CN112639340A - 阀用隔膜和隔膜阀 - Google Patents

Abstract

在实施方式的隔膜中，从轴向一侧封闭构成主阀体部的圆筒状的周壁的底壁的外表面形成与阀座的接触面。从周壁伸出的膜部的内周部分形成有从轴向一侧向另一侧凹陷并且沿周向延伸的槽，槽的剖面形状为圆弧状。在膜部中，内周部分的朝向轴向另一侧的面和外周部分的面为同一平面，外周部分的厚度为主阀体部的厚度的2/5以上且3/5以下，内周部分的最小的厚度为外周部分的厚度的1/4以上且1/3以下。内周部分的内周缘与周壁的外周面的包含轴向的中点的部分连接，外周部分的朝向轴向一侧的面位于从接触面向轴向的一侧离开外周部分的厚度的3/20的距离的位置与向轴向的另一侧离开外周部分的厚度的3/20的距离的位置之间。从内周部分的内周缘到外周缘的径向的尺寸为从外周部分的内周缘到外周缘的径向的尺寸的5/10以上且7/10以下。

Description

阀用隔膜和隔膜阀

技术领域

本发明涉及阀用隔膜和具备该阀用隔膜的隔膜阀。

背景技术

例如在JP2014-169725A中公开了隔膜阀，该隔膜阀具备具有阀座的阀主体、作为以能够与阀座分离或接触的方式配置的阀体部件的隔膜以及使隔膜与阀座分离或接触的驱动装置。

在JP2014-169725A中公开的隔膜阀中，阀主体与驱动装置通过螺栓而连结。但是，需要用于紧固螺栓的工具，因此存在阀主体与驱动装置的连结作业花费工夫的问题。

因此，本案申请人考虑上述问题，在JP5819550B中提出一种隔膜阀，该隔膜阀通过利用隔膜的弹性以及跨越阀主体和驱动装置并插入的销，能够连结阀主体与驱动装置而不使用工具。

发明内容

发明要解决的课题

本案申请人以前在隔膜阀中使用图14所示的隔膜100。图14所示的隔膜100具备：筒状的主阀体部101，其与轴部连结并与阀座接触，驱动装置使该轴部进退移动；以及圆环状的膜部102，其从主阀体部101的外周面伸出。

膜部102具有：圆环状的外周部分103，其夹持于阀主体与驱动装置之间；以及圆环状的内周部分104，其位于外周部分103与主阀体部101之间，并结合外周部分103与主阀体部101。在该隔膜100中，在驱动装置的轴部进退移动的方向(以下称为轴向)位于阀座的一侧的外周部分103的面和内周部分104的面与主阀体部101的与阀座接触的面为同一平面。另一方面，内周部分104形成有圆环状的槽105，该圆环状的槽105在轴向上向阀座的一侧凹陷，并且在周向的整个区域内延伸。由此，内周部分104的厚度比外周部分103的厚度小。

在隔膜100中，内周部分104的厚度比外周部分103的厚度小，由此内周部分104容易变形，从而得到相对于驱动装置的轴部的移动的良好的灵敏度(追随性)。另一方面，位于阀座侧的外周部分103和内周部分104的面与主阀体部101的与阀座接触的面为同一平面，由此确保相对于流体压的刚性，从而能够有效地抑制流体的漏出。

而且，通过驱动装置使轴部进退移动，隔膜100利用主阀体部101而对阀座进行开闭。本案申请人通过利用特定的橡胶材料形成隔膜100，在隔膜100实现了能够耐受100万次左右的阀座的开闭动作的耐久性。

然而，本案申请人预见到，在位于阀座侧的外周部分103的面和内周部分104的面与主阀体部101的与阀座接触的面为同一平面的情况下，由于开闭时在隔膜产生的应力的影响，耐久性可能受损。

本发明是通过基于上述见解的深入研究而实现的，其目的在于提供能够确保相对于驱动装置的动作的良好的灵敏度和相对于流体压的良好的刚性，并且与以往相比能够提高耐久性的阀用隔膜和具备该阀用隔膜的隔膜阀。

用于解决课题的手段

本发明的阀用隔膜具备：主阀体部，其具有圆筒状的周壁和从轴向的一侧封闭所述周壁的底壁，并且该主阀体部形成有使所述周壁向所述轴向的另一侧开放的开口，该主阀体部以在内部从所述开口承受轴部的状态与所述轴部连结，在所述底壁的朝向所述轴向的一侧的外表面形成有与阀座的接触面，驱动装置使所述轴部沿所述轴向进退移动；以及圆环状的膜部，其从所述主阀体部的外周面沿径向伸出。所述膜部具有：圆环状的外周部分，其被夹持于阀主体与壳体之间，该阀主体形成有所述阀座，该壳体构成所述驱动装置的一部分并且以覆盖所述轴部的状态安装于所述阀主体；以及圆环状的内周部分，其位于所述外周部分与所述主阀体部之间，将所述外周部分与所述主阀体部结合。所述内周部分形成有环状的槽，该槽从所述轴向的一侧的所述内周部分的与所述外周部分的边界和与所述主阀体部的边界向所述轴向的另一侧凹陷并且在周向的整个区域内延伸，所述槽的剖面形状为圆弧状，所述内周部分的朝向所述轴向的另一侧的面和所述外周部分的朝向所述轴向的另一侧的面为同一平面。所述外周部分的所述轴向的厚度为所述主阀体部的所述轴向的厚度的2/5以上且3/5以下，所述内周部分的所述轴向的最小的厚度为所述外周部分的所述轴向的厚度的1/4以上且1/3以下。所述内周部分的内周缘与所述周壁的外周面的包含所述轴向的中点的部分连接，所述外周部分的朝向所述轴向的一侧的面位于从所述主阀体部的朝向所述轴向的一侧的所述接触面向所述轴向的一侧离开所述外周部分的所述轴向的厚度的3/20的距离的位置与从所述主阀体部的朝向所述轴向的一侧的所述接触面向所述轴向的另一侧离开所述外周部分的所述轴向的厚度的3/20的距离的位置之间。所述内周部分的从内周缘到外周缘的所述径向的尺寸为所述外周部分的从内周缘到外周缘的所述径向的尺寸的5/10以上且7/10以下。而且，阀用隔膜由弹性材料形成。

