JP5891536B2 - 弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、第１ポートと第２ポートとを連通して圧力流体が流通する流体流路を開閉するダイヤフラムを備えた弁装置に関する。

従来、第１ポートと第２ポートとを連通して圧力流体が流通される流体流路が形成されたボディと、ボディに形成された弁座に対して離間又は着座することにより流体流路を開閉するダイヤフラムとを備えた弁装置が広汎に利用されている。この種の弁装置において、例えば、圧力流体として腐食性流体（超純水やオゾンガス等）を利用する場合、ボディ及びダイヤフラムの各々は耐食性を有するフッ素樹脂で構成されることがある。

しかしながら、ボディ及びダイヤフラムの各々を非導電性部材であるフッ素樹脂で構成した場合、ダイヤフラムと弁座との摩擦やダイヤフラムと圧力流体との摩擦によって静電気が発生する。そして、この静電気がダイヤフラムに蓄積されると、絶縁破壊（火花放電）が発生し当該ダイヤフラムが破損することがある。

そこで、このようなダイヤフラムの絶縁破壊を防止する機構を備えた弁装置が提案されている。例えば、特許文献１には、ダイヤフラムの外縁部を保持する非導電性の第１弾性部材と、第１弾性部材の下方に導電性シートを介して取り付けられた第２弾性部材とを有するダイヤフラム保持部を備えるダイヤフラム弁において、導電性シートを介してダイヤフラム保持部の近傍に発生した静電気をアース線に導く技術的思想が開示されている。

また、例えば、特許文献２には、ダイヤフラムの膜部近傍（外縁部）に流体流路側に貫通形成された貫通孔に耐食性を有する導電性部材を配設すると共に貫通孔を構成する壁面と導電性部材との間をシールするＯリングを設け、導電性部材を介してダイヤフラムに発生した静電気をアース線に導く技術的思想が開示されている。

さらに、例えば、特許文献３には、ダイヤフラムのうち圧力流体とは接触しない側の面に渦巻き形状の導電体膜を形成し、この導電体膜を介してダイヤフラムに発生した静電気をアースに導く技術的思想が開示されている。

特許第４７０５４９０号公報 特許第４４６１０８７号公報 特開２０１０−１２１６８９号公報

しかしながら、上述した特許文献１のような従来技術では、第１弾性部材と第２弾性部材の各々が圧力流体に接触するため、使用する圧力流体が第１弾性部材及び第２弾性部材を腐食しないような流体に限定される。また、第１弾性部材と第２弾性部材とで導電性シートを挟持しているため、第１弾性部材と導電性シートの隙間及び第２弾性部材と導電性シートの隙間から圧力流体が漏出する可能性があると共にダイヤフラム保持部の構造が複雑になり製造コストが高騰化してしまう。さらに、ダイヤフラムが弾性変形（撓曲）する際に負荷が作用し易い当該ダイヤフラムの外縁部を第１弾性部材で挟み込むようにして保持しているので、ダイヤフラム保持部の耐久性に懸念がある。

特許文献２のような従来技術では、ダイヤフラムの外縁部に形成した貫通孔に導電性部材を配設しているので、ダイヤフラムの絶縁破壊を確実に抑制するためには、当該導電性部材をダイヤフラムの周方向に複数設ける必要がある。しかしながら、この場合、導電性部材及びＯリングの部品点数が増大するため、製造コストが高騰化してしまう。

特許文献３に記載の従来技術は、ダイヤフラムに発生した静電気が導電体膜に引き寄せられてアースに導かれるとしている。しかしながら、ダイヤフラムのうち圧力流体とは接触しない側の面に導電体膜を形成しているので、圧力流体が流通する流体流路内で発生した静電気を導電体膜に導くことができず、その結果、ダイヤフラムの絶縁破壊を確実に抑制することができないおそれがある。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、簡易な構成でダイヤフラムの絶縁破壊を確実に抑制することができると共に製造コストの低廉化を図ることができる弁装置を提供することを目的とする。

本発明に係る弁装置は、第１ポートと第２ポートとを連通して圧力流体が流通する流体流路が形成されたボディと、前記ボディの内部に変位自在に設けられ、弁座に対して離間又は着座することにより前記流体流路を開閉するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの略中央に形成された貫通孔に配設された導電性軸部と、前記導電性軸部をアースするためのアース手段と、を備え、前記ボディ及び前記ダイヤフラムの各々は、非導電性材料で形成されており、前記導電性軸部の一端面は、前記流体流路に露出している、ことを特徴とする。

