(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力流体が供給される一次側ポートと、当該一次側ポートに連通孔を介して連通するとともに圧力流体を流出する二次側ポートとを有するハウジングと、
前記連通孔の開口部側に形成された弁座を開閉する弁体と、当該弁体に対して前記弁座を閉じる方向にばね力を付勢する弁ばねとを有する弁組立体と、
前記弁体に対向して前記ハウジングに装着され、前記二次側ポートに連通するダイヤフラム室と外部に連通するばね室とを区画形成するとともに前記ダイヤフラム室と前記ばね室とを連通させるリリーフ孔が形成された調圧ダイヤフラムと、
前記ばね室内に配置されたばね受け部材と前記ダイヤフラムとの間に装着され、前記弁体に対して前記弁座を開放する方向のばね力を付勢する調圧ばねと、
前記ハウジングに回転自在に取り付けられ、前記調圧ばねのばね力を調整する調整ねじ軸と、
前記弁体に取り付けられ、前記リリーフ孔を開閉する先端面を有し前記調圧ダイヤフラムの前記弁体を開く方向の移動を前記弁体に伝達するステムと、
前記ステムに取り付けられ、前記調圧ダイヤフラムとの間で前記ダイヤフラム室を形成するとともに前記ダイヤフラム室と前記二次側ポートとの間をシールする非線形のばね定数のシールダイヤフラムとを有し、
前記ステムと前記弁組立体とからなる作動系の固有振動数を弁体の作動ストロークに応じて前記シールダイヤフラムにより変化させることを特徴とする減圧弁。
【請求項２】
請求項１記載の減圧弁において、前記シールダイヤフラムは前記ステムに固定される内側環状部、前記ハウジングに固定される外側環状部、および前記内側環状部と前記外側環状部との間の弾性変形部とを有し、当該弾性変形部は前記弁体の作動ストロークの範囲において断面半円以内の円弧形状を保持することを特徴とする減圧弁。
【請求項３】
請求項１または２記載の減圧弁において、前記シールダイヤフラムは前記ステムに固定される内側環状部、前記ハウジングに固定される外側環状部、および前記内側環状部と前記外側環状部との間の弾性変形部とを有し、当該弾性変形部を円錐形状として成形された前記シールダイヤフラムを前記弾性変形部が断面半円形以内の円弧形状に湾曲するように初期変形させて前記ステムに装着することを特徴とする減圧弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の減圧弁において、前記調圧ダイヤフラムは前記ハウジングの内周面に沿って伸びる外側円筒部と、補強用ディスクの外周面に沿って伸びる内側円筒部と、前記外側円筒部と前記内側円筒部との間の半円形状の折り曲げ部とを有し、前記調圧ダイヤフラムをその作動ストロークの範囲において受圧面積が一定となる深溝型とすることを特徴とする減圧弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体供給源から供給される圧力流体を所定の圧力に調圧して流体圧作動機器に導出する減圧弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体供給源である空気圧源から供給される圧縮空気を所定の圧力に調圧して空気圧シリンダ等の空気圧作動機器に導出するために減圧弁が使用されている。この減圧弁としては、例えば、特許文献１に記載されるように、圧縮空気が供給される一次側ポートと、空気圧作動機器が接続される二次側ポートとを連通する連通孔の開口端部の弁座を開閉する弁体を有し、弁体には弁ばねにより弁座を閉じる方向のばね力が加えられている。二次側ポートの圧力と大気圧との差圧により弾性変形するダイヤフラムにはリリーフ孔が形成され、弁体に取り付けられたステムの先端がダイヤフラムに当接してリリーフ孔を閉じるようになっており、ダイヤフラムには調圧ばねによりステムを介して弁体を開く方向のばね力が加えられている。
【０００３】
このような減圧弁においては、二次側の圧力が設定圧よりも低いときには調圧ばねのばね力によりダイヤフラムがステムを介して弁体を開き、二次側ポートに一次側の圧縮空気が導出される。二次側ポートの圧縮空気の圧力が設定圧力となると、ダイヤフラムに加わる空気圧によってダイヤフラムは弁体から離れる方向に変位して弁体が弁座に接触してこれを閉じ、一次側ポートと二次側ポートの連通が遮断されることになる。
