ダイヤフラム弁装置
【課題】原位置から作動位置へ切り換えて入力通路の流体を出力通路に流通する際に、出力通路の圧力変動を低減し得るダイヤフラム弁装置を提供する
【解決手段】流体を供給する入力通路２と流体を出力する出力通路３と低圧側に接続する低圧通路４とを形成したハウジング本体１には、入力通路２と低圧通路４との間を開閉する第１ダイヤフラム弁５と、入力通路２と出力通路３との間を開閉する第２ダイヤフラム弁２４とを設け、第１ダイヤフラム弁５を開とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を閉とする原位置と、第１ダイヤフラム弁５を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路２と出力通路３と低圧通路４との全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置とを有する。
【解決手段】流体を供給する入力通路２と流体を出力する出力通路３と低圧側に接続する低圧通路４とを形成したハウジング本体１には、入力通路２と低圧通路４との間を開閉する第１ダイヤフラム弁５と、入力通路２と出力通路３との間を開閉する第２ダイヤフラム弁２４とを設け、第１ダイヤフラム弁５を開とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を閉とする原位置と、第１ダイヤフラム弁５を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路２と出力通路３と低圧通路４との全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が流れる流路をダイヤフラム弁により開閉するダイヤフラム弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のダイヤフラム弁装置は、ハウジング本体の中央部にほぼ真っ直ぐに形成される流体案内通路の一端部側に負圧ダイヤフラム弁を装着すると共に、流体案内通路の他端部側に正圧ダイヤフラム弁を装着し、負圧ダイヤフラム弁と正圧ダイヤフラム弁はハウジング本体へ相互に対向して備え、１つの流体案内通路に対して正圧流体と負圧流体とを選択的に案内する場合に、１つの弁装置により開閉できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３９８９６号公報（段落００１８−００３６、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、かかる従来のダイヤフラム弁装置では、負圧ダイヤフラム弁と正圧ダイヤフラム弁とは、常時はともに弁座に着座して流体案内通路を閉じており、この状態から、正圧ダイヤフラム弁を開いて流体案内通路に正圧流体を供給したり、負圧ダイヤフラムを開いて流体案内通路に負圧流体を供給したりしているため、流体案内通路を正圧流体と負圧流体とに切り換える際に、流体案内通路に大きな圧力変動を生じる問題点があった。
【０００５】
本発明の課題は、原位置から作動位置へ切り換えて入力通路の流体を出力通路に流通する際に、出力通路の圧力変動を低減し得るダイヤフラム弁装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、
流体を供給する入力通路と流体を出力する出力通路と低圧側に接続する低圧通路とを形成したハウジング本体を備え、ハウジング本体には入力通路と低圧通路との間を開閉する第１ダイヤフラム弁と、入力通路と出力通路との間を開閉する第２ダイヤフラム弁とを設け、第１ダイヤフラム弁を開とすると共に第２ダイヤフラム弁を閉とする原位置と、第１ダイヤフラム弁を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路と出力通路と低圧通路との全通路間を連通する切換過渡位置とを有することを特徴とするダイヤフラム弁装置がそれである。
【０００７】
この場合、前記第１ダイヤフラム弁を開閉する第１駆動部と、前記第２ダイヤフラム弁を開閉する第２駆動部とを備え、第１駆動部は前記第１ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで開方向に付勢すると共にパイロット圧力で閉方向に付勢し、第２駆動部は前記第２ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで閉方向に付勢すると共にパイロット圧力で開方向に付勢しても良い。また、前記第１駆動部は前記第１ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して前記第１ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第１視認部を有し、前記第２駆動部は前記第２ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して前記第２ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第２視認部を有しても良い。また、前記第１駆動部に用いる第１ハウジングと前記第２駆動部に用いる第２ハウジングは共通の部材を用いても良い。
【発明の効果】
【０００８】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、ハウジング本体に設けた第１ダイヤフラム弁を開とすると共に第２ダイヤフラム弁は閉とする原位置と、第１ダイヤフラム弁を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路と出力通路と低圧通路との全通路間を連通する切換過渡位置とを有している。このため、入力通路と低圧通路との間を開いて出力通路を閉じる原位置から、入力通路と出力通路と低圧通路との全通路間を連通する切換過渡位置を経て、入力通路と出力通路との間を開いて低圧通路を閉じる作動位置に切り換えるから、原位置で低圧通路に連通して低圧状態にある入力通路の流体は、切換過渡位置で圧力上昇することなくできて、作動位置で出力通路に流通でき、出力通路の圧力変動を低減することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加え、第１ダイヤフラム弁を開閉する第１駆動部は第１ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで開方向に付勢すると共にパイロット圧力で閉方向に付勢し、第２ダイヤフラム弁を開閉する第２駆動部は２ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで閉方向に付勢すると共にパイロット圧力で開方向に付勢する。このため、第１ダイヤフラム弁は弾性力とパイロット圧力とで付勢して閉から開への応答性を向上できると共に、第２ダイヤフラム弁は弾性力とパイロット圧力とで付勢して開から閉への応答性を向上できるから、弁装置の作動位置から原位置へ切り換える復帰作動の応答性を向上することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明の効果に加え、第１駆動部は第１ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して第１ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第１視認部を有し、第２駆動部は第２ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して第２ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第２視認部を有する。このため、各ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認することで、弁装置の原位置と作動位置とを確実に判断することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２若しくは請求項３に記載の発明の効果に加え、第１駆動部に用いる第１ハウジングと第２駆動部に用いる第２ハウジングは共通の部材を用いる。このため、両駆動部のハウジングを共通化できるから、管理する部品点数を削減できて、管理の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を示した弁装置の縦断面図である。
