控制阀的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于控制流体的流动的控制阀。
【背景技术】
[0002]在将燃料气体自高压燃料气体的供给源取出并填充到燃料箱的燃料填充系统中，在燃料气体在通路中高速流动的情况下，有时会从安装于通路内的单向阀等控制阀产生噪
■~>V.曰ο
[0003]作为其应对方法，在日本JP2001 - 99340Α中公开有一种单向阀，该单向阀在阀芯的内部具有空气阻尼器，利用空气阻尼器所施加的阻力来抑制阀芯的振动。
[0004]在日本JP2011 - 80571Α中公开有一种单向阀，该单向阀具有与阀芯的轴部滑动接触的导环，利用导环所施加的滑动阻力来抑制阀芯的振动。
【发明内容】
_5] 发明要解决的问题
[0006]然而，在像这样的控制阀中，在高压且大流量的气体高速流动的情况下，有时会在阀芯的下游侧产生涡流，从气体流本身产生噪音。
_7] 用于解决问题的方案
[0008]本发明的目的在于降低控制阀的噪音。
[0009]采用本发明的实施方式，一种控制阀，其用于控制流体的流动，其中，该控制阀包括:
[0010]座部，其供流体通过；
[0011]提动阀的阀芯部，其相对于座部移动；以及
[0012]提动阀节流流路，其被划分在座部与阀芯部之间，
[0013]提动阀节流流路形成为座部的与中心轴线正交的横截面的流路面积和阀芯部的与中心轴线正交的横截面的流路面积从上游侧到下游侧逐渐变大。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的第1实施方式的控制阀的剖视图。
[0015]图2是表示本发明的第1实施方式的控制阀的一部分的剖视图。
[0016]图3是表示本发明的第1实施方式的阀冲程与流路截面积的关系的图表。
[0017]图4是表示本发明的第2实施方式的控制阀的一部分的剖视图。
【具体实施方式】
[0018]以下，一边参照添附的附图一边说明本发明的实施方式。
[0019](第1实施方式)
[0020]图1所示的控制阀100被用作在将自供给源供给过来的高压的燃料气体(以下称作气体)填充到燃料箱的燃料填充系统中安装在燃料气体的通路中的单向阀。
[0021]控制阀100具有:阀壳体10，其具有供气体通过的座部11 ;提动阀50，其具有相对于座部11移动的阀芯部51 ;以及弹簧70，其向抵接于座部11的闭阀方向对阀芯部51施力。
[0022]在控制阀100进行开阀动作时，随着自供给源导入的气体压力升高，提动阀50克服弹簧70的作用力向图1中下方向移动。由此，阀芯部51离开座部11，自供给源导入的气体如图1中箭头所示那样地流动。
[0023]控制阀100作为其外壳具有的圆筒状的阀壳体10 ;以及用于堵塞阀壳体10的开口端的圆盘状的罩20。在阀壳体10与罩20之间收纳有提动阀50和弹簧70。
[0024]在阀壳体10的内侧，圆筒面状的入口孔13、圆锥面状的座部11和圆筒面状的内壁部15形成为分别以中心轴线0为中心的同轴状。入口孔13划分出自供给源导入气体的入口流路29。在座部11与阀芯部51之间划分出将气体引导至下游侧的提动阀节流流路30。内壁部15划分出在提动阀节流流路30的下游侧引导气体的提动阀下游流路31。
[0025]罩20形成为以中心轴线0为中心的圆盘状，并嵌合固定于阀壳体10的内壁部15的开口端。罩20具有在其中央部开口的引导孔25和多个划分出出口流路32的出口孔23。引导孔25形成为以中心轴线0为中心的圆筒面状。各出口孔23以均等的间隔设于以中心轴线0为中心的圆周上。
[0026]提动阀50具有:圆锥状的阀芯部51 ;连接于阀芯部51的下游侧而形成的圆盘状的弹簧座部55 ;以及连接于弹簧座部55的下游侧而形成的圆柱状的杆部69。阀芯部51、弹簧座部55和杆部69以中心轴线0为中心形成为同轴状。
[0027]提动阀50的杆部69以滑动自如的方式插入罩20的引导孔25。由此，提动阀50以相对于阀壳体10沿着中心轴线0的延伸方向即提动阀50的轴向移动的方式被阀壳体10支承。因此，确保阀芯部51的相对于座部11的同轴度。
[0028]线圈状的弹簧70以被压缩的方式被夹设在弹簧座部55与罩20之间，并将提动阀50按压于阀壳体10的座部11。