【０００４】
一方、二次側圧力が設定圧力よりも上昇すると、ダイヤフラムが弁体から離れる方向に変位し、ダイヤフラムはステムの先端から離れてリリーフ孔が開放されて二次側の圧力が外部に排出される。二次側の圧力が設定値となると、ダイヤフラムがステムに接触してリリーフ孔は閉じられることになる。
【０００５】
ダイヤフラムの変位を弁体に伝達させるためのステムは連通孔内に組み込まれ、その先端部がダイヤフラム室に位置しているので、ダイヤフラム室と連通孔とをシールするためにハウジングにはＯリングが装着されている。Ｏリングの装着形式としては、上記特許文献１に記載のようにステムの外周面にＯリングを接触させるようにしたタイプと、特許文献２に記載のように弁体にＯリングを装着して摺動孔の内周面にＯリングを接触させるようにしたタイプとがある。
【特許文献１】特開平１０−２６８９４３号公報
【特許文献２】特開２００３−３１６４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
減圧弁による調圧作動は二次側ポートに対して一次側の高い圧力の圧縮空気を減圧して導出するので、空気圧作動機器に二次側ポートから供給される圧縮空気が消費されると、二次側ポートの圧力が低下することになり、弁体は頻繁に弁座を開閉動作することになる。このとき一次側ポートから二次側ポートに流れる圧縮空気の流れは蛇行しているので、蛇行に伴って圧縮空気の内部には渦が発生し、その渦によっても弁体およびステムにはその振動が加わることになる。弁体等に加わる振動によってステムと一体に作動する部分が共振現象を起こすと、ステムの先端部により閉じられていたリリーフ孔とステム先端部との間に隙間が発生し、ダイヤフラム室内の空気が大気圧となっているばね室に漏出することがある。ダイヤフラム室内の空気がばね室から外部に漏出するとダイヤフラム室内の圧力が低下するので、二次側の圧力が設定値からずれ、設定圧の精度が低下することになる。
【０００７】
本発明の目的は、弁体の振動発生を抑制することによって減圧弁の調圧精度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の減圧弁は、圧力流体が供給される一次側ポートと、当該一次側ポートに連通孔を介して連通するとともに圧力流体を流出する二次側ポートとを有するハウジングと、前記連通孔の開口部側に形成された弁座を開閉する弁体と、当該弁体に対して前記弁座を閉じる方向にばね力を付勢する弁ばねとを有する弁組立体と、前記弁体に対向して前記ハウジングに装着され、前記二次側ポートに連通するダイヤフラム室と外部に連通するばね室とを区画形成するとともに前記ダイヤフラム室と前記ばね室とを連通させるリリーフ孔が形成された調圧ダイヤフラムと、前記ばね室内に配置されたばね受け部材と前記ダイヤフラムとの間に装着され、前記弁体に対して前記弁座を開放する方向のばね力を付勢する調圧ばねと、前記ハウジングに回転自在に取り付けられ、前記調圧ばねのばね力を調整する調整ねじ軸と、前記弁体に取り付けられ、前記リリーフ孔を開閉する先端面を有し前記調圧ダイヤフラムの前記弁体を開く方向の移動を前記弁体に伝達するステムと、前記ステムに取り付けられ、前記調圧ダイヤフラムとの間で前記ダイヤフラム室を形成するとともに前記ダイヤフラム室と前記二次側ポートとの間をシールする非線形のばね定数のシールダイヤフラムとを有し、前記ステムと前記弁組立体とからなる作動系の固有振動数を弁体の作動ストロークに応じて前記シールダイヤフラムにより変化させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の減圧弁においては、前記シールダイヤフラムは前記ステムに固定される内側環状部、前記ハウジングに固定される外側環状部、および前記内側環状部と前記外側環状部との間の弾性変形部とを有し、当該弾性変形部は前記弁体の作動ストロークの範囲において断面半円以内の円弧形状を保持することを特徴とする。
