かって先細り状の係止突起２６が起立形成されている。係止突起２６は、第１フランジ２２の全周に連続して形成されている。そして、第２フランジ２４がシール部材３０を第１フランジ２２に押し付けることにより、係止突起２６がシール部材３０に食い込んだ状態に保持されている。
【００２５】
次に、上記構成からなる本実施形態の作用・効果について説明する。
バルブコア１０は、冷媒流路６０内の冷媒の圧力または圧縮コイルバネ１５の付勢力によって、通常は、図１に示すように、閉じた状態になっている。即ち、第１フランジ２２がコア本体１１の先端面に当接して位置決めされ、シール部材３０がシール摺接部５４の内周面に密着している。これにより、コア装着孔５２がバルブコア１０によって閉塞される。
【００２６】
ここで、シール部材３０は、自然状態では外周面が丸みを帯びていたが、シール摺接部５４に密着することで変形する。そして、その変形した分は、第２フランジ２４のうち突当部２５より外側部分とシール部材３０との間の空間に収まるから、例えば、冷媒流路６０側から異物が接近しても、第２フランジ２４によってシール部材３０が保護される。
【００２７】
バルブコア１０を開くには、コア装着孔５２Ｂのチャージ口５３側から工具を挿入して可動シャフト２０を押すか又は、冷媒流路６０の内圧と圧縮コイルバネ１５の付勢力とを足した圧力より大きな圧力のガスをチャージ口５３からチャージすればよい。これにより、シール部材３０が、コア装着孔５２のうちシール摺接部５４より奥側に移動する。すると、図３に示すようにコア装着孔５２との間に隙間ができ、コア装着孔５２が一端から他端まで連通した状態になり、ガスが、コア装着孔５２を通過可能となる。
【００２８】
さて、バルブコア１０を開く際に、シール部材３０がシール摺接部５４の内周面に密着している場合がある。このような場合、シール部材３０がコア装着孔５２の奥側に移動する際に、図４（Ａ）に示すように、シール部材３０がシール摺接部５４に密着して拡径方向に引っ張られる。しかしながら、本実施形態では、第１フランジ２２に形成した係止突起２６がシール部材３０に食い込んで凹凸係合しているから、シール部材３０の拡径変形が規制され、シール部材３０が第１及び第２のフランジ２２，２４の間から離脱することが防がれる。
【００２９】
このように本実施形態のバルブコア１０では、フランジ２２に形成した係止突起２６がシール部材３０に食い込んで凹凸係合し、シール部材３０の離脱を防ぐことができるから、エアコンの冷媒のような高圧ガスのチャージする部分に使用することができる。
【００３０】
＜第２実施形態＞
本実施形態のバルブコア４０は、図５に示されており、前記第１実施形態とは、前記第１フランジ及びシール部材の構造のみが異なる。以下、第１実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第１実施形態と同じ構成部に関しては、図５において同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３１】
本実施形態のバルブコア４０における可動シャフト２０に備えた第１フランジ２２は、その外縁部からシール部材４５に向けて円筒状の外筒壁４２を突出して備える。換言すると、第１フランジ２２には、その内縁部を陥没させて環状の凹部４３が形成されている。一方、シール部材４５からは、第１フランジ２２の凹部４３内に凹凸係合する内筒状の突部４４が形成されている。このような構成にしても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００３２】
＜第３実施形態＞
本実施形態のバルブコア７０は、図６に示されている。
このバルブコア７０に備えたコア本体７１には、先端部の内側に小径部７２が形成され、その小径部７２より先端側部分が、本発明に係る「コア本体の開口内縁部」に相当し、そこには本発明に係る内側テーパ面７３が形成されている。
【００３３】
コア本体７１の内部には、円錐形の圧縮コイルバネ７４が収容され、その圧縮コイルバネ７４の大径側が小径部７２の端部に当接される一方、小径側が可動シャフト７５の途中部分に形成した突部７６に当接している。
【００３４】
可動シャフト７５の一端に一体形成された第１フランジ７７の外周面には、前記内側テーパ面７３に対応した本発明に係る外側テーパ面７８が形成されている。また、第１フランジ７７からコア本体７１と反対側に延びたシール装着部７９には、円環状をなしたシール部材８０が嵌合されている。さらに、シール装着部７９の先端から延びた小径部８１に、円板状の第２フランジ８２を嵌合してから、小径部８１の先端をかしめてある。
【００３５】
本実施形態では、シール部材８０は、扁平の円筒状をなし、その一端の外側エッジ部を前記内側テーパ面７３に密着してバルブコア７０がコア装着孔５２を閉塞する。また、第２フランジ８２と第１フランジ７７との対向面には、互いに接近するように係止突起８２Ｔ，７７Ｔが形成されている。
