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JP7706738B2 - Flow Control Unit, Fluid Control Valve - Google Patents
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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。 The present invention relates to a flow rate adjustment unit that is used in connection with a fluid supply source, such as an oxygen cylinder, to adjust the flow rate of the 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。 Conventionally, for example, oxygen cylinders used in home oxygen therapy are connected to a fluid adjustment valve that adjusts the flow rate and pressure of oxygen gas. This fluid adjustment valve has a built-in pressure adjustment unit and flow rate adjustment unit, making it possible to adjust the pressure and flow rate of oxygen gas. Fluid adjustment valves include continuous supply valves that continuously supply gas such as oxygen, and respiration-synchronized valves that supply 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 Document 1, the flow rate adjustment unit built into the fluid adjustment valve includes a flow rate adjustment plate that adjusts the flow rate. This flow rate adjustment plate has a number of through holes (orifice holes) with different inner diameters (pressure loss) aligned in the circumferential direction. This flow rate adjustment plate is pressed against the flow path forming surface that forms the flow path by the biasing force of a spring. A fixed side flow path hole is formed in the flow path forming surface. When the flow rate adjustment plate is rotated with a knob, the fixed side flow path hole and a specific orifice hole are opposed and communicated, so the flow rate can be 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。 The flow passage forming surface has an annular groove (ring groove) that surrounds the flow passage hole on the fixed side, and an O-ring is held in this annular groove. The O-ring is crushed by the force of the spring described above, and the gap between the flow passage on the fixed side and the orifice hole becomes a highly airtight space.

特開2003-247695JP2003-247695

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 adjustment unit, the O-ring slides against the flow rate adjustment plate each time the flow rate is adjusted. At this time, because the flow rate adjustment plate has an orifice hole formed therein, the elastically deforming O-ring is likely to get caught in the orifice hole. When the O-ring elastically deforms due to the sliding between the O-ring and the flow rate adjustment plate, the O-ring pops out of the annular groove and gets caught between the flow rate adjustment plate and the flow path formation surface. When scratches are formed on the surface of the O-ring, the airtightness provided by the O-ring decreases, and the accuracy of flow rate adjustment deteriorates.

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 completely comes out of the annular groove, it cannot return to its original position (ring groove). As a result, the flow rate control function will no longer function properly. 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 (spring force) on the O-ring is weakened in order to prevent this problem, the airtightness provided by the O-ring is likely to decrease. In particular, the accuracy of adjusting the flow rate of high-pressure fluid is likely 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。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a flow control unit etc. that can adjust the flow rate stably and with high accuracy 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, which achieves the above object, is a flow rate adjustment unit for adjusting the flow rate of a fluid, comprising: a first main flow path forming section in which a first main flow path is formed; a first branch flow path forming section in which a plurality of first branch flow paths branched from the first main flow path and having different pressure losses are formed; a second flow path forming section 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 flow path forming section and having a first branch opening which is an open end of the plurality of first branch flow paths; a second opposing surface provided in the second flow path forming section and having a second opening which is an open end of the second flow path and which faces the first opposing surface at a distance; A flow rate adjustment unit comprising: a relative movement mechanism for selecting a first branch flow path; a ring groove portion recessed into the first or second opposing surface so as to surround the periphery of the first branch opening or the periphery of the second opening; and a ring member disposed in the ring groove portion and partially protruding from the ring groove to abut against the first or second opposing surface (hereinafter, the opposing opposing surface), which is the opposing side. The ring groove portion satisfies Wm>Fm when the maximum groove depth in the axial direction is Wm and the maximum groove thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter and the minimum inner diameter is Fm; and the ring member before receiving an axial external force in the ring groove portion satisfies Wr>Fr when the maximum ring width in the axial direction is Wr and the maximum ring thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter and the minimum inner diameter is Fr.

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 above-mentioned flow rate adjustment unit, a gap (hereinafter, outer circumferential gap) may be formed between the outer circumferential edge of the opening in the ring groove portion and the ring member before it is subjected to an axial external force in the ring groove portion.

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 above-mentioned flow rate adjustment unit, a gap (hereinafter, inner circumferential gap) may be formed between the inner circumferential edge of the opening in the ring groove portion and the ring member before it is subjected to an axial external force in the ring groove portion.

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 above flow rate adjustment unit, when the axial opening side of the ring groove portion is defined as the axial front side and the bottom side as the axial rear side, the outer peripheral side gap and/or the inner peripheral side gap may be characterized in that they extend from the outer peripheral edge or the inner peripheral edge toward the axial rear side by 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 above flow rate adjustment unit, the outer peripheral gap or the inner peripheral gap may be characterized as being 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 above flow rate adjustment unit, when the open end side in the axial direction of the ring groove portion is defined as the axial front side, and the bottom side in the axial direction is defined as the axial rear side, and a cross section along the central axis of the ring member is defined as a ring cross section, the ring cross section may have a front-side convex region that is convex toward the axial front side, and the front-side convex region may include a curved portion with a radius of curvature of less than Fm/2.

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 above-mentioned flow rate adjustment unit, when a cross section along the radial and axial directions of the ring member is defined as a ring cross section, the ring cross section may be characterized in that it has an outer recessed area that is concave in the range facing the outer wall of the ring groove portion.

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。 The flow rate adjustment unit may be characterized in that it has an outer convex region that is convex in the area of the ring cross section that faces the outer wall of the ring groove portion, and the outer concave region is formed on both sides of the outer convex 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。 The flow rate adjustment unit may be characterized in that it has a plurality of outer convex regions that are convex in the area of the ring cross section that faces the outer wall of the ring groove portion, and the outer concave region is formed between the plurality of outer convex regions.

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 above-mentioned flow rate adjustment unit, when a cross section along the radial and axial directions of the ring member is defined as a ring cross section, the ring cross section may be characterized in that it has an inner recessed area that is concave in the range facing the inner wall of the ring groove portion.

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。 The flow rate adjustment unit may be characterized in that it has an inner convex region that is convex in the area of the ring cross section that faces the inner wall of the ring groove portion, and the outer concave region is formed on both sides of the inner convex 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。 The flow rate adjustment unit may be characterized in that it has a plurality of inner convex regions that are convex in the area of the ring cross section that faces the inner wall of the ring groove portion, and the inner concave region is formed between the plurality of inner convex regions.

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 above flow rate adjustment unit, the inner convex area may be characterized in that it includes 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 above flow rate adjustment unit, the inner convex region may be characterized in that it includes a curved portion having a radius of curvature equal to or less than Fr.

