(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイヤフラムを用いて差圧により弁体に作用する力をキャンセルするようにした電磁式制御弁において、簡単な構成で、一次室側の圧力の変動に対して二次室側の流量が一定になるようにする。【解決手段】弁棒２の下端のピストン部２３を低圧室１７ｂに配置し、ピストン部２３の端部にダイヤフラム３を固定して、ダイヤフラム３で低圧室１７ｂと高圧側の均圧室１５を隔絶する。ダイヤフラム３にコンボリューション部３１を設ける。コンボリューション部３１を低圧室１７ｂ内に膨出させる。コンボリューション部３１の内側面とピストン部２３の側面とを角度を持って離間させ、コンボリューション部３１の外側面と低圧室１７ｂの内側面とを角度を持って離間させる。これにより、弁開方向に変位するほどコンボリューション部３１の外側面の幅を増加させ、ダイヤフラム３の有効受圧径を小さくする。【選択図】図１
2013167266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口ポートと連通した一次室と、出口ポートと連通した二次室と、前記一次室と前記二次室とを連通する弁ポートと、前記二次室に連通されるとともに該二次室に対して前記一次室と反対側に形成された開口端部が円形の低圧室と、前記一次室に連通されるとともに前記低圧室に対して前記二次室と反対側に形成された均圧室と、を有する弁ハウジングと、前記一次室から前記弁ポートと前記二次室を介して前記低圧室まで延設されて軸線方向に変位可能に設けられた弁棒であって、前記一次室側から前記弁ポートに対向する弁体と前記低圧室内に配置される端部が円形のピストン部とを有する弁棒と、前記弁棒を軸線方向に変位させる電磁駆動部と、前記ピストン部の端部と前記低圧室の開口端部とに固定されるとともに、該低圧室と前記均圧室とを隔絶する可撓性のダイヤフラムとを備え、前記均圧室と前記低圧室との差圧を前記ダイヤフラムを介して前記弁棒に作用させることで前記一次室と前記二次室との差圧が前記弁体に作用する力を相殺するようにした電磁式制御弁において、
前記ダイヤフラムは、
前記軸線回りの回転体からなり前記ピストン部の外周端部と前記低圧室の開口端部との間で、前記軸線回りの円形の頂部を持って前記低圧室内に膨出するコンボリューション部を有し、該コンボリューション部の内側面は前記ピストン部の側面と角度を持って離間するとともに、該コンボリューション部の外側面は前記低圧室の内側面と角度を持って離間し、
前記弁棒の変位に伴って、前記ダイヤフラムのコンボリューション部が、前記低圧室の開口端部を支点とし、かつ、前記外側面の幅が、弁開方向の変位時には増加し、弁閉方向の変位時には減少するように変形することで、該コンボリューション部の前記頂部の径を変化させるようにしたことを特徴とする電磁式制御弁。
【請求項２】
前記ダイヤフラムのコンボリューション部が、当該ダイヤフラムの形成時に設けられたものであることを特徴とする請求項１に記載の電磁式制御弁。
【請求項３】
前記ダイヤフラムは当該ダイヤフラムの形成時にフラット状であり、当該ダイヤフラムを前記低圧室及びピストン部に組み付けることにより、前記コンボリューション部が形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の電磁式制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁式制御弁に関し、特に、高圧側の一次室に連通された均圧室と低圧の二次室に連通された低圧室との差圧を、ダイヤフラムを介して弁棒に作用させることで一次室と二次室との差圧が弁棒の弁体に作用する力を相殺するようにした電磁式制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電磁式制御弁として、例えば特開２００４−２４５２４３号公報（特許文献１）、特開２０１１−１６９４１５号公報（特許文献２）に開示されたものがある。これらの電磁式制御弁は、弁ハウジング内に弁体を有する弁棒を配設し、電磁コイルへの通電により発生する電磁力により弁棒を軸方向に変位させ、上記弁体により弁ポートの開度調節を行うものである。