本发明的隔膜阀具备所述阀用隔膜。

而且，本发明的隔膜阀具备：阀主体，其具有供流体流通的第一端口和第二端口、连接有所述第一端口和所述第二端口的流体室以及形成于所述流体室的内部的阀座，所述流体室形成有用于使所述阀座向外部露出的开口部；所述阀用隔膜，其以能够与所述阀座分离或接触的方式配置；驱动装置，其具有驱动部和壳体，该驱动部具有与所述阀用隔膜的主阀体部连结的能够进退移动的轴部，该壳体配置为收纳所述驱动部并且覆盖所述开口部，通过所述轴部使所述阀用隔膜相对于所述阀座分离或接触，从而切换所述第一端口与所述第二端口的连通和切断；以及销部件，其用于将所述驱动装置安装于所述阀主体。在所述流体室的所述开口部的外周缘部形成有密封部，在所述密封部的外周侧的部分形成有以围绕所述开口部的方式突出的第一安装壁部，在所述壳体的所述开口部侧的端部形成有以围绕所述轴部的方式突出并且配置于所述第一安装壁部的内周侧的第二安装壁部。在所述第一安装壁部上形成有供所述销部件插入的第一安装孔，在所述第二安装壁部上形成有供所述销部件插入的第二安装孔，所述销部件以跨越的方式插入所述第一安装孔和所述第二安装孔，从而所述驱动装置安装于所述阀主体。在所述第二安装壁部与所述密封部之间夹持有所述阀用隔膜的膜部的外周部分。在所述第二安装壁部将所述外周部分在所述第二安装壁部与所述密封部之间向所述阀主体侧压缩的状态下，所述销部件以跨越的方式插入所述第一安装孔和所述第二安装孔，通过被压缩的所述外周部分向离开所述阀主体的方向对所述壳体施力，所述销部件被按压于所述第一安装孔的内周面。

发明效果

根据本发明，能够在隔膜中，确保相对于驱动装置的动作的良好的灵敏度和相对于流体压的良好的刚性，并且与以往相比能够提高耐久性。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的隔膜阀的立体图。

图2是沿图1的箭头II方向观察到的隔膜阀的侧视图。

图3是沿图2的III-III线的剖视图。

图4是沿图3的IV-IV线的剖视图。

图5是图4的放大图。

图6是与图5的VI-VI线对应的剖视图。

图7是设置于图1所示的隔膜阀的隔膜的剖视图。

图8是示出图1所示的隔膜阀的阀主体与驱动装置分离的状态的立体图。

图9是对将图8所示的驱动装置临时组装于阀主体的作业进行说明的立体图。

图10是对从图9所示的状态将驱动装置向阀主体侧按压并且将销部件插入形成于阀主体侧的安装孔和形成于驱动装置侧的安装孔，由此将驱动装置安装于阀主体的作业进行说明的立体图。

图11是对与图9所示的状态对应的阀主体侧和驱动装置侧的安装孔的位置关系进行说明的图。

图12是对从图9所示的状态将驱动装置向阀主体侧按压时的阀主体侧和驱动装置侧的安装孔的位置关系进行说明的图。

图13是示出从图12的状态将销部件插入阀主体侧和驱动装置侧的安装孔之后的情形的图。

图14是以往的隔膜的剖视图。

图15A是示出通过驱动装置使实施方式的隔膜变形的状态的图。

图15B是示出通过驱动装置使图14所示的以往的隔膜变形的状态的图。

具体实施方式

以下，对本发明的一个实施方式进行说明。图1是本发明的一个实施方式的隔膜阀1的立体图。图2是沿图1的箭头II方向观察到的隔膜阀1的侧视图。图3是沿图2的III-III线的剖视图，图4是沿图3的IV-IV线的剖视图。而且，图5是图4的放大图，图6是沿图5的VI-VI线的剖视图。而且，图7是设置于隔膜阀1的隔膜20的剖视图。

如图1至图4所示，本实施方式的隔膜阀1具备阀主体10、作为阀体部件的隔膜20、驱动装置30以及销部件40。在该隔膜阀1中，销部件40以跨越的方式插入阀主体10和驱动装置30，由此驱动装置30安装于阀主体10。以下，对隔膜阀1的各部分的结构进行详细叙述。

(阀主体)

阀主体10具有供流体流通的第一端口11和第二端口12、连接有第一端口11和第二端口12的流体室13以及形成于流体室13的内部的阀座14。如图3所示，第一端口11具有彼此连通的外侧管部11A和内侧管部11B，外侧管部11A与内侧管部11B通过以成为L形的方式结合而构成。外侧管部11A以贯通流体室13的方式与流体室13连接，内侧管部11B从外侧管部11A的流体室13的内部侧的端部弯折，其前端部在流体室13的内部开口。在本实施方式中，第一端口11的内侧管部11B的开口端形成有上述阀座14。另外，阀座14的形成方式没有特别限定。

另外，第二端口12形成为直线状。第二端口12与第一端口11相同，在流体室13的内部开口。

如图1和图3所示，在本实施方式中，第一端口11，尤其是其外侧管部11A和第二端口12以在相同直线上延伸的方式与流体室13连接。位于流体室13的外部的第一端口11和第二端口12各自的端部连接有未图示的配管部件。

