JP2017048902A - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】ニードル弁体の中心軸線に対して直交する方向への体格を小型化すること。
【解決手段】表示リング３０における軸方向端部にギア部３１を設けた。また、スライドギア２１の外面に、ギア部３１と噛合可能な噛合部４１を突設した。さらに、ギアカバー１２とスライドギア２１との間に切換ギア部５２及び切換部４２を備え、切換ギア部５２と切換部４２との当接によって、スライドギア２１が、回転運動を維持しつつ、ニードル弁体の中心軸線に沿った方向へ直線運動し、噛合部４１とギア部３１とが噛合するようにした。
【選択図】図９

Description

本発明は、ニードル弁体をバルブハウジングの軸方向へ移動させることにより、バルブハウジングに形成された流路の開度を調節して、流路の流量を制御する流量制御弁に関する。

この種の流量制御弁としては、例えば、特許文献１のスピードコントローラが挙げられる。図１３及び図１４に示すように、特許文献１のスピードコントローラ１００のバルブハウジング１０１には、螺子孔１０１ａが形成されるとともに、螺子孔１０１ａにはニードル弁体１０２の螺子部１０２ａが螺合されている。バルブハウジング１０１には、ニードル弁体１０２と一体回転する操作部材１０３が回転可能に設けられている。操作部材１０３には、ニードル弁体１０２の軸部１０２ｂを一体回転可能に保持する保持部１０３ａが形成されるとともに、保持部１０３ａの外面には、操作部材１０３と一体回転する歯部１０３ｂが形成されている。バルブハウジング１０１には、歯部１０３ｂに噛合連結された歯車１０４が回転可能に支持されている。

バルブハウジング１０１には、歯車１０４に噛合連結された表示リング１０５が回転可能に支持されている。表示リング１０５は円環状であるとともに歯車１０４の外側に配置されており、表示リング１０５の中心軸線が軸部１０２ｂの中心軸線と一致している。表示リング１０５の内周面には歯車１０４が噛合連結されるギア１０５ａが形成されている。表示リング１０５の外周面には、ニードル弁体１０２の回転数を示す複数の第１目盛り１０６が等間隔置きに印字されている。バルブハウジング１０１には、第１目盛り１０６をバルブハウジング１０１外へ臨ませる表示窓１０１ｂが形成されている。操作部材１０３の先端面には、ニードル弁体１０２の１回転内での回転量を示す複数の第２目盛り１０７が操作部材１０３の周方向に等間隔置きに印字されている。

そして、上記構成のスピードコントローラ１００において、操作部材１０３を回転させると、操作部材１０３の回転量に応じてニードル弁体１０２の螺子部１０２ａが一定量ずつ螺子孔１０１ａに対して螺進又は螺退する。すると、操作部材１０３の回転に応じて流路１１０の開度が調節され、流路１１０の流量が制御される。

操作部材１０３が１回転すると、歯部１０３ｂによって歯車１０４が二条分だけ回転するとともに、歯車１０４の回転に伴い、表示リング１０５が二条分だけ回転する。すると、表示窓１０１ｂには、操作部材１０３が１回転する前の第１目盛り１０６の値に１加算した値が表示され、操作部材１０３の回転数が目視可能になる。そして、表示窓１０１ｂに表示された第１目盛り１０６を目視することにより、操作部材１０３の回転数が表示されるとともに、この回転数に基づき流路１１０の開度が計数化される。

また、操作部材１０３を１回転内で回転させたときは、第１目盛り１０６の値は変更されないが、その１回転内での回転量は第２目盛り１０７によって目視可能になる。そして、第２目盛り１０７を目視することにより、操作部材１０３の１回転内での回転量が表示されるとともに、この回転量に基づき流路１１０の開度が計数化される。よって、第１目盛り１０６及び第２目盛り１０７により、ニードル弁体１０２の回転数が正確に計数化され、流路１１０の開度が正確に把握可能になる。

特許第５３５０９４１号公報

しかしながら、特許文献１のスピードコントローラ１００において、歯車１０４の回転軸１０４ａは、ニードル弁体１０２の軸部１０２ｂに対してオフセットした位置に配置されている。すなわち、歯車１０４は、その回転軸１０４ａの中心軸線が、例えば、表示リング１０５のように、軸部１０２ｂの中心軸線と一致していない。そして、保持部１０３ａの回転運動は、歯部１０３ｂを介して歯車１０４に伝達されるとともに、歯車１０４の回転運動がギア１０５ａを介して表示リング１０５に伝達される。したがって、スピードコントローラ１００では、保持部１０３ａから表示リング１０５への回転運動の伝達は、ニードル弁体１０２の軸部１０２ｂの中心軸線に対して直交する方向へ順次伝達されていく構成である。このような構成は、スピードコントローラ１００におけるニードル弁体１０２の軸部１０２ｂの中心軸線に対して直交する方向への体格の大型化を招く。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ニードル弁体の中心軸線に対して直交する方向への体格を小型化することができる流量制御弁を提供することにある。

