JP2006085662A - 圧力制御弁 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ダイヤフラムを備えかつ、安定して弁体による弁口の開閉動作を行うことが可能な圧力制御弁を提供する。
【解決手段】 本発明の圧力制御弁10によれば、芯だし突部50Aと芯だし凹部44Bとによりダイヤフラム44の円形襞44Aの中心に突当部材50が位置決めされているので、円形襞44Aの中心に軸力がかかり、円形襞44Aが全周に亘って均等に変形し、ダイヤフラム44の弾発力が安定する。これにより、弁体33による弁口39の開閉動作が安定する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、流体の圧力に応じて、弁体が弁口を開閉する圧力制御弁に関する。
従来、この種の圧力制御弁として、流体の圧力に応じて伸縮するベローズを備え、そのベローズの伸縮により弁体を直動させて、弁口を開閉する構成のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−153256号公報(段落[0020]、[0022]、第1図)
しかしながら、ベローズは高価な部品であるので、ベローズに代えて安価な感圧部材を備えた圧力制御弁の開発が求められていた。そこで、感圧部材としてダイヤフラムを備えた圧力制御弁が考えられる。具体的には、ダイヤフラムに突当部材を突き当て、突当部材にかかるダイヤフラムの弾発力を利用して弁体を直動させる構成が挙げられる。
ところで、圧力変化に対するダイヤフラムの変形量を大きくするために、ダイヤフラムに同心円の円形襞を形成することが一般に知られている。この場合、ダイヤフラムの円形襞の中心からずれた位置に前記した突当部材が突き当てられると、ダイヤフラムが突当部材の軸方向に対して斜めになってダイヤフラムの弾発力が不安定になり、その結果、弁体による弁口の開閉動作も不安定になる。従って、ベローズに代わる安価な感圧部材としてダイヤフラムを用いることが困難であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ダイヤフラムを備えかつ、安定して弁体による弁口の開閉動作を行うことが可能な圧力制御弁の提供を目的とする。
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係る圧力制御弁(10,89,90,91,100,101,102)は、弁体(33,53,110A)が直動可能に組み付けられたボディ(11,11W)と、ボディ(11,11W)に形成された圧力検知部屋(28)と、一端有底で筒状の感圧用筒部材(42,42W)と、感圧用筒部材(42,42W)の開口端に張られて、圧力検知部屋(28)内の圧力に応じて弾性変形するダイヤフラム(44)と、ダイヤフラム(44)に突き当てられ、ダイヤフラム(44)の弾性変形に応じて弁体(33,53,110A)を直動させるための突当部材(50,50V,110)と、ボディ(11,11W)に形成されて弁体(33,53,110A)によって開閉される弁口(39)とを備えた圧力制御弁(10,89,90,91,100,101,102)において、ダイヤフラム(44)に形成された円形襞(44A)と、ダイヤフラム(44)のうち円形襞(44A)の中心に設けられた中心当接部(44D)と、突当部材(50,50V,110)及び中心当接部(44D)の一方に形成されて、先細り状になった芯だし突部(50A)と、突当部材(50,50V,110)及び中心当接部(44D)の他方に形成されて、芯だし突部(50A)を受容し、ダイヤフラム(44)の中心に突当部材(50,50V,110)の軸芯を一致させるように案内する芯だし凹部(44B,65A)とを備えたところに特徴を有する。
請求項2の発明は、請求項1に記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100,101,102)において、芯だし突部(50A)の外面及び/又は芯だし凹部(44B,65A)の内面の形状が、略半球面であるところに特徴を有する。
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の圧力制御弁(10,90,91,100,101)において、感圧用筒部材(42,42W)内に内側密着盤(63)を収容すると共に、その内側密着盤(63)をダイヤフラム(44)の内面に密着させ、ダイヤフラム(44)及び内側密着盤(63)の相互に密着した部分を陥没させて芯だし凹部(44B)としたところに特徴を有する。
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の圧力制御弁(89,102)において、ダイヤフラム(44)の外面のうち突当部材(50,50V,110)が突き当てられる部分に外側密着盤(65)を密着させ、その外側密着盤(65)に芯だし凹部(65A)を形成したところに特徴を有する。
請求項5の発明は、請求項4に記載の圧力制御弁(89,102)において、感圧用筒部材(42,42W)に内側密着盤(63)を収容すると共に、その内側密着盤(63)をダイヤフラム(44)の内面に密着させて、内側密着盤(63)と外側密着盤(65)との間にダイヤフラム(44)を挟み、内側密着盤(63)と外側密着盤(65)とには、ダイヤフラム(44)を間に挟んだ状態で凹凸係合した凹凸係合部(63A,65B)が設けられたところに特徴を有する。
請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかに記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100)において、感圧用筒部材(42)は、圧力検知部屋(28)に収容され、ボディ(11)のうち圧力検知部屋(28)を囲む壁部に貫通形成されかつ圧力検知部屋(28)から離れた側に弁口(39)を備えた軸孔(16)と、軸孔(16)に挿通されて、弁口(39)から突出した一端に弁体(33,53)を備えかつ、圧力検知部屋(28)内に突出した他端に感圧用筒部材(42)の底壁(42T)が固定された連絡軸(32,51,62)と、弁体(33,53)を、弁口(39)の開口縁に向けて付勢する弁体閉塞付勢手段(22,46,46V)と、軸孔(16)の中間部分から分岐した分岐孔(17)と、軸孔(16)のうち分岐孔(17)より圧力検知部屋(28)側の内面と連絡軸(32,51,62)との間の隙間をシールした軸孔シール部材(80)と、ボディ(11)のうちダイヤフラム(44)との対向位置に設けられかつ突当部材(50,50V)の基端部を保持した終端壁(24,24V)とを備え、圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)が所定の基準圧力より低くなった場合に、弁体(33,53)が弁口(39)を開き、圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)が所定の基準圧力より高くなった場合に、弁体(33,53)が弁口(39)を閉じるように構成されたところに特徴を有する。
請求項7の発明は、請求項6に記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100)において、終端壁(24,24V)には、突当部材(50,50V)の基端部(50B)を嵌合固定した固定孔(24A)が形成されたところに特徴を有する。
請求項8の発明は、請求項6又は7に記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100)において、感圧用筒部材(42)から連絡軸(32,51,62)と反対側に延びかつ中心部に突当部材(50,50V)が挿通された筒状のプランジャ(46,46V)と、プランジャ(46,46V)に、磁力による軸力を付与可能なソレノイド(22)とを設け、プランジャ(46,46V)とソレノイド(22)とから弁体閉塞付勢手段(22,46,46V)を構成したところに特徴を有する。
