JP5976346B2 - 開閉弁操作機構及び開閉弁操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ガスボンベのようなガス貯蔵容器等に取り付けた開閉弁を開閉する開閉弁操作機構、及び開閉弁操作装置に関する。

従来より、ガスボンベのようなガス貯蔵容器等に取り付けた開閉弁を、駆動エアなどの流体で開閉するためのアクチュエータと呼ばれる開閉弁操作装置が多用されている。

このような開閉弁操作装置は、開閉弁を閉弁方向に付勢する付勢手段を備え、該付勢手段の付勢力に対して、空気等の駆動エアを供給し、供給された駆動エアの圧力によって開閉弁を開弁させる構成である。これにより、例えば、遠隔操作によって開閉弁を開閉操作することができる。

しかしながら、例えば、このような開閉弁操作装置を取り付けたままガス貯蔵容器を運搬したりすると、運搬時の振動等によって開閉弁が開弁し、ガス貯蔵容器に貯蔵した貯蔵ガスが不用意に放出されるおそれがあり、開閉弁操作装置には、弁軸（ステム）をロックする機能を装備することが強く求められている。

例えば、特許文献１で提案された開閉弁操作装置は、ロックリングを螺入することでロック駒が弁軸を閉弁方向に押し下げてロックする機構について開示されている。
しかしながら、このロック機構では、ロック状態において、仮に、操作者が駆動エアを間違って過剰な圧力で供給したりすると、駆動エアの過剰な圧力によって、ロックリングが螺合するハウジングが変形したり、ロックリングの螺合強度が負けて、弁軸がわずかに動き、貯蔵ガスが不用意に放出されるおそれがあった。

特開２００４−１８３７９１号公報

そこで本発明は、ロック状態において、操作流体が意図せず供給されても、閉弁状態を確実に維持できる開閉弁操作機構、及び開閉弁操作装置を提供することを目的とする。

この発明は、ボンベ体に貯蔵された圧力流体の出し入れを、開弁位置と閉弁位置とを移動することで開閉規制する開閉弁を開弁方向に付勢する開弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記開閉弁を前記閉弁位置に規制する閉弁規制位置と、前記開閉弁の前記開弁位置に対応する開弁規制位置とを移動する開閉弁規制手段と、前記開弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記開閉弁規制手段を閉弁方向に付勢する閉弁方向付勢手段と、前記閉弁規制位置にある前記開閉弁規制手段の前記開弁規制位置への移動を制限してロックする移動制限状態と、前記移動の制限を解除する制限解除状態とを切替える移動制限切換え手段と、前記開閉弁を開閉操作する操作流体の流入を許容する操作流体流入部と、前記操作流体流入部から流入した前記操作流体を、前記開閉弁規制手段に対して、前記閉弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記操作流体の圧力が開弁方向に作用するように導通する前記操作流体導通流路と、該操作流体導通流路における、前記操作流体の導通を遮断する導通遮断手段とを備え、前記移動制限切換え手段を、前記移動制限状態において、前記導通遮断手段を、前記操作流体導通流路における前記操作流体の導通を遮断する遮断状態に保持する構成とし、前記開閉弁の開閉方向を軸方向とし、前記移動制限切換え手段における前記移動制限状態の移動制限位置を前記閉弁側の軸方向位置に配置するとともに、前記制限解除状態の制限解除位置を前記開弁側の軸方向に配置し、前記操作流体導通流路の少なくとも一部に、前記軸方向に略直交する直交導通部を形成し、前記導通遮断手段を、前記移動制限位置において前記直交導通部を前記軸方向に遮断する構成とした開閉弁操作機構であることを特徴とする。

上記開閉弁操作機構は、バルブに装着されるアクチュエータに装備される機構や、バルブ装置における主弁部分と一体化された自動弁に装着される機構とすることができる。

上記操作流体は、窒素や空気などの無害な気体、あるいは液体で構成することができる。
上記前記操作流体導通流路は、部材に形成された孔で構成する流路、部材間の隙間で形成された流路、あるいはそれらが繋がって構成された流路とすることができる。

上述の軸方向に略直交する直交導通部は、軸方向に対して交差する方向の導通部であり、直交のみならず、所定の角度範囲を許容する概念であり、例えば、軸方向を鉛直方向とした場合、平面方向に導通する導通路であり、平面方向における一部あるいは面状に導通する流路部分とすることができる。

上述の軸方向に遮断する構成とは、直交導通部における導通方向を軸方向の遮断部材で遮断する構成であり、仮に上述したような面状に導通する流路部分の場合では、面状の流路部分を、面状における内側と外側に軸方向の遮断部材で遮断する構成となる。

この発明により、ロック状態において、操作流体が意図せず供給されても、閉弁状態を確実に維持することができる。
詳しくは、開閉弁操作機構を、ボンベ体に貯蔵された圧力流体の出し入れを、開弁位置と閉弁位置とを移動することで開閉規制する開閉弁を開弁方向に付勢する開弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記開閉弁を前記閉弁位置に規制する閉弁規制位置と、前記開閉弁の前記開弁位置に対応する開弁規制位置とを移動する開閉弁規制手段と、前記開弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記開閉弁規制手段を閉弁方向に付勢する閉弁方向付勢手段と、前記閉弁規制位置にある前記開閉弁規制手段の前記開弁規制位置への移動を制限してロックする移動制限状態と、前記移動の制限を解除する制限解除状態とを切替える移動制限切換え手段と、前記開閉弁を開閉操作する操作流体の流入を許容する操作流体流入部と、前記操作流体流入部から流入した前記操作流体を、前記開閉弁規制手段に対して、前記閉弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記操作流体の圧力が開弁方向に作用するように導通する前記操作流体導通流路とを備えたことにより、移動制限切換え手段が制限解除状態である状態において、操作流体流入部から操作流体を供給することで、操作流体が操作流体導通流路を通って、開閉弁規制手段に対して、前記閉弁方向付勢手段の付勢力に抗して開弁方向に作用する。そのため、前記開閉弁を前記閉弁位置に規制する閉弁規制位置にあった開閉弁規制手段が開弁規制位置に移動し、開弁方向付勢手段の付勢力によって開閉弁は開弁位置となり、ボンベ体に貯蔵された圧力流体を放出することができる。

これに対し、該操作流体導通流路における、前記操作流体の導通を遮断する導通遮断手段を備えるとともに、前記移動制限切換え手段を、前記移動制限状態において、前記導通遮断手段を、前記操作流体導通流路における前記操作流体の導通を遮断する遮断状態に保持する構成としたことにより、移動制限切換え手段が移動制限状態である状態、つまり閉弁状態にある開閉弁をロックするロック状態において、操作流体流入部から操作流体を供給したとしても、前記導通遮断手段によって、前記操作流体導通流路における前記操作流体の導通を遮断するため、前記開閉弁規制手段に対して前記操作流体が開弁方向に作用することがなく、開閉弁の閉弁状態を確実に維持することができる。したがって、移動制限切換え手段が移動制限状態であるロック状態において、操作流体が意図せず供給されても、閉弁状態を確実に維持することができる。

また、前記開閉弁の開閉方向を軸方向とし、前記移動制限切換え手段における前記移動制限状態の移動制限位置を前記閉弁側の軸方向位置に配置するとともに、前記制限解除状態の制限解除位置を前記開弁側の軸方向に配置し、前記操作流体導通流路の少なくとも一部に、前記軸方向に略直交する直交導通部を形成し、前記導通遮断手段を、前記移動制限位置において前記直交導通部を前記軸方向に遮断する構成とすることにより、移動制限切換え手段が移動制限状態であるロック状態において、操作流体が意図せず供給されても、閉弁状態をより確実に維持することができる。

詳しくは、前記移動制限切換え手段が、前記開閉弁の開閉方向に一致する軸方向において、前記移動制限状態の移動制限位置と前記制限解除状態の制限解除位置とを移動する構成とするとともに、前記操作流体導通流路の少なくとも一部に、形成した直交導通部を、前記移動制限位置にある前記導通遮断手段が軸方向に遮断する、つまり、開閉弁が移動する軸方向に対して、直交する直交導通部を、軸方向に移動する該移動制限切換え手段に備えた導通遮断手段で軸方向に遮断するため、操作流体の導通を、直交導通部で確実に遮断することができる。

したがって、前記開閉弁規制手段に対して前記操作流体が開弁方向に作用することがなく、移動制限切換え手段がロック状態である場合に操作流体が意図せず供給されても、閉弁状態を確実に維持することができる。

また、前記開閉弁の開閉方向を軸方向とし、前記移動制限切換え手段における前記移動制限状態の移動制限位置を前記閉弁側の軸方向位置に配置するとともに、前記制限解除状態の制限解除位置を前記開弁側の軸方向に配置することによって、
前記移動制限切換え手段を前記移動制限状態の移動制限位置とすることで開閉弁を閉弁状態とすることができる。

