JP2013083296A - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】流体の温度の範囲や流体の種類の制限を受け難く、長期間に亘り安定的に作動する圧力補償型の流量制御弁を提供する。
【解決手段】流体入口２２及び流体出口２８を有するハウジング１４と、ハウジング内に往復動可能に配置されハウジングと共働してそれぞれ流体入口及び流体出口と連通する容積可変の第一の室３０及び第二の室３２を郭定する弁体２４と、弁体を第一の室の容積が減少する方向へ付勢する付勢手段としての圧縮コイルばね３６とを有する流量制御弁１０。弁体２４には第一及び第二の室を相互に連通接続する連通路３４が設けられており、弁体が圧縮コイルばねのばね力に抗して第一の室の容積を増大する方向へ移動すると、流体出口２８に接近し第二の室と流体出口との連通度合を低減し、これにより流量制御弁１０を通過する流体の流量が一定に維持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、流量制御弁に係り、更に詳細には流入する流体の圧力の変動に関係なく流体の流量を一定に制御する圧力補償型の流量制御弁に係る。

圧力補償型の流量制御弁は従来種々の構成のものが提案されている。例えば下記の特許文献１には、コアと共働して流体の流路を郭定するＯリングを有し、流体の圧力が上昇するとＯリングが弾性変形して流路の通路断面積を低減することにより、流体の圧力が変動しても流体の流量を一定に制御する流量制御弁が記載されている。

実開平５−５４８７５号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
上記公開公報に記載された流量制御弁に於いては、流路の通路断面積の増減はゴム等よりなるＯリングの弾性変形により行われ、Ｏリングの弾性変形特性が流体の温度や種類の影響を受け易いため、流体の温度の範囲や流体の種類が制限されるという問題がある。また流量制御弁の流量制御性能がＯリングの経年劣化の悪影響を受け易く、長期間に亘り高い信頼性を確保することが困難である。更に流路の通路断面積はＯリングの径方向の弾性変形により増減されるので、流量制御弁の径を小さくすることが困難である。

また圧力補償型の流量制御弁として、スプール弁と通路断面積が小さくなる方向へスプール弁を付勢する付勢手段とを有するスプール弁式の流量制御弁も知られている。しかしスプール弁式の流量制御弁に於いては、スプール弁の移動方向の両側に上流側及び下流側の流体の圧力を導く必要があるため、構造が複雑であり、またスプール弁の移動方向の寸法が大きくならざるを得ないという問題がある。

本発明は、従来の圧力補償型の流量制御弁に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものである。そして本発明の主要な課題は、流体の温度の範囲や流体の種類の制限を受け難く、長期間に亘り安定的に作動する圧力補償型の流量制御弁を提供することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕

上述の主要な課題は、本発明によれば、流体入口及び流体出口を含むハウジングと、前記ハウジング内に往復動可能に配置され前記ハウジングと共働してそれぞれ前記流体入口及び前記流体出口と連通する容積可変の第一及び第二の室を郭定する弁体と、前記第一及び第二の室を相互に連通接続する連通路と、前記第一の室の容積が減少する方向へ付勢する付勢手段とを有し、前記弁体が前記付勢手段の付勢力に抗して前記第一の室の容積を増大する方向へ移動すると、前記流体出口に接近し前記第二の室と前記流体出口との連通度合を低減することを特徴とする流量制御弁（請求項１の構成）によって達成される。

上記の構成によれば、流体は流体入口より第一の室へ流入し、第一の室より連通路を経て第二の室へ移動し、流体出口を経て流量制御弁より流出する。そして流体が第一の室より連通路を経て第二の室へ移動する際の圧力降下により第一及び第二の室の間に差圧が発生され、該差圧により弁体が前記付勢手段の付勢力に抗して前記第一の室の容積を増大する方向へ移動される。かくして弁体が移動すると、弁体は流体出口に接近し、第二の室と流体出口との連通度合を低減する。弁体の移動量は流体入口より第一の室へ流入する流体の圧力が高くなって第一及び第二の室の間の差圧が大きくなるほど大きくなるので、第二の室と流体出口との連通度合の低減量も流入する流体の圧力が高いほど大きくなる。よって流入する流体の圧力が高いほど流体出口を経て流量制御弁より流出する流体に対する絞り効果が高くなるので、流入する流体の圧力が変動してもその変動が急激でなければ流量制御弁を通過する流体の流量を一定に維持することができる。

