(57)【要約】【課題】長期に亘って使用された場合でも、燃料ガスのガス流量を、小さな流量範囲で細かく制御可能なガス流量制御弁を提供する。【解決手段】弁軸の先端側に形成された先細形状の流量制御部を弁孔に挿入して、弁軸を進退動させることによってガス流量を制御する。弁軸は弁軸受で進退動可能に支えられており、弁軸と弁軸受との間はグリースが塗布されたＯリングで気密に保たれている。また、弁軸の外周面の一部は、弁軸の進退動によって弁軸受内に引き込まれる引込部となっており、引込部と流量制御部との間の位置には、弁軸の軸径が段状に拡径する拡径壁が形成されている。こうすれば、弁軸の進退動によって流量制御部に向かうグリースの流れが、拡径壁で横方向に方向転換して流量制御部に浸入しなくなる。その結果、ガス流量制御弁が長期に亘って使用されても、燃料ガスのガス流量を小さな流量範囲で細かく制御することが可能となる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスを燃焼させるガス器具に用いられて、前記燃料ガスのガス流量を制御するガス流量制御弁において、
円柱形状に形成された弁軸と、
前記弁軸の先端側に先細形状に形成された流量制御部と、
前記流量制御部の先端側が挿入される弁孔と、
前記弁軸が挿通されることによって該弁軸を軸方向に進退動可能な状態で保持する弁軸受と、
前記弁軸の外周面と前記弁軸受の内周面との間を気密に保つと共に、グリースが塗布されたＯリングと、
前記弁軸を進退動させる駆動部と
を備え、
前記弁軸には、該弁軸が進退動することによって前記弁軸受内に引き込まれる部分である引込部と、前記流量制御部との間の位置に、該弁軸の軸径が段状に拡径する拡径壁が形成されている
ことを特徴とするガス流量制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載のガス流量制御弁において、
前記拡径壁は、前記弁軸の外周面に穿設された障害溝の前記流量制御部側の側壁面に形成されている
ことを特徴とするガス流量制御弁。
【請求項３】
請求項２に記載のガス流量制御弁において、
前記障害溝は、前記障害溝の前記拡径壁と反対側の側壁面が、前記引込部の内側に来るような溝幅で、前記弁軸の外周面に穿設されている
ことを特徴とするガス流量制御弁。
【請求項４】
請求項１に記載のガス流量制御弁において、
前記拡径壁は、前記弁軸の外周面に突設された障害壁の前記引込部側の側壁面に形成されている
ことを特徴とするガス流量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスを燃焼させるガス器具に用いられて、燃料ガスのガス流量を制御するガス流量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料ガスを燃焼させるガス器具では、小さなガス流量範囲で細かくガス流量を制御する必要が生じることがある。例えば、ガスコンロでは、煮込み調理中の焦げ付きを防止するために、トロ火での細かな火力制御が必要となる。このため、ガスコンロなどのガス器具には、燃料ガスのガス流量を制御する制御弁として、小さなガス流量範囲で細かい流量の制御が可能なニードル式のガス流量制御弁が採用されている。
【０００３】
ニードル式のガス流量制御弁は、細長い円柱形状の弁軸と、弁軸の先端側に形成された先細形状の流量制御部と、流量制御部の先端側が挿入される弁孔とを備えている。そして、弁軸を軸方向に進退動させたときに、細長形状の流量制御部と弁孔との間に形成される隙間の面積が変化することを利用して、細かな流量制御が可能となっている。また、円柱形状の弁軸は、弁軸受によって、軸方向に進退動可能な状態で保持されており、弁軸の外周面と弁軸受の内周面との間の隙間は、ゴム製のＯリングによって気密に保たれている。
【０００４】
