JP2022161509A - Flor control unit and flow control valve - Google Patents

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JP2022161509A JP2021066388A JP2021066388A JP2022161509A JP 2022161509 A JP2022161509 A JP 2022161509A JP 2021066388 A JP2021066388 A JP 2021066388A JP 2021066388 A JP2021066388 A JP 2021066388A JP 2022161509 A JP2022161509 A JP 2022161509A
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Yosuke Tsutsumi
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Abstract

To provide a flow control unit, etc. capable of stably and highly precisely controlling a flow rate for a long period of time.SOLUTION: A flow control unit 1 comprises a first main flow path 54, a plurality of first branch flow paths 56 branched from the first main flow path 54, and a second flow path 12 communicated with at least any of the plurality of first branch flow paths 56. A first facing surface 32 having a first branch opening 34A of the first branch flow path 56 and a second facing surface 14 having a second opening 12A of the second flow path 12 are relatively moved in a surface direction, so that a first branch flow path 56 is selected. A ring groove 16 is provided on the first facing surface 32 or the second facing surface 14 so as to enclose the circumference of the first branch opening 43A or the circumference of the second opening 12A, and a ring member 100 is stored inside thereof. When a maximum groove depth in the axial direction is Wm and a maximum groove thickness obtained by halving a difference between the maximum outside diameter and the minimum inside diameter is Fm, the ring groove 16 satisfies Wm>Fm, and when a maximum ring width in the axial direction is Wr and a maximum ring thickness obtained by halving a difference between the maximum outside diameter and the minimum inside diameter is Fr, the ring member 100 satisfies Wr>Fr.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、例えば 酸素ボンベ等の流体供給源に接続して使用されて、流体の流量を調整する流量調整ユニットに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flow rate adjusting unit that is used by being connected to a fluid supply source such as an oxygen cylinder to adjust the flow rate of fluid.

従来、例えば、在宅酸素療法等において使用される酸素ボンベには、酸素ガスの流量や圧力を調整する流体調整バルブが接続される。この流体調整バルブには、圧力調整ユニットや流量調整ユニットが内蔵されており、酸素ガスの圧力や流量を調整可能とする。流体調整バルブには、酸素等のガスを連続的に供給する連続供給式のバルブと、ガスを使用者の呼吸に同調させながら供給する呼吸同調式のバルブが存在する。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, oxygen cylinders used in home oxygen therapy or the like are connected to fluid control valves for adjusting the flow rate and pressure of oxygen gas. This fluid adjustment valve incorporates a pressure adjustment unit and a flow rate adjustment unit to adjust the pressure and flow rate of the oxygen gas. Fluid control valves include a continuous supply type valve that continuously supplies gas such as oxygen, and a breathing synchronized type valve that supplies gas in synchronization with the user's breathing.

特許文献1に示すように、流体調整バルブに内蔵される流量調整ユニットは、流量を調整する流量調整板を備える。この流量調整板には、互いに内径(圧力損失)の異なる複数の通過孔(オリフィス穴)が周方向に並んで形成される。この流量調整板は、流路を形成する流路形成面に対してスプリングの付勢力によって圧接される。流路形成面には固定側の流路孔が形成される。流量調整板をツマミで回転操作すると、固定側の流路孔と特定のオリフィス穴が対向して連通されるので、流量が選択的に決定される。 As shown in Patent Literature 1, a flow rate adjustment unit built into a fluid adjustment valve includes a flow rate adjustment plate that adjusts the flow rate. A plurality of passage holes (orifice holes) having different inner diameters (pressure loss) are formed in the flow rate adjusting plate so as to be arranged in the circumferential direction. The flow rate adjusting plate is pressed against the channel forming surface forming the channel by the biasing force of the spring. Fixed-side channel holes are formed in the channel forming surface. When the flow regulating plate is rotated with a knob, the flow channel hole on the fixed side and the specific orifice hole face each other and communicate with each other, so that the flow rate is selectively determined.

流路形成面には、固定側の流路孔を取り囲むように環状溝(リング溝)が形成されており、この環状溝にOリングが保持される。上述のスプリングの付勢によって、Oリングが押しつぶされる結果、固定側の流路とオリフィス穴の間の隙間が高気密空間となる。 An annular groove (ring groove) is formed in the flow path forming surface so as to surround the flow path hole on the fixed side, and the O-ring is held in this annular groove. As a result of the O-ring being crushed by the force of the spring described above, the gap between the fixed side flow path and the orifice hole becomes a highly airtight space.

特開2003-247695JP 2003-247695

流量調整ユニットでは、流量を調整する都度、Oリングと流量調整板が摺動する。この際、流量調整板にはオリフィス穴が形成されていることから、弾性変形するOリングとオリフィス穴がひっかかり易い。Oリングと流量調整板の摺動によって、Oリングが弾性変形すると、環状溝からOリングが飛び出して、流量調整板と流路形成面の間に入り込んでしまう。Oリングの表面に傷が形成されることで、Oリングによる気密性が低下し、流量調整の精度が悪化する。 In the flow rate adjusting unit, the O-ring and the flow rate adjusting plate slide each time the flow rate is adjusted. At this time, since the orifice hole is formed in the flow rate adjusting plate, the elastically deformable O-ring and the orifice hole are easily caught. When the O-ring is elastically deformed due to sliding between the O-ring and the flow rate adjusting plate, the O-ring protrudes from the annular groove and enters between the flow rate adjusting plate and the flow path forming surface. Scratches formed on the surface of the O-ring deteriorate the airtightness of the O-ring and deteriorate the accuracy of flow rate adjustment.

更に、Oリングが環状溝から完全に飛び出してしまうと、元の位置(リング溝)に戻ることが出来ない。結果、流量調整が完全に機能しなくなる。従って、Oリングを交換しなければならない。 Furthermore, once the O-ring has completely protruded from the annular groove, it cannot return to its original position (ring groove). As a result, the flow regulation will not work completely. Therefore, the O-ring must be replaced.

一方、この問題を抑制する為に、Oリングに対する押圧力(スプリングの付勢)を弱めてしまうと、Oリングによる気密性が低下しやすい。特に、高圧流体の流量を調整する際の精度が悪化しやすい。 On the other hand, if the pressing force (biasing of the spring) against the O-ring is weakened in order to suppress this problem, the airtightness of the O-ring tends to deteriorate. In particular, the accuracy of adjusting the flow rate of the high-pressure fluid tends to deteriorate.

本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、長期間に亘って安定かつ高精度に流量調整が可能な流量調整ユニット等を提供しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a flow regulating unit or the like capable of stably and highly accurately regulating the flow over a long period of time.

上記目的を達成する本発明は、流体の流量を調整する流量調整ユニットであって、内部に第一主流路が形成される第一主流路形成部と、前記第一主流路から分岐され、且つ、圧力損失が互いに異なる複数の第一分岐流路が内部に形成される第一分岐流路形成部と、複数の前記第一分岐流路の少なくともいずれかと連通される第二流路が内部に形成される第二流路形成部と、前記第一分岐流路形成部に設けられ、複数の前記第一分岐流路の開放端となる第一分岐開口を有する第一対向面と、前記第二流路形成部に設けられ、前記第二流路の開放端となる第二開口を有すると共に、前記第一対向面と間隔を空けて対向する第二対向面と、前記第一対向面と前記第二対向面を面方向に相対移動させることで、前記第二流路と連通される前記第一分岐流路を選択する相対移動機構と、前記第一分岐開口の周囲又は前記第二開口の周囲を取り囲むように前記第一対向面又は前記第二対向面に凹設されるリング溝部と、前記リング溝部に配置され、一部が前記リング溝から突出することで、相手側となる前記第一対向面又は前記第二対向面(以下、相手側対向面)と当接するリング部材と、を備え、前記リング溝部は、軸方向の最大溝深さをWm、最大外径と最小内径の差を二分した最大溝厚をFmとした場合に、Wm>Fmを満たしており、前記リング溝部内で軸方向外力を受ける前の前記リング部材は、軸方向の最大リング幅をWr、最大外径と最小内径の差を二分した最大リング厚をFrとした場合に、Wr>Frを満たすことを特徴とする、流量調整ユニットである。 The present invention for achieving the above object is a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of a fluid, comprising: a first main flow path forming portion in which a first main flow path is formed; a first branch flow path forming portion in which a plurality of first branch flow paths having different pressure losses are formed; and a second flow path communicating with at least one of the plurality of first branch flow paths. a second flow channel forming portion formed; a first opposing surface provided in the first branch flow channel forming portion and having a first branch opening serving as an open end of the plurality of first branch flow channels; A second opposing surface that is provided in the two-channel forming portion and has a second opening that is an open end of the second channel and faces the first opposing surface with a gap, and the first opposing surface A relative movement mechanism that selects the first branch flow path that communicates with the second flow path by relatively moving the second opposing surface in the surface direction, and a surrounding of the first branch opening or the second opening A ring groove portion recessed in the first opposing surface or the second opposing surface so as to surround the periphery of the a ring member that abuts against the first opposing surface or the second opposing surface (hereinafter referred to as the mating opposing surface), wherein the ring groove portion has a maximum axial groove depth of Wm, a When the maximum groove thickness obtained by dividing the difference by two is Fm, Wm>Fm is satisfied. The flow control unit is characterized by satisfying Wr>Fr, where Fr is the maximum ring thickness obtained by dividing the difference between the diameter and the minimum inner diameter.

上記流量調整ユニットに関連して、前記リング溝部における開口の外周縁と、前記リング溝部内で軸方向外力を受ける前の前記リング部材の間に隙間(以下、外周側隙間)が形成されることを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjusting unit, a gap (hereinafter referred to as an outer gap) is formed between the outer peripheral edge of the opening in the ring groove and the ring member before receiving an axial external force in the ring groove. may be used as a feature.

上記流量調整ユニットに関連して、前記リング溝部における開口の内周縁と、前記リング溝部内で軸方向外力を受ける前の前記リング部材の間に隙間(以下、内周側隙間)が形成されることを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjusting unit, a gap (hereinafter referred to as an inner peripheral side gap) is formed between the inner peripheral edge of the opening in the ring groove and the ring member before receiving an axial external force in the ring groove. It may be characterized as

上記流量調整ユニットに関連して、前記リング溝部の軸方向の開口側を軸方向手前側、底面側を軸方向奥側と定義する際に、前記外周側隙間及び/又は前記内周側隙間は、前記外周縁又は前記内周縁から軸方向奥側に向かって、最大溝深さWmの10%以上に亘って延びることを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjustment unit, when defining the axial opening side of the ring groove portion as the axial front side and the bottom side as the axial back side, the outer peripheral side clearance and/or the inner peripheral side clearance is , extending from the outer peripheral edge or the inner peripheral edge toward the inner side in the axial direction over 10% or more of the maximum groove depth Wm.

上記流量調整ユニットに関連して、前記外周側隙間又は前記内周側隙間は、最大溝厚Fmの5%以上となることを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjusting unit, the outer peripheral gap or the inner peripheral gap may be 5% or more of the maximum groove thickness Fm.

上記流量調整ユニットに関連して、前記リング溝部の軸方向の開放端側を軸方向手前側、軸方向の底面側を軸方向奥側と定義し、前記リング部材の中心軸に沿った断面をリング断面と定義する際に、前記リング断面は、前記軸方向手前側に凸形状となる手前側凸領域を有しており、前記手前側凸領域は、曲率半径がFm/2未満となる湾曲部分を含むことを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjusting unit, the axial open end side of the ring groove portion is defined as the front side in the axial direction, the bottom side in the axial direction is defined as the rear side in the axial direction, and the cross section along the central axis of the ring member is defined as When defined as a ring cross section, the ring cross section has a front side convex region that is convex toward the front side in the axial direction, and the front side convex region is curved with a radius of curvature of less than Fm/2. It may be characterized by including a part.

上記流量調整ユニットに関連して、前記リング部材の径方向且つ軸方向に沿う断面をリング断面と定義する際に、前記リング断面の前記リング溝部の外側壁と対向する範囲に、凹形状となる外側凹領域を有することを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjusting unit, when the cross section along the radial direction and the axial direction of the ring member is defined as the ring cross section, the range facing the outer wall of the ring groove portion of the ring cross section has a concave shape. It may be characterized by having an outer concave region.

上記流量調整ユニットに関連して、前記リング断面の前記リング溝部の外側壁と対向する範囲に、凸形状となる外側凸領域を有しており、前記外側凸領域の両脇に、前記外側凹領域がそれぞれ形成されることを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjusting unit, the ring section has an outer convex region having a convex shape in a range facing the outer wall of the ring groove portion, and the outer concave region is provided on both sides of the outer convex region. It may be characterized in that regions are formed respectively.

上記流量調整ユニットに関連して、前記リング断面の前記リング溝部の外側壁と対向する範囲に、凸形状となる外側凸領域を複数有しており、複数の前記外側凸領域の間に、前記外側凹領域が形成されることを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjusting unit, a plurality of outer convex regions having a convex shape are provided in a range facing the outer wall of the ring groove portion of the ring cross section, and between the plurality of outer convex regions, the It may be characterized in that an outer concave region is formed.

上記流量調整ユニットに関連して、前記リング部材の径方向且つ軸方向に沿う断面をリング断面と定義する際に、前記リング断面の前記リング溝部の内側壁と対向する範囲に、凹形状となる内側凹領域を有することを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjusting unit, when the cross section along the radial direction and the axial direction of the ring member is defined as the ring cross section, the range facing the inner wall of the ring groove portion of the ring cross section has a concave shape. It may be characterized by having an inner concave region.

