説明

スピードコントローラ

【課題】制御流の流量の調節を自在に設定可能であるとともに、軽量化や材料コストの低減を図ることが可能なスピードコントローラを提供する。
【解決手段】第一流体ポート6aに連通する第一の流路2a、および第二流体ポート8aに連通する第二の流路2bを有する本体2と、第一の流路2aと第二の流路2bとの間をシールするリング状パッキン10aと、外周面がリング状パッキン10aの内周面に密接した状態でリング状パッキン10aに対して相対的に軸線方向に移動可能な棒状に設けられるとともに、少なくとも外周面に開口して、リング状パッキン10aを介して第一の流路2aと第二の流路2bとを連通させる第三の流路12bを有し、リング状パッキン10aとの軸線方向の位置関係に応じて第三の流路12bを流れる流体の流量を調節可能な流量制御部材12とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、第一および第二流体ポートが設けられ、第二流体ポートから第一流体ポートへは流量が制御された制御流、第一流体ポートから第二流体ポートへは自由流として、流体を通過させるスピードコントローラに関する。
【背景技術】
【0002】
従来のスピードコントローラの一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1記載のスピードコントローラを、図15に示す。
【0003】
特許文献1に記載のスピードコントローラの本体部80には、第一流体ポートとしての開口部82および第二流体ポートとしての開口部84が設けられ、開口部82と開口部84とを結ぶ流路上には、制御流を通過させるための制御孔86が形成された制御体88が設けられる。制御孔86内へは、ニードル部90が進退動可能に設けられ、先細に形成されたニードル部90の制御孔86内への進入量により、制御孔86内における流体が通過し得るクリアランスの断面積が変化し、制御流の流量等を規制、制御可能になっている(特許文献1 段落0015参照)。ニードル部90の進退動は、回転調整部材92をユーザが回転操作することにより行うことができる。
【0004】
また、制御体88の外側にも、開口部82と開口部84とを結ぶ流路が形成され、その流路上には、チェック弁としてのダイアフラム94が設けられる。ダイアフラム94は、制御体88の外側の流路を通じた、開口部84から開口部82へ向かう流体の流れを抑止するとともに、開口部82から開口部84へ向かう流体の流れは許すよう設けられる(特許文献1 段落0013,0016,0017)。
【0005】
【特許文献1】特開平6−331059号公報(第5図,段落0013,0015−0017)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載された従来のスピードコントローラでは、前述の通り、制御孔86に対してニードル部90を進退動させることで、ニードル部90の外面と制御孔86の内周面との間のクリアランスの断面積を変化させて、制御流の流量を制御している。
【0007】
この従来の構成では、特に制御流の流量の少ないときに、その流量の微妙な調節が困難であるという課題がある。
図16を用いて説明する。図16(a)は、ニードル部90の外面と制御孔86の内周面との間にクリアランスがない状態、すなわち、制御流が流れない状態を示している。この状態から、ニードル部90を移動させて、ニードル部90の外面と制御孔86の内周面との間にクリアランスcを生じさせた状態を、図16(b)に示す。このクリアランスcは、ニードル部90の外周面の全周に沿って形成される。
すなわち、図16(a)の状態から、制御流をわずかな流量に制御したい場合でも、クリアランスcはニードル部90の外周面の全周に沿って形成されるから、クリアランスcの断面積が急激に増加して、特に制御流の流量が少ない場合において、制御流の流量を微妙に調節することが困難となる。
【0008】
さらに、上記従来の構成では、先細に形成されるニードル部90に流体の抵抗が強く作用するから、ニードル部90の強度を確保するために、ニードル部90を金属等の剛性の高い材料で構成する必要があって、スピードコントローラの軽量化や材料コストの低減が困難であるという課題がある。
【0009】
本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、制御流の流量の調節を自在に設定可能であるとともに、軽量化や材料コストの低減を図ることが可能なスピードコントローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係るスピードコントローラは、上記課題を解決するために、以下の構成を備える。