JP2008208949A

JP2008208949A - ダイアフラム弁

Info

Publication number: JP2008208949A
Application number: JP2007047552A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Sago; 義人佐合
Original assignee: Time Engineering Co Ltd
Current assignee: Time Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】製造が容易であり、止水が確実なダイアフラム弁を提供する。
【解決手段】ダイアフラム弁１０は、中心部に貫通孔２０ｈが貫通して形成された可撓性を有するダイアフラム２０と、このダイアフラム２０に組み付けられダイアフラム２０の可動面２１を軸心方向に沿って弾性変位をさせることにより、ダイアフラム２０に弁座３への離着座動作を行わせるためのディスク部材３０とを有している。ディスク部材３０は可動面２１に対向可能な基板３１と、この基板３１の中心部から軸方向に沿って突出しダイアフラム２０の貫通孔２０ｈへ挿通可能な軸部３２と、この軸部３２の外周から径方向外方へ張り出し基板３１との間でダイアフラム２０の可動面２１を挟持した状態で係止する抜け止め用の張り出し部３２ｔとを備えて一体成形される。基板３１と可動面２１との間のうち弁座３に対向する領域には、これらの間を離間させるスペーサ部材４０が介在されている
【選択図】図１

Description

本発明はダイアフラム弁に関する。

特許文献１の図２に従来のダイアフラム弁が開示されている。このダイアフラム弁は、中心部に貫通孔が貫通して形成された可撓性を有するダイアフラムと、このダイアフラムに組みつけられ同ダイアフラムの可動面を軸心方向に沿って弾性変形をさせることにより、ダイアフラムに弁座への離着座動作を行なわせるためのディスク部材とを有している。ディスク部材は可動面に対向可能な基板と、この基板の中心部から軸方向に沿って突出しダイアフラムの貫通孔へ挿通可能な軸部と、この軸部の外周から径方向外方へ張り出し基板との間でダイアフラムの可動面を挟持した状態で係止する抜け止め用の張り出し部とを備えて一体成形される。

このような構成である従来のダイアフラム弁では、ダイアフラムの可動面をディスク部材の抜け止め用の張り出し部に係止し、ダイアフラムとディスク部材とを組み付けることができるため、ダイアフラムとディスク部材との組み付けを容易に行なうことができる。また、硬質樹脂で形成されたディスク部材によりダイアフラムを弁座に離着座させるため、ダイアフラムの弁座への離着座を確実に行なうことができる。

特開平１０−２４４８号公報

しかし、上記従来のダイアフラム弁では、ディスク部材の軸部に張り出し部を備えているため、ディスク部材を成形するには、少なくとも平面方向に二分割する金型を用いなければならない。成形条件によっては、ディスク部材の基板上のパーティングラインにバリが生じることがある。この場合、バリによる凹凸が原因で、ダイアフラムの弁座への着座時に、ダイアフラムと弁座との間に隙間が生じ、止水不良になることがある。このため、ディスク部材の基板にバリが生じると、ダイアフラム弁の止水不良を回避するために、ディスク部材の表面に生じたバリをやすり等で除去する手間を要している。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、製造が容易であり、止水が確実なダイアフラム弁を提供することを解決すべき課題としている。

本発明のダイアフラム弁は、中心部に貫通孔が貫通して形成された可撓性を有するダイアフラムと、このダイアフラムに組み付けられ同ダイアフラムの可動面を軸心方向に沿って弾性変位をさせることにより、前記ダイアフラムに弁座への離着座動作を行わせるためのディスク部材とを有してなり、
前記ディスク部材は前記可動面に対向可能な基板と、この基板の中心部から軸方向に沿って突出し前記ダイアフラムの前記貫通孔へ挿通可能な軸部と、この軸部の外周から径方向外方へ張り出し前記基板との間で前記ダイアフラムの可動面を挟持した状態で係止する抜け止め用の張り出し部とを備えて一体成形されるダイアフラム弁において、
前記基板と前記可動面との間のうち前記弁座に対向する領域には、これらの間を離間させるスペーサ部材が介在されていることを特徴とする。

このような構成である本発明のダイアフラム弁は、ディスク部材の基板とダイアフラムの可動面との間のうち弁座に対向する領域にスペーサ部材を介在させたことにより、ディスク部材の基板にバリが生じても弁座に対向する領域ではバリがダイアフラムの可動面に接触することがない。このため、ダイアフラムは弁座に着座する領域が平坦となり、弁座に対して隙間なくダイアフラムを着座させることができる。また、ディスク部材の基板に形成されたバリをやすり等で除去する必要がなくなる。