上記流量調整ユニットに関連して、前記リング断面の前記リング溝部の内側壁と対向する範囲に、凸形状となる内側凸領域を有しており、前記内側凸領域の両脇に、前記外側凹領域がそれぞれ形成されることを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjusting unit, the ring cross section has an inner convex region having a convex shape in a range facing the inner wall of the ring groove portion, and the outer concave portion is provided on both sides of the inner convex region. It may be characterized in that regions are formed respectively.

上記流量調整ユニットに関連して、前記リング断面の前記リング溝部の内側壁と対向する範囲に、凸形状となる内側凸領域を複数有しており、複数の前記内側凸領域の間に、前記内側凹領域が形成されることを特徴としても良い。 In relation to the flow rate adjusting unit, a plurality of inner convex regions having a convex shape are provided in a range facing the inner wall of the ring groove portion of the ring cross section, and between the plurality of inner convex regions, the It may be characterized by the formation of an inner recessed region.

上記流量調整ユニットに関連して、前記内側凸領域は、曲率半径がWr/2以下となる湾曲部分を含むことを特徴としても良い。 In relation to the flow regulating unit, the inner convex region may include a curved portion having a radius of curvature of Wr/2 or less.

上記流量調整ユニットに関連して、前記内側凸領域は、曲率半径がFr以下となる湾曲部分を含むことを特徴としても良い。 In relation to the flow control unit, the inner convex region may include a curved portion having a curvature radius of Fr or less.

上記目的を達成する本発明は、流体の流れを調整する流体調整バルブであって、流体の圧力を調整する圧力調整ユニットと、前記圧力調整ユニットによって調圧される前記流体が案内される、上記のいずれかに記載の流量調整ユニットと、を備えることを特徴とする流体調整バルブである。 The present invention for achieving the above object is a fluid regulating valve for regulating the flow of fluid, comprising: a pressure regulating unit for regulating the pressure of the fluid; A fluid control valve comprising: a flow control unit according to any one of the above.

本発明によれば、長期間に亘って安定かつ高精度に流量調整が可能な流量調整ユニット等を得ることが出来る。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to obtain a flow rate adjusting unit or the like that is capable of stably and highly accurately adjusting the flow rate over a long period of time.

(A)は、本発明の第一実施形態に係る流量調整ユニットの全体構成を示す断面図であり、(B)は同流量調整ユニットのハンドル端面カバーに示される流量案内表示態様を示す図である。(A) is a cross-sectional view showing the overall configuration of a flow rate adjustment unit according to a first embodiment of the present invention, and (B) is a view showing a flow rate guide display mode shown on a handle end face cover of the flow rate adjustment unit. be. 同流量調整ユニットの一部の部品を分解した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which disassembled some components of the same flow control unit. 同流量調整ユニットの一部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a part of same flow control unit. 同流量調整ユニットの一部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a part of same flow control unit. (A)は同流量調整ユニットのリング部材単体の平面図であり、(B)及び(C)は、(A)のII-II矢視断面図である。(A) is a plan view of a single ring member of the same flow rate adjusting unit, and (B) and (C) are cross-sectional views taken along line II-II in (A). 同流量調整ユニットのリング溝部及びリング部材の近傍をリング径方向から視た拡大断面図である。It is the enlarged sectional view which looked the vicinity of the ring groove part of the flow control unit, and the ring member from the ring radial direction. (A)は同流量調整ユニットのリング部材の近傍を軸方向から視た拡大平面図であり、(B)は同リング部材を径方向から視た拡大断面図である。(A) is an enlarged plan view of the vicinity of a ring member of the flow control unit viewed from the axial direction, and (B) is an enlarged cross-sectional view of the ring member viewed from the radial direction. (A)~(C)は、従来の流量調整ユニットのリング部材の近傍を径方向から視た拡大断面図である。(A) to (C) are enlarged cross-sectional views of the vicinity of a ring member of a conventional flow rate adjusting unit as seen from the radial direction. (A)は同流量調整ユニットの第一変形例に係るリング部材単体の平面図であり、(B)は(A)のII-II矢視断面図であり、(C)は同リング部材を採用した流量調整ユニットをリング径方向から視た拡大断面図である。(A) is a plan view of a single ring member according to a first modification of the same flow rate adjustment unit, (B) is a cross-sectional view taken along line II-II of (A), and (C) is the same ring member. It is the expanded sectional view which looked the adopted flow control unit from the ring radial direction. (A)は同流量調整ユニットの第二変形例に係るリング部材単体の平面図であり、(B)は(A)のII-II矢視断面図であり、(C)は同リング部材を採用した流量調整ユニットをリング径方向から視た拡大断面図である。(A) is a plan view of a single ring member according to a second modification of the flow rate adjustment unit, (B) is a cross-sectional view taken along line II-II in (A), and (C) is the ring member. It is the expanded sectional view which looked the adopted flow control unit from the ring radial direction. 第三変形例に係る流量調整ユニットの全体断面図である。It is the whole flow regulating unit sectional view concerning the 3rd modification. 本発明の第二実施形態に係る流体調整バルブについて、(A)はボンベの残圧表示態様を示す図であり、(B)は同流体調整バルブの側面図である。FIG. 4A is a diagram showing a residual pressure display mode of a cylinder, and FIG. 4B is a side view of the fluid regulating valve according to the second embodiment of the present invention. (A)は同流体調整バルブの平面部分断面図であり、(B)は同流体調整バルブの正面図である。(A) is a plan partial cross-sectional view of the same fluid control valve, and (B) is a front view of the same fluid control valve. 本実施形態の流量調整ユニットの変形例を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view showing a modification of a flow control unit of this embodiment.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<第一実施形態(流量調整ユニット)>
図1に、本発明の第一実施形態に係る流量調整ユニット1の全体構成を示す。なお、ここでは、流量調整ユニット1が流体としての気体(例えば酸素ガス)の流量を調整する場合を例示するが、液体の流量を調整しても良い。
<First embodiment (flow rate adjustment unit)>
FIG. 1 shows the overall configuration of a flow rate adjusting unit 1 according to the first embodiment of the present invention. Here, the case where the flow rate adjusting unit 1 adjusts the flow rate of gas (for example, oxygen gas) as a fluid is exemplified, but the flow rate of liquid may be adjusted.

流量調整ユニット1は、本体部10と、本体部10に回動自在に軸支される主軸60と、主軸60の一方の端部近傍に一体的に形成される流量調整板30と、主軸60の他方の端部近傍に相対回転不能に連結されるハンドル40と、流量調整板30を取り囲むようにして本体部10に固定される流路形成体50を備える。なお、説明の便宜上、主軸60の軸方向Eを基準として、図中のハンドル40側(図中左側)を軸方向奥側、図中の流路形成体50側(図中右側)を軸方向手前側と称する場合がある。 The flow rate adjusting unit 1 includes a body portion 10, a main shaft 60 rotatably supported by the main body portion 10, a flow rate adjusting plate 30 integrally formed near one end of the main shaft 60, and the main shaft 60. A handle 40 is connected to the vicinity of the other end of the flow passage so as not to rotate relatively, and a flow passage forming body 50 is fixed to the main body 10 so as to surround the flow rate adjusting plate 30 . For convenience of explanation, with the axial direction E of the main shaft 60 as a reference, the handle 40 side in the drawing (left side in the drawing) is the axial back side, and the flow path forming body 50 side in the drawing (right side in the drawing) is the axial direction. This side may be referred to as the front side.

<本体部>
本体部10は、円柱状の部材となっており、主軸60を収容する主軸孔11が内部に形成される。更に、本体部10には、気体が流れる第二流路12が形成される。主軸60の軸方向Eを基準として、本体部10の軸方向Eの手前端には、流量調整板30の第一対向面32と対向する第二対向面14が形成される。第二流路12の一方の端となる第二開口12Aは第二対向面14に形成される。第二流路12の他方の開放端12Bは本体部10の側面に到達する。この開放端12Bには、継手70が接続されている。
<Body part>
The body portion 10 is a columnar member, and a main shaft hole 11 for accommodating the main shaft 60 is formed therein. Further, the body portion 10 is formed with a second flow path 12 through which gas flows. With the axial direction E of the main shaft 60 as a reference, a second opposing surface 14 that faces the first opposing surface 32 of the flow rate adjustment plate 30 is formed at the front end of the main body 10 in the axial direction E. A second opening 12</b>A, which is one end of the second flow path 12 , is formed in the second facing surface 14 . The other open end 12B of the second channel 12 reaches the side surface of the body portion 10 . A joint 70 is connected to the open end 12B.

図2に拡大して示すように、第二対向面14には、第二開口12Aを取り囲む環状溝となるリング溝部16が凹設される。リング溝部16にはリング部材100が収容される。また、第二対向面14には、複数(ここでは2個)の補助リング溝部26が凹設される。補助リング溝部26の各々には、第一補助リング部材27及び第二補助リング部材28が収容される。リング溝部16及び補助リング溝部26の軸方向Jは、本体部10の軸方向Eと平行となる。リング溝部16及び補助リング溝部26は、周方向に等間隔で配置される。本実施形態では、リング溝部16が1つ形成され、補助リング溝部26が2つ形成されるので、合計3のリング溝が周方向に120度間隔で配置される。リング部材100は、第二対向面14に押圧されることで流路の気密を高める役割を担う。補助リング溝部26内に配置される第一補助リング部材27及び第二補助リング部材28は、リング部材100から第二対向面14が受ける外力を、周方向に均質化する役割を担う。従って、第二補助リング部材28は、流体のシール機能は要求されないので、補助リング溝部26から離脱し難い断面形状(例えば矩形状)とする。また、摺動抵抗を抑制するため、第二補助リング部材28は、摩擦力の低い材料を選定するか、または、テフロン(登録商標)加工のように表面摩擦力を低下させる表面処理を施した材料を選定することが好ましい。所望の反発力を生じさせるために、第一補助リング部材27及び第二補助リング部材28の少なくともいずれかは、ゴム等の弾性材料を選定する。 As shown enlarged in FIG. 2, the second facing surface 14 is recessed with a ring groove portion 16 that is an annular groove surrounding the second opening 12A. A ring member 100 is accommodated in the ring groove portion 16 . A plurality of (here, two) auxiliary ring grooves 26 are recessed in the second facing surface 14 . A first auxiliary ring member 27 and a second auxiliary ring member 28 are accommodated in each of the auxiliary ring groove portions 26 . The axial direction J of the ring groove portion 16 and the auxiliary ring groove portion 26 is parallel to the axial direction E of the main body portion 10 . The ring groove portion 16 and the auxiliary ring groove portion 26 are arranged at regular intervals in the circumferential direction. In this embodiment, one ring groove portion 16 is formed and two auxiliary ring groove portions 26 are formed, so that a total of three ring grooves are arranged at intervals of 120 degrees in the circumferential direction. The ring member 100 plays a role of increasing the airtightness of the flow path by being pressed against the second opposing surface 14 . The first auxiliary ring member 27 and the second auxiliary ring member 28 arranged in the auxiliary ring groove portion 26 play a role of homogenizing the external force that the second opposing surface 14 receives from the ring member 100 in the circumferential direction. Therefore, since the second auxiliary ring member 28 is not required to have a fluid sealing function, it has a cross-sectional shape (for example, a rectangular shape) that is difficult to separate from the auxiliary ring groove portion 26 . In addition, in order to suppress sliding resistance, the second auxiliary ring member 28 is made of a material with low frictional force, or is surface-treated to reduce surface frictional force, such as Teflon (registered trademark) processing. Material selection is preferred. At least one of the first auxiliary ring member 27 and the second auxiliary ring member 28 is selected from an elastic material such as rubber in order to generate a desired repulsive force.

図1に戻って、本体部10の主軸孔11の内周面には、周方向に延びるシール溝11Aが形成される。このシール溝11Aには、シールリング24が収容されており、このシールリング24が主軸60に圧接されることで、後述する第一主流路54が高気密空間となる。同様に、本体部10の外周面には、周方向に延びるシール溝13が形成される。このシール溝13にはシールリング25が収容されており、このシールリング25が流路形成体50の内周面に圧接されることで、第一主流路54が高気密空間となる。 Returning to FIG. 1, a seal groove 11A extending in the circumferential direction is formed in the inner peripheral surface of the main shaft hole 11 of the body portion 10. As shown in FIG. A seal ring 24 is accommodated in the seal groove 11A, and when the seal ring 24 is pressed against the main shaft 60, a first main flow path 54, which will be described later, becomes a highly airtight space. Similarly, a circumferentially extending seal groove 13 is formed on the outer peripheral surface of the body portion 10 . A seal ring 25 is accommodated in the seal groove 13 , and the seal ring 25 is pressed against the inner peripheral surface of the flow path forming body 50 to form the first main flow path 54 as a highly airtight space.

<主軸、流量調整板、ハンドル>
主軸60は軸方向Eに延びる棒状部材となる。主軸60の一方の端部近傍に流量調整板30が一体形成される。主軸60の他方側は、本体部10から突出しており、その端部近傍に雄ねじ部64が形成される。雄ねじ部64側にハンドル40が挿入される。雄ねじ部64と螺合する雌ねじ体66によって、その内部に挿入されるハンドル40が抜けないようなっている。なお、ハンドル40と本体部10の間には、リング状のスペーサ49が介在しており、両者が相対回転可能となっている。
<Spindle, flow control plate, handle>
The main shaft 60 is a rod-shaped member extending in the axial direction E. As shown in FIG. A flow control plate 30 is integrally formed near one end of the main shaft 60 . The other side of the main shaft 60 protrudes from the main body 10, and a male threaded portion 64 is formed near the end thereof. The handle 40 is inserted into the male screw portion 64 side. The female threaded body 66 that is screwed with the male threaded part 64 prevents the handle 40 inserted therein from coming off. A ring-shaped spacer 49 is interposed between the handle 40 and the main body 10 so that the two can rotate relative to each other.

