JP5913573B2 - 駆動軸へのダイヤフラムの固定構造及び駆動軸へのダイヤフラムの固定方法 - Google Patents

Description

本発明は、基布が埋設された可撓性のダイヤフラムを駆動軸の端部に固定する駆動軸へのダイヤフラムの固定構造及び固定方法に関する。

従来、電磁式制御弁として、高圧側の一次室に連通された均圧室と低圧の二次室に連通された低圧室との差圧を、ダイヤフラムを介して弁棒に作用させることで一次室と二次室との差圧が弁棒の弁体に作用する力を相殺（キャンセル）するようにしたものがある。例えば特開２０１１−１６９４１５号公報（特許文献１）に開示されている。この電磁式制御弁は、弁ハウジング内に弁体を有する弁棒を配設し、電磁コイルへの通電により発生する電磁力で弁棒を軸方向に変位させ、上記弁体により弁ポートの開度調節を行うものである。

また、この電磁式制御弁は、弁ポートの一方の側に入口ポートと連通して弁体を収容する一次室が設けられ、弁ポートの他方の側に出口ポートと連通した二次室が設けられている。さらに、二次室側に均圧通路によって一次室と連通した均圧室を設け、均圧室の圧力をダイヤフラムを介して弁棒に作用するように構成し、一次室側圧力と二次室側圧力との差圧により弁体に作用する力をキャンセルしている。

これにより、この圧力バランス方式の電磁式制御弁では、一次室側圧力と二次室側圧力との差圧の影響を受けず、定電流時においては、一定の弁開度を維持した安定した流量制御を行うことが可能になる。

特開２０１１−１６９４１５号公報

しかしながら、上述した電磁式制御弁では、ダイヤフラムを弁棒（駆動軸）の端部に固定するためにダイヤフラムの中心に抜き穴を形成している。図１０は上記従来の電磁式制御弁の要部とその組立工程及びダイヤフラムの中心部概略拡大図である。図１０(A) に示すように、弁ハウジングａ内のピストン部ｂの端部には、先端が筒状となった連結棒ｃが形成されている。ダイヤフラムｄは基布ｄ１をゴム層ｄ２に埋設したものであり、中心には抜き穴ｄ３が形成されている。従来は、ピストン部ｂの連結棒ｃに、ダイヤフラムｄの中央部の抜き穴ｄ３を通し、図１０(B) に示すように、連結棒ｃにフラムガイドｅを挿入し、連結棒ｃの下端をかしめて、ピストン部ｂにダイヤフラムｄが固定される。そして、弁ハウジングａの下端部にダイヤフラム押さえｆを嵌合し、図１０(C) に示すように弁ハウジングａの下端がかしめられる。

このような従来の組み付け方法では、以下のような問題があった。ダイヤフラムｄの中央に、ピストン部ｂへの固定のために抜き穴ｄ３が開けられているので、この結果、図１０(D) に示すように、ダイヤフラムｄの中の基布ｄ１にも抜き穴ｄ３′が空き、基布ｄ１（その繊維）が切られた状態となる。一般に、ゴム製ダイヤフラム等ではゴム層ｄ２で気密性を持たせ、基布ｄ１で耐圧性を持たせている。すなわち、ダイヤフラムｄの耐圧強度は基布ｄ１の強度に依存するので、基布ｄ１が切られた状態で高圧で使用すると、加圧されたことによりゴム層ｄ２が伸び、基布ｄ１も引っ張られ、抜き穴ｄ３で切られた部位のゴム層ｄ２から基布ｄ１が抜けると、ダイヤフラムｄの耐圧性が著しく低下し、ダイヤフラムｄが破損すると、弁体に作用する一次室側圧力と二次室側圧力との差圧による力をキャンセルできなくなる。

本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたものであり、駆動軸へのダイヤフラムの固定構造を改良し、例えばダイヤフラムを用いて差圧により弁体に作用する力をキャンセルするようにした電磁式制御弁において、ダイヤフラムの耐圧性、耐久性を向上させることを課題とする。

請求項１の駆動軸へのダイヤフラムの固定構造は、基布が埋設された可撓性のダイヤフラムを駆動軸に固定する駆動軸へのダイヤフラムの固定構造であって、前記駆動軸と共に前記ダイヤフラムを挟持するダイヤフラムガイドを備え、前記駆動軸と前記ダイヤフラムガイドのうちの一方に針状突起が形成され、他方に該針状突起を挿通する挿通穴が形成され、前記針状突起が前記ダイヤフラムの中心に貫通された状態で、該針状突起と前記挿通穴とが固着されており、前記ダイヤフラムが前記駆動軸に固定されていることを特徴とする。

