JPH0614509U - ダイアフラム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 応答性、追従性、耐久性を損ねることなく、
ストロークを大きくとることを目的とする。 【構成】 ダイアフラム１の受圧部に、一方に突出する
アウターコンボリューション３と、他方に突出するイン
ナーコンボリューション４とを設けるとともに、アウタ
ーコンボリューション３を密着状態で保持するアウター
ガイド部９を固定体５側に、インナーコンボリューショ
ン４を密着状態で保持するインナーガイド部１５をアウ
ターガイド部９とダイアフラム１を境として反対側に設
ける。ダイアフラム１が変位する際、アウターコンボリ
ューション３はアウターガイド部９によって反転が阻止
され、インナーコンボリューション４はインナーガイド
部１５によって反転が阻止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はダイアフラム装置に関し、特に、ダイアフラムの変位に応じた推力 を取り出すようにしたダイアフラム装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】

従来、ダイアフラムの変位に応じた推力を取り出すようにしたダイアフラム装 置にあっては、種々のものが考案されており、例えば、図４および図５に示すよ うなものが一般的に知られている。

【０００３】 すなわち、図４に示すダイアフラム装置は、所謂フラットタイプのダイアフラ ム２１の周縁部をハウジング等の固定体２５側に挟持固定するとともに、ダイア フラム２１の中心部に一対のセンタープレート３０、３０を介してロッド等の移 動体３１を取り付けたものであって、作用する圧力に応じてダイアフラム２１が 変位するとともに、ダイアフラム２１の変位に追従して移動体３１が移動し、こ の移動体３１の移動により所望の推力を取り出すことができるようになっている 。

【０００４】 また、図５に示すダイアフラム装置は、所謂コンボリューションタイプのダイ アフラム４１の周縁部をハウジング等の固定体４５側に挟持固定するとともに、 ダイアフラム４１の中心部に一対のセンタープレート５０、５０を介してロッド 等の移動体５１を取り付けたものであって、作用する圧力に応じてダイアフラム ４１が変位するとともに、ダイアフラム４１の変位に追従して移動体５１が移動 し、この移動体５１の移動により所望の推力を取り出すことができるようになっ ている。

【０００５】 しかしながら、図４に示すダイアフラム装置にあっては、ダイアフラム２１を フラットに形成しているため、圧力作用時にダイアフラム２１が反転する恐れは ないが、ダイアフラム２１の変位量を大きくとることができないため、移動体３ １のストロークを大きくとることができない。

【０００６】 また、図５に示すダイアフラム装置にあっては、ダイアフラム４１の変位量を 大きくとることができるため、移動体５１のストロークを大きくとることはでき るが、圧力作用時にダイアフラム４１が反転する恐れがあるため、図６に示すよ うにコンボリューションの幅を小さくして剛性を高めたり、ダイアフラム４１自 体の厚みを厚くしてダイアフラム４１の反転を防止しなければならない。そのた め、応答性、追従性が低下するとともに、ダイアフラム４１が変位する際に表面 側に大きな応力が作用し、耐久性が低下してしまう。

【０００７】 この考案は、前記のような従来のもののもつ問題点を解決したものであって、 応答性、追従性、耐久性を損なうことなくストロークを大きくとることのできる ダイアフラム装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】

上記のような問題点を解決するためにこの考案は、固定体側に周縁部が固定さ れるダイアフラムの変位に応じた推力を取り出すようにしたダイアフラム装置に おいて、前記ダイアフラムの受圧部の外周側の部位に、一方に突出するアウター コンボリューションを設けるとともに、内周側の部位に、他方に突出するインナ ーコンボリューションを設け、さらに、前記アウターコンボリューションを密着 状態で保持するアウターガイド部を前記固定体側に設けるとともに、このアウタ ーガイド部とダイアフラムを境として反対側の部位に、前記インナーコンボリュ ーションを密着状態で保持するインナーガイド部を設けたという手段を採用した ものである。

【０００９】

【作用】

この考案は前記のような手段を採用したことにより、ダイアフラムの受圧部に は一方に突出するアウターコンボリューションと、他方に突出するインナーコン ボリューションとが設けられることになり、したがって、ダイアフラムの変位量 を大きくとることができ、移動体のストロークを大きくとることができることに なる。また、アウターコンボリューションを密着状態で保持するアウターガイド 部と、インナーコンボリューションを密着状態で保持するインナーガイド部とを 設けたことにより、ダイアフラムが変位する際には各コンボリューションは各ガ イド部が密着することにより保持され、反転が阻止されることになる。

