(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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比例弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１６２９１１号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による比例弁の外観を示す斜視図
【図２】比例弁の内部構造を示すII-II断面図
【図３】ダイヤフラムと弁軸との連結構造を示す分解斜視図
【図４】ボス部の形状を示すIV部の拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【符号の説明】
【００２１】
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
【図１】
0005693512.tif 000002
【図２】
0005693512.tif 000003
【図３】
0005693512.tif 000004
【図４】
0005693512.tif 000005