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TW201621194A - 閥裝置以及具備閥裝置的管接頭 - Google Patents

閥裝置以及具備閥裝置的管接頭 Download PDF

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TW201621194A
TW201621194A TW104121491A TW104121491A TW201621194A TW 201621194 A TW201621194 A TW 201621194A TW 104121491 A TW104121491 A TW 104121491A TW 104121491 A TW104121491 A TW 104121491A TW 201621194 A TW201621194 A TW 201621194A
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TW104121491A
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TWI596289B (zh
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Masahito Shimada
Masaki Takahashi
Jin Yamashita
Original Assignee
Nitto Kohki Co
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Abstract

當閥體欲從開放位置更進一步地位移時，對該位移進行限制。 閥體(18)具有：具備閥座卡合面(18a)的密封部(18A)、以及錐部(18B)。線圈彈簧係具有：固定部(20A)，與流體通路的周壁卡合且固定；以及螺旋部(20B)，從與該固定部(20A)連續之第1端部(20a)延伸且經由在閥體(18)的錐部(18B)之周圍延伸成螺旋狀的中間部(20b)直至與閥體(18)卡合的第2端部(20c)，第1端部(20a)係作成為小徑，第2端部(20c)係作成大徑，而將中間部(20b)作成為會從第1端部朝向第2端部逐漸地使直徑變大的圓錐形狀。

Description

閥裝置以及具備閥裝置的管接頭
本發明係關於一種閥裝置、以及具備該閥裝置的管接頭，該閥裝置係具有：閥體，作成為能夠在封閉位置與開放位置之間沿著該流體通路位移，該封閉位置係設定在流體通路內且用以阻止通過該流體通路的流體之流動，該開放位置係設定在流體通路內且容許該流體的流動；以及線圈彈簧，將該閥體朝向該封閉位置彈推。
通常，該種管接頭係由：管套、以及和該管套嵌合且連結的管塞所組成，並且構成為：當嵌合且連結上述構件時，設置在管套的閥裝置會藉由管塞而呈開放，能夠使流體在該管接頭內流通。具體而言，閥裝置係具有：閥體；以及線圈彈簧，將該閥體按壓在設置於管套的流體通路之周壁的環狀閥座來形成將流體通路封閉之封閉位置，管塞係藉由嵌合在管套內來使閥體一邊壓縮線圈彈簧一邊位移至開放位置。在上述管接頭中，一般是形成為下述構造：當閥體位在開放位置時，流體會從管套側朝管塞側流動，並且承受流體壓的閥體會藉由被管塞卡合而保 持在開放位置。相對於此，當流體從管塞側朝管套側流動的情況時，由於閥體會承受逆向的流體壓而一邊壓縮線圈彈簧一邊位移，所以為了適當地維持流體通路的開放狀態則必須適當地阻止閥體產生上述般的位移。
