JP2011208675A - ダイアフラム - Google Patents

Abstract

【課題】可撓変形する膜部と、膜部の周縁部に一体に設けられた外周フランジ部とを有し、外周フランジ部が一対の第１ハウジングと第２ハウジングとの間に挟持されて装着されるダイアフラムにおいて、ダイアフラムをハウジングに装着したときに膜部に浮き上がり現象が発生するのを抑制する。
【解決手段】外周フランジ部は、ダイアフラムの厚み方向における一方の面であり、第１ハウジングに対して密着する第１被押圧面と、この第１被押圧面に凸部または凹部よりなる立体形状とを有する。外周フランジ部が第１ハウジングと第２ハウジングとの間で圧縮変形されて装着された状態で、立体形状は外周フランジ部と第１ハウジングとの間に厚み方向に厚み方向空隙を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイアフラムに係り、更に詳しくは、車両用液圧制御装置のアキュムレータなどに用いられるのに好適なダイアフラムに関する。

従来から図５に示すように、可撓変形する膜部２と、この膜部２の周縁部に一体に設けられた外周フランジ部３とを有するゴム状弾性体製のダイアフラム１が知られており、このダイアフラム１は例えば車両用液圧制御装置のアキュムレータに用いられてハウジング３１内の圧力室３２に装着され、圧力の作用に伴って膜部２が可撓変形し、圧力室３２の容積を変化させるとともに、通気孔３３を開閉する。

上記概要のダイアフラム１において昨今、図６（Ａ）に示すように膜部２の厚み方向の一面２ａと外周フランジ部３の厚み方向の一端面３ａとが同一平面上に配置されたタイプのダイアフラムが開発されており、このダイアフラム１は図６（Ｂ）に示すように外周フランジ部３が上下一対のハウジング３１Ａ，３１Ｂ間に挟まれることによって装着され、このとき膜部２は初動姿勢としてその一面２ａが、上記通気孔３３を設けた図上下側のハウジング３１Ａの平面部３５に接触する状態とされる。

しかしながらこの図６（Ａ）（Ｂ）のダイアフラム１によると、上記外周フランジ部３が一対のハウジング３１Ａ，３１Ｂ間に装着されたときに大きく圧縮変形せしめられることから、その影響を受けて図６（Ｃ）に示すように膜部２の一面２ａが下側のハウジング３１Ａの平面部３５から離れて浮き上がってしまうことがあり、このような場合には膜部２の浮き上がりを抑制して正確な初動姿勢を確保する必要がある。

特開２００７−２６９２９８号公報（図１８）

本発明は以上の点に鑑みて、ダイアフラムをハウジングに装着したときに膜部に浮き上がり現象が発生するのを抑制することができるダイアフラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるダイアフラムは、可撓変形する膜部と、該膜部の周縁部に一体に設けられた外周フランジ部とを有し、該外周フランジ部が一対の第１ハウジングと第２ハウジングとの間に挟持されて装着されるダイアフラムにおいて、前記外周フランジ部は、前記ダイアフラムの厚み方向における一方の面であり、前記第１ハウジングに対して密着する第１被押圧面と、該第１被押圧面に凸部または凹部よりなる立体形状とを有し、前記外周フランジ部が前記第１ハウジングと第２ハウジングとの間で圧縮変形されて装着された状態で、前記立体形状は前記外周フランジ部と前記第１ハウジングとの間に前記厚み方向に厚み方向空隙を形成することを特徴とする。

本発明のダイアフラムは、可撓変形する膜部と、この膜部の周縁部に一体に設けられた外周フランジ部とを有し、外周フランジ部が一対の第１ハウジングと第２ハウジングとの間に挟持されて装着され、例えば、車両用液圧制御装置のアキュムレータなどで使用される場合には、膜部が第１ハウジングに着座した状態を初動姿勢とし、第１ハウジングとダイアフラムとの間の空間と、ダイアフラムと第２ハウジングとの間の空間と、の間に差圧が生じると、膜部が第１ハウジングから離れるように作動するものであり、請求項１の構成によれば、第１被押圧面に立体形状を持たせるだけで容易に外周フランジ部と第１ハウジングとの間に厚み方向空隙を形成することができ、厚み方向空隙により外周フランジ部の第１ハウジングおよび第２ハウジングからの圧縮による変形を吸収することで、ダイアフラムが第１ハウジングと第２ハウジングとの間に装着された状態、すなわち上記の差圧が生じていない初動姿勢において、上記変形の影響による膜部の第１ハウジングからの浮き上がりを抑制することができる。