したがって、本発明のダイアフラム弁は、製造が容易であり、止水を確実におこなうことができる。

本発明のダイアフラム弁において、スペーサ部材は、その中心部に貫通孔と同軸で開口し軸部を貫通可能な軸部挿通孔を有する平板状に形成され、かつスペーサ部材が基板と対向する面のうちディスク部材を成形するときの基板上のパーティングラインを含む領域にはパーティングラインに沿って凹部が形成されていることが好ましい。

この場合、スペーサ部材に形成された凹部にディスク部材の成形時に基板上のパーティングラインに形成されたバリを収納することができる。このため、ダイアフラム弁に組み付けられたスペーサ部材が、バリによりがたつくことを防止できるため、より確実にダイアフラムを弁座に隙間なく着座させることができる。

本発明のダイアフラム弁において、軸部挿通孔の孔縁には軸部の外周面に当接可能な複数のがた止め用突起が突出形成されていることが好ましい。

この場合、ディスク部材にスペーサ部材を組み付ける際に、がた止め用突起がディスク部材の軸部に係止して、スペーサ部材が軸部から脱落することを防止することができる。このため、ディスク部材にスペーサ部材を組み付ける作業が容易かつ確実に行なうことができる。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、本実施形態のダイアフラム弁１０は、ダイアフラム２０とディスク部材３０とを有している。ダイアフラム２０は軟質樹脂により一体に成形されており、円盤状の可動面２１とこの可動面の全周縁に沿って断面下向きＵ字状に形成された撓み許容部２２とからなっている。可動面２１は、中心部に貫通孔２０ｈを貫通して形成され、対向する径方向の外周部の２ヶ所に貫通小孔２０ｓが貫通して形成されている。

図２に示すように、ディスク部材３０は硬質樹脂にて一体に成形されており、ダイアフラム２０の可動面２１に対向可能な基板３１を有する。この基板３１の外周縁には段差を介して大径部３５が形成され、ダイアフラム２０の撓み許容部２２を上方から覆うことができるようになっている。また、基板３１の下面側には軸心に沿って軸部３２が突設される一方、上面側にも同軸で膨出突部３７が設けられ膨出突部３７は上記大径部３５の上面から僅かに突出する程度の長さをもって形成されている。また、軸部３２の中心には下端側へ開口するパイロット孔１０ｐが軸心に沿って形成されている。パイロット孔１０ｐは軸部３２の下端から膨出突部３７の途中高さ位置に至るまでの間は同一径をもって形成されるが、膨出突部３７の上端開口部はこれよりも小径に形成されている。

また、軸部３２の付け根部分には軸部３２より大径に形成された円盤状の基部３２ｂが同心で形成され、かつ基部３２ｂとは所定間隔（ダイアフラムの厚みに相当する間隔）をおいて張り出し部３２ｔが張り出し形成されていて、基部３２ｂと張り出し部３２ｔとの間でダイアフラム２０を挟み付けることができる。さらに、基板３１の外周縁部であって、軸部３２をはさんで対称位置には２個の小突起３３、３４が下向きに突出形成されている。

また、両小突起３３、３４の付け根部には軸部の基部と同じ厚み寸法（後述するスペーサ部材と同一の厚み寸法）をもってベース部３３ｂ、３４ｂが張り出し形成されるとともに、小突起３３、３４の先端寄りには鍔部３３ｔ、３４ｔが張り出し形成されている。但し、両鍔部３３ｔ、３４ｔのうち軸部と対向する面は垂直な切り落とし面が形成されている。また、両小突起３３、３４のうち、一方のもの（図１の右側に位置するもの）３４には軸芯に沿って小孔１０ｓが貫通している。

上記したように、ディスク部材３０は、軸部３２に張り出し部３２ｔ及び小突起３３、３４に鍔部３３ｔ、３４ｔを備えているため、軸部３２及び小突起３３、３４の中心を通る線分により二分割された金型を使用して成形される。両金型においては、上記した線分がパーティングラインを構成するため、図２に示すように成形条件によっては、パーティングライン上のいずれかの箇所においてバリＢが生じることがある。

