JP2006146776A

JP2006146776A - 減圧弁

Info

Publication number: JP2006146776A
Application number: JP2004338854A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Nomichi; 薫野道; Seiji Ishii; 清治石井; Makoto Ninomiya; 誠二宮
Original assignee: Kawasaki Precision Machinery Ltd
Current assignee: Kawasaki Precision Machinery Ltd
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-11-24
Also published as: JP4464259B2

Abstract

【課題】減圧弁の制御を容易にするとともに、製造コストの低減を図ることができる減圧弁を提供する。
【解決手段】減圧弁２０は、ハウジング２１、減圧ピストン２２、駆動ピストン２３およびばね手段１８を備え、ハウジングは、一次ポート２９と二次ポート３０とが形成され、減圧ピストン２２は、ハウジング２１内に変位可能に保持され、その変位によって一次ポート２９の開度を調節し、一次圧力の一次圧力室８４と二次圧力の二次圧力室９２とを仕切り、駆動ピストン２３は、ハウジング２１内に変位可能に保持され、その変位に連動させて減圧ピストン２２を変位させ、二次圧力室の流体から二次圧力を受け、ばね手段１８は、減圧ピストン２２および駆動ピストン２３のうちの少なくともいずれか一方に、二次圧力に抗するばね力を付与する。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば流体圧装置に設けられる減圧弁に関する。

図８は、従来技術の減圧弁１を簡略化して模式的に示す断面図である。減圧弁１は、ハウジング２、ピストン３およびばね部材４を有する。ハウジング２内に、ピストン３がその軸線方向に変位可能に設けられる。ハウジング２内において、ピストン３は前記軸線方向に長尺に形成されその軸線方向一端部および中間部の二箇所で保持される。ばね部材４は、ピストン３に軸線方向一方に向かうばね力を付与する。ハウジング２には、一次ポート５および二次ポート６が形成され、一次ポート５に外囲して突起片７が形成される。この突起片７とこれに対向するピストン３のシート部８とによって、減圧のためのオリフィス９が形成される。オリフィス９によってハウジング２内は、一次ポート５に連なる一次圧力室１０と、二次ポート６に連なる二次圧力室１１とに仕切られる。この減圧弁１は、一次ポート５に供給される一次圧力ｐ１の流体を、オリフィス９を通過させることによって二次圧力ｐ２に減圧し、二次ポート６から吐出する。

特開２００３−１５０２４９号公報（第７頁、第４図）

従来の技術の減圧弁では、長尺のピストン３がその軸線方向一端部および中間部の二箇所で保持されているので、次のような問題（１）、（２）がある。

（１）ピストン３の軸線方向一端部および中間部をそれぞれ保持する保持部１２，１３の同軸度が低いと、ピストン３に周方向に不均一な接触面圧が作用する、具体的にはピストン３がハウジング２内で片当りした状態で保持される。これによってピストン３に不所望な摩擦力が作用し、減圧特性にヒステリシスが発生する。ピストンに作用する摩擦力がさらに大きくなると、減圧特性のヒステリシスが大きくなり、減圧弁の制御が困難となる。

（２）これを改善するために保持部１２，１３の同軸度を高くすることが必要である。前記保持部１２，１３の同軸度を高くするためには、要求されるハウジング２の加工精度を高くしなければならない、つまり同軸度公差を小さくする必要がある。これによってハウジング２の加工にかかる製造コストが高くなり、減圧弁１の大量生産が困難となる。

本発明の目的は、減圧弁の制御を容易にするとともに、製造コストの低減を図ることができる減圧弁を提供することである。

本発明は、一次ポートと二次ポートとが形成されるハウジングと、
ハウジング内に変位可能に保持される減圧ピストンであって、その変位によって一次ポートの開度を調節し、一次ポートに連なる一次圧力室と二次ポートに連なる二次圧力室とにハウジング内を仕切る減圧ピストンと、
ハウジング内に変位可能に保持される駆動ピストンであって、その変位に連動させて減圧ピストンを変位させ、二次圧力室の流体から二次圧力を受ける二次圧力受圧面を備える駆動ピストンと、
減圧ピストンおよび駆動ピストンの少なくとも一方に、二次圧力に抗するばね力を与えるばね手段とを備えることを特徴とする減圧弁である。

本発明に従えば、一次ポートから流入する流体は、一次圧力室を経て二次圧力室に流入する。駆動ピストンは、二次圧力受圧面に二次圧力室に流入する流体から二次圧力を受ける。二次圧力がばね手段によって与えられるばね力より大きくなると、駆動ピストンは、ハウジング内を変位する。減圧ピストンは、駆動ピストンの変位に連動して変位し、一次ポートの開度を調整する。一次ポートの開度を調節することによって、一次圧力室から二次圧力室に流入する流体の流量を調節し、二次ポートから排出される流体の二次圧力を減圧する。このように二次圧力を受ける二次圧力受圧面を備える駆動ピストンと、一次ポートの開度を調節する減圧ピストンとが別体に形成される。

本発明は、減圧ピストンに変位可能に挿通され、減圧ピストンに挿通される状態で減圧ピストンとの間に一次圧力に保持される背圧力室を形成するロッドと、
ハウジングに保持されるベースロッドであって、ロッドを支持してこのロッドにかかる一次圧力に抗する押圧力を与えるためのベースロッドとをさらに備えることを特徴とする。

本発明に従えば、ロッドが減圧ピストンとの間に一次圧力に保持される背圧力室を形成する。減圧ピストンは、一次圧力室の流体から受ける一次圧力に抗する一次圧力を背圧力室の流体によって付与される。ベースロッドは、ロッドにかかる一次圧力に抗する押圧力をロッドに与え、ロッドを支持する。これによって一次圧力に保持される背圧力室が形成することができるうえ、減圧ピストンに挿入されるロッドと、ハウジングに設けられるベースロッドとが別体に形成される。

本発明は、ベースロッドは、ロッドを支持する支持面が部分球面状に形成されることを特徴とする。

本発明に従えば、ベースロッドのロッドを支持する支持面が部分球面状に形成される。これによってベースロッドがロッドに対して傾いている状態でロッドを支持する場合であっても、支持面がロッドに対して片当りすることなく、このロッドを支持する。

本発明によれば、駆動ピストンの変位に連動して変位する減圧ピストンを設け、これら駆動ピストンおよび減圧ピストンでもって、一次ポートの開度を調節することで、一次圧力室から二次圧力室に流入する流体の流量を調節し、二次ポートから排出される流体の二次圧力を減圧することができる。このように駆動ピストンと減圧ピストンとが別体に形成されるので、次のような効果を奏する。これら駆動ピストンおよび減圧ピストンを必ずしも同軸上に形成する必要がなくなるので、駆動ピストンと減圧ピストンとの同軸度公差を、従来技術のものよりも大きく許容することができる。したがって駆動ピストンと減圧ピストンとを保持するハウジングに要求される加工精度を従来技術のものより低く緩和することができ、ハウジングの加工が容易になる。これによって減圧弁の製造コストを低減することができる。ハウジングの加工が容易になることで、減圧弁の大量生産を容易にすることが可能になる。