また、本発明の請求項２によるダイアフラムは、上記した請求項１に記載のダイアフラムにおいて、前記立体形状は、前記第１被押圧面の径方向中央部に設けられた環状突起であり、前記外周フランジ部が前記第１ハウジングと第２ハウジングとの間で圧縮変形されて装着された状態で、前記厚み方向空隙を前記第１被押圧面の前記環状突起より径方向外側に形成することを特徴とする。

請求項２の構成によれば、環状突起により、厚み方向空隙を第１被押圧面の環状突起より径方向外側に形成することで、厚み方向空隙の容積を充分に確保することができ、外周フランジ部の第１ハウジングおよび第２ハウジングからの圧縮による変形をより容易に吸収することができる。

また、本発明の請求項３によるダイアフラムは、上記した請求項１または２に記載のダイアフラムにおいて、前記外周フランジ部は、前記第１ハウジングと第２ハウジングとの間に装着された状態で、当該外周フランジ部の外周面と前記第１および第２ハウジングの少なくとも一つとの間に前記ダイアフラムの径方向において径方向空隙を形成可能な外径寸法に設定されていることを特徴とする。

請求項３の構成によれば、径方向空隙により、外周フランジ部の第１ハウジングおよび第２ハウジングからの圧縮による変形の吸収がより容易となる。

また、本発明の請求項４によるダイアフラムは、上記した請求項１ないし３の何れかに記載のダイアフラムにおいて、前記外周フランジ部は、前記ダイアフラムの厚み方向における他方の面であり前記第２ハウジングに押圧される第２被押圧面と、該第２被押圧面に凸部または凹部からなる立体形状とを有することを特徴とする。

請求項４の構成によれば、第２被押圧面に立体形状を持たせるだけで容易に外周フランジ部と第２ハウジングとの間に厚み方向空隙を形成することができ、厚み方向空隙により外周フランジ部の第１および第２ハウジングからの圧縮による変形の吸収がより容易となる。

更にまた、本発明の請求項５によるダイアフラム支持構造は、第１ハウジングと第２ハウジングとでダイアフラムを挟持してなるダイアフラム支持構造であって、前記ダイアフラムとして請求項１ないし４の何れかに記載のダイアフラムを備えたことを特徴とする。

請求項５の構成によれば、ダイアフラム支持構造において、請求項１ないし４の何れかに記載のダイアフラムにより、第１ハウジングからの膜部の浮き上がりを抑制することができる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明においては上記したように、外周フランジ部の廻りに厚み方向や径方向の空隙が設定されてフランジ変形時のゴム状弾性体の逃げ場が確保されるため、外周フランジ部の変形がこの逃げ場に吸収されて変形の影響がその内周側の膜部にまで及びにくくなる。したがって、膜部に浮き上がり現象が発生するのを抑制し、その正確な初動姿勢を確保することができる。

本発明の実施例に係るダイアフラムを示す図で、（Ａ）はその装着前状態における半裁断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図 同ダイアフラムを示す図で、（Ａ）はその装着状態における半裁断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図 本発明の他の実施例に係るダイアフラムを示す図で、（Ａ）はその装着前状態における半裁断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図 同ダイアフラムを示す図で、（Ａ）はその装着状態における半裁断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図 従来例に係るダイアフラムの装着状態を示す断面図 比較例に係るダイアフラムを示す図で、（Ａ）はその装着前状態における半裁断面図、（Ｂ）はその装着状態における半裁断面図、（Ｃ）は不具合発生状態における半裁断面図

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および図２に示すように、当該実施例に係るダイアフラム１は、所定のゴム状弾性体によって円盤状に成形され、可撓変形可能な膜部２と、この膜部２の周縁部に設けられた環状の外周フランジ部（外周取付部）３とを一体に有している。また当該実施例に係るダイアフラム１は、ＡＢＳ制御、ＥＳＣ制御などを行なう車両用液圧制御装置のアキュムレータに用いられるものであって、外周フランジ部３が図上上下一対のハウジング３１Ａ，３１Ｂ間に挟まれることによってハウジング３１Ａ，３１Ｂ内の圧力室３２（図２参照）に装着される。図１中の下側のハウジング３１Ａには通気孔３３が設けられ、上側のハウジング３１Ｂには、例えば車両用液圧装置の作動液の流路と連通する連通孔３９が設けられている。