【図２】他実施形態の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１において、１は直方体形状のハウジング本体で、流体としての高粘度液体を供給する入力通路２と図示しない負荷側に接続する出力通路３と低圧側としてのタンクに接続する低圧通路４とを穿設して形成している。入力通路２は逆Ｔ字状に形成し、一端をハウジング本体１の上方の端面１Ａに開口し、他端を二股に分岐して一方側をハウジング本体１の上方の端面と直交する一側面１Ｂに開口すると共に、他方側をハウジング本体１の上方の端面１Ａと直交して一側面１Ｂと対向する他側面１Ｃに開口している。そして、入力通路２はハウジング本体１の両側面１Ｂ、１Ｃへの開口側をそれぞれ拡径して拡径部２Ａ、２Ｂを形成し、拡径部２Ａ、２Ｂの連設段部にそれぞれ弁座２Ｃ、２Ｄを形成している。出力通路３は一端をハウジング本体１の下方の端面１Ｄに開口し、他端を入力通路２の他方側の拡径部２Ｂに接続している。低圧通路４は一端をハウジング本体１の下方の端面１Ｄに開口し、他端を入力通路２の一方側の拡径部２Ａに接続している。
【００１４】
５は入力通路２と低圧通路４との間を開閉する第１ダイヤフラム弁で、第１ハウジング７と第１駆動部８と第１ダイヤフラム弁体９とから構成し、ハウジング本体１の一側面１Ｂに第１ハウジング７を複数のボルト部材６により固定して設けている。第１ハウジング７は円筒形状で、小径部１０と中径部１１と大径部１２とを連設した収装孔１３を穿設して軸方向へ貫通形成し、収装孔１３の大径部１２を一側面に開口すると共に、小径部１０を他側面に開口している。１４は第１ハウジング７に備えた第１蓋部材で、第１ハウジング７の一側面に複数のボルト部材１５により固定し、収装孔１３の大径部１２を閉塞している。第１駆動部８は収装孔１３の大径部１２へピストン１６を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、ピストン１６は第１ピストンロッド１７と第２ピストンロッド１８とを一体形成している。第１ピストンロッド１７はピストン１６の一側面から軸方向へ突出して蓋部材１４を液密に貫通すると共に、第２ピストンロッド１８はピストン１６の他側面から軸方向へ突出して収装孔１３の小径部１０へ液密に摺動自在に嵌挿して第１ハウジング７の他側面から突出している。
【００１５】
第１駆動部８は、ピストン１６の収装孔１３への収装で、ピストン１６の一側面側にピストン１６、第１ピストンロッド１７、第１ハウジング７、第１蓋部材１４で第１パイロット室１９を区画形成すると共に、ピストン１６の他側面側にピストン１６、第２ピストンロッド１８、第１ハウジング７で第２パイロット室２０を区画形成する。第１パイロット室１９は第１ハウジング７に穿設の第１パイロット通路２１に接続してパイロット流体を給排自在にする。第２パイロット室２０は第１ハウジング７に穿設の第２パイロット通路２２に接続してパイロット流体を給排自在にすると共に、ばね２３を収装している。
【００１６】
第１ダイヤフラム弁体９は樹脂材より成形し、ハウジング本体１に穿設した入力通路２の拡径部２Ａ内に収納し、弁座２Ｃに着座する弁体部９Ａと、弁体部９Ａに連設して第２ピストンロッド１８の突出端部に螺着して取付ける雄ねじ部９Ｂと、弁体部９Ａより径方向に延びた薄膜円板状のダイヤフラム部９Ｃと、ダイヤフラム部９Ｃの外周縁に形成されてハウジング本体１と第１ハウジング７との間に挟持される外周部９Ｄとから構成する。第１ダイヤフラム弁体９の外周部９Ｄをハウジング本体１と第１ハウジング７との間に挟持することで、ダイヤフラム部９Ｃの背面側に空間が区画形成されるが、この空間は第１ハウジング７に穿設の通路７Ａ、蓋部材１４を第１ハウジング７に固定するボルト部材１５を挿通する孔を介して大気に開放する。第１駆動部８は、ばね２３の弾性力と第２パイロット室２０に供給されてピストン１６の他側面に作用するパイロット流体の圧力に基づく作用力で第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃから離座する開方向に付勢すると共に、第１パイロット室１９に供給されてピストン１６の一側面に作用するパイロット流体の圧力に基づく作用力で第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃに着座する閉方向に付勢する。
【００１７】
第１駆動部８は、蓋部材１４を貫通する第１ピストンロッド１７の軸方向端部に第１視認部１７Ａを有し、第１視認部１７Ａは第１ダイヤフラム弁体９の開に応じて蓋部材１４から軸方向へ突出移動すると共に、第１ダイヤフラム弁体９の閉に応じて蓋部材１４内に退き移動して、第１ダイヤフラム弁５の開閉状態を外部から視認可能にする。
【００１８】
２４は入力通路２と出力通路３との間を開閉する第２ダイヤフラム弁で、第２ハウジング２５と第２駆動部２６と第２ダイヤフラム弁体２７とから構成し、ハウジング本体１の他側面１Ｃに第２ハウジング２５を複数のボルト部材６により固定して設けている。第２ハウジング２５は円筒形状で、第１ハウジング７と同一構成で、小径部１０と中径部１１と大径部１２とを連設した収装孔１３を穿設して軸方向へ貫通形成し、収装孔１３の大径部１２を一側面に開口すると共に、小径部１０を他側面に開口している。第２ハウジング２５の一側面に複数のボルト部材１５により第２蓋部材２８固定し、収装孔１３の大径部１２を閉塞している。第２駆動部２６は収装孔１３の大径部１２へピストン２９を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、ピストン２９は第１駆動部８のピストン１６と同一構成で、第１ピストンロッド３０と第２ピストンロッド３１とを一体形成している。第１ピストンロッド３０はピストン２９の一側面から軸方向へ突出して蓋部材２８を液密に貫通すると共に、第２ピストンロッド３１はピストン２９の他側面から軸方向へ突出して収装孔１３の小径部１０へ液密に摺動自在に嵌挿して第２ハウジング２５の他側面から突出している。
【００１９】
第２駆動部２６は、ピストン２９の収装孔１３への収装で、ピストン２９の一側面側にピストン２９、第１ピストンロッド３０、第２ハウジング２５、第２蓋部材２８で第１パイロット室３２を区画形成すると共に、ピストン２９の他側面側にピストン２９、第２ピストンロッド３１、第２ハウジング２５で第２パイロット室３３を区画形成する。第１パイロット室３２は第２ハウジング２５に穿設の第１パイロット通路３４に接続してパイロット流体を給排自在にすると共に、ばね３５を収装している。第２パイロット室３３は第２ハウジング２５に穿設の第２パイロット通路３６に接続してパイロット流体を給排自在にする。
【００２０】
第２ダイヤフラム弁体２７は樹脂材より成形し、第１ダイヤフラム弁体９と同一構成で、ハウジング本体１に穿設した入力通路２の拡径部２Ｂ内に収納し、弁座２Ｄに着座する弁体部２７Ａと、弁体部２７Ａに連設して第２ピストンロッド３１の突出端部に螺着して取付ける雄ねじ部２７Ｂと、弁体部２７Ａより径方向に延びた薄膜円板状のダイヤフラム部２７Ｃと、ダイヤフラム部２７Ｃの外周縁に形成されてハウジング本体１と第２ハウジング２５との間に挟持される外周部２７Ｄとから構成する。第２ダイヤフラム弁体２７の外周部２７Ｄをハウジング本体１と第２ハウジング２５との間に挟持することで、ダイヤフラム部２７Ｃの背面側に空間が区画形成されるが、この空間は第２ハウジング２５に穿設の通路２５Ａ、蓋部材２８を第２ハウジング２５に固定するボルト部材１５を挿通する孔を介して大気に開放する。第２駆動部２６は、ばね３５の弾性力と第１パイロット室２０に供給されてピストン２９の一側面に作用するパイロット流体の圧力に基づく作用力で第２ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄに着座する閉方向に付勢すると共に、第２パイロット室３３に供給されてピストン３４の他側面に作用するパイロット流体の圧力に基づく作用力で第１ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄから離座する開方向に付勢する。
【００２１】
第２駆動部２６は、蓋部材２８を貫通する第１ピストンロッド３０の軸方向端部に第１視認部３０Ａを有し、第１視認部３０Ａは第２ダイヤフラム弁体２７の開に応じて蓋部材２７から軸方向へ突出移動すると共に、第２ダイヤフラム弁体２７の閉に応じて蓋部材２８内に退き移動して、第２ダイヤフラム弁２４の開閉状態を外部から視認可能にする。
【００２２】
