膜片式电磁阀 【技术领域】
本发明涉及膜片式电磁阀。所述膜片式电磁阀在底板上装设所需数量并以多种流路构成来使用，适合于进行医疗用等怕异物混入的特殊流体的供给·排出。
现有技术
历来，虽然膜片式电磁阀作为易于使主流体的流路独立而抑制异物等的混入的阀是公知的，但是因为一般来说它们是作为单一的电磁阀构成的，故把它们简易地连接以便采用具有多样性的流路构成是有困难的。
此外，在把膜片式的阀用于怕异物混入的流体或有毒性的流体的流路中的场合，还必须充分考虑其膜片不因疲劳等而损坏。
发明的公开
本发明为了解决这类问题而作成，其技术课题在于提供一种基本上能够把所需数量地膜片式电磁阀的阀体装在备有适当流路的底板上，借此能够采用具有多样性的流路构成的膜片式电磁阀。
此外，本发明的另一个技术课题在于提供一种在膜片动作时没有滑动部或产生过度变形的部分且不会因疲劳等使其损坏的膜片式电磁阀。
根据用来解决上述课题的本发明，提供一种膜片式电磁阀，包括：在安装在底板上用的安装面上备有第1通口和第2通口的阀体，设在连接这两个通口的流路上的阀座，开关该阀座的膜片，把该膜片的外周部夹入与上述阀体之间而固定的阀板，在该阀板与上述膜片之间以与上述流路分离的状态形成的驱动室，以及配置在上述阀板上把与上述主流体分开的控制流体配给到该驱动室的先导阀。
上述膜片包括开关上述阀座的中央的主体部，和包围此一主体部的弹性支持部，在上述主体部的内部封入圆片并且在该主体部的一方的表面上设有接触脱离于上述阀座的密封用凸条，而且在该主体部的背面上形成打开时接触于上述阀板的缓冲承接部的缓冲凸部。
上述膜片式电磁阀在朝着上述膜片的弹性支持部的阀体和阀板的对峙面上，形成形状仿形于上述弹性支持部的形状的膜片承接面，构成为在膜片开关时弹性支持部接触于此一膜片承接面，借此来防止膜片的过度变形。
在本发明中最好是，上述第1通口制成环形，上述第2通口开口于该第1通口的中央。
在上述阀体的安装面上，最好是设有通到上述先导阀的先导供气口和先导排气口。
再者，根据本发明，把一个上述膜片式电磁阀装设在备有主流体的供给口和输出口的底板上，使上述第1通口和第2通口分别连接到上述供给口和输出口的一方，借此来提供由这些电磁阀和底板形成为具有2气口阀的功能的膜片式电磁阀复合体。
或者，把多个上述膜片式电磁阀装设在备有主流体的供给口和至少一个输出口和排出口的底板上，靠底板内的连通路把上述供给口和输出口以及排出口连接到各电磁阀的第1和第2通口，借此来提供由这些多个电磁阀和底板形成为具有3气口阀的功能的膜片式电磁阀复合体。
根据上述3气口阀的具体的实施例，上述底板有第1和第2两个输出口，并且第1～第4四个膜片式电磁阀装设在该底板上，第1和第2电磁阀的第1通口分别连接到供给口，并且第3和第4电磁阀的第2通口分别连接到排出口，进而第1电磁阀的第2通口和第3电磁阀的第1通口分别连接到第1输出口，而且第2电磁阀的第2通口和第4电磁阀的第1通口分别连接到第2输出口。
在本发明的膜片式电磁阀中，由于在膜片的主体部封入圆片，在此一主体部的背后形成在打开时接触于设在阀板上的缓冲承接部的缓冲凸部，所以可以吸收在打开时作用在膜片上的冲击力而保护它。此外，由于在阀体和阀板的上述主体部的对峙面上，形成在靠流体的作用力推压膜片时，防止膜片的过度变形的膜片承接面，所以没有在膜片动作时产生过度变形的部分，可以极力抑制膜片因疲劳等而损坏。
此外，把上述膜片式电磁阀装设在备有连接到上述第1和第2通口的流路的底板上，构成为开关该流路，借此可以由上述膜片式电磁阀和底板构成具有2气口阀或3气口阀的功能的复合阀，靠设在底板内的流路可以具有多种流路构成。
附图的简要说明
图1是表示根据本发明的膜片式电磁阀的第1实施例的剖视图。
图2是上述膜片式电磁阀的仰视图。
图3是表示根据本发明的膜片式电磁阀的第2实施例的剖视图。
图4是表示根据本发明的膜片式电磁阀向底板的装设状态之一例的透视图。
图5是用图形符号来表示图4的膜片式电磁阀的由底板实现的连接状态的流体回路图。
图6是表示根据本发明的膜片式电磁阀向底板的装设状态的另一例的透视图。
图7是用图形符号来表示图6的膜片式电磁阀的由底板实现的连接状态的流体回路图。
详细说明
图1示出根据本发明的膜片式电磁阀的第1实施例。
