JPS6040880A - ダイヤフラム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多段動作型のタイヤフラム装置に関するもので
ある。

従来使用されているダイヤフラム装置は、流体圧力の変
動によりダイヤフラムが変形すると共に中央部が面直交
方向に移行する様に構成されており、このダイヤフラム
面の動作によって他の構成部材、例へば弁体やスイッチ
機構を駆動する様に設計されている。

しかしながら、従来の此種装置はダイヤフラムの変形が
一態様であったから、これによって得られる駆動態様が
一種類に限定され、従って、例へば流体流量制御弁装置
の弁体駆動に用いる場合においては、流路開閉動作と、
流路開通面積調整動作とを単一のダイヤフラムによって
行う事が難しいと云う不利益があった。

本発明はこの様な不利益を解消し得る多段動作型のダイ
ヤフラム装置を提供せんとするものである。

以下に本発明装ｆｉｉ８添付図面につき説明すると、第
１図は本発明装置を燃料ガスの供給管系に使用した場合
の縦断面図で、図中１０は外筐、２０はダイヤフラム機
構、３０は作動部としての弁機構、４０は所望により設
けられる始動手段としての押釦部である。

上記外筐１０には燃料ガスの流路１１と、流体圧力、例
へば負圧を印加するための検圧路１２と、この検圧路１
２に連通する内室１３とが設けてあり、上ＨＣ流路１１
は両端にガス受入口ｌｌｌとガス排出口１１２とを形成
すると共に中間部分を例へば直角に屈折しである。

上記ダイヤフラム機構２０は、上記内室１３内に上記検
圧路１２と連通ずる圧力室１３１を形成する様に展張さ
れたダイヤフラム２１と、このダイヤフラム２１を定常
時に所定位置に保持する復帰手段、例へは復帰発条２２
とを備えており、又上記ダイヤフラム２１は少くとも２
箇の環状受圧面２１１．２１２を同心円状に形成すると
共に、此等受圧面２１１，２１２を可撓面２１３，２１
４によって夫々独立移動可能に連結した構成に作られて
いる。

上記ダイヤフラム２１は、通常外筐内壁と外側受圧面２
１１との間に形成された第１可撓面２１３と上記外側受
圧面２１１と内側受圧面２１２との間に形成された第２
可撓面２１４とを、実施例の如く、１枚のダイヤフラム
膜で形成してあり、従って上記外側受圧面２１１は、通
常ダイヤフラム膜に重着固定されているが、場合によっ
ては、第２図の如く上記第１．第２可撓面２１３，２１
４を別体で構成しても良く、かくすれば、第１可撓面２
１３と第２可撓面２１４との特性、例へば撓屈強度や弾
性度等を別途に選定する事が出来る。

上記外側受圧面２１１と内側受圧面２１２とは、その一
方を駆動受圧面に、又他方を補助受圧面に予め選定して
あり、駆動受圧面ｌζは作動部の受動部材を又補助受圧
面には連動部材を夫々設けである。

実施例では上Ｈじ内側受圧面２１２を駆動受圧面として
これに受動部材、即ち実施例では弁機構３０の弁棒３１
が固定されており、この弁棒３１ｉこは調整用の第１弁
体３２と開閉用のｆ４２弁体３３とが１体的に形成され
ている。

そして又上記補助受圧面として選定された外側受圧面２
１１には、該面が流体圧力により所定の作動方向へ移動
せしめられた時、上記内側受圧面２１２を係合遅動せし
める様な係合片２１５が設けられている。

上記補助受圧面２１１は移動動作ｌこよって係合片２１
５を介し内側受圧面２１２をも同時に移動させるから、
ダイヤフラム２１の初期動作によって上記弁棒３１の第
２弁体３３が弁座３４より離れる。

上記補助受圧面２１１は所定距離移動した後は停止せし
められる様設定されており、このために上記圧力室１３
１１こはストッパ２３が設けてあってこのストッパ２３
により外側受圧面２１１の移動、即ち降下動作は所定位
置Ｊこおいて停止せしめられる。