ダイヤフラム弁装置は、第１ダイヤフラム弁５を開とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を閉とする図１に示す原位置と、第１ダイヤフラム弁５を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路２と出力通路３と低圧通路４との全通路間２、３、４を連通する切換過渡位置とを有する。第１ダイヤフラム弁５は、原位置および切換過渡位置では第２パイロット室２０にパイロット流体を供給して第１パイロット室１９からパイロット流体を排出して第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃから離座して入力通路２と低圧通路４との間を開とすると共に、作動位置では第１パイロット室１９にパイロット流体を供給して第２パイロット室２０からパイロット流体を排出して第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃに着座して入力通路２と低圧通路４との間を閉とする。第２ダイヤフラム弁２４は、原位置では第１パイロット室３２にパイロット流体を供給して第２パイロット室３３からパイロット流体を排出して第２ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄに着座して入力通路２と出力通路３との間を閉とすると共に、作動位置および切換過渡位置では第２パイロット室３３にパイロット流体を供給して第１パイロット室３２からパイロット流体を排出して第２ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄから離座して入力通路２と出力通路３との間を開とする。
【００２３】
次に、かかる構成の作動を説明する。
図１に示す状態は、原位置で、第１ダイヤフラム弁５は開状態で、第２パイロット室２０にパイロット流体を供給して第１パイロット室１９からパイロット流体を排出し、第１ダイヤフラム弁体９を第２パイロット室２０に供給のパイロット流体の圧力とばね２３の弾性力とで開方向に付勢して弁座２Ｃより離座し、入力通路２と低圧通路４との間を開としている。また、第２ダイヤフラム弁２４は閉状態で、第１パイロット室３２にパイロット流体を供給して第２パイロット室３３からパイロット流体を排出し、第２ダイヤフラム弁体２７を第１パイロット室３２に供給のパイロット流体の圧力とばね３５の弾性力とで閉方向に付勢して弁座２Ｄに着座し、入力通路２と出力通路３との間を閉としている。
【００２４】
この状態で、第１パイロット室１９および第２パイロット室３３にパイロット流体を供給して第２パイロット室２０および第１パイロット室３２からパイロット流体を排出すると、作動位置に切り換り、第１ダイヤフラム弁５は閉状態となり、第１ダイヤフラム弁体９を第１パイロット室１９に供給のパイロット流体の圧力でばね２３の弾性力に抗して閉方向に付勢して弁座２Ｃに着座し、入力通路２と低圧通路４との間を閉じる。また、第２ダイヤフラム弁２４は開状態となり、第２ダイヤフラム弁体２７を第２パイロット室３３に供給のパイロット流体の圧力でばね３５の弾性力に抗して開方向に付勢して弁座２Ｄより離座し、入力通路２と出力通路３との間を開く。
【００２５】
原位置から作動位置に切り換る際には、第１ダイヤフラム弁体９が離座位置から弁座２Ｃへの着座位置に移動する間に、第２ダイヤフラム弁体２７が弁座２Ｄより離座し、入力通路２と出力通路３と低圧通路４との全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置を経て切り換る。また、第２パイロット室３３にパイロット流体を供給して第１パイロット室３２からパイロット流体を排出する制御を、第１パイロット室１９にパイロット流体を供給して第２パイロット室２０からパイロット流体を排出する制御より早くするよう時間差を設定し、第２ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄから離座した後に第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃに着座し、切換過渡位置で全通路２、３、４間を連通するようにしても良い。
【００２６】
作動位置にある状態で、第２パイロット室２０および第１パイロット室３２にパイロット流体を供給して第１パイロット室１９および第２パイロット室３３からパイロット流体を排出すると、図１の原位置に復帰作動し、第１ダイヤフラム弁９は開状態に復帰して第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃから離座して入力通路２と低圧通路４との間を開く。また、第２ダイヤフラム弁２４は閉状態に復帰して第２ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄに着座して入力通路２と出力通路３との間を閉じる。
【００２７】
かかる作動において、ハウジング本体１に設けた第１ダイヤフラム弁５を開とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を閉とする原位置と、第１ダイヤフラム弁５を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路２と出力通路３と低圧通路４との全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置とを有している。このため、入力通路２と低圧通路４との間を開いて出力通路３を閉じる原位置から、入力通路２と出力通路３と低圧通路４との全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置を経て、入力通路２と出力通路３との間を開いて低圧通路４を閉じる作動位置に切り換えるから、原位置で低圧通路４に連通して低圧状態にある入力通路２の流体は、切換過渡位置で圧力上昇することなくできて、作動位置で出力通路３に流通でき、出力通路３の圧力変動を低減することができる。
【００２８】
また、第１ダイヤフラム弁５を開閉する第１駆動部８は第１ダイヤフラム弁５の第１ダイヤフラム弁体９をばね２３の弾性力と第２パイロット室２０に供給するパイロット流体の圧力とで開方向に付勢すると共に第１パイロット室１９に供給するパイロット流体の圧力で閉方向に付勢し、第２ダイヤフラム弁２４を開閉する第２駆動部２６は２ダイヤフラム弁２４の第２ダイヤフラム弁体２７をばね３５の弾性力と第１パイロット室３２に供給するパイロット流体の圧力とで閉方向に付勢すると共に第２パイロット室３３に供給するパイロット流体の圧力で開方向に付勢する。このため、第１ダイヤフラム弁９は弾性力とパイロット圧力とで付勢して閉から開への応答性を向上できると共に、第２ダイヤフラム弁２４は弾性力とパイロット圧力とで付勢して開から閉への応答性を向上できるから、弁装置の作動位置から原位置へ切り換える復帰作動の応答性を向上することができる。
【００２９】
また、第１駆動部８は第１ダイヤフラム弁９の開閉に応じて移動して第１ダイヤフラム弁９の開閉状態を外部から視認可能な第１視認部１７Ａを有し、第２駆動部２６は第２ダイヤフラム弁２４の開閉に応じて移動して第２ダイヤフラム弁２４の開閉状態を外部から視認可能な第２視認部３０Ａを有する。このため、各ダイヤフラム弁５、２４の開閉状態を外部から視認することで、弁装置の原位置と作動位置とを確実に判断することができる。
【００３０】
また、第１駆動部８に用いる第１ハウジング７と第２駆動部２６に用いる第２ハウジング２５は共通の部材を用いる。このため、両駆動部８、２６のハウジング７、２５を共通化できるから、管理する部品点数を削減できて、管理の簡素化を図ることができる。さらにまた、両ダイヤフラム弁５、２４の両ダイヤフラム弁体９、２７と両蓋部材１４、２８と両ピストン１６、２９は共通の部材を用いるから、管理する部品点数を一層削減できて、管理の簡素化をより一層図ることができる。
【００３１】
図２は本発明の他実施形態を示し、一実施形態と同一個所には同符号を付して説明を省略し、異なる個所についてのみ説明する。
図２において、第１ダイヤフラム弁４０を構成する第１ハウジング４１は、小径部４２と中径部４３とを連設して軸方向へ貫通形成し、中径部４３を一側面に開口すると共に、小径部４２を他側面に開口している。第１ハウジング４１の一側面に固定する第１蓋部材４４は、中径部４３に連設するよう大径部４５を穿設し、小径部４２と中径部４３と大径部４５とで収装孔４６を構成している。第１ダイヤフラム弁４０を構成する第１駆動部４７は、収装孔４６の大径部４５へピストン４８を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、ピストン４８の一側面から第１ピストンロッド４９を軸方向へ突出して第１蓋部材４４を液密に貫通して軸方向端部に第１視認部４９Ａを形成し、ピストン４８の一側面側に第１パイロット室５０を区画形成する。また、ピストン４８の他側面から第２ピストンロッド５１を軸方向へ突出して収装孔４６の小径部４２を液密に貫通して第１ハウジング４１の他側面から突出し、突出端部に雄ねじ部５１Ａを形成し、ピストン４８の他側面側に第２パイロット室５２を区画形成する。第１パイロット室５０は第１蓋部材４４に穿設した第１パイロット通路４４Ａに接続してパイロット流体を給排自在にし、第２パイロット室５２は第１ハウジング４１に穿設の第２パイロット通路４１Ａに接続してパイロット流体を給排自在にすると共にばね２３を収装している。
