JP7406518B2 - 圧力調整弁 - Google Patents

Description

本発明は、調整ばね及び感圧部材を備える圧力調整弁に関する。

圧力調整弁において、調整ばね及び感圧部材を備えることにより、圧力変動に応じて、弁開度を制御することが行われてきた。

例えば、図６には、調整ばね及び感圧部材として、それぞれ、コイルスプリング及び感圧ベローズを採用した圧力調整弁（以下、「従来の圧力調整弁」という）が示されている。この従来の圧力調整弁３００は、弁ハウジング３１０に流入管３０１及び流出管３０２を接続し、この間を連通する弁室３１１内に、弁座３１８に対して離接可能なボール弁３３０を設けている。また、従来の圧力調整弁３００は、ボール弁３３０を閉弁する方向に付勢する感圧ユニット３４０及び調整ばねユニット３５０と、ボール弁３３０を開弁する方向に付勢する整流素子ユニット３９０と、を備えるものである（特許文献１参照）。ここで、感圧ユニット３４０は、感圧用ベローズ３４１と、ベローズ下蓋３４２と、ベローズ上蓋３４３と、連結棒３４５と、から構成される。また、調整ばねユニット３５０は、ばね受け部材３５１と、調整ねじ部材３５２と、ばね受け部材３５１及び調整ねじ部材３５２の間に挟持される調整ばね３５３と、から構成される。

特開平６－２２９４８１号公報

まず、感圧ユニット３４０及び調整ばねユニット３５０は、互いに連結棒３４５を介して係合されている。この連結棒３４５の一端部及び他端部は、それぞれ、弾性部材からなる第１の案内羽根３４６及び第２の案内羽根３５５を介して、半径方向に移動可能なベローズ下蓋３４２及びばね受け部材３５１へと嵌合されている。また、連結棒３４５の中央部は、ベローズ上蓋３４３に設けられる挿通孔３４３ａ内を挿通しているが、連結棒３４５と挿通孔３４３ａとの間は、僅かな間隙が設定されている。この僅かな間隙を介して、感圧用ベローズ３４１の内部空間には、大気圧が導入される一方、感圧用ベローズ３４１の外部空間には、二次側圧力Ｐ２が導入されている。さらに、整流素子ユニット３９０は、整流素子３９１を介して、コイルばね３９２による付勢力をボール弁３３０に伝達している。

ここで、従来の圧力調整弁３００は、調整ばね３５３として、コイルスプリングを採用している。このコイルスプリングは、圧縮される際に、巻回された線材が有するピッチ角が全て均一に変化するものではないため、コイルスプリングの中心軸に傾きが生じ、中心軸線Ｃに沿わない付勢力（サイドフォース）が少なからず生じていた。

したがって、従来の圧力調整弁３００に、コイルスプリングを精度よく組付けたとしても、圧縮される際に、コイルスプリングに生じるサイドフォースが、連結棒３４５に伝達され、連結棒３４５が中心軸線Ｃに対して傾いた状態で挿通孔３４３ａと摺動してしまう。これにより、連結棒３４５と挿通孔３４３ａとの摺動抵抗が増加する問題（以下、「従来の問題点（摺動抵抗の増加）」という）が生じ、ヒステリシスが大きくなっていた。

本発明の目的は、調整ばねに生じるサイドフォースを抑制することにより、摺動抵抗を減少させ、ヒステリシスを低減させることができる調整ばね及び感圧部材を備える圧力調整弁を提供することである。

上記課題を解決するために、圧力調整弁は、弁座を有するバルブ本体と、前記弁座に対して離接可能な弁部を有するニードルと、軸線方向に沿ってたわみ、前記弁部を付勢する感圧部材を有する感圧ユニットと、前記感圧部材を介して、前記弁部を閉弁方向に付勢する調整ばねを有する調整ばねユニットと、前記感圧ユニットと前記調整ばねユニットとの間に、求心作用を有する凹凸係合を形成する接続手段と、を備え、前記調整ばねが、ウェーブスプリングである。

また、上記圧力調整弁であって、前記調整ばねユニットは、凸状部を有するばね受け部材と、凹状部を有する調整ねじ部材と、をさらに備え、前記ウェーブスプリングの前記ニードル側及び前記調整ばねユニット側は、前記凸状部及び前記凹状部にそれぞれ支持され、前記ばね受け部材は、前記接続手段を介して、前記感圧ユニットに対して相対的に回動可能であるものとしてもよい。

また、上記圧力調整弁であって、前記ウェーブスプリングの前記ニードル側と前記ばね受け部材との間に生じる静止摩擦力は、前記ばね受け部材と前記接続手段との間に生じる静止摩擦力より大きく設定されているものとしてもよい。

また、上記圧力調整弁であって、前記ウェーブスプリングの両端部には、それぞれ平坦な環形状の座部が設けられているものとしてもよい。

また、上記圧力調整弁であって、前記ウェーブスプリングが、前記弁部の弁閉状態から弁全開状態まで、線形特性を有するように、ばね定数変曲点を避けて、前記ウェーブスプリングの使用範囲を設定するものとしてもよい。

また、上記圧力調整弁であって、前記ウェーブスプリングは、制御流体から分離された前記バルブ本体のばねケースに収容されているものとしてもよい。

また、上記圧力調整弁であって、制御流体として、二酸化炭素が用いられるものとしてもよい。

また、上記圧力調整弁であって、前記感圧ユニットは、軸線方向に沿って連通する円筒形状の摺動部を有する前記調整ばねユニット側の蓋を、さらに備え、前記接続手段は、軸線方向からみて、円形状の側部を有する接続部材を備え、前記接続部材の前記側部は、前記摺動部に対して点接触するものとしてもよい。

また、上記圧力調整弁であって、前記感圧ユニットは、前記調整ばねユニット側の端部が、前記摺動部に挿通可能に配置される連結棒と、前記ニードル側の端部が、前記連結棒に接続されるとともに、前記調整ばねユニット側の端部が、前記バルブ本体に対し相対変位不能に固定される感圧用ベローズからなる前記感圧部材と、をさらに備え、前記接続手段は、前記調整ばねユニットの前記ニードル側の端部における軸心部に設けられる係合部をさらに含み、前記係合部及び前記接続部材は、前記調整ばねユニット側へと窪む形状及び突出する形状を有し、凹凸係合を形成するものとしてもよい。