本発明に係る弁装置によれば、ダイヤフラムの略中央に形成された貫通孔に配設した導電性軸部を介してダイヤフラムに発生した静電気がアース手段に導かれるため、ダイヤフラムへの静電気の蓄積を抑えることができる。よって、簡易な構成でダイヤフラムの絶縁破壊を確実に抑制することができると共に製造コストの低廉化を図ることができる。

上記の弁装置において、前記導電性軸部は、前記貫通孔に配設された小径部と、前記貫通孔の外側に位置して前記小径部の他端に設けられた大径部と、を有し、前記ダイヤフラムのうち前記大径部と対向する面には、前記大径部の一方の面に接触して前記ダイヤフラムと前記大径部との間をシールする環状シール突起が形成されていてもよい。

このような構成によれば、ダイヤフラムと大径部との間をシールする環状シール突起をダイヤフラムのうち前記大径部と対向する面に形成しているので、圧力流体が流体流路から漏出することを抑制することができる。

上記の弁装置において、前記導電性軸部は、前記貫通孔に配設された小径部と、前記貫通孔の外側に位置して前記小径部の他端に設けられた大径部と、を有し、前記ダイヤフラムのうち前記大径部と対向する面と前記大径部の一方の面との間には、当該ダイヤフラムと当該大径部との間をシールする環状の弾性部材が介設されていてもよい。

このような構成によれば、ダイヤフラムと大径部との間をシールする環状の弾性部材をダイヤフラムのうち前記大径部と対向する面と大径部の一方の面との間に介設しているので、圧力流体が流体流路から漏出することを抑制することができる。

上記の弁装置において、前記導電性軸部は、炭素繊維を含むポリフェニレンサルファイドで構成されていてもよいし、耐食性を有する金属材料で構成されていてもよい。この場合、圧力流体として腐食性流体を用いた場合であっても、導電性軸部の腐食を抑制しつつダイヤフラムに発生した静電気を確実に除去することができる。

上記の弁装置において、前記ダイヤフラムの外縁部の外面に設けられた導電性部材と、前記導電性部材と電気的に接続した状態で前記ダイヤフラムの前記外縁部を保持する導電性のリテーナと、をさらに備え、前記アース手段は、前記リテーナを介して前記導電性部材をアースし、前記導電性部材の一部が前記流体流路に露出していてもよい。

このような構成によれば、ダイヤフラムの外縁部の外面に設けた導電性部材及びリテーナを介してダイヤフラムに発生した静電気がアース手段に導かれるため、ダイヤフラムの絶縁破壊を一層確実に抑制することができる。

本発明に係る弁装置は、第１ポートと第２ポートとを連通して圧力流体が流通する流体流路が形成されたボディと、前記ボディの内部に変位自在に設けられ、弁座に対して離間又は着座することにより前記流体流路を開閉するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの外縁部の外面に設けられた導電性部材と、前記導電性部材と電気的に接続した状態で前記ダイヤフラムの前記外縁部を保持する導電性のリテーナと、前記リテーナを介して前記導電性部材をアースするためのアース手段と、を備え、前記ボディ及び前記ダイヤフラムの各々は、非導電性材料で形成されており、前記導電性部材の一部が前記流体流路に露出している、ことを特徴とする。

本発明に係る弁装置によれば、ダイヤフラムの外縁部の外面に設けた導電性部材及びリテーナを介してダイヤフラムに発生した静電気がアース手段に導かれるため、ダイヤフラムへの静電気の蓄積を抑えることができる。よって、簡易な構成でダイヤフラムの絶縁破壊を確実に抑制することができると共に製造コストの低廉化を図ることができる。

上記の弁装置において、前記導電性部材は、炭素繊維で構成されていてもよい。この場合、導電性部材を介してダイヤフラムに発生した静電気をリテーナに効率的に導くことができる。

本発明に係る弁装置によれば、導電性軸部又は導電性部材を介してダイヤフラムに発生した静電気がアース手段に導かれるため、簡易な構成でダイヤフラムの絶縁破壊を抑制することができると共に製造コストの低廉化を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る弁装置の縦断面図である。 当該弁装置の一部拡大断面図である。 図１の弁装置の弁開状態を示す縦断面図である。 当該弁装置の変形例を示す一部拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る弁装置の縦断面図である。 当該弁装置の一部拡大断面図である。 図５に示すダイヤフラム及び導電性部材の一部断面斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る弁装置の縦断面図である。 当該弁装置の一部拡大断面図である。