例如，專利文獻1係揭示有下述發明：由大徑的外側線圈彈簧、以及小徑且短的內側線圈彈簧構成線圈彈簧，當流體如上所述朝逆向流動時，在閥體因為該流體壓而僅位移一定距離的時間點，使該閥體不僅會與外側線圈彈簧也會與內側線圈彈簧卡合來將該線圈彈簧的彈性係數作為較大，藉此阻止該閥體之過大的位移。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特許4798510號
本發明的目的係提供一種閥裝置以及具備該閥裝置的管接頭，該閥裝置係能夠利用更加簡易的構造來達成與上述專利文獻相同的機能。
亦即，本發明係提供一種閥裝置，其具有：閥體，作成為能夠在封閉位置與開放位置之間沿著該 流體通路位移，該封閉位置係設定在流體通路內且用以阻止通過該流體通路的流體之流動，該開放位置係設定在流體通路內且容許該流體的流動；以及線圈彈簧，將該閥體朝向該封閉位置彈推，其特徵為：該閥體在該封閉位置係具有：密封部，具備與設置在該流體通路的周壁之環狀閥座密封且卡合的環狀之閥座卡合面；以及漸尖的錐部，從靠近該密封部的大徑部延伸至與該開放位置方向分離的小徑部，該線圈彈簧係由細長的彈簧材料所形成，並且具有：固定部，從該流體通路的周壁之該閥座沿著該流體通路而在開放位置方向呈分離的位置卡合且固定在該周壁；以及螺旋部，從與該固定部連續之第1端部經由朝向該閥座的方向在該閥體的該錐部之周圍延伸成螺旋狀的中間部直至與該閥體卡合的第2端部，並且設定成：當該閥體欲從該開放位置更進一步地朝從該閥座分離的方向位移時，會藉由該閥體的該錐部之外表面與該螺旋部之卡合使得該線圈彈簧的彈性係數增大來限制該閥體的位移。
在該閥裝置中，當閥體位在開放位置時係設定成流體會從閥座側通過該閥體的周圍而流動，即使位在開放位置的閥體承受進一步地從閥座分離的方向之流體壓時，也會藉由該閥體的該錐部之外表面與該中間部之卡合使得該線圈彈簧的彈性係數增大來更加確實地限制閥體的位移，而能夠適當地阻止關於前述習知技術所述之閥體的 動作。簡而言之，藉由與錐部的外表面之卡合來限制線圈彈簧的收縮，使得該線圈彈簧的彈性係數增大，藉此有效地限制閥體的位移。
閥體位在開放位置時的線圈彈簧之中間部，係能夠設定成從閥體的錐部之外表面分離、或設定成只有一部分卡合而藉由閥體從開放位置位移來增加與閥體的錐部之卡合部分使得彈性係數變大，抑或是設定成一開始就與錐部的外表面之大致整體卡合來使得彈性係數變大。
上述線圈彈簧係將上述第1端部作成為小徑，將上述第2端部作成為大徑，而能夠將上述中間部作成為從第1端部朝向第2端部逐漸地使直徑變大的圓錐形狀。
該錐部能夠作成為從該大徑部至小徑部的圓錐台形狀。
並且，該錐部也能夠作成為下述形狀：假想從該大徑部至小徑部的圓錐台形狀，並且部分地將該假想的圓錐台形狀之側面部分削除，只留下從該小徑部至該大徑部的該圓錐台形狀之外表面的形狀。
具體而言，該錐部能夠作成為以一定的寬度將該假想的圓錐台形狀之1個直徑部分留下之形狀。
在其他的具體例中，該錐部能夠作成為下述形狀：分別將從該假想的圓錐台形狀之中心軸線以等間隔延伸的至少3個半徑方向部分以一定的寬度留下的形狀。
作為閥裝置的更具體的例子，該閥體係具有：圓盤形狀部分，具備具有該環狀的閥座卡合面之一端面，該錐部能夠設置成：從該圓盤形狀部分的另一端面延伸成與該圓盤形狀部分呈同心狀。
更加具體而言，係能夠作成為具備：導引部，從該圓盤形狀部分的該一端面在與該錐部分離的方向延伸並且當該閥體在該封閉位置與該開放位置之間位移時會在該流體通路的周壁滑動且卡合，該導引部係具備：通路部，當該閥體從該封閉位置朝向該開放位置位移使該閥座卡合面從該環狀閥座分離時容許通過該流體通路的流體之流動。
該線圈彈簧的該固定部係具有：與該流體通路的周壁卡合且固定的環狀部、以及在徑向橫切該環狀部的橫切部，當該閥體位移至該開放位置時，會藉由該橫切部阻止該閥體的錐部之小徑部的前端進一步地產生位移。
