(57)【要約】【課題】樹脂膜及びダイアフラムを該樹脂膜にクラックを生じさせずに操作機構へ取り付けることができ、吊り金具をダイアフラムに挿通する際にダイアフラムが傷付くのを防止できる流体制御器を提供すること。【解決手段】弁箱の流路と当接する樹脂膜と該樹脂膜上部に密着するダイアフラムと該ダイアフラムを上下動する操作機構とを備え、樹脂膜にはダイアフラムに形成された穴を挿通する吊り金具が固設され、吊り金具は棒状部上端に係止片が設けられ該係止片をコンプレッサに挿通して樹脂膜及びダイアフラムを操作機構に取り付けており、棒状部の最大幅はダイアフラムの穴径以下であり、係止片は、正面視にて上端部の幅が前記穴径以下で且つ該上端部の下方に棒状部の幅より大きい幅を有する拡幅部を備え、側面視にて上端部の厚みは棒状部の幅より小さく且つ最大厚みが棒状部の幅以下であり、正面視形状にて鋭角部を有さない流体制御器。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を有する弁箱とこの弁箱の流路と当接して設けられた樹脂膜とこの樹脂膜の上部に密着して設けられたダイアフラムとこのダイアフラムを上下動させる操作機構とからなり、樹脂膜の略中央部にはダイアフラムに形成された穴を挿通する吊り金具が埋設状に固設され、この吊り金具は棒状部の上端に係止片が設けられこの係止片をコンプレッサに挿通させて樹脂膜及びダイアフラムを操作機構に取り付けてなる流体制御器であって、前記棒状部の最大幅は前記ダイアフラムの穴径以下であり、前記係止片は、正面視において上端部の幅が前記穴径以下であり且つ該上端部の下方に棒状部の幅よりも大きい幅を有する拡幅部を備え、側面視において上端部の厚みは棒状部の幅より小さく且つ最大厚みが棒状部の幅以下であるとともに、正面視形状において鋭角部を有していないことを特徴とする流体制御器。
【請求項２】
前記係止片は、正面視形状において角部を有していないことを特徴とする請求項１記載の流体制御器。
【請求項３】
前記係止片は、側面視における厚みが上端部において最小とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の流体制御器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は流体制御器に係り、その目的は樹脂膜及びダイアフラムをこの樹脂膜にクラックを生じさせることなく操作機構へ取り付けることができ、しかも吊り金具をダイアフラムに挿通する際にダイアフラムが傷付くのを防ぐことが可能な流体制御器の提供にある。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流体制御器は、図７及び図８に示すように、流路（Ａ）（Ａ）を有する弁箱（Ｂ）と、この弁箱（Ｂ）の流路（Ａ）（Ａ）と当接して設けられたポリテトラフルオロエチレン等からなる樹脂膜（Ｃ）と、この樹脂膜（Ｃ）の上部に密着して設けられたダイアフラム（Ｄ）と、このダイアフラム（Ｄ）をステム（Ｈ）を介して上下動させる操作機構（Ｆ）とから構成されている。
この樹脂膜（Ｃ）及びダイアフラム（Ｄ）を操作機構（Ｆ）に取り付けるには、前記樹脂膜（Ｃ）の略中央部に下端部が埋設状に固定された吊り金具（Ｆ）の上部をダイアフラム（Ｄ）に挿通させ、この吊り金具（Ｉ）の上部にピン（Ｇ）を打ち込み、このピン（Ｇ）を操作機構（Ｆ）のコンプレッサに係合させて取り付けていた。
【０００３】
ところが、ピンを吊り金具に打ち込み、このピンを操作機構（Ｆ）に係合させて取り付けているために、このピンを打ち込んだ際の衝撃でポリテトラフルオロエチレン等からなる樹脂膜との固設部分にクラックが生じてしまう可能性があった。
しかも、ピンによって操作機構に取り付けているので、ダイアフラムで流路を開閉した時にはピンに集中した荷重がかかることとなり、この集中荷重によってピンが折れてしまう可能性があった。
また、吊り金具にピンを打ち込んでいるので、ピンの打ち込み具合が安定せず、
寸法のばらつきがあった。
【０００４】
そこで本願発明者らは上記実情に鑑み、樹脂膜及びダイアフラムをこの樹脂膜にクラックを生じさせることなく操作機構へ取り付けることができ、係止片に荷重がかかった場合であっても折れずらく、且つこの係止片の寸法のばらつきを低減することのできる流体制御器を既に提案している（特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３３４５６１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示された流体制御器は、吊り金具の先端に設けられた係止片をダイアフラムに挿通する際に、係止片によってダイアフラムが傷付けられるおそれがあった。