すなわち、第一流体ポートに連通する第一の流路、および第二流体ポートに連通する第二の流路を有する本体と、該本体内の、前記第一の流路と前記第二の流路との間に配設され、第一の流路と第二の流路との間をシールするリング状パッキンと、該リング状パッキンを貫通し、外周面がリング状パッキンの内周面に密接した状態でリング状パッキンに対して相対的に軸線方向に移動可能な棒状に設けられるとともに、少なくとも外周面に開口して、リング状パッキンを介して前記第一の流路と前記第二の流路とを連通させる第三の流路を有し、リング状パッキンとの軸線方向の位置関係に応じて第三の流路を流れる流体の流量を調節可能な流量制御部材と、前記リング状パッキンおよび/または前記流量制御部材を、流量制御部材の軸線方向に相対的に移動させる操作を可能とする操作手段と、前記本体内の、前記第一の流路と前記第二の流路とを連通する、前記リング状パッキンの外側に設けられた第四の流路と、該第四の流路を通じた前記第二の流路から前記第一の流路へ向かう流体の流れを抑止するとともに、第四の流路を通じた第一の流路から第二の流路へ向かう流体の流れは許すチェック弁とを備えることを特徴とする。
これによれば、第三の流路の開口形状の設定により、流量制御部材とリング状パッキンとの相対的な位置関係に応じた流体の流量の変化量を、自在に設定することができる。
また、棒状の流量制御部材の外周面に開口した第三の流路とリング状パッキンとにより流量を制限するから、前記従来のスピードコントローラのように先細の部材(ニードル部)等の弱い形状の部材に流体の抵抗が強く作用することがなく、したがって、流量制御部材等の各構成要素の材料として、合成樹脂等の軽量かつ安価な材料を採用することができる。
【0011】
また、前記第三の流路の、前記流量制御部材の外周面に開口する開口部の周方向の開口幅が、流量制御部材の一端に向かって次第に拡がるよう形成されていることを特徴とする。
また、前記第三の流路は、前記流量制御部材の一端および外周面に開口し、前記第三の流路の、前記流量制御部材の軸線に垂直な面での断面の断面積が、前記一端へ向かって次第に大きくなるよう設定されていることを特徴とする。
これによれば、前記一端から離れるにしたがって前記開口幅または前記断面積が次第に小さくなるから、従来のようにニードル部の外周面に沿ったクリアランスの断面積によって流量を調節する構成に比較し、制御流の流量が少ない場合においても、制御流の流量を微妙に調節することができる。
【0012】
さらに、前記第三の流路は、前記流量制御部材の一端側を該一端に向かって次第に間隔の拡がる二股状に形成する、流量制御部材の軸線方向の切り込みであることを特徴とする。
これによれば、制御流の流量を好適に調節可能な第三の流路を、簡単な形状で構成できる。
【0013】
さらに、前記切り込みは、前記流量制御部材の両側面における、流量制御部材の一端からの切り込み深さが、互いに異なる深さに形成されていることを特徴とする。
これによれば、リング状パッキンと流量制御部材の位置関係により、切り込みの、より深く切り込まれた一側面側のみを介して第一の流路と第二の流路とを連通させることができ、制御流の流量が少ない場合において、より微妙な流量の調節を行うことが可能となる。
【0014】
また、前記操作手段は、前記リング状パッキンおよび/または前記流量制御部材と連繋するねじ部が設けられ、一部が前記本体外に露出して、ユーザが回転操作可能なノブ部材から成り、ユーザが前記ノブ部材を回転操作することで、前記ねじ部の作用により、前記リング状パッキンおよび/または前記流量制御部材を、流量制御部材の軸線方向に相対的に移動させることを特徴とする。
これによれば、操作手段を簡単な構成で実現できる。
【0015】
また、前記本体は、前記第一および第二の流路を両端側に有する円筒状に形成されるとともに、第一および第二の流路のうちの一方を画成する外周壁には、貫通穴が形成され、前記操作手段は、前記本体の外周面の少なくとも一部および前記貫通穴を覆って本体と同軸に配設され、本体に対してユーザが回転操作可能な円筒状に設けられるとともに、内周面に第一ねじ部が設けられたノブ部材から成り、前記第一および第二の流路のうちの前記一方に位置する前記流量制御部材の端部には、流量制御部材の軸線に垂直な方向に突出して前記貫通穴を通過して前記ノブ部材の内周面まで延び、前記第一ねじ部に螺合する第二ねじ部が設けられた突出部が設けられ、ユーザが前記ノブ部材を回転操作することで、前記第一および第二ねじ部の作用により、前記流量制御部材を、流量制御部材の軸線方向に移動させることを特徴とする。
これによれば、本体とノブとを同軸の円筒状に設けて、外形を小型かつシンプルに構成できる。また、当該スピードコントローラ本体と、第一および第二流体ポートに接続される各ホースとを同軸に設けることができ、当該スピードコントローラを採用した装置の省スペース化を図ることができる。
【0016】
また、前記第一および第二流体ポートは、互いの軸線が垂直となるよう前記本体に設けられ、前記流量制御部材は、一端側が前記第一および第二流体ポートのいずれかに向かうよう配設されるとともに、他端側に第一ねじ部が設けられ、前記操作手段は、前記第一ねじ部に螺合する第二ねじ部が形成され、前記流量制御部材の前記他端側から前記本体外に突出してユーザが回転操作可能なノブ部材から成り、ユーザが前記ノブ部材を回転操作することで、前記第一および第二ねじ部の作用により、前記流量制御部材を、流量制御部材の軸線方向に移動させることを特徴とする。