另外，本發明係提供一種閥裝置，其具有：閥體，作成為能夠在封閉位置與開放位置之間沿著該流體通路位移，該封閉位置係設定在流體通路內且用以阻止通過該流體通路的流體之流動，該開放位置係設定在流體通路內且容許該流體的流動；以及線圈彈簧，將該閥體朝向該封閉位置彈推，其特徵為：該閥體在該封閉位置係具有：密封部，具備與設置在 該流體通路的周壁之環狀閥座密封且卡合的環狀之閥座卡合面；以及漸尖的錐部，從靠近該密封部的大徑部延伸至與該開放位置方向分離的小徑部，該線圈彈簧係由細長的彈簧材料所形成，並且具有：固定部，從該流體通路的周壁之該閥座沿著該流體通路而在開放位置方向呈分離的位置卡合且固定在該周壁；以及螺旋部，從與該固定部連續之第1端部經由朝向該閥座的方向在該閥體的該錐部之周圍延伸成螺旋狀的中間部直至與該閥體卡合的第2端部，將該第1端部作成為小徑，將該第2端部作成為大徑，而將該中間部作成為從該第1端部朝向該第2端部逐漸地使直徑變大的圓錐形狀。
由於該閥裝置具備如上所述之構造的線圈彈簧及閥體，所以當該閥體欲從該開放位置更進一步地朝從該閥座分離的方向位移時，係設定成：會藉由因為該閥體的該錐部之外表面與該中間部之卡合而使得彈性係數增大之該線圈彈簧來限制該閥體的位移，而能夠適當地阻止關於前述習知技術所述之閥體的動作。
另外，本發明係提供一種管接頭，其具備：相互地嵌合之管塞及管套，該管塞及管套的至少一邊之流體通路內具備如以上所述之閥裝置，當該管塞及管套嵌合時，該閥體會抵抗該線圈彈簧的 彈推力而從該封閉位置朝該開放位置位移。
以下，依據添附圖式來說明本發明所揭示之閥裝置及具備該閥裝置的管接頭之實施方式。
10‧‧‧管接頭
12a‧‧‧流體通路
12b‧‧‧周壁
12c‧‧‧段部
12‧‧‧管套
14‧‧‧管塞
16‧‧‧閥裝置
18‧‧‧閥體
18A‧‧‧密封部
18B‧‧‧錐部
18D‧‧‧導引部
18a‧‧‧閥座卡合面
18b‧‧‧大徑部
18c‧‧‧小徑部
18d‧‧‧外周部
18e‧‧‧通路部
20‧‧‧線圈彈簧
20A‧‧‧固定部
20B‧‧‧螺旋部
20a‧‧‧第1端部
20b‧‧‧中間部
20c‧‧‧第2端部
20d‧‧‧環狀部
22‧‧‧環狀閥座
第1圖A係本發明所揭示之管接頭的縱剖面圖，該管接頭係由具備本發明的一實施方式所揭示之閥裝置的管套及與該管套嵌合且連結的管塞所組成。
第1圖B係第1圖A的管套之縱剖面圖。
第1圖C係第1圖的閥裝置之線圈彈簧的側面圖及端面圖。
第1圖D係第1圖的閥裝置之立體圖。
第1圖E係第1圖的閥裝置之閥體的立體圖。
第2圖A係本發明的第2實施方式所揭示之管接頭的縱剖面圖。
第2圖B係第2圖A的管接頭之管套的縱剖面圖。
第2圖C係第2圖A的閥裝置之線圈彈簧的側面圖及端面圖。
第2圖D係第2圖A的閥裝置之立體圖。
第3圖A係本發明的第3實施方式所揭示之管接頭的縱剖面圖。
第3圖B係第3圖A的管接頭之管套的縱剖面圖。
第3圖C係第3圖A的閥裝置之線圈彈簧的側面圖 及端面圖。
第3圖D係第3圖A的閥裝置之立體圖。
第4圖係表示閥體的第1變形例之立體圖。
第5圖係表示閥體的第2變形例之立體圖。
第6圖係表示閥體的第3變形例之立體圖。
第7圖係表示閥體的第4變形例之立體圖。
本發明的第1實施方式之管接頭10(第1圖A~第1圖E)，作為其基本構造係具備：管套12、及與該管套嵌合且連結的管塞14。管套12內設置有閥裝置16，並且該閥裝置16係具備閥體18與線圈彈簧20，閥體18係作成為能夠在封閉位置(第1圖B)與開放位置(第1圖A)之間沿著該流體通路位移，該封閉位置係設定在管套12的流體通路12a內且用以阻止通過該流體通路12a的流體之流動，該開放位置係設定在管套12的流體通路12a內且容許流體的流動，線圈彈簧20係形成為將該閥體18朝向封閉位置(第1圖B)彈推，當管塞14如第1圖A所示插入且連結在管套12時，閥體18會抵抗線圈彈簧20而從封閉位置(第1圖B)位移至開放位置(第1圖A)。
