JPH11118042A - 流体封止装置 - Google Patents

流体封止装置

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JPH11118042A
JPH11118042A JP9296453A JP29645397A JPH11118042A JP H11118042 A JPH11118042 A JP H11118042A JP 9296453 A JP9296453 A JP 9296453A JP 29645397 A JP29645397 A JP 29645397A JP H11118042 A JPH11118042 A JP H11118042A
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JP
Japan
Prior art keywords
packing
mounting groove
sealing device
fluid sealing
holding plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP9296453A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsuneo Ishigaki
恒雄 石垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
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Publication date
Application filed by SMC Corp filed Critical SMC Corp
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Publication of JPH11118042A publication Critical patent/JPH11118042A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体封止装置の長さを短くして小型化を図
り、かつ流体封止装置の部品数を減らしてコストの低減
を図ることを課題とする。 【解決手段】 本発明は、流体封止装置であって、ハウ
ジング27に挿通孔10及びパッキン装着溝14が形成され、
パッキン装着溝14にVパッキン28〜31が装着され、挿通
孔10及びVパッキン28〜31に軸11が挿通され、Vパッキ
ン28〜31によりハウジング27のパッキン装着溝14の内部
と軸11の表面との間が密封されている。パッキン装着溝
14の開口部近傍に弾性材料製の押さえ板36が係着され、
Vパッキン28〜31は押さえ板36の弾性によってシール力
が付与されパッキン装着溝に維持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体弁等のハウジ
ングの挿通孔に軸を挿通させた場合に、軸の周囲を通っ
て流れようとする流体を封じ込める流体封止装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図2(a) は従来の流体封止装置(その
1)を備えたバルブ1を示し、バルブ1は弁本体2、中
間部材3(ハウジング)及びシリンダ部材4から構成さ
れている。シリンダ部材4には下端が開放された段付孔
が形成され、段付孔の中径孔に操作ピストン5が摺動自
在に嵌合され、操作ピストン5と段付孔の小径孔の上端
との間にスプリング6が装着され、操作ピストン5はス
プリング6によって下方へ付勢されている。シリンダ部
材4の段付孔の中径孔と大径孔との間に環状溝が形成さ
れ、この環状溝にストッパー7が装着され、大径孔に中
間部材3の大径部が嵌合されている。中間部材3には大
径部の下側にフランジ及び小径部があり、中間部材3の
フランジ及び小径部に弁本体2の上部開口部が嵌合され
ている。中間部材3の大径部の外周とシリンダ部材4の
大径部の内周との間はOリング51により密封され、中間
部材3の小径部の外周と弁本体2の開口部の内周との間
はOリング52により密封され、Oリング51,52はともに
中間部材3のOリング装着溝内に装着されている。
【0003】中間部材3の中央に上下を貫通する挿通孔
10及びパッキン装着溝14が形成され、パッキン装着溝14
に2個のVパッキン15A,15Bが装着されている。挿通
孔10及びVパッキン15A,15Bには弁操作用の軸11が挿
通され、軸11の上端部はピストン5に連結され、軸11の
下端部は弁体12に連結されている。挿通孔10の上方部の
環状溝にOリング53が装着され、Oリング53によって軸
11の表面と挿通孔10の内面との間が密封されている。挿
通孔10の上下方向の中間部から下端にかけて環状のパッ