【００１０】
本発明の減圧弁においては、前記シールダイヤフラムは前記ステムに固定される内側環状部、前記ハウジングに固定される外側環状部、および前記内側環状部と前記外側環状部との間の弾性変形部とを有し、当該弾性変形部を円錐形状として成形された前記シールダイヤフラムを前記弾性変形部が断面半円形以内の円弧形状に湾曲するように初期変形させて前記ステムに装着することを特徴とする。
【００１１】
本発明の減圧弁においては、前記調圧ダイヤフラムは前記ハウジングの内周面に沿って伸びる外側円筒部と、補強用ディスクの外周面に沿って伸びる内側円筒部と、前記外側円筒部と前記内側円筒部との間の半円形状の折り曲げ部とを有し、前記調圧ダイヤフラムをその作動ストロークの範囲において受圧面積が一定となる深溝型とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シールダイヤフラムが非線形のばね定数つまり弾性特性を有しているので、流路内を流れる流体によってステムおよび弁組立体に振動が加わっても、ステムおよび弁組立体の共振現象の発生を防止することができる。これにより、ステムの先端面が調圧ダイヤフラムに形成されたリリーフ孔を共振現象によって不用意に開放させることが防止され、二次側ポートから導出される流体の圧力を高精度に設定することができる。また、共振現象に起因する過度の発振によりレギュレータが破損することやレギュレータが組み込まれた装置系における他の機器、部品に与える悪影響を防止できる。
【００１３】
本発明によれば、調圧ダイヤフラムが半円形の折り曲げ部を有しており、調圧ダイヤフラムの作動ストロークの範囲において受圧面積が一定となるので、調圧ダイヤフラムが変位しても調圧ばねを含めた調圧ダイヤフラムによる二次側圧力の設定値を高精度に設定することができる。
【００１４】
本発明によれば、ステムとハウジングとの間をシールして調圧ダイヤフラムとの間でダイヤフラム室を形成するシールダイヤフラムをステムに設けたので、Ｏリングによりステムをシールする場合のようにＯリングに潤滑油を塗布する必要がなく、流体の中に油分が混入することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である減圧弁を示す断面図である。
【００１６】
減圧弁はハウジング１１を有しており、ハウジング１１はハウジング本体１２と、これに取り付けられるキャップ１３と、キャップ１３に対向してハウジング本体１２に取り付けられるボンネット１４とにより構成されている。ハウジング本体１２には流体圧供給源としての圧縮空気供給源に連通される一次側ポート１５と、空気圧シリンダ等の流体圧作動機器しての空気圧作動機器に連通される二次側ポート１６とが図１に示すように同軸状となって形成されており、一次側ポート１５と二次側ポート１６とを連通させる連通孔１７が両ポート１５，１６の中心軸に対して直角方向を向いてハウジング本体１２に形成されている。連通孔１７はキャップ１３に対向する開口部を有しており、ハウジング本体１２には連通孔１７の開口部側に弁座１８が形成されている。
【００１７】
キャップ１３内には弁体２１が軸方向に往復動自在に装着されており、弁体２１は弁座１８に接触してこれを閉じる状態と、弁座１８から離れてこれを開く状態とに作動する。弁体２１はキャップ１３に形成されたガイド孔２２に摺動自在に嵌合される軸部２１ａと、これの先端部に一体に設けられて弁座１８に対向するフランジ部２１ｂとを有している。フランジ部２１ｂの前面には弁座１８に接触するゴム製のシール部材２３が設けられ、軸部２１ａにはガイド孔２２の内周面に接触するシール部材２４が設けられている。
【００１８】
キャップ１３はハウジング本体１２に形成された雌ねじにねじ結合する雄ねじが設けられた円筒形状の取付部１３ａと、これと一体になりガイド孔２２が形成されたガイド筒部１３ｂとを有しており、取付部１３ａとガイド筒部１３ｂとの間のスペースには圧縮コイルばねが弁ばね２５として組み込まれている。この弁ばね２５は一方の端面が弁体２１のフランジ部２１ｂの外面に当接し、他方の端面がキャップ１３の内面に当接しており、弁ばね２５により弁体２１には弁座１８を閉じる方向のばね力が加えられている。弁体２１と弁ばね２５とにより弁組立体２６が構成されている。