また第二の室と流体出口との連通度合は弁体と流体出口との間の間隔により決定され、弁体及びハウジングはＯリング等に比して流体の温度や種類の影響を受け難く経年劣化の悪影響を受け難い実質的に剛体であってよい。従って流量制御弁を通過する流体に対する絞りがＯリングの弾性変形量により決定される上記公報に記載の従来の流量制御弁に比して、流体の温度の範囲や流体の種類の制限を受け難くすると共に、流量制御弁を長期間に亘り安定的に作動させることができる。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記の構成に於いて、前記流量制御弁に流体が流れていないときには前記弁体は前記ハウジングの当接部に当接する標準位置に位置決めされ、前記連通路の実効通路断面積は前記弁体が前記標準位置に位置決めされているときの前記第二の室と前記流体出口との間の実効通路断面積以下であるよう構成される（請求項２の構成）。

上記の構成によれば、流量制御弁に流体が流れ始める当初から連通路は第二の室と流体出口との間よりも流体に対し高い絞り効果を発揮することができ、これにより流体が流れ始める当初から第一及び第二の室の間に差圧を発生させることができる。よって弁体が標準位置に位置決めされているときの第二の室と流体出口との間の実効通路断面積よりも連通路の実効通路断面積が大きい場合に比して、流量制御弁へ流入する流体の圧力が低い領域から効果的に流量を一定に制御することができる。また流量制御弁へ流入する流体の圧力が急激に上昇した場合にも、流量制御弁を通過する流体の流量が急激に増大することを効果的に抑制することがてきる。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記の構成に於いて、前記弁体はその往復動方向に垂直に延在する円板部と、該円板部と一体をなし前記ハウジングに往復動可能に嵌合する円筒部とを有し、前記流体出口は前記円筒部の内側に位置し、前記付勢手段の一部は前記流体出口の周りにて前記円筒部の内側に位置しているよう構成される（請求項３の構成）。

上記の構成によれば、弁体はハウジングに往復動可能に嵌合する円筒部を有し、流体出口は弁体の円筒部の内側に位置し、付勢手段の一部は流体出口の周りにて円筒部の内側に位置している。よって円筒部が設けられていない場合に比して、弁体ががたつく虞れを低減し、弁体が円滑にハウジングに対し相対的に往復動する状況を確保することができる。また例えば弁体が円筒部の長さと同一の厚さを有する円板である場合に比して、弁体を軽量化することができると共に、弁体の往復動方向の流量制御弁の大きさを小さくすることができる。従って長期に亘り安定的に作動可能な流量制御弁を軽量且つコンパクトに構成することができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、前記弁体の往復動方向に沿って見て前記連通路は前記流体出口とは重なっていないよう構成される（請求項４の構成）。

上記の構成によれば、弁体が流体出口の第二の室の側の端部に当接すると、第二の室と流体出口との間の連通が遮断される。よって流量制御弁に流入する流体の圧力が非常に高くなると、弁体が流体出口に接近し、弁体と流体出口との間の空間に於ける流体に流速が非常に高くなってその空間の圧力が低下する。また流量制御弁を通過する流体の流量が低下し、第一及び第二の室内の圧力は実質的に同一になる。従って第一及び第二の室内の圧力と流体出口の圧力との間の差圧及び弁体の受圧面積の相違による力によって弁体が付勢手段の付勢力に抗して流体出口に当接せしめられるので、流量制御弁を通過する流体を遮断することができる。

尚かくして流量制御弁が流体の通過を遮断する状況になっても、流量制御弁に流入しようとする流体の圧力が低下すれば、第一の室内の圧力と流体出口の圧力との間の差圧が低下し、弁体は付勢手段の付勢力により第一の室の容積を低減する方向へ移動する。よって流量制御弁はそれに流入しようとする流体の圧力が低下すると、自動的に流量を一定に制御する通常の作動状況に復帰することができる。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記の構成に於いて、前記弁体の往復動方向に沿って見て前記連通路は前記流体出口と少なくとも部分的に重なっているよう構成される（請求項５の構成）。

