パイロット式制御バルブ
【課題】パイロット弁が主弁に当ることによって生ずる様々な問題を解決でき、圧力制御を適正に行うことのできるパイロット式減圧バルブを提供する。
【解決手段】主弁20と、背圧室36と、１次側の液を背圧室36に導入して圧力上昇させる導入小孔38と、背圧室36内の液を主弁20の下流側の２次側に抜いて圧力低下させるパイロット通路40と、軸方向に進退移動し、パイロット通路40の開度を変化させることによって、主弁20を追従して同方向に進退移動させるパイロット弁70とを有し、主弁20の弁開度を変化させることで２次側液圧Ｐ２を減圧制御するパイロット式減圧バルブにおいて、パイロット通路40を、パイロット弁70の進退移動方向に対して交差する方向の横孔78を有するものとなして、横孔78を挿入孔76の内面で軸直角向きに横向きに開口させ、その横向開口80の開度をパイロット弁70の軸方向の進退移動により変化させるようになす。
【解決手段】主弁20と、背圧室36と、１次側の液を背圧室36に導入して圧力上昇させる導入小孔38と、背圧室36内の液を主弁20の下流側の２次側に抜いて圧力低下させるパイロット通路40と、軸方向に進退移動し、パイロット通路40の開度を変化させることによって、主弁20を追従して同方向に進退移動させるパイロット弁70とを有し、主弁20の弁開度を変化させることで２次側液圧Ｐ２を減圧制御するパイロット式減圧バルブにおいて、パイロット通路40を、パイロット弁70の進退移動方向に対して交差する方向の横孔78を有するものとなして、横孔78を挿入孔76の内面で軸直角向きに横向きに開口させ、その横向開口80の開度をパイロット弁70の軸方向の進退移動により変化させるようになす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はパイロット式制御バルブに関し、詳しくは主弁の下流側の圧力若しくは温度に応じてパイロット弁を進退移動させることで主弁の弁開度を変化させ、圧力若しくは温度を制御するパイロット式制御バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、(イ)主通路上に設けられ、主弁座に向けて進退移動して弁開度を変化させる主弁と、(ロ)主弁の背後に形成され、内部の圧力を主弁に対し閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)背圧室に連通し、主通路の主弁よりも上流側の１次側の液を背圧室に導入して圧力上昇させる導入小孔と、(ニ)背圧室に連通して主弁に設けられ、背圧室の液を主弁よりも下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としてのパイロット通路と、(ホ)主弁の進退移動方向である軸方向に進退移動し、パイロット通路の開度を変化させることによって主弁を追従して同方向に進退移動させるパイロット弁と、を有するパイロット式バルブが知られている。
例えば下記特許文献１に、この種のパイロット式バルブが開示されている。
【０００３】
このパイロット式バルブにあっては、パイロット弁を進退移動させると、例えばパイロット通路の開度を大きくする方向にパイロット弁を後退移動させると、背圧室の液が下流側の２次側に抜け出ることによって主弁を閉弁方向に押圧する背圧室の圧力が低下し、そのことによって主弁がパイロット弁に追従して開弁方向に後退移動する。
また逆にパイロット通路の開度を小さくする方向にパイロット弁を前進移動させると、背圧室の圧力が増大することによって主弁がパイロット弁に追従して閉弁方向に前進移動する。
【０００４】
この種パイロット式バルブにおいて、パイロット弁をハンドル操作等により手動で進退移動させるときには、パイロット弁が比較的ゆっくりと移動することから、主弁をパイロット弁に良好に追従移動させることが可能である。
【０００５】
しかしながらこのパイロット式バルブを圧力や温度の制御バルブに適用し、パイロット弁を主弁の下流側の圧力や温度に応じて進退移動させることにより主弁の弁開度を変化させ、下流側の圧力や温度を制御する制御バルブ、例えば減圧バルブや自動温度調節機能付の湯水混合バルブ等の制御バルブとして構成した場合、パイロット弁が圧力の変化や温度の変化に応答して極めて速い速度で俊敏に移動することから、主弁がその動きに応答良く追従することができない問題がある。
【０００６】
この種形式のパイロット式バルブにあっては、パイロット弁が移動した後、導入小孔を通じての背圧室への液の供給や、パイロット通路を通じての背圧室からの液の流出が生じることによって、圧力バランスを保つように主弁がパイロット弁に追従して移動することから、その主弁の動きがパイロット弁の俊敏な動きに対して応答良く付いて行くことができないのである。
特にパイロット弁が主弁に対し、その進退移動方向である軸方向に当接して閉弁する形式のものである場合、パイロット弁の動きに対する主弁の動きの遅れが大きな問題となる。
【０００７】
図１５は、パイロット式制御バルブの一例として、下流側の圧力に感応してパイロット弁が進退移動し、主弁の開度を変化させて主弁の下流側の２次側液圧を減圧状態に保持するパイロット式減圧バルブの例を示したものである。
同図において３００は主通路で、３００-１及び３００-２は上流側の１次側通路及び下流側の２次側通路である。
３０４は、主通路３００上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁で、３０６は円筒部３０８の上端部にて構成された主弁座である。
主弁３０４は、主弁座３０６に向けて進退移動し、弁開度を変化させることで、主通路３００における２次側通路３００-２の２次側液圧を制御する。
【０００８】
詳しくは、主弁３０４は主弁座３０６に向って前進移動することで弁開度を小さくし、１次側通路３００-１から２次側通路３００-２へと液が流れ込む際の流れに対する絞りを大として、そこでの圧損（圧力損失）を大とし、２次側液圧Ｐ２を減少させるように作用する。
また逆に主弁座３０６から図中上向きに後退移動して弁開度を大とし、主弁座３０６との隙間を大きくすることによって、１次側通路３００-１から２次側通路３００-２へと液が流れ込む際の流れに対する絞りを抑制して、そこでの圧損を小とし、２次側液圧Ｐ２を増大させるように作用する。
【０００９】
３１０は、主弁３０４の図中上側の背後に形成された背圧室で、この背圧室３１０は、内部の圧力を主弁３０４に対する閉弁方向の押圧力として作用させる。
３１２は、１次側通路３００-１の液を背圧室３１０に導入して圧力上昇させる導入小孔で、３１４は背圧室３１０の液を２次側通路３００-２に抜いて背圧室３１０を圧力減少させる圧抜通路としてのパイロット通路、３１６は主弁３０４の図中上面に形成されたパイロット弁座３１７に向けて進退移動するパイロット弁で、３１８はパイロット弁３１６の先端部に設けられた弾性のシール部材である。
パイロット弁３１６は、パイロット弁座３１７に対して、即ち主弁３０４に対して図中下向きに軸方向に当接して閉弁し、またこれから図中上方に離間することで開弁する。
【００１０】
３２０はパイロット弁３１６の図中奥側（上側）に形成された液室で、この液室３２０は隙間を通じて背圧室３１０と連通し、そこに背圧室３１０の圧力が導かれている。
３２２は感圧動作部材としてのダイヤフラムで、図中上面が２次側通路３００-２の２次側液圧Ｐ２を受ける受圧面３２４とされている。ダイヤフラム３２２は２次側液圧Ｐ２を駆動力として変位動作する。
【００１１】
このダイヤフラム３２２からは軸部３２６が図中上向きに延び出していて、この軸部３２６がパイロット弁３１６に結合されている。
具体的には、軸部３２６はダイヤフラム３２２側の軸部３２６-１とパイロット弁３１６側の軸部３２６-２とに軸方向に２分割されていてそれらがねじ結合され、以ってダイヤフラム３２２とパイロット弁３１６とが軸部３２６を介して図中上下に連結されている。
３２８は２次圧調節ばねでその付勢力を図中上向き、即ちダイヤフラム３２２に対し２次側液圧Ｐ２の作用方向とは逆向きに作用させている。
【００１２】
このパイロット式減圧バルブでは、感圧動作部材としてのダイヤフラム３２２が、２次側液圧Ｐ２の増大により２次圧調節ばね３２８の付勢力の作用方向と逆方向の下方向に感圧変位動作して、パイロット弁３１６の弁開度を小とする方向にパイロット弁３１６を前進移動させる。
また２次側液圧Ｐ２の減少により、２次圧調節ばね３２８の付勢力の作用方向である上方向に感圧変位動作し、パイロット弁３１６の弁開度を大とする方向にパイロット弁３１６を後退移動させ、２次側液圧Ｐ２を１次側液圧Ｐ１よりも低い減圧状態に保持する。
【００１３】
詳しくは、２次側液圧Ｐ２の増大によりダイヤフラム３２２が図中下向きに変位動作し、これによりパイロット弁３１６が図中下向きに前進移動することで、主弁３０４をこれに追従して移動させ、主弁３０４の弁開度を小さくして、２次側液圧Ｐ２を低くするように作用する。
【００１４】
逆に２次側液圧Ｐ２が減少すると、ダイヤフラム３２２の図中上向きの変位動作により、パイロット弁３１６を上向きに後退移動させ、またこれに追従して主弁３０４を後退移動させることによって、主弁３０４の弁開度を大とし、２次側液圧Ｐ２を増大させるように作用する。
尚、この種構造のパイロット式減圧バルブは下記特許文献２に開示されている。
【００１５】
このようなパイロット式減圧バルブ、即ちパイロット弁３１６が主弁３０４に対して軸方向に当接し、閉弁する形式のパイロット式減圧バルブでは、パイロット弁３１６が２次側液圧Ｐ２の変動に応じて極めて速い速度で俊敏に移動したときに、主弁３０４の動きがこれについて行けないことによって、また主弁３０４がパイロット弁３１６の進退移動に追従して移動するときの主弁３０４（詳しくはパイロット弁座３１７）とパイロット弁３１６との間の追従間隙が極めて微小（例えば５０μｍ程度の微小な間隙）であることによって、例えばパイロット弁３１６が閉弁方向に瞬間的に移動したときに、主弁３０４の移動の遅れによってパイロット弁３１６が主弁３０４に当ってしまう問題を生ずる。
【００１６】
この形式のパイロット式減圧バルブでは、パイロット弁３１６と主弁３０４との間に一定の微小な追従間隙が適正に保持されることで正確な制御を行い得るものであり、従って上記のようにパイロット弁３１６が主弁３０４に当ってしまうとそこで制御が乱れ、適正な調圧制御ができなくなってしまう。
またパイロット弁３１６が主弁３０４に当ることによって、振動やハンチングを生ぜしめてしまう。
【００１７】
その他に、このパイロット式減圧バルブでは、図１７に示しているように主弁３０４が傾いた状態で、主弁３０４に対してパイロット弁３１６が当ってしまうことがあり（主弁３０４の組付けのための必要なクリアランスは、主弁３０４とパイロット弁３１６との間の追従間隙に比べて大きく、主弁３０４が傾くのを完全に防止することはできない）、この場合パイロット弁３１６が主弁３０４に対して片当りしてしまって、その片当りの部位とは反対側に、パイロット弁３１６と主弁３０４との間の上記の適正な追従間隙よりも大きい隙間Ｓを生ぜしめてしまう。
【００１８】
このようにパイロット弁３１６が主弁３０４に片当りし、またそこに大きな隙間Ｓを生じてしまうと、パイロット弁３１６の移動によって主弁３０４の移動を制御することができなくなるのみならず、大きな隙間Ｓが生じることによって、背圧室３１０の圧力が減少し、その結果主弁３０４が１次側通路３００-１からの１次側液圧Ｐ２１によってパイロット弁３１６を図中上向きに押し上げてしまい、２次側通路３００-２の２次側液圧Ｐ２の制御を適正に行うことができなくなってしまう（２次側液圧Ｐ２が適正値よりも上昇してしまう）。
【００１９】
図１５に示すパイロット式減圧バルブはまた、パイロット弁３１６に対し、液室３２０即ち背圧室３１０の１次側の圧力が図中下向きに加わってしまい、そのことが２次側液圧Ｐ２の減圧値に対し影響を及ぼしてしまう問題がある。
即ち、パイロット弁３１６が純粋に２次側通路３００-２の２次側液圧Ｐ２に応じて進退移動せず、背圧室３１０の圧力の作用がそこに加わって減圧制御に対して悪影響を及ぼしてしまう。
【００２０】
パイロット弁３１６に対する背圧室３１０の圧力の作用による影響を排除する手段として、図１６に示しているようにパイロット弁３１６に設けた軸部３２８を液室３２０から外部に貫通して突き出しておくといったことが考えらえるが、その場合には軸部３２８と液室３２０の形成部材（バルブボデー）との間を液密にシールするシール部材３３０が必要となる。
【００２１】
ところがこのようにするとシール部材３３０によるシール抵抗、即ちシール部材３３０に対するパイロット弁３１６の摺動抵抗が発生し、その摺動抵抗が、減圧特性におけるヒステリシス現象の要因となってしまう。
詳しくは、パイロット弁３１６つまり主弁３０４が開く方向に移動するときと、閉じる方向に移動するときとで減圧特性に差を生じるヒステリシス現象を生ぜしめる要因となってしまう。
【００２２】
またこのパイロット式減圧バルブでは、パイロット弁３１６が主弁３０４に対して軸方向の下向きに当接し閉弁する構造であることから、パイロット弁３１６及び軸部３２６の組付けに際して、主弁３０４に対し図中下側即ち２次側に位置する軸部３２６を、上記のように軸部３２６-１と３２６-２とに２分割して、これらをねじ締結等にて結合しなければならず、構造が複雑化してしまうといった問題も有している。
【００２３】
以上パイロット式減圧バルブを例としてパイロット式制御バルブの問題点を述べたが、同様の問題はパイロット式湯水混合バルブにおいても生じ得る。
図１８は、そのパイロット式湯水混合バルブの具体例を示している。
尚、この図１８に示したパイロット式湯水混合バルブは下記特許文献３に開示されたものである。
【００２４】
図において３３２はバルブケース（バルブボデー）で、このバルブケース３３２には水流入口３３４と湯流入口３３６とが形成されている。
３３８はダイヤフラム弁から成る水側主弁、３４０は水側主弁３３８に結合されてこれと一体移動する湯側主弁で、３４２はこれら水側主弁３３８及び湯側主弁３４０を有する主弁体、３４４，３４６はそれぞれ水側主弁３３８，湯側主弁３４０に各対応してバルブケース３３２に形成された水側主弁座及び湯側主弁座である。
【００２５】
３４８は、水側主弁３３８の図中右側の背後に形成された水側背圧室で、３５０は水流入口３３４からの１次側の水を水側背圧室３４８に導入させ圧力上昇させる導入小孔、３５２は水側背圧室３４８の水を下流側の２次側に抜いて背圧室３４８を圧力低下させる、圧抜通路としての水側パイロット通路である。
【００２６】
３５４は温調軸で、この温調軸３５４に、水側パイロット弁３５６を一体に有するスリーブ３５８が摺動可能に外嵌されている。
ここで水側パイロット弁３５６はバルブケース３３２における円筒形状の内筒部３３２Ａに摺動可能に内嵌されている。
この水側パイロット弁３５６には、環状のシール部材３６４が保持されており、このシール部材３６４によって、水側パイロット弁３５６と内筒部３３２Ａとの間が水密にシールされている。
【００２７】
温調軸３５４には、湯水を混合する混合室３５９内において、形状記憶合金製のコイルばねから成る感温ばね（感温動作部材）３６０が保持されており、その付勢力がスリーブ３５８に対して、即ち水側パイロット弁３５６に対して図中右向きに及ぼされている。
温調軸３５４にはまた、水側パイロット弁３５６に対し感温ばね３６０とは反対側の位置において、コイルばねから成るバイアスばね３６２が保持されており、そのバイアスばね３６２の付勢力が、水側パイロット弁３５６に対し図中左向きに及ぼされている。
【００２８】
このパイロット式湯水混合バルブにおいては、混合室３５９内の混合水温度が設定温度よりも高くなると、感温ばね３６０が速やかに伸張して右向きの付勢力を高め、水側パイロット弁３５６を図中右向きに移動させる。
そしてこれにより水側主弁３３８及びこれと一体の湯側主弁３４０が、水側パイロット弁３５６に追従して図中右向きに微小移動し、水側主弁３３８の弁開度を増大、湯側主弁３４０の弁開度を減少させて混合水温度を低下せしめ、混合水温度を設定温度に自動的に調節する。
【００２９】
而してこのパイロット式湯水混合バルブにあっても、水側パイロット弁３５６が水側主弁３３８に対して軸方向に当接し閉弁する構造をなしており、そして水側パイロット弁３５６が水側主弁３３８に当ることによってもたらされる上記の問題を内包している。
【００３０】
またこの湯水混合バルブにあっては、水側背圧室３４８の圧力が、水側パイロット弁３５６の外周面と内筒部３３２Ａとの間に形成される、水側パイロット弁３５６の外径に応じた周長の長い隙間を通じて図中右側の空間に伝わり、水側パイロット弁３５６に作用するのを防止すべく、水側パイロット弁３５６と内筒部３３２Ａとの間をシール部材３６４にてシールしていることから、水側パイロット弁３５６の移動に対し、そのシール部材３６４による摺動抵抗が発生し、その摺動抵抗が温調特性にヒステリシス現象を生ぜしめる要因となる。
即ち、低温側から高温側に温度調節をする際の温調特性と、高温側から低温側に温度調節する際の温調特性に差を生ぜしめるヒステリシス現象を起す要因となる。
【００３１】
【特許文献１】特開２００７−２４０６２号公報
【特許文献２】特開平９−２４４７４９号公報
【特許文献３】特開２００８−１３３８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
本発明は以上のような事情を背景とし、パイロット弁が主弁に当ることによって生ずる様々な問題を解決でき、圧力制御若しくは温度制御を適正に行うことのできるパイロット式制御バルブを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
而して請求項１のものは、(イ)主通路上に設けられ、主弁座に向けて進退移動して弁開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)該背圧室に連通し、前記主通路の前記主弁よりも上流側の１次側の液を該背圧室に導入して圧力上昇させる導入小孔と、(ニ)該背圧室に連通して前記主弁に設けられ、該背圧室の液を前記主通路の該主弁よりも下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としてのパイロット通路と、(ホ)前記主弁の進退移動方向である軸方向に進退移動し、前記パイロット通路の開度を変化させることによって該主弁を追従して同方向に進退移動させるパイロット弁と、を有し、該パイロット弁を前記主弁の下流側の圧力若しくは温度に感応して進退移動させることにより該主弁の開度を変化させ、該下流側の圧力若しくは温度を制御するパイロット式制御バルブにおいて、前記パイロット通路を、前記パイロット弁の進退移動方向に対して交差する方向に前記主弁の内部を通る横孔を有するものとなして、該横孔を、該パイロット弁を摺動案内する軸方向の摺動案内面で軸直角向きに横向きに開口させ、該横向開口の開度を該パイロット弁の軸方向の進退移動により該パイロット弁の摺動面にて変化させるようになしてあることを特徴とする。
【００３４】
請求項２のものは、請求項１において、前記主弁には該主弁の２次側から前記背圧室の側に向けて軸方向に挿入孔が設けられていて、該挿入孔の内面を前記摺動案内面として前記パイロット弁が該挿入孔に前記２次側から摺動可能に挿入されており、前記横孔が該挿入孔の内面で開口せしめられているとともに、該挿入孔における前記パイロット弁の奥側には液室が形成されていて、該液室に前記２次側の圧力が導入されており、前記パイロット弁が該２次側の圧力空間に位置した状態で進退移動するようになしてあることを特徴とする。
【００３５】
請求項３のものは、請求項２において、前記液室と前記２次側とを連通させ、該２次側の圧力を該液室に導く連通溝が前記挿入孔の内面に沿って軸方向に設けてあることを特徴とする。
【００３６】
