專利名稱：壓力流體注入口的單向閥結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力流體注入口的單向閥構(gòu)造。
在本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域，被稱為閥芯的閥結(jié)構(gòu)體作為壓力流體，特別是煤氣、液化氣或空氣等氣體的通道開閉的手段，是已知的。
過去的被稱為閥芯的閥結(jié)構(gòu)體，是結(jié)構(gòu)自成一體的閥體。它具備適合其用途的構(gòu)造，使自成一體的閥芯能夠裝填在使用位置的閥的一部分上，或者裝填在設(shè)于氣密殼體的一部分上的閥芯支承部位上。這種結(jié)構(gòu)的一個最相近的例子是實用新案出願公開平成4年第70973所披露的技術(shù)。
作為壓力流體注入口的單向器閥結(jié)構(gòu)的上述閥芯，是如前所述的閥芯自成一體的閥結(jié)構(gòu)體。按照目的、用途所形成的閥芯，可以裝在用該閥芯的結(jié)構(gòu)上的予定地方。其裝配手段，一般是在要裝閥芯的結(jié)構(gòu)上的予定安裝處開設(shè)陰螺紋孔，并且在閥芯的外周面上制作能與上述陰螺紋孔嚙合的陽螺紋，通過這些螺紋結(jié)合成一體的裝配手段是主要方式。少數(shù)情況下，不用螺紋嚙合方式而用嵌合方式，或者嵌合后焊接成一體的方式。無論哪一種，都是將自成一體制成的閥芯裝在被安裝體上。裝配手段基本形態(tài)是通過陰陽關(guān)系結(jié)合成一體。
以壓力流體注入口的單向閥為必要組成部分的各種裝置，隨著近年來的技術(shù)發(fā)展，都追求高性能、高效率，或者以多收益、低成本為目的開發(fā)改良技術(shù)，作為這些目的的一環(huán)或一部分，旨在實現(xiàn)制品小型化、輕量化和裝配作業(yè)簡單化等等。
對于采用前述壓力流體注入口的單向閥結(jié)構(gòu)的裝置和產(chǎn)品來說，也是同前一樣，在這些裝置和產(chǎn)品上安裝單獨制成的閥芯的裝配手段，在結(jié)構(gòu)方面有妨礙上述目的的地方，并且也有必要進(jìn)一步考慮在價格方面降低成本。
前述閥芯是結(jié)構(gòu)自成一體的單個閥構(gòu)件，其功能要素在單獨的的殼體內(nèi)構(gòu)成，而在被安裝體上則設(shè)置用于安裝閥芯的陰螺紋孔等安裝凹部。本發(fā)明對于這些安裝凹部原封不動地加以采用，將閥構(gòu)件直接裝在該安裝凹部內(nèi)，由此去掉了閥芯的殼體，使產(chǎn)品的簡單化、小型化成為可能。
通過閥本身的結(jié)構(gòu)簡化，就能達(dá)到這些目的，就能提供高精度地廉價的產(chǎn)品。
過去的閥芯不是為特定的裝閥芯的殼體生產(chǎn)的，是所謂以不特定的多領(lǐng)域為對象的，因此，在各個指定的領(lǐng)域所使用的是在成品閥芯的容許范圍內(nèi)的數(shù)值合適的種類。
在被安裝部位上裝配成品閥芯時，以錐形面相互接合，并在閥芯外周上用聚四氟乙烯、O型圈等密封材料作為密封手段。
現(xiàn)在采用至少兩種密封方式作為如上所述的密封手段一種方式是用其他物質(zhì)作密封手段，即外周做成聚四氟乙烯錐形面，并使它緊密地壓靠在被安裝部的錐形面上；另一種方式是在被安裝部的平直部位上設(shè)置由O型圈構(gòu)成的密封部，并且在其后方進(jìn)一步以被安裝部和安裝部上都有的金屬錐形面相互接合構(gòu)成密封部。
其他物質(zhì)的密封材料，隨著時間的遷移會發(fā)生變化，即變形、劣化等，并且由于切削加工時產(chǎn)生的切悄等去除不完全會造成由殘留的阻害分子引起損傷等，在經(jīng)久耐用方面可靠性低，這是眾所周知的。另外，在裝置的密封手段方面，如前所述，雖然閥芯和被安裝體是彼此相對的，但是它們的彼此相向的部位卻不是特定的，因此，相互之間在加工精度上的不一致是可以料想的，也是實際存在的。
