JP3389415B2 - ダイアフラムバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブに係り、更
に詳しくは、ダイアフラムを弁体として機能させるダイ
アフラムバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図１４に示すダイアフラムバ
ルブが知られており、このダイアフラムバルブは以下の
ように構成されている。

【０００３】すなわち、流入ポート２、流路３、弁座４
および流出ポート５を設けたボディ１と、開弁時に開弁
圧力として負圧を導入する圧力ポート７を設けたキャッ
プ６との間にゴム状弾性材製のダイアフラム８の周縁部
８ａが気密的に挟持されており、このダイアフラム８の
一面（図上下面）に設けられたビード状を呈する環状の
シール部８ｂが、ばね９によりリテーナ１０を介して弁
座４に押し付けられている。

【０００４】ダイアフラム８は、リテーナ１０の一面側
に重ねられるとともに上記した環状のシール部８ｂを設
けた円盤状の平板部８ｃと、この平板部８ｃの外周側に
一体成形されたベロー状の可撓部８ｄと、この可撓部８
ｄの外周側に一体成形された上記した厚肉状の周縁部８
ａとを一体に備えており、更に平板部８ｃの他面（図上
上面）中央に突起８ｅが一つ設けられ、この突起８ｅが
リテーナ１０の対応する箇所に設けられた圧入孔１０ａ
に圧入されることにより、ダイアフラム８がリテーナ１
０に固定されている。

【０００５】しかしながらこのダイアフラムバルブにお
いては、図１５および図１６に示すように、ビード状を
呈する環状のシール部８ｂが円周上の何処を切っても同
じ断面形状であり、よって閉弁時における弁座４に対す
るシール部８ｂの粘着力の大きさが円周上の何処をとっ
ても同じであるために、以下の問題がある。

【０００６】すなわち、このダイアフラムバルブの閉弁
時にばね９に押されて弁座４に着座したダイアフラム８
のシール部８ｂが、高温または低温（氷結）等の雰囲気
条件の如何によって弁座４に粘着してしまうことがあ
り、一旦粘着すると、当該バルブを開弁させようとして
開弁力を付与しても、この開弁力がシール部８ｂに全周
に亙って均一に作用するとともに弁座４に対するシール
部８ｂの粘着力の大きさが円周上の何処をとっても同じ
であるために、シール部８ｂが弁座４からなかなか剥れ
ない事態が発生する。したがってバルブが実際にいつ開
弁するかを特定することができなくなり、よってこれを
原因として、バルブの開き始めの特性が不安定になる問
題がある。尚、この問題は、バルブが微圧を制御するも
のである場合に特に顕著である。

【０００７】これに対して、ばね９の荷重を下げれば、
このばね９による押圧力が小さくなる分、粘着力が小さ
くなって粘着を剥離させ易くなるが、ばね９の荷重を下
げると常温時における押圧力が不足するために、充分な
シール性能を確保することができなくなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
み、ばねまたは圧力等の押圧手段によりダイアフラムの
シール部を弁座に押し付けて閉弁するダイアフラムバル
ブにおいて、シール部が弁座に粘着した場合にこの粘着
を従来より早く剥離させることが可能であり、もって開
き始めの特性を従来より安定させることができるダイア
フラムバルブを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】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バルブは、バ
ルブ本体に形成された流路と、前記流路に形成された弁
座と、周縁部を固定され、作用する圧力に応じて作動す
るダイアフラムと、前記ダイアフラムの一面側に形成さ
れ、前記ダイアフラムの作動に伴って前記弁座と接離し
て前記流路を開閉するシール部と、を備えたダイアフラ
ムバルブにおいて、閉弁時における前記シール部の前記
弁座との接触部の少なくとも一部に、他の部分よりシー
ル幅が狭い部分が設けられていることにした。また、本
発明の請求項２によるダイアフラムバルブは、バルブ本
体に形成された流路と、前記流路に形成された弁座と、
周縁部を固定され、作用する圧力に応じて作動するダイ
アフラムと、前記ダイアフラムの一面側に形成され、前
記ダイアフラムの作動に伴って前記弁座と接離して前記
流路を開閉するシール部と、を備えたダイアフラムバル
ブにおいて、閉弁時における前記シール部の前記弁座と
の接触部の少なくとも一部に、他の部分より自由状態に
おける高さが低い部分が設けられていることにした。