尚実施例では、上記ダイヤフラム２１には負圧を作用さ
せて、負圧検出時にダイヤフラム２１の中心部が図中下
方へ移動する様に設定されているから、上記ストッパ２
３が検圧路１２側に設けられる一方上記連動部材として
の保合片２１５が内側受圧面２１２の上面側に係合して
いるが、上記ダイヤフラム２１を正圧で動作せしめる場
合には、上記ストッパ２３と保合片２１５の位置は反対
になる。上記弁機構３ｏは、上記弁棒３１を上記流路ｌ
ｌの屈折部ｌこ突出すると共にこの突出端に第２弁体３
３を設け、又胴部を第１弁体３２に成形した構成であり
、これに対し上記流路１工の屈折部には、上記第２弁体
３３が着脱する弁座３４が設けである。

第１図に示す実施例では、上記第１弁体３２は弁座３４
の開通面積を２段に調整する様構成されており、このた
めに上記第１弁体３２は、第２弁体３３の直上ｌζある
縮小段部とこのｍｌＪＸ段部の上にある拡大段部とを備
えていて、此等直径の異る２段の部分を択一的に弁座３
４内ｌこ位置せしめる様に設計しである。

そして又上Ｗｂ第２弁体３３は、弁座３４と接する側に
バッキングを備えていて、これにより弁座３４と当接し
た時に流路１１を閉止する様に構成しである。

従ってこの実施例によれば、ダイヤフラム２１が圧力に
よって駆動された時、まず補助受圧面である外側受圧面
２１１が移動して第２弁体３３を図中下方に移行させ、
次いで駆動受圧面である内側受圧面２１２が単独で下降
して弁棒３１の拡大段部を弁座３４内に移行せしめるか
ら、第１段階で流路１１を開放し、第２段階で流路１１
の開通面積を減小させる事が出来る。

上記押釦部４０は、所望時に外部操作により弁機構３０
を所定量開弁さすためのもので、例へはエンジン始動用
として使用される。

この押釦部４０は、押釦４１と、この押釦４１に設けら
れると共に外筐１０内に突入して上記内側受圧面２１２
の上側面に対接する押杆４２と、この押杆４２を常時ダ
イヤフラム２１から隔離するための復帰発条４３とを備
えており、上記押釦４１を抑圧する事により内側受圧面
２１２のみを降下せしめて、弁体３２そ受入口１１１側
へ進出させる様に構成しである。

本発明装置はこの様なものであるの）ら、例へば検圧路
１２を、汎用エンジンのスロットルバルブよりシリンダ
ー側に接続連通すると共に流路１１そ介して燃料ガスを
エンジンへ供給するとすれば、エンジンより得られる負
圧によってガス供給量を自動的に調整する事が出来る。

ここでエンジンは回転数の少い時にはスロットルバルブ
の開度が小で負圧が大であり、回転数の増／ 大に伴ってメロ１ツトルバルブの開度が大きくなると共
に負圧が減少する特性があるから、スロットルバルブの
開度との関係で、エンジンに燃料ガスを供給するには、
エンジンの回転数の少い時に流路１１の開通面積を小さ
くする反面、エンジンの回転数が増大した時には流路の
開通面積を大きくする必要がある。

本発明装置においては、始動時に押釦部４０を使用して
ガスをエンジンに供給すると共に点火すると、エンジン
が動作を開始して大きい負圧がダイヤフラム２１に作用
するから、ダイヤフラム２１は第３図Ａに示す如く外側
受圧面２１１がストッパ２３に当接する迄降下し、更に
内側受圧面２１２が外側受圧面２１１から離れて降下す
る。

従ってこの段階では、弁機構３０の第１弁体３２はガス
受入口１１１え最も進出して流路１１を狭く開通させる
事になるから、ガスの流通量は少くなり、スロットルバ
ルブの開度が小さくて負圧の大きい初期段階に対応した
ガス供給を行う事が出来る。

次にエンジンの回転数を増大させると、負圧が減少する
から、内側受圧面２１２が第３図Ｂの如く負圧の減少−
こ伴って上昇し、これにより第１弁体３２の拡大段部が
弁座３４から脱出して弁座３４スロツトルバルブの開度
が大で負圧が低下する定常運転状態に適応したガス供給
を行う小が出来る。

上記内側受圧面２１２と外側受圧面２１１との段階的動
作は、受圧面積の大小やダイヤフラム膜の材質等によっ
て保障する事が出来る力）ら、外側受圧面２１１がスト
ッパ２３によって停止せしめられている状態で、内側受
圧面２１２のみを負圧の変動で昇降させる事は容易であ
る。