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, which achieves the above object, is a fluid regulation valve that regulates the flow of a fluid, characterized in that it comprises a pressure regulation unit that regulates the pressure of the fluid, and a flow rate regulation unit described above, into which the fluid whose pressure is regulated by the pressure regulation unit is guided.

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。 The present invention makes it possible to obtain a flow rate adjustment unit that can adjust the flow rate stably and with high precision 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。FIG. 1A is a cross-sectional view showing the overall configuration of a flow control unit according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing the flow guide display mode shown on a handle end cover of the same flow control unit. 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。4 is a perspective view showing the flow rate adjusting unit with some components disassembled. FIG. 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。3 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of the flow rate adjusting unit. FIG. 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。3 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of the flow rate adjusting unit. FIG. (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。1A is a plan view of the ring member of the flow rate adjustment unit, and FIG. 1B and FIG. 1C are cross-sectional views taken along the line II-II of FIG. 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。4 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a ring groove and a ring member of the flow rate regulating unit as viewed from a ring radial direction. FIG. (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。4A is an enlarged plan view of the vicinity of a ring member of the flow rate adjusting unit as viewed from the axial direction, and FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of the ring member as 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。10A to 10C are enlarged cross-sectional views of the vicinity of a ring member of a conventional flow rate adjusting unit as viewed from a 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。1A is a plan view of a ring member alone relating to a first modified example of the same flow control unit, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1A, and FIG. 1C is an enlarged cross-sectional view of a flow control unit using the same ring member, viewed 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。1A is a plan view of a ring member alone for a second modified example of the same flow control unit, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1A, and FIG. 1C is an enlarged cross-sectional view of a flow control unit using the same ring member as viewed from the radial direction of the ring. 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。FIG. 11 is an overall cross-sectional view of a flow rate adjusting unit according to a third modified example. 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。11A is a diagram showing a cylinder residual pressure display mode for a fluid regulating valve according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a side view of the same fluid regulating valve. (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。4A is a partial cross-sectional plan view of the fluid regulating valve, and FIG. 4B is a front view of the fluid regulating 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。11 is a partially enlarged cross-sectional view showing a modified example of the flow rate adjusting unit of the present embodiment. FIG.

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。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the attached 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 adjusting unit)
1 shows an overall configuration of a flow rate adjusting unit 1 according to a first embodiment of the present invention. Note that, although a case where the flow rate adjusting unit 1 adjusts the flow rate of a gas (e.g., oxygen gas) as a fluid is illustrated here, the flow rate adjusting unit 1 may adjust the flow rate of a liquid.

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 adjustment unit 1 comprises a main body 10, a main shaft 60 rotatably supported by the main body 10, a flow rate adjustment plate 30 integrally formed near one end of the main shaft 60, a handle 40 connected to the other end of the main shaft 60 so as not to rotate relative to the main shaft 60, and a flow path forming body 50 fixed to the main body 10 so as to surround the flow rate adjustment plate 30. For ease of explanation, the handle 40 side in the figure (left side in the figure) may be referred to as the axial rear side and the flow path forming body 50 side in the figure (right side in the figure) as the axial front side, based on the axial direction E of the main shaft 60.

<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。
<Main body>
The main body 10 is a cylindrical member, and a main shaft hole 11 that accommodates the main shaft 60 is formed therein. Furthermore, a second flow passage 12 through which gas flows is formed in the main body 10. 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 12A, which is one end of the second flow passage 12, is formed in the second opposing surface 14. The other open end 12B of the second flow passage 12 reaches the side surface of the main body 10. A joint 70 is connected to this 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 in an enlarged view in FIG. 2, the second opposing 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. In addition, a plurality of (here, two) auxiliary ring groove portions 26 are recessed into the second opposing 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 equal intervals in the circumferential direction. In this embodiment, one ring groove portion 16 and two auxiliary ring groove portions 26 are formed, so that a total of three ring grooves are arranged at 120 degree intervals 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 26 serve to homogenize the external force that the second opposing surface 14 receives from the ring member 100 in the circumferential direction. Therefore, the second auxiliary ring member 28 is not required to have a fluid sealing function, so it has a cross-sectional shape (e.g., rectangular) that makes it difficult to remove from the auxiliary ring groove 26. In addition, in order to suppress sliding resistance, it is preferable to select a material with low friction for the second auxiliary ring member 28, or to select a material that has been surface-treated to reduce surface friction, such as Teflon (registered trademark). In order to generate the desired repulsive force, 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.

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 on the inner circumferential surface of the main shaft hole 11 of the main body 10. A seal ring 24 is housed in this seal groove 11A, and when this seal ring 24 is pressed against the main shaft 60, the first main flow passage 54 described below becomes a highly airtight space. Similarly, a seal groove 13 extending in the circumferential direction is formed on the outer circumferential surface of the main body 10. A seal ring 25 is housed in this seal groove 13, and when this seal ring 25 is pressed against the inner circumferential surface of the flow passage forming body 50, the first main flow passage 54 becomes 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。
<Main shaft, flow rate adjustment plate, handle>
The main shaft 60 is a rod-shaped member extending in the axial direction E. A flow rate adjustment 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 other end. The handle 40 is inserted into the male threaded portion 64. A female threaded body 66 that screws into the male threaded portion 64 prevents the handle 40 from slipping out. A ring-shaped spacer 49 is interposed between the handle 40 and the main body 10, allowing them to 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 this through hole 42. An engagement portion 62 having an irregular cross section, such as a key groove or D-cut, is formed at the back side of the main shaft 60 in the axial direction E. The through hole 42 of the handle 40 has an engagement region 43 and a pressure-receiving region 44. The engagement region 43 is a hole with a non-circular cross section, and engages with the engagement portion 62 of the main shaft 60 in the circumferential direction. The pressure-receiving region 44 is adjacent to the back side of the engagement region 43 in the axial direction E, and the inner diameter of the pressure-receiving region 44 is larger than that of the engagement region 43, forming a step 44A at the boundary between them. A gap is formed between the pressure-receiving region 44 and the main shaft 60, and the spring 46 is accommodated in this gap. The female threaded body 66 presses the spring 46 through 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 then to the main body 10 via the spacer 49. The other of the restoring forces of the spring 46 is transmitted to the female threaded body 66 via the spacer 48, and then to the flow rate adjustment plate 30 via the main shaft 60. In other words, 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 face cover 68 is fixed to the other end of the main shaft 60, and as shown in FIG. 1(B), a guide is displayed to the effect that the flow rate increases or decreases depending on the rotation angle of the handle 40.

