(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）軸線方向一端部に供給ポートが形成され、軸線方向他端部に排出ポートが形成されるハウジングと、
（ｂ）軸線方向一端部をハウジングの軸線方向一端部側に配置してハウジングに保持されるロッドと、
（ｃ）有底筒状に形成されるピストンであって、
（ｃ１）底部をハウジングの軸線方向一端部側に配置してロッドが挿入された状態で、ハウジングおよびロッドに対して軸線方向に変位自在に保持され、
（ｃ２）その軸線方向の変位によって、供給ポートと排出ポートとを連通および遮断し、
（ｃ３）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るとともに、ロッドとの間に供給圧力に保持される背圧力室を形成し、
（ｃ４）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受ける供給受圧面積の供給受圧面と、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とが形成され、
（ｄ）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を連通および遮断を制御する開閉駆動手段とを含み、
（ｅ）ハウジング内に、供給ポートから排出ポートに流体が流下する通路が形成されることを特徴とする開閉弁。
【請求項２】
ロッドは、軸線方向一端部を除く部分であってかつピストン内に挿入される部分の外周部が、ピストンの内周部との間に半径方向に間隔をあけて設けられて、ピストンとロッドとの間に円環状のピストン内空間が形成され、このピストン内空間が、供給ポートから排出ポートに流体が流下する通路の一部を成すことを特徴とする請求項１記載の開閉弁。
【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・ｐ１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、（ａ）軸線方向一端部に供給ポートが形成され、軸線方向他端部に排出ポートが形成されるハウジングと、
（ｂ）軸線方向一端部をハウジングの軸線方向一端部側に配置してハウジングに保持されるロッドと、
（ｃ）有底筒状に形成されるピストンであって、
（ｃ１）底部をハウジングの軸線方向一端部側に配置してロッドが挿入された状態で、ハウジングおよびロッドに対して軸線方向に変位自在に保持され、
（ｃ２）その軸線方向の変位によって、供給ポートと排出ポートとを連通および遮断し、
（ｃ３）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るとともに、ロッドとの間に供給圧力に保持される背圧力室を形成し、
（ｃ４）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受ける供給受圧面積の供給受圧面と、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とが形成され、
（ｄ）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を連通および遮断を制御する開閉駆動手段とを含み、
（ｅ）ハウジング内に、供給ポートから排出ポートに流体が流下する通路が形成されることを特徴とする開閉弁である。
【０００９】
本発明に従えば、ハウジングの軸線方向一端部に供給ポートが形成され、ハウジングの軸線方向他端部に排出ポートが形成され、ハウジング内に、供給ポートから排出ポートに流体が流下する通路が形成されている。このハウジングに、有底筒状のピストンが底部をハウジングの軸線方向一端部側に配置して設けられる。このピストンが設けられることによって、ハウジング内が第１圧力室と第２圧力室とに仕切られる。またハウジングに保持されてロッドが設けられ、このロッドがピストンに挿入される。ロッドがピストンに挿入されることによって、ロッドとピストンとの間に背圧力室が形成される。
このようにしてピストンには、供給受圧面、背受圧面および排出受圧面が形成される。供給受圧面の面積と背受圧面の面積とは同一であり、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。したがって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、供給受圧面積と同一の背受圧面積の背受圧面を形成することで、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。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必要がない。ピストンに与える駆動力を大きくする必要がないので、開閉駆動手段を小形化でき、開閉弁の半径方向寸法を小さく抑えることができる。
このようにハウジング内に有底筒状のピストンを設け、ピストンにロッドを挿入する構成とすることによって、供給ポートおよび排出ポートがハウジングの軸線方向両端部に形成される開閉であって、半径方向寸法を小さく抑え、かつ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、ロッドは、軸線方向一端部を除く部分であってかつピストン内に挿入される部分の外周部が、ピストンの内周部との間に半径方向に間隔をあけて設けられて、ピストンとロッドとの間に円環状のピストン内空間が形成され、このピストン内空間が、供給ポートから排出ポートに流体が流下する通路の一部を成すことを特徴とする。
【００１２】
本発明に従えば、ピストンとロッドとの間に円環状のピストン内空間が形成され、このピストン内空間を、通路として利用して、供給ポートから排出ポートに流体を流下させることができる。これによってピストンに供給ポートと排出ポートとを連通させるための通路を別途に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の強度低下がないので、ピストンの肉厚（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、減圧弁の半径方向寸法を小さくすることができる。
【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１０３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１１４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１１５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１２８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１３１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１０２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１０２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１０２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１２３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Ａ１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１４２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】
0003625449.tif 000002
【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１０２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１３５内の流体から受ける供給圧力Ｐ１が、ピストン１０２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１３５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１３５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】
0003625449.tif 000003
【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１５７を有する。第１排出受圧面積Ａ３は、第２圧力室１５０内の流体から受ける排出圧力Ｐ２が、ピストン１０２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】
0003625449.tif 000004
【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１５８を有する。第２排出受圧面積Ａ２は、第２圧力室１５０内の流体から受ける排出圧力Ｐ２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】
0003625449.tif 000005
【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１４３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Ｘ１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１０２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１１８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１０２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２００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Ｌ１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２５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２１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Ｘ１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３１，３２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４３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Ｌ１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６２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３７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Ｅ１を用いて、次式（６）で表される。
【００６８】
【数５】
0003625449.tif 000006
【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】
0003625449.tif 000007
【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】
0003625449.tif 000008
【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】
0003625449.tif 000009
【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】
0003625449.tif 000010
【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ΔＰ３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ΔＰ４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４１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２７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、供給ポートおよび排出ポートがハウジングの軸線方向両端部に形成され、ハウジング内に供給ポートから排出ポートに流体が流下する通路が形成される開閉弁において、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、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ことなく、最大許容流量を大きくすることができる。しかも開閉弁の半径方向寸法を小さくすることができる。
【００９０】
請求項２記載の本発明によれば、ピストンに供給ポートと排出ポートとを連通させるための通路を別途に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の強度低下がないので、ピストンの肉厚（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、開閉弁の半径方向寸法を小さくすることができる。
【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
【図１】
0003625449.tif 000011
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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