JPH01169189A - 流量調節弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は流路管の配管および流体の流量調整に使用され
る流量調節弁に関する。

（従来の技術） 正逆両方向へ流体を流通させて流体の流量を調節する流
量調節弁は、正方向にはできるだけ低抵抗で自由流を流
通させ、逆方向には圧力、流量を制御した制御流を流通
させて流体の流量調整をするものである。この流星調節
弁はエアシリンダ等の各種機械装置に配設され、シリン
ダの移動速度を制御する等に使用される。

従来、一般に使用されている流量調節弁は円筒状に形成
された本体に軸線方向に進退するニードルが設けられ、
ニードル外周面と流路内壁面との間に形成される間隙量
を調節することによって制御流の流量を調節し、また、
流路内にコーン形のダイヤフラムが流路を遮るように設
けられ、正方向にはｒ目ハに流体を流通させ、逆方向に
は流体を逆止するようにして自由流を制御するように構
成されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記自由流を制御するために使用されているダイヤフラ
ムはその弾性変形によって流体の流通を制御するように
作用するが、従来はコーン状のダイヤフラムを使用して
いるために、自由流を流す際にはダイヤフラム全体が収
縮しなければならず。

十分な自由流量がとれなかったり、低速域での応答性が
鈍く低速−での初動時に流体が突出したりする等の制御
上の問題点があり、また、ダイヤフラムが疲労して耐久
性が低いこと、ニードル等が金属製であって必ずしも生
産性が高いとはいえない等の問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点を解消すべくなされたもの
であり、その目的とするところは、自由流のとくに低速
域における応答性が良好で、かつ自由流の流量を大きく
とることができ、また、流路管の脱着が確実かつ容易に
行うことのできる流量調節弁を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため次の構成をそなえる。

すなわち、流体を一方向には自由流とし、逆方向には制
御流として流通さすべく、流路１２の一部において並列
して設けた２つの流路の一方の流路に制御流の流量を制
御するニードル１８が設けられ、他方の流路には流体の
自由流を制御する弁体２４が設けられる流量調節部を備
える流量調節弁において、前記弁体２４をゴム等の２つ
の弾性片２４ａ、２４ｂを対向させたＶ形に設け、この
ｖ形の弁体２４を前記他方の流路内に形成した断面矩形
の流路部内に、逆止時においては、該流路部の一方の対
向壁面に前記弾性片２４ａ、２４ｂの先端部が当接し、
流路部の他方の対向壁面に弾性片２４ａ、２４ｂの側縁
が摺接してシールし、自由流時には、流体の背圧によっ
て弾性片２４ａ、２４ｂが抑圧されて先端部が流路部の
一方の対向壁面から離れる方向に弾性変形されるごとく
収納し、前記ニードル１８上部外周面に螺合してニード
ル１８を軸線の回りに回動させずに軸線方向に進退さす
べく調節ナツト３２を設けたことを特徴とする。

（作用） 次に作用について説明する。

弁体２４を構成する弾性片２４ａ、２４ｂが流路部内壁
面から離間するように撓むことにより自由流が流路１２
内を流通し、また、逆止時においては弾性片２４ａ、２
４ｂが流路部内壁面に密着されることにより、ニードル
１８の外周面と流路１２との間に形成される間隙を通っ
て制御流が流通する。これにより、正逆方向の流量調節
がなされる。

（実施例） 以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は１本発明に係る流量調節弁の一実施例を示す断
面図である。この流量調節弁は流量調節部および本体脱
着部、管継手部から構成されるので、以下これら各部に
ついてそれぞれ順に説明する。

（流量調節部〕 図で１０は流量調節弁の本体であり、この本体ｌＯ中央
部には軸線方向に貫通孔が透設されて流路１２が形成さ
れ１本体１０側部には前記流路１２に連通ずるとともに
接続すべき流路管１４に内挿されるスリーブ１６が延出
されて構成される。

１８は前記本体１ｏの流路１２内壁面に外周面を摺接す
るようにして、本体１ｏの上部がら下部開口端に向けて
軸線方向に進退自在に嵌入されたニードルで、このニー
ドル１８の中途部の外周面にはＹパツキン２ｏが周設さ
れ、Ｙパツキン２゜と流路１２内壁面とは常時摺接して
シールしている。また、前記ニードル１８には軸線方向
に貫通する貫通孔２２が透設され、この貫通孔２２の中
途部から下部開口端に向けて、Ｖ形の弁体２４が内設さ
れる。このＶ形の弁体２４は略平板状の弾性ゴムから成
る２枚の弾性片２４ａ、２４ｂを先開きのＶ形に対向し
て設けるとともに、弁体基部２４ｃを前記貫通孔２２に
嵌入・係止して貫通孔２２内に固定される。