本第1实施例的膜片式电磁阀1，装设在底板2，具体地说是装设在用图4和图6在下文述及的底板2A或2B上使用的阀。此一电磁阀1，包括在固定于上述底板用的安装面3a上备有连通于在该底板上开口的两个流路2a、2b的第1通口11和第2通口12的阀体3；在连接这两个通口11、12的流路中，在上述第2通口12的口缘部形成的阀座13；开关该阀座13的膜片4；把该膜片4的外周部夹入与上述阀体3之间而固定之的阀板5；在该阀板5与上述膜片4之间以与上述流路分离的状态形成的驱动室14；以及配置在上述阀板5上，把与上述主流体分开的控制流体配给到该驱动室14的先导阀6。由上述阀体3、膜片4和阀板5组成的膜片阀主体，通过使膜片4归座于阀体3上，在其上盖上阀板5并紧固于阀体3而组装。
如图2中所示，上述第1通口11制成环形，在该第1通口11的中央部设有上述第2通口12，上述第1通口11的周壁和第2通口12的周壁靠放射形布置的多个架桥15相互连接，在上述第2通口12的内端周围设有上述阀座13。但是此一阀座13也可以设在上述第1通口11的一侧，或者也可以设在两方的通口11和12的内端。此外，在上述阀体3的安装面3a上，在上述第1通口11的外侧，开有先导供气口16和先导排气口17。
上述膜片4由具有橡胶弹性的材料来制成，包括开关上述阀座13的中央的主体部4a，包围此一主体部4a的环形的弹性支持部4b，在上述主体部4a的内部封入硬质的圆盘形的圆片20。此一圆片20制成比上述阀座13的直径大一些。而且，在上述主体部4a一方的表面上，在上述圆片20的周边部的位置上对着上述阀座13形成密封用凸条21，在主体部4a的背面上，形成位于其中央的缓冲凸部22，和位于周边部的多个小突起形的缓冲凸部23。这些缓冲凸部22、23在膜片4离开阀体3打开时，接触于设在上述阀板5上的缓冲承接部32、33，可以吸收打开时作用在膜片4上的冲击力。
此外，把在上述阀板5中的隆起形的缓冲承接部32的周围形成的环形槽的内底作为弹簧座34，把复位弹簧35夹装在与膜片4上的缓冲凸部23的周围之间。
进而，在膜片4的周边上的对应于上述阀体3的先导供气口16和先导排气口17的位置上，分别开有流通孔24、25。
把膜片4气密地夹入与上述阀体3之间的上述阀板5，备有靠配置在其上的先导阀6把控制流体压力配给到上述驱动室14用的流路。此一流路由使设在阀体3上的先导供气口16连通到先导阀6的供给口41的供气流路36，使先导阀6的输出口42连通到驱动室14的输出流路37，使先导阀6的排气口43连通到阀体3的先导排气口17的排气流路38来构成。
上述先导阀6备有通过向线圈45通电而吸附于固定铁心46的可动铁心47，使设在可动铁心47上的排气侧阀芯48对着设在排气口43上的先导排气阀座，并且使靠未画出的推压杆与该排气侧阀芯48相连接的供气侧阀芯49对着设在供给口41上的先导供气阀座。再者，图1中的标号51表示可动铁心47未动作的场合的手动操作件，52表示供电用插座，53表示受电端子，54表示装设电子器件的基板。
此外，在上述阀体3和阀板5上的与上述膜片4的弹性支持部4b对着的对峙面上，形成形状仿形于上述弹性支持部4b的形状的膜片承接面19、39，构成为在膜片4开关时该膜片4被流体的作用力推压时，上述弹性支持部4b接触于此一膜片承接面19、39，借此防止该膜片4的过度变形。再者，图1中所示的膜片4示出被驱动室14的流体压力压靠于阀体3的膜片承接面19的状态，图3中点划线所示的膜片示出被第1和第2通口11、12一侧的流体压力压靠于阀板5的膜片承接面39的状态。
具有上述构成的膜片式电磁阀1，在未向先导阀6的线圈45通电时，如图1中所示，随着弹簧引起的可动铁心47的复位，设在排气口43上的阀座被排气侧阀芯48关闭，同时供气侧阀芯49使设在供给口41上的阀座打开，来自先导供气口16的控制流体压力从供气流路36和供给口41经由输出口42和输出流路37供给到驱动室14。结果，膜片4被驱动室14的控制流体压力和复位弹簧35的加载力推到阀体3一侧，关闭阀座13而阻断第1和第2通口间的流路。
再者，供排到上述驱动室14的控制流体压力虽然可以是与流过第1和第2通口11、12间的主流体的压力相同的程度，但是根据需要也可以高于该主流体的压力。
