JP2020143771A - ダイヤフラムバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】安定した止水性能を得ることが可能なダイヤフラムバルブを提供すること。【解決手段】ダイヤフラムバルブ１０では、ダイヤフラム１２は、弁本体１１に配置され、当接部３３ａに接触することにより流路２４を閉塞する。コンプレッサ６１は、ダイヤフラム１２を当接部３３ａに押圧可能である。隔膜ボルト６５は、ダイヤフラム１２とコンプレッサ６１を連結し、ダイヤフラム１２に挿入されている。ステム６３は、コンプレッサ６１に固定されている。スリーブ６２およびハンドル６４は、ステム６３を駆動する。コンプレッサ６１は、貫通孔６１６を有する。貫通孔６１６は、隔膜ボルト６５が挿通する。隔膜ボルト６５は、柱状部７１と、係止ピン７３と、を有する。ダイヤフラム１２の表面１２４ｓから係止ピン７３までの柱状部７１の長さＬ１は、貫通孔６１６の長さＬ２よりも長い。【選択図】図１３Ｂ

Description

本発明は、ダイヤフラムバルブに関する。

水処理、化学、食品などのプラントにおける配管ラインには、ダイヤフラムバルブが設けられており、ダイヤフラムバルブによって、配管を流れる流体の制御が行われる（例えば特許文献１参照。）。

このようなダイヤフラムバルブでは、両端に配管が接続されてプラントに設置される。ダイヤフラムバルブは、ダイヤフラムが仕切壁に圧接されることにより流路が閉鎖した状態とされ、ダイヤフラムが仕切壁から離間されることにより流路が開放された状態となる。

図１８は、従来のダイヤフラムバルブ９００の内部構成を示す断面図である。図に示すように、ダイヤフラムバルブ９００は、流路９１１が形成された本体部９１０と、流路９１１を遮断または開放するダイヤフラム９２０と、ダイヤフラム９２０を流路９１１に形成された仕切り部９８０に押圧するコンプレッサ９３０と、ダイヤフラム９２０とコンプレッサ９３０を連結する隔膜ボルト９７０と、ダイヤフラム９２０を覆うボンネット９４０と、コンプレッサ９３０に接続されたステム９５０と、ステム９５０を本体部９１０およびボンネット９４０に対して上下方向に移動するハンドル部９６０とを有する。

このような構成のダイヤフラムバルブ９００の組み立てにおいて、ダイヤフラム９２０にインサートされている隔膜ボルト９７０の先端をダイヤフラム９２０の内側に配置された接続部９９０に捻じ込むことによってダイヤフラム９２０とコンプレッサ９３０が接続されている。

すなわち、図１８の部分拡大図である図１９に示すように、接続部９９０の穴９９０ａに雌ネジが形成されており、隔膜ボルト９７０の周囲に雄ネジが形成されている。そして、隔膜ボルト９７０を穴９９０ａに回転させながら押し込むことで、ダイヤフラム９２０とコンプレッサ９３０が接続されていた。

特許第５６１６９５６号公報

しかしながら、従来は、隔膜ボルト９７０を穴９９０ａへ回転させながら締め込むことで隔膜ボルト９７０と接続部９９０を接続する方式であったため、ダイヤフラム９２０の位置合わせと止水圧の均一化を図ることが困難であった。

すなわち、締め込み量を一定にしようとすると、隔膜ボルト９７０と接続されているダイヤフラム９２０の回転方向の位置がずれる可能性があり、位置がずれると止水性能が変化する場合があった。一方、ダイヤフラム９２０の回転方向の位置を合わせようとすると、締め込み量にばらつきが生じ止水圧が一定にならない可能性がある。締め込み量に応じて止水性能が変化する場合があった。

本発明は、安定した止水性能を得ることが可能なダイヤフラムバルブを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明にかかるダイヤフラムバルブは、弁本体と、隔膜と、押圧部と、連結部と、軸部材と、駆動部と、を備える。弁本体の内部に形成された流路に当接部が設けられている。隔膜は、弁本体に配置され、当接部に接触することにより流路を閉塞する。押圧部は、隔膜を当接部に押圧可能である。連結部は、隔膜と押圧部を連結し、隔膜に挿入されている。軸部材は、押圧部に固定されている。駆動部は、軸部材を駆動する。押圧部は、貫通孔を有する。貫通孔は、連結部が挿通する。連結部は、挿通部と、係止部と、を有する。挿通部は、貫通孔に沿って形成され、貫通孔を挿通する。係止部は、貫通孔を挟んで隔膜とは反対側において挿通部に設けられ、貫通孔の縁に係止可能である。隔膜の表面から係止部までの挿通部の長さは、貫通孔の長さよりも長い。

このように、隔膜の表面から係止部までの挿通部の長さを、貫通孔の長さよりも長くすることによって、押圧部と連結部は隙間が設けられた状態で接続することになる。
このため、バルブの組立て時に、軸部材に連結部を締め込む必要がなく、さらに隙間が設けられているため押圧部に対して隔膜が回転可能なため位置合わせも容易に行うことができる。これにより、製造時における隔膜の位置合わせと止水圧の均一化を図ることができる。

また、従来の構成では、軸部材と連結部が完全に固定されているため、軸部材の進行方向に沿って隔膜も駆動する。このため、製造誤差によって軸部材が斜めに取り付けられている場合、弁本体の当接部に隔膜が斜めに当接されるため長期間の駆動によって磨耗位置に偏りが生じ、長期止水性能が製品によって異なる可能性がある。しかしながら、本発明では、押圧部と連結部の間に隙間が形成されているため、仮に軸部材が斜めに組みつけられていたとしても、隔膜は、当接部に対して均一に当接するため、長期止水性が安定する。