流体室13形成为圆筒状，其轴向的一端侧的部分，具体而言为一端侧的部分的内周面形成有用于使阀座14向流体室13的外部露出的开口部15。开口部15在该例中形成为圆形。图中的标号L1表示开口部15的中心轴线。如图5所示，形成于流体室13的开口部15比形成于第一端口11的内侧管部11B的开口端的阀座14在中心轴线L1方向上位于外侧的位置。由此，本实施方式的开口部15成为与阀座14对置的位置关系。另外，在该例中，开口部15形成为圆形，但也可以形成为多边形等其他形状。而且，流体室13形成为圆筒状，但也可以形成为横截面是矩形状等其他形状。而且，开口部15也可以在中心轴线L1方向上位于与阀座14相同的位置。而且，阀座14也可以在中心轴线L1方向上位于比开口部15靠外侧的位置。

流体室13的开口部15的外周缘部形成有密封部16，在本实施方式中，密封部16形成为凸缘状。该封部16具有位于内周侧的内侧密封部16A和位于外周侧的外侧密封部16B。外侧密封部16B比内侧密封部16A在中心轴线L1方向上向外侧突出。其中，上述隔膜20载置于内侧密封部16A。

在本实施方式中，如图5所示，内侧密封部16A的外周侧的部分形成有圆环状的槽16A1。隔膜20与内侧密封部16A的内周侧的部分接触，并成为相对于形成有外周侧的槽16A1的部分悬空的状态。

另外，外侧密封部16B的外周侧的部分形成有以围绕开口部15的方式突出的第一安装壁部17，在本实施方式中，该第一安装壁部17以围绕开口部15的整周的方式形成。在沿开口部15的中心轴线L1方向观察时，第一安装壁部17的外周面的形状形成为大致矩形状，内周面的形状形成为圆形(参照图1、图6等)。该第一安装壁部17形成有供上述销部件40插入的第一安装孔18。

图6是沿图5的VI-VI线的剖视图。如图6所示，在本实施方式中，第一安装孔18以贯通第一安装壁部17的方式形成于与第一基准方向Ls1平行地延伸的方向(LL1、LR1)上，该第一基准方向Ls1被规定为与开口部15的中心轴线L1垂直的方向中的一个方向。更详细而言，在沿中心轴线L1方向观察时，第一安装孔18分别在沿与第一基准方向Ls1垂直的方向从开口部15(用双点划线表示)的中心轴线L1向一侧和另一侧离开规定偏移距离D的位置，在与第一基准方向Ls1平行地延伸的方向(LL1、LR1)上，以贯通第一安装壁部17的方式形成。即，第一安装孔18形成为一对。以下，将方向LL1、LR1称为安装孔延伸方向LL1、LR1。

第一基准方向Ls1能够规定为与开口部15的中心轴线L1垂直的方向中的任意一个方向，但在本实施方式中，如图1至图3所示，第一基准方向Ls1被规定为与开口部15的中心轴线L1垂直的方向中的、第一端口11和第二端口12在相同直线上延伸的方向。在该情况下，将第一端口11和第二端口12在相同直线上延伸的方向作为标记，能够确认第一安装孔18的方向(延伸方向或贯通方向)，因此是有益的。

另外，在本实施方式中，如图6所示，第一安装壁部17的安装孔延伸方向LL1、LR1所通过的部分并未延伸为一串。换句话说，第一安装壁部17的安装孔延伸方向LL1、LR1所通过的部分在安装孔延伸方向LL1、LR1的一侧和另一侧断开。因此，第一安装孔18分别由位于安装孔延伸方向LL1、LR1的一侧的前侧第一安装孔18A和位于另一侧的后侧第一安装孔18B构成。

另外，作为变形例，在第一安装壁部17的安装孔延伸方向LL1、LR1所通过的部分延伸为一串的情况下，第一安装孔18也可以分别以延伸为一串的方式形成。而且，在本实施方式中，第一安装孔18以开口部15的中心轴线L1为基准在一侧和另一侧各形成有一个，但第一安装孔18的个数可以为一个，也可以为三个以上。而且，第一安装孔18的形成位置也并不限于在图中所示的安装孔延伸方向LL1、LR1上。

(隔膜)

接着，对隔膜20进行说明。如图3至图5所示，作为阀体部件的隔膜20以载置于上述内侧密封部16A的状态，以能够与阀座14分离或接触的方式配置。隔膜20是具有与阀座14对置配置的有底圆筒状的主阀体部21和从主阀体部21的外周面伸出的膜部22的、由弹性材料形成的隔膜。在以下的隔膜20的说明中，将在图7所示的主阀体部21的中心轴线X1上延伸的方向简称为轴向，将与中心轴线X1垂直的方向简称为径向。另外，在图7中，为了便于说明，省略了阴影线的图示。而且，图7是以包含轴向和径向的平面切断隔膜20时的隔膜20的剖视图。

参照图7可知，本实施方式的隔膜20的主阀体部21具有圆筒状的周壁211、从轴向的一侧(图7的下侧)封闭周壁211的底壁212、以及从周壁211的轴向的另一侧(图7的上侧)的端部的内周面向径向的内侧伸出的圆环状的支承部213，通过支承部213的内周面，形成有使周壁211向轴向的另一侧开放的开口214。

另外，支承部213与底壁212之间形成有连结有后述的驱动装置30所具备的致动器主体31的轴部32的前端部的连结部215。隔膜20以中心轴线X1与开口部15的中心轴线L1和轴部32同轴的方式配置，该隔膜20以在形成于内部的连结部215从开口214承受轴部32的状态与轴部32连结，驱动装置30沿轴向使轴部32进退移动。而且底壁212的朝向轴向的一侧(图7的下侧)的外表面形成有与阀座14的接触面216，接触面216形成为平坦面。

