JPH11259146A - 圧力制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】流路２の二次側ポート４とフィードバック室と
２５を接続するフィードバック通路２７にサイフォンチ
ューブを用いることなく流量特性を向上させることがで
きる圧力制御弁を得る。 【解決手段】二次側ポート４より出力される二次側圧力
を設定圧力に近づけるには、二次側ポート４よりもフィ
ードバック室２５の内部圧力を小さく保持することによ
り弁体７の圧力感度の悪化を低減すればよい。ここでは
フィードバック室２５に連通されるフィードバック通路
２７の開口部２７ａのすぐ上流側に突出部３７を設ける
ことで流路２に段差を形成し、開口部２７ａ周辺に負圧
を発生させた。その結果、サイフォンチューブを用いな
くともフィードバック室２５の内部圧力を二次側圧力よ
りも小さくし得る。又、段差下流側には整流フィルタ３
８に設けたため、負圧発生時に発生しやすい流体の脈動
を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の出力圧、即
ち二次側圧力を設定圧力に制御する圧力制御弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】流量又は入力圧（一次側圧力）に関わり
なく、出力圧（二次側圧力）を一次側圧力よりも低い設
定圧力となるように制御する圧力制御弁が知られてい
る。この種の圧力制御弁は、例えばシリンダやタンク等
の被圧力供給体の上流側の配管に接続され、同被圧力供
給体に一定の圧力を供給する用途が一般的である。その
ため、二次側圧力が常に設定圧力に保持されることが望
ましい。

【０００３】そこで、従来の圧力制御弁において代表的
な標準レギュレータの一例を図８に基づいて説明する。
同図に示すように、バルブハウジング１０１には流路１
０２が形成され、その流路１０２の両端にはそれぞれ一
次側ポート１０３及び二次側ポート１０４が形成されて
いる。流路１０２を一次側ポート１０３と二次側ポート
１０４との間で開閉するための開閉部１０５は弁座１０
６と弁体１０７とを有し、弁体１０７は弁座１０６の対
向位置に配設されたバネ１０８により弁座１０６に向か
って付勢されている。図８の状態では弁体１０７が弁座
１０６に押し付けられて、流路１０２が閉鎖されてい
る。

【０００４】バルブハウジング１０１の上面にはカバー
１０９が取付けられ、それらの間には受圧体１１０が配
置されている。受圧体１１０は、バルブハウジング１０
１とカバー１０９との間に挟持固定されたダイヤフラム
１１１と、そのダイヤフラム１１１に固定された受圧板
１１２とから構成されている。受圧体１１０とバルブハ
ウジング１０１との間にはフィードバック室１１３が形
成されるとともに、受圧体１１０とカバー１０９との間
には調圧室１１４が形成されており、これらフィードバ
ック室１１３と調圧室１１４とは受圧体１１０によって
区画されている。なお、調圧室１１４は大気に開放され
ている。

【０００５】受圧板１１２と弁体１０７との間にはロッ
ド１１５が配設され、同ロッド１１５は、受圧板１１２
の位置に応じて弁体１０７をバネ１０８の付勢力に抗し
て弁座１０６から離間させ得るようになっている。受圧
板１１２のロッド１１５の上端に対応する位置にはフィ
ードバック室１１３と調圧室１１４とを連通するリリー
フ通路１１６が形成され、そのリリーフ通路１１６は常
にはロッド１１５により閉塞されている。

【０００６】バルブハウジング１０１には前記流路１０
２の二次側ポート１０４側とフィードバック室１１３と
を連通する孔が形成され、その孔にはサイフォンチュー
ブ１１７が圧入されている。そして、サイフォンチュー
ブ１１７内に形成された通路が前記流路１０２の二次側
ポート１０４側とフィードバック室１１３とを接続する
フィードバック通路１１８となっている。従って、フィ
ードバック通路１１８を介して二次側圧力がフィードバ
ック室１１３内に導入される。

【０００７】ハウジングカバー１０９には操作ハンドル
１１９のネジ部１２０が螺合されている。調圧室１１４
内には調圧バネ１２１が配設され、その下端が受圧板１
１２の上面に、上端が前記ネジ部１２０に当接されたバ
ネ座１２２の下面に、それぞれ当接されている。そし
て、操作ハンドル１１９の操作によってバネ座１２２を
押圧することにより、調圧バネ１２１の下方への付勢力
が設定される。

【０００８】以上の構成により、操作ハンドル１１９の
操作によって、調圧バネ１２１が設定圧力でダイヤフラ
ム１１１を押し下げ、これによりロッド１１５を介して
弁体１０７を押し下げる。弁体１０７が押し下げられる
と、一次側ポート１０３より流入した空気は、弁体１０
７と弁座１０６との隙間から二次側へ流出する。一方、
二次側へ流出した空気の一部はサイフォンチューブ１１
７内のフィードバック通路１１８を介してフィードバッ
ク室１１３に流入し、ダイヤフラム１１１を押し上げる
力として作用する。このフィードバック室１１３から上
方に作用する力と、調圧バネ１２１により下方へ作用す
る力とのバランスにより、ロッド１１５を介した弁体１
０７と弁座１０６の隙間が調節され、二次側圧力が設定
された設定圧力に調節される。

【０００９】二次側に設定圧力以上の余剰空気が存在す
る場合はロッド１１５と受圧板１１２とが離間されるこ
とでリリーフ通路１１６が開放されることにより、フィ
ードバック室１１３より大気に開放された調圧室１１４
側に放出される。一方、二次側圧力が設定圧力よりも低
くなると、フィードバック室１１３の内部圧力が低くな
って受圧体１１０が下方へ移動し、これによりロッド１
１５及び弁体１０７も下方へ移動して弁体１０７が弁座
１０６から遠ざかる。その結果、弁体１０７と弁座１０
６との隙間が大きくなって、二次側圧力が高まる。以上
により、一次側圧力にかかわらず、二次側圧力が調圧バ
ネ１２１にて調節された設定圧力に保持される。

【００１０】ところで、上記圧力制御弁においてフィー
ドバック通路１１８をサイフォンチューブ１１７により
構成している理由は、流量特性の向上にある。なお、圧
力制御弁における「流量特性」とは、設定圧力を一定に
保持するとともに流体の流量を徐々に上げていったとき
の二次側圧力を測定することにより、流量に対する二次
側圧力の変化を測定するものであり、その試験方法も日
本工業規格により定められている。

【００１１】そこで、その規格により定められている測
定方法に準じて、フィードバック通路１１８をサイフォ
ンチューブ１１７により構成したものとサイフォンチュ
ーブ１１７を用いることなく構成したものの両者の流量
特性を、２種類の異なる設定圧力のもとで測定すると、
図９のような結果となる。なお、図９では、設定圧力を
点線で、フィードバック通路１１８をサイフォンチュー
ブ１１７により構成した圧力制御弁の流量特性を一点鎖
線で、フィードバック通路１１８をサイフォンチューブ
１１７を用いることなく構成した圧力制御弁の流量特性
を実線で、それぞれ示した。同図から明らかなように、
サイフォンチューブ１１７を用いていない圧力制御弁で
は、サイフォンチューブ１１７を用いた圧力制御弁に比
べ、流量が大きくなるにつれて設定圧力よりも大幅に二
次側圧力が低くなり、流量特性としては満足のいかない
ものとなる。

【００１２】圧力制御弁において流量特性が悪化してい
るのは、弁体１０７を動作させるための受圧体１１０を
大きく動作させることができず、又、受圧ロッド１１５
のシール部の摩擦等が避けられないといった理由から、
ロッド１１５の設定値への応答遅れ、ひいては弁体１０
７の圧力感度の悪化が生じているためであると考えられ
る。

【００１３】そのため、図８に示した従来の圧力制御弁
では、サイフォンチューブ１１７を用いることで、フィ
ードバック通路１１８の入口側の空気を負圧とし、二次
側圧力よりもフィードバック室１１３の圧力を小さくし
ている。これにより、ロッド１１５に対し下方へ作用す
る力を大きくして弁体１０７と弁座１０６との隙間を大
きくすることができるため、上記弁体１０７の圧力感度
の悪化を極力相殺して設定圧力に近づけることができ
る。

【００１４】以上の理由から、従来では、流量特性を向
上させる一手段として、サイフォンチューブ１１７を装
着することによりフィードバック通路１１８を構成する
ことが頻繁に行われていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧力制
御弁の中でも二次側ポート１０４側の流路１０２とフィ
ードバック室１１３とを結ぶフィードバック通路１１８
は弁内部に存在し、そこにサイフォンチューブ１１７を
装着する作業は甚だ面倒であり、コスト高の要因になっ
ていた。しかも、近年、流体圧機器の小型化の例に漏れ
ず、圧力制御弁の小型化も進んでおり、これがサイフォ
ンチューブ１１３を装着する作業を一層困難なものとし
ているのが実状である。