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。 2, the flow rate adjustment plate 30 is disk-shaped. A recess extending in a circumferential direction is formed on the back surface 36 of the flow rate adjustment plate 30 opposite the first opposing surface 32. This recess becomes the annular flow passage 36A through which gas flows. The annular flow passage 36A also becomes part of the first main flow passage 54. A plurality of flow rate adjustment holes 34 are formed in the circumferential direction on the bottom surface of the recess of the annular flow passage 36A, penetrating to the first opposing surface 32. The inner diameters of the plurality of flow rate adjustment holes 34 are different from each other, and the inner diameter increases stepwise in the circumferential order. In other words, the plurality of flow rate adjustment holes 34 are set so that the pressure loss levels are different from each other. Each flow rate adjustment hole 34 constitutes a first branch flow passage 56 branched off from the first main flow passage 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 shown enlarged in FIG. 4, the flow rate adjustment hole 34 (first branch flow path 56) has a first branch opening 34A in the first opposing surface 32. By facing any one of the first branch openings 34A among the multiple flow rate adjustment holes 34 to the second opening 12A of the second flow path 12, the first branch flow path 56 and the second flow path 12 are communicated. The first opposing surface 32 of the flow rate adjustment plate 30 and the second opposing surface 14 of the main body 10 try to approach each other due to the restoring force of the spring 46, but as a result of a part of the ring member 100 housed in the ring groove portion 16 protruding, a gap is formed between the first opposing surface 32 and the second opposing surface 14. The ring member 100 in the ring groove portion 16 is contracted in the axial direction 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 communication space 190 is formed that connects the flow rate adjustment hole 34 (first branch flow path 56) and the second flow path 12.

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。 As shown in FIG. 3, a portion of the second auxiliary ring member 28 disposed in each of the auxiliary ring grooves 26 also protrudes from the auxiliary ring groove 26. As a result, the first auxiliary ring member 27 and the second auxiliary ring member 28 in the auxiliary ring groove 26 are also crushed in the axial direction by the first opposing surface 32 and the bottom surface of the auxiliary ring groove 26 due to the restoring force of the spring 46.

<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 Channel Forming Body>
Returning to FIG. 1, the flow path forming body 50 is a bottomed cylindrical member surrounding the flow rate adjusting plate 30, and its internal space forms the first main flow path 54. Specifically, a part of the main body 10 on the front side in the axial direction E is inserted into the cylindrical flow path forming body 50. A flange-shaped stopper 15A that is partially enlarged in diameter is formed on the outer circumferential surface of the main body 10, and a relative position is determined by the end face of the flow path forming body 50 abutting against it. A ring-shaped cap nut 15B is arranged on the main body 10 so as to engage with the axial rear side surface of the stopper 15A. The female thread portion of the cap nut 15B is screwed into the male thread portion formed on the outer periphery of the flow path forming body 50, thereby fixing the flow path forming body 50 to the front side in the axial direction E of the main body 10. The seal ring 25 held on the outer circumferential surface of the main body 10 is pressed against the inner circumferential surface of the flow path forming body 50. As a result, the space surrounded by the inside of the flow path forming body 50 and the second opposing surface 14 of the main body portion 10 becomes 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。
<Conceptual explanation of components forming flow path>
Next, the concept of the members forming the flow paths will be described with reference to Fig. 1. The first main flow path 54 is formed by an airtight space surrounded by the flow path forming body 50, the main body 10, the flow rate adjustment plate 30, etc. In other words, these members become the first flow path forming portion. The multiple first branch flow paths 56 branched from the first main flow path 54 are formed by the multiple flow rate adjustment holes 34 of the flow rate adjustment plate 30. In other words, the multiple flow rate adjustment holes 34 of the flow rate adjustment plate 30 become the first branch flow path forming portion. The second flow path 12 is formed inside the main body 10. In other words, the main body 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 adjustment plate 30 and the second opposing surface 14 of the main body 10 move relative to each other by rotating the main shaft 60 held in the main body 10 with the handle 40. This selects the first branch flow path 56 (flow rate adjustment hole 34) that is connected to the second flow path 12. In other words, the main shaft 60 and the handle 40 held in the main body 10 function as a relative movement mechanism for the first opposing surface 32 and the second opposing surface 14. Note that, although a structure for relative movement by rotational motion is exemplified here, the first opposing surface 32 and the second opposing surface 14 can also be moved relative to each other 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>
6C, when the maximum groove depth of the ring groove portion 16 in the axial direction J is Wm and 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 in half is Fm, the ring groove portion 16 satisfies Wm>Fm. In other words, the cross-sectional shape of the ring groove portion 16 cut along the central axis (groove cross section) is a rectangle whose long side is the axial direction J and whose short side is 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 component>
As shown in the enlarged view of Fig. 5 (A) and (B), the ring member 100 satisfies Wr>Fr, where Wr is the maximum ring width in the axial direction J, and Fr is the maximum ring thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter Rmax and the minimum inner diameter Rmin in half. In other words, as shown in Fig. 5 (B), the cross-sectional shape of the cut surface (ring cross section) along the central axis is a non-circular shape with the axial direction J being the long side and the radial direction being the short side. Note that the description of the shape in Fig. 5 (A) and (B) is based on the ring member 100 alone before being stored in the ring groove portion 16. In other words, the shape of the ring member 100 is based on an open state in which it is not subjected to external forces in the axial or radial directions.

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 the so-called tightening margin, and by storing the ring member 100 in the ring groove portion 16 while expanding its diameter, the airtightness on the inner circumference side is increased. This tightening margin (Kmin-Rmin) is preferably 3% or more of Kmin, and 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。 When considering the orientation of the ring member 100 that can be accommodated in the ring groove portion 16 shown in Figure 6 as a reference, the ring member 100 in the open state of Figure 5 (B) has a front-side convex region 110 that is convex on the front side in the axial direction J in the ring cross section. This front-side convex region 110 is designed to include a curved portion with a radius of curvature 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. 5(B) has a rear convex region 140 that is convex toward the rear in the axial direction J in the cross section of the ring. This rear convex region 140 includes a curved portion with a radius of curvature 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。 The ring member 100 in the open state of FIG. 5(B) has an outer convex region 120 that 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. The minimum radius of curvature of this outer convex region 120 is set to be 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 below).