請求項２の駆動軸へのダイヤフラムの固定構造は、請求項１に記載の駆動軸へのダイヤフラムの固定構造であって、前記針状突起が前記駆動軸に形成され、前記挿通穴が前記ダイヤフラムガイドに形成され、前記針状突起が前記挿通穴に挿通された状態で該針状突起の先端が溶接されており、該針状突起と前記挿通穴とが固着されていることを特徴とする。

請求項３の駆動軸へのダイヤフラムの固定構造は、請求項１に記載の駆動軸へのダイヤフラムの固定構造であって、前記針状突起が前記ダイヤフラムガイドに形成され、前記挿通穴が前記駆動軸に形成され、前記針状突起が前記挿通穴に圧入されていることを特徴とする。

請求項４の駆動軸へのダイヤフラムの固定方法は、基布が埋設された可撓性のダイヤフラムを駆動軸に固定する駆動軸へのダイヤフラムの固定方法であって、前記駆動軸と共に前記ダイヤフラムを挟持するダイヤフラムガイドを用い、前記駆動軸と前記ダイヤフラムガイドのうちの一方に針状突起を形成するとともに、他方に該針状突起を挿通する挿通穴を形成し、前記針状突起に前記ダイヤフラムの中心を刺して該針状突起を該ダイヤフラムに貫通させ、該針状突起と前記挿通穴とを固着して、前記ダイヤフラムを前記駆動軸に固定するようにしたことを特徴とする。

請求項５の駆動軸へのダイヤフラムの固定方法は、請求項４に記載の駆動軸へのダイヤフラムの固定方法であって、前記針状突起を前記駆動軸に形成するとともに、該針状突起の先端部分の針状キャップを取り外し可能にし、前記挿通穴を前記ダイヤフラムガイドに形成し、前記針状突起の前記針状キャップに前記ダイヤフラムの中心を刺して該針状突起を該ダイヤフラムに貫通させるようにしたことを特徴とする。

請求項６の駆動軸へのダイヤフラムの固定方法は、請求項５に記載の駆動軸へのダイヤフラムの固定方法であって、前記針状突起を前記ダイヤフラムに貫通させた後、前記針状突起の前記針状キャップを前記ダイヤフラムガイドの挿通穴に挿通し、該針状キャップを取り外し、該針状キャップを取り外した前記針状突起の先端をかしめ、または溶接し、該針状突起と前記挿通穴とを固着するようにしたことを特徴とする。

請求項１の駆動軸へのダイヤフラムの固定構造によれば、針状突起にダイヤフラムを刺しても、針状突起は基布の繊維の隙間をとおるだけで、基布に抜き穴のような穴が形成されることがなく、基布（その繊維）が切れることもない。したがって、ダイヤフラムの耐圧性、耐久性を向上させることができる。

請求項２の駆動軸へのダイヤフラムの固定構造によれば、請求項１の効果に加えて、溶接により針状突起とダイヤフラムガイドとを堅牢に固着することができる。

請求項３の駆動軸へのダイヤフラムの固定構造によれば、請求項１の効果に加えて、駆動軸側にダイヤフラムガイドを圧入するだけでよいので、組み付け作業が容易になる。また、ダイヤフラムガイドの針状突起を太くしてダイヤフラムの固定構造を堅牢にすることができる。

請求項４の駆動軸へのダイヤフラムの固定方法によれば、請求項１と同様な効果が得られる。

請求項５の駆動軸へのダイヤフラムの固定方法によれば、請求項２と同様な効果が得られるとともに、針状突起を太くしてダイヤフラムの固定構造を堅牢にすることができる。

請求項６の駆動軸へのダイヤフラムの固定方法によれば、請求項５の効果に加えて、針状突起にダイヤフラムガイドを挿通するとき、針状キャップがあるので、ダイヤフラムガイドを挿通しやすいという効果が得られる。また、針状キャップを取り外して、かしめ、または溶接を行うので、針状突起を太くしてダイヤフラムの固定構造を堅牢にしながら、かしめや溶接を容易に行うことができる。