本発明によれば、調整ばねに生じるサイドフォースを抑制することにより、摺動抵抗を減少させ、ヒステリシスを低減させることができる調整ばね及び感圧部材を備える圧力調整弁を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る圧力調整弁の閉弁状態を示す断面図であり、ａ）は、圧力調整弁の全体図、（ｂ）は、（ａ）の破線Ｉｂで囲まれる領域の拡大図を、それぞれ表す。 図１のウェーブスプリングの外観を示す斜視図である。 図２のウェーブスプリングの非線形特性を示す荷重－たわみ線図である。 第１の実施形態の変形例に係る圧力調整弁の上部接続手段の部分拡大図である。 第２の実施形態に係る圧力調整弁の閉弁状態を示す断面図である。 従来技術における調整ばね及び感圧部材を備える圧力調整弁の閉弁状態を示す断面図である。

本発明の実施形態について、図１から図５を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は本実施形態の態様に限定されるものではない。

＜用語について＞
本明細書の記載において、「上」及び「下」とは、「調整ばねユニット側」及び「ニードル側」を示す。本明細書および特許請求の範囲の記載において、「一端」及び「他端」とは、「ニードル側」及び「調整ばねユニット側」を示す。本明細書および特許請求の範囲の記載において、「感圧用ベローズの有効受圧面積」とは、蛇腹形状の最小内径（感圧用ベローズの中心軸側に突出する蛇腹形状における「谷」部の内径）及び最大内径（感圧用ベローズの中心軸側の中心軸から離れる方向に突出する蛇腹形状の「山」部の内径）の平均内径に基づいて算出した近似値としての受圧面積を示す。本明細書および特許請求の範囲の記載において、「案内可能」とは、「摺動可能」を含むものを示す。本明細書および特許請求の範囲の記載において、「凹凸係合」とは、軸線方向へと窪む形状及び突出する形状がそれぞれ係合するものを示す。

（第１の実施形態）
＜圧力調整弁の構成について＞
図１を用いて、本発明の第１の実施形態に係る圧力調整弁１００ａについて説明する。圧力調整弁１００ａは、バルブ本体５、ニードル（弁体）３０、感圧ユニット４０、調整ばねユニット５０から主に構成される。以下、圧力調整弁１００ａのそれぞれの構成に、下部接続手段６０及び上部接続手段（接続手段）７０を加えて順に説明する。なお、圧力調整弁１００ａにおいて、ニードル３０、感圧ユニット４０、調整ばねユニット５０の順に、一端側から他端側へと間接的に係合した状態で、バルブ本体５へと組付けられる。ここで、詳細は後述するが、本実施形態の圧力調整弁１００ａは、調整ばね５３として、ウェーブスプリングを採用するものである。このウェーブスプリングは、周方向に複数に形成される接触部５３ｔ（図２参照）が、ばね中心軸方向に沿って、千鳥状に配置されている。よって、本実施形態の圧力調整弁１００ａは、ウェーブスプリングが圧縮される際に、複数の接触部５３ｔが常時支点となり、中心軸線Ｃに沿って付勢力を確実に伝達し、サイドフォースを抑制するため、従来の問題点（摺動抵抗の増加）を解消し、ヒステリシスを低減させることができる。

バルブ本体５は、流入管１及び流出管２に接続される弁ハウジング１０と、この弁ハウジング１０の他端部にかしめ等により結合されたばねケース２０と、から構成される。このバルブ本体５は、真鍮、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材料等、適宜な材質で構成される。

弁ハウジング１０は、中空円筒状の部材で、中心軸線Ｃに沿って貫通する貫通孔を有し、この貫通孔には、流入管１と接続する入口ポート１１、ニードル案内孔１３、ニードル収容室１４、弁室１５及びベローズ収容室１６が、互いに連通するように設けられる。このニードル案内孔１３は、ニードル収容室１４より内径が小さく設定されており、ニードル案内孔１３とニードル収容室１４との接続部には、環状の段部１７が設けられる。また、弁室１５は、ニードル収容室１４より内径が大きく設定されており、弁室１５とニードル収容室１４との接続部には、環状の弁座１８が設けられる。

また、弁ハウジング１０は、弁室１５から半径方向へと貫通する貫通孔をさらに有し、この貫通孔には、流出管２と接続する出口ポート１２が設けられる。これにより、閉弁状態において、弁室１５及びベローズ収容室１６には、出口ポート１２を介して二次側圧力Ｐ２が導入できるように構成される。

ばねケース２０は、中心軸線Ｃに沿って貫通する貫通孔を有する中空円筒状の部材で、ばね収容室２１が設けられる。また、ばねケース２０の他端部の内周側には、雌ねじ部２２が設けられ、調整ねじ部材５２の外周側に設けられる雄ねじ部５２ｃと、軸方向に移動可能に螺合される。この螺合部を介し、ばね収容室２１には常時大気が導入される。

次に、ニードル３０について説明する。ニードル３０は、軸方向の一端側へ延在する円筒形状のガイド部３１と、他端側に設けられる略円錐台形状の弁部３２と、ガイド部３１と弁部３２との間に設けられる環状のばね支持部３３と、を備える。また、ニードル３０は、ガイド部３１を中心軸線Ｃに沿って延在するとともに、ガイド部３１の他端側を半径方向に貫通する内部流路３４を有する。このニードル３０は、ステンレス等の金属で構成される。

ニードル３０のガイド部３１が、弁ハウジング１０のニードル案内孔１３内を軸方向に案内可能に配置される。ここで、ガイド部３１の外径とニードル案内孔１３の内径との間に形成される間隙は、比較的小さくなるように設定されており、厳密な公差管理が行われている。また、ニードル３０は、ニードル３０のばね支持部３３と弁ハウジング１０の段部１７との間に挟持された弁ばね６により、常時、開弁方向へと付勢される。このように、ニードル３０は、軸方向に安定した状態でガイドされており、中心軸線Ｃ方向からみた、ニードル３０と弁座１８との中心位置は常に一致するため、流量不安定及び弁漏れ性を向上させることができる。

ニードル３０の軸方向への移動については、詳細は後述するが、一次側圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ２との圧力差や、弁部３２の他端部に作用する感圧用ベローズ４１及び調整ばね５３の付勢力や、ばね支持部３３に作用する弁ばね６の付勢力などにより生じる。これらの外力により、弁部３２が弁座１８に対して離接可能に移動し、弁開度が決まる。ここで、連結棒４５の段差部４５ｃがベローズ上蓋４３と当接することにより、ニードル３０の弁閉状態から最大弁リフト状態となる弁全開状態までの最大弁リフト量Ｌ１が規定される。なお、本実施形態の圧力調整弁１００ａにおいては、最大弁リフト状態となる弁全開状態とは別に、連結棒４５の段差部４５ｃがベローズ上蓋４３と当接する手前に、規定の流量が流れる弁開量の状態となる弁全開状態がある。