請求項9の発明は、請求項8に記載の圧力制御弁(10,89,90,91)において、連絡軸(32,51,62)及びプランジャ(46)を含みかつボディ(11)に対して直動する可動軸部(30)の側面と、ボディ(11)の内面との間の隙間を部分的に狭くして可動軸部(30)の傾動を規制する傾動規制部(19D,46T)を、可動軸部(30)の両端部の2箇所に設けたところに特徴を有する。
請求項10の発明は、請求項8に記載の圧力制御弁(100)において、連絡軸(32,51,62)及びプランジャ(46V)を含みかつボディ(11)に対して直動する可動軸部(30)が、中心当接部(44D)を支点として傾動することを、軸孔シール部材(80)によって規制したところに特徴を有する。
請求項11の発明は、請求項10に記載の圧力制御弁(100)において、プランジャ(46V)の長さを、ソレノイド(22)の半分以下にしたところに特徴を有する。
請求項12の発明は、請求項6乃至11の何れかに記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100)において、弁体(33,53)が弁口(39)を閉じた状態における終端壁(24,24V)とダイヤフラム(44)との距離を調整するための調整手段(32N,33N,51N,52N,60N,61N)を備えたところに特徴を有する。
請求項13の発明は、請求項12に記載の圧力制御弁(10,89,100)において、弁体(33,53)は、連絡軸(32)が貫通した筒状をなし、弁体(33,53)と連絡軸(32)との間に、雌雄の螺子部(32N,33N)を設け、雌雄の螺子部(32N,33N)により調整手段(32N,33N)が構成されたところに特徴を有する。
請求項14の発明は、請求項12に記載の圧力制御弁(90)において、感圧用筒部材(42)と連絡軸(51)とを別体にして、それら感圧用筒部材(42)と連絡軸(51)とに互いに螺合する雌雄の螺子部(51N,52N)を設け、雌雄の螺子部(51N,52N)により調整手段(51N,52N)が構成されたところに特徴を有する。
請求項15の発明は、請求項12に記載の圧力制御弁(91)において、連絡軸(62)は、感圧用筒部材(42)から軸孔(16)内の途中部分まで延びた第1連絡軸構成部(60)と、弁体(33,53)に一体形成されて軸孔(16)内の途中部分まで延びた第2連絡軸構成部(61)とからなり、第1及び第2の連絡軸構成部(60,61)に互いに螺合する雌雄の螺子部(60N,61N)を設け、雌雄の螺子部(60N,61N)により調整手段(60N,61N)が構成されたところに特徴を有する。
請求項16の発明は、請求項12乃至15の何れかに記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100)において、ボディ(11)を分割しかつ、その分割部分に互いに圧入嵌合される嵌合部(13K,25K)を設け、これら嵌合部(13K,25K)により調整手段(13K,25K)が構成されたところに特徴を有する。
請求項17の発明は、請求項1乃至5に記載の圧力制御弁(101,102)において、感圧用筒部材(42W)は、ボディ(11W)に固定されると共に、ダイヤフラム(44)を挟んで、感圧用筒部材(42W)の内部空間と圧力検知部屋(28)とが区画され、ボディ(11W)のうち圧力検知部屋(28)を挟んで感圧用筒部材(42W)と反対側の壁部に貫通形成され、圧力検知部屋(28)から離れた側に弁口(39)を有しかつ突当部材(110)が直動可能に貫通した軸孔(16)と、軸孔(16)の中間部分から分岐した分岐孔(17)と、軸孔(16)のうち分岐孔(17)より圧力検知部屋(28)側の内面と突当部材(110)との間の隙間をシールする軸孔シール部材(80)とを備え、突当部材(110)のうち弁口(39)から外側に突出した部分に弁体(110A)を有しかつその弁体(110A)を弁口(39)側に付勢する弁体閉塞付勢手段(22,111)を設け、圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)が所定の基準圧力より低くなった場合に、弁体(110A)が弁口(39)を開き、圧力検知部屋(28)内の流体圧力が所定の基準圧力より高くなった場合に、弁体(110A)が弁口(39)を閉じるように構成されたところに特徴を有する。
請求項18の発明は、請求項17に記載の圧力制御弁(101,102)において、突当部材(110)が、中心当接部(44D)を支点として傾動することを軸孔シール部材(80)によって規制したところに特徴を有する。
[請求項1の発明]
請求項1の構成によれば、芯だし突部(50A)と芯だし凹部(44B,65A)とにより、ダイヤフラム(44)の円形襞(44A)の中心に突当部材(50,50V,110)が位置決めされるので、円形襞(44A)の中心に突当部材(50,50V,110)からの軸力がかかり、円形襞(44A)が全周に亘って均等に変形し、ダイヤフラム(44)の弾発力が安定する。これにより、弁体(33,53,110A)による弁口(39)の開閉動作が安定する。
[請求項2の発明]
請求項2の構成では、芯だし突部(50A)の外面及び/又は芯だし凹部(44B,65A)の内面が共に略半球面であるから応力集中が防がれる。
[請求項3の発明]
請求項3の構成では、内側密着盤(63)をダイヤフラム(44)の内面に密着させたことによりダイヤフラム(44)が補強される。
[請求項4の発明]
請求項4の構成では、ダイヤフラム(44)の外面に外側密着盤(65)を密着させたことによりダイヤフラム(44)が補強される。
[請求項5の発明]
請求項5の構成では、内側密着盤(63)と外側密着盤(65)との間にダイヤフラム(44)を挟み、内側密着盤(63)と外側密着盤(65)とに設けた凹凸係合部(63A,65B)を、ダイヤフラム(44)を間に挟んで凹凸係合したので、外側密着盤(65)とダイヤフラム(44)との組み付け精度を向上させることができる。
[請求項6の発明]
請求項6の構成によれば、圧力検知部屋(28)の内部にダイヤフラム(44)を備え、そのダイヤフラム(44)に備えた中心当接部(44D)と、ボディ(11)に設けた終端壁(24,24V)との間で突当部材(50,50V)が突っ張り状態になる。ここで、ダイヤフラム(44)は、圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)を受けて弾性変形し、圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)が低くなるに従って終端壁(24,24V)側に近づくように復元すると共に、突当部材(50,50V)から受ける反力も増加する。そして、圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)が所定の基準圧力より低くなったときに、ダイヤフラム(44)が突当部材(50,50V)から受けた反力により弁体(33,53)が開放側に移動して弁口(39)が開放し、分岐孔(17)から前記弁口(39)へと流体が流れる。
[請求項7の発明]
請求項7の構成によれば、突当部材(50,50V)の基端部を終端壁(24,24V)の固定孔(24A)に嵌合することで、突当部材(50,50V)の基端部が保持されて位置決めされる。
[請求項8の発明]
請求項8の構成では、ソレノイド(22)の励磁状態を変更することで、弁体(33,53)を閉じるための付勢力を容易に変更することができる。
[請求項9の発明]
請求項9の構成では、可動軸部(30)の両端部に設けた傾動規制部(19D,46T)により可動軸部(30)の傾きが規制され、可動軸部(30)が直動する際の摺接抵抗が抑えられ、弁体(33,53)による弁口(39)の開閉動作が安定する。
[請求項10の発明]
