JPH0554875U

JPH0554875U - 流量調整装置

Info

Publication number: JPH0554875U
Application number: JP10782691U
Authority: JP
Inventors: 榎本潤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-23
Anticipated expiration: 2006-12-27
Also published as: JP2569730Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】昇圧時と降圧時との流量特性にヒステリシス
が発生するのを少なくするとともに、低圧時の流量過多
をなくし、流体圧力に係わりなく常にほぼ一定の流量を
確保することができる流量調整装置を提供する。【構成】筒状のケース１の内部に、外周面と所定の間
隔をおいて設けられた環状の弾性部材３を有するコア２
を配設し、ケース１の一方の開口部６から流入した流体
は、コア２の外周面と弾性部材３との間で形成される空
所を介して他方の開口部５から流出し、この時、流入す
る流体の圧力に応じて前記弾性部材３が変形して前記空
所の面積を変更し、これにより流入する流体圧力に係わ
りなくほぼ一定の流量が流出するようにした流量調整装
置であって、前記弾性部材３は、その軸線を前記コア２
の軸線と一致した状態で変形するようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は流路中に配設され流入する流体の圧力が低圧時から高圧時までほぼ一定の流出流量を確保することができる流量調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】

従来、配管等の流路中に配設されて流れる流体の圧力に係わらずほぼ一定の流出流量を確保するようにした流量調整装置にあっては図６、図７に示すように構成されたものが知られている。

【０００３】すなわち、図６、図７に示す従来の流量調整装置は、ケース２１と、コア２２と、Ｏリング２３とから構成されている。

【０００４】前記ケース２１は、筒状をなすとともに、他端部の内面に円板状の起立部２４が一体に設けられ、この起立部２４に小径の開口部２５が形成され、一方、前記ケース２１の一端の大径の開口部２６側には中央部との間で段部２７が形成されている。

【０００５】また、前記コア２２は、前記ケース２１の内部に配設されるものであり、下部２８が前記ケース２１の大径の開口部２６の段部２７に嵌合可能な大きさを有し、この下部２８の上面に、中心から所定の距離となっている環状の台部２９と、この台部２９よりも中心側に位置するとともに、台部２９よりも高くなっており、前記ケース２１の内部に配置可能な芯部３０と、この芯部３０の中央部に突設され、前記ケース２１の他端部の起立部２４の開口部２５を介して先端部が外方に突出可能な高さを有している突起部３１とが一体に形成されて構成されている。

【０００６】このコア２２の芯部３０は、図７に示すように９０°間隔で水平方向に突出して先端が前記台部２９に近接するように大きく突出している大突出部３２と、各大突出部３２の間に所定の間隔で水平方向に小さく突出する小突出部３３（図示のものは３つ）とが設けられている。

【０００７】さらに、前記Ｏリング２３は、その外周面が前記筒状のケース２１の内面中央部に当接し、また、内周面が前記４つの大突出部３２の先端より水平方向に離間する大きさとなっている。

【０００８】上記のように構成されたケース２１、コア２２、およびＯリング２３を組み込む場合に、まず、前記コア２２の上面にＯリング２３を位置する。すると、このリング２３はコア２２の上面に一体に設けられた台部２９の上面に載置され、したがって、この状態においてＯリング２３はコア２２に対して内周面が芯部３０の大突出部３２の先端部側面と当接する範囲内において水平方向に偏心的に移動可能である。

【０００９】上記のようにコア２２の上面にＯリング２３を位置したのちに、Ｏリング２３を上にした状態でケース２１に、その大径の開口部２５側から内部に挿入する。すると、コア２２の下部２８が、その上面が段部２７に当接した状態でケース２２の開口部２６内に嵌合し、ケース２１にコア２２が固定される。

【００１０】したがって、この組み込まれた状態では、前記Ｏリング２３は、その外周面がケース２１の内面中央部に当接した状態で保持され、また、コア２２の芯部３０の中央部に突設された突起部３１が、前記ケース２１の起立部２４に設けられた開口部２５を介して先端部が外方に突出した状態となる。