上記の構成によれば、弁体が流体出口に当接しても、第二の室と流体出口との間の連通は遮断されない。よって流量制御弁に流入する流体の圧力が非常に高くなっても、流体が流量制御弁を通過して流れる状況を確保することができる。尚弁体が流体出口に当接すると、連通路と流体出口とが重なっている部分がオリフィスとして作用するようになる。従って流入する流体の圧力が非常に高くなると、流量制御弁を通過する流体の流量は一定にはならない。
〔課題解決手段の好ましい態様〕

本発明の一つの好ましい態様によれば、上記の各構成に於いて、弁体の往復動方向に垂直な断面積は流体入口の断面積よりも大きいよう構成される。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、弁体が流体出口に当接すると、流体出口は全周に亘り弁体に密着し、第二の室と流体出口より下流側の通路との間の連通を遮断するよう構成される。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記の各構成に於いて、ハウジングは流体出口を有する第一のハウジング部材と、流体入口を有する第二のハウジング部材とを有し、流量制御弁に流体が流れていないときには、弁体は付勢手段の付勢力によって第二のハウジング部材の当接部に当接せしめられることにより標準位置に位置決めされるよう構成される。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記の各構成に於いて、付勢手段は圧縮コイルばねであるよう構成される。

本発明による流量制御弁の第一の実施形態を示す縦断面図である。 本発明による流量制御弁の第二の実施形態を示す縦断面図である。 第一の実施形態（実線）及び比較例（破線）に於ける第一の室の圧力Ｐ１と流量制御弁を通過する流体の流量Ｖとの関係を模式的に示すグラフである。 第二の実施形態に於ける第一の室の圧力Ｐ１と流量制御弁を通過する流体の流量Ｖとの関係を模式的に示すグラフである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
［第一の実施形態］

図１は本発明による流量制御弁の第一の実施形態を示す縦断面図である。

図１に於いて、１０は流量制御弁を全体的に示している。流量制御弁１０は軸線１２を有するハウジング１４を含んでおり、ハウジング１４はハウジング本体１６と入口部材１８とよりなっている。ハウジング本体１６は軸線１２に垂直に延在するフランジ部１６Ｆを有し、フランジ部１６Ｆの上面には軸線１２の周りに延在する環状溝２０が設けられている。

入口部材１８もフランジ部１８Ｆを有し、フランジ部１８Ｆはその外周の下面に一体に設けられた円筒部が環状溝２０に圧入され、これにより入口部材１８はハウジング本体６と一体的に連結されている。入口部材１８は図にて上端に他の導管に接続される円筒部を有し、該円筒部は流体入口２２を郭定している。また入口部材１８は円筒部とフランジ部１８Ｆとの間にフランジ部へ向うにつれて漸次直径が増大する円錐部を有している。

ハウジング１４内には軸線１２に沿って往復動可能に弁体２４が配置されている。弁体２４は軸線１２に垂直に延在する円板部２４Ａと、円板部の外周部と一体に接続され軸線１２に沿って延在する円筒部２４Ｂとを有している。ハウジング本体１６はフランジ部１６Ｆと一体をなし軸線１２に沿って延在する外筒部１６Ａと、軸線１２に垂直に延在する底壁部１６Ｂを介して外筒部１６Ａと一体をなし軸線１２に沿って延在する内筒部１６Ｃとを有している。内筒部１６Ｃには導管２６が圧入により連結されており、内筒部１６Ｃの上端は流体出口２８を郭定している。

円筒部２４Ｂの外面はハウジング本体６の外筒部１６Ａの内面に実質的に密に当接し、これにより弁体２４はハウジング１４と共働して流体入口２２と連通する第一の室３０及び流体出口２８と連通する第二の室３２を郭定している。第一の室３０及び第二の室３２の容積は可変であり、弁体２４が軸線１２に沿って移動することにより増減する。弁体２４の円板部２４Ａには第一の室３０及び第二の室３２を相互に連通接続する連通路３４が設けられている。

第一の実施形態に於いては、軸線１２に沿って見て連通路３４は流体出口２８とは重ならないよう、軸線１２に対しそれに垂直な方向へオフセットされた位置に設けられている。また弁体２４の円板部２４Ａが内筒部１６Ｃの上端に当接すると、内筒部１６Ｃの上端はその全周に亘り弁体２４の円板部２４Ａに密着するようになっている。よって弁体２４の円板部２４Ａが内筒部１６Ｃの上端に当接すると、第二の室３２と流体出口２８との間の連通が遮断される。