第２の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第１の発明にかかるダイヤフラムバルブであって、係止部は、少なくとも２つ設けられている。係止部は、挿通部の側面から突出している。２つの係止部は、挿通部から対向するように設けられている。
流路を開放する際に、係止部が押圧部の貫通孔の縁に係止することによって、隔膜を駆動し、流路を開放することができる。

第３の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第１の発明にかかるダイヤフラムバルブであって、係止部は、ナット部材である。挿通部は、外周面に形成され、ナット部材と螺合するネジ形状を有する。隔膜の表面からネジ形状までの挿通部の長さは、貫通孔の長さよりも長い。

流路を開放する際に、ナット部材が押圧部の貫通孔の縁に係止することによって、隔膜を駆動し、流路を開放することができる。

本発明によれば、安定した止水性能を得ることが可能なダイヤフラムバルブを提供することができる。

本発明にかかる実施の形態のダイヤフラムバルブの斜視図。 図１のダイヤフラムバルブの部分断面図。 図１の弁本体を上方から視た斜視図。 図３のＢＢ´間の矢示断面図。 図１のダイヤフラム、コンプレッサ、ステムおよびスリーブの関係を示す図。 図１のダイヤフラムおよび隔膜ボルトを示す斜視図。 （ａ）図１のダイヤフラムの底面図、（ｂ）図８（ａ）のＦＦ´間の矢視断面図。 図１のＡＡ´間の矢示断面図。 （ａ）図３の弁本体の開口部近傍を示す平面図、（ｂ）図９（ａ）の弁本体にダイヤフラムを載置した状態を示す平面図。 （ａ）図１のボンネットを上方から視た斜視図、（ｂ）図１１（ａ）のボンネットを下方から視た斜視図。 （ａ）図５のコンプレッサを下方から視た底面図、（ｂ）図１１（ａ）のＣＣ´間の矢示断面図。 図２の隔膜ボルトの斜視図。 図１２ＡのＤＤ´間における矢示断面図。 図２のダイヤフラム、隔膜ボルト、コンプレッサ、およびステムの一部を示す断面図。 図２のダイヤフラム、隔膜ボルト、コンプレッサ、およびステムの一部を示す断面図。 （ａ）流路が閉鎖された状態を示す模式断面図、（ｂ）流路が開放された状態を示す模式断面図。 （ａ）本発明にかかる実施の形態２の隔膜ボルトを示す斜視図、図１５（ａ）の隔膜ボルトを示す分解図。 図１５の隔膜ボルトとダイヤフラムとコンプレッサの位置関係を示す断面図。 本発明にかかる実施の形態の変形例における隔膜ボルトとダイヤフラムを示す断面構成図。 従来のダイヤフラムバルブの構成を示す断面図。 図１８のダイヤフラムバルブの部分拡大図。

以下、本発明にかかるバルブフランジを用いた実施の形態におけるダイヤフラムバルブ１０について説明する。
（実施の形態１）
＜１．構造＞
（１−１．ダイヤフラムバルブの概要）
図１は、本発明にかかる実施の形態のダイヤフラムバルブ１０の外観斜視図である。図２は、本実施の形態のダイヤフラムバルブ１０の部分断面構成図である。

本実施の形態のダイヤフラムバルブ１０は、図１および図２に示すように、弁本体１１と、ダイヤフラム１２（隔膜の一例）と、ボンネット１３（蓋部の一例）と、駆動機構１４と、を備えている。弁本体１１の両端に配管が接続される。弁本体１１には、流体が流れる流路２４が形成されている。ダイヤフラム１２は、流路２４を開放または遮断する。ボンネット１３は、ダイヤフラム１２を覆うように弁本体１１に取付けられている。駆動機構１４は、その一部がボンネット１３内に配置されており、ダイヤフラム１２を駆動する。

（１−２．弁本体１１）
図３は、弁本体１１を後述する第１面３１側から視た斜視図である。図４は、図３のＢＢ´間の位置におけるダイヤフラムバルブ１０の矢示断面図である。

弁本体１１は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＨＴ（耐熱塩化ビニル管）、ＰＰ（ポリプロピレン）、またはＰＶＣＦ（ポリフッ化ブニリデン）、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフロオロエチレン等の樹脂、または、鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属、または磁器などによって形成することができる。

弁本体１１は、図３に示すように、第１端部２１と、第２端部２２と、中央部２３と、流路２４と、を有する。
第１端部２１と第２端部２２と中央部２３は、一体的に形成されており、流路２４は、図４に示すように、第１端部２１、中央部２３および第２端部２２にわたって形成されている。

（１−２−１．第１端部２１、第２端部２２）
第１端部２１と第２端部２２は、図３〜図４に示すように、中央部２３を挟むように配置されており、中央部２３と繋がっている。

第１端部２１は、図３に示すように、流体が弁本体１１に流入する入口２４ａが形成されたフランジ２１３を有し、配管が接続可能である。
また、第２端部２２は、図４に示すように、弁本体１１から流体が排出される出口２４ｂが形成されたフランジ２２３を有し、配管が接続可能である。
フランジ２１３とフランジ２２３は、互いに対向して平行になるように形成されている。また、入口２４ａの位置と出口２４ｂの位置も対向している。

（１−２−２．中央部２３）
中央部２３は、図３に示すように、第１端部２１と第２端部２２の間に設けられている。中央部２３は、第１面３１と、第２面３２（図４参照）と、壁部３３（図４参照）と、第１リブ３５と、第２リブ３６と、複数のボルト孔３７と、を有する。

第１面３１は、図３に示すように、略平面状であり、フランジ２１３とフランジ２２３に対して垂直に形成されている。第１面３１の中央には、開口部３１ａが形成されている。開口部３１ａは、その周縁が湾曲して形成されている。