上記課題を解決する流量制御弁は、バルブハウジングと、前記バルブハウジングに形成された流路と、前記流路の開度を調節するニードル弁体と、前記ニードル弁体と一体回転する操作部材と、前記バルブハウジング内で回転可能に支持されるとともに前記ニードル弁体の回転数を示す表示部を有する表示リングと、前記バルブハウジングに形成されるとともに前記表示部を前記バルブハウジング外へ臨ませる表示窓と、を有し、前記操作部材を操作して、前記ニードル弁体を前記バルブハウジングの軸方向へ移動させることにより、前記流路の開度を調節して、前記流路の流量を制御する流量制御弁であって、前記表示リングの内側に配置され、前記操作部材及び前記ニードル弁体と一体回転する筒状の回転部材と、前記表示リングにおける軸方向端部に設けられるギア部と、前記回転部材の外面に突設されるとともに前記ギア部に対して前記ニードル弁体の中心軸線に沿った方向において対向配置され、前記ギア部と噛合可能な噛合部と、前記バルブハウジングと前記回転部材との間に設けられる切換ギア部と、前記バルブハウジングと前記回転部材との間に設けられるとともに前記切換ギア部に当接可能な切換部と、を備え、前記切換ギア部と前記切換部との当接によって、前記回転部材が、回転運動を維持しつつ、前記ニードル弁体の中心軸線に沿った方向へ直線運動し、前記噛合部と前記ギア部とが噛合する。

上記流量制御弁において、前記切換ギア部及び前記切換部は、前記ニードル弁体の中心軸線を中心とした同一の同心円上に設けられていることが好ましい。
上記流量制御弁において、前記回転部材は、前記回転部材の中心軸線が前記ニードル弁体の中心軸線と一致するように前記バルブハウジング内に配置されていることが好ましい。

上記流量制御弁において、前記表示リングは、前記表示リングの中心軸線が前記ニードル弁体の中心軸線と一致するように前記バルブハウジング内に配置されていることが好ましい。

上記流量制御弁において、前記切換部が複数設けられていることが好ましい。
上記流量制御弁において、前記バルブハウジングは、前記ギア部と係合可能な係合部を有していることが好ましい。

上記流量制御弁において、前記バルブハウジングは、前記表示窓が形成されたギアカバーと、前記流路が形成された流路形成ハウジングとを有し、前記ギアカバーを前記流路形成ハウジングに対して回転可能とした状態で、前記ギアカバーと前記流路形成ハウジングとの抜け止めを規制する抜け止め部材と、前記流路形成ハウジングに対する前記ギアカバーの回転を規制するロック部材とを備えたことが好ましい。

この発明によれば、ニードル弁体の中心軸線に対して直交する方向への体格を小型化することができる。

（ａ）及び（ｂ）は実施形態における流量制御弁を示す斜視図。 流量制御弁の縦断面図。 流量制御弁の分解斜視図。 流量制御弁の一部を破断した断面斜視図。 突設部を正面から見た正面図。 流量制御弁の一部を破断した断面図。 流量制御弁の平断面図。 流量制御弁を分解した断面斜視図。 （ａ）〜（ｄ）はギアカバー及び表示リングを展開して示す模式図。 （ａ）〜（ｃ）はギアカバー及び表示リングを展開して示す模式図。 別の実施形態における流量制御弁の一部分を示す縦断面図。 別の実施形態におけるスライドギアの斜視図。 従来例における流量制御弁の縦断面図。 従来例における流量制御弁の断面斜視図。

以下、流量制御弁を具体化した一実施形態を図１〜図１０にしたがって説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、流量制御弁１０のバルブハウジング１１は、円筒状であるとともに樹脂製のギアカバー１２と、円筒状であるとともに金属製の流路形成ハウジング１３とを備えている。ギアカバー１２と流路形成ハウジング１３とは、ギアカバー１２及び流路形成ハウジング１３の軸方向が一致した状態で一体に組み付けられている。

図２に示すように、流路形成ハウジング１３におけるギアカバー１２寄りには、ギアカバー１２内に挿入される円筒状の挿入筒１３ｆが突設されている。また、流路形成ハウジング１３における挿入筒１３ｆとは反対側には、流体としてのエアが導入される流路１３ａが形成されている。流路１３ａは、流路形成ハウジング１３におけるギアカバー１２とは反対側の端面に開口するとともに、流路形成ハウジング１３の軸方向に沿って延びている。

また、流路形成ハウジング１３の内部には、流路１３ａに連通する弁室１３ｂが形成されている。さらに、流路形成ハウジング１３には、流路１３ａを通過したエアが導出される導出孔１３ｃが形成されている。導出孔１３ｃの一端は、流路形成ハウジング１３の外周面に向けて開口するとともに他端は弁室１３ｂに連通している。流路形成ハウジング１３の外周面には、継手１４が取り付けられている。継手１４には、導出孔１３ｃの一端に連通する通路１４ａが形成されている。そして、流路１３ａから供給されたエアは、弁室１３ｂ、導出孔１３ｃ及び通路１４ａを介して流体圧機器（図示せず）に供給される。

流路形成ハウジング１３の内部におけるギアカバー１２寄りには、弁室１３ｂにおける流路１３ａとは反対側に連通する収容孔１３ｄが形成されている。収容孔１３ｄは、弁室１３ｂよりも拡径されている。収容孔１３ｄ内には、ナット１５が収容されている。ナット１５には雌ねじ孔１５ａが形成されている。

バルブハウジング１１内には、金属製のニードル弁体２０が収容されている。ニードル弁体２０の中心軸線Ｌが延びる方向（ニードル弁体２０の軸方向）の一端部は、円錐形状の弁部２０ａとなっている。弁部２０ａは、弁室１３ｂ内に配置されている。弁部２０ａの外周面には円環状のフランジ２０ｂが形成されている。フランジ２０ｂの外周面には、円環状のシール部材２０ｓが装着されている。弁室１３ｂにおける流路１３ａ寄りと弁室１３ｂにおける収容孔１３ｄ寄りとの間は、シール部材２０ｓによってシールされている。