これによれば、第一および第二流体ポートとが互いに垂直に設けられるとともに、ノブが突出してユーザの操作が容易な構成とすることができる。
【0017】
また、前記チェック弁は、前記リング状パッキンと一体に設けられ、リング状パッキンから前記第二の流路側に向かって傾斜して延びるコーン状に形成され、リング状パッキンの周囲に形成された前記第四の流路を塞ぐ弁体から成ることを特徴とする。
これによれば、チェック弁の弁体とリング状パッキンとを一体に形成することで、装置をシンプルかつコンパクトに構成できるとともに、部品点数を減らすことができる。
【0018】
さらに、前記本体の内周面には、前記コーン状の弁体の外面に沿う突周部が形成され、該突周部に、前記第四の流路を成す単数または複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする。
これによれば、突周部によってチェック弁の弁体とリング状のパッキンとを本体内に保持できるとともに、第四の流路をコンパクトに設けることができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明に係るスピードコントローラによれば、制御流の流量の調節を自在に設定可能であるとともに、軽量化や材料コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本願発明に係るスピードコントローラを実施するための最良の形態を説明する。
【実施例1】
【0021】
実施例1に係るスピードコントローラS1の外観斜視図を図1に、スピードコントローラS1の内部構成を示す断面説明図を図2に、それぞれ示す。
図1に示すように、スピードコントローラS1は、円筒状の本体2と、本体2の外周面の一部を覆って本体2と同軸に配設され、本体2に対してユーザが回転操作可能な操作手段としての円筒状のノブ部材4とを備える。
【0022】
円筒状の本体2の両端部には、第一流体ポート6aが形成された第一ニップル部材6、および、第二流体ポート8aが形成された第二ニップル部材8が取り付けられている。本体2の両端に設けられた第一流体ポート6aおよび第二流体ポート8aは、それぞれ、図2に示すように、本体2内に流体を導入するためのホース等の流体の導通路P1,P2を接続可能に設けられている。
本体2は、両端側にそれぞれ、第一流体ポート6aに連通する第一の流路2a、および、第二流体ポート8aに連通する第二の流路2bを有する。
【0023】
また、本体2の、第一の流路2aを画成する外周壁には、貫通穴2c,2dが、対向位置に形成されている(図3参照)。
図2に示すように、ノブ部材4は、本体2の外周面の一部および貫通穴2c,2dを覆って配設される。
本体2の一端側には返し部2eが形成され、ノブ部材4は、その一端側4bが返し部2e内に挿入されて配設される。言い換えると、本体2の一端寄りに、本体2の筒状の外周面から所定の間隙を空けて、一回り大径の同軸状の円筒状部(返し部2e)が形成され、ノブ部材4の一端側4bは、その円筒状部(返し部2e)の内周面と本体2の外周面との間に挿入される。
そして、本体2の他端側に挿入されて取り付けられる第一ニップル部材6には、本体2の他端面に沿い、さらに外周方向に延びる突周部6bが、ノブ部材4の本体2からの抜け止めとして形成されている。すなわち、ノブ部材4は、返し部2eと突周部6bとの間に挟まれて、本体2の外周面上に保持される。
【0024】
また、返し部2eの奥の底面2f(図2参照)には、本体2の軸線方向の凹凸が周方向に多数並んで成るノッチが形成され、対向するノブ部材4の一端面には、そのノッチに係合する凸部4cが形成されている(図4参照)。そして、ユーザがノブ部材4を回転操作した際には凸部4cがノッチの凹凸を乗り越えるようにして回転可能であるとともに、ノブ部材4を所望の回転位置で停止させた際には凸部4cとノッチの凹部とが係合して、ノブ部材4がその位置に維持される。
【0025】
ノブ部材4の内周面の、貫通穴2c,2dとの対応位置には、周方向に第一ねじ部4aが設けられている。すなわち、ノブ部材4の第一ねじ部4aは、貫通穴2c,2dを介して本体2内の第一の流路2aに面している。
【0026】
本体2の、第一の流路2aと第二の流路2bとの間の内周面には、周方向に突周部2gが形成される。また、突周部2gには、第一の流路2aと第二の流路2bとを連通する第四の流路2hを成す複数の貫通孔が、周方向に複数並んで形成されている。
【0027】
本体2内の、第一の流路2aと第二の流路2bとの間の突周部2gには、ゴム部材10が取り付けられる。ゴム部材10は、第一の流路2aと第二の流路2bとの間をシールするリング状パッキン10aと、リング状パッキン10aから第二の流路2b側に向かって傾斜して延びるコーン状に形成され、第四の流路2hの一端を塞ぐ弁体10bとが、一体に形成されて成る(図2および図5参照)。
【0028】