キン装着溝14が形成されており、パッキン装着溝14の下
端は開放されている。パッキン装着溝14の上端の断面は
略山型をしており、Vパッキン15Aの上面はパッキン装
着溝14の上面にぴったりと嵌合している。Vパッキン15
Bの下側に環状の案内板16が装着され、案内板16の上面
はVパッキン15Bの下面にぴったりと嵌合している。パ
ッキン装着溝14の下端部の環状溝にストッパー17が装着
され、Vパッキン15A,15B及び案内板16の抜け出しが
防止されている。
【0004】シリンダ部材4にはAポート18及びBポー
ト19が形成されており、Aポート18及びBポート19を介
して段付の中径孔に給排される操作流体によってピスト
ン5が移動する。ピストン5の移動は軸11を介して弁体
12に伝えられ、弁体12の移動によってバルブ1が開閉さ
れる。このバルブ1は高圧の水蒸気や油の移動を制御す
るものであり、20は流体入口、21は流体出口、22は弁座
である。なお、中間部材3の挿通孔10のパッキン装着溝
14とOリング53のOリング装着溝との間は、逃がし孔23
及び逃がし口24を介して大気に連通されており、軸11と
Vパッキン15との間を漏洩した流体は逃がし孔23及び逃
がし口24を通って大気に排出される。
【0005】図2(b) は従来の水蒸気用の流体封止装置
(その2)を示す。図2(b) において、図2(a) と同一
の部分には図2(a) と同一の符号を用いる。ハウジング
27に挿通孔10及びパッキン装着溝14が形成されており、
パッキン装着溝14には3種類のVパッキン28〜31が装着
されており、挿通孔10及びVパッキン28〜31には軸11が
挿通されている。図2(b) の場合は、ハウジング27の上
面は大気に接触しているので、逃がし孔は設けられず、
パッキン装着溝14を形成しているハウジング27は、パイ
プ状に上方へ突出し、上端に環状部を接続した形状とな
っている。可動用の軸11をシールするため、高温酸化に
対する耐性が高いふっ素ゴム(FKM)製のVパッキン
28が大気側に装着され、自己潤滑とシールを兼ねた弗素
樹脂製のVパッキン29が大気側から2番目に装着され、
高温酸化には弱いが水蒸気に対する耐性が高いエチレン
・プロピレンゴム(EPDM)製のVパッキン30が大気
側から3番目に装着され、弗素樹脂製のVパッキン31が
大気側から4番目に装着されている。これらのVパッキ
ン28〜31は相互にぴったりと接合され、FKM製のVパ
ッキン28の上面はパッキン装着溝14の上端面にぴったり
と嵌合されている。
【0006】弗素樹脂製のVパッキン31の下側に案内板
16Aが装着され、案内板16Aの上面は弗素樹脂製のVパ
ッキン31の下面にぴったりと嵌合している。パッキン装
着溝14の下端部の環状溝にストッパー17が装着され、V
パッキン28〜31及び案内板16の抜け出しが防止されてい
る。案内板16Aの下端部に外周及び下端が開放された環
状溝が形成され、この環状溝の上壁とストッパー17との
間にスプリング32が装着されている。スプリング32の付
勢力が案内板16Aを介してVパッキン28〜31に伝えら
れ、この付勢力がVパッキン28〜31と軸11及びパッキン
装着溝14との間の適切なシール力となっている。しかも
スプリング32の付勢力によって、フッ素樹脂製のVパッ
キン29、31のクリープによる変形が最小にされ、Vパッ
キン28〜31の整形効果が得られる。スプリング32とし
て、ここでは重ね板ばねが使用されているが、円筒コイ
ルスプリングを用いることがあり、その場合には流体封
止装置の縦方向の長さが更に長くなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、流体封止装
置の長さを短くして小型化を図り、かつ流体封止装置の
部品数を減らしてコストの低減を図ることを課題とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ハウジング(2
7)に挿通孔(10)及びパッキン装着溝(14)が形成され、パ
ッキン装着溝(14)にVパッキン(28)〜(31)が装着され、
挿通孔(10)及びVパッキン(28)〜(31)に軸(11)が挿通さ
れ、Vパッキン(28)〜(31)によりハウジング(27)のパッ
キン装着溝(14)の内部と軸(11)の表面との間が密封され
る流体封止装置において、パッキン装着溝(14)の開口部
近傍に弾性材料製の押さえ板(36)が係着され、Vパッキ
ン(28)〜(31)は押さえ板(36)の弾性によってシール力が
付与されパッキン装着溝(14)に維持されていることを第
1の構成とする。本発明は、第1の構成において、押さ
え板(36)の外周部には複数個のばね部(37)が突出され、
押さえ板(36)の案内部(38)とばね部(37)の側部との間に
隙間(39)が形成され、押さえ板(36)のVパッキン側の面