ハンドル40の中央には、軸方向に延びる貫通孔42が形成されており、この貫通孔42に主軸60が挿入される。主軸60の軸方向Eの奥側には、キー溝又はDカット等の断面異形の係合部62が形成される。ハンドル40の貫通孔42は、係合領域43と受圧領域44を有する。係合領域43は断面非正円の孔となっており、主軸60の係合部62と周方向に係合する。受圧領域44は係合領域43の軸方向E奥側に隣接しており、係合領域43よりも受圧領域44の内径が大きくなることで、その境界に段差44Aが形成される。受圧領域44と主軸60の間には隙間が形成されており、この隙間にスプリング46が収容される。雌ねじ体66は、スペーサ48を介してスプリング46を押圧してこのスプリング46を収縮させる。スプリング46の復元力の一方は、段差44A(ハンドル40)に伝達され、更にスペーサ49を経由して本体部10に伝わる。スプリング46の復元力の他方は、スペーサ48を介して雌ねじ体66に伝達され、更に、主軸60を経由して流量調整板30に伝わる。つまり、スプリング46の復元力は、第一対向面32と第二対向面14を接近させる外力となる。主軸60の他方の端には、ハンドル端面カバー68が固定されており、図1(B)に示すように、ハンドル40の回転角度によって流量が増減する趣旨の案内が表示される。 A through hole 42 extending in the axial direction is formed in the center of the handle 40 , and the main shaft 60 is inserted into the through hole 42 . An engagement portion 62 having an irregular cross section such as a key groove or a D-cut is formed on the back side of the main shaft 60 in the axial direction E. As shown in FIG. Through bore 42 of handle 40 has an engagement area 43 and a pressure receiving area 44 . The engaging region 43 is a hole having a non-perfect circular cross section, and engages with the engaging portion 62 of the main shaft 60 in the circumferential direction. The pressure receiving area 44 is adjacent to the engagement area 43 on the inner side in the axial direction E, and the inner diameter of the pressure receiving area 44 is larger than that of the engagement area 43, so that a step 44A is formed at the boundary. A gap is formed between the pressure receiving area 44 and the main shaft 60, and the spring 46 is accommodated in this gap. The female threaded body 66 presses the spring 46 via the spacer 48 to contract the spring 46 . One of the restoring forces of the spring 46 is transmitted to the step 44A (handle 40) and further transmitted to the main body 10 via the spacer 49. As shown in FIG. The other restoring force of the spring 46 is transmitted to the internal thread body 66 via the spacer 48 and further transmitted to the flow rate adjusting plate 30 via the main shaft 60 . That is, the restoring force of the spring 46 becomes an external force that brings the first opposing surface 32 and the second opposing surface 14 closer together. A handle end cover 68 is fixed to the other end of the main shaft 60, and as shown in FIG.

図2に示すように、流量調整板30は円盤形状となる。流量調整板30における第一対向面32と反対側の裏面36には、周方向に環状に延びる凹部が形成される。この凹部は気体が流れる環状流路36Aとなる。なお、この環状流路36Aも第一主流路54の一部となる。この環状流路36Aの凹部底面には、第一対向面32まで貫通する流量調整孔34が周方向に複数形成される。複数の流量調整孔34の内径が互いに異なっており、周方向の並び順に段階的に内径が増大する。つまり、複数の流量調整孔34は、圧力損失レベルが互いに異なるように設定される。各々の流量調整孔34は、第一主流路54から分岐形成される第一分岐流路56を構成する。 As shown in FIG. 2, the flow regulating plate 30 has a disk shape. A concave portion extending annularly in the circumferential direction is formed in the back surface 36 of the flow rate adjusting plate 30 opposite to the first opposing surface 32 . This recess forms an annular flow path 36A through which gas flows. Note that this annular flow path 36A also forms part of the first main flow path 54 . A plurality of flow rate adjusting holes 34 penetrating to the first opposing surface 32 are formed in the circumferential direction in the bottom surface of the concave portion of the annular flow path 36A. The inner diameters of the plurality of flow rate adjusting holes 34 are different from each other, and the inner diameters increase stepwise in the order in which they are arranged in the circumferential direction. That is, the plurality of flow rate adjustment holes 34 are set to have different pressure loss levels. Each flow control hole 34 constitutes a first branch channel 56 branched from the first main channel 54 .

図4に拡大して示すように、流量調整孔34(第一分岐流路56)は、第一対向面32において第一分岐開口34Aを有する。複数の流量調整孔34の中のいずれかの第一分岐開口34Aを、第二流路12の第二開口12Aに対向させることで、第一分岐流路56と第二流路12が連通される。流量調整板30の第一対向面32と、本体部10の第二対向面14は、スプリング46の復元力によって接近しようとするが、リング溝部16に収容されるリング部材100の一部が突出している結果、第一対向面32と第二対向面14に隙間が形成される。リング溝部16内のリング部材100は、第一対向面32とリング溝部16の底面によって軸方向に収縮される。リング部材100は、互いに対向する第一対向面32と第二対向面14の隙間を高い気密性で取り囲む。結果、流量調整孔34(第一分岐流路56)と第二流路12を繋ぐ連通空間190が形成される。 As enlarged and shown in FIG. 4 , the flow rate adjusting hole 34 (first branch flow path 56 ) has a first branch opening 34A on the first opposing surface 32 . The first branched flow path 56 and the second flow path 12 are communicated with each other by causing one of the first branched openings 34A of the plurality of flow rate adjustment holes 34 to face the second opening 12A of the second flow path 12. be. The first opposing surface 32 of the flow rate adjusting plate 30 and the second opposing surface 14 of the body portion 10 try to approach each other by the restoring force of the spring 46, but part of the ring member 100 accommodated in the ring groove portion 16 protrudes. As a result, a gap is formed between the first facing surface 32 and the second facing surface 14 . The ring member 100 within the ring groove portion 16 is axially contracted by the first opposing surface 32 and the bottom surface of the ring groove portion 16 . The ring member 100 surrounds the gap between the first opposing surface 32 and the second opposing surface 14 facing each other with high airtightness. As a result, a communicating space 190 connecting the flow rate adjusting hole 34 (the first branch channel 56) and the second channel 12 is formed.

なお、図3に示すように、補助リング溝部26の各々に配置される第二補助リング部材28の一部も、補助リング溝部26から突出する。結果、補助リング溝部26内の第一補助リング部材27及び第二補助リング部材28も、スプリング46の復元力によって第一対向面32と補助リング溝部26の底面によって軸方向に押しつぶされた状態となる。 Incidentally, as shown in FIG. 3 , a part of the second auxiliary ring member 28 arranged in each auxiliary ring groove portion 26 also protrudes from the auxiliary ring groove portion 26 . As a result, the first auxiliary ring member 27 and the second auxiliary ring member 28 in the auxiliary ring groove portion 26 are also axially crushed by the first opposing surface 32 and the bottom surface of the auxiliary ring groove portion 26 by the restoring force of the spring 46. Become.

<流路形成体>
図1に戻って、流路形成体50は、流量調整板30を取り囲む有底筒形状の部材であって、その内部空間が第一主流路54を形成する。具体的に、流路形成体50の筒内に本体部10の軸方向Eの手前側の一部が挿入される。本体部10の外周面には部分的に拡径するフランジ状のストッパ15Aが形成されており、流路形成体50の端面が当接することで相対位置が決定される。本体部10には、ストッパ15Aの軸方向奥側面と係合するように、リング状の袋ナット15Bが配置される。袋ナット15Bの雌ねじ部分が、流路形成体50の外周に形成される雄ねじ部分と螺合することで、本体部10の軸方向E手前側に流路形成体50が固定される。本体部10の外周面に保持されるシールリング25が、流路形成体50の内周面に圧接される。結果、流路形成体50の内部と、本体部10の第二対向面14によって取り囲まれる空間が、高気密な第一主流路54となる。
<Flow path forming body>
Returning to FIG. 1, the flow path forming body 50 is a cylindrical member with a bottom that surrounds the flow rate adjusting plate 30, and the internal space thereof forms a first main flow path 54. As shown in FIG. Specifically, a portion of the main body 10 on the front side in the axial direction E is inserted into the cylinder of the flow path forming body 50 . A flange-like stopper 15A that is partially enlarged in diameter is formed on the outer peripheral surface of the main body 10, and the relative position is determined by the end surface of the flow path forming body 50 coming into contact therewith. A ring-shaped cap nut 15B is arranged on the main body 10 so as to engage with the axially deep side surface of the stopper 15A. The female threaded portion of the cap nut 15B is screwed with the male threaded portion formed on the outer periphery of the channel forming body 50 , thereby fixing the channel forming body 50 to the front side of the main body 10 in the axial direction E. A seal ring 25 held on the outer peripheral surface of the body portion 10 is pressed against the inner peripheral surface of the flow path forming body 50 . As a result, the space surrounded by the interior of the flow path forming body 50 and the second facing surface 14 of the main body 10 forms a highly airtight first main flow path 54 .

<流路を形成する部材概念説明>
次に図1を参照して、流路を形成する部材の概念について説明する。第一主流路54は、流路形成体50、本体部10、流量調整板30等によって取り囲まれた気密空間によって形成される。つまり、これらの部材が第一流路形成部となる。第一主流路54から分岐される複数の第一分岐流路56は、流量調整板30の複数の流量調整孔34によって形成される。つまり、流量調整板30の複数の流量調整孔34が第一分岐流路形成部となる。第二流路12は本体部10の内部に形成される。つまり、本体部10が第二流路形成部となる。
<Explanation of concept of members forming flow path>
Next, with reference to FIG. 1, the concept of the member forming the flow path will be described. The first main flow path 54 is formed by an airtight space surrounded by the flow path forming body 50, the body portion 10, the flow rate adjusting plate 30, and the like. In other words, these members become the first flow path forming portion. A plurality of first branch channels 56 branched from the first main channel 54 are formed by a plurality of flow rate adjusting holes 34 of the flow rate adjusting plate 30 . In other words, the plurality of flow rate adjustment holes 34 of the flow rate adjustment plate 30 serve as the first branched flow channel forming portions. The second flow path 12 is formed inside the body portion 10 . That is, the body portion 10 becomes the second flow path forming portion.

流量調整板30の第一対向面32と本体部10の第二対向面14は、本体部10に保持される主軸60をハンドル40で回動させることで相対移動する。これにより、第二流路12と連通される第一分岐流路56(流量調整孔34)が選択される。つまり、本体部10に保持される主軸60及びハンドル40が、第一対向面32と第二対向面14の相対移動機構として機能する。なお、ここでは回転運動によって相対移動させる構造を例示するが、直線往復運動によって第一対向面32と第二対向面14を相対移動させることもできる。 The first opposing surface 32 of the flow rate adjusting plate 30 and the second opposing surface 14 of the body portion 10 are moved relative to each other by rotating the main shaft 60 held by the body portion 10 with the handle 40 . As a result, the first branch channel 56 (flow control hole 34) communicating with the second channel 12 is selected. That is, the main shaft 60 and the handle 40 held by the main body 10 function as a relative movement mechanism for the first opposing surface 32 and the second opposing surface 14 . In addition, although the structure which relatively moves by rotational motion is illustrated here, the 1st opposing surface 32 and the 2nd opposing surface 14 can also be relatively moved by linear reciprocating motion.

<リング溝部の詳細>
図6(C)に拡大して示すように、リング溝部16の軸方向Jの最大溝深さをWm、リング溝部16の最大外径Kmaxと最小内径Kminの差を二分した最大溝厚をFmとした場合に、リング溝部16はWm>Fmを満たす。つまり、中心軸に沿った切断面(溝断面)のリング溝部16の断面形状は、軸方向Jが長手となり、径方向が短手となる長方形となる。
<Details of the ring groove>
As shown enlarged in FIG. 6(C), Wm is the maximum groove depth of the ring groove portion 16 in the axial direction J, and Fm is the maximum groove thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter Kmax and the minimum inner diameter Kmin of the ring groove portion 16 into two. , the ring groove portion 16 satisfies Wm>Fm. That is, the cross-sectional shape of the ring groove portion 16 of the cut surface (groove cross section) along the central axis is a rectangle with the long side in the axial direction J and the short side in the radial direction.

<リング部材の形状の詳細>
図5(A)(B)に拡大して示すように、リング部材100は、軸方向Jの最大リング幅をWr、最大外径Rmaxと最小内径Rminの差を二分した最大リング厚をFrとした場合に、Wr>Frを満たす。つまり、図5(B)の通り、中心軸に沿った切断面(リング断面)の断面形状は、軸方向Jが長手となり、径方向が短手となる非正円形状となる。なお、図5(A)(B)での形状説明は、リング溝部16に収納される前のリング部材100単体を基準としている。つまり、リング部材100の形状は、軸方向や径方向の外力を受けていない開放状態を基準としている。
<Details of the shape of the ring member>
As shown enlarged in FIGS. 5A and 5B, the ring member 100 has a maximum ring width in the axial direction J of Wr, and a maximum ring thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter Rmax and the minimum inner diameter Rmin into two by Fr. , satisfies Wr>Fr. That is, as shown in FIG. 5B, the cross-sectional shape of the cut surface (ring cross section) along the central axis is a non-perfect circular shape in which the axial direction J is the long side and the radial direction is the short side. 5A and 5B are based on the ring member 100 alone before being housed in the ring groove portion 16. As shown in FIG. That is, the shape of the ring member 100 is based on the open state in which no external force is applied in the axial direction or the radial direction.