[0029]在控制阀100中，伴随着提动阀50沿着中心轴线0方向位移，划分在座部11与阀芯部51之间的提动阀节流流路30的流路截面积增加或减少，从而控制通过提动阀节流流路30的气体的流量。
[0030]座部11和阀芯部51的各自的纵截面形成为以中心轴线0为中心的锥形状，并以自上游侧朝向下游侧扩径的方式形成。
[0031]座部11以在其纵截面中以比提动阀50的阀芯部51的角度大的角度自中心轴线0倾斜地扩径的方式形成。在连接于入口孔13的座部11的上游端形成有环状的座部上游端12。
[0032]在控制阀100闭阀时，阀芯部51落座于座部上游端12，从而入口流路29与提动阀节流流路30被闭塞。在控制阀100开阀时，阀芯部51离开座部11，从而自供给源导入的气体被导入提动阀节流流路30。
[0033]在此，通常在控制阀中，在导入高压且大流量的气体的情况下，通过提动阀的阀芯部的气体的流动产生紊乱，在阀芯部的下游侧产生含有涡流的喷流。有时会从这样的喷流产生高频的噪音，或者，因涡流使阀芯部反复碰撞座部而产生噪音。
[0034]作为其应对方法，提动阀节流流路30形成为座部11和提动阀50的阀芯部51的与中心轴线0正交的横截面的流路面积自上游侧到下游侧逐渐变大。在提动阀节流流路30中流动的气体通过沿着座部11的内周面和阀芯部51的外周面流动而被整流。如此，提动阀节流流路30作为对通过的气体进行整流的整流流路而发挥功能。
[0035]在图2所示的包含中心轴线0在内的纵剖视图上，两条沿着座部11的内周面延伸的假想线All之间的阀座角度θ 1形成得比两条沿着阀芯部51的外周面延伸的假想线A51之间的阀芯角度Θ 2大。由此，提动阀节流流路30的与中心轴线0正交的流路宽度和流路截面积形成为从上游侧到下游侧逐渐变大。
[0036]图3是表示发挥整流流路的功能的提动阀节流流路30中的与中心轴线0正交的方向上的流路面积与作为提动阀50的沿轴向（中心轴线0方向）的移动量的阀冲程X之间的关系的图表。将提动阀节流流路30中的上游端（入口）的流路面积设为流路面积A，将下游端（出口）的流路面积设为流路面积B1。
[0037]在图3中，虚线表示作为比较例的以座部的阀座角度θ 1与阀芯部的阀芯角度Θ 2相等的方式形成的提动阀节流流路中的下游端的流路面积B2。因而，作为比较例的提动阀节流流路不具有作为整流流路的功能。如图3所示，在比较例中，上游端的流路面积A相对于提动阀节流流路的下游端的流路面积B2的比率（A/B2)在阀冲程X较小的开度区域内比较小。在该比较例的情况下，在阀冲程X较小的开度区域内，在从提动阀节流流路到提动阀下游流路的范围内易于产生涡流。
[0038]相对于此，如图3所示，在控制阀100中，在整个冲程域内，提动阀节流流路30的上游端（入口）的流路面积A小于提动阀节流流路30的下游端（出口）的流路面积B1。而且，与比较例相比，在阀冲程X较小的开度区域内，提动阀节流流路30的上游端的流路面积A相对于下游端的流路面积B1的比率（A/B1)变大。
[0039]与在阀冲程X较大的开度区域内相比，在阀冲程X较小的开度区域内，通过控制阀100的气体的流动较大程度地被节流。因此，在阀冲程X较小的开度区域内，自提动阀节流流路30流向提动阀下游流路31的气体容易成为含有涡流的喷流。在控制阀100中，如上述那样，与比较例相比，在阀冲程X较小的开度区域内，上游端的流路面积A相对于提动阀节流流路30的下游端的流路面积B1的比率（A/B1)变大。因此，在阀冲程X较小的开度区域内，在提动阀节流流路30中流动的气体的压力从上游侧到下游侧适度地下降，从而抑制在从提动阀节流流路30到提动阀下游流路31的范围内广生祸流。
[0040]提动阀节流流路30中的座部11的中心轴线0方向上的长度L形成为比座部11的最小开口径D大。如此，提动阀节流流路30具有足够的流路长度L，从而确保气体沿着座部11的内周面和阀芯部51的外周面流动的流路长度，获得抑制气体产生涡流的整流作用。
[0041]以下，说明控制阀100的工作。
[0042]在自供给源导入入口流路29的气体的压力比设定的开阀压力低的状态下，阀芯部51在弹簧70的作用力的作用下抵接于座部11