JPS6221820Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 考案の目的 〔考案の技術分野〕 本考案は、ダイヤフラムが直接弁座に当接して
弁体の役目を司る構造のダイヤフラム弁における
ダイヤフラムの耐久性の向上に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第１図は従来のこの種ダイヤフラム弁の全容を
示す縦断面図である。弁箱１の入口２と出口３間
を開閉するための弁座４に対向して、ダイヤフラ
ム５が配設されている。ダイヤフラム５には、ダ
イヤフラム背室６と入口２間を連通させるブリー
ド孔７を備え、ダイヤフラム背室６と出口３間を
連通させるパイロツト弁孔８を備えている。パイ
ロツト弁孔８の開閉は、励磁コイル９で駆動され
るプランジヤー１０で行なわれる。

この構成において、いま励磁コイル９に通電す
ると、プランジヤー１０が固定鉄心１１に吸引さ
れて、プランジヤー１０がパイロツト弁座１２か
ら離間し、パイロツト弁孔８を開く。するとダイ
ヤフラム背室６の圧力は、出口３に放出され、そ
の瞬間ダイヤフラム背室６の圧力は、入口２側よ
り低くなり、入口２側とダイヤフラム背室６との
圧力差により、図のようにダイヤフラム５が押し
上げられて弁座４から離間し、開弁する。

このような開弁状態において、励磁コイル９へ
の通電を止めると、復帰バネ１３のバネ力でプラ
ンジヤー１０がパイロツト弁座１２に押し付けら
れて、パイロツト弁孔８が閉じる。これにより入
口２側の圧力がブリード孔７からダイヤフラム背
室６に供給されて、出口３側より圧力が高くなる
と共に復帰バネ１３のバネ力を受けるので、ダイ
ヤフラム５が弁座４に押し付けられて閉弁する。

ところでこのようにダイヤフラム５が直接弁座
４に当接して、弁孔を開閉する形式のダイヤフラ
ム弁としては、従来第２図や第３図のようなダイ
ヤフラムが一般的であつた。即ち第２図は、一定
厚のダイヤフラム５１にダイヤフラム・リテイー
ナ１４を重ね、金属性のダイヤフラム・リテイー
ナ１４でダイヤフラム５１を弁座４に押し付ける
構造である。この構造は、１枚の布入りゴムシー
トでダイヤフラムと弁体を構成できるので、コス
トは最も安い。ところが閉弁時に、金属性のダイ
ヤフラム・リテイーナ１４でダイヤフラム５１が
金属性の弁座４に押し付けられ、閉弁時にダイヤ
フラム５１が受ける衝撃が大きく、ダイヤフラム
５１の弾性限度を越える。そのため弁座当たり面
からダイヤフラム５１が破れ易く、ダイヤフラム
の寿命が短い。なお１５は、補強のためにダイヤ
フラム中にインサートされている基布である。

この構成に対し、第３図のように、ダイヤフラ
ム５２のダイヤフラム・リテイーナ１４と重なる
領域５３のみ厚肉となるように、ゴムで成型すれ
ば、第２図の構造における早期破損の問題は軽減
できる。しかしながら特別に成型しなければなら
ないので、第２図の構造のように、１枚の布入り
ゴムシートを単に切断してダイヤフラムを得ると
いうわけにはいかず、コスト高となる。特に型式
ごとにダイヤフラムのサイズなどが異なる場合
は、各サイズごとに金型を用意しなければならな
いので、一層高価となる。

このように一体成型によるコスト高を解消する
ために、第４図イのように、ダイヤフラム５とダ
イヤフラム・リテイーナ１４との間に、ゴムクツ
シヨン１６を挾めば、一体成型することなしに、
実質的に肉厚を厚くしたことになる。この構造
は、本考案の出願人から実願昭57−64048号とし
て提案されたもので、第１図のものもこの構造と
基本的に同じである。ところがこの構成では、新
な問題として、ダイヤフラム５が開閉動作する際
に、ダイヤフラム５が矢印方向に伸縮する。その
際にダイヤフラム５がゴムクツシヨン１６の角と
擦り合うことにより、ロに示すようにダイヤフラ
ム５の表面が１７で示すように摩耗を始める。摩
耗が激しくなりダイヤフラム内部のナイロン系繊
維製の基布１５まで達すると、ダイヤフラムの耐
圧が急激に低下し、この部分からハに示すように
ダイヤフラム背室６の圧力によつてダイヤフラム
５が異常に脹らみ、ついにはニのようにダイヤフ
ラム５が破れてしまう。このような現象に至るま
での耐久動作回数は約17万回であつた。

〔本考案の技術的課題〕

本考案は、従来のダイヤフラム弁におけるこの
ような問題を解消し、ダイヤフラムと別体にクツ
シヨンゴムを備えた安価なダイヤフラム弁におけ
るダイヤフラムの耐久性の向上を図ることを目的
とする。

