JPH1122835A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄効果の高い弁装置を提供すること。 【解決手段】 本発明の弁装置１は、駆動手段によって
動作する弁体１３ａを備えた弁ロッド１３が駆動手段側
に開設された弁室１２内に挿入され、その弁室１２を駆
動手段から隔離する弁ロッド１３と弁本体とに張設され
たダイアフラム１７とを有するものであって、弁室１２
内のダイアフラム１７及び弁ロッド１３の結合部分１８
表面を、同一面又は弁体側方向に縮小して形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多種類の塗料を供
給する塗装装置に使用される弁装置に関し、特に洗浄効
果に優れた弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、自動車のボディカラーにおける需
要者のニーズは多岐にわたってきており、同一の車種に
対して多種類の塗装作業が必要となった。その一方、工
場設備の有効利用の面から一つの塗装装置を多色の塗装
に共有することが行われている。従って、一つの塗装装
置を使用して異なる色の塗料を塗装する場合には、弁装
置を含む一連の塗料流路内の残塗料を洗浄して別色の塗
料の塗装が行われている。そこで、塗装装置等に使用さ
れる弁装置の一従来例について以下に説明する。図５
は、従来の弁装置を示した断面図である。本従来例の弁
装置５１は、ピストンシリンダを駆動手段としたパイロ
ット形の２ポートバルブであって、図面上部のシリンダ
部と下部の弁本体部とから構成されている。

【０００３】シリンダ部は、カバー５２内を摺動自在に
装填されたピストン５３が下方からスプリング５４に付
勢され、他方ピストン５３上部室にはパイロットポート
５５が開設されている。一方、弁装置５１の下方弁本体
部には、入力ポート６１と出力ポート６２とが、ボディ
６３内の弁室６４を介して連通するよう形成されてい
る。シリンダ部及び弁本体部間のサポートアッセンブリ
５６を貫通した弁ロッド６５が、ピストン５３と同軸上
に形成された出力ポート６２から突設するよう形成され
ている。その弁ロッド６５は、上端部がピストン５３に
固定され、出力ポート６２を突き抜けた下端には弁体６
６が一体に形成されている。出力ポート６２が形成され
たブロックには、その開口部に弁体６６が当接・離間す
る弁座６７が形成されている。

【０００４】ところで、本弁装置５１は、塗料が弁室６
４からシリンダ部に流れ込むのを防止すべく弁室６４を
隔離するシール部材にダイアフラム６８が採用されてい
る。このダイアフラム６８は、サポートアッセンブリ５
６の貫通孔をシールすべく、ボディ６３から弁ロッド６
５にかけて張設されている。ダイアフラム６８の外周端
は、ボディ６３とサポートアッセンブリ５６に強固に挟
持されている。一方、ダイアフラム６８の円筒部６８ａ
は、弁ロッド６５の節６５ａに当接した支持リング５７
と、弁ロッド６５に嵌装された摺動パイプ５８とによっ
て強固に挟持されている。その摺動パイプ５８は、ピス
トン５３及び弁ロッド６５に一体固定されている。そこ
で、このよな弁装置５１では、パイロットポート５５へ
のエアの供給によってピストン５３に加えるエア圧を調
節し弁の開閉を行う。その弁の開閉によって供給された
塗料はボディ６３内の流路を流れる。塗料の色交換の際
には、そこへ洗浄液を流すことによってボディ６３流路
内の前塗料が除去されることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成からなる従来の弁装置５１では、塗料の洗浄が十分に
行うことができない問題点があった。即ち、従来の弁装
置５１は、ダイアフラム６８と弁ロッド６５との弁室６
４側結合部分において、下方から支持する支持リング５
７がダイアフラム６８の円筒部６８ａよりも張り出して
いるため、その結合部分の間の隙間７０に塗料が残って
しまい、そこが「液溜り」となってしまっていた。ま
た、この「液溜り」となってしまう隙間７０が弁室６４
への入口６４ａに対して比較的高い位置にあるため、入
力ポート６１から流れ込んだ洗浄液が支持リング５７上
面の隙間７０に廻り込んで、塗料を残さず洗い流すとい
ったことが困難であった。そうした場合、その「液溜
り」となった隙間７０に前の塗料が残ってしまうと、後
に使用される色によっては、残った塗料が混ざってしま
い、その色を変色させるといった影響を及ぼすことがあ
った。