【００１０】

【実施例】

以下、図面に示すこの考案の実施例について説明する。 図１〜図３には、この考案によるダイアフラム装置の一実施例が示されていて 、図１は全体を示す断面図であって、通常状態を示す断面図、図２および図３は 圧力が作用した状態を示す断面図である。

【００１１】 すなわち、このダイアフラム装置は、所謂コンボリューションタイプのダイア フラム１と、このダイアフラム１の中心部に取り付けられるロッド等の移動体１ １と、ダイアフラム１の周縁部が固定されるハウジング等の固定体５と、ダイア フラム１の変位、すなわち移動体１１の移動量を制限するストッパー部材１２と 、ダイアフラム１の反転を防止するアウターガイド部９とインナーガイド部１５ とを具えている。

【００１２】 前記ダイアフラム１は、薄肉円板状をなすとともに、外周縁部にはその全周に 渡って厚肉のリブ２が一体に形成され、このリブ２の内周側の部分には、その全 周に渡って図中上方向に突出する断面が半円形状のアウターコンボリューション ３が一体に形成され、さらにこのアウターコンボリューション３の内側の部分に は、その全周に渡ってアウターコンボリューション３と反対方向に突出する断面 が半円形状のインナーコンボリューション４が一体に形成されている。

【００１３】 前記固定体５は、上側部材６と下側部材７とから構成されていて、下側部材７ の上面側には環状の溝部８が穿設され、この溝部８内には前記ダイアフラム１の リブ２が装着されるようになっていて、この状態でダイアフラム１の周縁部は上 側部材６と下側部材７との間で挟持固定されるようになっている。

【００１４】 前記下側部材７の溝部８の内側の部分には、その全周に渡って図中上方に突出 するアウターガイド部９が一体に形成され、このアウターガイド部９の表面９ａ は、前記ダイアフラム１のアウターコンボリューション３の凹面３ａ側が合致可 能な曲面に形成されている。すなわち、アウターコンボリューション３の凹面３ ａ側の曲率半径とアウターガイド部９の表面９ａの曲率半径とはほぼ同一の値に 設定されている。

【００１５】 前記ダイアフラム１の中心部１ａはフラットに形成されているとともに、この 中心部１ａは一対のセンタープレート１０、１０間で挟持され、このセンタープ レート１０、１０の中心部には、前記移動体１１が取り付けられるようになって いる。したがって、移動体１１はダイアフラム１の変位に追従して図中上下方向 に移動するようになっている。

【００１６】 前記移動体は１１、図示しない固定体側に上端部が固定されてる筒状のストッ パー部材１２の内部を移動可能に挿通していて、このストッパー部材１２によっ て上下方向への移動時における軸線方向へのずれが防止されるようになっている 。

【００１７】 前記ストッパー部材１２の下端部には、径方向外方へ環状に突出する鍔部１２ ａが一体に形成されているとともに、このストッパー部材１２の外周面上にはイ ンナーガイド１３が上下方向に移動可能に設けられている。

【００１８】 前記インナーガイド１３は、筒状をなす本体部１４と、この本体部１４の上端 に一体に設けられる径方向内方に環状に突出する鍔部１４ａと、本体部１４の下 端部に一体に設けられる径方向外方に環状に突出する張出し部１４ｂと、この張 出し部１４ｂに連続して設けられる図中下方に突出する断面が半円形状の環状の インナーガイド部１５とから構成されている。

【００１９】 前記鍔部１４ａの内径は前記ストッパー部材１２の外径とほぼ同一寸法に形成 されているとともに、前記本体部１４の内径は前記ストッパー部材１２の鍔部１ ２ａの外径とほぼ同一寸法に形成され、したがって、インナーガイド１３が移動 する際には、インナーガイド１３の鍔部１４ａの内周面はストッパー部材１２の 外周面上を摺動し、インナーガイド１３の本体部１４の内周面はストッパー部材 １２の鍔部１２ａの外周面上を摺動することになり、この場合、インナーガイド １３の図中下方向への移動は、インナーガイド１３の鍔部１４ａの下面側がスト ッパー部材１２の鍔部１２ａの上面側に当接することにより制限されるようにな っている。