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. 5(B) has an inner convex region 130 that is convex radially inward in the ring cross section within the inner circumferential range (see FIG. 6) facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16. The inner convex region 130 includes a curved portion with a radius of curvature of Wr/2 or less near the convex end (apex), preferably includes a curved portion with a radius of curvature of Fr or less near the convex end (apex), and more preferably includes a curved portion with a radius of curvature of Fr/2 or less near the convex end (apex). The minimum radius of curvature of this inner convex region 130 is set to be 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 concave region 125 that is concave in the ring cross section in the outer peripheral range (see FIG. 6) facing the outer wall 16C of the ring groove portion 16. This outer concave region 125 can be expressed as a region that forms a valley on the real part side 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. 5(B), when the ring cross section is matched to the XY coordinate plane and the range in which the inclination angle of the contour line decreases clockwise is defined as convex, the outer concave region 125 includes the range in which the inclination angle of the contour line increases in the same clockwise direction. In this embodiment, the range is the inflection point where the contour bends in a V-shape in the direction of increasing the inclination angle, but it may also be a concave curved range in which the inclination angle gradually increases. In this case, the place where the change in the inclination angle becomes zero is the boundary between the convex region and the concave region. Also, for example, when the outer convex region 120 and the front convex region 110 are considered as corrugated peaks, the outer concave region 125 includes a region that is concave toward the solid part side of the 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.

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. 5(B) has an inner concave region 135 that is concave in the ring cross section in the inner circumferential range (see FIG. 6) facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16. This inner concave region 135 can be expressed as a region that forms a valley on the real part side 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. 5(B), when the ring cross section is matched to the XY coordinate plane and the range in which the inclination angle of the contour line increases clockwise is defined as convex, the inner concave region 135 includes a range in which the inclination angle of the contour line decreases in the same clockwise direction. In this embodiment, the range is the inflection point where the contour bends in a V-shape in the direction of decreasing the inclination angle, but it may also be a concave curved range in which the inclination angle gradually decreases. In this case, the place where the change in the inclination angle becomes zero is the boundary between the convex region and the concave region. Also, for example, when the inner convex region 130 and the front convex region 110 are considered as corrugated peaks, the inner concave region 135 includes a region that is concave toward the solid part side of the tangent line 130P connecting the peaks. 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.

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。 In addition, in the ring member 100 in the open state of FIG. 5(B), the maximum thickness F2r in the radial direction (X-axis direction in the figure) of the front convex region 110 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 (X-axis direction in the figure) from the front convex region 110 as the starting point to the outer convex region 120 and the inner convex region 130 is smaller than the maximum groove thickness Fm of the ring groove portion 16. The maximum thickness F2r is preferably 80% or less of Fm, and more preferably 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. 5(B), if the maximum ring width of the ring member 100 is considered based on a center line M that passes through the center of Wr and is perpendicular to the axial direction J, the ring cross section will have an axisymmetric shape with the center line M as the base line. In other words, when the ring member 100 is inverted, the front convex region 110 becomes the rear convex region 140, and the rear convex region 140 becomes the front convex region 110. Since there are no restrictions 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。 Referring to FIG. 5(C), the relationship between the ring groove portion 16 and the ring member 100 will be described when the ring member 100 is housed in the ring groove portion 16. Note that even in this state, the reference is a state in which the ring member 100 is not subjected to an external force in the axial direction (a crushing external force).

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。 A gap (hereinafter, outer circumferential gap) 150A is formed between the outer circumferential edge 16A of the opening in the ring groove portion 16 and the ring member 100. The radial distance Sa of the outer circumferential gap 150A is set to 5% or more of the maximum groove width Fm, and preferably 10% or more of Fm. This outer circumferential gap 150A starts from the outer circumferential edge 16A and spreads toward the rear side in the axial direction J, and its maximum distance La is set to 20% or more of the maximum groove depth Wm, and preferably 30% 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。 Furthermore, a gap (hereinafter, inner gap) 150B is formed between the inner periphery 16B of the opening in the ring groove portion 16 and the ring member 100. The radial distance Sb of the inner gap 150B is set to 5% or more of the maximum groove width Fm, and preferably 10% or more of Fm. This inner gap 150B starts from the inner periphery 16B and spreads toward the back side in the axial direction J, and its maximum distance Lb is set to 20% or more of the maximum groove depth Wm, and preferably 30% or more.

<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 the action of the ring groove portion and the ring member>
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 crushed and contracted in the axial direction.

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. 6A, the front convex region 110 of the ring member 100 is pressed against the flow rate adjustment 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 rate adjustment plate 30 and the front convex region 110 is small, and the surface pressure is large. As a result, the sealing characteristics of the fluid are improved.

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 the interference (Kmin-Rmin). Because 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 is small, and the surface pressure is increased. As a result, the fluid sealing characteristics are improved.

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 tightly surround the gap between the first opposing surface 32 of the flow rate adjustment plate 30 and the second opposing surface 14 of the main body 10, forming a communication space 190 that connects the first branch flow path 56 and the second flow path 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。 As shown by arrow A, the high-pressure gas on the first main flow path 54 side passes around the flow rate adjustment plate 30, enters the outer wall 16C and bottom surface 16E of the ring groove portion 16, and reaches the inner wall 16D from the bottom surface 16E side. On the other hand, as shown by arrow B, the high-pressure gas on the first main flow path 54 side is reduced in pressure due to pressure loss caused by the orifice of the flow rate adjustment hole 34 (first branch flow path 56), and flows into the communication space 190 and the second flow path 12. A pressure difference occurs between the front convex area 110 and the inner convex area 130, which are the boundary between the communication space 190 and the first main flow path 54, but the mutual movement of gas is suppressed because the sealing characteristics of the fluid are good. As a result, the flow rate adjustment hole 34 can exert a high-precision flow rate adjustment function. Note that here, a case is illustrated in which the first main flow path 54 side is high pressure and the second flow path 12 side is low pressure, but the opposite is also possible. In other words, the fluid may be flowed 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 Figures 7(A) and (B), when the flow adjustment plate 30 is moved in the direction of arrow C to select another flow adjustment hole 34, the flow adjustment plate 30 slides against the front convex region 110. As shown by dotted line D, the front convex region 110 is deformed by the frictional force generated on the contact surface, and is displaced in the movement direction of the flow adjustment plate 30 (arrow C).

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。 The cross-sectional shape of the ring groove portion 16 and the ring member 100 is long in the axial direction J, so even if the front convex region 110 is deformed, the ring member 100 is unlikely to jump out of the ring groove portion 16. In other words, the ring member 100 is held over a long distance in the axial direction J by the ring groove portion 16, so the amount of deformation of the front convex region 110 is naturally limited.