【００３２】
第１ダイヤフラム弁４０を構成する第１ダイヤフラム弁体５３は、樹脂材より形成して、弁座２Ｃに着座する弁体部５３Ａと、弁体部５３Ａより径方向に延びた薄膜円板状のダイヤフラム部５３Ｂと、ダイヤフラム部５３Ｂの外周縁に形成されてハウジング本体１と第１ハウジング４１との間に挟持される外周部５３Ｃとを一体成形し、弁体部５３Ａに金属材より形成して外周面にロ−レットを形成すると共に内周面に雌ねじ部を形成した円筒形状のスリーブ部材５４を圧入固定し、スリーブ部材５４の雌ねじ部に第２ピストンロッド５１の雄ねじ部５１Ａを螺着して取付ける。
【００３３】
第２ダイヤフラム弁５５を構成する第２ハウジング５６は、第１ハウジング４１とは異なる構成で、小径部５７と大径部５８とを連設して軸方向へ貫通形成し、大径部５８を一側面に開口すると共に、小径部５７を他側面に開口している。第２ハウジング５６の一側面に固定する第２蓋部材５９は、大径部５８に連設するよう中径部６０を穿設し、小径部５７と大径部５８と中径部６０とで収装孔６１を構成している。第２ダイヤフラム弁５５を構成する第２駆動部６２は、収装孔６１の大径部５８へピストン６３を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、ピストン６３の一側面から第１ピストンロッド６４を軸方向へ突出して蓋部材５９を液密に貫通して軸方向端部に第１視認部６４Ａを形成し、ピストン６３の一側面側に第１パイロット室６５を区画形成する。また、ピストン６３の他側面から第２ピストンロッド６６を軸方向へ突出して収装孔６１の小径部５７を液密に貫通して第２ハウジング５６の他側面から突出し、突出端部に雄ねじ部６６Ａを形成し、ピストン６３の他側面側に第２パイロット室６７を区画形成する。第１パイロット室６５は第２蓋部材５９に穿設した第１パイロット通路５９Ａに接続してパイロット流体を給排自在にすると共にばね３５を収装している。第２パイロット室６７は第２ハウジング５６に穿設の第２パイロット通路５６Ａに接続してパイロット流体を給排自在にする。第１駆動機構４７と第２駆動機構６２とを比較すると、両ピストン４８、６３は略同一形状で、第１駆動機構４７の第１ピストンロッド４９は第２駆動機構６２の第１ピストンロッド６４より軸方向寸法を短く設け、第１駆動機構４７の第２ピストンロッド５１は第２駆動機構６２の第２ピストンロッド６６より軸方向寸法を長く設けている。
【００３４】
第２ダイヤフラム弁４０を構成する第２ダイヤフラム弁体６８は、第１ダイヤフラム弁体５３と略同一構成で、樹脂材より形成して、弁座２Ｄに着座する弁体部６８Ａと、薄膜円板状のダイヤフラム部６８Ｂと、ハウジング本体１と第２ハウジング５６との間に挟持される外周部６８Ｃとを一体成形し、弁体部６８Ａに圧入固定したスリーブ部材６９の雌ねじ部に第２ピストンロッド６６の雄ねじ部６６Ａを螺着して取付ける。両ダイヤフラム部５３Ｂ、６８Ｂの背面側に区画形成される空間は、両ハウジング４１、５６にそれぞれ穿設した通路４１Ｂ、５６Ｂを介して大気に開放する。
【００３５】
作動は、図２に示す状態は原位置で、第１ダイヤフラム弁４０は開状態で入力通路２と低圧通路４との間を開とし、第２ダイヤフラム弁５５は閉状態で入力通路２と出力通路３との間を閉としている。
【００３６】
この状態で、第１パイロット室５０および第２パイロット室６７にパイロット流体を供給して第２パイロット室５２および第１パイロット室６５からパイロット流体を排出すると、全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置を経て作動位置に切り換り、第１ダイヤフラム弁４０は閉状態となって入力通路２と低圧通路４との間を閉じ、第２ダイヤフラム弁５５は開状態となって入力通路２と出力通路３との間を開く。
【００３７】
作動位置にある状態で、第２パイロット室５２および第１パイロット室６５にパイロット流体を供給して第１パイロット室５０および第２パイロット室６７からパイロット流体を排出すると、図２の原位置に復帰作動し、第１ダイヤフラム弁４０は開状態に復帰して入力通路２と低圧通路４との間を開き、第２ダイヤフラム弁５５は閉状態に復帰して入力通路２と出力通路３との間を閉じる。
【００３８】
かかる作動で、一実施形態と同様に、原位置から全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置を経て作動位置に切り換えるから、原位置で低圧通路４に連通して低圧状態にある入力通路２の流体は、切換過渡位置で圧力上昇することなくできて、作動位置で出力通路３に流通でき、出力通路３の圧力変動を低減することができる。また、一実施形態と同様に、第１ダイヤフラム弁４０は弾性力とパイロット圧力とで付勢して閉から開への応答性を向上できると共に、第２ダイヤフラム弁５５は弾性力とパイロット圧力とで付勢して開から閉への応答性を向上できるから、弁装置の作動位置から原位置へ切り換える復帰作動の応答性を向上することができる。また、一実施形態と同様に、第１ダイヤフラム弁４０の開閉状態を外部から視認可能な第１視認部４９Ａと、第２ダイヤフラム弁５５の開閉状態を外部から視認可能な第２視認部６４Ａを有するため、各ダイヤフラム弁４０、５５の開閉状態を外部から視認することで、弁装置の原位置と作動位置とを確実に判断することができる。
【００３９】
また、各ダイヤフラム弁体５３、６８は内周面に雌ねじ部を形成した金属製のスリーブ部材５４、６９を圧入固定し、各スリーブ部材５４、６９の雌ねじ部に各第２ピストンロッド５１、６６の雄ねじ部５１Ａ、６６Ａを螺着して取付けるため、螺着個所を金属製として強度を向上することができ、各ダイヤフラム弁体９、２７の樹脂製の雄ねじ部９Ｂ、２７Ｂを各第２ピストンロッド１８、３１に螺着して取付ける一実施形態の弁装置と比し、各ダイヤフラム弁体５３、６８と各第２ピストンロッド５１、６６との取付個所の強度向上を図ることができる。また、第１ダイヤフラム弁４０と第２ダイヤフラム弁５５はそれぞれ格別のハウジング４１、５６と蓋部材４４、５９とピストン４８、６３を用いて最適寸法とすることができ、両ダイヤフラム弁５、２４が共通のハウジング７、２５と蓋部材１４、２８とピストン１６、２９を用いる一実施形態の弁装置に比し、両ダイヤフラム弁４０、５５の軸方向寸法を短くでき、弁装置全体の小型化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１：ハウジング本体
２：入力通路
３：出力通路
４：低圧通路
５、４０：第１ダイヤフラム弁
７、４１：第１ハウジング
８、４７：第１駆動部
１７Ａ、４９Ａ：第１視認部
２４、５５：第２ダイヤフラム弁
２５、５６：第２ハウジング
２６、６２：第２駆動部
３０Ａ、６４Ａ：第２視認部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が流れる流路をダイヤフラム弁により開閉するダイヤフラム弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のダイヤフラム弁装置は、ハウジング本体の中央部にほぼ真っ直ぐに形成される流体案内通路の一端部側に負圧ダイヤフラム弁を装着すると共に、流体案内通路の他端部側に正圧ダイヤフラム弁を装着し、負圧ダイヤフラム弁と正圧ダイヤフラム弁はハウジング本体へ相互に対向して備え、１つの流体案内通路に対して正圧流体と負圧流体とを選択的に案内する場合に、１つの弁装置により開閉できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３９８９６号公報（段落００１８−００３６、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、かかる従来のダイヤフラム弁装置では、負圧ダイヤフラム弁と正圧ダイヤフラム弁とは、常時はともに弁座に着座して流体案内通路を閉じており、この状態から、正圧ダイヤフラム弁を開いて流体案内通路に正圧流体を供給したり、負圧ダイヤフラムを開いて流体案内通路に負圧流体を供給したりしているため、流体案内通路を正圧流体と負圧流体とに切り換える際に、流体案内通路に大きな圧力変動を生じる問題点があった。
【０００５】
本発明の課題は、原位置から作動位置へ切り換えて入力通路の流体を出力通路に流通する際に、出力通路の圧力変動を低減し得るダイヤフラム弁装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、