ニードル弁体２０は、円柱状の螺子部２０ｃを有する。螺子部２０ｃの外周面には雄ねじ２０ｄが形成されている。螺子部２０ｃの雄ねじ２０ｄは雌ねじ孔１５ａに螺合されている。さらに、ニードル弁体２０の軸方向の他端部は、螺子部２０ｃから延設された柱状の軸部２０ｅとなっている。軸部２０ｅは、一対の平面部２０ｆを有する二面幅形状になっている。

ギアカバー１２内には、回転部材としての円筒状のスライドギア２１が収容されている。スライドギア２１は、スライドギア２１の中心軸線がニードル弁体２０の中心軸線Ｌと一致するようにギアカバー１２内に配置されている。スライドギア２１には、一対の平面部２１ａを有する二面幅形状の挿通孔２１ｈが形成されている。挿通孔２１ｈは、スライドギア２１の中心軸線が延びる方向（スライドギア２１の軸方向）に沿って延びている。ニードル弁体２０の軸部２０ｅは、挿通孔２１ｈに挿通されている。軸部２０ｅの各平面部２０ｆは、挿通孔２１ｈの各平面部２１ａにそれぞれ対面している。

ギアカバー１２における流路形成ハウジング１３とは反対側の端部には、樹脂製の操作部材２２が回転可能に取り付けられている。操作部材２２は、有蓋円筒状の蓋部２２ａと、蓋部２２ａの内面の中央部から突設された柱状の挿通部２２ｂとを備える。挿通部２２ｂは、一対の平面部２２ｃを有する二面幅形状になっている。操作部材２２の挿通部２２ｂは、ギアカバー１２における流路形成ハウジング１３とは反対側の端部に形成された孔１２ａを介してギアカバー１２内に挿通され、スライドギア２１の挿通孔２１ｈに挿通されている。挿通部２２ｂの各平面部２２ｃは、挿通孔２１ｈの各平面部２１ａにそれぞれ対面している。挿通孔２１ｈ内において、挿通部２２ｂと軸部２０ｅとは、ニードル弁体２０の軸方向において互いに離間している。

操作部材２２を回転操作すると、スライドギア２１が操作部材２２と一体回転するとともに、スライドギア２１の回転に伴ってニードル弁体２０もスライドギア２１と一体回転する。すなわち、操作部材２２は、スライドギア２１を介してニードル弁体２０と一体回転する。したがって、スライドギア２１は、操作部材２２及びニードル弁体２０と一体回転する。

ニードル弁体２０が正方向へ回転すると、螺子部２０ｃが雌ねじ孔１５ａに対して螺退して、ニードル弁体２０が、バルブハウジング１１の軸方向に沿って操作部材２２に向けて移動する。これにより、弁部２０ａが流路１３ａに対して離間して、流路１３ａから弁室１３ｂに流れ込むエアの流量が増大し、流路１３ａから弁室１３ｂ、導出孔１３ｃ及び通路１４ａを介して流体圧機器に供給されるエアの流量が増大する。

一方、ニードル弁体２０が正方向とは逆方向へ回転すると、螺子部２０ｃが雌ねじ孔１５ａに対して螺進して、ニードル弁体２０が、バルブハウジング１１の軸方向に沿って操作部材２２から離れる方向へ移動する。これにより、弁部２０ａが流路１３ａに対して接近して、流路１３ａから弁室１３ｂに流れ込むエアの流量が減少し、流路１３ａから弁室１３ｂ、導出孔１３ｃ及び通路１４ａを介して流体圧機器に供給されるエアの流量が減少する。

ナット１５とスライドギア２１との間には第１付勢ばね２４が介在されている。第１付勢ばね２４は、スライドギア２１をギアカバー１２における孔１２ａ周りの内端面に向けて付勢している。ギアカバー１２内におけるスライドギア２１の周囲には、ニードル弁体２０の回転数を示す表示部としての第１目盛り３０ａ及び第２目盛り３０ｂを有する円筒状の表示リング３０が回転可能に支持されている。

図３に示すように、表示リング３０の外周面には、数字「０」〜「１３」が、第１目盛り３０ａとして、表示リング３０の周方向に並んで印字されている。また、表示リング３０の外周面において、第１目盛り３０ａに対して表示リング３０の軸方向にずれた位置には、数字「０」〜「１３」が、第２目盛り３０ｂとして、表示リング３０の周方向に並んで印字されている。表示リング３０は、表示リング３０の中心軸線がニードル弁体２０の中心軸線Ｌと一致するようにギアカバー１２内に配置されている。表示リング３０における軸方向端部には、円環状のギア部３１が設けられている。ギア部３１は、表示リング３０の周方向に沿って凹凸が連続する三角波形状である。

図１（ａ）に示すように、ギアカバー１２には、第１目盛り３０ａをギアカバー１２外へ臨ませる表示窓としての第１表示窓１６が形成されている。第１表示窓１６は、略六角形状である。第１表示窓１６の内周縁におけるギアカバー１２の軸方向において対向する部位には、第１表示窓１６の内方へ三角状に突出する指標部１６ａがそれぞれ形成されている。図１（ｂ）に示すように、ギアカバー１２には、第２目盛り３０ｂをギアカバー１２外へ臨ませる表示窓としての第２表示窓１７が形成されている。第２表示窓１７は、四角形状である。よって、第１表示窓１６及び第２表示窓１７は形状が異なっている。第１表示窓１６及び第２表示窓１７は、ギアカバー１２の周方向において１８０度離れた位置であって且つ、ギアカバー１２の軸方向においてずれた位置に配置されている。