続いて、感圧ユニット４０について説明する。感圧ユニット４０は、感圧用ベローズ（感圧部材）４１と、ベローズ上蓋（調整ばねユニット側の蓋）４３と、中心軸線Ｃに沿って延在する一端部及び他端部を有する連結棒４５と、から構成される。この感圧用ベローズ４１は、中心軸線Ｃに沿って延在する一端部及び他端部を、連結棒４５の一端部及びベローズ上蓋４３にそれぞれ接続させるとともに、弁部３２を閉弁方向に付勢する。感圧ユニット４０は、ステンレス等の金属で構成されており、弁ハウジング１０のベローズ収容室１６内に収容される。

感圧用ベローズ４１は、連結棒４５の一端部及びベローズ上蓋４３のそれぞれと接続されることにより、感圧用ベローズ４１の外部空間には、弁室１５及びベローズ収容室１６を介して、常時、二次側圧力Ｐ２が導入される。一方、感圧用ベローズ４１の内部空間には、連結棒４５の小径部４５ｂとベローズ上蓋４３の挿通孔４３ａとの間に形成された間隙、及び、接続部材７３ｂとベローズ上蓋４３の摺動部４３ｃとの間に形成された間隙を介して、常時大気が導入される。また、この感圧用ベローズ４１において、蛇腹形状の山部の外径及び谷部の内径は、弁ハウジング１０及び連結棒４５のそれぞれと、常時、非接触状態となるように各部の寸法関係が設定される。

連結棒４５は、軸方向の一端側へ延在する略円柱形状の大径部４５ａと、大径部４５ａから軸方向の他端側へ延在する略円柱形状の小径部４５ｂと、を備える。大径部４５ａの一端部には、径方向へと突出するとともに、感圧用ベローズ４１の一端部が接続されるフランジ部４５ｄが形成される。また、大径部４５ａと小径部４５ｂとの間には、環状の段差部４５ｃが形成される。

ベローズ上蓋４３は、中心軸線Ｃに沿って同心上に延在し、連結棒４５の小径部４５ｂが挿通する挿通孔４３ａと、感圧用ベローズ４１の他端部が接続されるベローズ上蓋接合部４３ｂと、中心軸線Ｃに沿って同心上に延在し、挿通孔４３ａより内径が大きく設定されるとともに、連結棒４５の小径部４５ｂが挿通し、接続部材７３ｂが摺動する円筒形状の摺動部４３ｃと、を備える。ここで、感圧ユニット４０は、バルブ本体５に対して、溶接部ｗを介して、相対変位不能に固定される。この溶接部ｗは、ベローズ上蓋４３及び弁ハウジング１０の他端部同士を、互いに溶接した領域を示す。この溶接部ｗの軸方向の位置を調整することにより、感圧ユニット４０の長さの個体差や、バルブ本体５への組付け誤差などを吸収することができる。

本実施形態において、感圧ユニット４０の一端側は、感圧用ベローズ４１と連結棒４５のフランジ部４５ｄとを接続した構成となっているが、これに限らない。例えば、有蓋形状の下端部を有する感圧用ベローズ４１、または、連結棒４５の一端部からフランジ部４５ｄを分離した様態のベローズ下蓋を採用し、連結棒４５からフランジ部４５ｄを省略するとともに、この有蓋形状の下端部またはベローズ下蓋に、連結棒４５の一端部を接続した構成としてもよい。なお、連結棒４５の一端部を、有蓋形状の下端部またはベローズ下蓋に対して、半径方向に移動可能な接続形態とすることにより、連結棒４５の中心軸線Ｃに対する傾きや、感圧用ベローズ４１の非対称性などを吸収することができる。

本実施形態において、感圧ユニット４０の他端側は、感圧用ベローズ４１とベローズ上蓋４３とを接続した構成となっているが、これに限らない。例えば、フランジ形状の上端部を有する感圧用ベローズ４１を採用し、ベローズ上蓋４３を省略するとともに、感圧用ベローズ４１の上端部における外縁を、バルブ本体５である弁ハウジング１０の内壁に相対変位不能に固定し、弁ハウジング１０をベローズ上蓋４３として用いた構成でもよい。このように、感圧用ベローズ４１の上端部を、弁ハウジング１０の内壁に固定した場合は、ベローズ上蓋４３の挿通孔４３ａ及び摺動部４３ｃは、弁ハウジング１０の内壁に形成される。

本実施形態の圧力調整弁１００ａでは、ニードル３０及び感圧ユニット４０における軸方向対向面との間に、下部接続手段６０を配置している。

この下部接続手段６０は、ニードル３０及び感圧ユニット４０における軸方向対向面に形成される一対の窪み部６１，６２と、この一対の窪み部６１，６２の間に、凹凸係合を形成するように挟持されるボール６３と、から構成される。この一対の窪み部６１，６２は、弁部３２の上端面及び大径部４５ａの下端面における軸心部に形成されており、円錐形状の下側窪み部６１及び上側窪み部６２から構成される。この円錐形状は、中心軸線Ｃと同心円に形成された底面と、中心軸線Ｃ上に位置する頂点とを有している。また、ボール６３は、ステンレス等の金属で構成される。

これにより、ニードル３０は、弁ハウジング１０のニードル案内孔１３内に、中心軸線Ｃに沿って案内可能に配置されるため、下側窪み部６１の中心位置は、常時、中心軸線Ｃ上に位置している。また、上側窪み部６２の中心位置は、下側窪み部６１及びボール６３を介して、上側窪み部６２に求心作用が働くため、中心軸線Ｃ上に自立的に配置される。これにより、感圧用ベローズ４１の非対称性などに起因した、中心軸線Ｃに沿わない付勢力が、ニードル３０に伝達されることを抑制し、ニードル３０の摺動抵抗を減少させることができる。なお、本実施形態において、下側窪み部６１、上側窪み部６２は、それぞれ円錐形状を有するものであるが、これに限らず、例えば、球面形状を有するものであってもよい。

＜調整ばねユニットについて＞
調整ばねユニット５０は、ばね受け部材５１と、調整ねじ部材５２と、ばね受け部材５１及び調整ねじ部材５２の間に挟持され、弁部３２を閉弁方向に付勢する調整ばね５３と、から構成される。ばね受け部材５１及び調整ねじ部材５２は、真鍮、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材料等、適宜な材質で構成されており、ばねケース２０のばね収容室２１内に収容される。この調整ねじ部材５２の外周側に設けられる雄ねじ部５２ｃと、ばねケース２０の他端部の内周側に設けられる雌ねじ部２２とを螺合させ、調整ねじ部材５２を軸方向に移動させることにより、調整ばね５３の付勢力を調整し、ニードル３０が弁開する圧力（設定値）を調整することができる。

