JP2003232458A - 開閉弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 供給圧力を高くしても、最大許容流量を大き
くしても、供給ポートと排出ポートとの連通および遮断
を制御する開閉駆動手段の駆動力を小さくできる開閉弁
を提供する。 【解決手段】 供給ポート１０８、排出ポート１１０お
よび弁座１１８が形成されるハウジング１０１と、ハウ
ジング内に軸線方向に変位自在に保持され、供給ポート
に連なる第１圧力室１４４と排出ポートに連なる第２圧
力室１５０とにハウジング内を仕切り、第１圧力室の流
体から軸線方向一方に向かう供給圧力Ｐ１を受ける供給
受圧面積の供給受圧面１５５と、第１圧力室に連なって
供給圧力に保持される背圧力室１３５の流体から軸線方
向他方に向かう供給圧力を供給受圧面積と同一の背受圧
面積で受ける背受圧面が形成されるピストン１０２と、
ピストンに軸線方向の駆動力を与えて、供給ポートと排
出ポートとの連通および遮断を制御するばね部材１０３
およびソレノイド１３２とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば流体圧装
置に設けられる開閉弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の技術の開閉弁１を示す断
面図である。開閉弁１は、ハウジング２内に、軸線方向
に変位自在にピストン３が保持され、ピストン３に軸線
方向一方ｘ１に向かうばね力を与えるばね部材４が設け
られて構成される。ハウジング２には、供給ポート５お
よび排出ポート６が形成され、供給ポート５を外囲して
弁座７が形成される。このようにして、ハウジング２内
が、供給ポート５に連なる第１圧力室１０と、排出ポー
ト６に連なる第２圧力室１１とに仕切られる。また開閉
弁１は、ハウジング２の外部に、強磁性材料から成るピ
ストン３に軸線方向他方ｘ２に向かう電磁力を与え、ば
ね部材４と協働して、供給ポート５と排出ポート６との
連通および遮断を制御するソレノイド９が設けられる。

【０００３】ソレノイド９に通電していない状態では、
ピストン３は、ばね部材４によって軸線方向一方ｘ１に
向かうばね力が与えられて、シート部８が弁座７に着座
する遮断位置に配置され、供給ポート５と排出ポート６
とは遮断される。ソレノイド９に通電している状態で
は、ピストン３は、ソレノイド９によって軸線方向他方
ｘ２に向かう電磁力が与えられて、シート部８が弁座７
から離間する離間位置に配置され、供給ポート５と排出
ポート６とは連通する。このとき、供給ポート５に供給
された供給圧力ｐ１の流体を、排出ポート６から排出す
ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】供給ポート５と排出ポ
ート６とを遮断するためには、ピストン３のシート部８
をハウジング２の弁座７に安定して着座させる必要があ
る。このためには、開閉弁１は、ピストン３が遮断位置
に配置されるときに、ピストン３に働く力の関係が、次
式（ａ）を満たすように構成する必要がある。ｋ・Δｈ
＞ａ１・ｐ１ …
（ａ）

【０００５】上式（ａ）において、ａ１は、ピストン３
の軸線方向他方ｘ２に供給圧力ｐ１を受ける受圧面積で
あり、ｋは、ばね部材４のばね定数であり、Δｈは、ピ
ストン３が遮断位置に配置されるときの、ばね部材４の
自然状態に対する撓み量である。また上式（ａ）の左辺
は、ピストン３に軸線方向一方ｘ１に働く力、すなわち
ばね部材４によるばね力ｋ・Δｈであり、右辺は、ピス
トン３に軸線方向他方ｘ２に働く力、すなわち供給ポー
ト５に供給される供給圧力ｐ１の流体による力ａ１・ｐ
１である。開閉弁１では、ピストン３が供給圧力ｐ１を
面積ａ１の受圧面で軸線方向他方ｘ２にだけ受ける構成
である。したがってシート部８を弁座７に安定して着座
させるには、供給ポート５に供給される流体の供給圧力
ｐ１を高くなるにつれて、ばね部材４のばね力ｋ・Δｈ
を大きくするように、供給圧力ｐ１に対応して設定しな
ければならない。一方ピストン３を軸線方向他方ｘ２に
向けて駆動するためには、大きなばね力に抗する電磁力
をピストン３に与えることができる大形のソレノイド９
が必要となる。

【０００６】また開閉弁１の流量キャパシティ、すなわ
ち最大許容流量を大きくするためには、弁座７の直径を
大きくする必要がある。弁座７の直径を大きくすると、
受圧面積ａ１が大きくなり、式（ａ）に示すように、ば
ね力を大きくする必要がある。その結果、ソレノイド９
によるピストン３に与える軸線方向他方ｘ２に向かう電
磁力をより大きくする必要がある。すなわち、より大形
のソレノイド９が必要となる。

【０００７】本発明の目的は、供給圧力を高くしても、
最大許容流量を大きくしても、供給ポートと排出ポート
との連通および遮断を制御する開閉駆動手段の駆動力を
小さくできる開閉弁を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、供給ポートおよび排出ポートが形成されるととも
に、弁座が形成されるハウジングと、ハウジング内に軸
線方向に変位自在に保持され、供給ポートに連なる第１
圧力室と排出ポートに連なる第２圧力室とにハウジング
内を仕切り、第１圧力室の流体から軸線方向一方に向か
う供給圧力を供給受圧面積で受ける供給受圧面と、第１
圧力室に連なって供給圧力に保持される背圧力室の流体
から軸線方向他方に向かう供給圧力を供給受圧面積と同
一の背受圧面積で受ける背受圧面が形成されるピストン
と、ピストンに軸線方向の駆動力を与えて、供給ポート
と排出ポートとの連通および遮断を制御する開閉駆動手
段とを含むことを特徴とする開閉弁である。

【０００９】本発明に従えば、ピストンに供給受圧面積
と同一の背受圧面積を有する背受圧面が形成され、この
背受圧面は背圧力室から供給圧力を受けるように構成さ
れる。供給受圧面と背受圧面とは、軸線方向に相互に反
対方向から供給圧力を受ける。これによって供給圧力に
基づいて、ピストンに軸線方向一方に働く力と、ピスト
ンに軸線方向他方に働く力とを釣り合わせて、ピストン
に働く供給圧力による軸線方向の力を相殺することがで
きるので、供給圧力を高くしても、開閉駆動手段が供給
ポートと排出ポートとの連通および遮断を制御するため
に、ピストンに与える軸線方向の駆動力を大きくする必
要がない。