【０００３】
また、弁ポートの一方の側に入口ポートと連通して弁体を収容する一次室が設けられ、弁ポートの他方の側に出口ポートと連通した二次室が設けられたものにおいて、特許文献１の場合は、一次室側に均圧通路によって二次室と連通した均圧室を設け、当該均圧室の圧力をダイヤフラムを介して弁棒に作用するように構成し、弁ポートの内径と均圧室のダイヤフラムの有効径とを等しく設定することにより、一次室側圧力と二次室側圧力との差圧により弁体に作用する力をキャンセルすることができる。なお、特許文献２の場合には、ニ次室側に均圧通路によって一次室と連通した均圧室を設け、一次室側圧力と二次室側圧力との差圧により弁体に作用する力をキャンセルしている。
【０００４】
これにより、この圧力バランス方式の電磁式制御弁では、一次室側圧力と二次室側圧力との差圧の影響を受けず、定電流時においては、一定の弁開度を維持した安定した流量制御を行うことが可能になる。なお、この従来の電磁式制御弁では、ダイヤフラムの有効受圧径は弁開度が変化しても一定である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４５２４３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６９４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した電磁式制御弁では、定電流時に一定の弁開度を維持することができるが、特に制御対象の流体の圧力変動が大きな場合、定電流時においては一定の弁開度であるので一次室側圧力の変動がそのまま二次室側の流量の変動となってしまうという問題がある。また、一次室側の圧力の変動を検出して弁開度を制御するとなると制御装置のコストアップを招くという問題がある。
【０００７】
図７は従来の電磁式制御弁の電磁コイルへ通電する電流と二次室側の流量の関係を示す特性図であり、一次室側圧力Ｐ１の通常時に対して、増加時は特性の傾きが大きくなり、低下時は特性の傾きが小さくなる。このため、一定の電流時に一次室側圧力Ｐ１が変動すると二次室側の流量が変動する。
【０００８】
本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたものであり、ダイヤフラムを用いて差圧により弁体に作用する力をキャンセルするようにした電磁式制御弁において、簡単な構成で、一次室側の圧力の変動に対して二次室側の流量が一定になるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の電磁式制御弁は、入口ポートと連通した一次室と、出口ポートと連通した二次室と、前記一次室と前記二次室とを連通する弁ポートと、前記二次室に連通されるとともに該二次室に対して前記一次室と反対側に形成された開口端部が円形の低圧室と、前記一次室に連通されるとともに前記低圧室に対して前記二次室と反対側に形成された均圧室と、を有する弁ハウジングと、前記一次室から前記弁ポートと前記二次室を介して前記低圧室まで延設されて軸線方向に変位可能に設けられた弁棒であって、前記一次室側から前記弁ポートに対向する弁体と前記低圧室内に配置される端部が円形のピストン部とを有する弁棒と、前記弁棒を軸線方向に変位させる電磁駆動部と、前記ピストン部の端部と前記低圧室の開口端部とに固定されるとともに、該低圧室と前記均圧室とを隔絶する可撓性のダイヤフラムとを備え、前記均圧室と前記低圧室との差圧を前記ダイヤフラムを介して前記弁棒に作用させることで前記一次室と前記二次室との差圧が前記弁体に作用する力を相殺するようにした電磁式制御弁において、前記ダイヤフラムは、前記軸線回りの回転体からなり前記ピストン部の外周端部と前記低圧室の開口端部との間で、前記軸線回りの円形の頂部を持って前記低圧室内に膨出するコンボリューション部を有し、該コンボリューション部の内側面は前記ピストン部の側面と角度を持って離間するとともに、該コンボリューション部の外側面は前記低圧室の内側面と