図４に示すように、ギアカバー１２の軸方向において、ギアカバー１２の内面における表示リング３０のギア部３１と対向する部位には、ギア部３１と係合可能な円環状の係合部１２ｂが形成されている。係合部１２ｂは、ギアカバー１２の内面におけるギア部３１と対向する部位においてギアカバー１２の周方向に沿って凹凸が連続する三角波形状である。

図２に示すように、表示リング３０と挿入筒１３ｆとの間には第２付勢ばね２５が介在されている。第２付勢ばね２５は、表示リング３０を係合部１２ｂに向けて付勢している。そして、第２付勢ばね２５の付勢力によって表示リング３０が係合部１２ｂに向けて付勢されて、ギア部３１と係合部１２ｂとが係合した状態では、表示リング３０の回転が規制されている。

スライドギア２１の外周面には、突設部４０が二つ突設されている。各突設部４０は、ギアカバー１２とスライドギア２１との間に設けられている。各突設部４０は、スライドギア２１の外周面において、スライドギア２１の周方向における１８０度間隔となる二箇所に配置されている。各突設部４０は、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌを中心とした同一の同心円上に設けられている。また、各突設部４０は、ギアカバー１２の軸方向において、表示リング３０よりも操作部材２２寄りに配置されている。

図５に示すように、突設部４０は、噛合部４１及び切換部４２を有する。噛合部４１及び切換部４２は、スライドギア２１の軸方向において互いに反対方向に先細っている。噛合部４１は、ギア部３１に対してニードル弁体２０の中心軸線Ｌに沿った方向において対向配置されている。噛合部４１は、切換部４２から表示リング３０のギア部３１に向かうにつれて互いに接近しながら直線状に延びる一対の第１傾斜面４１ａを有する。切換部４２は、噛合部４１から操作部材２２に向かうにつれて互いに接近しながら直線状に延びる一対の第２傾斜面４２ａを有する。第１傾斜面４１ａと第２傾斜面４２ａとは連続している。両第１傾斜面４１ａの長さＬ１は同じ長さである。両第２傾斜面４２ａの長さＬ２は同じ長さである。第２傾斜面４２ａの長さＬ２は、第１傾斜面４１ａの長さＬ１よりも長くなっている。

図６に示すように、ギアカバー１２の内周面には、一対の動作規制部５１が、ギアカバー１２の周方向において互いに間隔を置いて突設されている。一対の動作規制部５１は、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌを中心とした同一の同心円上に設けられている。また、一対の動作規制部５１は、ギアカバー１２の軸方向において、表示リング３０よりも操作部材２２寄りに配置されている。さらに、一対の動作規制部５１における表示リング３０側の部位は、係合部１２ｂの一部を形成している。一方の動作規制部５１は、噛合部４１の一方の第１傾斜面４１ａと摺接可能な摺接面５１ａを有するとともに、他方の動作規制部５１は、噛合部４１の他方の第１傾斜面４１ａと摺接可能な摺接面５１ａを有する。

さらに、ギアカバー１２の内周面には、ギアカバー１２の軸方向に沿って延びる切換ギア部５２が突設されている。切換ギア部５２は、ギアカバー１２とスライドギア２１との間に設けられている。また、切換ギア部５２は、ギアカバー１２の軸方向において、一対の動作規制部５１よりも操作部材２２寄りであって、且つギアカバー１２の周方向において一対の動作規制部５１の間に配置されている。切換ギア部５２における表示リング３０側の端部には、表示リング３０に向かうにつれて互いに接近しながら直線状に延びる一対のテーパ面５２ａが形成されている。一方のテーパ面５２ａは、切換部４２の一方の第２傾斜面４２ａと摺接可能であるとともに、他方のテーパ面５２ａは、切換部４２の他方の第２傾斜面４２ａと摺接可能である。切換ギア部５２及び各突設部４０は、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌを中心とした同一の同心円上に設けられている。

図７に示すように、ギアカバー１２と流路形成ハウジング１３とは、ギアカバー１２を挿入筒１３ｆに対して回転可能とした状態で、ギアカバー１２と挿入筒１３ｆとの抜け止めを規制する抜け止め部材７０によって互いに抜け止めが規制された状態で組み付けられている。抜け止め部材７０は、互いに平行に延びる一対の挿入部７０ａと、各挿入部７０ａの端部同士を連結するとともに円弧状に延びる連結部７０ｂとを備える。ギアカバー１２には、各挿入部７０ａが挿入される一対の挿入溝１２ｃが形成されている。また、ギアカバー１２の外周面には、一対の挿入溝１２ｃを繋ぐとともに円弧状に延びる係止溝１２ｄが形成されている。係止溝１２ｄには、抜け止め部材７０の連結部７０ｂが係止可能になっている。

図８に示すように、ギアカバー１２の内周面において、一対の挿入溝１２ｃ及び係止溝１２ｄよりも流路形成ハウジング１３寄りには、ローレット加工が施されたローレット部１２ｅが設けられている。また、ギアカバー１２における流路形成ハウジング１３寄りの端部には、ギアカバー１２の軸方向に延びる弾性片１２ｋが複数突出している。複数の弾性片１２ｋは、ギアカバー１２の周方向に沿って配列される円弧形状である。各弾性片１２ｋにおける流路形成ハウジング１３寄りの端部には、外方に突出する鍔部１２ｆが設けられている。