【０００６】そこで、本発明は、かかる問題点を解消す
べく、洗浄効果の高い弁装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の弁装置は、弁の
開閉を操作する駆動手段と、入力ポート及び出力ポート
に連通する前記駆動手段側に開設された弁室を備える弁
本体と、前記出力ポートに形成された弁座に対して当接
・離間する弁体を備え前記弁室内に配設された前記駆動
手段によって動作する弁ロッドと、前記弁室を前記駆動
手段から隔離する前記弁ロッドと前記弁本体とに張設さ
れたダイアフラムとを有するものであって、前記弁室内
の前記ダイアフラム及び前記弁ロッドの結合部分表面
が、同一面又は前記弁体側方向に縮小して形成されたも
のであることを特徴とする。

【０００８】以上のような構成をなす本発明の弁装置で
は、例えば、当該弁装置を塗装装置に使用した場合に
は、塗料の色を変更する際に流路内に洗浄液を流し込む
ことで前の塗料を洗い流すことが行われるが、弁室側に
かけて同一径又は縮径して形成されたダイアフラムと弁
ロッドとの結合部分には液溜まりを生じることがないた
め、弁室内に流入れ込んだ洗浄液は、そこに付着した塗
料をきれいに洗い流し、弁室内に塗料が残留することの
ない高い洗浄効果を得ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる弁装置の一
実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。
図１は、弁装置の一実施の形態を示した断面図である。
本実施の形態の弁装置１は、従来のものと同様に上方に
シリンダ部、下方に弁本体部が構成されたものであり、
シリンダブロック２の図面上方からはカバー３が、下方
からは弁部を構成するボディ４が嵌合して一体に形成さ
れている。シリンダブロック２内にはピストン５が摺動
自在に装填され、カバー３の凹部６内に装填されたスプ
リング７によって図面上方から付勢されている。このピ
ストン５によってシリンダブロック２内は、下部の加圧
室２Ａと上部の呼吸室２Ｂとに分室されている。そし
て、シリンダブロック２には加圧室２Ａに連通するパイ
ロットポート８が穿設され、カバー３には呼吸室２Ｂに
連通する呼吸孔９が穿設されている。また、ピストン５
は、その中心部下方に摺動軸１０が突設され、シリンダ
ブロック２内の加圧室２Ａに連続して形成された摺動孔
１１内に摺動自在に挿入されている。

【００１０】シリンダブロック２の摺動孔１１は、図面
下方のボディ４に形成された弁室１２へ開孔している。
そのため、摺動孔１１内に挿入された摺動軸１０は、ボ
ディ４内にまで延設され、その下端同軸上に弁ロッド１
３が螺着されている。その弁ロッド１３の下端には円錐
状の弁部１３ａが形成されている。ボディ４には、横方
向に形成された入力ポート１４が弁室１２にまで連通
し、弁ロッド１３との同軸上に出力ポート１５が形成さ
れ、その弁室１２側には弁ロッド１３下端の弁部１３ａ
と当接・離間する弁座１６が形成されている。また、こ
の弁装置１に使用される流体が弁室１２内に流入した
際、シリンダ側へ流入しないよう弁室１２がダイアフラ
ム１７によって隔離されている。ダイアフラム１７は、
その外周上に形成された固定端１７ａがシリンダブロッ
ク２とボディ４とに挟持され位置決めされている。一
方、ダイアフラム１７の中心部に形成された円筒部１７
ｂは、弁ロッド１３に形成された段付取付部１３ｂに嵌
合され、螺着された摺動軸１０と弁ロッド１３との間に
挟持されて固定されている。

【００１１】ここで、図２に弁装置の一実施の形態を示
した一部拡大断面図を示す。弁ロッド１３の段付取付部
１３ｂに嵌合したダイアフラム１７の円筒部１７ｂの外
径Ｄ１は、段付取付部１３ｂから拡径した段差部外径Ｄ
２と同一寸法で形成されたものである。従って、ダイア
フラム１７の弁室１２側表面が弁ロッド１３の外周面に
連続し、流体の溜まりやすい両者の結合部分１８は面一
に形成されることとなる。また、入力ポート１４に連通
した弁室１２への流入口１９は、前記流入口１９の外円
周の頂点１９ａからダイアフラム１７の固定端１７ａま
での距離がｍ＝０．１〜３ｍｍと非常に短い寸法で形成
されている。そのため、ダイアフラム１７と弁ロッド１
３の結合部分１８は、図示するような弁閉時には流入口
１９の頂点１９ａとほぼ同じ高さであり、弁開時でも流
入口１９に非常に近い所に位置することとなる。