【００１０】さらに最大許容流量を大きくするために、
供給圧力を受けるピストンの供給受圧面積を大きくして
も、背受圧面を供給受圧面積と同一の背受圧面積にして
形成することで、供給圧力に基づいて、ピストンに軸線
方向一方に働く力と、ピストンに軸線方向他方に働く力
とを釣り合わせて、ピストンに働く供給圧力による軸線
方向の力を相殺できる。これによって開閉駆動手段が供
給ポートと排出ポートとの連通および遮断を制御するた
めに、ピストンに与える軸線方向の駆動力を大きくする
ことなく、最大許容流量を大きくすることができる開閉
弁を容易に実現することができる。

【００１１】請求項２記載の本発明は、ハウジングに設
けられ、ピストンに対して軸線方向に変位自在にピスト
ンに挿入されて、ピストンとの間に背圧力室を形成する
ロッドを含むことを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、ハウジングに設けられる
ロッドをピストンに挿入し、ロッドとピストンとの間に
背圧力室を形成することができる。このようにピストン
内にロッドを挿入するだけの簡単な構成によって、開閉
駆動手段が供給ポートと排出ポートとの連通および遮断
を制御するために、ピストンに与える軸線方向の駆動力
を小さくすることができる開閉弁を実現することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
開閉弁１００のピストン１０２が第１位置に配置される
状態を示す断面図であり、図２は、開閉弁１００のピス
トン１０２が第２位置に配置される状態を示す断面図で
ある。開閉弁１００は、供給側から排出側に流体が流下
する流路に介在され、供給側から供給される流体の排出
側への排出を制御する弁である。この開閉弁１００は、
ハウジング１０１と、ピストン１０２と、ばね部材１０
３と、ロッド１０４と、ソレノイド１８０とを含んで構
成され、ハウジング１０１、ピストン１０２、ばね部材
１０３およびロッド１０４は、相互に同軸に設けられ、
それぞれの軸線は、開閉弁１００の軸線Ｌ１０と一致し
ている。

【００１４】ハウジング１０１は、有底円筒状の第１ハ
ウジング体１０５と、第１ハウジング体１０５の開口端
部１０６に外装されて装着され、非磁性材料からなる非
磁性部１６０および磁性材料からなる磁性部１６１で構
成される第２ハウジング体１１３と、第２ハウジング体
１１３の軸線方向一端部１１４に内挿されて装着され、
非磁性材料からなるキャップ部材１０７とを有する。第
１ハウジング体１０５の開口端部１０６の外周部と第２
ハウジング体１１３の軸線方向他端部１２２の内周部と
の間は、周方向全周にわたってシールが達成されてい
る。また第２ハウジング体１１３の軸線方向一端部１１
４の内周部とキャップ部材１０７の外周部との間は、周
方向全周にわたってシールが達成されている。第１ハウ
ジング体１０５の底部１０９と開口端部１０６との間の
軸線方向中間部には、半径方向内方に突出して周方向全
周に延びるフランジ状の内向き凸部１２０が形成され
る。

【００１５】キャップ部材１０７には、軸線Ｌ１０に沿
って挿通する供給ポート１０８が形成され、第１ハウジ
ング体１０５の底部１０９には、軸線Ｌ１０に沿って挿
通する排出ポート１１０が形成される。このようにハウ
ジング１０１には、軸線方向一端部１１１に供給ポート
１０８が形成され、軸線方向他端部１１２に排出ポート
１１０が形成される。

【００１６】またキャップ部材１０７には、ハウジング
１０１の内方に向けて、第１方向Ｘ１へ先細状に突出
し、供給ポート１０８を外囲するように、周方向全周に
延びる円環状の弁座１１８が形成される。ここで第１方
向Ｘ１は、ハウジング１０１の軸線方向一端部１１１か
ら他端部１１２に向かう方向である。

【００１７】ピストン１０２は、強磁性材料からなり、
有底円筒状に形成され、軸線方向一端部である底部１１
５側をハウジング１０１の軸線方向一端部１１１側に配
置し、軸線方向他端部である開放端部１１６側をハウジ
ング１０１の軸線方向他端部１１２側に配置して、第２
ハウジング体１１３に保持される。この状態でピストン
１０２は、軸線Ｌ１０に沿って、第１方向Ｘ１およびそ
の反対の第２方向Ｘ２へ変位自在である。

【００１８】ロッド１０４は、大略的に円柱状であっ
て、ハウジング１０１に保持され、軸線方向一端部１２
８側の部分をピストン１０２内に、ピストン１０２に対
して、軸線Ｌ１０に沿って、第１方向Ｘ１および第２方
向Ｘ２へ変位自在に挿入されている。このロッド１０４
は、少なくとも軸線方向他端部１３１がピストン１０２
から突出した状態で設けられる。ハウジング１０１の軸
線方向他端部１１２、すなわち第１ハウジング体１０５
の底部１０９には、開口端部１０６に向かって（第２方
向Ｘ２に）凹となる嵌合凹所１３０が形成される。ロッ
ド１０４は、この嵌合凹所１３０に軸線方向他端部１３
１が嵌まり込んで保持されている。

【００１９】ロッド１０４の軸線方向一端部１２８は、
その外周部がピストン１０２の内周部にシールを達成し
た状態で当接し、ピストン１０２とロッド１０４との間
に背圧力室１３５が形成される。またロッド１０４は、
軸線方向一端部１２８を除く部分であって、ピストン１
０２内に挿入される部分の外周部は、ピストン１０２の
内周部との間に半径方向に間隔をあけており、略円環状
のピストン内空間１３６が形成される。第１ハウジング
体１０５内には、内向き凸部１２０よりも第１方向Ｘ１
側に、環状の空間１４１が形成される。

【００２０】ピストン１０２は、軸線方向一端部の端面
部分に、周方向全周に延びる特殊樹脂から成るシート部
１４２が形成され、このシート部１４２がキャップ部材
１０７の弁座１１８に軸線方向に対向して、周方向全周
に延びる円環状の円環状通路１４３が形成される（図２
参照）。ピストン１０２が、図１に示す第１位置に配置
されると、シート部１４２がキャップ部材１０７の弁座
１１８に着座し、このときシート部１４２と弁座１１８
との間はシールが達成される。空間１４０は、円環状通
路１４３を介して連なる２つの領域１４４，１４５を有
する。円環状通路１４３よりも半径方向内方側となる領
域は、供給ポート１０８に連なる第１圧力室１４４であ
る。

【００２１】またピストン１０２の開放端部１１６を除
く外周部には、軸線方向に延びるとともに半径方向内方
に陥没する溝１２１が形成される。ハウジング１０１内
には、第２ハウジング体１１３の内周面とピストン１０
２の溝１２１とによって囲まれる空間１４０が形成され
る。さらにピストン１０２のロッド１０４の軸線方向一
端部１２８に当接する部分よりも開口端部１１６寄りの
部分に、半径方向に挿通する挿通孔１４７が形成され
る。この挿通孔１４７によって、空間１４０とピストン
内空間１３６とが連通される。