図２に示すように、複数の弾性片１２ｋの周囲には、挿入筒１３ｆに対するギアカバー１２の回転を規制するリング状のロック部材７１が装着されている。ロック部材７１の内周面には、流路形成ハウジング１３に向かうにつれてテーパ状に拡径していく拡径部７１ａが形成されている。拡径部７１ａは、ロック部材７１を流路形成ハウジング１３に向けて移動させると、各弾性片１２ｋの鍔部１２ｆをギアカバー１２の内方に向けて押圧可能になっている。

図８に示すように、挿入筒１３ｆの外周面には、一対の挿入部７０ａが係合可能な環状溝１３ｇが形成されている。また、挿入筒１３ｆにおける環状溝１３ｇよりもギアカバー１２とは反対側の外周面には、ローレット加工が施されたローレット部１３ｅが設けられている。ギアカバー１２のローレット部１２ｅと挿入筒１３ｆのローレット部１３ｅとは互いに噛合可能になっている。

そして、挿入筒１３ｆをギアカバー１２内に挿入し、各挿入部７０ａが各挿入溝１２ｃに挿入されるとともに挿入筒１３ｆの環状溝１３ｇに係合することで、ギアカバー１２と流路形成ハウジング１３とが互いに抜け止めされている。ギアカバー１２と流路形成ハウジング１３とが抜け止め部材７０によって抜け止めされた状態において、ロック部材７１を流路形成ハウジング１３から離れる方向へ移動させた状態では、ギアカバー１２のローレット部１２ｅと挿入筒１３ｆのローレット部１３ｅとは互いに噛合されておらず、挿入筒１３ｆに対するギアカバー１２の回転が許容される。

一方、ギアカバー１２と流路形成ハウジング１３とが抜け止め部材７０によって抜け止めされた状態において、ロック部材７１を流路形成ハウジング１３に向けて移動させた状態では、拡径部７１ａが、各弾性片１２ｋの鍔部１２ｆをギアカバー１２の内方に向けて押圧し、各弾性片１２ｋがギアカバー１２の内方に撓む。これにより、ギアカバー１２のローレット部１２ｅと挿入筒１３ｆのローレット部１３ｅとが互いに噛合され、挿入筒１３ｆに対するギアカバー１２の回転が規制される。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図９（ａ）に示すように、操作部材２２が正方向へ回転操作されると、スライドギア２１が操作部材２２と一体回転し、各突設部４０が、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌを回転中心として回転する。

図９（ｂ）に示すように、スライドギア２１の回転運動により、一方の突設部４０が切換ギア部５２に当接する。具体的には、切換部４２の一方の第２傾斜面４２ａが、切換ギア部５２の一方のテーパ面５２ａに当接する。さらに、スライドギア２１の回転運動により、切換部４２の一方の第２傾斜面４２ａが一方のテーパ面５２ａに摺接しながらスライドギア２１が移動することで、スライドギア２１が、一方のテーパ面５２ａに案内されて、回転運動を維持しつつも、第１付勢ばね２４の付勢力に抗してニードル弁体２０の軸方向へナット１５に向けて直線運動する。切換部４２の一方の第２傾斜面４２ａが一方のテーパ面５２ａに摺接し、且つ第１付勢ばね２４の付勢力に抗しながらスライドギア２１が回転運動しているとき、スライドギア２１の回転方向に負荷トルクが生じる。

図９（ｃ）に示すように、スライドギア２１が、回転運動を維持しつつもニードル弁体２０の軸方向へナット１５に向けて直線運動すると、噛合部４１がギア部３１と噛合する。このとき、第２傾斜面４２ａの長さＬ２は、第１傾斜面４１ａの長さＬ１よりも長くなっているため、第２傾斜面４２ａの長さＬ２が、第１傾斜面４１ａの長さＬ１と同じ、もしくは短い場合に比べると、一方の第２傾斜面４２ａと一方のテーパ面５２ａとの摺接が維持され易くなっている。

図９（ｄ）に示すように、スライドギア２１が、回転運動を維持しつつもニードル弁体２０の軸方向へナット１５に向けてさらに直線運動すると、噛合部４１が、ギア部３１と噛み合った状態で表示リング３０を押圧する。すると、表示リング３０は、第２付勢ばね２５の付勢力に抗して、ギア部３１が係合部１２ｂに対して離間する方向へ移動する。

図１０（ａ）に示すように、ギア部３１と係合部１２ｂとの係合が解除されると、スライドギア２１の回転運動が噛合部４１及びギア部３１を介して表示リング３０に伝達され、表示リング３０が回転運動する。すなわち、スライドギア２１から表示リング３０への回転運動の伝達は、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌに沿った方向での噛合部４１とギア部３１との連結によって伝達される。さらに、スライドギア２１が回転運動して、突設部４０が切換ギア部５２の頂点を越えると、噛合部４１の一方の第１傾斜面４１ａが、一方の動作規制部５１の摺接面５１ａに当接する。さらに、スライドギア２１が第１付勢ばね２４の付勢力によって弾かれるようにして、ニードル弁体２０の軸方向へギアカバー１２における孔１２ａ周りの内端面に向けて一気に押し上げられるように直線運動する。そして、スライドギア２１の回転運動により、噛合部４１の一方の第１傾斜面４１ａが一方の動作規制部５１の摺接面５１ａに摺接しながらスライドギア２１が移動する。

図１０（ｂ）に示すように、スライドギア２１は、回転運動を維持しつつも、第１付勢ばね２４の付勢力によって、切換部４２の他方の第２傾斜面４２ａが他方のテーパ面５２ａに摺接しながら移動する。また、表示リング３０は、回転運動を維持しつつも、第２付勢ばね２５の付勢力によって係合部１２ｂに向けて直線運動する。