【００１０】

【作用】上記構成を備えた本発明のダイアフラムバルブ
においては、閉弁時におけるシール部の弁座との接触部
の少なくとも一部に、他の部分よりシール幅が狭い部分
または自由状態における高さが低い部分が設けられてい
るために、この部分における弁座に対する粘着力が他の
部分における粘着力より小さくなる。したがってこの部
分が他の部分に先立って弁座から剥れ始めて、シール部
全体の剥離を促進させることになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】閉弁時におけるシール部の弁座と
の接触部の一部に、他の部分より粘着力（単位角度（ま
たは単位長さ）当りの粘着力）の小さな部分を設けるに
は、以下の手段が好適である。 シール部の高さが全
周に亙って同じであることを前提として、シール部の弁
座との接触部の一部に、他の部分よりシール幅が狭い部
分を設ける。 シール部のシール幅が全周に亙って同
じであることを前提として、シール部の弁座との接触部
の一部に、他の部分より自由状態における高さが低い部
分を設ける。 上記ととを組み合わせたものとし
て、シール部の弁座との接触部の一部に、他の部分より
シール幅が狭く、かつ自由状態における高さが低い部分
を設ける。

【００１２】

【実施例】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。

【００１３】第一実施例・・・ 図１は、当該実施例に係るダイアフラムバルブの要部を
示しており、このダイアフラムバルブは、以下の構成を
備えていることを特徴としている。尚、図１に描かれて
いない他の部分の構成は、図１４に示した従来技術と同
じである。

【００１４】すなわち、図１に示したように、ばね９に
よりリテーナ１０を介して弁座４に押し付けられるゴム
状弾性材製のダイアフラム８が、リテーナ１０の一面
（図上下面）側に重ねられた円盤状の平板部８ｃと、こ
の平板部８ｃの外周側に一体成形されたベロー状の可撓
部８ｄと、この可撓部８ｄの外周側に一体成形された厚
肉状の周縁部８ａ（図１４参照）と、平板部８ｃの他面
（図上上面）中央に一体成形された突起８ｅと、平板部
８ｃの一面に一体成形されたビード状を呈する環状のシ
ール部８ｂとを一体に備えており、図２ないし図４に示
すように、この環状のシール部８ｂの円周上一箇所に、
他の部分８ｇよりシール幅が狭くて、その結果として弁
座４に対する粘着力の小さな部分８ｆが所定の角度に亙
って設けられている（粘着力の小さな部分８ｆにおける
シール幅をｗ_１、他の部分８ｇにおけるシール幅をｗ_２
として、ｗ_１＜ｗ_２）。シール部８ｂの高さは全周に亙
って同じである。

【００１５】上記構成を備えたダイアフラムバルブにお
いては、環状のシール部８ｂの円周上一箇所に、他の部
分８ｇよりシール幅が狭くて、弁座４に対する粘着力の
小さな部分８ｆが所定の角度に亙って設けられているた
めに、これに応じて、粘着時における弁座４に対する粘
着力が、粘着力の小さな部分８ｆにおいて他の部分８ｇ
より小さくなっている。したがって粘着時に当該バルブ
を開弁させようとして圧力ポート７（図１４参照）から
バルブ内に負圧を導入すると、この粘着力の小さな部分
８ｆから先ず粘着が剥れ始め、次いでこの先に剥れた部
分に引っ張られるようにして他の部分８ｇが剥れて開弁
することになり、以上の結果として、従来より早く開弁
し、開弁応答性を向上させることができる。したがって
開き始めの特性を従来より安定させることができる。

【００１６】尚、粘着力の小さな部分８ｆにおいて弁座
４に対する単位角度当りの接触面積を他の部分８ｇより
小さくすると、これに応じて接触面圧が増大して、返っ
て粘着が発生し易くなることが懸念されるが、粘着力の
小さな部分８ｆがシール部８ｂの一部に限定して設けら
れているために、問題視しなければならない程の接触面
圧の増大は発生しない。また単位角度当りの接触面積を
小さくしようとしてシール部８ｂのシール幅を狭くする
と、これに応じて閉弁時における変形が大きくなってヘ
タリ等の耐久性の問題が生じることが懸念されるが、や
はり粘着力の小さな部分８ｆがシール部８ｂの一部に限
定して設けられているために、問題視する程の変形の増
大は発生しない。したがってこれらの懸念は、実質的に
これを無視することが可能である。

【００１７】また図５に示すように、粘着力の小さな部
分８ｆは、これをシール部８ｂの複数箇所（図５では三
箇所）に設けても良く、その数は特に限定されない。ま
たこの粘着力の小さな部分８ｆを幾つ設けるにしろ、こ
れを平面上等配せずに円周上偏在させると、この偏在さ
せた側から粘着が一気に剥れるために、剥離を一層促進
する効果がある。

【００１８】第二実施例・・・ 図６は、当該実施例に係るダイアフラムバルブの要部を
示しており、このダイアフラムバルブは、以下の構成を
備えていることを特徴としている。尚、図６に描かれて
いない他の部分の構成は、図１４に示した従来技術と同
じである。