ダイアフラム１の詳細構造として、膜部２は、全面に亙って均一な厚みを有する平板状に成形され（ただし後記する厚肉部４を設ける場合はこれを除く）、通気孔３３を設けた一方のハウジング（第１ハウジング）３１Ａに面する一方の面２ａと、反対側の他方の面２ｂとを有している。外周フランジ部３は、膜部２よりも大きな厚みに設定され、断面略矩形状に成形され、その厚み方向の一方の端面を上記通気孔３３を設けた一方のハウジング３１Ａに対する被押圧面（第１被押圧面）３ａとされ、他方の端面を他方のハウジング（第２ハウジング）３１Ｂによって押圧される被押圧面（第２被押圧面）３ｂとされている。第１被押圧面３ａと膜部２の一方の面２ａは同一平面上に配置されて面一状の平面をなしている。第２被押圧面３ｂは膜部２の他方の面２ｂよりも厚み方向に突出している。

尚、ダイアフラム１の作動時に膜部２が通気孔３３と干渉する（膜部２が通気孔３３に食い込む）のを抑制するため、膜部２の平面中央には、先端面４ａに凹み５を設けた厚肉部４が一体成形され、これに対応して一方のハウジング３１Ａにおける通気孔３３の開口周縁部には、厚肉部４が嵌まり込む凹部３４が設けられているが、これらの厚肉部４や凹部３４は必須の構成ではないため、設けられなくても良い。

上記通気孔３３を設けた一方のハウジング３１Ａには、膜部２の一方の面２ａが略全面に亙って接触する平面部３５が設けられている。一対のハウジング３１Ａ，３１Ｂ間には、ダイアフラム１の外周フランジ部３を装着するための環状の装着部３６（図２参照）が設けられ、このため、一方のハウジング３１Ａには環状の段差部３７が設けられて装着部３６の外周壁３６ａが形成されるとともに他方のハウジング３１Ｂには突起状を呈する環状のストッパ部３８が設けられて装着部３６の内周壁３６ｂが形成されている。

装着部３６の厚み方向の寸法ｃ（図２参照）は、外周フランジ部３の自由状態における厚み方向の寸法ｄ（図１参照）よりも小さく設定され（ｃ＜ｄ）、これに対して、装着部３６の幅方向（径方向）の寸法φｅ（図２参照）は、外周フランジ部３の自由状態における幅方向の寸法φｆ（図１参照）よりも大きく設定されている（φｅ＞φｆ）。また一方のハウジング３１Ａの平面部３５と他方のハウジング３１Ｂのストッパ部３８との間隔ｇ（図２参照）は、膜部２の厚み寸法ｈ（図１参照）と同じか、または膜部２の厚み寸法ｈよりも少々大きく設定されている（ｇ≧ｈ）。

以上の事項を前提として、当該ダイアフラム１を一対のハウジング３１Ａ，３１Ｂ間に装着すると、図２に示すように膜部２がその一方の面２ａをもって一方のハウジング３１Ａの平面部３５に接触した状態が初動姿勢となり、この初動姿勢のダイアフラム１に圧力が作用することにより膜部２がハウジング３１Ａの平面部３５から離れる。外周フランジ部３は、図１から図２へと示すようにハウジング３１Ａ，３１Ｂ間に装着されたときに圧縮変形せしめられるが、このように外周フランジ部３が圧縮変形せしめられても膜部２はハウジング３１Ａの平面部３５に接触した状態を保つのが本来のあるべき姿とされる。しかしながら上記したようにダイアフラム１の断面形状の如何によっては、図６（Ｃ）に示したように外周フランジ部３をハウジング３１Ａ，３１Ｂに装着したのみの初動姿勢において既に膜部２がハウジング３１Ａの平面部３５から離れて浮き上がってしまうことがあり、このような場合にはこれに対策する必要がある。

そこで、本願発明者らは、本願発明をなすに至ったもので、これに伴って以下の実施例を提案する。

すなわち図１に示すように、当該実施例に係るダイアフラム１においては、外周フランジ部３の第１被押圧面３ａに平面上一部の立体形状７が設けられ、この立体形状７が図２に示すように、外周フランジ部３がハウジング３１Ａ，３１Ｂ間に装着されて圧縮変形せしめられたときにこの外周フランジ部３の変形により膜部２に浮き上がり現象が発生するのを抑制すべく外周フランジ部３と一方のハウジング３１Ａとの間にフランジ変形時の逃げ空間となる厚み方向空隙８（図２に示す）を設定するものとされている。