＜ウェーブスプリングについて＞
本実施形態の圧力調整弁１００ａは、調整ばね５３として、多重巻型ウェーブスプリング（以下、「ウェーブスプリング」という）を採用する。図２に示すように、ウェーブスプリングからなる調整ばね５３は、断面形状が矩形状の線材を、正弦波形状に所定のピッチで褶曲させ、ばね中心軸に沿う方向に山部５３ｃ及び谷部５３ｖを形成するとともに、この線材を上端部５３ｕと下端部５３ｄとの間に、螺旋状に巻回することにより、全体として円筒形状に形成される。このウェーブスプリングは、ＳＵＳ３０４等のステンレスからなり、ばね中心軸方向に対向する山部５３ｃ及び谷部５３ｖを互いに接触及び離間させる接触部５３ｔ及び離間部５３ｓが、巻回方向に交互に形成されるとともに、ばね中心軸方向に沿って、千鳥状に配置されている。

よって、本実施形態の圧力調整弁１００ａは、ウェーブスプリングが圧縮される際に、複数の接触部５３ｔが常時支点となり、中心軸線Ｃに沿って付勢力を確実に伝達し、サイドフォースを抑制するため、従来の問題点（摺動抵抗の増加）を解消し、ヒステリシスを低減させることができる。また、ウェーブスプリングが圧縮される際に、接触部５３ｔが支点となる一方、離間部５３ｓがばね中心軸方向にたわむことにより、小線径でばね定数を高めることができる。このため、本実施形態の圧力調整弁１００ａは、従来の圧力調整弁３００と比べ、調整ばね５３が軽量化及び低背化されるため、圧力調整弁１００ａを小型化することができる。

ここで、ウェーブスプリングは、接触部５３ｔを有しているため、この接触部５３ｔに制御流体、油、異物等が付着することにより、接触部５３ｔの摺動抵抗が増減し、その結果、ウェーブスプリングのばね特性が変化してしまうおそれがあった。そのため、本実施形態の圧力調整弁１００ａのウェーブスプリングは、制御流体等から分離されるとともに、バルブ本体５のばねケース２０に収容されているため、ばね特性を変化させずに使用することができる。

ウェーブスプリングの上端部５３ｕ及び下端部５３ｄには、上側座部５３ｓｕ及び下側座部５３ｓｄとして、正弦波形状が形成されていない平坦な線材が、１周以上巻回されている。

よって、本実施形態において、ウェーブスプリングの上端部５３ｕ及び下端部５３ｄ（両端部）には、環形状の上側座部５３ｓｕ及び下側座部５３ｓｄ（座部）が形成されることから、ウェーブスプリングの付勢力を、上側座部５３ｓｕ及び下側座部５３ｓｄを介して、周方向に沿って均一に、調整ねじ部材５２及びばね受け部材５１へと伝達することができる。

＜ウェーブスプリングの荷重－たわみ線図について＞
ウェーブスプリングにおいて、圧縮により、接触部５３ｔが常時支点となり、離間部５３ｓにたわみが生じることにより、接触部５３ｔにおける山部５３ｃと谷部５３ｖとの接触状態が、線接触状態から面接触状態へと変化する。よって、このウェーブスプリングの荷重－たわみ線図は、非線形特性を有する。

ここで、図３には、例として、２つのばね定数変曲点を含む非線形特性を有するウェーブスプリングの荷重－たわみ特性を示す。この荷重－たわみ特性において、複数の線形特性が、ばね定数変曲点（図３中のたわみが約５０％及び約８０％に対応）を介して、組み合わされている。

本実施形態の圧力調整弁１００ａにおいて、ウェーブスプリングが、弁部３２の弁閉状態から規定の流量が流れる弁全開状態まで、線形特性を有するように、ばね定数変曲点を避けて、ウェーブスプリングの使用範囲を設定することにより、滑らかな制御が可能となる。具体的には、図３に示すように、ばね定数変曲点を避けた使用範囲（１）及び使用範囲（２）に、ニードル３０の弁閉状態から弁全開状態までの弁リフト量に対応するたわみが含まれるように、組み込み時のウェーブスプリングのセット長を設定する。

また、本実施形態の圧力調整弁１００ａにおいて、１種類のウェーブスプリングにより、様々な制御流体に対応させること、例えば、制御流体として二酸化炭素が用いられる場合には、使用圧力が高くなるため、柔性が小さい使用範囲（２）に設定し、また、制御流体としてＨＦＣ、ＨＦＯなどの冷媒が用いられる場合には、使用圧力が低くなるため、柔性が大きい使用範囲（１）に設定することができる。

なお、制御流体として二酸化炭素が用いられる場合には、調整ばね５３に求められる設計荷重が高くなるため、調整ばね５３としてコイルスプリングを採用する場合には、サイドフォースの影響がより顕著に生じるおそれがあった。これに対し、本実施形態における圧力調整弁１００ａは、調整ばね５３としてウェーブスプリングを採用しているため、制御流体として二酸化炭素が用いられたとしても、複数の接触部５３ｔが常時支点となり、中心軸線Ｃに沿って付勢力を確実に伝達し、サイドフォースをより効果的に抑制できる。よって、本実施形態における圧力調整弁１００ａは、低圧から高圧までの広い使用圧力範囲においても、ヒステリシスを低減できるため、汎用性を高めることができる。

ここで、本実施形態における圧力調整弁１００ａの調整ばね５３は、従来の圧力調整弁３００のコイルスプリングに代えて、ウェーブスプリングを採用するものである。ここで、ウェーブスプリングは、コイルスプリングと比べ、巻き数が極めて多くなっている。よって、従来の圧力調整弁３００が有していた、圧縮時におけるコイルスプリングの拡径及び回動に起因する問題が、本実施形態の圧力調整弁１００ａのウェーブスプリングに、より顕著に生じるおそれがあった。そこで、本実施形態における圧力調整弁１００ａでは、ウェーブスプリングの支持手段を工夫することにより、圧縮時における拡径及び回動に起因する問題を抑制させている。

まず、従来の圧力調整弁３００におけるコイルスプリングの支持手段を説明し、圧縮時におけるコイルスプリングの拡径及び回動に起因する問題について述べる。

＜従来の圧力調整弁におけるコイルスプリングの支持手段について＞
図６に示すように、従来の圧力調整弁３００におけるコイルスプリングの支持手段は、ばね受け部材３５１のボス部及び調整ねじ部材３５２のボス部のそれぞれの外径を、コイルスプリングからなる調整ばね３５３の内径より小さくし、ばね受け部材３５１及び調整ねじ部材３５２のそれぞれのボス部を、調整ばね３５３の下端側及び上端側に挿入させることにより支持していた。ここで、調整ばね３５３の下端側は、ばね受け部材３５１を介して、回動可能な連結棒３４５に支持されているが、調整ばね３５３に生じるサイドフォースに起因して、連結棒３４５に傾きが生じていた。これにより、連結棒３４５と挿通孔３４３ａとの摺動抵抗が増加し、連結棒３４５に接続されたばね受け部材３５１は回動困難な状態となっていた。