以下、本発明に係る弁装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、弁装置１０Ａは、二方弁として構成されており、圧力流体が流通する流体流路１２が形成されたボディ１４と、流体流路１２を開閉するダイヤフラム１６を有する弁部１８と、弁部１８を駆動するためのアクチュエータ部２０と、アース部（アース手段）２２とを備える。圧力流体としては、例えば、超純水やオゾンガス等の腐食性流体（薬液）が用いられる。ただし、圧力流体は、前記腐食性流体以外の流体であっても構わない。

ボディ１４及びダイヤフラム１６は、非導電性材料で構成されており、非導電性材料としては、例えば、腐食性流体に対して耐食性を有するテフロン（登録商標）等のフッ素樹脂が挙げられる。このように、ボディ１４及びダイヤフラム１６をフッ素樹脂で構成した場合には、圧力流体として腐食性流体を好適に用いることができる。

ボディ１４には、圧力流体を導入するための第１ポート２４と、圧力流体を導出するための第２ポート２６と、第１ポート２４と第２ポート２６とを連通する流体流路１２とが形成されている。

第１ポート２４は、第１ロックナット２８によって装着される図示しないチューブの内孔に連通し、第２ポート２６は、第２ロックナット３０によって装着される図示しないチューブの内孔に連通する。流体流路１２を構成する壁部には、ダイヤフラム１６が着座するための弁座（シート部）３２が形成されている。

ボディ１４は、アクチュエータ部２０が装着される円筒状の装着部３４を有している。装着部３４の内周面の一端側には、ダイヤフラム１６の外縁部５０を保持するためのダイヤフラム保持部３６が設けられている。

図２に示すように、ダイヤフラム保持部３６は、装着部３４の内周面から半径方向内方に延出すると共にその半径方向内方の端部で装着部３４の他端側に突出している。換言すれば、ダイヤフラム保持部３６には、装着部３４の他端側に向けて開口する環状溝３８が形成されている。また、ダイヤフラム保持部３６のうち装着部３４の他端側を指向する面には、断面半円状の環状シール突起４０が形成されている。

弁部１８は、ボディ１４を構成する装着部３４の内部に変位自在に設けられたダイヤフラム１６と、ダイヤフラム１６に設けられた保護部材４２と、保護部材４２を保持するための保持部材４４とを有している。ダイヤフラム１６は、その中央部を構成して装着部３４の軸線方向に沿って延在するボス部４６と、ボス部４６の外周面から半径方向外方に延在する薄肉の膜部４８と、厚肉の外縁部５０とを含む。

ボス部４６の略中央には、装着部３４の軸線方向に沿って貫通孔５２が形成されている。ボス部４６の一端面は、弁座３２に着座可能に形成されている。ダイヤフラム１６の膜部４８は、弾性変形（撓曲）可能に形成されている。

ダイヤフラム１６の外縁部５０は、膜部４８の外周部から半径方向外方に延出すると共にその半径方向外方の端部で装着部３４の一端側に突出している。換言すれば、ダイヤフラム１６の外縁部５０には、ダイヤフラム保持部３６の環状溝３８に配設される環状凸部５４が形成されている。環状凸部５４の外周面には、断面半円状の一対の環状シール突起５６、５８が互いに離間して形成されている。

保護部材４２は、例えば、ゴム等の弾性材料で構成されており、ダイヤフラム１６の膜部４８の他方の面に配設することによって当該膜部４８を保護する。保持部材４４は、その中心部が円筒状に形成されると共にその一端部が当該中心部から半径方向外方に拡径するように延在して保護部材４２を他方の側から覆うように形成されている。

アクチュエータ部２０は、導電性軸部６０、リテーナ６２、ピストン６４、パイロット継手６６、ボンネット６８及び付勢機構７０を有する。導電性軸部６０は、例えば、圧力流体に対して耐食性を有する導電性樹脂や金属材料で構成される。前記導電性樹脂としては、例えば、炭素繊維を含むＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）が挙げられる。

導電性軸部６０は、ボディ１４を構成する装着部３４の軸線と同軸に設けられており、ダイヤフラム１６の貫通孔５２に配設された第１小径部７２と、第１小径部７２の他端に設けられた大径部７４と、導電性軸部６０の他端側を構成する第２小径部７６とを含む。

