JP2014005856A - 二方弁 - Google Patents

Abstract

【課題】二方弁において製造コスト及び組付工数の削減を図りつつ、高寿命化を図る。
【解決手段】二方弁１０は、弾性材料からなりシャフト８０の下端部に連結された弁体８２を有し、前記弁体８２は、シャフト８０に連結される軸部９８を有した本体部１００と、該本体部１００の外周側に形成された薄膜状のスカート部１０２とからなり、該スカート部１０２の外縁部１０４がボディ１４の接続部４２とハウジング１６の小径部４８との間に挟持される。そして、本体部１００の中央部には、下方へ向かって環状に突出したリップ部１０６が形成され、前記リップ部１０６がボディ１４の隔離壁３０の頂部３４に着座することで弁閉状態となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、弁体を作動させることで流体の流通状態を切り換える二方弁に関する。

従来から、圧力流体の流通する流路がボディに形成され、該流路の途中に設けられた弁座に対して弁体を着座又は離間させることで、前記流路における前記圧力流体の流通状態を切り換える二方弁が知られている。

このような二方弁としては、例えば、特許文献１に開示されるように、流体通路を有した本体の上部にシリンダ及びシリンダカバーが設けられ、前記本体と前記シリンダとの間にダイヤフラム弁を構成するダイヤフラムの外縁部が挟持される。そして、ダイヤフラムの上面中央にはピンが挿通されることで連結され、該ピンの上部がコンプレッサと連結され、該コンプレッサがコンプレッサ吊りを介してスピンドルの下端部に連結されることで、前記スピンドルの回転作用下に前記ダイヤフラムが上下方向に撓むように変位する。

また、上述した二方弁の他に、特許文献２に開示される二方弁では、流体通路を有した本体と、該本体の上部に連結されたボンネットと、前記ボンネットのシリンダ室に変位自在に設けられたピストンとを備え、前記ピストンに連結されたスピンドルの下端部にコンプレッサが連結されると共に、該コンプレッサの下面にはダイヤフラムが装着されている。そして、ダイヤフラムを含むダイヤフラム弁を開弁させる場合には、シリンダ室に設けられたスプリングによってピストンが上昇し、それに伴って、スピンドル及びダイヤフラムが上昇し、反対に、前記ダイヤフラム弁を閉弁状態とする場合には、前記シリンダ室へ圧力流体を供給することでピストンを押し下げ、ダイヤフラムを下降させて本体の弁座に対して着座させる。

特公平７−４５９０８号公報 特開平１０−１８４９４７号公報

しかしながら、上述した特許文献２の二方弁では、ダイヤフラム弁を構成するダイヤフラムが着座する本体の弁座が平面状に形成されているため、弁閉時における前記ダイヤフラムと弁座との接触面積が大きく、それに伴って、前記弁座に着座させる際に大きな荷重が必要となる。そのため、シリンダ室に供給する圧力流体の供給圧力を高くすると共に、該圧力流体の圧力に反するスプリングの弾発力を大きく設定する必要が生じる。その結果、スプリングに要するコストが上昇すると共に、高弾発力のスプリングを組み付けるために組付作業性が低下してしまうという問題が生じる。

また、ダイヤフラムの外縁部をシリンダと本体との間で挟持する構成とした場合、例えば、前記シリンダと本体とを締結しているボルトの締付力が低下してきた場合に、前記外縁部による前記シリンダと本体との間のシール性が低下してしまうため、近年、要請が高まっているダイヤフラムを用いた二方弁の高寿命化に対応することが難しい。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、製造コスト及び組付工数の削減を図りつつ、高寿命化を図ることが可能な二方弁を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、圧力流体の供給・排出される一組の第１及び第２ポートと、前記第１ポートと前記第２ポートとを接続する流路と、前記流路の途中に形成され前記第１ポートと前記第２ポートとを隔離する隔離部とを有したボディと、
前記ボディの内部に変位自在に設けられ、前記隔離部の端部に形成された弁座に着座する本体部と、該本体部の外周側に薄膜状に形成され前記ボディに保持されるスカート部とを有し、前記弁座に前記本体部が着座することで前記流路の連通を遮断するダイヤフラム弁と、
弾性材料からなり、前記スカート部に密接するように設けられることで該スカート部に付与される負荷を緩和する保護体と、
を備え、
前記ダイヤフラム弁は、軸方向に変位自在に設けられたシャフトの一端部に連結され、前記シャフトの他端部に連結されたピストンには、前記ダイヤフラム弁を前記弁座側に向かって付勢するスプリングが設けられると共に、前記本体部には、前記弁座に臨む底部に、該弁座に着座した際に前記隔離部の一部を覆う環状のリップ部を有することを特徴とする。