ここで、調整ばね３５３は、圧縮により、たわみが増加するにともない、僅かながらではあるが、コイル径が拡大し、下端側及び上端側のボス部に対する間隙が増加するので、径方向にずれ易く、このため傾き易くなるとともに、下端部及び上端部が中心軸線Ｃを中心に回動し、ばね受け部材３５１及び調整ねじ部材３５２に対して摺動するおそれがあった。さらに、調整ばね３５３をばね中心軸方向からみると、巻き始めまたは巻き終わり部である段付き部（不図示）が、調整ばね３５３の下端部及び上端部と、この下端部及び上端部と重なる線材との間に形成されている。よって、従来の圧力調整弁３００において、調整ばね３５３の下端部及び上端部は、ばね受け部材３５１及び調整ねじ部材３５２に対して、圧縮され、段付き部を擦りながら回動するため、滑らかな回動動作とはならず、調整ばね３５３に振動を生じさせる問題（以下、「スプリングの問題点（回動による振動）」という）となるおそれがあった。

ここで、仮に、本実施形態における圧力調整弁１００ａとして、従来の圧力調整弁３００におけるコイルスプリングの支持手段はそのままで、単に、コイルスプリングに代えて、ウェーブスプリングを採用するものとする。この場合には、ウェーブスプリングは、コイルスプリングと比べ、巻き数が極めて多いため、圧縮時におけるウェーブスプリングの下端部５３ｄ及び上端部５３ｕの回動範囲が大きくなり、スプリングの問題点（回動による振動）がより顕著に生じ、より精度の高い流量調整を行うことが困難となるおそれがあった。

＜ウェーブスプリングの支持手段について＞
そこで、本実施形態における圧力調整弁１００ａでは、従来の圧力調整弁３００とは全く異なる、ウェーブスプリングの支持手段を採用するものである。このウェーブスプリングの支持手段は、図１に示すように、ばね受け部材５１と、調整ねじ部材５２と、連結棒４５及びばね受け部材５１との間に配置された上部接続手段７０と、から構成されている。

ばね受け部材５１は、中心軸線Ｃ方向の他端側に延在するボス部（凸状部）５１ａと、一端側に設けられ、ウェーブスプリングの下側座部５３ｓｄ（図２参照）が着座する鍔部（凸状部）５１ｂと、を備える。また、調整ねじ部材５２は、中心軸線Ｃ方向の一端側に延在する環状壁部（凹状部）５２ａと、他端側に設けられ、ウェーブスプリングの上側座部５３ｓｕ（図２参照）が着座する上面部（凹状部）５２ｂと、を備える。ここで、本実施形態におけるウェーブスプリングの支持手段は、ばね受け部材５１のボス部５１ａの外径を、ウェーブスプリングの内径より僅かに小さくし、ボス部５１ａをウェーブスプリングの下端側に挿入させることにより、径方向にはウェーブスプリングが摺動可能な間隙を有し、軸線方向で鍔部５１ｂにウェーブスプリングを支持させている。また、調整ねじ部材５２の環状壁部５２ａの内径を、ウェーブスプリングの外径より僅かに大きくし、ウェーブスプリングの上端側を環状壁部５２ａに挿入させることにより、径方向には間隙を有し、軸線方向で上面部５２ｂにウェーブスプリングを支持させている。

上部接続手段７０は、連結棒４５及びばね受け部材５１における軸方向対向面に形成される一対の係合部７１，７２と、この一対の係合部７１，７２の間に、凹凸係合を形成するように挟持され、球形状を有する接続部材７３ｂと、から構成される。この一対の係合部７１，７２は、小径部４５ｂの上端面及びばね受け部材５１の下端面における軸心部に形成されており、円錐形状の下側係合部７１及び上側係合部７２から構成される。この円錐形状は、中心軸線Ｃと同心円に形成された底面と、中心軸線Ｃ上に位置する頂点とを有している。また、接続部材７３ｂは、ステンレス等の金属で構成される。

ここで、中心軸線Ｃ方向からみて、接続部材７３ｂにおける円形状の側部の半径は、摺動部４３ｃの半径より僅かに小さく設定されているため、接続部材７３ｂの側部と、摺動部４３ｃとの間には、極めて狭い間隙が形成されている。よって、接続部材７３ｂの側部は、摺動部４３ｃと、常に点接触状態になり、半径方向への移動を規制されるため、接続部材７３ｂの中心位置は、常時、中心軸線Ｃ上近傍に配置される。また、下側係合部７１及び上側係合部７２の中心位置は、半径方向への移動が規制されている接続部材７３ｂを介して、下側係合部７１及び上側係合部７２にそれぞれ求心作用が働くため、中心軸線Ｃ上近傍に自立的に配置される。さらに、連結棒４５の小径部４５ｂは、挿通孔４３ａに対して、非接触状態で、中心軸線Ｃに沿って挿通されるように設定されている。このように、上部接続手段７０は、連結棒４５が中心軸線Ｃに対して傾くことを抑制するとともに、摺動部４３ｃとの摺動抵抗を減少させ、ヒステリシスを低減させることができる。

＜ウェーブスプリングの支持手段の圧縮時における動作について＞
図２に示すように、ウェーブスプリングの上端側及び下端側は、コイルスプリングと同様に、上端部５３ｕ及び下端部５３ｄと向き合う上側座部５３ｓｕ及び下側座部５３ｓｄに、段付き部５３ｓｔが形成されている。

まず、図１に示すように、ウェーブスプリングの上端側において、ウェーブスプリングの上側座部５３ｓｕが、調整ねじ部材５２の上面部５２ｂに着座するとともに、ウェーブスプリングの外周面が、調整ねじ部材５２の環状壁部５２ａの内周面と間隙を有して支持されている。よって、ウェーブスプリングが圧縮時に拡径すると、ウェーブスプリングと調整ねじ部材５２との間隙が狭くなるために、ウェーブスプリングが径方向にずれ難くなる。これにより、ウェーブスプリングの上端側の段付き部５３ｓｔが、調整ねじ部材５２の上面部５２ｂに対して擦りながら回動し、ウェーブスプリングに振動が生じたとしても、ウェーブスプリングの外周面が、調整ねじ部材５２の環状壁部５２ａの内周面に接触し得るため、ウェーブスプリングに生じた振動を効果的に減衰させることができる。