ちなみに、リング部材100の最小内径Rminは、リング溝部16の最小内径Kminよりも小さい。これは、いわゆる締め代となっており、リング部材100を拡径させながらリング溝部16に収納することで、内周側の気密性を高めている。この締め代(Kmin-Rmin)は、Kminの3%以上が好ましく、望ましくは5%以上とする。 Incidentally, the minimum inner diameter Rmin of the ring member 100 is smaller than the minimum inner diameter Kmin of the ring groove portion 16 . This is a so-called tightening margin, and by accommodating the ring member 100 in the ring groove portion 16 while enlarging the diameter, the airtightness on the inner peripheral side is enhanced. This interference (Kmin-Rmin) is preferably 3% or more of Kmin, desirably 5% or more.

図6に示すリング溝部16に収容され得るリング部材100の姿勢を基準に考えた場合、図5(B)の開放状態のリング部材100は、リング断面において軸方向J手前側に凸形状となる手前側凸領域110を有する。この手前側凸領域110は、曲率半径がFm/2未満となる湾曲部分を凸端(頂点)近傍に含むようになっている。 Considering the posture of the ring member 100 that can be accommodated in the ring groove portion 16 shown in FIG. 6, the ring member 100 in the open state shown in FIG. It has a front convex region 110 . The near side convex region 110 includes a curved portion having a radius of curvature of less than Fm/2 near the convex end (apex).

図5(B)の開放状態のリング部材100は、リング断面において軸方向J奥側に凸形状となる奥側凸領域140を有する。この奥側凸領域140は、曲率半径がFm/2未満となる湾曲部分を凸端(頂点)近傍に含むようになっている。 The ring member 100 in the open state shown in FIG. 5B has a rear-side convex region 140 that is convex toward the rear side in the axial direction J in the cross section of the ring. The rear-side convex region 140 includes a curved portion having a radius of curvature of less than Fm/2 near the convex end (apex).

また図5(B)の開放状態のリング部材100は、リング溝部16の外側壁16Cと対向する外周範囲(図6参照)内に、リング断面において半径方向外側に凸形状となる外側凸領域120を有する。この外側凸領域120の最小曲率半径は、手前側凸領域110の最小曲率半径よりも大きく、及び/又は、内側凸領域130(後述)の最小曲率半径よりも大きく設定される。 In addition, the ring member 100 in the open state of FIG. 5(B) has an outer convex region 120 which is convex radially outward in the ring cross section within the outer peripheral range (see FIG. 6) facing the outer wall 16C of the ring groove portion 16. have The minimum radius of curvature of the outer convex region 120 is set larger than the minimum radius of curvature of the front convex region 110 and/or larger than the minimum radius of curvature of the inner convex region 130 (described later).

更に図5(B)の開放状態のリング部材100は、リング溝部16の内側壁16Dと対向する内周範囲(図6参照)内に、リング断面において半径方向内側に凸形状となる内側凸領域130を有する。内側凸領域130は、曲率半径がWr/2以下となる湾曲部分を凸端(頂点)近傍に含み、好ましくは曲率半径がFr以下となる湾曲部分を凸端(頂点)近傍に含み、更に望ましくは、曲率半径がFr/2以下となる湾曲部分を凸端(頂点)近傍に含む。なお、この内側凸領域130の最小曲率半径は、手前側凸領域110の最小曲率半径よりも小さく、及び/又は、外側凸領域120の最小曲率半径よりも小さく設定される。 Furthermore, the ring member 100 in the open state of FIG. 5B has an inner convex region that is convex radially inward in the ring cross section within the inner peripheral range (see FIG. 6) facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16. 130. The inner convex region 130 includes a curved portion with a radius of curvature of Wr/2 or less near the convex end (vertex), preferably includes a curved portion with a radius of curvature of Fr or less near the convex end (vertex), more preferably. includes a curved portion with a radius of curvature of Fr/2 or less in the vicinity of the convex end (apex). The minimum radius of curvature of the inner convex region 130 is set smaller than the minimum radius of curvature of the front convex region 110 and/or smaller than the minimum radius of curvature of the outer convex region 120 .

更にまた、図5(B)の開放状態のリング部材100は、リング溝部16の外側壁16Cと対向する外周範囲(図6参照)に、リング断面において凹形状となる外側凹領域125を有する。この外側凹領域125は、リング断面の輪郭を波形としてとらえた場合に、断面の実部側に凹む谷を形成する領域と表現できる。図5(B)の2つのリング断面における右側断面において、X-Y座標平面にリング断面を一致させ、その輪郭線の傾斜角が時計回りに減少する範囲を凸と定義した際に、外側凹領域125は、同時計回りで輪郭線の傾斜角が増大する範囲を含む。本実施形態では、輪郭が傾斜角増大方向にV字状に屈曲する変曲点がその範囲となるが、徐々に傾斜角が増大するような凹状湾曲範囲としても良い。この際、傾斜角の変化が零となる場所が、凸領域と凹領域の境界となる。また、例えば、外側凹領域125は、外側凸領域120や手前側凸領域110を波形の山と捉えた場合に、その山同士を結んだ接線120Pよりも実部側に凹となる領域を含む。本実施形態では、外側凸領域120の軸方向Jの両側に隣接して、一対の外側凹領域125が形成される。 Furthermore, the ring member 100 in the open state of FIG. 5(B) has an outer recessed region 125 having a recessed shape in the ring cross section in the outer peripheral range (see FIG. 6) facing the outer wall 16C of the ring groove portion 16. As shown in FIG. This outer recessed region 125 can be expressed as a region that forms a valley recessed toward the real portion of the cross section when the contour of the ring cross section is taken as a waveform. In the right cross section of the two ring cross sections in FIG. A region 125 includes a range in which the slope angle of the outline increases in the counterclockwise direction. In the present embodiment, the range is the inflection point where the contour is bent in a V-shape in the direction of increasing the tilt angle, but it may be a concave curved range in which the tilt angle gradually increases. At this time, the place where the change in the tilt angle becomes zero becomes the boundary between the convex region and the concave region. Further, for example, when the outer convex region 120 and the front side convex region 110 are regarded as wavy peaks, the outer concave region 125 includes a region that is concave toward the real part side of a tangent line 120P connecting the peaks. . In this embodiment, a pair of outer concave regions 125 are formed adjacent to both sides of the outer convex region 120 in the axial direction J. As shown in FIG.

また更に、図5(B)の開放状態のリング部材100は、リング溝部16の内側壁16Dと対向する内周範囲(図6参照)に、リング断面において凹形状となる内側凹領域135を有する。この内側凹領域135は、リング断面の輪郭を波形としてとらえた場合に、断面の実部側に凹む谷を形成する領域と表現できる。図5(B)の2つのリング断面における右側断面において、X-Y座標平面にリング断面を一致させ、輪郭線の傾斜角が時計回りに増大する範囲を凸と定義した際に、内側凹領域135は、同時計回りで輪郭線の傾斜角が減少する範囲を含む。本実施形態では、輪郭が傾斜角減少方向にV字状に屈曲する変曲点がその範囲となるが、徐々に傾斜角が減少するような凹状湾曲範囲としても良い。この際、傾斜角の変化が零となる場所が、凸領域と凹領域の境界となる。また、例えば、内側凹領域135は、内側凸領域130や手前側凸領域110を波形の山と捉えた場合に、その山同士を結んだ接線130Pよりも実部側に凹となる領域を含む。本実施形態では、内側凸領域130の軸方向Jの両側に隣接して、一対の内側凹領域135が形成される。 Furthermore, the ring member 100 in the open state of FIG. 5B has an inner recessed region 135 having a recessed shape in the ring cross section in the inner peripheral range (see FIG. 6) facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16. . This inner recessed region 135 can be expressed as a region that forms a valley recessed toward the real part of the cross section when the contour of the ring cross section is taken as a waveform. In the right side cross section of the two ring cross sections in FIG. 135 includes a range in which the slope angle of the outline decreases in the counterclockwise direction. In the present embodiment, the range is the inflection point where the contour is bent in a V-shape in the direction of decreasing the tilt angle, but it may be a concave curved range in which the tilt angle gradually decreases. At this time, the place where the change in the tilt angle becomes zero becomes the boundary between the convex region and the concave region. Further, for example, when the inner convex region 130 and the front convex region 110 are regarded as wavy crests, the inner concave region 135 includes a region that is concave toward the real part side of a tangent line 130P connecting the crests. . In this embodiment, a pair of inner concave regions 135 are formed adjacent to both sides of the inner convex region 130 in the axial direction J. As shown in FIG.

また、図5(B)の開放状態のリング部材100において、リング断面における手前側凸領域110の径方向(図中X軸方向)の最大厚みF2rは、リング溝部16の最大溝厚をFmよりも小さい。より詳細に、手前側凸領域110を起点として、外側凸領域120及び内側凸領域130に到達するまでの範囲の径方向(図中X軸方向)の最大厚みF2rは、リング溝部16の最大溝厚をFmよりも小さい。同最大厚みF2rは、Fmの80%以下が望ましく、より望ましくは70%以下とする。本実施形態では67%に設定される。 Further, in the ring member 100 in the open state shown in FIG. 5B, the maximum thickness F2r in the radial direction (the X-axis direction in the figure) of the front side convex region 110 in the ring cross section is greater than the maximum groove thickness of the ring groove portion 16 Fm. is also small. More specifically, the maximum thickness F2r in the radial direction (the X-axis direction in the figure) in the range from the front convex region 110 to the outer convex region 120 and the inner convex region 130 is the maximum groove thickness of the ring groove portion 16. Thickness less than Fm. The maximum thickness F2r is desirably 80% or less of Fm, more desirably 70% or less. In this embodiment, it is set to 67%.

なお、図5(B)において、リング部材100の最大リング幅をWrの中央を通り、軸方向Jと垂直となる中央線Mを基準に考えると、リング断面は、中央線Mを基線に線対称形状となる。つまり、リング部材100を反転させると、手前側凸領域110が奥側凸領域140となり、奥側凸領域140が手前側凸領域110となる。リング部材100のリング溝部16への挿入方向の制約が無くなるので、組付けミスを低減できる。 In FIG. 5B, when the maximum ring width of the ring member 100 is considered based on the central line M passing through the center of Wr and perpendicular to the axial direction J, the ring cross section is a line with the central line M as a base line. It becomes a symmetrical shape. That is, when the ring member 100 is reversed, the front-side convex region 110 becomes the back-side convex region 140 , and the back-side convex region 140 becomes the front-side convex region 110 . Since there is no restriction on the insertion direction of the ring member 100 into the ring groove portion 16, assembly errors can be reduced.

図5(C)を参照して、リング溝部16にリング部材100を収容した態様において、リング溝部16とリング部材100の関係性を説明する。なお、この状態においても、リング部材100に軸方向の外力(押しつぶされる外力)を受けていない状態を基準とする。 The relationship between the ring groove portion 16 and the ring member 100 in the mode in which the ring member 100 is accommodated in the ring groove portion 16 will be described with reference to FIG. Note that even in this state, the state in which the ring member 100 is not subjected to an axial external force (a crushing external force) is used as a reference.

リング溝部16における開口の外周縁16Aとリング部材100の間には、隙間(以下、外周側隙間)150Aが形成される。外周側隙間150Aの径方向距離Saは、最大溝幅Fmの5%以上に設定され、望ましくはFmの10%以上に設定される。この外周側隙間150Aは、外周縁16Aを起点に、軸方向Jの奥側に広がるが、その最大距離Laは、最大溝深さをWmの20%以上に設定され、望ましくは30%以上に設定される。 Between the outer peripheral edge 16A of the opening of the ring groove portion 16 and the ring member 100, a gap (hereinafter referred to as outer gap) 150A is formed. The radial distance Sa of the outer peripheral gap 150A is set to 5% or more of the maximum groove width Fm, preferably 10% or more of Fm. The outer peripheral gap 150A extends to the inner side in the axial direction J from the outer peripheral edge 16A, and the maximum distance La is set to 20% or more of the maximum groove depth Wm, preferably 30% or more. set.

更にリング溝部16における開口の内周縁16Bとリング部材100の間には、隙間(以下、内周側隙間)150Bが形成される。内周側隙間150Bの径方向距離Sbは、最大溝幅Fmの5%以上に設定され、望ましくはFmの10%以上に設定される。この内周側隙間150Bは、内周縁16Bを起点に、軸方向Jの奥側に広がるが、その最大距離Lbは、最大溝深さをWmの20%以上に設定され、望ましくは30%以上に設定される。 Further, a gap (hereinafter referred to as an inner peripheral side gap) 150B is formed between the inner peripheral edge 16B of the opening of the ring groove portion 16 and the ring member 100 . The radial distance Sb of the inner clearance 150B is set to 5% or more of the maximum groove width Fm, preferably 10% or more of Fm. The inner peripheral gap 150B extends inward in the axial direction J from the inner peripheral edge 16B, and the maximum distance Lb is set to be 20% or more, preferably 30% or more, of the maximum groove depth Wm. is set to

<リング溝部とリング部材の作用説明>
図6に、リング溝部16にリング部材100を収容し、流量調整板30をリング部材100の手前側凸領域110に圧接させた態様を示す。この状態では、リング部材100が軸方向に押しつぶされて収縮している。
<Explanation of actions of ring groove and ring member>
FIG. 6 shows a state in which the ring member 100 is accommodated in the ring groove portion 16 and the flow rate adjusting plate 30 is pressed against the front side convex region 110 of the ring member 100 . In this state, the ring member 100 is axially crushed and contracted.