另一方面，在向上述线圈45通电时，排气侧阀芯48使设在排气口43上的阀座打开，同时供气侧阀芯49使设在供给口41上的阀座关闭，驱动室14的控制流体压力从输出流路37和输出口42经由上述推压杆周围引到排气侧阀芯48的所在的阀室，从设在排气口43上的阀座经由排气流路38和先导排气口17向外部排出。结果，第1和/或第2通口11、12的主流体的流体压力克服复位弹簧35的加载力把膜片4推压到驱动室14一侧，打开阀座13并打开第1和第2通口间的流路。
在上述膜片式电磁阀中，由于靠膜片4把上述驱动室14与第1和第2通口11、12间的主流体的流路分离，所以可以适用于医疗用和其他多种主流体，此外由于把圆片20封入膜片4的中央的开关上述阀座13的主体部4a，在此一主体部4a的背面形成打开时接触于设在阀板5上的缓冲承接部32、33的缓冲凸部22、23，所以可以吸收打开时作用在膜片4上的冲击力而保护它。
进而，由于在上述阀体3和阀板5上形成膜片承接面19、39，构成为在膜片4开关时弹性支持部4b接触并支承于此一膜片承接面19、39，所以在膜片4动作时没有产生过度变形的部分，可以极力地抑制膜片4因疲劳等而损坏。
图3表示根据本发明的的膜片式电磁阀的第2实施例，本第2实施例与上述第1实施例相比，不同之处在于在膜片4上未设置复位弹簧35。
在本第2实施例中，与上述第1实施例不同，因为仅靠驱动室14内的控制流体产生的作用力把膜片4压靠到阀体3一侧，所以为了可靠地关闭阀座13而阻断第1和第2通口间的流路，最好是把供给到上述驱动室14的控制流体的压力取为高于流过第1和第2通口11、12间的主流体的压力。
再者，由于其他的构成和作用与第1实施例的场合没有变化，所以给图中的主要部分赋予与第1实施例相同的标号并省略其说明。
图4举例表示把多个膜片式电磁阀1A～1D装设在备有供给口P和输出口A、B以及排出口E的底板2A上，由这些电磁阀1A～1D和底板2A来构成具有3气口阀的功能的膜片式电磁阀复合体的状态。图5是用图形符号来表示靠底板2A内的连通路把上述各通口和电磁阀1A～1D连接起来的状态。
也就是说，如果在上述底板2A上的电磁阀装设面上，特别是虽然未画出，但是与各电磁阀1A～1D相对应的位置上，通到上述各通口P、A、B、E的开口设置成靠底板2A内的连通路连接成特定的关系的状态，把上述电磁阀1A～1D装设在此一装设面上，则各电磁阀的第1和第2通口11、12连接到上述各开口。
具体地说，如图5中所示，第1和第2电磁阀1A、1B的第1通口11分别连接到供给口P，并且第3和第4电磁阀1C、1D的第2通口12分别连接到排出口E，进而上述第1电磁阀1A的第2通口12和第3电磁阀1C的第1通口11分别连接到第1输出口A，而且第2电磁阀1B的第2通口12和第4电磁阀1D的第1通口11分别连接到第2输出口B。因而，上述第1和第2电磁阀1A、1B分担是否把来自供给口P的流体分别向输出口A、B供给的功能，第3和第4电磁阀1C、1D分担是否分别排出输出口A、B的流体的功能。
再者，在上述底板2A上，设有控制流体用的供给口和排出口，并且通到这些各通口的开口设在上述电磁阀装设面上，这些开口连接到各电磁阀的先导供气口16和先导排气口17。
图6举例表示把多个膜片式电磁阀1A～1D装设在另一个底板2B上的状态，图7是用图形符号来表示靠底板2B内的连通路把设在上述底板2B上的各通口和上述各电磁阀1A～1D连接起来的状态。
图6中所示的实施例，只是在上述底板2B在对着的两个面上有电磁阀装设面，在各面上各装设两个电磁阀这一点，和供给口P和排出口E分别开口于底板的相互对着的两个面上这一点不同，底板2B上的各通口P、A、B、E和各电磁阀1A～1D上的第1和第2通口11、12的连接关系，与图4中所示的场合实质上是相同的。
再者，除了图4和图6的例子之外，在备有供给口P和一个输出口A以及排出口E的底板上装设两个膜片式电磁阀，构成具有3气口阀的功能的膜片式电磁阀复合体也是可能的，或者在有两个通口的底板上装设一个膜片式电磁阀，构成具有2气口阀的功能的膜片式电磁阀复合体也是可能的。
这样一来，具有上述构成的膜片式电磁阀可以单独地或者组合多个装设在有适当流路的底板上，构成具有2气口阀、3气口阀或者靠在该底板内形成的流路构成具有其他任意功能的膜片式电磁阀复合体。此外靠设在底板内的流路可以具有多种流路构成。
如果用以上详述的本发明的膜片式电磁阀，则能够把所需数量的膜片式电磁阀的阀体，装设在备有适当流路的底板上，借此采用具有多样性的流路构成成为可能，此外可以得到在膜片动作时没有滑动部或产生过度变形的部分，不会因疲劳等而损坏它的膜片式电磁阀。