また駆動ピストンと減圧ピストンとが別体に形成されるので、駆動ピストンおよび減圧ピストンを従来のピストンより短尺に形成することが可能となる。またハウジングに対する駆動ピストンおよび減圧ピストンの片当りを抑制することができる。換言すれば、従来技術に係るピストンに比べて、駆動ピストンおよび減圧ピストンに作用する周方向に不均一な摩擦力を低減することができる。周方向に不均一な摩擦力を低減することによって、減圧弁の減圧特性のヒステリシスを従来より小さくすることができる。

それ故、減圧弁の制御を容易にするとともに、製造コストの低減を図ることができる減圧弁を実現することができる。

本発明によれば、ロッドとベースロッドとが別体に形成されるので、これらを同軸上に形成する必要がなく、ロッドとベースロッドとの同軸度公差を従来技術のものよりも大きく許容することができる。したがってロッドを保持する減圧ピストンに要求される加工精度を、従来技術のものより低く緩和することができ、減圧ピストンの加工が容易になる。これによって減圧ピストンとロッドとの間に背圧力室を形成する場合であっても、減圧弁の製造コストを低減することができる。減圧ピストンの加工が容易になることで、さらに減圧弁の大量生産が可能になる。

またロッドとベースロッドとが別体に形成されるので、ロッドおよびベースロッドがロッドとベースロッドとを一体に形成する場合より短尺に形成される。これによって減圧ピストンに対するロッドの接触面圧が、一体に形成される場合に比べて、周方向全周にわたって均一になる。したがって減圧ピストンに対するロッドの片当りを抑制することができる。これによって、ロッドが片当りする場合に比べて、ロッドに作用する周方向に不均一な摩擦力を低減することができる。これによって、減圧弁の減圧特性のヒステリシスを小さくすることができる。

本発明によれば、ベースロッドがロッドに対して傾いている状態でロッドを支持する場合であっても、支持面がロッドに対して片当りすることなく、このロッドを支持する。したがって減圧ピストンに対するロッドの接触面圧が周方向全周にわたって均一になる。これによってロッドに作用する周方向に不均一な摩擦力を低減することができ、この摩擦力に基づく減圧弁の減圧特性のヒステリシスを小さくすることができる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。また実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

図１は、本発明の実施の第１の形態の減圧弁２０を示す断面図である。図２は、ロッド２４とベースロッド２５とを拡大して示す図である。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ｐ１の流体を、一次圧力より低い二次圧力ｐ２に減圧して吐出する弁である。この減圧弁２０は、ハウジング２１、減圧ピストン２２、駆動ピストン２３、ロッド２４、ベースロッド２５、第１ばね部材２６、第２ばね部材２７および第３ばね部材１９を含んで構成される。ハウジング２１、減圧ピストン２２、駆動ピストン２３、ロッド２４、ベースロッド２５、第１ばね部材２６、第２ばね部材２７および第３ばね部材１９は、設計上および加工上の誤差によって、相互に異なる軸線上に形成されている。たとえば、予め定められる同軸度公差の範囲内で形成することによって生じる誤差によって、これらの軸線が相互にずれて、異なる軸線上に形成され、減圧弁２０の軸線Ｌ１と異なる軸線上に設けられている。以下では、説明の便宜上、これらが相互に同軸に設けられ、これらの軸の軸線は、減圧弁２０の軸線Ｌ１と同軸に設けられているものとして説明している。実施の他の形態においても、同様である。

ハウジング２１は、減圧ピストン２２、駆動ピストン２３、ロッド２４およびベースロッド２５を保持する第１ハウジング２８と、一次ポート２９および二次ポート３０が形成される第２ハウジング３１とを有する。第１ハウジング２８は、大略的には有底円筒状であって、有底円筒状の本体部３２と、大略的に円筒状の基部３３と、円筒状のガイドブッシュ３４とを備える。本体部３２と基部３３とガイド部３４とは、相互に同軸に設けられ、これらの軸の軸線は、減圧弁の軸線Ｌ１と同軸に設けられる。この基部３３には、軸線方向中間部に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３５が形成され、この外向き凸部３５の外周縁部が本体部３２の開口端部に連なる。このようにして形成される第１ハウジング２８は、基部３３の軸線方向一端部３６が第１ハウジング２８の外方に向かって開口し、基部３３の軸線方向他端部３７が第１ハウジング２８の内方に向かって開口する。以下では、軸線方向一方Ｘ１を第１ハウジング２８の軸線方向一端部である開口端部３８から第１ハウジング２８の軸線方向他端部である底部３９に向かう方向とし、軸線方向他方Ｘ２を第１ハウジング２８の開口端部３８から底部３９に向かう方向とする。

減圧ピストン２２は、有底円筒状に形成され、その底部である軸線方向一端部４０側の部分を基部３３の軸線方向一端部３６から軸線方向他方Ｘ２に突出させ、残余部が基部３３に挿通される。減圧ピストン２２は、その開口端部である軸線方向他端部４１に、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減圧ピストン凸部４２が形成される。減圧ピストン２２は、その一部が基部３３に挿通される状態で第１ハウジング２８内に軸線方向Ｘに変位可能に保持される。

第１ハウジングの基部３３は、その軸線方向一端部３６に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ガイド部４３が形成される。その軸線方向中間部の軸線方向他端部３７寄りの部分には、半径方向内方に突出して周方向全周にわたって延びるフランジ状の基部内向き凸部４４がガイド部４３に対して軸線方向Ｘに間隔をあけて形成される。減圧ピストン２２は、その軸線方向中間部の軸線方向一端部４０寄りの部分の外周部がガイド部４３の内周部に軸線方向Ｘに変位可能に保持される。減圧ピストン凸部４２は、その外周部が基部のガイド部４３と基部内向き凸部４４との間の部分の内周部より小径に形成される。減圧ピストン２２は、この減圧ピストン凸部４２がガイド部と基部内向き凸部４４との間に配置される。

減圧ピストン凸部４２とガイド部４３との間において、減圧ピストン２２と基部３３とは、半径方向に間隔をあけて形成される。これによって減圧ピストン凸部４２とガイド部４３との間に、円環状の第１ばね収容空間４５が形成される。第１ばね収容空間４５には、圧縮コイルばねである第１ばね部材２６が配設される。第１ばね部材２６は、減圧ピストン２２の一部に外嵌され、その軸線方向一端がガイド部４３に支持され、軸線方向他端が減圧ピストン凸部４２に支持される。

駆動ピストン２３は、大略的に円筒状であって、その軸線方向一端部４６側の部分が基部３３に挿通され、その軸線方向他端部４７側の部分が基部３３の軸線方向他端部３７から軸線方向一方Ｘ１に突出している。駆動ピストン２３は、基部３３に挿通される状態で、その軸線方向一端部４６が減圧ピストン２２の軸線方向他端部４１に当接する。減圧ピストン２２は、第１ばね部材２６によって軸線方向一方Ｘ１に向かうばね力が付与され、その軸線方向他端部４１が駆動ピストン２３の軸線方向一端部４６に当接している。駆動ピストン２３は、このような状態で第１ハウジング２８内に軸線方向Ｘに変位可能に保持される。