本発明を適用した第１実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。 本発明を適用した実施形態におけるダイヤフラムの固定前の断面図及び概略平面図である。 本発明を適用した実施形態におけるダイヤフラムに対する針状突起の貫通状態を説明する図である。 本発明を適用した第１実施形態の電磁式制御弁の要部の組立工程を説明する図である。 本発明を適用した第２実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。 本発明を適用した第３実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。 本発明を適用した第３実施形態におけるダイヤフラムの固定前の断面図及び概略平面図である。 本発明を適用した第３実施形態の電磁式制御弁の要部の組立工程を説明する図である。 本発明を適用した第４実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。 従来の電磁式制御弁の要部とその組立工程及びダイヤフラムの中心部概略拡大図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明を適用した第１実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。この実施形態の電磁式制御弁１０は燃料電池システムの配管中に設けられるが、この燃料電池システムの配管中を流れる流体は高圧で、圧力変動が激しい。この実施形態の電磁式制御弁１０は弁ハウジング１を有している。弁ハウジング１には、流体が流入する高圧側の入口ポート１ａ、流体が流出する低圧側の出口ポート１ｂ、入口ポート１ａに連通する一次室１１、出口ポート１ｂに連通する二次室１２、一次室１１と二次室１２を連通する弁ポート１３を有している。弁ポート１３は水平断面形状が円形であり、その一次室１１側開口にはリング状の弁座部材１４が配設されている。

一次室１１、二次室１２及び弁ポート１３内には軸線Ｌに沿った方向に変位可能な「駆動軸」としての弁棒２が延在されている。弁棒２は、一次室１１内に位置して弁座部材１４に対して離接が可能な円柱状の弁体２１、弁体２１の下方に延設された連結ロッド２２，連結ロッド２２で弁体２１に連結されたピストン部２３、弁体２１の上方に延設された連結ロッド２４を有している。なお、弁座部材１４を無くして弁ポート１３の一次室側開口のみとし、弁体２１の下端周囲に弁座部材１４同等のシール部材を設けてもよい。

弁体２１は、弁棒２の軸線Ｌに沿った方向への変位により決まる弁座部材１４との位置関係により、弁ポート１３の開度を設定する。一次室１１の圧力は二次室１２の圧力より高圧であり、弁体２１には、この一次室１１の圧力と二次室１２の圧力との差圧が作用し、弁体２１は弁閉方向に力を受ける。この差圧が弁体２１に作用する力は、弁ポート１３の内径（弁体２１の有効受圧径）により決まる。

弁ハウジング１の下端には、均圧室１５が形成されており、この均圧室１５は図示しないハウジングに形成された均圧導入路１６により、入口ポート１ａを介して一次室１１に連通されている。均圧室１５内には圧力バランス部１７が構成されている。この圧力バランス部１７は、弁ハウジング１に形成された連通孔１７ａ、連通孔１７ａによって二次室１２に連通された低圧室１７ｂ、低圧室１７ｂと均圧室１５側の空間内に嵌合して配設された基布３Ａをゴム層３Ｂに埋設したゴム製のダイヤフラム３を有している。なお、ダイヤフラム３はコンボリューション部３１を有しており、このコンボリューション部３１は、軸線Ｌ回りの回転体であってピストン部２３の外周で低圧室１７ｂ内に膨出される。また、ダイヤフラム３は円柱状のボス部３２を有しこのボス部３２の中央に後述の針状突起２３１を填める凹部３２ａが形成されている。

連通孔１７ａ内には弁棒２のピストン部２３が連通孔１７ａと接触する事なく挿通されている。ピストン部２３の下端には針状突起２３１が形成されている。また、ピストン部２３と共にダイヤフラム３を挟持するダイヤフラムガイド１７ｃには針状突起２３１を挿通する挿通穴１７ｃ１が形成されている。そして、ピストン部２３の針状突起２３１がダイヤフラム３の凹部３２ａの中心を貫通し、この針状突起２３１にダイヤフラムガイド１７ｃが挿通穴１７ｃ１にて嵌め込まれている。そして、ダイヤフラムガイド１７ｃとピストン部２３でダイヤフラム３のボス部３２を挟み付け、針状突起２３１の先端をスポット溶接することにより、ダイヤフラム３がピストン部２３に固着されている。また、弁ハウジング１の下端部にはダイヤフラム押さえ１７ｄが嵌合され、弁ハウジング１の下端をかしめることにより、ダイヤフラム押さえ１７ｄ及びダイヤフラム３が固定されている。ダイヤフラム３は可撓性を有し、均圧室１５に作用する一次室側圧力と二次室側圧力との差圧により発生した力を弁棒２に伝達する。