閥體18在封閉位置(第1圖B)係具備有：圓盤狀的密封部18A，在一端面具備與設置在流體通路12a的周壁12b之環狀閥座22密封且卡合的環狀閥座卡 合面18a；漸尖的錐部18B，從與該密封部18A相鄰的大徑部18b至與開放位置方向分離的小徑部18c為止以與密封部18A呈同心狀之方式延伸；以及導引部18D，從與密封部18A的設置有錐部18B之端面呈相反側的端面延伸，並且當閥體18在封閉位置與開放位置之間位移時會在流體通路12a的周壁12b(具體而言，係構成該周壁的一部分之環狀閥座22的內周面)滑動且卡合。導引部18D係具備：通路部18e，當閥體18從封閉位置(第1圖B)朝向開放位置(第1圖A)位移，而使閥座卡合面18a從環狀閥座22分離時會容許通過流體通路12a的流體之流動。
線圈彈簧20係由細長的彈簧材料所形成，並且具有：環狀的固定部20A，從環狀閥座22沿著流體通路12a而在開放位置方向呈分離的位置卡合且固定在周壁12b的段部12c；以及螺旋部20B，從與該固定部20A連續之第1端部20a經由朝向閥座22的方向在閥體18的錐部18B之周圍延伸成螺旋狀的圓錐形狀之中間部20b直至與閥體18卡合的大徑之第2端部20c。當閥體18位在第1圖B所示的封閉位置時，雖然螺旋部20B的中間部20b會呈從閥體18的錐部18B的外周面18d分離的狀態，但在將管塞14連結於管套12的狀態下，中間部20b會如第1圖A所示般地與該閥體18的錐部18B的外周面18d卡合。
一般而言，當圓錐形狀的線圈彈簧被壓縮 時，在作為線圈彈簧的彈性係數較低且直徑較大的捲繞部中，相鄰者彼此會產生接觸而使得作為彈簧來發揮機能的有效捲繞部的數量減少並且也會減少平均直徑，因此該彈性係數係能夠非線性地增大。本發明所揭示之線圈彈簧20係當閥體18朝向開放位置位移時，該線圈彈簧20會藉由產生與該閥體18的錐部18B的外周面18d之卡合，而使得有效捲繞數及有效捲繞部的直徑減少，藉此將該線圈彈簧20的彈性係數作成為變得較大。因此，在第1圖A所示的管接頭10中，流體會從右方朝左方(從管塞14側朝管套12側)流動，當流體壓作用於閥體18而使得該閥體18欲朝左方位移時，線圈彈簧20即使對於該閥體18之些許的位移也會利用強大的力量來抵抗可以將閥體18的位移抑制成較小，而能夠適當地確保流路。另外，在圖式的實施方式中，固定部20A係具有：與流體通路的周壁卡合且固定的環狀部20d、以及從該環狀部延伸且在徑向橫切的橫切部20e，該橫切部20e係作成為與位在開放位置的錐部18B之小徑部18c鄰接的位置，用以發揮輔助性地阻止閥體18欲從開放位置產生位移之作用。
雖然本實施方式的閥體18之錐部18B係如第1圖E所示般地作成為圓錐台形狀，但錐部18B只要是在閥體18從封閉位置位移至開放位置時，外周面18d會和線圈彈簧20的螺旋部20B產生如上所述之卡合者即可，具體而言也能夠作成為下述形狀：假想從該大徑部18b至小徑部18c的圓錐台形狀，並且部分地將該假想的圓錐台 形狀之側面部分削除，只留下從小徑部18c至該大徑部18b的圓錐台形狀之外表面的形狀。更加具體而言，如第4圖所示，能夠作成為以一定的寬度將假想的圓錐台形狀的1個直徑部分留下之形狀，或是如第5圖及第6圖所示，能夠作成為分別將從假想的圓錐台形狀之中心以等間隔延伸的至少3個半徑方向部分以一定的寬度留下的形狀，抑或是如第7圖所示，能夠作成為在大徑部18b附近設置複數個缺口。