次に、ウェーブスプリングの下端側において、ウェーブスプリングの下側座部５３ｓｄが、ばね受け部材５１の鍔部５１ｂに着座するとともに、ウェーブスプリングの内周面が、ばね受け部材５１のボス部５１ａの外周面と間隙を有して支持されている。ここで、ウェーブスプリングの下側座部５３ｓｄとばね受け部材５１の鍔部５１ｂとの間（面接触）に生じる静止摩擦力は、ばね受け部材５１と接続部材（接続手段）７３ｂとの間（環状の線接触）に生じる静止摩擦力より大きく設定されている。さらに、感圧ユニット４０と調整ばねユニット５０との間には、回動可能な凹凸係合が形成されている。よって、ウェーブスプリングが圧縮されると、ウェーブスプリングの下側座部５３ｓｄは、比較的大きな静止摩擦力により、ばね受け部材５１の鍔部５１ｂに対して擦ることなく、一体的に回動する。これにより、ばね受け部材５１が、上部接続手段７０を介して、感圧ユニット４０に対して相対的に回動することができる。

したがって、本実施形態の圧力調整弁１００ａは、ウェーブスプリングの支持手段を有しているため、圧縮時において、ウェーブスプリングの上端側の外周面が、調整ねじ部材５２の環状壁部５２ａの内周面に接触し得るため、ウェーブスプリングに生じた振動を効果的に減衰させることができる。また、圧縮時において、ウェーブスプリングの下端側が、ばね受け部材５１に対して、相対移動しないため、段付き部５３ｓｔにより、ウェーブスプリングに振動が生じることを抑制できる。よって、本実施形態の圧力調整弁１００ａは、従来の圧力調整弁３００が有していた、スプリングの問題点（回動による振動）を解消し、より精度の高い流量調整を行うことができる。

＜圧力調整弁の動作について＞
圧力調整弁１００ａの動作について説明する。ここで、圧力調整弁１００ａが用いられる対象を冷媒回路として説明するが、これに限らない。圧力調整弁１００ａにおいて、入口ポート１１は、高圧（一次側圧力Ｐ１）側の流入管１と接続され、出口ポート１２は、低圧（二次側圧力Ｐ２）側の流出管２と接続される。

（一次側圧力Ｐ１が設定値よりも低い場合）
一次側圧力Ｐ１が設定値よりも低い場合（例えば、圧縮機の吐出圧力が低下した状態など）には、図１に示すように、弁部３２が弁座１８に着座しており、閉弁状態となっている。その際、二次側圧力Ｐ２は、弁室１５を介して、ベローズ収容室１６である感圧用ベローズ４１の外部空間に導入される。

まず、感圧用ベローズ４１には、弁部３２が開弁する方向に作用する圧力として、二次側圧力Ｐ２×有効受圧面積Ｓ１（図１（ｂ）参照）が生じている。ここで、感圧用ベローズ４１の有効受圧面積Ｓ１とは、蛇腹形状の最小内径及び最大内径の平均内径に基づいて算出した受圧面積である。

次に、ニードル３０には、弁部３２が開弁する方向に作用する圧力として、一次側圧力Ｐ１×受圧面積Ｓ２（図１（ｂ）参照）が生じている一方、弁部３２が閉弁する方向に作用する圧力として、二次側圧力Ｐ２×受圧面積Ｓ２（図１（ｂ）参照）が生じている。さらに、ニードル３０には、弁部３２が閉弁する方向に作用する力として、感圧用ベローズ４１による付勢力Ｆ１及び調整ばね５３の付勢力Ｆ２が負荷される。その他に、ニードル３０には、弁部３２が開弁する方向に作用する力として、弁ばね６の付勢力が負荷される。この弁ばね６による付勢力は、ニードル３０の自重を打ち消す程度のものであるため、下記の（式１）には導入しない。

したがって、圧力調整弁１００ａのニードル３０に作用する外力の釣り合いは以下のように表すことができる。
Ｐ２×Ｓ１＋Ｐ１×Ｓ２＝Ｐ２×Ｓ２＋Ｆ１＋Ｆ２ （式１）
ここで、Ｐ１：一次側圧力［Ｎ／ｍｍ²］
Ｐ２：二次側圧力［Ｎ／ｍｍ²］
Ｓ１：感圧用ベローズ４１の有効受圧面積［ｍｍ²］
Ｓ２：弁座１８に囲まれる弁部３２の受圧面積［ｍｍ²］
Ｆ１：感圧用ベローズ４１による付勢力［Ｎ］
Ｆ２：調整ばね５３の付勢力［Ｎ］

（式１）は、Ｐ２×Ｓ１＋Ｐ１×Ｓ２－Ｐ２×Ｓ２＝Ｆ１＋Ｆ２へと整理することができる。ここで、感圧用ベローズ４１の有効受圧面積Ｓ１は、弁座１８に囲まれる弁部３２の受圧面積Ｓ２と一致するように設定される。

したがって、（式１）において、二次側圧力Ｐ２によりニードル３０に作用する外力は、全て打ち消されることとなり、上式はさらに、Ｐ１×Ｓ２＝Ｆ１＋Ｆ２へと整理することができる。本実施形態の圧力調整弁１００ａにおいて、感圧用ベローズ４１は、有効受圧面積Ｓ１の調整が容易なので、この有効受圧面積Ｓ１と弁座１８に囲まれる弁部３２の受圧面積Ｓ２とが一致するように設定し、二次側圧力Ｐ２の影響を打ち消すことができる。これにより、圧力調整弁１００ａは、調整ねじ部材５２を軸方向に移動させ、調整ばね５３の付勢力Ｆ２を適切に設定することにより、一次側圧力に変動に応じて、開度を可変に制御することができる。なお、蛇腹形状の最小内径及び最大内径の平均内径に基づいて算出した近似値としての受圧面積（有効受圧面積）に限らず、実験を通じて得た実際の受圧面積を用いて圧力調整弁１００ａの各部の寸法を設定することもできる。

（一次側圧力Ｐ１が設定値よりも高い場合）
一次側圧力Ｐ１が設定値（（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｓ２）よりも高い場合（例えば、圧縮機の吐出圧力が上昇した状態など）には、不図示であるが、弁部３２が弁座１８に離間しており、開弁状態となっている。この際、一次側圧力Ｐ１の上昇にともない弁開度が大きくなる。ここで、本実施形態の圧力調整弁１００ａは、感圧部材として、感圧用ベローズ４１を用いることにより、大きな弁リフト量を得ることができる。

