JP6086908B2 - 液圧式流量調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、液圧流体源とユーザ装置との間の配管内に取り付けられる液圧式流量調整装置に関する。

特に、本発明は、特に、それだけではないが、家庭用電気機器のための液圧式電磁バルブの入口で使用できる液圧式流量調整装置に関するものであり、
中心軸ハブを有する本体を備え、前記ハブが、上流領域と下流領域の間に、液圧流体源のための少なくとも１つの通路を画定するように周囲のリングに連結される第１端と、使用中、液圧流体源の対向面からリングに向かって突出する第２端とを有し、
前記リングは、使用中、液圧流体源に向かう表面に環状に配置された突起を有し、
前記ハブの第２端には、前記突起に所定間隔で対向する、変形可能でリング形状の調整部材を取り付けられ、上流領域と下流領域の間の圧力の違いにより前記突起に向かって弾性変形することが可能であり、
前記リングは、さらに前記少なくとも１つの通路と平行な流体流れを有する多数の制限孔を設けられている。

このタイプの液圧式流量制御は、例えば、同一出願人のドイツ実用新案登録第２９５２００６９号公報で公知である。

この従来技術には、種々の実施形態が記載及び図示されている。一実施形態では、中心軸ハブは硬質で、多数のスポークによってリングに連結されている。リングは、多数の制限孔を備え、制限孔の周辺部分では、連結される可撓性調整部材が外側の半径方向に延びるのと同様に、前記突起が外側の半径方向に延びている。これら制限孔は、流量制御装置の駆動でのノイズを削減するのに有効であるが、液圧流体（水）によって搬送される粒子によって簡単に詰まってしまう。

ドイツ実用新案登録第２９５２００６９号公報

本発明の目的の１つは、前述の従来技術に関する流量調整の欠点を改善することができる、前述のタイプの液圧式流量調整装置を提供することである。

この目的は、他の目的と共に、本発明に係る、冒頭に記載したタイプの流量調整装置によって達成される。この装置は、前述の制限孔がリングの同一半径部分に形成されている点を特徴とする。この半径部分には、前述の多数の突起が形成され、円周方向と半径方向の一対の突起の間のそれぞれには前記孔が形成されている。

さらなる特性に関して、前記可撓性調整部材は、前記周辺部が前記制限孔の入口開口の少なくとも一部を覆うように、半径方向に延びているのが好ましい。

これらの特性により、使用中、前記制限孔へと流動する液圧流体は、前記孔の軸に直交する主構成要素を有する方向で入口開口に影響する。これにより、自己清浄効果を発揮し、前述の制限孔が詰まり始めるというリスクを軽減する。

本発明に係る流量調整装置の上方からの斜視図である。 図１の流量調整装置の下方からの斜視図である。 図１のIII−III線断面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 図１のV−V線断面図である。 対応する流量測定装置のインペラを回転方向に指示する、前記図面に係る流量調整装置を示す部分断面斜視図である。 本発明に係る第２の流量調整装置の上方からの斜視図である。 図７の流量調整装置の下方からの斜視図である。 図７のIX−IX線断面図である。 図７のX−X線断面図である。 図７のXI−XI線断面図である。 図７から図１１の流量調整装置の部分断面斜視図である。

さらに、本発明の特性及び利点は、添付図面に従って、限定されない例によってのみ提供される後述する詳細な説明から明らかとなる。

図１から図６を参照して、第１実施形態では、本発明に係る液圧流量調整装置１は、例えば、一体成形されている本体２を備える。

本体２は略円筒形状で、中心軸ハブ３を備え、その第１端３ａは多数のスポーク５によって周囲のリング４に連結されている。

液圧流体のための多数の通路６が、流量調整装置１の上流領域と下流領域の間で、ハブ３、リング４及びスポーク５によって画定されている。

ハブ３は、使用中、加圧下で、液圧流体源との対向面からリング４に対して軸心方向に延びる第２端３ｂを有する。

リング４は、使用中、液圧流体源に対向する略平坦上面を有する。

この平面では、リング４は環状に配置された複数の突起７を有する。突起７は円筒状で、互いに相違する、予め決められた高さを有するのが好ましい。

例えば、エラストマー材料等の弾性変形可能な材料で形成されたリング形状の調整部材８（図４から図６及び図１２）は、ハブ３の第２端３ｂの周囲に取り付けられている。調整部材８は、ハブ３の第２端３ｂにかしめられ、ハブ３の中間の半径方向に延びる肩部３ｃに転がり接触するように配置される。