がVパッキン(28)〜(31)の押さえ板側の面にぴったりと
接合されたことを第2の構成とする。本発明は、第2の
構成において、ばね部(37)の先端がパッキン装着溝(14)
の開口部の壁面に係着され、又はばね部(37)の先端部が
パッキン装着溝(14)の開口部に形成された環状溝に係合
され、又はばね部(37)の先端部がパッキン装着溝(14)の
開口部に隣接して形成されたパッキン装着溝(14)より大
径の係合溝(35)に係合されたことを第3の構成とする。
本発明は、第1〜第3の構成において、パッキン装着溝
(14)にFKM製のVパッキン(28)、弗素樹脂製のVパッ
キン(29),(31) 及びEPDM製のVパッキン(30)が装着
され、押さえ板(36)の弾性力によって、Vパッキン(28)
〜(31)とパッキン装着溝(14)の内面及び軸(11)の表面と
の間に適切なシール力が付与され、弗素樹脂製のVパッ
キン(29),(31) のクリープによる変形が最小にされるこ
とを第4の構成とする。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明の流体封止装置の実
施の形態を示す。実施の形態の説明において、従来例と
同一の部分には従来例と同一の符号を付す。ハウジング
27に挿通孔10、パッキン装着溝14及び係合溝35がハウジ
ング27の表面から裏面に順次に隣接して形成されてお
り、係合溝35はパッキン装着溝14より大径である。パッ
キン装着溝14には3種類のVパッキン28〜31が装着さ
れ、挿通孔10、パッキン装着溝14及び係合溝35には軸11
が挿通されている。図2(b) の場合と同様に、ハウジン
グ27の上面は大気に接触し、パッキン装着溝14を形成す
るハウジング27はパイプ状に突出し、上端に環状部を接
続した形状となっている。可動用の軸11をシールするた
め、図2(b) の流体封止装置(その2)の場合と同じV
パッキン28〜31がパッキン装着溝14に装着されている。
大気側のふっ素ゴム(FKM)製のVパッキン28の上面
とパッキン装着溝14の上内面とは、対向面の凹凸が逆に
形成されており、Vパッキン28の上面とパッキン装着溝
14の上内面とがぴったりと接合されている。同様にVパ
ッキン28〜31は、相互に接合する2つの面は、対向面の
凹凸が逆に形成されており、Vパッキン28〜31が相互に
ぴったりと接合されている。なお、ハウジング27は弁本
体と一体であっても別体であってもよい。
【0010】弾性材料製の押さえ板36のばね部37の先端
が係合溝35に係着され、押さえ板36の上面がVパッキン
31の裏面に接合され、押さえ板36の弾性によってVパッ
キン28〜31にシール力が付与され、Vパッキン28〜31が
パッキン装着溝14に維持されている。押さえ板36の形状
は図1(b),(c) に示すとおりであり、1枚の金属板をプ
レス成形し、又は合成樹脂を成形して一体に形成されて
いる。押さえ板36は、中央に挿通孔34が形成され、外周
には案内部38の円弧状の外周部と、半径方向外側に一部
突出した複数個のばね部37とがあり、ばね部37に適切な
弾発力を発揮させるために、ばね部37の側部と案内部38
との間に切り欠いた隙間39が形成されている。押さえ板
36のばね部37以外の部分は案内部38であり、ばね部37は
半径方向の内側で案内部38と接続されている。図1(c)
に明示されているように、押さえ板36の断面には2つの
山形部分があり、挿通孔34から頂部40に向かって斜め上
方に延び、頂部40から外周に向かって斜め下方に延びて
いる。押さえ板36に力が作用しない自由状態のとき、案
内部38はばね部37より開いており、断面において案内部
38とばね部37との傾斜角の差はθ度である。
【0011】ハウジング27の係合溝35の表面には、押さ
え板36のばね部37の先端が係着し易いように、相当数の
凹凸が存在している。Vパッキン28〜31がパッキン装着
溝14に装着された後に、押さえ板36をVパッキン31の下
側に当接させて装着し、押さえ板36でVパッキン28〜31
を加圧して押さえ板36を離す。押さえ板36の弾性によ
り、ばね部37の円弧状の先端が環状の係合溝35の壁面に
係着し、係着状態が継続される。押さえ板36の案内部38
はVパッキン28〜31からの力により弾性変形し、案内部
38とばね部37との傾斜角の差θ度は略0度となる。案内
部38が元の位置に戻ろうとする弾性による付勢力がVパ
ッキン28〜31に伝えられ、この付勢力がVパッキン28〜
31と軸11及びパッキン装着溝14との間の適切なシール力
となっている。しかも、押さえ板36の付勢力によって、
弗素樹脂製のVパッキン29、31のクリープによる変形が
最小にされ、Vパッキン28〜31の整形効果が得られる。
なお、Vパッキン31の下面と押さえ板36の上面とは、対
向面の凹凸が逆に形成されており、Vパッキン31の下面