弁ハウジング１の上部（一次室１１側）には、電磁駆動部４が設けられている。電磁駆動部４は、円筒状のプランジャチューブ４０と、プランジャチューブ４０の上端に固定された磁性体からなる吸引子４２と、プランジャチューブ４０の外周に配置されボビン４３ａに巻線が巻回された電磁コイル４３を備えている。なお、プランジャチューブ４０と吸引子４２は溶接等により固定されている。プランジャチューブ４０の内部にはプランジャ５が配設され、プランジャ５と弁体２１との間にはプランジャばね５ｂが配設されている。なお、プランジャ５は磁性体からなり、プランジャ５の通気孔５３以外はそれぞれ軸線Ｌを軸にして回転対称な形状となっている。吸引子４２及びプランジャ５には軸線Ｌと同軸な挿通孔４１，５１がそれぞれ形成されている。そして、弁棒２の連結ロッド２４が、プランジャ５の挿通孔５１に挿通され、吸引子４２の挿通孔４１内で、連結ロッド２４の端部に非磁性体からなる筒状の抜け止め部材７が嵌め込まれている。この抜け止め部材７と連結ロッド２４の端部とは溶接により固着されている。抜け止め部材７はプランジャ５側の端部に鍔状部７１を有し、この鍔状部７１は、プランジャ５の吸引子４２側の対向面５ａに接触した状態で、この対向面５ａと吸引子４２のプランジャ５側の対向面４ａとの間に位置する。

プランジャばね５ｂは、一端をプランジャ５の内側底面５２に当接させ、他端を弁体２１のプランジャ５側の端面であるばね受け部２１ａに当接させ、圧縮した状態で配設されている。これにより、プランジャ５は対向面５ａを抜け止め部材７（その鍔状部７１）に対して常時当接された状態となり、このプランジャ５が吸引子４２方向に吸引されると、このプランジャ５と共に弁棒２が弁開方向に変位する。プランジャ５の挿通孔５１と弁棒２の連結ロッド２４とのクリアランスは、プランジャ５とプランジャチューブ４０とのクリアランスより大きく設定されており、プランジャ５が軸線Ｌと直交する方向に変位しても、弁棒２とプランジャ５は接触しない。

吸引子４２には挿通孔４１より径の大きな調整部用孔４２ａが形成されており、この調整部用孔４２ａ内には設定調整部８が配設されている。この設定調整部８は、調整ねじ８１、ばね受け８２、調整ばね８３、ボール８４を有している。調整ばね８３は調整ねじ８１とばね受け８２との間に圧縮状態で配設されており、ボール８４はばね受け８２に当接した状態で吸引子４２の挿通孔４１内に配設されている。そして、調整ばね８３は、ばね受け８２を介してボール８４を抜け止め部材７の上端に当接するように付勢している。また、調整ねじ８１は、その外周の雄ねじ部８１１を吸引子４２の上部内周面に形成された雌ねじ部４２ｂに螺合することにより、吸引子４２に取り付けられている。

ボール８４と吸引子４２の挿通孔４１との間には僅かにクリアランスが設けられており、ボール８４は軸線Ｌに沿って挿通孔４１内で変位可能となっている。また、抜け止め部材７のボール８４側端部には、厚みの薄い円筒形状となる円筒部７２が形成されており、この円筒部７２はボール８４に対して球面接触される。これにより、抜け止め部材７（及び弁棒２）の上端は、常に軸線Ｌ上に位置決めされる。

電磁駆動部４の電磁コイル４３への通電により、磁気回路が形成されて吸引子４２とプランジャ５との間に磁気による吸引力が発生する。この吸引力は電磁コイル４３へ通電する電流に応じたものとなる。

以上の構成により、実施形態の電磁式制御弁は次のように作用する。設定調整部８は、調整ばね８３によりばね受け８２、ボール８４及び抜け止め部材７を介して弁棒２を弁座部材１４側に付勢している。電磁コイル４３を励磁することにより、プランジャ５が吸引子４２に吸引され、弁棒２は調整ばね８３の付勢力に抗して弁座部材１４から離れる方向に変位し、弁閉から弁開となるとともに弁体２１と弁座部材１４との軸線Ｌに沿った方向の位置関係により、弁ポート１３の開度が制御される。なお、プランジャ５が最上端位置で弁開度が全開となるのは、抜け止め部材７の鍔状部７１が吸引子４２の対向面４ａに当接した位置である。このように、鍔状部７１がストッパの役割をしており、これにより、プランジャ５が吸引子４２に吸着（密着）されるのを防止する。