例えば、図４を参照すると、調整部材８は半径方向へと延び、その周辺部が突起７の端面に対向している。

休止状態では、調整部材８は前記突起７の上端から離れている。

使用中、調整部材８は、その位置の上流領域及び下流領域の間の圧力の違いにより、さらにこれら突起７に向かって弾性変形可能である。

特に、図１、図２及び図５に示すように、リング４は前述の通路６と平行な流体流れを有する多数の制限孔１０を設けられている。

図１から図６に係る実施形態では、制限孔１０は略円筒形状を有し、ほぼ一定断面であり、ハブ３の軸に平行な軸を有している。但し、これらの孔は、異なる形態を有していてもよく、例えば、下流領域に向かってあるいは下流領域から収束又は発散する円錐状であってもよい。

図２及び図５に示すように、制限孔１０は出口開口１０ｂをそれぞれ有する。各出口開口１０ｂは、下流領域に向かうリング４の表面に設けられ、略半径方向に延びる凹部１１内に開口する。

一例として示す実施形態では、制限孔１０は２つだけであったが、本発明はそのような数に限定されるものではない。

図１を参照すると、制限孔１０は、（前記図に破線で示す）周線Ｃの内径側に延在するリング４の半径部分に形成されている。周線Ｃはハブ３の軸と同軸上であり、その内径側には突起７が形成されている。

制限孔１０は、周方向及び半径方向の各一対の突起７の間に配置されている。

また、図５の例に示すように、調整部材８は、周縁部が前述の制限孔１０の入口開口１０ａの少なくとも一部を覆うように半径方向に延びているのが好ましい。

これらの特性により、動作中、液圧流体の流れが流量調整装置１で生成され、調整部材８の周辺縁の周囲に流動方向のずれを生じさせる。調整部材８の下方側では、液圧流体の流れは径方向の主成分を有する。その主成分は調整装置１の軸に向かい、その軸に直交する制限孔１０の入口開口１０ａに作用する。そして主成分は入口開口１０ａを効果的に清掃し、制限孔１０が液圧流体によって搬送される不純物で閉鎖されるリスクを低減する。

本発明に係る流量調整装置では、ハブ３は硬質で液圧流体の流れの影響を受けない。その上端（第２端）３ｂには、例えば軸方向に凹状とした台座３ｄを設けてもよい。それは、図６に示す軸頭又はピン１２等の回転支持部材を保持するためであり、公知のタイプの流量測定装置のインペラ又はタービン１３等の関連装置のためである。

図２から図４に示すように、ハブ３の基端（第１端）３ａは中心軸凹部３ｅを有するのが好ましい。

例えば、図４及び図１０に示すように、ハブ３の第１端３ａは、下流領域へと連続的に傾斜する凸状の断面形状を有する。また、リング４の内側面は凸状の断面形状を有し、ハブ３の第１端３ａに対して、流量調整装置１の下流領域に向かって徐々に大きくなる断面を有するのが好ましい。

前記調整装置は基本的に以下に記載するように駆動する。

使用中、流量調整装置１は、供給源からの圧力下での流体の流れによって作動する。

この流体流れは調整部材８に衝突し、調整部材８はリング４の突起７の方向に屈曲する。

調整部材８の屈曲動作は、その位置の上流領域と下流領域の間のより大きな圧力の違いによってより一層際立つ。

調整部材８の屈曲により、リング４に形成される通路６及び１０に向かう流体の流路断面が削減される。この結果、流体の流量の調整作用が調整装置１の下流側にもたらされる。

リング４の突起７の高さを調整することにより、全体として所望の駆動性能を有する調整装置１を提供することができる。

制限孔１０により、多数の小さな流れに分配することができ、その流体流れは流量調整装置１を通過し、その結果レイノルズ数を抑制し、非常に小さな動作ノイズレベルとなる。

図２から図４を参照すると、組立時、調整装置１を正しく位置決めするための基準構造１４が下流領域に向かって少なくとも１つのスポーク５から延びている。

図７から図１２は種々の実施形態を示す。これらの図面では、既に説明された部品や要素は既に使用されたのと同様な参照符号を付す。

図７から図１２に係る変形例では、制限孔１０は、略半径方向に延びる、長尺な形状の入口開口１０ａを有する。

図１１及び図１２に示すように、各制限孔１０は、略逆Ｌ字形の軸方向断面を有し、略半径方向に延びる入口側分岐１０ｃを備え、出口側分岐１０ｄがハブ３の軸と略平行に延びている。

各制限孔１０は、入口側分岐１０ｃと出口側分岐１０ｄの間で、ハブ３に向かうアーチ状及び凸状に変化する表面１０ｅを有する。

図７から図１２に係る変形例では、制限孔１０は、出口開口１０ｂを有する。出口開口１０ｂは、下流領域（図８から図１２）に向かうリング４の表面に設けた同一円周の溝１５内に開口する。