本発明によれば、二方弁において、第１及び第２ポートを有したボディの内部にダイヤフラム弁が変位自在に設けられ、該ダイヤフラム弁は、前記ボディの隔離部の端部に形成された弁座に着座する本体部と、該本体部の外周側に薄膜状に形成され前記ボディに保持されるスカート部とを有している。そして、ダイヤフラム弁がシャフトを介して連結されたピストンの変位作用下に弁座に対して着座する際、本体部の底部に形成された環状のリップ部が前記隔離部の一部を覆うように着座する。また、ピストンは、スプリングの弾発力によって弁座側へと付勢されることで、ダイヤフラム弁が前記弁座側に向かって押圧されて着座する。

従って、ダイヤフラム弁が弁座に着座し、第１ポートと第２ポートとの連通が遮断された弁閉状態において、リップ部が隔離壁の一部を覆うように着座することで、前記ダイヤフラム弁と前記弁座とを面接触させることでシールしていた従来の二方弁と比較し、小さな荷重で弁閉時におけるシールを行うことが可能となり、しかも、シール性を大きく向上させることができる。その結果、弁閉時においてダイヤフラム弁を押圧する押圧力、すなわち、スプリングの弾発力を抑制することができ、該スプリングの小型化を図ることができるため、二方弁の製造コストの削減、並びに、弾発力の大きなスプリングを組み付ける場合と比較して、組付工数の削減を図ることができると共に、シール性の向上に伴って、前記二方弁の高寿命化を図ることが可能となる。

また、リップ部の内部に、弁座側に向かって突出した突起部を形成し、前記弁座に着座した際に該弁座に当接させるとよい。

さらに、ダイヤフラム弁の外縁部に、外周側に向かって突出し、前記ボディに当接する環状突起部を設けるとよい。

さらにまた、ボディには、ダイヤフラム弁が弁座に着座した弁閉時にピストンを所定位置で停止させる位置決め手段を備えるとよい。

またさらに、位置決め手段は、弾性材料から形成された環状のダンパであるとよい。

さらに、ダイヤフラム弁には、保護体を覆うようにリング体が設けられ、前記リング体の外周面には、前記ボディに連結されるハウジングの内周面に摺接するウェアリングが設けられ、前記ウェアリングを介して前記リング体を軸方向に変位自在に設けるとよい。

また、ボディに対してハウジングを嵌合して連結させることで、ダイヤフラム弁、シャフトと弁座とを同心上に配置するとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、ダイヤフラム弁が弁座に着座し、第１ポートと第２ポートとの連通が遮断された弁閉状態において、リップ部が弁座の形成された隔離壁の一部を覆うように着座することで、前記ダイヤフラム弁と前記弁座とを面接触させることでシールしていた従来の二方弁と比較し、小さな荷重で弁閉時におけるシールを行うことが可能となり、しかも、シール性を大きく向上させることができる。その結果、弁閉時においてダイヤフラム弁を押圧する押圧力、すなわち、スプリングの弾発力を抑制することができ、該スプリングの小型化を図ることができるため、製造コストの削減、並びに、弾発力の大きなスプリングを組み付ける場合と比較して、組付工数の削減を図ることができると共に、シール性の向上に伴って、二方弁の高寿命化を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る二方弁の全体断面図である。 図２Ａは、図１の二方弁における要部Ａを示す拡大断面図であり、図２Ｂは、図１の二方弁における要部Ｂを示す拡大断面図であり、図２Ｃは、図１の二方弁における要部Ｃを示す拡大断面図である。 図１の二方弁において、弁体が上方へと移動し第１流路と第２流路とが連通した弁開状態を示す全体断面図である。