なお、前記貫通孔２２は弾性片２４ａ、２４ｂが収納さ
れる部位では断面矩形に形成され、弾性片２４ａ、２４
ｂ外側面がこの断面矩形の流路部の対向する壁面に当接
するように設けられる。２６は前記流路部の弾性片２４
ａ、２４ｂ外側面が当接する壁面に設けられる流通孔で
、各対向壁面にそれぞれ２個ずつ貫設される。前記弾性
片２４ａ、２４ｂはたがいに対向する方向に撓むことが
でき、弾性片２４ａ、２４ｂの弾性変形によって前記流
通孔２６を閉止あるいは開放する。

また、前記貫通孔２２の下端開口端の外周面は開口端に
向けて縮径するテーパ面２８に形成される。なお、との
テーパ面２８周面の対向位置には断面Ｖ形をなす溝状の
スリット２８ａ、２８ｂがテーパ面２８の基部から開口
端まで長平方向に、開口端に近接するにしたがって深く
なるように形成されたスリット２８ａ、２８ｂが設けら
れる。

また、テーパ面２８の基部の周面には本体流路内壁面に
ニードル１８が突き当てとなるように段差が設けられて
おり、この突き当て部、と前記スリット２８ａ、２８ｂ
との間は直状の外周面に形成されたストレート部２９と
して形成される。すなわち、ニードル１８の開口端側の
外周面は本体との突き当て部、ストレー１一部２９、ス
リット２８ａ、２８ｂ付きのテーパ面２８として形成さ
れる。このテーパ面２８と摺接する前記流路１２内壁面
は直状の円周面に形成されるから、ニードル１８を進退
することによりテーパ面２８と流路１２内壁面間の空隙
間隔が変化し、テーパ面２８と流路１２内壁面間を流通
する流体の流量が調節される。

なお、上記ニードル１８は内部に弁体２４を挿入する関
係上ある程度太径にせざるを得ず、テーパ面２８のテー
パ角も小さくしている（実施例では５″程度）、前記ス
リンｌ−２８ａ、２８ｂはニードル１８を進退した際に
制御流の流通を助けて、制御流の制御性を高める目的で
設けられたものである。スリットは場合によっては一方
のみ設けてもよい。また、前記ストレー１〜部２９は流
ｖｔ１２内壁面と摺り合わせになって、流体の流通を閉
止するものであるが、このニードル１８の場合には流路
１２内壁面に当接する突き当て部を設けたことにより、
流路１２内壁面との間での流体を完全に閉止することが
できるという利点がある。

なお、ニードル１８の上部には流路１２の径よりも広幅
に形成されたねじ部３０が設けられ、前記本体１０上部
に回動自在に下端内面が係合された調節ナツト３２の内
周面に刻設されたネジとねじ部′３０外周面に刻設され
たネジとが螺合される。

前記ねじ部３０は周方向の一部が切り欠かれ、この切欠
に本体１０と一体の案内部材３４が介入されて前記調節
ナツト３２を回動した際にニードル１８が軸線の回りに
回動せずに進退すべく保持される。前記案内部材３４は
第２図（平面図）に示すように調節ナツト３２の内側に
ニードル１８の項部を挟むようにして、ねじ部３０に側
縁部を当接させて介在される。

第１図で３６は前記調節ナラ１〜３２の外周面と本体１
０との外周面に外挿されるロックナツトである。このロ
ックナラ１〜３６は前記調節ナツト３２を所定位置で回
り止めするものであり、調節ナツト３２の外周に設けら
れる小突起３８と本体１０外周に設けられる係止突起４
０間とに係合してロックする。

この流量調節部は弁体２４における弾性片２４ａ、２４
ｂがニードル１８内の壁面から離間するように撓むこと
によってｒ目口流が流通孔２６を通過して流路１２内を
流通し、また逆止流は弾性片２４ａ、２４ｂが流路部壁
面に密着して閉止されることにより、ニードル１８のテ
ーパ面２８と流路との間隙から流路管１４方向に流れ込
む（制御流）。この自由流と制御流の作用によって正逆
方向の流量調節をなすことができる。すなわち、調節ナ
ツト３２を回動させてニードル１８を流路１２内で進退
させることにより適宜制御流が設定できる。このとき、
ニードル１８は進退するのみであるので、Ｙパツキン２
０と流路１２とのシール性は良好であり、また、弁体２
４は常にスリーブ１６に正対しているので微妙な制御が
可能である。

〔本体脱着部〕

前記本体ｌＯのニードル１８下方部分は円筒状に延出し
て本体接続部４２を形成する。この本体接続部４２はナ
ツト４４によって被接続箇所に締付は固定されるもので
あって１本体接続部４２の外周面は下部開口端に向けて
縮径するテーパ面に形成される。また、前記ナツト４４
は本体接続部４２の外側に袋ナツト状に本体１０にたい
して回動自在に係合される。

