(57)【要約】【課題】安価なエアオペレイトバルブを提供すること。【解決手段】操作エアを利用してピストン２３，２４をシリンダ内で摺動させることにより弁部２を駆動させるエアオペレイトバルブ１Ａにおいて、シリンダが、中空部を備える外装部材２１と、外装部材２１の中空部に装填され、ピストン２３，２４が摺動する第１，第２ピストン室２７，２８を形成する内装部材（内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）とを備え、シリンダの壁を二重構造にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作エアを利用してピストンをシリンダ内で摺動させることにより弁部を駆動させるエアオペレイトバルブにおいて、
前記シリンダが、
中空部を備える外装部材と、
前記外装部材の中空部に装填され、前記ピストンが摺動するピストン室を形成する内装部材と、を有する
ことを特徴とするエアオペレイトバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載するエアオペレイトバルブにおいて、
前記内装部材は、一方に開口する中空状をなし、閉塞端面に前記ピストンのピストンロッドを貫き通すための貫通孔が形成された内装部品を複数組み合わせ、前記ピストン室を形成したものであることを特徴とするエアオペレイトバルブ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載するエアオペレイトバルブにおいて、
前記内装部材は、樹脂成形品又はアルミダイカスト成形品、ロストワックス成形品の何れかであり、
前記外装部材は、引抜加工又は押出加工によって形成された金属製のパイプであることを特徴とするエアオペレイトバルブ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載するエアオペレイトバルブにおいて、
前記内装部材と前記外装部材との間に、前記ピストン室を一つの呼吸孔に導通させる導通流路を有することを特徴とするエアオペレイトバルブ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載するエアオペレイトバルブにおいて、
前記ピストンが、樹脂成形品又はアルミダイカスト成形品、ロストワックス成形品の何れかであることを特徴とするエアオペレイトバルブ。
【請求項６】
請求項５に記載するエアオペレイトバルブにおいて、
前記ピストンは、ピストンロッドを一体的に設けられ、前記ロッド部の先端部に、耐摩耗性を有する耐摩耗部材を装着したことを特徴とするエアオペレイトバルブ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載するエアオペレイトバルブにおいて、
前記ピストンは、軸線方向に沿って形成された主流路と、前記主流路に交差して設けられた分岐流路とを有し、
前記分岐流路の流路断面は、軸線方向の縦寸法より、前記主流路に交差する方向の横寸法の方が長いことを特徴とするエアオペレイトバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作エアを利用してピストンをシリンダ内で摺動させることにより弁部を駆動させるエアオペレイトバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
操作エアを利用してピストンをシリンダ内で摺動させることにより弁部を駆動させるエアオペレイトバルブとしては、例えば図３０に示すエアオペレイトバルブ１１００がある。
【０００３】
エアオペレイトバルブ１１００は、ボディ１１０１にアクチュエータ部１１１０を取り付け、更に、アクチュエータ部１１１０を強制的に駆動させる手動機構１１２０をアクチュエータ部１１１０に取り付けて外観を構成している。
【０００４】
ボディ１１０１は、一次側流路１１０２と二次側流路１１０３との間に弁座１１０４が設けられている。ダイアフラム１１０５は、ボディ１１０１にホルダ１１０６を介してアダプタ１１０７をねじ込むことにより、ボディ１１０１とホルダ１１０６との間に外縁部を狭持されている。ステム１１０８はホルダ１１０６に摺動自在に装填され、ダイアフラム１１０５の背圧面に接触している。アクチュエータ部１１１０は、センターロッド１１１８をステム１１０８に突き当てるようにアダプタ１１０７にねじ込まれ、ボディ１１０１に取り付けられる。
【０００５】
アクチュエータ部１１１０は、操作エアの耐圧性を確保するために、Ｏリング以外の構成部品がステンレスなどの剛性を有する金属で形成されている。アクチュエータ部１１１０は、中空状のベース１１１１とキャップ１１１２を螺合接続してシリンダを構成する。ベース１１１１とキャップ１１１２は、仕切板１１１３を挟みこんで保持し、仕切板１１１３で仕切られた第１ピストン室１１１４と第２ピストン室１１１５を形成する。第１ピストン室１１１４と第２ピストン室１１１５は、第１ピストン１１１６と第２ピストン１１１７が摺動可能に装填され、加圧室１１１４ａ，１１１５ａと背圧室１１１４ｂ，１１１５ｂに気密に区画される。
【０００６】
センターロッド１１１８は、第１ピストン１１１６から仕切板１１１３を介して第２ピストン１１１７へと貫き通され、第１，第２ピストン１１１６，１１１７に固定されている。第１ピストン室１１１４の背圧室１１１４ｂには圧縮バネ１１１９が縮設され、圧縮バネ１１１９の弾性力が第１ピストン１１１６とセンターロッド１１１８を介してステム１１０８に作用し、ダイアフラム１１０５を弁座１１０４に当接させる。
【０００７】
センターロッド１１１８には、上端面から中央付近まで軸線に沿って主流路１１１８ａが穿設され、主流路１１１８ａに直交するように分岐流路１１１８ｂ，１１１８ｃが形成されている。分岐流路１１１８ｂ，１１１８ｃは、加圧室１１１４ａ，１１１５ａに連通するように形成されている。センターロッド１１１８は、上端部がキャップ１１１２に形成した給排気流路１１１２ｂ内に位置し、流路１１１８ａ，１１１８ｂ，１１１８ｃを経由して加圧室１１１４ａ，１１１５ａに操作エアを供給し、又は、加圧室１１１４ａ，１１１５ａから操作エアを排出するようになっている。一方、キャップ１１１２には、背圧室１１１４ｂに連通するように第１呼吸孔１１１２ａが形成されている。また、ベース１１１１には、背圧室１１１５ｂに連通するように第２呼吸孔１１１１ａが形成されている。従って、アクチュエータ部１１１０は、圧縮バネ１１１９の弾性力と、加圧室１１１４ａ，１１１５ａに作用する操作エアの圧力とのバランスに応じてセンターロッド１１１８が図中上下方向に移動する。
【０００８】
このような構成を有するエアオペレイトバルブ１１００は、操作エアを給排気流路１１１２ｂに供給しないときには、圧縮バネ１１１９の弾性力が第１ピストン１１１６、センターロッド１１１８、ステム１１０８を介してダイアフラム１１０５に作用し、ダイアフラム１１０５を弁座１１０４に当接させる。この場合、一次側流路１１０２に供給された制御流体が遮断され、弁座１１０４から二次側流路１１０３へ流れない。
【０００９】
一方、操作エアを給排気流路１１１２ｂに供給し、加圧室１１１４ａ，１１１５ａの内圧が圧縮バネ１１１９の弾性力に打ち勝った場合には、センターロッド１１１８が図中上向きに上昇してステム１１０８から離間する。ダイアフラム１１０５は、弁座方向に加圧されなくなり、自身の反力により弁座１１０４から離れる。この状態で、一次側流路１１０２に制御流体を供給すると、制御流体が一次側流路１１０２から弁座１１０４を介して二次側流路１１０３へ流れる。
【００１０】
その後、加圧室１１１４ａ，１１１５ａの操作エアを給排気流路１１１２ｂから排出すると、圧縮バネ１１１９の弾性力が加圧室１１１４ａ，１１１５ａの内圧に打ち勝ち、センターロッド１１１８が下降する。センターロッド１１１８は、ステム１１０８を介してダイアフラム１１０５を弁座方向に加圧し、ダイアフラム１１０５を弁座１１０４に当接させる。これにより、流路が遮断され、一次側流路１１０２に供給された制御流体が弁座１１０４から二次側流路１１０３へ流れなくなる。
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−２１４２３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来のエアオペレイトバルブ１１００は、剛性の高い金属からなるベース１１１１とキャップ１１１２とのネジを嵌め合わせてシリンダを構成しており、第１，第２ピストン室１１１４，１１１５を形成するための大きな中空部をベース１１１１とキャップ１１１２に削り出して設けていた。また、第１，第２ピストン１１１６，１１１７が摺動する摺動面の面粗が粗いと、第１，第２ピストン１１１６，１１１７に装着されるＯリングに傷が付き、操作エアが加圧室１１１４ａ，１１１５ａから背圧室１１１４ｂ，１１１５ｂに漏れる原因となるので、削り出しで設けたベース１１１１とキャップ１１１２の摺動面を、更に面粗を上げるように削っていた。このように、従来のエアオペレイトバルブは、金属材料を用いて耐圧性を確保するベース１１１１やキャップ１１１２に多数の切削加工を施し、金属材料を無駄に消費するため、コスト高であった。
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、安価なエアオペレイトバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るエアオペレイトバルブは、次のような構成を有している。
（１）操作エアを利用してピストンをシリンダ内で摺動させることにより弁部を駆動させるエアオペレイトバルブにおいて、前記シリンダが、中空部を備える外装部材と、前記外装部材の中空部に装填され、前記ピストンが摺動するピストン室を形成する内装部材と、を有することを特徴とする。
【００１５】
（２）（１）に記載の発明において、前記内装部材は、一方に開口する中空状をなし、閉塞端面に前記ピストンのピストンロッドを貫き通すための貫通孔が形成された内装部品を複数組み合わせ、前記ピストン室を形成したものであることを特徴とする。
【００１６】
（３）（１）又は（２）に記載の発明において、前記内装部材は、樹脂成形品又はアルミダイカスト成形品、ロストワックス成形品の何れかであり、前記外装部材は、引抜加工又は押出加工によって形成された金属製のパイプであることを特徴とする。
【００１７】
（４）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、前記内装部材と前記外装部材との間に、前記ピストン室を一つの呼吸孔に導通させる導通流路を有することを特徴とする。
【００１８】
（５）（１）乃至（４）の何れか一つに記載の発明において、前記ピストンが、樹脂成形品又はアルミダイカスト成形品、ロストワックス成形品の何れかであることを特徴とする。
【００１９】
（６）（５）に記載の発明において、前記ピストンは、ピストンロッドを一体的に設けられ、前記ロッド部の先端部に、耐摩耗性を有する耐摩耗部材を装着したことを特徴とする。