本発明に係る二方弁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る二方弁を示す。

この二方弁１０は、図１に示されるように、圧力流体の流通する流路１２を有したボディ１４と、該ボディ１４の中央部に連結されるハウジング１６と、該ハウジング１６の内部に設けられる弁機構１８と、前記ハウジング１６の端部を閉塞するボンネット２０とを含む。

ボディ１４は、例えば、樹脂製材料から形成され、その一端部側（矢印Ｄ方向）に形成され、圧力流体の供給される第１ポート２２と、他端部側（矢印Ｅ方向）に形成され前記圧力流体が排出される第２ポート２４と、前記第１ポート２２に接続される第１流路２６と、前記第２ポート２４に接続される第２流路２８とを有する。

第１及び第２流路２６、２８は、略同一の通路径で、互いに一直線状となるように形成され、該第１流路２６と第２流路２８との境界部位には、前記第１及び第２流路２６、２８の延在方向（矢印Ｄ、Ｅ方向）に対して略直交するように隔離壁３０が形成される。

この隔離壁３０は、ボディ１４の底部、すなわち、第１及び第２流路２６、２８の底面から徐々にハウジング１６側（矢印Ｆ方向）に向かうように断面円弧状に形成された斜面部３２と、前記斜面部３２の先端に形成される頂部３４とからなり、前記頂部３４は、例えば、前記第１及び第２流路２６、２８の内周面上側より高くなるように形成され、後述する弁体８２の着座する弁座部として機能する。

換言すれば、隔離壁３０は、頂部３４に向かって上方（矢印Ｆ方向）へと延在する断面円弧状の斜面を有した山状に形成される。

頂部３４は、先端が第１及び第２流路２６、２８の延在方向と略平行な先端面を有し、斜面部３２から前記先端面に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成される。

また、第１ポート２２及び第２ポート２４に臨むボディ１４の一端部及び他端部に、それぞれ円筒状の接続プラグ３６ａ、３６ｂがそれぞれ装着される。この接続プラグ３６ａ、３６ｂは、ボディ１４の一端部及び他端部に当接した状態で、その外周側に締付ナット３８を挿通させ、該締付ナット３８をボディ１４の外周面に形成された第１ねじ部４０に螺合させることにより、前記接続プラグ３６ａ、３６ｂが前記ボディ１４の一端部及び他端部に対して締結される。なお、接続プラグ３６ａ、３６ｂには、圧力流体が供給・排出される図示しない配管がそれぞれ接続される。

一方、ボディ１４の略中央部には、第１及び第２流路２６、２８の延在方向（矢印Ｄ、Ｅ方向）に対して直交し、上方（矢印Ｆ方向）に向かって開口した接続部４２が形成され、この開口した接続部４２の内部には、後述するハウジング１６の小径部４８が挿入される。一方、接続部４２の外周面には、リング状のロックナット４４が螺合される第２ねじ部４６が形成される。

ハウジング１６は、例えば、樹脂製材料から形成され、ボディ１４の接続部４２に連結される小径部４８と、該小径部４８に対して拡径した大径部５０と、前記大径部５０と前記小径部４８との境界部位に形成され、後述する弁機構１８のシャフト８０を変位自在に支持するシャフト支持部５２とを有し、前記小径部４８及び大径部５０はそれぞれ軸方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）に開口し、且つ、同軸上に形成される。

そして、小径部４８を下方（矢印Ｇ方向）としてボディ１４の接続部４２の内部に挿入し、該小径部４８の外周面に形成されたフランジ部５４を前記接続部４２の端部に当接させた状態で、該小径部４８の外周側に設けられたロックナット４４を第２ねじ部４６に対して螺合させることにより、前記ボディ１４の接続部４２に対してハウジング１６の小径部４８が連結される。

大径部５０は、上方（矢印Ｆ方向）に向かって開口した円筒状に形成され、その内部には後述する弁機構１８のピストン５６が収納されると共に、前記大径部５０の外周壁には、外部に開口した供給ポート５８及び排気ポート６０が形成される。