図6(A)に示すように、リング部材100の手前側凸領域110は、流量調整板30に圧接される。手前側凸領域110は、曲率半径がFm/2未満となる凸端近傍に含むことから、流量調整板30と手前側凸領域110のリング状の接触面積が小さくなり、面圧が大きくなる。結果、流体のシール特性が高められている。 As shown in FIG. 6(A), the front convex region 110 of the ring member 100 is pressed against the flow rate adjusting plate 30 . Since the front convex region 110 is included in the vicinity of the convex end where the radius of curvature is less than Fm/2, the ring-shaped contact area between the flow control plate 30 and the front convex region 110 becomes small, and the surface pressure increases. As a result, fluid sealing properties are enhanced.

リング部材100の内側凸領域130は、締め代(Kmin-Rmin)によって、リング溝部16の内側壁16Dに圧接される。内側凸領域130の最小曲率半径が小さく設定されているので、内側壁16Dと内側凸領域130の接触面積が小さくなり、面圧が大きくなる。結果、流体のシール特性が高められている。 The inner convex region 130 of the ring member 100 is pressed against the inner wall 16D of the ring groove portion 16 by an interference (Kmin-Rmin). Since the minimum radius of curvature of the inner convex region 130 is set small, the contact area between the inner wall 16D and the inner convex region 130 becomes small and the surface pressure increases. As a result, fluid sealing properties are enhanced.

手前側凸領域110と内側凸領域130によって、流量調整板30の第一対向面32と本体部10の第二対向面14の間の隙間を高気密で取り囲むことになり、第一分岐流路56と第二流路12を繋ぐ連通空間190が形成される。 The front convex region 110 and the inner convex region 130 enclose the gap between the first facing surface 32 of the flow rate adjustment plate 30 and the second facing surface 14 of the main body 10 in a highly airtight manner. Communicating space 190 is formed to connect 56 and second channel 12 .

第一主流路54側の高圧気体は、矢印Aに示すように、流量調整板30の周囲を経由して、リング溝部16の外側壁16C及び底面16Eに入り込み、底面16E側から内側壁16Dに到達する。一方で、第一主流路54側の高圧気体は、矢印Bに示すように、流量調整孔34(第一分岐流路56)のオリフィスによって圧力損失が生じて減圧され、連通空間190及び第二流路12に流れ込む。連通空間190と第一主流路54の境界となる手前側凸領域110と内側凸領域130には、圧力差が生じるが、流体のシール特性が良好であるため、気体の相互移動が抑制される。結果、流量調整孔34による高精度な流量調整機能を発揮できる。なお、ここでは第一主流路54側が高圧で、第二流路12側が低圧となる場合を例示しているが、反対にすることもできる。つまり、第二流路12から第一主流路54側に流体を流しても良い。 The high-pressure gas on the side of the first main flow path 54 enters the outer wall 16C and the bottom surface 16E of the ring groove portion 16 via the periphery of the flow rate adjusting plate 30 as indicated by arrow A, and flows from the bottom surface 16E to the inner wall 16D. reach. On the other hand, the high-pressure gas on the side of the first main channel 54 is decompressed due to pressure loss caused by the orifice of the flow rate adjustment hole 34 (the first branch channel 56), as indicated by arrow B, and the communication space 190 and the second It flows into the channel 12 . Although there is a pressure difference between the front convex region 110 and the inner convex region 130, which form the boundary between the communication space 190 and the first main flow path 54, mutual movement of the gas is suppressed because of the good sealing characteristics of the fluid. . As a result, the highly accurate flow rate adjustment function by the flow rate adjustment hole 34 can be exhibited. Although the case where the pressure on the first main flow path 54 side is high and the pressure on the second flow path 12 side is low is illustrated here, the opposite is also possible. That is, the fluid may flow from the second flow path 12 to the first main flow path 54 side.

図7(A)(B)に示すように、流量調整板30を矢印C方向に移動させて他の流量調整孔34を選択する場合、流量調整板30と手前側凸領域110が摺動する。点線Dに示すように、接触面に生じる摩擦力によって手前側凸領域110が変形し、流量調整板30の移動方向(矢印C)に変位する。 As shown in FIGS. 7A and 7B, when the flow rate adjusting plate 30 is moved in the direction of the arrow C to select another flow rate adjusting hole 34, the flow rate adjusting plate 30 and the front convex region 110 slide. . As indicated by the dotted line D, the front convex region 110 is deformed by the frictional force generated on the contact surface and displaced in the moving direction (arrow C) of the flow rate adjusting plate 30 .

リング溝部16及びリング部材100は、断面形状が軸方向Jに長いので、手前側凸領域110が変形しても、リング部材100がリング溝部16から飛び出しにくい。換言すると、リング部材100は、リング溝部16によって軸方向Jに長い距離で保持されているので、手前側凸領域110の変形量が自ずと制約を受ける。 Since the ring groove portion 16 and the ring member 100 have long cross-sectional shapes in the axial direction J, the ring member 100 is less likely to protrude from the ring groove portion 16 even if the front side convex region 110 is deformed. In other words, the ring member 100 is held at a long distance in the axial direction J by the ring groove portion 16, so the amount of deformation of the front-side convex region 110 is naturally restricted.

更にこの際、手前側凸領域110の周囲に、外周側隙間150A及び/又は内周側隙間150Bが確保されている。この外周側隙間150A及び/又は内周側隙間150Bの範囲内で手前側凸領域110が変位している限り、手前側凸領域110は、流量調整板30と本体部10の隙間に入り込みにくい。結果、手前側凸領域110の損傷が抑制されるので、長期間に亘って、高いシール特性を維持できる。更に、内側凸領域130は、リング溝部16の内周縁16Bから軸方向Jに十分に離れているので、手前側凸領域110が変形・変位しても、その影響が内側凸領域130に伝わりにくいため、内側凸領域130のシール特性も良好な状態を維持できる。 Further, at this time, an outer peripheral gap 150A and/or an inner peripheral gap 150B is secured around the front convex region 110 . As long as the front convex region 110 is displaced within the range of the outer peripheral gap 150A and/or the inner peripheral gap 150B, the front convex region 110 is less likely to enter the gap between the flow rate adjusting plate 30 and the main body 10. As a result, damage to the front-side convex region 110 is suppressed, so that high sealing performance can be maintained for a long period of time. Furthermore, since the inner convex region 130 is sufficiently separated from the inner peripheral edge 16B of the ring groove portion 16 in the axial direction J, even if the front convex region 110 is deformed or displaced, the influence thereof is less likely to be transmitted to the inner convex region 130. Therefore, the sealing property of the inner convex region 130 can be maintained in a favorable state.

<従来のリング溝部とリング部材の作用>
図8には、参考用として、従来のリング溝部1600とリング部材1100の作用を示す。リング溝部1600の最大溝深さをWmは、最大溝厚をFmよりも小さい。つまり、中心軸に沿った切断面(溝断面)の断面形状は、軸方向Jが短手となり、径方向が長手となる長方形となる。このリング溝部1600に収容されるリング部材1100は、開放状態において、断面が正円となるいわゆるOリングが採用される。
<Action of Conventional Ring Groove and Ring Member>
FIG. 8 shows the action of the conventional ring groove portion 1600 and the ring member 1100 for reference. The maximum groove depth Wm of the ring groove portion 1600 is smaller than the maximum groove thickness Fm. That is, the cross-sectional shape of the cut surface (groove cross section) along the central axis is a rectangle with the short side in the axial direction J and the long side in the radial direction. The ring member 1100 accommodated in the ring groove portion 1600 employs a so-called O-ring having a circular cross section in the open state.

図8(A)に示すように、リング部材1100は、リング溝部1600と流量調整板に挟まれることで、径方向が長軸で軸方向が短軸となる断面楕円形状に変形する。結果、リング部材1100の手前側凸領域11000と流量調整板の接触面積が大きくなって面圧が低下するので、流体のシール特性が低下しやすい。 As shown in FIG. 8A, the ring member 1100 is sandwiched between the ring groove portion 1600 and the flow rate adjusting plate, thereby deforming into an elliptical cross-sectional shape with a major axis in the radial direction and a minor axis in the axial direction. As a result, the contact area between the front convex region 11000 of the ring member 1100 and the flow regulating plate increases, and the surface pressure decreases, so the fluid sealing characteristics tend to deteriorate.

図8(B)(C)に示すように、流量調整板を矢印C方向に移動させると、手前側凸領域11000が摺動して、点線Dに示すように変形・変位する。この際、手前側凸領域11000が、リング溝部1600の開口の外周縁1600A、内周縁1600Bと接近するので、図8(C)のように、流量調整板と本体部の隙間に手前側凸領域11000が入り込み、手前側凸領域11000が損傷を受けやすい。更に、内側凸領域13000が、内周縁1600Bに接近しているので、手前側凸領域11000が変形・変位すると、内側凸領域13000が、リング溝部1600の内周縁1600Bから外側に露出しやすくなり、流体のシール特性が低下しやすい。 As shown in FIGS. 8B and 8C, when the flow rate adjusting plate is moved in the direction of arrow C, the front convex region 11000 slides and deforms/displaces as indicated by dotted line D. FIG. At this time, the front side convex region 11000 approaches the outer peripheral edge 1600A and the inner peripheral edge 1600B of the opening of the ring groove portion 1600, so that the front side convex region 11000 is formed in the gap between the flow rate adjusting plate and the main body as shown in FIG. 8(C). 11000 enters, and the near side convex region 11000 is easily damaged. Furthermore, since the inner convex region 13000 is close to the inner peripheral edge 1600B, when the front convex region 11000 is deformed or displaced, the inner convex region 13000 is easily exposed to the outside from the inner peripheral edge 1600B of the ring groove portion 1600. Fluid sealing characteristics tend to deteriorate.

<第一実施形態の第一変形例>
次に図9を参照して、第一実施形態に係る流量調整ユニット1の第一変形例について説明する。変形例は、リング部材300の形状のみが異なることから、リング部材100とリング部材300の異なる点について説明し、他の説明を省略する。なお、リング部材300以外の部品・部材については、第一実施形態の流量調整ユニット1で用いた符号と同一符号を用いる。
<First Modification of First Embodiment>
Next, with reference to FIG. 9, a first modified example of the flow rate adjustment unit 1 according to the first embodiment will be described. Since the modification differs only in the shape of the ring member 300, only the differences between the ring member 100 and the ring member 300 will be described, and other descriptions will be omitted. In addition, about parts and members other than the ring member 300, the same code|symbol as the code|symbol used by the flow control unit 1 of 1st embodiment is used.

リング部材300は、最大リング幅Wr、最大リング厚Frに関して、Wr>Frを満たす。つまり、中心軸に沿った切断面(リング断面)の断面形状は、軸方向Jが長手となり、径方向が短手となる非正円形状となる。 The ring member 300 satisfies Wr>Fr with respect to the maximum ring width Wr and the maximum ring thickness Fr. That is, the cross-sectional shape of the cut surface (ring cross section) along the central axis is a non-perfect circular shape with the axial direction J being the long side and the radial direction being the short side.

開放状態のリング部材300は、リング断面において軸方向J手前側に凸形状となる手前側凸領域310を有する。この手前側凸領域310は、曲率半径がFm/2未満となる湾曲部分を凸端(頂点)近傍に含むようになっている。 The ring member 300 in the open state has a front-side convex region 310 that has a convex shape on the front side in the axial direction J in the ring cross section. The near side convex region 310 includes a curved portion having a radius of curvature of less than Fm/2 near the convex end (apex).

なお、開放状態のリング部材300は、リング断面において軸方向J奥側に凸形状となる奥側凸領域340を有する。この奥側凸領域340の曲率半径は、後述する外側凸領域320や内側凸領域330と略同じに設定される。 The ring member 300 in the open state has a rear-side convex region 340 that has a convex shape on the rear side in the axial direction J in the ring cross section. The radius of curvature of the inner convex region 340 is set to be substantially the same as that of the outer convex region 320 and the inner convex region 330, which will be described later.

開放状態のリング部材300は、リング溝部16の外側壁16Cと対向する外周範囲内に、リング断面において半径方向外側に凸形状となる外側凸領域320を有する。この外側凸領域320の曲率半径は、手前側凸領域310の最小曲率半径よりも大きく、内側凸領域330の曲率半径と略同じに設定される。 The ring member 300 in the open state has an outer convex region 320 having a radially outward convex shape in the ring cross section within the outer peripheral range facing the outer wall 16C of the ring groove portion 16 . The radius of curvature of the outer convex region 320 is set larger than the minimum radius of curvature of the front convex region 310 and substantially the same as the radius of curvature of the inner convex region 330 .

開放状態のリング部材300は、リング溝部16の内側壁16Dと対向する内周範囲内に、リング断面において半径方向内側に凸形状となる内側凸領域330を有する。この内側凸領域330の曲率半径は、手前側凸領域310の最小曲率半径よりも小さく、外側凸領域320の曲率半径と略同じに設定される。 The ring member 300 in the open state has an inner convex region 330 having a radially inwardly convex shape in the ring cross section within the inner peripheral range facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16 . The radius of curvature of the inner convex region 330 is set to be smaller than the minimum radius of curvature of the front convex region 310 and substantially the same as the radius of curvature of the outer convex region 320 .

なお、本変形例では、奥側凸領域340・外側凸領域320・内側凸領域330によって、断面が正円弧となる領域が形成される。 In addition, in this modified example, the inner convex region 340, the outer convex region 320, and the inner convex region 330 form a region whose cross section is a regular arc.