弁軸を軸方向に進退動させると、弁軸に嵌め込まれたＯリングは弁軸受の内周面に対して摺動する。あるいは、Ｏリングが弁軸受側に嵌め込まれている場合は、Ｏリングは弁軸の外周面に対して摺動する。そこで、この摺動に伴うＯリングの摩耗や焼き付きなどを防止するために、Ｏリングはグリースを塗布した状態で組み付けられている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０３２８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述したニードル式のガス流量制御弁は、ガス器具を長期に亘って使用していると、燃料ガスのガス流量を制御することが困難となり、特に小さなガス流量範囲での細かなガス流量の制御が困難になることがあるという問題があった。そこで、この原因について詳しく調査した結果、ガス流量の制御のために弁軸の進退動を繰り返していると、Ｏリングに塗布したグリースが弁軸の先端に形成された流量制御部まで移動して、流量制御部と弁孔との間の隙間を狭窄するためであることが判明した。そして、更に詳しく調べた結果、本来であればグリースが到達する筈の無い流量制御部まで移動し得るメカニズムも明らかになって来た。
【０００７】
この発明は、上述した新たに得られた知見に基づいて成されたものであり、ガス器具が長期に亘って使用された場合でも、燃料ガスのガス流量を、小さな流量範囲で細かく制御することが可能なガス流量制御弁の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために本発明のガス流量制御弁は次の構成を採用した。すなわち、
燃料ガスを燃焼させるガス器具に用いられて、前記燃料ガスのガス流量を制御するガス流量制御弁において、
円柱形状に形成された弁軸と、
前記弁軸の先端側に先細形状に形成された流量制御部と、
前記流量制御部の先端側が挿入される弁孔と、
前記弁軸が挿通されることによって該弁軸を軸方向に進退動可能な状態で保持する弁軸受と、
前記弁軸の外周面と前記弁軸受の内周面との間を気密に保つと共に、グリースが塗布されたＯリングと、
前記弁軸を進退動させる駆動部と
を備え、
前記弁軸には、該弁軸が進退動することによって前記弁軸受内に引き込まれる部分である引込部と、前記流量制御部との間の位置に、該弁軸の軸径が段状に拡径する拡径壁が形成されている
ことを特徴とする。
【０００９】
かかる本発明のガス流量制御弁においては、弁軸の先端側に形成された先細形状の流量制御部を、弁孔に挿入した状態で弁軸を進退動させて、流量制御部と弁孔との間に形成された隙間の大きさを変化させることによって、ガス流量を制御する。弁軸は弁軸受によって支えられて軸方向に進退動可能となっており、弁軸の外周面と弁軸受の内周面との間はＯリングによって気密に保たれると共に、Ｏリングにはグリースが塗布されている。また、弁軸の外周面の一部は、弁軸が進退動することによって弁軸受内に引き込まれる引込部となっており、この引込部と流量制御部との間の位置には、弁軸の軸径が段状に拡径する拡径壁が形成されている。
【００１０】
上述したように、弁軸の進退動に伴って弁軸受内に引き込まれることがあるのは引込部までであるため、Ｏリングに塗布したグリースが、弁軸の先端側に形成された流量調整部まで移動することは、本来であれば考えにくい。そもそも、Ｏリングに塗布されるグリースも、流量調整部まで届くほどの多量のグリースが塗布されているわけではない。しかし、詳細には後述するが、弁軸の外周面でグリースが付着した部分の形状は舌形状となっており、弁軸を進退動させると、舌形状の先端にグリースが集中して供給される結果、舌形状の先端部分が細長く伸びていき、やがては弁軸の先端の流量調整部までグリースが浸入することが判明した。従って、弁軸の引込部と流量制御部との間の位置に、弁軸の軸径が段状に拡径する拡径壁を設けておけば、細長く伸びた舌形状の先端が拡径壁に達すると、それまでは流量制御部に向かっていたグリースの流れが、拡径壁に遮られて横方向に方向転換する。そして、グリースは舌形状の先端部分に集中するから流量制御部まで届いたのであって、供給されるグリースの絶対量は少ないので、拡径壁でグリースの流れの向きを横方向に向けてやれば、もはや拡径壁を乗り超えて流量制御部まで届くことはない。このため、弁軸の進退動が繰り返された場合でも、Ｏリングに塗布したグリースが弁軸の先端の流量制御部まで浸入することがない。その結果、ガス器具に搭載されたガス流量制御弁が長期に亘って使用された場合でも、燃料ガスのガス流量を小さな流量範囲で細かく制御することが可能となる。