第二の室３２内にて弁体２４の円板部２４Ａとハウジング本体１６の底壁部１６Ｂとの間には、第一の室３０の容積が減少する方向へ弁体２４を付勢する付勢手段としての圧縮コイルばね３６が弾装されている。弁体２４の円板部２４Ａは入口部材１８のフランジ部１８Ｆの内径よりも大きい外径を有しており、これにより流量制御弁１０に流体が流れていないときには弁体２４はその円板部２４Ａがフランジ部１８Ｆに当接する標準位置に位置決めされるようになっている。従ってフランジ部１８Ｆの図にて下面の内周部は弁体２４を標準位置に位置決めするための当接部として機能する。連通路３４の実効通路断面積をＡ１とし、第二の室３２と流体出口２８との間の実効通路断面積をＡ２とする。弁体２４が標準位置に位置決めされているときには、実効通路断面積Ａ１が実効通路断面積Ａ２以下になるようそれらの実効通路断面積が設定されている。

尚ハウジング本体１６、入口部材１８、弁体２４は、流量制御弁１０に流れる流体の温度や種類の影響を受け難く安定性に優れ実質的に剛固な金属又は硬質樹脂にて形成されている。同様に圧縮コイルばね３６は、流量制御弁１０に流れる流体の温度や種類の影響を受け難く安定性に優れた弾性を有する金属又は樹脂にて形成されている。

第一の実施形態に於いて、流量制御弁１０にオイルの如き流体が流れる場合には、流体は流体入口２２より第一の室３０へ流入し、連通路３４を経て第二の室３２へ移動し、流体出口２８を経て流量制御弁１０より導管２６へ流出する。そして流体が連通路３４を通過する際の圧力降下により第二の室３２内の圧力Ｐ２が第一の室３０の圧力Ｐ１よりも低くなり、弁体２４の両側に差圧Ｐ１−Ｐ２が生じる。よって圧力Ｐ１の変化が急激でなければ、差圧Ｐ１−Ｐ２と弁体２４の有効面積Ｓとの積に対応する力と圧縮コイルばね３６のばね力とが釣り合う位置まで弁体２４が第二の室３２の容積を低減する方向へ移動する。従って第二の室３２と流体出口２８との間の実効通路断面積Ａ２が低減され、これにより第二の室３２と流体出口２８との間に於いても圧力降下が生じる

流体出口２８に於ける流体の圧力をＰ３とすると、連通路３４を通過する流体の流量Ｖ１及び第二の室３２と流体出口２８との間を通過する流体の流量Ｖ２はそれぞれ下記の式１及び２により表される。尚式１及び２に於いて、係数Ｋ１及びＫ２は流量係数、流体の密度等により決定される値である。

Ｖ１＝Ｋ１Ａ１（Ｐ１−Ｐ２）^１／２ ……（１）

Ｖ２＝Ｋ２Ａ２（Ｐ２−Ｐ３）^１／２ ……（２）

流体の流量Ｖ１及びＶ２は互いに等しいので、下記の式３が成立する。

Ｋ１Ａ１（Ｐ１−Ｐ２）^１／２＝Ｋ２Ａ２（Ｐ２−Ｐ３）^１／２ ……（３）

また圧縮コイルばね３６のばね定数をＫｂとし、弁体２４が標準位置に位置決めされているときの圧縮コイルばね３６の圧縮変形量をＸ０とし、弁体２４が標準位置より変位することに伴う圧縮コイルばね３６の圧縮変形量をＸとする。弁体２４に軸線１２に沿って作用する力の釣り合いより、下記の式４が成立する。

Ｓ（Ｐ１−Ｐ２）＝Ｋｂ（Ｘ＋Ｘ０） ……（４）

また第二の室３２と流体出口２８との間の実効通路断面積Ａ２は弁体２４が標準位置より変位する量、従って圧縮コイルばね３６の圧縮変形量Ｘの関数であるので、その関数をＦ（Ｘ）とすると、下記の式５が成立する。