このように、この発明により、前記移動制限切換え手段を前記移動制限状態とすることによって、開閉弁を機械的に閉弁状態とするとともに、操作流体の導通を直交導通部で確実に遮断するという、閉弁状態を確実に維持する二つの機能を前記移動制限切換え手段で達成することができる。

またこの発明の態様として、前記開閉弁規制手段に対して開弁方向に作用する前記操作流体の圧力を増圧させる増圧手段を備えることができる。
上記増圧手段は、断面積比率によって操作流体の圧力を増圧する手段、別の駆動エネルギによって操作流体の圧力を増圧する手段とすることができる。

この発明により、操作流体を供給することで、開閉弁を確実に開弁することができる。詳しくは、増圧手段によって、前記開閉弁規制手段に対して開弁方向に作用する前記操作流体の圧力を増圧させるため、小さい供給圧力で供給した操作流体であっても、前記閉弁方向付勢手段の付勢力に抗して、前記開閉弁規制手段を開弁方向に移動させ、開閉弁を確実に開弁することができる。

またこの発明の態様として、前記開弁方向付勢手段の付勢力より、前記閉弁方向付勢手段の付勢力を大きく設定することができる。
この発明により、移動制限切換え手段が制限解除状態、且つ操作流体が供給されない状態において、前記閉弁方向付勢手段の付勢力によって開閉弁規制手段を閉弁規制位置に移動させ、開閉弁を確実に閉弁状態とすることができる。

またこの発明の態様として、前記操作流体導通流路を導通する前記操作流体の圧力によって突出して前記操作流体の導通を明示する明示手段を備え、該明示手段を、前記操作流体導通流路において、前記導通遮断手段の配置箇所より下流側に配置することができる。

この発明により、操作流体が供給された開弁状態を、外部から認識可能に明示することができる。
詳しくは、前記操作流体導通流路を導通する前記操作流体の圧力によって突出して前記操作流体の導通を明示する明示手段を備えたことにより、操作流体導通流路に前記操作流体が導通された状態を、操作流体の圧力によって突出する明示手段で明示することができる。

また、前記操作流体導通流路において、前記導通遮断手段の配置箇所より下流側に該明示手段を配置することにより、前記導通遮断手段で操作流体導通流路が遮断されていない移動制限切換え手段が制限解除状態である状態、つまり供給された操作流体によって開閉弁規制手段が開弁規制位置に移動し、開閉弁を確実に開弁状態となった状態を明示手段で明示することができる。

このように、この発明の構成により、供給された操作流体による開弁操作に連動して明示手段が突出し、操作流体が供給された開弁状態を確実かつ正確に、外部から認識可能に明示することができる。なお、明示手段を目立つようにカラーリングすることによって、開弁状態となった状態をより明確に明示することができる。

またこの発明は、ボンベ体に貯蔵された圧力流体の出し入れを、開弁位置と閉弁位置とを移動することで開閉規制する開閉弁と、該開閉弁を開弁方向に付勢する開弁方向付勢手段とで構成するバルブ装置に対して装着する開閉弁操作装置であって、前記開弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記開閉弁を前記閉弁位置に規制する閉弁規制位置と、前記開閉弁の前記開弁位置に対応する開弁規制位置とを移動する開閉弁規制手段と、前記開弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記開閉弁規制手段を閉弁方向に付勢する閉弁方向付勢手段と、前記閉弁規制位置にある前記開閉弁規制手段の前記開弁規制位置への移動を制限してロックする移動制限状態と、前記移動の制限を解除する制限解除状態とを切替える移動制限切換え手段と、前記開閉弁を開閉操作する操作流体の流入を許容する操作流体流入部と、前記操作流体流入部から流入した前記操作流体を、前記開閉弁規制手段に対して、前記閉弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記操作流体の圧力が開弁方向に作用するように導通する前記操作流体導通流路と、該操作流体導通流路における、前記操作流体の導通を遮断する導通遮断手段とを備え、前記移動制限切換え手段を、前記移動制限状態において、前記導通遮断手段を、前記操作流体導通流路における前記操作流体の導通を遮断する遮断状態に保持する構成とし、前記開閉弁の開閉方向を軸方向とし、前記バルブ装置に対して、前記軸方向に装着する装着部を有するハウジングを備えるとともに、前記移動制限切換え手段における前記移動制限状態の移動制限位置を前記閉弁側の軸方向位置に配置するとともに、前記制限解除状態の制限解除位置を前記開弁側の軸方向に配置し、前記操作流体導通流路の少なくとも一部に、前記軸方向に略直交する直交導通部を形成し、前記導通遮断手段を、前記移動制限位置において前記直交導通部を前記軸方向に遮断する構成としたことを特徴とする。
この発明の開閉弁操作装置は、バルブ装置に装着することによって、上述の開閉弁操作機構と同様の効果を奏することができる。

本発明により、ロック状態において、操作流体が意図せず供給されても、閉弁状態を確実に維持できる開閉弁操作機構、及び開閉弁操作装置を提供することができる。

開閉アクチュエータの装着状態の斜視図。 開閉アクチュエータの分解斜視図。 バルブ装置の開閉弁機構の一部破断分解斜視図。 ロック解除状態の開閉アクチュエータの断面図。 駆動エアを供給開始した状態の開閉アクチュエータの断面図。 エアピストンによって増圧した状態の開閉アクチュエータの断面図。 開弁状態の開閉アクチュエータの断面図。 ロック状態の開閉アクチュエータの断面図。 ロック状態で駆動エアを供給した開閉アクチュエータの断面図。

この発明の一実施形態を、図１乃至図８とともに説明する。
図１は開閉アクチュエータ１をバルブ装置２００に装着した状態の斜視図を示し、図２は開閉アクチュエータ１の分解斜視図を示し、図３は閉止弁機構２１０の分解斜視図を示し、図４はロック解除状態の開閉アクチュエータ１の断面図を示し、図５は駆動エアＧを供給開始した状態の開閉アクチュエータ１の断面図を示し、図６はエアピストン９０によって増圧した状態の開閉アクチュエータ１の断面図を示し、図７は開弁状態の開閉アクチュエータ１の断面図を示し、図８はロック状態の開閉アクチュエータ１の断面図を示し、図９はロック状態で駆動エアＧを供給した開閉アクチュエータ１の断面図を示している。

なお、図２及び図３では、各種Ｏリングの図示を省略している。また、図４乃至図９では、バルブ装置２００に装着した状態の開閉アクチュエータ１の断面図を示し、バルブ装置２００の上側一部の断面図も図示している。

開閉アクチュエータ１は、図示省略する高圧用ボンベ容器の上部に装着され、高圧用ボンベ容器に貯蔵された高圧ガスの放出と封止とを規制する閉止弁機構２１０を内部に備えたバルブ装置２００の上部に装着される。

開閉アクチュエータ１は、上部に平面視リング状のロックリング１０を備えた略樽型であり、ロックリング１０の内部に装着したカップリングプラグ３１０に、図示省略するコンプレッサに接続されたホース３２０の先端に装着されたカップリングソケット３３０から操作流体である駆動エアＧを供給して、バルブ装置２００の弁体２２０を開閉操作する装置である。なお、駆動エアＧとしては、窒素や空気などの無害な気体を用いることができる。

以下に、詳細に説明する。
まず、開閉アクチュエータ１を装着するバルブ装置２００は、図３に示すように、高圧用ボンベ容器（図示省略）の上部に装着するねじ溝を有する装着部を下部に有する正面視略十字型のハウジング２０１の内部中央にキャビティ室２０２が形成されるとともに、キャビティ室２０２から下部の高圧用ボンベ容器につながる導入路２０４、キャビティ室２０２から放出口２０６につながる放出路２０５、キャビティ室２０２の上部に、キャビティ室２０２よりひとまわり大きな径の空間である収容空間２０３が形成され、キャビティ室２０２と収容空間２０３に亘って閉止弁機構２１０が装着されている。なお、キャビティ室２０２における導入路２０４の開口を弁座２０２ａとしている。

閉止弁機構２１０は、弁体２２０、金属製のダイヤフラム２３０、環状の押圧スリーブ２４０、環状の回転拘束部材２５０、中間伝動具２６０、グランドナット２７０、及び開弁ばね２８０で構成している。

弁体２２０は、後述する挿通孔２４３よりひと回り大きな径を有する円柱状の本体部２２２と、本体部２２２の上面に突設し、ダイヤフラム２３０の挿通孔２３１に挿通可能な連結凸部２２１とで構成している。なお、本体部２２２の底面には、後述する弁体シール２２０ａの嵌込みを許容する嵌込み溝２２３を有している。また、連結凸部２２１の外周面には、後述する中間伝動具２６０の螺挿孔２６４と螺合するねじ山を備えている。

