(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流入口と流出口とを有する流路が形成されたバルブハウジングと、
前記流路に形成された弁座と、
前記バルブハウジングに取り付けられた駆動装置と、
前記駆動装置にて駆動され移動する弁軸と、
前記弁軸に取り付けられて前記弁座に離れまたは接触して前記流路を開閉する弁体と、
環状薄膜状に形成されたダイヤフラムであって、外周部が前記バルブハウジングにシール可能に固定されるとともに内周部が前記弁軸に取付けられて、一側が前記流路および前記弁座を含んで構成され前記流体が流通する流体室に面しており、他側は大気に開放されている大気室に面して、前記弁軸とともに移動するダイヤフラムと、を備えた流体制御弁であって、
前記ダイヤフラムの前記内周部は、前記ダイヤフラムの厚み方向に圧縮される被圧縮部と、前記弁軸の外周面に位置し前記ダイヤフラムの前記内周部の内周面を前記弁軸の外周面に押圧可能である軸シール部と、を備え、
前記流体制御弁は、前記ダイヤフラムの厚み方向に前記ダイヤフラムの前記被圧縮部を圧縮して前記ダイヤフラムの内周方向へ向けて前記軸シール部における軸シール面圧を発生させる圧縮機構部と、を備える流体制御弁。
【請求項２】
前記ダイヤフラムは、弾性材と補強用の基布材にて構成され、前記基布材が、前記ダイヤフラムの内周方向に向けて前記被圧縮部へ延在した請求項１記載の流体制御弁。
【請求項３】
前記圧縮機構部は、前記ダイヤフラムの厚み方向の両側に設けられ、前記ダイヤフラムの前記内周部を挟持する一対の挟持部材にて構成され、該挟持部材に作用し前記軸シール面圧を予め設定された設定圧に設定可能とする軸シール面圧設定部を有する請求項１又は２に記載の流体制御弁。
【請求項４】
前記軸シール面圧設定部は、前記挟持部材間の距離を設定する設定機構であり、前記弁軸における前記ダイヤフラムの前記厚み方向の両側に設けられた一対の位置決め部を有する請求項３に記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記挟持部材は、前記一対の位置決め部の少なくとも一方に装着された係止部材にて前記弁軸に係止される請求項４に記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記挟持部材の少なくとも一方には、前記ダイヤフラムの前記内周部を軸方向に圧縮する圧縮部と、前記圧縮部よりも径方向外側に設けられて前記内周部の脱落を防止する脱落防止部と、が設けられた請求項３乃至請求項５のいずれか一項に記載の流体制御弁。 
【請求項７】
流体の流入口と流出口とを有する流路が形成されたバルブハウジングと、
前記流路に形成された弁座と、
前記バルブハウジングに取り付けられた駆動装置と、
前記駆動装置にて駆動され移動する弁軸と、
前記弁軸に取り付けられて前記弁座に離れまたは接触して前記流路を開閉する弁体と、
環状薄膜状に形成されたダイヤフラムであって、外周部が前記バルブハウジングにシール可能に固定されるとともに内周部が前記弁軸に取付けられて、一側が前記流路および前記弁座を含んで構成され前記流体が流通する流体室に面しており、他側は大気に開放されている大気室に面して、前記弁軸とともに移動するダイヤフラムと、を備えた流体制御弁であって、
前記ダイヤフラムの前記内周部は、被圧縮部と、前記ダイヤフラムの前記内周部の内周面を前記弁軸の外周面に押圧可能である軸シール部と、を備え、
前記流体制御弁は、前記ダイヤフラムの前記被圧縮部を圧縮して前記軸シール部における軸シール面圧を発生させる圧縮機構部と、を備え、
前記圧縮機構部は、前記ダイヤフラムの厚み方向の両側に設けられ、前記ダイヤフラムの前記内周部を挟持する一対の挟持部材にて構成され、該挟持部材に作用し前記軸シール面圧を予め設定された設定圧に設定可能とする軸シール面圧設定部を有し、
前記軸シール面圧設定部は、前記挟持部材間の距離を設定する設定機構であり、前記弁軸における前記ダイヤフラムの前記厚み方向の両側に設けられた一対の位置決め部を有する流体制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、流体の流れを制御する流体制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体制御弁の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図２に示されているように、流体制御弁（エア調圧弁４）は、流体の流入口と流出口とを有する流路（調圧弁インレット４１１ｄ、調圧弁アウトレット４１１ｅおよび流路Ｒ１から構成されている）が形成されたバルブハウジング（バルブハウジング４１）と、流路に形成された弁座（調圧弁座４１１ｆ）と、バルブハウジングに取り付けられた駆動装置（モータアッセンブリ４２）と、駆動装置にて駆動され移動する弁軸（バルブシャフト４４）と、弁軸に取り付けられて弁座に離れまたは接触して流路を開閉する弁体（バルブ部材４５）と、外周部がバルブハウジングにシール可能に固定され、一側が流路および弁座を含んで構成され流体が流通する流体室（流体室４１４）に面しており、他側は流体の浸入が禁止され大気に開放されている大気室（空気室４１５）に面して、弁体とともに移動するダイヤフラム（ダイヤフラム４６）と、を備えている。ダイヤフラムの内周部（ダイヤフラム４６の装着孔４６１の周縁）は、弁軸の外周からその径方向外方に離れた位置で弁軸に取付けられたバルブフレーム４５１に固定されたスプリングリテーナ４５３とダイヤフラム保持体４５５とにより上下方向に挟圧され、スプリングリテーナ４５３とダイヤフラム保持体４５５との間において液密的に固定されている。また、バルブフレーム４５１とスプリングリテーナ４５３との間には、シール機能を発揮し、流体制御弁内に浸入した水分または異物等が、ダイヤフラムで区分けされた大気室まで浸入することを防止するシール部材（Ｏリング４５４）が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この様な構成においては、ダイヤフラムの内周部は、弁軸の外周からその径方向外方に離れた位置で弁軸に取付けられたバルブフレーム４５１に固定されたスプリングリテーナ４５３とダイヤフラム保持体４５５とにより上下方向に挟圧され、スプリングリテーナ４５３とダイヤフラム保持体４５５との間において液密的に固定されているため、ダイヤフラムの内径が大きくならざるを得ないことに起因して、流体制御弁の外径寸法が大型化していた。また、流体制御弁内の流体室に浸入した水分または異物等が、ダイヤフラムで区分けされた大気室まで浸入することを防止する専用のシール部材（Ｏリング４５４）を、ダイヤフラムとは別に設ける必要があった。
【０００５】
そこで、本発明は、外径寸法を小型化できるとともに専用のシール部材を設けることなくダイヤフラムにて、流体制御弁内の流体室を流通する流体、流体室内に侵入した水分または異物等が大気室へ侵入することを防止できる流体制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１形態に係る流体制御弁は、流体の流入口と流出口とを有する流路が形成されたバルブハウジングと、前記流路に形成された弁座と、前記バルブハウジングに取り付けられた駆動装置と、前記駆動装置にて駆動され移動する弁軸と、前記弁軸に取り付けられて前記弁座に離れまたは接触して前記流路を開閉する弁体と、環状薄膜状に形成されたダイヤフラムであって、外周部が前記バルブハウジングにシール可能に固定されるとともに内周部が前記弁軸に取付けられて、一側が前記流路および前記弁座を含んで構成され前記流体が流通する流体室に面しており、他側は大気に開放されている大気室に面して、前記弁軸とともに移動するダイヤフラムと、を備えた流体制御弁であって、前記ダイヤフラムの前記内周部は、前記ダイヤフラムの厚み方向に圧縮される被圧縮部と、前記弁軸の外周面に位置し前記ダイヤフラムの前記内周部の内周面を前記弁軸の外周面に押圧可能である軸シール部と、を備え、前記流体制御弁は、前記ダイヤフラムの厚み方向に前記ダイヤフラムの前記被圧縮部を圧縮して前記ダイヤフラムの内周方向へ向けて前記軸シール部における軸シール面圧を発生させる圧縮機構部と、を備えることを要旨とする。
