(57)【要約】【課題】  液体の流通流路の開閉を行うパイロット式２ポート弁において、閉弁時の水撃を防止する。【解決手段】  液体流路２３の弁部材２５を駆動する弁駆動機構部３に、ロッド３１を介して弁部材と連結されたピストン３２を有し、このピストンは、弁駆動機構部３に給排されるパイロット流体で駆動される。この弁駆動機構部は、ピストンの両側にピストン駆動室を設け、弁部材を閉弁方向に駆動する際に容積が小さくなる側の第１のピストン駆動室３３に、流体が出入するパイロット流路４４を設け、他方の第２のピストン駆動室に閉弁駆動手段を３４設ける。駆動室３３に、該駆動室から排出される流体流量を絞るオリフィス３５を設け、オリフィスを通じて流れる流体量だけに絞り、弁部材の閉止時にピストンの駆動速度を遅くして弁部材による液体流路の閉止を徐々に行い、水撃を防止する。【選択図】        図１
2007016977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ボディにおける第１のポートと第２のポートとの間に形成された液体流路に弁座を設け、該弁座に接離して該流路を開閉する弁部材を備えた弁体部と、
上記弁部材にロッドを介して連結されたピストンをシリンダ部内に有し、該ピストンの両側にピストン駆動室を設け、該ピストン駆動室に上記弁部材が弁座に接離する方向に上記ピストンを駆動するための駆動手段を有し、少なくとも一方のピストン駆動室における上記駆動手段は、該ピストン駆動室にパイロット流体を給排することによりピストンを駆動するものとし、他方のピストン駆動室における上記駆動手段は、弾性部材、またはパイロット流体を給排することによりピストンを駆動するものとした弁駆動機構部と、
を備えたパイロット式２ポート弁において、
該ピストンにより上記弁部材を閉弁方向に駆動させる際に容積が小さくなる側の第１のピストン駆動室に、該駆動室から排出される流体の流路及び該流体の流量を絞るオリフィスを設け、上記弁部材が弁座近傍に達した状態において上記ピストン駆動室からの流体排出量を該オリフィスを通じて流れる流体量だけに絞る水撃防止手段を設けた、
ことを特徴とするパイロット式２ポート弁。
【請求項２】
上記第１のピストン駆動室が、上記弁部材を弁座から離間させる方向にピストンを駆動するためのパイロット流体が給排される圧力作用室から構成され、
上記第１のピストン駆動室と上記ピストンを挟んだ反対側に設けられた第２のピストン駆動室に、上記弁部材を弁座に圧接させる方向に該ピストンを付勢する弾性部材が設けられ、
上記圧力作用室が、上記パイロット流体を給排するパイロット流路に直接的に連通してピストンを駆動するピストン圧力室と、該ピストン圧力室に導通流路を通して連通し、該ピストンの閉弁動作に緩衝作用を与えるダンパー室とから構成され、
上記導通流路には、上記ピストン圧力室の流体の該ダンパー室への流入を許容するが排出を阻止する逆止部材と、該ダンパー室から該ピストン圧力室に排出する流体の流量を絞る上記オリフィスとが設けられ、これらから上記水撃防止手段が構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のパイロット式２ポート弁。
【請求項３】
上記ピストンと、上記圧力作用室を介して対面するプレートとの間に、相互に嵌合する凹部と柱状部を設けて、該凹部内に上記ダンパー室が形成され、
上記導通流路は、上記柱状部と上記凹部との周壁間に形成され、
上記逆止部材は、ゴム弾性材によりリング状に形成して上記凹部と柱状部との間に設けられ、該逆止部材に、ダンパー室側に向けて上記周壁の一方に接する可撓舌片を設けると共に、該ダンパー室とピストン圧力室とを上記オリフィスを通して連通させるための連通部をその一部に設けた、
ことを特徴とする請求項２に記載のパイロット式２ポート弁。  
【請求項４】
上記ピストンと上記圧力作用室を介して対面するプレートとの間に、相互に嵌合する凹部と柱状部を設けて、該凹部内に上記ダンパー室が形成され、
上記導通流路は、上記柱状部と上記凹部との周壁間に形成され、
上記逆止部材は、ゴム弾性材によりリング状に形成して上記凹部と柱状部との間に設けられ、該逆止部材は、ダンパー室側に向けて上記周壁の一方に接する可撓舌片を設けた断面が略Ｖ字状のＶ型パッキンにより構成し、上記導通流路の一部を構成して該ダンパー室とピストン圧力室とを連通させる上記オリフィスは、上記プレートに穿孔することにより形成した、
ことを特徴とする請求項２に記載のパイロット式２ポート弁。
【請求項５】
上記第１のピストン駆動室が、上記弁部材を弁座から離間させる方向にピストンを駆動するためのパイロット流体が給排される圧力作用室から構成され、
上記第１のピストン駆動室と上記ピストンを挟んで反対側に設けられた第２のピストン駆動室に、上記弁部材を弁座に圧接させる方向に該ピストンを付勢する弾性部材が設けられ、