請求項４のものは、請求項２，３の何れかにおいて、前記挿入孔には前記パイロット弁を移動させる軸部が該パイロット弁とともに挿入されていて、該軸部と該挿入孔の内面との間に隙間が形成され、該隙間にて前記横孔に続く前記パイロット通路の一部が形成されているとともに、前記主弁には、該隙間の形成位置において該挿入孔の内面に沿って周方向に延びる環状の弾性を有するシール部材が設けてあり、前記パイロット弁が前記横向開口を閉鎖した後に、該シール部材と弾性嵌合して前記パイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしてあることを特徴とする。
【００３７】
請求項５のものは、請求項２，３の何れかにおいて、前記挿入孔には前記パイロット弁を移動させる軸部が該パイロット弁とともに挿入されていて、該軸部と該挿入孔の内面との間に隙間が形成され、該隙間にて前記横孔に続く前記パイロット通路の一部が形成されているとともに、前記主弁には、該隙間の形成位置において該挿入孔の内面に沿って周方向に延びる環状の弾性を有するシール部材が設けてあり、前記軸部には前記隙間の形成位置において前記パイロット弁とは別のシール用弁部が設けてあり、該パイロット弁が前記横向開口を閉鎖した後に、前記シール用弁部が前記シール部材と弾性嵌合して前記パイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしてあることを特徴とする。
【００３８】
請求項６のものは、請求項１〜５の何れかにおいて、前記制御バルブが前記主弁の下流側の圧力を調圧する減圧バルブであって、(ａ)２次側液圧を受ける受圧面を有し、該２次側液圧を駆動力として変位動作する感圧動作部材と、(ｂ)該感圧動作部材に対して該２次側液圧の作用方向とは逆向きに付勢力を作用させる２次圧調節ばねと、を有していて該感圧動作部材に前記パイロット弁が連結され、該感圧動作部材が該２次側液圧の増大により前記２次圧調節ばねの付勢力の作用方向と逆方向に感圧変位動作して前記パイロット弁の弁開度を小とする方向に、該２次側液圧の減少により該２次圧調節ばねの付勢力の作用方向に感圧変位動作して該パイロット弁の弁開度を大とする方向に該パイロット弁を進退移動させ、該２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持するようになしてあることを特徴とする。
【００３９】
請求項７のものは、請求項６において、前記減圧バルブが定差圧式の定流量バルブであって、前記感圧動作部材が該感圧動作部材自体若しくは通路形成部材との間にオリフィスを形成しており、該感圧動作部材に対して入側の前記２次側液圧と出側の３次側液圧との差圧を一定に保持して前記オリフィスを通過する液の流量を定流量に保持するようになしてあることを特徴とする。
【００４０】
請求項８のものは、請求項１〜５の何れかにおいて、前記制御バルブが、(ａ)温調軸の進退移動により弁開度を互いに逆の関係で大小変化させる水側主弁及び湯側主弁と、(ｂ)混合水温度に感応して軸方向に伸縮し、該混合水温度が設定温度よりも高くなったときに前記水側主弁を開き、前記湯側主弁を閉じる方向にそれら水側主弁及び湯側主弁を移動させる感温動作部材と、(ｃ)該水側主弁及び湯側主弁に対し該感温動作部材による移動方向と逆方向の付勢力を作用させるばねと、を有し、前記水側及び湯側の各主弁の下流側の混合水温度を自動調節する自動温度調節機能付の湯水混合バルブであって、前記背圧室が前記水側主弁又は／及び湯側主弁に対して内部の圧力を閉弁方向の押圧力として作用させるものとなしてあるとともに、前記パイロット弁が該感温動作部材の伸縮動作により前記混合水温度に感応して進退移動し、前記背圧室の圧力を増減させることで前記水側主弁又は／及び湯側主弁を開閉方向に移動させ、前記混合水温度を自動調節するものとなしてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００４１】
以上のように本発明は、パイロット式制御バルブにおいて、パイロット通路を、パイロット弁の進退移動方向に対して交差する方向に主弁の内部を通る横孔を有するものとなして、その横孔を、パイロット弁を摺動案内する軸方向の摺動案内面で軸直角向きに横向きに開口させ、その横向開口の開度を、パイロット弁の軸方向の進退移動によりパイロット弁の摺動面にて変化させ、以ってパイロット通路を開度変化させるようになしたものである。
【００４２】
かかる本発明によれば、圧力や温度に感応して俊敏に移動するパイロット弁に対して主弁の動きが遅れを生じた場合であっても、パイロット弁と主弁とが進退方向である軸方向に当るのを防止でき、従ってそれらパイロット弁と主弁とが当ることによってもたらされる上記の問題を解消することができる。
【００４３】
更に主弁が傾いた場合においても、パイロット弁が主弁に当ってパイロット弁が主弁により後退方向に押し上げられてしまう問題も解消できる。
そしてこれにより、パイロット弁の進退移動に対して主弁の進退移動を良好に追従させることができ、圧力若しくは温度の制御を適正に精度高く行うことが可能となる。
【００４４】
本発明では、主弁に対して２次側から背圧室の側に向けて軸方向に挿入孔を設け、その挿入孔の内面を摺動案内面として、パイロット弁を２次側から挿入孔に摺動可能に挿入するとともに、上記横孔をその挿入孔の内面で開口せしめ、更に挿入孔におけるパイロット弁の奥側に液室を形成して、そこに２次側の圧力を導入し、パイロット弁を２次側の圧力空間に位置した状態で進退移動させるようになしておくことができる（請求項２）。
【００４５】
この請求項２では、主弁をパイロット弁により２次側から進退移動制御しているにも拘わらず、パイロット弁に対して背圧室の圧力が作用せず、従って背圧室の圧力がパイロット弁の移動に対して影響を及ぼさず、パイロット弁が純粋に下流側の圧力若しくは温度の変化に応じて移動するようになすことが可能であって、かかるパイロット弁の移動により主弁の下流側の圧力や温度の制御を精度高く適正に行うことが可能となる。
【００４６】
またパイロット弁に対して背圧室の圧力が作用するのを排除するためのシール部材によるシール構造を必要とせず、従ってパイロット弁の移動に対しシール部材による摺動抵抗が働いて、そのことが圧力や温度等の制御特性にヒステリシス現象を生ぜしめる問題も解消することができる。
【００４７】
加えて本発明では、パイロット弁の閉弁に際してパイロット弁を主弁に対し軸方向に当接させる必要がないため、主弁に設けた挿入孔に対し単に２次側からパイロット弁を挿入するだけでパイロット弁を組み込むことが可能となる。即ちパイロット弁を一方向から組み込むことが可能となり、組付性を良好となすことができる。
【００４８】
更にこの請求項２においては、単にパイロット弁を２次側から挿入孔に差し込むだけでパイロット弁を組み込むことができることから、図１５に示した減圧バルブのように、パイロット弁を移動させるための軸部を２分割構造として、それらをねじ結合等によって結合することを不要化でき、パイロット弁の組付構造を簡単な構造となすことができる。
【００４９】
上記のようにこの請求項２では、パイロット弁と挿入孔の内面との間に、上記横向開口と上記奥側の液室との間の位置において、それらパイロット弁及び挿入孔の内面間をシールするシール部材を有しないシールレス構造となしておくことができる。
【００５０】
この場合において、上記液室と２次側通路とを連通させ、２次側通路の２次側液圧を液室に導く連通溝を、挿入孔の内面に沿って軸方向に設けておくことができる（請求項３）。
【００５１】
次に請求項４は、上記挿入孔にパイロット弁とともに軸部を挿入して、その軸部と挿入孔の内面との間に隙間形成し、その隙間にて上記横孔に続くパイロット通路の一部を形成するとともに、上記主弁には、隙間の形成位置において挿入孔の内面に沿って周方向に環状をなす弾性のシール部材を設け、パイロット弁が横向開口を閉鎖した後に、パイロット弁をシール部材と弾性嵌合させてパイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしたものである。
【００５２】
このようにパイロット通路を液密にシールし、遮断状態とすることで、１次側通路と２次側通路とを、このパイロット通路の部分においても完全に遮断状態とすることができる。
【００５３】
この請求項４は、各種のパイロット式制御バルブに適用でき、これにより上記の効果を奏するものであるが、この効果は特にパイロット式減圧バルブにおいて特に有用である。
【００５４】
２次側液圧を１次側液圧よりも低い一定の設定圧力の減圧状態に調圧する減圧バルブの場合、主通路を液が流通しているとき即ち減圧調節しているときには、２次側液圧を設定圧力に減圧（調圧）することができるものの、パイロット弁が閉弁動作時においてパイロット通路を完全止水状態としないものであると、液の流通を止めたときに１次側液圧が２次側に漏出し、最終的に２次側液圧が１次側液圧と同じ圧力まで高まってしまう。
【００５５】
減圧弁の用い方によっては、流通を止めた状態でも２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持することが求められる場合がある。
例えば電気温水器を設置し、その電気温水器で加熱した湯を水栓器具に供給する場合において、電気温水器の温水タンクの上流側に減圧バルブを設置し、かかる減圧バルブにて温水タンクを保護する場合、減圧バルブには通水停止状態の下で２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持する機能が求められる。
【００５６】
通水停止状態で２次側液圧が１次側液圧まで高まってしまうと、温水タンクが損傷してしまう恐れが生ずる。
こうした場合に、請求項４によれば、パイロット弁にて上記の横孔即ち横向開口を閉鎖した後に、パイロット弁を環状のシール部材と弾性嵌合させ、パイロット通路を径方向にシールして完全遮断状態とすることで、液の流通停止状態の下で、２次側液圧が１次側液圧まで高まってしまうのを有効に防止でき、減圧バルブの下流側のタンク等の機器を有効に保護することができる。
【００５７】
次に請求項５は、上記軸部に、上記の隙間の形成位置においてパイロット弁とは別のシール用弁部を設け、パイロット弁が横向開口を閉鎖した後に、シール用弁部をシール部材と弾性嵌合させてパイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしたものである。
【００５８】
請求項４に従ってパイロット弁が横向開口を閉鎖した後、パイロット弁が更に前進移動して環状のシール部材と弾性嵌合し、パイロット通路を連通遮断する場合、パイロット弁が横向開口を閉鎖してから環状のシール部材に嵌合してパイロット通路を完全止水するまでの間に、パイロット弁が所定距離だけ軸方向に移動することとなる。
そしてその間に２次側液圧が上昇してしまう。
【００５９】
しかるにこの請求項５では、パイロット弁とは別にシール用弁部を軸部に設け、これを環状のシール部材に弾性嵌合させて、パイロット通路を完全にシールするようになしていることから、シール用弁部及び環状のシール部材の位置を適正に定めておくことで、パイロット弁が横向開口を閉鎖した後、直ちにシール用弁部をシール部材と嵌合させ、パイロット通路を完全シール状態とすることが可能となる。
【００６０】
従って請求項５によれば、液の流通停止の際に２次側液圧がパイロット通路における液の漏れによって上昇するのを可及的に小さく抑えることが可能となる。
【００６１】
本発明の制御バルブは、様々な制御バルブとして構成することが可能であるが、請求項６に従い、これをパイロット式減圧バルブとして構成することができる。
この場合、本発明によれば２次側液圧の調圧制御を高精度で適正に行うことができる。
【００６２】
或いはまた、請求項７に従い定差圧式のパイロット式定流量バルブとして構成することができる。
この場合、本発明によれば定流量化制御を高精度で適正に行うことができる。
【００６３】
更には請求項８に従い、自動温度調節機能付のパイロット式湯水混合バルブとして構成することができる。
この場合、パイロット弁の進退移動による混合水の温度制御を高精度で適正に行うことができる。
尚、本発明のパイロット式制御バルブを、請求項８に従ってパイロット式湯水混合バルブとして構成するに際し、これを様々な形態のパイロット式バルブとなすことができる。
例えばパイロット式湯水混合バルブを、以下の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の構成を有するパイロット式バルブとして構成することができる。
【００６４】
（Ａ）(イ)水側主弁の背後に形成され、内部の圧力を水側主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室としての水側背圧室と、(ロ)水流入口からの１次側の水を水側背圧室の内部に導入して圧力上昇させる水側導入小孔と、(ハ)水側背圧室の水を水側主弁の下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としての水側パイロット通路と、(ニ)水側主弁の進退移動方向である軸方向に進退移動し、水側パイロット通路の開度を変化させることによって水側主弁を同方向に追従して進退移動させる水側パイロット弁とを有するものとなすとともに、湯側主弁を水側主弁と一体に構成して、水側主弁を駆動弁として湯側主弁を一体に移動させるようになしたパイロット式湯水混合バルブ。
【００６５】
（Ｂ）(イ)湯側主弁の背後に形成され、内部の圧力を湯側主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室としての湯側背圧室と、(ロ)湯流入口からの１次側の湯を湯側背圧室の内部に導入して圧力上昇させる湯側導入小孔と、(ハ)湯側背圧室の湯を湯側主弁の下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としての湯側パイロット通路と、(ニ)湯側主弁の進退移動方向である軸方向に進退移動し、湯側パイロット通路の開度を変化させることによって湯側主弁を同方向に追従して進退移動させる湯側パイロット弁とを有するものとなすとともに、水側主弁を湯側主弁と一体に構成して、湯側主弁を駆動弁として水側主弁を一体に移動させるようになしたパイロット式湯水混合バルブ。
【００６６】
（Ｃ）水側主弁と湯側主弁とが互いに別体且つ独立して移動可能とされているとともに(イ)水側主弁，湯側主弁の背後に形成され、内部の圧力を水側主弁，湯側主弁に対して閉弁方向の押圧力としてそれぞれ作用させる背圧室としての水側背圧室，湯側背圧室と、(ロ)水流入口，湯流入口からの１次側の水，湯をそれら背圧室の内部に導入して圧力上昇させる水側導入小孔，湯側導入小孔と、(ハ)水側，湯側の各背圧室の水，湯を水側主弁，湯側主弁の各下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としての水側パイロット通路，湯側パイロット通路と、(ニ)水側主弁，湯側主弁の各進退移動方向である軸方向に進退移動し、各パイロット通路の開度を変化させることで水側主弁，湯側主弁をそれぞれ同方向に追従して進退移動させる水側パイロット弁，湯側パイロット弁と、を有するものとなしてあるパイロット式湯水混合バルブ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１〜図４は、本発明をパイロット式減圧バルブに適用した例を示している。
図１において、１０はパイロット式減圧バルブ（以下単に減圧バルブとする）を表している。
１２はその減圧バルブのバルブボデーで、液の流入口１４と流出口１６とが設けられている。
１８は流入口１４と流出口１６とを連絡する液の主通路で、１８-１，１８-２はそれぞれ主通路１８における１次側通路，２次側通路をそれぞれ表している。
【００６８】
２０は、主通路１８上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁で、ゴム製のダイヤフラム膜２２と、これを保持する硬質の樹脂製の保持部材２４とから成っている。ここでダイヤフラム膜２２は、その外周部分がバルブボデー１２に固定状態とされている。
この主弁２０は、円筒部２６の先端部にて構成された主弁座２８に向けて進退移動し、弁開度を変化させる。
詳しくは、主弁座２８に向けて前進移動することで弁開度を小とし、主弁座２８と主弁２０との間の隙間を小として、１次側通路１８-１から２次側通路１８-２へと液が流れ込む際に、そこでの圧損（圧力損失）を大として、２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２を減少させるように作用する。
【００６９】
また逆に主弁座２８から図中上向きに後退移動することで弁開度を大とし、主弁座２８と主弁２０との間の隙間を大として、これにより１次側通路１８-１から２次側通路１８-２へと液が流れ込む際の圧損を少なくして、２次側液圧Ｐ２を増大させるように作用する。
【００７０】
主弁２０は、図中上方に突出する断面円形の突出部３０を有しており、この突出部３０が、これに対応してバルブボデー１２に形成された断面円形の嵌合孔３２に摺動可能に嵌合されている。
主弁２０は、この突出部３０と嵌合孔３２とによって、図中上下方向（軸方向）の進退移動が案内される。
嵌合孔３２の内側には、突出部３０の図中上側に液室３４が形成されている。この液室３４は、隙間を通じて後述の背圧室３６と連通しており、液室３４の圧力は背圧室３６の圧力と同圧となっている。
【００７１】
３６は、主弁２０の背面側即ち図中上側に設けられた背圧室で、この背圧室３６は、内部の液の圧力を主弁２０に対し図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
３８は、主弁２０の中心から偏心した位置で主弁２０を貫通して設けられ、１次側通路１８-１と背圧室３６とを連通させる導入小孔で、この導入小孔３８は１次側通路１８-１の液を背圧室３６に導入して背圧室３６の圧力を増大させる。
【００７２】
４０は、背圧室３６と２次側通路１８-２とを連通させるように主弁２０を貫通して設けられたパイロット通路で、このパイロット通路４０は、背圧室３６の液を２次側通路１８-２へと流出させて背圧室３６の圧力を減少させる。
【００７３】
４２は、２次側液圧Ｐ２に感応して動作する感圧動作部材としてのダイヤフラムで、外周部がバルブボデー１２に固定されている。
このダイヤフラム４２の図中上面は、２次側液圧Ｐ２を受ける受圧面４４とされている。
このダイヤフラム４２の図中下側には、連通孔４６を通じて大気に開放されたばね室４８が形成されていて、そこにコイルばねから成る２次圧調節ばね５０が収容されている。
２次圧調節ばね５０は、その上端をばね受５２を介してダイヤフラム４２に当接させ、その付勢力をダイヤフラム４２に対し図中上向きに作用させている。
【００７４】
５４は、中心部に上記の連通孔４６を有し、外周面に雄ねじ５６の形成されたプラグで、外周面の雄ねじ５６においてバルブボデー１２の雌ねじ５８に螺合され、２次圧調節ばね５０の下端を受けるとともに、図中上方の内側にばね室４８を形成している。
尚このプラグ５４には、図中下端に工具係合用の係合溝６０が設けられている。
【００７５】
ダイヤフラム４２の図中上側には２次圧室６２が形成されており、この２次圧室６２が、連通路６４を通じて２次側通路１８-２と連通させられている。
即ち２次側液圧Ｐ２が、連通路６４を通じて２次圧室６２に導入され、ダイヤフラム４２に対してこの２次側液圧Ｐ２が図中下向きに、即ち２次圧調節ばね５０による図中上向きの付勢力とは反対方向に作用せしめられている。
【００７６】
ダイヤフラム４２は、この２次側液圧Ｐ２を駆動力としてその中心部が図中上下方向に進退移動する。詳しくは、２次側液圧Ｐ２による図中下向きの力と、２次圧調節ばね５０による図中上向きの付勢力との差に応じて、中心部が図中上下方向に移動し感圧動作せしめられる。
【００７７】
ダイヤフラム４２には、軸部６８が固定され、かかる軸部６８がダイヤフラム４２から２次側通路１８-２を通って図中上向きに延び出している。そしてこの軸部６８の先端部に、円柱状を成すパイロット弁７０が一体に構成されている。
軸部６８は、このパイロット弁７０と基端側の大径部７２との間に、パイロット弁７０よりも細径を成す細径部７４を有している。
この実施形態において、軸部６８はパイロット弁７０に到るまで全体が一体構造をなしている。
【００７８】