図2に示すように、コーン状の弁体10bは、リング状パッキン10aのやや内周側から斜め外方に延びるよう形成されて、ゴム部材10の、リング状パッキン10aとコーン状の弁体10bとの間の外面には、括れ部10cが形成される。
他方、突周部2gの、第二の流路2b側の側面は、ゴム部材10のコーン状の弁体10bの外面に沿う傾斜面2iに形成されている。また、突周部2gの第一の流路2a側の側面は、本体2の軸線に垂直な垂直面2jに形成されている。
ゴム部材10は、コーン状の弁体10bの外面が傾斜面2iに沿うよう配設され、括れ部10cに突周部2gが係合して本体2内に保持される。
【0029】
コーン状の弁体10bは、突周部2gの傾斜面2iに沿って、リング状パッキン10aの外側に設けられた第四の流路2hの一端を塞ぐように配設される。
そして、第一の流路2aおよび第四の流路2h内の流体の流体圧が、第二の流路2b内の流体圧よりも高い場合には、第四の流路2h内の流体の流体圧に押されてコーン状の弁体10bが変形し、流体は、第一の流路2aから第二の流路2bへ、第四の流路2hを通じて流れる。
他方、第二の流路2b内の流体の流体圧が、第一の流路2aおよび第四の流路2h内の流体の流体圧よりも高い場合には、コーン状の弁体10bは第二の流路2b内の流体の流体圧で押されるが、弁体10bは傾斜面2iに圧接されて第四の流路2hの一端を塞ぎ、流体が第二の流路2bから第一の流路2aへ向かって流れることがない。
すなわち、弁体10bは、第四の流路2hを通じた第二の流路2bから第一の流路2aへ向かう流体の流れを抑止するとともに、第四の流路2hを通じた第一の流路2aから第二の流路2bへ向かう流体の流れは許すチェック弁として作用する。
【0030】
本体2内には、リング状パッキン10aを貫通し、外周面がリング状パッキン10aの内周面に密接した状態でリング状パッキン10aに対して相対的に軸線方向に移動可能な棒状の流量制御部材12が設けられる。
流量制御部材12は、一端部12aおよび外周面に開口して、リング状パッキン10aを介して第一の流路2aと第二の流路2bとを連通させる第三の流路12bを有し、リング状パッキン10aとの軸線方向の相対的な位置関係に応じて第三の流路12bを流れる流体の流量を調節可能に設けられる。
【0031】
より詳細には、流量制御部材12の一端部12a側には、一端部12aおよび外周面に開口する、流量制御部材12の軸線方向の切り込み(開口部)が形成されている。流量制御部材12の一端部12a側は、この切り込みを以って二股状に設けられている(図2および図6参照)。この切り込みの二股の間が、第三の流路12bを成す。
【0032】
この二股状の切り込み(開口部)から成る第三の流路12bは、図2および図6に示すように、一端部12aに向かって次第に間隔が拡がるよう設けられる。より詳細には、この二股状の切り込みから成る第三の流路12bは、流量制御部材12の外周面の周方向の開口幅が、一端部12aに向かって次第に拡がるよう形成されているとともに、第三の流路12bの、流量制御部材12の軸線に垂直な面での断面の断面積が、一端部12aへ向かって次第に大きくなるよう設定されている。
【0033】
これにより、流量制御部材12は、リング状パッキン10aとの軸線方向の位置関係に応じて、リング状パッキン10aが成すリング内における第三の流路12bの断面積、および/または、リング状パッキン10aを挟んで前記切り込みの奥側(本実施例1では第一の流路2a側)の側面に開口する第三の流路12bの開口面積を変化させて、第三の流路12bを流れる流体の流量を調節することができる。
【0034】
例えば、図2の状態では、リング状パッキン10aの位置に、流量制御部材12の一端部12a先端寄りの部分が位置している。この状態に対して、流量制御部材12を、その軸線方向であって一端部12aの指す方向(図2中では左方向)に移動させると、その移動に伴って、リング状パッキン10aが成すリング内における第三の流路12bの断面積、および、リング状パッキン10aよりも前記二股の切り込みの分岐点側(第一の流路2a側)における、流量制御部材12の側面に開口する第三の流路12bの開口面積が、次第に小さくなる。これにより、第三の流路12bを流れる流体の流量が少なくなる(より正確に言えば、リング状パッキン10aが成すリング内における第三の流路12bの断面積、および、リング状パッキン10aよりも前記二股の切り込みの分岐点側における、流量制御部材12の側面に開口する第三の流路12bの開口面積のうち、より小さい方の面積によって、第三の流路12bを流れる流体の流量が制限される)。
このように、流量制御部材12は、リング状パッキン10aとの軸線方向の位置関係に応じて、第三の流路12bを流れる流体の流量を調節することができる。
【0035】
さらに、前記切り込みは、流量制御部材12の両側面における、流量制御部材12の一端部12aからの切り込み深さが、互いに異なる深さに形成されている。図2にように、流量制御部材12の一側面(図2中の手前側)における切り込み12cの深さは、流量制御部材12の他側面(図2中の奥側)における切り込み12dの深さよりも深く形成されている。
【0036】