４６はエアシリンダ等の所定位置に固定されて。

前記本体接続部４２を受けるスタットであって、スタッ
ト４６の上部内周面は前記本体接続部４２のテーパ面に
摺接すべく上部開口端に向けて拡径するテーパ面に形成
される。また、スタット４６の下部外周面には所定位置
にスタット４６をねじ込み固定するためのネジが刻設さ
れ、内壁面には断面六角形をなすインサートメタル４８
が固定される。このインサートメタル４８は六角レンチ
を用いてスタット４６を所定部位に固定するためのもの
である。

この本体脱着部は本体接続部４２とスタット４６とのテ
ーパ面を介した摺り合わせによってシール性を保って接
続されるので、接続方法が容易であり、取り扱いがきわ
めて簡易になされる。

〔管継手部〕

上述したように、前記スリーブ１６はニードル１８に設
けられる流通孔２６のほぼ側方位置から外方に延出され
て設けられ、また、このスリーブ１６と同軸にスリーブ
１６の外側にコレットチャック５０が設けられる。そし
て、このコレットチャック５０の外周面に内周面が慴接
するようにしてさらにテーバリング５２が外挿される。

このテーバリング５２の内周面は開口端に向けて徐々に
縮径し、コレットチャック５０をスリーブ１６の軸線方
向に進退させることにより、コレットチャック５０の先
端内周面に設けられる爪５４の内径が拡径あるいは細形
してスリーブ１６に外挿される流路管１４とスリーブ１
６管をシールあるいは開放する。なお、前記スリーブ１
６の開口端近傍には流路管の挿入案内部５６が設けられ
る。この挿入案内部５６の外周面は開Ｌ１端に向けて徐
々に縮径するテーパ面に形成されており、流路管１４を
スリーブ１６に外挿しやすく構成されている。

なお、挿入案内部５６の最大拡径部の外径サイズは流路
管１４の通常時における内径サイズよりも大径に形成さ
れ、最大拡径部を越えたスリーブ１６の基部側の外径サ
イズは流路管１４の通常時における内径サイズとほぼ同
一のストレート形に形成される。

このようにスリーブ１６は挿入案内部５６が先細のテー
パ面に形成されているから、流路管１４の挿入操作を容
易に行うことができ、また、流路管１４が挿入案内部５
６でいったん拡径され、また爪５４とスリーブ１６との
間で挟圧されることによって流路管１４とスリーブとの
シール性が向上する。

なお、本実施例の流量調節弁を携成する本体１０、ニー
ドル１Ｂ、スタット４６等の各部材はすべて所定強度を
有する合成樹脂によって形成され。

十分な強度とシール性を備えている。これにより、樹脂
成型によって製造することが可能となり、製造効率がき
わめて向上し、低コストで提供することが可能となる。

以上１本発明について好適な実施例を挙げて種々説明し
たが１本発明はこの実施例に限定されるものではなく１
発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得る
のはもちろんのことである。

（発明の効果） 本発明の流量調節弁は、弾性片を対向させて設けたＶ形
の弁体を介して自由流を制御しているから、弾性片は従
来のコーン形のダイヤフラムにくらべて一層たやすく変
形できるから、流体の低速域においても応答が忠実であ
って、流体の突出等を生じることがなく、滑らかな制御
が可能となり、きわめて使いやすい。また、弾性片は無
理なく変形できるから大きな自由流をとることができ、
また弁体の耐久性に優れる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る流量調節弁の一実施例を示す断面
図、第２図は平面図である。 ［０・・・本体、　１２・・・流路、　１４・・・流路
管、　　１６・・・スリーブ、　　１８・・・・　ニー
ドル、　　２４・・・１１２体、　　２４ａ、２４ｂ・
・・弾性片、　２６・・・流通孔、２８−・−テーパ面
、　　２８ａ、２８ｂ・・・スリン］−１２９・・・ス
１〜レー１〜部、　３０・・・ねじ部、　；３２・・・
調部ナッ１へ、　３６・・・ロックリング、　４２・・
・本体接続部、４６・・・スタン１〜、５０・・・コレ
ットチャック、　５２・・・テーパリング、　　５６・
・・挿入案内部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体を一方向には自由流とし、逆方向には制御流と
   して流通さすべく、流路の一部において並列して設けた
   ２つの流路の一方の流路に制御流の流量を制御するニー
   ドルが設けられ、他方の流路には流体の自由流を制御す
   る弁体が設けられる流量調節部を備える流量調節弁にお
   いて、 前記弁体をゴム等の２つの弾性片を対向さ せたＶ形に設け、このＶ形の弁体を前記他方の流路内に
   形成した断面矩形の流路部内に、逆止時においては、該
   流路部の一方の対向壁面に前記弾性片の先端部が当接し
   、流路部の他方の対向壁面に弾性片の側縁が摺接してシ
   ールし、自由流時には、流体の背圧によって弾性片が押
   圧されて先端部が流路部の一方の対向壁面から離れる方
   向に弾性変形されるごとく収納し、前記ニードル上部外
   周面に螺合してニードルを軸線の回りに回動させずに軸
   線方向に進退さすべく調節ナットを設けたことを特徴と
   する流量調節弁。