主弁２０には、図中下面から上向きに、即ち２次側通路１８-２から背圧室３６の側に向けて、外径が軸方向に一様な断面円形の挿入孔７６が設けられており、そこにパイロット弁７０及び細径部７４が、挿入孔７６の内面を摺動案内面として図中上向きに摺動可能に挿入されている。
【００７９】
主弁２０詳しくは保持部材２４には、図２にも示しているように突出部３０の付根位置において、これを直径方向に貫通する横孔７８が設けられている。
この横孔７８は、挿入孔７６を通って設けられており、かかる横孔７８が、挿入孔７６の内面で開口せしめられている。
この開口は、挿入孔７６の内面で軸直角向きに横向きに開口している。図中８０はその軸直角向きの横向開口を表している。
上記挿入孔７６は、軸部６８における細径部７４との間に縦の（軸方向の）環状隙間８２を形成しており、上記パイロット通路４０は、横孔７８とこれに続く縦の環状隙間８２とによって形成されている。
【００８０】
８４は、挿入孔７６におけるパイロット弁７０の上側の奥部に形成された液室で、この液室８４に、２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２が導入されている。
詳しくは、図２（Ｂ）に示しているように主弁２０にはこの液室８４と２次側通路１８-２とを連通させる連通溝８６が形成されており、この連通溝８６を介して２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２が液室８４に導入されている。
尚、図２（Ｂ）に示しているようにこの連通溝８６は、突出部３０において横孔７８よりも径方向の外側位置に形成されている。
【００８１】
この実施形態では、背圧室３６の液がパイロット通路４０を通じて流出する際に、横孔７８がその流れに対する絞り部として作用し、そこで圧損が生ぜしめられる。
また液室８４には連通溝８６を通じて２次側液圧Ｐ２が導入されており、従ってこの実施形態では、パイロット弁７０に対してその上面に背圧室３６の液圧が作用するのを防止するためのシール構造は特に設けられていない。
【００８２】
詳しくは、パイロット弁７０と挿入孔７６の内面との間には、横孔７８における横向開口８０と液室８４との間の位置において、それらパイロット弁７０及び挿入孔７６内面間をシールする環状のシール部材は設けられておらず、パイロット弁７０と挿入孔７６との間がシールレス構造とされている。
【００８３】
次の本実施形態の減圧バルブ１０の作用を以下に説明する。
この実施形態では、パイロット弁７０が図中上下方向に軸方向に進退移動することで、主弁２０がこれに追従して同方向に且つパイロット弁７０と同一のストロークで進退移動せしめられる。
詳しくは、主弁２０が閉弁した状態の下で図３（I）に示しているようにパイロット弁７０が図中上方に後退移動すると、それまでパイロット弁７０にて閉鎖されていた横向開口８０が所定開度で開いた状態となる。
これにより、背圧室３６の液がパイロット通路４０を通じて２次側通路１８-２へと流れ出し、背圧室３６の圧力が減少する。
【００８４】
すると主弁２０に対して上向きに作用する１次側通路１８-１の１次側液圧Ｐ１によって、主弁２０が図中上向きに後退移動する。
而して主弁２０が上向きに後退移動すると、横孔７８よりも図中下側の主弁本体２０Ａとパイロット弁７０との間の隙間が小となるとともに横向開口８０の開度が小となり、ここにおいて背圧室３６からパイロット通路４０を通じて２次側通路１８-２へと抜け出る液の量が減少し、背圧室３６の圧力が相対的に上昇する。
そして図３(II)に示しているように、主弁２０が一定距離図中上向きに後退移動したところで、背圧室３６の圧力と１次側通路１８-１の１次側液圧Ｐ１とが釣り合った（バランスした）状態となり、ここにおいて主弁２０の後退移動が停止する。
【００８５】
このとき、パイロット弁７０と主弁本体２０Ａとの間には微小な一定の追従間隙が保たれる。
而して主弁２０が図中上向きに後退移動することで、主弁２０と主弁座２８との間に隙間が生じ、主弁２０が開弁した状態となる。
ここにおいて１次側通路１８-１の液が、主弁座２８と主弁２０との間の隙間を通過して２次側通路１８-２へと流れ込む。そして液がその隙間を通過する過程で圧力損失が生ぜしめられる。
【００８６】
図３(II)に示す状態から、パイロット弁７０が更に図中上向きに後退移動すると、背圧室３６の圧力と１次側通路１８-１の１次側液圧Ｐ１とをバランスさせるようにして、主弁２０が主弁本体２０Ａとパイロット弁７０との間に上記の追従間隙（追従間隙は例えば５０μｍ程度）を保持しつつ、パイロット弁７０の後退移動に追従して同じ距離だけ後退移動し、その弁開度を更に大とする。即ち主弁２０と主弁座２８との間の隙間を更に大きくする（図３(III)）。
【００８７】
尚、パイロット弁７０が後退移動することによって一時的にパイロット弁７０と主弁本体２０Ａとの間の隙間は大となるが、続いて主弁２０がパイロット弁７０に追従して後退移動することで、それらの間の間隙は上記のように微小な一定の追従間隙に保持される。
【００８８】
主弁２０が図３(II)から(III)に示す状態まで後退移動すると、主弁２０の弁開度が更に大となることによって、１次側通路１８-１から２次側通路１８-２へと液が流れ込む際の圧損が更に少なくなり、その結果として２次側液圧Ｐ２がより増大する方向に変化する。
主弁２０は、このようにして弁開度を変化させることで、２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２を１次側液圧Ｐ１よりも低い一定の設定圧力に減圧保持する。
【００８９】
そして１次側液圧Ｐ１が増大又は減少変化して、２次側液圧Ｐ２が増大又は減少変化しようとしたとき、主弁２０が弁開度を小さく又は大きく変化させて、２次側液圧Ｐ２を設定圧力に保持する。
また１次側液圧Ｐ１が大きくなって弁開状態では２次側液圧Ｐ２を設定圧力に保持できない状態になると、主弁２０が閉弁動作して１次側通路１８-１と２次側通路１８-２との間を遮断する。即ち閉弁動作して１次側通路１８-１から２次側通路１８-２への液の流通を停止させる。
【００９０】
図４(Ｉ)に示しているように、パイロット弁７０が図中下向きに前進移動した場合においても、主弁２０はこれに追従して主弁座２８に向けて前進移動し、弁開度を小とする。その際の動作は基本的に上記と同様である。
即ち、パイロット弁７０が図中下向きに前進移動し、横向開口８０の開度が一時的に減少せしめられると、主弁２０は背圧室３６の圧力と１次側液圧Ｐ１との圧力をバランスさせるようにして、パイロット弁７０の前進移動に追従して図中下向きに前進移動し、弁開度を小とする（図４(II)参照）。
【００９１】
そして更にパイロット弁７０が前進移動すると、追従して主弁２０がパイロット弁７０の前進移動距離と同じ距離だけ主弁座２８に向けて前進移動し、弁開度を更に小さくする。
そしてパイロット弁７０の更なる図中下向きの前進移動により、最終的に主弁２０が閉弁状態となり、１次側通路１８-１から２次側通路１８-２に向けての液の流通を停止させる（図４(III)参照）。
【００９２】
上記のようなパイロット弁７０の進退移動は、２次側液圧Ｐ２の作用を受けて動作するダイヤフラム４２の図中上下方向の変位によって速い速度で俊敏に行われる。
このとき主弁２０がパイロット弁２０の移動に遅れて進退移動しても、この実施形態ではパイロット弁７０が主弁２０に対して当ることはなく、パイロット弁７０と主弁２０とが当ることによって従来もたらされていた不具合を生じることはない。
【００９３】
また主弁２０が傾いた場合においても、パイロット弁７０が主弁２０に当ってパイロット弁７０が主弁２０により後退方向に押し上げられてしまうこともなく、パイロット弁７０の進退移動に対して主弁２０の進退移動を良好に追従させることができ、２次側液圧Ｐ２の減圧制御を適正に精度高く行うことができる。
【００９４】
更にこの実施形態では、主弁２０をパイロット弁７０により２次側通路１８-２の側から進退移動制御しているにも拘わらず、パイロット弁７０に対して背圧室３６の圧力が作用せず、従って背圧室３６の圧力がパイロット弁７０の移動に対して影響を及ぼさず、パイロット弁７０が純粋に２次側液圧Ｐ２の変化に応じて移動することができ、パイロット弁７０の移動により主弁２０の下流側の２次側液圧Ｐ２の制御を良好に行うことができる。
【００９５】
またパイロット弁７０に対して背圧室３６の圧力が作用するのを排除するためのシール部材によるシール構造を設けていないため、パイロット弁７０の移動に対しシール部材による摺動抵抗が働いて、そのことが２次側液圧Ｐ２の減圧制御特性にヒステリシス現象を生ぜしめる問題も生じない。
【００９６】
加えて本実施形態では、パイロット弁７０の閉弁に際してパイロット弁を主弁２０に対し軸方向に当接させるものでないため、主弁２０に設けた挿入孔７６に対し、単に２次側通路１８-２からパイロット弁７０を挿入するだけで、パイロット弁７０を組み込むこと、即ちパイロット弁７０を一方向から組み込むことができ、組付性を良好となすことができる。
【００９７】
更にこの実施形態においては、単にパイロット弁７０を２次側通路１８-２から挿入孔７６に差し込むだけでパイロット弁７０を組み込むことができることから、図１５に示した減圧バルブのようにパイロット弁を移動させるための軸部を２分割構造として、それらをねじ結合等によって結合することを不要化でき、パイロット弁の組付構造を簡単な構造となすことができる。
【００９８】
図５は本発明の他の実施形態を示している。
この例は、主弁２０における上記縦の環状隙間８２の形成位置において、挿入孔７６の内面に環状溝８８を形成し、そこに弾性を有する環状のシール部材としてのＯリング９０を装着し、パイロット弁７０の前進移動の際に、パイロット弁７０が上記の横向開口８０を閉鎖した後に、パイロット弁７０をこのＯリング９０に弾性嵌合させ、パイロット弁７０とＯリング９０との径方向シールによりパイロット通路４０を連通遮断するようになしたものである。
【００９９】
この実施形態によれば、パイロット通路４０を液密にシールし、遮断状態とすることで、１次側通路１８-１と２次側通路１８-２とをこのパイロット通路４０の部分においても完全に遮断状態とすることができる。
【０１００】
２次側液圧Ｐ２を１次側液圧Ｐ１よりも低い一定の設定圧力の減圧状態に調圧する減圧バルブの場合、主通路１８を液が流通しているとき即ち減圧調節しているときには、２次側液圧Ｐ２を設定圧力に減圧（調圧）することができるものの、パイロット弁７０が閉弁時においてパイロット通路４０を完全止水状態としないものであると、液の流通停止後に１次側液圧Ｐ１が２次側に漏出し、最終的に２次側液圧Ｐ２が１次側液圧Ｐ１と同じ圧力まで高まってしまう。
【０１０１】
減圧弁の用い方によっては、液の流通を止めた状態でも２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持することが求められる場合がある。
例えば電気温水器の温水タンクの上流側に減圧バルブを設置し、かかる減圧バルブにて温水タンクを保護する場合、減圧バルブには通水停止状態の下で２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持する機能が求められる。
【０１０２】
通水停止状態で２次側液圧が１次側液圧まで高まってしまうと、温水タンクが損傷してしまう恐れが生ずる。
こうした場合に、本実施形態の減圧バルブ１０ではパイロット弁７０にて横向開口８０を閉鎖した後に、パイロット弁７０をＯリング９０と弾性嵌合させ、パイロット通路４０を径方向にシールして完全遮断状態とすることで、液の流通停止状態の下で２次側液圧Ｐ２が１次側液圧Ｐ１まで高まってしまうのを有効に防止でき、減圧バルブの下流側のタンク等の機器を有効に保護することができる。
【０１０３】
図６及び図７は本発明の更に他の実施形態を示している。
図６に示しているように、この例は上記の縦の環状隙間８２の形成位置において、軸部６８の細径部７４に、上記のパイロット弁７０とは別に且つ図中その下側位置に、細径部７４よりも大径の円柱形状をなすシール用弁部９２をパイロット弁７０と離隔して設け、またこれに対応してこのシール用弁部９２の下側位置に上記の環状溝８８及びＯリング９０を設け、パイロット弁７０の前進移動の際にパイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖した後（図７（Ａ）参照）、図７（Ｂ）に示しているようにシール用弁部９２をＯリング９０に弾性嵌合させてパイロット通路４０をシールし、連通遮断するようになした例である。
【０１０４】
尚この例では、パイロット弁７０が主弁２０の進退移動の制御動作を行っているときの、横向開口８０の開放部分、即ち横向開口８０の隙間が、シール用弁部９２とＯリング９０との間の隙間よりも小さくなるように、シール用弁部９２の位置がＯリング９０との関係において定められている。
従って主弁２０の追従移動の制御は上記実施形態と同様にパイロット弁７０の進退移動によって行われる。
【０１０５】
図５の実施形態において、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖した後、パイロット弁７０自体がＯリング９０と弾性嵌合し、パイロット通路４０を連通遮断する場合、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖してからＯリング９０に嵌合してパイロット通路４０を止水するまでの間にパイロット弁７０が所定距離だけ軸方向に移動し、その間に２次側液圧Ｐ２が上昇してしまう。
【０１０６】
しかるに本実施形態ではパイロット弁７０とは別にシール用弁部９２を軸部６８に設け、これをＯリング９０に弾性嵌合させてパイロット通路４０を完全にシールするようになしていることから、シール用弁部及びＯリング９０の位置を適正に定めておくことで、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖した後、直ちにシール用弁部９２をＯリング９０と嵌合させ、パイロット通路４０を完全シール状態とすることが可能となる。
【０１０７】
従ってこの実施形態によれば、液の流通停止の際にパイロット弁７０が横向開口８０を塞いでから完全止水に到るまでの間に２次側液圧Ｐ２が上昇するのを可及的に小さく抑えることが可能となる。
図８はこれを模式的に表している。尚図８において横軸は流量Ｑを、縦軸は２次側液圧Ｐ２を表している。
図５の実施形態では、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖した後、Ｏリング９０に弾性嵌合してパイロット通路４０を連通遮断しシールするまでのパイロット弁７０の必要移動距離が長くなることから、上記のようにその間の２次側液圧Ｐ２の圧力上昇が大きくなってしまう。図８中のＡはそのときの圧力上昇曲線を表している。
【０１０８】
これに対し、図６及び図７の実施形態では、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖した後、微小な移動距離で速やかにシール用弁部９２をＯリング９０と弾性嵌合させて、パイロット通路４０を連通遮断することができるため、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖してからの２次側液圧Ｐ２の圧力上昇を可及的に小さく抑えることができる。図８中Ｂはそのときの圧力上昇曲線を表している。
【０１０９】
図９は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、主弁２０をダイヤフラム弁にて構成するのに代えて、これをピストン弁にて構成した例である。
他の点については図１〜図４に示す第１の実施形態と基本的に同様であり、対応する部分に対応する符号のみを示して、他の詳しい説明は省略する。
【０１１０】
図１０は本発明のパイロット式制御バルブを、パイロット式減圧バルブの一形態例としてのパイロット式定流量バルブ９４として構成した例である。
この例では、主弁２０をピストン弁となすとともに、この主弁２０に環状の突起９６を設け、これをバルブボデー１２に形成した主弁座２８に向けて進退移動させるようになすとともに、感圧動作部材として上記のダイヤフラム４２に代えてこれをピストン式弁部９８となし、そしてそのピストン式弁部９８で２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２を受けて、その２次側液圧Ｐ２の増減変化に対応してピストン式弁部９８を図中上下方向に進退移動させ、以ってパイロット弁７０を一体に進退移動させることにより、主弁２０を追従して進退移動させ、その弁開度を増減変化させて２次側液圧Ｐ２を１次側液圧Ｐ１よりも低い一定の設定圧力の減圧状態に保持するとともに、ピストン式弁部９８とバルブボデー１２（通路形成部材）との間に環状のオリフィス１００を形成して、２次側通路１８-２からの液をそのオリフィス１００を通過して３次側通路１８-３へと流通させるようになしたものである。
【０１１１】
この実施形態では、オリフィス１００を形成することによって、２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２と、３次側通路１８-３の３次側液圧Ｐ３との間に差圧が生じる。
この差圧に基づく２次側通路１８-２から３次側通路１８-３へと流通する液の流量は次の式（１）で与えられる。
【０１１２】
【数１】
【０１１３】
但し式（１）中、Ｑは流量で、ａはオリフィス１００の流路面積，ｃ定数で、ΔＰはＰ２とＰ３との差圧、ρは液の比重である。
【０１１４】
而してこの実施形態では、２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２が一定の圧力に保持されることによって、２次側液圧Ｐ２と３次側液圧Ｐ３との差圧は一定となる。
【０１１５】
従ってオリフィス１００を通過して流れる液の流量は一定流量となる。
尚、他の点については基本的に図１〜図４の実施形態と同様である。従って対応する部分に対応する符号のみを示して、他の詳しい説明は省略する。
【０１１６】
本実施形態によれば、定流量バルブにおける定流量化制御を高精度で適正に行うことができる。
【０１１７】
図１１〜図１３は、本発明を自動温度調節機能付きのパイロット式湯水混合バルブ（以下単に湯水混合バルブとする）に適用した場合の実施形態を示している。
図１１において、１１０はその湯水混合バルブを表している。
１１２は、この湯水混合バルブ１１０におけるバルブケース（バルブボデー）で、水流入口１１４，湯流入口１１６及びこれらに続いて形成された１次側通路としての水流入通路１１８，湯流入通路１２０を有している。
【０１１８】
これら水流入口１１４，湯流入口１１６から流入した水と湯とは、水流入通路１１８，湯流入通路１２０をそれぞれ流通した後、２次側通路である混合通路１２２を流通して混合室１２４に到り、そこで水と湯とが十分に混合された上で、その混合水が流出口１２６から図中右方に流出する。
【０１１９】
バルブケース１１２にはまた、後述の水側主弁１３２，湯側主弁１３４に各対応して水側主弁座１２８，湯側主弁座１３０が形成されている。
１３２は水側主弁で、この水側主弁１３２は、水側主弁座１２８に向けて図中左右方向の軸方向に進退移動し、弁開度を変化させて水流入口１１４からの水の流入量を増減変化させる。
この実施形態において、水側主弁１３２はダイヤフラム膜２２と樹脂製の保持部材２４とから成るダイヤフラム弁にて構成してある。
【０１２０】
１３４は湯側主弁で、この湯側主弁１３４は湯側主弁座１３０に向けて進退移動し、上記水側主弁１３２とは逆の関係で弁開度を大小変化させ、湯流入口１１６からの湯の流入量を増減変化させる。
１３６は、これら水側主弁１３２及び湯側主弁１３４を有する主弁体で、ここでは水側主弁１３２及び湯側主弁１３４がこの主弁体１３６に一体に構成されている（厳密には湯側主弁１３４が主弁体１３６における筒状部１３８にねじ結合にて一体結合されている）。
【０１２１】
１４０は、水側主弁１３２の図中左側の背後に形成された水側背圧室で、この水側背圧室１４０は、その内部の圧力を水側主弁１３２に対して図中右方向の閉弁方向の押圧力として作用させる。