バリが生じうるラインのうち軸部３２の基部３２ｂと両小突起３３、３４のベース部３３ｂ、３４ｂとの間は後述する弁座の上端縁の幅領域の真上において対応する領域であるため、ダイアフラム２０がバリと接触することは回避されねばならない。そこで、図１に示すように、ディスク部材３０の基板３１とダイアフラム２０の可動面２１との間の内弁座に対向する領域には、これらの間を離間させるスペーサ部材４０が介在されている。

スペーサ部材４０は合成樹脂によって一体に形成されており、図３に示すように、中心部にディスク部材３０の軸部３２の基部３２ｂを挿通可能な軸部挿通孔４０ｈが貫通したリング状に形成されている。また、スペーサ部材４０における対向する径方向の周縁の２ヶ所にはディスク部材３０の小突起３３、３４のベース部３３ｂ、３４ｂを適合して嵌入可能な切欠き部４０ｋが形成されている。かくして、スペーサ部材４０は基板３１に対して基部３２ｂ及び両ベース部３３ｂ、３４ｂのみは露出させるが、残りの部分は全て覆い隠した状態でかつ周方向に位置決めがされた状態でディスク部材３０に装着される。

また、スペーサ部材４０は、ディスク部材３０の基板３１と対向する面４１のうち、ディスク部材３０を成形するときの基板３１上のパーティングラインを含む領域には、パーティングラインに沿って凹部４２が形成されており、図に示すものでは軸部挿通孔４０ｈと切欠き部４０ｋとの間をつなぐようにして形成されている。

また、スペーサ部材４０の軸部挿通孔４０ｈの孔縁には軸部３２の基部３２ｂの外周面に当接可能な複数のがた止め用突起４３が突出形成されている。なお、この実施形態においてはがた止め用突起４３は凹部４２を避けた位置に計三箇所、等角度毎に配置されている。がた止め用突起４３はスペーサ部材４０の装着時において基部３２ｂとの間の摩擦力を低減させて作業者がスペーサ部材の装着作業を途中で中断させてしまう事態を回避させる目的もある。スペーサ部材４０が基板３１に対して浮いた状態で装着されてしまうとダイアフラム２０と弁座とのシール状況が不安定化する虞があるため、これを未然に回避するものである。また、同様な配慮はダイアフラム２０をディスク部材３０に装着する際にもなされている。つまり、ダイアフラム２０の抜け止めの張り出し構造である、３２ｔ、３３ｔ、３４ｔにはダイアフラム２０の装着方向へ上り勾配となる傾斜面がそれぞれ形成されていて、ダイアフラム２０の装着の円滑化が図られている。

次に、ダイアフラム弁１０の組み付け手順について説明する。

先ず、スペーサ部材４０の凹部４２が形成された面４１をディスク部材３０の基板３１に対向するようにして軸部挿通孔４０ｈをディスク部材３０の軸部３２に挿入する。スペーサ部材４０の切欠き部４０ｋがディスク部材３０の小突起３３、３４のベース部３３ｂ、３４ｂを嵌入するようにスペーサ部材４０をディスク部材３０の基板３１に当接させて、図４に示すように、ディスク部材３０にスペーサ部材４０を組み付ける。この際、切欠き部４０ｋと小突起３３、３４のベース部３３ｂ、３４ｂとの嵌り合いを通じてスペーサ部材４０はディスク部材３０に対して周方向に位置決めされた状態で装着されるため、両凹部４２は自動的にパーティングラインに沿って位置する。したがって、スペーサ部材４０がディスク部材３０に装着されると、両凹部４２内にパーティングラインに形成されたバリＢが収納される。また、スペーサ部材４０の軸部挿通孔４０ｈの孔縁に形成されたがた止め用突起４３が軸部３２の基部３２ｂの外周面に当接する。

次に、ダイアフラム２０の貫通孔２０ｈを軸部３２に挿入し、２個の貫通小孔２０ｓを小突起３３、３４に挿入する。ダイアフラム２０の可動面２１は、張り出し部３２ｔ及び鍔部３３ｔ、３４ｔに係止され、かくしてダイアフラム２０は基板３１との間で挟持された状態で抜け止めされる。以上のようにしてダイアフラム弁１０の組みつけがなされる。

図５は本実施例のダイアフラム弁１０を用いたパイロット方式の電磁弁Ｖを示している。電磁弁Ｖは、流入管路１と流出管路２との間に弁座３を有している。ダイアフラム２０の可動面２１が弁座３上にシール状態で載せられている。