立体形状７は具体的には、第１被押圧面３ａの径方向中央部に設けられた突起９として設けられ、このような突起９が設けられることにより装着状態において突起９の外周側であって外周フランジ部３の第１被押圧面３ａとハウジング装着部３６の底面３６ｃとの間に厚み方向空隙８が設定される。突起９は、図１に示すダイアフラム１の中心軸を含む平面で切った断面において円弧形に形成され、図１の下方から見た平面視では第１被押圧面３ａの全周に亙って環状に形成されているが、その平面視形状は環状に限定するものではなく、またシール性に問題を生じなければ、環状でなく複数の突起を第１被押圧面３ａ上の周方向に並べる配置であっても良い。

また、外周フランジ部３は、当該外周フランジ部３がハウジング３１Ａ，３１Ｂ間に装着されたときに当該外周フランジ部３の外周面３ｃとハウジング装着部３６の外周壁３６ａとの間に径方向空隙１０（図２に示す）を形成可能な外径寸法に設定されている。外周フランジ部３の外周面３ｃにはその一部に突起（図示せず）が設けられてこの突起がハウジング装着部３６の外周壁３６ａに接するものであっても良い。

また、外周フランジ部３の第２被押圧面３ｂは平坦面であっても良いが、当該実施例ではこの第２被押圧面３ｂにも平面上一部の立体形状１１が設けられており、この立体形状１１は具体的には、第２被押圧面３ｂの径方向中央部に突起１２として設けられ、このような突起１２が設けられることにより装着状態において図２に示すように、突起１２の外周側であって外周フランジ部３の第２被押圧面３ｂとハウジング装着部３６の反対側の底面３６ｄとの間に厚み方向空隙１３が設定される。突起１２は前記突起９と同様、図１に示すダイアフラム１の中心軸を含む平面で切った断面において円弧形に形成され、図１の上方下方から見た平面視では第２被押圧面３ｂの全周に亙って環状に形成されているが、その平面視形状は環状に限定するものではなく、またシール性に問題を生じなければ、環状でなく複数の突起を円周上に並べる構造であっても良い。

上記構成のダイアフラム１によれば、外周フランジ部３の第１被押圧面３ａに平面上一部の立体形状７すなわち突起９が設けられ、これにより突起９の外周側であって外周フランジ部３の第１被押圧面３ａとハウジング装着部３６の底面３６ｃとの間に厚み方向空隙８が形成されている。この厚み方向空隙８は、ダイアフラム１が第１ハウジング３１Ａおよび第２ハウジング３１Ｂの間に装着された際に図１、２に示す上下方向の圧縮による外周フランジ部３の弾性変形を吸収する大きさとなっている。したがって外周フランジ部３が圧縮変形してもその影響が膜部２に及びにくくなるために、膜部２に図６（Ｃ）のような浮き上がり現象が発生するのを抑制することができる。尚、厚み方向空隙８は突起９の外周側のみでなく内周側にも設けられることがある。

また、当該実施例では併せて、外周フランジ部３の外周面３ｃとハウジング装着部３６の外周壁３６ａとの間に径方向空隙１０が形成されている。この径方向空隙１０は、ダイアフラム１が第１ハウジング３１Ａおよび第２ハウジング３１Ｂの間に装着された際に図１、２に示す上下方向の圧縮による外周フランジ部３の弾性変形の一部を吸収している。厚み方向空隙８と併せると、外周フランジ部３の弾性変形を吸収する空隙を一層拡大することができ、膜部２の浮き上がりの発生をより容易に抑制することができる。

さらに、当該実施例では併せて、外周フランジ部３の第２被押圧面３ｂにも立体形状１１すなわち突起１２が設けられることで、突起１２の外周側において第２被押圧面３ｂとハウジング装着部３６の底面３６ｄとの間に厚み方向空隙１３が形成される。この厚み方向空隙１３も、ダイアフラム１が第１ハウジング３１Ａおよび第２ハウジング３１Ｂの間に装着された際に図１、２に示す上下方向の圧縮による外周フランジ部３の弾性変形の一部を吸収している。厚み方向空隙８および径方向空隙１０と併せて、外周フランジ部３の弾性変形を吸収する空隙をより一層拡大することができ、膜部２の浮き上がりの発生をさらに容易に抑制することができる。尚、厚み方向空隙１３は突起１２の外周側のみでなく内周側に形成されても良い。