【００１６】又、図８に基づいて説明した標準レギュレ
ータの他、ノズルフラッパ機構、ダイヤフラムで区画さ
れるパイロット室等を備えた精密レギュレータと称され
る圧力制御弁も従来より知られている。この種の精密レ
ギュレータでは上述のような弁体の圧力感度の悪化の機
構的要因を除去することによって、標準レギュレータよ
りも流量特性を向上させている。

【００１７】しかし、精密レギュレータでは、標準レギ
ュレータに比べて内部構造が一層複雑なものとなり、サ
イフォンチューブを装着する作業を一層困難なものとし
ており、中にはサイフォンチューブを装着することがで
きないものも存在する。そのため、精密レギュレータで
は一般にフィードバック通路にサイフォンチューブを設
けておらず、上記した弁体の圧力感度の悪化の機構的要
因を除去するにとどまっていた。

【００１８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、流路の二次側とフィードバック室
とを接続するフィードバック通路にサイフォンチューブ
を用いることなく流量特性を向上させることができる圧
力制御弁を提供することにある。又、本発明の更なる目
的は、上記目的を簡単な構造でかつ組付け作業も簡単な
ものとして達成し得る圧力制御弁を提供することにあ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、弁本体に流体が流通
する流路を設け、その流路の端部には一次側圧力が入力
される一次側ポート及び二次側圧力が出力される二次側
ポートをそれぞれ設け、前記流路の一次側ポートと二次
側ポートとの間にはその流路を開閉することにより二次
側圧力を決定付ける弁体を備えた開閉部を設け、前記流
路の開閉部よりも二次側ポート側に開口する開口部を備
えたフィードバック通路を設け、そのフィードバック通
路に連通されるフィードバック室を設け、そのフィード
バック室の内部圧力に基づいて前記弁体を開閉動作させ
ることにより、二次側圧力を設定圧力となるように制御
する圧力制御弁であって、前記弁本体の前記流路におけ
る前記開口部の上流側に、同開口部周辺に負圧が発生す
るように同開口部が設けられた位置の流路断面積よりも
流路断面積が小さくなる段差を設け、その段差と前記開
口部との間には整流作用を有するフィルタを設けた。

【００２０】従って、請求項１に記載の発明では、開閉
部に設けられた弁体の開閉動作により二次側ポートから
二次側圧力が出力される。二次側の流体の一部はフィー
ドバック通路を介してフィードバック室に導入され、そ
のフィードバック室の内部圧力に基づいて前記弁体の開
閉動作が行われることにより、二次側圧力が設定圧力と
なるように制御される。ところで、流量特性を向上させ
るためには、フィードバック室を二次側圧力よりも小さ
な圧力に保持する必要がある。そこで、この発明では弁
本体の流路におけるフィードバック通路開口部の上流側
に、同開口部周辺に負圧が発生するように同開口部が設
けられた位置の流路断面積よりも流路断面積が小さくな
る段差を設けているため、サイフォンチューブを設ける
必要がない。又、流路中に設けられた段差によって負圧
を発生させると、フィードバック通路に導入される流体
に脈動が発生し、バイブレーション現象が発生するおそ
れがあるが、ここでは流体を開口部に導入する前にフィ
ルタによって整流しているため、バイブレーション現象
の発生を抑制し得る。その結果、サイフォンチューブを
使用することなく、バイブレーション現象の発生を抑え
つつ流量特性を向上させることができる。

【００２１】請求項２に記載の発明では、弁本体に流体
が流通する流路を設け、その流路の端部には一次側圧力
が入力される一次側ポート及び二次側圧力が出力される
二次側ポートをそれぞれ設け、前記流路の一次側ポート
と二次側ポートとの間にはその流路を開閉することによ
り二次側圧力を決定付ける弁体を備えた開閉部を設け、
前記流路の開閉部よりも二次側ポート側に開口する開口
部を備えたフィードバック通路を設け、そのフィードバ
ック通路に連通されるフィードバック室を設け、二次側
圧力を設定圧力に調節するための調圧部を、受圧体を挟
んでフィードバック室と対向するように設け、調圧部か
らの圧力とフィードバック室の内部圧力との差圧による
前記受圧体の変位に基づいて、前記弁体を開閉動作させ
ることにより、二次側圧力を設定圧力となるように制御
する圧力制御弁であって、前記弁本体の前記流路におけ
る前記開口部の上流側に、同開口部周辺に負圧が発生す
るように同開口部が設けられた位置の流路断面積よりも
流路断面積が小さくなる段差を設け、その段差と前記開
口部との間には整流作用を有するフィルタを設けた。

【００２２】従って、請求項２に記載の発明では、開閉
部に設けられた弁体の開閉動作により二次側ポートから
二次側圧力が出力される。二次側の流体の一部はフィー
ドバック通路を介してフィードバック室に導入される。
そして、そのフィードバック室の内部圧力と、二次側圧
力を設定圧力に調節するための調圧部との差圧による受
圧体の変位に基づいて、前記弁体の開閉動作が行われる
ことにより、二次側圧力が設定圧力となるように制御さ
れる。ところで、流量特性を向上させるためには、フィ
ードバック室を二次側圧力よりも小さな圧力に保持する
必要がある。そこで、この発明では弁本体の流路におけ
るフィードバック通路開口部の上流側に、同開口部周辺
に負圧が発生するように同開口部が設けられた位置の流
路断面積よりも流路断面積が小さくなる段差を設けてい
るため、サイフォンチューブを設ける必要がない。又、
流路中に設けられた段差によって負圧を発生させると、
フィードバック通路に導入される流体に脈動が発生し、
バイブレーション現象が発生するおそれがあるが、ここ
では流体を開口部に導入する前にフィルタによって整流
しているため、バイブレーション現象の発生を抑制し得
る。その結果、サイフォンチューブを使用することな
く、バイブレーション現象の発生を抑えつつ流量特性を
向上させることができる。

【００２３】請求項３に記載の発明では、弁本体に流体
が流通する流路を設け、その流路の端部には一次側圧力
が入力される一次側ポート及び二次側圧力が出力される
二次側ポートをそれぞれ設け、前記流路の一次側ポート
と二次側ポートとの間にはその流路を開閉することによ
り二次側圧力を決定付ける弁体を備えた開閉部を設け、
前記流路の開閉部よりも二次側ポート側に開口する開口
部を備えたフィードバック通路を設け、そのフィードバ
ック通路に連通されるフィードバック室を設け、二次側
圧力を設定圧力に調節するための調圧部を、受圧体を挟
んでフィードバック室と対向するように設け、前記流路
の開閉部よりも一次側ポート側に開口するパイロット通
路に連通されるパイロット室を設け、パイロット通路中
には同通路を絞るオリフィスを設け、調圧部からの圧力
とフィードバック室の内部圧力との差圧による前記受圧
体の変位によってパイロット室とフィードバック室とを
連通又は遮断させるノズルフラッパ機構を設け、ノズル
フラッパ機構によるパイロット室とフィードバック室と
の遮断時にはパイロット室の内部圧力により弁体を開放
動作させ、パイロット室とフィードバック室との連通時
にはパイロット室の内部圧力がフィードバック室に流出
して弁体を閉鎖動作させることにより、二次側圧力を設
定圧力となるように制御する圧力制御弁であって、前記
弁本体の前記流路における前記開口部の上流側に、同開
口部周辺に負圧が発生するように同開口部が設けられた
位置の流路断面積よりも流路断面積が小さくなる段差を
設け、その段差と前記開口部との間には整流作用を有す
るフィルタを設けた。

【００２４】従って、請求項３に記載の発明では、開閉
部に設けられた弁体の開閉動作により二次側ポートから
二次側圧力が出力される。二次側の流体の一部はフィー
ドバック通路を介してフィードバック室に導入されると
ともに、一次側の流体の一部はパイロット通路及びオリ
フィスを介してパイロット室に導入される。そして、そ
のフィードバック室の内部圧力と、二次側圧力を設定圧
力に調節するための調圧部との差圧による受圧体の変位
に基づいて、ノズルフラッパ機構によりパイロット室と
フィードバック室とが連通又は遮断される。ノズルフラ
ッパ機構によるパイロット室とフィードバック室との遮
断時にはパイロット室の内部圧力により弁体を開放動作
させ、パイロット室とフィードバック室との連通時には
パイロット室の内部圧力がフィードバック室に流出して
弁体を閉鎖動作させることにより、二次側圧力を設定圧
力となるように制御される。ところで、流量特性を向上
させるためには、フィードバック室を二次側圧力よりも
小さな圧力に保持する必要がある。そこで、この発明で
は弁本体の流路におけるフィードバック通路開口部の上
流側に、同開口部周辺に負圧が発生するように同開口部
が設けられた位置の流路断面積よりも流路断面積が小さ
くなる段差を設けているため、サイフォンチューブを設
ける必要がない。又、流路中に設けられた段差によって
負圧を発生させると、フィードバック通路に導入される
流体に脈動が発生し、バイブレーション現象が発生する
おそれがあるが、ここでは流体を開口部に導入する前に
フィルタによって整流しているため、バイブレーション
現象の発生を抑制し得る。その結果、サイフォンチュー
ブを使用することなく、バイブレーション現象の発生を
抑えつつ流量特性を向上させることができる。