上記課題を解決するために、本発明の第２形態に係る流体制御弁は、流体の流入口と流出口とを有する流路が形成されたバルブハウジングと、前記流路に形成された弁座と、前記バルブハウジングに取り付けられた駆動装置と、前記駆動装置にて駆動され移動する弁軸と、前記弁軸に取り付けられて前記弁座に離れまたは接触して前記流路を開閉する弁体と、環状薄膜状に形成されたダイヤフラムであって、外周部が前記バルブハウジングにシール可能に固定されるとともに内周部が前記弁軸に取付けられて、一側が前記流路および前記弁座を含んで構成され前記流体が流通する流体室に面しており、他側は大気に開放されている大気室に面して、前記弁軸とともに移動するダイヤフラムと、を備えた流体制御弁であって、前記ダイヤフラムの前記内周部は、被圧縮部と、前記ダイヤフラムの前記内周部の内周面を前記弁軸の外周面に押圧可能である軸シール部と、を備え、前記流体制御弁は、前記ダイヤフラムの前記被圧縮部を圧縮して前記軸シール部における軸シール面圧を発生させる圧縮機構部と、を備え、前記圧縮機構部は、前記ダイヤフラムの厚み方向の両側に設けられ、前記ダイヤフラムの前記内周部を挟持する一対の挟持部材にて構成され、該挟持部材に作用し前記軸シール面圧を予め設定された設定圧に設定可能とする軸シール面圧設定部を有し、前記軸シール面圧設定部は、前記挟持部材間の距離を設定する設定機構であり、前記弁軸における前記ダイヤフラムの前記厚み方向の両側に設けられた一対の位置決め部を有することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る流体制御弁によれば、外周部が前記バルブハウジングにシール可能に固定されるとともに内周部が前記弁軸に取付けられて、前記弁軸とともに移動するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの前記内周部の内周面を前記弁軸の外周面に押圧可能である軸シール部と、前記ダイヤフラムの前記被圧縮部を圧縮して前記軸シール部における軸シール面圧を発生させる圧縮機構部と、を有するので、ダイヤフラムの内周面を直接に弁軸の外周面に押圧される軸シール部に形成できるため、ダイヤフラムの内径を小さくできることにより、流体制御弁の外径寸法を小型化できる。専用のシール部材を設けることなく、ダイヤフラムにおける軸シール部にて、流体制御弁内の流体室を流通する流体、流体室内に侵入した水分または異物等が大気室へ侵入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のエア調圧弁が用いられる燃料電池システムを示したブロック図である。
【図２】図１に示したエア調圧弁の第一実施形態を示し、その閉弁時の部分断面図である。
【図３】圧縮機構部の第一実施例を示し、ダイヤフラムの軸シール部を説明するための図２におけるＡ部の拡大図である。
【図４】ダイヤフラムのビード部の第一実施例を示す説明図である。
【図５】本発明の第二実施形態におけるエア調圧弁の閉弁時の部分断面図である。
【図６】本発明の第三実施形態におけるエア調圧弁の閉弁時の部分断面図である。
【図７】本発明の第四実施形態におけるエア調圧弁の閉弁時の部分断面図である。
【図８】本発明の第五実施形態におけるエア調圧弁の閉弁時の部分断面図である。
【図９】ダイヤフラムのビード部の第二実施例を説明するための断面図である。
【図１０】ダイヤフラムのビード部の第三実施例を説明するための断面図である。
【図１１】ダイヤフラムのビード部の第四実施例を説明するための断面図である。
【図１２】ダイヤフラムのビード部の第五実施例を説明するための断面図である。
【図１３】ダイヤフラムのビード部の第六実施例を説明するための断面図である。
【図１４】ダイヤフラムのビード部の第七実施例を説明するための断面図である。
【図１５】圧縮機構部の第二実施例を説明するための断面図である。
【図１６】圧縮機構部の第三実施例を説明するための断面図である。
【図１７】圧縮機構部の第四実施例を説明するための断面図である。
【図１８】圧縮機構部の第五実施例を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図１乃至図４に基づき、本発明の第一実施形態によるエア調圧弁１０（流体制御弁に該当する）について説明する。図１に示すように、本実施形態によるエア調圧弁１０は、車両に搭載された燃料電池システム１の酸素系２に適用されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるべきものではなく、燃料供給系システムあるいは油圧ブレーキシステムといった、車両用流体制御弁として広範囲に使用することが可能であり、また、家庭用機器もしくは一般産業機械用の流体制御弁としても適用することが可能である。
【００１０】
また、以下、図２における上方および下方を、それぞれエア調圧弁１０の上方および下方とし、図２における右方および左方を、それぞれエア調圧弁１０の右方および左方として説明しているが、車両におけるエア調圧弁１０の実際の取付方向とは無関係である。
【００１１】
図１に示すように、燃料電池システム１は、酸素系２、燃料系５、電池スタック６、動力系７、冷却系８および制御装置９とから形成されている。
電池スタック６は、これに限定されるべきものではないが、複数の固体高分子型の単セルが積層されることで形成されている。複数の単セルは電気的に直列に接続されており、各々の単セルは電解質膜と、これを挟むアノード極およびカソード極（いずれも図示略）を含んでいる。また、単セルのアノードセパレータ（図示略）には、アノード極に対して水素ガスを供給するためのアノード流路６ａが形成されており、カソードセパレータ（図示略）には、カソード極に対して空気を供給するためのカソード流路６ｂが形成されている。
【００１２】
酸素系２は酸素系供給配管２ａを備えており、酸素系供給配管２ａは電池スタック６内のカソード流路６ｂの一端と接続されている。酸素系供給配管２ａ上には、電池スタック６に向けて順に、エアフィルタ２ｂ、エアコンプレッサ２ｃ、インタークーラ２ｄおよび三方弁２ｅが形成されている。
【００１３】
カソード流路６ｂの他端には酸素系排出配管２ｆの一端が接続されており、酸素系排出配管２ｆ上には、２ポートの流体制御弁であるエア調圧弁１０が設けられている。また、前述した三方弁２ｅは、バイパス配管２ｇの一端が接続されており、バイパス配管２ｇの他端は、酸素系排出配管２ｆのエア調圧弁１０よりも下流側部位（電池スタック６が接続されていない側）に接続されている。
【００１４】
一方、燃料系５は、燃料系供給配管５ａの一端に水素タンク５ｂが接続されており、燃料系供給配管５ａ上には遮断弁５ｃが形成されている。燃料系供給配管５ａの他端は、電池スタック６内のアノード流路６ａの一端と接続されている。アノード流路６ａの他端には、燃料系排出配管５ｄが接続されており、燃料系排出配管５ｄ上には、電池スタック６に近い側から順に、気液分離器５ｅ、排気排水弁５ｆおよび排出ガス希釈器５ｇが形成されている。排出ガス希釈器５ｇには、上述した酸素系排出配管２ｆの他端が接続されている。