【００２０】
（７）（１）乃至（６）の何れか一つに記載の発明において、前記ピストンは、軸線方向に沿って形成された主流路と、前記主流路に交差して設けられた分岐流路とを有し、前記分岐流路の流路断面は、軸線方向の縦寸法より、前記主流路に交差する方向の横寸法の方が長いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
上記構成を有する本発明のエアオペレイトバルブは、シリンダの機能をピストンを摺動させる機能と、操作エアに対する耐圧性を確保する構造体としての機能とに分け、前者の機能を達成する部材として内装部材を設け、後者の機能を達成する部品として外装部材を設けている。そのため、内装部材は、ピストン室を構成する分だけ外装部材より構造が複雑になる。よって、本発明のエアオペレイトバルブによれば、外装部材と内装部材とに異なる材料を用いて材料の適切な利用を図り、コストダウンを図ることができる。
【００２２】
また、本発明のエアオペレイトバルブは、内装部品の開口端面を他の内装部品の開口端面若しくは閉塞端面に突き合わせることにより、連設される内装部品の閉塞端面で仕切られたピストン室を形成する。ピストンは、内装部品の閉塞端面に設けた貫通孔にピストンロッドを貫き通し、ピストン室内の摺動を許容される。このように、複数の内装部品を組み合わせることにより１又は２以上のピストン室を設け、内装部材を構成することが可能である。よって、本発明のエアオペレイトバルブによれば、内装部品を共用化して複数のピストン室を設けることができ、コストダウンを図ることができる。
【００２３】
また、本発明のエアオペレイトバルブは、内装部材が、切削加工数の少ない樹脂成形品、アルミダイカスト成形品、ロストワックス成形品であり、また、外装部材が、引抜加工や押出加工によって簡単に形成した金属パイプであるため、内装部材と外装部材を安価に製作してコストダウンを図ることができる。また、内装部材を外装部材に装填して、内装部材の強度を外装部材で補完するため、内装部材を肉薄にすることにより、シリンダを小型にできる。よって、本発明のエアオペレイトバルブによれば、シリンダの小型化とコストダウンとの両立を図ることができる。
【００２４】
また、本発明のエアオペレイトバルブによれば、内装部材と外装部材との間に、ピストン室を一つの呼吸孔に導通させる導通流路を有するので、呼吸孔を形成する加工数を最低限に抑えることができる。
【００２５】
また、本発明のエアオペレイトバルブによれば、ピストンが樹脂成形品又はアルミダイカスト成形品、ロストワックス成形品の何れかであるので、ピストン製造時における切削加工数を減らしてコストダウンすることができると共に、バルブ重量を軽くできる。
【００２６】
また、本発明のエアオペレイトバルブによれば、ピストンに一体的に設けたピストンロッドの先端部に耐摩耗部材を装着し、ピストン先端部の耐摩耗性や強度を大きくしているので、ピストンが先端部を弁部に押し立てて駆動力を伝達する場合でも、ピストンの劣化を防止できる。
【００２７】
また、本発明のエアオペレイトバルブによれば、主流路を流れる操作エアをピストン室に供給する分岐流路の流路断面は、例えば長方形や楕円形など、軸線方向の縦寸法より、主流路に交差する方向の横寸法の方が長い形状を有するので、分岐流路の流路断面における縦幅や横幅を調整して、分岐流路の流路断面積を大きくすれば、良好な応答性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明に係るエアオペレイトバルブの一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
先ず、本発明のエアオペレイトバルブの第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るエアオペレイトバルブ１Ａの断面図である。図２は、図１に示すエアオペレイトバルブ１Ａの上面図である。
第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、外装部材２１に複数の内装部品２２を装填することにより、シリンダの壁を二重構造にしている点に特徴を有する。
【００３０】
＜全体構成＞
図１に示すように、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、制御流体を制御する弁部２と、弁部２に駆動力を与えるアクチュエータ部３Ａとを備える。エアオペレイトバルブ１Ａは、アクチュエータ部３Ａをアダプタ１１を介してボディ４に連結することにより、円柱状の外観を構成する。
【００３１】
弁部２は、ボディ４に内蔵されている。ボディ４は、ステンレスやアルミなど、剛性と耐熱性のある金属材料を円柱状に形成したものである。ボディ４の下側面には、一次側ポート５と二次側ポート６が設けられている。一方、ボディ４の上側面には、取付孔７が円柱状に開設されている。取付孔７の底壁中央部には、弁座８が環状に設けられ、その弁座８を介して一次側ポート５と二次側ポート６とが連通している。
【００３２】
弁部２は、ボディ４の取付孔７にダイアフラム９を装着し、ダイアフラム９の外縁部をホルダ１０で押さえ、取付孔７の内周面とホルダ１０の外周面との間に挿入したアダプタ１１をボディ４にねじ込むことにより、ダイアフラム９の外縁部をボディ４とホルダ１０との間で狭持している。ダイアフラム９は、樹脂や金属などを薄い膜状に形成し、変形可能にしたものである。そして、ホルダ１０とアダプタ１１は、耐熱性や剛性を有する金属を材質としている。ホルダ１０には、ダイアフラム９に接触するようにステム１３が装填され、ステム１３を介してダイアフラム９にアクチュエータ部３Ａの駆動力を伝達するようになっている。
【００３３】
アクチュエータ部３Ａは、図１及び図２に示すように外観が円柱形状をなす。図１に示すように、アクチュエータ部３Ａは、ノーマルクローズタイプのエアシリンダ構造を有する。アクチュエータ部３Ａは、ピストン２３，２４を収納するシリンダを、複数の部品、具体的には外装部材２１と内装部品２２とベース２５とキャップ２６Ａとに分割して構成する。
【００３４】
図１に示すように、アクチュエータ部３Ａは、パイプ状の外装部材２１に内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４を交互に装填し、外装部材２１の両端部にベース２５とキャップ２６Ａを取り付けている。内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、外装部材２１の内部において重ね合わされた状態で固定され、第１ピストン室２７と第２ピストン室２８を形成する。ピストン２３，２４は、第１，第２ピストン室２７，２８に摺動可能に装填され、第１，第２ピストン室２７，２８を加圧室２７ａ，２８ａと背圧室２７ｂ，２８ｂとにそれぞれ区画している。第２ピストン室２８の背圧室２８ｂには、圧縮バネ２９Ａが縮設され、ピストン２３，２４に図中下方向（弁座方向）の力を常時付与している。
【００３５】
このように、アクチュエータ部３Ａは、個別に設けられた外装部材２１、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ、ピストン２３，２４、ベース２５、キャップ２６Ａを組み合わせて構成される。そして、アクチュエータ部３Ａは、アダプタ１１を介してボディ４に固定される。そのため、部品の寸法や組立のばらつきによっては、ピストン２３，２４が弁座８に対して同軸上に配置されないことがある。しかし、ピストン２３，２４は、円柱状のステム１３を介してダイアフラム９に駆動力を伝達する。そのため、ピストン２３がステム１３に当接する位置が軸線から若干ずれた場合でも、ステム１３がダイアフラム９に面接触して駆動力を分散して伝達するため、ダイアフラム９を弁座８に対して円周方向に均一な力で密接させることができる。
【００３６】
尚、アクチュエータ部３Ａは、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃによって、ピストン２３，２４が摺動する第１，第２ピストン室２７，２８を形成するので、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃによって「内装部材」が構成される。
【００３７】
上記エアオペレイトバルブ１Ａは、キャップ２６Ａに上端面中央部に設けられた給排気ポート８５を介して操作エアを給排気される。給排気ポート８５は、ピストン２３，２４に形成した内部流路（後述）を介して第１，第２ピストン室２７，２８の加圧室２７ａ，２８ａに連通する。また、エアオペレイトバルブ１Ａは、外装部材２１と内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとの間に、第１，第２ピストン室２７，２８の背圧室２７ｂ，２８ｂをアダプタ１１に形成した呼吸孔１２に連通させるための導通流路３１が複数形成されている。従って、エアオペレイトバルブ１Ａは、圧縮バネ２９Ａの弾性力（反発力）と、加圧室２７ａ，２８ａの内圧とのバランスに応じて、ピストン２３，２４が軸線方向に移動し、弁部２に駆動力を伝えることができる。
【００３８】
次に、エアオペレイトバルブ１Ａのシリンダを構成する部品について説明する。
【００３９】
＜ピストンの構成＞
図３は、図１に示す第１ピストン２３と第２ピストン２４の中央縦断面図である。
ピストン２３，２４は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリレン）など、耐熱性があって軽量な樹脂を射出成形した樹脂成形品である。
【００４０】
ピストン２３は、ピストン部４１にピストンロッド４２とピストンロッド４３を一体成形したものである。ピストン部４１は、円柱状をなし、外径寸法が内装部品２２の内径寸法とほぼ同径にされている。ピストン部４１には、ゴムや樹脂などの弾性材料で設けられたＯリングなどのシール部材３３（図１参照）を装着するための装着溝４４が外周面に沿って環状に設けられている。また、ピストンロッド４２，４３にも、ゴムや樹脂などの弾性材料で設けられたＯリングなどのシール部材３２，３４（図１参照）を装着するための装着溝４５，４６が外周面に沿って環状に設けられている。
【００４１】
図１及び図３に示すように、ピストン２３には、主流路４７と分岐流路４８をＴ字状に形成した内部流路が設けられている。主流路４７は、ピストンロッド４３の端面中央部から軸線に沿って分岐流路４８まで形成されている。分岐流路４８は、加圧室２７ａに対応し、ピストンロッド４２の装着溝４５と、ピストンロッド４２がピストン部４１に接続する基端部との間に設けられている。分岐流路４８は、ピストンロッド４２の径方向に貫通して形成されている。分岐流路４８は、断面が横幅の広い矩形状をなす。
【００４２】