【００１１】上記のように組み込んだ流量調整装置を、配管の内部に位置し、配管内の流体を、前記ケース２１の大径の開口部２６から流入すると、流入する流体の圧力と流量調整装置を介して流れる流量との関係は図８に示すようになる。なお、前記コア２２の芯部３０に設けた各大突出部３２および小突出部３３の先端部側面と、Ｏリング２３の内周面との間で形成される開口面積を設定して流量調整装置を介して流れる流量をあらかじめ所定の流量、たとえば、図８においては１０リットル／ｍｉｎになるように設定しておくものとする。

【００１２】そして、前記配管内の流体の圧力を上げていくと、圧力と流量との関係はまず、Ａで示すようになり、また、最高圧力に達したのちに降圧していくとＢで示すようになる。

【００１３】すなわち、流体の圧力によって前記Ｏリング２３が内方に変形して前記開口面積が変更し、この変更が圧力に対応して行われるので、流量調整装置を介して流れる流量は、流体の圧力に係わりなくほぼ一定の流量（１０リットル／ｍｉｎ）を得ることができるが、低圧時において昇圧時の流量と、降圧時の流量とにヒステリシスが発生し、特に、昇圧時には流量過多が発生し問題点となっていた。

【００１４】この流量過多が発生する原因としてこの考案の考案者が種々検討した結果、前記Ｏリングの不規則な変形、あるいは移動に起因するとの結論を得た。すなわち、流体圧力によってＯリングが内方に変形する際に、Ｏリングの軸線が前記コアの軸線に対して一致した状態で変形するのではなく、コアの軸線に対してＯリングの軸線が傾斜したり、あるいは平行にずれたりして変形するために生じていた。

【００１５】この考案は前記のような従来のもののもつ問題点を解決して、流量特性中、特に、低圧時にヒステリシスが発生するのを防止して、流体の圧力に係わりなくつねにほぼ一定の流量を確保することができる流量調整装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【問題点を解決するための手段】

上記の目的を達成するためにこの考案は、筒状をなすケースの内部に、外周面と所定の間隔をおいて設けられた環状の弾性部材を有するコアが配設され、前記ケースの一方の開口部から流入した流体は、前記コアと弾性部材との間で形成される空所を介して他方の開口部から流出し、この時、流入する流体の圧力に応じて前記弾性部材が変形して前記空所の面積を変更し、これにより流入する流体圧力に係わりなくほぼ一定の流量が流出するようにした流量調整装置であって、前記環状の弾性部材は、その軸線を前記コアの軸線と一致した状態で変形することを特徴とする流量調整装置を構成したものである。

【００１７】そして、前記コアは、その周面に軸線方向と直交する方向に所定の間隔で突設された大突出部と、隣接する大突出部間に突設された小突出部とを有し、前記各大突出部の先端部側面間で前記環状の弾性部材を支持するとともに、大突出部と弾性リングと小突出部との間で前記空所が形成されている構成や、前記コアと、その周面に軸線方向と直交する方向に等配に突設された４つの大突出部と、隣接する大突出部間に等配置に突設されるとともに、両側のものよりも中央のものの方が大きく突出している３つの小突出部とを有し、前記各大突出部の先端部側面間で前記環状の弾性部材を支持するとともに、大突出部と弾性リングと小突出部との間で前記空所が形成され、前記環状の弾性部材の内方への変形時に、まず中央の小突出部と当接する構成を有している。

【００１８】また、前記コアの大突出部は、その先端が軸線に対して傾斜してテーパ状となっており、さらに、前記環状の弾性部材は、前記コアに設けた台部と、前記ケースの起立部との間で挟持され、これにより流体の圧力による変形時にコアの軸線と弾性部材の軸線とがずれないようにするために起立部、または台部のうちの少なくともいずれか一方に凹部が形成されている構成を有している。

【００１９】

【作用】

この考案は上記の手段を採用したことにより、ケース内に圧力流体が流入すると、この流体は、コアの周面と弾性部材との間の空所を介して流出する。また、流入する流体の圧力が変化すると、その変化に応じて前記弾性部材が変形し、コアの周面と弾性部材との間で形成される空所の面積を変化させ、これによって流入する流体の圧力に係わりなく常にほぼ一定の流量をケースから流出することとなる。