すなわち、特許文献１の流体制御器では、係止片の下辺部が吊り金具の直径よりも長く形成されているため、ダイアフラムに挿通される際に、下辺部の両端に形成された鋭角部によってダイアフラムが傷付けられることがあった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、樹脂膜及びダイアフラムをこの樹脂膜にクラックを生じさせることなく操作機構へ取り付けることができ、係止片に荷重がかかった場合であっても折れずらく、且つこの係止片の寸法のばらつきを低減することができ、さらに吊り金具をダイアフラムに挿通する際にダイアフラムが傷付くのを防ぐことができる流体制御器を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、流路を有する弁箱とこの弁箱の流路と当接して設けられた樹脂膜とこの樹脂膜の上部に密着して設けられたダイアフラムとこのダイアフラムを上下動させる操作機構とからなり、樹脂膜の略中央部にはダイアフラムに形成された穴を挿通する吊り金具が埋設状に固設され、この吊り金具は棒状部の上端に係止片が設けられこの係止片をコンプレッサに挿通させて樹脂膜及びダイアフラムを操作機構に取り付けてなる流体制御器であって、前記棒状部の最大幅は前記ダイアフラムの穴径以下であり、前記係止片は、正面視において上端部の幅が前記穴径以下であり且つ該上端部の下方に棒状部の幅よりも大きい幅を有する拡幅部を備え、側面視において上端部の厚みは棒状部の幅より小さく且つ最大厚みが棒状部の幅以下であるとともに、正面視形状において鋭角部を有していないことを特徴とする流体制御器に関する。
請求項２に係る発明は、前記係止片は、正面視形状において角部を有していないことを特徴とする請求項１記載の流体制御器に関する。
請求項３に係る発明は、前記係止片は、側面視における厚みが上端部において最小とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の流体制御器に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る流体制御器の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の一実施例に係る流体制御器を示す断面図、図２は図１示のダイアフラム及び樹脂膜部分の拡大説明図、図３は図２示の樹脂膜部に埋設状に固設された吊り金具を示す斜視図、図４（ａ）は図３示の吊り金具の正面図、（ｂ）は図３示の吊り金具の側面図である。尚、図４においては、下方部分を省略している。
【００１０】
流体制御器（１）は、図１に示すように、弁箱（２）と、樹脂膜（３）と、ダイアフラム（４）と、操作機構（５）とからなる。
弁箱（２）には流体が流れる流路（６）（６）と、この流路を堰き止めるシール座（７）が設けられている。
樹脂膜（３）は弁箱（２）の流路（６）（６）と当接して設けられており、この樹脂膜（３）の略中央部には図２に示すように、吊り金具（８）の棒状部（２１）の下端に設けられた固定部（９）が埋設されて該吊り金具（８）が固設されている。
この樹脂膜（３）は耐熱、耐寒性や屈曲性、腐食性などに優れたポリテトラフルオロエチレン等の合成樹脂からなる。
また、本発明の一実施例に係る流体制御器（１）では、樹脂膜（３）は該樹脂膜（３）の周端部を挟持部材（１１）で挟持して固定する構成となっているが、特にこれに限定されず、図示する以外に、直接樹脂膜（３）に接着等の手段によって設ける構成を採用することもできる。
【００１１】
吊り金具（８）の棒状部（２１）は図示例では円柱状とされているが、円柱状に限定されず、例えば三角柱状や四角柱状等の角柱状としてもよい。また、棒状部（２１）の最大幅は、ダイアフラム（４）に形成された穴（１６）の直径以下とされている。
吊り金具（８）の棒状部（２１）の上端部には、図３に示すように、係止片（２０）が設けられており、この係止片（２０）はダイアフラム（４）に形成された穴（１６）を挿通して操作機構（５）のコンプレッサ（１５）に係合して取り付けられている。
【００１２】
本発明において用いられる係止片（２０）は、図４（ａ）に示す正面視において、上端部の幅（W１）がダイアフラム（４）に形成された穴（１６）の直径以下であり且つ該上端部の下方に吊り金具（８）の棒状部（２１）の幅（正面視における幅：図示例の場合は棒状部が円柱状であるため直径）（Ｄ）よりも大きい幅（Ｗ２）を有する拡幅部（２２）を備えている。
また、図４（ｂ）に示す側面視において、最大厚み（ｔ）が吊り金具（８）の棒状部（２１）の幅（側面視における幅：図示例の場合は棒状部が円柱状であるため直径）（Ｄ）以下とされ且つ上端部における厚み（ｔ１）は該棒状部（２１）の幅（側面視における幅：図示例の場合は棒状部が円柱状であるため直径）（Ｄ）より小さくされている。尚、図示例の場合には、ｔ＝ｔ１となっている。
【００１３】
尚、本明細書における「正面視」とは、図１に示す如く、入口流路と出口流路が同一軸線上に左右に配置される方向で流体制御器を見た場合を指し、「側面視」とは「正面視」の方向と同一水平面内において直角をなす方向、即ち入口流路の入口側又は出口流路の出口側から流体制御器を見た場合を指す。