【００１１】
また、上述した本発明のガス流量制御弁においては、弁軸の外周面に障害溝を穿設することによって、障害溝の流量制御部側の側壁面を拡径壁としてもよい。
【００１２】
こうすれば、弁軸の外周面に障害溝を穿設するだけで、簡単に拡径壁を形成することができる。
【００１３】
また、弁軸の外周面に障害溝を穿設した本発明のガス流量制御弁においては、障害溝の拡径壁とは反対側の側壁面が、引込部の内側に来るような溝幅で、障害壁を穿設するようにしても良い。
【００１４】
詳細には後述するが、弁軸を進退動させると、弁軸の外周面に付着したグリースが、弁軸受の端面で掻き出されることによって、流量制御部に向かうグリースの流れが発生する。従って、障害溝の溝幅を、拡径壁と反対側の側壁面が引込部の内側に来るような溝幅としておけば、障害溝の側壁面が弁軸受の端面となるまで弁軸を後退させた後は、それ以上に弁軸を後退させてもグリースが弁軸受の端面で掻き出されることが無い。このため、流量制御部に向かうグリースの流れが抑制されて、流量制御部にグリースが浸入することをより一層確実に防止することが可能となる。
【００１５】
また、上述した本発明のガス流量制御弁においては、弁軸の外周面に障害壁を突設させることによって、障害壁の引込部側の側壁面を拡径壁としてもよい。
【００１６】
こうすれば、弁軸の外周面に障害壁を突設させるだけで、簡単に拡径壁を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施例のガス流量制御弁１の外観形状を示した斜視図である。
【図２】本実施例のガス流量制御弁１の内部構造を示す分解組立図である。
【図３】本実施例のガス流量制御弁１が弁体１０を進退動させてガス流量を制御する様子を示した説明図である。
【図４】従来のガス流量制御弁９を長期に亘って使用していると、弁軸９１の先端側の流量制御部１２にグリース１３ｇが浸入して、細かなガス流量の制御が困難となる理由について示した説明図である。
【図５】本実施例のガス流量制御弁１で用いられている弁体１０の形状を示した説明図である。
【図６】本実施例のガス流量制御弁１では弁軸１１の先端側の流量制御部１２にグリース１３ｇが入り込むことを防止可能な理由を示した説明図である。
【図７】本実施例のガス流量制御弁１を最大流量にしたときに、弁軸１１に穿設された障害溝１４の一部が弁軸受２２内に入り込んでいる理由についての説明図である。
【図８】変形例のガス流量制御弁１で用いられている弁体１０の形状を示した説明図である。
【図９】変形例のガス流量制御弁１では弁軸１１の先端側の流量制御部１２にグリース１３ｇが浸入することを防止可能な理由を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本実施例のガス流量制御弁１の外観形状を示す斜視図である。図示されるように、本実施例のガス流量制御弁１は、本体ケース２０と、本体ケース２０に取り付けられた弁孔板３０と、弁孔板３０に取り付けられた元弁ユニット４０と、本体ケース２０の弁軸受２２に挿入されて進退動可能な弁体１０と、弁体１０を進退動させる駆動ユニット５０とを備えている。燃料ガスは、図中に太い一点鎖線の矢印で示したように、元弁ユニット４０の側面に立設された流入パイプ４０ｐから元弁ユニット４０の内部に流入し、弁孔板３０に形成された図示しない弁孔を通って、本体ケース２０の内部に流入した後、本体ケース２０の側面に立設された流出パイプ２０ｐから流出する。そして、駆動ユニット５０を用いて弁体１０を進退動させることによって、燃料ガスのガス流量を制御することが可能となっている。