【００２５】請求項４に記載の発明では、弁本体に流体
が流通する流路を設け、その流路の端部には一次側圧力
が入力される一次側ポート及び二次側圧力が出力される
二次側ポートをそれぞれ設け、前記流路の一次側ポート
と二次側ポートとの間にはその流路を開閉することによ
り二次側圧力を決定付ける弁体を備えた開閉部を設け、
前記流路の開閉部よりも二次側ポート側に開口する開口
部を備えたフィードバック通路を設け、そのフィードバ
ック通路に連通されるフィードバック室を設け、前記流
路の開閉部よりも一次側ポート側に開口するパイロット
通路に連通されるパイロット室を、受圧体を挟んでフィ
ードバック室と対向するように設け、前記フィードバッ
ク室の圧力を検出しその検出結果に基づいて前記パイロ
ット室の圧力を変更制御する制御手段を設け、パイロッ
ト室の内部圧力とフィードバック室の内部圧力との差圧
による前記受圧体の変位に基づいて、前記弁体を開閉動
作させることにより、二次側圧力を設定圧力となるよう
に制御する圧力制御弁であって、前記弁本体の前記流路
における前記開口部の上流側に、同開口部周辺に負圧が
発生するように同開口部が設けられた位置の流路断面積
よりも流路断面積が小さくなる段差を設け、その段差と
前記開口部との間には整流作用を有するフィルタを設け
た。

【００２６】従って、請求項４に記載の発明では、開閉
部に設けられた弁体の開閉動作により二次側ポートから
二次側圧力が出力される。二次側の流体の一部はフィー
ドバック通路を介してフィードバック室に導入される。
そして、そのフィードバック室の内部圧力と、パイロッ
ト室の内部圧力との差圧による受圧体の変位に基づい
て、前記弁体の開閉動作が行われることにより、二次側
圧力が設定圧力となるように制御される。なお、パイロ
ット室の内部圧力はフィードバック室の圧力に基づいて
制御手段により変更制御される。ところで、流量特性を
向上させるためには、フィードバック室を二次側圧力よ
りも小さな圧力に保持する必要がある。そこで、この発
明では弁本体の流路におけるフィードバック通路開口部
の上流側に、同開口部周辺に負圧が発生するように同開
口部が設けられた位置の流路断面積よりも流路断面積が
小さくなる段差を設けているため、サイフォンチューブ
を設ける必要がない。又、流路中に設けられた段差によ
って負圧を発生させると、フィードバック通路に導入さ
れる流体に脈動が発生し、バイブレーション現象が発生
するおそれがあるが、ここでは流体を開口部に導入する
前にフィルタによって整流しているため、バイブレーシ
ョン現象の発生を抑制し得る。その結果、サイフォンチ
ューブを使用することなく、バイブレーション現象の発
生を抑えつつ流量特性を向上させることができる。

【００２７】請求項５に記載の発明では、請求項１乃至
請求項４のいずれかに記載の圧力制御弁において、前記
段差を、前記弁本体の流路に対応する内周面から流路中
心側へ向けて流路を絞るように突出された突出部により
形成した。

【００２８】従って、請求項５に記載の発明では、請求
項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明の作用に加
え、突出部自体がサイフォンチューブよりも大型である
ためその製作が容易となり、しかも、弁本体と突出部と
を一体に形成する場合には弁本体の製作時に同時に突出
部を形成することも可能となり、製作コストを低減し得
る。又、従来ではサイフォンチューブを入れることので
きない小型、複雑な圧力制御弁であってもフィードバッ
ク通路の開口部周囲に負圧を発生させることが可能とな
る。

【００２９】請求項６に記載の発明では、請求項１乃至
請求項５のいずれかに記載の圧力制御弁において、前記
段差を、二次側ポートから直線的に延びる流路途中に設
け、前記フィルタを二次側ポート側より挿入して前記段
差の下流側側面に近接させた状態で装着した。

【００３０】従って、請求項６に記載の発明では、請求
項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明の作用に加
え、二次側ポート側よりフィルタを挿入することで同フ
ィルタを所定の装着位置に配置させることができるた
め、フィルタの装着作業が簡単になる。

【００３１】請求項７に記載の発明では、請求項６に記
載の圧力制御弁において、前記弁本体の流路に対応する
内周面には溝を設け、前記フィルタを、二次側ポートか
ら前記段差までの流路径よりも小さな平面部と、その平
面部の周囲から下流側に向けて拡径するとともに弾性変
形可能なフランジ部とから構成し、平面部が前記流路に
交差して整流作用を有する状態に配置されるとともにフ
ランジ部先端側が前記溝の下流側側面に係合されている
構成とした。

【００３２】従って、請求項７に記載の発明では、請求
項６に記載の発明の作用に加え、二次側ポート側よりフ
ィルタを挿入すると、フランジ部が流路内周面に沿って
弾性変形される。この状態でフィルタを更に奥へ挿入し
フランジ部が溝に対応する位置に到達すると、フランジ
部がその弾性力により拡径するように復帰し溝内に突出
され、フランジ部の先端側が溝の下流側側面に係合され
る。この状態では平面部が流路と交差するように配置さ
れ整流作用を有する。従って、フィルタを単に二次側ポ
ートより奥へ挿入すれば溝に対しフィルタを装着するこ
とができ、フィルタの装着作業が非常に簡単なものとな
るとともに、フィルタの抜け落ちも防止される。

【００３３】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、圧力制御
弁を精密レギュレータに具体化した第１実施形態を図１
〜図６に基づいて説明する。

【００３４】バルブハウジング１には空気の流路２が形
成され、その流路２の両端にはそれぞれバルブハウジン
グ１の側面に開口する一次側ポート３及び二次側ポート
４が形成されている。一次側ポート３と二次側ポート４
との間で流路２を開閉するための開閉部５は、バルブハ
ウジング１に設けられた弁座６と同弁座６に対し接離さ
れる弁体７とにより構成されている。弁体７は上下方向
に延びるロッド８の外周面に一体に形成され、ロッド８
は弁座６の対向位置に形成された排出口９に摺動可能に
挿入されている。そして、弁体７は弁座６と対向する位
置に配設された付勢部材としてのゴム１０により弁座６
に向かって付勢されており、図１の状態では弁体７が弁
座６に押し付けられて、流路２が閉鎖されている。又、
ロッド８には、流路２の二次側ポート４側と排出口９と
を連通させる連通孔１１が長手方向に貫通するように形
成されている。なお、流路２の開閉部５よりも一次側ポ
ート３側にはメッシュ状に形成された防塵フィルタ１２
が装着され、同防塵フィルタ１２により一次側ポート３
より入力された空気に含まれる異物を捕えて開閉部５及
び二次側ポート４側への異物の侵入を防止している。

【００３５】バルブハウジング１の上面にはハウジング
カバー１３が取付けられ、それらの間には第１の受圧体
１４が設けられている。その第１の受圧体１４は、バル
ブハウジング１とハウジングカバー１３との間に挟持固
定された第１のダイヤフラム１５と、その第１のダイヤ
フラム１５の下面に固定された第１の受圧板１６とから
構成されている。第１の受圧体１４とハウジングカバー
１３との間にはパイロット室１７が形成され、同パイロ
ット室１７は第１の受圧体１４により前記流路２と区画
されている。第１の受圧板１６は流路２側に設けられた
付勢部材としてのリリーフスプリング１８により上方へ
付勢されている。又、第１の受圧板１６の下面と前記ロ
ッド８の上端とは相対的に接近離間可能となっており、
図１の状態では第１の受圧板１６の下面と前記ロッド８
の上端とが当接されていて、連通孔１１と流路２とが非
連通に保持されている。

【００３６】パイロット圧供給通路１９は、前記流路２
の開閉部５よりも上流側かつ前記防塵フィルタ１２より
も下流側の位置とパイロット室１７とを接続するよう
に、バルブハウジング１及びハウジングカバー１３に形
成されている。このパイロット圧供給通路１９の途中に
は流路径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度に固定されたオ
リフィス２０が設けられ、一次側圧力よりも低圧のパイ
ロット圧力を前記パイロット室１７へ供給している。従
って、一次側ポート３からの空気がオリフィス２０を介
してパイロット室１７に導入され、その内部圧力を上昇
させる。