供給ポート５８及び排気ポート６０は、該供給ポート５８がボディ１４側（矢印Ｇ方向）、前記排気ポート６０がボンネット２０側（矢印Ｆ方向）となるように互いに所定間隔離間して設けられる。また、供給ポート５８及び排気ポート６０には、それぞれチューブ６２が接続されると共に、大径部５０の内部に形成されたピストン室６４とそれぞれ連通している。そして、供給ポート５８には、図示しない圧力流体供給源が接続され、一方、排気ポート６０は、大気開放されている。

シャフト支持部５２は、大径部５０及び小径部４８と同軸上に形成され、前記大径部５０側（矢印Ｆ方向）となる端面には、環状溝を介してピストンダンパ６６が装着される（図２Ａ参照）。このピストンダンパ６６は、図１及び図２Ａに示されるように、例えば、ゴム等の弾性材料からリング状に形成され、環状溝から所定高さだけボンネット２０側（矢印Ｆ方向）に突出すると共に、その上面にはさらに断面半円状に突出した凸部６８（図２Ａ参照）が形成される。

また、シャフト支持部５２の中心には、軸方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）に沿って貫通したシャフト孔７０が形成され、該シャフト孔７０は大径部５０から小径部４８まで貫通している。

ボンネット２０は、例えば、樹脂製材料から有底筒状に形成され、ハウジング１６における大径部５０の内部に挿入される嵌合部７２と、後述するインジケータ９６を変位自在に支持するインジケータ支持部７４とを有する。

嵌合部７２は、ハウジング１６における大径部５０の内部において下方へと所定長さだけ突出し、その下端部は、ピストン室６４に設けられたピストン５６が上方へ変位した際の上端位置を規制するストッパとなる。そして、嵌合部７２が大径部５０の内部に挿入されることで、前記ボンネット２０とハウジング１６の大径部５０とからピストン室６４が形成される。

インジケータ支持部７４は、ボンネット２０の略中央部に形成され、その中心には後述するインジケータ９６が変位自在に支持されるインジケータ支持孔７６が軸方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）に沿って貫通している。そして、インジケータ支持孔７６の開口部には、例えば、透明又は半透明な樹脂製材料から有底筒状に形成されたキャップ７８が装着されることで封止される。

このキャップ７８は、例えば、ボンネット２０の上面に対して上方に突出するように装着される。これにより、ボンネット２０の内部がキャップ７８によって密閉された状態となる。なお、インジケータ支持孔７６は、ハウジング１６のシャフト孔７０と同軸上に形成される。

そして、上述したボディ１４、ハウジング１６及びボンネット２０は、図示しない複数の連結ボルトによって互いに連結される。

弁機構１８は、ハウジング１６の大径部５０に形成されたピストン室６４に収納されるピストン５６と、該ピストン５６の中心に連結されたシャフト８０と、前記シャフト８０の下端部に連結される弁体（ダイヤフラム弁）８２と、前記弁体８２とシャフト８０との間に装着されるバッファリング（リング体）８４とを含む。

ピストン５６は、円盤状に形成され、ハウジング１６の内部に形成されたピストン室６４に変位自在に設けられ、その外周面に設けられたピストンパッキン８６が前記大径部５０の内周面に摺接している。また、ピストン５６の中心には、ピストン孔が軸方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）に沿って貫通し、シャフト８０の一端部が挿通される。そして、シャフト８０の一端部には、ピストン５６の上面に対して突出した部位にアダプタ８８が螺合されることで前記ピストン５６に対して連結される。

また、ピストン５６の上面には、所定深さで軸方向（矢印Ｇ方向）に窪んだスプリング受け部９０が形成され、該スプリング受け部９０とボンネット２０との間には、一組の第１及び第２スプリング（スプリング）９２、９４が介装されている。第１及び第２スプリング９２、９４は、例えば、コイルスプリングからなり、小径な第１スプリング９２がシャフト８０に近接した内周側、該第１スプリング９２に対して大径な第２スプリング９４が外周側となるように配置される。そして、第１及び第２スプリング９２、９４の弾発力は、ピストン５６をボディ１４側、すなわち、下方（矢印Ｇ方向）に押圧する方向に付勢される。