【００２０】そして、前記空所の面積の変化時に変形する弾性部材は、その軸線を前記コアの軸線と一致させた状態で変形し、これにより、流体の圧力が昇圧時におけるある圧力時の流量と、この圧力と同一圧力に高い圧力から降圧して達した際の流量とがほぼ一致して、同一圧力時における昇圧時の流量と降圧時の流量との間にヒステリシスが発生するのを防止することができる。

【００２１】

【実施例】

以下、図面に示すこの考案の実施例について説明する。図１、図２にはこの考案による流量調整装置が示されていて、この流量調整装置は、ケース１と、コア２と、Ｏリング３とから構成されている。

【００２２】前記ケース１は、筒状をなすとともに、他端部の内面に円板状の起立部４が一体に設けられ、この起立部４に小径の開口部５が形成され、一方、前記ケース１の一端部の大径の開口部６側には内面の中央部との間で段部７が形成されている。

【００２３】また、前記コア２は、前記ケース１の内部に配設されるものであり、下部８が前記ケース１の大径の開口部６の段部７に嵌合可能な大きさを有し、この下部８の上面に、中心から所定の距離となっている環状の台部９と、この台部９よりも中心側に位置するとともに、台部９よりも高くなっており、前記ケース１の内部に配置可能な芯部１０と、この芯部１０の中央部に突設され、前記ケース１の他端部の起立部４の開口部５を介して先端部が外方に突出可能な高さを有している突起部１１とが一体に形成されて構成されている。

【００２４】このコア２の芯部１０は、図２に示すように９０°間隔で水平方向に突出して先端が前記台部９に近接するように大きく突出している大突出部１２と、各大突出部１２の間に所定の間隔で水平方向に小さく突出する小突出部１３（図示のものは３つ）とが設けられ、そして、前記大突出部１２は、その側面が上方に行くに従って中心方向に行くテーパ状に形成されている。

【００２５】なお、図２に示すものは前記小突出部１３が３０°間隔で３つ設けられているとともに、中央の小突出部１３ａ、すなわち、９０°間隔で突設されている大突出部１２間の中央に位置する小突出部１３ａは、その両側の小突出部１３よりも大きく突出している。

【００２６】さらに、前記Ｏリング３は、その内周面が前記４つの大突出部１２のテーパ状をなす側面と当接する大きさであり、また、外周面が前記筒状のケース１の内面中央部よりも内方に離間した大きさとなっている。

【００２７】上記のように構成されたケース１、コア２、およびＯリング３を組み込む場合に、まず、前記コア２の上面にＯリング３を位置する。すると、図２に示すようにＯリング３はコア２の上面に一体に設けられた芯部１０のうちの４つの大突出部１２の先端部の側面上部に当接した状態でコア２に保持され、したがって、この状態においてＯリング３は、その軸線が、前記コア２の軸線と一致した状態で保持されている。

【００２８】上記のようにコア２の上面にＯリング３を位置したのちに、Ｏリング３を上にした状態でコア２を前記ケース１に、その大径の開口部６側から内部に挿入する。すると、コア２の下部８が、その上面が段部７に当接した状態でケース１の開口部６内に嵌合してケース１にコア２が固定される。

【００２９】したがって、この組み込まれた状態では、前記Ｏリング３は、その内周面がコア２の芯部１０に形成された４つの大突出部１２の先端部側面の上部で支持され、上面が前記ケース１の起立部４の内面と当接した状態となり、また、前記コア２の芯部１０の中央部に突設された突起部１１が、前記ケース１の起立部４に設けられた開口部５を介して先端部が外方に突出した状態となる。

【００３０】上記のように組み込んだ流量調整装置を、配管の内部に位置し、配管内の流体を、前記ケース１の大径の開口部６側から流入させると、流入する流体の圧力と流量調整装置を介して流れる流量との関係は図３に示すようになる。なお、前記コア２の芯部１０に設けた各大突出部１２および小突出部１３の先端部側面と、Ｏリング３の内周面との間で形成される空所面積を設定して流量調整装置を介して流れる流量をあらかじめ所定の流量、たとえば、図３においては１０リットル／ｍｉｎになるように設定しておくものとする。