【００２２】またロッド１０４の軸線方向他端部１３１
およびその付近には、前記軸線方向他端部１３１におい
て、第１方向Ｘ１に開口するとともに半径方向外方に開
口する連通孔１４８が形成される。この連通孔１４８に
よって、排出側空間１４１およびピストン内空間１３６
が、排出ポート１１０に連通される。円環状通路１４３
よりも半径方向外方側の領域１４５、空間１４０、ピス
トン内空間１３６、挿通孔１４７、排出側空間１４１お
よび連通孔１４８を含んで、排出ポート１１０に連なる
第２圧力室１５０が構成される。

【００２３】またピストン１０２の底部１１５には、こ
の底部１１５を軸線Ｌ１０に沿って挿通する透孔１５１
が形成されている。この透孔１５１によって、第１圧力
室１４４と、背圧力室１３５とが連通される。

【００２４】このように開閉弁１００では、ピストン１
０２は、ハウジング１０１内を、円環状通路１４３によ
って連なる第１圧力室１４４と第２圧力室１５０とに仕
切る。供給ポート１０８に供給される流体は、図２に示
すようなピストン１０２が第２位置に配置されるとき、
第１圧力室１４４から円環状通路１４３を通過して第２
圧力室１５０に、具体的には、供給側空間の領域１４５
に流下し、空間１４０、挿通孔１４７、ピストン内空間
１３６、排出側空間１４１および連通孔１４８を経て、
排出ポート１１０に流下し、排出ポート１１０から排出
される。

【００２５】ばね部材１０３は、圧縮コイルばねであ
り、第１ハウジング体１０５とピストン１０２とが軸線
方向に間隔をあけて形成される円環状のばね収容空間１
２３に配置されて、ロッド１０４に外嵌される状態でハ
ウジング１０１内に設けられる。ばね収容空間１２３
は、第１ハウジング体１０５の内向き凸部１２０とピス
トン１０２の開放端部１１６との間に形成される。ばね
部材１０３は、軸線方向一端部１２５がピストン１０２
の開放端部１１６に支持され、軸線方向他端部１２６が
内向き凸部１２０に支持される。このばね部材１０３に
よって、ハウジング１０１に対して第２方向Ｘ２に向か
うばね力を、ピストン１０２に与えることができる。

【００２６】ソレノイド１３２は、強磁性材料からなる
略円筒状のコイルボビン１３３と、軸線Ｌ１０を中心に
してコイルボビン１３３に巻回されるコイル１３４とを
含んで構成される。ソレノイド１３２のコイル１３４に
駆動電流Ｉを与えない状態では、ピストン１０２は、ば
ね部材１０３の第２方向Ｘ２に向かうばね力によって、
図１に示すような、ピストン１０２のシート部１４２が
キャップ部材１０７の弁座１１８に着座する第１位置に
配置される。ソレノイド１３２のコイル１３４に駆動電
流Ｉを与えると、ばね部材１０３の第２方向Ｘ２に向か
うばね力に抗する第１方向Ｘ１に向かう電磁力によっ
て、ピストン１０２が第１方向Ｘ１に変位し、図２に示
すような、ピストン１０２のシート部１４２がキャップ
部材１０７の弁座１１８から離間する第２位置に配置さ
れる。このようにソレノイド１３２への駆動電流Ｉの供
給および供給停止によって、ソレノイド１３２とばね部
材１０３とが協働して、ピストン１０２に電磁力および
ばね力を働かせて、ピストン１０２を変位させて、供給
ポート１０８と排出ポート１１０との連通および遮断を
制御することができる。本実施の形態において、開閉駆
動手段は、ばね部材１０３およびソレノイド１３２を含
んで構成され、駆動力は、ばね部材１０３によるばね力
およびソレノイド１３２による電磁力を含む。

【００２７】図３は、開閉弁１００を簡略化して示す断
面図である。図１および図２を併せて参照して、ピスト
ン１０２は、第１圧力室１４４の流体から第１方向Ｘ１
に向かう供給圧力Ｐ１を、有効的に受ける供給受圧面積
Ａ１の供給受圧面１５５を有する。供給受圧面積Ａ１
は、第１圧力室１４４内の流体から受ける供給圧力Ｐ１
が、ピストン１０２に第１方向Ｘ１への力として有効的
に働く面積である。本実施の形態では、ピストン１０２
は、第１圧力室１４４内の流体から第１方向Ｘ１にだけ
供給圧力Ｐ１を受けており、その面積が供給受圧面積Ａ
１となる。

【００２８】ピストン１０２は、第１圧力室１４４に第
１方向Ｘ１側からだけ臨んでおり、第１圧力室１４４の
流体から第１方向Ｘ１にだけ供給圧力Ｐ１を受けるの
で、上述のピストン１０２が第１圧力室１４４内の流体
から第２方向Ｘ２に供給圧力Ｐ１を受ける受圧面積は零
となる。したがって供給受圧面積Ａ１は、シート部１４
２と協働して円環状通路１４３を形成する弁座１１８の
先端部の直径Ｄ１を用いて、次式（１）で表される。

【００２９】

【数１】

【００３０】また背圧力室１３５は、上述のようにピス
トン１０２内にロッド１０４の軸線方向他端部１２８が
挿入されることによって形成されており、ピストン１０
２は、背圧力室１３５内の流体から第２方向Ｘ２に向か
う供給圧力Ｐ１を、有効的に受ける背受圧面積Ａ４の背
受圧面１５６を有する。背受圧面積Ａ４は、背圧力室１
３５内の流体から受ける供給圧力Ｐ１が、ピストン１０
２を第２方向Ｘ２への力として有効的に働く面積であ
る。本実施の形態では、ピストン１０２は、背圧力室１
３５内の流体から第２方向Ｘ２だけでなく第１方向Ｘ１
にも供給圧力Ｐ１を受けており、背受圧面積Ａ４は、背
圧力室１３５内の流体から第２方向Ｘ２に供給圧力Ｐ１
を受ける受圧面積から、ピストン１０２が背圧力室１３
５内の流体から第１方向Ｘ１に供給圧力Ｐ１を受ける受
圧面積を減算した面積である。

【００３１】この背受圧面積Ａ４は、ロッド１０４の軸
線方向一端部１２８の軸線Ｌ１０に垂直な断面の面積と
同一であって、ロッド１０４の軸線方向他端部１３１を
除く部分の外径Ｄ２を用いて、次式（２）で表される。