これによれば、流量制御部材12を、リング状パッキン10aの位置に、その二股の切り込みの分岐点付近が来るよう位置を制御したとき、すなわち、第三の流路12bの流量を少なく制御したとき、前記他側面における切り込み12dの分岐点はリング状パッキン10aに遮られて第一の流路2aと第二の流路2bとを連通することがなくなり、一方の前記一側面における切り込み12cの分岐点付近でのみ、第一の流路2aと第二の流路2bとが連通するように調節することができる。すなわち、第一の流路2aと第二の流路2bとを、流量制御部材12の一側面側の切り込み12cのみで連通させることができ、第三の流路12bの流量が少ない場合において、その流量をより微妙に調節することができる。
【0037】
次に、操作手段としてのノブ部材4を回転操作することにより、流量制御部材12をその軸線方向に移動させるための機構について説明する。
図2に示すように、第一の流路2a内に位置する流量制御部材12の他端部12e側には、流量制御部材12の軸線に垂直な方向に突出して貫通穴2c,2dを通過してノブ部材4の内周面まで延び、第一ねじ部4aに螺合する第二ねじ部12fが設けられた突出部12gが設けられる。
【0038】
突出部12gは、流量制御部材12と一体に形成された第一突出部分12ga(図6参照)と、その第一突出部分12gaの端面に形成された孔部12hに挿入される挿入部12iを有し、挿入部12iを解して第一突出部分12ga取り付けられる第二突出部分12gb(図7参照)とから成る。第二突出部分12gbには、ノブ部材4の第一ねじ部4aに螺合する第二ねじ部12fが設けられている。
本スピードコントローラS1の組み立て時においては、本体2内に流量制御部材12を、第二突出部分12gbを取り外した状態で入れ、その後、本体2の貫通穴2c,2dを通じて第二突出部分12gbの挿入部12iを、孔部12hに挿入することで、簡単に組み立てを行うことができる。
【0039】
上記構成により、ユーザがノブ部材4を回転操作することで、第一および第二ねじ部4a,12fの作用により、流量制御部材12を、その軸線方向に移動させることができる。
なお、このとき、突出部12gが本体2の貫通穴2c,2dを通過して設けられているから、本体2に対してノブ部材4を回転させた際、突出部12gが本体2の貫通穴2c,2dの縁部で係止されて、流量制御部材12がノブ部材4に追随して本体2に対して回転してしまうことがない。すなわち、流量制御部材12の突出部12gが本体2の貫通穴2c,2dを通過していることが、流量制御部材12の回り止めとして作用する。
【実施例2】
【0040】
実施例2に係るスピードコントローラS2の外観斜視図を図8に、スピードコントローラS2の内部構成を示す断面説明図を図9に、それぞれ示す。
なお、実施例2において、実施例1と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【0041】
スピードコントローラS2は、T字のパイプ状の本体3(図10参照)を備え、本体3を成すT字状のパイプの、互いに垂直に交わるパイプの先端には、図8に示すように、それぞれ、本体3に対してユーザが回転操作可能な操作手段としてのノブ部材5、第一流体ポート6aが形成された第一ニップル部材6、および、第二流体ポート8aが形成された第二ニップル部材8が取り付けられている。なお、第一ニップル部材6および第二ニップル部材8は、第一流体ポート6aおよび第二流体ポート8aの軸線が垂直となるよう、本体3を成すT字状のパイプの3つの先端のうちの、互いに垂直に交わるパイプの先端にそれぞれ取り付けられている。本実施例2においては、T字状の下側の端部に第二ニップル部材8が、上部の両端部にそれぞれ第一ニップル部材6およびノブ部材5が、取り付けられている。
また、図9に示すように、本体3は、その内部に、第一流体ポート6aに連通する第一の流路3a、および、第二流体ポート8aに連通する第二の流路3bを有する。
【0042】
突周部2g、第四の流路2h、ならびにゴム部材10(リング状パッキン10aおよび弁体10b)の構成は、実施例1と同様であるため説明を省略する。
【0043】
本体3内には、リング状パッキン10aを貫通し、外周面がリング状パッキン10aの内周面に密接した状態でリング状パッキン10aに対して相対的に軸線方向に移動可能な中空の棒状の流量制御部材13が設けられる。
流量制御部材13は、一端部13aおよび外周面に開口して、リング状パッキン10aを介して第一の流路3aと第二の流路3bとを連通させる第三の流路13bを有し、リング状パッキン10aとの軸線方向の相対的な位置関係に応じて第三の流路13bを流れる流体の流量を調節可能に設けられる。
【0044】
より詳細には、流量制御部材13の一端部13a側には、一端部13aおよび外周面に開口する、流量制御部材13の軸線方向の切り込み(開口部)が形成されている。流量制御部材13の一端部13a側は、この切り込みを以って二股状に設けられている(図9および図12参照)。この切り込みの二股の間が、第三の流路13bを成す。
