JP2547590Y2 - ダイヤフラム弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、流体の劣化および漏れ
を嫌う真空工業、ガス工業、原子力工業、電子工業、医
療、分析などの各分野で用い、特に、小口径に適するダ
イヤフラム弁、更に詳しくはダイヤフラムの挟持構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のダイヤフラム弁として
は、ダイヤフラムの周縁部を本体とダイヤフラム押さえ
とで挟持してダイヤフラムを弁座に対向させ、負荷手段
により負荷を加えることにより、ダイヤフラムを弾性変
形させて弁座に当接させ、負荷手段の負荷を解除するこ
とにより、ダイヤフラムを自身の反撥力により復元させ
て弁座を開放するようにした構成が知られている。

【０００３】そして、図５に示すように膨出部９ｂの外
周に扁平な周縁部９ａを有するダイヤフラム９の場合に
おいても、または図６に示すように全体を膨出形状に形
成したダイヤフラム９の場合においても、ダイヤフラム
９の外周部が、本体１の環状のリブ５２と、ダイヤフラ
ム押さえ５３の外周部にダイヤフラム９の外周部に適合
する形状に形成された押さえ面５４とで挟持されてい
る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のようにダイヤフラム押さえの押さえ面５４をダイ
ヤフラム９の外周部の形状に適合させると、その荷重
（ｋｇｆ）一変位特性（δｍｍ）は図４のＢで示すよう
になり、特に、弁内が高真空、または負荷手段側から圧
力が少々加わる場合には、極小値の所で使用した場合、
リフトの確保が困難となり、弁として機能を果たすこと
ができなくなる恐れがあった。その一因としてダイヤフ
ラム９の成形時の形状のばらつきを挙げることができ
る。

【０００５】例えば、膨出部９ｂの外周に扁平な周縁部
９ａを有するダイヤフラム９の場合、成形に際し、図３
（ａ）に示すように、周縁部９ａの水平面に対する傾斜
角θ₀ が０であり、高さがｈ₀ である正常な形状のダイ
ヤフラム９に対し、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、
周縁部９ａが水平面に対してθ_1,またはθ₂ の角度で水
平面に対していずれかの方向に傾斜し、更には高さｈ
₁ ，ｈ₂ においても異なり、形状等にばらつきを生じる
場合がある。このようにばらつきのあるダイヤフラム９
を上記のようにリブ５２と正常な形状に適合する押さえ
面５４とで挟持すると、膨出量にばらつきを生じ、予定
のリフトを確保することができないばかりでなく、弁の
流過抵抗のばらつきとして表われ、品質の安定さを欠く
ことになる。

【０００６】本考案は、上記のような従来の問題を解決
するものであり、ダイヤフラムの復元力を大きくしてリ
フトを大きく取ることができ、しかも、弁内が高真空、
または負荷手段側から圧力が少々加わる場合でも、ダイ
ヤフラムの変形を抑えることができ、したがって、流過
抵抗を小さくすることができ、また、ダイヤフラムに形
状等のばらつきがある場合でも、均一に復元力を大きく
してリフトを大きく取ることができ、したがって、流過
抵抗のばらつきを抑え、品質を安定させることができる
ようにしたダイヤフラム弁を提供することを目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本考案の技術的手段は、負荷手段により負荷を加える
ことにより、ダイヤフラムを弾性変形させて弁座に当接
させ、上記負荷手段の負荷を解除することにより、ダイ
ヤフラムを自身の反撥力により復元させて弁座を開放す
るようにしたダイヤフラム弁において、上記ダイヤフラ
ムの周縁部が、本体に形成された受けリブと、ダイヤフ
ラム押さえに形成され、外縁側から内縁側に至るに従
い、上記負荷手段側に次第に傾斜する押さえ面とで挟持
され、上記ダイヤフラムが強制的に上記負荷手段側に膨
出された状態で、この膨出部における外周部が上記ダイ
ヤフラム押さえに形成された受け面により受けられたこ
とを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】上記のように本考案によれば、ダイヤフラムの
周縁部を、本体に形成された受けリブと、ダイヤフラム
押さえに形成され、外縁側から内縁側に至るに従い、負
荷手段側に次第に傾斜する押さえ面とで挟持し、ダイヤ
フラムを強制的に負荷手段側に膨出させた状態で、膨出
部における外周部をダイヤフラム押さえに形成された受
け面により受けるようにしているので、ダイヤフラムの
復元力を大きくしてリフトを大きく取ることができ、し
かも、弁内が高真空、または負荷手段側から圧力が少々
加わる場合でも、ダイヤフラムの変形を抑えることがで
き、また、ダイヤフラムに形状のばらつきがある場合で
も、均一に復元力を大きくしてリフトを大きく取ること
ができる。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は本考案の一実施例におけるダ
イヤフラム弁を示す弁開時の縦断面図、図２（ａ），
（ｂ）は図１のＸ部を示し、（ａ）はダイヤフラムの周
縁部を挟持する前の状態の拡大図、（ｂ）はダイヤフラ
ムの周縁部を挟持した状態の拡大図である。