また、前記立体形状７，１１である突起９，１２などの凸部は外周フランジ部３の第１被押圧面３ａまたは第２被押圧面３ｂにそれぞれ複数が平行に設けられる場合もあり、この場合には、突起９，１２同士の間にゴム状弾性体の逃げ場となる厚み方向空隙８，１３が設定される。

また、立体形状７，１１は突起９，１２などの凸部の代わりに凹部であっても良く、この場合には、外周フランジ部３の第１被押圧面３ａまたは第２被押圧面３ｂがハウジング装着部３６の底面３６ｃ，３６ｄに直接接触し圧接せしめられた状態で外周フランジ部３とハウジング装着部３６の底面３６ｃ，３６ｄとの間にゴム状弾性体の逃げ場となる空隙８，１３が設定される。凹部はこれも複数が平行に設けられる場合がある。他の実施例として示す図３および図４では、上下の立体形状７，１１のうち第２被押圧面３ｂに設けられる図上上側の立体形状１１が溝状の凹部１４によって形成されている。

尚、上記各空隙８，１０，１３は、外周フランジ部３がハウジング３１Ａ，３１Ｂ間に挟まれて圧縮変形せしめられたときにゴム状弾性体の逃げ場として作用するものであるため、装着に伴う圧縮変形が完了した状態（装着作業が完了した状態）では、その一部または全部が消失（ゴム状弾性体で満たされて空間として存在しなくなる）することもある。

１ ダイアフラム
２ 膜部
２ａ 一方の面
２ｂ 他方の面
３ 外周フランジ部
３ａ 第１被押圧面
３ｂ 第２被押圧面
３ｃ 外周面
４ 厚肉部
４ａ 先端面
５ 凹み
７，１１ 立体形状
８，１３ 厚み方向空隙
９，１２ 突起
１０ 径方向空隙
１４，３４ 凹部
３１，３１Ａ，３１Ｂ ハウジング
３２ 圧力室
３３ 通気孔
３５ 平面部
３６ 装着部
３６ａ 外周壁
３６ｂ 内周壁
３６ｃ，３６ｄ 底面
３７ 段差部
３８ ストッパ部
３９ 連通孔

Claims (5)

1. 可撓変形する膜部と、該膜部の周縁部に一体に設けられた外周フランジ部とを有し、該外周フランジ部が一対の第１ハウジングと第２ハウジングとの間に挟持されて装着されるダイアフラムにおいて、
   前記外周フランジ部は、前記ダイアフラムの厚み方向における一方の面であり、前記第１ハウジングに対して密着する第１被押圧面と、該第１被押圧面に凸部または凹部よりなる立体形状とを有し、
   前記外周フランジ部が前記第１ハウジングと第２ハウジングとの間で圧縮変形されて装着された状態で、前記立体形状は前記外周フランジ部と前記第１ハウジングとの間に前記厚み方向に厚み方向空隙を形成することを特徴とするダイアフラム。
2. 前記立体形状は、前記第１被押圧面の径方向中央部に設けられた環状突起であり、前記外周フランジ部が前記第１ハウジングと第２ハウジングとの間で圧縮変形されて装着された状態で、前記厚み方向空隙を前記第１被押圧面の前記環状突起より径方向外側に形成することを特徴とする請求項１に記載のダイアフラム。
3. 前記外周フランジ部は、前記第１ハウジングと第２ハウジングとの間に装着された状態で、当該外周フランジ部の外周面と前記第１および第２ハウジングの少なくとも一つとの間に前記ダイアフラムの径方向において径方向空隙を形成可能な外径寸法に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のダイアフラム。
4. 前記外周フランジ部は、前記ダイアフラムの厚み方向における他方の面であり前記第２ハウジングに押圧される第２被押圧面と、該第２被押圧面に凸部または凹部からなる立体形状とを有することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のダイアフラム。
5. 第１ハウジングと第２ハウジングとでダイアフラムを挟持してなるダイアフラム支持構造であって、前記ダイアフラムとして請求項１ないし４の何れかに記載のダイアフラムを備えたことを特徴とするダイアフラム支持構造。

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