この実施形態では、水側主弁１３２を駆動弁として湯側主弁１３４が一体に移動せしめられる。
【０１２２】
１４２は、水側主弁１３２を貫通して設けられた水側導入小孔で、この水側導入小孔１４２は、水流入口１１４から流入した水を背圧室１４０に導入してその圧力を増大せしめる。
【０１２３】
図１２において、１４４は水側背圧室１４０に連通する状態で水側主弁１３２に直径方向に設けられた貫通の横孔で、この実施形態ではこの横孔１４４によってパイロット通路が構成されている。
この横孔１４４から成るパイロット通路は、水側背圧室１４０の水を２次側へと抜いて水側背圧室１４０の圧力を低下せしめる。
【０１２４】
水側主弁１３２は、この水側背圧室１４０の圧力の増減に基づいて図中左右方向に進退移動せしめられ、そしてこの水側主弁１３２を駆動弁として湯側主弁１３４が図中左右方向に進退移動せしめられる。
【０１２５】
その水側背圧室１４０の圧力は、水側パイロット弁１４５の図中左右方向の進退移動によって制御される。
従ってこの実施形態においても、水側パイロット弁１４５の図中左右方向の軸方向の進退移動により、水側主弁１３２及び湯側主弁１３４がこれに追従して同方向に同じストロークで進退移動せしめられる。
【０１２６】
図１１において、１４６は軸部１４８においてハンドルに一体回転に連結される円筒形状の回転部で、バルブケース１１２の内面に回転可能に嵌合されている。
この回転部１４６の内側には、軸方向に進退移動する円筒形状の第１の進退部材１５０が配置されており、この進退部材１５０が、かかる進退部材１５０に形成された雄ねじ１５２と回転部１４６に形成された雌ねじ１５４とにおいてねじ結合されている。
【０１２７】
この進退部材１５０はまた、バルブケース１１２における内筒部１５６に対し、軸方向の係合溝と係合突条とを有する回止め機構１５８により回止めされている。
従って回転部１４６が回転させられると、進退部材１５０がねじ送りで図中左右方向に進退移動せしめられる。
【０１２８】
進退部材１５０の更に内側には、有底円筒形状をなす第２の進退部材１６０が配置されている。
この第２の進退部材１６０は、バルブケース１１２における上記の内筒部１５６に対して外嵌状態に摺動可能に嵌合されているとともに、第１の進退部材１５０に対し緩衝ばね機構１６２を介して連結されている。
従って進退部材１５０が図中左右方向に進退移動すると、その進退移動が緩衝ばね機構１６２を介して第２の進退部材１６０に伝えられ、かかる第２の進退部材１６０が、内筒部１５６の外面に沿って図中左右方向に進退移動せしめられる。
【０１２９】
この第２の進退部材１６０の底部１６６には、主弁体１３６即ち水側主弁１３２及び湯側主弁１３４を図中左右方向に進退移動させるための温調軸１６４の図中左端部が結合されている。
従って第２の進退部材１６０が図中左右方向に進退移動すると、この温調軸１６４がこれと一体に図中左右方向に進退移動せしめられる。
【０１３０】
図１３にも示しているように、水側主弁１３２及び湯側主弁１３４即ち主弁体１３６は、温調軸１６４に対して別体に構成されている。
この温調軸１６４には、スリーブ１６８-１，１６８-２及び１６８-３が外嵌状態に且つ左右方向に相対移動可能に嵌合されている。
そして真中のスリーブ１６８-１に、上記のパイロット弁１４５が一体に構成されている。
スリーブ１６８-２は、温調軸１６４に対し止め輪にて図中右端が規定され、またスリーブ１６８-３は、同じく止め輪にて温調軸１６４に対し図中左端が規定されている。
【０１３１】
そしてスリーブ１６８-１と１６８-２との間に、感温動作部材としての形状記憶合金製のコイルばねから成る感温ばね１７０が介装され、その付勢力をスリーブ１６８-１に対して、即ちパイロット弁１４５に対して図中左向きに及ぼしている。
またスリーブ１６８-３とスリーブ１６８-１との間に、詳しくはパイロット弁１４５との間に、コイルばねから成るバイアスばね１７２が介装され、その付勢力をスリーブ１６８-１に対して、即ちパイロット弁１４５に対して図中右向きに及ぼしている。
【０１３２】
以上の説明から明らかなように、この実施形態ではパイロット弁１４５が、温調軸１６４に対して図中左右方向の軸方向に相対移動可能な状態で温調軸１６４により保持されており、そしてこのパイロット弁１４５に対し、図中右側と左側とに配置された感温ばね１７０とバイアスばね１７２とが、その付勢力を逆向きに及ぼしており、且つ感温ばね１７０とバイアスばね１７２とが、合計の長さを一定に保持しつつパイロット弁１４５とともに温調軸１６４と一緒に移動するように、それらが温調軸１６４に組み付けられ、全体としてパイロット弁ユニット１７４を構成している。
【０１３３】
図１３（Ａ）に示しているように、水側主弁１３２には円筒部（突出部）１７６が設けられており、この円筒部１７６が、水側主弁１３２における主弁本体１３２Ａから図中左向きに突出せしめられている。
そしてこの円筒部１７６の付根位置に、上記と同様にして水側背圧室１４０に連通した直径方向の横孔１４４が形成され、この横孔１４４が、円筒部１７６の内側に形成された挿入孔１７８の内面で開口せしめられている。
【０１３４】
この実施形態においてもまた、図１２に示しているようにその開口が、パイロット弁１４５に対する摺動案内面となる内面で軸直角方向の横向きに開口せしめられている。図中１８０はその横向開口を表している。
尚円筒部１７６は有底円筒形状をなしており、図中左端の底部を上記の温調軸１６４が貫通している。
この底部にはＯリング１８２が保持されており、このＯリング１８２によって、温調軸１６４と円筒部１７６とが水密にシールされている。
【０１３５】
この円筒部１７６の内側、即ち挿入孔１７８におけるパイロット弁１４５の図中奥側には液室１８４が形成されており、そこに２次側通路としての混合通路１２２の液圧が、温調軸１６４の外周面に沿って軸方向に形成された連通路１８６を通じて導入されている。
この実施形態においても、横孔１４４から成るパイロット通路は、背圧室１４０内の水が２次側に流出する際の流れに対する絞り部として働き、この横孔１４４の部分で圧損が生ぜしめられる。
【０１３６】
また液室１８４には、連通路１８６を通じて２次側の液圧が導入されており、従ってこの実施形態においても、パイロット弁１４５と円筒部１７６即ちその内側の挿入孔１７８との間には、シール部材によるシール構造は設けられていない。
従ってパイロット弁１４５は、挿入孔１７８の内面を摺動案内面としてシール部材による摺動抵抗を受けることなく、図中左右方向に進退移動可能である。
【０１３７】
この実施形態においても、パイロット弁１４５は図中左右方向の進退移動により横向開口１８０の開度を変化させ、これにより横孔１４４から成るパイロット通路の開度を変化させることによって、水側背圧室１４０の圧力を増減変化させ、水側パイロット弁１４５を図中左右方向に進退移動せしめる。
【０１３８】
但し上記実施形態で説明したように、パイロット弁１４５が左右方向に進退移動すると、水側主弁１３２における主弁本体１３２Ａが、パイロット弁１４５との間に一定の追従間隙を保持しつつこれに追従して進退移動する。その原理については上記したのと同様である。
【０１３９】
尚、上記のスリーブ１６８-１には径方向の通孔１８８が形成されており、横孔１４４から流出した水側背圧室１４０の水は、この通孔１８８を経て連通路１８６に、更にはその下流側の混合室１２４へと流出する。
【０１４０】
尚、図１１に示しているように円筒部１７６の図中左側には液室３４が形成されているが、この液室３４は隙間を通じて水側背圧室１４０と連通しており、液室３４は水側背圧室１４０と同じ圧力となっている。
【０１４１】
この実施形態の湯水混合バルブ１１０では、ハンドルの回転操作によって回転部１４６を回転させると、第１の進退部材１５０がねじ送りで図中左右方向に進退移動させられる。
そしてこの進退部材１５０の進退移動に伴って、第２の進退部材１６０が同方向に進退移動させられ、またこれによって温調軸１６４が左右方向に進退移動させられる。
【０１４２】
このときパイロット弁１４５が一体に移動して、パイロット通路をなす横孔１４４における横向開口１８０の開度を変化させ、水側主弁１３２及び湯側主弁１３４を進退移動させ、それぞれの弁開度を互いに逆の関係で大小変化させる。
即ちハンドルによって回転部１４６が回転させられることによって、混合水温度が所望温度に設定される。
【０１４３】
そしてそのような操作によって水側主弁１３２及び湯側主弁１３４を設定位置に位置させた状態で、混合室１２４内の混合水温度が設定温度に対して高くなったときには、感温ばね１７０が伸張して図中左向きの付勢力を高め、これにより水側主弁１３２の弁開度を大とする方向に、また湯側主弁１３４の弁開度を小とする方向に、それら水側主弁１３２，湯側主弁１３４の位置をパイロット弁１４５の移動を介して変化させ、混合水温度を設定温度に自動調節する。
この自動温度調節動作時の感温ばね１７０の伸縮動作は極めて速いものであり、従ってこのとき水側パイロット弁１４５はこれに応じて極めて速い速度で俊敏に軸方向に進退移動する。
【０１４４】
一方水側主弁１３２及び湯側主弁１３４は、その動きに対して若干の遅れを伴って追従移動するが、この実施形態においてもその際に水側パイロット弁１４５が水側主弁１３２に対して当ることはなく、従って水側パイロット弁１４５と水側主弁１３２とが当ることによってもたらされる上記の不具合を生じることはない。
従ってこの実施形態においても、水側パイロット弁１４５の移動によって混合水温度を精度高く設定温度に調節すること、即ち温調制御することができる。
【０１４５】
またこの実施形態においても、パイロット弁１４５を水側主弁１３２に対して２次側から単に挿し込むだけでこれを組み込むことができ、その組付構造も簡単な構造とすることができる。
更に水側パイロット弁１４５と挿入孔１７８との間にはシール部材によるシール構造が設けてないため、パイロット弁１４５はシール部材による摺動抵抗を受けることなく円滑に進退動作することができる。
従って本実施形態においても、パイロット弁１４５の進退移動による混合水の温度制御を高精度で適正に行うことができる。
【０１４６】
図１４は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例もまた湯水混合バルブ１１０の例であるが、ここでは上記の感温ばね１７０，バイアスばね１７２が温調軸に外嵌状態に保持されておらず、感温ばね１７０が、バルブケース１１２とスリーブ１６８-１との間に介装され、またバイアスばね１７２が、温調軸１６４とスリーブ１６８-１との間に介装されている。
【０１４７】
スリーブ１６８-１もまた温調軸１６４に外嵌状態に保持されておらず、かかるスリーブ１６８-１が、主弁体１３６における円筒部１７６と１９０との内面に、水側パイロット弁１４５とともに内嵌状態に摺動可能に嵌合され、保持されている。
本実施形態中他の点については上記の湯水混合バルブ１１０と基本的に同様であり、対応する部分に符号のみを示して詳しい説明は省略する。
【０１４８】
尚、上記の湯水混合バルブ１１０では、水側主弁１３２と湯側主弁１３４とを一体移動する状態に構成し、そして水側主弁１３２を駆動弁として、これをパイロット弁１４５の移動に追従して移動させるようになしているが、水側主弁及び湯側主弁を一体移動する状態に設けるとともに、湯側主弁の背後に湯側背圧室を形成し、そして湯流入口からの１次側の湯（熱水）を湯側背圧室に導入する導入小孔，湯側背圧室の湯を２次側に抜く湯側パイロット孔を設け、そして水側パイロット弁を設けるのに代えて湯側パイロット通路を設け、湯側パイロット弁の移動により湯側主弁をこれに追従して移動させ、そして湯側主弁を駆動弁として水側主弁を一体に移動させるようになすことも可能である。
【０１４９】
或いは水側主弁，湯側主弁をそれぞれ別体且つ独立して移動するように設けた上で、水側主弁の背後に水側背圧室を、湯側主弁の背後に湯側背圧室を、更にそれら水側背圧室，湯側背圧室の圧力を増減させる水側導入小孔，湯側導入小孔，水側パイロット通路，湯側パイロット通路をそれぞれ設け、水側パイロット弁と湯側パイロット弁とを同期して軸方向に移動させることで、水側主弁と湯側主弁とを互いに逆の関係で弁開度を大小変化させるように構成するといったことも可能である。
【０１５０】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の一実施形態のパイロット式減圧バルブを示した図である。
【図２】同実施形態の要部を示した図である。
【図３】同実施形態の作用説明図である。
【図４】図３とは異なる作用説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示した図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態を示した図である。
【図７】同実施形態の要部の作用説明図である。
【図８】同実施形態の効果を説明するための図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態を示した図である。
【図１０】本発明の更に他の実施形態のパイロット式定流量バルブの図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態のパイロット式湯水混合バルブの図である。
【図１２】図１１の要部を拡大して示した図である。
【図１３】図１１におけるパイロット弁ユニットの図である。
【図１４】本発明の更に他の実施形態のパイロット式湯水混合バルブの図である。
【図１５】従来のパイロット式減圧バルブの一例を示す図である。
【図１６】図１５のパイロット式減圧バルブの問題点を対策した例を示す図である。
【図１７】図１５のパイロット式減圧バルブの問題点を説明する図である。
【図１８】従来のパイロット式湯水混合バルブを示す図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０ パイロット式減圧バルブ
１８ 主通路
２０ 主弁
２８ 主弁座
３４，８４，１８４ 液室
３６，１４０ 背圧室
３８，１４２ 導入小孔
４０ パイロット通路
４２ ダイヤフラム
４４ 受圧面
５０ ２次圧調節ばね
６８ 軸部
７０，１４５ パイロット弁
７６，１７８ 挿入孔
７８，１４４ 横孔
８０ ，１８０ 横向開口
８６ 連通溝
９０ Ｏリング
９２ シール用弁部
１００ オリフィス
１１０ 湯水混合バルブ
１３２ 水側主弁
１３４ 湯側主弁
１６４ 温調軸
１７０ 感温ばね
１７２ バイアスばね
【技術分野】
【０００１】
この発明はパイロット式制御バルブに関し、詳しくは主弁の下流側の圧力若しくは温度に応じてパイロット弁を進退移動させることで主弁の弁開度を変化させ、圧力若しくは温度を制御するパイロット式制御バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、(イ)主通路上に設けられ、主弁座に向けて進退移動して弁開度を変化させる主弁と、(ロ)主弁の背後に形成され、内部の圧力を主弁に対し閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)背圧室に連通し、主通路の主弁よりも上流側の１次側の液を背圧室に導入して圧力上昇させる導入小孔と、(ニ)背圧室に連通して主弁に設けられ、背圧室の液を主弁よりも下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としてのパイロット通路と、(ホ)主弁の進退移動方向である軸方向に進退移動し、パイロット通路の開度を変化させることによって主弁を追従して同方向に進退移動させるパイロット弁と、を有するパイロット式バルブが知られている。
例えば下記特許文献１に、この種のパイロット式バルブが開示されている。
【０００３】
このパイロット式バルブにあっては、パイロット弁を進退移動させると、例えばパイロット通路の開度を大きくする方向にパイロット弁を後退移動させると、背圧室の液が下流側の２次側に抜け出ることによって主弁を閉弁方向に押圧する背圧室の圧力が低下し、そのことによって主弁がパイロット弁に追従して開弁方向に後退移動する。
また逆にパイロット通路の開度を小さくする方向にパイロット弁を前進移動させると、背圧室の圧力が増大することによって主弁がパイロット弁に追従して閉弁方向に前進移動する。
【０００４】
この種パイロット式バルブにおいて、パイロット弁をハンドル操作等により手動で進退移動させるときには、パイロット弁が比較的ゆっくりと移動することから、主弁をパイロット弁に良好に追従移動させることが可能である。
【０００５】
しかしながらこのパイロット式バルブを圧力や温度の制御バルブに適用し、パイロット弁を主弁の下流側の圧力や温度に応じて進退移動させることにより主弁の弁開度を変化させ、下流側の圧力や温度を制御する制御バルブ、例えば減圧バルブや自動温度調節機能付の湯水混合バルブ等の制御バルブとして構成した場合、パイロット弁が圧力の変化や温度の変化に応答して極めて速い速度で俊敏に移動することから、主弁がその動きに応答良く追従することができない問題がある。
【０００６】
この種形式のパイロット式バルブにあっては、パイロット弁が移動した後、導入小孔を通じての背圧室への液の供給や、パイロット通路を通じての背圧室からの液の流出が生じることによって、圧力バランスを保つように主弁がパイロット弁に追従して移動することから、その主弁の動きがパイロット弁の俊敏な動きに対して応答良く付いて行くことができないのである。
特にパイロット弁が主弁に対し、その進退移動方向である軸方向に当接して閉弁する形式のものである場合、パイロット弁の動きに対する主弁の動きの遅れが大きな問題となる。
【０００７】
図１５は、パイロット式制御バルブの一例として、下流側の圧力に感応してパイロット弁が進退移動し、主弁の開度を変化させて主弁の下流側の２次側液圧を減圧状態に保持するパイロット式減圧バルブの例を示したものである。
同図において３００は主通路で、３００-１及び３００-２は上流側の１次側通路及び下流側の２次側通路である。
３０４は、主通路３００上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁で、３０６は円筒部３０８の上端部にて構成された主弁座である。
主弁３０４は、主弁座３０６に向けて進退移動し、弁開度を変化させることで、主通路３００における２次側通路３００-２の２次側液圧を制御する。
【０００８】
詳しくは、主弁３０４は主弁座３０６に向って前進移動することで弁開度を小さくし、１次側通路３００-１から２次側通路３００-２へと液が流れ込む際の流れに対する絞りを大として、そこでの圧損（圧力損失）を大とし、２次側液圧Ｐ２を減少させるように作用する。
また逆に主弁座３０６から図中上向きに後退移動して弁開度を大とし、主弁座３０６との隙間を大きくすることによって、１次側通路３００-１から２次側通路３００-２へと液が流れ込む際の流れに対する絞りを抑制して、そこでの圧損を小とし、２次側液圧Ｐ２を増大させるように作用する。
【０００９】
３１０は、主弁３０４の図中上側の背後に形成された背圧室で、この背圧室３１０は、内部の圧力を主弁３０４に対する閉弁方向の押圧力として作用させる。
３１２は、１次側通路３００-１の液を背圧室３１０に導入して圧力上昇させる導入小孔で、３１４は背圧室３１０の液を２次側通路３００-２に抜いて背圧室３１０を圧力減少させる圧抜通路としてのパイロット通路、３１６は主弁３０４の図中上面に形成されたパイロット弁座３１７に向けて進退移動するパイロット弁で、３１８はパイロット弁３１６の先端部に設けられた弾性のシール部材である。
パイロット弁３１６は、パイロット弁座３１７に対して、即ち主弁３０４に対して図中下向きに軸方向に当接して閉弁し、またこれから図中上方に離間することで開弁する。
【００１０】
３２０はパイロット弁３１６の図中奥側（上側）に形成された液室で、この液室３２０は隙間を通じて背圧室３１０と連通し、そこに背圧室３１０の圧力が導かれている。
３２２は感圧動作部材としてのダイヤフラムで、図中上面が２次側通路３００-２の２次側液圧Ｐ２を受ける受圧面３２４とされている。ダイヤフラム３２２は２次側液圧Ｐ２を駆動力として変位動作する。