第１小径部７２は、その外面に刻設されたねじ部が貫通孔５２の内周面に刻設されたねじ部に螺合することによって固定される。大径部７４の外径は、ボス部４６の外径と略同一に形成されている。第１小径部７２の一端面は、流体流路１２に露出している。図２から諒解されるように、本実施形態では、第１小径部７２の一端面とボス部４６の一端面とは面一となっている。ただし、第１小径部７２の一端面は、ボス部４６の一端面よりも一方の側に位置していてもよいし、ボス部４６の一端面よりも他方の側に位置していてもよい。

大径部７４とボス部４６との間は、ボス部４６の他端面に形成された環状溝７８に配設された弾性部材であるＯリング８０によってシールされている。第２小径部７６は、第１小径部７２の外径よりもやや大きい外径を有している。

リテーナ６２は、例えば、樹脂等の任意の材料で構成されており、外筒部８２と、外筒部８２の一端側の内周面に一体的に設けられた内筒部８４とを含む。外筒部８２及び内筒部８４の各々は、導電性軸部６０と同軸に配設されている。外筒部８２の全長は、内筒部８４の全長よりも大きく形成されている。

外筒部８２は、その外周面の一端側に刻設されたねじ部が装着部３４の内周面の他端側に刻設されたねじ部に螺合することにより装着部３４に固定されている。外筒部８２の一端面は、ダイヤフラム１６の外縁部５０に当接する。すなわち、ダイヤフラム１６の外縁部５０がリテーナ６２の外筒部８２とダイヤフラム保持部３６とで挟持される。

この状態で、ダイヤフラム１６の外縁部５０がダイヤフラム保持部３６の環状シール突起４０に押圧されて弾性変形すると共に、外縁部５０の一対の環状シール突起５６、５８が環状溝３８を構成する側壁面に当接して押し潰されることで弾性変形する。これにより、ダイヤフラム１６とボディ１４との間のシール性を高めることができる。なお、外筒部８２の一端部には、内筒部８４とダイヤフラム１６との間に形成された弁室８６と外部とを連通するための呼吸孔８８が形成されている。

外筒部８２の中間部には、パイロット流体（圧力流体）が導出入するためのパイロットポート９０が形成されている。外筒部８２の他端側の外周面には、ボンネット６８を装着するためのねじ部が刻設されている。内筒部８４の他端面には、環状溝を介してピストンダンパ９２が装着されている。

ピストンダンパ９２は、例えば、弾性部材からリング状に形成され、環状溝から所定高さだけボンネット６８側に突出している。このようなピストンダンパ９２を設けることにより、ダイヤフラム１６が弁座３２に着座する際に発生する振動を抑制することができる。

ピストン６４は、例えば、導電性樹脂や金属材料で構成されている。ピストン６４には、導電性軸部６０が挿通する挿通孔が形成されており、この挿通孔の一端側は、導電性軸部６０の大径部７４が配設可能なように拡径している。すなわち、ピストン６４は、第２小径部７６の他端部に形成されたねじ部に螺合するナット９４を締め付けることにより、ワッシャ９６と大径部７４とで挟持される。この状態で、ピストン６４の挿通孔を構成する壁面は導電性軸部６０の第２小径部７６の外周面に面接触している。すなわち、ピストン６４は導電性軸部６０に対して電気的に接続している。なお、ナット９４及びワッシャ９６の各々は、金属材料で構成されている。

ピストン６４は、内筒部８４の内孔に配設されたピストンロッド９８と、ピストンロッド９８の他端に設けられて外筒部８２の内周面を摺動するピストン本体１００とを含む。ピストンロッド９８の一端面は、保持部材４４が当接している。ピストンロッド９８の外周面には、環状溝を介してウェアリング１０２が装着されている。

ウェアリング１０２は、ピストン６４が軸線方向に変位する際に内筒部８４の内周面を摺動する。これにより、ピストン６４は、軸線方向に沿って高精度に案内される。また、ピストンロッド９８の外周面のうちウェアリング１０２よりも他端側には、環状溝を介してロッドパッキン１０４が装着されている。