【００１９】
ハウジング本体１２とこれにねじ結合されるボンネット１４とによりゴム製の調圧ダイヤフラム２７が挟み付けられた状態となって装着されており、調圧ダイヤフラム２７には補強用ディスク２８が取り付けられている。調圧ダイヤフラム２７によりボンネット１４内部のばね室３１とハウジング本体１２側のダイヤフラム室３２とに区画されている。ハウジング本体１２には管部材からなるアスピレーター３３が取り付けられており、アスピレーター３３は一端部がダイヤフラム室３２に開口し、他端部はＬ字形状に折り曲げられて二次側ポート１６の下流側に開口しており、ダイヤフラム室３２はアスピレーター３３のパイロット孔３４により二次側ポート１６に連通している。ばね室３１はボンネット１４に形成されたブリードポート３５により外部に連通され、ばね室３１は大気圧状態となっている。調圧ダイヤフラム２７および補強用ディスク２８の中心部には弁スリーブ３６が取り付けられており、この弁スリーブ３６はダイヤフラム室３２とばね室３１とを連通させるリリーフ孔３７を有している。
【００２０】
ボンネット１４は端壁部１４ａが一体となった円筒部１４ｂを有し、円筒部１４ｂの開口端部には環状のフランジ部１４ｃが設けられ、ボンネット１４はハウジング本体１２にフランジ部１４ｃの部分で取り付けられるようになっており、フランジ部１４ｃはボルト３８によりハウジング本体１２に締結される。端壁部１４ａには調整ねじ軸３９が回転自在に装着されており、この調整ねじ軸３９の雄ねじ４０が端壁部１４ａにねじ結合されるとともに雄ねじ４０には締結ナット４１がねじ結合されるようになっている。調整ねじ軸３９の先端には、ばね受け部材４２が配置され、調圧ダイヤフラム２７にばね室３１側に位置させて固定された補強用ディスク２８とばね受け部材４２との間には圧縮コイルばねが調圧ばね４３として装着され、この調圧ばね４３により調圧ダイヤフラム２７には弁体２１に向かい弁体２１を弁座１８から開放する方向のばね力が加えられている。このばね力を調整するために、調整ねじ軸３９に一体に操作ハンドル４４が取り付けられ、この操作ハンドル４４を介して調整ねじ軸３９を回動することにより、ばね受け部材４２を軸方向に移動させると、調圧ばね４３の伸縮量が調整されることになる。これにより、この伸縮量に応じて調圧ダイヤフラム２７に加えられるばね力が調整される。
【００２１】
弁体２１には金属製の棒状部材からなるステム４５が取り付けられている。ステム４５の基端部は弁体２１に形成された取付孔に嵌合しており、基端部に形成された雄ねじにねじ結合するナット４６によりステム４５は弁体２１に固定されている。ステム４５の先端部はハウジング本体１２に形成された貫通孔４７を貫通しており、先端面４８は円弧状となっている。この円弧状の先端面４８が弁スリーブ３６の端面に接触するとリリーフ孔３７は閉じられ、弁スリーブ３６の端面から離れるとリリーフ孔３７は開放される。ステム４５の先端面４８がリリーフ孔３７を閉じた状態のもとで調圧ダイヤフラム２７が弁体２１に向けて移動すると、その移動はステム４５を介して弁体２１が弁座１８から離れる方向に弁体２１に伝達される。一方、弁体２１が弁座１８に接触した状態のもとで調圧ダイヤフラム２７が弁体２１から離れる方向に移動すると、ステム４５は弁体２１が弁座１８に接触しているので移動が規制されることになり、調圧ダイヤフラム２７がステム４５から離れてリリーフ孔３７は開放される。
【００２２】
ステム４５にはシールダイヤフラム４９が取り付けられている。このシールダイヤフラム４９はステム４５に固定される内側環状部４９ａと、ハウジング本体１２に固定される外側環状部４９ｂと、これらの間の弾性変形部４９ｃとを有しており、シールダイヤフラム４９は調圧ダイヤフラム２７とによりダイヤフラム室３２を形成している。このようにステム４５にシールダイヤフラム４９を取り付けてステム４５とハウジング本体１２とをシールすると、ダイヤフラムは非摺動型であるためにシール性と摺動性を確保するために潤滑剤が不要となる。ステム４５をＯリングによりハウジング本体１２に対してシールする場合には、Ｏリングの摺動性を確保するためにＯリングに潤滑剤を塗布する必要があり、流路内を流れる圧縮空気に潤滑剤が混入することになるが、シールダイヤフラム４９をステム４５に取り付けることによって流路内に潤滑油つまり油分が混入しないことになる。これにより、空気中に油分の混入を防止する必要がある禁油仕様の空気圧作動機器に対する圧縮空気の供給を行うことができる。