本実施形態における圧力調整弁１００ａは、調整ばね５３として、ウェーブスプリングを採用することにより、サイドフォースを抑制することができ、従来の問題点（摺動抵抗の増加）を解消し、ヒステリシスを低減させることができる。また、本実施形態における圧力調整弁１００ａは、ウェーブスプリングの支持手段として、ウェーブスプリングの一端側及び他端側を、凸状着座部５１ａ，５１ｂ及び凹状着座部５２ａ，５２ｂでそれぞれ支持するとともに、感圧ユニット４０と調整ばねユニット５０との間には、求心作用を有する回動可能な凹凸係合を形成することにより、スプリングが有する問題点（回動による振動）を解消し、より精度の高い流量調整を行うことができる。

（第１の実施形態の変形例）
図４を用いて、本発明の第１の実施形態の変形例に係る圧力調整弁１００ｂについて説明する。第１の実施形態の変形例に係る圧力調整弁１００ｂは、上部接続手段７０における球形状を有する接続部材７３ｂと連結棒４５の他端側とを一体化するとともに、摺動部４３ｃ及び挿通孔４３ａの内径を同一に設定した点で、第１の実施形態の圧力調整弁１００ａと相違するが、その他の基本構成は第１の実施形態と同一である。ここで、同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

第１の実施形態の変形例の上部接続手段（接続手段）１７０は、ばね受け部材５１の上側係合部７２と、連結棒１４５の他端部に一体的に形成される接続部材１７３ｂと、から構成される。この円錐形状の上側係合部７２と球面形状の接続部材１７３ｂとは、中心軸線Ｃ方向に対向し、凹凸係合を形成する。また、第１の実施形態の変形例のベローズ上蓋（調整ばねユニット側の蓋）１４３は、中心軸線Ｃに沿って同心上に延在し、接続部材１７３ｂが摺動する円筒形状の摺動部１４３ｃを備える。

ここで、中心軸線Ｃ方向からみて、接続部材１７３ｂにおける円形状の側部の半径は、摺動部１４３ｃの半径より僅かに小さく設定されているため、接続部材１７３ｂの側部と、摺動部１４３ｃとの間には、極めて狭い間隙が形成されている。よって、接続部材１７３ｂの側部は、摺動部１４３ｃと、常に線接触状態になるが、ウェーブスプリングの使用により、サイドフォースが抑制されるため、連結棒１４５の小径部１４５ｂの中心位置は、常時、中心軸線Ｃ上近傍に配置される。よって、上部接続手段１７０は、連結棒１４５が中心軸線Ｃに対して傾くことを抑制するとともに、摺動部４３ｃとの摺動抵抗を減少させ、ヒステリシスを低減させることができる。

このように、第１の実施形態の変形例に係る圧力調整弁１００ｂでは、第１の実施形態における接続部材７３ｂと連結棒４５の他端側とを一体化するとともに、摺動部４３ｃ及び挿通孔４３ａの内径を同一に設定することにより、第１の実施形態と同様の効果（ヒステリシスや回動による振動を低減など）に加え、組立作業や部品管理に対する負担を軽減することができる。

（第２の実施形態）
図５を用いて、本発明の第２の実施形態に係る圧力調整弁２００について説明する。第２の実施形態に係る圧力調整弁２００は、主に、感圧部材として、感圧用ベローズ４１に代えて、感圧用ダイアフラム２４１を採用するともに、制御流体の流れる方向を逆にした点で、第１の実施形態の圧力調整弁１００ａと相違するが、その他の基本構成は第１の実施形態と略同一である。ここで、同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

第２の実施形態の圧力調整弁２００が、第１の実施形態の圧力調整弁１００ａと主に相違する、感圧ユニット２４０、バルブ本体２０５、及び、上部接続手段（接続手段）２７０を順に説明する。

まず、感圧ユニット２４０は、ステンレス等の金属で構成されており、感圧用ダイアフラム（感圧部材）２４１と、ダイアフラム下蓋２４２と、ダイアフラム上蓋（調整ばねユニット側の蓋）２４３と、感圧用ダイアフラム２４１の上面に設けた当金２４４と、中心軸線Ｃに沿って延在する一端部及び他端部を有する連結棒２４５と、から構成される。ここで、ダイアフラム下蓋２４２とダイアフラム上蓋２４３との間には、感圧用ダイアフラム２４１が挾持された状態で、ダイアフラム下蓋２４２、感圧用ダイアフラム２４１、ダイアフラム上蓋２４３が、溶接部ｗを介して、一体的に固定される。

ダイアフラム下蓋２４２の開口部には、弁ハウジング２１０の他端部が固定されることにより、感圧用ダイアフラム２４１の下面により感圧室２４２ａが画定される一方、ダイアフラム上蓋２４３には、ばねケース２０の一端部が固定され、常時大気が導入される。さらに、ダイアフラム上蓋２４３は、中心軸線Ｃに沿って同心上に延在する円筒形状の摺動部２４３ｃと、ストッパ部２４３ｓと、を備える。このストッパ部２４３ｓが、当金２４４と当接することにより、ニードル３０の弁閉状態から最大弁リフト状態となる弁全開状態までの最大弁リフト量Ｌ２が規定される。

連結棒２４５は、弁ハウジング２１０と、連結棒２４５の他端部近傍に固定された留め輪２０７との間に挟持された補助ばね２０８により、常時、開弁方向へと付勢され、連結棒２４５の平面形状を有する他端部が、感圧用ダイアフラム２４１の下面に当接される。この補助ばね２０８による付勢力は、連結棒２４５が感圧用ダイアフラム２４１に、常に当接状態で追従し得る程度に設定されている。

次に、バルブ本体２０５は、流入管２０１及び流出管２０２に接続される弁ハウジング２１０と、この弁ハウジング２１０の他端部に、感圧ユニット２４０を介して、結合されたばねケース２０と、から構成される。

弁ハウジング２１０は、中空円筒状の部材で、弁室１５から半径方向へと貫通し、流入管２０１と接続する入口ポート２１１と、中心軸線Ｃに沿って貫通し、流出管２０２と接続する出口ポート２１２と、中心軸線Ｃを半径方向にオフセットした位置に形成された均圧穴２１３と、が設けられる。この均圧穴２１３により、閉弁状態において、感圧ユニット２４０の感圧室２４２ａには、入口ポート２１１を介して一次側圧力Ｐ１が導入される。

さらに、上部接続手段２７０は、当金２４４及びばね受け部材５１における軸方向対向面に形成される一対の係合部２７１，７２と、この一対の係合部２７１，７２の間に、凹凸係合を形成するように挟持され、球形状を有する接続部材７３ｂと、から構成される。この一対の係合部２７１，７２は、当金２４４の上端面及びばね受け部材５１の下端面における軸心部に形成されており、円錐形状の下側係合部２７１及び上側係合部７２から構成される。この円錐形状は、中心軸線Ｃと同心円に形成された底面と、中心軸線Ｃ上に位置する頂点とを有している。