請求項10の構成によれば、可動軸部(30)が、中心当接部(44D)を支点として傾動した場合に、軸孔シール部材(80)に以外の部分に当接することが防がれ、可動軸部(30)が直動した際の摺接抵抗を、可動軸部(30)とシール部材(80)との間の摺接抵抗のみに留めることができる。ここで、正規の組み付け状態においても可動軸部(30)とシール部材(80)とは摺接するから、正規の組み付け状態と可動軸部(30)が傾いた状態との間で、摺接抵抗の増加を抑えることができる。
[請求項11の発明]
請求項11の構成によれば、プランジャ(46V)の長さをソレノイド(22)の半分以下にしたので、プランジャ(46V)の長さがソレノイド(22)の半分以上である場合と比較して、正規の組み付け状態と可動軸部(30)が傾いて組み付けられた状態との間で、終端壁(24V)とプランジャ(46V)との磁気吸引力の変化を抑えることができる。
[請求項12の発明]
請求項12の構成によれば、弁体(33,53)が閉じた状態における終端壁(24,24V)とダイヤフラム(44)との距離に組み付け上のばらつきが生じても、調整手段(32N,33N,51N,52N,60N,61N)によってそれら終端壁(24,24V)とダイヤフラム(44)との間の距離を変更して、突当部材(50,50V)に対するダイヤフラム(44)の弾発力を調整することができる。これにより、圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)と弁体(33,53)の開閉との対応関係のばらつきを抑えることができる。
[請求項13,14,15の発明]
請求項13の圧力制御弁(10,89,100)では、弁体(33)及び連絡軸(32)の螺子部(32N,33N)同士の螺合深さを変更することで、終端壁(24,24V)とダイヤフラム(44)との距離を調整することができる。また、請求項14の圧力制御弁(90)では、感圧用筒部材(42)及び連絡軸(51)の螺子部(51N,52N)同士の螺合深さを変更することで、終端壁(24)とダイヤフラム(44)との距離を調整することができる。さらに、請求項15の圧力制御弁(91)では、第1及び第2の連絡軸構成部(60,61)の螺子部(60N,61N)同士の螺合深さを変更することで、終端壁(24)とダイヤフラム(44)との距離を調整することができる。
[請求項16の発明]
請求項16の圧力制御弁(10,89,90,91,100)では、ボディ(11)のうち分割部分に備えた嵌合部(13K,25K)の圧入嵌合深さを変更することで、終端壁(24,24V)とダイヤフラム(44)との距離を調整することができる。
[請求項17の発明]
請求項17の構成によれば、圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)が低くなるに従ってダイヤフラム(44)が弁口(39)側に近づくように復元し、流体圧力(Ps)が所定の基準値より低くなると、ダイヤフラム(44)によって突当部材(110)が押されて直動し、突当部材(110)の一端に備えた弁体(110A)が弁口(39)から離間して、弁口(39)が開かれ、分岐孔(17)から弁口(39)へと流体が流れる。
[請求項18の発明]
請求項18の構成によれば、突当部材(110)が、中心当接部(44D)を支点として傾動した場合に、軸孔シール部材(80)に以外の部分に当接することが防がれ、突当部材(110)が直動した際の摺接抵抗を、突当部材(110)とシール部材(80)との間の摺接抵抗のみに留めることができる。ここで、正規の組み付け状態においても突当部材(110)とシール部材(80)とは摺接するから、正規の組み付け状態と突当部材(110)が傾いた状態との間で、摺接抵抗の増加を抑えることができる。
[第1実施形態]
以下、本発明の一実施形態を図1〜図10に基づいて説明する。本実施形態の圧力制御弁10は、図1の上下方向に延びた軸状のボディ11の内部に、可動軸部30を直動可能に収容してなる。ボディ11は、軸方向の中間部を堺にして先端ボディ13と基端ボディ20とに分割可能となっている。
先端ボディ13は、基端ボディ20から離れるに従って外径が段階的に小さくなった円柱構造をなしている。先端ボディ13の両端面には、凹部15A,15Bがそれぞれ形成され、それら凹部15A,15Bの底面間を繋ぐようにして、先端ボディ13の中心部に軸孔16が貫通形成されている。そして、軸孔16のうち基端ボディ20から離れた側の開口が本発明に係る弁口39になっている。
先端ボディ13の軸方向の中間部分には、軸孔16の中間部分に直交するように分岐孔17が形成されている。また、先端ボディ13のうち基端ボディ20寄りの位置には、凹部15Aと直交するように流体導入孔18が形成されている。なお、先端ボディ13の外周面には、流体導入孔18と分岐孔17との間と、分岐孔17と凹部15Bの開放口との間に、Oリング溝13M,13Nが形成されている。
先端ボディ13のうち弁口39を備えた側の先端部には、キャップ19が嵌合装着されている。キャップ19は、一端有底の円筒状をなしている。また、図4に示すようにキャップ19の底壁19Cの中心には、ガイド孔19D(本発明に係る「傾動規制部」に相当する)が貫通形成され、そのガイド孔19Dの周りに複数の流体通過孔19Bが貫通形成されている。
図1に示すように、基端ボディ20は、コネクタ21、ソレノイド22、端部筒25、アッシスリーブ27等を組み付けてなる。コネクタ21は、ソレノイド22に給電を行うものであり、コネクタハウジング21Aの内部に端子金具21Bを備えた構造になっている。
ソレノイド22は、ボビン23に電線を巻回してなり、そのボビン23の一端部においてコネクタ21の端子金具21Bが電線に接続されている。また、コネクタ21に一体形成された外筒部21Gが、ボビン23の外面を覆うように装着され、コネクタ21とソレノイド22とが一体に固定されている。
ソレノイド22の内側に形成された中空孔のうちコネクタ21側は、本発明に係る終端壁24によって閉塞されている。終端壁24は、磁性体で構成されている。ソレノイド22のうちコネクタ21と反対側の端部には、端部筒25が設けられている。端部筒25は、一端有底の筒状をなし、その底壁25Tがソレノイド22の端面に宛がわれている。また、ソレノイド22の内側にはガイド筒26が嵌合されている。
端部筒25のうち底壁25Tと反対側の端部は、本発明に係る「調整手段」としての嵌合部25Kになっている。そして、この嵌合部25Kの内側に、前記した先端ボディ13の一端に備えた本発明に係る「調整手段」としての嵌合部13Kが圧入されている。また、端部筒25の開放端の外周面には、Oリング溝25Mが形成されている。
前記外筒部21Gの外側には、アッシスリーブ27が嵌合している。アッシスリーブ27は、円筒体の一端から内側に係止壁27Kを張り出した構造をなし、他端の開放口から内部に、コネクタ21、ソレノイド22、端部筒25の順番に挿入されている。そして、コネクタ21の先端部が、アッシスリーブ27の一端から外側に突出し、コネクタ21の基端部がアッシスリーブ27の係止壁27Kに係止している。また、アッシスリーブ27の他端は、端部筒25の外周面に形成された係止溝25Nに向けて屈曲変形され、これにより上記したコネクタ21、ソレノイド22、端部筒25、アッシスリーブ27の各部品が一体になって基端ボディ20が構成されている。
本実施形態では、例えば、先端ボディ13に可動軸部30を組み付けてから、先端ボディ13と基端ボディ20とが互いに嵌合固定される。そして、基端ボディ20の内部空間と、先端ボディ13の凹部15Aの内部空間とが一体となって本発明に係る圧力検知部屋28が構成される。
先端ボディ13の軸孔16には、連絡軸32が挿通されている。連絡軸32の先端は、弁口39から凹部15B内に突出し、その突出部分に弁体33が組み付けられている。具体的には、連絡軸32は、圧力検知部屋28側の大径部32Aと、圧力検知部屋28から離れた側の小径部32Bとからなる。そして、小径部32Bと軸孔16の内面との隙間を介して、分岐孔17が弁口39に連通している。また、図2に示すように小径部32Bのうち弁口39から凹部15B内に突出した部分には、本発明に係る「調整手段」としての雄螺子部32Nが形成されている。さらに、小径部32Bの先端には、工具(例えば、ドライバー)を係合可能な工具溝32Mが形成されている。