また、シャフト８０の一端部には、ピストン５６に対して突出した部位に、アダプタ８８を介してインジケータ９６が同軸上に連結される。インジケータ９６は、軸方向に沿って所定長さを有した軸体からなり、ボンネット２０に形成されたインジケータ支持孔７６に変位自在に支持される。

そして、インジケータ９６における少なくとも上端部は、例えば、赤色やオレンジ色等の外部から視認しやすい色に着色され、ピストン５６及びシャフト８０と共に軸方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）に変位し、その上端部がキャップ７８の内部に挿入されることで、該キャップ７８を通じてインジケータ９６を外部から視認することができる。なお、インジケータ９６の全体を着色するようにしてもよい。

弁体８２は、例えば、ゴム等の弾性材料からなり、シャフト８０に連結される軸部９８を有した本体部１００と、該本体部１００の外周側に形成された薄膜状のスカート部１０２とからなり、該スカート部１０２の外縁部１０４がボディ１４の接続部４２とハウジング１６の小径部４８との間に挟持される。

本体部１００の中央部には、ボディ１４に臨む下面に対して下方（矢印Ｇ方向）へ向かって環状に突出したリップ部１０６が形成され、ハウジング１６側となる上面には、シャフト８０に連結される軸部９８が突出するように形成される。軸部９８が、シャフト８０の下端部に螺合されることで、弁体８２が前記シャフト８０の下端部に連結される。

このリップ部１０６の内部には、図２Ｂに示されるように、本体部１００の下面に対して下方（矢印Ｇ方向）へと所定高さで突出し、断面半円状に形成された突起部１０８が形成される。そして、弁体８２が下方に変位して隔離壁３０の頂部３４に着座する際、リップ部１０６の内部に該頂部３４が挿入されると共に、突起部１０８が前記頂部３４の先端面に当接する。

スカート部１０２の外縁部１０４は、図２Ｃに示されるように、該スカート部１０２の延在方向に対して略直角に折曲して形成され、その外周面には一対の第１環状凸部（環状突起部）１１０が形成される。そして、外縁部１０４が、ボディ１４の接続部４２とハウジング１６の小径部４８との間に挟持される際、前記第１環状凸部１１０が前記接続部４２の内周面に対して当接し、且つ、押し潰されることで変形する。これにより、一対の第１環状凸部１１０を接続部４２の内周面に対して確実に当接させることが可能となり、外縁部１０４によるボディ１４とハウジング１６との間のシール性を高めることができる。

また、ボディ１４の接続部４２には、図２Ｃに示されるように、上方に向かって突出し、スカート部１０２における外縁部１０４の下面に当接する第２環状凸部１１２が形成される。この第２環状凸部１１２は、外縁部１０４が接続部４２と小径部４８との間に挟持された際、前記外縁部１０４を押圧するように設けられる。

バッファリング８４は、ハウジング１６における小径部４８の内部に設けられ、その中心部が円筒状に形成されると共に、該中心部から半径外方向に拡径するように形成される。そして、バッファリング８４の中心部には、シャフト８０の下端部が挿通され、弁体８２の本体部１００と前記シャフト８０の段差部との間に挟持されることで該シャフト８０及びピストン５６に対して連結される。これにより、バッファリング８４は、シャフト８０及び弁体８２と共に一体的に変位する。

また、バッファリング８４の外周面には、図１及び図２Ｃに示されるように、環状溝を介してウェアリング１１４が装着され、該ウェアリング１１４が前記小径部４８の内周面に摺接することで、前記バッファリング８４がハウジング１６の内部で変位する際、軸方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）に沿って高精度に案内される。

一方、バッファリング８４は、中心部から半径外方向に拡径するように形成され、その下面の一部が本体部１００に当接するように設けられると共に、弁体８２のスカート部１０２と略平行に設けられる。そして、弁体８２のスカート部１０２とバッファリング８４との間の空間には、弾性材料からなる保護部材（保護体）１１６が設けられる。