ピストン本体１００の外周面には、環状溝を介してピストンパッキン１０８が装着されている。ピストン本体１００の他方の面には、環状凹部１１０と、環状凹部１１０よりも内側に位置する円形凹部１１２とが形成されている。すなわち、図１から諒解されるように、環状凹部１１０と円形凹部１１２との間には、隔壁が形成されている。

パイロット継手６６は、外筒部８２に形成されたパイロットポート９０を介してパイロット室１０６にパイロット流体を導出入するためのものであって、ボディ１４とボンネット６８とで挟持されている。ここで、パイロット室１０６は、ピストン６４の外面（ピストンロッド９８の外周面及びピストン本体１００の一方の面）、外筒部８２の内周面、及び内筒部８４の外面とで形成される空間である。また、パイロット継手６６と外筒部８２との間は、外筒部８２に形成された一対の環状溝の各々に配設されたＯリング１１４、１１６によってシールされている。

ボンネット６８は、例えば、樹脂等の任意の材料で有底筒状に形成されており、その開口する一端側を構成する装着部１１８と、その他端側を構成して付勢機構７０を支持する支持部１２０とを含む。ボンネット６８は、装着部１１８の内周面に刻設されたねじ部が外筒部８２の外周面の他端側に刻設されたねじ部に螺合することによりリテーナ６２に固定される。ピストン６４とボンネット６８との間には付勢機構７０が配設される室１２２が形成される。この室１２２は、図示しない呼吸孔を介して外部に連通している。

付勢機構７０は、ピストン６４をダイヤフラム１６側に付勢する第１スプリング１２４及び第２スプリング１２６と、第１スプリング１２４及び第２スプリング１２６を保持する板状のスプリング座１２８と、支持部１２０の中央に形成された孔に配設された状態で固定されてスプリング座１２８を支持するブラケット１３０とを含む。第１スプリング１２４、第２スプリング１２６及びスプリング座１２８の各々は、金属材料で構成されている。

第１スプリング１２４及び第２スプリング１２６の各々は、例えば、圧縮コイルスプリングとして構成されており、第１スプリング１２４の外径が第２スプリング１２６の外径よりも大きく形成されている。第１スプリング１２４は、その一端が環状凹部１１０に固着されると共にその他端がスプリング座１２８に固着されている。第２スプリング１２６は、その一端が円形凹部１１２に固着されると共にその他端がスプリング座１２８に固着されている。

アース部２２は、ブラケット１３０に形成された孔を介してスプリング座１２８に電気的に接続されたアース線１３２を含む。アース線１３２は、弁装置１０Ａの外部において接地される。本実施形態では、導電性軸部６０、ピストン６４、第１スプリング１２４、第２スプリング１２６及びスプリング座１２８の各々が、導電性材料で構成されると共に電気的に接続されている。そのため、導電性軸部６０は、アース線１３２によってアースされる。

本実施形態に係る弁装置１０Ａは、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、その動作及び作用効果について説明する。ここでは、ダイヤフラム１６が弁座３２に着座して流体流路１２の連通が遮断された弁閉状態を初期状態として説明する（図１参照）。

この初期状態において、ダイヤフラム１６は、第１スプリング１２４及び第２スプリング１２６の弾発力（ばね力）によってピストン６４が一方の側（スプリング座１２８が位置する側とは反対側）へ押圧されることで、導電性軸部６０を介して一方の側へ移動し弁座３２に着座した弁閉状態にある。そのため、第１ポート２４から供給されている圧力流体は、ダイヤフラム１６によって第２ポート２６へ流通することが阻止されている。なお、初期状態において、パイロット室１０６にはパイロット流体が供給されていない。

次に、この弁装置１０Ａを弁開状態とする場合には、図示しない流体供給源からパイロット継手６６を介してパイロット室１０６にパイロット流体を供給する。そうすると、パイロット室１０６の圧力が上昇し、ピストン６４が第１スプリング１２４及び第２スプリング１２６の各々の弾発力に抗して他方の側（スプリング座１２８が位置する側）に変位し、これに伴って、導電性軸部６０及びダイヤフラム１６が一体的に他方の側に変位する。このとき、ダイヤフラム１６の膜部４８が撓曲する。

これにより、図３に示されるように、ダイヤフラム１６が弁座３２から離間し、流体流路１２の連通遮断状態が解除される。その結果、第１ポート２４から供給されている圧力流体が第２ポート２６へ流通し始める。そして、ピストン６４は、その外縁部がボンネット６８に当接するまで変位して停止し、ダイヤフラム１６が全開状態となった弁開状態となる。