上記パイロット流体を給排するパイロット流路には、上記ピストンが上記弁部材を弁座から十分に離間させた状態において上記圧力作用室に直接的に連通される位置に開口されたパイロット連通路と、上記ピストンの位置に拘わらず上記圧力作用室に常時連通される位置に開口されて上記オリフィスを構成するオリフィス通路とが設けられ、
上記ピストンの外周壁には、上記パイロット連通路側からの上記圧力作用室へのパイロット流体の流入を許容するが排出を阻止し、かつ、上記ピストンが弁部材を弁座へ圧接した状態おいては上記パイロット連通路と上記オリフィス通路との間の位置にある逆止部材が設けられ、これらから上記水撃防止手段が構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のパイロット式２ポート弁。
【請求項６】
上記オリフィス通路に、上記オリフィスの開口量を調整するニードル弁が設けられている、
ことを特徴とする請求項５に記載のパイロット式２ポート弁。
【請求項７】
上記第１のピストン駆動室における上記駆動手段は、上記弁部材を弁座から離間させる方向にピストンを付勢する弾性部材であり、
上記第１のピストン駆動室から排出される流体の流路が外部に開放され、
上記第１のピストン駆動室と上記ピストンを挟んだ反対側に設けられた第２のピストン駆動室に、上記パイロット流体を給排することによりピストンを閉弁方向に駆動させる構成を備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載のパイロット式２ポート弁。
【請求項８】
上記弁駆動機構部を収容するケーシング上に、上記パイロット流体を上記パイロット流路に給排するパイロット弁と、該ケーシングに設けられているパイロット入力ポートを上記パイロット流路に連通させる流路を持った流路プレートとを選択的に設置可能にした、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のパイロット式２ポート弁。
【請求項９】
上記第２のピストン駆動室に、上記弁部材を弁座に圧接させる方向に上記ピストンを付勢するための弾性部材を備えた駆動手段に代えてパイロット流体を給排することによりピストンを駆動する駆動手段とした、
ことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のパイロット式２ポート弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水、油等の液体流路に装着され、該流路の開閉を行うパイロット式２ポート弁に関するものであり、更に詳しくは、クーラント等の液体流路に用いて、閉弁時の水撃を防止するパイロット式２ポート弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体流路に設置するパイロット式２ポート弁として、液体流路の弁座に接離して該流路を開閉する弁部材を、ピストンの一側の圧力作用室へのパイロット流体の供給によって開弁方向に移動させ、上記パイロット流体の排出によりコイルバネの付勢力で閉弁方向に移動させるようにしたものは知られている（例えば、特許文献１）。
この種のパイロット式２ポート弁においては、閉弁の速度が比較的速いので、それを比較的高圧の液体流路に用いると、閉弁時に水撃現象が発生することになり、それを簡単な手段で安定的に防止することが望まれる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９３８４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、液体流路の開閉を行う上記パイロット式２ポート弁において、閉弁時の水撃を簡単な手段で安定的に防止できるようにすることを技術的課題とするものである。
本発明の他の技術的課題は、閉弁のためのパイロット流体の排出の速度を、開弁のためのパイロット流体の供給速度に比して少なく制限することにより、水撃を効果的に防止するようにしたパイロット式２ポート弁を提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、パイロット流体の排出量を調整可能にすることにより、弁部材による液体流路の閉止速度の調整をも可能にしたパイロット式２ポート弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、弁ボディにおける第１のポートと第２のポートとの間に形成された液体流路に弁座を設け、該弁座に接離して該流路を開閉する弁部材を備えた弁体部と、上記弁部材にロッドを介して連結されたピストンをシリンダ部内に有し、該ピストンの両側にピストン駆動室を設け、該ピストン駆動室に上記弁部材が弁座に接離する方向に上記ピストンを駆動するための駆動手段を有し、少なくとも一方のピストン駆動室における上記駆動手段は、該ピストン駆動室にパイロット流体を給排することによりピストンを駆動するものとし、他方のピストン駆動室における上記駆動手段は、弾性部材、またはパイロット流体を給排することによりピストンを駆動するものとした弁駆動機構部と、を備えたパイロット式２ポート弁において、該ピストンにより上記弁部材を閉弁方向に駆動させる際に容積が小さくなる側の第１のピストン駆動室に、該駆動室から排出される流体の流路及び該流体の流量を絞るオリフィスを設け、上記弁部材が弁座近傍に達した状態において上記ピストン駆動室からの流体排出量を該オリフィスを通じて流れる流体量だけに絞る水撃防止手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