弁体シール２２０ａは、上述の嵌込み溝２２３に嵌込み可能なリング状であり、詳しくは、キャビティ室２０２の底面における導入路２０４の開口である弁座２０２ａより大きな内径を有するリング状である。

ダイヤフラム２３０は、後述する押圧スリーブ２４０と同径の薄板状円形板であり、弁体２２０の連結凸部２２１の挿通を許容する挿通孔２３１を中央に備えている。なお、ダイヤフラム２３０は、複数の金属製薄板を互いに重ね合わせて構成している。

押圧スリーブ２４０は、上面にリング状の挿着凸部２４１を有する有底中空円柱状であり、内面をバネ受け部２４２とし、後述する中間伝動具２６０の円柱状部２６２の挿通を許容する挿通孔２４３を底面に形成している。

回転拘束部材２５０は、後述する中間伝動具２６０の六角状部２６１と同じ六角状の平面外形の回転拘束孔２５１を有するリング状であり、押圧スリーブ２４０の挿着凸部２４１の挿着を許容する円形溝２５２を底面側に有している。

中間伝動具２６０は、上部外周面を六角柱状に形成した六角状部２６１と、その下部に配置した円柱状部２６２とで構成し、六角状部２６１の上面に、後述するロアステム７０のステム本体７３の下端の嵌込みを許容する平面視円形の円形凹部２６３を備え、円柱状部２６２の内部に弁体２２０の連結凸部２２１の螺挿を許容する螺挿孔２６４を有している。

なお、円柱状部２６２の外周面は、後述する押圧スリーブ２４０の内面で構成するバネ受け部２４２とともに、バネ収容空間２９０（図４ｂ部拡大図参照）を構成するバネ押え部２６５としている。また、螺挿孔２６４の内面には、弁体２２０の連結凸部２２１と螺合するねじ溝を形成している。

グランドナット２７０は、後述するロアステム７０のステム本体７３の挿通を許容する貫通孔２７０ａを有する平面視リング状の中空円柱状であるリング本体２７１の底面における内周側に、中間伝動具２６０の六角状部２６１の嵌込みを許容する底面視円形の円形溝２７２を形成している。なお、リング本体２７１の外周面には、バルブ装置２００の収容空間２０３の上部に形成したねじ溝に螺合するねじ山を形成している。また、リング本体２７１における円形溝２７２の上部にはＯリングを装着している。

このように、グランドナット２７０、中間伝動具２６０、回転拘束部材２５０、押圧スリーブ２４０、ダイヤフラム２３０、弁体２２０、弁体シール２２０ａ及び開弁ばね２８０で構成する閉止弁機構２１０は、円形溝２５２に挿着凸部２４１を挿着して組み合わせた回転拘束部材２５０及び押圧スリーブ２４０に対し、中間伝動具２６０を上方から挿入する。この状態では、六角状部２６１が回転拘束部材２５０の回転拘束孔２５１に嵌合するとともに、円柱状部２６２が挿通孔２４３に挿入されるため、中間伝動具２６０は、回転拘束部材２５０及び押圧スリーブ２４０に対して、軸心Ｌの方向へ進退できるが、軸心Ｌの方向周りに回転できないように組付けられる。

また、中間伝動具２６０のバネ押え部２６５と、押圧スリーブ２４０のバネ受け部２４２との間にバネ収容空間２９０が形成され、バネ収容空間２９０に開弁ばね２８０が装着される。したがって、中間伝動具２６０は、開弁ばね２８０によって、上方に付勢された状態となる（図４ｂ部拡大図参照）。

この状態において、ダイヤフラム２３０の挿通孔２３１を貫通した弁体２２０の連結凸部２２１を、下方から挿入して、螺挿孔２６４に螺挿することで、弁体２２０と中間伝動具２６０とは一体化される。

このようにして構成された閉止弁機構２１０は、嵌込み溝２２３に弁体シール２２０ａが装着された弁体２２０をバルブ装置２００のキャビティ室２０２に嵌込み、ダイヤフラム２３０の周面が収容空間２０３の底面に密着するようにして、収容空間２０３に装着する。

このとき、押圧スリーブ２４０の下端面における外周部がダイヤフラム２３０を上方から押し付け、さらにグランドナット２７０におけるリング本体２７１が回転拘束部材２５０を上方から押し付けるようにして、リング本体２７１のねじ山を収容空間２０３の内面に形成したねじ溝に螺合してハウジング２０１に装着することができる。

なお、この状態において、図４のｂ部拡大図に示すように、中間伝動具２６０は、ダイヤフラム２３０からグランドナット２７０までの高さより低く形成されているため、上下方向に移動可能である。

そして、後述するロアステム７０のステム本体７３によって下方に押し付けられ、弁体シール２２０ａが弁座２０２ａに密着して、高圧貯蔵ガスＨｇの放出を規制する最下位置を閉弁位置とし、逆に、開弁ばね２８０の付勢力によって、中間伝動具２６０の上面がグランドナット２７０の内面に当接するまで上方移動して、高圧貯蔵ガスＨｇの放出を許容する最上位置を開弁位置としている。

このように構成されたバルブ装置２００に装着される開閉アクチュエータ１は、図２に示すように、上から順に、ロックリング１０、シリンダーカバー２０、アッパーステム３０、エアストッパー４０、リングゴムパッキン５０、メインピストン６０、ロアステム７０、シリンダー８０、エアピストン９０、ベースシリンダー１００、インジケータリング１１０、及びロアカバー１２０とで構成している。

ロックリング１０は、平面視中央に軸方向Ｌに貫通する貫通孔１０ａを有する平面視リング状のロックリング本体１１と、貫通孔１０ａに沿って下方に突出する螺合筒状部１２とで構成し、螺合筒状部１２の外周面に、後述するシリンダーカバー２０の螺合突出部２１の内周面に形成したねじ溝に螺合するねじ山を形成している。なお、貫通孔１０ａは、上述したカップリングソケット３３０の挿入を許容する径で形成している。また、ロックリング本体１１における外側周面には、滑り止め用の凹凸加工を施している。

シリンダーカバー２０は、略樽型である開閉アクチュエータ１の上面部分を構成する扁平な略逆お椀型であり、上面中央からリング状に突出する螺合突出部２１を備えている。螺合突出部２１の内周面には、上述のロックリング１０の螺合筒状部１２の外周面に形成したねじ山と螺合するねじ溝を形成している。また、下端の周縁部より少し径内側には、下方に突出し、後述するシリンダー８０の上部内周面に形成したねじ溝に螺合する螺合ねじ山部２２を備えている。なお、螺合ねじ山部２２の外周側上端部分には、Ｏリングを装着している。

アッパーステム３０は、カップリングプラグ３１０の挿着を許容する断面凹型の凹型上部３１、凹型上部３１の下部において、凹型上部３１よりひとまわり径の小さなアッパーステム本体３２、アッパーステム本体３２の下方において、アッパーステム本体３２よりひとまわり径が小さく、外周面にねじ山を形成した螺挿本体部３３とで略円柱状に構成している。

なお、凹型上部３１の底面からアッパーステム本体３２まで、平面視中央に、カップリングプラグ３１０の下方の螺挿を許容し、カップリングプラグ３１０からの駆動エアＧの供給を許容する駆動エア供給孔３４を備えるとともに、駆動エア供給孔３４の下部からアッパーステム本体３２の側方に貫通する導通孔３５を備えている。

また、凹型上部３１の外周面は、貫通孔１０ａを構成するロックリング本体１１の内周面よりわずかに小さな径で形成し、内周面に、カップリングソケット３３０の螺合を許容するねじ溝を形成している。

また、底面視中央に、螺挿本体部３３の底面からアッパーステム本体３２までの長さの軸心Ｌに沿った下部導通孔３６を備えるとともに、下部導通孔３６の上部から螺挿本体部３３の側方に貫通する導通孔３７を備えている。導通孔３５，３７は、開閉アクチュエータ１の中心を通る軸線Ｌに対して直交する方向に貫通している。また、導通孔３５，３７の外周側開口部に対応するアッパーステム本体３２，螺挿本体部３３における外周面には、径内側にへこむ周方向の周方向溝３５ａ，３７ａを形成している。さらにまた、アッパーステム本体３２の上部には、Ｏリングｒ１を装着している。

エアストッパー４０は、アッパーステム３０の挿通を許容する略円筒状であり、詳しくは、凹型上部３１の嵌込みを許容する上部凹部４１を上部に形成し、アッパーステム本体３２の挿通を許容する貫通孔４２を形成し、上部凹部４１と貫通孔４２とが連通している。なお、上部凹部４１の外周面側にＯリングｒ２を装着するとともに、貫通孔４２の内周面の上部にＯリングｒ３を装着している。さらに、底面視リング状のエアストッパー４０の下端面４０ａにおける内周側には、下方に突出するリング凸部４３を備えている。