駆動ピストン２３は、その軸線方向一端部４６の外周部が周方向全周にわたって半径方向内方に凹み階段状に形成される。このように形成することによって、駆動ピストン２３の軸線方向一端部４６と基部３３とが間隔をあけて配置される。これによって駆動ピストン２３の軸線方向一端部４６と基部３３との間に円環状の基部内空間４８が形成される。駆動ピストン２３の軸線方向中間部の軸線方向一端部４６寄りの外周部には、円環状のシール部材４９を嵌合するために、半径方向内方に凹む第１シール凹部５０が形成される。第１シール凹部５０には、円環状のシール部材４９が嵌合される。駆動ピストン２３は、その軸線方向中間部の軸線方向一端部４６寄りの部分の外周部と基部内向き凸部４３の内周部とがシールを達成する状態で、基部３３に挿通される。

基部３３は、その軸線方向他端部３７の内周部に円筒状のガイドブッシュ３４が内嵌される。ガイドブッシュ３４は、その軸線方向一端が基部内向き凸部４４に支持されて基部３３に保持される。駆動ピストン２３は、その軸線方向中間部の外周部がこのガイドブッシュ３４の内周部に軸線方向Ｘに変位可能に保持される。

駆動ピストン２３の軸線方向他端部４７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駆動ピストン凸部５１が形成される。駆動ピストン凸部５１は、円環状のシール部材５２を嵌合するために、外周部に半径方向内方に凹む第２シール凹部５３が形成される。第２シール凹部５３には、円環状のシール部材５２が嵌合される。駆動ピストン凸部５１は、その外周部が本体部３２の軸線方向中間部の底部３９寄りの部分の外周部に挿通される。駆動ピストン凸部５２とこの外周部とは、第２シール凹部５３に嵌合されるシール部材５２によって、シールを達成している。

駆動ピストン凸部５１と外向き凸部３５との間において、本体部３２の内周部と基部３３の外周部とが半径方向に間隔をあけて形成される。これによって駆動ピストン凸部５１と外向き凸部３５との間には、円環状の第２ばね収容空間５４が形成される。第２ばね収容空間５４は、本体部３２の外周部に形成される半径方向に貫通する大気開放孔５５によって大気に開放されている。第２ばね収容空間５４には、圧縮コイルばねである第２ばね部材２７が配設される。第２ばね部材２７は、基部３２の軸線方向他端部３７側の部分の外周部の一部に外嵌され、その軸線方向一端が外向き凸部３５に支持され、軸線方向他端が駆動ピストン凸部５１に支持される。この第２ばね部材と第１ばね部材によってばね手段１８が形成される。

減圧ピストン２２は、その軸線方向中間部の内周部に、円環状のシール部材５６を嵌合するために、半径方向外方に凹み周方向全周に延びるシール凹部５７が形成される。シール凹部５７には、円環状のシール部材５６が嵌合される。減圧ピストン２２には、大略的に円柱状に形成されるロッド２４の軸線方向一端部側５８の部分が挿通される。ロッド２４は、その軸線方向他端５９側の部分が減圧ピストン２２の軸線方向他端部４１から軸線方向一方Ｘ１に突出している。ロッド２４は、このような状態で減圧ピストン２２に軸線方向Ｘに変位可能に挿通される。ロッド２４と減圧ピストン２２とは、シール部材５６によってシールを達成している。ロッド２４の軸線方向一端部５８と減圧ピストン２２の底部６０との間には、背圧力室６１が形成される。

駆動ピストン２３は、その軸線方向一端部４６に半径方向内方に突出して周方向全周に延びる内向き凸部６２が形成される。この内向き凸部６２の内周部は、ロッド２４の外周部より大径に形成される。駆動ピストン２３は、その軸線方向一端部４６側の部分にロッド２４の軸線方向他端部５９側の部分が挿通される。このようにロッド２４は、駆動ピストン２３および減圧ピストン２２に挿通され、その軸線方向一端部５８側の部分の外周部が減圧ピストン２２の内周部に変位可能に保持される。

ロッド２４は、その軸線方向他端部５９が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ロッド凸部６３が形成される。ロッド凸部６３は、その外周部が駆動ピストン２３の内周部に挿通可能に形成される。ロッド凸部６３と内向き凸部６２との間において、ロッド２４と駆動ピストン２３とが半径方向に間隔をあけて形成される。これによってロッド凸部６３と内向き凸部６２との間には、円環状の第３ばね収容空間６４が形成される。第３収容空間６４には、圧縮コイルばねである第３ばね部材１９が配設される。第３ばね部材１９は、ロッド２４の外周部の一部に外嵌され、その軸線方向一端が内向き凸部６２に支持され、軸線方向他端がロッド凸部５９に支持される。第３ばね部材１９は、ロッド２４に軸線方向一方Ｘ１に向かうばね力を付与する。

ベースロッド２５は、大略的に円柱状であって、小径部６５と中径部６６と大径部６７とを有する。小径部６５は、その軸線方向一端部の表面である支持面６８が部分球面状に形成され、軸線方向他端部に中径部６６の軸線方向一端部が連なる。中径部６６は、その軸線方向他端部に大径部６７の軸線方向一端部が連なる。小径部６５は、中径部６６より小径に形成され、中径部６６は、大径部６７より小径に形成される。小径部６５、中径部６６および大径部６７は、一体的に形成され、各軸線は同軸に形成される。

中径部６６は、その軸線方向一端部側の部分に半径方向に貫通する第１通孔６９が形成される。大径部６７は、その軸線方向一端部側の部分に半径方向に貫通する第２通孔７０が形成される。さらに中径部６６及び大径部６７には、軸線方向に延びる第３通孔７１が軸線Ｌ１に沿って形成される。第３通孔７１は、第１通孔と第２通孔とを連通する。第１〜第３通孔６９，７０，７１によって、通孔７２が形成される。

本体部３２は、その底部３９に軸線方向一方Ｘ１に凹む嵌合凹部７３が形成される。この嵌合凹部７３は、大径部６７の軸線方向他端部７４が嵌合可能に形成される。ベースロッド２５は、その大径部６７の軸線方向他端部７４がこの嵌合凹部７３に嵌合し、残余部を嵌合凹部７３から軸線方向他方Ｘ２に突出させて保持される。ベースロッド２５は、その中径部６６が駆動ピストン２３に挿通可能に形成され、小径部６５および中径部６６が駆動ピストン２３に挿通される。ベースロッド２５は、その大径部６７が駆動ピストン２３の内周部より大径に形成され、駆動ピストン２３の軸線方向他端部４７から軸線方向一方Ｘ１に突出している。

小径部６５は、支持面６８が軸線方向他方Ｘ１に向かって凸に湾曲し、部分球面状に形成される。小径部６５は、支持面６８がロッド２４の軸線方向他端部５９に当接する。ロッド２４には、ロッド２４を支持面６８に当接させるために、第３ばね部材１９によって軸線方向一方Ｘ１に向かうばね力が付与される。小径部６５および中径部６６と駆動ピストン２３とが半径方向に間隔をあけて形成される。これによって小径部６５および中径部６６と駆動ピストン２３との間には、円環状の駆動ピストン内空間７５が形成される。駆動ピストン内空間７５は、第２通孔６９に連なる。