【００１２】そこで、このような構成の本実施の形態の
弁装置１では、パイロットポート８からエアが供給され
てピストン５が加圧室２Ａ側から加圧されると、スプリ
ング７の付勢力に抗してピストン５は図面上方へ摺動
し、それに伴って弁ロッド１３も上昇して弁が開かれ
る。一方、加圧室２Ａ内のエアが排出されると、ピスト
ン５は逆にスプリング７の付勢力によって図面下方に摺
動し、それに伴って弁ロッド１３が下降して弁が閉じら
れる。このような弁の開閉によって、本弁装置１が連結
された流体装置における流体の供給又は供給停止が操作
されることとなる。そして、流体装置の流路内の洗浄、
例えばその流体装置が塗装装置であったならば、その塗
装装置から噴霧する塗料を変更する際にそれまで使用さ
れた塗料が残らないよう弁室１２内に洗浄液を流す洗浄
が行われる。

【００１３】その場合、本実施の形態の弁装置１では、
塗料の溜まりやすいダイアフラム１７と弁ロッド１３の
結合部分１８が面一に形成されているため、弁室１２へ
流入した洗浄液によって塗料が溜まってしまうことなく
洗い流されることとなる。また、本弁装置１では、洗浄
液が弁室１２内に流入する流入口１９がダイアフラム１
７に近い位置に形成されているため、弁室１２における
流入口１９からダイアフラム１７までの体積が小さく、
流入した洗浄液のまわりが良いことからも塗料を洗い流
す効果が高められる。

【００１４】以上、本発明にかかる弁装置の一実施の形
態について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可
能である。例えば、前記実施の形態では、駆動手段にエ
ア圧で摺動するピストンを備えたシリンダを示したが、
ソレノイドを使用する電磁式の弁装置であってもよい。
また、例えば、前記実施の形態では、弁ロッド１３とダ
イアフラム１７との結合部分１８の径を同一にした面一
のものを示したが、結合部分の液溜まりをなくし洗浄性
を高める構成としては、その結合部分を弁室側にかけて
縮径するよう形成したものであってもよい。具体的に
は、図３に示す結合部分３３のように、ダイアフラム３
１の円筒部３１ａの外径よりも小さい径の弁ロッド３２
を使用するものであってもよい。また、図４に示すよう
に、ダイアフラム４１の円筒部４１ａを支持リング４３
で支持した場合の弁ロッド４２との結合部分４４が、そ
の円筒部４１ａ、支持リング４３そして弁ロッド４２の
外径が順に小さくなるよう形成したものであってもよ
い。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、駆動手段によって動作する弁
体を備えた弁ロッドが駆動手段側に開設された弁室内に
挿入され、その弁室を駆動手段から隔離する弁ロッドと
弁本体とに張設されたダイアフラムとを有するものであ
って、弁室内のダイアフラム及び弁ロッドの結合部分表
面を、同一面又は弁体側方向に縮小して形成したので、
洗浄効果の高い弁装置を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる弁装置の一実施の形態を示した
断面図である。

【図２】弁装置の一実施の形態を示した一部拡大断面図
である。

【図３】弁装置の弁ロッドとダイアフラムとの結合部を
示した一部拡大断面図である。

【図４】弁装置の弁ロッドとダイアフラムとの結合部を
示した一部拡大断面図である。

【図５】従来の弁装置を示した断面図である。

【符号の説明】

１ 弁装置 ５ ピストン １０ 摺動軸 １２ 弁室 １３ 弁ロッド １３ａ 弁部 １４ 入力ポート １５ 出力ポート １６ 弁座 １７ ダイアフラム １８ 結合部分 １９ 流入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 勇 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 水野 純一 愛知県春日井市堀ノ内町850番地 シーケ ーディ株式会社春日井事業所内 (72)発明者 市村 誠 愛知県豊田市柿本町一丁目９番地 トリニ ティ工業株式会社内 (72)発明者 伊東 靖夫 愛知県豊田市柿本町一丁目９番地 トリニ ティ工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁の開閉を操作する駆動手段と、入力ポ
   ート及び出力ポートに連通する前記駆動手段側に開設さ
   れた弁室を備える弁本体と、前記出力ポートに形成され
   た弁座に対して当接・離間する弁体を備え前記弁室内に
   配設された前記駆動手段によって動作する弁ロッドと、
   前記弁室を前記駆動手段から隔離する前記弁ロッドと前
   記弁本体とに張設されたダイアフラムとを有する弁装置
   において、 前記弁室内の前記ダイアフラム及び前記弁ロッドの結合
   部分表面が、同一面又は前記弁体側方向に縮小して形成
   されたものであることを特徴とする弁装置。