第2圖A至第2圖D所示的本發明之第2實施方式所揭示之管接頭10，只有線圈彈簧20係如第2圖C所示者的部分相異，實質上是與上述第1實施方式的管接頭形成為大致相同的構造，並且對於相同元件係賦予其相同的參照號碼。亦即，該線圈彈簧20主要是在固定部20A與第1實施方式的構造相異，固定部20A係具有從彈簧材料的端部大約180度地彎曲成半圓形狀後再朝徑向延伸的橫切部20e，並且從其前端進一步地形成90度的彎曲部分後再次朝徑向延伸連續至螺旋部20B的小徑之第1端部20a。在該實施方式中，上述遍及180度及大約90度的彎曲部分係構成為與流體通路12a的周壁12b的段部12c卡合之環狀部20d。
第3圖A至第3圖D所示的本發明之第3實施方式所揭示之管接頭10，只有線圈彈簧20係如第3圖C所示者的部分相異，實質上是與上述第1實施方式的管接頭10形成為大致相同的構造，並且對於相同元件係賦 予其相同的參照號碼。亦即，該線圈彈簧20主要是在固定部20A與第1實施方式的構造相異，固定部20A係從彈簧材料的端部大約360度地彎曲成圓形後直接連續至螺旋部20B的小徑之第1端部20a。在該實施方式中，螺旋部20B的第1端部20a係作成為直徑稍微比第1及第2實施方式者更大，因此在將管塞14嵌合且連結在管套12來使得閥體18呈開放位置(第3圖A)的狀態下，線圈彈簧20的螺旋部20B會形成為從閥體18的錐部18B之外表面18d分離的狀態。在該管接頭10中，形成為隨著流體從管塞14側朝管套12側流動會對閥體18施加流體壓使得同閥體18朝左方位移，閥體18的錐部18B之外表面會慢慢地從線圈彈簧20的中間部20b之靠近第2端部20c側卡合而慢慢地增大該線圈彈簧20的彈性係數。
以上，雖然針對本發明的實施方式進行了說明，但本發明並非限定於上述實施方式。例如，線圈彈簧也不需要一定作成為圓錐形狀，只要是當位在開放位置的閥體欲在從閥座進一步地分離的方向位移時，會利用與閥體的錐部之外表面卡合，藉此使得該線圈彈簧的彈性係數變大者即可作成為任意形狀。
10‧‧‧管接頭
12‧‧‧管套
12a‧‧‧流體通路
12b‧‧‧周壁
12c‧‧‧段部
14‧‧‧管塞
16‧‧‧閥裝置
18‧‧‧閥體
18A‧‧‧密封部
18B‧‧‧錐部
18D‧‧‧導引部
18a‧‧‧閥座卡合面
18d‧‧‧外周部
18e‧‧‧通路部
20‧‧‧線圈彈簧
20A‧‧‧固定部
20B‧‧‧螺旋部
20a‧‧‧第1端部
20b‧‧‧中間部
20c‧‧‧第2端部
22‧‧‧環狀閥座

Claims (12)

  1. 一種閥裝置，係具有：閥體，作成為能夠在封閉位置與開放位置之間沿著該流體通路位移，該封閉位置係設定在流體通路內且用以阻止通過該流體通路的流體之流動，該開放位置係設定在流體通路內且容許該流體的流動；以及線圈彈簧，將該閥體朝向該封閉位置彈推，其特徵為：該閥體在該封閉位置係具有：密封部，具備與設置在該流體通路的周壁之環狀閥座密封且卡合的環狀之閥座卡合面；以及漸尖的錐部，從靠近該密封部的大徑部延伸至與該開放位置方向分離的小徑部，該線圈彈簧係由細長的彈簧材料所形成，並且具有：固定部，從該流體通路的周壁之該閥座沿著該流體通路而在開放位置方向呈分離的位置卡合且固定在該周壁；以及螺旋部，從與該固定部連續之第1端部經由朝向該閥座的方向在該閥體的該錐部之周圍延伸成螺旋狀的中間部直至與該閥體卡合的第2端部，並且設定成：當該閥體欲從該開放位置更進一步地朝從該閥座分離的方向位移時，會藉由因為該閥體的該錐部之外表面與該螺旋部之卡合而使得彈性係數增大之該線圈彈簧來限制該位移。