また、上記したように、本発明の係止片形状の設定における棒状部（２１）の幅は、正面視形状の設定においては正面視幅、側面視形状の設定においては側面視幅を指す。
【００１４】
係止片（２０）の形状をこのような寸法に設定することにより、ダイアフラム（４）の穴（１６）に係止片（２０）を挿通させる際にダイアフラム（４）に亀裂が生じることが防がれ、且つ挿通後は係止片（２０）と操作機構（５）とが確実に係合できるようになる。
また、係止片（２０）は、正面視形状において鋭角部を有していない形状もしくは角部を有さない形状とされており、これによって係止片（２０）をダイアフラム（４）の穴（１６）に挿通する際に、ダイアフラム（４）が傷付くのを防ぐことが可能となる。
図３、４に示した例では、係止片（２０）を、正面視において正方形の上部に台形を組み合わせた六角形状とし、側面視において一定幅（厚み）の長方形状とすることによって、これらの作用効果を達成している。
【００１５】
図５は吊り金具（８）に取り付けられた係止片（２０）の別の実施形態の例を示す正面図であり、図６はその側面図である。これらの正面図及び側面図は互いに組み合わせることが可能であり、図５（Ａ）に示す正面視形状に対して図６（ａ）乃至（ｄ）に示す側面視形状、図５（Ｂ）に示す正面視形状に対して図６（ａ）乃至（ｄ）に示す側面視形状、図５（Ｃ）に示す正面視形状に対して図６（ａ）乃至（ｄ）に示す側面視形状、図５（Ｄ）に示す正面視形状に対して図６（ａ）乃至（ｄ）に示す側面視形状をそれぞれ組み合わせることができる。尚、図５（Ｅ）と図６（ｅ）については後述する。
【００１６】
先ず、係止片（２０）の正面視形状の例について説明すると、（Ａ）は半円形、（Ｂ）は三角形の角を丸くした形状、（Ｃ）は略ホームベース形の五角形、（Ｄ）は円形である。
これらの形状においては、上端部の幅（W１）は明確に存在しないので０とみなすことができ、拡幅部（２２）は（Ａ）〜（Ｃ）の場合には下辺部、（Ｄ）の場合には直径部となる。
【００１７】
次に、係止片（２０）の側面視形状の例について説明すると、（ａ）は棒状部（２１）の幅よりも狭い一定幅（厚み）の長方形、（ｂ）は下辺部が棒状部（２１）の幅と等しく上辺部が棒状部（２１）の幅よりも短い台形、（ｃ）は下辺部が棒状部（２１）の幅より短く上端部が鋭角の三角形、（ｄ）は下辺部が棒状部（２１）の幅と等しく上端部が鋭角の三角形である。
これらの形状において、（ａ）の場合には最大厚み（ｔ）が上端部における厚み（ｔ１）と等しく、（ｂ）〜（ｄ）の場合には最大厚み（ｔ）は下辺部（下端部）における厚みとなり、（ｃ）及び（ｄ）の場合には上端部の幅は０とみなすことができる。
（ｂ）〜（ｄ）に示すように、側面視における幅（厚み）が上端部において最も小さくされている形状とすると、ダイアフラムの穴への係止片の挿通をよりスムーズに行うことが可能となるため好ましい。
【００１８】
また本発明においては、係止片（２０）と棒状部（２１）とを、棒状部（２１）よりも狭い幅の棒（２３）で繋いだ形状とすることもできる。
図５（Ｅ）はこのような構成を採用した場合の一例を示す正面図、図６（ｅ）はその側面図である。これらの図では、係止片（２０）として、正面視が台形の下角に丸みをもたせた形状で、側面視が台形のものが図示されているが、図５及び図６に示した他の形状の各係止片（２０）において、このように係止片（２０）と棒状部（２１）とを、棒状部（２１）よりも狭い幅の棒（２３）で繋いだ形状を採用することができる。
【００１９】
尚、図３乃至図６に示した係止片（２０）の形状はあくまでも一例であって、上記した３つの条件、即ち（Ａ）正面視において上端部の幅がダイアフラムの穴の直径以下であり且つ該上端部の下方に吊り金具の棒状部の幅よりも大きい幅を有する拡幅部を備えていること、（Ｂ）側面視において最大厚みが吊り金具の棒状部の幅以下とされ且つ上端部における厚みは該棒状部の幅より小さくされていること、（Ｃ）正面視形状において鋭角部を有していないこと、を満たす形状であれば例えば正面視が楕円形のものなど他の形状を採用してもよい。
【００２０】
樹脂膜（３）の略中央部に埋設される吊り金具（８）としては、使用する流体の物性や科学的性質、温度、圧力、使用目的などに応じて適宜任意の素材のものを選択して使用すればよいが、１３ＣＤ鋼（ＳＵＳ４０３，ＳＵＳ４１０，ＳＵＳ４２１）や１８ＣＤ−８Ｎｉ鋼（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０４Ｌ）に代表されるステンレス鋼やニッケル系合金が、機械的強度に優れ、且つ耐食性や耐酸性、耐熱性などに優れているために好ましく用いられるが特に限定されるものではない。