ここで、中心軸線Ｃ方向からみて、接続部材７３ｂにおける円形状の側部の半径は、摺動部２４３ｃの半径より僅かに小さく設定されているため、接続部材７３ｂの側部と、摺動部２４３ｃとの間には、極めて狭い間隙が形成されている。よって、接続部材７３ｂの側部は、摺動部２４３ｃと、常に点接触状態になり、半径方向への移動を規制されるため、接続部材７３ｂの中心位置は、常時、中心軸線Ｃ上近傍に配置される。また、下側係合部２７１及び上側係合部７２の中心位置は、半径方向への移動が規制されている接続部材７３ｂを介して、下側係合部２７１及び上側係合部７２にそれぞれ求心作用が働くため、中心軸線Ｃ上近傍に自立的に配置される。よって、上部接続手段２７０は、摺動部２４３ｃとの摺動抵抗を減少させ、ヒステリシスを低減させることができる。なお、感圧用ダイアフラム２４１の上下方向の可動範囲（最大弁リフト量Ｌ２）は、例えば、０．２ｍｍ程度なので、ダイアフラム上蓋２４３の厚さからなる摺動部２４３ｃにより、ガイドが可能となっている。

このように、第２の実施形態に係る圧力調整弁２００では、感圧部材として、感圧用ベローズ４１に代えて、感圧用ダイアフラム２４１を採用するともに、制御流体の流れる方向を逆にすることにより、第１の実施形態と同様の効果（ヒステリシスや回動による振動を低減など）に加え、感圧部材や制御流体の流れる方向などを使用用途に合わせることにより、汎用性を高めることができる。

＜その他＞
本実施形態の圧力調整弁１００a、１００ｂ、２００は、例示する冷媒回路だけでなく、あらゆる流体装置及び流体回路に適用可能であることは言うまでもない。また、本発明は、上述した各形態や、各実施形態、随所に述べた変形例に限られることなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で、適宜の変更や変形が可能である。

１００a，１００ｂ，２００ 圧力調整弁
５，２０５ バルブ本体
１０，２１０ 弁ハウジング
１１，２１１ 入口ポート
１２，２１２ 出口ポート
１５ 弁室
１６ ベローズ収容室
１８ 弁座
２０ ばねケース
３０ ニードル（弁体）
４０，２４０ 感圧ユニット
４１ 感圧用ベローズ（感圧部材）
４３，１４３ ベローズ上蓋（調整ばねユニット側の蓋）
４３ａ 挿通孔
４３ｃ 摺動部
４５，２４５ 連結棒
５０ 調整ばねユニット
５１ ばね受け部材
５１ａ ボス部（凸状部）
５１ｂ 鍔部（凸状部）
５２ 調整ねじ部材
５２ａ 環状壁部（凹状部）
５２ｂ 上面部（凹状部）
５３ 調整ばね（ウェーブスプリング）
５３ｃ 山部
５３ｄ 下端部
５３ｓ 離間部
５３ｓｄ 下側座部
５３ｓｔ 段付き部
５３ｓｕ 上側座部
５３ｕ 上端部
５３ｔ 接触部
５３ｖ 谷部
６０ 下部接続手段
６３ ボール
７０，１７０，２７０ 上部接続手段（接続手段）
７１，２７１ 下側係合部
７２ 上側係合部
７３ｂ，１７３ｂ 接続部材
２４１ 感圧用ダイアフラム（感圧部材）
２４２ ダイアフラム下蓋
２４３ ダイアフラム上蓋（調整ばねユニット側の蓋）
２４４ 当金

Ｃ 中心軸線
Ｌ１，Ｌ２ 最大弁リフト量

Claims (9)

1. 弁座を有するバルブ本体と、
   前記弁座に対して離接可能な弁部を有する弁体と、
   軸線方向に沿ってたわみ、前記弁部を付勢する感圧部材を有する感圧ユニットと、
   前記感圧部材を介して、前記弁部を閉弁方向に付勢する調整ばねを有する調整ばねユニットと、
   前記感圧ユニットと前記調整ばねユニットとの間に、求心作用を有する凹凸係合を形成する接続手段と、
   を備え、
   前記調整ばねが、ウェーブスプリングであることを特徴とする圧力調整弁。
2. 前記調整ばねユニットは、凸状部を有するばね受け部材と、凹状部を有する調整ねじ部材と、をさらに備え、
   前記ウェーブスプリングの前記弁体側及び前記調整ばねユニット側は、前記凸状部及び前記凹状部にそれぞれ支持され、
   前記ばね受け部材は、前記接続手段を介して、前記感圧ユニットに対して相対的に回動可能であることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整弁。
3. 前記ウェーブスプリングの前記弁体側と前記ばね受け部材との間に生じる静止摩擦力は、前記ばね受け部材と前記接続手段との間に生じる静止摩擦力より大きく設定されていることを特徴とする請求項２に記載の圧力調整弁。
4. 前記ウェーブスプリングの両端部には、それぞれ平坦な環形状の座部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の圧力調整弁。
5. 前記ウェーブスプリングが、前記弁部の弁閉状態から弁全開状態まで、線形特性を有するように、ばね定数変曲点を避けて、前記ウェーブスプリングの使用範囲を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の圧力調整弁。
6. 前記ウェーブスプリングは、制御流体から分離された前記バルブ本体のばねケースに収容されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の圧力調整弁。
7. 制御流体として、二酸化炭素が用いられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の圧力調整弁。
8. 前記感圧ユニットは、軸線方向に沿って連通する円筒形状の摺動部を有する前記調整ばねユニット側の蓋を、さらに備え、
   前記接続手段は、軸線方向からみて、円形状の側部を有する接続部材を備え、
   前記接続部材の前記側部は、前記摺動部に対して点接触することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の圧力調整弁。
9. 前記感圧ユニットは、前記調整ばねユニット側の端部が、前記摺動部に挿通可能に配置される連結棒と、前記弁体側の端部が、前記連結棒に接続されるとともに、前記調整ばねユニット側の端部が、前記バルブ本体に対し相対変位不能に固定される感圧用ベローズからなる前記感圧部材と、をさらに備え、
   前記接続手段は、前記調整ばねユニットの前記弁体側の端部における軸心部に設けられる係合部をさらに含み、
   前記係合部及び前記接続部材は、前記調整ばねユニット側へと窪む形状及び突出する形状を有し、凹凸係合を形成することを特徴とする請求項８に記載の圧力調整弁。

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