角度を持って離間し、前記弁棒の変位に伴って、前記ダイヤフラムのコンボリューション部が、前記低圧室の開口端部を支点とし、かつ、前記外側面の幅が、弁開方向の変位時には増加し、弁閉方向の変位時には減少するように変形することで、該コンボリューション部の前記頂部の径を変化させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の電磁式制御弁は、請求項１に記載の電磁式制御弁であって、前記ダイヤフラムのコンボリューション部が、当該ダイヤフラムの形成時に設けられたものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の電磁式制御弁は、請求項１に記載の電磁式制御弁であって、前記ダイヤフラムは当該ダイヤフラムの形成時にフラット状であり、当該ダイヤフラムを前記低圧室及びピストン部に組み付けることにより、前記コンボリューション部が形成されたものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項１の作用は以下のとおりである。ピストン部の変位に伴って、ダイヤフラムのコンボリューション部は低圧室の開口端部を支点として変形する。コンボリューション部の内側面はピストン部の側面と角度を持って離間するとともに、コンボリューション部の外側面は低圧室の内側面と角度を持って離間しているので、内側面と外側面は軸線に対する半径方向の長さ成分（幅）を有している。ピストン部の変位に伴って頂部が軸線方向でピストン部と同方向に変位する、すなわち、頂部が低圧室の開口端部に対して軸線とは垂直な方向に変位する。したがって、外側面の幅が変化すると半径方向の長さ成分も変化し、頂部の径が変化する。
【００１３】
具体的には、コンボリューション部の変形時に、弁開方向に弁棒が変位するほどすなわち弁開度が大きくなるほどコンボリューション部の頂部の径が小さくなる。均圧室と低圧室との差圧のうち頂部の外側に加わる差圧は低圧室の開口端部側にしか作用せず、頂部の内側に加わる差圧はピストン部側に作用する。すなわち、均圧室と低圧室の差圧による力が弁棒に作用させるダイヤフラムの有効受圧径はコンボリューション部の頂部の直径であり、弁開度が大きくなるほどダイヤフラムの有効受圧径が小さくなる。逆に、弁棒が弁開位置から弁閉方向に変位するほどすなわち弁開度が小さくなるほどコンボリューション部の頂部の径が大きくなり、ダイヤフラムの有効受圧径が大きくなる。
【００１４】
電磁駆動部の弁開電流（設定値）、または弁閉電流は、一次室側圧力が変化しても変化しない。ダイヤフラムの有効受圧径φＤｆによる有効面積をＡｆ、弁ポート径φＤａによる弁体の有効受圧径の面積（弁ポート有効面積）をＡａとする。弁開状態で一次室側圧力が増加した場合は、ダイヤフラムの有効受圧径が弁閉時に比べて小さくなっているので、一次室側圧力の増加による差圧増加分（ｄＰ）により、弁体の弁ポート部に作用する弁閉方向の力（Ａａ×ｄＰ＝ｆ３）に比べ、ダイヤフラムに作用する弁開方向の力（Ａｆ×ｄＰ＝ｆ４）が小さくなり、弁体は弁閉方向に変位する。逆に、一次室側圧力が低下した場合は、一次室側圧力の低下による差圧低下分（ｄＰ′）により、弁体の弁ポート部に作用する弁開方向の力（Ａａ×ｄＰ＝ｆ３′）に比べ、ダイヤフラムに作用する弁閉方向の力（Ａｆ×ｄＰ′＝ｆ４′）が小さくなり、弁体は弁開方向に変位する。したがって、一次室側圧力が変化しても、弁開度が自動的に変化し、二次室側流量を一定に制御することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の電磁式制御弁によれば、弁棒の変位に伴って、ダイヤフラムのコンボリューション部が、低圧室の開口端部を支点とし、かつ、外側面の幅が、弁開方向の変位時に増加し、弁閉方向の変位時に減少するように変形し、コンボリューション部の頂部の径を変化させるようにしたので、簡単な構成で、一次室側圧力が変化しても、弁開度が自動的に変化し、二次室側流量を一定に制御することができる。
【００１６】
請求項２の電磁式制御弁によれば、請求項１の効果に加えて、コンボリューション部の設計が容易である。