【００１５】
また、気液分離器５ｅは燃料系循環路５ｈを介して、燃料系供給配管５ａ上の遮断弁５ｃとアノード流路６ａとの接続部との間の部位に接続されている。燃料系循環路５ｈ上には循環ポンプ５ｉが設けられており、気液分離器５ｅからアノード流路６ａに向けて水素ガスを循環させている。
【００１６】
動力系７は、車両を走行させるための電動モータ７ａを備えている。電動モータ７ａは電池スタック６の正極および負極と接続されており、電池スタック６の発電によって駆動される。
【００１７】
また、冷却系８は水冷ポンプ８ａを備え、電池スタック６内に冷却水を循環させて電池スタック６を冷却している。
【００１８】
制御装置９は、エアコンプレッサ２ｃ、三方弁２ｅ、エア調圧弁１０、遮断弁５ｃ、循環ポンプ５ｉおよび水冷ポンプ８ａと電気的に接続されている。制御装置９は車両の走行状態に応じて算出された電池スタック６の必要な発電量に基づき、これらの各構成要素の作動を制御している。
【００１９】
上述した構成により、車両が運転開始すると、制御装置９はエアコンプレッサ２ｃを作動させてカソード流路６ｂへ空気を供給するとともに、遮断弁５ｃおよび循環ポンプ５ｉを作動させてアノード流路６ａへ水素ガスを供給し、電池スタック６において発電を行う。
【００２０】
酸素系２において、エアフィルタ２ｂを介して吸引された酸素を含んだ空気は、エアコンプレッサ２ｃにおいて圧縮された後、インタークーラ２ｄによって冷却される。三方弁２ｅは、電池スタック６の発電量に応じてバルブ部材の位置を変位させ、インタークーラ２ｄから供給された空気を分流してバイパス配管２ｇへ逃すことにより、電池スタック６への空気の流量を制御している。
また、エア調圧弁１０は、その開度を調整し電池スタック６内に供給された空気の排出量を調整することにより、電池スタック６内の圧力を制御している。
【００２１】
アノード流路６ａから排出される水素オフガス（燃料ガスオフガス）にはカソード側から透過してきた窒素などの不要ガスと発電によって生成された水（水蒸気）が含まれている。気液分離器５ｅは水素ガスと水を分離する機能を有している。気液分離器５ｅで分離された水素ガスは循環ポンプ５ｉにより燃料系循環路５ｈを介して燃料系供給配管５ａに供給され循環される。気液分離器５ｅで分離された水（液状）は排気排水弁５ｆが開弁状態になったとき、水素ガスとともに排出ガス希釈器５ｇに送られる。気液分離器５ｅから排出ガス希釈器５ｇに排出された水素ガスは、排出ガス希釈器５ｇにおいて、酸素系排出配管２ｆから供給された空気により希釈化された後、水とともに外部へと放出される。
【００２２】
＜第一実施形態＞
次に、エア調圧弁１０の第一実施形態の構造について詳細に説明する。図２に示したように、エア調圧弁１０は、車両に取付けられるバルブボデー１１とバルブカバー１２とを互い結合して形成されたバルブハウジング１３にモータアッセンブリ１４（駆動装置に該当する）が取り付けられて構成されている。尚、本実施形態においては、駆動装置として電動モータを使用したモータアッセンブリ１４を使用しているが、ソレノイドアクチュエータやガス圧によって駆動されるアクチュエータなどを使用してもよい。
【００２３】
バルブボデー１１には、図２において右方に開口する調圧弁インレット１５（流入口に該当する）が形成されている。調圧弁インレット１５は、上述した酸素系排出配管２ｆを介して、電池スタック６のカソード流路６ｂの他端に接続されている（図１参照）。また、バルブボデー１１には、調圧弁インレット１５に対し垂直方向に開口（図２において下方に開口）する調圧弁アウトレット１６（流出口に該当する）が形成されている。調圧弁アウトレット１６は、上述した酸素系排出配管２ｆを介して、排出ガス希釈器５ｇに接続されている。エア調圧弁１０は、調圧弁インレット１５から調圧弁アウトレット１６至る流路ＦＰを形成したバルブハウジング１３を有する。
【００２４】
さらに、バルブボデー１１の内周面において、調圧弁インレット１５と調圧弁アウトレット１６との間には調圧弁座１７（弁座に該当する）が形成されている。調圧弁座１７は平坦な円環状に形成されている。
【００２５】
バルブカバー１２は、バルブボデー１１への取付面１２ａと、取付面１２ａから上方へと突出したモータ取付部１９と、モータ取付部１９の中央部において段付状に下降し、下端部が開口したシャフト収容部２０とにより形成されている。シャフト収容部２０には、バルブシャフト２１（弁軸に該当する）が収容される。バルブシャフト２１は、モータアッセンブリ１４にて駆動され移動する。例えばモータアッセンブリ１４のステッピングモータ（図示略）が一方向に回転すると、バルブシャフト２１がバルブハウジング１３内において軸方向に下降し、ステッピングモータが反対方向に回転すると、バルブシャフト２１は上昇する様に構成されている。
【００２６】
バルブシャフト２１の下端には、調圧弁座１７と互いに当接する弁体２２が設けられて、弁体２２が調圧弁座１７に離れまたは接触して、前述の流路ＦＰを開閉する。なお、燃料電池システム１の発電停止時に、電池スタック６内に残留した水素ガスと酸素の反応や電池スタック６の温度低下による残留水蒸気の凝縮などによって、エア調圧弁１０の調圧弁インレット１５側の流路ＦＰに負圧（大気圧より低い圧力）が発生する。
【００２７】
図２に示す如く、環状薄膜状に形成され、略中央部には表裏を貫通する装着孔２３を有するダイヤフラム２４は、外側に膨出するフランジ状のビード部が形成された外周部２５が、前述したバルブボデー１１の上端面１１ａとバルブカバー１２のバルブボデー１１への取付面１２ａとの間において挟圧され、気密的及び液密的に固定されている。
【００２８】
前述の装着孔２３の周り即ちダイヤフラム２４の内周部の全周に亘って、内側に膨出するフランジ状のビード部２６が形成されている。ダイヤフラム２４の内周部であるビード部２６は、図２に示す如く、圧縮機構部２７にて上下方向即ちダイヤフラム２４の厚み方向に圧縮される。圧縮機構部２７によるダイヤフラム２４の厚み方向の圧縮（図３における上方向及び下方向の白矢印にて示す）は、ビード部２６を弾性変形させて、図３に示す如く、ビード部２６の内周面２６ａが、バルブシャフト２１の外周面２１ａに押圧（図３における左方向の白矢印にて示す）される軸シール部２８における軸シール面圧を発生させる。
【００２９】
軸シール部２８の断面形状は、図３に示す如く、例えば円弧状に形成される。なお、軸シール部２８の断面形状は、図３に示す一個の円弧に代えて、二個又は二個以上と複数の円弧にて形成され、その複数円弧の先端に位置した内周面２６ａをバルブシャフト２１の外周面２１ａに押圧される様に変更して、ダイヤフラム２４によるバルブシャフト２１とのシール箇所を増やすことも可能である。
【００３０】
ビード部２６は、図３に示す如く、断面形状において、ビード部２６におけるダイヤフラム２４の水平方向（図３の左右方向）の長さがダイヤフラム２４の厚み方向（図３の上下方向）よりも長い扁平形状に形成されることにより、座りを安定させて、ビード部２６が圧縮機構部２７による圧縮にて傾倒することを防止されている。圧縮機構部２７にて圧縮されるビード部２６の被圧縮部２６ｂは、その断面が図３に示す如く、上面である第一面２６ｂ１と下面である第二面２６ｂ２とが水平方向即ちダイヤフラム２４の径方向（図３の左右方向）に平行に形成されている。
【００３１】
圧縮機構部２７は、ダイヤフラム２４の厚み方向の両側に設けられ、ダイヤフラム２４の内周部２６を圧縮する一対の挟持部材にて構成される。一対の挟持部材は、具体的には、図２及び図３に示す如く、ダイヤフラム２４の上側に設けられた第一挟持部材２９と、ダイヤフラム２４の下側に設けられた第二挟持部材３０と、にて構成される。