上述的采用不同質(zhì)的材料的手段，有長處亦有短處；而后者，即靠裝置本身的密封手段，現(xiàn)在借助于能使其精度可靠性保持在高水平的高技術(shù)是能夠獲得的。
為了減少上述密封性能的不可靠性而將前述兩種密封手段并用，謀求確保雙重安全性的手段的方法已被用于多種場合。
近來，在不同密封手段并用方面也出現(xiàn)弊端的情況，被越來越多地提到。
這表現(xiàn)在這樣的事例中，在裝配完畢后檢查的結(jié)果中，無論是密封的組成部份個個完全合格的被認(rèn)為「合格」的情況，還是只有一方面合格其他方面不完全合格的情況，結(jié)果是合格者居多，此后，當(dāng)出現(xiàn)不好的情況時，如果檢查時只有其他物質(zhì)的密封材料符合「合格」，那么當(dāng)因密封手段隨時間變化而出現(xiàn)不良情況時，會判定裝置的密封手段從裝配時起就不好。
從以上看，究其產(chǎn)品缺陷的原因集中在密封部分的構(gòu)造是否好、在結(jié)構(gòu)上精度完美的部件在組裝時位置精度是否好等方面。
為了根除以上述事項為因素的密封不穩(wěn)定要素的原因，應(yīng)當(dāng)基本上排除在外周部使用聚四氟乙烯、O型圈等由其他物質(zhì)構(gòu)成的密封材料，排除靠被安裝部和安裝部雙方的錐形面貼合的結(jié)構(gòu)手段，排除多處密封等。
本發(fā)明從根本上排除上述選出的密封不穩(wěn)定要素，提供以密封處可靠性為最高的基本技術(shù)思想而構(gòu)成的閥結(jié)構(gòu)。
因閥芯和被安裝部相互結(jié)合的部位加工精度不一致等的不完全密封而產(chǎn)生泄漏的缺陷；由于其他物質(zhì)構(gòu)成密封材料而產(chǎn)生的低燃時的熱影響；保管中隨時間遷移而發(fā)生的變化等；即使閥芯和被安裝部各自的性能被認(rèn)為完全沒有缺陷，然而因組裝時產(chǎn)生的泄漏缺陷而檢查不合格，從而使精度上沒有任何問題的成品遭受被廢棄的處理；等等，令人擔(dān)憂的問題很多。
閥芯是一個獨立的部件，由于以將適用范圍擴(kuò)大到廣大的技術(shù)領(lǐng)域為目的，又因為作為一個獨立部件，零件數(shù)必然多，因此，成形和組裝時工序就多，由零件數(shù)多而引起的精度上的問題也就增多。
本發(fā)明的目的主要著眼于開發(fā)用于被稱為分離型的空調(diào)器的壓力流體注入口單向閥結(jié)構(gòu)，用這種用于分離型空調(diào)器的被稱作三方閥的閥本體的一部分代替外殼，另外，閥的密封結(jié)構(gòu)做成唯一的機械密封結(jié)構(gòu)，這樣，在裝配后檢查時可以直接判斷其是否良好。本發(fā)明的目的還在于提高構(gòu)成外殼和止回閥的各個部分的強度、功能和安全性，進(jìn)一步在其他領(lǐng)域活用這些技術(shù)思想。
本發(fā)明作為達(dá)到上述目的的手段，在貫通殼本體內(nèi)外的閥安裝孔上，在向外部開口的陰螺紋孔的底部，通過具有成為機械密封部的凸緣的臺階部，設(shè)置直徑小于上述陰螺孔且與該螺孔彼此同軸線的閥道，該閥道向殼體內(nèi)側(cè)開口；外周設(shè)有與上述陰螺孔之陰螺紋嚙合的陽螺紋的栓體，它的一端上具有與上述凸緣接合形成機械密封部的前部直徑小的錐面及終結(jié)的內(nèi)端面，從該內(nèi)端面的中心到外端面的中心，分別開口，形成貫通的閥路；直徑大于該閥路的閥部與直徑小于該閥路的閥桿形成一個閥體，由于貫穿環(huán)形密封部件的閥桿的前端從上述閥路的內(nèi)端面一側(cè)的開口部插入栓體，該閥體與栓體合為一體；壓縮彈簧的一端與在上述閥道的一部分上形成的彈簧座接合，與上述閥體結(jié)合成一體的栓體的陽螺紋與殼體上形成的陰螺紋孔嚙合，并且，上述彈簧的另一端與閥部靠接?？朔搹椈傻膹椓⑺w擰入，閥安裝孔的凸緣和栓體的錐形面便接觸配合，形成機械密封部，通過閥部、內(nèi)端面和密封部件可以開通和關(guān)閉閥路。