図2に示すように連絡軸32の大径部32Aの外周面と軸孔16の内面との間は、シール部材80(具体的には、例えば、円板形のパッキン)にてシールされている。詳細には、図5に示すように、先端ボディ13には、軸孔16のうち圧力検知部屋28側(図2参照)の開口縁を拡開して軸孔大径部16Dが形成されている。また、軸孔大径部16Dには、軸孔16の軸方向と直交する奥面16Mが備えられ、その奥面16Mに、本発明に係る「軸孔シール部材」としての中空円板状のシール部材80が敷設される。また、シール部材80の内径は、奥面16Mの中心部に開口した軸孔16の本体部16Hの内径より小さくなっている。さらに、本体部16Hのうち奥面16Mにおける開口縁にはテーパ面16Tが形成されている。
図6に示すように、軸孔大径部16Dには、円筒ブッシュ81が圧入され、奥面16Mと円筒ブッシュ81との間にシール部材80が挟持されている。また、円筒ブッシュ81の内縁部には、シール部材80に向けて押圧突起82が突出形成されている。押圧突起82は、図5に示すように、円筒ブッシュ81の内縁部全体を囲む円環状をなし、先端に向かうに従って外径が小さくなっている。この構成により、図6に示すように、シール部材80の内縁部は押圧突起82に押されて漏斗状に変形し、テーパ面16Tとの間に若干の隙間を開けて対向した状態になっている。そして、連絡軸32によってシール部材80の漏斗状部分が押し広げられて連絡軸32(詳細には、大径部32A)の外周面に密着し、分岐孔17と圧力検知部屋28(図2参照)との間が気密状態に区画されている。また、分岐孔17内の流体圧力がシール部材80にかかっても、そのシール部材80の漏斗状部分が縮径して連絡軸32に押し付けられて気密性が増し、分岐孔17から圧力検知部屋28(図2参照)の流体の流れを確実に防ぐことができる。
図2に示すように、弁体33は、連絡軸32の雄螺子部32Nに螺合装着されている。弁体33は、全体として筒状をなし、弁体33の内面には、軸方向の半部に遊嵌部33Yが形成され、残りの半分に、本発明に係る「調整手段」としての雌螺子部33Nが形成されている。そして、連絡軸32の雄螺子部32Nに、遊嵌部33Yを遊嵌してから、連絡軸32の先端と弁体33の雌螺子部33Nとが当接したところで弁体33を連絡軸32に対して相対回転し、雌雄の螺子部32N,33Nが螺合する。また、弁体33の内面と連絡軸32の外面との間の隙間は、例えば、シール用の接着剤にて閉塞されている。
弁体33の外面には、軸方向の中間部にEリング35が装着されている。そして、先端ボディ13の凹部15Bの奥面とEリング35との間に、第1の補助スプリング36が組み付けられ、Eリング35とキャップ19の底壁19Cとの間に、第2の補助スプリング37が組み付けられている。
連絡軸32のうち弁体33と反対側の端部には、本発明に係る感圧用筒部材42が固定されている。感圧用筒部材42は、一端有底の筒状をなし、その底壁42Tの外面の中心に連絡軸32の端部が固定されている。感圧用筒部材42のうち連絡軸32から離れた端部には、大径部42Dが形成されている。
感圧用筒部材42の開口縁からは、側方にフランジ42Fが張り出しており、そのフランジ42Fにダイヤフラム44が重ねられ、さらにそのダイヤフラム44に固定円板45が重ねられている。そして、固定円板45とフランジ42Fとが溶接付けされ、ダイヤフラム44が感圧用筒部材42の開口端42Kを密封した状態で張られている。上記溶接は、真空の作業空間で行われる。これにより、ダイヤフラム44によって閉塞された感圧用筒部材42の内部は、真空になっている。
ところで、図7に誇張して示したように、ダイヤフラム44には、同心円状に複数の円形襞44Aが形成されている。そして、これら円形襞44Aの形状変化を伴ってダイヤフラム44の中心部が同図の上下方向に変位する。また、ダイヤフラム44のうち円形襞44Aの中心は、感圧用筒部材42の内側に向かって半球状に膨出した半球状膨出部44Cが形成されている。
図2に示すように感圧用筒部材42の内部には、内側密着盤63と底面密着盤64とが収容されている。内側密着盤63は、円板の上下面にそれぞれエンボスを備えた構造をなす一方、底面密着盤64は、円板の上面にのみエンボスを備えた構造になっている。そして、内側密着盤63がダイヤフラム44に宛がわれる一方、底面密着盤64が感圧用筒部材42の底面に宛がわれ、それら内側密着盤63と底面密着盤64の間に内蔵スプリング43Cが圧縮された状態で挟まれている。これにより、内側密着盤63の上面がダイヤフラム44の内側に密着して、ダイヤフラム44の中心部に本発明に係る中心当接部44Dが形成されている。
図7に示すように内側密着盤63のうちダイヤフラム44との密着面には、半球状凹部63Aが陥没形成されている。そして、この半球状凹部63Aの内面に半球状膨出部44Cを重ねて、本発明に係る芯だし凹部44Bが構成されている。
なお、図2に示すように内側密着盤63の円板部分は、感圧用筒部材42の大径部42Dの奥面42Pとの間に隙間を開けて対向しており、これにより、内側密着盤63の感圧用筒部材42の奥部への移動量を規制してダイヤフラム44の過度撓み防止を図っている。
固定円板45は、円環状の板材の内縁部から筒状の支持壁45Aを感圧用筒部材42から離れる側に立ち上げた構造になっている。そして、支持壁45Aには、プランジャ46が固定されている。プランジャ46は、ソレノイド22の内側に直動可能に収容された円筒状をなし、その一端部が支持壁45A内に嵌合固定されている。
プランジャ46には、感圧用筒部材42から離れた側の端部に、プランジャ46全体より外径を僅かに大きくした大径部46T(本発明に係る「傾動形成部」に相当する)が設けられている。そして、この大径部46Tが、ガイド筒26の内面に摺接可能となっている。即ち、感圧用筒部材42とプランジャ46と連絡軸32とを備えてなる可動軸部30は、その両端部をキャップ19のガイド孔19Dとガイド筒26とに案内され、傾動が規制された状態で直動する。
なお、図1及び図2に示すようにプランジャ46のうち固定円板45側の端面には、径方向に延びた溝46Mが形成されている。この溝46Mの両端は、プランジャ46の外面に開放しており、これにより、ダイヤフラム44の外面にも圧力検知部屋28内の流体圧力がかかるようになっている。
プランジャ46の内側には、本発明に係る突当部材50が挿入されている。突当部材50は、例えば、断面円形の棒状をなし、その基端部には段付き状に細くなった嵌合固定軸50Bが備えられている。そして、この嵌合固定軸50Bが、前記終端壁24に形成された固定孔24Aに嵌合固定されている。また、突当部材50の先端面からは、本発明にかかる芯だし突部50Aが突出形成されている。芯だし突部50Aは、前記した芯だし凹部44Bに対応した半球状になっている。
ところで、圧力制御弁10を組み付ける過程で、突当部材50がダイヤフラム44の中心当接部44Dに突き当てられる。このとき、図8に示すように各部品の寸法誤差のために、突当部材50とダイヤフラム44との芯がずれる場合がある。しかしながら、本実施形態の構成によれば、突当部材50がダイヤフラム44に押し付けられると、図7に示すように芯だし突部50Aの外面と芯だし凹部44Bの内面との案内により、ダイヤフラム44の円形襞44Aの中心に突当部材50が位置決めされる。
本実施形態の圧力制御弁10の構成は以上のようであり、次に、圧力制御弁10の調整作業について説明する。調整作業を行うためには、圧力制御弁10を図示しない調整装置にセットし、流体導入孔18を通して圧力検知部屋28に流体を充填しかつ、分岐孔17から軸孔16内に流体を充填し、さらに、弁体33が弁口39を閉じた状態にする。そして、ソレノイド22への励磁電流iを変更し、各励磁電流iにおいて圧力制御弁10の弁体33が開くときの圧力検知部屋28内の流体圧力Psを測定する。詳細には、圧力制御弁10の所要部位の面積、圧力等を表1の代数で表すと、可動軸部30にかかる力の釣り合いから、式(1)が成立する。