【００１９】
図２は、本実施例のガス流量制御弁１の内部構造を示した分解組立図である。図示されるように、本体ケース２０は、中空の円筒形状の胴部２１と、胴部２１の内部に形成された弁室２１ａと、胴部２１に対して同軸状に設けられた中空の円筒形状の弁軸受２２と、胴部２１から側方に向けて立設された中空の流出パイプ２０ｐとを備えている。
【００２０】
また、弁孔板３０は、中央に円形の弁孔３１が形成された略円板形状の部材であり、片面側から突設された円板形状のインロー部３０ａを、本体ケース２０の弁室２１ａに挿入することによって、本体ケース２０に組み付けるようになっている。
【００２１】
弁体１０は、円柱形状の弁軸１１と、弁軸１１の先端側に形成された先細形状の流量制御部１２とを備えており、流量制御部１２とは反対側の端部には、駆動ユニット５０に嵌合される嵌合部１１ｈが形成されている。また、弁軸１１の外周面には中程の位置にゴム製のＯリング１３が嵌め込まれており、更に、流量制御部１２の手前側の位置には、弁軸１１の外周面を一周する障害溝１４が穿設されている。弁軸１１の外径は、本体ケース２０に形成された弁軸受２２の内径よりも小さくなっており、弁軸１１を弁軸受２２に挿入すると、弁軸受２２内で弁軸１１を進退動させることが可能となる。また、弁軸１１の外周面と弁軸受２２の内周面との間は、Ｏリング１３によって気密が保たれている。そして、本体ケース２０に弁孔板３０を組み付けた状態で、弁軸受２２に弁体１０を挿入すると、弁軸１１の先端側に形成された流量制御部１２の先端が、弁孔板３０の弁孔３１内に挿入されるようになっている。
【００２２】
駆動ユニット５０は、図示しない電動モーターや、ギア機構などを内蔵しており、電動モーターを駆動すると、弁体１０の嵌合部１１ｈを介して弁体１０を進退動させることが可能となっている。尚、本実施例では駆動ユニット５０が、本発明における「駆動部」に対応する。
【００２３】
元弁ユニット４０は、元弁ケース４１に元弁４２が組み付けられた構造となっており、元弁４２の弁軸４２ａは、元弁ケース４１の内部に形成された元弁室４１ａに突出した状態となっている。更に、流入パイプ４０ｐは元弁室４１ａに連通している。また、前述したように弁孔板３０には、本体ケース２０を取り付けるためのインロー部３０ａが突設されているが、インロー部３０ａが突設されている側の反対側の面にも、図示しないインロー部が突設されている。元弁ユニット４０は、このインロー部に対して元弁室４１ａの内周を嵌め込むようにして弁孔板３０に取り付けられる。元弁４２が開弁した状態では弁軸４２ａが引っ込んで、弁軸４２ａの先端部４２ｂが弁孔板３０の弁孔３１から離間した状態となっているが、元弁４２が閉弁すると弁軸４２ａが突出して、弁軸４２ａの先端部４２ｂが弁孔板３０に当接して弁孔３１を閉塞した状態となる。また、弁孔板３０の厚さは、弁軸４２ａの先端部４２ｂが弁孔３１を閉塞した状態で、弁軸１１の流量制御部１２が弁孔３１内に挿入されても、流量制御部１２の先端が弁軸４２ａの先端部４２ｂに干渉しないような厚さに設定されている。
【００２４】
図３は、本実施例のガス流量制御弁１が弁軸１１を進退動させることによって、ガス流量を制御する動作を示した説明図である。図３（ａ）には、弁軸１１を最も進出させた状態が示されている。この状態では、弁軸１１の先端側に形成された流量制御部１２が弁孔３１内に浸入して弁孔３１を閉塞する結果、燃料ガスが弁孔３１を通過し得ない全閉状態となる。しかし、前述したように流量制御部１２は先細形状となっているので、弁軸１１を後退させると、流量制御部１２の外周面が弁孔３１の内周面から離間して、流量制御部１２と弁孔３１との間に隙間が生じ、この隙間を燃料ガスが通過するようになる。
【００２５】