リングゴムパッキン５０は、弾性ゴムで形成する平面視リング状のパッキンであり、内周縁がアッパーステム３０の螺挿本体部３３の外周に密着し、外周縁がエアストッパー４０の下端面４０ａの中央付近となり、リング凸部４３を跨ぐ態様の断面扁平矩形状で形成している。

メインピストン６０は、上部の円柱状部６１と、円柱状部６１の下端に配置した円形フランジ部６２とで構成している。
円柱状部６１は、エアストッパー４０の嵌込みを許容する嵌込み凹部６３を形成している。なお、エアストッパー４０の外周面に装着したＯリングｒ１が嵌込み凹部６３の内周面に密着する。

また、円形フランジ部６２は、外周面にＯリングｒ３を装着するＯリング装着部６４を備えている。なお、円形フランジ部６２の上面はフラットに形成しており、Ｏリングｒ４を装着するＯリング装着部６４の厚み分、底面を径方向に傾斜させて径外側を分厚く構成している。

また、円形フランジ部６２の底面から円柱状部６１の内部にかけて、後述するロアステム７０の円筒部７１及びフランジ部７２の嵌込みを許容する断面ハット状の嵌込み空間６５（図４ａ部拡大図参照）を形成している。

なお、嵌込み凹部６３と嵌込み空間６５とを仕切る中間仕切部６６の平面視中央には、アッパーステム３０の螺挿本体部３３の挿通を許容する貫通孔６７（図４参照）を形成し、貫通孔６７の内周面にアッパーステム本体３２に装着したＯリングｒ１が密着する。

また、嵌込み空間６５の内周面には、後述するロアステム７０の円筒部７１の外周に形成したねじ山と螺合するねじ溝を形成している。さらに、中間仕切部６６の上面側における貫通孔６７の周囲に、リングゴムパッキン５０の嵌込みを許容する嵌め込溝６８を形成している。さらに、円柱状部６１の内部において、嵌込み凹部６３と嵌込み空間６５とを連通させる連通孔６９を備えている。

ロアステム７０は、上から順に、内周面と外周面との両方にねじ山を形成した円筒部７１、円筒部７１の下端において径方向に広がるフランジ部７２、及び円柱状のステム本体７３で構成している。

円筒部７１は、内周面にアッパーステム３０の螺挿本体部３３の螺入を許容する、内周面にねじ溝が形成された螺入凹部７１ａを有するとともに、メインピストン６０における嵌込み空間６５の内周面に形成したねじ溝と螺合するねじ山が外周面に形成されている。なお、螺入凹部７１ａは、円筒部７１上面からフランジ部７２の底面に対応する深さで形成している。

フランジ部７２は、ハット状に形成した嵌込み空間６５に、円筒部７１とともに嵌め込まれる平面視円形であり、上側角部にＯリングを装着している。
ステム本体７３は、内部中央における上部から半分程度の高さまで形成した導通孔７４を有する円柱状であり、グランドナット２７０の貫通孔２７０ａに挿通可能な径で形成している。

また、導通孔７４の下部からステム本体７３の側方に貫通する導通孔７５を備え、導通孔７５の外周側開口部に対応するステム本体７３における外周面には、径内側にへこむ周方向の周方向溝７６を形成している。さらにまた、周方向溝７６より上部のステム本体７３には、Ｏリングを装着している。なお、ステム本体７３は、開閉アクチュエータ１を組み付けた状態において、中間伝動具２６０の円形凹部２６３に嵌め込まれ、中間伝動具２６０を上方から押し付ける長さで形成している（図４参照）。

シリンダー８０は、略円筒状に形成するとともに、アッパーステム３０、エアストッパー４０及びリングゴムパッキン５０を組み付けたメインピストン６０を装着するとともに、上部からシリンダーカバー２０を被せるように装着する上部装着空間８１と、後述するエアピストン９０の装着を許容する下部装着空間８２（図４参照）と、上部装着空間８１及び下部装着空間８２を仕切る中間仕切部８３とを備えている。なお、中間仕切部８３の中央には、後述するエアピストン９０の円柱状部９１の挿通を許容する貫通孔８４を備えている。また、中間仕切部８３は、径外側より、貫通孔８４を形成する径内側を厚肉に形成するため、上面及び底面の一部を傾斜させている。

なお、中間仕切部８３の上面の傾斜は、円形フランジ部６２の底面の傾斜に対応する形状である。また、上部装着空間８１の内周面はメインピストン６０のＯリング装着部６４に装着したＯリングｒ４が密着し、貫通孔８４の内周面は、後述するエアピストン９０の円柱状部９１に装着したＯリングｒ６（図４参照）が密着する。

また、上部装着空間８１に装着されたメインピストン６０と、上部装着空間８１を被せるように装着するシリンダーカバー２０との間には、円柱状部６１が挿通された複数枚の皿ばね１３０が高さ方向に重ね合わせて装着され、シリンダーカバー２０を反力として、メインピストン６０は皿ばね１３０によって下方に付勢されている。なお、積み重ねた皿ばね１３０の下方への付勢力は、上述した開弁ばね２８０の上向きの付勢力より大きくなるように設定している。

エアピストン９０は、上部の円柱状部９１と、円柱状部９１の下端に配置し、円柱状部９１より大径の円形フランジ部９２とで構成している。
円柱状部９１は、シリンダー８０の貫通孔８４に挿通可能な円筒状であり、外周面にＯリングｒ６を装着している。

また、円形フランジ部９２は、外周面にＯリングｒ５を装着するＯリング装着部９３を備えている。なお、円形フランジ部９２の底面はフラットに形成しており、Ｏリングｒ５を装着するＯリング装着部９３の厚み分、上面を径方向に傾斜させて径外側を分厚く構成している。なお、この傾斜は、上述のシリンダー８０における中間仕切部８３の底面の傾斜に対応する形状である。

また、エアピストン９０における平面視中央には、エアピストン９０を高さ方向（上下方向）に貫通する貫通孔９４を形成している。
なお、貫通孔９４はロアステム７０のステム本体７３の挿通を許容し、貫通孔９４の内周面は、ステム本体７３に装着したＯリングが密着する。
また、メインピストン６０の円形フランジ部６２は、円柱状部９１に比べて、約２．３倍の直径で形成している。

ベースシリンダー１００は、シリンダー８０の下部装着空間８２とともにエアピストン９０の装着を許容する挿着空間１０１ａを形成する有底円筒状のリング本体１０１と、リング本体１０１の底面側から下方に突出し、バルブ装置２００のハウジング２０１の上部に螺合する円筒状螺合部１０２とで構成している。

リング本体１０１の高さ方向中央付近に、径方向に突出するフランジ１０３を備え、フランジ１０３より上方のリング本体１０１の外周面に、シリンダー８０の下部装着空間８２に挿入して螺合するねじ山を形成している。また、フランジ１０３より下方のリング本体１０１の外周面には、後述するロアカバー１２０の内周面に形成したねじ溝に螺合するねじ山を形成している。

リング本体１０１における底面部１０１ｂの中央には、上下に貫通する貫通孔１０４を備えている。貫通孔１０４は、ステム本体７３の挿通を許容し、ステム本体７３に装着したＯリングが内周面に密着する。さらにまた、底面部１０１ｂにおける、円筒状螺合部１０２より径外方向において、後述するインジケータリング１１０の上面に対向する位置に、上下に貫通する貫通孔１０５を周方向に複数備えている。

インジケータリング１１０は、円筒状螺合部１０２の外側に装着されるリング体であり、上部のフランジ部１１１と、フランジ部１１１の内周側から下方に突出する円筒部１１２とで片断面逆Ｌ字型を構成している。

なお、フランジ部１１１の内周面と外周面に、Ｏリングを装着するとともに、上面において、上述のベースシリンダー１００の貫通孔１０５に対応する箇所に、平面視円周状の円周溝１１３を形成している。

ロアカバー１２０は、インジケータリング１１０を挟んで下方から覆う態様でベースシリンダー１００に装着する下方に向かって先絞りのリング体であり、上部の内周面にベースシリンダー１００のリング本体１０１におけるフランジ１０３より下方に形成したねじ山に螺合するねじ溝を形成するとともに、下方に円形開口１２１を形成している。

なお、円形開口１２１は、円筒状螺合部１０２の外側に装着されたインジケータリング１１０の円筒部１１２の厚みに対応する間隔を円筒状螺合部１０２から隔てる径で形成している。また、図示省略するが、ロアカバー１２０を反力としてインジケータリング１１０のフランジ部１１１を上方に付勢するコイルばねを装着している。

このように各要素を構成した開閉アクチュエータ１は、まず、嵌込み空間６５に円筒部７１を螺合してメインピストン６０とロアステム７０とを一体化したうえで、円柱状部６１の嵌込み凹部６３に、エアストッパー４０とリングゴムパッキン５０とを上からこの順で挿入し、エアストッパー４０の上方からアッパーステム３０を装着する。このとき、リングゴムパッキン５０はメインピストン６０の中間仕切部６６に形成した嵌め込溝６８に嵌め込まれ、その上方にエアストッパー４０が配置される。