【００１１】
このダイヤフラム３２２からは軸部３２６が図中上向きに延び出していて、この軸部３２６がパイロット弁３１６に結合されている。
具体的には、軸部３２６はダイヤフラム３２２側の軸部３２６-１とパイロット弁３１６側の軸部３２６-２とに軸方向に２分割されていてそれらがねじ結合され、以ってダイヤフラム３２２とパイロット弁３１６とが軸部３２６を介して図中上下に連結されている。
３２８は２次圧調節ばねでその付勢力を図中上向き、即ちダイヤフラム３２２に対し２次側液圧Ｐ２の作用方向とは逆向きに作用させている。
【００１２】
このパイロット式減圧バルブでは、感圧動作部材としてのダイヤフラム３２２が、２次側液圧Ｐ２の増大により２次圧調節ばね３２８の付勢力の作用方向と逆方向の下方向に感圧変位動作して、パイロット弁３１６の弁開度を小とする方向にパイロット弁３１６を前進移動させる。
また２次側液圧Ｐ２の減少により、２次圧調節ばね３２８の付勢力の作用方向である上方向に感圧変位動作し、パイロット弁３１６の弁開度を大とする方向にパイロット弁３１６を後退移動させ、２次側液圧Ｐ２を１次側液圧Ｐ１よりも低い減圧状態に保持する。
【００１３】
詳しくは、２次側液圧Ｐ２の増大によりダイヤフラム３２２が図中下向きに変位動作し、これによりパイロット弁３１６が図中下向きに前進移動することで、主弁３０４をこれに追従して移動させ、主弁３０４の弁開度を小さくして、２次側液圧Ｐ２を低くするように作用する。
【００１４】
逆に２次側液圧Ｐ２が減少すると、ダイヤフラム３２２の図中上向きの変位動作により、パイロット弁３１６を上向きに後退移動させ、またこれに追従して主弁３０４を後退移動させることによって、主弁３０４の弁開度を大とし、２次側液圧Ｐ２を増大させるように作用する。
尚、この種構造のパイロット式減圧バルブは下記特許文献２に開示されている。
【００１５】
このようなパイロット式減圧バルブ、即ちパイロット弁３１６が主弁３０４に対して軸方向に当接し、閉弁する形式のパイロット式減圧バルブでは、パイロット弁３１６が２次側液圧Ｐ２の変動に応じて極めて速い速度で俊敏に移動したときに、主弁３０４の動きがこれについて行けないことによって、また主弁３０４がパイロット弁３１６の進退移動に追従して移動するときの主弁３０４（詳しくはパイロット弁座３１７）とパイロット弁３１６との間の追従間隙が極めて微小（例えば５０μｍ程度の微小な間隙）であることによって、例えばパイロット弁３１６が閉弁方向に瞬間的に移動したときに、主弁３０４の移動の遅れによってパイロット弁３１６が主弁３０４に当ってしまう問題を生ずる。
【００１６】
この形式のパイロット式減圧バルブでは、パイロット弁３１６と主弁３０４との間に一定の微小な追従間隙が適正に保持されることで正確な制御を行い得るものであり、従って上記のようにパイロット弁３１６が主弁３０４に当ってしまうとそこで制御が乱れ、適正な調圧制御ができなくなってしまう。
またパイロット弁３１６が主弁３０４に当ることによって、振動やハンチングを生ぜしめてしまう。
【００１７】
その他に、このパイロット式減圧バルブでは、図１７に示しているように主弁３０４が傾いた状態で、主弁３０４に対してパイロット弁３１６が当ってしまうことがあり（主弁３０４の組付けのための必要なクリアランスは、主弁３０４とパイロット弁３１６との間の追従間隙に比べて大きく、主弁３０４が傾くのを完全に防止することはできない）、この場合パイロット弁３１６が主弁３０４に対して片当りしてしまって、その片当りの部位とは反対側に、パイロット弁３１６と主弁３０４との間の上記の適正な追従間隙よりも大きい隙間Ｓを生ぜしめてしまう。
【００１８】
このようにパイロット弁３１６が主弁３０４に片当りし、またそこに大きな隙間Ｓを生じてしまうと、パイロット弁３１６の移動によって主弁３０４の移動を制御することができなくなるのみならず、大きな隙間Ｓが生じることによって、背圧室３１０の圧力が減少し、その結果主弁３０４が１次側通路３００-１からの１次側液圧Ｐ２１によってパイロット弁３１６を図中上向きに押し上げてしまい、２次側通路３００-２の２次側液圧Ｐ２の制御を適正に行うことができなくなってしまう（２次側液圧Ｐ２が適正値よりも上昇してしまう）。
【００１９】
図１５に示すパイロット式減圧バルブはまた、パイロット弁３１６に対し、液室３２０即ち背圧室３１０の１次側の圧力が図中下向きに加わってしまい、そのことが２次側液圧Ｐ２の減圧値に対し影響を及ぼしてしまう問題がある。
即ち、パイロット弁３１６が純粋に２次側通路３００-２の２次側液圧Ｐ２に応じて進退移動せず、背圧室３１０の圧力の作用がそこに加わって減圧制御に対して悪影響を及ぼしてしまう。
【００２０】
パイロット弁３１６に対する背圧室３１０の圧力の作用による影響を排除する手段として、図１６に示しているようにパイロット弁３１６に設けた軸部３２８を液室３２０から外部に貫通して突き出しておくといったことが考えらえるが、その場合には軸部３２８と液室３２０の形成部材（バルブボデー）との間を液密にシールするシール部材３３０が必要となる。
【００２１】
ところがこのようにするとシール部材３３０によるシール抵抗、即ちシール部材３３０に対するパイロット弁３１６の摺動抵抗が発生し、その摺動抵抗が、減圧特性におけるヒステリシス現象の要因となってしまう。
詳しくは、パイロット弁３１６つまり主弁３０４が開く方向に移動するときと、閉じる方向に移動するときとで減圧特性に差を生じるヒステリシス現象を生ぜしめる要因となってしまう。
【００２２】
またこのパイロット式減圧バルブでは、パイロット弁３１６が主弁３０４に対して軸方向の下向きに当接し閉弁する構造であることから、パイロット弁３１６及び軸部３２６の組付けに際して、主弁３０４に対し図中下側即ち２次側に位置する軸部３２６を、上記のように軸部３２６-１と３２６-２とに２分割して、これらをねじ締結等にて結合しなければならず、構造が複雑化してしまうといった問題も有している。
【００２３】
以上パイロット式減圧バルブを例としてパイロット式制御バルブの問題点を述べたが、同様の問題はパイロット式湯水混合バルブにおいても生じ得る。
図１８は、そのパイロット式湯水混合バルブの具体例を示している。
尚、この図１８に示したパイロット式湯水混合バルブは下記特許文献３に開示されたものである。
【００２４】
図において３３２はバルブケース（バルブボデー）で、このバルブケース３３２には水流入口３３４と湯流入口３３６とが形成されている。
３３８はダイヤフラム弁から成る水側主弁、３４０は水側主弁３３８に結合されてこれと一体移動する湯側主弁で、３４２はこれら水側主弁３３８及び湯側主弁３４０を有する主弁体、３４４，３４６はそれぞれ水側主弁３３８，湯側主弁３４０に各対応してバルブケース３３２に形成された水側主弁座及び湯側主弁座である。
【００２５】
３４８は、水側主弁３３８の図中右側の背後に形成された水側背圧室で、３５０は水流入口３３４からの１次側の水を水側背圧室３４８に導入させ圧力上昇させる導入小孔、３５２は水側背圧室３４８の水を下流側の２次側に抜いて背圧室３４８を圧力低下させる、圧抜通路としての水側パイロット通路である。
【００２６】
３５４は温調軸で、この温調軸３５４に、水側パイロット弁３５６を一体に有するスリーブ３５８が摺動可能に外嵌されている。
ここで水側パイロット弁３５６はバルブケース３３２における円筒形状の内筒部３３２Ａに摺動可能に内嵌されている。
この水側パイロット弁３５６には、環状のシール部材３６４が保持されており、このシール部材３６４によって、水側パイロット弁３５６と内筒部３３２Ａとの間が水密にシールされている。
【００２７】
温調軸３５４には、湯水を混合する混合室３５９内において、形状記憶合金製のコイルばねから成る感温ばね（感温動作部材）３６０が保持されており、その付勢力がスリーブ３５８に対して、即ち水側パイロット弁３５６に対して図中右向きに及ぼされている。
温調軸３５４にはまた、水側パイロット弁３５６に対し感温ばね３６０とは反対側の位置において、コイルばねから成るバイアスばね３６２が保持されており、そのバイアスばね３６２の付勢力が、水側パイロット弁３５６に対し図中左向きに及ぼされている。
【００２８】
このパイロット式湯水混合バルブにおいては、混合室３５９内の混合水温度が設定温度よりも高くなると、感温ばね３６０が速やかに伸張して右向きの付勢力を高め、水側パイロット弁３５６を図中右向きに移動させる。
そしてこれにより水側主弁３３８及びこれと一体の湯側主弁３４０が、水側パイロット弁３５６に追従して図中右向きに微小移動し、水側主弁３３８の弁開度を増大、湯側主弁３４０の弁開度を減少させて混合水温度を低下せしめ、混合水温度を設定温度に自動的に調節する。
【００２９】
而してこのパイロット式湯水混合バルブにあっても、水側パイロット弁３５６が水側主弁３３８に対して軸方向に当接し閉弁する構造をなしており、そして水側パイロット弁３５６が水側主弁３３８に当ることによってもたらされる上記の問題を内包している。
【００３０】
またこの湯水混合バルブにあっては、水側背圧室３４８の圧力が、水側パイロット弁３５６の外周面と内筒部３３２Ａとの間に形成される、水側パイロット弁３５６の外径に応じた周長の長い隙間を通じて図中右側の空間に伝わり、水側パイロット弁３５６に作用するのを防止すべく、水側パイロット弁３５６と内筒部３３２Ａとの間をシール部材３６４にてシールしていることから、水側パイロット弁３５６の移動に対し、そのシール部材３６４による摺動抵抗が発生し、その摺動抵抗が温調特性にヒステリシス現象を生ぜしめる要因となる。
即ち、低温側から高温側に温度調節をする際の温調特性と、高温側から低温側に温度調節する際の温調特性に差を生ぜしめるヒステリシス現象を起す要因となる。
【００３１】
【特許文献１】特開２００７−２４０６２号公報
【特許文献２】特開平９−２４４７４９号公報
【特許文献３】特開２００８−１３３８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
本発明は以上のような事情を背景とし、パイロット弁が主弁に当ることによって生ずる様々な問題を解決でき、圧力制御若しくは温度制御を適正に行うことのできるパイロット式制御バルブを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
而して請求項１のものは、(イ)主通路上に設けられ、主弁座に向けて進退移動して弁開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)該背圧室に連通し、前記主通路の前記主弁よりも上流側の１次側の液を該背圧室に導入して圧力上昇させる導入小孔と、(ニ)該背圧室に連通して前記主弁に設けられ、該背圧室の液を前記主通路の該主弁よりも下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としてのパイロット通路と、(ホ)前記主弁の進退移動方向である軸方向に進退移動し、前記パイロット通路の開度を変化させることによって該主弁を追従して同方向に進退移動させるパイロット弁と、を有し、該パイロット弁を前記主弁の下流側の圧力若しくは温度に感応して進退移動させることにより該主弁の開度を変化させ、該下流側の圧力若しくは温度を制御するパイロット式制御バルブにおいて、前記パイロット通路を、前記パイロット弁の進退移動方向に対して交差する方向に前記主弁の内部を通る横孔を有するものとなして、該横孔を、該パイロット弁を摺動案内する軸方向の摺動案内面で軸直角向きに横向きに開口させ、該横向開口の開度を該パイロット弁の軸方向の進退移動により該パイロット弁の摺動面にて変化させるようになしてあることを特徴とする。
【００３４】
請求項２のものは、請求項１において、前記主弁には該主弁の２次側から前記背圧室の側に向けて軸方向に挿入孔が設けられていて、該挿入孔の内面を前記摺動案内面として前記パイロット弁が該挿入孔に前記２次側から摺動可能に挿入されており、前記横孔が該挿入孔の内面で開口せしめられているとともに、該挿入孔における前記パイロット弁の奥側には液室が形成されていて、該液室に前記２次側の圧力が導入されており、前記パイロット弁が該２次側の圧力空間に位置した状態で進退移動するようになしてあることを特徴とする。
【００３５】
請求項３のものは、請求項２において、前記液室と前記２次側とを連通させ、該２次側の圧力を該液室に導く連通溝が前記挿入孔の内面に沿って軸方向に設けてあることを特徴とする。
【００３６】
請求項４のものは、請求項２，３の何れかにおいて、前記挿入孔には前記パイロット弁を移動させる軸部が該パイロット弁とともに挿入されていて、該軸部と該挿入孔の内面との間に隙間が形成され、該隙間にて前記横孔に続く前記パイロット通路の一部が形成されているとともに、前記主弁には、該隙間の形成位置において該挿入孔の内面に沿って周方向に延びる環状の弾性を有するシール部材が設けてあり、前記パイロット弁が前記横向開口を閉鎖した後に、該シール部材と弾性嵌合して前記パイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしてあることを特徴とする。
【００３７】
請求項５のものは、請求項２，３の何れかにおいて、前記挿入孔には前記パイロット弁を移動させる軸部が該パイロット弁とともに挿入されていて、該軸部と該挿入孔の内面との間に隙間が形成され、該隙間にて前記横孔に続く前記パイロット通路の一部が形成されているとともに、前記主弁には、該隙間の形成位置において該挿入孔の内面に沿って周方向に延びる環状の弾性を有するシール部材が設けてあり、前記軸部には前記隙間の形成位置において前記パイロット弁とは別のシール用弁部が設けてあり、該パイロット弁が前記横向開口を閉鎖した後に、前記シール用弁部が前記シール部材と弾性嵌合して前記パイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしてあることを特徴とする。
【００３８】
請求項６のものは、請求項１〜５の何れかにおいて、前記制御バルブが前記主弁の下流側の圧力を調圧する減圧バルブであって、(ａ)２次側液圧を受ける受圧面を有し、該２次側液圧を駆動力として変位動作する感圧動作部材と、(ｂ)該感圧動作部材に対して該２次側液圧の作用方向とは逆向きに付勢力を作用させる２次圧調節ばねと、を有していて該感圧動作部材に前記パイロット弁が連結され、該感圧動作部材が該２次側液圧の増大により前記２次圧調節ばねの付勢力の作用方向と逆方向に感圧変位動作して前記パイロット弁の弁開度を小とする方向に、該２次側液圧の減少により該２次圧調節ばねの付勢力の作用方向に感圧変位動作して該パイロット弁の弁開度を大とする方向に該パイロット弁を進退移動させ、該２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持するようになしてあることを特徴とする。
【００３９】
請求項７のものは、請求項６において、前記減圧バルブが定差圧式の定流量バルブであって、前記感圧動作部材が該感圧動作部材自体若しくは通路形成部材との間にオリフィスを形成しており、該感圧動作部材に対して入側の前記２次側液圧と出側の３次側液圧との差圧を一定に保持して前記オリフィスを通過する液の流量を定流量に保持するようになしてあることを特徴とする。
【００４０】
請求項８のものは、請求項１〜５の何れかにおいて、前記制御バルブが、(ａ)温調軸の進退移動により弁開度を互いに逆の関係で大小変化させる水側主弁及び湯側主弁と、(ｂ)混合水温度に感応して軸方向に伸縮し、該混合水温度が設定温度よりも高くなったときに前記水側主弁を開き、前記湯側主弁を閉じる方向にそれら水側主弁及び湯側主弁を移動させる感温動作部材と、(ｃ)該水側主弁及び湯側主弁に対し該感温動作部材による移動方向と逆方向の付勢力を作用させるばねと、を有し、前記水側及び湯側の各主弁の下流側の混合水温度を自動調節する自動温度調節機能付の湯水混合バルブであって、前記背圧室が前記水側主弁又は／及び湯側主弁に対して内部の圧力を閉弁方向の押圧力として作用させるものとなしてあるとともに、前記パイロット弁が該感温動作部材の伸縮動作により前記混合水温度に感応して進退移動し、前記背圧室の圧力を増減させることで前記水側主弁又は／及び湯側主弁を開閉方向に移動させ、前記混合水温度を自動調節するものとなしてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００４１】
以上のように本発明は、パイロット式制御バルブにおいて、パイロット通路を、パイロット弁の進退移動方向に対して交差する方向に主弁の内部を通る横孔を有するものとなして、その横孔を、パイロット弁を摺動案内する軸方向の摺動案内面で軸直角向きに横向きに開口させ、その横向開口の開度を、パイロット弁の軸方向の進退移動によりパイロット弁の摺動面にて変化させ、以ってパイロット通路を開度変化させるようになしたものである。
【００４２】
かかる本発明によれば、圧力や温度に感応して俊敏に移動するパイロット弁に対して主弁の動きが遅れを生じた場合であっても、パイロット弁と主弁とが進退方向である軸方向に当るのを防止でき、従ってそれらパイロット弁と主弁とが当ることによってもたらされる上記の問題を解消することができる。
【００４３】
更に主弁が傾いた場合においても、パイロット弁が主弁に当ってパイロット弁が主弁により後退方向に押し上げられてしまう問題も解消できる。
そしてこれにより、パイロット弁の進退移動に対して主弁の進退移動を良好に追従させることができ、圧力若しくは温度の制御を適正に精度高く行うことが可能となる。
【００４４】
本発明では、主弁に対して２次側から背圧室の側に向けて軸方向に挿入孔を設け、その挿入孔の内面を摺動案内面として、パイロット弁を２次側から挿入孔に摺動可能に挿入するとともに、上記横孔をその挿入孔の内面で開口せしめ、更に挿入孔におけるパイロット弁の奥側に液室を形成して、そこに２次側の圧力を導入し、パイロット弁を２次側の圧力空間に位置した状態で進退移動させるようになしておくことができる（請求項２）。
【００４５】
この請求項２では、主弁をパイロット弁により２次側から進退移動制御しているにも拘わらず、パイロット弁に対して背圧室の圧力が作用せず、従って背圧室の圧力がパイロット弁の移動に対して影響を及ぼさず、パイロット弁が純粋に下流側の圧力若しくは温度の変化に応じて移動するようになすことが可能であって、かかるパイロット弁の移動により主弁の下流側の圧力や温度の制御を精度高く適正に行うことが可能となる。
【００４６】
またパイロット弁に対して背圧室の圧力が作用するのを排除するためのシール部材によるシール構造を必要とせず、従ってパイロット弁の移動に対しシール部材による摺動抵抗が働いて、そのことが圧力や温度等の制御特性にヒステリシス現象を生ぜしめる問題も解消することができる。
【００４７】
加えて本発明では、パイロット弁の閉弁に際してパイロット弁を主弁に対し軸方向に当接させる必要がないため、主弁に設けた挿入孔に対し単に２次側からパイロット弁を挿入するだけでパイロット弁を組み込むことが可能となる。即ちパイロット弁を一方向から組み込むことが可能となり、組付性を良好となすことができる。
【００４８】
更にこの請求項２においては、単にパイロット弁を２次側から挿入孔に差し込むだけでパイロット弁を組み込むことができることから、図１５に示した減圧バルブのように、パイロット弁を移動させるための軸部を２分割構造として、それらをねじ結合等によって結合することを不要化でき、パイロット弁の組付構造を簡単な構造となすことができる。
【００４９】
上記のようにこの請求項２では、パイロット弁と挿入孔の内面との間に、上記横向開口と上記奥側の液室との間の位置において、それらパイロット弁及び挿入孔の内面間をシールするシール部材を有しないシールレス構造となしておくことができる。
【００５０】
この場合において、上記液室と２次側通路とを連通させ、２次側通路の２次側液圧を液室に導く連通溝を、挿入孔の内面に沿って軸方向に設けておくことができる（請求項３）。
【００５１】
