JP5693512B2 - Proportional valve - Google Patents
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Description
本発明は、ゴム製のダイヤフラムを備えた比例弁に関する。 The present invention relates to a proportional valve provided with a rubber diaphragm.
従来のこの種の比例弁は、弁口の上流側である1次室と外部とを隔絶するようにダイヤフラムが設けられている。このダイヤフラムは1次室の圧力、すなわち1次圧が変動しても弁口を通過するガスの流量が変動しないようにするために設けられている。ダイヤフラムの中心には開口が設けられており、この開口には弁軸の端面に形成されたボス部が1次室側から貫通されている。開口にボス部が貫通している状態で外部側からボス部にカラーと留め具が取り付けられて、弁軸とダイヤフラムとが相互に連結される。 A conventional proportional valve of this type is provided with a diaphragm so as to isolate the primary chamber upstream of the valve port from the outside. This diaphragm is provided so that the flow rate of the gas passing through the valve port does not fluctuate even if the pressure in the primary chamber, that is, the primary pressure fluctuates. An opening is provided at the center of the diaphragm, and a boss formed on the end face of the valve shaft is penetrated from the primary chamber side into the opening. A collar and a fastener are attached to the boss portion from the outside in a state where the boss portion passes through the opening, and the valve shaft and the diaphragm are connected to each other.
上記1次圧が変動するとダイヤフラムはその変動に連動して変位するので、ダイヤフラムの中心に連結されている弁軸も同じく変位する。 When the primary pressure fluctuates, the diaphragm is displaced in conjunction with the fluctuation, so that the valve shaft connected to the center of the diaphragm is also displaced.
弁軸の他方の端部は弁口を貫通して2次室内に位置しており、その弁軸には2次室内に位置する弁体が形成されている。弁軸が変位するとこの弁体も同じく変位することによって弁口の開口面積を増減する。すなわち、1次圧が上昇して弁軸を外部側に変位させると、弁体は弁口に近づき開口面積を狭める。逆に、1次圧が減少すると弁軸は2次室側に変位し、弁体は開口から離れて開口面積を増加させる(例えば、特許文献1参照)。 The other end of the valve shaft passes through the valve port and is positioned in the secondary chamber, and a valve element positioned in the secondary chamber is formed on the valve shaft. When the valve shaft is displaced, the valve body is also displaced, thereby increasing or decreasing the opening area of the valve port. That is, when the primary pressure rises and the valve shaft is displaced to the outside, the valve body approaches the valve opening and narrows the opening area. Conversely, when the primary pressure decreases, the valve shaft is displaced to the secondary chamber side, and the valve body is moved away from the opening to increase the opening area (see, for example, Patent Document 1).
このような比例弁では、弁軸の端面に形成されたボス部にダイヤフラムを取り付ける際に、ダイヤフラムの中心に形成された開口にボス部を挿入するが、ダイヤフラムはガスが充満している1次室を外部に対して隔絶するものであるので、その開口からガスが漏出することを防止しなければならない。そのため、開口の直径はボス部の直径より狭く設定しておき、ボス部を開口に挿入するとボス部によって開口が拡げられることにより開口の内周面がボス部の外周面に密着するように設定されている。 In such a proportional valve, when the diaphragm is attached to the boss formed on the end face of the valve shaft, the boss is inserted into the opening formed at the center of the diaphragm. The diaphragm is filled with gas. Since the chamber is isolated from the outside, the gas must be prevented from leaking from the opening. Therefore, the diameter of the opening is set to be narrower than the diameter of the boss part, and when the boss part is inserted into the opening, the opening is expanded by the boss part, so that the inner peripheral surface of the opening closely contacts the outer peripheral surface of the boss part. Has been.
なお、貫通状態のボス部にカラーを装着し、その後に留め具を取り付けると、開口の周縁が軸線方向であるスラスト方向に圧縮され、弁軸の端面に密着することによって更に気密性が確保されるように構成されている。 If a collar is attached to the boss in the penetrating state and then a fastener is attached, the periphery of the opening is compressed in the thrust direction, which is the axial direction, and the air tightness is further secured by closely contacting the end face of the valve shaft. It is comprised so that.