また、電磁コイル４３の励磁を無くすことにより弁体２１が弁座部材１４に着座し、弁閉となる。なお、調整ねじ８１の追い込み量により、調整ばね８３が弁棒２に加える付勢力が調整され、弁開に必要な電磁力（吸引力）を調節できる。このように、電磁コイル４３が生じる電磁力と、調整ばね８３のばね力との平衡関係によって弁棒２が軸線Ｌに沿った方向に変位し、弁体２１で弁ポート１３の開度を変化させる。

また、弁体２１には前述のように一次室１１の圧力と二次室１２の圧力の差圧が作用して弁閉方向に力が加わる。一方、均圧室１５は均圧導入路１６によって一次室１１と連通されているので、均圧室１５に作用する一次室側圧力と低圧室１７ｂに作用する二次室側圧力との差圧がダイヤフラム３に作用し、弁棒２のピストン部２３には弁開方向の力が加わる。そして、弁ポート１３の内径（弁体２１の有効受圧径）と、弁体２１が弁座部材１４に着座した弁閉時のダイヤフラム３の有効受圧径とは等しいので、弁棒２に対しては、差圧による力は互いにキャンセルされ、弁体２１が弁座部材１４から離間するときは、差圧の影響を受けない。

図２はダイヤフラム３の弁棒２への固定前の断面図及び概略平面図である。このダイヤフラム３は、ゴム層３Ｂ内に基布３Ａを埋設したものであり、中心には従来のような抜き穴が形成されていない。なお、図２(B) は基布３の糸を線で概念的に図示してあるが、基布３は、図３に示すように平編みで繊維（糸）は密に編み込まれている。

図４は第１実施形態の電磁式制御弁の要部の組立工程を説明する図であり、ダイヤフラム３と弁棒２の固定は以下のように行う。図４(A) に示すように、ピストン部２３の下端に形成された針状突起２３１にダイヤフラム３の中心を刺し、針状突起２３１をダイヤフラム３に貫通させる。また、ダイヤフラムガイド１７ｃを、その挿通穴１７ｃ１にて針状突起２３１に挿通する。そして、針状突起２３１の先端をスポット溶接することにより、針状突起２３１とダイヤフラムガイド１７ｃを固着し、ダイヤフラム３をピストン部２３（弁棒２）と共に挟持する。また、弁ハウジング１の下端部にダイヤフラム押さえ１７ｄを嵌合し、図４(C)のように、弁ハウジング１の下端をかしめることにより、ダイヤフラム押さえ１７ｄ及びダイヤフラム３を固定する。

このように、針状突起２３１に対して、ダイヤフラム３を刺してダイヤフラム３を保持するので、ダイヤフラム３の基布３Ａが切れることがない。例えば図３(A) に示すように、針状突起２３１が基布３Ａの糸同士の間に刺さった場合でも、また、図３(B) に示すように、針状突起２３１が基布３Ａの糸に刺さった場合でも、いずれの場合も、基布３Ａが切れることがない。したがって、ダイヤフラム３の耐圧性、耐久性が向上する。

図５は本発明を適用した第２実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図であり、以下の各実施形態において第１実施形態と同様な要素には図１と同符号を付記して詳細な説明は省略する。この第２実施形態では、ダイヤフラムガイド１７ｃに針状突起１７ｃ２を形成し、ピストン部２３に針状突起１７ｃ２を挿通する挿通穴２３２を形成したものである。この第２実施形態でも、針状突起１７ｃ２をダイヤフラム３の中心に刺し、針状突起１７ｃ２にダイヤフラム３を貫通させる。そして、ダイヤフラムガイド１７ｃ（針状突起１７ｃ２）をピストン部２３の挿通穴２３２に圧入することでダイヤフラム３を挟み、これにより、ダイヤフラムガイド１７cでピストン部２３（弁棒２）と共にダイヤフラム３を挟持する。組み付け前の針状突起１７ｃ２の外径は挿通穴２３２の内径より僅かに大きくなっており、圧入によりダイヤフラムガイド１７ｃとピストン部２３とが固着される。この第２実施形態でもダイヤフラム３の耐圧性、耐久性が向上することは第１実施形態と同様である。