【００１７】
請求項３の電磁式制御弁によれば、請求項１の効果に加えて、組立前のダイヤフラムはフラット状であるので、ダイヤフラムの形成に用いる金型のコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の電磁式制御弁のダイヤフラムの一部拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態におけるダイヤフラムの作用を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態の電磁式制御弁における電磁コイルへの駆動電流と二次室側流量の関係を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態におけるダイヤフラムの他の例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。
【図７】従来の電磁式制御弁における電磁コイルへの駆動電流と二次室側流量の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態について説明する。図１は第１実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。この実施形態の電磁式制御弁１０は燃料電池システムの配管中に設けられるが、この燃料電池システムの配管中を流れる流体は高圧で、圧力変動が激しい。この実施形態の電磁式制御弁１０は弁ハウジング１を有している。弁ハウジング１には、流体が流入する高圧側の入口ポート１ａ、流体が流出する低圧側の出口ポート１ｂ、入口ポート１ａに連通する一次室１１、出口ポート１ｂに連通する二次室１２、一次室１１と二次室１２を連通する弁ポート１３を有している。弁ポート１３は水平断面形状が円形であり、その一次室１１側開口にはリング状の弁座部材１４が配設されている。
【００２０】
一次室１１、二次室１２及び弁ポート１３内には軸線Ｌに沿った方向に変位可能な弁棒２が延在されている。弁棒２は、一次室１１内に位置して弁座部材１４に対して離接が可能な円柱状の弁体２１、弁体２１の下方に延設された連結ロッド２２，連結ロッド２２で弁体２１に連結されたピストン部２３、弁体２１の上方に延設された連結ロッド２４を有している。なお、弁座部材１４を無くして弁ポート１３の一次室側開口のみとし、弁体２１の下端周囲に弁座部材１４同等のシール部材を設けてもよい。
【００２１】
弁体２１は、弁棒２の軸線Ｌに沿った方向への変位により決まる弁座部材１４との位置関係により、弁ポート１３の開度を設定する。一次室１１の圧力は二次室１２の圧力より高圧であり、弁体２１には、この一次室１１の圧力と二次室１２の圧力との差圧が作用し、弁体２１は弁閉方向に力を受ける。この差圧が弁体２１に作用する力は、弁ポート１３の内径（弁体２１の有効受圧径）により決まる。
【００２２】
弁ハウジング１の下端には、均圧室１５が形成されており、この均圧室１５は図示しないハウジングに形成された均圧導入路１６により、入口ポート１ａを介して一次室１１に連通されている。均圧室１５内には圧力バランス部１７が構成されている。この圧力バランス部１７は、弁ハウジング１に形成された連通孔１７ａ、連通孔１７ａによって二次室１２に連通された低圧室１７ｂ、低圧室１７ｂと均圧室１５側の空間内に嵌合して配設されたゴム製のダイヤフラム３を有している。なお、均圧室１５は、低圧室１７ｂに対して二次室１２と反対側に形成されている。
【００２３】
連通孔１７ａ内には弁棒２のピストン部２３が連通孔１７ａと接触する事なく挿通され、このピストン部２３の連結部２３１がダイヤフラム３の中心を貫通し、この連結部２３１にダイヤフラムガイド１７ｃが嵌め込まれている。そして、連結部２３１の端部をかしめることにより、ダイヤフラム３がピストン部２３に固着されている。また、弁ハウジング１の下端部にはダイヤフラム押さえ１７ｄが嵌合され、弁ハウジング１の下端をかしめることにより、ダイヤフラム押さえ１７ｄ及びダイヤフラム３が固定されている。後述詳細に説明するように、ダイヤフラム３は可撓性を有し、均圧室１５に作用する一次室側圧力と二次室側圧力との差圧により発生した力をピストン部２３を介して弁棒２に伝達する。