流体を供給する入力通路と流体を出力する出力通路と低圧側に接続する低圧通路とを形成したハウジング本体を備え、ハウジング本体には入力通路と低圧通路との間を開閉する第１ダイヤフラム弁と、入力通路と出力通路との間を開閉する第２ダイヤフラム弁とを設け、第１ダイヤフラム弁を開とすると共に第２ダイヤフラム弁を閉とする原位置と、第１ダイヤフラム弁を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路と出力通路と低圧通路との全通路間を連通する切換過渡位置とを有することを特徴とするダイヤフラム弁装置がそれである。
【０００７】
この場合、前記第１ダイヤフラム弁を開閉する第１駆動部と、前記第２ダイヤフラム弁を開閉する第２駆動部とを備え、第１駆動部は前記第１ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで開方向に付勢すると共にパイロット圧力で閉方向に付勢し、第２駆動部は前記第２ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで閉方向に付勢すると共にパイロット圧力で開方向に付勢しても良い。また、前記第１駆動部は前記第１ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して前記第１ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第１視認部を有し、前記第２駆動部は前記第２ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して前記第２ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第２視認部を有しても良い。また、前記第１駆動部に用いる第１ハウジングと前記第２駆動部に用いる第２ハウジングは共通の部材を用いても良い。
【発明の効果】
【０００８】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、ハウジング本体に設けた第１ダイヤフラム弁を開とすると共に第２ダイヤフラム弁は閉とする原位置と、第１ダイヤフラム弁を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路と出力通路と低圧通路との全通路間を連通する切換過渡位置とを有している。このため、入力通路と低圧通路との間を開いて出力通路を閉じる原位置から、入力通路と出力通路と低圧通路との全通路間を連通する切換過渡位置を経て、入力通路と出力通路との間を開いて低圧通路を閉じる作動位置に切り換えるから、原位置で低圧通路に連通して低圧状態にある入力通路の流体は、切換過渡位置で圧力上昇することなくできて、作動位置で出力通路に流通でき、出力通路の圧力変動を低減することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加え、第１ダイヤフラム弁を開閉する第１駆動部は第１ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで開方向に付勢すると共にパイロット圧力で閉方向に付勢し、第２ダイヤフラム弁を開閉する第２駆動部は２ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで閉方向に付勢すると共にパイロット圧力で開方向に付勢する。このため、第１ダイヤフラム弁は弾性力とパイロット圧力とで付勢して閉から開への応答性を向上できると共に、第２ダイヤフラム弁は弾性力とパイロット圧力とで付勢して開から閉への応答性を向上できるから、弁装置の作動位置から原位置へ切り換える復帰作動の応答性を向上することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明の効果に加え、第１駆動部は第１ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して第１ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第１視認部を有し、第２駆動部は第２ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して第２ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第２視認部を有する。このため、各ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認することで、弁装置の原位置と作動位置とを確実に判断することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２若しくは請求項３に記載の発明の効果に加え、第１駆動部に用いる第１ハウジングと第２駆動部に用いる第２ハウジングは共通の部材を用いる。このため、両駆動部のハウジングを共通化できるから、管理する部品点数を削減できて、管理の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を示した弁装置の縦断面図である。
【図２】他実施形態の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１において、１は直方体形状のハウジング本体で、流体としての高粘度液体を供給する入力通路２と図示しない負荷側に接続する出力通路３と低圧側としてのタンクに接続する低圧通路４とを穿設して形成している。入力通路２は逆Ｔ字状に形成し、一端をハウジング本体１の上方の端面１Ａに開口し、他端を二股に分岐して一方側をハウジング本体１の上方の端面と直交する一側面１Ｂに開口すると共に、他方側をハウジング本体１の上方の端面１Ａと直交して一側面１Ｂと対向する他側面１Ｃに開口している。そして、入力通路２はハウジング本体１の両側面１Ｂ、１Ｃへの開口側をそれぞれ拡径して拡径部２Ａ、２Ｂを形成し、拡径部２Ａ、２Ｂの連設段部にそれぞれ弁座２Ｃ、２Ｄを形成している。出力通路３は一端をハウジング本体１の下方の端面１Ｄに開口し、他端を入力通路２の他方側の拡径部２Ｂに接続している。低圧通路４は一端をハウジング本体１の下方の端面１Ｄに開口し、他端を入力通路２の一方側の拡径部２Ａに接続している。
【００１４】
５は入力通路２と低圧通路４との間を開閉する第１ダイヤフラム弁で、第１ハウジング７と第１駆動部８と第１ダイヤフラム弁体９とから構成し、ハウジング本体１の一側面１Ｂに第１ハウジング７を複数のボルト部材６により固定して設けている。第１ハウジング７は円筒形状で、小径部１０と中径部１１と大径部１２とを連設した収装孔１３を穿設して軸方向へ貫通形成し、収装孔１３の大径部１２を一側面に開口すると共に、小径部１０を他側面に開口している。１４は第１ハウジング７に備えた第１蓋部材で、第１ハウジング７の一側面に複数のボルト部材１５により固定し、収装孔１３の大径部１２を閉塞している。第１駆動部８は収装孔１３の大径部１２へピストン１６を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、ピストン１６は第１ピストンロッド１７と第２ピストンロッド１８とを一体形成している。第１ピストンロッド１７はピストン１６の一側面から軸方向へ突出して蓋部材１４を液密に貫通すると共に、第２ピストンロッド１８はピストン１６の他側面から軸方向へ突出して収装孔１３の小径部１０へ液密に摺動自在に嵌挿して第１ハウジング７の他側面から突出している。
【００１５】
第１駆動部８は、ピストン１６の収装孔１３への収装で、ピストン１６の一側面側にピストン１６、第１ピストンロッド１７、第１ハウジング７、第１蓋部材１４で第１パイロット室１９を区画形成すると共に、ピストン１６の他側面側にピストン１６、第２ピストンロッド１８、第１ハウジング７で第２パイロット室２０を区画形成する。第１パイロット室１９は第１ハウジング７に穿設の第１パイロット通路２１に接続してパイロット流体を給排自在にする。第２パイロット室２０は第１ハウジング７に穿設の第２パイロット通路２２に接続してパイロット流体を給排自在にすると共に、ばね２３を収装している。
【００１６】