なお、実施例1においては、流量制御部材13は、切り込みが形成された一端部12aが第二の流路2bに向かうよう配設されているが、本実施例2においては、切り込みが形成された一端部13aが第一の流路3bに向かうよう配設されている。流量制御部材の切り込みが形成された一端部を、第一および第二の流路のいずれの方向に向けて配設するかは、設計者が随意決定してよい。
【0045】
この二股状の切り込み(開口部)から成る第三の流路13bは、図9および図12に示すように、一端部13aに向かって次第に間隔が拡がるよう設けられる。より詳細には、この二股状の切り込みから成る第三の流路13bは、流量制御部材13の外周面の周方向の開口幅が、一端部13aに向かって次第に拡がるよう形成されている。
【0046】
これにより、流量制御部材13は、リング状パッキン10aとの軸線方向の位置関係に応じて、リング状パッキン10aを挟んで前記切り込みの奥側(本実施例2では第二の流路3b側)の側面に開口する第三の流路13bの開口面積を変化させて、第三の流路13bを流れる流体の流量を調節することができる。
【0047】
さらに、前記切り込みは、流量制御部材13の両側面における、流量制御部材13の一端部13aからの切り込み深さが、互いに異なる深さに形成されている。
これによれば、実施例1と同様、流量制御部材13を、リング状パッキン10aの位置に、その二股の切り込みの分岐点付近が来るよう位置を制御したとき、第一の流路3aと第二の流路3bとを、流量制御部材13の一側面側の切り込みのみで連通させることができ、第三の流路13bの流量が少ない場合において、その流量をより微妙に調節することができる。
【0048】
次に、操作手段としてのノブ部材5を回転操作することにより、流量制御部材13をその軸線方向に移動させるための機構について説明する。
流量制御部材13の他端部13e側には、図12に示すように、流量制御部材13の両側面から、軸線に垂直な方向に突出する突出部13jが設けられる。
また、図9に示すように、本体3内には、ほぼ円筒状のストッパ部材16が設けられる。ストッパ部材16は、本体3の、ノブ部材5が取り付けられる端部側の内側に、本体3の内周壁に沿って同軸に配設される。ストッパ部材16には、図13(a),(b)に示すように、その外周面に軸線方向に延びる突状部16eが形成され、本体3の内周壁にはこの突状部16eに係合する凹部が形成されることで、ストッパ部材16は本体3に対して回転不能に係止される。また、ストッパ部材16には、図13(a)に示すように、流量制御部材13の両突出部13j,13jがそれぞれ入り込んで、流量制御部材13を軸線方向に移動可能に案内するための案内切り込み部16a,16aが形成される。さらに、ストッパ部材16には、第二の流路3b内の流体の流れを妨げないための切り欠き部16bが形成されている。
【0049】
図9に示すように、ノブ部材5は、ストッパ部材16の返し状の係止部16cに、周方向の凹状の係合部5bが係合して回転自在に保持される。
流量制御部材13は、一端部13aが第一流体ポート6aに向かうよう配設される。また、流量制御部材13の他端部13e側には、流量制御部材13と同軸にボルト14が取り付けられることで、第一ねじ部13fが設けられる。ノブ部材5には、ナット18,19が取り付けられることで、第一ねじ部13fに螺合する第二ねじ部5aが設けられる。
【0050】
また、図11に示すように、ノブ部材5の内側の面には、本体2の軸線方向の凹凸が周方向に多数並んで成るノッチ5cが形成され、対向するストッパ部材16の一端面には、ノッチ5cに係合する凸部16dが形成されている(図13(b)参照)。そして、ユーザがノブ部材5を回転操作した際には凸部16dがノッチ5cの凹凸を乗り越えるようにして回転可能であるとともに、ノブ部材5を所望の回転位置で停止させた際には凸部16dとノッチ5cの凹部とが係合して、ノブ部材5がその位置に維持される。
【0051】
上記構成により、ユーザがノブ部材5を回転操作することで、第一および第二ねじ部13f,5aの作用により、流量制御部材13を、その軸線方向に移動させることができる。
なお、このとき、突出部13jがストッパ部材16の案内切り込み部16aに入り込んでいるから、本体3に対してノブ部材5を回転させた際、流量制御部材13がノブ部材5に追随して本体3に対して回転してしまうことがない。すなわち、突出部13jとストッパ部材16の案内切り込み部16aとが、流量制御部材13の回り止めとして作用する。
【0052】
実施例1,2に係るスピードコントローラS1,S2によれば、第一流体ポート6aから第二流体ポート8aへは、第四の流路2hを介して自由流として流体を通過させ、第二流体ポート8aから第一流体ポート6aへは、第三の流路12b,13bを介して、流量制御部材12,13の軸線方向の位置に応じて流量が制御された制御流として流体を通過させることができる。そして、スピードコントローラS1,S2によれば、流量制御部材12,13の構成により、前述の通り、従来のスピードコントローラと比較して、流量が少ない場合においても、流量を微妙に調節することが可能である。