保護部材１１６は、例えば、ゴム等の弾性材料から形成され、スカート部１０２の上面とバッファリング８４との間に配設されることにより、前記保護部材１１６が薄肉状に形成されたスカート部１０２に密着している。そのため、弁体８２の変位に伴って前記スカート部１０２が撓曲する場合に、該スカート部１０２の変形に追従するように変形することで前記スカート部１０２を保護している。

そして、弁体８２は、ボディ１４に形成された隔離壁３０の頂部３４に対して本体部１００のリップ部１０６が着座することにより、第１ポート２２と第２ポート２４の連通が遮断された弁閉状態となり、反対に、前記本体部１００が前記頂部３４から離間することにより第１及び第２流路２６、２８を通じて前記第１ポート２２と第２ポート２４とが連通した弁開状態となる。

本発明の実施の形態に係る二方弁１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。ここでは、図１に示される弁体８２が下降し、そのリップ部１０６が頂部３４に対して着座して第１流路２６と第２流路２８との連通が遮断された弁閉状態を初期状態として説明する。

先ず、この図１に示される初期状態にある二方弁１０では、弁体８２は、第１及び第２スプリング９２、９４の弾発力によってピストン５６が下方へと押圧されることで、シャフト８０を介して下方へと移動し、そのリップ部１０６が隔離壁３０の頂部３４に着座した弁閉状態にある。そのため、第１ポート２２から第１流路２６へと供給されている圧力流体が、隔離壁３０及び弁体８２によって第２流路２８側へと流通することが阻止されている。なお、この場合、供給ポート５８には圧力流体が供給されていない状態にある。

次に、この二方弁１０を弁開状態とする場合には、図示しない圧力流体供給源からチューブ６２を介して供給ポート５８へと圧力流体を供給することにより、該圧力流体がピストン室６４へと供給され、第１及び第２スプリング９２、９４の弾発力に抗してピストン５６を上方（矢印Ｆ方向）へと押し上げる。これにより、ピストン５６がピストン室６４に沿って上昇し、それに伴って、シャフト８０、インジケータ９６及び弁体８２が一体的に軸方向（矢印Ｆ方向）に沿って上昇する。これにより、図３に示されるように、弁体８２のリップ部１０６が隔離壁３０の頂部３４から離間し、第１流路２６と第２流路２８との連通遮断状態が解除される。その結果、圧力流体が第１流路２６から第２流路２８へと流通し始める。

そして、ピストン５６は、その外縁部がボンネット２０の嵌合部７２の下端部に当接するまで上昇して停止し、弁体８２が全開状態となった弁開状態となる。この際、インジケータ９６が上昇してキャップ７８の上端部まで移動するため、作業者が前記キャップ７８を介して外部から前記インジケータ９６を視認することで、弁体８２が全開状態となった弁開状態であることを確実且つ容易に確認することができる。

この場合、保護部材１１６が、弁体８２の上昇に伴うスカート部１０２の撓曲に応じて変形することで、薄膜状に形成されたスカート部１０２を常に保護しながら変形させることが可能となるため、前記スカート部１０２の耐久性を向上させることができる。

また、供給ポート５８への圧力流体の供給を停止することで、ピストン５６に対する上方への押圧力が滅勢され、該ピストン５６が第１及び第２スプリング９２、９４の弾発力によって該ピストン５６が再び下方（矢印Ｇ方向）へと押圧され、それに伴って、シャフト８０、インジケータ９６及び弁体８２が一体的に下降する。そして、ピストン５６がピストンダンパ６６に当接することで、その下降が停止すると共に、前記ピストン５６及びハウジング１６に対する衝撃及び衝撃音の発生が緩和される。また、同時に、弁体８２のリップ部１０６が隔離壁３０の頂部３４を覆うように着座することで、第１流路２６と第２流路２８との連通が遮断された弁閉状態となる。

この際、リップ部１０６の内部に形成された突起部１０８が頂部３４の先端面に当接することで、前記リップ部１０６のみでなく突起部１０８によっても隔離壁３０と弁体８２との間の圧力流体の流通が遮断されるため、第１流路２６と第２流路２８の連通をより一層確実に遮断することが可能となる。