第１ダイヤフラム弁体９は樹脂材より成形し、ハウジング本体１に穿設した入力通路２の拡径部２Ａ内に収納し、弁座２Ｃに着座する弁体部９Ａと、弁体部９Ａに連設して第２ピストンロッド１８の突出端部に螺着して取付ける雄ねじ部９Ｂと、弁体部９Ａより径方向に延びた薄膜円板状のダイヤフラム部９Ｃと、ダイヤフラム部９Ｃの外周縁に形成されてハウジング本体１と第１ハウジング７との間に挟持される外周部９Ｄとから構成する。第１ダイヤフラム弁体９の外周部９Ｄをハウジング本体１と第１ハウジング７との間に挟持することで、ダイヤフラム部９Ｃの背面側に空間が区画形成されるが、この空間は第１ハウジング７に穿設の通路７Ａ、蓋部材１４を第１ハウジング７に固定するボルト部材１５を挿通する孔を介して大気に開放する。第１駆動部８は、ばね２３の弾性力と第２パイロット室２０に供給されてピストン１６の他側面に作用するパイロット流体の圧力に基づく作用力で第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃから離座する開方向に付勢すると共に、第１パイロット室１９に供給されてピストン１６の一側面に作用するパイロット流体の圧力に基づく作用力で第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃに着座する閉方向に付勢する。
【００１７】
第１駆動部８は、蓋部材１４を貫通する第１ピストンロッド１７の軸方向端部に第１視認部１７Ａを有し、第１視認部１７Ａは第１ダイヤフラム弁体９の開に応じて蓋部材１４から軸方向へ突出移動すると共に、第１ダイヤフラム弁体９の閉に応じて蓋部材１４内に退き移動して、第１ダイヤフラム弁５の開閉状態を外部から視認可能にする。
【００１８】
２４は入力通路２と出力通路３との間を開閉する第２ダイヤフラム弁で、第２ハウジング２５と第２駆動部２６と第２ダイヤフラム弁体２７とから構成し、ハウジング本体１の他側面１Ｃに第２ハウジング２５を複数のボルト部材６により固定して設けている。第２ハウジング２５は円筒形状で、第１ハウジング７と同一構成で、小径部１０と中径部１１と大径部１２とを連設した収装孔１３を穿設して軸方向へ貫通形成し、収装孔１３の大径部１２を一側面に開口すると共に、小径部１０を他側面に開口している。第２ハウジング２５の一側面に複数のボルト部材１５により第２蓋部材２８固定し、収装孔１３の大径部１２を閉塞している。第２駆動部２６は収装孔１３の大径部１２へピストン２９を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、ピストン２９は第１駆動部８のピストン１６と同一構成で、第１ピストンロッド３０と第２ピストンロッド３１とを一体形成している。第１ピストンロッド３０はピストン２９の一側面から軸方向へ突出して蓋部材２８を液密に貫通すると共に、第２ピストンロッド３１はピストン２９の他側面から軸方向へ突出して収装孔１３の小径部１０へ液密に摺動自在に嵌挿して第２ハウジング２５の他側面から突出している。
【００１９】
第２駆動部２６は、ピストン２９の収装孔１３への収装で、ピストン２９の一側面側にピストン２９、第１ピストンロッド３０、第２ハウジング２５、第２蓋部材２８で第１パイロット室３２を区画形成すると共に、ピストン２９の他側面側にピストン２９、第２ピストンロッド３１、第２ハウジング２５で第２パイロット室３３を区画形成する。第１パイロット室３２は第２ハウジング２５に穿設の第１パイロット通路３４に接続してパイロット流体を給排自在にすると共に、ばね３５を収装している。第２パイロット室３３は第２ハウジング２５に穿設の第２パイロット通路３６に接続してパイロット流体を給排自在にする。
【００２０】
第２ダイヤフラム弁体２７は樹脂材より成形し、第１ダイヤフラム弁体９と同一構成で、ハウジング本体１に穿設した入力通路２の拡径部２Ｂ内に収納し、弁座２Ｄに着座する弁体部２７Ａと、弁体部２７Ａに連設して第２ピストンロッド３１の突出端部に螺着して取付ける雄ねじ部２７Ｂと、弁体部２７Ａより径方向に延びた薄膜円板状のダイヤフラム部２７Ｃと、ダイヤフラム部２７Ｃの外周縁に形成されてハウジング本体１と第２ハウジング２５との間に挟持される外周部２７Ｄとから構成する。第２ダイヤフラム弁体２７の外周部２７Ｄをハウジング本体１と第２ハウジング２５との間に挟持することで、ダイヤフラム部２７Ｃの背面側に空間が区画形成されるが、この空間は第２ハウジング２５に穿設の通路２５Ａ、蓋部材２８を第２ハウジング２５に固定するボルト部材１５を挿通する孔を介して大気に開放する。第２駆動部２６は、ばね３５の弾性力と第１パイロット室２０に供給されてピストン２９の一側面に作用するパイロット流体の圧力に基づく作用力で第２ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄに着座する閉方向に付勢すると共に、第２パイロット室３３に供給されてピストン３４の他側面に作用するパイロット流体の圧力に基づく作用力で第１ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄから離座する開方向に付勢する。
【００２１】
第２駆動部２６は、蓋部材２８を貫通する第１ピストンロッド３０の軸方向端部に第１視認部３０Ａを有し、第１視認部３０Ａは第２ダイヤフラム弁体２７の開に応じて蓋部材２７から軸方向へ突出移動すると共に、第２ダイヤフラム弁体２７の閉に応じて蓋部材２８内に退き移動して、第２ダイヤフラム弁２４の開閉状態を外部から視認可能にする。
【００２２】
ダイヤフラム弁装置は、第１ダイヤフラム弁５を開とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を閉とする図１に示す原位置と、第１ダイヤフラム弁５を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路２と出力通路３と低圧通路４との全通路間２、３、４を連通する切換過渡位置とを有する。第１ダイヤフラム弁５は、原位置および切換過渡位置では第２パイロット室２０にパイロット流体を供給して第１パイロット室１９からパイロット流体を排出して第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃから離座して入力通路２と低圧通路４との間を開とすると共に、作動位置では第１パイロット室１９にパイロット流体を供給して第２パイロット室２０からパイロット流体を排出して第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃに着座して入力通路２と低圧通路４との間を閉とする。第２ダイヤフラム弁２４は、原位置では第１パイロット室３２にパイロット流体を供給して第２パイロット室３３からパイロット流体を排出して第２ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄに着座して入力通路２と出力通路３との間を閉とすると共に、作動位置および切換過渡位置では第２パイロット室３３にパイロット流体を供給して第１パイロット室３２からパイロット流体を排出して第２ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄから離座して入力通路２と出力通路３との間を開とする。
【００２３】
次に、かかる構成の作動を説明する。
図１に示す状態は、原位置で、第１ダイヤフラム弁５は開状態で、第２パイロット室２０にパイロット流体を供給して第１パイロット室１９からパイロット流体を排出し、第１ダイヤフラム弁体９を第２パイロット室２０に供給のパイロット流体の圧力とばね２３の弾性力とで開方向に付勢して弁座２Ｃより離座し、入力通路２と低圧通路４との間を開としている。また、第２ダイヤフラム弁２４は閉状態で、第１パイロット室３２にパイロット流体を供給して第２パイロット室３３からパイロット流体を排出し、第２ダイヤフラム弁体２７を第１パイロット室３２に供給のパイロット流体の圧力とばね３５の弾性力とで閉方向に付勢して弁座２Ｄに着座し、入力通路２と出力通路３との間を閉としている。
【００２４】
この状態で、第１パイロット室１９および第２パイロット室３３にパイロット流体を供給して第２パイロット室２０および第１パイロット室３２からパイロット流体を排出すると、作動位置に切り換り、第１ダイヤフラム弁５は閉状態となり、第１ダイヤフラム弁体９を第１パイロット室１９に供給のパイロット流体の圧力でばね２３の弾性力に抗して閉方向に付勢して弁座２Ｃに着座し、入力通路２と低圧通路４との間を閉じる。また、第２ダイヤフラム弁２４は開状態となり、第２ダイヤフラム弁体２７を第２パイロット室３３に供給のパイロット流体の圧力でばね３５の弾性力に抗して開方向に付勢して弁座２Ｄより離座し、入力通路２と出力通路３との間を開く。
【００２５】