図１０（ｃ）に示すように、表示リング３０が、第２付勢ばね２５の付勢力によって係合部１２ｂに向けて直線運動し、ギア部３１が係合部１２ｂに係合されると、表示リング３０の回転が規制される。

これにより、第１表示窓１６内には、操作部材２２の回転操作が行われる前の第１目盛り３０ａの値から０．５加算された値に相当する部位が、各指標部１６ａによって指し示される。そして、各指標部１６ａによって指し示された第１目盛り３０ａの部位を目視することにより、操作部材２２の回転量が表示されるとともに、この回転量に基づく流路１３ａの開度が計数化される。また、第２表示窓１７には、操作部材２２の回転操作が行われる前の第２目盛り３０ｂの値から０．５加算された値に相当する部位が、第２表示窓１７内の中央部に表示される。そして、第２表示窓１７内の中央部に表示された第２目盛り３０ｂの部位を目視することにより、操作部材２２の回転量が表示されるとともに、この回転量に基づく流路１３ａの開度が計数化される。なお、第１表示窓１６及び第２表示窓１７には同じ値に相当する部位の第１目盛り３０ａ及び第２目盛り３０ｂが表示されるようになっている。

さらに、操作部材２２が正方向へさらに半回転すると、スライドギア２１の回転運動により、他方の突設部４０が切換ギア部５２に当接し、図９及び図１０にしたがって説明した動作が再度行われる。つまり、本実施形態では、操作部材２２の１回転内での表示リング３０の回転動作回数が２回となっている。

また、操作部材２２が正方向とは逆方向へ回転操作されると、スライドギア２１の回転運動により、切換部４２の他方の第２傾斜面４２ａが、切換ギア部５２の他方のテーパ面５２ａに当接する。さらに、スライドギア２１の回転運動により、切換部４２の他方の第２傾斜面４２ａが他方のテーパ面５２ａに摺接しながらスライドギア２１が移動することで、スライドギア２１が、他方のテーパ面５２ａに案内されて、回転運動を維持しつつも、第１付勢ばね２４の付勢力に抗してニードル弁体２０の軸方向へナット１５に向けて直線運動する。

そして、噛合部４１がギア部３１と噛合して、ギア部３１と係合部１２ｂとの係合が解除されると、スライドギア２１の回転運動が噛合部４１及びギア部３１を介して表示リング３０に伝達され、表示リング３０が回転運動する。さらに、スライドギア２１が回転運動すると、噛合部４１の他方の第１傾斜面４１ａが、他方の動作規制部５１の摺接面５１ａに当接する。そして、スライドギア２１の回転運動により、噛合部４１の他方の第１傾斜面４１ａが他方の動作規制部５１の摺接面５１ａに摺接しながらスライドギア２１が移動する。これにより、スライドギア２１が、摺接面５１ａに案内されて、回転運動を維持しつつも、第１付勢ばね２４の付勢力によってニードル弁体２０の軸方向へギアカバー１２における孔１２ａ周りの内端面に向けて直線運動する。

さらに、スライドギア２１は、回転運動を維持しつつも、第１付勢ばね２４の付勢力によって、切換部４２の一方の第２傾斜面４２ａが一方のテーパ面５２ａに摺接しながら移動する。また、表示リング３０は、回転運動を維持しつつも、第２付勢ばね２５の付勢力によって係合部１２ｂに向けて直線運動する。表示リング３０が、第２付勢ばね２５の付勢力によって係合部１２ｂに向けて直線運動し、ギア部３１が係合部１２ｂに係合されると、表示リング３０の回転が規制される。

これにより、第１表示窓１６内には、操作部材２２の回転操作が行われる前の第１目盛り３０ａの値から０．５減算された値に相当する部位が、各指標部１６ａによって指し示される。また、第２表示窓１７には、操作部材２２の回転操作が行われる前の第２目盛り３０ｂの値から０．５減算された値に相当する部位が、第２表示窓１７内の中央部に表示される。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）表示リング３０における軸方向端部にギア部３１を設けた。また、スライドギア２１の外面に、ギア部３１と噛合可能な噛合部４１を突設した。さらに、ギアカバー１２とスライドギア２１との間に切換ギア部５２及び切換部４２を備え、切換ギア部５２と切換部４２との当接によって、スライドギア２１が、回転運動を維持しつつ、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌに沿った方向へ直線運動し、噛合部４１とギア部３１とが噛合するようにした。これによれば、スライドギア２１の回転運動が噛合部４１及びギア部３１を介して表示リング３０に伝達される。すなわち、スライドギア２１から表示リング３０への回転運動の伝達は、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌに沿った方向での噛合部４１とギア部３１との連結によって伝達される。このため、従来技術のように、スライドギア２１から表示リング３０への回転運動の伝達が、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌに対して直交する方向へ伝達される構成に比べると、流量制御弁１０におけるニードル弁体２０の中心軸線Ｌに対して直交する方向への体格を小型化することができる。

（２）切換ギア部５２及び切換部４２は、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌを中心とした同一の同心円上に設けられている。これによれば、切換ギア部５２及び切換部４２が、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌからオフセットした位置を中心とした同一の同心円上に設けられている場合に比べると、流量制御弁１０におけるニードル弁体２０の中心軸線Ｌに対して直交する方向への体格を小型化することができる。