【００３１】そして、前記配管内の流体の圧力を上げていくと、圧力と流量との関係はまず、Ａで示すようになり、また、最高圧力に達したのちに降圧していくとＢで示すようになる。

【００３２】すなわち、流体の圧力によって前記Ｏリング３が内方に変形して前記開口面積が変更し、この変更が圧力に対応して行われるので、流量調整装置を介して流れる流量は、流体の圧力に係わりなくほぼ一定の流量（１０リットル／ｍｉｎ）を得ることができ、低圧時において昇圧時の流量と、降圧時の流量とに発生するヒステリシスは非常に小さいものとなった。

【００３３】なお、上記のようにＯリング３の内方への変形時において、Ｏリング３が内方へ変形していくと前記３つの小突出部１３ａ、１３のうちの、まず、中央に位置する小突出部１３ａに当接する。したがって、前記Ｏリング３がさらに内方へ変形する際には、各大突出部１２と各小突出部１３ａとの間に位置する部位のみが内方に変形することになり、これにより、前記Ｏリング３に無理な変形が生じることが防止できるようになっている。

【００３４】このように低圧時において昇圧時の流量と、降圧時の流量とに発生するヒステリシスが非常に小さくなった理由として、前記Ｏリング３の変形時において、常にコア２の軸線とＯリング３の軸線とが一致した状態で行われることによるものである。

【００３５】すなわち、流体圧力によってＯリングが内方に変形する際に、従来のもののように、コアの軸線に対してＯリングの軸線が傾斜したり、あるいは平行にずれたりすることがなく、作用する圧力に対応して前記４つの大突出部の先端部側面と接触しつつ上下動および４つの大突出部間が内方に変位して、開口面積を変更するような動きとなり、常にＯリングの軸線が前記コアの軸線に対して一致した状態で変形する。

【００３６】したがって、低圧時の流量過多を防止でき、流体の圧力に係わりなく常にほぼ一定の流量を確保することができる。

【００３７】図４にはこの考案による流量調整装置の他の実施例の要部が示されていて、この実施例に示すものは、Ｏリング３の変位時に、Ｏリング３の軸線とコア２の軸線とがずれるのを防止するために、ケース１の起立部４の内面にＯリング３の上端部を受け入れるための環状の凹部１５を形成し、一方、前記コア２の上面に一体に設けた台部９の高さを高くして、ケース１の内部にコア２を組み込んだ際に、Ｏリング３が大突出部１２の先端部側面と当接することなく、台部９と凹部１５との間でＯリング３を挟持するように構成したものである。

【００３８】このように構成したものの場合であっても、流体の圧力によるＯリング３の変位によって開口面積を変更する際に、Ｏリング３の軸線とコア２の軸線とが常に一致した状態に維持できるので、低圧時において昇圧時の流量と、降圧時の流量とに発生するヒステリシスを非常に小さくでき、したがって、低圧時の流量過多を防止でき、流体の圧力に係わりなく常にほぼ一定の流量を確保することができる。

【００３９】図５にはこの考案による流量調整装置のさらに他の実施例の要部が示されていて、この実施例に示すものは、Ｏリング３の変位時に、Ｏリング３の軸線とコア２の軸線とがずれるのを防止するために、前記コア２の下部８の上面に一体に設けた台部９の高さを高くするとともに、上面にＯリング３を受け入れる凹部１６を形成したものである。

【００４０】そして、前記Ｏリング３が大突出部１２の先端部側面と当接することなく、台部９の凹部１６と起立部４の内面との間でＯリング３を挟持するように構成したものである。

【００４１】このように構成したものの場合であっても、流体の圧力によるＯリング３の変位によって開口面積を変更する際に、Ｏリング３の軸線とコア２の軸線とが常に一致した状態に維持できるので、低圧時において昇圧時の流量と、降圧時の流量とに発生するヒステリシスを非常に小さくでき、したがって、低圧時の流量過多を防止でき、流体の圧力に係わりなく常にほぼ一定の流量を確保することができる。

【００４２】なお、前記各実施例においては、Ｏリングの軸線がコアに軸線に対してずれないように構成したものを示したが、各実施例の構成に限定することなく、Ｏリングの軸線がコアに軸線に対してずれないようにするために種々の構成を採用することができるものである。