続いて、弁装置１０Ａを弁閉状態とする場合には、パイロット室１０６へのパイロット流体の供給を停止する。そうすると、パイロット室１０６の圧力が低下し、第１スプリング１２４及び第２スプリング１２６の各々の弾発力によってピストン６４が一方の側に変位し、これに伴って、導電性軸部６０及びダイヤフラム１６が一体的に一方の側に変位する。このとき、ダイヤフラム１６の膜部４８が撓曲する。そして、ピストン６４がピストンダンパ９２に当接することで、その変位が停止すると共にピストン６４のリテーナ６２に対する衝撃及び衝撃音の発生が緩和される。また、これと同時に、ダイヤフラム１６が弁座３２に着座することで、流体流路１２の連通状態が遮断された弁閉状態となる。

このような弁装置１０Ａにおいて、本実施形態では、ボディ１４及びダイヤフラム１６の各々を非導電性材料であるフッ素樹脂で構成している。そうすると、ダイヤフラム１６と弁座３２との摩擦やダイヤフラム１６と圧力流体との摩擦によってダイヤフラム１６の一方の面に静電気が発生することがある。

しかしながら、ダイヤフラム１６に静電気が発生した場合であっても、その静電気（電荷）は、導電性軸部６０、ピストン６４、第１スプリング１２４（第２スプリング１２６）及びスプリング座１２８を介してアース線１３２に導かれる。これにより、ダイヤフラム１６への静電気の蓄積を抑えることができる。よって、簡易な構成でダイヤフラム１６を構成する膜部４８の絶縁破壊を確実に抑制することができると共に製造コストの低廉化を図ることができる。

また、ダイヤフラム１６と大径部７４との間をシールするＯリング８０をダイヤフラム１６のボス部４６の他端面と大径部７４の一方の面との間に介設しているので、圧力流体が流体流路１２から漏出して弁室８６に流入することを抑制することができる。

さらに、導電性軸部６０が炭素繊維を含むポリフェニレンサルファイド又は耐食性を有する金属材料で構成されるので、圧力流体として腐食性流体を用いた場合であっても、導電性軸部６０の腐食を抑制しつつダイヤフラム１６に発生した静電気を確実に除去することができる。

本実施形態に係る弁装置１０Ａは、上述した構成に限定されない。例えば、図４に示すように、弁装置１０Ａは、上述したＯリング８０に代えて、ダイヤフラム１６のボス部４６の他端面に断面半円状に形成された環状シール突起１３４を形成しても構わない。

この環状シール突起１３４は、大径部７４の一方の面に当接して大径部７４に押し潰されることで弾性変形する。これにより、ダイヤフラム１６と大径部７４との間が環状シール突起１３４でシールされるので、圧力流体が流体流路１２から漏出して弁室８６に流入することを抑制することができる。しかも、環状シール突起１３４をボス部４６に一体的に形成しているため、環状溝７８にＯリング８０を配設する構成と比較して部品点数を削減することができる。よって、弁装置１０Ａの製造コストのさらなる低廉化を図ることができる。

このような図４に示す環状シール突起１３４の構成は、後述する第２実施形態に係る弁装置１０Ｂ及び第３実施形態に係る弁装置１０Ｃの各々においても採用することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る弁装置１０Ｂについて図５〜図７を参照しながら説明する。なお、本実施形態に係る弁装置１０Ｂにおいて、上述した弁装置１０Ａと同一又は同様の機能及び効果を奏する構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。後述する第３実施形態についても同様である。

図５及び図６に示すように、弁装置１０Ｂは、弁部１８ａ及びアクチュエータ部２０ａの構成が上述した弁部１８及びアクチュエータ部２０の構成と異なる。弁部１８ａを構成するダイヤフラム１６ａのボス部４６ａには、当該ボス部４６ａを貫通しない穴部１３８が形成されている。アクチュエータ部２０ａを構成する導電性軸部６０ａの第１小径部７２ａは、その外面に形成されたねじ部が穴部１３８の内周面に刻設されたねじ部に螺合することによって固定される。

また、弁装置１０Ｂは、ダイヤフラム１６ａの外縁部５０の略全ての外面に被着されたリング状の導電性部材１４０をさらに備えている。導電性部材１４０は、例えば、炭素繊維で構成された円環状の板材をダイヤフラム１６ａの外縁部５０の断面形状に沿って折り曲げることにより形成している。ただし、導電性部材１４０は、炭素繊維で構成された例に限定されず、耐食性を有する金属材料等の導電性材料で構成しても構わない。導電性部材１４０は、その一部が流体流路１２に露出すると共にリテーナ６２に対して面接触した状態で電気的に接続している。