一方、ピストン２４は、ピストン部５１にピストンロッド５２を一体成形したものである。ピストン部５１は、円柱状をなし、外径寸法が内装部品２２の内径寸法とほぼ同径にされている。ピストン部５１には、ゴムや樹脂などの弾性材料で設けられたＯリングなどのシール部材３５（図１参照）を装着するための装着溝５３が外周面に沿って環状に設けられている。また、ピストンロッド５２にも、ゴムや樹脂などの弾性材料で設けられたＯリングなどのシール部材３６（図１参照）を装着するための装着溝５４が外周面に沿って環状に設けられている。
【００４３】
図１及び図３に示すように、ピストン２４には、主流路５５と分岐流路５６をＴ字状に形成した内部流路が設けられている。主流路５５は、ピストン部５１の端面中央部から軸線に沿って分岐流路５６まで形成されている。分岐流路５６は、キャップ２６Ａの挿入孔８１に対応し、ピストンロッド５２の装着溝５３より先端側に設けられている。分岐流路５６は、ピストンロッド５２の径方向に貫通して形成されている。分岐流路５６は、断面が横幅の広い矩形状をなす。
【００４４】
ピストン２４は、主流路５５の開口部に、嵌合凹部５７が主流路５５と同心円状に設けられている。嵌合凹部５７の底壁には、連通路５８が帯状に形成され、主流路５５を流れる操作エアの一部を連通路５８を介して嵌合凹部５７へ導いている。
尚、ピストン２４は、ピストンロッド２４の基端部が拡径されてガイド部５９を備える。ガイド部５９は、圧縮バネ２９Ａに挿入され、圧縮バネ２９Ａを軸線方向に安定して伸縮させるために設けられている。
【００４５】
このようなピストン２３，２４は、ピストン２３のピストンロッド４３をピストン２４の嵌合凹部５７に嵌合し、端面を当接させることにより、ピストン２４の主流路５５とピストン２３の主流路４７とが連通する。
【００４６】
＜内装部品の構成＞
図１に示す内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、ＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＶＤＦなど、耐熱性と剛性を有する樹脂を射出成形した樹脂成形品である。内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、同一形状をなすので、ここでは、説明の便宜上、内装部品２２Ｂについて説明し、内装部品２２Ａ，２２Ｃの説明を省略する。
【００４７】
図１に示すように、内装部品２２Ｂは、袋状をなす。内装部品２２Ｂは、側面が円筒形状に形成され、側面の一端開口部を塞ぐように閉塞端面が設けられている。内装部品２２Ｂは、外径寸法が外装部材２１の内径寸法とほぼ同径にされ、側面の内径寸法がピストン部５１に対応している。内装部品２２Ｂの側面は、内装部品２２Ｂを外装部材２１に装填したときに外装部材２１の内周面に当接して支持されるため、肉厚が薄くされている。これに対して、内装部品２２Ｂの閉塞端面は、内装部品２２Ｂを外装部材２１に装填したときに外装部材２１の中空部を仕切って第１，第２ピストン室２７，２８を形成する仕切板となるため、操作エアに対する耐圧性を確保するように肉厚にされている。
【００４８】
図４は、図１に示す内装部品２２Ｂの外観斜視図である。
内装部品２２Ｂは、閉塞端面の中央部にピストン２３のピストンロッド４３を貫き通すための貫通孔６１が設けられている。閉塞端面の外面には、貫通孔６１と同心円状に環状溝６２が形成されている。そして、閉塞端面の外面には、貫通孔６１と環状溝６２との間から外径方向に長く、案内溝６３が複数形成されている。そして、内装部品２２Ｂの外周面には、Ｄカット通路６４が案内溝６３から連続するように軸線と平行に形成されている。内装部品２２Ｂは、側面の開口端部にＤカット通路６４と連続するように、切欠部６５が形成されている。
【００４９】
＜外装部材、ベース、キャップの構成＞
図１に示すように、ベース２５とキャップ２６Ａは、外装部材２１の両端部をかしめ固定され、アクチュエータ部３Ａの外観を構成する。外装部材２１とベース２５とキャップ２６Ａは、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの周りを囲んで内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの強度を補完する。
【００５０】
図５は、図１に示すキャップ２６Ａとベース２５と外装部材２１との関係を示す断面図である。
外装部材２１は、両端が開放した円筒形状をなす。外装部材２１は、ステンレスなどの剛性を有する金属を、引抜加工又は押出加工により肉薄なパイプ状に成形し、その引抜管又は押出管を所定の長さにカットしたものである。外装部材２１の全長は、内装部品２２を重ね合わせ、ピストン室をいくつ設けるかによって決定される。また、外装部材２１の肉厚は、操作エアに対する耐圧性を考慮して決定される。第１実施形態では０．５ｍｍにしている。
【００５１】
＜ベース・キャップ＞
ベース２５とキャップ２６Ａは、圧縮バネ２９Ａの弾性力に抗して内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを重ね合わせて外装部材２１に収納するように、外装部材２１の両端部を塞ぎ、外装部材２１の内部に空間（隙間）を形成する。また、キャップ２６Ａとベース２５は、内装部品２２Ａ，２２Ｃの閉塞端面に当接し、内装部品２２Ａ，２２Ｃを支持する。そのため、ベース及びキャップ２６Ａは、ステンレスやアルミなど、剛性を有する金属を材質とする円柱形状をなす。
【００５２】
ベース２５は、最外径寸法が外装部材２１の外径寸法と同径か、より大きい円柱状をなし、中央部に連結孔７１が貫通して設けられている。連結孔７１の内周面には、アダプタ１１の外周面に設けられた雄ネジをねじ込むための雌ネジが形成されている。ベース２５の一端面には、連結孔７１と同軸上に、内装部品２２Ａを位置決めするための位置決め凹部７２が設けられている。そして、位置決め凹部７２を形成された端面の外周には、外装部材２１の開放端部を圧入するために、圧入代を有する圧入部７３が設けられている。さらに、ベース２５の外周面には、圧入部７３より内側に、外装部材２１の端部をかしめて内向きに変形させるためのかしめ溝７４が環状に形成されている。
【００５３】
キャップ２６Ａは、最外径寸法が外装部材２１の外径寸法と同径か、より大きい円柱状をなす。キャップ２６Ａは、挿入孔８１が一端面中央部に円柱状に開設されている。挿入孔８１は、ピストン２４のピストンロッド２５が非接触で挿入できるように形成されている。キャップ２６Ａの一端面には、ゴムや樹脂などの弾性材料からなるＯリングなどのシール部材３７（図１参照）を装着するための装着溝８２が、挿入孔８１の周りに環状に設けられている。装着溝８２は、内装部品２２Ｃの環状溝６２に対応する。キャップ２６Ａの一端面外周には、外装部材２１の開放端部を圧入するために、圧入代を有する圧入部８３が設けられている。そして、キャップ２６Ａの外周面には、圧入部８３より内側に、外装部材２１の端部をかしめて内向きに変形させるためのかしめ溝８４が環状に形成されている。このようなキャップ２６Ａは、他端面中央部から挿入孔８１に連通するように給排気ポート８５が設けられている。
【００５４】
＜エアオペレイトバルブの組立方法＞
次に、上記構成要素を備えるエアオペレイトバルブ１Ａの組立方法について一例を説明する。
先ず、ボディ４の取付孔７に弁座８を固定し、取付孔７にダイアフラム９をセットする。そして、ダイアフラム９の外縁部を押さえるようにホルダ１０をボディ４の取付孔７に挿入し、ホルダ１０にステム１３を嵌め込んだ後、アダプタ１１をボディ４にねじ込んで固定する。これにより弁部２が組み立てられる。
【００５５】
そして、アクチュエータ部３Ａを組み立てる。ピストン２３，２４の装着溝４４，４５，４６，５３，５４に、シール部材３２，３３，３４，３５，３６を装着する。そして、外装部材２１の一端開口部にベース２５の圧入部７３を圧入する。そして、内装部品２２Ａ、ピストン２３、内装部品２２Ｂ、ピストン２４、圧縮バネ２９Ａ、内装部品２２Ｃを外装部材２１に装填する。そして、内装部品２２Ｃの環状溝６２とキャップ２６Ａの装着溝８２との間でシール部材３７を押し潰すように、外装部材２１の他端開口部にキャップ２６Ａの圧入部８３を圧入する。この段階で、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４と圧縮バネ２９Ａとが外装部材２１内に仮保持される。それから、外装部材２１の両端部を、ベース２５とキャップ２６Ａのかしめ溝７４，８４に沿ってかしめて固定する。
【００５６】
その後、アクチュエータ部３Ａを弁部２に連結する。すなわち、ボディ４に螺設したアダプタ１１をベース２５の連結孔７１にねじ込む。このとき、ピストン２３のピストンロッド４２がステム１３に突き当たり、ピストン２３，２４に作用する圧縮バネ２９Ａの弾性力をステム１３を介してダイアフラム９に伝達し、ダイアフラム９を弁座８に当接させる。以上で組立が完了する。
【００５７】
＜流路構造＞
上記のように組み立てたエアオペレイトバルブ１Ａの流路構造について説明する。図６は、図１に示すエアオペレイトバルブ１Ａであって、流路構造を示す図である。
給排気ポート８５は、キャップ２６Ａの挿入孔８１、ピストン２４の分岐流路５６、主流路５５、ピストン２３の主流路４７、分岐流路４８を介して第１ピストン室２７の加圧室２７ａに連通している。また、給排気ポート８５は、キャップ２６Ａの挿入孔８１、ピストン２４の分岐流路５６、主流路５５、連通路５８、嵌合凹部５７を介して第２ピストン室２８の加圧室２８ａに連通している。
【００５８】
このように、エアオペレイトバルブ１Ａは、ピストン２３，２４に設けた流路４７，４８，５５，５６によって、加圧室２７ａ，２８ａに操作エアを給排気するための流路が形成される。
【００５９】
また、エアオペレイトバルブ１Ａは、図中ドットハッチングに示すように、第１，第２ピストン室２７，２８の背圧室２７ｂ，２８ｂをアダプタ１１に設けた一つの呼吸孔１２に導通させるための導通流路３１を備える。
【００６０】
内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、外周面に形成されたＤカット通路６４により外装部材２１との間に空間を形成する。第１ピストン室２７の背圧室２７ｂは、内装部品２２Ａの切欠部６５と、内装部品２２Ｂの案内溝６３とを介して、内装部品２２ＡのＤカット通路６４によって設けられる空間に連通する。第２ピストン室２８の背圧室２８ｂは、内装部品２２Ｂ，２２Ｃに設けた切欠部６５を介して、内装部品２２Ｂ，２２ＣのＤカット通路６４によって設けられる空間に連通する。
【００６１】
内装部品２２Ａの閉塞端面とベース２５との間には、内装部品２２Ａに設けた環状溝６２と案内溝６３とによって隙間が形成されている。その隙間は、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと外装部材２１との間に形成される空間に連通する一方、アダプタ１１に設けた中空孔に連通している。アダプタ１１には、中空孔に連通するように呼吸孔１２が形成されている。
【００６２】