【００２０】 前記インナーガイド部１５の表面（凸面）側の曲率半径は、前記ダイアフラム １のインナーコンボリューション４の凹面４ａ側の曲率半径とほぼ同一の値に設 定され、したがって、通常状態でインナーガイド部１５の表面側は、インナーコ ンボリューション４の凹面４ａ側に合致するようになっている。

【００２１】 前記インナーガイド１３の張出し部１４ｂの上面側には、付勢部材１６が装着 されていて、この付勢部材１６の付勢力によりインナーガイド１３は通常状態で 図中下方に付勢されて、鍔部１４ａの下面側が前記ストッパー部材１２の鍔部１ ２ａの上面側に当接するようになっている。

【００２２】 前記センタープレート１０の下面側には、付勢部材１７が装着されていて、こ の付勢部材１７の付勢力により、前記ダイアフラム１の中心部はセンタープレー ト１０、１０と一体に通常状態で図中上方に付勢されて、上側のセンタープレー ト１０の上面側が前記インナーガイド１３の張出し部１４ｂの下面側に当接する ようになっている。すなわち、通常状態ではインナーコンボリューション１３の 付勢部材１６とセンタープレート１０の付勢部材１７とは平衡状態が保たれるよ うになっている。この状態が通常状態、すなわち圧力が作用していない状態であ る。

【００２３】 次に、前記に示すものの作用について説明する。 まず、図２に矢印で示す方向から圧力が作用すると、その圧力によってダイア フラム１は図中下方に変位し、ダイアフラム１のアウターコンボリューション３ の凹面３ａ（下面）側はアウターガイド部９の表面９ａ（上面）側に合致し、両 者は完全に密着した状態となり、アウターコンボリューション３の図中下方への 反転が阻止される。また、インナーコンボリューション４はセンタープレート１ ０の下面側の付勢部材１７の付勢力に抗して図中下方に変位し、このインナーコ ンボリューション４の変位に追従してダイアフラム１の中心部に取り付けられて いる移動体１１が図中下方に移動する。

【００２４】 一方、図３に矢印で示す方向から圧力が作用すると、その圧力によってダイア フラム１は図中上方に変位し、ダイアフラム１のアウターコンボリューション３ とインナーコンボリューション４が一体となって図中上方に変位する。この場合 、インナーコンボリューション４の変位に追従してインナーガイド部１５がその 上面側の付勢部材１６の付勢力に抗して図中上方に移動するが、インナーガイド 部１５の下面側はインナーコンボリューション４の凹面（上面）４ａ側に合致し て完全に密着したままの状態となっているので、インナーコンボリューション４ の図中上方への反転が阻止されることになる。そして、これらインナーコンボリ ューション４とアウターコンボリューション３の変位に追従してダイアフラム１ の中心部に取り付けられている移動体１１が図中上方に移動する。

【００２５】 上記のようにこの実施例によるダイアフラム装置にあっては、ダイアフラム１ の受圧部に一方に突出するアウターコンボリューション３と他方に突出するイン ナンーコンボリューション４とを設けたので、ダイアフラム１の変位量を大きく とることができ、これにより、移動体１１のストロークを大きくとることができ ることになる。

【００２６】 また、ダイアフラム１が変位する際、アウターコンボリューション３はアウタ ーガイド部９によって密着状態で保持され、インナーコンボリューション４はイ ンナーガイド部１５によって密着状態で保持されるので、両コンボリューション の反転が阻止されることになる。

【００２７】 したがって、従来のように反転を阻止するためにダイアフラムの肉厚を厚くし たり、コンボリューションの幅を狭くしたりする必要がなくなり、これにより、 応答性、追従性を向上させることができるとともに、ダイアフラムの表面側に作 用する応力も小さくすることができるので、耐久性を著しく高めることもできる ことになる。

【００２８】 なお、前記の説明においては、ダイアフラムの周縁部を固定体側に固定し、ダ イアフラムの中心部に移動体を取り付けるようにしたが、ダイアフラムの中心部 を固定体側に固定し、周縁部に移動体を取り付けるような使い方をしてもよいも のであり、この場合には、ダイアフラムの中心部側にインナーコンボリューショ ンの反転を阻止するインナーガイドを固定した状態で設け、ダイアフラムの周縁 部側にアウターコンボリューションの反転を阻止するアウターガイドを移動可能 に設ければよいものである。