【００３２】
第一挟持部材２９は、図３に示す如く、径方向内側にバルブシャフト２１が挿通される貫通孔２９ａと、半径方向に延在しビード部２６の被圧縮部２６ｂを圧縮する圧縮部２９ｂと、圧縮部２９ｂより径方向外側で凸状に設けられて、第一挟持部材２９からビード部２６の脱落を防止する脱落防止部２９ｃと、を備える。
【００３３】
第二挟持部材３０も同様に、図３に示す如く、径方向内側にバルブシャフト２１が挿通される貫通孔３０ａと、半径方向に延在しビード部２６の被圧縮部２６ｂを圧縮する圧縮部３０ｂと、圧縮部３０ｂより径方向外側で凸状に設けられて、第二挟持部材３０からビード部２６の脱落を防止する脱落防止部３０ｃと、を備える。
【００３４】
第一挟持部材２９の圧縮部２９ｂ及び第二挟持部材３０の圧縮部３０ｂは、ともに水平方向即ちダイヤフラム２４の径方向（図３の左右方向）に平行に形成されている。
【００３５】
第一挟持部材２９及び第二挟持部材３０に作用し、前述の軸シール部２８の軸シール面圧を予め設定された設定圧に設定する軸シール面圧設定部３１は、その軸シール面圧の設定圧を発生させるに相当するビード部２６の被圧縮部２６ｂを圧縮するために第一挟持部材２９と第二挟持部材３０間の相対距離を設定する設定機構である。
【００３６】
本第一実施形態における軸シール面圧設定部３１は、バルブシャフト２１におけるダイヤフラム２４の厚み方向の両側に設けられた一対の位置決め部２１ｂ、２１ｃにて構成される。一対の位置決め部２１ｂ、２１ｃは、具体的には、図２に示す如く、第一挟持部材２９の位置決め部２１ｂとして形成されたリング溝２１ｂ１と、第二挟持部材３０の位置決め部２１ｃとして形成されたリング溝２１ｃ１と、にて構成される。
【００３７】
バルブシャフト２１に設けられたリング溝２１ｂ１には、第一挟持部材２９をバルブシャフト２１に係止する係止部材であるＥリング３２が装着される。バルブシャフト２１に設けられたリング溝２１ｃ１には、第二挟持部材３０をバルブシャフト２１に係止する係止部材であるＥリング３３が装着される。
【００３８】
従って、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧は、ビード部２６を圧縮する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０との相対距離を設定する一対の位置決め部２１ｂ、２１ｃにて設定することができる。第一挟持部材２９と第二挟持部材３０は、一対の位置決め部２１ｂ、２１ｃに装着された係止部材であるＥリング３２及びＥリング３３にてバルブシャフト２１に対する軸方向の移動が規制されて、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０との相対距離が保持される。
【００３９】
ダイヤフラム２４はバルブシャフト２１とともに移動するものである。ダイヤフラム２４は、径方向内側が軸シール部２８にてバルブシャフト２１の外周面２１ａと、また径方向外側がバルブハウジング１３の内周面と、に気密的及び液密に取り付けられることにより、バルブハウジング１３の内部が２つに区分けされている。即ち、ダイヤフラム２４の一側は流路ＦＰおよび調圧弁座１７を含んで構成され流体（気体）が流通する流体室３４に面しており、ダイヤフラム２４の他側は大気に開放されている大気室３５に面している。大気室３５は、バルブカバー１２に設けられた図示しない通気孔により外気に連通している。
【００４０】
前述のダイヤフラム２４の軸シール部２８により、エア調圧弁１０内の流体室３４を流通する流体、流体室３４内に侵入した水分または異物等が大気室３５へ侵入することが防止される。
【００４１】
図２に示す如く、バルブシャフト２１が挿入される貫通穴３６ａを備えたスプリングリテーナ３６の肩部３６ｂと、バルブカバー１２のシャフト収容部２０の段部２０ａとの間には、バルブシャフト２１を円周方向に取り囲むようにコイルスプリング３７が介装されている。コイルスプリング３７は、スプリングリテーナ３６とバルブカバー１２との間に弾発的に装着され、バルブシャフト２１を調圧弁座１７方向に向けて付勢している。スプリングリテーナ３６は、コイルスプリング３７の付勢により、前述のリング溝２１ｂ１に装着されたＥリング３２に押し当てられることにより、バルブシャフト２１に対する軸方向の変位が規制されている。
【００４２】
ダイヤフラム２４は、図４に示す如く、強度を向上するために、例えば、ナイロン、ポリエステル、又はアラミドの繊維等補強機能を有する基布材２４ａを、シール機能を有する例えば合成ゴム材料等の弾性材に入れて構成される。
【００４３】
ダイヤフラム２４のシール機能が損なわれることを防止するために、図４に示す如く、基布材２４ａがダイヤフラム２４の軸シール部２８に延在しない様に、基布材２４ａは、ダイヤフラム２４の外周部２５から内周方向に向けて被圧縮部２６ｂに延在する。また、バルブシャフト２１においても、外周面２１ａにおける軸シール部２８であるビード部２６の内周面２６ａが押圧される範囲の部分には、ダイヤフラム２４のシール機能を確保するために必要な研磨仕上げ等による高精度な加工がされている。
【００４４】
基布材２４ａは、図４に示すごとく、流体室３４に面するダイヤフラム２４の一側（図４において下側）ではなく、大気室３５に面したダイヤフラム２４の他側（図４において上側）の表層に配置する。これにより、基布材２４ａが、流体室３４の水分を吸水して劣化することを防止できる。
【００４５】
次に、第一実施形態におけるエア調圧弁１０のバルブシャフト２１へのダイヤフラム２４、圧縮機構部２７を構成する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０、コイルスプリング３７及び弁体２２の装着について、図２に基づいて説明する。
【００４６】
一端がバルブカバー１２の段部２０ａに係止されたコイルスプリング３７の他端を、貫通穴３６ａがバルブシャフト２１に通されたスプリングリテーナ３６の肩部３６ｂに係止する。次いで、スプリングリテーナ３６をコイルスプリング３７の付勢に抗して、バルブシャフト２１上を押し進める。スプリングリテーナ３６が、バルブシャフト２１に設けられたリング溝２１ｃ１を越え、そしてリング溝２１ｂ１を越えた状態で、Ｅリング３２をリング溝２１ｂ１に装着し、Ｅリング３２にてスプリングリテーナ３６のバルブシャフト２１に対する変位を規制する。
【００４７】
次に、第一挟持部材２９の貫通孔２９ａをバルブシャフト２１に通し、ダイヤフラム２４の装着孔２３にバルブシャフト２１を通し、第二挟持部材３０の貫通孔３０ａをバルブシャフト２１に順次通して、第一挟持部材２９、ダイヤフラム２４及び第二挟持部材３０をＥリング３２に向けて押し進める。次いで、第一挟持部材２９がＥリング３２に当たることにより、第一挟持部材２９のバルブシャフト２１に対する変位が規制され、更に第二挟持部材３０をＥリング３２に向けて、押し進め、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０にてダイヤフラム２４のビード部２６を圧縮する。
【００４８】
次いで、ビード部２６が圧縮され、第二挟持部材３０がバルブシャフト２１に設けられたリング溝２１ｃ１を越えた状態で、Ｅリング３３をリング溝２１ｃ１に装着し、Ｅリング３３にて、第二挟持部材３０のバルブシャフト２１に対する変位を規制する。そして、弁体２２をバルブシャフト２１に装着する。
【００４９】
この様にして、エア調圧弁１０のバルブシャフト２１へのダイヤフラム２４、圧縮機構部２７を構成する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０、コイルスプリング３７及び弁体２２の装着が行われ、前述の軸シール部２８の軸シール面圧が予め設定された設定圧に設定することができる。