本実施形態において、リテーナ６２及びウェアリング１０２は、金属材料や導電性樹脂等の導電性材料で構成されている。すなわち、本実施形態では、導電性部材１４０、リテーナ６２、ウェアリング１０２、ピストン６４、第１スプリング１２４、第２スプリング１２６及びスプリング座１２８の各々が導電性材料で構成されると共に電気的に接続されている。そのため、導電性部材１４０は、アース線１３２によってアースされる。

本実施形態によれば、ダイヤフラム１６ａの一方の面に発生した静電気は、導電性部材１４０、リテーナ６２、ウェアリング１０２、ピストン６４、第１スプリング１２４（第２スプリング１２６）及びスプリング座１２８を介してアース線１３２に導かれる。これにより、ダイヤフラム１６ａへの静電気の蓄積を抑えることができる。よって、簡易な構成でダイヤフラム１６ａの膜部４８の絶縁破壊を確実に抑制することができると共に製造コストの低廉化を図ることができる。

また、圧力流体の種類によっては、ダイヤフラム１６ａの外縁部５０の近傍に静電気が発生し易い場合があるが、このような静電気を導電性部材１４０によりダイヤフラム１６ａから容易且つ効率的に除去することが可能となる。

さらに、本実施形態では、ダイヤフラム１６ａの膜部４８が弾性変形する際に負荷が作用し易い当該ダイヤフラム１６ａの外縁部５０に貫通孔等を形成することなく導電性部材１４０を設けることができる。従って、ダイヤフラム１６ａの外縁部５０の剛性が低下することはない。

さらにまた、導電性部材１４０を炭素繊維で構成しているので、導電性部材１４０を介してダイヤフラム１６ａに発生した静電気をリテーナ６２に効率的に導くことができる。

本実施形態は、上述した構成に限定されない。弁装置１０Ｂは、導電性軸部６０ａに代えて、導電性を有しない材料で構成された軸部を備えていてもよい。この場合であっても、導電性部材１４０を確実にアースすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る弁装置１０Ｃについて図８及び図９を参照しながら説明する。図８及び図９に示すように、弁装置１０Ｃは、ダイヤフラム１６の外縁部５０の略全ての外面に被着されたリング状の導電性部材１５０をさらに備えている。導電性部材１５０は、上述した第２実施形態で説明した導電性部材１４０と同一の材質及び形状を有しているので、その詳細な説明を省略する。

本実施形態において、リテーナ６２及びウェアリング１０２は、金属材料や導電性樹脂等の導電性材料で構成されている。すなわち、本実施形態では、導電性部材１５０、リテーナ６２、ウェアリング１０２、ピストン６４、導電性軸部６０、第１スプリング１２４、第２スプリング１２６及びスプリング座１２８の各々が導電性材料で構成されると共に電気的に接続されている。そのため、導電性部材１５０及び導電性軸部６０の各々がアース線１３２によってアースされる。

本実施形態によれば、ダイヤフラム１６の一方の面に発生した静電気は、導電性軸部６０及び導電性部材１５０の各々によって除去することができる。すなわち、例えば、ダイヤフラム１６と弁座３２との摩擦によって発生した静電気を導電性軸部６０に導くと共にダイヤフラム１６の外縁部５０の近傍に発生した静電気を導電性部材１５０に導くことができる。

そして、導電性軸部６０に導かれた静電気は、ピストン６４、第１スプリング１２４（第２スプリング１２６）及びスプリング座１２８を介してアース線１３２に導かれる。一方、導電性部材１５０に導かれた静電気は、リテーナ６２、ウェアリング１０２、ピストン６４、第１スプリング１２４（第２スプリング１２６）及びスプリング座１２８を介してアース線１３２に導かれる。これにより、ダイヤフラム１６への静電気の蓄積を好適に抑えることができる。よって、簡易な構成でダイヤフラム１６の膜部４８の絶縁破壊を一層確実に抑制することができる。

また、本実施形態では、ダイヤフラム１６の膜部４８が弾性変形する際に負荷が作用し易い当該ダイヤフラム１６の外縁部５０に貫通孔等を形成することなく導電性部材１５０を設けることができる。従って、ダイヤフラム１６の外縁部５０の剛性が低下することはない。