【００３７】ハウジングカバー１３の上面にはカバー２
１が取付けられ、それらの間には第２の受圧体２２が設
けられている。その第２の受圧体２２は、ハウジングカ
バー１３とカバー２１との間に挟持固定された第２のダ
イヤフラム２３と、その第２のダイヤフラム２３に固定
された第２の受圧板２４とから構成されている。第２の
受圧体２２とハウジングカバー１３との間にはフィード
バック室２５が形成されるとともに、第２の受圧体２２
とカバー２１との間には調圧部としての調圧室２６が形
成され、これらフィードバック室２５と調圧室２６とは
第２の受圧体２２によって区画されている。フィードバ
ック通路２７は前記流路２の開閉部５よりも二次側ポー
ト４側とフィードバック室２５とを接続するように、バ
ルブハウジング１及びハウジングカバー１３に形成され
ている。従って、流路２の二次側圧力がフィードバック
室２５内に導入される。

【００３８】パイロット室１７とフィードバック室２５
との間にはノズルフラッパ機構２８が設けられている。
そのノズルフラッパ機構２８は、ノズル２９とフラッパ
３０とフラッパスプリング３１とから構成されている。
ノズル２９は、ハウジングカバー１３の上下に貫通して
パイロット室１７とフィードバック室２５とを連通する
ように形成されている。フラッパ３０は、ボール状に形
成されてノズル２９の上端に形成された座部上に載置さ
れ、付勢部材を構成するフラッパスプリング３１により
上方に付勢されている。図１の状態ではフラッパ３０の
上側が第２の受圧板２４の下面に当接されるとともに、
ノズル２９をその上端部でフラッパ３０により閉塞して
おり、パイロット室１７とフィードバック室２５とを非
連通状態に保持している。

【００３９】カバー２１には、操作ハンドル３２のネジ
部３３が螺合されている。調圧室２６内には調圧バネ３
４が配設され、調圧バネ３４の下端が第２の受圧板２４
の上面に、上端がバネ座３５にそれぞれ当接されてい
る。そして、操作ハンドル３２が回動操作されること
で、調圧バネ３４による第２の受圧体２２を下方へ付勢
する圧力を調節することができ、これにより、精密レギ
ュレータの設定圧力が調節される。なお、前記バルブハ
ウジング１、ハウジングカバー１３及びカバー２１によ
り弁本体が構成されている。

【００４０】ここで、前記フィードバック通路２７の入
口側の構成について、特に図１〜図３を参照しつつ詳細
に説明する。フィードバック通路２７の入口側に対応す
るバルブハウジング１には、前記流路２の開閉部５より
も二次側ポート４側において、流路２と交差する方向へ
周回するように環状の溝３６が形成されている。その溝
３６の底面３６ａにはフィードバック通路２７の入口側
の開口部２７ａが形成されている。溝３６の上流側には
流路２をその流路断面積が小さくなるように絞るべくバ
ルブハウジング１の流路２中心側へ突出する環状の突出
部３７が形成されている。従って、バルブハウジング１
の流路２において突出部３７とその下流側の溝３６との
間で段差が形成されている。なお、本実施形態では、溝
３６の上流側側面と突出部３７の下流側側面とが一致す
るように形成されている。そして、突出部３７内を通過
した空気が溝３６との間で形成される段差を通過する
際、溝３６内を含む開口部２７ａ周辺が負圧となる。そ
のため、二次側圧力よりも低圧の空気が開口部２７ａよ
りフィードバック通路２７を介してフィードバック室２
５に導入される。即ち、フィードバック室２５の内部圧
力は二次側圧力よりも低圧に保持される。

【００４１】溝３６内には整流フィルタ３８が装着され
ている。その整流フィルタ３８は、平面部としての円板
部３９と、その周囲から連続して下流側へ向かって徐々
に拡径するように延びるフランジ部４０とから構成され
ている。円板部３９は突出部３７の内周径よりも大きく
かつ突出部３７下流側の流路２と同等又はそれより小さ
く形成されている。又、フランジ部４０の幅は前記溝３
６の溝幅と略同一に形成されている。そして、整流フィ
ルタ３８の円板部３９が突出部３７の下流側側面に当接
されるとともに、フランジ部４０が溝３６内に挿入され
て同フランジ部４０の先端が溝３６の下流側側面に係合
されることにより、整流フィルタ３８が溝３６に装着さ
れている。

【００４２】整流フィルタ３８は金網にて形成されたメ
ッシュフィルタであり、該金網はステンレススチール等
の線材の組み合わせにより形成されている。従って、フ
ィルタ３８はある程度の弾性変形が許容されているとと
もに、流路２内を通過する異物を捕える機能も有する。
又、フィルタ３８が溝３６に係合されていることから、
フィードバック通路２７の入口側の開口部２７ａは整流
フィルタ３８のフランジ部４０により覆われている。従
って、開口部２７ａよりフィードバック通路２７に導入
される空気は整流フィルタ３８により整流される。

【００４３】その整流フィルタ３８の組付けに関して説
明すると、整流フィルタ３８は二次側ポート４の開口側
より挿入され、フランジ部４０が内周側に変形した状態
で溝３６へ向かって前進される。そして、円板部３９が
突出部３７の下流側側面に当接すると、フランジ部４０
がその弾性力により元の拡径した状態に復帰し、以っ
て、フランジ部４０が溝３６の下流側側面に係合されて
整流フィルタ３８が溝３６内に装着される。

【００４４】次に、以上のように構成された精密レギュ
レータの作用について説明する。さて、図１の状態にお
いて、一次側ポート３に所定の一次側圧力を有する空気
を供給すると、パイロット圧供給通路１９を介して一次
側の圧力がパイロット室１７に供給され、パイロット室
１７の内部圧力が高まる。これにより、第１の受圧体１
４が下動される。それに伴い、ロッド８が下動されると
ともに、同ロッド８に設けられた弁体７も一体に下動さ
れ、開閉部５を開放させる。これにより、一次側ポート
３側の空気圧が二次側ポート４側に供給され、二次側ポ
ート４側の圧力が設定圧力まで昇圧される。そして、二
次側ポート４側の二次側圧力は外部の被圧力供給体に供
給されるとともに、その一部がフィードバック通路２７
を介してフィードバック室２５に導入される。

【００４５】そして、フィードバック室２５の内部圧力
が昇圧され、このフィードバック圧力が調圧バネ３４に
より設定された設定圧力を越えた場合には、調節バネ３
４による設定圧力とフィードバック室２５の内部圧力で
あるフィードバック圧力との圧力差に応じて第２の受圧
体２２が上動される。

【００４６】すると、フラッパ３０がフラッパスプリン
グ３１の付勢力によりノズル２９の上端から僅かに離間
され、パイロット室１７内の空気がフィードバック室２
５へ流出される。この時、パイロット室１７へ一次側圧
力を供給するパイロット圧供給通路１９にはその途中に
オリフィス２０が形成されているため、パイロット室１
７への一次側の空気の供給量よりも、パイロット室１７
からノズル２９を介してフィードバック室２５へ流出さ
れる流出量の方が大きくなり、パイロット室１７の内部
圧力が低下される。これにより、第１の受圧体１４が上
動され、それに伴い、ロッド８がゴム１０の付勢力によ
り上動され、開閉部５を閉鎖させる。又、第１の受圧体
１４の上動により第１の受圧板１６の下面とロッド８の
上端とが離間され、流路２の二次側ポート４側の余剰の
空気が連通孔１１を介して排出口９から大気に放出され
る。その結果、二次側ポート４側の圧力が設定圧まで降
圧される。ここで、バルブハウジング１において、フィ
ードバック通路２７の開口部２７ａが形成されている溝
３６の上流側には、流路２をその流路断面積が小さくな
るように絞る環状の突出部３７が形成されている。従っ
て、突出部３７とその下流側の溝３６との間で段差が形
成されている。そのため、突出部３７内を通過した空気
が溝３６との間で形成される段差を通過する際、溝３６
内を含む開口部２７ａ周辺が負圧となる。これにより、
二次側圧力よりも低圧の空気が開口部２７ａよりフィー
ドバック通路２７を介してフィードバック室２５に導入
される。即ち、フィードバック室２５の内部圧力は二次
側圧力よりも低圧に保持される。その結果、従来技術に
おいて説明したような弁体７の圧力感度の悪化が低減さ
れ、二次側圧力を設定圧力に近づけることができる。即
ち、流量特性を向上させることができる。

【００４７】又、開口部２７ａよりフィードバック通路
２７に導入される空気は整流フィルタ３８により整流さ
れる。その結果、フィードバック通路２７に導入される
空気が脈動することにより発生するバイブレーション現
象を抑制することができる。なお、バイブレーション現
象とは、フィードバック室２５に導入される空気の脈動
によりフラッパ３０がノズル２９に対して振動するよう
に開閉を繰返し、それに伴って弁体７も振動する結果、
二次側圧力が小刻みに波うつように変動する現象を意味
する。