従って外側受圧面２１１を弁機構３０の開閉用に使用し
、内側受圧面２１２を弁機構３０の開弁時における調整
用に使用する事が出来る。

エンシンカ１らの負圧が外側受圧面２１１を降下させる
ｌこは充分であるが、内側受圧面２１２を降下させるに
は足りない場合でも、外側受圧面２１１は係合片２１５
によって内側受圧面２１２そ連動降下せしめる事が出来
、又エンジンからの負圧が消失した時には、上記内側受
圧面２１２が復帰発条２２により上昇せしめられる力１
ら、上記外側受圧面２１１は係合片２１５により、上記
内側受圧面２１２と連動して復帰ぜしめられる。

以上の処において、本発明装置は、第４図ｉこ示す如く
、正圧を利用する様に構成しても良く、この場合にはダ
イヤフラム２１が流路１１と圧力室１３１との隔壁を形
成する様に作る事が出来る力）ら製造原価を低減する事
が出来ると云う利益がある他、第５図Ａに示す如くダイ
ヤフラム２１の第１可撓面２１３で外側受圧面２１１の
降下距離を規制する事が出来ると共ｌζ、ｆＥ５囚Ｂの
如く、第２可撓面２１４にまって内側受圧面２１２の降
下距離も規制出来ると云う利益がある。

更に又本発明装置のダイヤフラム２１は、その外側受圧
面２１１にも駆動機能をもたせても良く、この場合Ｊこ
は外側受圧面２１１によっても別途の作動部を駆動する
事が出来る。

そして又上記ダイヤフラム２１の受圧面は３箇以上形成
しても良く、この受圧面の数は設計上可能な範囲で増加
させる事が出来る。

本発明装置はこの様なものである力）ら、１枚のダイヤ
フラム２１を用いて多段動作をなさしめる事が出来ると
云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の縦断正面図、第２図は同上装置の
ダイヤフラムの他の実施例を示す縦断正面図、第３図は
夫々本発明装置の動作を示す縦断正面図、第４図は本発
明装置の他の実施例を示す縦断正面図、第５図は大々第
４図に示す本発明装置の動作を示す縦断正面図である。 図中１０は外筐、１３１は圧力室、２０はダイヤフラム
機構、２１はダイヤフラム、２１１は補助受圧面として
の外側受圧面、２１２は駆動受圧面としての内側受圧面
、２１３ｊ　２１４は夫々可撓面、３０は作動部として
の弁機構を示す。 特許出願人　株式会社　東京理化工業所代理人　松田誠
次部 第１図 ３３１１ 第２図 １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外筐内に圧力室を形成する様に展張されたダイヤフ
   ラムと、上Ｈじ圧力室に外部からの圧力を印加するため
   の検圧路と、上記ダイヤフラムの変形動作によって駆動
   される作動部とを備え、上記ダイヤフラムは同心円状に
   形成された複数の受圧面を有すると共に、此等受圧面間
   に可撓面を介在させて構成し、上記各受圧面は上記可撓
   面の変形ｌこよってダイヤフラムの面と直交する方向へ
   順次移行する様構成すると共に所定の受圧面を駆動受圧
   面として、この駆動受圧面ｌこより上Ｈじ作動部を駆動
   する様に構成し、上記複数の受圧面そ圧力室の圧力変化
   によって順次段階的に移行動作せしめると共に、これに
   よって上Ｒじ作動部が段階的に駆動せしめられる様に構
   成した事を特徴とするダイヤフラム装置。 ２、上記駆動受圧面がダイヤフラムの中心に形成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載のダイヤフラム装置。 ３、上記駆動受圧面が複数設定され、これによって複数
   の作動部が順次段階的に１駆動される様に構成した事を
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のダイヤフラム装
   置。 ４、上記ダイヤフラムが負圧を印加されて動作する様に
   構成した事を特徴とする特許請求の範囲第１項百〇載の
   ダイヤフラム装置。 ５、上記ダイヤフラムが正圧を印加されて動作する様に
   構成した事を特徴とする特許請求σ）範囲第１項すじ載
   のダイヤフラム装置。 ６、上記複数の受圧面に、先行動作する受圧面から後続
   動作をする受圧面に作用する連動部材を設け、これによ
   り先行動作をする受圧面の移行時に後続動作をする受圧
   面が連動ぜしめられる様に構成した事を特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のダイヤフラム装置。 ７．上記連動部材が保合片である事を特徴とする特許請
   求の範囲第６項記載のダイヤフラム装置。