更にまた、開放状態のリング部材300は、リング溝部16の外側壁16Cと対向する外周範囲に、リング断面において凹形状となる外側凹領域325を有する。この外側凹領域325は、リング断面の輪郭を波形として捉えた場合に、断面の実部側に凹む谷を形成する領域と表現できる。例えば、外側凹領域325は、外側凸領域320や手前側凸領域310を波形の山と捉えた場合に、その山同士を結んだ接線320Pよりも実部側に凹となる領域を含む。本実施形態では、外側凸領域320の軸方向Jの手前側に隣接して、外側凹領域325が形成される。 Furthermore, the ring member 300 in the open state has an outer recessed region 325 having a recessed shape in the ring cross section in the outer peripheral range facing the outer wall 16C of the ring groove portion 16 . This outer recessed region 325 can be expressed as a region that forms a valley recessed toward the real portion side of the cross section when the contour of the ring cross section is captured as a waveform. For example, when the outer convex region 320 and the near side convex region 310 are regarded as wavy peaks, the outer concave region 325 includes a region that is concave toward the real part side of a tangent line 320P connecting the peaks. In the present embodiment, an outer concave region 325 is formed adjacent to the front side of the outer convex region 320 in the axial direction J. As shown in FIG.

また更に、開放状態のリング部材300は、リング溝部16の内側壁16Dと対向する内周範囲に、リング断面において凹形状となる内側凹領域335を有する。この内側凹領域335は、リング断面の輪郭を波形として捉えた場合に、断面の実部側に凹む谷を形成する領域と表現できる。例えば、内側凹領域335は、内側凸領域330や手前側凸領域310を波形の山と捉えた場合に、その山同士を結んだ接線330Pよりも実部側に凹となる領域を含む。本実施形態では、内側凸領域330の軸方向Jの手前側に隣接して、内側凹領域335が形成される。 Furthermore, the ring member 300 in the open state has an inner recessed region 335 having a recessed shape in the ring cross section in the inner peripheral range facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16 . This inner recessed region 335 can be expressed as a region that forms a valley recessed toward the real part of the cross section when the contour of the ring cross section is captured as a waveform. For example, when the inner convex region 330 and the near side convex region 310 are regarded as wavy peaks, the inner concave region 335 includes a region that is concave on the real side from a tangent line 330P connecting the peaks. In the present embodiment, an inner concave region 335 is formed adjacent to the front side of the inner convex region 330 in the axial direction J. As shown in FIG.

また、開放状態のリング部材300において、リング断面における手前側凸領域310の径方向(図中X軸方向)の最大厚みF2rは、リング溝部16の最大溝厚をFmよりも小さい。より詳細に、手前側凸領域310を起点として、外側凸領域320及び内側凸領域330に到達するまでの範囲の径方向(図中X軸方向)の最大厚みF2rは、リング溝部16の最大溝厚をFmよりも小さい。同最大厚みF2rは、Fmの80%以下が望ましく、より望ましくは70%以下とする。 Further, in the ring member 300 in the open state, the maximum thickness F2r in the radial direction (the X-axis direction in the figure) of the front side convex region 310 in the ring cross section is smaller than the maximum groove thickness Fm of the ring groove portion 16 . More specifically, the maximum thickness F2r in the radial direction (the X-axis direction in the figure) in the range from the front convex region 310 to the outer convex region 320 and the inner convex region 330 is the maximum groove thickness of the ring groove portion 16. Thickness less than Fm. The maximum thickness F2r is desirably 80% or less of Fm, more desirably 70% or less.

図9(C)を参照して、リング溝部16にリング部材300を収容した態様において、リング溝部16とリング部材300の関係性を説明する。なお、この状態においても、リング部材100に軸方向の外力(押しつぶされる外力)を受けていない状態を基準とする。 The relationship between the ring groove portion 16 and the ring member 300 in the mode in which the ring member 300 is housed in the ring groove portion 16 will be described with reference to FIG. Note that even in this state, the state in which the ring member 100 is not subjected to an axial external force (a crushing external force) is used as a reference.

リング溝部16における開口の外周縁16Aとリング部材300の間には、隙間(以下、外周側隙間)350Aが形成される。外周側隙間350Aの径方向距離Saは、最大溝幅Fmの5%以上に設定され、望ましくはFmの10%以上に設定される。この外周側隙間350Aは、外周縁16Aを起点に、軸方向Jの奥側に広がるが、その最大距離Laは、最大溝深さをWmの20%以上に設定され、望ましくは30%以上、更に好ましくは40%以上に設定される。 Between the outer peripheral edge 16A of the opening in the ring groove portion 16 and the ring member 300, a gap (hereinafter referred to as outer gap) 350A is formed. The radial distance Sa of the outer peripheral gap 350A is set to 5% or more of the maximum groove width Fm, preferably 10% or more of Fm. This outer peripheral gap 350A extends to the far side in the axial direction J from the outer peripheral edge 16A as a starting point. More preferably, it is set to 40% or more.

更にリング溝部16における開口の内周縁16Bとリング部材300の間には、隙間(以下、内周側隙間)350Bが形成される。内周側隙間350Bの径方向距離Sbは、最大溝幅Fmの5%以上に設定され、望ましくはFmの10%以上に設定される。この内周側隙間350Bは、内周縁16Bを起点に、軸方向Jの奥側に広がるが、その最大距離Lbは、最大溝深さをWmの20%以上に設定され、望ましくは30%以上、更に好ましくは40%以上に設定される。 Further, a gap (hereinafter referred to as an inner peripheral side gap) 350B is formed between the inner peripheral edge 16B of the opening of the ring groove portion 16 and the ring member 300 . The radial distance Sb of the inner peripheral gap 350B is set to 5% or more of the maximum groove width Fm, preferably 10% or more of Fm. The inner peripheral gap 350B extends from the inner peripheral edge 16B toward the inner side in the axial direction J, and the maximum distance Lb is set to 20% or more, preferably 30% or more, of the maximum groove depth Wm. , and more preferably set to 40% or more.

本変形例のリング部材300では、手前側凸領域310と流量調整板30のリング状の接触面積が小さくなり、面圧が大きくなる。結果、流体のシール特性が高められている。 In the ring member 300 of this modified example, the ring-shaped contact area between the front convex region 310 and the flow rate adjusting plate 30 is reduced, and the surface pressure is increased. As a result, fluid sealing properties are enhanced.

リング部材300の内側凸領域330の曲率半径は、既に示したリング部材100よりも大きくなる。その分、締め代(Kmin-Rmin)を大きく確保することで、面圧を大きくできる。結果、流体のシール特性が高めることができる。 The radius of curvature of the inner convex region 330 of the ring member 300 is greater than that of the ring member 100 already shown. By ensuring a large interference (Kmin-Rmin), the contact pressure can be increased. As a result, fluid sealing properties can be enhanced.

流量調整板30を矢印C方向に移動させると、流量調整板30と手前側凸領域310が摺動し、点線Dに示すように、摩擦力によって手前側凸領域310が変形・変位する。この際、手前側凸領域310の周囲に、外周側隙間350A及び/又は内周側隙間350Bが確保されているので、この外周側隙間350A及び/又は内周側隙間350Bの範囲内で手前側凸領域310が変位している限り、流量調整板30と本体部10の隙間に手前側凸領域310が入り込みにくい。結果、手前側凸領域310の損傷が抑制されるので、長期間に亘って、高い気密性を維持できる。更に、内側凸領域330は、リング溝部16の内周縁16Bから軸方向Jに十分に離れているので、手前側凸領域310が変形・変位しても、その影響が内側凸領域330に伝わりにくいため、内側凸領域330の良好なシール特性も維持できる。 When the flow rate adjusting plate 30 is moved in the direction of arrow C, the flow rate adjusting plate 30 and the front convex region 310 slide, and as indicated by the dotted line D, the front convex region 310 is deformed and displaced by the frictional force. At this time, since the outer peripheral gap 350A and/or the inner peripheral gap 350B are secured around the front convex region 310, the front side gap 350A and/or the inner peripheral gap 350B is secured. As long as the convex region 310 is displaced, the front side convex region 310 is less likely to enter the gap between the flow rate adjusting plate 30 and the body portion 10 . As a result, damage to the front convex region 310 is suppressed, so that high airtightness can be maintained for a long period of time. Furthermore, since the inner convex region 330 is sufficiently separated from the inner peripheral edge 16B of the ring groove portion 16 in the axial direction J, even if the front side convex region 310 is deformed or displaced, the influence thereof is less likely to be transmitted to the inner convex region 330. Therefore, good sealing properties of the inner convex region 330 can be maintained.

<第一実施形態の第二変形例>
次に図10を参照して、第一実施形態に係る流量調整ユニット1の第二変形例について説明する。第二変形例は、リング部材400の形状のみが異なることから、リング部材100とリング部材400の異なる点について説明し、他の説明を省略する。なお、リング部材400以外の部品・部材については、第一実施形態の流量調整ユニット1で用いた符号と同一符号を用いる。
<Second Modification of First Embodiment>
Next, with reference to FIG. 10, a second modification of the flow rate adjustment unit 1 according to the first embodiment will be described. Since the second modification differs only in the shape of the ring member 400, only the differences between the ring member 100 and the ring member 400 will be described, and other descriptions will be omitted. In addition, about parts and members other than the ring member 400, the same code|symbol as the code|symbol used by the flow control unit 1 of 1st embodiment is used.

リング部材400は、最大リング幅Wr、最大リング厚Frに関して、Wr>Frを満たす。つまり、中心軸に沿った切断面(リング断面)の断面形状は、軸方向Jが長手となり、径方向が短手となる非正円形状となる。 The ring member 400 satisfies Wr>Fr with respect to maximum ring width Wr and maximum ring thickness Fr. That is, the cross-sectional shape of the cut surface (ring cross section) along the central axis is a non-perfect circular shape with the axial direction J being the long side and the radial direction being the short side.

開放状態のリング部材400は、リング断面において軸方向J手前側に凸形状となる手前側凸領域410を有する。この手前側凸領域410の曲率半径は、後述する外側凸領域420や内側凸領域430と略同じに設定される。 The ring member 400 in the open state has a front-side convex region 410 that is convex toward the front side in the axial direction J in the ring cross section. The radius of curvature of the front convex region 410 is set to be substantially the same as that of the outer convex region 420 and the inner convex region 430, which will be described later.

開放状態のリング部材400は、リング断面において軸方向J奥側に凸形状となる奥側凸領域440を有する。この奥側凸領域440の曲率半径は、後述する外側凸領域420や内側凸領域430と略同じに設定される。 The ring member 400 in the open state has a rear-side convex region 440 that is convex toward the rear side in the axial direction J in the ring cross section. The radius of curvature of the inner convex region 440 is set substantially the same as that of the outer convex region 420 and the inner convex region 430, which will be described later.

開放状態のリング部材400は、リング溝部16の外側壁16Cと対向する外周範囲内に、リング断面において半径方向外側に凸形状となる外側凸領域420を複数(ここでは3つ)有する。この外側凸領域420の曲率半径は、手前側凸領域410や内側凸領域430の曲率半径と略同じに設定される。 The ring member 400 in the open state has a plurality (here, three) of outer convex regions 420 that are convex radially outward in the ring cross section within the outer peripheral range facing the outer wall 16C of the ring groove portion 16 . The radius of curvature of the outer convex region 420 is set to be substantially the same as the radius of curvature of the front side convex region 410 and the inner convex region 430 .

開放状態のリング部材400は、リング溝部16の内側壁16Dと対向する内周範囲内に、リング断面において半径方向内側に凸形状となる内側凸領域430を複数(ここでは3つ)有する。この内側凸領域430の曲率半径は、手前側凸領域410や外側凸領域420の曲率半径と略同じに設定される。 The ring member 400 in the open state has a plurality of (here, three) inner convex regions 430 that are convex radially inward in the ring cross section within the inner peripheral range facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16 . The radius of curvature of the inner convex region 430 is set to be substantially the same as the radius of curvature of the front convex region 410 and the outer convex region 420 .

なお、本変形例では、手前側凸領域410・最も手前側の外側凸領域420・最も手前側の内側凸領域430によって、断面が正円となる領域が形成される。また、奥側凸領域440・最も奥側の外側凸領域420・最も奥側の内側凸領域430によって、断面が正円弧となる領域が形成される。 In this modified example, the front convex region 410, the outer convex region 420 on the frontmost side, and the inner convex region 430 on the frontmost side form a region whose cross section is a perfect circle. In addition, an area having a cross section of a regular arc is formed by the inner convex area 440, the innermost outer convex area 420, and the innermost inner convex area 430. FIG.

更にまた、開放状態のリング部材400は、リング溝部16の外側壁16Cと対向する外周範囲に、リング断面において凹形状となる外側凹領域425を有する。この外側凹領域425は、リング断面の輪郭を波形として捉えた場合に、断面の実部側に凹む谷を形成する領域と表現できる。例えば、外側凹領域425は、複数の外側凸領域420を波形の山と捉えた場合に、その山同士を結んだ接線420Pよりも実部側に凹となる領域を含む。本実施形態では、複数の外側凸領域420の間に、合計2個の外側凹領域425が形成される。 Furthermore, the ring member 400 in the open state has an outer recessed region 425 that has a recessed shape in the ring cross section in the outer peripheral range facing the outer wall 16C of the ring groove portion 16 . This outer recessed region 425 can be expressed as a region that forms a valley that is recessed toward the real part of the cross section when the contour of the ring cross section is captured as a waveform. For example, when the plurality of outer convex regions 420 are regarded as wavy crests, the outer concave region 425 includes a region that is concave toward the real part side of a tangent line 420P connecting the crests. In this embodiment, a total of two outer concave regions 425 are formed between the plurality of outer convex regions 420 .