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。 Furthermore, at this time, an outer peripheral gap 150A and/or an inner peripheral gap 150B are 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 unlikely to enter the gap between the flow rate adjustment plate 30 and the main body 10. As a result, damage to the front convex region 110 is suppressed, so that high sealing characteristics can be maintained for a long period of time. Furthermore, since the inner convex region 130 is sufficiently separated in the axial direction J from the inner peripheral edge 16B of the ring groove portion 16, even if the front convex region 110 is deformed or displaced, the influence is unlikely to be transmitted to the inner convex region 130, so that the sealing characteristics of the inner convex region 130 can be maintained in a good 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。
<Function of conventional ring groove and ring member>
For reference, Fig. 8 shows the operation of a conventional ring groove portion 1600 and ring member 1100. The maximum groove depth Wm of the ring groove portion 1600 is smaller than the maximum groove thickness Fm. In other words, the cross-sectional shape of a cut surface (groove cross section) along the central axis is a rectangle with the axial direction J as the short side and the radial direction as the long side. The ring member 1100 housed in this ring groove portion 1600 is a so-called O-ring whose cross section is a perfect circle 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 adjustment plate, and is deformed into an elliptical cross-sectional shape with the major axis in the radial direction and the 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 rate adjustment plate increases, reducing the surface pressure, which tends to reduce the sealing characteristics of the fluid.

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 Figures 8B and 8C, when the flow rate adjustment plate is moved in the direction of the arrow C, the front convex region 11000 slides and is deformed and displaced as shown by the dotted line D. At this time, the front 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 convex region 11000 enters the gap between the flow rate adjustment plate and the main body portion as shown in Figure 8C, and the front convex region 11000 is likely to be damaged. Furthermore, since the inner convex region 13000 is close to the inner peripheral edge 1600B, when the front convex region 11000 is deformed and displaced, the inner convex region 13000 is likely to be exposed to the outside from the inner peripheral edge 1600B of the ring groove portion 1600, and the sealing properties of the fluid are likely 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, a first modified example of the flow rate adjusting unit 1 according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 9. Since the modified example differs only in the shape of the ring member 300, differences between the ring member 100 and the ring member 300 will be described and other descriptions will be omitted. Note that the same reference numerals as those used in the flow rate adjusting unit 1 according to the first embodiment will be used for parts and members other than the ring member 300.

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 the relationship Wr>Fr for the maximum ring width Wr and maximum ring thickness Fr. In other words, the cross-sectional shape of the cut surface (ring cross section) along the central axis is a non-circular shape with the axial direction J as the long side and the radial direction as 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 proximal convex region 310 that is convex on the proximal side in the axial direction J in the ring cross section. This proximal convex region 310 includes a curved portion with a radius of curvature less than Fm/2 near the protruding 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。 In addition, the ring member 300 in the open state has a rear convex region 340 that is convex toward the rear side in the axial direction J in the ring cross section. The radius of curvature of this rear convex region 340 is set to be approximately the same as the outer convex region 320 and the inner convex region 330 described below.

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 that is 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 this outer convex region 320 is set to be greater than the minimum radius of curvature of the front convex region 310 and approximately 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 that is convex radially inward in the ring cross section within the inner circumferential range facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16. The radius of curvature of this inner convex region 330 is set to be smaller than the minimum radius of curvature of the front convex region 310 and approximately 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 this modified example, the rear convex region 340, the outer convex region 320, and the inner convex region 330 form a region whose cross section is a perfect circular 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 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 325 can be expressed as a region that forms a valley that is recessed toward the solid part of the cross section when the outline of the ring cross section is viewed as a waveform. For example, when the outer convex region 320 and the front convex region 310 are viewed as corrugated peaks, the outer recessed region 325 includes a region that is recessed toward the solid part from the tangent line 320P connecting the peaks. In this embodiment, the outer recessed region 325 is formed adjacent to the front side of the outer convex region 320 in the axial direction J.

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 that has a recessed shape in the ring cross section in the inner circumferential 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 that is recessed toward the solid part of the cross section when the outline of the ring cross section is viewed as a waveform. For example, when the inner convex region 330 and the front convex region 310 are viewed as the peaks of a waveform, the inner recessed region 335 includes a region that is recessed toward the solid part from the tangent line 330P connecting the peaks. In this embodiment, the inner recessed region 335 is formed adjacent to the front side of the inner convex region 330 in the axial direction J.

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。 In addition, in the ring member 300 in the open state, the maximum thickness F2r in the radial direction (X-axis direction in the figure) of the front 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 (X-axis direction in the figure) from the front convex region 310 as the starting point to the outer convex region 320 and the inner convex region 330 is smaller than the maximum groove thickness Fm of the ring groove portion 16. The maximum thickness F2r is preferably 80% or less of Fm, and more preferably 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。 Referring to FIG. 9(C), the relationship between the ring groove portion 16 and the ring member 300 will be described when the ring member 300 is housed in the ring groove portion 16. Note that even in this state, the reference is a state in which the ring member 100 is not subjected to an external force in the axial direction (a crushing external force).

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。 A gap (hereinafter, outer gap) 350A is formed between the outer peripheral edge 16A of the opening in the ring groove portion 16 and the ring member 300. The radial distance Sa of the outer peripheral gap 350A is set to 5% or more of the maximum groove width Fm, and preferably 10% or more of Fm. This outer peripheral gap 350A starts from the outer peripheral edge 16A and spreads toward the back side in the axial direction J, and its maximum distance La is set to 20% or more of the maximum groove depth Wm, and preferably 30% or more, and more preferably 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。 Furthermore, a gap (hereinafter, inner gap) 350B is formed between the inner periphery 16B of the opening in the ring groove portion 16 and the ring member 300. The radial distance Sb of the inner gap 350B is set to 5% or more of the maximum groove width Fm, and preferably 10% or more of Fm. This inner gap 350B starts from the inner periphery 16B and spreads toward the back side in the axial direction J, and its maximum distance Lb is set to 20% or more of the maximum groove depth Wm, and preferably 30% or more, and more preferably 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 this modified ring member 300, the ring-shaped contact area between the front convex region 310 and the flow rate adjustment plate 30 is smaller, and the surface pressure is increased. As a result, the fluid sealing characteristics are improved.

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 larger than that of the ring member 100 already shown. By doing so, the contact margin (Kmin-Rmin) can be increased, allowing for a larger surface pressure. As a result, the fluid sealing characteristics can be improved.