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之閥裝置，其中，當該閥體位在該開放位置時的該螺旋部之該中間部，係設定成從該閥體的該錐部之外表面分離、或設定成只有一部分卡合而藉由閥體從開放位置位移來增加與錐部之卡合部分 使得該彈性係數變大，亦或是設定成從一開始位在該開放位置就與錐部的外表面之大致整體卡合來使得彈性係數變大。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之閥裝置，其中，上述線圈彈簧係將該第1端部作成為小徑部，將該第2端部作成為大徑部，而將該中間部作成為從該第1端部朝向該第2端部逐漸地使直徑變大的圓錐形狀。
  4. 一種閥裝置，係具有：閥體，作成為能夠在封閉位置與開放位置之間沿著該流體通路位移，該封閉位置係設定在流體通路內且用以阻止通過該流體通路的流體之流動，該開放位置係設定在流體通路內且容許該流體的流動；以及線圈彈簧，將該閥體朝向該封閉位置彈推，其特徵為：該閥體在該封閉位置係具有：密封部，具備與設置在該流體通路的周壁之環狀閥座密封且卡合的環狀之閥座卡合面；以及漸尖的錐部，從靠近該密封部的大徑部延伸至與該開放位置方向分離的小徑部，該線圈彈簧係由細長的彈簧材料所形成，並且具有：固定部，從該流體通路的周壁之該閥座沿著該流體通路而在開放位置方向呈分離的位置卡合且固定在該周壁；以及從與該固定部連續之第1端部經由朝向該閥座的方向在該閥體的該錐部之周圍延伸成螺旋狀的中間部直至與該閥體卡合的第2端部之部分，將該第1端部作成為小徑，將該第2端部作成為大徑， 而將該中間部作成為從該第1端部朝向該第2端部逐漸地使直徑變大的圓錐形狀。
  5. 如申請專利範圍第1、2或第4項所記載之閥裝置，其中，該錐部係作成為從該大徑部至小徑部的圓錐台形狀。
  6. 如申請專利範圍第1、2或第4項所記載之閥裝置，其中，該錐部係作成為下述形狀：假想從該大徑部至小徑部的圓錐台形狀，並且部分地將該假想的圓錐台形狀之側面部分削除，只留下從該小徑部至該大徑部的該圓錐台形狀之外表面的形狀。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之閥裝置，其中，該錐部係作成為以一定的寬度將該假想的圓錐台形狀之1個直徑部分留下之形狀。
  8. 如申請專利範圍第6項所記載之閥裝置，其中，該錐部係作成為下述形狀：分別將從該假想的圓錐台形狀之中心軸線以等間隔延伸的至少3個半徑方向部分以一定的寬度留下的形狀。
  9. 如申請專利範圍第1、2或第4項所記載之閥裝置，其中，該閥體的該密封部係作成為在一端面具有該閥座卡合面之圓盤形狀，該錐部係設置成：從該圓盤形狀的另一端面延伸成與該圓盤形狀呈同心狀。
  10. 如申請專利範圍第1、2或第4項所記載之閥裝置，其中，具備：導引部，從該密封部的該一端面在與該錐部分離的方向延伸並且當該閥體在該封閉位置與該開放 位置之間位移時會在該流體通路的周壁滑動且卡合，該導引部係具備：通路部，當該閥體從該封閉位置朝向該開放位置位移使該閥座卡合面從該環狀閥座分離時容許通過該流體通路的流體之流動。
  11. 如申請專利範圍第1、2或第4項所記載之閥裝置，其中，該線圈彈簧的該固定部係具有：與該流體通路的周壁卡合且固定的環狀部、以及在徑向橫切該環狀部的橫切部。
  12. 一種管接頭，其具備：相互地嵌合之管塞及管套，該管塞及管套的至少一邊之流體通路內具備申請專利範圍第1、2或第4項所記載之閥裝置，當該管塞及管套嵌合時，該閥體會抵抗該線圈彈簧的彈推力而從該封閉位置朝該開放位置位移。
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