原位置から作動位置に切り換る際には、第１ダイヤフラム弁体９が離座位置から弁座２Ｃへの着座位置に移動する間に、第２ダイヤフラム弁体２７が弁座２Ｄより離座し、入力通路２と出力通路３と低圧通路４との全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置を経て切り換る。また、第２パイロット室３３にパイロット流体を供給して第１パイロット室３２からパイロット流体を排出する制御を、第１パイロット室１９にパイロット流体を供給して第２パイロット室２０からパイロット流体を排出する制御より早くするよう時間差を設定し、第２ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄから離座した後に第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃに着座し、切換過渡位置で全通路２、３、４間を連通するようにしても良い。
【００２６】
作動位置にある状態で、第２パイロット室２０および第１パイロット室３２にパイロット流体を供給して第１パイロット室１９および第２パイロット室３３からパイロット流体を排出すると、図１の原位置に復帰作動し、第１ダイヤフラム弁９は開状態に復帰して第１ダイヤフラム弁体９を弁座２Ｃから離座して入力通路２と低圧通路４との間を開く。また、第２ダイヤフラム弁２４は閉状態に復帰して第２ダイヤフラム弁体２７を弁座２Ｄに着座して入力通路２と出力通路３との間を閉じる。
【００２７】
かかる作動において、ハウジング本体１に設けた第１ダイヤフラム弁５を開とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を閉とする原位置と、第１ダイヤフラム弁５を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁２４を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路２と出力通路３と低圧通路４との全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置とを有している。このため、入力通路２と低圧通路４との間を開いて出力通路３を閉じる原位置から、入力通路２と出力通路３と低圧通路４との全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置を経て、入力通路２と出力通路３との間を開いて低圧通路４を閉じる作動位置に切り換えるから、原位置で低圧通路４に連通して低圧状態にある入力通路２の流体は、切換過渡位置で圧力上昇することなくできて、作動位置で出力通路３に流通でき、出力通路３の圧力変動を低減することができる。
【００２８】
また、第１ダイヤフラム弁５を開閉する第１駆動部８は第１ダイヤフラム弁５の第１ダイヤフラム弁体９をばね２３の弾性力と第２パイロット室２０に供給するパイロット流体の圧力とで開方向に付勢すると共に第１パイロット室１９に供給するパイロット流体の圧力で閉方向に付勢し、第２ダイヤフラム弁２４を開閉する第２駆動部２６は２ダイヤフラム弁２４の第２ダイヤフラム弁体２７をばね３５の弾性力と第１パイロット室３２に供給するパイロット流体の圧力とで閉方向に付勢すると共に第２パイロット室３３に供給するパイロット流体の圧力で開方向に付勢する。このため、第１ダイヤフラム弁９は弾性力とパイロット圧力とで付勢して閉から開への応答性を向上できると共に、第２ダイヤフラム弁２４は弾性力とパイロット圧力とで付勢して開から閉への応答性を向上できるから、弁装置の作動位置から原位置へ切り換える復帰作動の応答性を向上することができる。
【００２９】
また、第１駆動部８は第１ダイヤフラム弁９の開閉に応じて移動して第１ダイヤフラム弁９の開閉状態を外部から視認可能な第１視認部１７Ａを有し、第２駆動部２６は第２ダイヤフラム弁２４の開閉に応じて移動して第２ダイヤフラム弁２４の開閉状態を外部から視認可能な第２視認部３０Ａを有する。このため、各ダイヤフラム弁５、２４の開閉状態を外部から視認することで、弁装置の原位置と作動位置とを確実に判断することができる。
【００３０】
また、第１駆動部８に用いる第１ハウジング７と第２駆動部２６に用いる第２ハウジング２５は共通の部材を用いる。このため、両駆動部８、２６のハウジング７、２５を共通化できるから、管理する部品点数を削減できて、管理の簡素化を図ることができる。さらにまた、両ダイヤフラム弁５、２４の両ダイヤフラム弁体９、２７と両蓋部材１４、２８と両ピストン１６、２９は共通の部材を用いるから、管理する部品点数を一層削減できて、管理の簡素化をより一層図ることができる。
【００３１】
図２は本発明の他実施形態を示し、一実施形態と同一個所には同符号を付して説明を省略し、異なる個所についてのみ説明する。
図２において、第１ダイヤフラム弁４０を構成する第１ハウジング４１は、小径部４２と中径部４３とを連設して軸方向へ貫通形成し、中径部４３を一側面に開口すると共に、小径部４２を他側面に開口している。第１ハウジング４１の一側面に固定する第１蓋部材４４は、中径部４３に連設するよう大径部４５を穿設し、小径部４２と中径部４３と大径部４５とで収装孔４６を構成している。第１ダイヤフラム弁４０を構成する第１駆動部４７は、収装孔４６の大径部４５へピストン４８を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、ピストン４８の一側面から第１ピストンロッド４９を軸方向へ突出して第１蓋部材４４を液密に貫通して軸方向端部に第１視認部４９Ａを形成し、ピストン４８の一側面側に第１パイロット室５０を区画形成する。また、ピストン４８の他側面から第２ピストンロッド５１を軸方向へ突出して収装孔４６の小径部４２を液密に貫通して第１ハウジング４１の他側面から突出し、突出端部に雄ねじ部５１Ａを形成し、ピストン４８の他側面側に第２パイロット室５２を区画形成する。第１パイロット室５０は第１蓋部材４４に穿設した第１パイロット通路４４Ａに接続してパイロット流体を給排自在にし、第２パイロット室５２は第１ハウジング４１に穿設の第２パイロット通路４１Ａに接続してパイロット流体を給排自在にすると共にばね２３を収装している。
【００３２】
第１ダイヤフラム弁４０を構成する第１ダイヤフラム弁体５３は、樹脂材より形成して、弁座２Ｃに着座する弁体部５３Ａと、弁体部５３Ａより径方向に延びた薄膜円板状のダイヤフラム部５３Ｂと、ダイヤフラム部５３Ｂの外周縁に形成されてハウジング本体１と第１ハウジング４１との間に挟持される外周部５３Ｃとを一体成形し、弁体部５３Ａに金属材より形成して外周面にロ−レットを形成すると共に内周面に雌ねじ部を形成した円筒形状のスリーブ部材５４を圧入固定し、スリーブ部材５４の雌ねじ部に第２ピストンロッド５１の雄ねじ部５１Ａを螺着して取付ける。
【００３３】
第２ダイヤフラム弁５５を構成する第２ハウジング５６は、第１ハウジング４１とは異なる構成で、小径部５７と大径部５８とを連設して軸方向へ貫通形成し、大径部５８を一側面に開口すると共に、小径部５７を他側面に開口している。第２ハウジング５６の一側面に固定する第２蓋部材５９は、大径部５８に連設するよう中径部６０を穿設し、小径部５７と大径部５８と中径部６０とで収装孔６１を構成している。第２ダイヤフラム弁５５を構成する第２駆動部６２は、収装孔６１の大径部５８へピストン６３を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、ピストン６３の一側面から第１ピストンロッド６４を軸方向へ突出して蓋部材５９を液密に貫通して軸方向端部に第１視認部６４Ａを形成し、ピストン６３の一側面側に第１パイロット室６５を区画形成する。また、ピストン６３の他側面から第２ピストンロッド６６を軸方向へ突出して収装孔６１の小径部５７を液密に貫通して第２ハウジング５６の他側面から突出し、突出端部に雄ねじ部６６Ａを形成し、ピストン６３の他側面側に第２パイロット室６７を区画形成する。第１パイロット室６５は第２蓋部材５９に穿設した第１パイロット通路５９Ａに接続してパイロット流体を給排自在にすると共にばね３５を収装している。第２パイロット室６７は第２ハウジング５６に穿設の第２パイロット通路５６Ａに接続してパイロット流体を給排自在にする。第１駆動機構４７と第２駆動機構６２とを比較すると、両ピストン４８、６３は略同一形状で、第１駆動機構４７の第１ピストンロッド４９は第２駆動機構６２の第１ピストンロッド６４より軸方向寸法を短く設け、第１駆動機構４７の第２ピストンロッド５１は第２駆動機構６２の第２ピストンロッド６６より軸方向寸法を長く設けている。
【００３４】
第２ダイヤフラム弁４０を構成する第２ダイヤフラム弁体６８は、第１ダイヤフラム弁体５３と略同一構成で、樹脂材より形成して、弁座２Ｄに着座する弁体部６８Ａと、薄膜円板状のダイヤフラム部６８Ｂと、ハウジング本体１と第２ハウジング５６との間に挟持される外周部６８Ｃとを一体成形し、弁体部６８Ａに圧入固定したスリーブ部材６９の雌ねじ部に第２ピストンロッド６６の雄ねじ部６６Ａを螺着して取付ける。両ダイヤフラム部５３Ｂ、６８Ｂの背面側に区画形成される空間は、両ハウジング４１、５６にそれぞれ穿設した通路４１Ｂ、５６Ｂを介して大気に開放する。