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 adjustment plate 30 is moved in the direction of the arrow C, the flow rate adjustment plate 30 and the front side convex region 310 slide against each other, and as shown by the dotted line D, the front side convex region 310 is deformed and displaced by frictional force. At this time, since the outer peripheral gap 350A and/or the inner peripheral gap 350B are secured around the front side convex region 310, as long as the front side convex region 310 is displaced within the range of the outer peripheral gap 350A and/or the inner peripheral gap 350B, the front side convex region 310 is unlikely to enter the gap between the flow rate adjustment plate 30 and the main body 10. As a result, damage to the front side convex region 310 is suppressed, and high airtightness can be maintained for a long period of time. Furthermore, the inner convex region 330 is sufficiently separated in the axial direction J from the inner peripheral edge 16B of the ring groove portion 16, so even if the front convex region 310 is deformed or displaced, the effect is not easily transmitted to the inner convex region 330, and the good sealing characteristics 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, a second modified example of the flow rate adjusting unit 1 according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 10. Since the second modified example differs only in the shape of the ring member 400, differences between the ring member 100 and the ring member 400 will be described and other descriptions will be omitted. Note that the same reference numerals as those used in the flow rate adjusting unit 1 according to the first embodiment will be used for parts and members other than the ring member 400.

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 the relationship Wr>Fr with respect to the maximum ring width Wr and maximum ring thickness Fr. In other words, the cross-sectional shape of the cut surface (ring cross section) along the central axis is a non-circular shape with the axial direction J as the long side and the radial direction as 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 proximal convex region 410 that is convex on the proximal side in the axial direction J in the ring cross section. The radius of curvature of this proximal convex region 410 is set to be approximately the same as the outer convex region 420 and the inner convex region 430 described below.

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 convex region 440 that is convex toward the rear in the axial direction J in the ring cross section. The radius of curvature of this rear convex region 440 is set to be approximately the same as the outer convex region 420 and the inner convex region 430 described below.

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 multiple (three in this example) 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 regions 420 is set to be approximately the same as the radius of curvature of the front 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 multiple (three in this example) inner convex regions 430 that are convex radially inward in the ring cross section within the inner circumferential range facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16. The radius of curvature of the inner convex regions 430 is set to be approximately 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 frontmost outer convex region 420, and the frontmost inner convex region 430 form a region whose cross section is a perfect circle. The back convex region 440, the backmost outer convex region 420, and the backmost inner convex region 430 form a region whose cross section is a perfect arc.

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 solid part of the cross section when the outline of the ring cross section is viewed as a waveform. For example, when the multiple outer convex regions 420 are viewed as the peaks of a waveform, the outer recessed region 425 includes a region that is recessed toward the solid part from the tangent line 420P connecting the peaks. In this embodiment, a total of two outer recessed regions 425 are formed between the multiple 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 that has a recessed shape in the ring cross section in the inner circumferential range facing the inner wall 16D of the ring groove portion 16. This inner recessed region 435 can be expressed as a region that forms a valley that is recessed toward the solid part of the cross section when the outline of the ring cross section is viewed as a waveform. For example, when the multiple inner convex regions 430 are viewed as the peaks of a waveform, the inner recessed region 435 includes a region that is recessed toward the solid part from the tangent line 430P connecting the peaks. In this embodiment, a total of two inner recessed regions 435 are formed between the multiple 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。 Referring to FIG. 10(C), the relationship between the ring groove portion 16 and the ring member 400 will be described when the ring member 400 is housed in the ring groove portion 16.

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 that of the ring member 100 already shown, and the contact area with the flow rate adjustment plate 30 is larger. By increasing the restoring force of the spring 46 accordingly, the surface pressure can be set to be large. As a result, the sealing characteristics of the fluid can be improved.

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。 The ring member 400 has multiple inner convex regions 430, so the sealing characteristics can be improved by a multi-stage sealing function. In addition, since the inner convex regions 430 are distributed in multiple areas, the radius of curvature of each inner convex region 430 can be set to be smaller, so 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 rate adjustment plate 30 is moved in the direction of arrow C, the flow rate adjustment plate 30 and the front convex region 410 slide against each other, and as shown by the dotted line D, the frictional force causes the front convex region 410 to deform and displace. At this time, since there are multiple inner convex regions 430, the frictional force with the inner peripheral wall 16D acts as a resistance, suppressing the displacement of the front convex region 410.

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, the middle or innermost convex region 430 is sufficiently separated in the axial direction J from the inner peripheral edge 16B of the ring groove portion 16, so that even if the front convex region 410 is deformed or displaced, the effect is not easily transmitted to the inner convex region 430 at the rear, and 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), if the maximum ring width of ring member 400 is based on center line M, which passes through the center of Wr and is perpendicular to axial direction J, the ring cross section will have an axisymmetric shape with center line M as the base line. In other words, when ring member 400 is inverted, front side convex region 410 becomes rear side convex region 440, and rear side convex region 440 becomes front side convex region 410. Since there are no restrictions on the insertion direction of ring member 400 into ring groove portion 16, assembly errors can also 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 the second modified example of the ring member 400, three outer convex regions 420 and three inner convex regions 430 are formed, but the present invention is not limited to this and includes cases where two of each are formed, or four or more of each are formed. It also includes cases where the numbers of outer convex regions 420 and inner convex regions 430 are not the same, for example, including a case where there is one outer convex region 420 and two or more inner convex regions 430, and a case where there are two outer convex regions 420 and three or more inner convex regions 430.

<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, a third modified example of the flow control unit 1 according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 11. In the flow control unit 2 of the third modified example, differences from the flow control unit 1 will be mainly described, and descriptions of the same or similar parts and members will be omitted. For ease of description, the parts and members of the flow control unit 2 will use the same names and symbols as those used in the flow control unit 1 of the first embodiment.