以上のように、ダイヤフラムの開口の直径がボス部の直径より狭く設定されているので、ボス部を開口に挿入する際に開口の内周面はボス部の外周面の長手方向全域にわたって密着した状態のまま引きずられることになる。この引きずりによってダイヤフラムの開口周辺が変形した状態となり、その変形した状態のままカラーや留め具が取り付けられるおそれが生じる。このように、開口周縁部分が変形したまま取り付けられると気密性が担保できず、また、ダイヤフラムの1次圧に対する変形の特性が設計した特性に従わず、流量を一定に保つことができなくなる。 As described above, since the diameter of the diaphragm opening is set to be narrower than the diameter of the boss portion, when the boss portion is inserted into the opening, the inner peripheral surface of the opening is in close contact with the entire length of the outer peripheral surface of the boss portion. It will be dragged in the state. Due to this dragging, the periphery of the diaphragm opening is deformed, and the collar and the fastener may be attached in the deformed state. As described above, if the peripheral edge portion of the opening is attached in a deformed state, the airtightness cannot be secured, and the deformation characteristic with respect to the primary pressure of the diaphragm does not follow the designed characteristic, and the flow rate cannot be kept constant.
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、ダイヤフラムと弁軸とを相互に連結する際にダイヤフラムの開口周縁部分が変形することの無い比例弁を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a proportional valve in which the opening peripheral portion of the diaphragm is not deformed when the diaphragm and the valve shaft are connected to each other.
上記課題を解決するために本発明による比例弁は、ガスが通過する弁口の上流側である1次室と外部とを隔絶するように設けられたゴム製のダイヤフラムと、そのダイヤフラムの中心に設けられた開口に弁軸の端面に形成されたボス部を1次室側から挿入して貫通させ、外部側に突出したボス部にカラーを装着した状態で留め具をボス部の先端部分に形成した係合部に係合させることによってボス部に取り付けてダイヤフラムと弁軸とを相互に連結させた比例弁において、上記ボス部の係合部と弁軸の端面とで挟まれる部分を、弁軸の端面側の大径部と先端側の小径部との2段に形成し、小径部の直径を、ダイヤフラムの開口にボス部を挿入しない状態での開口の直径より小さく設定すると共に、大径部の弁軸の端面からの高さ寸法を、上記留め具をボス部に取り付ける前の状態でダイヤフラムの開口周縁の厚みとカラーの厚みとの合計寸法より長くなるように設定し、かつ、上記留め具の内径を上記小径部の直径と同一にして留め具を小径部に取り付けるようにしたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a proportional valve according to the present invention includes a rubber diaphragm provided so as to isolate the primary chamber on the upstream side of a valve port through which a gas passes from the outside, and the center of the diaphragm. A boss formed on the end face of the valve shaft is inserted through the provided opening from the primary chamber side and penetrated, and the fastener is attached to the tip of the boss with the collar attached to the boss protruding outside. In the proportional valve in which the diaphragm and the valve shaft are connected to each other by being engaged with the formed engaging portion, the portion sandwiched between the engaging portion of the boss portion and the end surface of the valve shaft is It is formed in two steps, a large diameter part on the end face side of the valve shaft and a small diameter part on the tip side, and the diameter of the small diameter part is set smaller than the diameter of the opening when no boss part is inserted into the opening of the diaphragm, The height dimension from the end face of the valve shaft of the large diameter part The fit tool set to be longer than the sum the dimensions of the thicknesses of the color of the periphery of the opening of the diaphragm in a state before mounting the boss portion, and the inner diameter of the fastener in the same as the diameter of the small diameter portion The fastener is attached to the small diameter portion .
上記構成によれば、ボス部を2段に形成し、先端側の小径部の直径をダイヤフラムの開口の直径より細くしたので、開口が小径部を通過する際に小径部の外周面と開口の内周面との間で摩擦が発生せず、従って開口周縁が変形することが無い。なお、大径部の高さ寸法は、留め具を取り付けた状態における開口周縁の厚みとカラーの厚みとの合計寸法があれば十分に気密性を確保することができる。但し、留め具を取り付けると開口周縁は圧縮されるので、大径部の高さ寸法を上記のように最小限の寸法とすると、留め具を取り付ける前の状態でカラーは小径部に位置することになり、留め具を取り付ける際にカラーが小径部から大径部に移動する際に、カラーがボス部の表面を削るおそれがある。そこで、上記構成では、留め具を装着する前の状態でカラーが大径部に位置するようにしてカラーがボス部を削らないようにした。 According to the above configuration, since the boss portion is formed in two steps and the diameter of the small diameter portion on the tip side is made thinner than the diameter of the opening of the diaphragm, when the opening passes through the small diameter portion, the outer peripheral surface of the small diameter portion and the opening Friction does not occur between the inner peripheral surface and the peripheral edge of the opening is not deformed. In addition, if the height dimension of a large diameter part has the total dimension of the thickness of the opening periphery in the state which attached the fastener, and the thickness of a color | collar, it can fully ensure airtightness. However, since the periphery of the opening is compressed when the fastener is attached, the collar should be positioned at the small diameter portion before attaching the fastener if the height of the large diameter portion is minimized as described above. Therefore, when the collar is moved from the small diameter portion to the large diameter portion when the fastener is attached, the collar may scrape the surface of the boss portion. Therefore, in the above configuration, the collar is positioned at the large diameter portion before the fastener is attached so that the collar does not cut the boss portion.
