JP2007327612A

JP2007327612A - バルブのシール構造

Info

Publication number: JP2007327612A
Application number: JP2006160753A
Authority: JP
Inventors: Koji Tsukamoto; 浩司塚本
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2007-12-20

Abstract

【課題】バルブの開閉作動に合わせて一対のシール要素が互いに接離する構造のバルブのシール構造において、一方のシール要素をなすゴム状弾性体にはみ出し現象が発生するのを抑え、もってその破損を防止することが可能なバルブのシール構造を提供する。
【解決手段】一対のシール要素を金属等の剛性部品とゴム状弾性体との組み合わせとし、剛性部品に環状突起２を設けるとともにこの環状突起２が接離するゴム状弾性体６の当接面６ａを圧力が作用しても変形しにくい平面状に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バルブの開閉作動に合わせて一対のシール要素が互いに接離する構造のバルブのシール構造に関するものである。本発明のシール構造は例えば、燃料電池用高圧ガスバルブの開閉作動部に用いられる。

図３に示す従来のバルブ装置５１においてはその閉弁作動時、図４（Ａ）に示すように弁体５２がゴムリップ（外側シール部）５３および金属部（内側シール部）５４に順次当接するように構成され、すなわち先ずゴムリップ５３に当接してから金属部５４に当接するように構成されている。

しかしながらこの構造によると、シールすべきガス圧力の高圧化に伴ってゴムリップ５３が圧力に押されて変形し、はみ出し現象を生じることから、図４（Ｂ）に示すようにゴムリップ５３が弁体５２と金属部５４との間に挟まれて破損してしまうことがある。

特開平９−１５０７２８号公報

本発明は以上の点に鑑みて、一方のシール要素をなすゴム状弾性体にはみ出し現象が発生するのを抑えることができ、もってその破損を防止することが可能なバルブのシール構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のシール構造は、バルブの開閉作動に合わせて一対のシール要素が互いに接離する構造のバルブのシール構造において、前記一対のシール要素は、金属等の剛性部品とゴム状弾性体との組み合わせよりなり、前記剛性部品は環状突起を有するとともに前記環状突起が接離する前記ゴム状弾性体の当接面は平面状に設定されていることを特徴とするものである。

ゴム状弾性体に高圧が作用したときにゴム状弾性体にはみ出し現象が発生するか否かは、ゴム状弾性体がどのような形状を有しているかが大きく関係し、例えばゴム状弾性体がシールリップを有していると、シールリップは変形し易い形状であることから、はみ出し現象が発生し易いものとなる。この点、本発明ではゴム状弾性体の当接面が平面状に設定され、平面状の形状は変形しにくい形状であることから、はみ出し現象が発生するのを抑えることが可能とされている。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、上記構成を備えた本発明のシール構造においては、接離作動する一対のシール要素が剛性部品とゴム状弾性体との組み合わせとされ、剛性部品に環状突起が設けられるとともにこの環状突起が接離するゴム状弾性体の当接面が平面状に設定されていることから、ゴム状弾性体は高圧が作用しても変形しにくい形状とされている。すなわち本発明では、ゴム面が平らであることで圧力がかかったときのゴムの変形を抑えることが可能とされている。したがって、ゴム状弾性体にはみ出し現象が発生するのを抑えることができ、もってその破損を防止することができる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係るバルブのシール構造を示している。

当該実施例に係るシール構造は、バルブの開閉作動に合わせて一対のシール要素が互いに接離するものであって、一対のシール要素は、金属等の剛性部品である弁体１と弁座側のゴム状弾性体６との組み合わせよりなり、弁体１は環状突起（ビード）２を有し、この環状突起２が接離するゴム状弾性体６の当接面６ａは平面状に設定されている。

環状突起２は、金属または硬質樹脂等の剛材よりなる弁体１の端面部１ａにゴム状弾性体６に向けて一体成形され、またバルブの中心軸線０を中心として環状に形成されている。突起２の先端は、ゴム状弾性体６を傷付けることがないように丸みを帯びた断面形状とされている。

ゴム状弾性体６は、これも環状に成形され、バルブボディ３の弁座部４に設けた環状の装着溝５に装着されている。装着溝５およびゴム状弾性体６は共に断面矩形状に成形されている。また、ゴム状弾性体６の当接面６ａはバルブボディ３の端面部３ａよりも若干後退した位置に配置され、これによりゴム状弾性体６の充填率は１００％未満とされ、ゴム状弾性体６は装着溝５内に完全に収容された状態にある。

図１はバルブの弁開状態を示しており、高圧側空間Ｈから低圧側空間Ｌへ高圧ガスが流れている。この弁開状態からバルブが閉弁作動して弁体１がバルブボディ３に近付く方向に移動すると、図２に示すように環状突起２がゴム状弾性体６の当接面６ａに当接し、若干食い込んだ状態で停止し、弁閉のシール状態が実現されることになる。

上記構成のシール構造においては、接離作動する一対のシール要素が剛性部品である弁体１とゴム状弾性体６との組み合わせとされ、弁体１の端面部１ａに環状突起２が設けられるとともにこの環状突起２が接離するゴム状弾性体６の当接面６ａが平面状に設定されているために、ゴム状弾性体６は高圧が作用しても変形しにくい形状とされている。したがって、ゴム状弾性体６にはみ出し現象が発生するのを抑えることができ、もってゴム状弾性体６が弁体１とバルブボディ３との間に挟まれて破損するのを防止することができる。

また、当該実施例では、ゴム状弾性体６が装着溝５内に収容されるとともにその充填率が１００％未満とされているので、これによってもゴム状弾性体６は圧力が作用しても変形しにくく設定されていると云うことができる。

尚、当該実施例では、剛性部品が弁体を形成し、ゴム状弾性体が弁座を形成しているが、反対にゴム状弾性体が弁体を形成し、剛性部品が弁座を形成する構成であっても良く、この場合は、ゴム状弾性体が剛性部品に設けた突起に対して進退することになる。

本発明の実施例に係るシール構造の弁開状態を示す断面図同シール構造の弁閉状態を示す断面図従来例に係るバルブ装置の断面図同バルブ装置に備えられるシール構造の断面図

符号の説明

１弁体（剛性部品）
１ａ，３ａ端面部
２環状突起
３バルブボディ
４弁座部
５装着溝
６ゴム状弾性体
６ａ当接面
Ｈ高圧側空間
Ｌ低圧側空間

Claims

バルブの開閉作動に合わせて一対のシール要素が互いに接離する構造のバルブのシール構造において、
前記一対のシール要素は、金属等の剛性部品とゴム状弾性体との組み合わせよりなり、
前記剛性部品は環状突起を有し、前記環状突起が接離する前記ゴム状弾性体の当接面は平面状に設定されていることを特徴とするバルブのシール構造。