本發(fā)明的另一方案是在栓體的內(nèi)端面上裝有與開口的閥路同心的密封部件。
本發(fā)明的又一方案是在閥部上面對著栓體內(nèi)端面的表面上裝有與閥桿同心的密封部件。
當(dāng)向殼體內(nèi)補充壓力流體時，補充壓力流體的接口與殼體上開口的陰螺孔接觸或連接，開始供給壓力流體。所供給的流體只有在壓力超過裝在里面的彈簧彈力的時候才進(jìn)入閥路中閥桿外周的間隙，并克服上述彈簧的彈力將閥部推下，再從因閥部與密封部件脫離所形成的孔隙，通過閥道內(nèi)部，然后流入殼體內(nèi)。
當(dāng)殼體內(nèi)進(jìn)行清洗時，克服內(nèi)裝彈簧的彈力壓插從開口的陰螺孔向外突出的閥桿，直至使壓靠在密封部件上的閥部離開，形成小孔隙，在殼體內(nèi)高壓作用下被壓縮了的空氣經(jīng)由上述閥道，小孔隙，通過閥路而殼體外排出。
內(nèi)端面上有起閥座作用的密封部，并且形成貫通閥路的栓體，其外周上制作的陽螺紋能與在殼體的一部分上向外開口的陰螺孔嚙合，設(shè)在該陰螺紋內(nèi)端的臺階部的凸緣和設(shè)在上述栓體的陽螺紋前端的錐形面，由于栓體旋入陰螺孔而最終彼此壓靠相接，從而形成機構(gòu)密封部。
根據(jù)多年的實際成績，這種機械密封部沒有因以O(shè)型圈為首的其他密封材料產(chǎn)生變形、劣化、損傷等而引起的缺陷，其可靠性很高。
將彈簧投入，使其一端靠在閥道一部分上所設(shè)的彈簧座上，將最前端做成閥部的閥桿插入，使閥部與彈簧的另一端靠接，然后將栓體旋入殼體的陰螺孔。這時，上述閥桿處于能與在栓體內(nèi)端面上開口的閥路重合地貫通的位置，以便插入栓體的閥路內(nèi)。
這樣將與閥桿套合的栓體旋入殼體一側(cè)的陰螺孔時，隨著擰入作業(yè)的進(jìn)行，靠接在上述彈簧的一端上的閥部內(nèi)表面與設(shè)置在栓體內(nèi)端面上的密封部接觸，如果栓體旋入的深度再增大，則與密封部接觸的閥部將受到反力，使彈簧克服其自身彈力而壓縮縮小，與此同時，陰螺孔內(nèi)底部的臺階部上所形成的環(huán)形凸緣與設(shè)在進(jìn)入嚙合的最后階段的栓體的端部的錐形面靠接，并保持不能相對于栓體反向旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，便完成了機構(gòu)密封部，形成了壓力流體注入口的單向閥結(jié)構(gòu)。
用以使高壓流體流通為基本目的閥路，作為閥桿進(jìn)退的通路，不希望由于該閥路上存在未被插好的閥桿而形成特定的孔隙，因此，為了不妨礙正常流量的流體的流通，在該閥路上不妨礙流體流通的一些部位形成控制閥桿進(jìn)退作用的運動形態(tài)的閥桿支撐部，以便能使閥桿的動作符合要求。
圖1是表示本發(fā)明的主要部分的縱剖面圖。
圖2是表示另一實施例的密封件設(shè)置狀態(tài)的縱剖面圖。
圖3是表示第三個實施例的密封件設(shè)置狀態(tài)和閥道的實質(zhì)性結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖4是表示第四實施例的密封件設(shè)置狀態(tài)和閥道的實質(zhì)性結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
下面參照
本發(fā)明的實施例。