【００５０】
次に、エア調圧弁１０の作動について説明する。バルブシャフト２１が上方にあり、弁体２２が調圧弁座１７から離間している（離れている）時、エア調圧弁１０は開弁状態にある（図示省略）。この状態において、調圧弁インレット１５と調圧弁アウトレット１６とが連通しており、双方の間の空気等の流体の流通は許容されている。
【００５１】
制御装置９からの駆動信号により、モータアッセンブリ１４のステッピングモータが一方向に回転すると、弁体２２がバルブシャフト２１とともに軸方向に下降し、弁体２２が調圧弁座１７に着座する（接触する。図２参照）。これにより、エア調圧弁１０は閉弁状態となり、調圧弁インレット１５と調圧弁アウトレット１６との間の連通が遮断され、双方の間の流体（気体）の流通は断たれる。すなわち、エア調圧弁１０においては、モータアッセンブリ１４が閉弁位置にて位置決め固定されることにより、弁体２２が調圧弁座１７に接触しバルブハウジング１３の流路ＦＰが閉じられる状態が維持される。
【００５２】
＜第二実施形態＞
次に、エア調圧弁１０の第二実施形態について説明する。前述の第一実施形態におけるエア調圧弁１０においては、図２に示した如く、バルブシャフト２１を調圧弁座１７方向に向けて付勢するコイルスプリング３７は、バルブカバー１２とスプリングリテーナ３６との間に介装された構成である。これに代えて、第二実施形態のエア調圧弁１０においては、図５に示す如く、コイルスプリング３７が、バルブカバー１２と第一挟持部材２９との間に介装された構成のみが、第一実施形態のエア調圧弁１０とは相違する。なお、第一挟持部材２９におけるコイルスプリング３７の係止は、圧縮部２９ｂの背面側にて行うことができる。
【００５３】
第二実施形態のエア調圧弁１０において、第一実施形態と同様に、軸シール部２８の軸シール面圧は、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０との相対距離にて、軸シール部２８の軸シール面圧を、設定圧に設定できる。これにより、第二実施形態のエア調圧弁１０は、第一実施形態のエア調圧弁１０に比べて、スプリングリテーナ３６を廃止することができ、構成部品点数が減る。
【００５４】
次に、第二実施形態におけるエア調圧弁１０のバルブシャフト２１へのダイヤフラム２４、圧縮機構部２７を構成する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０、コイルスプリング３７及び弁体２２の装着について、図５に基づいて説明する。
【００５５】
Ｅリング３２をバルブシャフト２１に設けられたリング溝２１ｂ１に装着する。一端がバルブカバー１２の段部２０ａに係止されたコイルスプリング３７の他端を、貫通孔２９ａがバルブシャフト２１に通された第一挟持部材２９の圧縮部２９ｂの背面側に係止する。次いで、ダイヤフラム２４の装着孔２３にバルブシャフト２１を通し、第二挟持部材３０の貫通孔３０ａをバルブシャフト２１に順次通して、第一挟持部材２９、ダイヤフラム２４及び第二挟持部材３０をＥリング３２に向けてコイルスプリング３７の付勢に抗して、バルブシャフト２１上を押し進める。
【００５６】
次いで、第一挟持部材２９がＥリング３２に当たることにより、第一挟持部材２９のバルブシャフト２１に対する変位が規制され、更に第二挟持部材３０をＥリング３２に向けて、押し進め、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０にてダイヤフラム２４のビード部２６を圧縮する。次いで、ビード部２６が圧縮され、第二挟持部材３０がバルブシャフト２１に設けられたリング溝２１ｃ１を越えた状態で、Ｅリング３３をリング溝２１ｃ１に装着し、Ｅリング３３にて、第二挟持部材３０のバルブシャフト２１に対する変位を規制する。そして、弁体２２をバルブシャフト２１に装着する。
【００５７】
この様にして、エア調圧弁１０のバルブシャフト２１へのダイヤフラム２４、圧縮機構部２７を構成する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０、コイルスプリング３７及び弁体２２の装着が行われ、前述の軸シール部２８の軸シール面圧が予め設定された設定圧に設定することができる。
【００５８】
＜第三実施形態＞
次に、エア調圧弁１０の第三実施形態について説明する。前述の第二実施形態におけるエア調圧弁１０においては、図５に示した如く、第一挟持部材２９の位置決め部２１ｂとして形成されたリング溝２１ｂ１に、係止部材であるＥリング３２が装着されている。第三実施形態のエア調圧弁１０においては、第二実施形態におけるリング溝２１ｂ１及びＥリング３２に代えて、図６に示す如く、第一挟持部材２９の位置決め部２１ｂとしてバルブシャフト２１に段付き部２１ｂ２が形成され、バルブシャフト２１の段付き部２１ｂ２より上方部分の径は、段付き２１ｂ２の下方部分の径及び第一挟持部材２９の貫通孔２９ａの径よりも大きく形成された構成のみが、第二実施形態のエア調圧弁１０とは相違する。
【００５９】
これにより、段付き部２１ｂ２は、第一挟持部材２９の位置決め部２１ｂとして機能するのみならず、バルブシャフト２１に対する第一挟持部材２９の軸方向移動を規制する即ち第一挟持部材２９をバルブシャフト２１に係止する係止部材としても機能することができる。
【００６０】
第三実施形態のエア調圧弁１０において、第二実施形態と同様に、軸シール部２８の軸シール面圧は、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０との相対距離にて、軸シール部２８の軸シール面圧を、設定圧に設定できる。これにより、第三実施形態のエア調圧弁１０は、第二実施形態のエア調圧弁１０に比べて、Ｅリング３２を廃止することができ、構成部品点数が減る。
【００６１】
次に、第三実施形態におけるエア調圧弁１０のバルブシャフト２１へのダイヤフラム２４、圧縮機構部２７を構成する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０、コイルスプリング３７及び弁体２２の装着について、図６に基づいて説明する。
【００６２】
一端がバルブカバー１２の段部２０ａに係止されたコイルスプリング３７の他端を、貫通孔２９ａがバルブシャフト２１に通された第一挟持部材２９の圧縮部２９ｂの背面側に係止する。次いで、ダイヤフラム２４の装着孔２３にバルブシャフト２１を通し、第二挟持部材３０の貫通孔３０ａをバルブシャフト２１に順次通して、第一挟持部材２９、ダイヤフラム２４及び第二挟持部材３０をバルブシャフト２１に設けられた段付き部２１ｂ２に向けてコイルスプリング３７の付勢に抗して、バルブシャフト２１上を押し進める。
【００６３】
次いで、第一挟持部材２９が段付き部２１ｂ２に当たることにより、第一挟持部材２９のバルブシャフト２１に対する変位が規制され、更に第二挟持部材３０を段付き部２１ｂ２に向けて、押し進め、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０にてダイヤフラム２４のビード部２６を圧縮する。次いで、ビード部２６が圧縮され、第二挟持部材３０がバルブシャフト２１に設けられたリング溝２１ｃ１を越えた状態で、Ｅリング３３をリング溝２１ｃ１に装着し、Ｅリング３３にて、第二挟持部材３０のバルブシャフト２１に対する変位を規制する。そして、弁体２２をバルブシャフト２１に装着する。
【００６４】