【００３２】

【数２】

【００３３】弁座１１８の先端部の直径Ｄ１と、ロッド
１０４の軸線方向一端部１２８の外径Ｄ２とは同一であ
って、したがって供給受圧面積Ａ１と背受圧面積Ａ４と
は同一である。このようにピストン１０２は、第１圧力
室１４４内の流体から供給圧力Ｐ１を第１方向Ｘ１に受
ける供給受圧面１５５の供給受圧面積Ａ１と同一の背受
圧面積Ａ４を有し、背圧力室１３５内の流体から第２方
向Ｘ２に向かう供給圧力Ｐ１を受ける背受圧面１５６を
有する。

【００３４】またピストン１０２は、第２圧力室１５０
内の流体から第２方向Ｘ２に向かう排出圧力Ｐ２を、有
効的に受ける第１排出受圧面積Ａ３の第１排出受圧面１
５７を有する。第１排出受圧面積Ａ３は、第２圧力室１
５０内の流体から受ける排出圧力Ｐ２が、ピストン１０
２に第２方向Ｘ２への力として有効的に働く面積であ
る。本実施の形態では、ピストン１０２は、第２圧力室
１５０、詳細には、排出側空間１４１に開放端部１１６
が部分的に第２方向Ｘ２側から臨んでおり、排出側空間
１４１の流体からは第２方向Ｘ２にだけ排出圧力Ｐ２を
受ける。したがって第１排出受圧面積Ａ３は、ピストン
１０２の開放端部１１６の最大外径Ｄ３を直径とする円
からロッド１０４の軸線方向他端部１３１を除く部分の
断面の面積、すなわち背受圧面積Ａ４を減算した面積で
あって、次式（３）で表される。

【００３５】

【数３】

【００３６】またピストン１０２は、第２圧力室１５０
内の流体から第１方向Ｘ１に向かう排出圧力Ｐ２を、有
効的に受ける第２排出受圧面積Ａ２の第２排出受圧面１
５８を有する。第２排出受圧面積Ａ２は、第２圧力室１
５０内の流体から受ける排出圧力Ｐ２が、ピストン１０
２に第１方向Ｘ１への力として有効的に働く面積であ
る。本実施の形態では、ピストン１０２は、第２圧力室
１５０、詳細には、供給側空間の円環状通路１４３の外
方側領域１４５に底部１１５が部分的に第１方向Ｘ１側
から臨んでおり、前記外方側領域１４５の流体からは第
１方向Ｘ１にだけ排出圧力Ｐ２を受ける。したがって第
２排出受圧面積Ａ２は、ピストン１０２の供給側空間の
円環状通路１４３の外方側領域１４５に臨む部分の最大
外径Ｄ４を直径とする円から供給受圧面積Ａ１を減算し
た面積であって、次式（４）で表される。

【００３７】

【数４】

【００３８】ピストン１０２の開放端部１１６の最大外
径Ｄ３と、ピストン１０２の供給側空間の円環状通路１
４３の外方側領域１４５に臨む部分の最大外径Ｄ４とは
同一であって、したがって第１排出受圧面積Ａ３と第２
排出受圧面積Ａ２とは同一である。このようにピストン
１０２は、第２圧力室１５０内の流体から排出圧力Ｐ２
を第２方向Ｘ２に受ける第１排出受圧面１５７の第１排
出受圧面積Ａ３と同一の第２排出受圧面積Ａ２を有し、
第２圧力室１５０内の流体から第１方向Ｘ１に向かう排
出圧力Ｐ２を受ける第２排出受圧面１５８を有する。換
言すれば、ピストン１０２の底部１１５を除く部分の外
周部は、直径Ｄ３（＝Ｄ４）の円筒状に形成される。

【００３９】また開閉弁１００では、ピストン１０２に
働く軸線方向の力の釣り合いは、次式（５）のように表
される。 (Ａ１−Ａ４)Ｐ１＋(Ａ２−Ａ３)Ｐ２＋Ｆｓ＝Ｋ(ΔＨ＋Ｚ) …（５）

【００４０】ここで、Ｋは、ばね部材１０３のばね定数
であり、ΔＨは、図１に示されるばね部材１０３の第１
位置での自然状態からの撓み量である。またＺは、ピス
トン１０２の図１に示される第１位置からの第１方向Ｘ
１への変位量である。

【００４１】本実施の形態の開閉弁１００では、上述の
ようにピストン背圧力室１３５を形成して、ピストン１
０２が供給圧力Ｐ１を背受圧面積Ａ４で、第２方向Ｘに
受けるように構成し、これによってピストン１０２が第
１方向Ｘ１に受ける供給圧力Ｐ１による力と、ピストン
１０２が第２方向Ｘ２に受ける供給圧力Ｐ１による力と
を釣り合わせて、ピストン１０２に働く供給圧力Ｐ１に
よる軸線方向の力を相殺することができる。従来の構成
では、供給圧力を高くすると、安定してピストンを弁座
に着座させるために、その供給圧力によってピストンに
働く力に抗するような大きさのばね力をピストンに与え
るばね力の大きなばね部材を用いる必要があり、ピスト
ンを弁座から離間するときには、このような大きなばね
力に抗する大きな電磁力を与えることができるようにソ
レノイドを大形化しなければならない。本実施の形態の
開閉弁１００では、ピストン１０２に働く供給圧力Ｐ１
による軸線方向の力が相殺されるので、供給圧力Ｐ１を
高くしても、安定してピストン１０２のシート部１４２
を弁座１１８に着座させて第１位置に配置するために、
ばね部材１０３のばね力を大きくする必要がない。これ
に伴って、ピストン１０２のシート部１４２を弁座１１
８から離間させて第２位置に配置するために、ソレノイ
ド１３２がピストン１０２に与える電磁力を大きくする
必要がなく、ソレノイド１０２を小形化することがで
き、開閉弁１００の半径方向寸法を小さく抑えることが
できる。

【００４２】つまり供給受圧面積Ａ１と背受圧面積Ａ４
とを同一とする、換言すれば弁座１１８の先端部の直径
Ｄ１とロッド１０４の軸線方向他端部１３１を除く部分
の外径Ｄ２とを同一とすることによって、上式（５）に
おける左辺第一項を零にする（Ａ１−Ａ４＝０）ことが
でき、ピストン１０２に働く供給圧力Ｐ１による力をな
くすことができる。これに加えてさらに、第１排出受圧
面積Ａ３と第２排出受圧面積Ａ２とを同一とする、換言
すればピストン１０２の供給側空間の円環状通路１４３
の外方側領域１４５に臨む部分の最大外径Ｄ４とピスト
ン１０２の開放端部１１６の最大外径Ｄ３とを同一とす
ることによって、上式（５）における左辺第二項を零に
する（Ａ２−Ａ３＝０）ことができ、ピストン１０２に
働く供給圧力Ｐ２による力をもなくすことができる。し
たがってソレノイド１３２は、ばね部材１０３の第２方
向Ｘ２に向かうばね力に抗する電磁力をピストン１０２
に与えればよく、ピストン１０２に働く供給圧力Ｐ１お
よび排出圧力Ｐ２による力を考慮する必要がなく、ソレ
ノイド１３２を小形化することができる。