大径部６７は、軸線方向一端部が嵌合凹部７３から軸線方向他方Ｘ２に突出し、その軸線方向一端部の外周縁部が駆動ピストン２５の軸線方向他端部４７の内周縁部に当接可能に配設される。駆動ピストン２３は、第２ばね部材２７によって軸線方向一方Ｘ１に向かうばね力が付与される。大径部６７によって、本体部３２の底部３９と駆動ピストン２３の軸線方向他端部４７の外周縁部とは、軸線方向に間隔をあけて配置される。これによって本体部３２の底部３９と駆動ピストン２３の軸線方向他端部４７の外周縁部との間に円環状の二次側空間７６が形成される。この二次側空間７６は、第３通孔７１に連なる。この二次側空間７６と駆動ピストン内空間７５とは、通孔７２によって連通される。

第２ハウジング３１は、軸線方向他方Ｘ２に凹む円柱状の凹所７７が形成される。この凹所７７を形成する凹部７８は、基部３３の軸線方向一端部３６側の部分を内挿して、この部分を螺着可能に形成される。基部３３の軸線方向一端４０側の部分は、周方向全周にわたってシールを達成している状態で凹部７８に螺着される。第１ハウジング２８を螺着する状態で、凹部７８の底部７９と第１ハウジング２８の開口端部３８とは、互いに対向して軸線方向Ｘに間隔をあけて配設される。これによって凹部７８の底部７９と第１ハウジング２８の軸線方向一端部４０との間には、空間８０が形成される。

第２ハウジング３１は、凹部７８の底部７９に軸線Ｌ１に沿って挿通し、空間８０に連なる一次ポート２９が形成され、凹部７８の内周部に半径方向に挿通し、空間８０に連なる二次ポート３０が形成される。この底部７９には、軸線方向一方Ｘ１に先細状に突出する円環状の突起片８１が形成される。突起片８１は、一次ポート２９を外囲するように周方向全周に延びて形成される。減圧ピストン２２は、その軸線方向一端部４０に周方向全周に延びる特殊樹脂から成る円環状のシート部８２が形成される。このシート部８２は、突起片８１に軸線方向Ｘに対向して形成される。シート部８２と突起片８１とによって、周方向全周に延びる円環状のオリフィス８３が形成される。空間８０は、このオリフィス８３を介して連なる２つの領域を有する。具体的には、空間８０は、オリフィスより半径方向内方側に形成される領域である一次圧力室８４と、オリフィス８３より半径方向外方側の領域である二次側領域８５とを有する。一次ポート２９は、一次圧力室８４に連なり、二次ポート３０は二次側領域８５に連なる。

減圧ピストン２２は、その軸線方向一端部４０に軸線Ｌ１に沿って挿通する透孔８６が形成される。この透孔８６は、一次圧力室８４と背圧力室６０とを連通する。第１ハウジング２８は、基部３３の軸線方向一端部３６側の部分に、二次側領域８５と第１ばね収容空間４５とを連通する連通孔８７が形成される。

減圧ピストン２２は、減圧ピストン凸部４２の外周部が基部３３の内周部に対して半径方向に間隔をあけて基部３３内に配置される。これによって減圧ピストン凸部４２の外周部と基部３３の内周部と間には、円環状の第１間隙８８が形成される。この第１間隙８８は、第１ばね収容空間４５と基部内空間４８とを連通する。駆動ピストンの軸線方向一端部４６には、半径方向内外に挿通する挿通孔８９が形成される。

ロッド２４は、その外周部が駆動ピストンの内向き凸部６２の内周部に対して半径方向に間隔をあけて駆動ピストン２３内に配置される。これによってロッド２４の外周部と内向き凸部６２の内周部との間には、周方向全周に延びる円環状の第２間隙９０が形成される。挿通孔８９は、この第２間隙９０と基部内空間４８を連通し、第２間隙９０は、第３ばね収容空間６４に連なる。したがって基部内空間４８は、挿通孔８９および第２流路９０によって第３ばね収容空間６４に連通される。さらにロッド２４は、ロッド凸部６３の外周部が駆動ピストン２３の内周部に対して半径方向に間隔をあけて配置される。これによってロッド凸部６３の外周部と駆動ピストン２３の内周部との間には、円環状の第３間隙９１が形成される。第３間隙９１は、第３ばね収容空間６４と駆動ピストン内空間７５とを連通する。

オリフィス８３より半径方向内方側に形成される領域によって、一次ポート２９に連なる一次圧力室８４が構成される。空間８０の二次側領域８５、連通孔８７、第１ばね収容空間４５、第１間隙８８、基部内空間４８、挿通孔８９、第２間隙９０、第３ばね収容空間６４、第３間隙９１、減圧ピストン内空間７５、通孔７２および二次側空間７６を含んで、二次ポート３０に連なる二次圧力室９２が構成される。また透孔８６によって、一次圧力室８４と背圧力室６１とが連なる。

このような減圧弁２０では、減圧ピストン２２が第１ハウジング２１内をオリフィス８３によって連なる一次圧力室８４と二次圧力室９２とに仕切る。一次ポート２９に供給される流体は、一次圧力室８４からオリフィス８３を通過して二次圧力室９２に、具体的には二次側領域８５に流下する。二次側領域８５に流下する流体は、その一部が二次ポート３０に流下し、二次ポート３０から吐出される。その残余部は、連通孔８７、第１ばね収容空間４５、第１間隙８８、基部内空間４８、挿通孔８９、第２間隙９０、第３ばね収容空間６４、第３間隙９１、減圧ピストン内空間７５、通孔７２を経て二次側空間７６に流下する。

流体がオリフィス８３を通過するとき、流体の圧力が低下する。換言すると、流体は、一次圧力室８４からオリフィス８３を通過して二次圧力室９２に流下することによって、減圧される。したがって一次圧力室８４およびこれに連なる背圧力室６１の流体は、一次圧力ｐ１を有し、二次圧力室９２の流体は、一次圧力ｐ１より小さい二次圧力ｐ２を有する。

駆動ピストン２３の軸線方向他端部４７の表面である二次受圧面９３は、二次側空間７６に流下する二次圧力ｐ２の流体から軸線方向他方に向かう推力を受ける。前記二次受圧面９３が、二次圧力受圧面に相当する。この推力が第２ばね部材２７および第１ばね部材２６に基づく軸線方向一方Ｘ１に向かうばね力より大きい場合、駆動ピストン２３は、減圧ピストン２２を押圧しつつ、ガイドブッシュ３４を軸線方向他方Ｘ２に摺動変位する。押圧される減圧ピストン２２は、駆動ピストン２３の変位に連動してガイド部４３を軸線方向他方Ｘ２に摺動変位する。これによってシート部８２と突起片８１との軸線方向Ｘの間隔が狭まる。このようにシート部８２と突起片８１との間の軸線方向Ｘの間隔を狭めて、オリフィス８３を通過する流体の流量が減少させ、二次圧力ｐ２をさらに低下させる。

推力が第２ばね部材２７および第１ばね部材２６に基づく軸線方向一方Ｘ１に向かうばね力より小さくなると、駆動ピストン２３が第２ばね部材２７によって軸線方向一方Ｘ１に押し上げられるとともに、減圧ピストン２２が第１ばね部材２６によって軸線方向一方Ｘ１に押し上げられる。これによってシート部８２と突起片８１との間の軸線方向Ｘの間隔を広くなる。このようにシート部８２と突起片８１との間の軸線方向Ｘの間隔を広くし、オリフィス８３を通過する流体の流量が増加させ、二次圧力ｐ２を増加させる。