この様にして、エア調圧弁１０のバルブシャフト２１へのダイヤフラム２４、圧縮機構部２７を構成する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０、コイルスプリング３７及び弁体２２の装着が行われ、前述の軸シール部２８の軸シール面圧が予め設定された設定圧に設定することができる。
【００６５】
＜第四実施形態＞
次に、エア調圧弁１０の第四実施形態について説明する。前述の第三実施形態におけるエア調圧弁１０においては、図６に示した如く、第二挟持部材３０の位置決め部と２１ｃして形成されたリング溝２１ｃ１と、リング溝２１ｃ１に装着されるＥリング３３と、が設けられた構成である。第四実施形態のエア調圧弁１０においては、第三実施形態におけるリング溝２１ｃ１及びＥリング３３に代えて、図７に示す如く、バルブシャフト２１の下部に雄ねじ２１ｄが形成され、雄ねじ２１ｄと螺合し螺合位置を変更することにて、第二挟持部材３０のバルブシャフト２１に対する位置を保持する調整ナット３８を設けて第二挟持部材３０の位置決め部２１ｃとした構成のみが、第三実施形態のエア調圧弁１０とは相違する。
【００６６】
これにより、調整ナット３８は、第二挟持部材３０の位置決め部２１ｃとして機能するのみならず、バルブシャフト２１に対する第二挟持部材３０の軸方向移動を規制する即ち第二挟持部材３０をバルブシャフト２１に係止する係止部材としても機能することができる。
【００６７】
第四実施形態のエア調圧弁１０において、第三実施形態と同様に、軸シール部２８の軸シール面圧は、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０との相対距離にて、軸シール部２８の軸シール面圧を、設定圧に設定できる。これにより、第四実施形態のエア調圧弁１０は、第三実施形態のエア調圧弁１０に比べて、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０との相対距離の変更は、雄ねじ２１ｄに対する調整ナット３８の螺合位置の変更にて行うことができるため、部品を取り替えることなく、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧の変更が容易にできる。
【００６８】
次に、第四実施形態におけるエア調圧弁１０のバルブシャフト２１へのダイヤフラム２４、圧縮機構部２７を構成する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０、コイルスプリング３７及び弁体２２の装着について、図７に基づいて説明する。
【００６９】
一端がバルブカバー１２の段部２０ａに係止されたコイルスプリング３７の他端を、貫通孔２９ａがバルブシャフト２１に通された第一挟持部材２９の圧縮部２９ｂの背面側に係止する。次いで、ダイヤフラム２４の装着孔２３にバルブシャフト２１を通し、第二挟持部材３０の貫通孔３０ａをバルブシャフト２１に順次通して、バルブシャフト２１に設けた雄ねじ２１ｄに対する調整ナット３８の螺合位置を変えて、第一挟持部材２９、ダイヤフラム２４及び第二挟持部材３０をバルブシャフト２１に設けられた段付き部２１ｂ２に向けてコイルスプリング３７の付勢に抗して、バルブシャフト２１上を押し進める。
【００７０】
次いで、第一挟持部材２９が段付き部２１ｂ２に当たることにより、第一挟持部材２９のバルブシャフト２１に対する変位が規制され、更に雄ねじ２１ｄに対する調整ナット３８の螺合位置を変えて第二挟持部材３０を段付き部２１ｂ２に向けて押し進めることにより、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０にてダイヤフラム２４のビード部２６を圧縮する。次いで、ビード部２６が圧縮され、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧が得られる所定の螺合位置にて、調整ナット３８を固定し、調整ナット３８にて、第二挟持部材３０のバルブシャフト２１に対する変位を規制する。そして、弁体２２をバルブシャフト２１に装着する。
【００７１】
この様にして、エア調圧弁１０のバルブシャフト２１へのダイヤフラム２４、圧縮機構部２７を構成する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０、コイルスプリング３７及び弁体２２の装着が行われ、前述の軸シール部２８の軸シール面圧が予め設定された設定圧に設定することができる。
【００７２】
＜第五実施形態＞
次に、エア調圧弁１０の第五実施形態について説明する。前述の第二実施形態におけるエア調圧弁１０においては、図５に示した如く、第一挟持部材２９の位置決め部２１ｂとして形成されたリング溝２１ｂ１と、リング溝２１ｂ１に装着されるＥリング３２と、が設けられた構成である。第五実施形態のエア調圧弁１０においては、第二実施形態におけるリング溝２１ｂ１に代えて、図８に示す如く、コイルスプリング３７が、バルブカバー１２と、バルブシャフト２１に対する軸方向変位が自在である第一挟持部材２９との間に介装され、コイルスプリング３７による第一挟持部材２９に作用する荷重にて、第一挟持部材２９の位置決め部２１ｂとした構成のみが、第二実施形態のエア調圧弁１０とは相違する。
【００７３】
これにより、又、コイルスプリング３７の荷重は、第一挟持部材２９の位置決め部２１ｂとして機能するのみならず、バルブシャフト２１に対する第一挟持部材２９の軸方向移動を規制する即ち第一挟持部材２９をバルブシャフト２１に係止する係止部材としても機能する。
【００７４】
第五実施形態のエア調圧弁１０における第一挟持部材２９は、コイルスプリング３７の荷重を受けて、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０との所定の相対距離にて、ダイヤフラム２４のビード部２６を圧縮する。第五実施形態のエア調圧弁１０においては、軸シール部２８の軸シール面圧は、コイルスプリング３７の荷重による第一挟持部材２９と第二挟持部材３０との所定の相対距離にて、軸シール部２８の軸シール面圧を、設定圧に設定できる。これにより、第三実施形態のエア調圧弁１０は、第二実施形態のエア調圧弁１０に比べて、バルブシャフト２１のリング溝２１ｂ１の廃止及びＥリング３２を廃止することができ、構成部品点数が減る。
【００７５】
次に、第五実施形態におけるエア調圧弁１０のバルブシャフト２１へのダイヤフラム２４、圧縮機構部２７を構成する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０、コイルスプリング３７及び弁体２２の装着について、図８に基づいて説明する。
【００７６】
一端がバルブカバー１２の段部２０ａに係止されたコイルスプリング３７の他端を、貫通孔２９ａがバルブシャフト２１に通された第一挟持部材２９の圧縮部２９ｂの背面側に係止する。次いで、ダイヤフラム２４の装着孔２３にバルブシャフト２１を通し、第二挟持部材３０の貫通孔３０ａをバルブシャフト２１に順次通して、第一挟持部材２９、ダイヤフラム２４及び第二挟持部材３０をバルブシャフト２１に設けられたリング溝２１ｃ１に向けてコイルスプリング３７の付勢に抗して、バルブシャフト２１上を押し進める。
【００７７】
更に第二挟持部材３０をリング溝２１ｃ１に向け押し進めて、第一挟持部材２９と第二挟持部材３０にてダイヤフラム２４のビード部２６を圧縮する。次いで、ビード部２６が圧縮され、第二挟持部材３０がバルブシャフト２１に設けられたリング溝２１ｃ１を越えた状態で、Ｅリング３３をリング溝２１ｃ１に装着し、Ｅリング３３にて、第二挟持部材３０のバルブシャフト２１に対する変位を規制する。そして、弁体２２をバルブシャフト２１に装着する。
【００７８】