電磁弁Ｖは、ソレノイド４を有し、その中心には軸芯に沿って上下動可能なプランジャが設けられている。また、プランジャの下端面にはパイロット弁４ａを有している。ソレノイド４に通電を開始すると、プランジャが上方へ吸引されることに伴いパイロット弁４ａが上昇し、パイロット孔１０ｐを開放する。その後、背圧室５内の流体がパイロット孔１０ｐを通じて流出管路２へ流出すると、背圧室５内の圧力が低下し、ダイアフラム２０が弁座３から離れ、電磁弁Ｖは開弁する。また、ソレノイド４への通電を停止すると、戻しばね４ｃのばね力によってプランジャが下降することに伴いパイロット弁４ａも下降し、パイロット孔１０ｐを閉鎖する。その後、背圧室５内にディスク部材３０に貫設された小孔１０ｓを通じて流入管路１から流体が流入すると、背圧室５内の圧力が上昇し、ダイアフラム２０が弁座３に着座し、電磁弁Ｖは閉弁する。

このような構成である本実施形態のダイアフラム弁１０は、ディスク部材３０の基板３１とダイアフラム２０の可動面２１との間にスペーサ部材４０を介在させたことにより、ディスク部材３０の基板３１にバリＢが生じてもバリＢが可動面２１に接触することがない。このため、ダイアフラム２０は弁座３に着座する領域が平坦となり、弁座３との隙間なくダイアフラム２０を着座させることができる。また、ディスク部材３０の基板３１に形成されたバリＢをやすり等で除去する必要がなくなる。

したがって、実施例のダイアフラム弁１０は、製造が容易であり、止水を確実におこなうことができる。

また、スペーサ部材４０に形成された凹部４２にディスク部材３０の基板３１に形成されたバリＢが収納される。このため、ダイアフラム弁１０に組み付けられたスペーサ部材４０が、バリＢによりがたつく事を防止できるため、より確実にダイアフラム２０を弁座３に着座させることができる。

また、がた止め用突起４３がディスク部材３０の軸部３２の基部３２ｂに係止して、スペーサ部材４０が軸部から脱落することを防止することができるため、ディスク部材３０にスペーサ部材４０を組み付ける作業が容易かつ確実におこなうことができる。

実施例のダイアフラム弁の断面図である。実施例のダイアフラム弁に係るディスク部材の斜視図である。実施例のダイアフラム弁に係るスペーサ部材の斜視図である。実施例のダイアフラム弁に係るディスク部材とスペーサ部材とを組み付けた状態を示す正面図である。実施例のダイアフラム弁を用いたパイロット方式の電磁弁Ｖを示す断面図である。

符号の説明

３…弁座
１０…ダイアフラム弁
２０…ダイアフラム
２０ｈ…貫通孔
２１…可動面
３０…ディスク部材
３１…基板
３２…軸部
３２ｔ…張り出し部
４０…スペーサ部材
４０ｈ…軸部挿通孔
４２…凹部
４３…がた止め用突起

Claims

中心部に貫通孔が貫通して形成された可撓性を有するダイアフラムと、このダイアフラムに組み付けられ同ダイアフラムの可動面を軸心方向に沿って弾性変位をさせることにより、前記ダイアフラムに弁座への離着座動作を行わせるためのディスク部材とを有してなり、
前記ディスク部材は前記可動面に対向可能な基板と、この基板の中心部から軸方向に沿って突出し前記ダイアフラムの前記貫通孔へ挿通可能な軸部と、この軸部の外周から径方向外方へ張り出し前記基板との間で前記ダイアフラムの可動面を挟持した状態で係止する抜け止め用の張り出し部とを備えて一体成形されるダイアフラム弁において、
前記基板と前記可動面との間のうち前記弁座に対向する領域には、これらの間を離間させるスペーサ部材が介在されていることを特徴とするダイアフラム弁。
前記スペーサ部材は、その中心部に前記貫通孔と同軸で開口し前記軸部を貫通可能な軸部挿通孔を有する平板状に形成され、かつこのスペーサ部材が前記基板と対向する面のうち前記ディスク部材を成形するときの基板上のパーティングラインを含む領域には同パーティングラインに沿って凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のダイアフラム弁。
前記軸部挿通孔の孔縁には前記軸部の外周面に当接可能な複数のがた止め用突起が突出形成されていることを特徴とする請求項２記載のダイアフラム弁。