【００２３】
このように、相互に対向し合う弁体２１と調圧ダイヤフラム２７の間にはステム４５が配置されているので、二次側ポート１６に連通するダイヤフラム室３２の圧力が低下すると、調圧ばね４３によって調圧ダイヤフラム２７およびステム４５を介して弁体２１は弁座１８から離れる方向に駆動されて弁体２１は開いた状態になり、弁体２１の開度はダイヤフラム室３２の圧力に応じて変化する。したがって、二次側ポート１６の圧力が調圧ばね４３のばね力により設定される圧力よりも低い圧力となると、連通孔１７を介して一次側ポート１５から二次側ポート１６に圧縮空気が流れて二次側ポート１６に導出される圧縮空気の圧力は高められる。
【００２４】
一方、二次側ポート１６に導出される圧縮空気の圧力が設定圧よりも高くなると、ダイヤフラム室３２の圧力により調圧ばね４３が収縮して調圧ダイヤフラム２７がステム４５の先端面４８から離れることになり、二次側ポート１６に導出された圧縮空気はダイヤフラム室３２からリリーフ孔３７を介してばね室３１内に流入しブリードポート３５から排出される。このように弁体２１の開閉と、リリーフ孔３７の開閉によって二次側ポート１６に導出される圧縮空気の圧力は、調圧ばね４３のばね力により設定された圧力に維持される。
【００２５】
シールダイヤフラム４９の弾性変形部４９ｃは図１に示すように断面が半円よりも小さい円弧形状となっており、図１に示すように弁体２１が弁座１８に接触して連通孔１７を閉じた状態から弁体２１が最も弁座１８から離れる全開状態に弁体２１が作動する作動ストロークの範囲において弾性変形部４９ｃは円弧形状を保持することになる。これにより、ステム４５に対してはシールダイヤフラム４９から弁体２１の作動ストロークの範囲において非線形のばね定数つまり弾性特性の弾性力が加えられることになる。弾性特性が非線形となっていると、ステム４５の移動ストロークの位置に応じてシールダイヤフラム４９の弾性力が変化することから、ステム４５とシールダイヤフラム４９を含めた弁組立体２６の固有振動数はステム４５の移動ストロークの位置に応じて変化することになる。
【００２６】
ステム４５を含めた弁組立体２６の固有振動数ｆ0は、以下の式で示すように、弁ばね２５とシールダイヤフラム４９によるばね定数ｋと、弁組立体２６等の可動部分の質量Ｍとによって設定される。
ｆ0＝（１／２π）（ｋ／Ｍ）1/2
【００２７】
シールダイヤフラム４９は弾性変形部４９ｃが半円形以内の円弧形状となっているので、そのばね定数は、不等ピッチのコイルばねや円錐形、太鼓形、タル形などのコイルばねと同様に非線形となっている。したがって、ステム４５の移動ストロークの位置に応じて、ステム４５等を含めた弁組立体２６の固有振動数ｆ0は、上式のばね定数ｋが変化するので変化することになる。この固有振動数が変化すると、流路内を流れる圧縮空気の振動によってステム４５の共振現象の発生を防止することができる。
【００２８】
一次側ポート１５から二次側ポート１６に流路内を流れる圧縮空気の流れは蛇行しているので、蛇行に伴って圧縮空気の内部には渦が発生し、その渦によっても弁体２１には振動が加えられることになり、その振動数も時々刻々と変化するが、上述のように弁組立体２６を含めたステム４５の固有振動数が弁体２１のストロークに応じて変化するので、ステム４５の共振現象の発生を防止することができる。これにより、ステム４５の先端面４８が不用意に調圧ダイヤフラム２７から離れてリリーフ孔３７が開かれることが防止され、二次側の圧力を設定値に高精度に維持することができる。
【００２９】