【００４３】また流量キャパシティ、すなわち最大許容
流量を大きくするために、供給圧力Ｐ１を受けるピスト
ン２０１の供給受圧面積Ａ１を大きくしても、背受圧面
１５６を供給受圧面積Ａ１と同一の背受圧面積Ａ４にし
て形成することで、供給圧力Ｐ１に基づいて、ピストン
１０２に第１方向Ｘ１に働く力と、ピストン１０２に第
２方向に働く力とを釣り合わせて、ピストン１０２に働
く供給圧力Ｐ１による軸線方向の力を相殺できる。これ
によってばね部材１０３が供給ポート１０８と排出ポー
ト１１０とを遮断するためにピストン１０２に与えるば
ね力を小さくすることができ、これによってソレノイド
１３２が供給ポート１０８と排出ポート１１０とを連通
するためにピストン１０２に与える電磁力を大きくする
ことがない。

【００４４】またロッド１０４を設けて、ピストン１０
２内に部分的に挿入する構成とすることによって、簡単
な構成によって、背圧力室１３５を形成し、上述の効果
が得られる開閉弁１００を容易に実現することができ
る。さらにピストン１０２とロッド１０４との間のピス
トン内空間１３６を流体が流下する通路として利用する
ことによって、ピストン１０２に空間１４０の領域１４
４と空間１４１とを連通するための軸線方向に延びる通
路を穿設する必要がなく、構成が簡単であり、複雑な加
工を必要としないので、容易に製造することができる。
また通路の穿設に伴なうピストン１０２の強度低下がな
いので、ピストン１０２の肉厚（半径方向寸法）を小さ
く抑えることができ、これによっても、開閉弁１００の
半径方向寸法を小さくすることができる。もちろんピス
トン１０２に空間１４０の領域１４４と空間１４１とを
連通するための軸線方向に延びる通路を穿設する構成
も、本発明に含まれることは言うまでもない。

【００４５】このような開閉弁１００は、たとえば消防
士が火災現場などで背負う酸素を収容したタンクなどの
高圧タンクに設け、高圧タンク内の酸素を外部に排出す
るための開閉弁として用いることができる。このような
高圧タンクに内蔵化して用いる場合、高圧タンクは、強
度の観点から半径方向寸法を小さくする必要があり、上
述のように半径方向寸法を小さく抑えることができる開
閉弁１００は、好適である。

【００４６】上述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎ
ず、本発明の範囲内で構成を変更することができる。た
とえばハウジング１０１とロッド１０４とは一体に形成
されてもよい。また本実施の形態では、開閉駆動手段
は、ばね部材１０３およびソレノイド１３２を含んで構
成するとしたが、これに限ることなく、ピストン１０２
に軸線方向の駆動力を与えることができる構成であれば
よい。また用途は、上述の消防士が背負うタンク以外の
高圧タンクに設けてもよく、たとえば電気自動車などに
搭載される燃料電池を構成するためのガスを収容するタ
ンクに設けるようにしてもよい。またタンク以外の流体
圧装置に設けるようにしてもよい。流体は、気体であっ
てもよいし、液体であってもよい。

【００４７】図４は、開閉弁１００と減圧弁２０とを組
合わせた弁装置２００を示す断面図である。弁装置２０
０は、開閉弁１００によって供給ポート１０８から供給
された流体の排出および排出の停止を切換えるととも
に、減圧弁２０によって供給された流体を減圧しながら
外部に排出する。

【００４８】図５は、減圧弁２０を拡大して示す断面図
である。減圧弁２０は、一次側から二次側に流体が流下
する流路に介在され、供給される一次圧力（以後「一次
圧」と略して表記することがある）Ｐ３の流体を、一次
圧Ｐ３よりも低い二次圧（以後「二次圧」と略して表記
することがある）Ｐ４に減圧して排出する弁である。こ
の減圧弁２０は、ハウジング２１と、ピストン２２と、
ばね部材２３と、ロッド２４とを含んで構成され、ハウ
ジング２１、ピストン２２、ばね部材２３およびロッド
２４は、相互に同軸に設けられ、それぞれの軸線は、減
圧弁２０の軸線Ｌ１と一致している。

【００４９】ハウジング２１は、有底円筒状のハウジン
グ本体２５と、ハウジング本体２５の開口端部２６に内
挿されて装着されるキャップ部材２７とを有する。キャ
ップ部材２７は、ハウジング本体２５に対して、軸線Ｌ
１まわりに回転して、軸線Ｌ１沿って螺進および螺退自
在に螺着され、軸線方向の位置を調節自在に設けられ
る。ハウジング本体２５の内周部とキャップ部材２７の
外周部との間は、周方向全周にわたってシールが達成さ
れている。

【００５０】キャップ部材２７には、軸線Ｌ１に沿って
挿通する一次ポート２８が形成され、ハウジング本体２
５の底部２９には、軸線Ｌ１に沿って挿通する二次ポー
ト３０が形成される。このようにハウジング２１には、
軸線方向一端部３１に一次ポート２８が形成され、軸線
方向他端部３２に二次ポート３０が形成される。

【００５１】またキャップ部材２７には、ハウジング２
１の内方に向けて、軸線方向一方Ｘ１へ先細状に突出
し、一次ポート２８を外囲するように、周方向全周に延
びる円環状の突起片３８が形成される。ここで軸線方向
一方Ｘ１は、ハウジング２１の軸線方向一端部３１から
他端部３２に向かう方向である。

【００５２】ピストン２２は、有底円筒状に形成され、
軸線方向一端部である底部３５側をハウジング２１の軸
線方向一端部３１側に配置し、軸線方向他端部である開
放端部３６側をハウジング２１の軸線方向他端部３２側
に配置して、ハウジング２１内に保持される。この状態
でピストン２２は、軸線Ｌ１に沿って、軸線方向一方Ｘ
１およびその反対の軸線方向他方Ｘ２へ変位自在であ
る。