すなわち、例えば低温での制御が必要とされる流体を用いる場合には、低温脆性のない、オーステナイト系ステンレス鋼、アルミニウム合金、ニッケル合金、銅合金などが好適に使用でき、高圧での制御が要求される場合には、耐圧性に優れた吊り金具（８）を用いればよく、特に限定されるものではない。
【００２１】
ダイアフラム（４）は樹脂膜（３）の上部に密着して設けられており、このダイアフラム（４）の素材としては特に限定されず、耐熱、耐寒性や屈曲性、腐食性などに優れた従来より公知の天然ゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム、ブタジエン・イソブチレン合成ゴム、ポリクロロプレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、ポリウレタンゴムなどのゴム製又はポリ四弗化エチレン（ＰＴＦＥ）等の合成樹脂製のものが好適に使用される。このダイアフラム（４）内には該ダイアフラム（４）を補強するための繊材（１０）が埋設されている。また、このダイアフラム（４）も前記樹脂膜（３）と同様に、ダイアフラム（４）の周端部を挟持部材（１１）で挟持して固定する構成となっているが、特にこれに限定されず、図示する以外に、直接ダイアフラム（４）に接着等の手段によって設ける構成を採用することもできる。本発明の一実施例に係る流体制御器（１）においては、操作機構（５）はステム（１２）と、スプリング（１３）と、アクチュエーターキャップ（１４）と、コンプレッサ（１５）とから構成されている。
【００２２】
このように構成されてなる流体制御器（１）の使用状態を説明する。
流路（６）（６）を閉鎖する場合には、スプリング（１３）によって、ステム（１２）の下部に固定されているコンプレッサ（１５）を下降させる。
するとダイアフラム（４）は、このダイアフラム（４）の周縁部を挟持部材（１１）によって締め付け挟持されつつ弁箱（２）のシール座（７）へ圧接されて流路（６）（６）が閉鎖される。
また、インレットポート（１８）よりエア通路（１９）を介してエアを導入すると、ステム（１２）の下部に固定されているコンプレッサ（１５）が上昇し、ダイアフラム（４）がシール座（７）より離間されて流路（６）（６）が開放される。
尚、図示する実施例では、流体制御器（１）により流路（６）（６）が閉鎖された状態を示している。
また、本発明においては、流路（６）（６）の開閉を手動開閉式のダイアフラムバルブで行ってもよい。
【００２３】
尚、本実施例ではダイアフラム（４）を伸縮させる操作機構を上述したように構成しているが、本発明はこの操作機構に限られるものではなく、他の操作機構であってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、従来のようにピンを打ち込むことがないので、ピンの打ち込みによる衝撃で樹脂膜との固設部分にクラックが生じることがなく、またダイアフラムで流路を開閉した時に生じる集中した荷重を従来より面積が大きい係止片で受けるので、この係止片が折れずらい。
また、係止片の寸法のばらつきも低減することができる。
さらに、係止片の正面視形状に鋭角部が形成されていないので、吊り金具をダイアフラムに挿通する際にダイアフラムが傷付くのを防ぐことができる。
【００２５】
請求項２に係る発明によれば、係止片の正面視形状に角部が形成されていないので、吊り金具をダイアフラムに挿通する際にダイアフラムが傷付くのをより確実に防ぐことができる。
請求項３に係る発明によれば、側面視における厚みが上端部において最も小さくされているので、係止片をダイアフラムに対してよりスムーズに挿通することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る流体制御器を示す断面図である。
【図２】図１示のダイアフラム及び樹脂膜部分の拡大説明図である。
【図３】図２示の樹脂膜部に埋設状に固設された吊り金具を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は図３示の吊り金具の正面図、（ｂ）は図３示の吊り金具の側面図である。
【図５】吊り金具に取り付けられた係止片の別の実施形態の例を示す正面図である。
【図６】吊り金具に取り付けられた係止片の別の実施形態の例を示す側面図である。
【図７】従来の流体制御器を示す断面図である。
【図８】図７示のダイアフラム及び樹脂膜部分の拡大説明図である。
【符号の説明】
１      流体制御器
２      弁箱
３      樹脂膜
４      ダイアフラム
５      操作機構
６      流路
８      吊り金具
１６    ダイアフラムの穴
２０    係止片
２１    棒状部
２２    拡幅部
【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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