次に請求項４は、上記挿入孔にパイロット弁とともに軸部を挿入して、その軸部と挿入孔の内面との間に隙間形成し、その隙間にて上記横孔に続くパイロット通路の一部を形成するとともに、上記主弁には、隙間の形成位置において挿入孔の内面に沿って周方向に環状をなす弾性のシール部材を設け、パイロット弁が横向開口を閉鎖した後に、パイロット弁をシール部材と弾性嵌合させてパイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしたものである。
【００５２】
このようにパイロット通路を液密にシールし、遮断状態とすることで、１次側通路と２次側通路とを、このパイロット通路の部分においても完全に遮断状態とすることができる。
【００５３】
この請求項４は、各種のパイロット式制御バルブに適用でき、これにより上記の効果を奏するものであるが、この効果は特にパイロット式減圧バルブにおいて特に有用である。
【００５４】
２次側液圧を１次側液圧よりも低い一定の設定圧力の減圧状態に調圧する減圧バルブの場合、主通路を液が流通しているとき即ち減圧調節しているときには、２次側液圧を設定圧力に減圧（調圧）することができるものの、パイロット弁が閉弁動作時においてパイロット通路を完全止水状態としないものであると、液の流通を止めたときに１次側液圧が２次側に漏出し、最終的に２次側液圧が１次側液圧と同じ圧力まで高まってしまう。
【００５５】
減圧弁の用い方によっては、流通を止めた状態でも２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持することが求められる場合がある。
例えば電気温水器を設置し、その電気温水器で加熱した湯を水栓器具に供給する場合において、電気温水器の温水タンクの上流側に減圧バルブを設置し、かかる減圧バルブにて温水タンクを保護する場合、減圧バルブには通水停止状態の下で２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持する機能が求められる。
【００５６】
通水停止状態で２次側液圧が１次側液圧まで高まってしまうと、温水タンクが損傷してしまう恐れが生ずる。
こうした場合に、請求項４によれば、パイロット弁にて上記の横孔即ち横向開口を閉鎖した後に、パイロット弁を環状のシール部材と弾性嵌合させ、パイロット通路を径方向にシールして完全遮断状態とすることで、液の流通停止状態の下で、２次側液圧が１次側液圧まで高まってしまうのを有効に防止でき、減圧バルブの下流側のタンク等の機器を有効に保護することができる。
【００５７】
次に請求項５は、上記軸部に、上記の隙間の形成位置においてパイロット弁とは別のシール用弁部を設け、パイロット弁が横向開口を閉鎖した後に、シール用弁部をシール部材と弾性嵌合させてパイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしたものである。
【００５８】
請求項４に従ってパイロット弁が横向開口を閉鎖した後、パイロット弁が更に前進移動して環状のシール部材と弾性嵌合し、パイロット通路を連通遮断する場合、パイロット弁が横向開口を閉鎖してから環状のシール部材に嵌合してパイロット通路を完全止水するまでの間に、パイロット弁が所定距離だけ軸方向に移動することとなる。
そしてその間に２次側液圧が上昇してしまう。
【００５９】
しかるにこの請求項５では、パイロット弁とは別にシール用弁部を軸部に設け、これを環状のシール部材に弾性嵌合させて、パイロット通路を完全にシールするようになしていることから、シール用弁部及び環状のシール部材の位置を適正に定めておくことで、パイロット弁が横向開口を閉鎖した後、直ちにシール用弁部をシール部材と嵌合させ、パイロット通路を完全シール状態とすることが可能となる。
【００６０】
従って請求項５によれば、液の流通停止の際に２次側液圧がパイロット通路における液の漏れによって上昇するのを可及的に小さく抑えることが可能となる。
【００６１】
本発明の制御バルブは、様々な制御バルブとして構成することが可能であるが、請求項６に従い、これをパイロット式減圧バルブとして構成することができる。
この場合、本発明によれば２次側液圧の調圧制御を高精度で適正に行うことができる。
【００６２】
或いはまた、請求項７に従い定差圧式のパイロット式定流量バルブとして構成することができる。
この場合、本発明によれば定流量化制御を高精度で適正に行うことができる。
【００６３】
更には請求項８に従い、自動温度調節機能付のパイロット式湯水混合バルブとして構成することができる。
この場合、パイロット弁の進退移動による混合水の温度制御を高精度で適正に行うことができる。
尚、本発明のパイロット式制御バルブを、請求項８に従ってパイロット式湯水混合バルブとして構成するに際し、これを様々な形態のパイロット式バルブとなすことができる。
例えばパイロット式湯水混合バルブを、以下の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の構成を有するパイロット式バルブとして構成することができる。
【００６４】
（Ａ）(イ)水側主弁の背後に形成され、内部の圧力を水側主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室としての水側背圧室と、(ロ)水流入口からの１次側の水を水側背圧室の内部に導入して圧力上昇させる水側導入小孔と、(ハ)水側背圧室の水を水側主弁の下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としての水側パイロット通路と、(ニ)水側主弁の進退移動方向である軸方向に進退移動し、水側パイロット通路の開度を変化させることによって水側主弁を同方向に追従して進退移動させる水側パイロット弁とを有するものとなすとともに、湯側主弁を水側主弁と一体に構成して、水側主弁を駆動弁として湯側主弁を一体に移動させるようになしたパイロット式湯水混合バルブ。
【００６５】
（Ｂ）(イ)湯側主弁の背後に形成され、内部の圧力を湯側主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室としての湯側背圧室と、(ロ)湯流入口からの１次側の湯を湯側背圧室の内部に導入して圧力上昇させる湯側導入小孔と、(ハ)湯側背圧室の湯を湯側主弁の下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としての湯側パイロット通路と、(ニ)湯側主弁の進退移動方向である軸方向に進退移動し、湯側パイロット通路の開度を変化させることによって湯側主弁を同方向に追従して進退移動させる湯側パイロット弁とを有するものとなすとともに、水側主弁を湯側主弁と一体に構成して、湯側主弁を駆動弁として水側主弁を一体に移動させるようになしたパイロット式湯水混合バルブ。
【００６６】
（Ｃ）水側主弁と湯側主弁とが互いに別体且つ独立して移動可能とされているとともに(イ)水側主弁，湯側主弁の背後に形成され、内部の圧力を水側主弁，湯側主弁に対して閉弁方向の押圧力としてそれぞれ作用させる背圧室としての水側背圧室，湯側背圧室と、(ロ)水流入口，湯流入口からの１次側の水，湯をそれら背圧室の内部に導入して圧力上昇させる水側導入小孔，湯側導入小孔と、(ハ)水側，湯側の各背圧室の水，湯を水側主弁，湯側主弁の各下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としての水側パイロット通路，湯側パイロット通路と、(ニ)水側主弁，湯側主弁の各進退移動方向である軸方向に進退移動し、各パイロット通路の開度を変化させることで水側主弁，湯側主弁をそれぞれ同方向に追従して進退移動させる水側パイロット弁，湯側パイロット弁と、を有するものとなしてあるパイロット式湯水混合バルブ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１〜図４は、本発明をパイロット式減圧バルブに適用した例を示している。
図１において、１０はパイロット式減圧バルブ（以下単に減圧バルブとする）を表している。
１２はその減圧バルブのバルブボデーで、液の流入口１４と流出口１６とが設けられている。
１８は流入口１４と流出口１６とを連絡する液の主通路で、１８-１，１８-２はそれぞれ主通路１８における１次側通路，２次側通路をそれぞれ表している。
【００６８】
２０は、主通路１８上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁で、ゴム製のダイヤフラム膜２２と、これを保持する硬質の樹脂製の保持部材２４とから成っている。ここでダイヤフラム膜２２は、その外周部分がバルブボデー１２に固定状態とされている。
この主弁２０は、円筒部２６の先端部にて構成された主弁座２８に向けて進退移動し、弁開度を変化させる。
詳しくは、主弁座２８に向けて前進移動することで弁開度を小とし、主弁座２８と主弁２０との間の隙間を小として、１次側通路１８-１から２次側通路１８-２へと液が流れ込む際に、そこでの圧損（圧力損失）を大として、２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２を減少させるように作用する。
【００６９】
また逆に主弁座２８から図中上向きに後退移動することで弁開度を大とし、主弁座２８と主弁２０との間の隙間を大として、これにより１次側通路１８-１から２次側通路１８-２へと液が流れ込む際の圧損を少なくして、２次側液圧Ｐ２を増大させるように作用する。
【００７０】
主弁２０は、図中上方に突出する断面円形の突出部３０を有しており、この突出部３０が、これに対応してバルブボデー１２に形成された断面円形の嵌合孔３２に摺動可能に嵌合されている。
主弁２０は、この突出部３０と嵌合孔３２とによって、図中上下方向（軸方向）の進退移動が案内される。
嵌合孔３２の内側には、突出部３０の図中上側に液室３４が形成されている。この液室３４は、隙間を通じて後述の背圧室３６と連通しており、液室３４の圧力は背圧室３６の圧力と同圧となっている。
【００７１】
３６は、主弁２０の背面側即ち図中上側に設けられた背圧室で、この背圧室３６は、内部の液の圧力を主弁２０に対し図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
３８は、主弁２０の中心から偏心した位置で主弁２０を貫通して設けられ、１次側通路１８-１と背圧室３６とを連通させる導入小孔で、この導入小孔３８は１次側通路１８-１の液を背圧室３６に導入して背圧室３６の圧力を増大させる。
【００７２】
４０は、背圧室３６と２次側通路１８-２とを連通させるように主弁２０を貫通して設けられたパイロット通路で、このパイロット通路４０は、背圧室３６の液を２次側通路１８-２へと流出させて背圧室３６の圧力を減少させる。
【００７３】
４２は、２次側液圧Ｐ２に感応して動作する感圧動作部材としてのダイヤフラムで、外周部がバルブボデー１２に固定されている。
このダイヤフラム４２の図中上面は、２次側液圧Ｐ２を受ける受圧面４４とされている。
このダイヤフラム４２の図中下側には、連通孔４６を通じて大気に開放されたばね室４８が形成されていて、そこにコイルばねから成る２次圧調節ばね５０が収容されている。
２次圧調節ばね５０は、その上端をばね受５２を介してダイヤフラム４２に当接させ、その付勢力をダイヤフラム４２に対し図中上向きに作用させている。
【００７４】
５４は、中心部に上記の連通孔４６を有し、外周面に雄ねじ５６の形成されたプラグで、外周面の雄ねじ５６においてバルブボデー１２の雌ねじ５８に螺合され、２次圧調節ばね５０の下端を受けるとともに、図中上方の内側にばね室４８を形成している。
尚このプラグ５４には、図中下端に工具係合用の係合溝６０が設けられている。
【００７５】
ダイヤフラム４２の図中上側には２次圧室６２が形成されており、この２次圧室６２が、連通路６４を通じて２次側通路１８-２と連通させられている。
即ち２次側液圧Ｐ２が、連通路６４を通じて２次圧室６２に導入され、ダイヤフラム４２に対してこの２次側液圧Ｐ２が図中下向きに、即ち２次圧調節ばね５０による図中上向きの付勢力とは反対方向に作用せしめられている。
【００７６】
ダイヤフラム４２は、この２次側液圧Ｐ２を駆動力としてその中心部が図中上下方向に進退移動する。詳しくは、２次側液圧Ｐ２による図中下向きの力と、２次圧調節ばね５０による図中上向きの付勢力との差に応じて、中心部が図中上下方向に移動し感圧動作せしめられる。
【００７７】
ダイヤフラム４２には、軸部６８が固定され、かかる軸部６８がダイヤフラム４２から２次側通路１８-２を通って図中上向きに延び出している。そしてこの軸部６８の先端部に、円柱状を成すパイロット弁７０が一体に構成されている。
軸部６８は、このパイロット弁７０と基端側の大径部７２との間に、パイロット弁７０よりも細径を成す細径部７４を有している。
この実施形態において、軸部６８はパイロット弁７０に到るまで全体が一体構造をなしている。
【００７８】
主弁２０には、図中下面から上向きに、即ち２次側通路１８-２から背圧室３６の側に向けて、外径が軸方向に一様な断面円形の挿入孔７６が設けられており、そこにパイロット弁７０及び細径部７４が、挿入孔７６の内面を摺動案内面として図中上向きに摺動可能に挿入されている。
【００７９】
主弁２０詳しくは保持部材２４には、図２にも示しているように突出部３０の付根位置において、これを直径方向に貫通する横孔７８が設けられている。
この横孔７８は、挿入孔７６を通って設けられており、かかる横孔７８が、挿入孔７６の内面で開口せしめられている。
この開口は、挿入孔７６の内面で軸直角向きに横向きに開口している。図中８０はその軸直角向きの横向開口を表している。
上記挿入孔７６は、軸部６８における細径部７４との間に縦の（軸方向の）環状隙間８２を形成しており、上記パイロット通路４０は、横孔７８とこれに続く縦の環状隙間８２とによって形成されている。
【００８０】
８４は、挿入孔７６におけるパイロット弁７０の上側の奥部に形成された液室で、この液室８４に、２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２が導入されている。
詳しくは、図２（Ｂ）に示しているように主弁２０にはこの液室８４と２次側通路１８-２とを連通させる連通溝８６が形成されており、この連通溝８６を介して２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２が液室８４に導入されている。
尚、図２（Ｂ）に示しているようにこの連通溝８６は、突出部３０において横孔７８よりも径方向の外側位置に形成されている。
【００８１】
この実施形態では、背圧室３６の液がパイロット通路４０を通じて流出する際に、横孔７８がその流れに対する絞り部として作用し、そこで圧損が生ぜしめられる。
また液室８４には連通溝８６を通じて２次側液圧Ｐ２が導入されており、従ってこの実施形態では、パイロット弁７０に対してその上面に背圧室３６の液圧が作用するのを防止するためのシール構造は特に設けられていない。
【００８２】
詳しくは、パイロット弁７０と挿入孔７６の内面との間には、横孔７８における横向開口８０と液室８４との間の位置において、それらパイロット弁７０及び挿入孔７６内面間をシールする環状のシール部材は設けられておらず、パイロット弁７０と挿入孔７６との間がシールレス構造とされている。
【００８３】
次の本実施形態の減圧バルブ１０の作用を以下に説明する。
この実施形態では、パイロット弁７０が図中上下方向に軸方向に進退移動することで、主弁２０がこれに追従して同方向に且つパイロット弁７０と同一のストロークで進退移動せしめられる。
詳しくは、主弁２０が閉弁した状態の下で図３（I）に示しているようにパイロット弁７０が図中上方に後退移動すると、それまでパイロット弁７０にて閉鎖されていた横向開口８０が所定開度で開いた状態となる。
これにより、背圧室３６の液がパイロット通路４０を通じて２次側通路１８-２へと流れ出し、背圧室３６の圧力が減少する。
【００８４】
すると主弁２０に対して上向きに作用する１次側通路１８-１の１次側液圧Ｐ１によって、主弁２０が図中上向きに後退移動する。
而して主弁２０が上向きに後退移動すると、横孔７８よりも図中下側の主弁本体２０Ａとパイロット弁７０との間の隙間が小となるとともに横向開口８０の開度が小となり、ここにおいて背圧室３６からパイロット通路４０を通じて２次側通路１８-２へと抜け出る液の量が減少し、背圧室３６の圧力が相対的に上昇する。
そして図３(II)に示しているように、主弁２０が一定距離図中上向きに後退移動したところで、背圧室３６の圧力と１次側通路１８-１の１次側液圧Ｐ１とが釣り合った（バランスした）状態となり、ここにおいて主弁２０の後退移動が停止する。
【００８５】
このとき、パイロット弁７０と主弁本体２０Ａとの間には微小な一定の追従間隙が保たれる。
而して主弁２０が図中上向きに後退移動することで、主弁２０と主弁座２８との間に隙間が生じ、主弁２０が開弁した状態となる。
ここにおいて１次側通路１８-１の液が、主弁座２８と主弁２０との間の隙間を通過して２次側通路１８-２へと流れ込む。そして液がその隙間を通過する過程で圧力損失が生ぜしめられる。
【００８６】
図３(II)に示す状態から、パイロット弁７０が更に図中上向きに後退移動すると、背圧室３６の圧力と１次側通路１８-１の１次側液圧Ｐ１とをバランスさせるようにして、主弁２０が主弁本体２０Ａとパイロット弁７０との間に上記の追従間隙（追従間隙は例えば５０μｍ程度）を保持しつつ、パイロット弁７０の後退移動に追従して同じ距離だけ後退移動し、その弁開度を更に大とする。即ち主弁２０と主弁座２８との間の隙間を更に大きくする（図３(III)）。
【００８７】
尚、パイロット弁７０が後退移動することによって一時的にパイロット弁７０と主弁本体２０Ａとの間の隙間は大となるが、続いて主弁２０がパイロット弁７０に追従して後退移動することで、それらの間の間隙は上記のように微小な一定の追従間隙に保持される。
【００８８】
主弁２０が図３(II)から(III)に示す状態まで後退移動すると、主弁２０の弁開度が更に大となることによって、１次側通路１８-１から２次側通路１８-２へと液が流れ込む際の圧損が更に少なくなり、その結果として２次側液圧Ｐ２がより増大する方向に変化する。
主弁２０は、このようにして弁開度を変化させることで、２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２を１次側液圧Ｐ１よりも低い一定の設定圧力に減圧保持する。
【００８９】
そして１次側液圧Ｐ１が増大又は減少変化して、２次側液圧Ｐ２が増大又は減少変化しようとしたとき、主弁２０が弁開度を小さく又は大きく変化させて、２次側液圧Ｐ２を設定圧力に保持する。
また１次側液圧Ｐ１が大きくなって弁開状態では２次側液圧Ｐ２を設定圧力に保持できない状態になると、主弁２０が閉弁動作して１次側通路１８-１と２次側通路１８-２との間を遮断する。即ち閉弁動作して１次側通路１８-１から２次側通路１８-２への液の流通を停止させる。
【００９０】
図４(Ｉ)に示しているように、パイロット弁７０が図中下向きに前進移動した場合においても、主弁２０はこれに追従して主弁座２８に向けて前進移動し、弁開度を小とする。その際の動作は基本的に上記と同様である。
即ち、パイロット弁７０が図中下向きに前進移動し、横向開口８０の開度が一時的に減少せしめられると、主弁２０は背圧室３６の圧力と１次側液圧Ｐ１との圧力をバランスさせるようにして、パイロット弁７０の前進移動に追従して図中下向きに前進移動し、弁開度を小とする（図４(II)参照）。
【００９１】
そして更にパイロット弁７０が前進移動すると、追従して主弁２０がパイロット弁７０の前進移動距離と同じ距離だけ主弁座２８に向けて前進移動し、弁開度を更に小さくする。
そしてパイロット弁７０の更なる図中下向きの前進移動により、最終的に主弁２０が閉弁状態となり、１次側通路１８-１から２次側通路１８-２に向けての液の流通を停止させる（図４(III)参照）。
【００９２】
上記のようなパイロット弁７０の進退移動は、２次側液圧Ｐ２の作用を受けて動作するダイヤフラム４２の図中上下方向の変位によって速い速度で俊敏に行われる。
このとき主弁２０がパイロット弁２０の移動に遅れて進退移動しても、この実施形態ではパイロット弁７０が主弁２０に対して当ることはなく、パイロット弁７０と主弁２０とが当ることによって従来もたらされていた不具合を生じることはない。