図３（ｂ）には、弁軸１１が後退することによって、流量制御部１２と弁孔３１との間に隙間が生じた状態が示されている。また、図中に太い破線で示した矢印は、流量制御部１２と弁孔３１との間に生じた隙間を通って、燃料ガスが流れる様子を表している。流量制御部１２と弁孔３１との間の隙間は小さいので、隙間を通過する燃料ガスの流量も少なくなり、従って、ガスコンロであれば、いわゆるトロ火状態とすることができる。また、弁軸１１を更に後退させれば、流量制御部１２と弁孔３１との間の隙間が大きくなって燃料ガスの流量が増加し、逆に、弁軸１１を前進させれば、流量制御部１２と弁孔３１との間の隙間が小さくなって燃料ガスの流量が減少する。従って、弁軸１１を進退動させることによって、燃料ガスの流量を少ない流量範囲で細かく制御することができる。また、弁軸受２２の内周面と弁軸１１との間は、Ｏリング１３によって気密が保たれているので、弁軸１１を進退動させても、弁軸１１と弁軸受２２との間から燃料ガスが洩れ出すことはない。
【００２６】
図３（ｃ）には、弁軸１１を最大まで後退させた状態が示されている。この状態では、流量制御部１２と弁孔３１との間の隙間が最も大きくなる。この結果、図中に太い破線の矢印で示したように、隙間を通過する燃料ガスの流量も最大となる。また、弁軸１１を進退動させても弁軸受２２の位置は動かないので、弁軸１１を進退動させると、弁軸１１が弁軸受２２内に収容された状態となる部分は移動する。すなわち、図３（ａ）に示した全閉状態では、弁軸１１は、嵌合部１１ｈに近い部分が弁軸受２２内に収容されているが、図３（ｃ）に示した全開状態では、流量制御部１２に近い部分が弁軸受２２内に引き込まれて、弁軸受２２内に収容された状態となる。更に、図３（ｃ）に示した全開状態から、図３（ａ）の全閉状態にすると、今度は、弁軸１１の嵌合部１１ｈに近い部分が弁軸受２２内に引き込まれて、弁軸受２２内に収容された状態となる。従って、図３（ｃ）中で弁軸１１に斜線を付した表示した部分が、弁軸受２２内に引き込まれ得る部分（すなわち、引込部１１ａ）となる。また、弁軸１１の長さは、引込部１１ａよりも長く形成されており、流量制御部１２は、引込部１１ａよりも外側の（従って、弁軸受２２内に引き込まれることのない）弁軸１１を介して、その先端に設けられている。
【００２７】
ここで、周知のように、Ｏリング１３はグリース１３ｇを塗布した状態で組み付けられている。従って、弁軸受２２の内周面にはグリース１３ｇが付着した状態となっており、弁軸１１が弁軸受２２内に引き込まれ得る部分である引込部１１ａにも、グリース１３ｇが付着していると考えられる。しかし、引込部１１ａから離れた位置に設けられている流量制御部１２にグリース１３ｇが付着するとは、容易には考えにくい。ところが実際には、Ｏリング１３に塗布したグリース１３ｇが、弁軸１１を進退動させているうちに、引込部１１ａから離れた位置に設けられた流量制御部１２まで運ばれて、流量制御部１２と弁孔３１との間の隙間を狭窄する場合があることが判明した。以下では、この点について詳しく説明する。
【００２８】
図４は、Ｏリング１３に付着したグリース１３ｇが流量制御部１２まで運ばれるメカニズムについての説明図である。図４（ａ）には、ガス流量制御弁１で、従来の弁軸９１が組み付けられた直後の状態（すなわち、弁軸９１を進退動させる前の状態）が示されている。尚、説明の便宜上、弁軸９１の中心軸よりも上側では弁軸受２２を破ることによって、弁軸９１の表面が現れた状態で表示している。また、グリース１３ｇを塗布した弁軸９１を組み付けるために弁軸受２２内に挿入する段階で、弁軸受２２と弁軸９１との間にはグリース１３ｇが付着するものと考えられるが、理解の便宜上、図４（ａ）では、グリース１３ｇは、Ｏリング１３の近くには付着しているが、Ｏリング１３から離れた箇所には付着していないものとして表示している。
【００２９】
図４（ａ）に示した状態（ここでは全閉状態）から弁軸９１を後退させると、弁軸受２２内でＯリング１３も後退する。このとき、弁軸受２２の内周面に付着していたグリース１３ｇは、後退するＯリング１３に引きずられる結果、所々で舌形状に引き延ばされる。図４（ｂ）では、舌形状にグリース１３ｇが引き延ばされることを分かり易くするために、弁軸９１が全開状態まで後退した様子を表している。また、弁軸受２２の内周面と弁軸９１の外周面との間には僅かな隙間しかないので、弁軸受２２の内周面に付着したグリース１３ｇは、ほどなく弁軸９１の外周面にも付着する。