ロッド２４は、その軸線方向一端部５８に、背圧力室６１の流体から軸線方向一方Ｘ１に向かう一次圧力ｐ１を受ける。ロッド２４は、ベースロッド２５から一次圧力ｐ１に抗する押圧力が付与されて、支持面６８によって支持される。したがってロッド２４は、ベースロッド２５によって支持される、つまりハウジング２１に対する軸線方向一方Ｘ１への変位が規制される。これによって背圧力室６１を一次圧力ｐ１に保持したうえで、ロッド２４が減圧ピストン２５から離脱することを抑制できる。

以下では、実施の第１の形態の減圧弁２０が奏する効果について説明する。本実施の形態の減圧弁２０によれば、駆動ピストン２３の変位に連動して変位する減圧ピストン２２を設け、これら駆動ピストン２３および減圧ピストン２２でもって、一次ポート２９の開度を調節することで、一次圧力室８４から二次圧力室９２に流入する流体の流量を調節し、二次ポート３０から排出される流体の二次圧力を減圧することができる。このように駆動ピストン２３と減圧ピストン２２とを別体に形成すると、これらを駆動ピストン２３および減圧ピストン２２を必ずしも同軸上に形成する必要がなくなるので、駆動ピストン２３と減圧ピストン２２との同軸度公差を、従来技術のものよりも大きく許容することができる。したがって駆動ピストン２３と減圧ピストン２２とを保持するハウジング２１に要求される加工精度を従来技術のものより低く緩和することができ、ハウジング２１の加工が容易になる。これによって減圧弁２０の製造コストを低減することができる。ハウジングの加工が容易になることで、さらに減圧弁２０の大量生産を容易にすることが可能になる。

また駆動ピストン２３と減圧ピストン２２とが別体に形成されるので、駆動ピストン２３および減圧ピストン２２が従来のピストン３より短尺に形成することが可能となる。またハウジング２１に対する駆動ピストン２３および減圧ピストン２２の片当りを抑制することができる。換言すれば、従来技術に係るピストン３に片当りする場合に比べて、駆動ピストン２３および減圧ピストン２２に作用する周方向に不均一な摩擦力を低減することができる。周方向に不均一な摩擦力を低減することによって、減圧弁２０の減圧特性のヒステリシスを従来より小さくすることができる。

それ故、減圧弁２０の制御を容易にするとともに、製造コストの低減を図ることができる減圧弁２０を実現することができる。

さらにこのような駆動ピストン２３および減圧ピストン２２の片当りを抑制することによって、各ピストン２２，２３がハウジング２１内を変位する際、各シール部材４９，５２が片当りして偏摩耗することを抑制できる。これによってシール部材４９，５２がシールを確実に達成することができるうえ、シール部材４９，５２の寿命を長くすることができる。このようにシールを確実に達成することができるので、減圧弁２０は、高圧ガスにおいて使用する場合であっても、二次圧力室９２および背圧力室６１から高圧ガスが漏れることを防止できる。

さらに本実施の形態の減圧弁２０によれば、駆動ピストン２３がガイドブッシュ３４によって保持され、減圧ピストン２２は、ガイド部４３によって保持される。従来技術に係るピストン３の場合、ピストン３は、ガイドブッシュ３４およびガイド部４３によって変位可能に保持される。ガイドブッシュ３４およびガイド部４３の同軸度が低いと、ピストン３は、接触面圧が周方向全周わたって不均一になり、ハウジング２１に片当りする。これによってシール部材４９，５２の片当りおよび偏摩耗などの不具合が生じる。それ故、減圧ピストン３３と駆動ピストン２３とが一体に形成されるピストン３を備える従来技術の減圧弁１では、ガイドブッシュ３４およびガイド部４３は、同軸度公差を大きく許容できず、ハウジング２に要求される加工精度が高い。

本実施の形態では、駆動ピストン２３と減圧ピストン２２とが別体で形成される。したがって駆動ピストン２３がガイドブッシュ３４を変位し、減圧ピストン２２がガイド部４３を変位する。ガイドブッシュ３４およびガイド部４３の同軸度が低い場合であっても、各ピストン２２，２３は、ガイドブッシュ３４およびガイド部４３をそれぞれ変位する。それ故、減圧ピストン２２および駆動ピストン２３の接触面圧を周方向全周にわたって均一化することができ、減圧ピストン２２および駆動ピストン２３のハウジング２１への片当りを抑制できる。したがってガイドブッシュ３４およびガイド部４３の同軸度公差を、従来の技術のものより大きく許容でき、ハウジング２１に要求される加工精度を従来技術の減圧弁１より低く緩和することができ、ハウジング２１の加工が容易になる。これによって減圧弁２０の製造コストを低減することができる。ハウジングの加工が容易になることで、さらに減圧弁２０の大量生産を容易にすることが可能になる。

また接触面圧を周方向全周にわたって均一化することができるので、減圧ピストン２２および駆動ピストン２３がハウジング２１に片当りすることを防止できる。これによってシール部材４９，５２がシール性を損なうことなく、シールを達成することができる。このように減圧ピストン２２および駆動ピストン２３に別体に形成することによって、ガイドブッシュ３４およびガイド部４３の二箇所で保持される場合であっても、片当りすることなく、ハウジング２１を摺動変位することができる。これによって減圧ピストン２２および駆動ピストン２３に作用する周方向に不均一な摩擦力を低減することができ、減圧弁２０の減圧特性のヒステリシスを小さくすることができる。

さらに本実施の形態の減圧弁２０によれば、ロッド２４とベースロッド２５とが別体に形成されるので、ロッド２４とベースロッド２５の同軸度公差を従来の技術のものより大きく許容することができる。したがってロッド２４を保持する減圧ピストン２２に要求される加工精度を、従来の技術のものよりが低く緩和することができ、減圧ピストン２２の加工が容易になる。これによって減圧ピストン２２とロッド２４との間に背圧力室を形成しても、減圧弁２０の生産コストを低減することができる。減圧ピストンの加工が容易になることで、さらに減圧弁２０の大量生産が可能になる。

またロッド２４とベースロッド２５とが別体に形成されるので、ロッド２４およびベースロッド２５は、これらが一体に形成される場合より短尺に形成される。これによって減圧ピストン２２に対するロッド２４の接触面圧が、一体に形成される場合に比べて、周方向全周にわたって均一になる。したがって減圧ピストンに対するロッド２４の片当りを抑制することができる。これによって、ロッド２４が片当りする場合に比べて、ロッド２４に作用する周方向に不均一な摩擦力を低減することができ、減圧弁の減圧特性のヒステリシスを小さくすることができる。