【００１９】すなわち、図６に示したように、ばね９に
よりリテーナ１０を介して弁座４に押し付けられるゴム
状弾性材製のダイアフラム８が、リテーナ１０の一面
（図上下面）側に重ねられた円盤状の平板部８ｃと、こ
の平板部８ｃの外周側に一体成形されたベロー状の可撓
部８ｄと、この可撓部８ｄの外周側に一体成形された厚
肉状の周縁部８ａ（図１４参照）と、平板部８ｃの他面
（図上上面）中央に一体成形された突起８ｅと、平板部
８ｃの一面に一体成形されたビード状を呈する環状のシ
ール部８ｂとを一体に備えており、図７ないし図９に示
すように、この環状のシール部８ｂの円周上一箇所に、
他の部分８ｇより自由状態における高さが低くて、その
結果として弁座４に対する粘着力の小さな部分８ｆが所
定の角度に亙って設けられている（粘着力の小さな部分
８ｆにおける高さをｈ_１、他の部分８ｇにおける高さを
ｈ_２として、ｈ_１＜ｈ_２）。シール部８ｂのシール幅ｗ
_３は全周に亙って同じである。

【００２０】上記構成を備えたダイアフラムバルブにお
いては、環状のシール部８ｂの円周上一箇所に、他の部
分８ｇより高さが低くて、弁座４に対する粘着力の小さ
な部分８ｆが所定の角度に亙って設けられているため
に、これに応じて、粘着時における弁座４に対する粘着
力が、粘着力の小さな部分８ｆにおいて他の部分８ｇよ
り小さくなっている。したがって粘着時に当該バルブを
開弁させようとして圧力ポート７（図１４参照）からバ
ルブ内に負圧を導入すると、この粘着力の小さな部分８
ｆから先ず粘着が剥れ始め、次いでこの先に剥れた部分
に引っ張られるようにして他の部分８ｇが剥れて開弁す
ることになり、以上の結果として、従来より早く開弁
し、開弁応答性を向上させることができる。したがって
開き始めの特性を従来より安定させることができる。

【００２１】また上記第一実施例に係る図５のところで
説明したように、粘着力の小さな部分８ｆは、これをシ
ール部８ｂの複数箇所に設けても良く、その数は特に限
定されない。またこの粘着力の小さな部分８ｆを幾つ設
けるにしろ、これを平面上等配せずに円周上偏在させる
と、この偏在させた側から粘着が一気に剥れるために、
剥離を一層促進する効果がある。

【００２２】第三実施例・・・ 図１０は、当該実施例に係るダイアフラムバルブの要部
を示しており、このダイアフラムバルブは、以下の構成
を備えていることを特徴としている。尚、図１０に描か
れていない他の部分の構成は、図１４に示した従来技術
と同じである。

【００２３】すなわち、図１０に示したように、ばね９
によりリテーナ１０を介して弁座４に押し付けられるゴ
ム状弾性材製のダイアフラム８が、リテーナ１０の一面
（図上下面）側に重ねられた円盤状の平板部８ｃと、こ
の平板部８ｃの外周側に一体成形されたベロー状の可撓
部８ｄと、この可撓部８ｄの外周側に一体成形された厚
肉状の周縁部８ａ（図１４参照）と、平板部８ｃの他面
（図上上面）中央に一体成形された突起８ｅと、平板部
８ｃの一面に一体成形されたビード状を呈する環状のシ
ール部８ｂとを一体に備えており、図１１ないし図１３
に示すように、この環状のシール部８ｂの円周上一箇所
に、他の部分８ｇよりシール幅が狭く、かつ自由状態に
おける高さが低くて、その結果として弁座４に対する粘
着力の小さな部分８ｆが所定の角度に亙って設けられて
いる（粘着力の小さな部分８ｆにおけるシール幅を
ｗ_１、他の部分８ｇにおけるシール幅をｗ_２として、ｗ
_１＜ｗ_２であり、かつ粘着力の小さな部分８ｆにおける
高さをｈ_１、他の部分８ｇにおける高さをｈ_２として、
ｈ_１＜ｈ_２）。

【００２４】上記構成を備えたダイアフラムバルブにお
いては、環状のシール部８ｂの円周上一箇所に、他の部
分８ｇよりシール幅が狭く、かつ高さが低くて、弁座４
に対する粘着力の小さな部分８ｆが所定の角度に亙って
設けられているために、これに応じて、粘着時における
弁座４に対する粘着力が、粘着力の小さな部分８ｆにお
いて他の部分８ｇより小さくなっている。したがって粘
着時に当該バルブを開弁させようとして圧力ポート７
（図１４参照）からバルブ内に負圧を導入すると、この
粘着力の小さな部分８ｆから先ず粘着が剥れ始め、次い
でこの先に剥れた部分に引っ張られるようにして他の部
分８ｇが剥れて開弁することになり、以上の結果とし
て、従来より早く開弁し、開弁応答性を向上させること
ができる。したがって開き始めの特性を従来より安定さ
せることができる。