（３）スライドギア２１は、スライドギア２１の中心軸線がニードル弁体２０の中心軸線Ｌと一致するようにギアカバー１２内に配置されている。これによれば、スライドギア２１が、スライドギア２１の中心軸線がニードル弁体２０の中心軸線Ｌに対してオフセットするようにギアカバー１２内に配置されている場合に比べて、流量制御弁１０におけるニードル弁体２０の中心軸線Ｌに対して直交する方向への体格を小型化することができる。

（４）表示リング３０は、表示リング３０の中心軸線がニードル弁体２０の中心軸線Ｌと一致するようにギアカバー１２内に配置されている。これによれば、表示リング３０が、表示リング３０の中心軸線がニードル弁体２０の中心軸線Ｌに対してオフセットするようにギアカバー１２内に配置されている場合に比べて、流量制御弁１０におけるニードル弁体２０の中心軸線Ｌに対して直交する方向への体格を小型化することができる。

（５）切換部４２が二つ設けられている。これによれば、操作部材２２の１回転内での表示リング３０の回転動作回数を増やすことができるため、流路１３ａの開度をより正確に計数化することができる。

（６）ギアカバー１２は、ギア部３１と係合可能な係合部１２ｂを有している。これによれば、ギア部３１が係合部１２ｂと係合することで、操作部材２２を回転操作していないにも拘わらず、表示リング３０が回転動作してしまうことを抑止することができる。

（７）流量制御弁１０は、ギアカバー１２を流路形成ハウジング１３に対して回転可能とした状態で、ギアカバー１２と流路形成ハウジング１３との抜け止めを規制する抜け止め部材７０と、流路形成ハウジング１３に対するギアカバー１２の回転を規制するロック部材７１とを備えた。これによれば、ギアカバー１２が流路形成ハウジング１３に対して抜け止め部材７０によって抜け止めされた状態で、ギアカバー１２を流路形成ハウジング１３に対して回転させることができるため、第１表示窓１６及び第２表示窓１７の位置を容易に変更することができる。そして、第１表示窓１６及び第２表示窓１７の位置を変更した後、ロック部材７１によって、流路形成ハウジング１３に対するギアカバー１２の回転を規制することで、第１表示窓１６及び第２表示窓１７の位置を固定することができる。

（８）第１表示窓１６及び第２表示窓１７は形状が異なっている。これによれば、第１表示窓１６もしくは第２表示窓１７を目視するだけで、流量制御弁１０の向きを把握することができるため、組み付け性や作業性を向上させることができる。

（９）第２傾斜面４２ａの長さＬ２は、第１傾斜面４１ａの長さＬ１よりも長くなっている。このため、第２傾斜面４２ａの長さＬ２が、第１傾斜面４１ａの長さＬ１と同じ、もしくは短い場合に比べると、各第２傾斜面４２ａと各テーパ面５２ａとの摺接が維持され易くなる。その結果、スライドギア２１が、回転運動しつつも、ニードル弁体２０の軸方向へ安定的に直線運動し易くなる。

（１０）切換部４２の一方の第２傾斜面４２ａが一方のテーパ面５２ａに摺接し、且つ第１付勢ばね２４の付勢力に抗しながらスライドギア２１が回転運動しているとき、スライドギア２１の回転方向には負荷トルクが生じている。そして、スライドギア２１が回転運動して、突設部４０が切換ギア部５２の頂点を越えると、スライドギア２１が第１付勢ばね２４の付勢力によって弾かれるようにして、ニードル弁体２０の軸方向へギアカバー１２における孔１２ａ周りの内端面に向けて一気に押し上げられるように直線運動する。操作部材２２を回転操作している操作者は、このスライドギア２１が一気に押し上げられるように直線運動する感覚を感知することで、表示リング３０の回転が行われたことを知ることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 図１１に示すように、操作部材２２の挿通部２２ｂに、一対の平面部２２ｄを有する二面幅形状の挿入孔２２ｈが形成されていてもよい。また、スライドギア２１は、操作部材２２の挿通部２２ｂが挿入される円孔状の第１挿入部２１ｂと、第１挿入部２１ｂに連続するとともに一対の平面部２１ｃを有する二面幅孔形状の第２挿入部２１ｄとを有していてもよい。そして、ニードル弁体２０の軸部２０ｅが第２挿入部２１ｄを貫通して、挿入孔２２ｈに挿入されており、軸部２０ｅの各平面部２０ｆが、第２挿入部２１ｄの各平面部２１ｃ及び挿入孔２２ｈの各平面部２２ｄにそれぞれ対面していてもよい。これによれば、操作部材２２を回転操作すると、ニードル弁体２０が操作部材２２と一体回転するとともに、ニードル弁体２０の回転に伴ってスライドギア２１もニードル弁体２０と一体回転する。

・ 図１１に示すように、表示リング３０の内側に、スライドギア２１をギアカバー１２における孔１２ａ周りの内端面に向けて付勢する第１付勢ばね２４が配置されていてもよく、第１付勢ばね２４の配置位置は特に限定されるものではない。

・ 図１１に示すように、ナット１５と表示リング３０との間に、表示リング３０を係合部１２ｂに向けて付勢する第２付勢ばね２５が介在されていてもよく、第２付勢ばね２５の配置位置は特に限定されるものではない。

・ 図１２に示すように、噛合部４１と切換部４２とが互いに独立して配置されていてもよい。そして、噛合部４１と切換部４２とが、スライドギア２１の周方向において互いに９０度ずつずれた位置に配置されていてもよい。

・ 実施形態において、切換ギア部５２及び切換部４２が、ニードル弁体２０の中心軸線Ｌからオフセットした位置を中心とした同一の同心円上に設けられていてもよい。
・ 実施形態において、スライドギア２１が、スライドギア２１の中心軸線がニードル弁体２０の中心軸線Ｌに対してオフセットするようにギアカバー１２内に配置されていてもよい。