本実施の形態の減圧弁２０によれば、ロッド２４が減圧ピストン２２に挿通され、ベースロッド２５が嵌合凹部７３に保持される。ロッド２４とベースロッド２５が別体に形成されるので、ロッド２４とベースロッド２５との同軸度が低い場合であっても、減圧ピストン２２に対するロッド２４の接触面圧を周方向全周にわたって均一になる。これによってロッド２４の減圧ピストン２２に対する片当りを抑制できる。したがってロッド２４とベースロッド２５との同軸度公差を、従来技術のものより大きく許容することができる。これによってハウジング２１および減圧ピストン２２に要求される加工精度を、従来技術のものより低く緩和することができ、減圧ピストン２２の加工が容易になる。このように加工が容易なので、減圧ピストン２２とロッド２４との間に背圧力室６１を形成しても、減圧弁２０の製造コストを低減することができる。減圧ピストンの加工が容易になることで、さらに減圧弁２０の大量生産が可能になる。

またロッド２４は、第３ばね部材１９によって支持面６８に当接させられる。これによってロッド２４は、軸線方向の変位を規制され、減圧ピストン２２からロッド２４が離脱することを抑制できる。さらにロッド２４を支持することによって、ハウジング２１に対するロッド２４の相対変位にともなう、異音および摩擦などの発生を抑制できる。

さらにロッド２４とベースロッド２５とが一体で形成される場合、嵌合凹部７３によって保持ので、嵌合凹部７３およびロッド２４の部分が挿通される孔９４の同軸度が低いと、ロッド２４の部分の接触面圧が周方向全周にわたって不均一になる。これによってロッド２４が減圧ピストン２２に対して片当りする。このような片当りにともない、シール部材５６が偏摩耗し、シール性が損なわれ、シール部材５６の寿命が低下する。

本実施の形態の減圧弁２０によれば、ロッド２４とベースロッド２５とが別体に形成されるので、嵌合凹部７３およびロッド２４が挿通される孔９４の同軸度が、ロッド２４とベースロッド２５とが一体に形成される場合より低い場合であっても、減圧ピストン２２に対するロッド２４の接触面圧が周方向全周にわたって均一な状態で、ロッド２４が減圧ピストン２２に挿通される。これによってロッド２４は、減圧ピストン２２に対して片当りすることなく，軸線方向Ｘに摺動変位する。これによってロッド２４に作用する周方向に不均一な摩擦力を低減でき、減圧弁２０の減圧特性のヒステリシスを小さくすることができる。さらにシール部材５６が偏摩耗することを抑制し、シールを確実に達成することができるうえ、シール部材５６の寿命を長くすることができる。

本実施の形態の減圧弁２０によれば、ベースロッド２５の支持面６８が部分球面状に形成される。それ故、ベースロッド２５の軸線がロッド２４の軸線に対して傾いている場合であっても、ベースロッド２５がロッド２４に対して片当りすることなく、ロッド２４を支持する。したがって減圧ピストン２２に対するロッド２４の接触面圧が周方向全周にわたって均一になる。これによってロッド２４に作用する周方向に不均一な摩擦力を低減することができる。これによって減圧弁２０の減圧特性のヒステリシスを小さくすることができる。

図３は、実施の第２の形態の減圧弁２０Ａを示す断面図である。減圧弁２０Ａは、実施の第１の形態の減圧弁２０と類似しており、異なる点だけ説明し、同様の構成は同一の符号を付して説明を省略する。減圧弁２０Ａは、ハウジング２１Ａに、ハウジング本体９５とキャップ部材９６とを備える。ハウジング本体９５とキャップ部材９６とは、相互に同軸に設けられ、これらの軸の軸線は、減圧弁２０Ａの軸線Ｌ１と同軸に設けられる。ハウジング本体９５は、大略的には、有底円筒状に形成される。ハウジング本体９５は、本体部３２Ａと基部３３Ａとによって形成される。本体部３２Ａは、有底円筒状に形成される。本体部３２Ａの底部３９Ａには、ベースロッド２５を保持する嵌合凹部７３Ａが形成される。この底部３９Ａには、嵌合凹部７３Ａから軸線方向に沿って挿通する二次ポート３０Ａが形成される。

基部３３Ａは、大略的には、円筒状に形成される。基部３３Ａは、その軸線方向一端部３６Ａからその軸線方向中間部にわたって、半径方向外方に突出して周方向全周にわたって延びるフランジ状の外向き凸部３５Ａが形成される。この外向き凸部３５Ａは、基部３２Ａの軸線方向他端部３７側の外周縁部に本体部３２Ａの開口端部が連なって形成される。基部３３Ａの軸線方向一端部である開口端部３６Ａには、キャップ部材９６が螺合される。基部３３Ａの軸線方向中間部の軸線方向一端部３６Ａ寄りの部分の内周部には、半径方向内方に突出して周方向全周にわたって延びるフランジ状のガイド部４３が形成される。基部３３Ａの軸線方向中間部の軸線方向他端部３７寄りの部分の内周部には、半径方向内方に突出して周方向全周にわたって延びるフランジ状の基部内向き凸部４４が形成される。さらに基部３３Ａの軸線方向他端部３７の内周部には、ガイドブッシュ３４が嵌合して保持される。

キャップ部材９６は、大略的には、円筒状に形成される。キャップ部材９６は、その軸線に沿って挿通する一次ポート２９Ａが形成される。キャップ部材９６の軸線方向一端部９７には、一次ポート２９Ａを外囲するように周方向全周に延びて、軸線方向一方に先細状に突出する円環状の突起片８１Ａが形成される。この突起片８１Ａは、減圧ピストン２２に形成されるシート部８２に軸線方向Ｘに対向させて配設される。この突起片８１Ａとシート部８２とによって、円環状のオリフィス８３が形成される。ハウジング本体９５、キャップ部材９６および減圧ピストン２２との間に空間６０が形成される。空間６０は、オリフィス８３の半径方向内方側に形成される一次圧力室８４と、オリフィス８３より半径方向外方側に形成される二次側領域８５とを有する。この一次圧力室８４と二次側領域８５とは、オリフィス８３を介して連なる。この二次側領域８５と第１ばね収容空間４５とを連通するために、ガイド部４３には、複数の連通孔８７Ａ、たとえば２つの連通孔８７Ａが形成される。各連通孔８７Ａは、ガイド部４３を軸線方向Ｘに挿通し、軸線Ｌ１回りに等間隔あけて、本実施の形態では１８０度あけて形成される。キャップ部材９６の軸線方向一端部９７の外周部は、シールを達成している状態で、ハウジングの開口端部３８の内周部に螺合されている。

ベースロッド２５Ａには、ベースロッド２５Ａの軸線方向他端部７４を軸線Ｌ１に沿って挿通する第４通孔９８が形成される。この第４通孔９８は、第３通孔７１と二次ポート３０Ａとを連通する。

このようにして構成される減圧弁２０において、一次ポート２９Ａを流下する流体は、第１の実施の形態の減圧弁２０と同様に、オリフィス８３を通過することによって、減圧されて、二次圧力室９２に流下する。二次圧力室９２に流下する液体は、第４通孔９８を介して二次ポート３０Ａから吐出される。したがって実施の第１の形態の減圧弁２０と同様に一次ポート２９Ａから吐出される流体、一次圧力室８４の流体および背圧力室６０の流体の圧力は、一次圧力ｐ１になり、二次圧力室９２の流体および二次ポート３０Ａから吐出される流体の圧力は、二次圧力ｐ２になる。減圧弁２０Ａの動作については、実施の第１の形態の減圧弁２０と同様であり、その説明は省略する。