このように、エアオペレイトバルブ１Ａは、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとの間に形成される空間、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと外装部材２１との間に形成される空間、内装部品２２Ａとベース２５との間に形成される空間によって、第１，第２ピストン室２７，２８の背圧室２７ｂ、２８ｂをアダプタ１１の呼吸孔１２に連通させるための導通流路３１が形成される。
【００６３】
＜エアオペレイトバルブの動作説明＞
次に、第１実施形態に係るエアオペレイトバルブ１Ａの動作を説明する。
エアオペレイトバルブ１Ａは、図２に示すようにボディ４に設けた取付孔１４にボルト（図示せず）を挿通し、そのボルトを取付プレートや半導体製造装置などに締結することにより、設置固定される。エアオペレイトバルブ１Ａは、給排気ポート８５が給排気管（図示せず）を介して給排気制御装置（図示せず）に接続され、操作エアの給排気を制御される。
【００６４】
エアオペレイトバルブ１Ａは、給排気ポート８５に操作エアが供給されないときには、圧縮バネ２９Ａの弾性力によってピストン２３，２４が弁座方向へ押し下げられ、ステム１３を介してダイアフラム９を弁座８に当接させる。そのため、一次側ポート５に供給された制御流体は、弁座８から二次側ポート６へ流れない。
【００６５】
その後、給排気ポート８５に操作エアを供給すると、操作エアがピストン２４の分岐流路５６、主流路５５、ピストン２３の主流路４７、分岐流路４８を経由して第１ピストン室２７の加圧室２７ａに供給される。また、操作エアは、ピストン２４の分岐流路５６、主流路５５、連通路５８、嵌合凹部５７を介して加圧室２８ａに供給される。加圧室２７ａ，２８ａが加圧されて圧縮バネ２９Ａの弾性力に打ち勝つと、ピストン２３，２４が図中上方向（弁座８と反対方向）へ円滑に上昇し、ピストンロッド４２をステム１３から離間させる。これにより、ダイアフラム９は、弁座方向に加圧されなくなり、自身の反力により弁座８から離れる。この状態で一次側ポート５に制御流体を供給すると、制御流体が一次側ポート５から弁座８を介して二次側ポート６へ流れる。
【００６６】
更にその後、給排気ポート８５から加圧室２７ａ，２８ａの操作エアを排出し、圧縮バネ２９Ａの弾性力が加圧室２７ａ，２８ａの内圧より大きくなると、ピストン２３，２４が下降してピストンロッド４２をステム１３に突き当て、ステム１３を介してダイアフラム９に弁座方向の力を付与する。これにより、ダイアフラム９が弁座８に当接して流路を遮断し、制御流体が弁座８から二次側ポート６へ流れなくなる。
【００６７】
＜作用効果＞
従って、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、シリンダの機能をピストンを摺動させる機能と、操作エアに対する耐圧性を確保する等の構造体としての機能とに分け、前者の機能を達成する部材として内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを設け、後者の機能を達成する部品として外装部材２１を設けている。そのため、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、第１，第２ピストン室２７，２８を構成する分だけ外装部材２１より構造が複雑になる。よって、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａによれば、外装部材２１に高価な材料を使用し、内装部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに安価な材料を使うなど、外装部材２１と内装部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとに異なる材料を用いることによって材料の適切な利用を図り、コストダウンを図ることができる。
【００６８】
また、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、従来技術のように別途仕切板を設けなくても、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの開口端面を他の内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの開口端面若しくは閉塞端面に突き合わせるようにして重ね合わせることにより、連設される内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの閉塞端面で仕切られた第１，第２ピストン室２７，２８を形成する。ピストン２３，２４は、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの閉塞端面に設けた貫通孔６１にピストンロッド４２，４３，５２を貫き通し、第１，第２ピストン室２７，２８内の摺動を許容される。このように、複数の内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを組み合わせることにより第１，第２ピストン室２７，２８を設け、内装部材を構成することが可能である。よって、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａによれば、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを共用化して第１，第２ピストン室２７，２８を設けることができ、コストダウンを図ることができる。
【００６９】
また、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが射出成形による樹脂成形品であるため、加工時間や切削加工数が少なく、しかも、ピストン２３，２４が摺接する側面内壁の面粗を、切削加工等を施さなくても簡単に向上させることができ、さらに加工費が安価である。一方、外装部材２１は、引抜加工や押出加工によって簡単に形成した金属パイプであるため、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと外装部材２１を安価に製作できる。これに加え、エアオペレイトバルブ１Ａは、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを外装部材２１に装填して、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの強度を外装部材２１で補完するため、内装部品２２Ａ，２２Ｂの側面を肉薄にして、小型にすることができる。よって、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａによれば、外装部材２１と内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの側面を肉薄にすることによりシリンダの小型化を図りつつ、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと外装部材２１の加工費を抑え、コストダウンを図ることができる。
【００７０】
また、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが樹脂であり、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを支持する外装部材２１とベース２５とキャップ２６Ａを剛性を有する金属としたため、シリンダを全て金属で構成する従来のエアオペレイトバルブ１１００より軽量化できる。具体的には、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、手動機構１１２０を除く従来のエアオペレイトバルブ１１００と比べて、バルブ重量を１０％軽くすることができた。
【００７１】
そして、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、パイプ状の外装部材２１の両端部を円柱状のベース２５とキャップ２６Ａにかしめ固定し、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの周りを支持するようにしているので、従来のエアオペレイトバルブ１１００のように、中空部を設けるための切削加工などをベース２５とキャップ２６Ａに施す必要がなく、コストダウンを図ることができる。また、外装部材２１は、操作エアに対する耐圧性を確保できる範囲で肉薄にすることができる。そのため、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、従来のエアオペレイトバルブ１１００を構成するアクチュエータ部１１１０の外径寸法を変えずに、ピストン２３，２４のピストン径を大きくすることができ、それによって圧縮バネ２９Ａのバネ荷重を上げてシール性を上げることができる。つまり、より大きな圧力の制御流体を制御することが可能である。
【００７２】
また、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと外装部材２１との間に、第１，第２ピストン室２７，２８の背圧室２７ｂ，２８ｂを一つの呼吸孔１２に導通させる導通流路３１を有するので、呼吸孔１２を形成する加工数を最低限に抑えることができる。
【００７３】
また、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、ピストンが樹脂を射出成形した樹脂成形品であるので、ピストン製造時の切削加工数を減らしてコストダウンを図ることができるとともに、バルブ重量の軽量化することができる。
【００７４】
また、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、主流路４７を流れる操作エアを第１ピストン室２７の加圧室２７ａに供給する分岐流路４８の流路断面が、長方形状である。バルブが小型化すると、それに伴って、加圧室２７ａの軸線方向の幅（高さ）が低くなる。分岐流路４８の流路断面が丸形である場合、流路断面の直径が加圧室２７ａの高さに制限され、流路断面積を広げにくい。しかし、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、分岐流路４８の流路断面横幅を大きくすれば、流路断面積が加圧室２７ａの高さに制限されずに、流路断面積を広げることができる。具体的には、分岐流路４８の軸線方向の幅を１ｍｍしかとれない場合、分岐流路４８を直径１ｍｍの丸形流路断面とするより、縦幅１ｍｍ、横幅２．５ｍｍの長方形流路断面とする方が、流路断面積を約３倍も大きく確保できる。よって、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａによれば、分岐流路４８を介して加圧室２７ａに操作エアを効率よく給排気することができ、良好な応答性を維持できる。しかも、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａは、流路断面積を大きくするために、ピストン２３の全長を長くしたり、加圧室２７ａの容積を大きくする必要がない。