Ａ２＝Ｆ（Ｘ） ……（５）

よって流体出口２８に於ける流体の圧力Ｐ３は例えば大気圧の如き既知の一定の値であるとすると、上記式３乃至５により変数Ｐ２、Ａ２、Ｘが一義的に定まる。よって第一の室３０の圧力Ｐ１の如何に関係なく流体の流量Ｖ１及びＶ２、即ち流量制御弁１０を通過する流体の流量が一定に定まる。

かくして第一の実施形態によれば、第一の室３０へ流入する流体の圧力Ｐ１が変動しても、流量制御弁１０の制御を要することなく流量制御弁１０を通過する流体の流量を一定に制御することができる。

図３の実線は第一の実施形態に於ける第一の室３０の圧力Ｐ１と流量制御弁１０を通過する流体の流量Ｖとの関係を模式的に示している。圧力Ｐ１が０より上昇すると流体の流量Ｖが漸次増大し、圧力Ｐ１がＰ１１になると弁体２４が圧縮コイルばね３６のばね力に抗してハウジング１４に対し相対的に変位し始めるとする。図３に示されている如く、圧力Ｐ１がＰ１１以上になると、上記式３乃至５が成立するので、流体の圧力Ｐ１が変動しても流量制御弁１０を通過する流体の流量Ｖが一定になる。

また圧力Ｐ１が非常に高いＰ１２以上になると、実効通路断面積Ａ２が漸次非常に小さくなり、これに伴って流体の流量Ｖが漸次減少する。そして圧力Ｐ１がＰ１２よりも更に高いＰ１３以上になると、弁体２４の円板部２４Ａが内筒部１６Ｃの上端に当接し、第二の室３２と流体出口２８との間の連通が遮断されることにより流体の流量Ｖが０になる。

よって第一の実施形態によれば、流量制御弁１０へ流入する流体の圧力が非常に高くなると、流量制御弁１０を通過する流体の流量を漸次低下させ、更には流体が流量制御弁１０を通過することを阻止することができる。従って第一の実施形態の流量制御弁１０は、流入する流体の圧力が非常に高くなると、流量制御弁を通過する流体の流量を漸次０まで低下させる必要がある用途に適している。

例えば自動車等のエンジンのオイル供給系に於いては、エンジン回転数が上昇するとオイルの供給圧力が上昇するので、供給通路を経て供給されるオイルの量が増大する。エンジンにはその回転数によらず常に一定量以上のオイルが供給されていればよいものもあるが、エンジン回転数が上昇すると飛散などによるオイルの供給量も増加するので、供給通路を経て供給されるオイルの量が少なくてよいものもある。従って第一の実施形態の流量制御弁１０は後者のエンジンオイル供給系に組み込まれるのに適している。
［第二の実施形態］

図２は本発明による流量制御弁の第二の実施形態を示す縦断面図である。尚図２に於いて、図１に示された部材に対応する部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。

この第二の実施形態に於いては、弁体２４の円板部２４Ａに設けられ第一の室３０及び第二の室３２を相互に連通接続する連通路３４は、軸線１２に沿って見て流体出口２８と部分的に重なる位置に設けられている。従って弁体２４の移動により円板部２４Ａがハウジング本体１６の内筒部１６Ｃの先端に当接しても、第一の室３０内の流体は連通路３４を経て流体出口２８へ流動可能である。第二の実施形態の他の点は上述の第一の実施形態と同様に構成されている。

特に弁体２４の移動により円板部２４Ａがハウジング本体１６の内筒部１６Ｃの上端に当接した場合に於いて、第一の室３０より連通路３４を経て流体出口２８へ至る流路の実効通路断面積をＡ３とする。第一の室３０より連通路３４を経て流体出口２８へ流れる流体の流量Ｖ３は下記の式６により表される。尚式６に於いて、係数Ｋ３は流量係数、流体の密度等により決定される値である。

Ｖ３＝Ｋ３Ａ３（Ｐ１−Ｐ３）^１／２ ……（６）

第二の実施形態に於いては、第一の室３０へ流入する流体の圧力Ｐ１がＰ１２以下の範囲の値であるときには、流量制御弁１０は第一の実施形態の場合と同様に作動する。よって流体の圧力Ｐ１がＰ１１以上でＰ１２以下の範囲にあるときには、圧力Ｐ１の如何に関係なく流量制御弁１０を通過する流体の流量Ｖは一定に維持される。