(b) 考案の構成 〔考案の技術的手段〕 この技術的課題を解決するために講じた本考案
による技術的手段は、ダイヤフラムが弁体の役目
も兼ねた構造のダイヤフラム弁において、 ダイヤフラムとダイヤフラム・リテイーナとの
間に板状のクツシヨンゴムを配設し、かつこのク
ツシヨンゴムとダイヤフラムとの間に、薄くかつ
柔軟性と滑りに富み、クツシヨンゴムより多少大
きめのシートを挾んで組み立てた構成を採つてい
る。このように滑りが良いシートとしては、四フ
ツ化エチレン樹脂がよく、軟らかさを得るには、
0.05mm程度の厚さがよい。0.1mm程度の厚さで
は、シートとの摩擦でダイヤフラムが摩耗・劣化
する。またシートの寸法形状は、ゴムクツシヨン
の外径寸法より、直径で２mm程度大きいものが有
効であつた。シートの外径がゴムクツシヨンの外
径と同程度かまたは小さい場合は、ゴムクツシヨ
ンの外周部がダイヤフラムと擦り合い、シートの
存在効果が得られない。

〔技術的手段の作用〕

この技術的手段によれば、ダイヤフラムとゴム
クツシヨンとの間に薄くて滑りの良いシートが介
在し、かつこのシートはゴムクツシヨンより幾分
大きいため、このシートにより、ゴムクツシヨン
とダイヤフラム間の摩耗が防止される。またシー
トが薄くて滑りが良いために、ダイヤフラムの変
形に追随してシートが容易に変形すると共にシー
トとダイヤフラム間の滑りが良いために、シート
によつてダイヤフラムが摩耗し損傷するようなこ
ともない。

(c) 考案の効果 このように本考案の技術的手段によれば、１枚
の薄くて滑りの良いシートをダイヤフラムとゴム
クツシヨンとの間に挾むだけで、ダイヤフラムの
摩耗が防止され、耐久性が向上する。

またダイヤフラムもゴムクツシヨンもシート
も、それぞれ一定厚の板ないしシートを打ち抜い
て形成できるので、極めて安価に実現でき、かつ
型式などに応じて大きさを変えるのも容易で、種
類が多い場合に特に有効である。

(d) 考案の実施例 次に本考案によるダイヤフラム弁が実際上どの
ように具体化されるかを実施例で説明する。第５
図は本考案によるダイヤフラム弁の実施例を示す
要部断面図で、第１図ないし第４図の構成と同一
部分には、同一符号を付してある。即ちダイヤフ
ラム５が弁座４に当接する際の衝撃を緩和するた
めのゴムクツシヨン１６を備え、ゴムクツシヨン
１６のダイヤフラム背室６側に金属製のダイヤフ
ラム・リテイーナ１４が配設されている。ダイヤ
フラム５およびゴムクツシヨン１６内には、ナイ
ロン系繊維の基布１５がインサートされている。

そしてダイヤフラム５とゴムクツシヨン１６と
の間に薄くて滑りの良いシート１７を挾み、ダイ
ヤフラム・リテイーナ１４、ゴムクツシヨン１
６、シート１７およびダイヤフラム５の順に重
ね、パイロツト弁孔８を有する鳩目状金具１８で
加締めて一体に固定してある。

シート１７として、厚さ0.05mm、外径がゴムク
ツシヨン１６より２mm大きい四フツ化エチレン樹
脂を用い、水圧８〜10Kgｆ／cm²で繰り返し動作
（寿命テスト）を行なつたところ、102万回の動作
完了後も異常はなかつた。これに対し第４図のよ
うにダイヤフラム５とゴムクツシヨン１６を直接
重ねた構成では、水圧８〜10Kgｆ／cm²の寿命テス
トで、３台中２台が、17万回動作時点で、ダイヤ
フラム５の弁座に当る部分より、ダイヤフラム５
の基布１５との剥離に起因してダイヤフラム５が
破れ、電磁弁の内部漏れが発生した。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のダイヤフラム弁の全容を示す縦
断面図、第２図は従来最も典型的なダイヤフラム
弁構成を示す断面図、第３図はその改良品のダイ
ヤフラム弁構成を示す断面図、第４図は本考案の
出願人が先に提案したダイヤフラム弁構成を示す
断面図、第５図は本考案によるダイヤフラム弁構
成の実施例を示す断面図である。 図において、４は弁座、５はダイヤフラム、８
はパイロツト弁孔、１４はダイヤフラム・リテイ
ーナ、１５は基布、１６はゴムクツシヨン、１８
は鳩目状金具をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ダイヤフラムが弁体の役目も兼ねた構造のダイ
   ヤフラム弁において、 ダイヤフラムとダイヤフラム・リテイーナとの
   間に板状のクツシヨンゴムを配設し、かつこのク
   ツシヨンゴムとダイヤフラムとの間に、薄くかつ
   柔軟性と滑りに富み、クツシヨンゴムより多少大
   きめのシートを挾んで組み立てたことを特徴とす
   るダイヤフラム弁。