さらに、ピストン５６による下方への推力がピストンダンパ６６に当接することで好適に緩和されるため、弁体８２が隔離壁３０の頂部３４に着座する際の衝撃が緩和され、前記弁体８２に対する負荷を軽減させる。その結果、弁体８２をより長期間に亘って使用することが可能となり、その交換サイクルを長くすることができる。

以上のように、本実施の形態では、本体部１００と、該本体部１００の外周側に延在する薄膜状のスカート部１０２とを有したダイヤフラム式の弁体８２を含んだ二方弁１０において、前記本体部１００の下部に、弁座として機能する隔離壁３０の頂部３４に当接し、且つ、該頂部３４を覆うようなリップ部１０６を設けることにより、弁体と弁座とを面接触させることでシールしていた従来の二方弁と比較し、小さな荷重で、弁閉時におけるシールを確実に行うことが可能となる。その結果、弁閉時において弁体８２の弁座に対して着座させる際の押圧力、すなわち、第１及び第２スプリング９２、９４の弾発力を抑制することができ、それに伴って、前記第１及び第２スプリング９２、９４の弾発力に抗して弁体８２を前記弁座から離間させる場合の押圧力も抑制することができる。

すなわち、供給ポート５８に供給する圧力流体の供給量を抑制できると共に、第１及び第２スプリング９２、９４の小型化を図ることができるため、二方弁１０の製造コスト及び組付工数の削減を図ることが可能となる。

また、リップ部１０６によるシール性の向上に伴って、例えば、弁体８２の交換サイクルを長くすることができるため、二方弁１０の高寿命化を図ることができる。

さらに、弁体８２の外縁部１０４に一対の第１環状凸部１１０を設け、該外縁部１０４をボディ１４とハウジング１６との間に挟持した際、前記第１環状凸部１１０が前記ボディ１４の接続部４２に当接して押し潰されるように変形するため、例えば、ボディ１４、ハウジング１６及びボンネット２０を互いに連結している連結ボルト（図示せず）の締付力が低下してしまった場合でも、前記第１環状凸部１１０によって前記ボディ１４とハウジング１６との間のシール性が確実に維持され、該ボディ１４と前記ハウジング１６との間を通じた圧力流体の漏出が防止される。

さらにまた、ボディ１４の接続部４２に、弁体８２のスカート部１０２側に向かって突出した第２環状凸部１１２を設けることにより、例えば、ボディ１４、ハウジング１６及びボンネット２０を互いに連結している連結ボルト（図示せず）の締付力が低下してしまった場合でも、前記第２環状凸部１１２によって前記ボディ１４とハウジング１６との間のシール性が確実に維持され、該ボディ１４と前記ハウジング１６との間を通じた圧力流体の漏出が防止される。

そのため、上述した第１環状凸部１１０、第２環状凸部１１２を設けることで、二方弁１０におけるシール性をより一層高めることが可能となり、その結果、前記二方弁１０の高寿命化を図ることができる。

またさらに、弁体８２と一体的に設けられたバッファリング８４には、その外周面に環状のウェアリング１１４が装着され、該ウェアリング１１４がハウジング１６における小径部４８の内周面に摺接することで、前記ウェアリング１１４及び弁体８２が軸方向に沿って高精度に案内される。その結果、弁体８２の中央部に形成されたリップ部１０６を、常に隔離壁３０の頂部３４と一直線上に配置することができ、該リップ部１０６を確実に前記頂部３４に対して着座させてシールすることができる。換言すれば、ウェアリング１１４を介してバッファリング８４をハウジング１６の軸方向に沿って高精度に変位自在に案内することで、前記バッファリング８４の連結されたシャフト８０の芯ずれを防止することができる。

また、リップ部１０６は、弁座となる隔離壁３０の頂部３４側、すなわち、下方に向かって徐々に拡径するテーパ状に形成されているため、頂部３４に着座させる際に、円滑に着座させることが可能となる。