【００３０】
その後、燃料ガスのガス流量を減少させるために弁軸９１を前進させると、図４（ｃ）に示したように、それまでは弁軸受２２内に存在していてグリース１３ｇが付着していた部分が、弁軸受２２の外に現れる。但し、この段階では、弁軸９１にグリース１３ｇが付着している部分は、さっきまでは弁軸受２２内に引き込まれていた部分なので、図３（ｃ）に示した引込部１１ａの外までグリース１３ｇが運ばれているわけではない。
【００３１】
しかし、図４（ｃ）に示すように、弁軸９１にグリース１３ｇが付着した部分が弁軸受２２の外に出た状態で、弁軸９１を後退させようとすると、弁軸９１に付着したグリース１３ｇが、弁軸受２２の端面によって掻き出されるような状態となる。図４（ｃ）中に示した黒塗りの矢印は、弁軸受２２の端面が弁軸９１に付着したグリース１３ｇを掻き出そうとしている箇所を示している。もちろん、弁軸９１に付着したグリース１３ｇは、弁軸９１と弁軸受２２との隙間に存在していたグリース１３ｇの一部が、弁軸９１に移動によって引き出されたものであるから、弁軸９１の表面に厚く付着しているわけではない。しかし、弁軸９１が進退動する際には、弁軸９１が多少なりとも振れ回る動きをすることは避けられず、このため、弁軸９１を後退させる際に、弁軸９１に付着したグリース１３ｇの一部が弁軸受２２の端面によって掻き出されることになる。そして、掻き出されたグリース１３ｇは、弁軸１１でまだグリース１３ｇが付着していない部分に向かって流れるよりも、既にグリース１３ｇが付着した部分に向かって流れる方が流れ易いので、掻き出されたグリース１３ｇは、舌形状の先端に向かって供給されるようになる。その結果、舌形状の先端が集中的に伸張していく。
【００３２】
図４（ｄ）には、図４（ｃ）に示した状態から弁軸９１を後退させた結果、グリース１３ｇの一部が弁軸受２２の端面で掻き出されて、舌形状が伸張した状態が示されている。この状態から弁軸９１を前進させると、図４（ｅ）に示したように、グリース１３ｇが付着した舌形状の部分が弁軸受２２の外に現れる。このときの舌形状は、弁軸９１を後退させたときにグリース１３ｇの一部が掻き出されて、舌形状の先端部分が細長く伸張した形状となっている。そして、この状態から、再び弁軸９１を後退させると、弁軸９１に付着したグリース１３ｇの一部が弁軸受２２の端面で掻き出される結果、グリース１３ｇが付着した舌形状の部分が更に細長く伸張する。図４（ｅ）中に示した黒塗りの矢印は、弁軸９１を後退させる際に弁軸受２２の端面がグリース１３ｇの一部を書き出す箇所を示している。また、図４（ｆ）には、弁軸９１を後退させた後の状態が示されている。
【００３３】
このように、従来のガス流量制御弁１では、ガス流量を制御するために弁軸９１の進退動を繰り返していると、Ｏリング１３に塗布したグリース１３ｇが少しずつ外側に向かって掻き出されていく。そして、掻き出されたグリース１３ｇは、舌形状の先端に集中して供給される結果、舌形状の先端が細長く伸びていき、やがては流量制御部１２まで運ばれることが判明した。すなわち、Ｏリング１３に塗布されるグリース１３ｇは僅かな分量であるにも拘わらず、弁軸受２２から離れた流量制御部１２までグリース１３ｇが到達し得る理由は、グリース１３ｇが舌形状の先端に集中して供給されていることにあると考えられる。そして、ガス器具を長期に亘って使用していると、小さなガス流量範囲での細かなガス流量の制御が困難になることがある原因は、このようなメカニズムによって運ばれたグリース１３ｇが、流量制御部１２と弁孔３１との間に隙間を狭窄するためであると考えられる。そこで、本実施例のガス流量制御弁１では、グリース１３ｇが流量制御部１２まで運ばれることを回避するために、弁体１０の形状を次のような形状とした。
【００３４】