另一方面，膜部22形成为圆环状，并从主阀体部21的外周面伸出。膜部22具有位于外周侧的圆环状的外周部分221和位于内周侧的圆环状的内周部分222。外周部分221是夹持于形成有阀座14的阀主体10与构成驱动装置30的一部分并且以覆盖轴部32的状态安装于阀主体10的后述的壳体33之间的部分，内周部分222位于外周部分221与主阀体部21之间，是将外周部分221与主阀体部21结合的部分。

如图5所示，隔膜20通过连结部215与驱动装置30的轴部32的前端部连结，并且其外周部分221夹持于阀主体10与驱动装置30的壳体33之间。在该状态下，通过与连结部215连结的轴部32移动，隔膜20相对于阀座14分离或接触(离开、抵接)。隔膜20从阀座14离开时，阀座14开放，从而第一端口11与第二端口12连通。而且，隔膜20与阀座14抵接时，阀座14封闭，从而第一端口11与第二端口12切断。

以下，对隔膜20的形状进一步进行详细的说明。首先，本实施方式的膜部22的内周部分222形成有环状的槽223，该环状的槽223从内周部分222在轴向的一侧(图7的下侧)与外周部分221的边界和与主阀体部21的边界向轴向的另一侧(图7的上侧)凹陷并且在周向的整个区域内延伸。以沿轴向延伸的平面切断时的槽223的剖面形状(换句话说，在轴向剖面的槽223的剖面形状)为圆弧状，详细而言成为半圆形。其中，槽223的剖面形状并不限于呈半圆形的圆弧状，也可以是中心角小于90度的圆弧。而且，呈圆弧状的槽223的剖面形状可以是沿正圆的圆弧的形状，也可以是沿椭圆弧的形状。

在设作为在以轴向剖面观察时的槽223的圆弧状部分的两缘之间的距离的宽度为W，设槽223的深度为D时，D/W优选为1/3以上且1/2以下，在本实施方式中，槽223的剖面形状为半圆形，由此D/W为1/2。

而且，内周部分222的朝向轴向的另一侧(图7的上侧)的面和外周部分221的朝向轴向的另一侧(图7的上侧)的面为平坦面，并成为同一平面。而且，内周部分222的朝向轴向的另一侧的面的主阀体部21侧的部分成为圆弧面并与主阀体部21的外周面平滑地连接。

而且，外周部分221的轴向的厚度T1为主阀体部21的轴向的厚度T0的2/5以上且3/5以下。而且，内周部分222的轴向的最小的厚度T2为外周部分221的厚度T1的1/4以上且1/3以下。T0～T2的值没有特别限定，但例如，主阀体部21的厚度T0也可以是2.5mm以上且5mm以下。

而且，在本实施方式中，在图7中用虚线示出的内周部分222的内周缘222A(即径向内侧的缘部分)与周壁211的外周面的包含轴向的中点C1的部分连接。而且，在本实施方式中，支承部213与底壁212之间的轴向的中点C2位于内周部分222的内周缘222A的轴向的两端之间。

而且，外周部分221的朝向轴向的一侧(图7的下侧)的面位于从主阀体部21的朝向轴向的一侧的接触面216向轴向的一侧离开外周部分221的厚度T1的3/20的距离的位置与向轴向的另一侧离开外周部分221的厚度T1的3/20的距离的位置之间。

另一方面，从内周部分222的内周缘222A到在图7中用虚线示出的内周部分的外周缘222B的径向的尺寸D2为从外周部分221的内周缘221A到外周缘221B的径向的尺寸D1的5/10以上且7/10以下。而且，主阀体部21的半径D0优选为从内周部分222的内周缘222A到外周部分221的外周缘221B的径向的尺寸D3(D1+D2)的1/2以上并且2倍以下。在本实施方式中，尺寸D2为尺寸D1的6/10。而且，半径D0为尺寸D3的7/8。

(驱动装置)

接着，对驱动装置30进行说明。如图3所示，驱动装置30具有致动器主体31和壳体33，该致动器主体31是具有与隔膜20连结的能够进退移动的轴部32的驱动部，该壳体33配置为收纳致动器主体31，并且覆盖上述阀主体10的开口部15。驱动装置30构成为通过轴部32使隔膜20相对于阀座14分离或接触，切换第一端口11与第二端口12的连通和切断。

本实施方式的驱动装置30是螺线管，并在圆筒状的壳体33收纳有致动器主体31。壳体33的轴向的一个端部形成有用于使轴部32向外侧延伸的壳体侧开口部33A。致动器主体31具有以与壳体33同轴的状态收纳于壳体33内的绕线架34。电磁线圈35卷绕于绕线架34。绕线架34的内周侧收纳有固定铁芯36和上述轴部32(柱塞)。

固定铁芯36以相对于绕线架34和壳体33不能相对移动的方式固定于绕线架34的内周侧的壳体侧开口部33A侧的相反侧的部分。另一方面，轴部32在其前端部从壳体侧开口部33A向外侧延伸的状态下，以能够进退移动的方式收纳于绕线架34的内周侧的壳体侧开口部33A侧的部分。弹簧32S配置于固定铁芯36与轴部32之间，轴部32的前端部形成有与上述隔膜20的连结部215连结的卡合部32A。

图中的标号L2表示轴部32的中心轴线，轴部32沿中心轴线L2进退移动(进入/后退)。在向电磁线圈35提供电流时，轴部32向固定铁芯36侧后退。在该状态下，从弹簧32S向轴部32赋予向进入方向的作用力。由此，在停止向电磁线圈35的电流的提供时，轴部32进入阀座14侧。另外，图中的标号33B表示连接器，通过线缆与连接器33B连接，能够向电磁线圈35提供电流。连接器33B从壳体33向外周侧突出。