図２（Ａ），（Ｂ）は２種類のシールダイヤフラム４９のばね定数つまり弾性特性を示す特性線図である。図２（Ａ）に示すシールダイヤフラム４９は成形金型を用いて成形したときに、内側環状部４９ａと外側環状部４９ｂとの間の弾性変形部４９ｃが湾曲して成形され、断面が半円形以内の円弧形状となっている。このタイプのシールダイヤフラム４９はステム４５の作動ストロークの初期には水平部Ｋ0つまりステム４５が移動しても弾性力が変化しない領域があり、この領域は共振現象を発生する可能性があるが、ストロークの初期を除いて殆どの弁体作動ストローク範囲においてはばね定数が変化するので、シールダイヤフラム４９からステム４５に加えられる弾性力が図２（Ａ）に示すように変化する。これにより、ストロークの初期を除いてステム４５の作動ストロークの範囲においてはステム４５および弁組立体２６の共振現象の発生を防止することができ、減圧弁の調圧精度を高めることができる。
【００３０】
一方、図２（Ｂ）に示すタイプのシールダイヤフラム４９は、成形金型を用いて成形したときに、内側環状部４９ａと外側環状部４９ｂとの間の弾性変形部４９ｃを湾曲させずに円錐形としている。このタイプのシールダイヤフラム４９は弾性変形部４９ｃが断面半円形以内の円弧形状となるように初期変形させて減圧弁に組み込まれると、図２（Ｂ）に示すような弾性特性となる。つまり、ステム４５および弁体２１の作動ストロークの範囲には水平部Ｋ0は含まれることなく、ステム４５および弁体２１の作動ストロークの範囲においてばね定数が常に変化することになる。これにより、ステム４５の移動ストロークの全範囲において共振現象の発生を防止することができ、図２（Ａ）に示すシールダイヤフラム４９よりも減圧弁の調圧精度を高めることができる。
【００３１】
調圧ダイヤフラム２７は補強用ディスク２８の端面に固定される中央部２７ａと、ハウジング本体１２とボンネット１４との間に締結される外周部２７ｂとを有し、これらの間に断面Ｕ字形状の弾性変形部２７ｃが環状に設けられている。弾性変形部２７ｃは、ハウジング１１を構成するボンネット１４の内周面に沿って軸方向に伸びる外側円筒部５１と、補強用ディスク２８の外周面に沿って軸方向に伸びる内側円筒部５２と、これらの間に設けられた半円形状の折り曲げ部５３とを有し、内側円筒部５２の軸方向寸法が調圧ダイヤフラム２７の移動ストロークよりも長く設定されており、調圧ダイヤフラム２７は深溝型となっている。
【００３２】
図３（Ａ）は図１に示された調圧ダイヤフラム２７の拡大断面図であり、内側円筒部５２の軸方向寸法を調圧ダイヤフラム２７の移動ストロークよりも長く設定し、弾性変形部２７ｃに半円形状の折り曲げ部５３を設けると、調圧ダイヤフラム２７が軸方向に移動しても調圧ダイヤフラム２７の受圧面積は一定に保持される。なぜならば、折り曲げ部５３の半径Ｄ0よりも外側の部分はハウジング１１に固定された状態となっており、この部分に加わる圧縮空気の圧力は調圧ダイヤフラム２７には推力として加わることなく、半径Ｄ0よりも内側の部分つまり受圧部に加わる圧縮空気の圧力が調圧ダイヤフラム２７に推力として加わることになる。このように、ダイヤフラム室３２の圧縮空気により調圧ダイヤフラム２７に圧力が加えられる受圧面積は調圧ダイヤフラム２７のうち軸方向に移動する部分によって設定されることになり、調圧ダイヤフラム２７が軸方向に移動しても、これの軸方向の移動ストローク全体において折り曲げ部５３が半円形状を保持するようにすると、調圧ダイヤフラム２７の受圧面積が一定となる。
【００３３】
しかも、調圧ダイヤフラム２７を深溝型とすると、外側円筒部５１の軸方向寸法を長くすることができ、調圧ダイヤフラム２７の軸方向ストロークを長くすることができる。これにより、弁体２１の開度を大きくすることができ、二次側ポート１６から流出される圧縮空気の流量を高めることができる。
【００３４】