図５（ａ）は、本実施例のガス流量制御弁１に内蔵された弁体１０の外形形状を示した説明図である。また、図５（ｂ）には、参考として、従来の弁体９０の外形形状も示されている。図５（ａ）に示した本実施例の弁体１０と、図５（ｂ）に示した従来の弁体９０と比較すれば明らかなように、本実施例の弁体１０には、流量制御部１２の手前側の弁軸１１の外周面に、断面が矩形形状の障害溝１４が周状に穿設されている。このため、障害溝１４の底部１４ａから左右の側壁１４ｂ，１４ｃを見ると、弁軸１１の軸径が小さくなった部分（すなわち、障害溝１４の底部１４ａ）が、側壁１４ｂ，１４ｃの部分で弁軸１１の軸径が段状に拡径した状態となっている。本実施例では、これら左右の側壁１４ｂ，１４ｃの中で、先端側（流量制御部１２が形成されている側）の側壁１４ｂが、本発明における「拡径壁」に対応する。そこで、以下では、先端側の側壁１４ｂを、拡径壁１４ｂと称するものとする。図５（ａ）に示されるように、拡径壁１４ｂは引込部１１ａの外側に形成されている。このため、図３（ｃ）のように、弁軸１１が最も引き込まれた状態でも、拡径壁１４ｂが弁軸受２２の内部に引き込まれることはない。
【００３５】
一方、拡径壁１４ｂとは反対側の側壁１４ｃについては、引込部１１ａの内側の位置に形成されているので、弁軸１１が最も引き込まれると、側壁１４ｃは弁軸受２２の内部に引き込まれた状態となる。尚、本実施例では、側壁１４ｃは引込部１１ａの内側に形成されているものとしているが、側壁１４ｃについても、拡径壁１４ｂと同様に、引込部１１ａの外側に形成しても構わない。
【００３６】
図６は、弁体１０の弁軸１１に拡径壁１４ｂを設けることによって、Ｏリング１３のグリース１３ｇが流量制御部１２に入り込むことを回避可能な理由についての説明図である。拡径壁１４ｂを備える本実施例の弁体１０の場合でも、図４を用いて前述したように、弁軸１１の進退動を繰り返していると、Ｏリング１３に塗布したグリース１３ｇが、弁軸受２２の端面に掻き出されて少しずつ流量制御部１２に向かって運ばれる。その結果、グリース１３ｇが付着した舌形状の部分の先端が、少しずつ流量制御部１２に向かって伸びて行く。
【００３７】
しかし、本実施例のガス流量制御弁１では、流量制御部１２の手前側の弁軸１１に拡径壁１４ｂが形成されている。このため、流量制御部１２に向かって伸びてきたグリース１３ｇの流れが、拡径壁１４ｂによって、横方向に向かう流れに方向転換する。図６中に太い破線で示した矢印は、拡径壁１４ｂによって変えられるグリース１３ｇの流れを表している。そして、図４を用いて前述したように、グリース１３ｇは舌形状の先端に集中して供給される結果として流量制御部１２まで到達し得るが、グリース１３ｇの量自体はそれほど多いわけではない。このため、図６に示すように、拡径壁１４ｂでグリース１３ｇの流れの向きを横方向に方向転換してしまえば、もはやグリース１３ｇが拡径壁１４ｂを超えて流量制御部１２に浸入することは無い。その結果、本実施例のガス流量制御弁１では、長期に亘って弁軸１１の進退動を繰り返した場合でも、小さなガス流量範囲でガス流量を細かく制御することが可能となる。
【００３８】
尚、上述した本実施例のガス流量制御弁１では、障害溝１４の幅を、Ｏリング１３が嵌め込まれる溝の幅と同じあるいは、それ以上の寸法としてもよい。こうすれば、Ｏリング１３に塗布されたグリース１３ｇを、余裕を持って障害溝１４内に収容可能と考えられるので、グリース１３ｇが流量制御部１２に到達することを確実に防止することが可能となる。
【００３９】
また、図５（ａ）を用いて前述したように、本実施例のガス流量制御弁１は、拡径壁１４ｂについては引込部１１ａの外側に形成されているが、拡径壁１４ｂとは反対側の側壁１４ｃについては、引込部１１ａの内側に形成されている。こうすることで、弁軸１１を後退させたときに、弁軸１１に付着したグリース１３ｇが弁軸受２２の端面で掻き出されることを抑制することが可能となる。
【００４０】