在貫通殼體1內(nèi)外的閥安裝孔上，在向外開口的陰螺孔2的底部通過具有成為機械密封部的凸緣3的臺階部4設(shè)置直徑小于上述陰螺孔2的閥道5，該閥道5與陰螺孔2彼此同軸線并在殼體1的內(nèi)側(cè)上開口。外周設(shè)有與前述陰螺孔2的陰螺紋嚙合的陽螺紋6的栓體7，它的一端上具有與上述凸緣3接合而成為機械密封部的前部直徑小的錐形面8及終結(jié)的內(nèi)端面10。從該內(nèi)端面10的中心到外端面11的中心分別開口，形成貫通的閥路12。由直徑大于該閥路12的閥部13和直徑小于該閥路12的閥桿14形成一體的閥體，由于貫穿環(huán)形密封部件9的閥桿14的前端從上述閥路12中的內(nèi)端面10一側(cè)的開口部插入，使閥體與檢體7合為一體。壓縮彈簧15的一端安在上述閥道的一部分上所形成的彈簧座16上。與上述閥體合為一體的栓體7以其陽螺紋6與殼體1的陰螺孔2嚙合，而上述彈簧15的另一端壓靠在閥部13上?？朔搹椈?5的彈力將栓體7擰入，閥安裝孔的凸緣3便與栓體7的錐形面8靠接，形成機械密封部，通過閥部13、內(nèi)端面10和密封部件9，能使閥路12開通或關(guān)閉。
裝在閥栓7的內(nèi)端面10與閥體上閥部13的伸出閥桿14的那一面之間的密封部件9，也可以象圖2所示的另一個實施例那樣，壓嵌在閥栓7上的與閥路12的開口部同心的環(huán)狀凹溝17里、與閥栓成一體，以達(dá)到易于裝配的目的。
作為又一個實施例，上述密封件9還可以壓嵌在閥體的閥部13的伸出閥桿14的那一面上所開設(shè)的與該閥桿14同心的環(huán)狀凹溝17中，以求與閥栓17組裝時容易一些。
下面根據(jù)圖3和圖4，結(jié)合起開關(guān)作用的閥路12的構(gòu)成，進(jìn)一步詳述上述的將密封件9安裝在閥部13上的實施例。包圍件19將從閥部13的下表面向下方突出的閥芯18全部包圍，并且其上端直徑增大，向上形成環(huán)狀凹溝17。用包圍件19包圍并固定密封件9，以使該密封件9形成閥部13。
如圖4示出了閥部13的構(gòu)成，在與閥桿14同心并向下形成的上述閥芯18的基部直徑增大所形成的閥部13上，與閥部13同心并上部開口的環(huán)狀凹溝17中，壓嵌密封件9，閥部13就是以該密封件9為主體而形成的。
使與上述圖3和圖4所示的閥結(jié)構(gòu)中閥部13相連的閥桿14插通的閥路12的作用，實質(zhì)上是保持最小直徑，以便在插入閥桿14時也不妨礙高壓流體正常流通。它在閥栓7的內(nèi)端面10上開口，并且與外端面11連通，為此，該閥路12在閥栓7內(nèi)是曲折的，它在中間形成夾具插入孔24而在外端面11上開口，與該閥路相連的通孔作為閥桿支撐部19，它控制沿圖中上下方向運動的閥桿的移動方向，因此，阻礙壓力流體流動的現(xiàn)象很少，防止了不希望有的不正運動。
在這些閥路12中，圖1和圖2公開了基本的技術(shù)構(gòu)思，就該閥路12和閥桿支撐部19的構(gòu)成而言，它們同上面說明的圖3和圖4中公開的構(gòu)成是一樣的。
閥栓7和閥部13借助于起閥座作用的彈簧15關(guān)閉閥路12。在如前所述的閥栓7一側(cè)和閥路一側(cè)中的任何一方上設(shè)置與閥路12的開口部或閥桿14同心的環(huán)狀凹溝17，如上面所述那樣制成的密封件9壓嵌在其中，與閥栓7或閥部13構(gòu)成一體。因此，在進(jìn)行將這些部分組裝作業(yè)的時候，不僅其作業(yè)性能良好，而且開閥、閉閥時密封件9一般不從所設(shè)的環(huán)狀凹溝中移出，能改善該閥的工作可靠性。
此外，圖中符號21是用于與帽體23嚙合的陽螺紋，帽體23在閥的突起部22的外周，突起部22是為了設(shè)置陰螺孔而設(shè)置的從殼體1隆起的結(jié)構(gòu)，當(dāng)閥不動作時，帽體23與該陽螺紋部21嚙合，因此能進(jìn)一步防止壓力流體的泄漏。
圖中符號24表示用來將旋動栓體7的夾具插入并嵌合的夾具插入孔。