【００９３】
また主弁２０が傾いた場合においても、パイロット弁７０が主弁２０に当ってパイロット弁７０が主弁２０により後退方向に押し上げられてしまうこともなく、パイロット弁７０の進退移動に対して主弁２０の進退移動を良好に追従させることができ、２次側液圧Ｐ２の減圧制御を適正に精度高く行うことができる。
【００９４】
更にこの実施形態では、主弁２０をパイロット弁７０により２次側通路１８-２の側から進退移動制御しているにも拘わらず、パイロット弁７０に対して背圧室３６の圧力が作用せず、従って背圧室３６の圧力がパイロット弁７０の移動に対して影響を及ぼさず、パイロット弁７０が純粋に２次側液圧Ｐ２の変化に応じて移動することができ、パイロット弁７０の移動により主弁２０の下流側の２次側液圧Ｐ２の制御を良好に行うことができる。
【００９５】
またパイロット弁７０に対して背圧室３６の圧力が作用するのを排除するためのシール部材によるシール構造を設けていないため、パイロット弁７０の移動に対しシール部材による摺動抵抗が働いて、そのことが２次側液圧Ｐ２の減圧制御特性にヒステリシス現象を生ぜしめる問題も生じない。
【００９６】
加えて本実施形態では、パイロット弁７０の閉弁に際してパイロット弁を主弁２０に対し軸方向に当接させるものでないため、主弁２０に設けた挿入孔７６に対し、単に２次側通路１８-２からパイロット弁７０を挿入するだけで、パイロット弁７０を組み込むこと、即ちパイロット弁７０を一方向から組み込むことができ、組付性を良好となすことができる。
【００９７】
更にこの実施形態においては、単にパイロット弁７０を２次側通路１８-２から挿入孔７６に差し込むだけでパイロット弁７０を組み込むことができることから、図１５に示した減圧バルブのようにパイロット弁を移動させるための軸部を２分割構造として、それらをねじ結合等によって結合することを不要化でき、パイロット弁の組付構造を簡単な構造となすことができる。
【００９８】
図５は本発明の他の実施形態を示している。
この例は、主弁２０における上記縦の環状隙間８２の形成位置において、挿入孔７６の内面に環状溝８８を形成し、そこに弾性を有する環状のシール部材としてのＯリング９０を装着し、パイロット弁７０の前進移動の際に、パイロット弁７０が上記の横向開口８０を閉鎖した後に、パイロット弁７０をこのＯリング９０に弾性嵌合させ、パイロット弁７０とＯリング９０との径方向シールによりパイロット通路４０を連通遮断するようになしたものである。
【００９９】
この実施形態によれば、パイロット通路４０を液密にシールし、遮断状態とすることで、１次側通路１８-１と２次側通路１８-２とをこのパイロット通路４０の部分においても完全に遮断状態とすることができる。
【０１００】
２次側液圧Ｐ２を１次側液圧Ｐ１よりも低い一定の設定圧力の減圧状態に調圧する減圧バルブの場合、主通路１８を液が流通しているとき即ち減圧調節しているときには、２次側液圧Ｐ２を設定圧力に減圧（調圧）することができるものの、パイロット弁７０が閉弁時においてパイロット通路４０を完全止水状態としないものであると、液の流通停止後に１次側液圧Ｐ１が２次側に漏出し、最終的に２次側液圧Ｐ２が１次側液圧Ｐ１と同じ圧力まで高まってしまう。
【０１０１】
減圧弁の用い方によっては、液の流通を止めた状態でも２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持することが求められる場合がある。
例えば電気温水器の温水タンクの上流側に減圧バルブを設置し、かかる減圧バルブにて温水タンクを保護する場合、減圧バルブには通水停止状態の下で２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持する機能が求められる。
【０１０２】
通水停止状態で２次側液圧が１次側液圧まで高まってしまうと、温水タンクが損傷してしまう恐れが生ずる。
こうした場合に、本実施形態の減圧バルブ１０ではパイロット弁７０にて横向開口８０を閉鎖した後に、パイロット弁７０をＯリング９０と弾性嵌合させ、パイロット通路４０を径方向にシールして完全遮断状態とすることで、液の流通停止状態の下で２次側液圧Ｐ２が１次側液圧Ｐ１まで高まってしまうのを有効に防止でき、減圧バルブの下流側のタンク等の機器を有効に保護することができる。
【０１０３】
図６及び図７は本発明の更に他の実施形態を示している。
図６に示しているように、この例は上記の縦の環状隙間８２の形成位置において、軸部６８の細径部７４に、上記のパイロット弁７０とは別に且つ図中その下側位置に、細径部７４よりも大径の円柱形状をなすシール用弁部９２をパイロット弁７０と離隔して設け、またこれに対応してこのシール用弁部９２の下側位置に上記の環状溝８８及びＯリング９０を設け、パイロット弁７０の前進移動の際にパイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖した後（図７（Ａ）参照）、図７（Ｂ）に示しているようにシール用弁部９２をＯリング９０に弾性嵌合させてパイロット通路４０をシールし、連通遮断するようになした例である。
【０１０４】
尚この例では、パイロット弁７０が主弁２０の進退移動の制御動作を行っているときの、横向開口８０の開放部分、即ち横向開口８０の隙間が、シール用弁部９２とＯリング９０との間の隙間よりも小さくなるように、シール用弁部９２の位置がＯリング９０との関係において定められている。
従って主弁２０の追従移動の制御は上記実施形態と同様にパイロット弁７０の進退移動によって行われる。
【０１０５】
図５の実施形態において、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖した後、パイロット弁７０自体がＯリング９０と弾性嵌合し、パイロット通路４０を連通遮断する場合、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖してからＯリング９０に嵌合してパイロット通路４０を止水するまでの間にパイロット弁７０が所定距離だけ軸方向に移動し、その間に２次側液圧Ｐ２が上昇してしまう。
【０１０６】
しかるに本実施形態ではパイロット弁７０とは別にシール用弁部９２を軸部６８に設け、これをＯリング９０に弾性嵌合させてパイロット通路４０を完全にシールするようになしていることから、シール用弁部及びＯリング９０の位置を適正に定めておくことで、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖した後、直ちにシール用弁部９２をＯリング９０と嵌合させ、パイロット通路４０を完全シール状態とすることが可能となる。
【０１０７】
従ってこの実施形態によれば、液の流通停止の際にパイロット弁７０が横向開口８０を塞いでから完全止水に到るまでの間に２次側液圧Ｐ２が上昇するのを可及的に小さく抑えることが可能となる。
図８はこれを模式的に表している。尚図８において横軸は流量Ｑを、縦軸は２次側液圧Ｐ２を表している。
図５の実施形態では、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖した後、Ｏリング９０に弾性嵌合してパイロット通路４０を連通遮断しシールするまでのパイロット弁７０の必要移動距離が長くなることから、上記のようにその間の２次側液圧Ｐ２の圧力上昇が大きくなってしまう。図８中のＡはそのときの圧力上昇曲線を表している。
【０１０８】
これに対し、図６及び図７の実施形態では、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖した後、微小な移動距離で速やかにシール用弁部９２をＯリング９０と弾性嵌合させて、パイロット通路４０を連通遮断することができるため、パイロット弁７０が横向開口８０を閉鎖してからの２次側液圧Ｐ２の圧力上昇を可及的に小さく抑えることができる。図８中Ｂはそのときの圧力上昇曲線を表している。
【０１０９】
図９は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、主弁２０をダイヤフラム弁にて構成するのに代えて、これをピストン弁にて構成した例である。
他の点については図１〜図４に示す第１の実施形態と基本的に同様であり、対応する部分に対応する符号のみを示して、他の詳しい説明は省略する。
【０１１０】
図１０は本発明のパイロット式制御バルブを、パイロット式減圧バルブの一形態例としてのパイロット式定流量バルブ９４として構成した例である。
この例では、主弁２０をピストン弁となすとともに、この主弁２０に環状の突起９６を設け、これをバルブボデー１２に形成した主弁座２８に向けて進退移動させるようになすとともに、感圧動作部材として上記のダイヤフラム４２に代えてこれをピストン式弁部９８となし、そしてそのピストン式弁部９８で２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２を受けて、その２次側液圧Ｐ２の増減変化に対応してピストン式弁部９８を図中上下方向に進退移動させ、以ってパイロット弁７０を一体に進退移動させることにより、主弁２０を追従して進退移動させ、その弁開度を増減変化させて２次側液圧Ｐ２を１次側液圧Ｐ１よりも低い一定の設定圧力の減圧状態に保持するとともに、ピストン式弁部９８とバルブボデー１２（通路形成部材）との間に環状のオリフィス１００を形成して、２次側通路１８-２からの液をそのオリフィス１００を通過して３次側通路１８-３へと流通させるようになしたものである。
【０１１１】
この実施形態では、オリフィス１００を形成することによって、２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２と、３次側通路１８-３の３次側液圧Ｐ３との間に差圧が生じる。
この差圧に基づく２次側通路１８-２から３次側通路１８-３へと流通する液の流量は次の式（１）で与えられる。
【０１１２】
【数１】
【０１１３】
但し式（１）中、Ｑは流量で、ａはオリフィス１００の流路面積，ｃ定数で、ΔＰはＰ２とＰ３との差圧、ρは液の比重である。
【０１１４】
而してこの実施形態では、２次側通路１８-２の２次側液圧Ｐ２が一定の圧力に保持されることによって、２次側液圧Ｐ２と３次側液圧Ｐ３との差圧は一定となる。
【０１１５】
従ってオリフィス１００を通過して流れる液の流量は一定流量となる。
尚、他の点については基本的に図１〜図４の実施形態と同様である。従って対応する部分に対応する符号のみを示して、他の詳しい説明は省略する。
【０１１６】
本実施形態によれば、定流量バルブにおける定流量化制御を高精度で適正に行うことができる。
【０１１７】
図１１〜図１３は、本発明を自動温度調節機能付きのパイロット式湯水混合バルブ（以下単に湯水混合バルブとする）に適用した場合の実施形態を示している。
図１１において、１１０はその湯水混合バルブを表している。
１１２は、この湯水混合バルブ１１０におけるバルブケース（バルブボデー）で、水流入口１１４，湯流入口１１６及びこれらに続いて形成された１次側通路としての水流入通路１１８，湯流入通路１２０を有している。
【０１１８】
これら水流入口１１４，湯流入口１１６から流入した水と湯とは、水流入通路１１８，湯流入通路１２０をそれぞれ流通した後、２次側通路である混合通路１２２を流通して混合室１２４に到り、そこで水と湯とが十分に混合された上で、その混合水が流出口１２６から図中右方に流出する。
【０１１９】
バルブケース１１２にはまた、後述の水側主弁１３２，湯側主弁１３４に各対応して水側主弁座１２８，湯側主弁座１３０が形成されている。
１３２は水側主弁で、この水側主弁１３２は、水側主弁座１２８に向けて図中左右方向の軸方向に進退移動し、弁開度を変化させて水流入口１１４からの水の流入量を増減変化させる。
この実施形態において、水側主弁１３２はダイヤフラム膜２２と樹脂製の保持部材２４とから成るダイヤフラム弁にて構成してある。
【０１２０】
１３４は湯側主弁で、この湯側主弁１３４は湯側主弁座１３０に向けて進退移動し、上記水側主弁１３２とは逆の関係で弁開度を大小変化させ、湯流入口１１６からの湯の流入量を増減変化させる。
１３６は、これら水側主弁１３２及び湯側主弁１３４を有する主弁体で、ここでは水側主弁１３２及び湯側主弁１３４がこの主弁体１３６に一体に構成されている（厳密には湯側主弁１３４が主弁体１３６における筒状部１３８にねじ結合にて一体結合されている）。
【０１２１】
１４０は、水側主弁１３２の図中左側の背後に形成された水側背圧室で、この水側背圧室１４０は、その内部の圧力を水側主弁１３２に対して図中右方向の閉弁方向の押圧力として作用させる。
この実施形態では、水側主弁１３２を駆動弁として湯側主弁１３４が一体に移動せしめられる。
【０１２２】
１４２は、水側主弁１３２を貫通して設けられた水側導入小孔で、この水側導入小孔１４２は、水流入口１１４から流入した水を背圧室１４０に導入してその圧力を増大せしめる。
【０１２３】
図１２において、１４４は水側背圧室１４０に連通する状態で水側主弁１３２に直径方向に設けられた貫通の横孔で、この実施形態ではこの横孔１４４によってパイロット通路が構成されている。
この横孔１４４から成るパイロット通路は、水側背圧室１４０の水を２次側へと抜いて水側背圧室１４０の圧力を低下せしめる。
【０１２４】
水側主弁１３２は、この水側背圧室１４０の圧力の増減に基づいて図中左右方向に進退移動せしめられ、そしてこの水側主弁１３２を駆動弁として湯側主弁１３４が図中左右方向に進退移動せしめられる。
【０１２５】
その水側背圧室１４０の圧力は、水側パイロット弁１４５の図中左右方向の進退移動によって制御される。
従ってこの実施形態においても、水側パイロット弁１４５の図中左右方向の軸方向の進退移動により、水側主弁１３２及び湯側主弁１３４がこれに追従して同方向に同じストロークで進退移動せしめられる。
【０１２６】
図１１において、１４６は軸部１４８においてハンドルに一体回転に連結される円筒形状の回転部で、バルブケース１１２の内面に回転可能に嵌合されている。
この回転部１４６の内側には、軸方向に進退移動する円筒形状の第１の進退部材１５０が配置されており、この進退部材１５０が、かかる進退部材１５０に形成された雄ねじ１５２と回転部１４６に形成された雌ねじ１５４とにおいてねじ結合されている。
【０１２７】
この進退部材１５０はまた、バルブケース１１２における内筒部１５６に対し、軸方向の係合溝と係合突条とを有する回止め機構１５８により回止めされている。
従って回転部１４６が回転させられると、進退部材１５０がねじ送りで図中左右方向に進退移動せしめられる。
【０１２８】
進退部材１５０の更に内側には、有底円筒形状をなす第２の進退部材１６０が配置されている。
この第２の進退部材１６０は、バルブケース１１２における上記の内筒部１５６に対して外嵌状態に摺動可能に嵌合されているとともに、第１の進退部材１５０に対し緩衝ばね機構１６２を介して連結されている。
従って進退部材１５０が図中左右方向に進退移動すると、その進退移動が緩衝ばね機構１６２を介して第２の進退部材１６０に伝えられ、かかる第２の進退部材１６０が、内筒部１５６の外面に沿って図中左右方向に進退移動せしめられる。
【０１２９】
この第２の進退部材１６０の底部１６６には、主弁体１３６即ち水側主弁１３２及び湯側主弁１３４を図中左右方向に進退移動させるための温調軸１６４の図中左端部が結合されている。
従って第２の進退部材１６０が図中左右方向に進退移動すると、この温調軸１６４がこれと一体に図中左右方向に進退移動せしめられる。
【０１３０】
図１３にも示しているように、水側主弁１３２及び湯側主弁１３４即ち主弁体１３６は、温調軸１６４に対して別体に構成されている。
この温調軸１６４には、スリーブ１６８-１，１６８-２及び１６８-３が外嵌状態に且つ左右方向に相対移動可能に嵌合されている。
そして真中のスリーブ１６８-１に、上記のパイロット弁１４５が一体に構成されている。
スリーブ１６８-２は、温調軸１６４に対し止め輪にて図中右端が規定され、またスリーブ１６８-３は、同じく止め輪にて温調軸１６４に対し図中左端が規定されている。
【０１３１】
そしてスリーブ１６８-１と１６８-２との間に、感温動作部材としての形状記憶合金製のコイルばねから成る感温ばね１７０が介装され、その付勢力をスリーブ１６８-１に対して、即ちパイロット弁１４５に対して図中左向きに及ぼしている。
またスリーブ１６８-３とスリーブ１６８-１との間に、詳しくはパイロット弁１４５との間に、コイルばねから成るバイアスばね１７２が介装され、その付勢力をスリーブ１６８-１に対して、即ちパイロット弁１４５に対して図中右向きに及ぼしている。
【０１３２】
以上の説明から明らかなように、この実施形態ではパイロット弁１４５が、温調軸１６４に対して図中左右方向の軸方向に相対移動可能な状態で温調軸１６４により保持されており、そしてこのパイロット弁１４５に対し、図中右側と左側とに配置された感温ばね１７０とバイアスばね１７２とが、その付勢力を逆向きに及ぼしており、且つ感温ばね１７０とバイアスばね１７２とが、合計の長さを一定に保持しつつパイロット弁１４５とともに温調軸１６４と一緒に移動するように、それらが温調軸１６４に組み付けられ、全体としてパイロット弁ユニット１７４を構成している。
【０１３３】
図１３（Ａ）に示しているように、水側主弁１３２には円筒部（突出部）１７６が設けられており、この円筒部１７６が、水側主弁１３２における主弁本体１３２Ａから図中左向きに突出せしめられている。
そしてこの円筒部１７６の付根位置に、上記と同様にして水側背圧室１４０に連通した直径方向の横孔１４４が形成され、この横孔１４４が、円筒部１７６の内側に形成された挿入孔１７８の内面で開口せしめられている。
【０１３４】
この実施形態においてもまた、図１２に示しているようにその開口が、パイロット弁１４５に対する摺動案内面となる内面で軸直角方向の横向きに開口せしめられている。図中１８０はその横向開口を表している。
尚円筒部１７６は有底円筒形状をなしており、図中左端の底部を上記の温調軸１６４が貫通している。
この底部にはＯリング１８２が保持されており、このＯリング１８２によって、温調軸１６４と円筒部１７６とが水密にシールされている。
【０１３５】
この円筒部１７６の内側、即ち挿入孔１７８におけるパイロット弁１４５の図中奥側には液室１８４が形成されており、そこに２次側通路としての混合通路１２２の液圧が、温調軸１６４の外周面に沿って軸方向に形成された連通路１８６を通じて導入されている。
この実施形態においても、横孔１４４から成るパイロット通路は、背圧室１４０内の水が２次側に流出する際の流れに対する絞り部として働き、この横孔１４４の部分で圧損が生ぜしめられる。
【０１３６】
また液室１８４には、連通路１８６を通じて２次側の液圧が導入されており、従ってこの実施形態においても、パイロット弁１４５と円筒部１７６即ちその内側の挿入孔１７８との間には、シール部材によるシール構造は設けられていない。
従ってパイロット弁１４５は、挿入孔１７８の内面を摺動案内面としてシール部材による摺動抵抗を受けることなく、図中左右方向に進退移動可能である。
【０１３７】
この実施形態においても、パイロット弁１４５は図中左右方向の進退移動により横向開口１８０の開度を変化させ、これにより横孔１４４から成るパイロット通路の開度を変化させることによって、水側背圧室１４０の圧力を増減変化させ、水側パイロット弁１４５を図中左右方向に進退移動せしめる。
【０１３８】
但し上記実施形態で説明したように、パイロット弁１４５が左右方向に進退移動すると、水側主弁１３２における主弁本体１３２Ａが、パイロット弁１４５との間に一定の追従間隙を保持しつつこれに追従して進退移動する。その原理については上記したのと同様である。
【０１３９】
尚、上記のスリーブ１６８-１には径方向の通孔１８８が形成されており、横孔１４４から流出した水側背圧室１４０の水は、この通孔１８８を経て連通路１８６に、更にはその下流側の混合室１２４へと流出する。
【０１４０】
尚、図１１に示しているように円筒部１７６の図中左側には液室３４が形成されているが、この液室３４は隙間を通じて水側背圧室１４０と連通しており、液室３４は水側背圧室１４０と同じ圧力となっている。