【００２９】

【考案の効果】

この考案は前記のように構成して、ダイアフラムの受圧部に一方に突出するア ウターコンボリューションと他方に突出するインナーコンボリューションとを設 けたことにより、ダイアフラムの変位量を大きくとることができることになる。 また、アウターコンボリューションを密着状態で保持するアウターガイド部と、 インナーコンボリューションを密着状態で保持するインナーガイド部とを設けた ことにより、ダイアフラムが変位する際にアウターコンボリューションおよびイ ンナーコンボリューションの反転を防止することができることになる。したがっ て、反転を防止するためにダイアフラムの厚みを厚くしたり、コンボリューショ ンの幅を狭くして剛性を高めたりする必要がなくなるので、応答性、追従性を向 上させることができるとともに、ダイアフラムが変位する際の応力を小さくする ことができるので、耐久性を向上させることもできることになる等の優れた効果 を有するものである。

【提出日】平成５年１０月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はダイアフラム装置に関し、特に、上、下両方向からの圧力に対し、 それぞれ、下、上に推進する様にしたダイアフラム に関するものである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来技術およびその問題点】

従来、上、下両方向からの圧力に対し、下、上両方向へ推力を取り出す様にし たダイアフラム装置にあっては 、種々のものが考案されており、例えば、図４お よび図５に示すようなものが一般的に知られている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】 また、図５に示すダイアフラム装置にあっては、ダイアフラム４１の変位量を 大きくとることができるため、移動体５１のストロークを大きくとることはでき るが、上方向からの圧力作用時にダイアフラム４１が反転する恐れがあるため、 図６に示すようにコンボリューションの幅を小さくして剛性を高めたり、ダイア フラム４１自体の厚みを厚くしてダイアフラム４１の反転を防止しなければなら ない。そのため、応答性、追従性が低下するとともに、ダイアフラム４１が変位 する際に表面側に大きな応力が作用し、耐久性が低下してしまう。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】 前記ダイアフラム１は、薄肉波状板をなすとともに、外周縁部にはその全周に 渡って厚肉のリブ２が一体に形成され、このリブ２の内周側の部分には、その全 周に渡って図中上方向に突出する断面が半円形状のアウターコンボリューション ３が一体に形成され、さらにこのアウターコンボリューション３の内側の部分に は、その全周に渡ってアウターコンボリューション３と反対方向に突出する断面 が半円形状のインナーコンボリューション４が一体に形成されている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】 前記移動体１１は、図示しない固定体側に上端部が固定されてる筒状のストッ パー部材１２の内部を移動可能に挿通していて、このストッパー部材１２によっ て上下方向への過大推進を防ぎ、所望のストローク範囲を得られる様になってい る 。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案によるダイアフラム装置の一実施例を
示した断面図であって、通常状態を示した断面図であ
る。

【図２】圧力作用状態を示した断面図である。

【図３】圧力作用状態を示した断面図である。

【図４】従来のダイアフラム装置の一例を示した断面図
である。

【図５】従来のダイアフラム装置の他の例を示した断面
図である。

【図６】従来のダイアフラム装置の他の例を示した断面
図である。

【符号の説明】

１、２１、４１……ダイアフラム １ａ……中心部 ２……リブ ３……アウターコンボリューション ３ａ……凹面 ４……インナーコンボリューション ４ａ……凹面 ５、２５、４５……固定体 ６……上側部材 ７……下側部材 ８……溝部 ９……アウターガイド部 ９ａ……表面 １０、３０、５０……センタープレート １１、３１、５１……移動体 １２……ストッパー部材 １２ａ……鍔部 １３……インナーガイド １４……本体部 １４ａ……鍔部 １４ｂ……張出し部 １５……インナーガイド部 １６、１７……付勢部材

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１０月２１日

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定体（５）側に周縁部が固定されるダ
   イアフラム（１）の変位に応じた推力を取り出すように
   したダイアフラム装置において、前記ダイアフラム
   （１）の受圧部の外周側の部位に、一方に突出するアウ
   ターコンボリューション（３）を設けるとともに、内周
   側の部位に、他方に突出するインナーコンボリューショ
   ン（４）を設け、さらに、前記アウターコンボリューシ
   ョン（３）を密着状態で保持するアウターガイド部
   （９）を前記固定体（５）側に設けるとともに、このア
   ウターガイド部（９）とダイアフラム（１）を境として
   反対側の部位に、前記インナーコンボリューション
   （４）を密着状態で保持するインナーガイド部（１５）
   を設けたことを特徴とするダイアフラム装置。