【００４８】次に、以上説明した精密レギュレータの流
量特性を比較例と比較しつつ図４〜図６に基づいて説明
する。図４は本実施形態の精密レギュレータの流量特性
を示すグラフ図、図５は本実施形態の精密レギュレータ
において溝３６、突出部３７及び整流フィルタ３８を設
けていない場合の流量特性を示す比較例１のグラフ図、
図６は本実施形態の精密レギュレータから整流フィルタ
３８を設けていない場合の流量特性を示す比較例２のグ
ラフ図をそれぞれ示している。

【００４９】これらの各精密レギュレータにおける流量
特性の測定は、いずれも一次側圧力を０．５（ＭＰａ）
に保持するとともに、設定圧力を０．１（ｋｇｆ／ｃｍ
² ）に保持し、空気流量を０〜４００（ｌ／ｍｉｎ）に
変更していったときの二次側圧力を測定することにより
行った。又、設定圧力を０．５、２、４（ｋｇｆ／ｃｍ
² ）にそれぞれ保持した場合の測定も行った。即ち、各
図において点線で示されているのが設定圧力であり、測
定された二次側圧力が流量にかかわりなく点線で示され
た設定圧力に近いほど流量特性が優れているといえる。

【００５０】そこで、まず比較例１の流量特性の測定結
果を図５によりみてみると、０．１、０．５、２、４
（ｋｇｆ／ｃｍ² ）の各設定圧力の場合も、空気流量が
大きくなるにつれ、二次側圧力が徐々に設定圧力より低
くなっていくことがわかる。この測定結果から、比較例
１の精密レギュレータは、従来の圧力制御弁の中では充
分に流量特性に優れたものとして位置づけることができ
る。

【００５１】これに対し、本実施形態の流量特性の測定
結果を図４にによりみてみると、０．１、０．５、２、
４（ｋｇｆ／ｃｍ² ）の各設定圧力の場合も、空気流量
が大きくなるにつれ、二次側圧力が徐々に設定圧力より
低くなっていくことがわかる。しかし、本実施形態では
比較例１に比べ、空気流量の増大に伴う二次側圧力の低
下度合が低いことがわかる。例えば、空気流量４００
（ｌ／ｍｉｎ）で設定圧力０．５（ｋｇｆ／ｃｍ² ）の
場合、本実施形態では設定圧力に比べ０．０２（ｋｇｆ
／ｃｍ² ）だけ低くなっているのに対し、比較例１では
設定圧力に比べ０．０４６（ｋｇｆ／ｃｍ² ）も低くな
っている。又、空気流量４００（ｌ／ｍｉｎ）で設定圧
力２（ｋｇｆ／ｃｍ² ）の場合、本実施形態では設定圧
力に比べ０．０１６（ｋｇｆ／ｃｍ² ）だけ低くなって
いるのに対し、比較例１では設定圧力に比べ０．０２８
（ｋｇｆ／ｃｍ² ）も低くなっている。

【００５２】以上から、本実施形態の精密レギュレータ
が、溝３６、突出部３７及び整流フィルタ３８を設けて
いない精密レギュレータに比べ、良好な流量特性を示す
ものであることが明らかである。

【００５３】又、比較例２の流量特性の測定結果を図６
によりみてみると、０．１、０．５、２（ｋｇｆ／ｃｍ
² ）の各設定圧力の場合、空気流量が大きくなってある
流量に達すると、二次側圧力が波打ったり、設定圧力を
大きく越えてしまう場合もあって、実用に供し得ない。
即ち、フィードバック通路２７の入口側開口部２７ａの
周辺を負圧とするために、単に突出部３７などで段差を
形成するだけでは、空気の脈動を抑えることができず、
極端なバイブレーション現象が発生することが判った。

【００５４】以上から、本実施形態の精密レギュレータ
における良好な流量特性が、溝３６や突出部３７等によ
る段差のみによって達成されるのではなく、段差と整流
フィルタ３８とが相俟って達成されるものであることが
判明した。

【００５５】次に、本実施形態において得られる効果を
説明する。 （１）突出部３７により形成される流路２中の段差によ
り、同段差のすぐ下流側に位置するフィードバック通路
２７の入口側の開口部２７ａの周囲が負圧となる。これ
により、二次側圧力よりもフィードバック室２５の内部
圧力が低くなって、弁体７の圧力感度の悪化が防止さ
れ、二次側圧力を設定圧力に近づけることができる。即
ち、流量特性を向上させることができる。

【００５６】（２）フィードバック通路２７の入口側の
開口部２７ａの周囲を負圧とするために突出部３７によ
って段差を設ければよいため、サイフォンチューブを装
着する作業が不要となる。

【００５７】（３）段差を構成するための突出部３７は
バルブハウジング１に一体形成されているため、同突出
部３７はバルブハウジング１の製作時に同時に製作する
ことができるとともに、突出部３７自体はサイフォンチ
ューブと比べ大型であるためその製作も容易である。そ
の結果、製作コストを低減し得る。しかも、従来ではサ
イフォンチューブを入れることのできない小型、複雑な
圧力制御弁であっても本実施形態のように流路２中の段
差を利用すれば、開口部２７ａの周囲に負圧を発生させ
ることが可能となる。

【００５８】（４）突出部３７によって段差を設けるこ
とによるバイブレーション現象の発生を、整流フィルタ
３８で空気を整流することにより抑えることができる。
又、整流フィルタ３８はメッシュ状に形成されているの
で整流効果が高い。従って、段差と整流フィルタ３８と
の組み合わせによって、バイブレーション現象の発生を
抑えつつ流量特性を向上させることができる。

【００５９】（５）整流フィルタ３８はメッシュ状に形
成されており、異物を捕え得る構造であるため、二次側
ポート４側の余剰空気をロッド８の挿通孔１１から排出
する際に、二次側ポート４側からの異物が開閉部５に到
達するのを未然に防止することができる。

【００６０】（６）整流フィルタ３８のフランジ部４０
が溝３６に係合されるように構成するとともに、整流フ
ィルタ３８がある程度の弾性変形を許容される材質で構
成し、更に、二次側ポート４から整流フィルタ３８を挿
入し得る大きさとした。これにより、二次側ポート４側
より整流フィルタ３８を挿入するだけで同整流フィルタ
３８を溝３６に係合させて流路２中に装着することがで
きるため、整流フィルタ３８の装着作業が簡単になる。

【００６１】（７）整流フィルタ３８を装着するための
溝３６を利用してその底面３６ａにフィードバック通路
２７の開口部２７ａを形成している。そのため、突出部
３７自体が充分に空気を絞ることができなくとも、溝３
６の深さ分も相俟って確実に開口部２７ａの周囲を負圧
とすることができる。

【００６２】（８）もともと流量特性に優れているもの
の標準レギュレータに比して構造複雑な精密レギュレー
タに、突出部３７による段差及び整流フィルタ３８を設
けているため、流量特性を一層向上させることができ
る。

【００６３】［第２実施形態］以下に、圧力制御弁を電
空レギュレータに具体化した第２実施形態を図７に基づ
いて説明する。

【００６４】バルブハウジング５１には空気の流路５２
が形成され、その流路５２の両端にはそれぞれバルブハ
ウジング５１の側面に開口する一次側ポート５３及び二
次側ポート５４が形成されている。一次側ポート５３と
二次側ポート５４との間で流路５２を開閉するための開
閉部５５はバルブハウジング５１に設けられた弁座５６
と同弁座５６に対し接離される弁体５７とを有し、弁体
５７は弁座５６の対向位置に形成された背室５８に摺動
可能に挿入されている。そして、弁体５７は背室５８に
収容された付勢部材としてのバネ５９により弁座５６に
向かって付勢されており、図７の状態では弁体５７が弁
座５６に押し付けられて、流路５２が閉鎖されている。
又、弁体５７には流路５２の二次側ポート５４側と背室
５８とを連通させる連通孔６０が形成され、この連通孔
６０を介して弁体５７の二次側ポート５４側と背室５８
側との圧力を同一にすることにより、弁体５７を圧力的
にバランスさせている。

【００６５】排出流路６１は前記流路５２の二次側ポー
ト５４側と連通するようにバルブハウジング５１に形成
され、その端部には排出ポート６２が形成されている。
又、第１のハウジングカバー６３はバルブハウジング５
１の上面に取付けられている。排出流路６１を開閉する
ための開閉部６４はバルブハウジング５１に設けられた
弁座６５と同弁座６５に対し接離される弁体６６とを有
し、弁体６６は弁座６５の対向位置において第１のハウ
ジングカバー６３に形成された背室６７に摺動可能に挿
入されている。そして、弁体６６は背室６７に収容され
た付勢部材としてのバネ６８により弁座６５に向かって
付勢されており、図７の状態では弁体６６が弁座６５に
押し付けられて、排出流路６１が閉鎖されている。又、
弁体６６には流路５２の二次側ポート５４側と背室６７
とを連通させる連通孔６９が形成され、この連通孔６９
を介して弁体６６の二次側ポート５４側と背室６７との
圧力を同一にすることにより、弁体６６を圧力的にバラ
ンスさせている。