図３（Ｂ）は比較例としての調圧ダイヤフラム２９を示す断面図である。この調圧ダイヤフラム２９のように折り曲げ部５３ａが半円形以内の短い寸法の浅溝型となっていると、調圧ダイヤフラム２９が軸方向に移動するに伴って、調圧ダイヤフラム２９の受圧部つまり圧力を受けて軸方向に移動する部分の半径が変化することになる。図３（Ｂ）においては、調圧ダイヤフラム２９が実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に移動した場合に、半径Ｄ1から半径Ｄ2に受圧部の半径が変化した状態を示す。このように受圧部の半径が変化すると、ダイヤフラム室３２の圧力が同じであっても、調圧ダイヤフラム２９に圧縮空気により加わる推力が変化することになる。このため、受圧面積が大きくなると低い圧力であっても調圧ダイヤフラム２９は弁体２１を閉じる方向に移動することになる。
【００３５】
これに対して、図３（Ａ）に示すように、調圧ダイヤフラム２７を深溝型とすると、折り曲げ部５３は調圧ダイヤフラム２７の移動ストローク全体で半円形状を保持することになるので、調圧ダイヤフラム２７の受圧部の半径Ｄ0が変化することなく受圧面積が一定となる。このように、調圧ダイヤフラム２７を深溝型とすると、ダイヤフラム室３２内の圧縮空気の圧力が調圧ダイヤフラム２７に推力として作用する受圧部の面積が常に一定となるので、二次側ポート１６から導出される圧縮空気の圧力を高精度で設定圧力に設定することができる。
【００３６】
図１に示す減圧弁は、二次側ポート１６に導出される圧縮空気の圧力が調圧ばね４３のばね力により設定される設定値よりも低くなると、調圧ダイヤフラム２７が弁体２１に向けて変位するので、弁体２１は弁座１８から離れて連通孔１７が開放される。これにより、一次側ポート１５から二次側ポート１６に向けて圧縮空気が流れて二次側ポート１６から空気圧作動機器に供給される圧縮空気の圧力が設定値に向けて高められる。このときには、ステム４５によりリリーフ孔３７は閉じられた状態を保持することになるが、一次側ポート１５から二次側ポート１６に向けて流れる圧縮空気により渦が発生し、その振動がステム４５や弁組立体２６に加わっても、ステム４５の作動ストロークの変化に伴ってシールダイヤフラム４９のばね定数つまり弾性特性が変化するので、ステム４５と弁組立体２６とからなる作動系の固有振動数が時々刻々と変化することになる。これにより、ステム４５の共振現象の発生が防止されるので、ステム４５の先端面４８が共振現象に起因して不用意に離れることが防止され、二次側ポート１６から導出される圧縮空気の圧力を設定圧力に高精度に設定することができる。
【００３７】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した減圧弁は圧縮空気を作動流体としてこれを空気圧作動機器に減圧して供給するために使用されているが、窒素ガス等の他の流体を作動媒体とする減圧弁に対しても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態である減圧弁を示す断面図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれシールダイヤフラムのばね定数つまり弾性特性を示す特性線図である。
【図３】（Ａ）は図１に示された調圧ダイヤフラムの拡大断面図であり、（Ｂ）は比較例としての調圧ダイヤフラムを示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１      ハウジング
１２      ハウジング本体
１３      キャップ
１４      ボンネット
１５      一次側ポート
１６      二次側ポート
１７      連通孔
１８      弁座
２１      弁体
２５      弁ばね
２６      弁組立体
２８      補強用ディスク
３１      ばね室
３２      ダイヤフラム室
３４      パイロット孔
３５      ブリードポート
３６      弁スリーブ
３９      調整ねじ軸
４２      ばね受け部材
４５      ステム
４９      シールダイヤフラム
４９ａ    内側環状部
４９ｂ    外側環状部
４９ｃ    弾性変形部
５１      外側円筒部
５２      内側円筒部
５３      折り曲げ部
【図１】
0005004703.tif 000002
【図２】
0005004703.tif 000003
【図３】
0005004703.tif 000004