在壓力流體注入口的單向閥結(jié)構(gòu)中，在以閥結(jié)構(gòu)為必要結(jié)構(gòu)的殼體上直接構(gòu)成的閥結(jié)構(gòu)，取代了過去作為一個成品使用的閥芯，因此能除去過去的閥芯中作為必要構(gòu)件的閥殼，進(jìn)而活用被除去閥殼后的容積，既能實現(xiàn)以提高各必要部件的強度，功能和安全性等為目的的大型化，也能由于排除多余的容積而實現(xiàn)閥結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比裝配閥芯小的小型化，并且由此能實現(xiàn)以閥為必要結(jié)構(gòu)的各種裝置的小型化。
另外，作為閥結(jié)構(gòu)，其密封部通過斷面呈直角形的環(huán)形凸緣和錐形面的接觸構(gòu)成作為唯一的密封部的機械密封部，由于精度上的問題也在于組裝作業(yè)即構(gòu)成閥的作業(yè)本身，是一邊把握精度狀況邊進(jìn)行作業(yè)，因此能減少檢查工作量，同時也完全沒有因組裝不良而導(dǎo)致廢棄處理的效果。
再者，本發(fā)明中，構(gòu)成閥的零件數(shù)少，因此成本降低是不言而喻的，由于組裝容易、精度提高并且故障發(fā)生率減少，特別是排除了以O(shè)型圈為首的要求精度最高而熱變性耐久性卻差的密封部結(jié)構(gòu)，因此具有因制作容易而能以廉價提供整個閥等的好效果。
權(quán)利要求1.壓力流體注入口的單向閥，其特征在于，在貫通殼體(1)的閥安裝孔中的陰螺紋孔(2)的底部通過具有成為機械密封部的凸緣(3)的臺階部(4)設(shè)置直徑小于該陰螺紋孔(2)的閥道(5)，該閥道(5)與陰螺孔(2)同軸線并在殼體(1)的內(nèi)側(cè)上開口；外周設(shè)有與上述陰螺孔(2)的陰螺紋嚙合的陽螺紋(6)的栓體(7)，它的一端上具有與上述凸緣(3)接合而成為機械密封部的前部直徑小的錐形面(8)及終結(jié)的內(nèi)端面(10)；從該內(nèi)端面(10)的中心到外端面(11)的中心分別開口，形成貫通的閥路(12)；由直徑大于該閥路(12)的閥部(13)和直徑小于閥路(12)的閥桿(14)形成一體的閥體，由于貫穿環(huán)形密封件(9)的閥桿(14)的前端從上述閥路(12)的內(nèi)端面(10)一側(cè)的開口部插入，使該閥體與栓體(7)合為一體；壓縮彈簧(15)的一端安裝在上述閥道(5)的一部分上形成的彈簧座(16)上；同上述閥體合為一體的栓體(7)以其陽螺紋(6)與殼體(1)的陰螺孔(2)嚙合，而上述彈簧(15)的另一端壓靠在閥部(13)上；克服彈簧(15)的彈力將栓體(7)擰入，閥安裝孔的凸緣(3)便與栓體(7)的錐形面(8)靠接，形成機械密封部，用閥部(13)、內(nèi)端面(10)和密封件(9)能開通或關(guān)閉閥路(12)。
2.權(quán)利要求1所述的壓力流體注入口的單向閥，其特征是密封件(9)與開口的閥路(12)同心地裝在栓體(7)的內(nèi)端面(10)上。
3.權(quán)利要求1所述的壓力流體注入口的單向閥，其特征是密封件(9)與閥桿(14)同心地裝在閥部(13)的與栓體(7)之內(nèi)端面(10)相對的一面上。
專利摘要壓力流體注入口的單向閥門，包括一殼體，其具有向外開口的陰螺紋孔，陰螺紋孔底部的帶凸緣的臺階部設(shè)有直徑小于陰螺紋孔并且同軸的向內(nèi)側(cè)開口的閥道；一外周設(shè)有嚙合的陽螺紋的栓體，其一端具有與該凸緣接合的錐形面及內(nèi)端面，內(nèi)外端面中心之間貫穿成閥路；由直徑大于和小于該閥路的閥部和閥桿形成一體的閥體，穿有環(huán)形密封件的閥桿的前端插入閥路而使閥體與栓體合為一體；一壓縮彈簧安裝在閥道上的彈簧座與閥部之間，靠閥部、內(nèi)端面及密封件能開閉閥路。
文檔編號F16K15/02GK2245697SQ95205390
公開日1997年1月22日 申請日期1995年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月13日
發(fā)明者樽重次, 輿水美甫, 福田鋼三 申請人:廣重產(chǎn)業(yè)株式會社, 廣重精機株式會社