以上の説明から明らかなように、本発明は、ダイヤフラムの開口が小径部を通過する際に、小径部と開口との間で摩擦が生じないので、開口周縁部分を変形させること無くダイヤフラムと弁軸とを相互に連結させることができる。 As is apparent from the above description, the present invention provides a diaphragm and valve without deforming the peripheral edge portion of the opening because friction does not occur between the small diameter portion and the opening when the diaphragm opening passes through the small diameter portion. The shaft can be connected to each other.
図1および図2を参照して、1は本発明による比例弁であり、例えばガス給湯装置内に組み込まれ、図外のガスバーナへ供給するガスの流量を制御するものである。また、この比例弁1はガスの流量を増減するほか、1次圧が変動してもガスバーナへの流量を一定の保持するガバナ機能を備えている。
Referring to FIGS. 1 and 2,
比例弁1のボディ部材2内にはガスの通路である弁口21が形成されている。そして、この弁口21の開口面積を調節する弁体31が2次室側に設けられている。弁体31は弁軸3に一体に形成されており、弁軸3の図2において下端にはボス部32が形成されている。このボス部32はダイヤフラム4に取り付けられている。
A
ダイヤフラム4は1次室と外部とを隔絶するものであり、ゴム製の薄膜で構成されている。図3および図4を参照して、ダイヤフラム4と弁軸3との連結構造を説明する。なお、図3および図4は理解を容易にするため、図2に示した姿勢に対して上下を反転させて示している。
The
ダイヤフラム4はゴムの一体成形品であり、中央に開口41が形成されている。この開口41にボス部32を1次室側から挿入し貫通させる。すると、ボス部32の先端はダイヤフラム4を貫通して外部側に突出する。その突出したボス部32にカラー5を装着し、更に最後に留め具6を嵌めてダイヤフラム4と弁軸3とを相互に連結させた。
The
図4を用いて詳述すると、ボス部32は先端の小径部32aと弁軸3の端面30側の大径部32bとの2段に形成されている。小径部32aの直径D1は開口41の直径より小さく設定されている。そのため、開口41が小径部32aを通過する際に、開口41の内周面が小径部32aの外周面に強く接触することが無く、従って両者間にほとんど摩擦力が発生しない。そのため、開口41の周辺が変形すること無く、大径部32bまで到達することができる。
More specifically with reference to FIG. 4, the
その状態でカラー5を装着すると、開口41の周辺はまだ圧縮されていないので、カラーの高さは最終的に留め具6を取り付けた状態での高さより高い位置にある。ここで、非圧縮状態の開口41の周縁の厚みをAとし、カラーの厚みをBとすると、大径部32bの端面30からの高さ寸法をCとして、その高さ寸法CがAとBとの合計寸法より長くなるようにした(C>A+B)。すると、図4に示すように、留め具6を取り付ける前の状態で既にカラー5は大径部32bに位置しているので、その状態で留め具6を取り付けて開口41の周縁を圧縮して、カラー5の位置が端面30側に沈み込んでも、カラー5がボス部32の表面を削るおそれが無い。なお、本構成では留め具6を小径部32aに取り付けるので、留め具6を従来のものより小さくすることができ、その結果、比例弁1の小型化の一助になることができる。
When the
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。 In addition, this invention is not limited to an above-described form, You may add a various change in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 比例弁
2 ボディ部材
3 弁軸
4 ダイヤフラム
5 カラー
6 留め具
21 弁口
30 端面
31 弁体
32 ボス部
32a 小径部
32b 大径部
41 開口
DESCRIPTION OF
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