【００３５】
作動は、図２に示す状態は原位置で、第１ダイヤフラム弁４０は開状態で入力通路２と低圧通路４との間を開とし、第２ダイヤフラム弁５５は閉状態で入力通路２と出力通路３との間を閉としている。
【００３６】
この状態で、第１パイロット室５０および第２パイロット室６７にパイロット流体を供給して第２パイロット室５２および第１パイロット室６５からパイロット流体を排出すると、全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置を経て作動位置に切り換り、第１ダイヤフラム弁４０は閉状態となって入力通路２と低圧通路４との間を閉じ、第２ダイヤフラム弁５５は開状態となって入力通路２と出力通路３との間を開く。
【００３７】
作動位置にある状態で、第２パイロット室５２および第１パイロット室６５にパイロット流体を供給して第１パイロット室５０および第２パイロット室６７からパイロット流体を排出すると、図２の原位置に復帰作動し、第１ダイヤフラム弁４０は開状態に復帰して入力通路２と低圧通路４との間を開き、第２ダイヤフラム弁５５は閉状態に復帰して入力通路２と出力通路３との間を閉じる。
【００３８】
かかる作動で、一実施形態と同様に、原位置から全通路２、３、４間を連通する切換過渡位置を経て作動位置に切り換えるから、原位置で低圧通路４に連通して低圧状態にある入力通路２の流体は、切換過渡位置で圧力上昇することなくできて、作動位置で出力通路３に流通でき、出力通路３の圧力変動を低減することができる。また、一実施形態と同様に、第１ダイヤフラム弁４０は弾性力とパイロット圧力とで付勢して閉から開への応答性を向上できると共に、第２ダイヤフラム弁５５は弾性力とパイロット圧力とで付勢して開から閉への応答性を向上できるから、弁装置の作動位置から原位置へ切り換える復帰作動の応答性を向上することができる。また、一実施形態と同様に、第１ダイヤフラム弁４０の開閉状態を外部から視認可能な第１視認部４９Ａと、第２ダイヤフラム弁５５の開閉状態を外部から視認可能な第２視認部６４Ａを有するため、各ダイヤフラム弁４０、５５の開閉状態を外部から視認することで、弁装置の原位置と作動位置とを確実に判断することができる。
【００３９】
また、各ダイヤフラム弁体５３、６８は内周面に雌ねじ部を形成した金属製のスリーブ部材５４、６９を圧入固定し、各スリーブ部材５４、６９の雌ねじ部に各第２ピストンロッド５１、６６の雄ねじ部５１Ａ、６６Ａを螺着して取付けるため、螺着個所を金属製として強度を向上することができ、各ダイヤフラム弁体９、２７の樹脂製の雄ねじ部９Ｂ、２７Ｂを各第２ピストンロッド１８、３１に螺着して取付ける一実施形態の弁装置と比し、各ダイヤフラム弁体５３、６８と各第２ピストンロッド５１、６６との取付個所の強度向上を図ることができる。また、第１ダイヤフラム弁４０と第２ダイヤフラム弁５５はそれぞれ格別のハウジング４１、５６と蓋部材４４、５９とピストン４８、６３を用いて最適寸法とすることができ、両ダイヤフラム弁５、２４が共通のハウジング７、２５と蓋部材１４、２８とピストン１６、２９を用いる一実施形態の弁装置に比し、両ダイヤフラム弁４０、５５の軸方向寸法を短くでき、弁装置全体の小型化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１：ハウジング本体
２：入力通路
３：出力通路
４：低圧通路
５、４０：第１ダイヤフラム弁
７、４１：第１ハウジング
８、４７：第１駆動部
１７Ａ、４９Ａ：第１視認部
２４、５５：第２ダイヤフラム弁
２５、５６：第２ハウジング
２６、６２：第２駆動部
３０Ａ、６４Ａ：第２視認部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を供給する入力通路と流体を出力する出力通路と低圧側に接続する低圧通路とを形成したハウジング本体を備え、ハウジング本体には入力通路と低圧通路との間を開閉する第１ダイヤフラム弁と、入力通路と出力通路との間を開閉する第２ダイヤフラム弁とを設け、第１ダイヤフラム弁を開とすると共に第２ダイヤフラム弁を閉とする原位置と、第１ダイヤフラム弁を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路と出力通路と低圧通路との全通路間を連通する切換過渡位置とを有することを特徴とするダイヤフラム弁装置。
【請求項２】
前記第１ダイヤフラム弁を開閉する第１駆動部と、前記第２ダイヤフラム弁を開閉する第２駆動部とを備え、第１駆動部は前記第１ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで開方向に付勢すると共にパイロット圧力で閉方向に付勢し、第２駆動部は前記第２ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで閉方向に付勢すると共にパイロット圧力で開方向に付勢することを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム弁装置。
【請求項３】
前記第１駆動部は前記第１ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して前記第１ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第１視認部を有し、前記第２駆動部は前記第２ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して前記第２ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第２視認部を有することを特徴とする請求項２に記載のダイヤフラム弁装置。
【請求項４】
前記第１駆動部に用いる第１ハウジングと前記第２駆動部に用いる第２ハウジングは共通の部材を用いることを特徴とする請求項２若しくは請求項３のいずれかに記載のダイヤフラム弁装置。
【請求項１】
流体を供給する入力通路と流体を出力する出力通路と低圧側に接続する低圧通路とを形成したハウジング本体を備え、ハウジング本体には入力通路と低圧通路との間を開閉する第１ダイヤフラム弁と、入力通路と出力通路との間を開閉する第２ダイヤフラム弁とを設け、第１ダイヤフラム弁を開とすると共に第２ダイヤフラム弁を閉とする原位置と、第１ダイヤフラム弁を閉とすると共に第２ダイヤフラム弁を開とする作動位置と、原位置から作動位置への切り換えで入力通路と出力通路と低圧通路との全通路間を連通する切換過渡位置とを有することを特徴とするダイヤフラム弁装置。
【請求項２】
前記第１ダイヤフラム弁を開閉する第１駆動部と、前記第２ダイヤフラム弁を開閉する第２駆動部とを備え、第１駆動部は前記第１ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで開方向に付勢すると共にパイロット圧力で閉方向に付勢し、第２駆動部は前記第２ダイヤフラム弁を弾性力とパイロット圧力とで閉方向に付勢すると共にパイロット圧力で開方向に付勢することを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム弁装置。
【請求項３】
前記第１駆動部は前記第１ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して前記第１ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第１視認部を有し、前記第２駆動部は前記第２ダイヤフラム弁の開閉に応じて移動して前記第２ダイヤフラム弁の開閉状態を外部から視認可能な第２視認部を有することを特徴とする請求項２に記載のダイヤフラム弁装置。
【請求項４】
前記第１駆動部に用いる第１ハウジングと前記第２駆動部に用いる第２ハウジングは共通の部材を用いることを特徴とする請求項２若しくは請求項３のいずれかに記載のダイヤフラム弁装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−６４４５２（Ｐ２０１３−６４４５２Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０３８８４（Ｐ２０１１−２０３８８４）
【出願日】平成２３年９月１７日（２０１１．９．１７）
【出願人】（０００２４１２６７）豊興工業株式会社 (63)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１７日（２０１１．９．１７）
【出願人】（０００２４１２６７）豊興工業株式会社 (63)
【Ｆターム（参考）】
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