と押さえ板36の上面とがぴったりと接合されている。ま
た、軸11は押さえ板36の挿通孔34をも挿通しており、軸
11と挿通孔34との間には隙間が存在している。
【0012】図1(a) では、押さえ板36のばね部37が係
合溝35に係着されているが、係合溝35又はパッキン装着
溝14の下端部に環状溝(例えば、図2(b) のストッパー
17を装着した環状溝のようなもの)を形成し、その環状
溝にばね部37の先端部を係合させてもよい。また、ばね
部37の先端をパッキン装着溝14の壁面に係着させてもよ
い。また、本発明の実施の形態では、図1の流体封止装
置をバルブの操作軸の部分に適用することを前提として
説明したが、各種の機器の壁部(機器の内外を遮断する
部分)に回転又は往復動する軸を挿通させる場合に、図
1の流体封止装置を適用することができる。
【0013】
【発明の効果】本発明の流体封止装置において、パッキ
ン装着溝の開口部近傍に弾性材料製の押さえ板が係着さ
れ、Vパッキンは押さえ板の弾性によってシール力が付
与されパッキン装着溝に維持されている。このように、
本発明の押さえ板が、従来の流体封止装置の案内板、ス
プリング及びストッパーの3部品の機能を奏することと
なり、流体封止装置の長さが短くなって小型化が図ら
れ、かつ流体封止装置の部品数が減少してコスト低減を
図ることができる。流体封止装置の小型化及びコスト低
減により、流体封止装置を適用した装置の小型化及びコ
スト低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a) は本発明の流体封止装置の実施の形態
の断面図であり、図1(b) は押さえ板の平面図であり、
図1(c) は図1(b) のC−C線断面図である。
【図2】図2(a) は従来の流体封止装置(その1)を適
用したバルブの断面図であり、図2(b) は従来の流体封
止装置(その2)の断面図である。
【符号の説明】
10 挿通孔 11 軸 14 パッキン装着溝 27 ハウジング 28〜31 Vパッキン 36 押さえ板 37 ばね部 39 隙間

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングに挿通孔及びパッキン装着溝
    が形成され、パッキン装着溝にVパッキンが装着され、
    挿通孔及びVパッキンに軸が挿通され、Vパッキンによ
    りハウジングのパッキン装着溝の内部と軸の表面との間
    が密封される流体封止装置において、パッキン装着溝の
    開口部近傍に弾性材料製の押さえ板が係着され、Vパッ
    キンは押さえ板の弾性によってシール力が付与されパッ
    キン装着溝に維持されていることを特徴とする流体封止
    装置。
  2. 【請求項2】 押さえ板の外周部には複数個のばね部が
    突出され、押さえ板の案内部とばね部の側部との間に隙
    間が形成され、押さえ板のVパッキン側の面がVパッキ
    ンの押さえ板側の面にぴったりと接合された請求項1記
    載の流体封止装置。
  3. 【請求項3】 ばね部の先端がパッキン装着溝の開口部
    の壁面に係着され、又はばね部の先端部がパッキン装着
    溝の開口部に形成された環状溝に係合され、又はばね部
    の先端部がパッキン装着溝の開口部に隣接して形成され
    たパッキン装着溝より大径の係合溝に係合された請求項
    2記載の流体封止装置。
  4. 【請求項4】 パッキン装着溝にふっ素ゴム製のVパッ
    キン、弗素樹脂製のVパッキン及びエチレン・プロピレ
    ンゴム製のVパッキンが装着され、押さえ板の弾性力に
    よって、Vパッキンとパッキン装着溝の内面及び軸の表
    面との間に適切なシール力が付与され、弗素樹脂製のV
    パッキンのクリープによる変形が最小にされる請求項1
    ないし3のいずれか1つに記載の流体封止装置。
JP9296453A 1997-10-15 1997-10-15 流体封止装置 Pending JPH11118042A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002008644A3 (en) * 2000-07-24 2002-05-30 Gen Valve Inc Load-profile compensating stuffing-box packing system for valves
JP2010537138A (ja) * 2007-08-23 2010-12-02 フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー バルブ軸をバルブ部材に接続するための装置

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