【００７５】
（第２実施形態）
続いて、本発明のエアオペレイトバルブの第２実施形態を説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係るエアオペレイトバルブ１Ｂの断面図である。
第２実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｂは、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａの構成部品を数個変更し、外装部材２１と内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃをピストン２３，２４ごと上下反転させることにより、ノーマルクローズタイプのアクチュエータ部３Ａをノーマルオープンタイプのアクチュエータ部３Ｂに変更している点に特徴を有する。従って、第２実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｂは、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａと多くの部品が共通する。よって、ここでは、第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点は図面に付し、説明を適宜割愛する。
【００７６】
＜全体構成＞
エアオペレイトバルブ１Ｂは、外装部材２１に、下側から順に内装部品２２Ｃ、ピストン２４、内装部品２２Ｂ、ピストン２３、内装部品２２Ａを積層し、外装部材２１の上下端部をキャップ２６Ａとベース２５にかしめ固定して、アクチュエータ部３Ｂを構成している。エアオペレイトバルブ１Ｂは、第２ピストン室２８の背圧室２８ｂに圧縮バネ２９Ｂが縮設されている。圧縮バネ２９Ｂは、ピストン２４をステム１３から離間させるために必要な力を確保すればよいため、第１実施形態の圧縮バネ２９Ａより弾性力が小さいものを使用している。このようなエアオペレイトバルブ１Ｂは、圧縮バネ２９Ｂの弾性力によってピストン２３，２４が押し上げられ、ピストンロッド５２をステム１３から離間させる。そのため、ダイアフラム９は、弁座方向の力を付与されていない。
【００７７】
ピストン２３は、ピストンロッド４２が、装着溝４５にシール部材３２を装着しない状態でキャップ２６Ａの挿入孔８１に挿入されている。そのため、ピストンロッド４２の外周面と挿入孔８１の内周面との間には、隙間が設けられ、その隙間を介して給排気ポート８５が第１ピストン室２７の加圧室２７ａに連通している。
【００７８】
一方、ピストン２４は、鋼球や弾性部材を球状にした止め栓９０が主流路５５に圧入され、主流路５５を気密に塞いでいる。そのため、キャップ２６Ａの給排気ポート８５は、挿入孔８１からピストン２３の分岐流路４８、主流路４７、ピストン２４の連通路５８、嵌合凹部５７を介して第２ピストン室２８の加圧室２８ａに連通する。
【００７９】
尚、エアオペレイトバルブ１Ｂにおいても、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの外周面に形成されたＤカット通路６４により、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと外装部材２１との間に複数の導通流路３１が形成され、第１，第２ピストン室２７，２８の背圧室２７ｂ，２８ｂを呼吸孔１２に導通させる。
【００８０】
＜エアオペレイトバルブの動作説明＞
このようなエアオペレイトバルブ１Ｂは、給排気ポート８５に操作エアを供給していないときには、圧縮バネ２９Ｂの弾性力によって、ピストン２４とピストン２３が押し上げられる。そのため、ダイアフラム９は、ステム１３を介して弁座方向に加圧されず、自身の反力により弁座８から離れている。この状態で一次側ポート５に制御流体を供給すると、制御流体が一次側ポート５に供給した制御流体が弁座８を介して二次側ポート６に流れる。
【００８１】
これに対して、給排気ポート８５に操作エアを供給したときには、操作エアが、挿入孔８１から第１ピストン室２７の加圧室２７ａに供給されるとともに、挿入孔８１からピストン２３の分岐流路４８、主流路４７、ピストン２４の連通路５８、嵌合凹部５７を介して第２ピストン室２８の加圧室２８ａに供給され、加圧室２７ａ，２８ａが加圧される。加圧室２７ａ，２８ａの内圧が圧縮バネ２９Ｂの弾性力に打ち勝つと、ピストン２３，２４が下降して、ピストン２４のピストンロッド５２をステム１３突き当て、ステム１３を介してダイアフラム９に弁座方向の力を付与する。ダイアフラム９が弁座８に当接すると、制御流体が一次側ポート５から弁座８を介して二次側ポート６へ流れなくなる。
【００８２】
その後に、給排気ポート８５から加圧室２７ａ，２８ａの操作エアを排出し、圧縮バネ２９Ｂの弾性力が加圧室２７ａ，２８ａの内圧に打ち勝つと、ピストン２３，２４が上昇してステム１３から離間する。ダイアフラム９は、弁座方向に加圧されなくなり、自身の反力により弁座８から離れる。そのため、一次側ポート５に制御流体を供給すると、制御流体が一次側ポート５から弁座８を介して二次側ポート６へ流れる。
【００８３】
＜作用効果＞
よって、第２実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｂによれば、外装部材２１の中空部に、第１，第２ピストン室２７，２８を形成する内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを装填し、シリンダの壁を二重構造としているので、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａと同様に、コストダウンを図ることができる。
【００８４】
また、第２実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｂは、操作エアを用いてピストンをシリンダ内で移動させることにより弁部に駆動力を与えるものであって、外装部材２１の中空部に装填される内装部材（内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）を、軸線方向に反転させることにより、ノーマルオープンタイプとノーマルクローズタイプとを変更する。このように、エアオペレイトバルブ１Ｂは、内装部材（内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）を共用化してノーマルオープンタイプとノーマルクローズタイプとを変更するため、従来のエアオペレイトバルブ１１００のようにノーマルオープンタイプ専用のベースやキャップ、或いは、ノーマルクローズタイプ専用のベースやキャップなどをストックする必要がない。よって、第２実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｂによれば、ノーマルオープンタイプとノーマルクローズタイプとでバルブ構成部品を共用化し、コストダウンを図ることができる。
【００８５】
また、第２実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｂは、弾性特性が異なる圧縮バネ２９Ａ，２９Ｂをノーマルクローズタイプ時と、ノーマルオープンタイプ時とで付け替えるので、ノーマルオープンタイプとノーマルクローズタイプの弁閉力を同等とすることができる。
【００８６】
また、第２実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｂは、ピストン２３が、軸線に沿って主流路４７を形成されるとともに、主流路４７に直交するように分岐流路４８を形成され、ピストン２４が、軸線に沿って主流路５５を形成されるとともに、主流路５５に直交するように分岐流路５６を形成され、ピストン２４の主流路５５に止め栓９０を装着して主流路５５と分岐流路５６との間を閉止することにより、ノーマルオープン時とノーマルクローズ時とで操作エアを加圧室２７ａ、２８ａに供給する流路を切り替える。そのため、第２実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｂによれば、ピストン２３，２４を共用化してコストダウンを図りつつ、ノーマルクローズ時とノーマルオープン時における操作エアの加圧室２７ａ，２８ａへの供給を可能にしている。
【００８７】
（第３実施形態）
次に、本発明のエアオペレイトバルブに係る第３実施形態について図面を参照して説明する。図８は、本発明の第３実施形態に係るエアオペレイトバルブ１Ｃの断面図であって、キャップ２６Ｂが弁開閉検知センサ９１を備えるものを示す。図９は、図８に示すエアオペレイトバルブ１Ｃの上面図である。
第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃは、ピストン２３，２４が耐摩耗部品の一例である金属部品１０５，１０６を固定されている点、及び、キャップ２６Ｂ，２６Ｃを交換して機能の追加変更をする点が、第１実施形態のエアオペレイトバルブ１Ａと相違する。よって、ここでは、第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点は図面に第１実施形態と同一符号を付し、説明を適宜割愛する。
【００８８】
＜全体構成＞
図８に示すように、エアオペレイトバルブ１Ｃは、弁部２にアクチュエータ部３Ｃを連結することにより外観が構成されている。外装部材２１は、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４と圧縮バネ２９Ａを収納した状態で、上下開放端部にベース２５とキャップ２６Ｂがかしめ固定されている。
【００８９】
キャップ２６Ｂは、円柱凹部１０１が挿入孔８１の開口部に円柱状に設けられている。キャップ２６Ｂの図中上端面には、挿入孔８１より外側に給排気ポート８５が開設されている。給排気ポート８５は、バイパス流路１０２を介して円柱凹部１０１に連通している。また、キャップ２６Ｂの図中上端面には、挿入孔８１と軸線をずらしつつ、挿入孔８１に重なるように接続孔１０３が設けられている。接続孔１０３の内周面には、雌ネジが形成され、弁開閉検知センサ９１を螺設されるようになっている。弁開閉検知センサ９１は、検出部を挿入孔８１に突出させるように接続孔１０３にねじ込まれて固定されている。
【００９０】
エアオペレイトバルブ１Ｃは、ピストン２３のピストンロッド４２の先端部と、ピストン２４のピストンロッド５２の先端部に、金属部品１０５，１０６を固着している。金属部品１０５，１０６は、ステンレスや黄銅などの剛性や強度の高く、磁性を有する金属材料で形成されている。金属部品１０５，１０６は、樹脂製のピストンロッド４２，５２に圧入、インサート成形、接着、溶着などによって固定されている。
【００９１】
＜エアオペレイトバルブの組付＞