Figure 2006085662
S2・Ps+Fi+S1・Ps+(S3−S2’)・Pd+f3
=f1+f2+S2'・Pc・・・・(1)
この式(1)を整理すると、圧力検知部屋28内の流体圧力Psは、式(2)に示したように、ソレノイド22への励磁電流iの1次方程式で表される。
Ps=Ai+B ・・・・・・・・・・・・・・・(2)
この1次方程式は、図10のグラフGのように表される。ここで、グラフGの傾きは、弁体33の連絡軸32に対する螺合位置に応じて変化する。そこで、分岐孔17の流体圧力Pdを一定にしかつソレノイド22への励磁電流iを、例えば、i=0.25[A]とi=0.75[A]とに設定し、各励磁電流iにおいて圧力制御弁10の弁体33が開くときの圧力検知部屋28内の流体圧力Psを測定する。これらの結果から、図10に示したグラフGの傾きA(即ち、上記式(2)のA)を求め、その傾きの値Aが、所定の設定値(要求値)になるように、弁体33の連絡軸32に対する螺合位置を調整する。
次いで、励磁電流iを、例えば、i=0.25[A]にしたときに、弁体33が開く圧力検知部屋28内の流体圧力Psが所定の設定値(要求値。図10のPs1)になるように、キャップ19の先端ボディ13に対する嵌合位置を変更し、第2の補助スプリング37の弾発力を調整する。以上により、圧力制御弁10の調整作業が完了する。
次に、本実施形態の圧力制御弁10の動作について説明する。
本実施形態の圧力制御弁10は、例えば、図2に示すようにエアコンの流路70に取り付けられる。具体的には、エアコンに備えた弁挿入孔(図示せず)に圧力制御弁10が挿入組み付けされる。弁挿入孔の内面には、流路70に備えた流体供給路92と、流体排出路93と、制御用流路94の各端部とが開放しており、流体排出路93が圧力制御弁10のうちキャップ19の内部空間に連絡され、流体供給路92が分岐孔17に連絡され、制御用流路94が圧力検知部屋28に連絡される。
なお、流路70は、冷媒を循環して流すことが可能な循環流路99の途中に、エバポレータ97とコンデンサ95とコンプレッサ96とを備えてなり、本発明である圧力制御弁10は、このコンプレッサ96内に組み込まれている。また、制御用流路94は、コンプレッサ96とエバポレータ97との間の循環流路99から分岐し、流体供給路92は、コンデンサ95とコンプレッサ96との間の循環流路99から分岐している。さらに、流体排出路93は、オリフィスを介して流路70に接続されている。
さて、上記のようにエアコンに組み付けられた圧力制御弁10は、圧力検知部屋28内の流体圧力Psが所定の基準圧力より高いときには、終端壁24とプランジャ46との吸引力と第2の補助スプリング37との弾発力とにより弁体33が弁口39の縁部に押し付けられ、図2に示すように弁口39が閉塞された状態になる。
圧力検知部屋28内の流体圧力Psが所定の基準圧力より低くなると、図3に示すように、ダイヤフラム44が感圧用筒部材42の開放端から隆起し、突当部材50の軸力が増加して、ダイヤフラム44を有する可動軸部30側がボディ11に対して下方に相対移動する。これにより、弁体33が弁口39の縁部から離れ、弁口39が開放し、流体供給路92から分岐孔17及び弁口39を通して流体排出路93に流体が流れる。ここで、ダイヤフラム44と突当部材50とは、芯だし凹部44Bと芯だし突部50Aとにより芯だしされているので、円形襞44Aの中心に軸力がかかり、円形襞44Aが全周に亘って均等に変形し、ダイヤフラム44の弾発力が安定する。これにより、弁体33による弁口39の開閉動作も安定する。
なお、ダイヤフラム44側に仮に芯だし凹部44Bを備えずに、ダイヤフラム44と突当部材50とが芯ずれ状態で当接していたとすると、図9に示すようにダイヤフラム44の円形襞44Aが全周に亘って均等に変形せず、ダイヤフラム44の弾発力がばらつく。このため、弁体33による弁口39の開閉動作も不安定になる。しかしながら、本実施形態の構成によれば、芯だし凹部44Bと芯だし突部50Aとにより、上記した芯ずれを防ぐことができる。
なお、図10に示すように、ソレノイド22への励磁電流iを大きくすれば、弁体33が開放する際の圧力検知部屋28内の流体圧力Psが低くなる。
このように本実施形態の圧力制御弁10によれば、芯だし突部50Aと芯だし凹部44Bとによりダイヤフラム44の円形襞44Aの中心に突当部材50が位置決めされているので、円形襞44Aの中心に軸力がかかり、円形襞44Aが全周に亘って均等に変形し、ダイヤフラム44の弾発力が安定する。これにより、弁体33による弁口39の開閉動作が安定する。しかも、感圧用筒部材42と連絡軸32とプランジャ46とを備えてなる軸状の可動軸部30の両端部を、ガイド筒26及びキャップ19のガイド孔19Dで直動可能に案内したことにより、可動軸部30の傾きが規制されて、直動する際の摺接抵抗が抑えられかつ安定する。これにより弁体33による弁口39の開閉動作が一層安定する。
また、芯だし突部50Aの外面及び芯だし凹部44Bの内面が、共に略半球面であるから、応力集中を防ぐことができる。さらに、内側密着盤63をダイヤフラム44の内面に密着させたことにより、ダイヤフラム44の強度アップが図られる。その上、終端壁24とダイヤフラム44との間の距離に、組み付け上のばらつきが生じても、連絡軸32及び弁体33の雌雄の螺子部32N,33Nによってそれら終端壁24とダイヤフラム44との間の距離を変更して、突当部材50に対するダイヤフラム44の弾発力を調整することができる。これにより、圧力検知部屋28内の流体圧力Psと弁体33の開閉との対応関係のばらつきを抑えることができ、ダイヤフラム44を用いてもベローズと同様の精度で弁体33の開閉制御を行うことが可能になる。
[第2実施形態]
本実施形態では、図11に示すように、ダイヤフラム44の外面の中心に外側密着盤65が固定されている点が前記第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第1実施形態と同一の構成に関しては同一符号を付して重複した説明は省略する。
本実施形態の圧力制御弁89では、ダイヤフラム44の外面の中心に、例えば、接着剤にて外側密着盤65を固着して本発明に係る中心当接部44Dが構成されている。そして、その外側密着盤65の上面に半球状の芯だし凹部65Aが陥没形成され、この芯だし凹部65Aに突当部材50の芯だし突部50Aが突き当てられている。また、ダイヤフラム44は外側密着盤65と内側密着盤63とによって挟まれている。さらに、外側密着盤65の下面には凸係合部65Bが設けられ、この凸係合部65Bが内側密着盤63の半球状凹部63Aに凹凸係合しかつこれら半球状凹部63Aと凸係合部65Bとの間にダイヤフラム44の半球状膨出部44Cが挟まれている。
本実施形態の構成によれば、ダイヤフラム44の外面に外側密着盤65を密着させて中心当接部44Dを構成したので、ダイヤフラム44が補強される。また、内側密着盤63及び外側密着盤65に設けた半球状凹部63A及び凸係合部65Bが、ダイヤフラム44を間に挟んで凹凸係合しているので、外側密着盤65とダイヤフラム44との組み付け精度を向上させることができる。
[第3実施形態]
本実施形態では、図12に示すように、弁体53と連絡軸51とが一体形成されており、感圧用筒部材42と連絡軸51とが別部品になっている。そして、感圧用筒部材42の底壁42Tに形成された本発明に係る「調整手段」としての雌螺子部52Nに、連絡軸51の一端に形成された本発明に係る「調整手段」としての雄螺子部51Nが螺合している点が前記第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第1実施形態と同一の構成に関しては同一符号を付して重複した説明は省略する。