【００６６】第２のハウジングカバー７０は第１のハウ
ジングカバー６３の上面に取付けられ、両カバー６３，
７０間には受圧体７１が設けられている。その受圧体７
１は第１のハウジングカバー６３と第２のハウジングカ
バー７０との間に挟持固定されたダイヤフラム７２と、
そのダイヤフラム７２を両面から挟持することによりダ
イヤフラム７２に固定された受圧板７３とから構成され
ている。そして、受圧体７１と第２のハウジングカバー
７０との間にはパイロット室７４が、受圧体７１と第１
のハウジングカバー６３との間にはフィードバック室７
５がそれぞれ形成され、これらパイロット室７４とフィ
ードバック室７５とが受圧体７１によって区画されてい
る。

【００６７】受圧体７１にはロッド７６の上端部が固定
され、ロッド７６と受圧体７１とはロッド７６の軸線方
向に沿って一体に往復動可能となっている。そのロッド
７６は前記第１のハウジングカバー６３及び弁体６６を
挿通して前記弁体５７の上面近傍まで延びている。ロッ
ド７６のほぼ中間部にはリング７７が固定され、そのリ
ング７７は弁体６６の下面に係合可能となっている。そ
して、前記パイロット室７４の内部圧力がフィードバッ
ク室７５の内部圧力より大きくなり受圧体７１とともに
ロッド７６が下動されたとき、同ロッド７６の下端が弁
体５７に当接して同弁体５７をバネ５９の付勢力に抗し
て押し下げ、開閉部５５を開放させる。一方、前記フィ
ードバック室７５の内部圧力がパイロット室７４の内部
圧力より大きくなり受圧体７１とともにロッド７６が上
動されたとき、同ロッド７６のリング７７が弁体６６に
係合して同弁体６６をバネ６８の付勢力に抗して押し上
げ、開閉部６４を開放させる。

【００６８】パイロット圧供給通路７８は前記流路５２
の一次側ポート５３側とパイロット室７４とを接続する
ように、バルブハウジング５１、第１のハウジングカバ
ー６３及び第２のハウジングカバー７０に形成されてい
る。電磁弁よりなる供給側弁７９は、パイロット圧供給
通路７８を開閉制御するように第２のハウジングカバー
７０上に設けられ、必要に応じてパイロット室７４内に
一次側の空気を導入してその内部圧力を上昇させる。パ
イロット圧排出通路８０はパイロット室７４と外部とを
連通するように第２のハウジングカバー７０に形成され
ている。電磁弁よりなる排出側弁８１は、パイロット圧
排出通路８０を開閉するように第２のハウジングカバー
７０上に設けられ、必要に応じてパイロット室７４内の
空気を外部へ排出してその内部圧力を低下させる。

【００６９】フィードバック通路８２は前記流路５２の
二次側ポート５４側とフィードバック室７５とを接続す
るように、バルブハウジング５１及び第１のハウジング
カバー６３に形成されている。従って、流路５２の二次
側ポート５４側の圧力がフィードバック室７５内に導入
される。圧力センサ８３は第２のハウジングカバー７０
上に設けられ、圧力検出用通路８４はフィードバック通
路８２と圧力センサ８３の下面とを連通するように第１
のハウジングカバー６３及び第２のハウジングカバー７
０に形成されている。そして、圧力センサ８３は圧力検
出用通路８４を介してフィードバック室７５の内部圧力
を検出して検出信号を出力する。

【００７０】カバー８５は第２のハウジングカバー７０
を覆うように第１のハウジングカバー６３上に取付けら
れ、供給側弁７９、排出側弁８１及び圧力センサ８３を
覆っている。そのカバー８５の側面にはカバー８５内を
大気に開放するための孔８６が形成されている。又、カ
バー８５内には基板８７が配設され、この基板８７上に
は圧力センサ８３からの検出信号に基づいて供給側弁７
９及び排出側弁８１を開閉制御する図示しない制御回路
が実装されている。

【００７１】即ち、圧力センサ８３によって検出された
フィードバック室７５の圧力が、外部より入力された設
定圧力より低い場合は、供給側弁７９を開放作動させて
パイロット室７４内に流路５２の一次側ポート５３側の
圧力を供給する。又、フィードバック室７５の圧力が設
定圧力より高い場合は、排出側弁８１を開放動作させて
パイロット室７４内の圧力を外部へ排出する。なお、前
記制御回路を実装した基板８７により開閉制御手段が構
成され、この基板８７と前記供給側弁７９、排出側弁８
１及び圧力センサ８３を含めて制御手段が構成されてい
る。又、バルブハウジング５１、第１のハウジングカバ
ー６３、第２のハウジングカバー７０及びカバー８５に
より弁本体が構成されている。

【００７２】ここで、第２実施形態においても、第１実
施形態と同様の溝３６、突出部３７及び整流フィルタ３
８を備えており、フィードバック通路８２の入口側の開
口部８２ａも溝３６の底面３６ａに開口されている。従
って、第２実施形態においては、それら溝３６、突出部
３７及び整流フィルタ３８の具体的構成が第１実施形態
において既に説明されているため、その詳細な説明を省
略する。

【００７３】次に、以上のように構成された電空レギュ
レータの作用について説明する。さて、図７はパイロッ
ト室７４とフィードバック室７５との圧力が釣り合って
いる状態を示し、この状態ではロッド７６が中立位置に
あって供給側及び排出側の開閉部５５，６４がいずれも
閉鎖されている。

【００７４】そして、一次側ポート５３に所定の一次側
圧力を有する空気を供給して、圧力センサ８３により検
出されたフィードバック室７５の圧力が設定圧力よりも
低い場合は、基板８７上の制御回路により供給側弁７９
が開放制御されて、パイロット室７４内に流路５２の一
次側ポート５３側の圧力が供給される。これにより、二
次側ポート５４に通じるフィードバック室７５の内部圧
力がパイロット室７４の内部圧力より小さくなり、その
圧力差に応じて受圧体７１が下動される。それに伴い、
ロッド７６が下動されて、同ロッド７６の下端が弁体５
７に当接して同弁体５７を押し下げ、開閉部５５を開放
させる。これにより一次側ポート５３側の空気圧が二次
側ポート５４側に供給され、二次側ポート５４側の圧力
が設定圧まで昇圧される。

【００７５】一方、圧力センサ８３により検出されたフ
ィードバック室７５の圧力が設定圧力より高い場合は、
基板８７上の制御回路により排出側弁８１が開放制御さ
れて、パイロット室７４内の空気が外部へ排出される。
これにより、フィードバック室７５の内部圧力がパイロ
ット室７４の内部圧力より大きくなり、その圧力差に応
じて受圧体７１が上動される。それに伴い、ロッド７６
が上動されて、同ロッド７６のリング７７が弁体６６に
係合して同弁体６６を押し上げ、開閉部６４を開放させ
る。これにより、二次側ポート５４側の余剰の空気が排
出流路６１を介して排出ポート６２から大気に放出さ
れ、二次側ポート５４側の圧力が設定圧まで降圧され
る。

【００７６】ここで、バルブハウジング５１において、
フィードバック通路８２の開口部８２ａが形成されてい
る溝３６の上流側には、流路５２をその流路断面積が小
さくなるように絞る環状の突出部３７が形成されてい
る。従って、突出部３７とその下流側の溝３６との間で
段差が形成されている。そのため、突出部３７内を通過
した空気が溝３６との間で形成される段差を通過する
際、溝３６内を含む開口部８２ａ周辺が負圧となる。こ
れにより、二次側圧力よりも低圧の空気が開口部８２ａ
よりフィードバック通路８２を介してフィードバック室
７５に導入される。即ち、フィードバック室７５の内部
圧力は二次側圧力よりも低圧に保持される。その結果、
開閉部５５側の弁体５７の圧力感度の悪化が低減される
ため、二次側圧力を設定圧力に近づけることができる。
即ち、流量特性を向上させることができる。

【００７７】又、開口部８２ａよりフィードバック通路
８２に導入される空気は整流フィルタ３８により整流さ
れる。その結果、フィードバック通路８２に導入される
空気が脈動することにより発生するバイブレーション現
象を抑制することができる。なお、バイブレーション現
象とは、フィードバック室７５に導入される空気の脈動
により弁体５７，６６が振動する結果、二次側圧力が小
刻みに波うつように変動する現象を意味し、第１実施形
態のバイブレーション現象とは二次側圧力の小刻みな波
打ちである点で同義である。

【００７８】次に、本実施形態において得られる効果を
説明する。 （１１）突出部３７により形成される流路５２中の段差
により、同段差のすぐ下流側に位置するフィードバック
通路８２の入口側の開口部８２ａの周囲が負圧となる。
これにより、二次側圧力よりもフィードバック室７５の
内部圧力が低くなって、一次側ポート５３と二次側ポー
ト５４との間を開閉する弁体５７の圧力感度の悪化が防
止され、二次側圧力を設定圧力に近づけることができ
る。即ち、流量特性を向上させることができる。