【００２５】また上記第一実施例に係る図５のところで
説明したように、粘着力の小さな部分８ｆは、これをシ
ール部８ｂの複数箇所に設けても良く、その数は特に限
定されない。またこの粘着力の小さな部分８ｆを幾つ設
けるにしろ、これを平面上等配せずに円周上偏在させる
と、この偏在させた側から粘着が一気に剥れるために、
剥離を一層促進する効果がある。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。

【００２７】すなわち、上記構成を備えた本発明の請求
項１および２によるダイアフラムバルブにおいては、閉
弁時におけるシール部の弁座との接触部の少なくとも一
部に、他の部分よりシール幅が狭い部分または自由状態
における高さが低い部分が設けられているために、この
部分における弁座に対する粘着力が他の部分における粘
着力より小さくなる。したがって当該バルブを開弁させ
ようとして開弁圧力を付与すると、粘着力の小さな部分
から先ず粘着が剥れ始め、次いでこの先に剥れた部分に
引っ張られるようにして他の部分が剥れて開弁し、以上
の結果として、従来より早く開弁し、開弁応答性を向上
させることができる。したがって開き始めの特性を従来
より安定させることができ、このような意味合いにおい
て高性能のバルブ製品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係るダイアフラムバルブ
の要部断面図

【図２】ダイアフラムに設けられたシール部の平面形状
を示す説明図

【図３】図２のＡ−Ａ線で裁断したシール部の閉弁状態
を示す拡大断面図

【図４】図２のＢ−Ｂ線で裁断したシール部の閉弁状態
を示す拡大断面図

【図５】ダイアフラムに設けられたシール部の平面形状
の他の例を示す説明図

【図６】本発明の第二実施例に係るダイアフラムバルブ
の要部断面図

【図７】ダイアフラムに設けられたシール部の平面形状
を示す説明図

【図８】図７のＣ−Ｃ線で裁断したシール部の閉弁状態
を示す拡大断面図

【図９】図７のＤ−Ｄ線で裁断したシール部の閉弁状態
を示す拡大断面図

【図１０】本発明の第三実施例に係るダイアフラムバル
ブの要部断面図

【図１１】ダイアフラムに設けられたシール部の平面形
状を示す説明図

【図１２】図１１のＥ−Ｅ線で裁断したシール部の閉弁
状態を示す拡大断面図

【図１３】図１１のＦ−Ｆ線で裁断したシール部の閉弁
状態を示す拡大断面図

【図１４】従来例に係るダイアフラムバルブの断面図

【図１５】ダイアフラムに設けられたシール部の平面形
状を示す説明図

【図１６】図１５のＧ−Ｇ線で裁断したシール部の閉弁
状態を示す拡大断面図

【符号の説明】

１ ボディ ２ 流入ポート ３ 流路 ４ 弁座 ５ 流出ポート ６ キャップ ７ 圧力ポート ８ ダイアフラム ８ａ 周縁部 ８ｂ シール部 ８ｃ 平板部 ８ｄ 可撓部 ８ｅ 突起 ８ｆ 部分 ８ｇ 他の部分 ９ ばね １０ リテーナ １０ａ 圧入孔

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブ本体に形成された流路（３）と、
   前記流路（３）に形成された弁座（４）と、周縁部（８
   ａ）を固定され、作用する圧力に応じて作動するダイア
   フラム（８）と、前記ダイアフラム（８）の一面側に形
   成され、前記ダイアフラム（８）の作動に伴って前記弁
   座（４）と接離して前記流路（３）を開閉するシール部
   （８ｂ）と、を備えたダイアフラムバルブにおいて、 閉弁時における前記シール部（８ｂ）の前記弁座（４）
   との接触部の少なくとも一部に、他の部分（８ｇ）より
   シール幅が狭い部分（８ｆ）が設けられていることを特
   徴とするダイアフラムバルブ。
2. 【請求項２】 バルブ本体に形成された流路（３）と、
   前記流路（３）に形成された弁座（４）と、周縁部（８
   ａ）を固定され、作用する圧力に応じて作動するダイア
   フラム（８）と、前記ダイアフラム（８）の一面側に形
   成され、前記ダイアフラム（８）の作動に伴って前記弁
   座（４）と接離して前記流路（３）を開閉するシール部
   （８ｂ）と、を備えたダイアフラムバルブにおいて、 閉弁時における前記シール部（８ｂ）の前記弁座（４）
   との接触部の少なくとも一部に、他の部分（８ｇ）より
   自由状態における高さが低い部分（８ｆ）が設けられて
   いることを特徴とするダイアフラムバルブ。