さらに、凹型上部３１が上部凹部４１に位置し、アッパーステム本体３２が貫通孔４２に位置し、螺挿本体部３３がメインピストン６０の中間仕切部６６に形成した貫通孔６７を貫通するとともに、ロアステム７０の螺入凹部７１ａと螺合し、アッパーステム３０、エアストッパー４０、リングゴムパッキン５０、メインピストン６０及びロアステム７０が組み付けられて開閉弁規制部材１４０を構成する。

このとき、アッパーステム３０における下部導通孔３６とロアステム７０の導通孔７４とは連通する。また、開閉弁規制部材１４０において、アッパーステム３０、メインピストン６０及びロアステム７０は螺合によって一体化するが、エアストッパー４０はアッパーステム３０とメインピストン６０とに挟まれながら、わずかに上下方向に移動することができる。

この状態で、図４のａ部拡大図に示すように、アッパーステム本体３２の外周面と貫通孔４２の内周面において周方向溝３５ａを有する導通空間ａ１を構成することができる。なお、導通空間ａ１の上部は貫通孔４２の内周面に装着され、アッパーステム本体３２の外周面に密着するＯリングｒ３によってシールされた状態となる。また、エアストッパー４０が最下位置にあり、リング凸部４３がリングゴムパッキン５０に食い込んだ状態では、導通空間ａ１（図６参照）の下方もシールされた状態となる。
さらに、カップリングプラグ３１０が装着されるアッパーステム３０の駆動エア供給孔３４、導通孔３５並びに導通空間ａ１によって第一導通流路ｓ１を構成する。

また、エアストッパー４０の外周面と、嵌込み凹部６３の内周面との間にも、導通空間ａ２が構成される。なお、導通空間ａ２の上部は上部凹部４１の外周面に装着され、嵌込み凹部６３の内周面に密着するＯリングｒ２によってシールされた状態となるが、下方は連通孔６９と連通することとなる。

さらに、円筒部７１の外周面と嵌込み空間６５の内周面及び螺入凹部７１ａの内周面と螺挿本体部３３の外周面との間にも導通空間ａ３が構成される。なお、導通空間ａ３の上部は、螺挿本体部３３の外周面に装着され、貫通孔６７の内周面に密着するＯリングｒ１によってシールされた状態となり、下方はフランジ部７２の上面側の外周縁に装着され嵌込み空間６５の角部に密着するＯリングによってシールされた状態となる。しかしながら、導通空間ａ３は、連通孔６９、導通孔３７と連通することとなる。

このように、アッパーステム３０、エアストッパー４０、リングゴムパッキン５０、メインピストン６０及びロアステム７０を組付けて構成した開閉弁規制部材１４０におけるステム本体７３を貫通孔８４に挿入しながら上部装着空間８１に収容し、メインピストン６０における円柱状部６１の外側に皿ばね１３０を上下方向に複数積み重ねて配置し、その上方からシリンダーカバー２０で覆うように螺合ねじ山部２２を螺入してシリンダーカバー２０を装着する。

この状態では、上述したように、メインピストン６０は、シリンダーカバー２０を反力として皿ばね１３０によって下方に付勢されている。また、シリンダーカバー２０の螺合突出部２１に対して、螺合筒状部１２を螺合してロックリング１０を取り付ける。このとき、ロックリング１０の貫通孔１０ａ内部にアッパーステム３０の凹型上部３１を上方から望むことができる。

また、ロックリング１０は、図示省略する回転規制手段により３６０度の回転のみできるように回転規制されている。そして、ロックリング１０をシリンダーカバー２０に対して最も螺入した状態をロック状態とし、該ロック状態から２７０度螺出した状態をアンロック状態としている。

また、ロックリング１０をシリンダーカバー２０に対して最も螺入した状態、つまりシリンダーカバー２０に対してロックリング１０が最も下がった状態であるロック状態では、螺合筒状部１２の下端面１２ａが螺合突出部２１の底面２１ａ（図７ａ部拡大図参照）より下方に突出し、エアストッパー４０の上端面４０ｂを螺合筒状部１２の下端面１２ａで押圧して、上下方向に移動するエアストッパー４０を下方に押し下げる状態となる。

つまり、ロックリング１０がロック状態にある場合、エアストッパー４０の下端面４０ａがメインピストン６０の中間仕切部６６の上面にメタルタッチするととともに、リング凸部４３が嵌め込溝６８に装着したリングゴムパッキン５０に食い込む最下位置にあるエアストッパー４０は、螺合筒状部１２の下端面１２ａと中間仕切部６６の上面とにより上下方向から挟まれた拘束された状態となる。

逆に、ロックリング１０がシリンダーカバー２０に対して最も螺出した状態、つまりシリンダーカバー２０に対してロックリング１０が最も上がった状態であるアンロック状態では、図４のａ部拡大図に示すように、螺合筒状部１２の下端面１２ａは、螺合突出部２１の底面２１ａより上方に位置し、最下位置にあるエアストッパー４０の上端面４０ｂと螺合筒状部１２の下端面１２ａとの間にクリアランスが形成される。

このようにして、開閉弁規制部材１４０を組み付けたシリンダー８０に対して、下方から突出するステム本体７３を貫通孔９４に挿通させながら、エアピストン９０の円柱状部９１を貫通孔８４の下方から挿入して下部装着空間８２にエアピストン９０を収容し、さらにその下方からステム本体７３を貫通孔１０４に挿通させながら、リング本体１０１を下部装着空間８２の下方から螺合する。このとき、フランジ１０３がシリンダー８０の下端に接触するまで螺入して組み付ける。

この状態で、メインピストン６０及びフランジ部７２の底面側、中間仕切部８３の上面、貫通孔８４に挿入された円柱状部９１の上面との間に、増圧オイルｚを封入する封入空間ｆを構成する。

なお、封入空間ｆの上部は、Ｏリング装着部６４に装着され上部装着空間８１の内周面に密着するＯリングｒ４、及びフランジ部７２の上面側の外周縁に装着され嵌込み空間６５の角部に密着するＯリングによってシールされた状態となり、下方は円柱状部９１に装着され貫通孔８４の内周面に密着するＯリングｒ６、及びステム本体７３に装着され、貫通孔９４の内周面に密着するＯリングによってシールされた状態となり、封入空間ｆに増圧オイルｚを封入する。

また、ステム本体７３の外周面と貫通孔９４の内周面において周方向溝７６を有するとともに、エアピストン９０の底面とベースシリンダー１００における底面部１０１ｂとの間、並びに貫通孔１０５が連通する導通空間ａ４（図６ｂ部拡大図参照）を構成する。

なお、導通空間ａ４の上部は、ステム本体７３に装着し、Ｏリング装着部９３の内周面に密着するＯリング、及び貫通孔９４に装着され、挿着空間１０１ａの内周面に密着するＯリングｒ５によってシールされた状態となる。また、導通空間ａ４の下方は、貫通孔１０４に装着され、ステム本体７３の外周面に密着するＯリング、及びインジケータリング１１０のフランジ部１１１の内周側と外周側にそれぞれ装着されたＯリングによってシールされた状態となる。
なお、この導通空間ａ４は、連通する導通空間ａ２、連通孔６９、導通空間ａ３、導通孔３７，３５、及び導通孔７４，７５とともに、第二導通流路ｓ２を構成する。

さらに、ロックリング１０、シリンダーカバー２０、開閉弁規制部材１４０、シリンダー８０、及びエアピストン９０を組み付けたベースシリンダー１００に対して、円筒状螺合部１０２の外側にインジケータリング１１０を装着するとともに、さらにその下方からロアカバー１２０を螺合して、開閉アクチュエータ１の組み付けを完了する。

このようにして組付けられた開閉アクチュエータ１は、ステム本体７３をグランドナット２７０の貫通孔２７０ａに挿通させて、ステム本体７３の下端を中間伝動具２６０の円形凹部２６３に当接させた状態で、バルブ装置２００のハウジング２０１の上部に対してベースシリンダー１００の円筒状螺合部１０２を螺合させて、バルブ装置２００に装着する。

なお、この状態では、図４に示すように、開弁ばね２８０の上向きの付勢力より大きく設定した皿ばね１３０の下方への付勢力により、中間伝動具２６０はステム本体７３によって下方に押し付けられ、中間伝動具２６０とともに下方移動した弁体２２０の弁体シール２２０ａが弁座２０２ａに密着して導入路２０４を塞ぎ、高圧貯蔵ガスＨｇの放出は遮断される。