感圧用筒部材42には、底壁42Tの内面の中心から底面突部52がダイヤフラム44側に向けて突出形成されている。そして、底面突部52に内蔵スプリング43Cが嵌合されている。また、底壁42Tの外面(図12の下面)の中心には雌螺子52Nが形成されている。その雌螺子部52Nは底面突部52の芯部に沿って延び、底壁42Tの外面にのみ開放し、底面突部52の先端側は閉塞されている。また、底壁42Tには、雌螺子部52Nを中心にした円形の凹部52Mが陥没形成されている。
連絡軸51は、弁体53側から順番に小径部32B、大径部32A、雄螺子部51Nを備えた構造をなしている。雄螺子部51Nは、小径部32Bと略同じ径をなし、大径部32Aの両端部はテーパ状になって小径部32B及び雄螺子部51Nに連続している。そして、雄螺子部51Nが感圧用筒部材42の雌螺子部52Nに螺合されている。また、弁体53のうち連絡軸51と離れた側の先端には、工具(例えば、ドライバー)を係合可能な工具溝53Mが形成されている。
このように構成された本実施形態の圧力制御弁90を組み付けるには、例えば、先端ボディ13と基端ボディ20とを嵌合する前に、先端ボディ13の軸孔16に連絡軸51を挿通しておく。その状態で、連絡軸51の雄螺子部51Nに例えば接着剤を塗布し、感圧用筒部材42の雌螺子部52Nに螺合する。なお、このとき雌螺子部52Nから溢れ出た接着剤は凹部52Mに溜まる。
次いで、先端ボディ13と基端ボディ20とを嵌合する。そして、流体導入孔18から図示しない工具を挿入して感圧用筒部材42を回り止めし、接着剤が固化する前に雌雄の螺子部51N,52Nの螺合深さを変えることで終端壁24(図1参照)とダイヤフラム44との間の距離を変更して、突当部材50に対するダイヤフラム44の弾発力を調整する。これにより、圧力検知部屋28内の流体圧力Psと弁体33の開閉との対応関係のばらつきを抑えることができ、ダイヤフラム44を用いてもベローズと同様の精度で弁体33の開閉制御を行うことが可能になる。
[第4実施形態]
本実施形態は、図13に示すように、連絡軸62の構造が第1及び第2の実施形態と異なる。以下、第1及び第2の実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第1及び第2の実施形態と同一の構成に関しては同一符号を付して重複した説明は省略する。
本実施形態の圧力制御弁91に備えた感圧用筒部材42からは、軸孔16内の途中部分まで第1連絡軸構成部60が延びている。この第1連絡軸構成部60の先端には、本発明に係る「調整手段」としての雌螺子部60Nが形成されている。また、弁体53の一端からは軸孔16内の途中部分まで第2連絡軸構成部61が延びている。この第2連絡軸構成部61の先端にも本発明に係る「調整手段」としての雄螺子部61Nが形成されている。
このように構成された本実施形態の圧力制御弁91を組み付けるには、例えば、先端ボディ13と基端ボディ20とを嵌合する前に、第2連絡軸構成部61の雄螺子部61Nに接着剤を塗布しておき、軸孔16の両端から第1と第2の連絡軸構成部60,61をそれぞれ挿入する。そして、これら雌雄の螺子部60N,61N同士を軸孔16内で螺合する。これにより、第1及び第2の連絡軸構成部60,61同士が連結されて本発明に係る連絡軸62となる。なお、このとき雌螺子部60Nから溢れ出た接着剤は、第1連絡軸構成部60と第2連絡軸構成部61との段差部に溜まる。
次いで、先端ボディ13と基端ボディ20とを嵌合する。そして、流体導入孔18から図示しない工具を挿入して感圧用筒部材42を回り止めし、接着剤が固化する前に、雌雄の螺子部60N,61N同士の螺合深さを変えることで、終端壁24(図1参照)とダイヤフラム44との間の距離を変更して、突当部材50に対するダイヤフラム44の弾発力を調整する。これにより、圧力検知部屋28内の流体圧力Psと弁体33の開閉との対応関係のばらつきを抑えることができ、ダイヤフラム44を用いてもベローズと同様の精度で弁体33の開閉制御を行うことが可能になる。
[第5実施形態]
本実施形態の圧力制御弁100は、図14〜図16に示されており、主として可動軸部30の構造が第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第1実施形態と同一の構成に関しては同一符号を付して重複した説明は省略する。
本実施形態の可動軸部30に備えたプランジャ46Vは、図14と図1とに対比して示すように、第1実施形態の可動軸部30に備えたプランジャ46より短い。具体的には、プランジャ46Vは、例えばソレノイド22の半分以下の長さになっている。また、プランジャ46Vを短くしたことに伴い、終端壁24Vが第1実施形態の終端壁24に比べて下方に延長されている。
本実施形態のキャップ19Vの底壁19Cは、連絡軸32の下端部より下方に離して配置されている。そして、底壁19Cの中心に流体を通過させるための貫通孔19Yが形成されている。また、本実施形態のプランジャ46Vには、前記第1実施形態の大径部46Tは設けられていない。このように本実施形態の圧力制御弁100は、第1実施形態の異なり、キャップ19Vと連絡軸32との間、及び、ガイド筒26とプランジャ46Vとの間で、可動軸部30の傾動を規制する機構を有しておらず、これらに代えて、本実施形態では、中心当接部44Dによる芯出しと、連絡軸32とシール部材80との摺接とにより可動軸部30の傾動を規制している。
本実施形態の圧力制御弁100は、上記構成を有することにより、以下の作用効果を奏する。図15には、例えば、圧力制御弁100の各構成部品の寸法誤差等により、突当部材50を含むボディ11の軸中心に対し、可動軸部30の軸中心が傾いて組み付けられた状態が強調して示されている。このような場合、正規の組み付け状態(図14)に対し、可動軸部30が中心当接部44Dを支点にして傾き、その傾きは、可動軸部30とシール部材80との当接によって規制される。これにより、例えば、プランジャ46がボディ11の内面(詳細には、ガイド筒26の内面)に当接したり、連絡軸32が軸孔16の内面に当接することが防がれる。そして、可動軸部30が直動した際の摺接抵抗を、連絡軸32とシール部材80との間の摺接抵抗のみに留めることができる。ここで、正規の組み付け状態においても連絡軸32とシール部材80とは摺接するから、正規の組み付け状態と可動軸部30が傾いて組み付けられた状態との間で、摺接抵抗の増加を抑えることができる。
また、本実施形態では、プランジャ46Vを、第1実施形態に比べて短くしたので、正規の組み付け状態と可動軸部30が傾いて組み付けられた状態との間で、終端壁24Vとプランジャ46Vとの磁気吸引力の変化を抑えることができる。ここで、図16には、本実施形態の構成において、可動軸部30が所定角度だけ傾いた状態と、第1実施形態の構成において、可動軸部30が同じ所定角度だけ傾いた状態とが重ねて示されている。同図の二点鎖線で示したように、第1実施形態の構成において、可動軸部30が所定角度だけ傾いた場合に、プランジャ46の上端面46S2と終端壁24の下端面24S2との間で、最も接近した部分同士の距離はt11となり、最も離れた部分同士の距離はt12となる。これに対し、同図の実線で示したように、本実施形態の構成において、可動軸部30が同じ角度だけ傾いた場合に、プランジャ46Vの上端面46S1と終端壁24Vの下端面24S1との間で、最も接近した部分同士の距離はt11となり、最も離れた部分同士の距離はt12となる。そして、同図からも明らかなように、これら最も接近した部分同士の距離と、最も離れた部分同士の距離との差は、本実施形態の圧力制御弁100の方が第1実施形態の圧力制御弁10に比べて小さい。
従って、これら距離に基づいて算出される磁気吸引力に関しても、本実施形態の構成によれば、プランジャ46Vの上端面46S1と終端壁24Vの下端面24S1との間で、最も接近した部分に作用する磁気吸引力f1と、最も離れた部分に作用する磁気吸引力f2との差が、第1実施形態の構成によるそれら磁気吸引力f11,f12の差に比べて小さくなる。即ち、可動軸部30が傾いたことによる磁気吸引力のアンバランスを防ぎ、正規の組み付け状態と可動軸部30が傾いて組み付けられた状態との間で、終端壁24Vとプランジャ46との磁気吸引力の変化を抑えることができる。