第１リブ３５は、図３および図４に示すように、ダイヤフラム１２の外周に沿うように第１面３１から突出して形成されている。第１リブ３５は、開口部３１ａの外周縁全体に亘って形成されている。第１リブ３５は、図３に示すように、円形状部３５１と、突出形状部３５２を有する。円形状部３５１は、開口部３１ａの外側であって開口部３１ａから所定の距離を空けて開口部３１ａの縁３１ａｅに沿って形成されている。突出形状部３５２は、円形状部３５１から外側に突出しており、概ね四角形状の外周をなぞるように形成されている。この突出形状部３５２の内側には、後述する図６に示すダイヤフラム１２の突出部１２５が配置される。

第１面３１は、図３に示すように、リブ３５と開口部３１ａの間に、ダイヤフラム１２の外周縁部１２１（後述する）が載置される載置部３１１を有する。第２リブ３６は、開口部３１ａの縁に沿って一周に亘って載置部３１１から突出して形成されている。第２リブ３６の高さは、リブ３５の高さよりも低く形成されている。

ボルト孔３７は、第１面３１の開口部３１ａの周囲に４つ形成されており、後述するボンネット１３のボルト孔１３４（図１０（ｂ）参照）と対向し、ボルト１００（図１参照）が挿入され、ボンネット１３が弁本体１１に固定される。

なお、入口２４ａから出口２４ｂを結ぶ線に沿った方向を第１方向Ｘ（流体の流通方向Ｘともいえる）とし、第１方向Ｘに対して垂直且つ第１面３１と平行な方向を第２方向Ｙ（幅方向Ｙともいえる）とする。第１方向Ｘは、フランジ２１３とフランジ２２３に対して垂直な直線に沿った方向ともいえる。また、後述するステム６３、コンプレッサ６１またはダイヤフラム１２の移動方向が矢印Ｚ（第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに垂直な方向）で示されている。

第２面３２は、図４に示すように、流路２４を挟んで第１面３１に対向する面である。第２面３２は、流路２４の形状に沿って形成されている。第２面３２は、中央部２３のボンネット１３が配置される側とは反対側の面である。

（１−２−３．流路２４）
流路２４は、図４に示すように、入口２４ａから出口２４ｂまで形成されている、壁部３３は、流路２４の中央に第１面３１に向かって突出して形成されている。壁部３３は、流路２４に傾斜を形成するように、流路２４の内面が第１面３１に向かって緩やかに盛り上がって形成されている。上述の開口部３１ａは、流路２４の途中に設けられている。また、開口部３１ａは、壁部３３に対応する位置に形成されている。

壁部３３の第１面３１側の先端である当接部３３ａには、後述するダイヤフラム１２が圧接する。当接部３３ａは、後述する図８に示すように、流通方向Ｘに対して垂直な平面において開口部３１ａ側に凹状に湾曲して形成されている。

流路２４は、図４に示すように、第１端部２１の入口２４ａから当接部３３ａまで形成されている入口側流路２４１と、第２端部２２の出口２４ｂから当接部３３ａまで形成されている出口側流路２４２と、入口側流路２４１と出口側流路２４２を連通する連通部２４３とを有する。

入口側流路２４１は、その内周面は湾曲して形成されており、図４に示すように、第１面３１と垂直な方向（駆動方向Ｚ）の幅が壁部３３に向かうに従って狭くなっている。一方、入口側流路２４１は、第１面３１と平行な方向の幅（図４における紙面に対して垂直な方向）は壁部３３に向かうに従って広くなっている。

出口側流路２４２は、その内周面は湾曲して形成されており、図４に示すように、第１面３１と垂直な方向の幅が壁部３３に向かうに従って狭くなっている。一方、出口側流路２４２は、第１面３１と平行な方向の幅（図４における紙面に対して垂直な方向）は壁部３３に向かうに従って広くなっている。

連通部２４３は、流路２４のうち壁部３３の第１面３１側の部分であり、入口側流路２４１と出口側流路２４２とを連通する。
第２面３２は、図４に示すように、入口側流路２４１に沿った入口側湾曲部３２１と、出口側流路２４２に沿った出口側湾曲部３２２とを有する。この入口側湾曲部３２１と出口側湾曲部３２２によって図４に示す壁部３３の第１面３１側への突出が形成されている。
なお、第２面３２には、補強用のリブ３４（図４参照）が設けられている。

（１−３．ダイヤフラム１２）
ダイヤフラム１２の材質は、ゴム状の弾性体であれば良く、特に限定されるものではない。例えば、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレン、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等が好適な材料として挙げられる。また、ダイヤフラム１２には強度の高い補強布がインサートされていても良く、補強布はナイロン製であることが望ましい。これは、ダイヤフラムバルブの閉時にダイヤフラム１２に流体圧がかかったときにダイヤフラム１２の変形や破損を防止することが可能となるため好ましい。

ダイヤフラム１２は、図２に示すように、開口部３１ａを塞ぐように第１面３１に配置されている。
図５は、ダイヤフラム１２、ならびに後述するコンプレッサ６１、スリーブ６２およびステム６３等を示す斜視図である。図５には、ダイヤフラム１２、コンプレッサ６１、スリーブ６２およびステム６３の中心軸Ｏが示されている。この中心軸Ｏは、第１面３１に対して垂直であり、ダイヤフラム１２、後述するコンプレッサ６１およびステム６３の駆動方向と一致する。

図６は、ダイヤフラム１２および隔膜ボルト６５の斜視図である。図７（ａ）はダイヤフラム１２の底面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＦＦ´間の矢示断面図である。
図６に示すように、ダイヤフラム１２は、隔膜部１２０と、外周縁部１２１と、突出部１２５と、リブ１２６と、溝部１２７（図７（ａ）参照）と、を有する。

隔膜部１２０は、駆動機構１４によって上下動される。隔膜部１２０は、円形状であり、弁本体１１の開口部３１ａに対応する。隔膜部１２０の当接部３３ａ側の面１２０ａには、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、弁本体１１の壁部３３の当接部３３ａに向かって突出するように形成された突条部１２２が形成されている。突条部１２２は、第２方向Ｙに沿って形成されており、当接部３３ａに沿っている。隔膜部１２０の面１２０ａと反対側の面１２０ｂの中央部には、図７（ｂ）に示すように、ボンネット１３側に向かって突出した凸部１２４が形成されている。凸部１２４には、後述する隔膜ボルト６５がインサートされている。