このときの弁体２２０の軸心Ｌの方向における位置を閉弁位置とし、ロアステム７０の軸心Ｌの方向における位置を閉弁規制位置とする。このように、駆動エアＧが供給されていない通常状態では、ロックリング１０がアンロック状態であっても、ロアステム７０は、弁体２２０が閉弁位置となるように規制する閉弁規制位置となり、高圧貯蔵ガスＨｇが放出されない閉弁状態となる。

続いて、バルブ装置２００に装着した開閉アクチュエータ１における開弁操作について、図４乃至図７とともに説明する。
先ず、上述したように、ロックリング１０をシリンダーカバー２０に対して螺出させて、つまりロックリング１０を上方移動させてアンロック状態とし、ロックリング１０の上方から、貫通孔１０ａ内部にあるアッパーステム３０の凹型上部３１に装着したカップリングプラグ３１０に対してカップリングソケット３３０を装着する。

なお、カップリングプラグ３１０は普段、取り外しており、カップリングソケット３３０を装着するときのみ装着する態様でもよい。また、カップリングプラグ３１０に対してカップリングソケット３３０を装着してから、ロックリング１０をアンロック状態にしてもよい。

この状態において、図５に示すように、カップリングソケット３３０から駆動エアＧを供給すると、駆動エアＧは駆動エア供給孔３４、及び導通孔３５を通り導通空間ａ１に到達する。つまり、カップリングソケット３３０から供給された駆動エアＧは、駆動エア供給孔３４、導通孔３５及び導通空間ａ１で構成する第一導通流路ｓ１を導通する。

この状態において、リング凸部４３がリングゴムパッキン５０の上面に接しているエアストッパー４０は、駆動エアＧの圧力によって図５のａ部拡大図において矢印で示すように上方に移動することによって、リングゴムパッキン５０の上面及びメタルタッチしていた中間仕切部６６の上面と、エアストッパー４０の下端面４０ａとの間に、軸心Ｌの方向に対して直交する径方向の隙間が生じ、この径方向の隙間によって駆動エアＧが径方向外側向きに導通する径方向導通流路ｓ３を構成する。

径方向導通流路ｓ３によって導通空間ａ１と導通空間ａ２とは連通するため、駆動エアＧは導通空間ａ２に流入する。導通空間ａ２は、上述したように、連通孔６９、導通空間ａ３、導通孔３７，３５、導通孔７４，７５、及び導通空間ａ４とともに第二導通流路ｓ２を構成しており、導通空間ａ２に流入した駆動エアＧは、第二導通流路ｓ２を導通して導通空間ａ４まで到達する。

このように、リングゴムパッキン５０の上面及びメタルタッチしていた中間仕切部６６の上面と、エアストッパー４０の下端面４０ａとの間に形成された径方向導通流路ｓ３によって、第一導通流路ｓ１と第二導通流路ｓ２とが連通し、第一導通流路ｓ１、径方向導通流路ｓ３及び第二導通流路ｓ２により、開弁操作導通流路Ｓを構成する。

このようにして、図６のａ部拡大図に示すように、開弁操作導通流路Ｓ（図７参照）を導通して導通空間ａ４に到達した駆動エアＧの圧力はエアピストン９０の円形フランジ部９２の底面全体に作用し、エアピストン９０は駆動エアＧによって上方に押圧される。

駆動エアＧによって、図６において矢印で示す上方に、ステム本体７３に沿って移動するエアピストン９０の円柱状部９１は、封入空間ｆに封入された増圧オイルｚを介して、メインピストン６０の円形フランジ部６２の底面を上方に向かって押圧する。

上述したように、メインピストン６０の円形フランジ部６２は、円柱状部９１に比べて、約２．３倍の直径で形成しているため、円柱状部９１の面積に対して円形フランジ部６２の面積は約５．３倍となる。したがって、円柱状部９１の上面で押圧された増圧オイルｚは、円形フランジ部６２に対して、円柱状部９１が上方に押圧する圧力の約５．３倍の圧力として作用する。

このようにして、エアピストン９０から圧力が増圧されて作用したメインピストン６０は、シリンダーカバー２０を反力として下方に付勢する皿ばね１３０の付勢力に抗して上方に移動する。皿ばね１３０の付勢力に抗したメインピストン６０の上方移動に伴って、メインピストン６０と螺合によって一体化したロアステム７０も上方移動する（図７参照）。なお、メインピストン６０は、図７のａ部拡大図に示すように、円柱状部６１の上端が、シリンダーカバー２０の螺合突出部２１の底面２１ａに当接するまで上方移動する。

ロアステム７０が上方移動すると、ステム本体７３によって上方から押圧されていた中間伝動具２６０は、バネ収容空間２９０に収容した開弁ばね２８０の上向きの付勢力によって、弁体２２０とともに上方移動し、弁座２０２ａに密着していた弁体シール２２０ａも上方移動して隙間が生じるため、導入路２０４、キャビティ室２０２、放出路２０５及び放出口２０６は連通し、高圧用ボンベ容器に貯蔵していた高圧貯蔵ガスＨｇは、導入路２０４、キャビティ室２０２、及び放出路２０５を通って放出口２０６から放出される。

このときの弁体２２０の軸心Ｌの方向における位置を開弁位置とし、ロアステム７０の軸心Ｌの位置を開弁規制位置とし、導入路２０４、キャビティ室２０２、及び放出路２０５を通って放出口２０６から高圧貯蔵ガスＨｇが放出される状態を開弁状態とする。

また、図６のｂ部拡大図に示すように、開弁操作導通流路Ｓを導通して導通空間ａ４に到達した駆動エアＧの圧力は、貫通孔１０５を通ってインジケータリング１１０のフランジ部１１１に作用し、ロアカバー１２０を反力としてインジケータリング１１０のフランジ部１１１を上方に付勢するコイルばね（図示省略）の付勢力に抗して、インジケータリング１１０を下方に押し下げる。

駆動エアＧによって下方に押し下げられたインジケータリング１１０の円筒部１１２は、ベースシリンダー１００の円筒状螺合部１０２の外側と、ロアカバー１２０の内周縁との間から下方に突出し（図６のｂ部拡大図において破線参照）、開弁操作導通流路Ｓに駆動エアＧが導通され、弁体２２０が上方に移動して、開弁されていることを明示することができる。

この開弁状態において、カップリングプラグ３１０からカップリングソケット３３０を取り外し、開弁操作導通流路Ｓ内の駆動エアＧを放出すると、皿ばね１３０の付勢力によってメインピストン６０とともにロアステム７０が下方に移動し、ステム本体７３が中間伝動具２６０を上方から押し付ける。上述したように、積み重ねた皿ばね１３０の下方への付勢力は、上述した開弁ばね２８０の上向きの付勢力より大きくなるように設定しているため、ステム本体７３が中間伝動具２６０を押し付ける付勢力が、中間伝動具２６０を上方に付勢する開弁ばね２８０の上向きの付勢力に打ち勝って、中間伝動具２６０は弁体２２０とともに下がり、弁体シール２２０ａが弁座２０２ａに密着して導入路２０４を塞ぎ、高圧貯蔵ガスＨｇの放出が遮断される閉弁状態となる。

もちろん開弁操作導通流路Ｓ内の駆動エアＧは放出されているため、フランジ部１１１を上方に付勢するコイルばね（図示省略）の付勢力によってインジケータリング１１０は上方移動し、ロアカバー１２０の下方へ突出していた円筒部１１２は、ロアカバー１２０の内部に収まることとなる。

次に、ロックリング１０によるロック状態について、図８、図９とともに説明する。
ロックリング１０によるロック状態は、上述したように、ロックリング１０をシリンダーカバー２０に対して最も螺入した状態、つまりシリンダーカバー２０に対してロックリング１０が最も下がった状態であるロック状態では、螺合筒状部１２の下端面１２ａが螺合突出部２１の底面２１ａより下方に突出し、エアストッパー４０の下端面４０ａがメインピストン６０の中間仕切部６６の上面にメタルタッチするととともに、リング凸部４３が嵌め込溝６８に装着したリングゴムパッキン５０に食い込むようにエアストッパー４０の上端面４０ｂを螺合筒状部１２の下端面１２ａで押圧する状態となる。
つまり、ロックリング１０がロック状態にある場合、エアストッパー４０は螺合筒状部１２の下端面１２ａと中間仕切部６６の上面との間で上下方向から挟まれた拘束された状態である。

この状態では、メインピストン６０は、エアストッパー４０を介してロックリング１０の螺合筒状部１２によって下方に押し下げられるため、メインピストン６０と螺合によって一体化したロアステム７０も押し下げられる。押し下げられたロアステム７０によって上方から押し付けられる中間伝動具２６０とともに弁体２２０は下がり、弁体シール２２０ａが弁座２０２ａに密着する閉弁状態となる。