[第6実施形態]
本実施形態は、図17に示されている。以下、第1〜第5の実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第1〜第5の実施形態と同一の構成に関しては同一符号を付して重複した説明は省略する。
本実施形態の圧力制御弁101は、図17の上下方向に延びたボディ11Wの上端部に感圧用筒部材42Wを固定して備えている。なお、本実施形態の感圧用筒部材42Wの底壁には調整孔が貫通形成されており、圧力制御弁101の組み付けが完了した後に、感圧用筒部材42W内を所定の圧力(例えば、圧力0の真空)に調節して、調整孔が封体42Bにて閉塞される。
本実施形態の圧力制御弁101に備えた終端壁24Wには貫通孔24Kが形成され、その貫通孔24Kを介して終端壁24Wの上側空間28Aと下側空間28Bとが連通し、これら連通した上側空間28Aと下側空間28Bとが本発明に係る圧力検知部屋28になっている。
本実施形態の突当部材110は、ボディ11Wの軸芯部に直動可能に収容されている。突当部材110は、例えば、金属棒を軸方向の複数箇所に分けて外径が異なるように切削してなり、弁体110A、小径部110B、大径部110C、先端突当部110Dを、図17の下側から順番に備えた構造になっている。そして、突当部材110のうち弁体110Aと小径部110Bと大径部110Cの下端寄り部分とが、前記第1実施形態の連絡軸32と同様の機能を有する。
また、大径部110Cの上端寄り部分には、筒状のプランジャ111が嵌合固定されている。さらに、先端突当部110Dが終端壁24Wの貫通孔24Kに挿通され、その先端突当部110Dの先端に備えた芯だし突部50Aが、感圧用筒部材42Wの下面開口に張られたダイヤフラム44に突き当てられている。
本実施形態の圧力制御弁101においても、突当部材110とダイヤフラム44との当接部分に前記第1実施形態で説明した中心当接部44Dを備えられている。これにより、突当部材110とダイヤフラム44との芯だし効果を得ることができる。また、その中心当接部44Dによる芯出しと、連絡軸32とシール部材80との摺接とにより可動軸部30の傾動を規制することができる。
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)前記第1〜第6の実施形態の圧力制御弁では、突当部材50,50V,110に芯だし突部10Aが備えられ、ダイヤフラム44側に芯だし凹部44B,65Aが備えられていたが、突当部材の先端面を半球面状に陥没させて芯だし凹部を形成し、ダイヤフラムの中心部から先細り状の芯だし突部を突出させてもよい。
(2)前記第1〜第6の実施形態では、ダイヤフラム44の内側密着盤63及び/又は外側密着盤65を密着させた構成であったが、ダイヤフラム44単体を突当部材50に当接させた構成にしてもよい。
(3)前記第1〜第5の実施形態の圧力制御弁では、突当部材50,50Vが終端壁24,24Vに組み付けられて固定された構成であったが、終端壁に突当部材を一体形成してもよい。
(4)前記第1〜第5の実施形態の圧力制御弁におけるボディ11のうち分割部分に備えた嵌合部13K,25Kの圧入嵌合深さを変更することで、終端壁24,24Vとダイヤフラム44との距離を調整してもよい。
(5)図18に示した圧力制御弁102のように、第6実施形態の圧力制御弁101のダイヤフラム44の外面の中心に、前記第2実施形態で説明した外側密着盤65を固定した構成にしてもよい。
本発明の第1実施形態に係る圧力制御弁の側断面図 圧力制御弁が閉じた状態の側断面図 圧力制御弁が開いた状態の側断面図 キャップの下面図 先端ボディとパッキン板とブッシュの分解側断面図 先端ボディとパッキン板とブッシュを組み付けた状態の側断面図 芯だし突部と芯だし凹部に嵌合した状態を示した断面図 突当部材とダイヤフラムとの芯がずれた状態を示した断面図 芯だし凹部を備えてない場合のダイヤフラムの変形状態を示した断面図 圧力制御弁の圧力検知部屋内の流体圧力とソレノイドの電流との対応グラフ 第2実施形態に係る圧力制御弁の側断面図 第3実施形態に係る圧力制御弁の側断面図 第4実施形態に係る圧力制御弁の側断面図 第5実施形態に係る圧力制御弁の側断面図 圧力制御弁の可動軸部が傾いた状態の側断面図 圧力制御弁の可動軸部が傾いた状態の部分断面図 第6実施形態に係る圧力制御弁の側断面図 圧力制御弁の変形例
符号の説明
10,89,90,91,100,101,102 圧力制御弁
11,11W ボディ
13K,25K 嵌合部(調整手段)
16 軸孔
17 分岐孔
18 流体導入孔
19D ガイド孔(傾動規制部)
22 ソレノイド
24,24V,24W 終端壁
24A 固定孔
25T 底壁
26 ガイド筒(傾動規制部)
28 圧力検知部屋
30 可動軸部
32,51,62 連絡軸
32N,33N,51N,52N,60N,61N 螺子部(調整手段)
33,53,110A 弁体
39 弁口
42,42W 感圧用筒部材
42T 底壁
44 ダイヤフラム
44A 円形襞
44B,65A 芯だし凹部
44C 半球状膨出部
44D 中心当接部
46,46V,111 プランジャ
46T 大径部(傾動規制部)
50,50V,110 突当部材
50A 芯だし突部
63A 半球状凹部(凹凸係合部)
65B 凸係合部(凹凸係合部)
80 シール部材
Ps 流体圧力

Claims (18)

  1. 弁体(33,53,110A)が直動可能に組み付けられたボディ(11,11W)と、前記ボディ(11,11W)に形成された圧力検知部屋(28)と、一端有底で筒状の感圧用筒部材(42,42W)と、前記感圧用筒部材(42,42W)の開口端に張られて、前記圧力検知部屋(28)内の圧力に応じて弾性変形するダイヤフラム(44)と、前記ダイヤフラム(44)に突き当てられ、前記ダイヤフラム(44)の弾性変形に応じて前記弁体(33,53,110A)を直動させるための突当部材(50,50V,110)と、前記ボディ(11,11W)に形成されて前記弁体(33,53,110A)によって開閉される弁口(39)とを備えた圧力制御弁(10,89,90,91,100,101,102)において、
    前記ダイヤフラム(44)に形成された円形襞(44A)と、
    前記ダイヤフラム(44)のうち前記円形襞(44A)の中心に設けられた中心当接部(44D)と、
    前記突当部材(50,50V,110)及び前記中心当接部(44D)の一方に形成されて、先細り状になった芯だし突部(50A)と、
    前記突当部材(50,50V,110)及び前記中心当接部(44D)の他方に形成されて、前記芯だし突部(50A)を受容し、前記ダイヤフラム(44)の中心に前記突当部材(50,50V,110)の軸芯を一致させるように案内する芯だし凹部(44B,65A)とを備えたことを特徴とする圧力制御弁(10,89,90,91,100,101,102)。
  2. 前記芯だし突部(50A)の外面及び/又は前記芯だし凹部(44B,65A)の内面の形状が、略半球面であることを特徴とする請求項1に記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100,101,102)。
  3. 前記感圧用筒部材(42,42W)内に内側密着盤(63)を収容すると共に、その内側密着盤(63)を前記ダイヤフラム(44)の内面に密着させ、前記ダイヤフラム(44)及び前記内側密着盤(63)の相互に密着した部分を陥没させて前記芯だし凹部(44B)としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の圧力制御弁(10,90,91,100,101)。
  4. 前記ダイヤフラム(44)の外面のうち前記突当部材(50,50V,110)が突き当てられる部分に外側密着盤(65)を密着させ、その外側密着盤(65)に前記芯だし凹部(65A)を形成したことを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の圧力制御弁(89,102)。