図８は、図１のＡＡ´間の矢示断面図である。外周縁部１２１は、円環状であり、隔膜部１２０の外周に形成されており、図２および図８に示すように、後述するボンネット１３と弁本体１１によって挟まれている。

突出部１２５は、図６および図７に示すように、概ね直方体形状であり、外周縁部１２１から外側に向かって突出して形成されている。
リブ１２６は、図６および図７（ｂ）に示すように、外周縁部１２１の当接部３３ａとは反対側の面１２１ｂに周方向に沿って一周に亘って形成されており、図８に示すように、後述するボンネット１３の溝部１３８に嵌る。

溝部１２７は、外周縁部１２１の当接部３３ａ側の面１２１ａに周方向に沿って一周に亘って形成されており、図８に示すように、上述した弁本体１１のリブ３６に沿った形状であり、リブ３６が嵌る。リブ１２６と溝部１２７は対向する位置に形成されている。図８に示すように、溝部１２７にリブ３６が嵌ることによって、ダイヤフラム１２の位置ズレが規制される。

また、リブ３５が設けられていることによって、ダイヤフラム１２が弁本体１１とボンネット１３に圧縮された場合であってもダイヤフラム１２の外側へのフローが規制される。

なお、リブ３５の高さは、ダイヤフラム１２の膜厚よりも低く設定されている。これにより、弁本体１１とボンネット１３の間でダイヤフラム１２の外周縁部１２１を圧縮することができる。

図９（ａ）は、弁本体１１の第１面３１を示す平面図である。図９（ｂ）は、弁本体１１にダイヤフラム１２を載置した状態を示す平面図である。図に示すように、リブ３５の内側であって溝部１２７がリブ３６に嵌るようにダイヤフラム１２が載置される。ダイヤフラム１２の外周縁部１２１がリブ３５の内側の載置部３１１に配置される。また、突出部１２５が、リブ３５の突出形状部３５２の内側に配置されるようにダイヤフラム１２が載置される。これにより、ダイヤフラム１２の周方向における位置ズレが防止され、ダイヤフラム１２の突条部１２２を当接部３３ａに沿った位置に合わせることができる。

ダイヤフラム１２が後述する駆動機構１４によって下方に移動し、壁部３３の当接部３３ａに当接することによって連通部２４３を閉鎖して流路２４が閉じられる。また、ダイヤフラム１２が駆動機構１４によって上方に移動し、当接部３３ａからダイヤフラム１２が離間することによって流路２４が開放される。

（１−４．ボンネット１３）
ボンネット１３は、弁本体１１と同様に、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＨＴ（耐熱塩化ビニル管）、ＰＰ（ポリプロピレン）、またはＰＶＣＦ（ポリフッ化ブニリデン）、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフロオロエチレン等の樹脂、または、鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属、または磁器などによって形成することができる。

図１０（ａ）は、ボンネット１３の外観を示す斜視図である。図１０（ｂ）は、ボンネット１３を下方から視た斜視図である。図に示すように、ボンネット１３は、本体部１３１と、弁本体１１に固定される固定部１３２と、を有する。

本体部１３１は、ドーム状であって、図１０（ｂ）に示すように、その広がった端１３１ａを縁とする開口１３ａを有する。開口１３ａは、第１面３１の開口部３１ａに対応する。また、本体部１３１は、図１０（ａ）に示すように、その窄まった部分に貫通孔１３ｂを有する。貫通孔１３ｂは、開口１３ａに対向して形成されており、後述するスリーブ６２およびステム６３が配置される。

固定部１３２は、端１３１ａから外側に向かって突出するように形成されており、図１０（ｂ）および図８に示すように、複数のボルト孔１３４と、外側面１３５と、内側面１３６と、段差面１３７と、溝部１３８とを有する。

ボルト孔１３４は、固定部１３２に４つ形成されており、弁本体１１のボルト孔３７と対向し、ボルト１００（図１参照）が挿入され、ボンネット１３が弁本体１１に固定される。

外側面１３５は、固定部１３２の弁本体１１側の面であって、外周に沿った部分である。内側面１３６は、外側面１３５の内側であって外側面１３５と開口１３ａの間に設けられている。内側面１３６は、外側面１３５よりも貫通孔１３ｂ側に位置しており、内側面１３６と外側面１３５の間には段差面１３７が形成されている。段差面１３７は、外側面１３５に対して概ね垂直に形成されている。外側面１３５は、図８に示すように、第１面３１と対向し、第１面３１上に配置される。リブ３５は、段差面１３７の内側に位置する。内側面１３６は、図８に示すように、リブ３５および載置部３１１に対向する。

段差面１３７がリブ３５の外側に位置しているため、外側面１３５の内側縁１３５ａ（外側面１３５と段差面１３７の角ともいえる）は、図１０（ｂ）に示すように、円形状部１３５ｂと、突出形状部１３５ｃと、を有する。円形状部１３５ｂは、リブ３５の円形状部３５１（図３参照）の外側に位置し、突出形状部１３５ｃは、リブ３５の突出形状部３５２（図３参照）の外側に位置する。

溝部１３８は、内側面１３６に開口１３ａに沿って周方向に一周にわたって形成されている。溝部１３８には、図８に示すように、ダイヤフラム１２のリブ１２６が嵌っており、ダイヤフラム１２の移動が規制される。

