本发明涉及适于设置在供高压流体通过的流体通路上的阀芯以及使用了该阀芯的阀结构体及接头构件。
背景技术：
已知一种阀芯，该阀芯具有设置在流体通路内且能够在关闭位置与打开位置之间进行位移的阀主体以及设置于阀主体且在阀主体处于关闭位置时与阀座密封卡合来阻止流体的流动的环状的密封构件(例如O形环)，就这种阀芯而言，在使用该阀芯的流体配管用于处理高压流体的情况下，当该阀打开而使高压流体流动时密封构件受到该流体的作用而可能会从阀主体脱落。作为用于解决该问题的对策，开发有例如在阀主体上设置用于将密封构件保持于阀主体的保持环这样的技术(专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4791196号
技术实现要素：
发明要解決的课题
本发明要通过与专利文献1不同的方法来解决上述的问题。
用于解决课题的方案
即，本发明提供一种阀芯，其具有：
阀主体，其是设置在流体通路内、且能够在用于关闭流体通路的关闭位置与用于打开该流体通路的打开位置之间进行位移的阀主体，将从该打开位置朝向该关闭位置的方向作为前方，该阀主体具有面向前方的环状的密封用面、沿着该密封用面设置的环状槽、以及贯穿该阀主体且两端与该环状槽连通的连结孔；以及
密封构件，其具有环状密封部及连结部，该环状密封部嵌合于该环状槽，该环状密封部在该阀主体处于该关闭位置时与呈环状地形成在该流体通路的通路壁面上的阀座面密封卡合来阻止流体的流动，该连结部从该环状密封部的一部分延伸且通过该连结孔内而到达该环状密封部的另一部分，并将上述两部分连结。
在该阀芯中，阀主体的密封构件具有环状密封部以及在贯穿阀主体的连通孔内延伸而将环状密封部的两个部分连结的连结部，因此即便环状密封部处于高压流体的流动中，环状密封部也难以从阀主体的环状槽脱落，由此，能够解决上述现有的阀中的问题。
优选构成为，该连结孔将该阀主体沿着该阀主体的直径方向贯穿。
这样的穿过连通孔的连结部将环状密封部的在直径方向上对置的部分连结，能够更为平衡地保持环状密封部。然而，该连通孔及穿过该连通孔的连结部并不限定于此，例如也可以构成为，从阀主体的中心呈放射状地向三个以上的方向延伸，或者使两个以上的连通孔及连结部彼此独立地在阀主体内穿过。
可以构成为，该环状密封部具有环状的前方侧面及后方侧面、以及在该前方侧面与后方侧面之间延伸的环状的半径方向外侧面及半径方向内侧面，该环状密封部的横截面呈矩形形状，
该连结部从该半径方向内侧面的一部分延伸至该半径方向内侧面的另一部分，
该密封用面设为随着朝向前方而变细的圆锥状的锥面，
该环状槽形成在设为该圆锥状的该密封用面上，该环状槽具有与嵌合于该环状槽的该环状密封部的半径方向内侧面接触的环状槽底面、与该环状密封部的该前方侧面及后方侧面分别接触的槽前方侧面及槽后方侧面、以及在设为该圆锥状的该密封用面上开口的开口部，该环状密封部的半径方向外侧且前方侧的缘部及该缘部的附近部分从该开口部延伸出而从该密封用面呈环状地突出。
这种情况下，可以构成为，该环状槽具有从该槽后方侧面的半径方向外侧的端缘向前方延伸而到达该密封用面的槽半径方向外侧面，该槽半径方向外侧面与嵌合于该环状槽的该环状密封部的该半径方向外侧面接触。通过环状密封部的半径方向外侧面与位于其外侧的槽半径方向外侧面接触，由此能够使该环状密封部难以从环状槽脱落。
本发明还提供一种阀结构体，其具有：
上述那样的阀芯；以及
阀壳体，其具有收纳该阀芯的流体通路及比该阀芯靠前方侧地形成于流体通路壁面的环状的阀座面。
优选构成为，该阀座面与该密封用面平行。
更优选构成为，该环状密封部具有如下弹性模量，该弹性模量使得该环状密封部在该阀主体处于该关闭位置且对该阀主体施加的流体压成为一定值以上时发生变形，以使该环状密封部在与该阀座面之间被压扁，从而使该密封用面与该阀座面抵接。通过这样构成，在流体通路内的流体压成为一定值以上时，环状密封部因该流体压而被实质上密封，另外，即便施加了流体压，也能够阻止该环状密封部通过密封用面与阀座面之间而被压出的情况。因此，本发明的阀结构体能够在从低压流体配管用到高压(超高压)流体配管用这样大范围的压力区域中使用。
在上述阀结构体中，也可以构成为，还具有对该阀主体向前方施力而使该阀主体处于该关闭位置的弹簧构件，该弹簧构件在该阀主体处于该关闭位置时，通过比该阀芯靠前方的流体压成为规定值以上而允许该阀芯向后方侧位移，从而使该环状密封部离开该阀座面，由此该阀芯作为止回阀而发挥功能。
本发明还提供接头构件，其是管接头的阴型的接头构件及阳型的接头构件中的一方的接头构件，所述一方的接头构件为了关闭该接头构件的流路而具备上述阀结构体，在该一方的接头构件与另一方的接头构件连结时，该阀结构体的该阀主体在该另一方的接头构件的作用下向该打开位置位移。
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。
附图说明
图1是表示具备本发明的一实施例的阀芯的管接头的纵剖视图，示出阳型的接头部与阴型的接头部未连结的状态。
图2是与图1同样的图，但示出连结于阴型接头构件的未图示的流体管内的流体压高而使安装有该环状密封构件的阀主体的密封用面直接与阀座面卡合的状态。