この様にして、エア調圧弁１０のバルブシャフト２１へのダイヤフラム２４、圧縮機構部２７を構成する第一挟持部材２９と第二挟持部材３０、コイルスプリング３７及び弁体２２の装着が行われ、前述の軸シール部２８の軸シール面圧が予め設定された設定圧に設定することができる。
【００７９】
次に、エア調圧弁１０におけるダイヤフラム２４のビード部２６の第二実施例について、説明する。前述のビード部２６の第一実施例においては、図３及び図４に示す如く、ビード部２６における軸シール部２８の断面形状が、円弧状に形成されている。これに代えて、第二実施例のビード部２６における軸シール部２８の断面形状は、流体室３４に正圧（大気圧より高い圧力）が作用する場合（図９の白矢印にて示す）におけるシール性を高めるために、図９に示す如く、ビード部２６の内周面２６ａは、流体室３４の正圧により、バルブシャフト２１の外周面２１ａへより強く上方に向けて押圧される楔形状に形成された構成のみが、第一実施例のビード部２６と相違する。
【００８０】
次に、エア調圧弁１０におけるダイヤフラム２４のビード部２６の第三実施例について、説明する。前述の第二実施例のビード部２６における軸シール部２８の断面形状は、図９に示す如く、ビード部２６の内周面２６ａが、流体室３４の正圧により、バルブシャフト２１の外周面２１ａへより強く上方に向けて押圧される楔形状に形成されている。これに代えて、第三実施例のビード部２６における軸シール部２８の断面形状は、流体室３４に負圧（大気圧より低い圧力）が作用する場合（図１０の白矢印にて示す）におけるシール性を高めるために、図１０に示す如く、ビード部２６の内周面２６ａは、流体室３４の負圧により、バルブシャフト２１の外周面２１ａへより強く下方に向けて押圧される楔形状に形成された構成のみが、第二実施例のビード部２６と相違する。
【００８１】
次に、エア調圧弁１０におけるダイヤフラム２４のビード部２６の第四実施例について、説明する。前述の第三実施例のビード部２６における軸シール部２８の断面形状は、図１０に示す如く、ビード部２６の内周面２６ａが、流体室３４の負圧により、バルブシャフト２１の外周面２１ａへより強く下方に向けて押圧される楔形状に形成されている。これに代えて、第四実施例のビード部２６における軸シール部２８の断面形状は、流体室３４に負圧及び正圧の両方作用する場合（図１１の白矢印にて示す）におけるシール性を高めるために、図１１に示す如く、ビード部２６の内周面２６ａは、流体室３４の負圧により、バルブシャフト２１の外周面２１ａへより強く下方に向けて押圧される楔形状に形成された第一部分２６ａ１と、流体室３４の正圧により、バルブシャフト２１の外周面２１ａへより強く上方に向けて押圧される楔形状に形成された第二部分２６ａ２を備える構成のみが、第三実施例のビード部２６と相違する。
【００８２】
次に、エア調圧弁１０におけるダイヤフラム２４のビード部２６の第五実施例について、説明する。前述の第一実施例のビード部２６における被圧縮部２６ｂの断面形状は、図３及び図４に示した如く、第一面２６ｂ１と第二面２６ｂ２とが、水平方向即ちダイヤフラム２４の径方向（図３の左右方向）に平行に形成されている。軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧を発生する必要なビード部２６の弾性変形が圧縮機構部２７によるビード部２６に対する圧縮荷重を抑えて得られる様にするために、前述の第一実施例に代えて、第五実施例のビード部２６は、被圧縮部２６ｂの第一面２６ｂ１と第二面２６ｂ２とのうちの一方またはその両方に傾斜面、例えば、図１２に示す如く、第一面２６ｂ１が、軸シール部２８から離れる方向即ちダイヤフラム２４の外周方向（図１２の右方向）に向けて上がる傾斜面に形成された構成のみが相違する。
【００８３】
なお、被圧縮部２６ｂの第一面２６ｂ１と第二面２６ｂ２とのうちの一方またはその両方に形成される傾斜面としては、前述のダイヤフラム２４の外周方向（図１２の右方向）に向けて上がる傾斜面に限定されるものではなく、ダイヤフラム２４の外周方向（図１２の右方向）に向けて下がる傾斜面に形成する、あるいは、上がる傾斜面と下がる傾斜面とを組み合わせることも可能である。又、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧を発生する必要なビード部２６の弾性変形が圧縮機構部２７によるビード部２６に対する圧縮荷重を抑えて得られる様にするために、被圧縮部２６ｂの第一面２６ｂ１と第二面２６ｂ２とのうちの一方またはその両方を円弧状に形成することも可能である。
【００８４】
次に、エア調圧弁１０におけるダイヤフラム２４のビード部２６の第六実施例について、説明する。前述の第五実施例と同様、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧を発生する必要なビード部２６の弾性変形が圧縮機構部２７によるビード部２６に対する圧縮荷重を抑えて得られる様にするために、前述の第一実施例に代えて、第六実施例のビード部２６は、被圧縮部２６ｂの第一面２６ｂ１と第二面２６ｂ２とのうちのいずれか一方、例えば、図１３に示す如く、第二面２６ｂ２に切欠き２６ｂ２１が形成された構成のみが相違する。
【００８５】
次に、エア調圧弁１０におけるダイヤフラム２４のビード部２６の第七実施例について、説明する。前述の第六実施例と同様、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧を発生する必要なビード部２６の弾性変形が圧縮機構部２７によるビード部２６に対する圧縮荷重を抑えて得られる様にするために、前述の第六実施例に代えて、第七実施例のビード部２６は、被圧縮部２６ｂの第一面２６ｂ１と第二面２６ｂ２とのうちのいずれか一方、例えば、図１４に示す如く、第二面２６ｂ２に複数の突起２６ｂ２２、２６ｂ２３が形成された構成のみが相違する。
【００８６】
次に、エア調圧弁１０における圧縮機構部２７の第二実施例について説明する。前述の第一実施例の圧縮機構部２７は、図３に示す如く、第一挟持部材２９及び第二挟持部材３０にて構成され、第一挟持部材２９及び第二挟持部材３０は、水平方向即ちダイヤフラム２４の径方向（図３の左右方向）に平行に形成された圧縮部２９ｂ、３０ｂを備えるとともに、圧縮部２９ｂ、３０ｂよりも外径側で凸状に設けられた脱落防止部２９ｃ、３０ｃと、を備える。これに代えて、第二実施例の圧縮機構部２７は、図１５に示す如く、第一挟持部材２９の圧縮部２９ｂと脱落防止部２９ｃ、及び第二挟持部材３０の圧縮部３０ｂと脱落防止部３０ｃとは、ダイヤフラム２４の外径方向（図２０の右方向）に沿って、相対距離が短くなる連続したテーパ面にて形成された構成のみが相違する。これにより、圧縮機構部２７によるビード部２６に対する圧縮荷重を抑えて、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧を発生する必要なビード部２６の弾性変形が得られる様になる。
【００８７】
次に、エア調圧弁１０における圧縮機構部２７の第三実施例について説明する。前述の第一実施例の圧縮機構部２７は、図３に示す如く、第一挟持部材２９及び第二挟持部材３０にて構成され、第一挟持部材２９及び第二挟持部材３０は、水平方向即ちダイヤフラム２４の径方向（図３の左右方向）に平行に形成された圧縮部２９ｂ、３０ｂを備える。これに代えて、第三実施例の圧縮機構部２７は、図１６に示す如く、第一挟持部材２９の圧縮部２９ｂにビード部２６の被圧縮部２６ｂが嵌る溝２９ｂ１を設けるとともに、第二挟持部材３０の圧縮部３０ｂにビード部２６の被圧縮部２６ｂが嵌る溝３０ｂ１を設けた構成のみが相違する。これにより、溝２９ｂ１、３０ｂ１にて、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧を発生する必要なビード部２６の弾性変形の大きさを規制できる様になる。