また、棒状の流量制御部材12,13の外周面に開口した第三の流路12b,13bとリング状パッキン10aとにより流量を制限するから、従来のスピードコントローラのように先細の部材(ニードル部)等の弱い形状の部材に流体の抵抗が強く作用することがなく、したがって、流量制御部材12,13等の各構成要素の材料として、合成樹脂等の軽量かつ安価な材料を採用することができる。
【0053】
なお、本願発明は、上記実施例1,2の構成に限定されるものではなく、様々な改変が可能である。
例えば、流量制御部材に設けられる第三の流路は、上記の形状に限定されるものではなく、少なくとも流量制御部材の外周面に開口して、リング状パッキンとの位置関係に応じて当該第三の流路を流れる流体の流量を調節可能なものであればよい。例えば、図14に示すように、流量制御部材20を、円柱の外周面に開口する開口部の周方向の開口幅が、流量制御部材20の一端20aに向かって次第に拡がるような溝部20bを形成して、この溝部20bを第三の流路とするよう構成してもよい。
また、本願発明は、操作手段によりリング状パッキンに対して流量制御部材を軸線方向に移動させる構成に限定されるものではなく、両者が相対的に移動する構成を含む。すなわち、流量制御部材に対してリング状パッキンを移動させたり、両者とも移動させる構成を含む。
さらに、リング状パッキンと弁体とは、必ずしも一体に設ける必要はなく、別々の部材として構成することも、もちろん可能である。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】実施例1に係るスピードコントローラの外観斜視図である。
【図2】実施例1に係るスピードコントローラの内部構成を示す断面説明図である。
【図3】実施例1に係るスピードコントローラの本体の構成を示す斜視図である。
【図4】実施例1に係るスピードコントローラのノブ部材の構成を示す斜視図である。
【図5】実施例1に係るスピードコントローラのゴム部材(リング状パッキンおよび弁体)の構成を示す斜視図である。
【図6】実施例1に係るスピードコントローラの流量制御部材の構成を示す斜視図である。
【図7】実施例1に係るスピードコントローラの流量制御部材の第二突出部分の構成を示す斜視図である。
【図8】実施例2に係るスピードコントローラの外観斜視図である。
【図9】実施例2に係るスピードコントローラの内部構成を示す断面説明図である。
【図10】実施例2に係るスピードコントローラの本体の構成を示す斜視図である。
【図11】実施例2に係るスピードコントローラのノブ部材の構成を示す斜視図である。
【図12】実施例2に係るスピードコントローラの流量制御部材の構成を示す斜視図である。
【図13】実施例2に係るスピードコントローラのストッパ部材の構成を示す斜視図であり、(a)は、第一の流路側から見た斜視図であり、(b)は、ノブ部材側から見た斜視図である。
【図14】流量制御部材の別例を示す説明図である。
【図15】従来のスピードコントローラの内部構成を示す断面説明図である。
【図16】従来のスピードコントローラのニードル部と制御孔との関係を示した説明図であり、(a)は、ニードル部の外面と制御孔の内周面との間にクリアランスがない状態、(b)は、ニードル部の外面と制御孔の内周面との間にクリアランスを生じさせた状態を示す。
【符号の説明】
【0055】
S1,S2 スピードコントローラ
P1,P2 流体の導通路
2,3 本体
2a,3a 第一の流路
2b,3b 第二の流路
2c,2d 貫通穴
2g 突周部
2h 第四の流路
4,5 ノブ部材
4a 第一ねじ部(請求項7に対応)
5a 第二ねじ部(請求項8に対応)
6 第一ニップル部材
6a 第一流体ポート
8 第二ニップル部材
8a 第二流体ポート
10 ゴム部材
10a リング状パッキン
10b 弁体
12,13,20 流量制御部材
12a,13a,20a 流量制御部材の一端部
12b,13b 第三の流路(切り込み)
12c,12d 流量制御部材の側面における切り込み
12e,13e 流量制御部材の他端部
12f 第二ねじ部(請求項7に対応)
12g 突出部
13f 第一ねじ部(請求項8に対応)
14 ボルト
20b 第三の流路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一流体ポートに連通する第一の流路、および第二流体ポートに連通する第二の流路を有する本体と、
該本体内の、前記第一の流路と前記第二の流路との間に配設され、第一の流路と第二の流路との間をシールするリング状パッキンと、
該リング状パッキンを貫通し、外周面がリング状パッキンの内周面に密接した状態でリング状パッキンに対して相対的に軸線方向に移動可能な棒状に設けられるとともに、少なくとも外周面に開口して、リング状パッキンを介して前記第一の流路と前記第二の流路とを連通させる第三の流路を有し、リング状パッキンとの軸線方向の位置関係に応じて第三の流路を流れる流体の流量を調節可能な流量制御部材と、