【００７９】（１２）フィードバック通路８２の入口側
の開口部８２ａの周囲を負圧とするために突出部３７に
よって段差を設ければよいため、サイフォンチューブを
装着する作業が不要となる。

【００８０】（１３）段差を構成するための突出部３７
はバルブハウジング５１に一体形成されているため、同
突出部３７はバルブハウジング５１の製作時に同時に製
作することができるとともに、突出部３７自体はサイフ
ォンチューブと比べ大型であるためその製作も容易であ
る。その結果、製作コストを低減し得る。しかも、従来
ではサイフォンチューブを入れることのできない小型、
複雑な圧力制御弁であっても本実施形態のように流路５
２中の段差を利用すれば、開口部８２ａの周囲に負圧を
発生させることが可能となる。

【００８１】（１４）突出部３７によって段差を設ける
ことによるバイブレーション現象の発生を、整流フィル
タ３８で空気を整流することにより抑えることができ
る。又、整流フィルタ３８はメッシュ状に形成されてい
るので整流効果が高い。従って、段差と整流フィルタ３
８との組み合わせによって、バイブレーション現象の発
生を抑えつつ流量特性を向上させることができる。

【００８２】（１５）整流フィルタ３８はメッシュ状に
形成されており、異物を捕え得る構造であるため、二次
側ポート５４側の余剰空気を開閉部６４を介して排出ポ
ート６２から排出する際に、二次側ポート５４側からの
異物が開閉部５５，６４に到達するのを未然に防止する
ことができる。

【００８３】（１６）整流フィルタ３８のフランジ部４
０が溝３６に係合されるように構成するとともに、整流
フィルタ３８がある程度の弾性変形を許容される材質で
構成し、更に、二次側ポート５４から整流フィルタ３８
を挿入し得る大きさとした。これにより、二次側ポート
５４側より整流フィルタ３８を挿入するだけで同整流フ
ィルタ３８を溝３６に係合させて流路５２中に装着する
ことができるため、整流フィルタ３８の装着作業が簡単
になる。

【００８４】（１７）整流フィルタ３８を装着するため
の溝３６を利用してその底面３６ａにフィードバック通
路８２の開口部８２ａを形成している。そのため、突出
部３７自体が充分に空気を絞ることができなくとも、溝
３６の深さ分も相俟って確実に開口部８２ａの周囲を負
圧とすることができる。

【００８５】（１８）もともと流量特性に優れているも
のの標準レギュレータに比して構造複雑な電空レギュレ
ータに、突出部３７による段差及び整流フィルタ３８を
設けているため、流量特性を一層向上させることができ
る。

【００８６】［他の実施形態］以上の第１，第２の両実
施形態の他、次のような他の実施形態もある。 ・整流フィルタ３８は溝３６に係合させることにより装
着する以外にも、突出部３７の下流側側面に接着して固
定する等、他の装着形態も可能である。この場合、溝３
６を省略したり、フランジ部４０を省略して実施するこ
とが可能となり、構成を一層簡素化し得る。但し、接着
作業が余分に必要となる。

【００８７】・整流フィルタ３８を、ステンレススチー
ルを金網状（メッシュ状）に形成して構成したものにつ
いて例示したが、少なくとも整流作用を有するものであ
れば材質や形状は何でもよく、例えば異物を捕える機能
を有していなくてもよい。

【００８８】・溝３６は、それ自体でフィードバック通
路２７，８２の入口側開口部２７ａ，８２ａ近傍に負圧
を発生させ得るため、溝３６の上流側側面から底面３６
ａにかけての段差部を利用することで、突出部３７を省
略することも可能である。勿論、段差を構成するのに必
ずしも突出部３７を設ける必要はなく、絞り部によって
段差が構成されて負圧を発生させるように構成していれ
ばよい。そして、その絞り部の絞り径を変化させること
により、流量特性を変えることができる。

【００８９】・二次側ポート４，５４をバルブハウジン
グ１，５１と別体のブロックで構成し、そのブロックを
バルブハウジング１，５１にねじ込むことで二次側ポー
ト４，５４を形成するようにしてもよい。この場合、整
流フィルタ３８を円板部３９のみとして前記ブロックと
突出部３７とで挟み込むようにすれば、前記ブロックの
取付時に円板部３９を同時に取付けることが可能とな
る。しかも、円板部３９が前記ブロックと突出部３７と
で挟持されることから、円板部３９の抜け落ちも確実に
防止できる。又、この際、前記ブロックに溝３６を形成
しておくことができ、他にも、前記ブロックに溝３６の
一部を形成しておき前記ブロックの取付時に突出部３９
とともに溝３６を構成するように設計することも可能で
ある。

【００９０】・第１実施形態ではノズル２９の上端から
フラッパ３０が離間されたとき、パイロット室１７内の
空気がフィードバック室２５へ流出する精密レギュレー
タを例示したが、これに代え、ノズルフラッパ機構にお
けるノズルとフラッパとが離間されたとき、パイロット
室内の空気がフィードバック室と区画された別の通路を
介して大気に開放されるように構成した精密レギュレー
タとして実施してもよい。このように構成した精密レギ
ュレータでは、パイロット室及びフィードバック室とは
別に、パイロット室からノズルフラッパ機構を介してパ
イロット圧を大気に開放する通路を要する点で構造が複
雑になるものの、制御系が安定しやすいという利点を有
する。

【００９１】・流路２，５２中を流れてその圧力が制御
されるものは空気以外の気体でもよく、又、液体であっ
てもよい。即ち、圧力を制御可能な流体であればよい。 ・圧力制御弁としては、第１実施形態の精密レギュレー
タ、第２実施形態の電空レギュレータの他、図８の従来
技術で説明したような標準レギュレータに適用すること
もできる。

【００９２】以上説明した実施形態により把握される請
求項以外の技術的思想を以下に列挙する。 （１）請求項４に記載の圧力制御弁において、制御手段
は、圧力センサと、パイロット通路を開閉することによ
りパイロット室へパイロット圧力を供給する供給側弁
と、開閉することによりパイロット室の内部圧力を外部
に排出する排出側弁と、圧力センサからの検出信号に基
づいて供給側弁及び排出側弁を開閉制御する開閉制御手
段（基板８７）とを備えている圧力制御弁。この手段に
よれば、所謂電空レギュレータを採用することができ、
電空レギュレータが本来有する優れた流量特性を一層向
上させることができる。

【００９３】（２）請求項２乃至請求項４のいずれかに
記載の圧力制御弁において、受圧体をダイヤフラムによ
り構成した圧力制御弁。この手段によれば、受圧体をピ
ストンにより構成する場合に比べ受圧体が変位する際の
摩擦抵抗による弁体の圧力感度の悪化が一層防止され、
流量特性を一層向上させることができる。

【００９４】（３）請求項１乃至請求項７のいずれかに
記載の圧力制御弁において、フィルタは全体が略均一の
メッシュ状をなしている圧力制御弁。この手段によれ
ば、段差を通過して負圧をつくる流体を均一に整流させ
ることができ、バイブレーション現象の発生を一層確実
に抑制することができる。又、二次側ポート側から開閉
部へ逆流する流体に含まれる異物をフィルタにより捕え
ることが可能となり、開閉部を異物から保護することが
できる。

【００９５】（４）請求項７に記載の圧力制御弁におい
て、溝の上流側側面が段差の下流側側面の一部を構成す
るよう前記溝と段差とを近接して設けた圧力制御弁。こ
の手段によれば、溝の上流側側面が段差の下流側側面の
一部を構成することから、溝の上流側側面を含まない段
差の下流側側面の領域のみでは充分に負圧を発生させら
れない場合に、溝の上流側側面の領域がフィードバック
通路入口側に充分に負圧を発生させる補助となる。その
結果、フィードバック室を二次側圧力よりも低圧に確実
に保持することが可能となり、特に段差を大きく形成で
きない小型の圧力制御弁に適したものとなる。

【００９６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１乃至請求
項４に記載の各発明によれば、フィードバック通路にサ
イフォンチューブを使用することなく、バイブレーショ
ン現象の発生を抑えつつ流量特性を向上させることがで
きる。特に、請求項３に記載の発明のようなノズルフラ
ッパ機構等を有する精密レギュレータの如き圧力制御弁
や、請求項４に記載の発明のような電空レギュレータの
如き圧力制御弁においては、もともと良好な流量特性を
示していることも相俟って一層優れた流量特性を得るこ
とができる。

【００９７】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
乃至請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加え、段
差を構成する突出部自体がサイフォンチューブよりも大
型であるためその製作が容易となり、しかも、弁本体と
突出部とを一体に形成する場合には弁本体の製作時に同
時に突出部を形成することも可能となり、製作コストを
低減し得る。