如图3和图5所示，壳体33的开口部15侧的端部形成有以围绕轴部32的方式突出，并配置于第一安装壁部17的内周侧的第二安装壁部37。即，壳体33具有筒状的壳体主体330和第二安装壁部37，筒状的壳体主体330在一个端部具有使轴部32通过的上述壳体侧开口部33A。在这里，第二安装壁部37从壳体侧开口部33A的外周缘部立起并且向壳体侧开口部33A侧离开壳体主体330的周壁。

在本实施方式中，第二安装壁部37以围绕轴部32的整周的方式形成。在沿轴部32的中心轴线L2方向观察时，第二安装壁部37的外周面的形状形成为插入第一安装壁部17的内周侧的圆形(参照图6等)。该第二安装壁部37形成有供上述销部件40插入的第二安装孔38。

如图5所示，本实施方式的第二安装壁部37具有基部37A和弹性体抵接部37B，该基部37A从壳体主体330突出，并且其前端部与阀主体10侧的内侧密封部16A和外侧密封部16B对置，该弹性体抵接部37B设置于基部37A的与内侧密封部16A对置的部分，并朝向内侧密封部16A突出。弹性体抵接部37B形成为环状，并形成为与基部37A分体。其中，弹性体抵接部37B与隔膜20的膜部22的外周部分221抵接。由此，在本实施方式中，隔膜20的膜部22的外周部分221夹持于弹性体抵接部37B与内侧密封部16A之间。而且，基部37A形成有上述第二安装孔38。

而且，如图3和图5所示，在本实施方式中，绕线架34的中继筒部39与基部37A的内周侧的部分接触。绕线架34具有卷绕有电磁线圈35的圆筒部分、从圆筒部分的壳体侧开口部33A侧的端部的外周面沿径向伸出的第一凸缘部、从圆筒部分的壳体侧开口部33A侧的相反侧的端部的外周面沿径向伸出的第二凸缘部、以及从第一凸缘部的内周侧的部分沿轴向突出的上述中继筒部39。在这里，基部37A的内周侧的部分比壳体侧开口部33A向径向的内侧伸出，中继筒部39与该伸出部分接触。因此，中继筒部39在通过壳体侧开口部33A的状态下与基部37A的内周侧的部分接触。而且，隔膜20的膜部22的外周部分221位于中继筒部39的轴向延长线上。另外，基部37A的内周侧的部分也可以比壳体侧开口部33A向径向的内侧伸出，在该情况下，中继筒部39经由壳体主体330的壳体侧开口部33A的内面侧的外周缘部与基部37A的内周侧的部分接触。

接着参照图6对第二安装孔38进行说明。如图6所示，在本实施方式中，第二安装孔38以贯通第二安装壁部37的方式形成于与第二基准方向Ls2平行地延伸的方向(LL2、LR2)上，第二基准方向Ls2被规定为与轴部32的中心轴线L2垂直的方向中的一个方向。更详细而言，在沿中心轴线L2方向观察时，第二安装孔38分别在沿与第二基准方向Ls2垂直的方向从轴部32的中心轴线L2向一侧和另一侧离开与第一安装孔18的情况相同的规定偏移距离D的位置，在与第二基准方向Ls2平行地延伸的方向(LL2、LR2)上，以贯通第二安装壁部37的方式形成。即，第二安装孔38形成为一对。以下，将方向LL2、LR2称为安装孔延伸方向LL2、LR2。另外，在图6中，第二基准方向Ls2与第一基准方向Ls1重叠，因此在同一直线上表示它们。而且，安装孔延伸方向LL2与安装孔延伸方向LL1重叠，因此在同一直线上表示它们。而且，安装孔延伸方向LR2与安装孔延伸方向LR1重叠，因此在同一直线上表示它们。

第二基准方向Ls2能够规定为与轴部32的中心轴线L2垂直的方向中的任意一个方向，但在本实施方式中，作为一例，规定为与轴部32的中心轴线L2垂直的方向中的、设置于壳体33的连接器33B所突出的方向。在该情况下，能够将连接器33B作为标记来确认第二安装孔38的方向(延伸方向或贯通方向)，因此是有益的。

另外，在本实施方式中，图6所示，第二安装壁部37的安装孔延伸方向LL2、LR2所通过的部分并未延伸为一串。因此，第二安装孔38分别在安装孔延伸方向LL2、LR2上延伸为一串。而且，第二安装孔38以不与第二安装壁部37的内部空间连通的方式形成。而且，在本实施方式中，第二安装孔38分别沿安装孔延伸方向LL2、LR2上贯通第二安装壁部37，并且向外周侧(径向)开放。即，在沿安装孔延伸方向LL2、LR2观察的情况下，第二安装孔38形成为向外侧开放的U字状。

在本实施方式中，在将驱动装置30安装于阀主体10时，第二安装壁部37配置于第一安装壁部17的内周侧，轴部32的中心轴线L2以与开口部15的中心轴线L1同轴的方式配置。在该状态下，通过将销部件40插入第一安装孔18和第二安装孔38，驱动装置30安装于阀主体10。

这时，如图6所示，第一安装孔18分别在沿与第一基准方向Ls1垂直的方向从开口部15的中心轴线L1向一侧和另一侧离开规定偏移距离D的位置，以贯通第一安装壁部17的方式形成于与第一基准方向Ls1平行地延伸的安装孔延伸方向LL1、LR1。而且，第二安装孔38分别在沿与第二基准方向Ls2垂直的方向从轴部32的中心轴线L2向一侧和另一侧离开规定偏移距离D的位置，以贯通第二安装壁部37的方式形成于与第二基准方向Ls2平行地延伸的安装孔延伸方向LL2、LR2上。由此，第一安装孔18与第二安装孔38能够在分别朝向相同方向时彼此重合。而且，销部件40能够插入第一安装孔18和第二安装孔38。