図７は、拡径壁１４ｂの反対側の側壁１４ｃを引込部１１ａの内側に形成することで、弁軸受２２の端面によるグリース１３ｇの掻き出しを抑制可能な理由を示した説明図である。図７（ａ）には、側壁１４ｃが弁軸受２２の外に出ている状態で弁軸１１を後退させている様子が示されている。この状態では、図中に黒塗りの矢印で示した箇所で、弁軸１１に付着したグリース１３ｇを、弁軸受２２の端面が掻き出している。しかし、図７（ｂ）に示したように、弁軸１１が更に後退して、側壁１４ｃが弁軸受２２の端面と同じ位置になると、それ以上に弁軸１１を後退させても、図７（ｃ）に示すように、弁軸受２２の内側に障害溝１４が潜り込んでしまうので、弁軸受２２の端面でグリース１３ｇが掻き出されることがない。すなわち、本実施例の弁体１０のように、側壁１４ｃを引込部１１ａの内側の位置に形成しておけば、図７（ｂ）に示した位置から図７（ｃ）に示した位置までは、弁軸受２２の端面でグリース１３ｇを掻き出すことなく弁軸１１を後退させることができる。その結果、弁軸受２２の端面によるグリース１３ｇの掻き出しを抑制することが可能となるので、長期に亘って弁軸１１の進退動を繰り返しても、流量制御部１２にグリース１３ｇが入り込んで、ガス流量の細かな調節に支障を来す事態を回避することが可能となる。
【００４１】
上述した本実施例では、弁軸１１の先端側（流量制御部１２が形成されている側）に障害溝１４を穿設することによって、拡径壁１４ｂが形成されているものとして説明した。しかし、引込部１１ａの外側で流量制御部１２よりは手前側の弁軸１１に、弁軸１１の軸径が段状に拡径する部分が形成されていれば十分であり、従って、弁軸１１に障害溝１４を穿設する替わりに、弁軸１１から障害壁１５を突設させることによって、障害壁１５の側面を拡径壁１４ｂとしても良い。
【００４２】
図８は、このような障害壁１５を弁軸１１から突設させた変形例の弁体１０の外観形状を示した説明図である。図示されるように、変形例の弁体１０では、引込部１１ａの外側で流量制御部１２よりは手前側の位置に、弁軸１１から障害壁１５が突設されている。このため引込部１１ａの側から見ると、障害壁１５の側面は、弁軸１１の軸径が段状に拡径した拡径壁１５ａとなっている。そして、このような変形例の弁体１０を用いた場合でも、Ｏリング１３に塗布されたグリース１３ｇが、弁軸１１の進退動によって流量制御部１２に浸入することを防止することができる。すなわち、図９中の太い破線の矢印で示したように、弁軸１１の表面に付着したグリース１３ｇが細長い舌形状の先端に向かって流れる流れの方向を、拡径壁１５ａによって横方向に変えることができる。このため、グリース１３ｇが拡径壁１５ａを超えて流量制御部１２に到達することが無いので、長期に亘って弁軸１１の進退動を繰り返した場合でも、小さなガス流量範囲でガス流量を細かく制御することが可能となる。
【００４３】
以上、本実施例および変形例のガス流量制御弁１について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…ガス流量制御弁、    １０…弁体、        １１…弁軸、    １１ａ…引込部、
１２…流量制御部、      １３…Ｏリング、    １３ｇ…グリース、
１４…障害溝、    １４ａ…底部、      １４ｂ…拡径壁、    １４ｃ…側壁、
１５…障害壁、    １５ａ…拡径壁、    ２０…本体ケース、  ２１ａ…弁室、
２２…弁軸受、    ３０…弁孔板、      ３１…弁孔、      ４０…元弁ユニット、
４２…元弁、      ５０…駆動ユニット。
【図１】
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【図２】
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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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