エアオペレイトバルブ１Ｃは、取付孔１４に挿通したボルト（図示せず）を用いて取付板や半導体製造装置などに組み付けられる。そして、給排気管が給排気ポート８５に上方から接続される。このとき、給排気ポート８５が給排気管の位置からずれていると、配管作業に手間がかかる。しかし、エアオペレイトバルブ１Ｃは、キャップ２６Ｂを外装部材２１に対して回転できるようにかしめ固定している。そのため、給排気ポート８５が給排気管の位置からずれている場合には、エアオペレイトバルブ１Ｃを取付板などに組み付けた後、キャップ２６Ｂのみを回転させ、給排気ポート８５の位置調節するすることができる。
【００９２】
＜エアオペレイトバルブの動作説明＞
エアオペレイトバルブ１Ｃは、操作エアを給排気ポート８５に供給されないときには、圧縮バネ２９Ａの弾性力によってピストン２３，２４が押し下げられ、ステム１３を介してダイアフラム９を弁座８に当接させる。
【００９３】
その後、操作エアを給排気ポート８５に供給すると、操作エアがバイパス流路１０２、円柱凹部１０１、ピストン２４の分岐流路５６、主流路５５、ピストン２３の主流路４７、分岐流路４８を介して加圧室２７ａへ供給されるとともに、ピストン２４の主流路５５から連通路５８、嵌合凹部５７を介して加圧室２８ａへ供給される。加圧室２７ａ，２８ａの内圧が圧縮バネ２９Ａの弾性力に打ち勝つと、ピストン２３，２４が上昇し、ステム１３を介してダイアフラム９に付与していた弁座方向の力を解除する。これにより、ダイアフラム９が自身の反力により弁座８から離れる。この状態で一次側ポート５に制御流体を供給すると、制御流体が一次側ポート５から弁座８を介して二次側ポート６へ流れる。
【００９４】
さらにその後、加圧室２７ａ，２８ａの操作エアを給排気ポート８５から排気すると、圧縮バネ２９Ａの弾性力によってピストン２３，２４が下降し、ピストン２３のピストンロッド４２をステム１３に突き当て、ダイアフラム９に弁座方向の力を加える。この力により、ダイアフラム９が弁座８に当接し、一次側ポート５に供給した制御流体が弁座８から二次側ポート６へ流れなくなる。
【００９５】
このように弁開閉するエアオペレイトバルブ１Ｃは、弁開閉状態を弁開閉検知センサ９１によって検出される。すなわち、エアオペレイトバルブ１Ｃは、ピストン２３，２４が上昇して弁開するときには、ピストン２４に設けたピストンロッド５２の金属部品１０６が弁開閉検知センサ９１に近づく。弁開閉検知センサ９１は、金属部品１０６を認識し、エアオペレイトバルブ１Ｃが弁開状態であることを検出する。一方、エアオペレイトバルブ１Ｃは、ピストン２３，２４が下降して弁閉するときには、金属部品１０６が弁開閉検知センサ９１から遠ざかる。弁開閉検知センサ９１は、金属部品１０６を認識できくなると、エアオペレイトバルブ１Ｃが弁閉状態であることを検出する。
【００９６】
＜機能変更＞
ところで、弁開閉検知センサ９１は、キャップ２６Ｂの接続孔１０３に着脱可能に取り付けられている。そのため、接続孔１０３に取り付ける機器を取り替えれば、エアオペレイトバルブ１Ｃに持たせる機能が簡単に変更することができる。
【００９７】
図１０は、図８に示すエアオペレイトバルブ１Ｃのキャップ２６Ｂに、ストローク調整つまみ９２を取り付けた図である。図１１は、図１０に示すエアオペレイトバルブ１Ｃの上面図である。
図１０及び図１１に示すエアオペレイトバルブ１Ｃは、キャップ２６Ｂの接続孔１０３にストローク調整つまみ９２を螺設している。ストローク調整つまみ９２は、回転量を調整することにより、挿入孔８１に突出する下端部分の位置を調整する。エアオペレイトバルブ１Ｃは、ピストンロッド５２をストローク調整つまみ９２に当接するまでピストン２３，２４を移動させ、ダイアフラム９が弁座８から離間する量（ストローク）を調整する。このとき、ピストンロッド５２は、先端部がストローク調整つまみ９２に衝突して押しつけられるが、先端部に金属部品１０６を固着されているため、ストローク調整つまみ９２にぶつかる衝撃で摩耗したり変形することはない。尚、図１１に示すキャップ２６Ｂのように、ストローク調整つまみ９２の周りにメモリを設けておけば、流量調整を容易に行うことができる。
【００９８】
図１２は、図８に示すエアオペレイトバルブ１Ｃのキャップ２６Ｂに、開閉インジケータ９３を取り付けた図であって、弁閉状態を示す。図１３は、図１２に示すエアオペレイトバルブ１Ｃの弁開状態を示す。
図１２及び図１３に示すエアオペレイトバルブ１Ｃは、接続孔１０３に開閉インジケータ９３が螺設されている。開閉インジケータ９３は、ロッド９４を外部に突出可能に設け、コイルスプリング９５によってロッド９４をピストン２４のピストンロッド５２に突き当てている。このエアオペレイトバルブ１Ｃによれば、ピストン２３，２４が上方へ移動する際には、コイルスプリング９５の弾性力に抗してロッド９４を突き上げる。また、ピストン２３，２４が下降する際には、ロッド９４がコイルスプリング９５の弾性力によって下降する。よって、ユーザは、ロッド９４がキャップ２６Ｂから突出する量に基づいて弁開閉状態を判断することができる。尚、この場合、ピストンロッド５２に金属部材５２を固着しているため、ピストンロッド５２がロッド９４に擦れて摩耗しない。
【００９９】
図１４は、図８に示すエアオペレイトバルブ１Ｃのキャップ２６Ｂを、ワンタッチ継手９６を備えるキャップ２６Ｃに交換した図である。
図１４に示すエアオペレイトバルブ１Ｃは、ワンタッチ継手９６を装着したキャップ２６Ｃを備える。キャップ２６Ｃは、ワンタッチ継手９６を装着できるように、挿入孔８１より外側にずれた位置に給排気ポート８５が設けられている。給排気ポート８５は、バイパス流路１０２を介して円柱凹部１０１に連通している。このエアオペレイトバルブ１Ｃは、給排気管をワンタッチ継手９６にワンタッチで接続できるので、配管が容易である。
【０１００】
＜作用効果＞
従って、第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃは、ピストン２３に設けたピストンロッド４２の先端部に金属部品１０６を装着し、ピストンロッド４２の耐摩耗性や強度を大きくしている。そのため、ピストンロッド４２をステム１３に押し当ててダイアフラム９に駆動力を伝達する場合でも、ピストン２３の劣化を防止することができる。また、エアオペレイトバルブ１Ｃは、ピストンロッド４２が摩耗等しないので、ピストン２３，２４が弁部２を作動させるためのストロークが変化せず、流量特性が変化しにくい。
【０１０１】
また、第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃによれば、ベース２５とキャップ２６Ｂ，２６Ｃを回転できるように外装部材２１をベース２５とキャップ２６Ｂ，２６Ｃにかしめるので、ベース２５とキャップ２６Ｂ，２６Ｃに回転機構を設ける必要がなく、全高を低くすることができる。また、外装部材２１にネジなどを切削加工する必要がなく、コストダウンを図ることができる。
【０１０２】
また、第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃは、弁開閉検知センサ９１、ストローク調整つまみ９２、開閉インジケータ９３、ワンタッチ継手９６などの流体制御部品を取り付けたキャップ２６Ｂ，２６Ｃが、給排気ポート８５のみを設ける第１実施形態のキャップ２６Ａと同一外形を備える。そのため、外装部材２１に取り付けるキャップ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃを変更するだけで、弁開閉検知機能やインジケータ機能などの機能を任意に設定できる。よって、第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃによれば、キャップ２６以外の部品を共用化して、機能の追加変更を行うことができ、コストダウンを図ることができる。
【０１０３】
このことは、従来のエアオペレイトバルブ１１００と比較すると、効果が顕著である。すなわち、従来のエアオペレイトバルブ１１００は、弁開閉検知機能を持たせる場合、キャップ１１１２を丸ごと弁開閉検知センサを備えるキャップに交換しなければならなかった。そのキャップには、ピストン室１１１４を形成するための中空部を設けているため、加工費や無駄な材料費がかかる。これに対して、第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃは、キャップ２６Ｂが簡単な円柱形状をなし、給排気ポート８５と接続孔１０３を設けただけのものであるため、加工が少なく、切削加工によって材料を無駄に消費しない。そのため、第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃは、外装部材２１や内装部品２２などを共用化し、安価に製造できるキャップ２６のみを交換すれば機能変更できる。よって、第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃは、従来のエアオペレイトバルブ１１００と比べて、機能変更に要する部品を安価にできる。尚、第３実施形態のキャップ２６は、従来技術のキャップ１１１２と比べて小さいため、ストック場所を選ばない。
【０１０４】
また、第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃは、キャップ２６Ｂの接続孔１０３に弁開閉検知センサ９１、ストローク調整つまみ９２、開閉インジケータ９３の何れも螺設できるので、ユーザが弁開閉検知センサ９１、ストローク調整つまみ９２、開閉インジケータ９３を任意に着脱し、簡単に機能変更を行うことができる。
【０１０５】
また、第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃは、キャップ２６Ｂ，２６Ｃに給排気ポート８５を設け、給排気管を上方から給排気ポート８５に接続するようにしたので、給排気管が周囲の部品に干渉することを考慮する必要がなくなり、設計の自由度を増すことができる。また、エアオペレイトバルブ１Ｃの側面に継手配管を設けないので、エアオペレイトバルブ１Ｃの設置スペースが小さくて済み、エアオペレイトバルブ１Ｃを密集配置することができる。
【０１０６】
（第４実施形態）
次に、本発明のエアオペレイトバルブに係る第４実施形態について図面を参照して説明する。図１５は、本発明の第４実施形態に係るエアオペレイトバルブ１Ｄの断面図であって、キャップ２６Ｄが給排気ポート８５のみを備えるものを示す。図１６は、図１５に示すエアオペレイトバルブ１Ｄの上面図である。
第４実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｄは、キャップ２６Ｄが２分割されている点が、第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃと相違する。よって、ここでは、第３実施形態と相違する点を中心に説明し、第３実施形態と共通する構成については第３実施形態と同一符号を図面に付し、説明を適宜割愛する。
【０１０７】
図１５に示すように、エアオペレイトバルブ１Ｄは、キャップ２６Ｄが固定プレート１１１とオプションプレート１１２Ａに分割され、図１６に示すように、固定プレート１１１とオプションプレート１１２Ａを上方から２本のボルト１１３，１１３で固定したものである。