【００２４】
弁ハウジング１の上部（一次室１１側）には、電磁駆動部４が設けられている。電磁駆動部４は、円筒状のプランジャチューブ４０と、プランジャチューブ４０の上端に固定された磁性体からなる吸引子４２と、プランジャチューブ４０の外周に配置されボビン４３ａに巻回された電磁コイル４３を備えている。なお、プランジャチューブ４０と吸引子４２は溶接等により固定されている。プランジャチューブ４０の内部にはプランジャ５が配設され、プランジャ５と弁体２１との間にはプランジャばね５ｂが配設されている。なお、プランジャ５は磁性体からなり、プランジャ５の通気孔５３以外はそれぞれ軸線Ｌを軸にして回転対称な形状となっている。吸引子４２及びプランジャ５には軸線Ｌと同軸な挿通孔４１，５１がそれぞれ形成されている。そして、弁棒２の連結ロッド２４が、プランジャ５の挿通孔５１と吸引子４２の挿通孔４１に挿通され、この吸引子４２の挿通孔４１内で、連結ロッド２４の端部に非磁性体からなる筒状の抜け止め部材７が嵌め込まれている。この抜け止め部材７と連結ロッド２４の端部とは溶接により固着されている。抜け止め部材７はプランジャ５側の端部に鍔状部７１を有し、この鍔状部７１は、プランジャ５の吸引子４２側の対向面５ａに接触した状態で、この対向面５ａと吸引子４２のプランジャ５側の対向面４ａとの間に位置する。
【００２５】
プランジャばね５ｂは、一端をプランジャ５の内側底面５２に当接させ、他端を弁体２１のプランジャ５側の端面であるばね受け部２１ａに当接させ、圧縮した状態で配設されている。これにより、プランジャ５は対向面５ａを抜け止め部材７（その鍔状部７１）に対して常時当接された状態となり、このプランジャ５が吸引子４２方向に吸引されると、このプランジャ５と共に弁棒２が弁開方向に変位する。プランジャ５の挿通孔５１と弁棒２の連結ロッド２４とのクリアランスは、プランジャ５とプランジャチューブ４０とのクリアランスより大きく設定されており、プランジャ５が軸線Ｌと直交する方向に変位しても、弁棒２とプランジャ５は接触しない。
【００２６】
吸引子４２には挿通孔４１より径の大きな調整部用孔４２ａが形成されており、この調整部用孔４２ａ内には設定調整部８が配設されている。この設定調整部８は、調整ねじ８１、ばね受け８２、調整ばね８３、ボール８４を有している。調整ばね８３は調整ねじ８１とばね受け８２との間に圧縮状態で配設されており、ボール８４はばね受け８２に当接した状態で吸引子４２の挿通孔４１内に配設されている。そして、調整ばね８３は、ばね受け８２を介してボール８４を抜け止め部材７の上端に当接するように付勢している。また、調整ねじ８１は、その外周の雄ねじ部８１１を吸引子４２の上部内周面に形成された雌ねじ部４２ｂに螺合することにより、吸引子４２に取り付けられている。
【００２７】
ボール８４と吸引子４２の挿通孔４１との間には僅かにクリアランスが設けられており、ボール８４は軸線Ｌに沿って挿通孔４１内で変位可能となっている。また、抜け止め部材７のボール８４側端部には、厚みの薄い円筒形状となる円筒部７２が形成されており、この円筒部７２はボール８４に対して球面接触される。これにより、抜け止め部材７（及び弁棒２）の上端は、常に軸線Ｌ上に位置決めされる。
【００２８】
電磁駆動部４の電磁コイル４３への通電により、磁気回路が形成されて吸引子４２とプランジャ５との間に磁気による吸引力が発生する。この吸引力は電磁コイル４３へ通電する電流に応じたものとなる。
【００２９】
以上の構成により、実施形態の電磁式制御弁は次のように作用する。設定調整部８は、調整ばね８３によりばね受け８２、ボール８４及び抜け止め部材７を介して弁棒２を弁座部材１４側に付勢している。電磁コイル４３を励磁することにより、プランジャ５が吸引子４２に吸引され、弁棒２は調整ばね８３の付勢力に抗して弁座部材１４から離れる方向に変位し、弁閉から弁開となるとともに弁体２１と弁座部材１４との軸線Ｌに沿った方向の位置関係により、弁ポート１３の開度が制御される。なお、プランジャ５が最上端位置で弁開度が全開となるのは、抜け止め部材７の鍔状部７１が吸引子４２の対向面４ａに当接した位置である。このように、鍔状部７１がストッパの役割をしており、これにより、プランジャ５が吸引子４２に吸着（密着）されるのを防止する。