さらに、導電性部材１５０を炭素繊維で構成しているので、導電性部材１５０を介してダイヤフラム１６に発生した静電気をリテーナ６２に効率的に導くことができる。

本発明に係る弁装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、本発明に係る弁装置は、二方弁に限定されることなく三方弁や四方弁等の各種多方弁であってもよい。また、本発明に係る弁装置は、電磁弁として構成されていてもよい。

１０Ａ〜１０Ｃ…弁装置 １２…流体流路
１４…ボディ １６、１６ａ…ダイヤフラム
１８、１８ａ…弁部 ２２…アース部
２４…第１ポート ２６…第２ポート
３２…弁座 ４６、４６ａ…ボス部
４８…膜部 ５０…外縁部
５２…貫通孔 ６０、６０ａ…導電性軸部
６２…リテーナ ６４…ピストン
６８…ボンネット ７２、７２ａ…第１小径部
７４…大径部 ７６…第２小径部
７８…環状溝 ８０…Ｏリング（弾性部材）
９８…ピストンロッド １００…ピストン本体
１２４…第１スプリング １２６…第２スプリング
１２８…スプリング座 １３２…アース線
１３４…環状シール突起 １３８…穴部
１４０、１５０…導電性部材

Claims (8)

1. 第１ポートと第２ポートとを連通して圧力流体が流通する流体流路が形成されたボディと、
   前記ボディの内部に変位自在に設けられ、弁座に対して離間又は着座することにより前記流体流路を開閉するダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムの略中央に形成された貫通孔に配設された導電性軸部と、
   前記導電性軸部をアースするためのアース手段と、を備え、
   前記ボディ及び前記ダイヤフラムの各々は、非導電性材料で形成されており、
   前記導電性軸部の一端面は、前記流体流路に露出している、
   ことを特徴とする弁装置。
2. 請求項１記載の弁装置において、
   前記導電性軸部は、前記貫通孔に配設された小径部と、
   前記貫通孔の外側に位置して前記小径部の他端に設けられた大径部と、を有し、
   前記ダイヤフラムのうち前記大径部と対向する面には、前記大径部の一方の面に接触して前記ダイヤフラムと前記大径部との間をシールする環状シール突起が形成されている、
   ことを特徴とする弁装置。
3. 請求項１記載の弁装置において、
   前記導電性軸部は、前記貫通孔に配設された小径部と、
   前記貫通孔の外側に位置して前記小径部の他端に設けられた大径部と、を有し、
   前記ダイヤフラムのうち前記大径部と対向する面と前記大径部の一方の面との間には、当該ダイヤフラムと当該大径部との間をシールする環状の弾性部材が介設されている、
   ことを特徴とする弁装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の弁装置において、
   前記導電性軸部は、炭素繊維を含むポリフェニレンサルファイドで構成されている、
   ことを特徴とする弁装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の弁装置において、
   前記導電性軸部は、耐食性を有する金属材料で構成されている、
   ことを特徴とする弁装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の弁装置において、
   前記ダイヤフラムの外縁部の外面に設けられた導電性部材と、
   前記導電性部材と電気的に接続した状態で前記ダイヤフラムの前記外縁部を保持する導電性のリテーナと、をさらに備え、
   前記アース手段は、前記リテーナを介して前記導電性部材をアースし、
   前記導電性部材の一部が前記流体流路に露出している、
   ことを特徴とする弁装置。
7. 第１ポートと第２ポートとを連通して圧力流体が流通する流体流路が形成されたボディと、
   前記ボディの内部に変位自在に設けられ、弁座に対して離間又は着座することにより前記流体流路を開閉するダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムの外縁部の外面に設けられた導電性部材と、
   前記導電性部材と電気的に接続した状態で前記ダイヤフラムの前記外縁部を保持する導電性のリテーナと、
   前記リテーナを介して前記導電性部材をアースするためのアース手段と、を備え、
   前記ボディ及び前記ダイヤフラムの各々は、非導電性材料で形成されており、
   前記導電性部材の一部が前記流体流路に露出している、
   ことを特徴とする弁装置。
8. 請求項６又は７に記載の弁装置において、
   前記導電性部材は、炭素繊維で構成されている、
   ことを特徴とする弁装置。

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