在这里，在本实施方式中，驱动装置30被向阀主体10侧按压，从而在第二安装壁部37的弹性体抵接部37B向内侧密封部16A侧以规定距离压缩隔膜20的膜部22的外周部分221的状态下，第一安装孔18和第二安装孔38以能够插入销部件40的方式彼此重合。

即，在本实施方式中，在驱动装置30不被向阀主体10侧按压，第二安装壁部37配置于第一安装壁部17的内周侧，第二安装壁部37的弹性体抵接部37B与隔膜20的膜部22的外周部分221抵接的状态下，第一安装孔18与第二安装孔38不是以能够插入销部件40的方式重合的状态。另一方面，在从该状态起，驱动装置30被向阀主体10侧按压，第二安装壁部37的弹性体抵接部37B向内侧密封部16A(阀主体10)侧以规定距离压缩隔膜20的膜部22的外周部分221的状态下，第一安装孔18与第二安装孔38成为以能够插入销部件40的方式彼此重合的状态。因此，在本实施方式中，驱动装置30被向阀主体10侧按压，在第一安装孔18与第二安装孔38以能够插入销部件40的方式彼此重合的状态下，销部件40插入第一安装孔18和第二安装孔38。

在该情况下，通过在插入销部件40后解除将驱动装置30向阀主体10侧按压的状态，压缩的膜部22的外周部分221沿离开阀主体10的方向对驱动装置30的壳体33施力，由此成为销部件40被按压于第一安装孔18的内周面的状态。由此，防止了销部件40从第一安装孔18和第二安装孔38拔出的情况。而且，膜部22的外周部分复原至销部件40被按压于第一安装孔18的内周面的状态，但在内侧密封部16A与弹性体抵接部37B之间维持被压缩的状态，因此能够适当地确保内侧密封部16A与弹性体抵接部37B之间的气密性或液密性。

另外，在本实施方式中，绕线架34的中继筒部39与基部37A的内周侧的部分接触，隔膜20的膜部22的外周部分221位于中继筒部39的轴向延长线上。由此，用于向阀主体10侧按压驱动装置30的力沿轴向从壳体33经由绕线架34的中继筒部39传递到基部37A和弹性体抵接部37B，因此能够容易地使膜部22的外周部分221变形。由此，第一安装孔18与第二安装孔38能够容易地以能够插入销部件40的状态重合。

而且，在本实施方式中，第二安装孔38分别在安装孔延伸方向LL2、LR2上延伸为一串，但作为变形例，在第二安装壁部37的安装孔延伸方向LL2、LR2延伸的部分未延伸为一串的情况下，也可以与第一安装孔18同样地断开而形成。但是，在该情况下，上述规定偏移距离D优选大于轴部32的半径。规定偏移距离D比轴部32的半径大时，无需实施特别的加工就能够防止销部件40阻碍轴部32的移动，因此是有益的。

(销部件)

接着，如图6所示，本实施方式的销部件40为U字状，具有彼此平行地延伸的一对第一部分41和连结一对第一部分41的端部间的第二部分42。一对第一部分41中的一个以跨越的方式插入以开口部15和轴部32的中心轴线(L1、L2)为基准位于一侧的第一安装孔18和第二安装孔38，一对第一部分41中的另一个以跨越的方式插入以开口部15和轴部32的中心轴线(L1、L2)为基准位于另一侧的第一安装孔18和第二安装孔38。更详细而言，一对第一部分41分别从第一安装孔18的前侧第一安装孔18A通过第二安装孔38以跨越的方式插入后侧第一安装孔18B。

进一步进行详细说明，也如图1至图3所示，一对第一部分41分别具有以跨越的方式插入彼此重叠的第一安装孔18和第二安装孔38的插入部分41A和从插入部分41A弯折并延伸的偏移部分42B。第二部分42连结各偏移部分42B的插入部分41A侧的端部的相反侧的端部之间。

在本实施方式中，如上所述，被压缩的膜部22的外周部分221沿离开阀主体10的方向对驱动装置30的壳体33施力，由此销部件40的第一部分41的插入部分41A分别成为被按压于第一安装孔18的内周面的状态。由此，防止了销部件40的第一部分41分别从第一安装孔18和第二安装孔38拔出。而且，销部件40被插入第一安装孔18和第二安装孔38时，第二部分42从被插入第一安装孔18和第二安装孔38的插入部分41A向轴部32的轴向的一侧或另一侧离开。在图示的例子中，第二部分42位于壳体主体330的周壁的径向外侧。在第二部分42位于壳体主体330的轴向外侧并且第一安装壁部17的径向外侧的情况下，销部件40的插拔花费工夫。与此相对，在如本实施方式那样第二部分42位于壳体主体330的周壁的径向外侧等的情况下，能够容易地进行销部件40的插拔。

(安装方法)

以下，使用图8至图13，对将驱动装置30安装于上述阀主体10的安装方法的一例进行说明。

图8示出了阀主体10与驱动装置30分离的状态。在将驱动装置30安装于阀主体10时，首先，如图8和图9所示，将驱动装置30临时组装于阀主体10。在该例的临时组装的状态下，首先，如图8所示，隔膜20的连结部215与轴部32的卡合部32A连结，弹性体抵接部37B载置于隔膜20。在该状态下，隔膜20、弹性体抵接部37B以及轴部32载置于阀主体10的密封部16。从该状态起，如箭头所示，第二安装壁部37配置于第一安装壁部17的内周侧，如图9所示，驱动装置30载置于阀主体10。在该状态下，第二安装壁部37的基部37A经由弹性体抵接部37B与隔膜20的膜部22的外周部分221抵接。