【０１０８】
固定プレート１１１には、挿入孔８１が円柱状に設けられ、挿入孔８１の開口部に円柱凹部１０１が形成されている。また、固定プレート１１１には、円柱凹部１０１に接続するようにパイパス流路１０２が貫通して設けられている。固定プレート１１１の端面には、挿入孔８１と円柱凹部１０１とパイパス流路１０２の周りを囲むように、シール部材３７を装着するための装着溝８２が形成されている。そして、固定プレート１１１には、挿入孔８１からずれつつ挿入孔８１と重なるように第１接続孔１１５が設けられている。挿入孔８１の内壁には、シール部材３８を装着するための装着溝１１４が環状に形成され、ピストン２４のピストンロッド５２と挿入孔８１の内周面との間を気密に区画している。尚、固定プレート１１１は、圧入部８３とかしめ溝８４も備える。
【０１０９】
一方、オプションプレート１１２Ａには、給排気ポート８５が固定プレート１１１のバイパス流路１０２と対応して設けられている。オプションプレート１１２Ａは、給排気ポート８５の一端開口部の周りに、シール部材３９を装着するための装着溝１１７が形成されている。
【０１１０】
このようなエアオペレイトバルブ１Ｄは、固定プレート１１１に外装部材２１をかしめ固定している。オプションプレート１１２Ａは、固定プレート１１１に対してボルト１１３，１１３で固定され、第１接続孔１１５を覆っている。従って、図１５に示すようにオプションプレート１１２Ａを備えるキャップ２６Ｄは、給排気ポート８５から操作エアを給排気する機能のみを有する。
【０１１１】
第４実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｄは、オプションプレート１１２Ａを固定プレート１１１に対して着脱自在に設けているため、オプションプレート１１２Ａを他のオプションプレート１１２Ｂ，１１２Ｃに交換して機能変更を行うことが可能である。
【０１１２】
図１７は、図１５に示すエアオペレイトバルブ１Ｄのオプションプレート１１２Ａを、弁開閉検知センサ９１を備えるオプションプレート１１２Ｂに交換した図である。図１８は、図１７に示すエアオペレイトバルブ１Ｄの上面図である。
図１７及び図１８に示すように、エアオペレイトバルブ１Ｄは、オプションプレート１１２Ｂを固定プレート１１１にボルト１１３，１１３で固定している。オプションプレート１１２Ｂは、固定プレート１１１のバイパス流路１０２に対応する給排気ポート８５が中心からずれて設けられている。また、オプションプレート１１２Ｂは、第１接続孔１１５に対応する第２接続孔１１６が中心からずれて設けられている。第２接続孔１１６の内周面には雌ネジが形成され、弁開閉検知センサ９２を螺設できるようになっている。従って、エアオペレイトバルブ１Ｄは、ボルト１１３を取り外してオプションプレート１１２Ａをオプションプレート１１２Ｂに交換するだけで、弁開閉検知機能を持つことができる。
【０１１３】
図１９は、図１７に示すエアオペレイトバルブ１Ｄにストローク調整つまみ９２を装着した場合の断面図である。図２０は、図１７に示すエアオペレイトバルブ１Ｄに開閉インジケータ９３を装着した場合の断面図である。
図１７に示すエアオペレイトバルブ１Ｄは、第２接続孔１１６に弁開閉検知センサ９１を着脱可能に取り付けている。そのため、エアオペレイトバルブ１Ｄは、図１９に示すように、ストローク調整つまみ９２を第２接続孔１１６に螺設することにより、ストローク調整機能を備えることができる。また、エアオペレイトバルブ１Ｄは、図２０に示すように、開閉インジケータ９３を第２接続孔１１６に螺設することにより、弁開閉状態を外部から視認するインジケータ機能を備えることができる。
【０１１４】
図２１は、図１５に示すエアオペレイトバルブのキャップ２６Ｄを構成するオプションプレート１１２Ａを、ワンタッチ継手９６を装着したオプションプレート１１２Ｃに交換した図である。
オプションプレート１１２Ｃは、オプションプレート１１２Ａと比べて給排気ポート８５を浅く設けることにより段差を設け、その段差にワンタッチ継手９６を突き当てるようにしてワンタッチ継手９６が取り付けられている。オプションプレート１１２Ｃを備える図２１に示すエアオペレイトバルブ１Ｄは、給排気管を上方からワンタッチで給排気ポート８５に接続することができる。
【０１１５】
＜作用効果＞
従って、第４実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｄは、操作エアを利用してピストンをシリンダ内で摺動させ、弁部に駆動力を与えるエアオペレイトバルブ１Ｄにおいて、シリンダの端部を閉塞するキャップ２６Ｄを分割し、ボルト１１３，１１３を用いて分割した部材（固定プレート１１１とオプションプレート１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ）を連結自在に設けている。そして、分割した部材の一つであるオプションプレート１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃにワンタッチ継手９６や弁開閉検知センサ９１、ストローク調整つまみ９２、開閉インジケータ９３などの流体制御部材を取り付けている。そのため、第４実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｄは、固定プレート１１１を外装部材２１に固定したまま、オプションプレート１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃを交換することにより、機能の追加変更を行うことができる。しかも、第４実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｄは、固定プレート１１１までも共用化できるので、更なるコストダウンを図ることができる。
【０１１６】
特に、上述した第３実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｃでは、ワンタッチ継手９６を備えるキャップ２６Ｃと弁開閉検知センサ９１などを備えるキャップ２６Ｂとは、エアオペレイトバルブ１Ｄを組み立てる前でなければ使用先で変更することができなかったが、第４実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｄでは、オプションプレート１１２Ｂ，１１２Ｃを交換すれば、ワンタッチ継手９６を備える仕様と、弁開閉検知センサ９１を備える仕様とを使用先でも簡単に変更することができる。
【０１１７】
更に言えば、エアオペレバルブ１Ｄは、オプションプレート１１２Ｂが、弁開閉検知センサ９１とストローク調整つまみ９２と開閉インジケータ９３とを第２接続孔１１６に任意に接続されるので、オプションプレート１１２Ｂを交換しなくても、弁開閉検知センサ９１とストローク調整つまみ９２と開閉インジケータ９３とを交換するだけで、機能変更することができる。
【０１１８】
また、第４実施形態のエアオペレイトバルブ１Ｄは、上方からボルト１１３，１１３を締結してオプションプレート１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃを固定プレート１１１に固定するので、エアオペレイトバルブ１Ｄをラインに組み付けた状態でも、オプションプレート１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの交換作業を容易に行うことができる。
【０１１９】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
【０１２０】
（１）例えば、上記実施の形態では、２段式エアオペレイトバルブ１Ａについて説明した。しかし、図２２に示すように、同一形状の内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを４個重ねて外装部材２１内に固定することにより、３個のピストン室２７，２８，１２１を形成し、３段式のエアオペレイトバルブ１Ｅを構成することが可能である。この場合、ピストン２３，２４の間に、凸状のピストン１２２を介在させるとよい。ピストン１２２には、主流路１２３を形成し、主流路１２３の開口部に嵌合凹部１２４を設け、嵌合凹部１２４の内周面に連通路１２５を形成するよい。ピストン室１２１の加圧室１２１ａに給排気ポート８５を連通させるためである。
【０１２１】
また、図２３に示すように、同一形状の内装部品２２Ｂ，２２Ｃを２個重ねて外装部材２１内に固定することにより、１個のピストン室２８を形成し、１段式のエアオペレイトバルブ１Ｆを構成することが可能である。この場合、主流路１２７を介して連通するように２個の分岐流路１２８，１２９をピストン１２６に設けるとよい。給排気ポート８５を分岐流路１２８、主流路１２７、分岐流路１２９を介してピストン室２８の加圧室２８ａに連通させるためである。
【０１２２】
よって、上記エアオペレイトバルブ１Ｅ，１Ｆに示すように、内装部品２２を重ねる数を変えるだけで、何段式のエアオペレイトバルブでも作ることができ、部品を共用化してコストダウンを図ることができる。
【０１２３】
さらに、例えば、図２４に示すエアオペレイトバルブ１Ｇは、図２３に示す圧縮バネ２９Ａを圧縮バネ２９Ｂに交換するとともに、シール部材３４を取り外し、ピストン１２６の主流路１２７に止め栓９０を装着し、内装部品２２Ｂ，２２Ｃをピストン１２６ごと外装部材２１内で軸線方向に反転させることにより、ノーマルクローズタイプからノーマルオープンタイプに変更している。そのため、この変形例においても、圧縮バネ２９Ａ，２９Ｂとシール部材３４以外の部品を共用化して、ノーマルクローズタイプとノーマルオープンタイプとを変更することができ、コストダウンを図ることができる。
【０１２４】
（２）例えば、上記実施の形態では、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの外周面にＤカット通路６４を形成することにより、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと外装部材２１との間に導通流路３１を形成した。これに対して、Ｄカット通路６４に変えて、断面矩形状の導通溝１３１を内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの外周面に複数形成してもよい。この場合には、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの導通溝１３１と外装部材２１の内周面との間に導通流路３１が形成される。また、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの外周面にＤカット通路６４を設けず、外装部材２１の内周面に導通溝１３２を形成し、内装部品２２と外装部材２１との間に導通流路３１を形成してもよい。尚、導通溝１３２は、外装部材２１を引抜加工や押出加工時に一緒に形成することができ、加工費が安価である。更には、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに導通溝１３１を設けるとともに、外装部材２１に導通溝１３２を設けてもよい。