図６は本発明を適用した第３実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図、図７は第３実施形態におけるダイヤフラムの固定前の断面図及び概略平面図である。この第３実施形態のダイヤフラム３には、ボス部３２に第１実施形態の凹部３２ａより径の大きな凹部３２ｂが形成されている。また、ピストン部２３の下端には、第１実施形態における針状突起２３１より径の大きな（太い）針状突起２３３が形成されている。さらに、ダイヤフラムガイド１７ｃには、第１実施形態における挿通穴１７ｃ１より径の大きな挿通穴１７ｃ３が形成されている。そして、針状突起（その一部）２３３がダイヤフラム３の凹部３２ｂの中心を貫通し、この針状突起２３３にダイヤフラムガイド１７ｃが挿通穴１７ｃ３にて嵌め込まれている。そして、ダイヤフラムガイド１７ｃとピストン部２３でダイヤフラム３のボス部３２を挟み付け、針状突起２３３の先端をかしめることにより、ダイヤフラム３がピストン部２３に固着されている。

図８は第３実施形態の電磁式制御弁の要部の組立工程を説明する図であり、ダイヤフラム３と「駆動軸」としての弁棒２の固定は以下のように行う。図８(A) に示すように、ピストン部２３の針状突起２３３の端部のかしめ穴２３３ａ内に組立前の針状突起の一部として針状キャップ２３３ｂを嵌め込む。この針状キャップ２３３ｂ及び針状突起２３３にダイヤフラム３の中心を刺し、針状キャップ２３３ｂ及び針状突起２３３をダイヤフラム３に貫通させる。図８(B) に示すように、ダイヤフラムガイド１７ｃを、その挿通穴１７ｃ３にて針状キャップ２３３ｂ及び針状突起２３３に挿通する。そして、図８(C) に示すように、針状キャップ２３３ｂを取り外し、針状突起２３３のかしめ穴２３３ａの部分を外側にかしめることにより、針状突起２３３とダイヤフラムガイド１７ｃを固着し、ダイヤフラム３をピストン部２３（弁棒２）と共に挟持する。また、弁ハウジング１の下端部にダイヤフラム押さえ１７ｄを嵌合し、弁ハウジング１の下端をかしめることにより、ダイヤフラム押さえ１７ｄ及びダイヤフラム３を固定する。なお、針状突起２３３のかしめ穴２３３ａの部分を溶接して固定してもよい。

このように、針状キャップ２３３ｂ及び針状突起２３３に対して、ダイヤフラム３を刺してダイヤフラム３を保持するので、径の太い針状突起２３３であってもダイヤフラム３の基布３Ａが切れることがない。このことは前記図３で説明した前記実施形態と同様であり、ダイヤフラム３の耐圧性、耐久性が向上する。

また、この第３実施形態では、針状突起２３３が第１実施形態の針状突起２３１より太くなっているので、ダイヤフラム３の固定構造が堅牢になり、例えば、高圧で使用する場合でも高い耐久性が得られる。なお、針状キャップ２３３ａ及び針状突起２３３のような太い針状突起を適用する場合、ダイヤフラムガイド１７ｃの挿通穴１７ｃ３からはみ出す量も大きくなるので、そのままでは、かしめや溶接が困難であるが、この第３実施形態では、針状キャップ２３３ｂを外せるようになっているので、かしめや溶接を容易に行うことができる。さらに、この第３実施形態では、針状突起２３３のかしめ穴２３３ａを針状キャップ２３３ｂの取り付けに利用しているので、針状キャップ２３３ｂの取り付け及び取り外しが容易になる。

図９は本発明を適用した第４実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図であり、この第４実施形態では、ダイヤフラムガイド１７ｃに第２実施形態における針状突起１７ｃ２より径の大きな（太い）針状突起１７ｃ４を形成し、ピストン部２３に針状突起１７ｃ４を挿通する第２実施形態における挿通穴２３２より径の大きな挿通穴２３４を形成したものである。この第４実施形態でも、針状突起１７ｃ４をダイヤフラム３の中心に刺し、針状突起１７ｃ４にダイヤフラム３を貫通させる。そして、ダイヤフラムガイド１７ｃ（針状突起１７ｃ４）をピストン部２３の挿通穴２３４に圧入することでダイヤフラム３を挟み、これにより、ダイヤフラムガイド１７cでピストン部２３（弁棒２）と共にダイヤフラム３を挟持する。組み付け前の針状突起１７ｃ４の外径は挿通穴２３４の内径より僅かに大きくなっており、圧入によりダイヤフラムガイド１７ｃとピストン部２３とが固着される。この第４実施形態でもダイヤフラム３の耐圧性、耐久性が向上することは前記実施形態と同様である。