上記本発明のパイロット式２ポート弁の好ましい実施形態においては、上記第１のピストン駆動室が、上記弁部材を弁座から離間させる方向にピストンを駆動するためのパイロット流体が給排される圧力作用室から構成され、上記第１のピストン駆動室と上記ピストンを挟んだ反対側に設けられた第２のピストン駆動室に、上記弁部材を弁座に圧接させる方向に該ピストンを付勢する弾性部材が設けられ、上記圧力作用室が、上記パイロット流体を給排するパイロット流路に直接的に連通してピストンを駆動するピストン圧力室と、該ピストン圧力室に導通流路を通して連通し、該ピストンの閉弁動作に緩衝作用を与えるダンパー室とから構成され、上記導通流路には、上記ピストン圧力室の流体の該ダンパー室への流入を許容するが排出を阻止する逆止部材と、該ダンパー室から該ピストン圧力室に排出する流体の流量を絞る上記オリフィスとが設けられ、これらから上記水撃防止手段が構成される。
【０００７】
上記ピストンと、上記圧力作用室を介して対面するプレートとの間には、相互に嵌合する凹部と柱状部を設けて、該凹部内に上記ダンパー室が形成され、上記導通流路は、上記柱状部と上記凹部との周壁間に形成され、上記逆止部材は、ゴム弾性材によりリング状に形成して上記凹部と柱状部との間に設けられ、該逆止部材に、ダンパー室側に向けて上記周壁の一方に接する可撓舌片を設けると共に、該ダンパー室とピストン圧力室とを上記オリフィスを通して連通させるための連通部をその一部に設けたものとして構成することができる。
【０００８】
また、上記ピストンと上記圧力作用室を介して対面するプレートとの間には、相互に嵌合する凹部と柱状部を設けて、該凹部内に上記ダンパー室が形成され、上記導通流路は、上記柱状部と上記凹部との周壁間に形成され、上記逆止部材は、ゴム弾性材によりリング状に形成して上記凹部と柱状部との間に設けられ、該逆止部材は、ダンパー室側に向けて上記周壁の一方に接する可撓舌片を設けた断面が略Ｖ字状のＶ型パッキンにより構成し、上記導通流路の一部を構成して該ダンパー室とピストン圧力室とを連通させる上記オリフィスは、上記プレートに穿孔することにより形成したものとして構成することができる。
【０００９】
上記本発明のパイロット式２ポート弁の他の好ましい実施形態においては、上記第１のピストン駆動室が、上記弁部材を弁座から離間させる方向にピストンを駆動するためのパイロット流体が給排される圧力作用室から構成され、上記第１のピストン駆動室と上記ピストンを挟んで反対側に設けられた第２のピストン駆動室に、上記弁部材を弁座に圧接させる方向に該ピストンを付勢する弾性部材が設けられ、上記パイロット流体を給排するパイロット流路には、上記ピストンが上記弁部材を弁座から十分に離間させた状態において上記圧力作用室に直接的に連通される位置に開口されたパイロット連通路と、上記ピストンの位置に拘わらず上記圧力作用室に常時連通される位置に開口されて上記オリフィスを構成するオリフィス通路とが設けられ、上記ピストンの外周壁には、上記パイロット連通路側からの上記圧力作用室へのパイロット流体の流入を許容するが排出を阻止し、かつ、上記ピストンが弁部材を弁座へ圧接した状態おいては上記パイロット連通路と上記オリフィス通路との間の位置にある逆止部材が設けられ、これらから上記水撃防止手段が構成される。上記オリフィス通路には、上記オリフィスの開口量を調整するニードル弁を設けることができる。
【００１０】
上記本発明のパイロット式２ポート弁のさらに他の好ましい実施形態においては、上記第１のピストン駆動室における上記駆動手段は、上記弁部材を弁座から離間させる方向にピストンを付勢する弾性部材であり、上記第１のピストン駆動室から排出される流体の流路が外部に開放され、上記第１のピストン駆動室と上記ピストンを挟んだ反対側に設けられた第２のピストン駆動室に、上記パイロット流体を給排することによりピストンを閉弁方向に駆動させる構成が設けられる。
【００１１】
上述した本発明のパイロット式２ポート弁においては、上記弁駆動機構部を収容するケーシング上に、上記パイロット流体を上記パイロット流路に給排するパイロット弁と、該ケーシングに設けられているパイロット入力ポートを上記パイロット流路に連通させる流路を持った流路プレートとを、選択的に設置可能にすることができる。