図７から図１２に係る流量調整装置の動作は、図１から図６に関して前述した調整装置と同様である。

本発明の原理に影響を与えることなく、実施形態及び構造の詳細は、限定されない一例として記載及び図示された構成を、添付の特許請求の範囲に限定される発明の範囲を逸脱することなく自由に変更することができる。

１ 液圧流量調整装置
２ 本体
３ 中心軸ハブ
３ａ 第１端
３ｂ 第２端
３ｃ 肩部
３ｄ 台座
３ｅ 中心軸凹部
４ リング
５ スポーク
６ 通路
７ 突起
８ 調整部材
１０ 制限孔
１０ａ 入口開口
１０ｂ 出口開口
１０ｃ 入口側分岐
１０ｄ 出口側分岐
１０ｅ 表面
１１ 凹部
１２ ピン
１３ タービン
１４ 基準構造
１５ 溝

Claims (13)

1. 液圧流体源とユーザ装置との間の配管に取り付けられる液圧流量調整装置（１）であって、
   上流領域と下流領域の間で、液圧流体のための少なくとも１つの通路（６）を形成するように、周囲のリング（４）に連結される第１端（３ａ）と、使用中、前記液圧流体源の対向面から前記リング（４）に向かって突出する第２端（３ｂ）と、を有する中心軸ハブ（３）を含む本体（２）を備え、
   前記リング（４）は、使用中、前記液圧流体源に向かう表面に、環状に配置された突起（７）を有し、
   前記ハブ（３）の第２端（３ｂ）には可撓性を有し、リング状に形成された調整部材（８）が取り付けられ、前記調整部材（８）は、前記突起（７）の上端に所定間隔で対向し、使用中、前記上流領域と下流領域の間での圧力の違いにより前記突起（７）に向かって弾性変形可能であり、
   前記リング（４）は、さらに前記少なくとも１つの通路（６）に平行な流体流れを形成する多数の制限孔（１０）を設けられ、
   前記制限孔（１０）は、前記多数の突起（７）を設けたリング（４）の略同一半径部（Ｃ）に設けられ、円周方向及び半径方向の各一対の突起の間に配置され、軸方向断面が略Ｌ字形であり、略半径方向に延びる入口側分岐（１０ｃ）と、前記ハブ（３）の軸と略平行な方向に延びる出口側分岐（１０ｄ）とを備えることを特徴とする流量調整装置（１）。
2. 前記調整部材（８）は、その周縁部が前記制限孔（１０）の入口開口（１０ａ）を少なくとも部分的に覆うように半径方向に延びている、請求項１に係る流量調整装置。
3. 前記制限孔（１０）は、略一定断面を有する略円筒形状である、請求項１又は２に係る流量調整装置。
4. 前記制限孔（１０）は、下流領域に向かうリング（４）の表面に設けられ、略半径方向に延びる凹部（１１）内に開口する出口開口（１０ｂ）を有する、請求項３に係る流量調整装置。
5. 前記制限孔（１０）は、略半径方向に長尺な入口開口（１０ａ）を有する、請求項１又は２に係る流量調整装置。
6. 前記各制限孔（１０）は、前記入口側分岐（１０ｃ）と前記出口側分岐（１０ｄ）の間に、前記ハブ（３）に向かうアーチ状そして凸状に変位する表面を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の流量調整装置。
7. 前記制限孔（１０）は、下流に対向するリング（４）の表面に設けた同一円周上の溝（１５）で終端する出口開口（１０ｂ）を有する、請求項１から６のいずれか１項に係る流量調整装置。
8. 前記ハブ（３）は硬質であり、前記第２端（３ｂ）には、流量測定装置のインペラを含む関連装置（１３）のための回転支持部材（１２）を保持するのに適した台座（３ｄ）が設けられている、請求項１から７のいずれか１項に係る流量調整装置。
9. 前記シート（３ｄ）は、ピンの形で支持部材（１２）に収容するのに適した軸方向に延びる凹状に形成されている、請求項８に係る流量調整装置。
10. 前記ハブ（３）の第１端（３ａ）は、中心軸凹部（３ｅ）を有する、請求項１から９のいずれか１項に係る流量調整装置。
11. 前記ハブ（３）の第１端（３ａ）は、下流領域に向かって徐々に広がる凸状の横断面形状を有する、請求項１から１０のいずれか１項に係る流量調整装置。
12. 前記リング（４）の内側面は凸状の断面形状を有し、前記ハブ（３）の第１端（３ａ）に対して、下流領域に向かって連続的に大きくなる断面を有する多数の通路（６）を区画する、請求項１から１１のいずれか１項に係る流量調整装置。
13. 前記リング（４）と前記ハブ（３）の間に、組立時、流量調整装置を位置決めするための基準構造（１４）が下流領域へと突出する少なくとも１つのスポーク（５）が延びている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の流量調整装置。

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