またこの状態では、導通空間ａ１が導通流路の一部となる第一導通流路ｓ１と、導通空間ａ２が導通流路の一部となる第二導通流路ｓ２とは、エアストッパー４０によって、軸心Ｌの方向に遮断されており、つまり、開弁操作導通流路Ｓは径方向導通流路ｓ３に対応する部分でエアストッパー４０によって、軸心Ｌの方向に遮断される。

したがって、カップリングプラグ３１０から駆動エアＧが供給されても、図９のａ部拡大図に示すように、駆動エアＧは第一導通流路ｓ１を通って導通空間ａ１まで到達するものの、弁体２２０を開弁位置に移動させるための第二導通流路ｓ２へ侵入することができない。よって、ロックリング１０がロック状態である場合、駆動エアＧが過剰な圧力で供給されたとしても、駆動エアＧが弁体２２０を開弁位置に移動させるためのベースシリンダー１００に作用することがなく、確実に弁体２２０による閉弁状態を維持することができる。

このように、ロックリング１０をシリンダーカバー２０に対して最も螺入したロック状態では、ロックリング１０の螺入によって、エアストッパー４０を介して開閉弁規制部材１４０を押し下げて弁体２２０を閉弁状態とすると共に、第一導通流路ｓ１と、第二導通流路ｓ２とをエアストッパー４０によって、軸心Ｌの方向に遮断するという、閉弁状態を確実に維持する二つの機能を達成することができる。

上述したように、開閉アクチュエータ１に、高圧用ボンベ容器に貯蔵された高圧貯蔵ガスＨｇの出し入れを、開弁位置と閉弁位置とを移動することで開閉規制する弁体２２０を開弁方向に付勢する開弁ばね２８０の付勢力に抗して弁体２２０を閉弁位置に規制する閉弁規制位置と、弁体２２０の開弁位置に対応する開弁規制位置とを移動する開閉弁規制部材１４０と、開弁ばね２８０の付勢力に抗して開閉弁規制部材１４０を閉弁方向に付勢する皿ばね１３０と、閉弁規制位置にある開閉弁規制部材１４０の開弁規制位置への移動を制限してロックするロック状態と、移動の制限を解除するアンロック状態とを切替えるロックリング１０と、弁体２２０を開閉操作する駆動エアＧの流入を許容する駆動エア供給孔３４と、駆動エア供給孔３４から流入した駆動エアＧを、開閉弁規制部材１４０に対して、皿ばね１３０の付勢力に抗して駆動エアＧの圧力が開弁方向に作用するように導通する開弁操作導通流路Ｓとを備え、ロック状態において、開弁操作導通流路Ｓにおける、駆動エアＧの導通を遮断するエアストッパー４０のリング凸部４３を備えたことにより、ロック状態において、駆動エアＧが意図せず供給されても、閉弁状態を確実に維持することができる。

詳しくは、開閉アクチュエータ１を、高圧用ボンベ容器に貯蔵された高圧貯蔵ガスＨｇの出し入れを、開弁位置と閉弁位置とを移動することで開閉規制する弁体２２０を開弁方向に付勢する開弁ばね２８０の付勢力に抗して弁体２２０を閉弁位置に規制する閉弁規制位置と、弁体２２０の開弁位置に対応する開弁規制位置とを移動する開閉弁規制部材１４０と、開弁ばね２８０の付勢力に抗して開閉弁規制部材１４０を閉弁方向に付勢する皿ばね１３０と、閉弁規制位置にある開閉弁規制部材１４０の開弁規制位置への移動を制限してロックするロック状態と、移動の制限を解除するアンロック状態とを切替えるロックリング１０と、弁体２２０を開閉操作する駆動エアＧの流入を許容する駆動エア供給孔３４と、駆動エア供給孔３４から流入した駆動エアＧを、開閉弁規制部材１４０に対して、皿ばね１３０の付勢力に抗して駆動エアＧの圧力が開弁方向に作用するように導通する開弁操作導通流路Ｓとを備えたことにより、ロックリング１０がアンロック状態である状態において、導通孔３５から駆動エアＧを供給することで、駆動エアＧが開弁操作導通流路Ｓを通って、開閉弁規制部材１４０に対して、皿ばね１３０の付勢力に抗して開弁方向に作用する。そのため、弁体２２０を閉弁位置に規制する閉弁規制位置にあった開閉弁規制部材１４０が開弁規制位置に移動し、開弁ばね２８０の付勢力によって弁体２２０は開弁位置となり、高圧用ボンベ容器に貯蔵された高圧貯蔵ガスＨｇを放出することができる。

これに対し、開弁操作導通流路Ｓにおける、駆動エアＧの導通を遮断するエアストッパー４０のリング凸部４３を備えたことにより、閉弁状態にある弁体２２０をロックするロック状態において、駆動エア供給孔３４から駆動エアＧを供給されたとしても、エアストッパー４０のリング凸部４３によって、開弁操作導通流路Ｓにおける駆動エアＧの導通を遮断するため、開閉弁規制部材１４０に対して駆動エアＧが開弁方向に作用することがなく、弁体２２０の閉弁状態を確実に維持することができる。したがって、このように、ロックリング１０がロック状態である場合において、駆動エアＧが意図せず供給されても、閉弁状態を確実に維持することができる。

また、弁体２２０の開閉方向を軸心Ｌの方向とし、ロックリング１０におけるロック状態の移動制限位置を軸心Ｌの方向における閉弁側の位置に配置するとともに、アンロック状態の制限解除位置を軸心Ｌの方向における開弁側の位置に配置し、開弁操作導通流路Ｓに、軸心Ｌの方向に略直交する径方向導通流路ｓ３を形成し、エアストッパー４０のリング凸部４３が、移動制限位置において径方向導通流路ｓ３を軸心Ｌの方向に遮断するため、ロックリング１０がロック状態である場合に、駆動エアＧが意図せず供給されても、閉弁状態をより確実に維持することができる。

詳しくは、ロックリング１０が、弁体２２０の開閉方向に一致する軸心Ｌの方向において、ロック状態の移動制限位置とアンロック状態の制限解除位置とを移動する構成とするとともに、開弁操作導通流路Ｓに形成した径方向導通流路ｓ３を、移動制限位置にあるエアストッパー４０のリング凸部４３が軸心Ｌの方向に遮断する、つまり、弁体２２０が移動する軸心Ｌの方向に対して、直交する径方向導通流路ｓ３を、軸心Ｌの方向に移動するエアストッパー４０のリング凸部４３で軸心Ｌの方向に遮断するため、確実に、駆動エアＧの導通を、径方向導通流路ｓ３で遮断することができる。

したがって、開閉弁規制部材１４０に対して駆動エアＧが開弁方向に作用することがなく、ロックリング１０がロック状態において、駆動エアＧが意図せず供給されても、閉弁状態を確実に維持することができる。

また、弁体２２０の開閉方向を軸心Ｌの方向とし、ロックリング１０におけるロック状態の移動制限位置を軸心Ｌの方向における閉弁側の位置に配置するとともに、アンロック状態の制限解除位置を軸心Ｌの方向における開弁側の位置に配置し、ロックリング１０をロック状態の移動制限位置とすることで、開閉弁規制部材１４０を押し下げて弁体２２０を閉弁状態とすることができる。

このように、ロックリング１０をロック状態の移動制限位置とすることで、弁体２２０を機械的に閉弁状態とするとともに、駆動エアＧの導通を径方向導通流路ｓ３で確実に遮断するという、閉弁状態を確実に維持する二つの機能を、ロックリング１０を螺入するという動作で達成することができる。

また、駆動エアＧの圧力を、封入空間ｆに封入した増圧オイルｚによって、メインピストン６０の円形フランジ部６２の底面全体に作用させるため、駆動エアＧを供給することで、弁体２２０を確実に開弁することができる。

詳しくは、エアピストン９０の円柱状部９１から受けた圧力を、増圧オイルｚによりメインピストン６０の円形フランジ部６２の底面全体に作用させることによって、駆動エアＧの圧力は開閉弁規制部材１４０に対して増圧して開弁方向に作用する。

したがって、小さい供給圧力で供給した駆動エアＧであっても、皿ばね１３０の付勢力に抗して、開閉弁規制部材１４０を開弁方向に移動させ、弁体２２０を確実に開弁することができる。

また、開弁ばね２８０の付勢力より、皿ばね１３０の付勢力を大きく設定したことにより、ロックリング１０がアンロック状態、且つ駆動エアＧが供給されない状態において、皿ばね１３０の付勢力によって開閉弁規制部材１４０を閉弁規制位置に移動させ、弁体２２０を確実に閉弁状態とすることができる。

また、開弁操作導通流路Ｓを導通する駆動エアＧの圧力によって突出して駆動エアＧの導通を明示するインジケータリング１１０を備え、インジケータリング１１０を、開弁操作導通流路Ｓにおいて、エアストッパー４０のリング凸部４３の配置箇所より下流側である第二導通流路ｓ２に配置したことにより、駆動エアＧが供給されて弁体２２０が開弁した開弁状態を、外部から認識可能に明示することができる。