さらに、弁体８２には、シャフト８０を介してインジケータ９６が連結されているため、該弁体８２が上昇した弁開状態であることを、前記インジケータ９６の上端部をキャップ７８を通じて作業者が外部から容易且つ確実に確認することができる。

さらにまた、弁体８２は、バッファリング８４を介してハウジング１６の小径部４８と同軸上に配置されているため、前記小径部４８とボディ１４の接続部４２とを嵌合させ組み付けるだけで、前記弁体８２と隔離壁３０とを一直線上に配置することが可能となる。すなわち、ボディ１４に対してハウジング１６を組み付けるという簡単な作業で、弁体８２、シャフト８０及びピストン５６と隔離壁３０とを同心状となるように確実に配置することができる。そのため、弁体８２が下降して隔離壁３０へ着座する際、リップ部１０６を頂部３４に対して確実に着座させて覆うことができる。

なお、本発明に係る二方弁は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…二方弁 １４…ボディ
１６…ハウジング １８…弁機構
２０…ボンネット ２２…第１ポート
２４…第２ポート ３０…隔離壁
３４…頂部 ４２…接続部
４８…小径部 ５０…大径部
５２…シャフト支持部 ５６…ピストン
５８…供給ポート ６４…ピストン室
６６…ピストンダンパ ７２…嵌合部
８０…シャフト ８２…弁体
８４…バッファリング ９２…第１スプリング
９４…第２スプリング ９６…インジケータ
９８…軸部 １００…本体部
１０２…スカート部 １０６…リップ部
１０８…突起部 １１０…第１環状凸部
１１２…第２環状凸部 １１４…ウェアリング
１１６…保護部材

Claims (7)

1. 圧力流体の供給・排出される一組の第１及び第２ポートと、前記第１ポートと前記第２ポートとを接続する流路と、前記流路の途中に形成され前記第１ポートと前記第２ポートとを隔離する隔離部とを有したボディと、
   前記ボディの内部に変位自在に設けられ、前記隔離部の端部に形成された弁座に着座する本体部と、該本体部の外周側に薄膜状に形成され前記ボディに保持されるスカート部とを有し、前記弁座に前記本体部が着座することで前記流路の連通を遮断するダイヤフラム弁と、
   弾性材料からなり、前記スカート部に密接するように設けられることで該スカート部に付与される負荷を緩和する保護体と、
   を備え、
   前記ダイヤフラム弁は、軸方向に変位自在に設けられたシャフトの一端部に連結され、前記シャフトの他端部に連結されたピストンには、前記ダイヤフラム弁を前記弁座側に向かって付勢するスプリングが設けられると共に、前記本体部には、前記弁座に臨む底部に、該弁座に着座した際に前記隔離部の一部を覆う環状のリップ部を有することを特徴とする二方弁。
2. 請求項１記載の二方弁において、
   前記リップ部の内部には、前記弁座側に向かって突出した突起部が形成され、前記弁座に着座した際に該弁座に当接することを特徴とする二方弁。
3. 請求項１又は２記載の二方弁において、
   前記ダイヤフラム弁の外縁部には、外周側に向かって突出し、前記ボディに当接する環状突起部が設けられることを特徴とする二方弁。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の二方弁において、
   前記ボディには、前記ダイヤフラム弁が前記弁座に着座した弁閉時に前記ピストンを所定位置で停止する位置決め手段を備えることを特徴とする二方弁。
5. 請求項４記載の二方弁において、
   前記位置決め手段は、弾性材料から形成された環状のダンパであることを特徴とする二方弁。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の二方弁において、
   前記ダイヤフラム弁には、前記保護体を覆うようにリング体が設けられ、前記リング体の外周面には、前記ボディに連結されるハウジングの内周面に摺接するウェアリングが設けられ、前記ウェアリングを介して前記リング体が軸方向に変位自在に設けられることを特徴とする二方弁。
7. 請求項６記載の二方弁において、
   前記ボディに対して前記ハウジングを嵌合して連結することで、前記ダイヤフラム弁、シャフトと前記弁座とが同心上に配置されることを特徴とする二方弁。

Images