また更に、開放状態のリング部材400は、リング溝部16の内側壁16Dと対向する内周範囲に、リング断面において凹形状となる内側凹領域435を有する。この内側凹領域435は、リング断面の輪郭を波形として捉えた場合に、断面の実部側に凹む谷を形成する領域と表現できる。例えば、内側凹領域435は、複数の内側凸領域430を波形の山と捉えた場合に、その山同士を結んだ接線430Pよりも実部側に凹となる領域を含む。本実施形態では、複数の内側凸領域430の間に、合計2個の内側凹領域435が形成される。 Furthermore, the ring member 400 in the open state has an inner recessed region 435 having a recessed shape in the ring cross section in the inner circumferential range facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16. As shown in FIG. This inner recessed region 435 can be expressed as a region that forms a trough recessed toward the real portion side of the cross section when the contour of the ring cross section is captured as a waveform. For example, when the plurality of inner convex regions 430 are regarded as wavy peaks, the inner concave region 435 includes a region that is concave on the real side from a tangent line 430P connecting the peaks. In this embodiment, a total of two inner concave regions 435 are formed between the plurality of inner convex regions 430 .

図10(C)を参照して、リング溝部16にリング部材400を収容した態様において、リング溝部16とリング部材400の関係性を説明する。 The relationship between the ring groove portion 16 and the ring member 400 in the mode in which the ring member 400 is accommodated in the ring groove portion 16 will be described with reference to FIG.

本変形例のリング部材400では、手前側凸領域410の曲率半径が、既に示したリング部材100の曲率半径よりも大きくなり、流量調整板30との接触面積が大きくなる。その分、スプリング46の復元力を高めることで、面圧が大きく設定できる。結果、流体のシール特性を高めることができる。 In the ring member 400 of this modified example, the radius of curvature of the front convex region 410 is larger than the radius of curvature of the ring member 100 already shown, and the contact area with the flow control plate 30 is increased. By increasing the restoring force of the spring 46 accordingly, the surface pressure can be set to be large. As a result, it is possible to enhance the fluid sealing characteristics.

リング部材400では、内側凸領域430を複数有するので、複数段階のシール機能によってシール特性を高めることができる。また、内側凸領域430を複数に分散させた分だけ、各内側凸領域430の曲率半径を小さく設定できるので、面圧を高めることが出来る。 Since the ring member 400 has a plurality of inner protruding regions 430, it is possible to improve the sealing characteristics by a multi-step sealing function. In addition, since the radius of curvature of each inner convex region 430 can be set smaller by the number of inner convex regions 430 dispersed, the surface pressure can be increased.

流量調整板30を矢印C方向に移動させると、流量調整板30と手前側凸領域410が摺動し、点線Dに示すように、摩擦力によって手前側凸領域410が変形・変位しようとする。この際、内側凸領域430を複数有するので、内周壁16Dとの摩擦力が抵抗となって、手前側凸領域410の変位が抑制される。 When the flow regulating plate 30 is moved in the direction of arrow C, the flow regulating plate 30 and the front convex region 410 slide, and as indicated by the dotted line D, the front convex region 410 tends to deform and displace due to the frictional force. . At this time, since a plurality of inner convex regions 430 are provided, the frictional force with the inner peripheral wall 16</b>D acts as a resistance, and displacement of the front side convex regions 410 is suppressed.

更に、中間又は最も奥側の内側凸領域430は、リング溝部16の内周縁16Bから軸方向Jに十分に離れているので、手前側凸領域410が変形・変位しても、その影響が奥側の内側凸領域430に伝わりにくいため、内側凸領域430のシール性も良好な状態を維持できる。 Furthermore, since the middle or innermost inner convex region 430 is sufficiently separated from the inner peripheral edge 16B of the ring groove portion 16 in the axial direction J, even if the front convex region 410 is deformed or displaced, the effect of the inner convex region 430 will not affect the depth. Since it is less likely to be transmitted to the inner convex region 430 on the side, the sealing property of the inner convex region 430 can be maintained in a good state.

図10(B)において、リング部材400の最大リング幅をWrの中央を通り、軸方向Jと垂直となる中央線Mを基準に考えると、リング断面は、中央線Mを基線に線対称形状となる。つまり、リング部材400を反転させると、手前側凸領域410が奥側凸領域440となり、奥側凸領域440が手前側凸領域410となる。リング部材400のリング溝部16への挿入方向の制約が無くなるので、組立ミスも低減できる。 In FIG. 10(B), when the maximum ring width of the ring member 400 is considered based on the center line M passing through the center of Wr and perpendicular to the axial direction J, the ring cross section has a line symmetrical shape with the center line M as the base line. becomes. That is, when the ring member 400 is reversed, the front side convex region 410 becomes the back side convex region 440 , and the back side convex region 440 becomes the front side convex region 410 . Since there is no restriction on the insertion direction of the ring member 400 into the ring groove portion 16, assembly errors can be reduced.

なお、第二変形例のリング部材400では、外側凸領域420及び内側凸領域430がそれぞれ3つ形成される場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、各々2つ形成される場合や、各々4つ以上形成される場合を含む。また、外側凸領域420及び内側凸領域430の数が不一致の場合も含み、例えば、外側凸領域420が1つで、内側凸領域430が2つ以上となる場合を含み、外側凸領域420が2つで、内側凸領域430が3つ以上となる場合を含む。 In addition, in the ring member 400 of the second modification, the case where each of the three outer convex regions 420 and the three inner convex regions 430 is formed is illustrated, but the present invention is not limited to this, and two of each are formed. and cases in which four or more of each are formed. It also includes the case where the number of the outer convex regions 420 and the number of the inner convex regions 430 do not match. The two include the case where the number of inner convex regions 430 is three or more.

<第一実施形態の第三変形例>
次に図11を参照して、第一実施形態に係る流量調整ユニット1の第三変形例について説明する。第三変形例の流量調整ユニット2では、流量調整ユニット1と異なる点を中心に説明し、同一又は類似する部品や部材の説明を省略する。なお、説明の便宜上、流量調整ユニット2の部品や部材について、第一実施形態の流量調整ユニット1で用いた名称や符号と同一名称・符号を用いる。
<Third Modification of First Embodiment>
Next, with reference to FIG. 11, a third modification of the flow regulating unit 1 according to the first embodiment will be described. In the flow regulating unit 2 of the third modified example, different points from the flow regulating unit 1 will be mainly described, and descriptions of the same or similar parts and members will be omitted. For convenience of explanation, the same names and symbols as those used in the flow rate adjustment unit 1 of the first embodiment are used for parts and members of the flow rate adjustment unit 2 .

流量調整板30の第一対向面32は流路形成体50側に対向する。流量調整板30の裏面36は、本体部10に対向する。この裏面36側に環状流路36Aが形成される。この環状流路36Aの凹部底面には、第一対向面32まで貫通する流量調整孔34が周方向に複数形成される。 The first facing surface 32 of the flow rate adjusting plate 30 faces the flow path forming body 50 side. A rear surface 36 of the flow rate adjusting plate 30 faces the body portion 10 . An annular flow path 36A is formed on the rear surface 36 side. A plurality of flow rate adjusting holes 34 penetrating to the first opposing surface 32 are formed in the circumferential direction in the bottom surface of the concave portion of the annular flow path 36A.

流量調整板30と本体部10の間には隙間N1が形成されており、気体が流通する流路となる。更に、流路形成体50側には、この隙間N1と連通する流路N2が形成される。この隙間N1と流路N2が、第一主流路54に相当する。 A gap N1 is formed between the flow rate adjusting plate 30 and the body portion 10, and serves as a flow path through which gas flows. Further, a channel N2 communicating with the gap N1 is formed on the channel forming body 50 side. The gap N<b>1 and the flow path N<b>2 correspond to the first main flow path 54 .

流路形成体50には、第一対向面32と対向する第二対向面14が形成される。流路形成体50には、第二流路12が形成されており、その第二開口12Aが、第二対向面14に形成される。第二対向面14における第二開口12Aの周囲にリング溝部16が凹設される。リング溝部16内にリング部材100が収容される。第二対向面14には、補助リング溝部26が凹設されており、この補助リング溝部26内に第一補助リング部材27及び第二補助リング部材28が収容される。 A second opposing surface 14 facing the first opposing surface 32 is formed in the flow path forming body 50 . A second flow path 12 is formed in the flow path forming body 50 , and a second opening 12</b>A thereof is formed in the second opposing surface 14 . A ring groove portion 16 is recessed around the second opening 12A in the second opposing surface 14 . A ring member 100 is accommodated in the ring groove portion 16 . An auxiliary ring groove portion 26 is recessed in the second facing surface 14 , and a first auxiliary ring member 27 and a second auxiliary ring member 28 are accommodated in the auxiliary ring groove portion 26 .

流量調整板30と本体部10の間にはスプリング46が配置される。このスプリング46は、自らの復元力によって、流量調整板30の第一対向面32を、流路形成体50の第二対向面14側に付勢する。結果、リング部材100によって、流量調整板30の第一対向面32と流路形成体50の第二対向面14の間の隙間を高気密で取り囲むことになり、第一分岐流路56(流量調整孔34)と第二流路12を繋ぐ連通空間190が形成される。 A spring 46 is arranged between the flow rate adjusting plate 30 and the body portion 10 . The spring 46 urges the first opposing surface 32 of the flow rate adjusting plate 30 toward the second opposing surface 14 of the flow path forming body 50 by its own restoring force. As a result, the ring member 100 highly airtightly surrounds the gap between the first opposing surface 32 of the flow rate adjusting plate 30 and the second opposing surface 14 of the flow path forming body 50, and the first branch flow path 56 (flow rate A communication space 190 is formed that connects the adjustment hole 34) and the second flow path 12 .

この第三変形例の流量調整ユニット2は、第一主流路54、第一分岐流路56、第二流路12の配置が異なっているが、リング溝部16やリング部材100の機能については流量調整ユニット1と全てにおいて共通している。 In the flow rate adjusting unit 2 of this third modification, the arrangement of the first main flow path 54, the first branch flow path 56, and the second flow path 12 is different. It is common with the adjusting unit 1 in all respects.

<第二実施形態(流量調整バルブ)>
次に、図12及び図13を参照して、第二実施形態に係る流体調整バルブ600について説明する。この流体調整バルブ600は、例えば、ガスボンベBに接続されることで、ガスボンベBから放出する気体の流量及び圧力を調整する。
<Second embodiment (flow control valve)>
Next, a fluid regulating valve 600 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. This fluid adjustment valve 600 is connected to the gas cylinder B, for example, to adjust the flow rate and pressure of the gas released from the gas cylinder B. As shown in FIG.

流体調整バルブ600は、バルブ筐体610と、バルブ筐体610に形成されてガスボンベBに気体を充填するための充填口620と、充填口620の内側に設けられる逆止弁ユニット630と、バルブ筐体610に設置される上流側減圧ユニット640Aと、バルブ筐体610に設置される第一実施形態の流量調整ユニット1と、バルブ筐体610に設置される圧力測定ユニット650を有する。なお、流量調整ユニット1における流路形成体50の内部には、下流側減圧ユニット640Bが設けられている。 The fluid adjustment valve 600 includes a valve housing 610, a filling port 620 formed in the valve housing 610 for filling the gas cylinder B with gas, a check valve unit 630 provided inside the filling port 620, and a valve It has an upstream decompression unit 640 A installed in the housing 610 , the flow rate adjustment unit 1 of the first embodiment installed in the valve housing 610 , and a pressure measurement unit 650 installed in the valve housing 610 . A downstream decompression unit 640B is provided inside the flow path forming body 50 in the flow rate adjusting unit 1 .

バルブ筐体610には、ガスボンベBの雌ねじ部と螺合する雄ねじ部(接続部)612が形成される。雄ねじ部612内には、ガスボンベBに連通され得る第一流路710が形成される。この第一流路710は、圧力測定ユニット650に気体を案内する。充填口620は、逆止弁ユニット630を介して第一流路710に接続されており、ガスボンベB内に所望の気体を外部から充填できる。この充填口620には、充填口キャップ622が設けられている。 The valve housing 610 is formed with a male threaded portion (connection portion) 612 that is screwed with the female threaded portion of the gas cylinder B. As shown in FIG. A first flow path 710 that can communicate with the gas cylinder B is formed in the male threaded portion 612 . This first channel 710 guides the gas to the pressure measuring unit 650 . The filling port 620 is connected to the first flow path 710 via a check valve unit 630 so that the gas cylinder B can be filled with a desired gas from the outside. The filling port 620 is provided with a filling port cap 622 .

逆止弁ユニット630は、第一流路710から充填口620への気体の流れを阻止し、充填口620から第一流路710への気体の流れを許容する公知の弁機構となる。 The check valve unit 630 serves as a known valve mechanism that blocks gas flow from the first flow path 710 to the filling port 620 and allows gas flow from the filling port 620 to the first flow path 710 .

上流側減圧ユニット640Aは、第一流路710から案内された気体の圧力を減圧してから、第二流路720に案内する公知の減圧弁となる。下流側減圧ユニット640Bは、上流側減圧ユニット640Aから第二流路720経た気体の圧力を更に減圧して、流量調整ユニット1に提供する公知の減圧弁となる。 The upstream decompression unit 640A serves as a known decompression valve that reduces the pressure of the gas guided from the first flow path 710 and then guides it to the second flow path 720 . The downstream decompression unit 640B serves as a known decompression valve that further decompresses the pressure of the gas that has passed through the second flow path 720 from the upstream decompression unit 640A and provides it to the flow rate adjustment unit 1 .