【００５３】ハウジング２１の軸線方向両端部３１，３
２間の軸線方向中間部３９には、半径方向内方に突出し
て周方向全周に延びるフランジ状の内向き凸部４０が形
成され、この内向き凸部４０の内周部に、ピストン２２
の底部３５および開口端部３６間の軸線方向中間部３７
における外周部が、シールを達成した状態で当接してい
る。またピストン２２の開口端部３６には、半径方向外
方に突出して周方向全周に延びるフランジ状の外向き凸
部４１が形成され、この外向き凸部４１の外周部が、ハ
ウジング２１の軸線方向中間部３９における内向き凸部
４０よりも軸線方向他端部３２寄りの部分の内周部に、
シールを達成した状態で当接している。

【００５４】ばね手段であるばね部材２３は、圧縮コイ
ルばねであり、ハウジング２１とピストン２２とが半径
方向に間隔をあけて形成される円環状のばね収容空間４
３に配置されて、ピストン２２に外嵌される状態でハウ
ジング２１内に設けられる。ばね収容空間４３は、内向
き凸部４０と外向き凸部４１との間に形成され、ハウジ
ング２１に形成される大気開放孔４４によって大気に開
放されている。

【００５５】ばね部材２３は、軸線方向一端部４５が内
向き凸部４０に支持され、軸線方向他端部４６が外向き
凸部４１に支持される。このばね部材２３によって、ハ
ウジング２１に対して軸線方向一方Ｘ１に向かうばね力
を、ピストン２２に与えることができる。

【００５６】ロッド２４は、大略的に円柱状であって、
ハウジング２１に保持され、軸線方向一端部４８側の部
分をピストン２２内に、ピストン２２に対して、軸線Ｌ
１に沿って、軸線方向一方Ｘ１および軸線方向他方Ｘ２
へ変位自在に挿入されている。このロッド２４は、少な
くとも軸線方向他端部５１がピストン２２から突出した
状態で設けられ、この軸線方向他端部５１は、残余の部
分に比べて外径が大きく形成されており、ピストン２２
の開口端部３６を軸線方向に支持することができるよう
に構成されている。

【００５７】ハウジング２１の軸線方向一端部３２、し
たがってハウジング本体２５の底部２９には、開口端部
２６に向かって（軸線方向他方Ｘ２に）凹となる嵌合凹
所５０が形成される。ロッド２４は、この嵌合凹所５０
に軸線方向他端部５１が嵌まり込んで保持されている。

【００５８】ロッド２４の軸線方向一端部４８は、その
外周部がピストン２２の内周部にシールを達成した状態
で当接し、ピストン２２とロッド２４との間に背圧力室
５５が形成される。またロッド２４は、軸線方向一端部
４８を除く部分であって、ピストン２２内に挿入される
部分の外周部は、ピストン２２の内周部との間に半径方
向に間隔をあけており、円環状のピストン内空間５６が
形成される。

【００５９】このような減圧弁２０では、上述のように
ピストン２２の外周部が、２箇所において、ハウジング
２１の内周部に、周方向全周にわたってシールを達成し
た状態で当接している。ハウジング２１内には、ハウジ
ング２１とピストン２２との間に、内向き凸部４０より
も軸線方向他方Ｘ２側に、有底筒状の空間６０が形成さ
れるとともに、外向き凸部４１よりも軸線方向一方Ｘ１
側に、環状の空間６１が形成される。

【００６０】ピストン２２は、軸線方向一端部の端面部
分に、周方向全周に延びる特殊樹脂から成るシート部６
２が形成され、このシート部６２がキャップ部材２７の
突起片３８に軸線方向に対向して、周方向全周に延びる
円環状のオリフィス６３が形成される。空間６０は、オ
リフィス６３を介して連なる２つの領域６４，６５を有
する。オリフィス６３よりも半径方向内方側となる領域
は、一次ポート２８に連なる一次圧力室６４である。

【００６１】またピストン２２には、軸線方向中間部３
７のロッド２４の軸線方向一端部４８に当接する部分よ
りも開口端部３６寄りの部分に、内外に挿通する挿通孔
６７が形成される。この挿通孔６７によって、空間６０
のオリフィスよりも半径方向外方側の領域６５と、ピス
トン内空間５６とが連通される。

【００６２】またロッド２４の軸線方向他端部５１およ
びその付近には、軸線方向他端部５１において、軸線方
向一方Ｘ１に開口するとともに半径方向外方に開口し、
軸線方向他端部５１付近のピストン２２内に挿入される
部分において、半径方向外方に開口する連通孔６８が形
成される。この連通孔６８によって、二次側空間６１
と、ピストン内空間５６とが連通されるとともに、これ
ら二次側空間６１およびピストン内空間５６が、二次ポ
ート３０に連通される。オリフィス６３よりも半径方向
外方側の領域６５、空間６１、ピストン内空間５６、挿
通孔６７および連通孔６８を含んで、二次ポート３０に
連なる二次圧力室７０が構成される。

【００６３】またピストン２２の底部３５には、この底
部３５を軸線Ｌ１に沿って挿通する透孔７１が形成され
ている。この透孔７１によって、一次圧力室６４と、背
圧力室５５とが連通される。

【００６４】このように減圧弁２０では、ピストン２２
は、ハウジング２１内を、オリフィス６３によって連な
る一次圧力室６４と二次圧力室７０とに仕切る。一次ポ
ート２８に供給される流体は、一次圧力室６４からオリ
フィス６３を通過して二次圧力室７０に、具体的には、
一次側空間の領域６５に流下し、挿通孔６７、ピストン
内空間５６および連通孔６８を経て、二次ポート３０に
流下し、二次ポート３０から吐出される。このように減
圧弁２０を流体が流下するとき、ピストン２２は、ロッ
ド２４の軸線方向他端部５１との間に軸線方向に間隔を
あける。

【００６５】流体がオリフィス６３を通過するとき、流
体の圧力が低下される。言い換えるならば、流体は、一
次圧力室６４から、オリフィス６３を通過することによ
って減圧されて、二次圧力室７０に流下する。したがっ
て一次ポート２８、一次圧力室６４および背圧力室５５
内の流体は、一次圧Ｐ３を有し、二次ポート３０および
二次圧力室７０内の流体は、一次圧Ｐ３よりも低い二次
圧Ｐ４を有する。

【００６６】図６は、減圧弁２０を簡略化して示す断面
図である。図５を併せて参照して、ピストン２２は、一
次圧力室６４の流体から軸線方向一方Ｘ１に向かう一次
圧Ｐ３を、有効的に受ける一次受圧面積Ｂ１の一次受圧
面７５を有する。一次受圧面積Ｂ１は、ピストン２２が
一次圧力室６４内の流体から軸線方向一方Ｘ１に一次圧
Ｐ３を受ける受圧面積から、ピストン２２が一次圧力室
６４内の流体から軸線方向他方Ｘ２に一次圧Ｐ３を受け
る受圧面積を減算した面積であって、一次圧力室６４内
の流体から受ける一次圧Ｐ３が、ピストン２２を軸線方
向一方Ｘ１への力として有効的に働く面積である。