・ 実施形態において、表示リング３０が、表示リング３０の中心軸線がニードル弁体２０の中心軸線Ｌに対してオフセットするようにギアカバー１２内に配置されていてもよい。

・ 実施形態において、突設部４０の数は、１つでもよいし、３つ以上でもよい。
・ 実施形態において、第２傾斜面４２ａの長さＬ２が、第１傾斜面４１ａの長さＬ１と同じであってもよい。

・ 実施形態において、第１表示窓１６及び第２表示窓１７の形状が同じであってもよい。
・ 実施形態において、ギアカバー１２に第１表示窓１６が形成されていなくてもよい。

・ 実施形態において、ギアカバー１２に第２表示窓１７が形成されていなくてもよい。
・ 実施形態において、ギアカバー１２に係合部１２ｂが形成されていなくてもよい。

・ 実施形態において、操作部材２２が半回転すると、操作部材２２の回転操作が行われる前の第１目盛り３０ａ及び第２目盛り３０ｂの値から１加算もしくは減算した値が、第１表示窓１６及び第２表示窓１７から表示されるようにしてもよい。

・ 実施形態において、第１目盛り３０ａ及び第２目盛り３０ｂとして、アルファベットや記号等を用いてもよい。要は、操作部材２２の回転量に基づく流路１３ａの開度が計数化できるものであればよい。

・ 実施形態において、抜け止め部材７０が設けられていなくてもよい。
・ 実施形態において、ロック部材７１が設けられていなくてもよい。
・ 実施形態において、ニードル弁体２０の軸部２０ｅは、操作部材２２及びスライドギア２１を軸部２０ｅに対して回転を規制する構成であれば、二面幅形状でなくてもよい。

・ 実施形態において、表示リング３０のギア部３１を径方向に段差を有する構成にし、ギア部３１の外周側がギアカバー１２の係合部１２ｂと噛み合い、ギア部３１の内周側がスライドギア２１の噛合部４１と噛み合うようにしてもよい。

・ 実施形態において、表示リング３０のギア部３１のギア形状が、ギアカバー１２の係合部１２ｂ及びスライドギア２１の噛合部４１の形状と同じでなくてもよい。
・ 実施形態において、流体として、液体の流量を制御する流量制御弁１０であってもよい。

１０…流量制御弁、１１…バルブハウジング、１２…ギアカバー、１２ｂ…係合部、１３…流路形成ハウジング、１３ａ…流路、１６…表示窓としての第１表示窓、１７…表示窓としての第２表示窓、２０…ニードル弁体、２１…回転部材としてのスライドギア、２２…操作部材、３０…表示リング、３０ａ…表示部としての第１目盛り、３０ｂ…表示部としての第２目盛り、３１…ギア部、４１…噛合部、４２…切換部、５２…切換ギア部、７０…抜け止め部材、７１…ロック部材。

Claims (7)

1. バルブハウジングと、
   前記バルブハウジングに形成された流路と、
   前記流路の開度を調節するニードル弁体と、
   前記ニードル弁体と一体回転する操作部材と、
   前記バルブハウジング内で回転可能に支持されるとともに前記ニードル弁体の回転数を示す表示部を有する表示リングと、
   前記バルブハウジングに形成されるとともに前記表示部を前記バルブハウジング外へ臨ませる表示窓と、を有し、
   前記操作部材を操作して、前記ニードル弁体を前記バルブハウジングの軸方向へ移動させることにより、前記流路の開度を調節して、前記流路の流量を制御する流量制御弁であって、
   前記表示リングの内側に配置され、前記操作部材及び前記ニードル弁体と一体回転する筒状の回転部材と、
   前記表示リングにおける軸方向端部に設けられるギア部と、
   前記回転部材の外面に突設されるとともに前記ギア部に対して前記ニードル弁体の中心軸線に沿った方向において対向配置され、前記ギア部と噛合可能な噛合部と、
   前記バルブハウジングと前記回転部材との間に設けられる切換ギア部と、
   前記バルブハウジングと前記回転部材との間に設けられるとともに前記切換ギア部に当接可能な切換部と、を備え、
   前記切換ギア部と前記切換部との当接によって、前記回転部材が、回転運動を維持しつつ、前記ニードル弁体の中心軸線に沿った方向へ直線運動し、前記噛合部と前記ギア部とが噛合することを特徴とする流量制御弁。
2. 前記切換ギア部及び前記切換部は、前記ニードル弁体の中心軸線を中心とした同一の同心円上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
3. 前記回転部材は、前記回転部材の中心軸線が前記ニードル弁体の中心軸線と一致するように前記バルブハウジング内に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流量制御弁。
4. 前記表示リングは、前記表示リングの中心軸線が前記ニードル弁体の中心軸線と一致するように前記バルブハウジング内に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の流量制御弁。
5. 前記切換部が複数設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の流量制御弁。
6. 前記バルブハウジングは、前記ギア部と係合可能な係合部を有していることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の流量制御弁。
7. 前記バルブハウジングは、前記表示窓が形成されたギアカバーと、前記流路が形成された流路形成ハウジングとを有し、
   前記ギアカバーを前記流路形成ハウジングに対して回転可能とした状態で、前記ギアカバーと前記流路形成ハウジングとの抜け止めを規制する抜け止め部材と、
   前記流路形成ハウジングに対する前記ギアカバーの回転を規制するロック部材とを備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の流量制御弁。

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