而且，第一安装孔18的方向与第二安装孔38的方向被调整为目视时朝向相同方向。在这里，图11是对与图9所示的状态对应的第一安装孔18与第二安装孔38的位置关系进行说明的图。如图11所示，在该临时组装的状态下，不是第一安装孔18的一部分与第二安装孔38的外周缘部重合，第一安装孔18与第二安装孔38以能够插入销部件40的方式重合的状态。

接着，如图10的箭头α所示，驱动装置30被向阀主体10侧按压规定距离。由此，第二安装壁部37的弹性体抵接部37B使隔膜20的膜部22的外周部分221向内侧密封部16A侧压缩规定距离。由此，成为第一安装孔18与第二安装孔38以能够插入销部件40的方式彼此重合的状态。图12是对从图9所示的状态起，将驱动装置30向阀主体10侧按压规定距离时的第一安装孔18与第二安装孔38的位置关系进行说明的图。如图12所示，在该状态下，第一安装孔18从图11所示的状态以规定距离向阀主体10侧移动，由此第一安装孔18与第二安装孔38成为以能够插入销部件40的方式重合的状态。

而且，在第一安装孔18与第二安装孔38以能够插入销部件40的方式重合的状态下，如图10和图13所示，销部件40的第一部分41分别插入第一安装孔18和第二安装孔38。然后，通过解除将驱动装置30向阀主体10侧按压的状态，被压缩的膜部22的外周部分221沿离开阀主体10的方向对驱动装置30的壳体33施力，由此成为销部件40被按压于第一安装孔18的内周面的状态。由此，防止了销部件40从第一安装孔18和第二安装孔38拔出。而且，膜部22的外周部分221复原至销部件40被按压于第一安装孔18的内周面的状态，但维持了在内侧密封部16A与弹性体抵接部37B之间被压缩的状态。由此，能够适当地确保内侧密封部16A与弹性体抵接部37B之间的气密性或液密性。这样，驱动装置30安装于阀主体10。

另一方面，在该安装状态下，通过从第一安装孔18和第二安装孔38拔出销部件40，能够从阀主体10卸下驱动装置30。这时，将驱动装置30向阀主体10侧按压，缓和或解除销部件40的第一部分41分别被按压于第一安装孔18的内周面的状态，由此能够顺畅地从第一安装孔18和第二安装孔38拔出销部件40。

以上说明的本实施方式的隔膜阀1通过利用隔膜20的弹性以及跨越阀主体10和驱动装置30并插入的销部件40，无需使用工具就能够容易地连结阀主体10与驱动装置30。

而且，对隔膜20施加关于形状和尺寸条件的设计。由此，能够确保针对驱动装置30的动作的良好的灵敏度和针对流体压的良好的刚性，并且与以往(图14的隔膜)相比能够提高耐久性。

详细而言，在本实施方式的隔膜20中，膜部22的内周部分222形成有环状的槽223，该环状的槽223从内周部分222在轴向的一侧与外周部分221的边界和与主阀体部21的边界向轴向的另一侧凹陷，并且在周向的整个区域内延伸，槽223的剖面形状成为圆弧状。由此，内周部分222成为薄壁，由此被赋予适当的柔软性，从而确保相对于驱动装置30的动作的良好的灵敏度。而且，槽223暴露于流体压的面为圆弧状，由此能够使流体压分散，其结果，能够确保相对于流体压的良好的刚性。而且，内周部分222的朝向轴向的另一侧的面和外周部分221的朝向轴向的另一侧的面成为同一平面，由此相对于流体压带来的内周部分222的变形的刚性得到确保，由此，也能够确保相对于流体压的良好的刚性。

进而，除了上述形状之外，内周部分222的内周缘222A与周壁211的外周面的包含轴向的中点的部分连接。而且，外周部分221的朝向轴向的一侧的面位于从主阀体部21朝向轴向的一侧的接触面216向轴向的一侧离开外周部分221的轴向的厚度T1的3/20的距离的位置与从主阀体部21朝向轴向的一侧的接触面216向轴向另一侧离开外周部分221的轴向的厚度T1的3/20的距离的位置之间。进而，通过规定关于厚度和直径的各种尺寸条件，抑制隔膜20开闭时的应力。由此，能够提高耐久性。

图15A是示出通过驱动装置30使实施方式的隔膜20变形的状态的图。图15B是示出通过驱动装置使图14所示的以往的隔膜100变形的状态的图。图15A所示的隔膜20与图15B所示的隔膜100的与厚度和直径等相关的尺寸相同。

在使图15A所示的隔膜20向打开方向运动0.5mm的情况下，根据本案发明者的分析，图15A的标号A所示的部分的应力为0.5MPa，标号B所示的部分的应力为0.1MPa，标号C所示的部分的应力为0.45MPa。与此相对，在以相同的条件使图15B所示的以往的隔膜100运动的情况下，图15B的标号A’所示的部分的应力为1.62MPa，标号B’所示的部分的应力为3.19MPa，标号C’所示的部分的应力为1.60MPa。本实施方式的隔膜20通过这样抑制开闭时的应力，与以往相比能够提高耐久性。

以上，对一个实施方式进行了说明，但上述一个实施方式是作为示例而示出的，本发明并不限定于实施方式。上述实施方式也可以进行各种变更。

Claims (7)