【００３０】
また、電磁コイル４３の励磁を無くすことにより弁体２１が弁座部材１４に着座し、弁閉となる。なお、調整ねじ８１の追い込み量により、調整ばね８３が弁棒２に加える付勢力が調整され、弁開に必要な電磁力（吸引力）を調節できる。このように、電磁コイル４３が生じる電磁力と、調整ばね８３のばね力との平衡関係によって弁棒２が軸線Ｌに沿った方向に変位し、弁体２１で弁ポート１３の開度を変化させる。
【００３１】
また、弁体２１には前述のように一次室１１の圧力と二次室１２の圧力の差圧が作用して弁閉方向に力が加わる。一方、均圧室１５は均圧導入路１６によって一次室１１と連通されているので、均圧室１５に作用する一次室側圧力と低圧室１７ｂに作用する二次室側圧力との差圧がダイヤフラム３に作用し、弁棒２のピストン部２３には弁開方向の力が加わる。そして、弁ポート１３の内径（弁体２１の有効受圧径）と、弁体２１が弁座部材１４に着座した弁閉時のダイヤフラム３の有効受圧径とは等しいので、弁棒２に対しては、差圧による力は互いにキャンセルされ、弁体２１が弁座部材１４から離間するときは、差圧の影響を受けない。
【００３２】
図２に示すように、ダイヤフラム３はコンボリューション部３１とフラット部３２とを有している。コンボリューション部３１は、軸線Ｌ回りの回転体であってピストン部２３の外周端部２３ａと低圧室１７ｂの開口端部１７ｂ１との間に配置される。そして、このコンボリューション部３１は軸線Ｌ回りの円形の単一の頂部Ｔを持って低圧室１７ｂ内に膨出している。また、コンボリューション部３１の内側面３１ａはピストン部２３の側面２３ｂと角度を持って離間するとともに、コンボリューション部３１の外側面３１ｂは低圧室１７ｂの内側面１７ｂ２と角度を持って離間している。フラット部３２は低圧室１７ｂの開口端部１７ｂ１の周囲で固定される。
【００３３】
図３に示すように、弁棒２の変位時にピストン部２３が変位すると、コンボリューション部３１が低圧室１７ｂの開口端部１７ｂ１を支点として変形する。なお、図３では図面を判りやすくするためにコンボリューション部３１の低圧室１７側の面だけを図示してある。ピストン部２３が図３のように、全閉位置、中間位置、全開位置と変位すると、この変形時に、コンボリューション部３１の外側面３１ａの幅は増加し、頂部Ｔの径は、φＤｆ１，φＤｆ２，φＤｆ３のように次第に小さくなる。したがって、弁開度が大きくなるほど、ダイヤフラム３を介してピストン部２３に加わる差圧による力は小さくなる。逆に、全開位置、中間位置、全閉位置と変位すると、コンボリューション部３１の外側面３１ａの幅は減少し、頂部Ｔの径は、φＤｆ３，φＤｆ２，φＤｆ１のように次第に大きくなる。なお、前述のように、弁閉時には、弁ポート１３の内径（弁体２１の有効受圧径）は、頂部Ｔの径φＤｆ１に等しい。この実施形態では、低圧室１７ｂの開口端部１７ｂ１、ピストン部２３の外周端部２３ａはＲ形状となっているのでダイヤフラム３の劣化を防止できるが、Ｒ形状となっていなくてもよい。なお、Ｒ形状となっている開口端部１７ｂ１において、コンボリューション部３１の変形時の支点はこのＲ形状に伴って移動する。
【００３４】
このように、弁棒２の変位により、コンボリューション部３１が変形し、ダイヤフラム３の有効受圧径が変化するので、前記段落［００１２］、［００１３］、［００１４］で説明したように、一次室１１側圧力の変動に応じて弁体２１による弁開度が変化し、二次室１２側の流量を一定に制御することができる。
【００３５】
図４は電磁駆動部４の電磁コイル４３へ通電する電流と二次室１２側の流量の関係を示す特性図であり、一次室１１側圧力Ｐ１の増加時、通常時、低下時のいずれの場合も同一な特性となり、一定の電流時には、二次室１２側の流量も一定になる。なお、破線は前記従来の特性である。
【００３６】