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 opposing surface 32 of the flow rate adjustment plate 30 faces the flow path forming body 50. The back surface 36 of the flow rate adjustment plate 30 faces the main body 10. An annular flow path 36A is formed on this back surface 36 side. A plurality of flow rate adjustment holes 34 that penetrate to the first opposing surface 32 are formed in the circumferential direction in the bottom surface of the recess of this 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 adjustment plate 30 and the main body 10, which serves as a flow path through which gas flows. Furthermore, a flow path N2 that communicates with this gap N1 is formed on the flow path forming body 50 side. This gap N1 and flow path N2 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。 The flow path forming body 50 is formed with a second opposing surface 14 that faces the first opposing surface 32. The flow path forming body 50 is formed with a second flow path 12, and its second opening 12A 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 housed in the ring groove portion 16. An auxiliary ring groove portion 26 is recessed in the second opposing surface 14, and a first auxiliary ring member 27 and a second auxiliary ring member 28 are housed in this 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 disposed between the flow rate adjustment plate 30 and the main body 10. This spring 46 biases the first opposing surface 32 of the flow rate adjustment 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 surrounds the gap between the first opposing surface 32 of the flow rate adjustment plate 30 and the second opposing surface 14 of the flow path forming body 50 in a highly airtight manner, and a communication space 190 is formed that connects the first branch flow path 56 (flow rate 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。 The flow rate control unit 2 of this third modified example has a different arrangement of the first main flow path 54, the first branch flow path 56, and the second flow path 12, but the functions of the ring groove portion 16 and the ring member 100 are all the same as those of the flow rate control unit 1.

<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 rate adjustment valve)>
Next, a fluid regulating valve 600 according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 12 and Fig. 13. The fluid regulating valve 600 is connected to, for example, a gas cylinder B to regulate the flow rate and pressure of gas released from the gas cylinder B.

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 has a valve housing 610, a filling port 620 formed in the valve housing 610 for filling a gas cylinder B with gas, a check valve unit 630 provided inside the filling port 620, an upstream pressure reduction unit 640A installed in the valve housing 610, a 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. Note that a downstream pressure reduction unit 640B is provided inside the flow path forming body 50 in the flow rate adjustment 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 screws into the female threaded portion of the gas cylinder B. A first flow path 710 that can be connected to the gas cylinder B is formed within the male threaded portion 612. This first flow path 710 guides gas to the pressure measurement unit 650. The filling port 620 is connected to the first flow path 710 via a check valve unit 630, and the gas cylinder B can be filled with the desired gas from the outside. A filling port cap 622 is provided on this filling port 620.

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 is a known valve mechanism that blocks the flow of gas from the first flow path 710 to the filling port 620 and allows the flow of gas 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 pressure reducing unit 640A is a known pressure reducing 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 pressure reducing unit 640B is a known pressure reducing valve that further reduces the pressure of the gas that has passed from the upstream pressure reducing unit 640A through the second flow path 720 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)。 The first flow path 710 is connected to a pressure measurement unit 650 via a measurement path 715, which detects the residual pressure in gas cylinder B and displays it on a display 652 (see FIG. 12 (A)).

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 adjustment valve 600 of this second embodiment is preferably used as an oxygen supply device in home oxygen therapy by connecting it to a gas cylinder B filled with oxygen. As described in the first embodiment, the flow rate adjustment unit 1 can provide a highly accurate flow rate adjustment function over a long period of time, reducing the frequency of replacement maintenance of the ring member 100.

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。 In the above-mentioned fluid adjustment valve 600, a continuous supply method in which the fluid flows at a set flow rate and pressure at all times has been exemplified, but the present invention is not limited to this. Furthermore, by adding a tuning unit, the supply and stop of the fluid may be performed in response to pressure changes downstream.

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 rate adjustment unit 1 of the first embodiment described above, the ring groove portion 16 is formed on the second opposing surface 14 side, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14, the ring groove portion 16 may be formed around each of the flow rate adjustment holes 34 on the first opposing surface 32 side, and a ring member 100 may be disposed inside the ring groove portion 16.

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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit 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 rate adjustment unit 10 Main body 11 Main shaft hole 12 Second flow path 12A Second opening 12B Open end 14 Second opposing surface 16 Ring groove 30 Flow rate adjustment plate 32 First opposing surface 34 Flow rate adjustment hole 50 Flow path forming body 54 First main flow path 56 First branch flow path 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 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 Convex area on the back side 350A Gap on the outer circumference side 350B Inner peripheral 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 Back convex area 600 Fluid adjustment valve

Claims (12)