  5. 前記感圧用筒部材(42,42W)に内側密着盤(63)を収容すると共に、その内側密着盤(63)を前記ダイヤフラム(44)の内面に密着させて、前記内側密着盤(63)と前記外側密着盤(65)との間に前記ダイヤフラム(44)を挟み、
    前記内側密着盤(63)と前記外側密着盤(65)とには、前記ダイヤフラム(44)を間に挟んだ状態で凹凸係合した凹凸係合部(63A,65B)が設けられたことを特徴とする請求項4に記載の圧力制御弁(89,102)。
  6. 前記感圧用筒部材(42)は、前記圧力検知部屋(28)に収容され、
    前記ボディ(11)のうち前記圧力検知部屋(28)を囲む壁部に貫通形成されかつ前記圧力検知部屋(28)から離れた側に前記弁口(39)を備えた軸孔(16)と、
    前記軸孔(16)に挿通されて、前記弁口(39)から突出した一端に前記弁体(33,53)を備えかつ、前記圧力検知部屋(28)内に突出した他端に前記感圧用筒部材(42)の底壁(42T)が固定された連絡軸(32,51,62)と、
    前記弁体(33,53)を、前記弁口(39)の開口縁に向けて付勢する弁体閉塞付勢手段(22,46,46V)と、
    前記軸孔(16)の中間部分から分岐した分岐孔(17)と、
    前記軸孔(16)のうち前記分岐孔(17)より前記圧力検知部屋(28)側の内面と前記連絡軸(32,51,62)との間の隙間をシールした軸孔シール部材(80)と、
    前記ボディ(11)のうち前記ダイヤフラム(44)との対向位置に設けられかつ前記突当部材(50,50V)の基端部を保持した終端壁(24,24V)とを備え、
    前記圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)が所定の基準圧力より低くなった場合に、前記弁体(33,53)が前記弁口(39)を開き、前記圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)が所定の基準圧力より高くなった場合に、前記弁体(33,53)が前記弁口(39)を閉じるように構成されたことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100)。
  7. 前記終端壁(24,24V)には、前記突当部材(50,50V)の基端部(50B)を嵌合固定した固定孔(24A)が形成されたことを特徴とする請求項6に記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100)。
  8. 前記感圧用筒部材(42)から前記連絡軸(32,51,62)と反対側に延びかつ中心部に前記突当部材(50,50V)が挿通された筒状のプランジャ(46,46V)と、
    前記プランジャ(46,46V)に、磁力による軸力を付与可能なソレノイド(22)とを設け、
    前記プランジャ(46,46V)と前記ソレノイド(22)とから前記弁体閉塞付勢手段(22,46,46V)を構成したことを特徴とする請求項6又は7に記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100)。
  9. 前記連絡軸(32,51,62)及び前記プランジャ(46)を含みかつ前記ボディ(11)に対して直動する可動軸部(30)の側面と、前記ボディ(11)の内面との間の隙間を部分的に狭くして前記可動軸部(30)の傾動を規制する傾動規制部(19D,46T)を、前記可動軸部(30)の両端部の2箇所に設けたことを特徴とする請求項8に記載の圧力制御弁(10,89,90,91)。
  10. 前記連絡軸(32,51,62)及び前記プランジャ(46V)を含みかつ前記ボディ(11)に対して直動する可動軸部(30)が、前記中心当接部(44D)を支点として傾動することを、前記軸孔シール部材(80)によって規制したことを特徴とする請求項8に記載の圧力制御弁(100)。
  11. 前記プランジャ(46V)の長さを、前記ソレノイド(22)の半分以下にしたことを特徴とする請求項10に記載の圧力制御弁(100)。
  12. 前記弁体(33,53)が前記弁口(39)を閉じた状態における前記終端壁(24,24V)と前記ダイヤフラム(44)との距離を調整するための調整手段(32N,33N,51N,52N,60N,61N)を備えたことを特徴とする請求項6乃至11の何れかに記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100)。
  13. 前記弁体(33,53)は、前記連絡軸(32)が貫通した筒状をなし、前記弁体(33,53)と前記連絡軸(32)との間に、雌雄の螺子部(32N,33N)を設け、
    前記雌雄の螺子部(32N,33N)により前記調整手段(32N,33N)が構成されたことを特徴とする請求項12に記載の圧力制御弁(10,89,100)。
  14. 前記感圧用筒部材(42)と前記連絡軸(51)とを別体にして、それら感圧用筒部材(42)と連絡軸(51)とに互いに螺合する雌雄の螺子部(51N,52N)を設け、前記雌雄の螺子部(51N,52N)により前記調整手段(51N,52N)が構成されたことを特徴とする請求項12に記載の圧力制御弁(90)。
  15. 前記連絡軸(62)は、前記感圧用筒部材(42)から前記軸孔(16)内の途中部分まで延びた第1連絡軸構成部(60)と、前記弁体(33,53)に一体形成されて前記軸孔(16)内の途中部分まで延びた第2連絡軸構成部(61)とからなり、
    前記第1及び第2の連絡軸構成部(60,61)に互いに螺合する雌雄の螺子部(60N,61N)を設け、
    前記雌雄の螺子部(60N,61N)により前記調整手段(60N,61N)が構成されたことを特徴とする請求項12に記載の圧力制御弁(91)。
  16. 前記ボディ(11)を分割しかつ、その分割部分に互いに圧入嵌合される嵌合部(13K,25K)を設け、これら嵌合部(13K,25K)により前記調整手段(13K,25K)が構成されたことを特徴とする請求項12乃至15の何れかに記載の圧力制御弁(10,89,90,91,100)。
  17. 前記感圧用筒部材(42W)は、前記ボディ(11W)に固定されると共に、前記ダイヤフラム(44)を挟んで、前記感圧用筒部材(42W)の内部空間と前記圧力検知部屋(28)とが区画され、
    前記ボディ(11W)のうち前記圧力検知部屋(28)を挟んで前記感圧用筒部材(42W)と反対側の壁部に貫通形成され、前記圧力検知部屋(28)から離れた側に前記弁口(39)を有しかつ前記突当部材(110)が直動可能に貫通した軸孔(16)と、
    前記軸孔(16)の中間部分から分岐した分岐孔(17)と、
    前記軸孔(16)のうち前記分岐孔(17)より前記圧力検知部屋(28)側の内面と前記突当部材(110)との間の隙間をシールする軸孔シール部材(80)とを備え、
    前記突当部材(110)のうち前記弁口(39)から外側に突出した部分に前記弁体(110A)を有しかつその弁体(110A)を前記弁口(39)側に付勢する弁体閉塞付勢手段(22,111)を設け、
    前記圧力検知部屋(28)内の流体圧力(Ps)が所定の基準圧力より低くなった場合に、前記弁体(110A)が前記弁口(39)を開き、前記圧力検知部屋(28)内の流体圧力が所定の基準圧力より高くなった場合に、前記弁体(110A)が前記弁口(39)を閉じるように構成されたことを特徴とする請求項1乃至5に記載の圧力制御弁(101,102)。
  18. 前記突当部材(110)が、前記中心当接部(44D)を支点として傾動することを前記軸孔シール部材(80)によって規制したことを特徴とする請求項17に記載の圧力制御弁(101,102)。
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