図５はダイヤフラムの他の例を示す図であり、図５(A) は圧力バランス部１７にダイヤフラム６を取り付ける前の状態を示し、図５(B) は圧力バランス部１７にダイヤフラム６を取り付けた状態を示している。図５(A) に示すように、このダイヤフラム６もゴム製であり、取り付ける前の状態ではコンボリューション部がない平板部６１′からなるフラットな形状をしている。また、外周と中央部に円環状のビード部６ａ，６ｂを有している。
【００３７】
図５(B) に示すように、弁ハウジング１とダイヤフラム押さえ１７ｄとでビード部６ａを挟み、ピストン部２３とダイヤフラムガイド１７ｃとでビード部６ｂを挟み、これらビード部６ａ，６ｂを押しつぶすことにより、図５(B) の矢印で示したように、ダイヤフラム６の平板部６１′が低圧室１７ｂ側に撓み、その撓んだ部分にコンボリューション部６１が形成される。このようなダイヤフラム６でも前記ダイヤフラム３と同様な作用効果が得られる。
【００３８】
図６は第２実施形態の電磁式制御弁の弁閉状態の縦断面図であり、第１実施形態との違いはダイヤフラムの形状とダイヤフラムを弁棒２に固定する固定構造である。なお、図１と同じまたは対応する要素には図１と同符号を付記して詳細な説明は省略する。この実施形態のダイヤフラム３′は前記同様なコンボリューション部３１′と、裏面中央に円筒形状の膨出部３３′を有し、この膨出部３３′内にピストン部２３の連結部２３１が挿入されている。そして、膨出部３３′の外周にＣ型止め輪１７ｆを嵌め込んでダイヤフラム３′がピストン部２３に固着されている。これにより、ダイヤフラム３′の弁棒２への固定をかしめ等を用いずに容易に行うことができる。なお、このダイヤフラム３′もゴム製であり、前記ダイヤフラム３と同様な作用効果が得られる。
【００３９】
なお、一次室側圧力Ｐ１がＰ１ａからＰ１ｂに変化する場合に、二次室側の流量を一定に保つには、一次室側圧力Ｐ１ａの時の弁開度をＬａ、Ｐ１ｂの時の弁開度をＬｂ、弁開度Ｌａの時のダイヤフラムの有効受圧径をφＤｆａ（有効面積＝Ａｆａ）、弁開度Ｌｂの時のダイヤフラムの有効受圧径をφＤｆｂ（有効面積＝Ａｆｂ）とすると、設定調整部８の調整ばね８３のばね定数ｋを、
ｋ＝（Ｐ１ｂ−Ｐ１ａ）×（Ａｆｂ−Ａｆａ）／（Ｌａ−Ｌｂ）
とするのが好ましい。
【符号の説明】
【００４０】
１        弁ハウジング
１ａ      入口ポート
１ｂ      出口ポート
１１      一次室
１２      二次室
１３      弁ポート
１４      弁座部材
１５      均圧室
１６      均圧導入路
１７      圧力バランス部
１７ａ    連通孔
１７ｂ    低圧室
１７ｂ１  低圧室の開口端部
１７ｂ２  低圧室の内側面
１７ｃ    ダイヤフラムガイド
１７ｄ    ダイヤフラム押さえ
２        弁棒
２１      弁体
２２      連結ロッド
２３      ピストン部
２３ａ    ピストン部の外周端部
２３ｂ    ピストン部の側面
２４      連結ロッド
３        ダイヤフラム
３１      コンボリューション部
３１ａ    コンボリューション部の内側面
３１ｂ    コンボリューション部の外側面
３２      フラット部
３′      ダイヤフラム
３１′    コンボリューション部
３３′    膨出部
４        電磁駆動部
４０      プランジャチューブ
４２      吸引子
４３ａ    ボビン
４３      電磁コイル
５        プランジャ
５ｂ      プランジャばね
６        ダイヤフラム
６１      コンボリューション部
６１′    平板部
８        設定調整部
８１      調整ねじ
８２      ばね受け
８３      調整ばね
８４      ボール
Ｔ        頂部
Ｌ        軸線
【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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