以下では、本実施の形態の減圧弁２０Ａが奏する効果について説明する。本実施の形態の減圧弁２０Ａによれば、第３および第４通孔７１，９８が、ベースロッド２５Ａの軸線方向他端部７４から第一通孔６９まで挿通する。したがってベースロッド２５Ａの軸線方向他端部７４から軸線方向他方Ｘ２に軸に沿って孔を形成することができ、第３および第４通孔の７１，９８形成が容易であり、加工無駄を無くすことができる。

本実施の形態の減圧弁２０Ａは、実施の第１の形態の減圧弁２０と同様の効果を奏する。

図４は、実施の第３の形態の減圧弁２０Ｂを示す断面図である。図５は、減圧ピストン２２Ｂを断面線Ｉ−Ｉで切断して見た断面図である。減圧弁２０Ｂは、実施の第１の形態の減圧弁２０と類似しており、異なる点だけ説明し、同様の構成は同一の符号を付して説明を省略する。第１ハウジング２８Ｂは、大略的には有底円筒状に形成されるポート部９９をさらに備える。ポート部９９、本体部３２および基部３３は、相互に同軸に設けられ、これらの軸の軸線は、減圧弁２０Ｂの軸線Ｌ１と同軸に設けられる。ポート部９９は、その開口端部１００が基部の軸線方向一端部３６に連なり、基部３３の軸線方向一端部３６から軸線方向他方Ｘ２に突出して設けられる。ポート部９９は、その内周部が基部３３の軸線方向一端部３６の内周部、すなわちガイド部４３の内周部より大径に形成される。

ポート部９９には、その底部１０１に軸線に沿って一次ポート２９Ｂが形成される。この底部１０１には、一次ポート２９Ｂを外囲するように周方向全周に延びて、軸線方向一方に先細状に突出する円環状の突起片８１Ｂが形成される。減圧ピストン２２は、この突起片８１Ｂに対向させてシート部８２が配設される。この突起片８１Ｂとシート部８２によってオリフィス８３を形成する。さらにポート部９９には、その外周部に半径方向内外に挿通する複数の二次ポート３０Ｂが形成される。各二次ポート３０Ｂは、ポート部９９の外周部に周方向に等間隔をあけて、具体的には、互いに１８０度の間隔をあけて形成される。本実施の形態では、２つの二次ポート３０Ｂがポート部９９の外周部に形成される。

このようにして設けられるポート部９９内には、空間６０が形成される。空間６０は、オリフィス８３より半径方向内方側の一次圧力室８４と、オリフィス８３より半径方向外方側の二次側領域８５とを有する。これら一次圧力室８４と二次側領域８５とは、オリフィス８３を介して連なる。一次ポート２９Ｂは、一次圧力室８４に連なり、二次ポート３０Ｂは、二次側領域８５に連なる。

減圧ピストン２２Ｂは、大略的には、有底円筒状に形成される。減圧ピストン２２Ｂは、軸線方向一端部４０から軸線方向中間部の軸線方向他端部４１よりの部分にわたって、その外周部に軸線Ｌ１に平行であって互いに平行な２つの平坦部１０２が形成される。本実施の形態では、２つの平坦部１０２は、半径方向に垂直な２つの仮想平面Ｓ１で、減圧ピストンの外周部における前記２つの仮想平面Ｓ１より半径方向外方の部分を切除して形成される。２つの仮想平面Ｓ１は、相互に対向しかつ平行な２つの平面である。このようにして形成されると、減圧ピストン２２Ｂの外周部は、互いに平行な２つの平坦部１０２が形成され、残余部に円弧部１０３が形成される。

このように形成される減圧ピストン２２Ｂをガイド部４３に挿通すると、減圧ピストン２２Ｂの平坦部１０２とガイド部４３の内周部とが半径方向に間隔をあけて配設される。これによって減圧ピストン２２Ｂの平坦部１０２とガイド部４３の内周部との間に軸線方向に延びるスリット状の連通孔８７Ｂが形成される。この連通孔８７Ｂは、空間６０の二次側領域８５と第１ばね収容空間４５とを連通する。

第２ハウジング３１Ｂは、軸線方向他方に凹む大略的に円柱状の凹所１０４が形成される。この凹所１０４および第１ハウジング２８Ｂは、相互に同軸に設けられ、凹所１０４の軸の軸線は、減圧弁２０Ｂの軸線Ｌ１と同軸に設けられる。この凹所１０４を形成する凹部１０５は、基部３３の軸線方向一端部３６側の部分およびポート部９９を内挿して、基部３３の軸線方向一端部３６側の部分を螺着可能に形成される。具体的には、この凹部１０５は、軸線方向中間部に大径部１０６が、その開口端部である軸線方向一端部側の部分に中径部１０７が、その底部である軸線方向他端部側の部分に小径部１０８がそれぞれ形成される。大径部１０６は、中径部１０７より大径に形成され、中径部１０７は小径部１０８より大径に形成される。凹部１０５の中径部１０７は、基部３３の軸線方向一端部３６側の部分を内挿して、この部分が螺合される。基部３３の軸線方向一端部３６側の部分は、その外周部と中径部１０７との間が周方向全周にわたってシールが達成されている状態で中径部１０７に螺着される。

凹部１０５の小径部１０８には、ポート部９９の底部１０１が内挿可能に形成される。ポート部９９の底部１０１は、その外周部と小径部１０７と間が周方向全周にわたってシールが達成される状態で小径部１０７に内挿される。この状態で、小径部１０７の底部とポート部９９の底部１０１とは、互いに対向して軸線方向Ｘに間隔をあけて配設される。これによって小径部１０７およびポート部９９は、これらの間に円板状の一次ポート連通空間１０９が形成される。この一次ポート連通空間１０９は、一次ポート２９Ｂに連なる。第２ハウジング３１Ｂには、小径部１０７の底部から軸線に沿って挿通する第１流路１１０が形成される。この第１流路１１０は、一次ポート連通空間１０９に連なり、一次ポート連通空間１０９を介して一次ポート２９Ｂに連通する。

第１ハウジング２８Ｂを凹部１０５に螺着させる状態で、大径部１０６の内周部とポート部９９の外周部とは、互いに対向して半径方向に間隔をあけて配設される。大径部１０６の内周部およびポート部９９の外周部は、これらの間に円環状の二次ポート連通空間１１１が形成される。この二次ポート連通空間１１１は、二次ポート３０Ｂに連なる。第２ハウジング３１Ｂには、大径部１０６の内周部から半径方向外方に向かって延びる第２流路１１２が形成される。この第２流路１１２は、二次ポート連通空間１１１に連なり、この二次ポート連通空間１１１を介して二次ポート３０Ｂに連通する。

このような減圧弁は、流体が第１流路１１０から一次ポート連通空間１０９を介して一次ポート２９Ｂに流下する。一次ポート２９Ｂに流下する流体は、実施の第１の形態の減圧弁２０と同様に、オリフィス８３によって減圧されて、二次ポート３０Ａから二次ポート連通空間１１１を介して第２流路１１２に吐出される。減圧弁の動作については、実施の第１の形態と同様であり、その説明は省略する。