【００９８】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
乃至請求項５のいずれかに記載の発明の効果に加え、二
次側ポート側よりフィルタを挿入することで同フィルタ
を所定の装着位置に配置させることができるため、フィ
ルタの装着作業を簡単に行うことができる。

【００９９】請求項７に記載の発明によれば、請求項６
に記載の発明の効果に加え、フィルタを単に二次側ポー
トより奥へ挿入すれば溝に対しフィルタを装着すること
ができ、フィルタの装着作業を非常に簡単に行うことが
できるとともに、フィルタの抜け落ちも確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧力制御弁を精密レギュレータに具体化した第
１実施形態を示す断面図。

【図２】第１実施形態の精密レギュレータを示す要部拡
大断面図。

【図３】（ａ）は図２においてフィルタを省いた要部拡
大断面図、（ｂ）はフィルタの斜視図。

【図４】第１実施形態の精密レギュレータの流量特性を
示すグラフ図。

【図５】比較例１の精密レギュレータの流量特性を示す
グラフ図。

【図６】比較例２の精密レギュレータの流量特性を示す
グラフ図。

【図７】圧力制御弁を電空レギュレータに具体化した第
２実施形態を示す断面図。

【図８】従来の圧力制御弁を示す断面図。

【図９】従来の圧力制御弁の流量特性を示すグラフ図。

【符号の説明】

１，１３，２１…弁本体を構成するバルブハウジング，
ハウジングカバー及びカバー、２…流路、３…一次側ポ
ート、４…二次側ポート、５…開閉部、７…弁体、１４
…第１の受圧体、１７…パイロット室、１９…パイロッ
ト通路としてのパイロット圧供給通路、２０…オリフィ
ス、２２…第２の受圧体、２５…フィードバック室、２
６…調圧部としての調圧室、２７…フィードバック通
路、２７ａ…開口部、２８…ノズルフラッパ機構、３６
…溝、３６ａ…底面、３７…段差を形成する突出部、３
８…フィルタとしての整流フィルタ、３９…平面部とし
ての円板部、４０…フランジ部、５１，６３，７０，８
５…弁本体を構成するバルブハウジング，第１のハウジ
ングカバー，第２のハウジングカバー及びカバー、５２
…流路、５３…一次側ポート、５４…二次側ポート、５
５…開閉部、５７…弁体、７１…受圧体、７４…パイロ
ット室、７５…フィードバック室、７８…パイロット通
路としてのパイロット圧供給通路、７９，８１，８３，
８７…制御手段を構成する供給側弁，排出側弁，圧力セ
ンサ及び開閉制御手段としての基板、８２…フィードバ
ック通路、８２ａ…開口部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体に流体が流通する流路を設け、そ
   の流路の端部には一次側圧力が入力される一次側ポート
   及び二次側圧力が出力される二次側ポートをそれぞれ設
   け、前記流路の一次側ポートと二次側ポートとの間には
   その流路を開閉することにより二次側圧力を決定付ける
   弁体を備えた開閉部を設け、前記流路の開閉部よりも二
   次側ポート側に開口する開口部を備えたフィードバック
   通路を設け、そのフィードバック通路に連通されるフィ
   ードバック室を設け、そのフィードバック室の内部圧力
   に基づいて前記弁体を開閉動作させることにより、二次
   側圧力を設定圧力となるように制御する圧力制御弁であ
   って、 前記弁本体の前記流路における前記開口部の上流側に、
   同開口部周辺に負圧が発生するように同開口部が設けら
   れた位置の流路断面積よりも流路断面積が小さくなる段
   差を設け、その段差と前記開口部との間には整流作用を
   有するフィルタを設けた圧力制御弁。
2. 【請求項２】 弁本体に流体が流通する流路を設け、そ
   の流路の端部には一次側圧力が入力される一次側ポート
   及び二次側圧力が出力される二次側ポートをそれぞれ設
   け、前記流路の一次側ポートと二次側ポートとの間には
   その流路を開閉することにより二次側圧力を決定付ける
   弁体を備えた開閉部を設け、前記流路の開閉部よりも二
   次側ポート側に開口する開口部を備えたフィードバック
   通路を設け、そのフィードバック通路に連通されるフィ
   ードバック室を設け、二次側圧力を設定圧力に調節する
   ための調圧部を、受圧体を挟んでフィードバック室と対
   向するように設け、調圧部からの圧力とフィードバック
   室の内部圧力との差圧による前記受圧体の変位に基づい
   て、前記弁体を開閉動作させることにより、二次側圧力
   を設定圧力となるように制御する圧力制御弁であって、 前記弁本体の前記流路における前記開口部の上流側に、
   同開口部周辺に負圧が発生するように同開口部が設けら
   れた位置の流路断面積よりも流路断面積が小さくなる段
   差を設け、その段差と前記開口部との間には整流作用を
   有するフィルタを設けた圧力制御弁。
3. 【請求項３】 弁本体に流体が流通する流路を設け、そ
   の流路の端部には一次側圧力が入力される一次側ポート
   及び二次側圧力が出力される二次側ポートをそれぞれ設
   け、前記流路の一次側ポートと二次側ポートとの間には
   その流路を開閉することにより二次側圧力を決定付ける
   弁体を備えた開閉部を設け、前記流路の開閉部よりも二
   次側ポート側に開口する開口部を備えたフィードバック
   通路を設け、そのフィードバック通路に連通されるフィ
   ードバック室を設け、二次側圧力を設定圧力に調節する
   ための調圧部を、受圧体を挟んでフィードバック室と対
   向するように設け、前記流路の開閉部よりも一次側ポー
   ト側に開口するパイロット通路に連通されるパイロット
   室を設け、パイロット通路中には同通路を絞るオリフィ
   スを設け、調圧部からの圧力とフィードバック室の内部
   圧力との差圧による前記受圧体の変位によってパイロッ
   ト室とフィードバック室とを連通又は遮断させるノズル
   フラッパ機構を設け、ノズルフラッパ機構によるパイロ
   ット室とフィードバック室との遮断時にはパイロット室
   の内部圧力により弁体を開放動作させ、パイロット室と
   フィードバック室との連通時にはパイロット室の内部圧
   力がフィードバック室に流出して弁体を閉鎖動作させる
   ことにより、二次側圧力を設定圧力となるように制御す
   る圧力制御弁であって、 前記弁本体の前記流路における前記開口部の上流側に、
   同開口部周辺に負圧が発生するように同開口部が設けら
   れた位置の流路断面積よりも流路断面積が小さくなる段
   差を設け、その段差と前記開口部との間には整流作用を
   有するフィルタを設けた圧力制御弁。
4. 【請求項４】 弁本体に流体が流通する流路を設け、そ
   の流路の端部には一次側圧力が入力される一次側ポート
   及び二次側圧力が出力される二次側ポートをそれぞれ設
   け、前記流路の一次側ポートと二次側ポートとの間には
   その流路を開閉することにより二次側圧力を決定付ける
   弁体を備えた開閉部を設け、前記流路の開閉部よりも二
   次側ポート側に開口する開口部を備えたフィードバック
   通路を設け、そのフィードバック通路に連通されるフィ
   ードバック室を設け、前記流路の開閉部よりも一次側ポ
   ート側に開口するパイロット通路に連通されるパイロッ
   ト室を、受圧体を挟んでフィードバック室と対向するよ
   うに設け、前記フィードバック室の圧力を検出しその検
   出結果に基づいて前記パイロット室の圧力を変更制御す
   る制御手段を設け、パイロット室の内部圧力とフィード
   バック室の内部圧力との差圧による前記受圧体の変位に
   基づいて、前記弁体を開閉動作させることにより、二次
   側圧力を設定圧力となるように制御する圧力制御弁であ
   って、 前記弁本体の前記流路における前記開口部の上流側に、
   同開口部周辺に負圧が発生するように同開口部が設けら
   れた位置の流路断面積よりも流路断面積が小さくなる段
   差を設け、その段差と前記開口部との間には整流作用を
   有するフィルタを設けた圧力制御弁。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   の圧力制御弁において、前記段差を、前記弁本体の流路
   に対応する内周面から流路中心側へ向けて流路を絞るよ
   うに突出された突出部により形成した圧力制御弁。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
   の圧力制御弁において、前記段差を、二次側ポートから
   直線的に延びる流路途中に設け、前記フィルタを二次側
   ポート側より挿入して前記段差の下流側側面に近接させ
   た状態で装着した圧力制御弁。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の圧力制御弁において、
   前記弁本体の流路に対応する内周面には溝を設け、前記
   フィルタを、二次側ポートから前記段差までの流路径よ
   りも小さな平面部と、その平面部の周囲から下流側に向
   けて拡径するとともに弾性変形可能なフランジ部とから
   構成し、平面部が前記流路に交差して整流作用を有する
   状態に配置されるとともにフランジ部先端側が前記溝の
   下流側側面に係合されている圧力制御弁。