【０１４１】
この実施形態の湯水混合バルブ１１０では、ハンドルの回転操作によって回転部１４６を回転させると、第１の進退部材１５０がねじ送りで図中左右方向に進退移動させられる。
そしてこの進退部材１５０の進退移動に伴って、第２の進退部材１６０が同方向に進退移動させられ、またこれによって温調軸１６４が左右方向に進退移動させられる。
【０１４２】
このときパイロット弁１４５が一体に移動して、パイロット通路をなす横孔１４４における横向開口１８０の開度を変化させ、水側主弁１３２及び湯側主弁１３４を進退移動させ、それぞれの弁開度を互いに逆の関係で大小変化させる。
即ちハンドルによって回転部１４６が回転させられることによって、混合水温度が所望温度に設定される。
【０１４３】
そしてそのような操作によって水側主弁１３２及び湯側主弁１３４を設定位置に位置させた状態で、混合室１２４内の混合水温度が設定温度に対して高くなったときには、感温ばね１７０が伸張して図中左向きの付勢力を高め、これにより水側主弁１３２の弁開度を大とする方向に、また湯側主弁１３４の弁開度を小とする方向に、それら水側主弁１３２，湯側主弁１３４の位置をパイロット弁１４５の移動を介して変化させ、混合水温度を設定温度に自動調節する。
この自動温度調節動作時の感温ばね１７０の伸縮動作は極めて速いものであり、従ってこのとき水側パイロット弁１４５はこれに応じて極めて速い速度で俊敏に軸方向に進退移動する。
【０１４４】
一方水側主弁１３２及び湯側主弁１３４は、その動きに対して若干の遅れを伴って追従移動するが、この実施形態においてもその際に水側パイロット弁１４５が水側主弁１３２に対して当ることはなく、従って水側パイロット弁１４５と水側主弁１３２とが当ることによってもたらされる上記の不具合を生じることはない。
従ってこの実施形態においても、水側パイロット弁１４５の移動によって混合水温度を精度高く設定温度に調節すること、即ち温調制御することができる。
【０１４５】
またこの実施形態においても、パイロット弁１４５を水側主弁１３２に対して２次側から単に挿し込むだけでこれを組み込むことができ、その組付構造も簡単な構造とすることができる。
更に水側パイロット弁１４５と挿入孔１７８との間にはシール部材によるシール構造が設けてないため、パイロット弁１４５はシール部材による摺動抵抗を受けることなく円滑に進退動作することができる。
従って本実施形態においても、パイロット弁１４５の進退移動による混合水の温度制御を高精度で適正に行うことができる。
【０１４６】
図１４は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例もまた湯水混合バルブ１１０の例であるが、ここでは上記の感温ばね１７０，バイアスばね１７２が温調軸に外嵌状態に保持されておらず、感温ばね１７０が、バルブケース１１２とスリーブ１６８-１との間に介装され、またバイアスばね１７２が、温調軸１６４とスリーブ１６８-１との間に介装されている。
【０１４７】
スリーブ１６８-１もまた温調軸１６４に外嵌状態に保持されておらず、かかるスリーブ１６８-１が、主弁体１３６における円筒部１７６と１９０との内面に、水側パイロット弁１４５とともに内嵌状態に摺動可能に嵌合され、保持されている。
本実施形態中他の点については上記の湯水混合バルブ１１０と基本的に同様であり、対応する部分に符号のみを示して詳しい説明は省略する。
【０１４８】
尚、上記の湯水混合バルブ１１０では、水側主弁１３２と湯側主弁１３４とを一体移動する状態に構成し、そして水側主弁１３２を駆動弁として、これをパイロット弁１４５の移動に追従して移動させるようになしているが、水側主弁及び湯側主弁を一体移動する状態に設けるとともに、湯側主弁の背後に湯側背圧室を形成し、そして湯流入口からの１次側の湯（熱水）を湯側背圧室に導入する導入小孔，湯側背圧室の湯を２次側に抜く湯側パイロット孔を設け、そして水側パイロット弁を設けるのに代えて湯側パイロット通路を設け、湯側パイロット弁の移動により湯側主弁をこれに追従して移動させ、そして湯側主弁を駆動弁として水側主弁を一体に移動させるようになすことも可能である。
【０１４９】
或いは水側主弁，湯側主弁をそれぞれ別体且つ独立して移動するように設けた上で、水側主弁の背後に水側背圧室を、湯側主弁の背後に湯側背圧室を、更にそれら水側背圧室，湯側背圧室の圧力を増減させる水側導入小孔，湯側導入小孔，水側パイロット通路，湯側パイロット通路をそれぞれ設け、水側パイロット弁と湯側パイロット弁とを同期して軸方向に移動させることで、水側主弁と湯側主弁とを互いに逆の関係で弁開度を大小変化させるように構成するといったことも可能である。
【０１５０】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の一実施形態のパイロット式減圧バルブを示した図である。
【図２】同実施形態の要部を示した図である。
【図３】同実施形態の作用説明図である。
【図４】図３とは異なる作用説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示した図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態を示した図である。
【図７】同実施形態の要部の作用説明図である。
【図８】同実施形態の効果を説明するための図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態を示した図である。
【図１０】本発明の更に他の実施形態のパイロット式定流量バルブの図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態のパイロット式湯水混合バルブの図である。
【図１２】図１１の要部を拡大して示した図である。
【図１３】図１１におけるパイロット弁ユニットの図である。
【図１４】本発明の更に他の実施形態のパイロット式湯水混合バルブの図である。
【図１５】従来のパイロット式減圧バルブの一例を示す図である。
【図１６】図１５のパイロット式減圧バルブの問題点を対策した例を示す図である。
【図１７】図１５のパイロット式減圧バルブの問題点を説明する図である。
【図１８】従来のパイロット式湯水混合バルブを示す図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０ パイロット式減圧バルブ
１８ 主通路
２０ 主弁
２８ 主弁座
３４，８４，１８４ 液室
３６，１４０ 背圧室
３８，１４２ 導入小孔
４０ パイロット通路
４２ ダイヤフラム
４４ 受圧面
５０ ２次圧調節ばね
６８ 軸部
７０，１４５ パイロット弁
７６，１７８ 挿入孔
７８，１４４ 横孔
８０ ，１８０ 横向開口
８６ 連通溝
９０ Ｏリング
９２ シール用弁部
１００ オリフィス
１１０ 湯水混合バルブ
１３２ 水側主弁
１３４ 湯側主弁
１６４ 温調軸
１７０ 感温ばね
１７２ バイアスばね
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(イ)主通路上に設けられ、主弁座に向けて進退移動して弁開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)該背圧室に連通し、前記主通路の前記主弁よりも上流側の１次側の液を該背圧室に導入して圧力上昇させる導入小孔と、(ニ)該背圧室に連通して前記主弁に設けられ、該背圧室の液を前記主通路の該主弁よりも下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としてのパイロット通路と、(ホ)前記主弁の進退移動方向である軸方向に進退移動し、前記パイロット通路の開度を変化させることによって該主弁を追従して同方向に進退移動させるパイロット弁と、を有し、該パイロット弁を前記主弁の下流側の圧力若しくは温度に感応して進退移動させることにより該主弁の開度を変化させ、該下流側の圧力若しくは温度を制御するパイロット式制御バルブにおいて、
前記パイロット通路を、前記パイロット弁の進退移動方向に対して交差する方向に前記主弁の内部を通る横孔を有するものとなして、該横孔を、該パイロット弁を摺動案内する軸方向の摺動案内面で軸直角向きに横向きに開口させ、該横向開口の開度を該パイロット弁の軸方向の進退移動により該パイロット弁の摺動面にて変化させるようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項２】
請求項１において、前記主弁には該主弁の２次側から前記背圧室の側に向けて軸方向に挿入孔が設けられていて、該挿入孔の内面を前記摺動案内面として前記パイロット弁が該挿入孔に前記２次側から摺動可能に挿入されており、
前記横孔が該挿入孔の内面で開口せしめられているとともに、該挿入孔における前記パイロット弁の奥側には液室が形成されていて、該液室に前記２次側の圧力が導入されており、
前記パイロット弁が該２次側の圧力空間に位置した状態で進退移動するようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項３】
請求項２において、前記液室と前記２次側とを連通させ、該２次側の圧力を該液室に導く連通溝が前記挿入孔の内面に沿って軸方向に設けてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項４】
請求項２，３の何れかにおいて、前記挿入孔には前記パイロット弁を移動させる軸部が該パイロット弁とともに挿入されていて、該軸部と該挿入孔の内面との間に隙間が形成され、該隙間にて前記横孔に続く前記パイロット通路の一部が形成されているとともに、
前記主弁には、該隙間の形成位置において該挿入孔の内面に沿って周方向に延びる環状の弾性を有するシール部材が設けてあり、
前記パイロット弁が前記横向開口を閉鎖した後に、該シール部材と弾性嵌合して前記パイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項５】
請求項２，３の何れかにおいて、前記挿入孔には前記パイロット弁を移動させる軸部が該パイロット弁とともに挿入されていて、該軸部と該挿入孔の内面との間に隙間が形成され、該隙間にて前記横孔に続く前記パイロット通路の一部が形成されているとともに、
前記主弁には、該隙間の形成位置において該挿入孔の内面に沿って周方向に延びる環状の弾性を有するシール部材が設けてあり、
前記軸部には前記隙間の形成位置において前記パイロット弁とは別のシール用弁部が設けてあり、
該パイロット弁が前記横向開口を閉鎖した後に、前記シール用弁部が前記シール部材と弾性嵌合して前記パイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記制御バルブが前記主弁の下流側の圧力を調圧する減圧バルブであって、
(ａ)２次側液圧を受ける受圧面を有し、該２次側液圧を駆動力として変位動作する感圧動作部材と、
(ｂ)該感圧動作部材に対して該２次側液圧の作用方向とは逆向きに付勢力を作用させる２次圧調節ばねと、
を有していて該感圧動作部材に前記パイロット弁が連結され、該感圧動作部材が該２次側液圧の増大により前記２次圧調節ばねの付勢力の作用方向と逆方向に感圧変位動作して前記パイロット弁の弁開度を小とする方向に、該２次側液圧の減少により該２次圧調節ばねの付勢力の作用方向に感圧変位動作して該パイロット弁の弁開度を大とする方向に該パイロット弁を進退移動させ、該２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持するようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項７】
請求項６において、前記減圧バルブが定差圧式の定流量バルブであって、
前記感圧動作部材が該感圧動作部材自体若しくは通路形成部材との間にオリフィスを形成しており、該感圧動作部材に対して入側の前記２次側液圧と出側の３次側液圧との差圧を一定に保持して前記オリフィスを通過する液の流量を定流量に保持するようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項８】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記制御バルブが、(ａ)温調軸の進退移動により弁開度を互いに逆の関係で大小変化させる水側主弁及び湯側主弁と、(ｂ)混合水温度に感応して軸方向に伸縮し、該混合水温度が設定温度よりも高くなったときに前記水側主弁を開き、前記湯側主弁を閉じる方向にそれら水側主弁及び湯側主弁を移動させる感温動作部材と、(ｃ)該水側主弁及び湯側主弁に対し該感温動作部材による移動方向と逆方向の付勢力を作用させるばねと、を有し、前記水側及び湯側の各主弁の下流側の混合水温度を自動調節する自動温度調節機能付の湯水混合バルブであって、
前記背圧室が前記水側主弁又は／及び湯側主弁に対して内部の圧力を閉弁方向の押圧力として作用させるものとなしてあるとともに、
前記パイロット弁が該感温動作部材の伸縮動作により前記混合水温度に感応して進退移動し、前記背圧室の圧力を増減させることで前記水側主弁又は／及び湯側主弁を開閉方向に移動させ、前記混合水温度を自動調節するものとなしてあることを特徴とする混合水温度の制御バルブ。
【請求項１】
(イ)主通路上に設けられ、主弁座に向けて進退移動して弁開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)該背圧室に連通し、前記主通路の前記主弁よりも上流側の１次側の液を該背圧室に導入して圧力上昇させる導入小孔と、(ニ)該背圧室に連通して前記主弁に設けられ、該背圧室の液を前記主通路の該主弁よりも下流側の２次側に抜いて圧力低下させる圧抜通路としてのパイロット通路と、(ホ)前記主弁の進退移動方向である軸方向に進退移動し、前記パイロット通路の開度を変化させることによって該主弁を追従して同方向に進退移動させるパイロット弁と、を有し、該パイロット弁を前記主弁の下流側の圧力若しくは温度に感応して進退移動させることにより該主弁の開度を変化させ、該下流側の圧力若しくは温度を制御するパイロット式制御バルブにおいて、
前記パイロット通路を、前記パイロット弁の進退移動方向に対して交差する方向に前記主弁の内部を通る横孔を有するものとなして、該横孔を、該パイロット弁を摺動案内する軸方向の摺動案内面で軸直角向きに横向きに開口させ、該横向開口の開度を該パイロット弁の軸方向の進退移動により該パイロット弁の摺動面にて変化させるようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項２】
請求項１において、前記主弁には該主弁の２次側から前記背圧室の側に向けて軸方向に挿入孔が設けられていて、該挿入孔の内面を前記摺動案内面として前記パイロット弁が該挿入孔に前記２次側から摺動可能に挿入されており、
前記横孔が該挿入孔の内面で開口せしめられているとともに、該挿入孔における前記パイロット弁の奥側には液室が形成されていて、該液室に前記２次側の圧力が導入されており、
前記パイロット弁が該２次側の圧力空間に位置した状態で進退移動するようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項３】
請求項２において、前記液室と前記２次側とを連通させ、該２次側の圧力を該液室に導く連通溝が前記挿入孔の内面に沿って軸方向に設けてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項４】
請求項２，３の何れかにおいて、前記挿入孔には前記パイロット弁を移動させる軸部が該パイロット弁とともに挿入されていて、該軸部と該挿入孔の内面との間に隙間が形成され、該隙間にて前記横孔に続く前記パイロット通路の一部が形成されているとともに、
前記主弁には、該隙間の形成位置において該挿入孔の内面に沿って周方向に延びる環状の弾性を有するシール部材が設けてあり、
前記パイロット弁が前記横向開口を閉鎖した後に、該シール部材と弾性嵌合して前記パイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項５】
請求項２，３の何れかにおいて、前記挿入孔には前記パイロット弁を移動させる軸部が該パイロット弁とともに挿入されていて、該軸部と該挿入孔の内面との間に隙間が形成され、該隙間にて前記横孔に続く前記パイロット通路の一部が形成されているとともに、
前記主弁には、該隙間の形成位置において該挿入孔の内面に沿って周方向に延びる環状の弾性を有するシール部材が設けてあり、
前記軸部には前記隙間の形成位置において前記パイロット弁とは別のシール用弁部が設けてあり、
該パイロット弁が前記横向開口を閉鎖した後に、前記シール用弁部が前記シール部材と弾性嵌合して前記パイロット通路を径方向にシールし、連通遮断するようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記制御バルブが前記主弁の下流側の圧力を調圧する減圧バルブであって、
(ａ)２次側液圧を受ける受圧面を有し、該２次側液圧を駆動力として変位動作する感圧動作部材と、
(ｂ)該感圧動作部材に対して該２次側液圧の作用方向とは逆向きに付勢力を作用させる２次圧調節ばねと、
を有していて該感圧動作部材に前記パイロット弁が連結され、該感圧動作部材が該２次側液圧の増大により前記２次圧調節ばねの付勢力の作用方向と逆方向に感圧変位動作して前記パイロット弁の弁開度を小とする方向に、該２次側液圧の減少により該２次圧調節ばねの付勢力の作用方向に感圧変位動作して該パイロット弁の弁開度を大とする方向に該パイロット弁を進退移動させ、該２次側液圧を１次側液圧よりも低い減圧状態に保持するようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項７】
請求項６において、前記減圧バルブが定差圧式の定流量バルブであって、
前記感圧動作部材が該感圧動作部材自体若しくは通路形成部材との間にオリフィスを形成しており、該感圧動作部材に対して入側の前記２次側液圧と出側の３次側液圧との差圧を一定に保持して前記オリフィスを通過する液の流量を定流量に保持するようになしてあることを特徴とするパイロット式制御バルブ。
【請求項８】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記制御バルブが、(ａ)温調軸の進退移動により弁開度を互いに逆の関係で大小変化させる水側主弁及び湯側主弁と、(ｂ)混合水温度に感応して軸方向に伸縮し、該混合水温度が設定温度よりも高くなったときに前記水側主弁を開き、前記湯側主弁を閉じる方向にそれら水側主弁及び湯側主弁を移動させる感温動作部材と、(ｃ)該水側主弁及び湯側主弁に対し該感温動作部材による移動方向と逆方向の付勢力を作用させるばねと、を有し、前記水側及び湯側の各主弁の下流側の混合水温度を自動調節する自動温度調節機能付の湯水混合バルブであって、
前記背圧室が前記水側主弁又は／及び湯側主弁に対して内部の圧力を閉弁方向の押圧力として作用させるものとなしてあるとともに、
前記パイロット弁が該感温動作部材の伸縮動作により前記混合水温度に感応して進退移動し、前記背圧室の圧力を増減させることで前記水側主弁又は／及び湯側主弁を開閉方向に移動させ、前記混合水温度を自動調節するものとなしてあることを特徴とする混合水温度の制御バルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−２５１８０（Ｐ２０１０−２５１８０Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８５４０４（Ｐ２００８−１８５４０４）
【出願日】平成２０年７月１６日（２００８．７．１６）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１６日（２００８．７．１６）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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