詳しくは、開弁操作導通流路Ｓを導通する駆動エアＧの圧力によって突出して駆動エアＧの導通を明示するインジケータリング１１０を備えたことにより、開弁操作導通流路Ｓに駆動エアＧが導通された状態を、駆動エアＧの圧力によって突出するインジケータリング１１０で明示することができる。

また、インジケータリング１１０を、開弁操作導通流路Ｓにおいて、エアストッパー４０のリング凸部４３の配置箇所より下流側である第二導通流路ｓ２に配置することにより、エアストッパー４０のリング凸部４３で開弁操作導通流路Ｓが遮断されていないロックリング１０がアンロック状態である状態、つまり供給された駆動エアＧによって開閉弁規制部材１４０が開弁規制位置に移動し、弁体２２０が開弁した開弁状態をインジケータリング１１０で明示することができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のボンベ体は、高圧用ボンベ容器に対応し、
以下同様に、
圧力流体は、高圧貯蔵ガスＨｇに対応し、
開閉弁は、弁体２２０に対応し、
開弁方向付勢手段は、開弁ばね２８０に対応し、
開閉弁規制手段は、アッパーステム３０、エアストッパー４０、リングゴムパッキン５０、メインピストン６０及びロアステム７０を組み付けて一体化した開閉弁規制部材１４０に対応し、
閉弁方向付勢手段は、皿ばね１３０に対応し、
移動制限状態は、ロック状態に対応し、
制限解除状態は、アンロック状態に対応し、
移動制限切換え手段は、ロックリング１０に対応し、
操作流体流入部は、駆動エア供給孔３４に対応し、
操作流体は、駆動エアＧに対応し、
操作流体導通流路は、開弁操作導通流路Ｓに対応し、
導通遮断手段は、エアストッパー４０のリング凸部４３に対応し、
開閉弁操作機構及び開閉弁操作装置は、開閉アクチュエータ１に対応し、
軸方向は、軸心Ｌに対応し、
直交導通部は、径方向導通流路ｓ３に対応し、
増圧手段は、エアピストン９０の円柱状部９１から受けた圧力をメインピストン６０の円形フランジ部６２の底面全体に作用させる増圧オイルｚに対応し、
明示手段は、インジケータリング１１０に対応し、
ハウジングは、ロアカバー１２０に対応するが、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、上述の説明では開閉アクチュエータ１をバルブ装置２００に装着したが、開閉アクチュエータ１の機構とバルブ装置２００の機構とを一体化した自動弁として構成してもよい。この場合であっても、上述の開閉アクチュエータ１と同様の効果を奏することができる。

また、皿ばね１３０を皿ばねで構成し、開弁ばね２８０をコイルばねで構成したが、開弁ばね２８０の代わりに皿ばねを配置し、皿ばね１３０の代わりにコイルばねを配置しても良い。

駆動エアＧとして、窒素や空気などの無害な気体を用いたが、液体で構成してもよい。
また、軸心Ｌの方向に略直交する径方向導通流路ｓ３は、駆動エアＧの圧力によってエアストッパー４０は、図５のａ部拡大図において矢印で示すように上方に移動することによって、リング凸部４３が食い込んでいたリングゴムパッキン５０の上面及びメタルタッチしていた中間仕切部６６の上面と、エアストッパー４０の下端面４０ａとの間に生じた径方向の隙間で構成したが、パイプ等で構成した流路をエアストッパー４０の下端面４０ａで塞ぐ構成であってもよい。

また、供給された駆動エアＧによる開弁操作に連動して、インジケータリング１１０が下方に突出し、駆動エアＧが供給された開弁状態を、確実かつ正確に、外部から認識可能に明示したが、上方や側方に突出する態様であってもよい。

１…開閉アクチュエータ
１０…ロックリング
３０…アッパーステム
３４…駆動エア供給孔
４０…エアストッパー
４３…リング凸部
５０…リングゴムパッキン
６０…メインピストン
６１…円柱状部
６２…円形フランジ部
７０…ロアステム
１１０…インジケータリング
１２０…ロアカバー
１３０…皿ばね
１４０…開閉弁規制部材
２２０…弁体
２８０…開弁ばね
Ｇ…駆動エア
Ｈｇ…高圧貯蔵ガス
Ｌ…軸心
Ｓ…開弁操作導通流路
ｓ３…径方向導通流路
ｚ…増圧オイル

Claims (5)

1. ボンベ体に貯蔵された圧力流体の出し入れを、開弁位置と閉弁位置とを移動することで開閉規制する開閉弁を開弁方向に付勢する開弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記開閉弁を前記閉弁位置に規制する閉弁規制位置と、前記開閉弁の前記開弁位置に対応する開弁規制位置とを移動する開閉弁規制手段と、前記開弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記開閉弁規制手段を閉弁方向に付勢する閉弁方向付勢手段と、
   前記閉弁規制位置にある前記開閉弁規制手段の前記開弁規制位置への移動を制限してロックする移動制限状態と、前記移動の制限を解除する制限解除状態とを切替える移動制限切換え手段と、
   前記開閉弁を開閉操作する操作流体の流入を許容する操作流体流入部と、
   前記操作流体流入部から流入した前記操作流体を、前記開閉弁規制手段に対して、前記閉弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記操作流体の圧力が開弁方向に作用するように導通する前記操作流体導通流路と、
   該操作流体導通流路における、前記操作流体の導通を遮断する導通遮断手段とを備え、
   前記移動制限切換え手段を、
   前記移動制限状態において、前記導通遮断手段を、前記操作流体導通流路における前記操作流体の導通を遮断する遮断状態に保持する構成とし、
   前記開閉弁の開閉方向を軸方向とし、
   前記移動制限切換え手段における前記移動制限状態の移動制限位置を前記閉弁側の軸方向位置に配置するとともに、前記制限解除状態の制限解除位置を前記開弁側の軸方向に配置し、
   前記操作流体導通流路の少なくとも一部に、前記軸方向に略直交する直交導通部を形成し、
   前記導通遮断手段を、
   前記移動制限位置において前記直交導通部を前記軸方向に遮断する構成とした
   開閉弁操作機構。
2. 前記開閉弁規制手段に対して開弁方向に作用する前記操作流体の圧力を増圧させる増圧手段を備えた
   請求項１に記載の開閉弁操作機構。
3. 前記開弁方向付勢手段の付勢力より、前記閉弁方向付勢手段の付勢力を大きく設定した
   請求項１又は２に記載の開閉弁操作機構。
4. 前記操作流体導通流路を導通する前記操作流体の圧力によって突出して前記操作流体の導通を明示する明示手段を備え、
   該明示手段を、
   前記操作流体導通流路における前記導通遮断手段の配置箇所より下流側に配置した
   請求項１乃至３のうちいずれかに記載の開閉弁操作機構。
5. ボンベ体に貯蔵された圧力流体の出し入れを、開弁位置と閉弁位置とを移動することで開閉規制する開閉弁と、該開閉弁を開弁方向に付勢する開弁方向付勢手段とで構成するバルブ装置に対して装着する開閉弁操作装置であって、
   前記開弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記開閉弁を前記閉弁位置に規制する閉弁規制位置と、前記開閉弁の前記開弁位置に対応する開弁規制位置とを移動する開閉弁規制手段と、
   前記開弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記開閉弁規制手段を閉弁方向に付勢する閉弁方向付勢手段と、
   前記閉弁規制位置にある前記開閉弁規制手段の前記開弁規制位置への移動を制限してロックする移動制限状態と、前記移動の制限を解除する制限解除状態とを切替える移動制限切換え手段と、
   前記開閉弁を開閉操作する操作流体の流入を許容する操作流体流入部と、
   前記操作流体流入部から流入した前記操作流体を、前記開閉弁規制手段に対して、前記閉弁方向付勢手段の付勢力に抗して前記操作流体の圧力が開弁方向に作用するように導通する前記操作流体導通流路と、
   該操作流体導通流路における、前記操作流体の導通を遮断する導通遮断手段とを備え、
   前記移動制限切換え手段を、
   前記移動制限状態において、前記導通遮断手段を、前記操作流体導通流路における前記操作流体の導通を遮断する遮断状態に保持する構成とし、
   前記開閉弁の開閉方向を軸方向とし、
   前記バルブ装置に対して、前記軸方向に装着する装着部を有するハウジングを備えるとともに、
   前記移動制限切換え手段における前記移動制限状態の移動制限位置を前記閉弁側の軸方向位置に配置するとともに、前記制限解除状態の制限解除位置を前記開弁側の軸方向に配置し、
   前記操作流体導通流路の少なくとも一部に、前記軸方向に略直交する直交導通部を形成し、
   前記導通遮断手段を、
   前記移動制限位置において前記直交導通部を前記軸方向に遮断する構成とした
   開閉弁操作装置。

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