1.一种阀用隔膜，其特征在于，

该阀用隔膜具备：

主阀体部，其具有圆筒状的周壁和从轴向的一侧封闭所述周壁的底壁，并且该主阀体部形成有使所述周壁向所述轴向的另一侧开放的开口，该主阀体部以在内部从所述开口承受轴部的状态与所述轴部连结，在所述底壁的朝向所述轴向的一侧的外表面形成有与阀座的接触面，驱动装置使所述轴部沿所述轴向进退移动；以及

圆环状的膜部，其从所述主阀体部的外周面沿径向伸出，

所述膜部具有：

圆环状的外周部分，其被夹持于阀主体与壳体之间，该阀主体形成有所述阀座，该壳体构成所述驱动装置的一部分并且以覆盖所述轴部的状态安装于所述阀主体；以及

圆环状的内周部分，其位于所述外周部分与所述主阀体部之间，将所述外周部分与所述主阀体部结合，

所述内周部分形成有环状的槽，该槽从所述轴向的一侧的所述内周部分的与所述外周部分的边界和与所述主阀体部的边界向所述轴向的另一侧凹陷并且在周向的整个区域内延伸，所述槽的剖面形状为圆弧状，

所述内周部分的朝向所述轴向的另一侧的面和所述外周部分的朝向所述轴向的另一侧的面为同一平面，

所述外周部分的所述轴向的厚度为所述主阀体部的所述轴向的厚度的2/5以上且3/5以下，

所述内周部分的所述轴向的最小的厚度为所述外周部分的所述轴向的厚度的1/4以上且1/3以下，

所述内周部分的内周缘与所述周壁的外周面的包含所述轴向的中点的部分连接，

所述外周部分的朝向所述轴向的一侧的面位于从所述主阀体部的朝向所述轴向的一侧的所述接触面向所述轴向的一侧离开所述外周部分的所述轴向的厚度的3/20的距离的位置与从所述主阀体部的朝向所述轴向的一侧的所述接触面向所述轴向的另一侧离开所述外周部分的所述轴向的厚度的3/20的距离的位置之间，

所述内周部分的从内周缘到外周缘的所述径向的尺寸为所述外周部分的从内周缘到外周缘的所述径向的尺寸的5/10以上且7/10以下，

该阀用隔膜由弹性材料形成。

2.根据权利要求1所述的阀用隔膜，其特征在于，

所述主阀体部的半径为从所述内周部分的内周缘到所述外周部分的外周缘的所述径向的尺寸的1/2以上且2倍以下。

3.根据权利要求1或2所述的阀用隔膜，其特征在于，

所述主阀体部还具有从所述周壁的所述轴向的另一侧的端部的内周面向径向的内侧伸出的圆环状的支承部，

所述支承部与所述底壁之间的所述轴向的中点位于所述内周部分的内周缘的所述轴向的两端之间。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的阀用隔膜，其特征在于，

所述槽的剖面形状为半圆形。

5.一种隔膜阀，其具备权利要求1至4中的任意一项所述的阀用隔膜。

6.一种隔膜阀，其具备：

阀主体，其具有供流体流通的第一端口和第二端口、连接有所述第一端口和所述第二端口的流体室以及形成于所述流体室的内部的阀座，所述流体室形成有用于使所述阀座向外部露出的开口部；

权利要求1至4中的任意一项所述的阀用隔膜，其以能够与所述阀座分离或接触的方式配置；

驱动装置，其具有驱动部和壳体，该驱动部具有与所述阀用隔膜的主阀体部连结的能够进退移动的轴部，该壳体配置为收纳所述驱动部并且覆盖所述开口部，通过所述轴部使所述阀用隔膜相对于所述阀座分离或接触，从而切换所述第一端口与所述第二端口的连通和切断；以及

销部件，其用于将所述驱动装置安装于所述阀主体，

在所述流体室的所述开口部的外周缘部形成有密封部，

在所述密封部的外周侧的部分形成有以围绕所述开口部的方式突出的第一安装壁部，

在所述壳体的所述开口部侧的端部形成有以围绕所述轴部的方式突出并且配置于所述第一安装壁部的内周侧的第二安装壁部，

在所述第一安装壁部上形成有供所述销部件插入的第一安装孔，

在所述第二安装壁部上形成有供所述销部件插入的第二安装孔，

所述销部件以跨越的方式插入所述第一安装孔和所述第二安装孔，从而所述驱动装置安装于所述阀主体，

在所述第二安装壁部与所述密封部之间夹持有所述阀用隔膜的膜部的外周部分，

在所述第二安装壁部将所述外周部分在所述第二安装壁部与所述密封部之间向所述阀主体侧压缩的状态下，所述销部件以跨越的方式插入所述第一安装孔和所述第二安装孔，

通过被压缩的所述外周部分向离开所述阀主体的方向对所述壳体施力，所述销部件被按压于所述第一安装孔的内周面。

7.根据权利要求6所述的隔膜阀，其特征在于，

所述壳体具有筒状的壳体主体和所述第二安装壁部，该筒状的壳体主体在一端部具有使所述轴部通过的壳体侧开口部，所述第二安装壁部在所述壳体主体从所述壳体侧开口部的外周缘部立起并且相对于所述壳体主体的周壁向所述壳体侧开口部侧离开，

所述第一安装孔形成为一对，并且所述第二安装孔形成为一对，

所述销部件为U字形状，具有彼此平行地延伸的一对第一部分和将所述一对第一部分的端部之间连结的第二部分，

所述一对第一部分分别具有插入部分和偏移部分，该插入部分以跨越的方式插入彼此重叠的所述第一安装孔和所述第二安装孔，该偏移部分从所述插入部分弯折并延伸，所述第二部分将各所述偏移部分的所述插入部分侧的端部的相反侧的端部间连结，

所述第二部分从插入于所述第一安装孔和所述第二安装孔的所述插入部分向所述轴部的轴向的一侧或另一侧离开。

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