图3是表示图1所示的管接头的阳型的接头构件及阴型的接头构件彼此连结且接头构件内的阀芯设定在打开位置的状态的纵剖视图。
图4是表示在图1中的IV-IV线处观察时的形成于阀主体的环状槽及连结部的图。
图5是图2中的圆A所示的部分的放大剖视图。
具体实施方式
图示的管接头10由阴型接头构件12及阳型接头构件14构成。在将上述的接头构件12、14连结的情况下，首先，使安装在阴型接头构件12的接头主体(阀壳体)12a的外周面上的套筒12b从图1所示的位置向左方位移，而使球状的锁定件12c成为能够向半径方向外侧位移的状态。在该状态下，将阳型接头构件14向阴型接头构件12插入，一边将锁定件12c向半径方向外侧压出一边继续插入，使球状的锁定件12c与设置在阳型接头构件14的外周面上的环状槽14a匹配，从而使套筒12b在螺旋弹簧12d的作用力下返回到原来的位置。由此，锁定件12c不会从环状槽14a脱落，两接头构件12、14的连结完成。
图示的管接头10中，无论是阴型接头构件12还是阳型接头构件14都具备用于关闭上述的流体通路12A、14A的截止型的阀芯20、22。在使两接头构件12、14以沿着轴线方向彼此接近的方式运动而进行连结时，两阀芯20、22相互抵接而使得轴线方向上的运动停止，在该状态下使两接头构件12、14进一步运动，由此使两方的阀芯20、22均从图1及图2所示的阻止流体的流动的关闭位置移动到图3所示的允许流体的流动的打开位置。
以上那样的作为管接头的结构对本领域技术人员来说是公知常识，在此省略详细的说明。本发明的特征尤其是在于以下将要说明的阀芯20、22。阀芯20和阀芯22实质上相同，因此以下仅对阀芯20进行说明。
阀芯20具有阀主体24和安装于阀主体24的密封构件26。在将阀芯20从图3所示的打开位置朝向图1及图2所示的关闭位置移动的方向设为前方的情况下，阀主体24具有随着朝向前方而变细的圆锥状的密封用面28、沿着密封用面28设置的环状槽30、以及将阀主体24沿着其直径方向贯穿且两端与该环状槽30连通的连结孔32(图4)。
如图5所示，密封构件26具有与环状槽30嵌合的环状密封部36、以及在连结孔32内延伸而将环状密封部36的在直径方向上对置的部分连结的连结部38。在阀芯20处于图1及图2所示的关闭位置时，环状密封部36与在形成于接头主体12a的流体通路12A的通路壁面上呈环状形成的阀座面34密封卡合来阻止流体的流动。环状密封部36及连结部38通过像外插成型那样将设置有环状槽30及连结孔32的阀主体24作为模具的一部分来进行注塑成型而形成。
如图5所示，环状密封部36具有前方侧面36a及后方侧面36b、在前方侧面36a与后方侧面36b之间延伸的环状的半径方向外侧面36c及半径方向内侧面36d，环状密封部36的横截面为矩形形状。环状槽30形成在呈圆锥状的密封用面28上，且具有与嵌合于环状槽30的环状密封部36的半径方向内侧面36d接触的环状槽底面30a、与环状密封部36的前方侧面36a及后方侧面36b分别接触的槽前方侧面30b及槽后方侧面30c、以及在密封用面28上开口的开口部30d。如图5中假想线所示，环状密封部36的半径方向外侧且前方侧的被倒角了的缘部36e及其附近的大致三角形的部分设置为从开口部30d延伸出而从密封用面28呈环状突出
在图示的例子中，槽后方侧面30c设置为从环状槽底面30a笔直地延伸而与密封用面28相交，但也可以通过使该槽后方侧面30c在到达密封用面28之前的部分停止，并从该停止的部分的半径方向外侧的端缘以与环状密封部36的半径方向外侧面36c接触的方式向前方延伸而与圆锥状的密封用面28相交，从而形成槽半径方向外侧面30e。通过这样构成，在流体以使环状密封部36从环状槽30脱落的方式作用时，槽半径方向外侧面30e抑制环状密封部36，与连结部38的作用相辅相成，从而能够更为有效地阻止该环状密封部36从环状槽30脱落。
以上，对将本发明的阀芯适用于管接头而随着管接头的连结及连结解除来进行该管接头的流体的流通及截止的方案进行了说明，但本发明不限定于此。即，例如在阳型接头构件上未设置阀芯22的情况下，阀芯20被螺旋弹簧40按压到阀座面34上，仅在所连结的阳型接头构件14内的流体通路14A内的流体压成为一定值以上时阀芯20向后方位移而离开阀座面34，从而能够作为可使流体从阳型接头构件14的流体通路14A侧向阴型接头构件12侧的流体通路12A侧流动的止回阀而发挥功能。即，本发明的阀芯能够用于构成各种流体通路中的阀结构体、尤其是供高压流体通过的流体通路中的有效的阀结构体。
附图标记说明：
管接头10；阴型接头构件12；接头主体(阀壳体)12a；套筒12b；锁定件12c；阳型接头构件14；环状槽14a；阀芯20、22；阀主体24；密封构件26；密封用面28；环状槽30；环状槽底面30a；槽前方侧面30b；槽后方侧面30c；开口部30d；槽半径方向外侧面30e；连结孔32；阀座面34；环状密封部36；前方侧面36a；后方侧面36b；半径方向外侧面36c；半径方向内侧面36d；前方侧的缘部36e；连结部38。