【００３６】
本実施形態のバルブコア７０では、前記第１及び第２の実施形態と同様の作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。即ち、本実施形態のバルブコア７０では、フランジ７７は、その外周面に形成した外側テーパ面７８が、コア本体７１に形成した内側テーパ面７３に当接することで芯出しかつ軸方向で位置決めされる。そして、その芯だし及び位置決めが行われた状態で、シール部材８０が内側テーパ面７３に密着するので、シール性が向上する。
【００３７】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）前記第１の実施形態の係止突起２６は、フランジ２２の全周に連続して形成されていたが、係止突起は断続的に形成してもよい。
【００３８】
（２）前記第１実施形態では、係止突起２６は、第１フランジ２２に形成されていたが、係止突起は第２フランジ２４側に形成してもよい。
【００３９】
（３）前記第１実施形態のバルブコア１０は、ノズル５０に形成されたコア装着孔５２内に装着されていたが、本発明のバルブコアは、必ずしもノズル形状の部品内に組み付けられていなくてもよく、例えば、ブロック状の部材に形成したコア装着孔内に組み付けられるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバルブコアの側断面図
【図２】（Ａ）バルブコアの平面図
（Ｂ）バルブコアの半分を断面にした側面図
【図３】バルブコアが開いた状態の側断面図
【図４】（Ａ）シール部材がコア装着孔の内周面に密着した状態の側断面図
（Ｂ）シール部材が密着から解放された状態の側断面図
【図５】第２実施形態のバルブコアの側断面図
【図６】第３実施形態のバルブコアの側断面図
【図７】開発途中のバルブコアの側断面図
【図８】そのバルブコアのシール部材が離脱しそうな状態の側断面図
【符号の説明】
１０，４０，７０…バルブコア
１１，７１…コア本体
１３　挿通孔
２０，７５…可動シャフト
２２，２４，７７，８２…フランジ
２５…突当部
２６，７７Ｔ，８２Ｔ…係止突起
３０，４５，８０…シール部材
４３…凹部
４４…突部
５２…コア装着孔
７３…内側テーパ面
７８…外側テーパ面

Claims

コア装着孔（５２）に固定される筒形のコア本体（１１，７１）と、
前記コア本体（１１，７１）を貫通して直動する可動シャフト（２０，７５）と、
前記可動シャフト（２０，７５）の一端に設けた１対のフランジ（２２，２４，７７，８２）と、
前記１対のフランジ（２２，２４，７７，８２）の間に挟持された円環状のシール部材（３０，４５，８０）とを備え、
前記シール部材（３０，４５，８０）を、前記コア本体（１１，７１）の開口内縁部又は、前記コア装着孔（５２）の内周面に密着させて、前記コア装着孔（５２）を閉じるバルブコア（１０，４０，７０）において、
前記フランジ（２２，２４，７７，８２）と前記シール部材（３０，４５，８０）とには、前記シール部材（３０，４５，８０）の拡径変形を規制するように互いに凹凸係合する係止部（２６，４３，４４，７７Ｔ，８２Ｔ）が設けられたことを特徴とするバルブコア（１０，４０，７０）。
前記係止部（２６，４３，４４，７７Ｔ，８２Ｔ）は、前記フランジ（２２，２４，７７，８２）から突出して、前記シール部材（３０，４５，８０）にくい込んだ係止突起（２６，７７Ｔ，８２Ｔ）であることを特徴とする請求項１に記載のバルブコア（１０，７０）。
前記係止部（２６，４３，４４，７７Ｔ，８２Ｔ）は、前記シール部材（４５）の一部を一方の前記フランジ（２２）に向けて突出させた突部（４４）と、前記突部（４４）に対応させて、前記一方のフランジ（２２）の一部を陥没させた凹部（４３）とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブコア（４０）。
前記コア本体（１１）から離れた側のフランジ（２４）から前記シール部材（３０，４５）に向かって突出する突当部（２５）を形成し、そのフランジ（２４）のうち突当部（２５）より外側部分と前記シール部材（３０，４５）とを空間を挟んで対向させたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブコア（１０，４０）。
前記コア本体（７１）の開口内縁部には、先端に向かって徐々に拡開しかつ前記シール部材（８０）が密着される内側テーパ面（７３）が形成され、
前記フランジ（７７）の外周面には、前記内側テーパ面（７３）に当接する外側テーパ面（７８）が形成され、
前記シール部材（８０）は、前記内側テーパ面（７３）に密着するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のバルブコア（７０）。