【００６７】ピストン２２は、一次圧力室６４に軸線方
向一方Ｘ１側からだけ臨んでおり、一次圧力室６４の流
体から軸線方向一方Ｘ１にだけ一次圧Ｐ３を受ける。し
たがって一次受圧面積Ｂ１は、シート部６２と協働して
オリフィス６３を形成する突起片３８の先端部の直径Ｅ
１を用いて、次式（６）で表される。

【００６８】

【数５】

【００６９】また背圧力室５５は、上述のようにピスト
ン２２内にロッド２４の軸線方向一端部４８が挿入され
ることによって形成されており、ピストン２２は、背圧
力室５５内の流体から軸線方向他方Ｘ２に向かう一次圧
Ｐ３を、有効的に受ける背受圧面積Ｂ４の背受圧面７６
を有する。背受圧面積Ｂ４は、ピストン２２が背圧力室
５５内の流体から軸線方向他方Ｘ２に一次圧Ｐ３を受け
る受圧面積から、ピストン２２が背圧力室５５内の流体
から軸線方向一方Ｘ１に一次圧Ｐ３を受ける受圧面積を
減算した面積であって、背圧力室５５内の流体から受け
る一次圧Ｐ３が、ピストン２２を軸線方向他方Ｘ２への
力として有効的に働く面積である。この背受圧面積Ｂ４
は、ロッド２４の軸線方向一端部４８の軸線Ｌ１に垂直
な断面の面積と同一であって、ロッド２４の軸線方向一
端部４８の外径Ｅ２を用いて、次式（７）で表される。

【００７０】

【数６】

【００７１】突起片３８の先端部の直径Ｅ１と、ロッド
２４の軸線方向一端部４８の外径Ｅ２は、同一であっ
て、したがって一次受圧面積Ｂ１と有効背受圧面積Ｂ４
とは同一である。このようにピストン２２は、一次圧力
室６４内の流体から一次圧Ｐ３を軸線方向一方Ｘ１に受
ける一次受圧面７５の一次受圧面積Ｂ１と同一の有効背
受圧面積Ｂ４を有し、背圧力室５５内の流体から軸線方
向他方Ｘ２に向かう一次圧Ｐ３を受ける背受圧面７６を
有する。

【００７２】またピストン２２は二次圧力室７０内の流
体から軸線方向他方Ｘ２に向かう二次圧Ｐ４を有効的に
受ける受圧面積Ｂ３−Ｂ２の二次受圧面８０を有する。

【００７３】また、ピストン２２が二次圧力室７０内の
流体から軸線方向他方Ｘ２に二次圧Ｐ４を受ける受圧面
積Ｂ３は、ピストン２２の二次側空間６１に臨む部分の
最大外径である外向き凸部４１の外径Ｅ３を直径とする
円からロッド２４の軸線方向他端部４８の軸線Ｌ１に垂
直な断面の面積（＝Ｂ４）を減算した面積であって、次
式（８）で表される。

【００７４】

【数７】

【００７５】ピストン２２が二次圧力室７０内の流体か
ら軸線方向一方Ｘ１に二次圧Ｐ４を受ける受圧面積Ｂ２
は、ピストン２２の一次側空間のオリフィス６３の外方
側領域６５に臨む部分の最大外径Ｅ４を直径とする円か
ら一次受圧面積Ｂ１を減算した面積であって、次式
（９）で表される。

【００７６】

【数８】

【００７７】図７は、減圧弁２０の二次圧Ｐ４を示すグ
ラフであって、図７（１）は、一次圧Ｐ３と二次圧Ｐ４
との関係を示し、図７（２）は、流量Ｑと二次圧Ｐ４と
の関係を示す。減圧弁２０では、ピストン２２に働く力
の釣り合いから、二次圧Ｐ４は、次式（１０）のように
表される。

【００７８】

【数９】

【００７９】ここで、Ｋａは、ばね部材２３のばね定数
であり、ΔＨａは、図６に示されるばね部材２３の初期
状態での自然状態からの撓み量である。またＺａは、ピ
ストン２２の図６に示される初期状態からの軸線方向他
方Ｘ２への変位量であって、式（１０）で表されるよう
に、一次圧Ｐ３と、減圧弁２０を流下する流体の流量Ｑ
との関数で表される。

【００８０】以上のように上述の減圧弁２０では、上述
のように背圧力室５５を形成して、ピストン２２が一次
圧Ｐ３を背受圧面積Ｂ４で、軸線方向他方Ｘ２に受ける
ように構成し、これによってピストン２２が軸線方向一
方Ｘ１に受ける一次圧Ｐ３による力と、ピストン２２が
軸線方向他方Ｘ２に受ける一次圧Ｐ３による力とを釣り
合わせることができる。つまり一次受圧面積Ｂ１と背受
圧面積Ｂ４とを同一とし、上式（１０）における右辺第
二項の分子を零にする（Ｂ１−Ｂ４＝０）ことができ、
一次圧Ｐ３が変化しても、式（１０）における右辺第二
項の値を一定値（＝０）として、右辺第一項だけが変化
する式となるようにすることができる。したがって図７
（１）に示すように、ピストン２２に背受圧面７６を形
成しない、従来の構成に比べて、一次圧Ｐ３の変化量Δ
Ｐ３に対する二次圧Ｐ４の変化量ΔＰ４を大幅に低減す
ることができる。

【００８１】また減圧弁２０では、流量キャパシティ、
すなわち最大許容流量を大きくするために、突起片３８
の先端部の直径Ｅ１を大きくして、一次受圧面積Ｂ１が
大きくなっても、背受圧面積Ｂ４を大きくすれば、一次
圧Ｐ３の変化量ΔＰ３に対する二次圧Ｐ４の変化量ΔＰ
４を小さく抑えることができる。したがって最大許容流
量を大きくするために、ピストン２２に背受圧面７６を
形成しない場合のように、ピストン２２の二次圧Ｐ４を
軸線方向他方Ｘ２に受ける受圧面積Ｂ３を大きくする必
要がなく、ピストン２２の最大外径である外向き凸部４
１の外径Ｅ３を大きくする必要がない。したがって減圧
弁２０の半径方向寸法を小さく抑えることができる。こ
のように流量Ｑに拘わらず、減圧弁２０の半径方向寸法
を小さく抑えた上、一次圧Ｐ３の変化量ΔＰ３に対する
二次圧Ｐ４の変化量ΔＰ４を小さく抑えることができ
る。