【００１０】図１に示すように、本体１の両側に流入口
２と流出口３が形成され、本体１の中間部で流入口２と
流出口３にはそれぞれ直角方向に形成された流路４と５
が連通されている。流路４の出口である上端部には弁座
６が形成されている。本体１の上部に形成された筒状部
７の内側に筒状のダイヤフラム押さえ８の下部が螺合さ
れ、弁座６の反対側への膨出部９ｂを有する薄い金属か
ら成るダイヤフラム９の周縁部９ａが後述するように本
体１の受けリブ１４とダイヤフラム押さえ８の押さえ面
１５とで挟持され、ダイヤフラム９の下側に形成された
流体室１０により流路４と５が連通されるようになって
いる。ダイヤフラム押さえ８の内側には弁棒１１がシー
ル状態で進退可能に螺合され、弁棒１１の基部にハンド
ル１２が離脱可能に取り付けられている。

【００１１】そして、ハンドル１２を一方に回転させる
ことにより、弁棒１１を下方へ前進させ、弁棒１１の先
端面によりダイヤフラム９の膨出部９ｂにおける中央部
を押圧し、弾性変形させて弁座６に圧接させ、流路４を
遮断して弁閉状態とすることができる。ハンドル１２を
他方に回転させることにより、弁棒１１を上方へ後退さ
せ、ダイヤフラム９を自身の反撥力により復元させ、流
路４を開放して弁開状態とすることができる。

【００１２】ダイヤフラム９の周縁部９ａを挟持する構
造について詳しく説明すると、図２（ａ）に示すよう
に、本体１の内側周囲の平面状段部１３に環状の受けリ
ブ１４が一体に突設され、この受けリブ１４は断面にお
いて、先端側に至るに従い、次第に狭くなるように形成
されている。ダイヤフラム押さえ８の外周部には押さえ
面１５が形成され、この押さえ面１５は外縁側から内縁
側に至るに従い、平面状段部１３から離隔する側、すな
わち、ハンドル１２等の負荷手段側に次第に傾斜され、
押さえ面１５の内周に押さえ面１５より負荷手段側に急
な角度で傾斜された逃げ面１６が形成され、逃げ面１６
の内周に押さえ面１５より緩やかで逃げ面１６より急な
角度で負荷手段側に傾斜された受け面１７が形成されて
いる。そして、上記のようにダイヤフラム押さえ８が本
体１に螺合されることにより、図２（ｂ）に示すよう
に、ダイヤフラム９の周縁部９ａが本体１の受けリブ１
４とダイヤフラム押さえ８の押さえ面１５とで挟持され
る。このとき、上記のように押さえ面１５は外縁側から
内縁側に至るに従い、上方の負荷手段側へ傾斜されてい
るので、ダイヤフラム９を強制的に負荷手段側へ膨出さ
せ、膨出部９ｂにおける外縁部を受け面１７で受けるこ
とができる。

【００１３】このようにダイヤフラム９の周縁部９ａを
本体１の受けリブ１４とダイヤフラム押さえ８の傾斜し
た押さえ面１５とで挟持することにより、ダイヤフラム
９を負荷手段側へ強制的に膨出させ、受け面１７で均一
な膨出状態に規制するので、ダイヤフラム９の成形に際
し、図３（ａ）に示すように、正常な形状に成形されて
いる場合でも、また、図３（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、周縁部９ａの形状や膨出部９ｂの高さにばらつきが
ある場合でも、形状を均一にすることができるととも
に、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ダイヤフラム９
自身に成形時の高さｈよりもリフトＨを大きく取ること
ができる。

【００１４】本考案において、受けリブ１４と傾斜した
押さえ面１５とで周縁部９ａが挟持されたダイヤフラム
９と、従来例のようにリブ５２とダイヤフラム９の外周
部の形状に適合する押さえ面５４とで外周部が挟持され
たダイヤフラム９とを弁棒１１で押圧した場合の荷重Ｐ
（ｋｇｆ）とダイヤフラム９の変位量δ（ｍｍ）の関係
を図４に示す。図４において、Ａは本考案において挟持
されたダイヤフラム９を示し、Ｂは従来例で挟持された
ダイヤフラム９を示す。これからも本考案により挟持さ
れたダイヤフラム９の方が従来例で挟持されたダイヤフ
ラム９よりも復元力およびリフトを大きく取ることがで
きることが明らかである。