また流体の圧力Ｐ１がＰ１２以上でＰ１３以下の範囲にあるときには、圧力Ｐ１の増大につれて流体の流量Ｖは僅かに減少するが、流体の圧力Ｐ１がＰ１３以上の範囲にあるときには、上記式６が成立する。よって流体の圧力Ｐ１がＰ１３以上の範囲にあるときには、圧力Ｐ１の増大につれて流体の流量Ｖは増大する。尚圧力Ｐ１がＰ１２以上でＰ１３以下の範囲にて増大する場合の流量Ｖの減少量は、第一の室３０より連通路３４を経て流体出口２８へ至る流路の実効通路断面積Ａ３が小さいほど大きい。特に実効通路断面積Ａ３がＡ１に近い値である場合には、図４に於いて仮想線にて示されている如く、流量Ｖの減少量は実質的に０である。

かくして第二の実施形態によれば、流体の圧力Ｐ１がＰ１１以上でＰ１２以下の範囲にあるときには、上述の第一の実施形態の場合と同様に、流量制御弁１０を通過する流体の流量Ｖを一定に維持することができる。

特に第二の実施形態によれば、流体の圧力Ｐ１がＰ１３以上の範囲にあっても流体は第一の室３０より連通路３４を経て流体出口２８へ流れることができるので、流体の圧力Ｐ１が非常に高くても流体が流量制御弁１０を通過する状況を確保することができる。

また第一及び第二の実施形態によれば、弁体２４等は流量制御弁１０に流れる流体の温度や種類の影響を受け難く安定性に優れた金属又は樹脂にて形成されている。よって流量制御弁１０に流れる流体に対し絞り作用をなす部材がゴムの如き弾性体にて形成されている場合に比して、流量制御弁１０が流体の温度の範囲や流体の種類の制限を受け難くすると共に、流量制御弁を長期間に亘り安定的に作動させることができる。

また第一及び第二の実施形態によれば、連通路３４の実効通路断面積Ａ１及び第二の室３２と流体出口２８との間の実効通路断面積Ａ２は、弁体２４が標準位置に位置決めされているときには、Ａ１がＡ２以下になるよう設定されている。よって連通路３４は流量制御弁１０に流体が流れ始める当初から第二の室３２と流体出口２８との間よりも流体の流体に対し高い絞り効果を発揮することができ、これにより流体が流れ始める当初から第一及び第二の室の間に差圧を発生させることができる。従って弁体２４が標準位置に位置決めされているときの実効通路断面積Ａ２よりも連通路の実効通路断面積Ａ１が大きい場合に比して、流量制御弁１０へ流入する流体の圧力が低い領域から効果的に流量を一定に制御することができる。

例えば図３の破線は連通路の実効通路断面積Ａ１が実効通路断面積Ａ２よりも大きい比較例の場合を示しており、この場合に流量制御弁１０を通過する流体の流量Ｖが一定になり始める流体の圧力をＰ１１′とする。図３に示されている如く、第一及び第二の実施形態に於ける流体の圧力Ｐ１１を比較例に於ける流体の圧力をＰ１１′よりも低くすることができる。

また第一及び第二の実施形態によれば、弁体２４は軸線１２に垂直に延在する円板部２４Ａと、該円板部と一体をなし前記ハウジングに往復動可能に嵌合する円筒部２４Ｂとを有している。そして流体出口２８は円筒部の内側に位置し、付勢手段としての圧縮コイルばね３６の一部は流体出口の周りにて円筒部の内側に位置している。

よって円筒部２４Ｂが設けられていない場合に比して、弁体２４ががたつく虞れを低減し、弁体が円滑にハウジング本体１６に対し相対的に往復動する状況を確保することができる。また例えば弁体２４が円筒部の長さと同一の厚さを有する円板である場合に比して、弁体の厚さ及び重量を低減し、これにより弁体の往復動方向の流量制御弁の大きさを小さくし、流量制御弁を軽量化することができる。従って長期に亘り安定的に作動可能な流量制御弁１０をコンパクト且つ軽量に構成することができる。