（１−５．駆動機構１４）
駆動機構１４は、図２に示すように、コンプレッサ６１と、スリーブ６２と、ステム６３と、ハンドル６４と、隔膜ボルト６５と、を有する。

（１−５−１．コンプレッサ６１）
コンプレッサ６１は、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等によって形成されており、ダイヤフラム１２と連結されている。ダイヤフラム１２には隔膜ボルト６５（詳しくは後述する）が取り付けられており、隔膜ボルト６５は、弁本体１１の反対側（非接液面側）に突出している。隔膜ボルト６５の突出した部分がコンプレッサ６１に係合されて、コンプレッサ６１とダイヤフラム１２は連結されている。

図１１（ａ）は、コンプレッサ６１の底面図である。図１１（ｂ）は、コンプレッサ６１のＣＣ´間の矢示断面図である。
コンプレッサ６１は、図１１（ａ）に示すように、底面から見て円状の中央部６１１と、中央部６１１から外側に向かって突出した複数の突出部６１２ａ、６１２ｂ、６１３ａ、６１３ｂ、６１４ａ、６１４ｂ、６１５ａ、６１５ｂを有している。

中央部６１１には、図１１（ｂ）に示すように、孔部６１７と、凹部６１８と、貫通孔６１６が設けられている。孔部６１７は、円柱状の空間であり、中心軸Ｏを軸として形成されている。

孔部６１７は、第１孔部分６１７ａと、第２孔部分６１７ｂと、を有する。第１孔部分６１７ａは、孔部６１７のダイヤフラム１２側の部分であり、第２孔部分６１７ｂは、孔部６１７のダイヤフラム１２とは反対側の部分である。第２孔部分６１７ｂの内径は、第１孔部分６１７ａの内径よりも大きく形成されている。第１孔部分６１７ａには、後述する隔膜ボルト６５の係止ピン７３が配置される。また、第２孔部分６１７ｂには、後述するステム６３の先端部６３１が配置される。

また、凹部６１８は、図１１（ｂ）に示すように、コンプレッサ６１の中央部６１１の当接部３３ａ側の面の中央に形成されている。凹部６１８は、底面視において略円柱形状の空間であり、中心軸Ｏを軸として形成されている。凹部６１８には、図８に示すように、ダイヤフラム１２の凸部１２４が挿入される。

貫通孔６１６は、図１１（ｂ）に示すように、孔部６１７と凹部６１８を連通する。貫通孔６１６は、隔膜ボルト６５が挿入される。貫通孔６１６は、ダイヤフラム１２の駆動方向（中心軸Ｏ方向）に沿って形成されている。

貫通孔６１６は、円形孔部６１６ａと、円形孔部６１６ａの縁６１６ａｅから外側に向かって形成された一対の切り欠き部６１６ｂとを有する、一対の切り欠き部６１６ｂは、後述する隔膜ボルト６５の係止ピン７３が挿入可能なように対向して形成されている。

複数の突出部６１２ａ、６１２ｂ、６１３ａ、６１３ｂ、６１４ａ、６１４ｂ、６１５ａ、６１５ｂは、図１１（ａ）では、８個形成されており、等角度（約４５度）で形成されているため、２つずつが直径方向に対向する。すなわち、一対の突出部６１２ａと突出部６１２ｂが、円形孔部６１６ａの中心軸Ｏを通る直線に沿って中央部６１１を挟んで設けられている。また、一対の突出部６１３ａと突出部６１３ｂが、円形孔部６１６ａの中心軸Ｏを通る直線に沿って中央部６１１を挟んで設けられている。また、一対の突出部６１４ａと突出部６１４ｂが、円形孔部６１６ａの中心軸Ｏを通る直線に沿って中央部６１１を挟んで設けられている。また、一対の突出部６１５ａと突出部６１５ｂが、円形孔部６１６ａの中心軸Ｏを通る直線に沿って中央部６１１を挟んで設けられている。

突出部６１２ａ、６１２ｂ、６１４ａ、６１４ｂは、中央部６１１から同じ長さ突出している。突出部６１３ａ、６１３ｂ、６１５ａ、６１５ｂは、中央部６１１から同じ長さ突出している。突出部６１２ａ、６１２ｂ、６１４ａ、６１４ｂの長さは、突出部６１３ａ、６１３ｂ、６１５ａ、６１５ｂの長さよりも長く形成されている。

（１−５−２．スリーブ６２、ステム６３、ハンドル６４）
スリーブ６２は、図２に示すように、ボンネット１３の貫通孔１３ｂに支持されている。スリーブ６２の内側にはネジ形状が形成されている。

ステム６３は、スリーブ６２の内側に配置されており、スリーブ６２の内側に形成されたネジ形状と螺合している。図８に示すように、ステム６３のボンネット１３の内側に配置される先端部６３１は、コンプレッサ６１に固定されている。先端部６３１は、コンプレッサ６１の孔部６１７の第２孔部分６１７ｂに配置されており、ピン１０１によってコンプレッサ６１に固定されている。

このように、ステム６３は、コンプレッサ６１と弁本体１１と反対側において固定されている。
ハンドル６４は、図１１に示すように、ステム６３のボンネット１３の外側に位置する部分の外周部に嵌合されている。

（１−５−３．隔膜ボルト６５）
図１２Ａは、隔膜ボルト６５を示す斜視図である。図１２Ｂは、図１２ＡのＤＤ´間の矢示断面図である。隔膜ボルト６５は、例えば金属製であり、ダイヤフラム１２を駆動機構１４に連結する。隔膜ボルト６５は、一端がダイヤフラム１２に埋め込まれており、他端がコンプレッサ６１に係止可能である。

隔膜ボルト６５は、柱状部７１と、挿入部７２と、一対の係止ピン７３と、を有する。
柱状部７１は、円柱形状であり、中心軸Ｏに沿って配置される。中心軸Ｏは、ダイヤフラム１２、コンプレッサ６１またはステム６３の駆動方向（後述する図１４（ａ）および図１４（ｂ）参照）に沿っているため、柱状部７１は、ダイヤフラム１２、コンプレッサ６１またはステム６３の駆動方向に沿って配置されているともいえる。