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、自身の軸方向の一方の端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を満たしており、
前記リング溝部におけるドーナツ状の開口の外周縁と、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との間に隙間(以下、外周側隙間)が形成され、
前記リング溝部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、
前記外周側隙間は、前記外周縁から軸方向奥側に向かって、最大溝深さWmの10%以上に亘って延びており、
前記リング部材は、前記外周側隙間の軸方向奥側において、径方向外側に凸形状となることで前記外周側隙間を無くし、かつ、前記リング溝部の外側壁と接触する外側凸領域を有する
ことを特徴とする、
流量調整ユニット。
A flow rate adjusting unit for adjusting a flow rate of a fluid,
a first main flow path forming portion in which a first main flow path is formed;
a first branch flow passage forming portion in which a plurality of first branch flow passages branched from the first main flow passage and having different pressure losses are formed;
a second flow path forming portion formed therein, the second flow path being connected to at least one of the first branch flow paths;
a first opposing surface provided in the first branch flow passage forming portion and having first branch openings which become open ends of the first branch flow passages;
a second opposing surface provided in the second flow path forming portion, the second opposing surface having a second opening that serves as an open end of the second flow path and opposing the first opposing surface with a gap therebetween;
a relative movement mechanism that moves the first opposing surface and the second opposing surface relatively in a planar direction to select the first branch flow path that is connected to the second flow path;
a ring groove portion recessed into the first opposing surface or the second opposing surface so as to surround a periphery of the first branch opening or a periphery of the second opening;
a ring member that is disposed in the ring groove portion and has one end in an axial direction protruding from the ring groove to come into contact with the first opposing surface or the second opposing surface (hereinafter, the opposing surface),
The ring groove portion is
If the maximum groove depth in the axial direction is Wm and the maximum groove thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter and the minimum inner diameter in half is Fm, Wm>Fm is satisfied.
The ring member before receiving an axial external force in the ring groove portion is
If the maximum ring width in the axial direction is Wr and the maximum ring thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter and the minimum inner diameter in half is Fr, Wr>Fr is satisfied.
A gap (hereinafter, an outer circumferential gap) is formed between an outer circumferential edge of the doughnut-shaped opening in the ring groove portion and the ring member before it receives an axial external force in the ring groove portion,
When defining the opening side of the ring groove as the axial front side and the bottom side as the axial rear side,
The outer circumferential gap extends from the outer circumferential edge toward the inner side in the axial direction by 10% or more of a maximum groove depth Wm,
The ring member has an outer convex region that is convex radially outward on the axially inner side of the outer peripheral gap, thereby eliminating the outer peripheral gap, and that contacts an outer wall of the ring groove portion.
Characterized in that
Flow regulation unit.
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、自身の軸方向の一方の端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を満たしており、
前記リング溝部におけるドーナツ状の開口の内周縁と、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との間に隙間(以下、内周側隙間)が形成され、
前記リング溝部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、
前記内周側隙間は、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%以上に亘って延びており、
前記リング部材は、前記内周側隙間の軸方向奥側において、径方向内側に凸形状となることで前記内周側隙間を無くし、かつ、前記リング溝部の内側壁と接触する内側凸領域を有する
ことを特徴とする、
流量調整ユニット。
A flow rate adjusting unit for adjusting a flow rate of a fluid,
a first main flow path forming portion in which a first main flow path is formed;
a first branch flow passage forming portion in which a plurality of first branch flow passages branched from the first main flow passage and having different pressure losses are formed;
a second flow path forming portion formed therein, the second flow path being connected to at least one of the first branch flow paths;
a first opposing surface provided in the first branch flow passage forming portion and having first branch openings which become open ends of the first branch flow passages;
a second opposing surface provided in the second flow path forming portion, the second opposing surface having a second opening that serves as an open end of the second flow path and opposing the first opposing surface with a gap therebetween;
a relative movement mechanism that moves the first opposing surface and the second opposing surface relatively in a planar direction to select the first branch flow path that is connected to the second flow path;
a ring groove portion recessed into the first opposing surface or the second opposing surface so as to surround a periphery of the first branch opening or a periphery of the second opening;
a ring member that is disposed in the ring groove portion and has one end in an axial direction protruding from the ring groove to come into contact with the first opposing surface or the second opposing surface (hereinafter, the opposing surface),
The ring groove portion is
If the maximum groove depth in the axial direction is Wm and the maximum groove thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter and the minimum inner diameter in half is Fm, Wm>Fm is satisfied.
The ring member before receiving an axial external force in the ring groove portion is
If the maximum ring width in the axial direction is Wr and the maximum ring thickness obtained by dividing the difference between the maximum outer diameter and the minimum inner diameter in half is Fr, Wr>Fr is satisfied.
a gap (hereinafter, an inner peripheral gap) is formed between an inner peripheral edge of a doughnut-shaped opening in the ring groove portion and the ring member before the ring member receives an axial external force in the ring groove portion,
When defining the opening side of the ring groove as the axial front side and the bottom side as the axial rear side,
The inner peripheral gap extends from the inner peripheral edge toward the inner side in the axial direction by 10% or more of a maximum groove depth Wm,
The ring member has a convex shape on the radially inward side at the axial rear side of the inner peripheral gap, thereby eliminating the inner peripheral gap, and has an inner convex area that contacts the inner wall of the ring groove portion .
Flow regulation unit.
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、
請求項又は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 a maximum groove thickness Fm.
The flow rate adjusting unit according to claim 1 or 2 .
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~のいずれか一項に記載の流量調整ユニット。
When defining the axial open end side of the ring groove portion as the axial front side, the axial bottom side as the axial back side, and the cross section along the central axis of the ring member as the ring cross section,
The ring cross section has a front convex region that is convex toward the axial front side,
The front side convex region includes a curved portion having a radius of curvature less than Fm/2.
The flow rate adjusting unit according to any one of claims 1 to 3 .
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、
前記外側凸領域よりも軸方向奥側であって、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、凹形状となる外側凹領域を有することを特徴とする、
請求項に記載の流量調整ユニット。
When a cross section along the radial direction and the axial direction of the ring member is defined as a ring cross section,
The ring groove portion has an outer recessed region having a recessed shape in an axial direction deeper than the outer convex region and facing an outer wall of the ring groove portion of the ring cross section.
The flow rate adjusting unit according to claim 1 .
前記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、
請求項に記載の流量調整ユニット。
The outer convex region has a plurality of outer convex regions,
The outer concave region is formed between a plurality of the outer convex regions.
The flow rate adjusting unit according to claim 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~のいずれか一項に記載の流量調整ユニット。
When a cross section along the radial direction and the axial direction of the ring member is defined as a ring cross section,
The ring groove portion has an inner recessed area having a recessed shape in a range facing the inner wall of the ring groove portion of the ring cross section.
The flow rate adjusting unit according to any one of claims 1 to 6 .
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しており、
前記内側凸領域の両脇に、前記側凹領域がそれぞれ形成されることを特徴とする、
請求項に記載の流量調整ユニット。
When a cross section along the radial direction and the axial direction of the ring member is defined as a ring cross section,
The ring has an inner recessed area having a recessed shape in a range facing an inner wall of the ring groove portion of the ring cross section,
The inner concave region is formed on both sides of the inner convex region,
The flow rate adjusting unit according to claim 2 .
前記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、
請求項に記載の流量調整ユニット。
The inner convex region has a plurality of inner convex regions,
The inner concave region is formed between a plurality of the inner convex regions.
The flow rate adjusting unit according to claim 8 .
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、
請求項に記載の流量調整ユニット。
The inner convex region includes a curved portion having a radius of curvature of Wr/2 or less.
The flow rate adjusting unit according to claim 2 .
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、
請求項又は10に記載の流量調整ユニット。
The inner convex region includes a curved portion having a radius of curvature Fr or less.
The flow rate adjusting unit according to claim 2 or 10 .
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1~1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 a flow of a fluid, comprising:
a pressure adjusting unit for adjusting the pressure of the fluid;
A flow rate adjusting unit according to any one of claims 1 to 11 , to which the fluid whose pressure is adjusted by the pressure adjusting unit is guided;
A fluid regulating valve comprising:
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003247695A (en) 2002-02-22 2003-09-05 Nissan Tanaka Corp Pressure flow regulator
JP2009180283A (en) 2008-01-30 2009-08-13 Nok Corp Gasket
JP2010138957A (en) 2008-12-10 2010-06-24 Toyoda Gosei Co Ltd Gasket
US20150020899A1 (en) 2013-07-19 2015-01-22 Western Enterprises / Scott Fetzer Company Fluid control assemblies and flow path inserts

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS632707Y2 (en) * 1980-12-02 1988-01-22

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003247695A (en) 2002-02-22 2003-09-05 Nissan Tanaka Corp Pressure flow regulator
JP2009180283A (en) 2008-01-30 2009-08-13 Nok Corp Gasket
JP2010138957A (en) 2008-12-10 2010-06-24 Toyoda Gosei Co Ltd Gasket
US20150020899A1 (en) 2013-07-19 2015-01-22 Western Enterprises / Scott Fetzer Company Fluid control assemblies and flow path inserts

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