【００８８】
次に、エア調圧弁１０における圧縮機構部２７の第四実施例について説明する。前述の第一実施例の圧縮機構部２７は、図３に示す如く、第一挟持部材２９及び第二挟持部材３０にて構成され、第一挟持部材２９及び第二挟持部材３０は、凸状に設けられた脱落防止部２９ｃ、３０ｃと、を備える。これに代えて、第四実施例の圧縮機構部２７は、図１７に示す如く、第一挟持部材２９の脱落防止部２９ｃを廃止した構成のみが相違する。第四実施例の圧縮機構部２７は、第二挟持部材３０の脱落防止部３０ｃにて、ダイヤフラム２４のビード部２６が圧縮機構部２７から脱落することが防止される。これに伴い、ダイヤフラム２４のビード部２６の形状は、好ましくは、図１７に示す如く、脱落防止部３０ｃに係止される肩部２６ｃ１を備える形状に変更すると、ビード部２６の脱落がより効果的に防止できる。
【００８９】
次に、エア調圧弁１０における圧縮機構部２７の第五実施例について説明する。前述の第一実施例の圧縮機構部２７は、図３に示す如く、第一挟持部材２９及び第二挟持部材３０にて構成され、第一挟持部材２９及び第二挟持部材３０は、凸状に設けられた脱落防止部２９ｃ、３０ｃと、を備える。を備える。これに代えて、第五実施例の圧縮機構部２７は、図１８に示す如く、第二挟持部材３０の脱落防止部３０ｃを廃止した構成のみが相違する。第五実施例の圧縮機構部２７は、第一挟持部材２９の脱落防止部２９ｃにて、ダイヤフラム２４のビード部２６が圧縮機構部２７から脱落することが防止される。これに伴い、ダイヤフラム２４のビード部２６の形状は、好ましくは、図１８に示す如く、脱落防止部３０ｃに係止される肩部２６ｃ２を備える形状に変更すると、ビード部２６の脱落がより効果的に防止できる。
【００９０】
上述のように、本発明の第一実施形態乃至第五実施形態に係る流体制御弁１０によれば、流体の流入口１５と流出口１６とを有する流路ＦＰが形成されたバルブハウジング１３と、流路ＦＰに形成された弁座１７と、バルブハウジング１３に取り付けられた駆動装置１４と、駆動装置１４にて駆動され移動する弁軸２１と、弁軸２１に取り付けられて弁座１７に離れまたは接触して流路ＦＰを開閉する弁体２２と、環状薄膜状に形成されたダイヤフラム２４であって、外周部２５がバルブハウジング１３にシール可能に固定されるとともに内周部２６が弁軸２１に取付けられて、一側が流路ＦＰおよび弁座１７を含んで構成され流体が流通する流体室３４に面しており、他側は大気に開放されている大気室３５に面して、弁軸２１とともに移動するダイヤフラム２４と、を備えた流体制御弁であって、ダイヤフラム２４の内周部２６は、被圧縮部２６ｂと、ダイヤフラム２４の内周部２６の内周面２６ａを弁軸２１の外周面２１ａに押圧可能である軸シール部２８と、を備え、流体制御弁１０は、ダイヤフラム２４の被圧縮部２６ｂを圧縮して軸シール部２８における軸シール面圧を発生させる圧縮機構部２７と、を備える。これにより、外周部２５がバルブハウジング１３にシール可能に固定されるとともに内周部２６が弁軸２１に取付けられて、弁軸２１とともに移動するダイヤフラム２４と、ダイヤフラム２４の内周部２６の内周面２６ａを弁軸２１の外周面２１ａに押圧可能である軸シール部２８と、ダイヤフラム２４の被圧縮部２６ｂを圧縮して軸シール部２８における軸シール面圧を発生させる圧縮機構部２７と、を有するので、ダイヤフラム２４の内周面２６ａを直接に弁軸２１の外周面２１ａに押圧される軸シール部２８に形成できるため、ダイヤフラム２４の内径を小さくできることにより、流体制御弁１０の外径寸法を小型化できる。専用のシール部材を設けることなく、ダイヤフラム２４における軸シール部２８にて、流体制御弁１０内の流体室３４を流通する流体、流体室３４内に侵入した水分または異物等が大気室３５へ侵入することを防止できる。
【００９１】
上述のように、本発明の第一実施形態乃至第五実施形態に係る流体制御弁１０によれば、ダイヤフラム２４は、弾性材と補強用の基布材２４ａにて構成され、基布材２４ａが、ダイヤフラム２４の内周方向に向けて被圧縮部２６ｂへ延在した構成とする。これにより、ダイヤフラム２４は、基布材２４ａにより補強されるとともに、軸シール部２８には基布材２４ａが延在しないので、ダイヤフラム２４のシール機能が損なわれることを防止できる。
【００９２】
上述のように、本発明の第一実施形態乃至第五実施形態に係る流体制御弁１０によれば、圧縮機構部２７は、ダイヤフラム２４の厚み方向の両側に設けられ、ダイヤフラム２４の内周部２６を挟持するー対の挟持部材２９，３０にて構成され、挟持部材２９，３０に作用し軸シール面圧を予め設定された設定圧に設定可能とする軸シール面圧設定部３１を有する。これにより、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧を得ることができる。
【００９３】
上述のように、本発明の第一実施形態乃至第五実施形態に係る流体制御弁１０によれば、軸シール面圧設定部３１は、挟持部材２９，３０間の距離を設定する設定機構であり、弁軸２１におけるダイヤフラム２４の厚み方向の両側に設けられた一対の位置決め部２１ｂ，２１ｃを有する。これにより、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧は、弁軸２１に設けた一対の位置決め部２１ｂ,２１ｃにて得ることができる。
【００９４】
上述のように、本発明の第一実施形態乃至第五実施形態に係る流体制御弁１０によれば、挟持部材２９，３０は、一対の位置決め部２１ｂ，２１ｃの少なくとも一方に装着された係止部材３２，３３，３７，３８にて弁軸２１に係止される。これにより、軸シール部２８の軸シール面圧の設定圧を維持できる。
【００９５】
上述のように、本発明の第一実施形態乃至第五実施形態に係る流体制御弁１０によれば、挟持部材２９，３０の少なくとも一方には、ダイヤフラム２４の内周部２６を軸方向に圧縮する圧縮部２９ｂ，３０ｂと、圧縮部２９ｂ，３０ｂよりも径方向外側に設けられて内周部２６の脱落を防止する脱落防止部２９ｃ，３０ｃが設けられる。これにより、ダイヤフラム２４の内周部２６が挟持部材２９，３０から脱落することを防止できる。
【００９６】
なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。
【符号の説明】
【００９７】
１０…エア調圧弁（流体制御弁）、１３…バルブハウジング、１４…モータアッセンブリ（駆動装置）、１５…調圧弁インレット（流入口）、１６…調圧弁アウトレット（流出口）、１７…調圧弁座（弁座）、２１…バルブシャフト（弁軸）、２１ａ…外周面、２１ｂ…位置決め部、２１ｂ１…リング溝（位置決め部）、２１ｂ２…段付き部（位置決め部）、２１ｃ…位置決め部、２１ｃ１…リング溝（位置決め部）、２２…弁体、２４…ダイヤフラム、２４ａ…基布材、２５…外周部、２６…内周部（ビード部）、２６ａ…内周面、２７…圧縮機構部、２８…軸シール部、２９…第一挟持部材、２９ｂ…圧縮部、２９ｃ…脱落防止部、３０…第二挟持部材、３０ｂ…圧縮部、３０ｃ…脱落防止部、３１…軸シール面圧設定部、３２…Ｅリング（係止部材）、３３…Ｅリング（係止部材）、３４…流体室、３５…大気室、３７…コイルスプリング（位置決め部、係止部材）、３８…調整ナット（位置決め部、係止部材）、ＦＰ…流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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