以下では、本実施の形態の減圧弁２０Ｂが奏する効果について説明する。本実施の形態の減圧弁２０Ｂによれば、基部３３にポート部９９を設けることによって、第１ハウジング２８Ｂに突起片８１Ｂ、一次ポート２９Ｂおよび二次ポート３０Ｂが形成される。これによって第１ハウジング２８Ｂを第２ハウジング３０Ｂに螺合するだけで流路に減圧弁２０Ｂを介在させることができる。またガスタンクなどの第２ハウジング３０Ｂに突起片８１Ｂを形成する必要がなくなり、第２ハウジング２９Ｂの加工が容易になり、汎用性および兼用性を向上できる。これによって減圧弁２０Ｂの製造コストを削減することができるうえ、減圧弁２０Ｂを大量生産することができる。

本実施の形態の減圧弁２０Ｂによれば、減圧弁２０Ｂの外周部とガイド部４３の外周部との間にスリット状の連通孔８７Ｂが形成される。この連通孔８７Ｂは、空間６０の二次側領域８５と第１ばね収容空間４５とを連通する。したがって基部３３に実施の第１の形態の減圧弁２０の連通孔８７のような孔を形成する必要がない。これによって第１の実施の形態の減圧弁２０に比べて、基部３３の機械的強度、すなわち第１ハウジング２８Ｂの機械的強度を高くすることができる。またこのように基部３３の機械的強度を高くすることによって、基部３３にポート部９９を設けることが可能となる。

また一次ポート２９Ｂおよび二次ポート３０Ｂが形成されるポート部９９を基部３３に一体的に設けている。したがって基部３３およびポート部９９に連通孔８７Ｂを形成すると、基部３３およびポート部９９の機械的強度の低下を招く。またポート部９９に連通孔８７Ｂを形成するためのスペースを確保することが困難である。本実施の形態のように、減圧ピストン２２の外周部とガイド部４３の内周部との間に連通孔８７Ｂを形成することによって、機械的強度の低下およびスペース確保の問題を克服し、第１ハウジング２８Ｂに一次ポート２９Ｂ、二次ポート３０Ｂおよび突起片８１Ｂを形成することを実現することができる。

図６は、ベースロッド２５と第２の形態のロッド２４Ｃとが当接支持する部分を拡大して示す断面図である。第２の形態のロッド２４Ｃは、その軸線方向他端部４１Ｃに軸線に沿ってロッド凹所１１３が形成される。このロッド凹所１１３は、その軸線方向他方Ｘ２側が、軸線方向他方Ｘ２に向かうにつれて半径方向内方に傾斜して円錐状に形成される。ロッド凹所１１３は、ベースロッド２５の軸線方向一端部の一部、すなわち小径部６５の一部を嵌合可能に形成される。ベースロッド２５の支持面６８は、ロッド凹所１１３を形成するロッド凹部１１４のテーパ状に形成される部分に当接する。支持面６８は、ロッド凹部１１４と当接する当接面１１５が円環状になるような部分球面状に形成される。

このようにしてベースロッド２５およびロッド２４Ｃを形成すると、ベースロッド２５およびロッド２４Ｃの同軸度が低い場合、たとえばロッド２４Ｃの軸に対してベースロッド２５の軸が傾いている場合であっても、支持面６８が部分球面状であるので、当接面１１５が円環状になる。当接面１１５からロッド凹部１１４には、接触面圧がロッド凹部１１４に対して垂直にであって、周方向全周にわたって均一に付与される。それ故、ロッド凹部１１４に付与される接触面圧の半径方向成分の分力の周方向全周の総和は、略０となり、当接面１１５からロッド凹部１１４に軸線方向他方Ｘ２の押圧力が付与される。これによってロッド２４Ｃの外周部には、周方向全周にわたって均一の接触面圧が付与され、片当りが抑制される。これによってロッド２４Ｃに作用する周方向に不均一な摩擦力を低減することができ、減圧弁２０のオーバライド特性のヒステリシス差を小さくすることができる。

このようにロッド２４Ｃの片当りを抑制することによって、ロッド２４Ｃの外周部から減圧ピストン２２の内周部に周方向全周にわたって均一な接触面圧が付与される。これによって減圧ピストン２２のハウジング２１に対する片当りも抑制することができる。このように片当りを抑制すると、ロッド２４および減圧ピストン２２に設けられるシール部材４９，５２，５６の偏摩耗を抑制し、シール部材４９，５２，５６の寿命を長くすることができる。

図７は、第２の形態のベースロッド２５Ｄとロッド２４とが当接支持する部分を拡大して示す断面図である。ベースロッド２５Ｄの支持面６８Ｄが平坦に形成される。この支持面６８Ｄは、ロッド２４の軸線方向他端部４１に当接して、第３ばね部材１９によって付与されるばね力に抗する軸線方向一方Ｘ１の押圧力付与してロッド２４を支持している。支持面６８Ｄを平坦にすることによって、複雑な加工を要せず、ベースロッド２５Ｄの加工が容易になり、減圧弁２０の製造コストを低減することができ、減圧弁２０の大量生産が可能になる。また減圧弁２０が同軸度公差を、従来技術より大きく許容可能に構成されるので、このように支持面６８を平坦に形成しても、大きなヒステリシスを生じることのない減圧弁２０を実現することができる。

本発明の実施の第１の形態の減圧弁２０を示す断面図である。ロッド２４とベースロッド２５とを拡大して示す図である。実施の第２の形態の減圧弁２０Ａを示す断面図である。実施の第３の形態の減圧弁２０Ｂを示す断面図である。減圧ピストン２２Ｂを断面線Ｉ−Ｉで切断して見た断面図である。ベースロッド２５と第２の形態のロッド２４Ｃとが当接支持する部分を拡大して示す断面図である。第２の形態のベースロッド２５Ｄとロッド２４とが当接支持する部分を拡大して示す断面図である。従来技術の減圧弁１を簡略化して模式的に示す断面図である。

符号の説明

１８ばね手段
２０減圧弁
２１ハウジング
２２減圧ピストン
２３駆動ピストン
２４ロッド
２５ベースロッド
２６第１ばね部材
２７第２ばね部材
２９一次ポート
３０二次ポート
６０背圧力室
６８支持面
８４一次圧力室
９２二次圧力室
９３二次受圧面

Claims

一次ポートと二次ポートとが形成されるハウジングと、
ハウジング内に変位可能に保持される減圧ピストンであって、その変位によって一次ポートの開度を調節し、一次ポートに連なる一次圧力室と二次ポートに連なる二次圧力室とにハウジング内を仕切る減圧ピストンと、
ハウジング内に変位可能に保持される駆動ピストンであって、その変位に連動させて減圧ピストンを変位させ、二次圧力室の流体から二次圧力を受ける二次圧力受圧面を備える駆動ピストンと、
減圧ピストンおよび駆動ピストンの少なくとも一方に、二次圧力に抗するばね力を与えるばね手段とを備えることを特徴とする減圧弁。
減圧ピストンに変位可能に挿通され、減圧ピストンに挿通される状態で減圧ピストンとの間に一次圧力に保持される背圧力室を形成するロッドと、
ハウジングに保持されるベースロッドであって、ロッドを支持してこのロッドにかかる一次圧力に抗する押圧力を与えるためのベースロッドとをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の減圧弁。
ベースロッドは、ロッドを支持する支持面が部分球面状に形成されることを特徴とする請求項２記載の減圧弁。