さらに、この第４実施形態では、針状突起１７ｃ４が第２実施形態の針状突起１７ｃ２より太くなっているので、ダイヤフラム３の固定構造が堅牢になり、例えば、高圧で使用する場合でも高い耐久性が得られる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。駆動軸は弁棒に限らず、軸線方向に移動される駆動軸にダイヤフラムを固定するものであれば、他の装置、他の構造物にも適用でき、ダイヤフラムの高い耐圧性、耐久性が得られる。

１ 弁ハウジング
１１ 一次室
１２ 二次室
１３ 弁ポート
１５ 均圧室
１６ 均圧導入路
１７ 圧力バランス部
１７ａ 連通孔
１７ｂ 低圧室
１７ｃ ダイヤフラムガイド
１７ｃ１ 挿通穴
１７ｄ ダイヤフラム押さえ
２ 弁棒（駆動軸）
２１ 弁体
２２ 連結ロッド
２３ ピストン部
２３１ 針状突起
３ ダイヤフラム
３Ａ 基布
３Ｂ ゴム層
１７ｃ２ 針状突起
２３２ 挿通穴
１７ｃ３ 挿通穴
２３３ 針状突起
２３３ｂ 針状キャップ
１７ｃ４ 針状突起
２３４ 挿通穴
４ 電磁駆動部

Claims (6)

1. 基布が埋設された可撓性のダイヤフラムを駆動軸に固定する駆動軸へのダイヤフラムの固定構造であって、
   前記駆動軸と共に前記ダイヤフラムを挟持するダイヤフラムガイドを備え、前記駆動軸と前記ダイヤフラムガイドのうちの一方に針状突起が形成され、他方に該針状突起を挿通する挿通穴が形成され、前記針状突起が前記ダイヤフラムの中心に貫通された状態で、該針状突起と前記挿通穴とが固着されており、前記ダイヤフラムが前記駆動軸に固定されていることを特徴とする駆動軸へのダイヤフラムの固定構造。
2. 前記針状突起が前記駆動軸に形成され、前記挿通穴が前記ダイヤフラムガイドに形成され、前記針状突起が前記挿通穴に挿通された状態で該針状突起の先端が溶接されており、該針状突起と前記挿通穴とが固着されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動軸へのダイヤフラムの固定構造。
3. 前記針状突起が前記ダイヤフラムガイドに形成され、前記挿通穴が前記駆動軸に形成され、前記針状突起が前記挿通穴に圧入されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動軸へのダイヤフラムの固定構造。
4. 基布が埋設された可撓性のダイヤフラムを駆動軸に固定する駆動軸へのダイヤフラムの固定方法であって、
   前記駆動軸と共に前記ダイヤフラムを挟持するダイヤフラムガイドを用い、
   前記駆動軸と前記ダイヤフラムガイドのうちの一方に針状突起を形成するとともに、他方に該針状突起を挿通する挿通穴を形成し、
   前記針状突起に前記ダイヤフラムの中心を刺して該針状突起を該ダイヤフラムに貫通させ、該針状突起と前記挿通穴とを固着して、前記ダイヤフラムを前記駆動軸に固定するようにしたことを特徴とする駆動軸へのダイヤフラムの固定方法。
5. 前記針状突起を前記駆動軸に形成するとともに、該針状突起の先端部分の針状キャップを取り外し可能にし、前記挿通穴を前記ダイヤフラムガイドに形成し、前記針状突起の前記針状キャップに前記ダイヤフラムの中心を刺して該針状突起を該ダイヤフラムに貫通させるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の駆動軸へのダイヤフラムの固定方法。
6. 前記針状突起を前記ダイヤフラムに貫通させた後、前記針状突起の前記針状キャップを前記ダイヤフラムガイドの挿通穴に挿通し、該針状キャップを取り外し、該針状キャップを取り外した前記針状突起の先端をかしめ、または溶接し、該針状突起と前記挿通穴とを固着するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の駆動軸へのダイヤフラムの固定方法。

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