柱状部７１は、ダイヤフラム１２側に配置される第１端７１ａと、ステム６３側に配置される第２端７１ｂとを有する。柱状部７１は、円柱部８１と、テーパー部８２とを有する。円柱部８１およびテーパー部８２は、中心軸Ｏに沿って配置されている。円柱部８１は、第２端７１ｂを有する。テーパー部８２は、円柱部８１のダイヤフラム１２側（挿入部７２側）に設けられており、第１端７１ａを有する。テーパー部８２は、第１端７１ａから円柱部８１に向かうに従って直径が除々に大きくなるように上下逆の円錐台状に形成されている。なお、図８では、テーパー部８２の全部がダイヤフラム１２に埋め込まれているが、一部だけが埋め込まれていてもよい。

挿入部７２は、図６に示すように、ダイヤフラム１２の凸部１２４にインサート成形によって挿入されている。挿入部７２は、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、接続部９１と、４つの突出部９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄとを有する。接続部９１は、柱状部７１の第１端７１ａに接続されている。４つの突出部９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄは、接続部９１から中心軸Ｏに対して垂直方向に同じ長さ突出している。中心軸Ｏに対して垂直な平面視において、４つの突出部９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄは、９０度間隔で設けられており、挿入部７２は、十字状に配置されている。一対の突出部９２ａと突出部９２ｃが、中心軸Ｏを通る直線Ｌａに沿って接続部９１を挟んで配置されている。また、一対の突出部９２ｂと突出部９２ｄが、中心軸Ｏを通る直線Ｌｂに沿って接続部９１を挟んで配置されている。

突出部９２ａの先端９２ａｅから突出部９２ｃの先端９２ｃｅまで長さは、突出部９２ｂの先端９２ｂｅから突出部９２ｄの先端９２ｄｅまで長さと同じである。
一対の係止ピン７３は、柱状部７１の第２端７１ｂ側に設けられている。一対の係止ピン７３は、柱状部７１の側面から互いに反対側に突出している。一対の係止ピン７３がコンプレッサ６１の一対の切り欠き部６１６ｂ（図１１（ａ）参照）を通過するように、隔膜ボルト６５が、その第２端７１ｂ側から貫通孔６１６に挿入される。

その後、中心軸Ｏを中心にして隔膜ボルト６５を回転させてコンプレッサ６１に隔膜ボルト６５が取り付けられる。
図１３Ａおよび図１３Ｂは、コンプレッサ６１と、ステム６３と、隔膜ボルト６５と、ダイヤフラム１２の位置関係を示す図である。図１３Ａは、流路２４を開放するためにダイヤフラム１２を移動させている状態を示す図である。図１３Ｂは図１３Ａの状態から流路２４を閉塞するためにコンプレッサ６１を当接部３３ａに向けて移動させている状態を示す図である。

図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、隔膜ボルト６５の係止ピン７３は、コンプレッサ６１の孔部６１７の第１孔部分６１７ａに配置されている。
上述のようにコンプレッサ６１に隔膜ボルト６５が取り付けられた状態で、流路２４を開放するためにステム６３を当接部３３ａの反対方向（図１３Ａの矢印参照）に移動させると、ステム６３に固定されているコンプレッサ６１も当接部３３ａの反対方向に移動し、係止ピン７３が貫通孔６１６のうち円形孔部６１６ａの縁６１６ａｅ（図１３Ａ参照）に係止される。さらにステム６３とコンプレッサ６１を移動させると、コンプレッサ６１に係止されている隔膜ボルト６５もコンプレッサ６１に引っ張られて移動し、ダイヤフラム１２の隔膜部１２０が当接部３３ａから離間し、流路２４が開放される。なお、貫通孔６１６の縁６１６ａｅは、孔部６１７の底面６１７ｃに含まれる。

また、図１３Ｂに示すように、流路２４を閉塞するためにステム６３を当接部３３ａに向かって移動させると、コンプレッサ６１も当接部３３ａに向かって移動し、コンプレッサ６１の凹部６１８にダイヤフラム１２の凸部１２４が嵌り、更にステム６３が移動すると、ダイヤフラム１２の隔膜部１２０も当接部３３ａに向かって移動する。

また、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、隔膜ボルト６５のダイヤフラム１２の凸部１２４の表面１２４ｓから係止ピン７３までの柱状部７１の長さＬ１は、凹部６１８と孔部６１７を貫通する貫通孔６１６の長さＬ２よりも長く形成されている。長さＬ２は、孔部６１７の底面６１７ｃと、凹部６１８の底面６１８ｃの間隔ともいえる。Ｌ１とＬ２の差は、０．１ｍｍ以上、１ｃｍ以下の値が好ましく、更に好ましくは、１ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下が好ましい。

このように、隔膜ボルト６５はコンプレッサ６１に隙間を設けて連結されているといえる。
また、一対の係止ピン７３の先端７３ａから先端７３ａまでの長さＲ１（図１２Ａ参照）は、コンプレッサ６１の円形孔部６１６ａ（図１１（ａ）参照）の径Ｒ２よりも大きく形成されている。いいかえると、中心軸Ｏ方向に沿って視た場合に、係止ピン７３は、円形孔部６１６ａよりも外側に突出しているといえる。

＜２．動作＞
次に、本実施の形態のダイヤフラムバルブ１０の動作について説明する。図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、ダイヤフラム１２の動作を模式的に示す図である。

図１４（ａ）に示すような流路２４が開放されている状態から、流路２４を閉じる方向にハンドル６４を回転させると、ハンドル６４の回転に従ってスリーブ６２も回転し、ステム６３が下降する（図２参照）。ステム６３の下降とともに、ステム６３の端に固定されたコンプレッサ６１も下降する。

コンプレッサ６１の下降により、ダイヤフラム１２は、図１４（ｂ）に示すように、第２面３２側に凸に湾曲し、壁部３３の当接部３３ａに圧接される。
これによって、ダイヤフラムバルブ１０の流路２４が遮断された状態となる。