【００１５】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明すると、ハンドル１２を一方に回転させること
により、弁棒１１を下方へ前進させ、弁棒１１の先端面
によりダイヤフラム９の膨出部９ｂにおける中央部を押
圧し、弾性変形させて弁座６に圧接させ、流路４を遮断
して弁閉状態とすることができる。ハンドル１２を他方
に回転させることにより、弁棒１１を上方へ後退させ、
ダイヤフラム９自身の反撥力により復元させて流路４を
開放し、流入口２を流路４、流体室１０、流路５を介し
て流出口３に連通させることができる。このとき、上記
のようにダイヤフラム９の復元力を大きくしてリフトを
大きく取ることができるようにしているので、流過抵抗
を小さくすることができ、また、弁内が高真空である場
合、または負荷手段側から圧力が少々加わる場合でも、
高リフトを維持して弁開閉を行うことができる。

【００１６】なお、上記実施例では、ダイヤフラム９は
あらかじめ負荷手段側に膨出部９ｂを有しているが、扁
平形状である場合にも有効である。また、上記実施例で
は、負荷を与える手段としてハンドル１２を用い、弁棒
１１を回転させるようにしているが、この他の方式のダ
イヤフラム弁にも適用することができる。このほか、本
考案は、その基本的技術思想を逸脱しない範囲で種々設
計変更することができる。

【００１７】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、ダ
イヤフラムの周縁部を、本体に形成された受けリブと、
ダイヤフラム押さえに形成され、外縁側から内縁側に至
るに従い、負荷手段側に次第に傾斜する押さえ面とで挟
持し、ダイヤフラムを強制的に負荷手段側に膨出させた
状態で、膨出部における外周部をダイヤフラム押さえに
形成された受け面により受けるようにしているので、ダ
イヤフラムの復元力を大きくしてリフトを大きく取るこ
とができ、しかも、弁内が高真空、または負荷手段側か
ら圧力が少々加わる場合でも、ダイヤフラムの変形を抑
えることができ、したがって、流過抵抗を小さくするこ
とができる。また、ダイヤフラムに形状のばらつきがあ
る場合でも、均一に復元力を大きくしてリフトを大きく
取ることができ、したがって、流過抵抗のばらつきを抑
え、品質を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例におけるダイヤフラム弁を示
す弁開時の縦断面図である。

【図２】（ａ）は図１のＸ部を示し、ダイヤフラムの周
縁部を挟持する前の状態の拡大図である。（ｂ）は図１
のＸ部を示し、ダイヤフラムの周縁部を挟持した状態の
拡大図である。

【図３】（ａ）は正常な形状に成形されたダイヤフラム
の断面図である。（ｂ），（ｃ）は形状にばらつきがあ
るダイヤフラムの断面図である。

【図４】本考案の一実施例におけるダイヤフラム弁のダ
イヤフラムと従来例におけるダイヤフラム弁のダイヤフ
ラムとの荷重と変形量の関係を表わす図である。

【図５】従来の一例におけるダイヤフラム弁の要部を示
す拡大断面図である。

【図６】従来の他の例におけるダイヤフラム弁の要部を
示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ８ ダイヤフラム押さえ ９ ダイヤフラム ９ａ 周縁部 ９ｂ 膨出部 １１ 弁棒 １２ ハンドル １４ 受けリブ １５ 押さえ面 １６ 逃げ面 １７ 受け面

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体１の内側周囲の平面状段部１３に環
   状の受けリブ１４が一体に突設され、この受けリブ１４
   は断面において、先端側に至るに従い、次第に狭くなる
   ように形成されており、ダイヤフラム押さえ８の外周部
   には押さえ面１５が形成され、この押え面１５は外縁側
   から内縁側に至るに従い、平面状段部１３から離隔する
   側、すなわち、ハンドル１２等の負荷手段側に次第に傾
   斜され、押さえ面１５の内周に押さえ面１５より負荷手
   段側に急な角度で傾斜された逃げ面１６が形成され、逃
   げ面１６の内周に押さえ面１５より緩やかで逃げ面１６
   より急な角度で負荷手段側に傾斜された受け面１７が形
   成されており、ダイヤフラム押さえ８が本体１に螺合さ
   れることにより、ダイヤフラム９の周縁部９ａが本体１
   の受けリブ１４とダイヤフラム９の周縁部９ａが本体１
   の受けリブ１４とダイヤフラム押え８の押え面１５とで
   挟持されており、押え面１５は外縁側から内縁側に至る
   に従い、上方の負荷手段側へ傾斜されていて、ダイヤフ
   ラム９を強制的に負荷側へ膨出させ、膨出部９ｂにおけ
   る外縁部を受け面１７で受けることができるように構成
   してなるダイヤフラム弁。