また第一及び第二の実施形態によれば、弁体２４の軸線１２に垂直な断面積Ｓは流体入口２２の断面積よりも大きく、入口部材１８は円筒部とフランジ部１８Ｆとの間にフランジ部へ向うにつれて漸次直径が増大する円錐部を有している。よって弁体２４の軸線１２に垂直な断面積Ｓが流体入口２２の断面積以下である場合に比して、第一の室３０へ流入する流体の圧力Ｐ１が急激に変動する場合に流体の動圧が弁体２４に作用する度合を低減することができる。

また第一及び第二の実施形態によれば、流量制御弁１０に流体が流れていないときには、弁体２４は圧縮コイルばね３６のばね力によって入口部材１８のフランジ部１８Ｆの当接部に当接せしめられることにより標準位置に位置決めされる。よって当接部がハウジング本体１６に設けられる場合に比して、ハウジング１４の構造を簡単なものにすることができる。

以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の各実施形態に於いては、連通路３４の実効通路断面積Ａ１及び第二の室３２と流体出口２８との間の実効通路断面積Ａ２は、弁体２４が標準位置に位置決めされているときには、Ａ１がＡ２以下になるよう設定されている。しかし連通路３４の実効通路断面積Ａ１が実効通路断面積Ａ２よりも大きい値に設定されてもよい。

また上述の第一及び第二の実施形態に於いては、流体出口２８は弁体２４の円筒部２４Ｂの内側に位置し、付勢手段としての圧縮コイルばね３６の一部は流体出口の周りにて円筒部２４Ｂの内側に位置している。しかし流体出口２８及び圧縮コイルばね３６の少なくとも一方が円筒部２４Ｂの内側に位置していなくてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、流量制御弁１０に流体が流れていないときには、弁体２４は圧縮コイルばね３６のばね力によって入口部材１８のフランジ部１８Ｆの当接部に当接せしめられることにより標準位置に位置決めされる。しかし当接部はハウジング１４の他の部分により形成されてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、第一の室３０及び第二の室３２を相互に連通接続する連通路３４は弁体２４の円板部２４Ａに設けられた孔である。しかし連通路は例えば弁体２４の円筒部２４Ｂの外面又はハウジング本体１６の外筒部１６Ａの内面に設けられた溝であってもよく、また円筒部２４Ｂの外面と外筒部１６Ａの内面との間のクリアランスにより連通路が形成されてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、流体入口２２は入口部材１８の円筒部により郭定され、流体出口２８はハウジング本体１６の内筒部１６Ｃの上端により郭定されている。しかし流体入口及び流体出口の少なくとも一方が例えば流量制御弁１０のハウジングに連結固定される導管により郭定されてもよい。

１０…流量制御弁、１４…ハウジング、２２…流体入口、２４…弁体、２８…流体出口、３０…第一の室、３２…第二の室、３４…連通路、３６…圧縮コイルばね

Claims (5)

1. 流体入口及び流体出口を含むハウジングと、前記ハウジング内に往復動可能に配置され前記ハウジングと共働してそれぞれ前記流体入口及び前記流体出口と連通する容積可変の第一及び第二の室を郭定する弁体と、前記第一及び第二の室を相互に連通接続する連通路と、前記第一の室の容積が減少する方向へ付勢する付勢手段とを有し、前記弁体が前記付勢手段の付勢力に抗して前記第一の室の容積を増大する方向へ移動すると、前記流体出口に接近し前記第二の室と前記流体出口との連通度合を低減することを特徴とする流量制御弁。
2. 前記流量制御弁に流体が流れていないときには前記弁体は前記ハウジングの当接部に当接する標準位置に位置決めされ、前記連通路の実効通路断面積は前記弁体が前記標準位置に位置決めされているときの前記第二の室と前記流体出口との間の実効通路断面積以下であることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
3. 前記弁体はその往復動方向に垂直に延在する円板部と、該円板部と一体をなし前記ハウジングに往復動可能に嵌合する円筒部とを有し、前記流体出口は前記円筒部の内側に位置し、前記付勢手段の一部は前記流体出口の周りにて前記円筒部の内側に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量制御弁。
4. 前記弁体の往復動方向に沿って見て前記連通路は前記流体出口の前記第二の室の側の端部とは重なっていないことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の流量制御弁。
5. 前記弁体の往復動方向に沿って見て前記連通路は前記流体出口の前記第二の室の側の端部と少なくとも部分的に重なっていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の流量制御弁。

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