一方、ハンドル６４を開方向に回転させると、ハンドル６４およびスリーブ６２の回転に従ってステム６３が上昇する。ステム６３の上昇とともにコンプレッサ６１も上昇し、コンプレッサ６１と係合されたダイヤフラム１２の中央部が図１５（ａ）に示すように上昇する。
これによって、ダイヤフラムバルブ１０の流路２４が開放された状態となる。

（実施の形態２）
本実施の形態２のダイヤフラムバルブ１０は、実施の形態１と比較して、隔膜ボルトの形状が異なる。本実施の形態２では、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

図１５（ａ）は、本実施の形態２の隔膜ボルト６５´を示す斜視図である。図１５（ｂ）は、図１５（ｂ）は、隔膜ボルト６５´の分解図である。
隔膜ボルト６５´は、柱状部７１´と、挿入部７２と、ナット７７３と、を有する。柱状部７１´は、第２端７１ｂ側にナット挿入部７７４を有している。ナット挿入部７７４は、その外周面に形成された雄ネジ形状７７４ａを有している。

図１６は、コンプレッサ６１とダイヤフラム１２と隔膜ボルト６５´を示す断面図である。上述したように、隔膜ボルト６５のダイヤフラム１２の凸部１２４の表面１２４ｓからナット７７３までの柱状部７１´の長さＬ３は、凹部６１８と孔部６１７を貫通する貫通孔６１６の長さＬ２よりも長く形成されている。

これによって、隔膜ボルト６５´とコンプレッサ６１は隙間を設けて連結される。
なお、本実施の形態では、隔膜ボルト６５´は、テーパー部８２の第２端７１ｂ側の端８２ａが表面１２４ｓに位置するため、雄ネジ形状７７４ａから端８２ａまでの柱状部７１´に沿った距離が、Ｌ３に相当する。

（実施例）
実施の形態１で用いた係止ピン７３を有する隔膜ボルト（ピン形状という）を用いて、Ｌ１＞Ｌ２の場合（隙間ありの場合）と、Ｌ１＝Ｌ２の場合（隙間なしの場合）の双方の場合におけるダイヤフラムバルブを組立てた後、一定水圧をダイヤフラムバルブに負荷し、水が漏れた場合に不合格とした。表１に示すように、Ｌ１＞Ｌ２の場合（隙間ありの場合）には、１００％合格であったが、Ｌ１＝Ｌ２の場合（隙間なしの場合）には、８２％が合格で１８％が不合格となった。

また、実施の形態２で用いたナット７７３を有する隔膜ボルト（ボルト形状という）用いて、Ｌ１＞Ｌ２の場合（隙間ありの場合）と、Ｌ１＝Ｌ２の場合（隙間なしの場合）の双方の場合におけるダイヤフラムバルブを組立てた後、一定水圧をダイヤフラムバルブに負荷し、水が漏れた場合に不合格とした。表１に示すように、Ｌ１＞Ｌ２の場合（隙間ありの場合）には、１００％合格であったが、Ｌ１＝Ｌ２の場合（隙間なしの場合）には、７８％が合格で２２％が不合格となった。

＜３．特徴等＞
（３−１）
本実施の形態のダイヤフラムバルブ１０は、弁本体１１と、ダイヤフラム１２（隔膜の一例）と、コンプレッサ６１（押圧部の一例）と、隔膜ボルト６５（連結部の一例）または隔膜ボルト６５´（連結部の一例）と、ステム６３（軸部材の一例）と、スリーブ６２およびハンドル６４（駆動部の一例）と、を備える。弁本体１１の内部に形成された流路２４に当接部３３ａが設けられている。ダイヤフラム１２は、弁本体１１に配置され、当接部３３ａに接触することにより流路２４を閉塞する。コンプレッサ６１は、ダイヤフラム１２を当接部３３ａに押圧可能である。隔膜ボルト６５または隔膜ボルト６５´は、ダイヤフラム１２とコンプレッサ６１を連結し、ダイヤフラム１２に挿入されている。ステム６３は、コンプレッサ６１に固定されている。スリーブ６２およびハンドル６４は、ステム６３を駆動する。コンプレッサ６１は、貫通孔６１６を有する。貫通孔６１６は、隔膜ボルト６５または隔膜ボルト６５´が挿通する。隔膜ボルト６５は、柱状部７１（挿通部の一例）と、係止ピン７３（係止部の一例）と、を有する。柱状部７１は、貫通孔６１６に沿って形成され、貫通孔６１６を挿通する。係止ピン７３は、貫通孔６１６を挟んでダイヤフラム１２とは反対側において柱状部７１に設けられ、貫通孔６１６の縁６１６ａｅに係止可能である。ダイヤフラム１２の表面１２４ｓから係止ピン７３までの柱状部７１の長さＬ１は、貫通孔６１６の長さＬ２よりも長い。隔膜ボルト６５´は、柱状部７１´（挿通部の一例）と、ナット７７３（係止部の一例）と、を有する。柱状部７１は、貫通孔６１６に沿って形成され、貫通孔６１６を挿通する。ナット７７３は、柱状部７１の貫通孔６１６を挟んでダイヤフラム１２とは反対側に設けられ、貫通孔６１６の縁６１６ａｅに係止可能である。ダイヤフラム１２の表面１２４ｓからナット７７３までの柱状部７１の長さＬ３は、貫通孔６１６の長さＬ２よりも長い。

このように、ダイヤフラム１２の表面１２４ｓから係止ピン７３またはナット７７３までの柱状部７１または柱状部７１´の長さＬ１またはＬ３を、貫通孔６１６の長さＬ２よりも長くすることによって、コンプレッサ６１と隔膜ボルト６５または隔膜ボルト６５´は隙間が設けられた状態で接続することになる。