前記リング状パッキンおよび/または前記流量制御部材を、流量制御部材の軸線方向に相対的に移動させる操作を可能とする操作手段と、
前記本体内の、前記第一の流路と前記第二の流路とを連通する、前記リング状パッキンの外側に設けられた第四の流路と、
該第四の流路を通じた前記第二の流路から前記第一の流路へ向かう流体の流れを抑止するとともに、第四の流路を通じた第一の流路から第二の流路へ向かう流体の流れは許すチェック弁とを備えることを特徴とするスピードコントローラ。
【請求項2】
前記第三の流路の、前記流量制御部材の外周面に開口する開口部の周方向の開口幅が、流量制御部材の一端に向かって次第に拡がるよう形成されていることを特徴とする請求項1記載のスピードコントローラ。
【請求項3】
前記第三の流路は、前記流量制御部材の一端および外周面に開口し、
前記第三の流路の、前記流量制御部材の軸線に垂直な面での断面の断面積が、前記一端へ向かって次第に大きくなるよう設定されていることを特徴とする請求項1または2記載のスピードコントローラ。
【請求項4】
前記第三の流路は、前記流量制御部材の一端側を該一端に向かって次第に間隔の拡がる二股状に形成する、流量制御部材の軸線方向の切り込みであることを特徴とする請求項2または3記載のスピードコントローラ。
【請求項5】
前記切り込みは、前記流量制御部材の両側面における、流量制御部材の一端からの切り込み深さが、互いに異なる深さに形成されていることを特徴とする請求項4記載のスピードコントローラ。
【請求項6】
前記操作手段は、前記リング状パッキンおよび/または前記流量制御部材と連繋するねじ部が設けられ、一部が前記本体外に露出して、ユーザが回転操作可能なノブ部材から成り、
ユーザが前記ノブ部材を回転操作することで、前記ねじ部の作用により、前記リング状パッキンおよび/または前記流量制御部材を、流量制御部材の軸線方向に相対的に移動させることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項記載のスピードコントローラ。
【請求項7】
前記本体は、前記第一および第二の流路を両端側に有する円筒状に形成されるとともに、第一および第二の流路のうちの一方を画成する外周壁には、貫通穴が形成され、
前記操作手段は、前記本体の外周面の少なくとも一部および前記貫通穴を覆って本体と同軸に配設され、本体に対してユーザが回転操作可能な円筒状に設けられるとともに、内周面に第一ねじ部が設けられたノブ部材から成り、
前記第一および第二の流路のうちの前記一方に位置する前記流量制御部材の端部には、流量制御部材の軸線に垂直な方向に突出して前記貫通穴を通過して前記ノブ部材の内周面まで延び、前記第一ねじ部に螺合する第二ねじ部が設けられた突出部が設けられ、
ユーザが前記ノブ部材を回転操作することで、前記第一および第二ねじ部の作用により、前記流量制御部材を、流量制御部材の軸線方向に移動させることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項記載のスピードコントローラ。
【請求項8】
前記第一および第二流体ポートは、互いの軸線が垂直となるよう前記本体に設けられ、
前記流量制御部材は、一端側が前記第一および第二流体ポートのいずれかに向かうよう配設されるとともに、他端側に第一ねじ部が設けられ、
前記操作手段は、前記第一ねじ部に螺合する第二ねじ部が形成され、前記流量制御部材の前記他端側から前記本体外に突出してユーザが回転操作可能なノブ部材から成り、
ユーザが前記ノブ部材を回転操作することで、前記第一および第二ねじ部の作用により、前記流量制御部材を、流量制御部材の軸線方向に移動させることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項記載のスピードコントローラ。
【請求項9】
前記チェック弁は、前記リング状パッキンと一体に設けられ、リング状パッキンから前記第二の流路側に向かって傾斜して延びるコーン状に形成され、リング状パッキンの周囲に形成された前記第四の流路を塞ぐ弁体から成ることを特徴とする請求項1〜8のうちのいずれか一項記載のスピードコントローラ。
【請求項10】
前記本体の内周面には、前記コーン状の弁体の外面に沿う突周部が形成され、
該突周部に、前記第四の流路を成す単数または複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項9記載のスピードコントローラ。

【図2】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図1】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2008−19960(P2008−19960A)
【公開日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−191623(P2006−191623)
【出願日】平成18年7月12日(2006.7.12)
【出願人】(302012822)有限会社浜インターナショナル (12)
【Fターム(参考)】