【０１２５】
（３）例えば、上記実施形態では、外装部材２１の両端部をベース２５とキャップ２６Ａに圧入した後にかしめて固定した。これに対して、図２７のＰ部に示すように、外装部材２１の両端部をベース２５とキャップ２６Ａに圧入した後、外装部材２１の両端部をベース２５とキャップ２６Ａに溶接固定してもよい。この方法によれば、外装部材２１にベース２５とキャップ２６Ａを強固に固定し、また流体漏れも確実に防止できる。また、図２８に示すキャップ２６Ｅように、ベース２５とキャップ２６Ｅにかしめ溝７４，８４を形成せず、外装部材２１の両端部をベース２５とキャップ２６Ｅに圧入し、さらに圧入した部位を接着剤などで接着させてもよい。この方法によれば、かしめ溝７４，８４を加工する手間を省くことができる。また、図２９に示すように、ベース１３５とキャップ１３６の下端外周面に雄ネジを形成する一方、外装部材１３７の開口端内周面に雌ネジを形成し、外装部材１３７の両端部をベース１３５とキャップ１３６に螺合接続するようにしてもよい。この方法は、ネジ加工を必要とし、コストアップするものの、外装部材１３７の両端部を圧入しないため、ベース１３５やキャップ１３６、外装部材１３７を簡単に着脱して再利用できる利点がある。
【０１２６】
（４）上記実施形態では、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４を樹脂成形品で構成したが、アルミダイカスト成形品やロストワックス成形品など、切削加工数が少なく、安価に成形できる成形品で内装部品やピストンを構成してもよい。エアオペレイトバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが高温の制御流体を制御する場合やヒーティングされる場合には、全体の温度が８０度を超え、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４として樹脂成形品を使用できないことがある。この場合には、金属であるアルミダイカスト成形品やロストワックス成形品によって内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４を構成し、全体温度が８０度を超えるような耐熱温度を超える環境下でもエアオペレイトバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを使用できるようにするとよい。
【０１２７】
（５）上記実施形態では、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを全て同一形状とした。これに対して、外装部材２１に装着する位置に応じて内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの形状を変えてもよい。すなわち、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、閉塞端面が第１，第２ピストン室２７，２８を仕切る仕切板としての役割を果たすため、閉塞端面の肉厚を暑くする一方、内装部品２２Ａ，２２Ｃは、閉塞端面がベース２５とキャップ２６に支持されて強度を補完されるため、閉塞端面の肉厚を薄くしてもよい。このように、目的に応じて内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの形状を変えることにより、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの材料を無駄なく適切に使用することができる。また、不必要な部分の肉厚を薄くすることにより、バルブの小型化・軽量化を図ることができる。
【０１２８】
（６）上記実施形態では、外装部材２１を金属製パイプとした。これに対して、外装部材２１を樹脂成形品としてもよい。この場合、外装部材２１を肉厚にして耐圧性を確保するため、バルブが大型化する。しかし、射出成形などによって容易に製造できるため、コストダウンを図ることができる。また、重量を軽量化することも可能になる。
【０１２９】
（７）上記実施形態では、分岐流路４８，５６の形状を長方形状にした。分岐流路は、軸線方向の縦寸法より、主流路に対して交差（直交）する方向の横寸法より長い形状の流路断面とすることにより、流路断面積を確保できるようにすればよい。そのため、分岐流路の流路断面形状を、横方向に長い楕円形状や、複数の丸孔をピストンロッドの円周方向に繋げるようにして連設した形状としてもよい。
【０１３０】
（８）上記第３，４実施形態では、ピストン２３，２４に金属部品１０５，１０６を設けた。これに対して、ピストン２３，２４が他の部品に当接等しなければ、ステム１３に当接する先端部にのみ金属部品を設けるようにしてもよい。
【０１３１】
（９）上記実施形態では、エアオペレイトバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの外径を円柱状としたが、外径を多角形形状であってもよい。この場合には、外装部材２１は、外周面形状を多角形状とし、内周面形状を円柱状にして内装部品２２を装填できるようにしてもよいし、外周面形状と内周面形状とをともに多角形状とし、内装部品２２の外周面形状を多角形としてもよい。尚、このような場合であっても、外装部材２１がパイプ状をなすため、引抜加工や押出加工によって多角形状のパイプを設けて所定長に切断すれば、外装部材２１を簡単に製造することができる。
【０１３２】
（１０）上記実施形態では、アクチュエータ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの駆動力をステム１３を介してダイアフラム９に伝達した。これに対して、ピストン２３，２４の先端部にダイアフラム９を固定し、ダイアフラム９に直接駆動力を伝達するようにしてもよい。
【０１３３】
（１１）上記実施形態では、エアオペレイトバルブ１は、一次側ポート５と二次側ポート６の連通状態を切り替える二方弁とした。これに対して、上記実施形態で説明したアクチュエータ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの構造を三方弁等の多方弁に適用してもよい。また、上記実施形態のエアオペレイトバルブ１はダイアフラム弁であるが、ポペット弁であってもよい。
【０１３４】
（１２）上記第３実施形態では、キャップ２６Ｂ，２６Ｃを回転できるように外装部材２１をキャップ２６Ｂ，２６Ｃにかしめた。これに対して、キャップ２６Ｂ，２６Ｃの圧入部８３と外装部材２１との間にＯリングを装着してもよい。この場合、キャップ２６Ｂ，２６Ｃを回転させるときにＯリングが抵抗を生じ、ユーザに適度な操作感を与えることができる。
（１３）上記実施形態では、一次側ポート５から二次側ポート６へ制御流体が流れるようにしたが、二次側ポート６から一次側ポート５へ制御流体が流れるようにエアオペレイトバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエアオペレイトバルブの断面図である。
【図２】同じく、図１に示すエアオペレイトバルブの上面図である。
【図３】同じく、図１に示す第１ピストンと第２ピストンの中央縦断面図である。
【図４】同じく、図１に示す内装部品の外観斜視図である。
【図５】同じく、図１に示すキャップとベースと外装部材との関係を示す断面図である。
【図６】同じく、図１に示すエアオペレイトバルブであって、流路構造を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るエアオペレイトバルブの断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るエアオペレイトバルブの断面図であって、キャップが弁開閉検知センサを備えるものを示す。
【図９】図８に示すエアオペレイトバルブの上面図である。
【図１０】図８に示すエアオペレイトバルブのキャップに、ストローク調整つまみを取り付けた図である。
【図１１】図１０に示すエアオペレイトバルブの上面図である。
【図１２】図８に示すエアオペレイトバルブのキャップに、開閉インジケータを取り付けた図であって、弁閉状態を示す。
【図１３】図１２に示すエアオペレイトバルブの弁開状態を示す。
【図１４】図８に示すエアオペレイトバルブのキャップを、ワンタッチ継手を備えるキャップに交換した図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係るエアオペレイトバルブの断面図であって、キャップが給排気ポートのみを備えるものを示す。
【図１６】図１５に示すエアオペレイトバルブの上面図である。
【図１７】図１５に示すエアオペレイトバルブのオプションプレートを、弁開閉検知センサを備えるオプションプレートに交換した図である。
【図１８】図１７に示すエアオペレイトバルブの上面図である。
【図１９】図１７に示すエアオペレイトバルブにストローク調整つまみを装着した場合の断面図である。
【図２０】図１７に示すエアオペレイトバルブに開閉インジケータを装着した場合の断面図である。
【図２１】図１５に示すエアオペレイトバルブのキャップを構成するオプションプレートを、ワンタッチ継手を装着したオプションプレートに交換した図である。
【図２２】本発明のエアオペレイトバルブを、ノーマルクローズタイプの３段式エアオペレイトバルブの内部構造を示す図である。
【図２３】本発明のエアオペレイトバルブを、ノーマルクローズタイプの１段式エアオペレイトバルブに変形したときの内部構造を示す図である。
【図２４】図２３に示すノーマルクローズタイプの１段式エアオペレイトバルブをノーマルオープンタイプに変更したときの内部構造を示す図である。
【図２５】本発明のエアオペレイトバルブを構成する内装部品の変形例を示す図である。
【図２６】本発明のエアオペレイトバルブを構成する外装部材の変形例を示す図である。
【図２７】本発明のエアオペレイトバルブの外装部材をキャップとベースに連結する連結構造の変形例である。
【図２８】本発明のエアオペレイトバルブの外装部材をキャップとベースに連結する連結構造の変形例である。
【図２９】本発明のエアオペレイトバルブの外装部材をキャップとベースに連結する連結構造の変形例である。
【図３０】従来のエアオペレイトバルブの断面図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ  エアオペレイトバルブ
２  弁部
２１  外装部材
２２  内装部品（内装部材）
２３  ピストン
２４  ピストン
２７  第１ピストン室
２８  第２ピストン室
３１  導通流路
４２  ピストンロッド
４７  主流路
４８  分岐流路
５５  主流路
５６  分岐流路
６１  貫通孔
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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