このため、ダイヤフラムバルブの組立て時に、ステム６３に隔膜ボルト６５または隔膜ボルト６５´を締め込む必要がなく、さらに隙間が設けられているのでコンプレッサ６１に対してダイヤフラム１２が回転可能なため位置合わせも容易に行うことができる。これにより、製造時におけるダイヤフラム１２の位置合わせと止水圧の均一化を図ることができる。

また、従来の構成では、ステムと隔膜ボルトが完全に固定されているため、ステムの進行方向に沿ってダイヤフラムも駆動する。このため、製造誤差によってステムが斜めに取り付けられている場合、弁本体の当接部にダイヤフラムが斜めに当接されるため長期間の駆動によって磨耗位置に偏りが生じ、長期止水性能が製品によって異なる可能性がある。

しかしながら、本実施の形態では、コンプレッサ６１と隔膜ボルト６５、６５´の間に隙間が形成されているため、仮にステム６３が斜めに組みつけられていたとしても、ダイヤフラム１２は、当接部３３ａに対して均一に当接するため、長期止水性が安定する。

（３−２）
本実施の形態のダイヤフラムバルブ１０では、係止ピン７３（係止部の一例）は、少なくとも２つ設けられている。係止ピン７３は、柱状部７１の側面から突出している。２つの係止ピン７３は、柱状部７１から対向するように設けられている。

流路２４を開放する際に、係止ピン７３がコンプレッサ６１の貫通孔６１６の縁６１６ａｅに係止することによって、ダイヤフラム１２を駆動し、流路２４を開放することができる。

（３−３）
第３の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第１の発明にかかるダイヤフラムバルブであって、柱状部７１´（挿通部の一例）は、外周面に形成され、ナット７７３（ナット部材の一例）と螺合する雄ネジ形状７７４ａ（ネジ形状の一例）を有する。ダイヤフラム１２の表面１２４ｓから雄ネジ形状７７４ａまでの柱状部７１´の長さＬ３は、貫通孔６１６の長さＬ２よりも長い。

流路２４を開放する際に、ナット７７３がコンプレッサ６１の貫通孔６１６の縁６１６ａｅに係止することによって、ダイヤフラム１２を駆動し、流路２４を開放することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施の形態では、隔膜ボルト６５がダイヤフラム１２にインサート成形されており、図１２Ａに示すような略十字形状の挿入部７２を有しているが、このような形状に限られるものではない。例えば、図１７に示すように、柱状部７１´´の第１端７１ａ側の外周面に雄ネジ形状７１ｓが形成されているような隔膜ボルト６５´´が用いられてもよい。図１７は、隔膜ボルト６５´´とダイヤフラム１２の接続状態を示す断面図である。この場合、ダイヤフラム１２の凸部１２４には、孔形成部１２８が設けられている。孔形成部１２８には、内周面に雌ネジ形状１２８ｂが形成された孔１２８ａが設けられており、この孔１２８ａに柱状部７１の雄ネジ形状が捻じ込まれることによって隔膜ボルト６５がダイヤフラム１２に取り付けられる。なお、孔形成部１２８は金属製であり、ゴム等で形成された隔膜部１２０にインサートされている。

（Ｂ）
上記実施の形態では、ダイヤフラム１２の外周縁部１２１は外周が円形状であるが、これにかぎられるものではなく、四角形状であってもよい。

また、上記実施の形態では、ダイヤフラム１２の突出部１２５は、四角形状であるが、これに限られるものではなく、要するにダイヤフラム１２の回転方向への位置ズレを規制できさえすればよい。

（Ｃ）
上記実施の形態のダイヤフラムバルブ１０では、ステム６３を駆動する駆動部の一例としてスリーブ６２および手動式のハンドル６４が設けられているが、空気駆動式または電気駆動式の駆動部によってステム６３が駆動されてもよい。

本発明のダイヤフラムバルブは、安定した止水性能を得ることが可能な効果を発揮し、プラント等に利用可能である。

１０ ：ダイヤフラムバルブ
１１ ：弁本体
１２ ：ダイヤフラム
１４ ：駆動機構
２４ ：流路
３３ａ ：当接部
６１ ：コンプレッサ
６２ ：スリーブ
６３ ：ステム
６４ ：ハンドル
６５ ：隔膜ボルト
７１ ：柱状部
７２ ：挿入部
７２ａ ：雄ネジ形状
７３ ：係止ピン
１２４ｓ ：表面
１２８ａ ：挿入孔
１２８ｂ ：雌ネジ形状
６１６ ：貫通孔

Claims (3)

1. 内部に形成された流路に当接部が設けられた弁本体と、
   前記弁本体に配置され、前記当接部に接触することにより前記流路を閉塞する隔膜と、
   前記隔膜を前記当接部に押圧可能な押圧部と、
   前記隔膜と前記押圧部を連結し、前記隔膜に挿入された連結部と、
   前記押圧部に固定された軸部材と、
   前記軸部材を駆動する駆動部と、を備え、
   前記押圧部は、前記連結部が挿通する貫通孔を有し、
   前記連結部は、
   前記貫通孔に沿って形成され、前記貫通孔を挿通する挿通部と、
   前記貫通孔を挟んで前記隔膜とは反対側において前記挿通部に設けられ、前記貫通孔の縁に係止可能な係止部と、を有し、
   前記隔膜の表面から前記係止部までの前記挿通部の長さは、前記貫通孔の長さよりも長い、
   ダイヤフラムバルブ。
2. 前記係止部は、少なくとも２つ設けられており、
   前記係止部は、前記挿通部の側面から突出しており、
   ２つの前記係止部は、前記挿通部から対向するように設けられている、
   請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。
3. 前記係止部はナット部材であり、
   前記挿通部は、外周面に形成され、前記ナット部材と螺合するネジ形状を有し、
   前記隔膜の表面から前記ネジ形状までの前記挿通部の長さは、前記貫通孔の長さよりも長い、
   請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。

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