【００８２】またロッド２４を設けて、ピストン２２内
に部分的に挿入する構成とすることによって、簡単な構
成によって、背圧力室５５を形成し、上述の効果が得ら
れる減圧弁２０を容易に実現することができる。さらに
ピストン２２とロッド２４との間のピストン内空間５６
を流体が流下する通路として利用することによって、ピ
ストン２２に空間６０の領域６４と空間６１とを連通す
るための軸線方向に延びる通路を穿設する必要がなく、
構成が簡単であり、複雑な加工を必要としないので、容
易に製造することができる。また通路の穿設に伴なうピ
ストン２２の強度低下がないので、ピストン２２の肉厚
（半径方向寸法）を小さく抑えることができ、これによ
っても、減圧弁２０の半径方向寸法を小さくすることが
できる。もちろんピストン２２に空間６０の領域６４と
空間６１とを連通するための軸線方向に延びる通路を穿
設する構成も、本発明に含まれることは言うまでもな
い。

【００８３】また本実施の形態では、突起片３８が形成
されるキャップ部材２７を、ハウジング本体２５に対す
る軸線方向に位置を調節できるので、突起片３８とピス
トン２２のシート部６２との軸線方向間隔を調節するこ
とができ、一次圧Ｐ３に対する二次圧Ｐ４の減圧比を調
節することができる。

【００８４】上述の減圧弁２０の説明は一例に過ぎず、
構成を変更することができる。たとえばハウジング２１
とロッド２４とは一体に形成されてもよい。

【００８５】図４に示す弁装置２００は、開閉弁１００
の軸線方向他端部１１２を減圧弁２０のキャップ部材２
７に内挿されて連結されて構成される。このとき、開閉
弁１００の軸線Ｌ１０と減圧弁２０の軸線Ｌ１とが同軸
となるとともに、開閉弁１００の軸線方向他端部１１２
と減圧弁２０のキャップ部材２７は、シール部材を配設
してシールが達成される。またこのとき、開閉弁１００
の排出ポート１１０と減圧弁２０の一次ポート２８とは
連通しており、排出圧力Ｐ２と一次圧Ｐ３とは等しい。

【００８６】このような弁装置２００において、開閉弁
１００の供給ポート１０８から供給される供給圧力Ｐ１
の流体は、開閉弁１００によって排出ポート１１０への
排出を制御され、排出ポート１１０から排出された一次
圧Ｐ３の流体は、減圧弁２０の一次ポート２８に供給さ
れ、減圧弁２０によって二次圧Ｐ４に減圧されて、二次
ポート３０から排出される。

【００８７】このような弁装置２００は、たとえば消防
士が火災現場などで背負う酸素を収容したタンクなどの
高圧タンクに設け、高圧タンク内の酸素を、減圧しなが
ら外部に排出するための弁装置として用いることができ
る。このような高圧タンクに内蔵化して用いる場合、高
圧タンクは、強度の観点から半径方向寸法を小さくする
必要があり、上述のように半径方向寸法を小さく抑える
ことができる弁装置２００は、極めて好適である。

【００８８】上述の弁装置２００の説明は一例に過ぎ
ず、構成を変更することができる。また用途は、上述の
消防士が背負うタンク以外の高圧タンクに設けてもよ
く、たとえば電気自動車などに搭載される燃料電池を構
成するためのガスを収容するタンクに設けるようにして
もよい。またタンク以外の流体圧装置に設けるようにし
てもよい。流体は、気体であってもよいし、液体であっ
てもよい。

【００８９】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、供給圧
力を高くしても、開閉駆動手段が供給ポートと排出ポー
トとの連通および遮断を制御するために、ピストンに与
える軸線方向の駆動力を大きくする必要がない。また開
閉駆動手段が供給ポートと排出ポートとの連通および遮
断を制御するために、ピストンに与える軸線方向の駆動
力を大きくすることなく、最大許容流量を大きくするこ
とができる開閉弁を容易に実現することができる。

【００９０】請求項２記載の本発明によれば、ピストン
内にロッドを挿入するだけの簡単な構成によって、開閉
駆動手段が供給ポートと排出ポートとの連通および遮断
を制御するために、ピストンに与える軸線方向の駆動力
を小さくすることができる開閉弁を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の開閉弁１００のピスト
ン１０２が第１位置に配置される状態を示す断面図であ
る。

【図２】開閉弁１００のピストン１０２が第２位置に配
置される状態を示す断面図である。

【図３】開閉弁１００を簡略化して示す断面図である。

【図４】開閉弁１００と減圧弁２０とを組合わせた弁装
置２００を示す断面図である。

【図５】減圧弁２０を拡大して示す断面図である。

【図６】減圧弁２０を簡略化して示す断面図である。

【図７】減圧弁２０の二次圧Ｐ４を示すグラフであっ
て、図７（１）は、一次圧Ｐ３と二次圧Ｐ４との関係を
示し、図７（２）は、流量Ｑと二次圧Ｐ４との関係を示
す。

【図８】従来の技術の開閉弁１を示す断面図である。

【符号の説明】

１００ 開閉弁 １０１ ハウジング １０２ ピストン １０３ ばね部材 １０４ ロッド １０８ 供給ポート １１０ 排出ポート １１８ 弁座 １３２ ソレノイド １３５ 背圧力室 １４４ 第１圧力室 １５０ 第２圧力室 １５５ 供給受圧面 １５６ 背受圧面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H059 AA04 BB11 BB34 CA04 CD05 CF14 EE13 FF05 FF17 3H106 DA07 DA23 DB02 DB12 DB22 DB32 DC02 DC17 DD02 EE23 GA25 GB06 KK12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給ポートおよび排出ポートが形成され
   るとともに、弁座が形成されるハウジングと、 ハウジング内に軸線方向に変位自在に保持され、供給ポ
   ートに連なる第１圧力室と排出ポートに連なる第２圧力
   室とにハウジング内を仕切り、第１圧力室の流体から軸
   線方向一方に向かう供給圧力を供給受圧面積で受ける供
   給受圧面と、第１圧力室に連なって供給圧力に保持され
   る背圧力室の流体から軸線方向他方に向かう供給圧力を
   供給受圧面積と同一の背受圧面積で受ける背受圧面が形
   成されるピストンと、 ピストンに軸線方向の駆動力を与えて、供給ポートと排
   出ポートとの連通および遮断を制御する開閉駆動手段と
   を含むことを特徴とする開閉弁。
2. 【請求項２】 ハウジングに設けられ、ピストンに対し
   て軸線方向に変位自在にピストンに挿入されて、ピスト
   ンとの間に背圧力室を形成するロッドを含むことを特徴
   とする請求項１記載の開閉弁。