なお、第一流路710には、測定路715を経由して圧力測定ユニット650が接続されており、ガスボンベBの残圧を検出して、ディスプレイ652に表示する(図12(A)参照)。 A pressure measurement unit 650 is connected to the first flow path 710 via a measurement path 715, detects the residual pressure of the gas cylinder B, and displays it on a display 652 (see FIG. 12A).

この第二実施形態の流体調整バルブ600は、酸素が充填されるガスボンベBに接続されることで、在宅酸素療法における酸素供給装置として使用することが好適である。第一実施形態で説明したように、流量調整ユニット1は、長期間に亘って高精度な流量調整機能を発揮できることから、リング部材100の交換メンテナンスの頻度を低減できる。 The fluid regulating valve 600 of the second embodiment is preferably used as an oxygen supply device in home oxygen therapy by being connected to a gas cylinder B filled with oxygen. As described in the first embodiment, the flow rate adjustment unit 1 can exhibit a highly accurate flow rate adjustment function over a long period of time, so the frequency of replacement maintenance of the ring member 100 can be reduced.

なお、上記流体調整バルブ600では、常時、設定流量及び設定圧力で流体を流す連続供給方式を例示したが、本発明はこれに限定されず、更に、同調ユニットを付加することで、下流側の圧力変化に追従して、流体の供給・停止を行うようにしても良い。 Although the above-described fluid control valve 600 has been exemplified as a continuous supply system in which the fluid always flows at the set flow rate and set pressure, the present invention is not limited to this, and furthermore, by adding a tuning unit, Fluid supply/stop may be performed according to the pressure change.

更に上記第一実施形態の流量調整ユニット1では、リング溝部16が、第二対向面14側に形成される場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図14に示すように、第一対向面32側において、流量調整孔34の各々の周囲にリング溝部16を形成し、その内部にリング部材100を配置しても良い。 Furthermore, in the flow regulating unit 1 of the first embodiment, the ring groove portion 16 is formed on the second facing surface 14 side, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14, on the side of the first opposing surface 32, a ring groove portion 16 may be formed around each of the flow rate adjusting holes 34, and the ring member 100 may be arranged therein.

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 流量調整ユニット
10 本体部
11 主軸孔
12 第二流路
12A 第二開口
12B 開放端
14 第二対向面
16 リング溝部
30 流量調整板
32 第一対向面
34 流量調整孔
50 流路形成体
54 第一主流路
56 第一分岐流路
60 主軸
100 リング部材
110 手前側凸領域
120 外側凸領域
125 外側凹領域
130 内側凸領域
135 内側凹領域
140 奥側凸領域
150A 外周側隙間
150B 内周側隙間
300 リング部材
310 手前側凸領域
320 外側凸領域
325 外側凹領域
330 内側凸領域
335 内側凹領域
340 奥側凸領域
350A 外周側隙間
350B 内周側隙間
400 リング部材
410 手前側凸領域
420 外側凸領域
425 外側凹領域
430 内側凸領域
435 内側凹領域
440 奥側凸領域
600 流体調整バルブ
1 Flow Control Unit 10 Main Body 11 Main Shaft Hole 12 Second Channel 12A Second Opening 12B Open End 14 Second Opposing Surface 16 Ring Groove Portion 30 Flow Control Plate 32 First Opposing Surface 34 Flow Control Hole 50 Flow Channel Forming Body 54 Second One main channel 56 First branch channel 60 Main shaft 100 Ring member 110 Front convex area 120 Outer convex area 125 Outer concave area 130 Inner convex area 135 Inner concave area 140 Back convex area 150A Outer peripheral gap 150B Inner gap 300 Ring member 310 Front convex area 320 Outer convex area 325 Outer concave area 330 Inner convex area 335 Inner concave area 340 Back convex area 350A Outer circumference gap 350B Inner gap 400 Ring member 410 Front convex area 420 Outer convex area 425 Outer concave area 430 Inner convex area 435 Inner concave area 440 Inner convex area 600 Fluid adjustment valve

Claims (15)

流体の流量を調整する流量調整ユニットであって、
内部に第一主流路が形成される第一主流路形成部と、
前記第一主流路から分岐され、且つ、圧力損失が互いに異なる複数の第一分岐流路が内部に形成される第一分岐流路形成部と、
複数の前記第一分岐流路の少なくともいずれかと連通される第二流路が内部に形成される第二流路形成部と、
前記第一分岐流路形成部に設けられ、複数の前記第一分岐流路の開放端となる第一分岐開口を有する第一対向面と、
前記第二流路形成部に設けられ、前記第二流路の開放端となる第二開口を有すると共に、前記第一対向面と間隔を空けて対向する第二対向面と、
前記第一対向面と前記第二対向面を面方向に相対移動させることで、前記第二流路と連通される前記第一分岐流路を選択する相対移動機構と、
前記第一分岐開口の周囲又は前記第二開口の周囲を取り囲むように前記第一対向面又は前記第二対向面に凹設されるリング溝部と、
前記リング溝部に配置され、一部が前記リング溝から突出することで、相手側となる前記第一対向面又は前記第二対向面(以下、相手側対向面)と当接するリング部材と、を備え、
前記リング溝部は、
軸方向の最大溝深さをWm、最大外径と最小内径の差を二分した最大溝厚をFmとした場合に、Wm>Fmを満たしており、
前記リング溝部内で軸方向外力を受ける前の前記リング部材は、
軸方向の最大リング幅をWr、最大外径と最小内径の差を二分した最大リング厚をFrとした場合に、Wr>Frを満たすことを特徴とする、
流量調整ユニット。
A flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate of a fluid,
a first main flow path forming portion in which the first main flow path is formed;
a first branch flow path forming portion branched from the first main flow path and formed therein with a plurality of first branch flow paths having different pressure losses;
a second flow path forming portion in which a second flow path communicating with at least one of the plurality of first branch flow paths is formed;
A first opposing surface provided in the first branch channel forming portion and having a first branch opening serving as an open end of the plurality of first branch channel;
A second opposing surface provided in the second flow path forming portion, having a second opening serving as an open end of the second flow path, and facing the first opposing surface with a gap therebetween;
a relative movement mechanism that selects the first branch channel that communicates with the second channel by relatively moving the first opposing surface and the second opposing surface in a planar direction;
a ring groove recessed in the first opposing surface or the second opposing surface so as to surround the periphery of the first branch opening or the periphery of the second opening;
A ring member that is disposed in the ring groove portion and partially protrudes from the ring groove so as to contact the first opposing surface or the second opposing surface (hereinafter referred to as the mating opposing surface) that is a counterpart. prepared,
The ring groove is
Wm>Fm, where Wm is the maximum groove depth in the axial direction and Fm is the maximum groove thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter and the minimum inner diameter, and
The ring member before receiving an axial external force in the ring groove,
Where Wr is the maximum ring width in the axial direction, and Fr is the maximum ring thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter and the minimum inner diameter, Wr>Fr is satisfied,
flow control unit.
前記リング溝部における開口の外周縁と、前記リング溝部内で軸方向外力を受ける前の前記リング部材の間に隙間(以下、外周側隙間)が形成されることを特徴とする、
請求項1に記載の流量調整ユニット。
A gap (hereinafter referred to as an outer gap) is formed between the outer peripheral edge of the opening in the ring groove portion and the ring member before receiving an axial external force in the ring groove portion,
The flow control unit according to claim 1.
前記リング溝部における開口の内周縁と、前記リング溝部内で軸方向外力を受ける前の前記リング部材の間に隙間(以下、内周側隙間)が形成されることを特徴とする、
請求項1又は2に記載の流量調整ユニット。
A gap (hereinafter referred to as an inner peripheral side gap) is formed between the inner peripheral edge of the opening in the ring groove portion and the ring member before receiving an axial external force in the ring groove portion,
The flow rate adjustment unit according to claim 1 or 2.
前記リング溝部の軸方向の開口側を軸方向手前側、底面側を軸方向奥側と定義する際に、
前記外周側隙間及び/又は前記内周側隙間は、前記外周縁又は前記内周縁から軸方向奥側に向かって、最大溝深さWmの10%以上に亘って延びることを特徴とする、
請求項2又は3に記載の流量調整ユニット。
When defining the opening side of the ring groove portion in the axial direction as the front side in the axial direction and the bottom side as the rear side in the axial direction,
The outer peripheral side gap and/or the inner peripheral side gap extends from the outer peripheral edge or the inner peripheral edge toward the inner side in the axial direction for 10% or more of the maximum groove depth Wm,
The flow rate adjustment unit according to claim 2 or 3.
前記外周側隙間又は前記内周側隙間は、最大溝厚Fmの5%以上となることを特徴とする、
請求項2又は3に記載の流量調整ユニット。
The outer peripheral side gap or the inner peripheral side gap is 5% or more of the maximum groove thickness Fm,
The flow rate adjustment unit according to claim 2 or 3.
前記リング溝部の軸方向の開放端側を軸方向手前側、軸方向の底面側を軸方向奥側と定義し、前記リング部材の中心軸に沿った断面をリング断面と定義する際に、
前記リング断面は、前記軸方向手前側に凸形状となる手前側凸領域を有しており、
前記手前側凸領域は、曲率半径がFm/2未満となる湾曲部分を含むことを特徴とする、
請求項1~5のいずれか一項に記載の流量調整ユニット。
When the axial open end side of the ring groove portion is defined as the axial front side, the axial bottom side is defined as the axial rear side, and the cross section along the central axis of the ring member is defined as the ring cross section,
The ring cross-section has a front-side convex region that is convex on the front side in the axial direction,
The front side convex region includes a curved portion with a radius of curvature of less than Fm / 2,
A flow rate adjusting unit according to any one of claims 1 to 5.
前記リング部材の径方向且つ軸方向に沿う断面をリング断面と定義する際に、
前記リング断面の前記リング溝部の外側壁と対向する範囲に、凹形状となる外側凹領域を有することを特徴とする、
請求項1~7のいずれか一項に記載の流量調整ユニット。
When defining a cross section along the radial direction and the axial direction of the ring member as a ring cross section,
characterized by having an outer recessed region having a recessed shape in a range facing the outer wall of the ring groove portion of the ring cross section,
A flow regulating unit according to any one of claims 1-7.
前記リング断面の前記リング溝部の外側壁と対向する範囲に、凸形状となる外側凸領域を有しており、
前記外側凸領域の両脇に、前記外側凹領域がそれぞれ形成されることを特徴とする、
請求項8に記載の流量調整ユニット。
An outer convex region having a convex shape is provided in a range facing the outer wall of the ring groove portion of the ring cross section,
characterized in that the outer concave regions are formed on both sides of the outer convex region,
The flow control unit according to claim 8.
前記リング断面の前記リング溝部の外側壁と対向する範囲に、凸形状となる外側凸領域を複数有しており、
複数の前記外側凸領域の間に、前記外側凹領域が形成されることを特徴とする、
請求項8に記載の流量調整ユニット。
A plurality of outer convex regions having a convex shape are provided in a range facing the outer wall of the ring groove portion of the ring cross section,
characterized in that the outer concave region is formed between a plurality of the outer convex regions,
The flow control unit according to claim 8.
前記リング部材の径方向且つ軸方向に沿う断面をリング断面と定義する際に、
前記リング断面の前記リング溝部の内側壁と対向する範囲に、凹形状となる内側凹領域を有することを特徴とする、
請求項1~11のいずれか一項に記載の流量調整ユニット。
When defining a cross section along the radial direction and the axial direction of the ring member as a ring cross section,
characterized by having an inner recessed region having a recessed shape in a range facing the inner wall of the ring groove portion of the ring cross section,
A flow regulating unit according to any one of claims 1-11.
前記リング断面の前記リング溝部の内側壁と対向する範囲に、凸形状となる内側凸領域を有しており、
前記内側凸領域の両脇に、前記外側凹領域がそれぞれ形成されることを特徴とする、
請求項12に記載の流量調整ユニット。
An inner convex region having a convex shape is provided in a range facing the inner wall of the ring groove portion of the ring cross section,
The outer concave regions are formed on both sides of the inner convex region, respectively,
The flow regulation unit according to claim 12.
前記リング断面の前記リング溝部の内側壁と対向する範囲に、凸形状となる内側凸領域を複数有しており、
複数の前記内側凸領域の間に、前記内側凹領域が形成されることを特徴とする、
請求項12に記載の流量調整ユニット。
A plurality of inner convex regions having a convex shape are provided in a range facing the inner wall of the ring groove portion of the ring cross section,
characterized in that the inner concave region is formed between a plurality of the inner convex regions,
The flow regulation unit according to claim 12.
前記内側凸領域は、曲率半径がWr/2以下となる湾曲部分を含むことを特徴とする、
請求項13又は14に記載の流量調整ユニット。
The inner convex region includes a curved portion with a radius of curvature of Wr / 2 or less,
A flow control unit according to claim 13 or 14.
前記内側凸領域は、曲率半径がFr以下となる湾曲部分を含むことを特徴とする、
請求項13又は14に記載の流量調整ユニット。
The inner convex region includes a curved portion with a radius of curvature of Fr or less,
A flow control unit according to claim 13 or 14.
流体の流れを調整する流体調整バルブであって、
前記流体の圧力を調整する圧力調整ユニットと、
前記圧力調整ユニットによって調圧される前記流体が案内される、請求項1~16のいずれかに記載の流量調整ユニットと、
を備えることを特徴とする流体調整バルブ。
A fluid regulating valve for regulating fluid flow, comprising:
a pressure adjustment unit that adjusts the pressure of the fluid;
a flow regulating unit according to any one of claims 1 to 16, wherein the fluid whose pressure is regulated by the pressure regulating unit is guided;
A fluid regulating valve comprising:
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