【００４３】

【考案の効果】

この考案は前記のように構成したことにより、作用する流体の圧力により、環状の弾性部材が内方に変形して、コアの外周面との間で形成される開口部の面積を変更して流量を調整することができ、この時、コアの軸線に対して変形する弾性部材の軸線がずれることがないので、流入する流体の圧力に係わりなく常にほぼ一定の流出流量を確保することができる。また、この流出流量はあらかじめコアの外周面との間で形成される開口部の面積を設定することで設定することができ、さらに、低圧時において昇圧時と降圧時との流量の差が少なくて、良好なる流量調整を行うことができるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による流量調整装置を示す半断面図で
ある。

【図２】コアとＯリングとの関係を示す概略図である。

【図３】この考案による流量調整装置の流体の圧力と流
量との関係を示す図である。

【図４】この考案による流量調整装置の他の実施例を示
す要部概略図である。

【図５】この考案による流量調整装置のさらに他の実施
例を示す要部概略図である。

【図６】従来の流量調整装置を示す半断面図である。

【図７】従来のコアとＯリングとの関係を示す概略図で
ある。

【図８】従来の流量調整装置の流体の圧力と流量との関
係を示す図である。

【符号の説明】

１、２１……ケース２、２２……コア３、２３……Ｏリング４、２４……起立部５、６、２５、２６……開口部７、２７……段部８、２８……下部９、２９……台部１０、３０……芯部１１、３１……突起部１２、３２……大突出部１３、１３ａ、３３……小突出部１５、１６……凹部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】筒状をなすケース（１）の内部に、外周
面と所定の間隔をおいて設けられた環状の弾性部材
（３）を有するコア（２）が配設され、前記ケース
（１）の一方の開口部（６）から流入した流体が、前記
コア（２）と弾性部材（３）との間で形成される空所を
介して他方の開口部（５）から流出し、この時、流入す
る流体の圧力に応じて前記弾性部材（３）が変形して前
記空所の面積を変更し、これにより流入する流体圧力に
係わりなくほぼ一定の流量が流出するようにした流量調
整装置であって、前記環状の弾性部材（３）は、その軸
線を前記コア（２）の軸線と一致した状態で変形するこ
とを特徴とする流量調整装置。
【請求項２】前記コア（２）と、その周面に軸線方向
と直交する方向に所定の間隔で突設された大突出部（１
２）と、隣接する大突出部（１２）間に突設された小突
出部（１３）とを有し、前記各大突出部（１２）の先端
部側面間で前記環状の弾性部材（３）を支持するととも
に、大突出部（１２）と弾性リング（３）と小突出部
（１３）との間で前記空所が形成されている請求項１記
載の流量調整装置。
【請求項３】前記コア（２）と、その周面に軸線方向
と直交する方向に等配に突設された４つの大突出部（１
２）と、隣接する大突出部（１２）間に等配置に突設さ
れるとともに、両側のものよりも中央のものの方が大き
く突出している３つの小突出部（１３、１３ａ）とを有
し、前記各大突出部（１２）の先端部側面間で前記環状
の弾性部材（３）を支持するとともに、大突出部（１
２）と弾性リング（３）と小突出部（１３）との間で前
記空所が形成され、前記環状の弾性部材（３）の内方へ
の変形時に、まず中央の小突出部（１３ａ）と当接する
請求項１記載の流量調整装置。
【請求項４】前記コア（２）の大突出部（１２）は、
その先端が軸線に対して傾斜してテーパ状となっている
請求項２、３記載の流量調整装置。
【請求項５】前記環状の弾性部材（３）は、前記コア
（２）に設けた台部（９）と、前記ケース（１）の起立
部（４）との間で挟持され、流体の圧力による変形時に
コア（２）の軸線と弾性部材（３）の軸線とがずれない
ように構成されている請求項１記載の流量調整装置。
【請求項６】前記弾性部材（３）と当接する起立部
（４）、または台部（９）のうちの少なくともいずれか
一方に凹部（１５、１６）が形成されている請求項５記
載の流量調整装置。