【００１２】
上記本発明のパイロット式２ポート弁のさらに他の好ましい実施形態においては、上記第２のピストン駆動室に、上記弁部材を弁座に圧接させる方向に上記ピストンを付勢するための弾性部材を備えた駆動手段に代えて、パイロット流体を給排することによりピストンを駆動する駆動手段が用いられる。
【発明の効果】
【００１３】
以上に詳述した本発明によれば、液体流路の開閉を行う上記パイロット式２ポート弁において、閉弁時の水撃を簡単な手段で安定的に防止することができ、更に具体的には、上記パイロット式２ポート弁において、閉弁のためのパイロット流体の排出の速度を、開弁のためのパイロット流体の供給速度に比して小さく制限することにより、水撃を効果的に防止し、また、パイロット流体の排出量を調整可能にすることにより、弁部材による液体流路の閉止速度の調整をも可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明に係るパイロット式２ポート弁の第１実施例の全体的構成（閉弁状態）を示し、図２は図１の要部を拡大して示し、図３は上記第１実施例の開弁状態を示している。
このパイロット式２ポート弁１は、その主要部が、弁ボディ２０における第１のポート（入口ポート）２１と第２のポート（出口ポート）２２との間に形成された液体流路２３に弁座２４を設け、該弁座２４に接離して該流路２３を開閉する弁部材２５を備えた弁体部２と、上記弁部材２５にロッド３１を介して連結されたピストン３２をパイロット流体圧力で駆動して該弁部材２５を開閉させる弁駆動機構部３と、上記弁駆動機構部３にパイロット流体を給排するパイロット弁６とによって構成され、これに、弁部材２５を閉止する際に生ずる水撃を防止するための水撃防止手段を付設している。
【００１５】
上記弁駆動機構部３は弁部材２５を駆動するためのもので、その弁駆動機構部３を収容するケーシング３０内に、該弁部材２５にロッド３１を介して連結されたピストン３２を摺動自在に収容するシリンダ部３０Ａと、該シリンダ部３０Ａに連通してコイルバネ３４ａ，３４ｂからなる弾性部材３４を収納する弾性部材収容部３０Ｂとを有し、上記シリンダ部３０Ａ内におけるピストン３２の一面側（下面側）にパイロット流体を給排するための圧力作用室３３を設けている。上記ピストン３２の一面側とは、その面に対するパイロット流体圧力の作用により弁部材２５を弁座２４から離間させる方向に該ピストン３２を駆動できる側であり、言い換えると、ピストン３２により弁部材２５を閉弁方向に駆動させる際に容積が小さくなる側でもある。
【００１６】
そして、上記ケーシング３０における圧力作用室３３と弁体部２における弁ボディ２０内の流路２３との間を区画するため、該ケーシング３０における圧力作用室３３側の端部をシール部材３７を介して嵌着したプレート３６で封じ、また、該プレート３６を弁体部２の弁ボディ２０にシール部材２６を介して密閉状に取り付けている。
一方、ピストン３２を介して上記圧力作用室３３とは反対側に位置する弾性部材収容部３０Ｂには、該ピストン３２に閉弁のための付勢力を作用させる上記弾性部材３４を、ピストン３２と上記弾性部材収容部３０Ｂの端壁との間に縮設している。
すなわち、弁駆動機構部３は、ピストン３２の両側に第１のピストン駆動室と、第２のピストン駆動室とを有し、第１のピストン駆動室が圧力作用室３３となっており、第２のピストン駆動室が弾性部材３４を収容する弾性部材収容部３０Ｂとなっている。
【００１７】
上記ピストン３２は、その中央に圧力作用室３３側に開口する凹部３２ａが設けられ、上記ロッド３１が、その凹部３２ａ内においてピストン３２の中心に固定されている。
また、上記プレート３６は、上記圧力作用室３３を介して上記ピストン３２と対向する面に、上記ピストン３２の凹部３２ａと相互に嵌合する柱状部３６ａを有し、その中心部に上記ロッド３１を挿通する挿通孔３６ｂを貫通させ、ガイドブッシュ４０及びシール部材４１により、ロッド３１に摺動性と液体流路２３に対する液密性とを付与している。上記ロッド３１における弁部材２５の取付部において、開弁時にプレート３６のシール部材４１を液体流路２３から隔離するように設けたキャップ２７は、開弁時に上記シール部材４１を弁部材２５の２次側の急激な圧力上昇から保護するためのものである。
なお、上記柱状部３６ａに相当するものをピストン３２に設け、凹部３２ａに相当するものをプレート３６に設けることもできる。
【００１８】
シリンダ部３０Ａ内のピストン３２とプレート３６との間に設けられた上記圧力作用室３３は、プレート３６の柱状部３６ａの基部周囲に位置するピストン圧力室３３ａと、該ピストン３２の凹部３２ａとプレート３６の柱状部３６ａ先端側との間に形成されたダンパー室３３ｂとからなっている。そして、上記ピストン圧力室３３ａは、ケーシング３０の上面に開口しているパイロット通孔４３から該ケーシング３０内を通してシリンダ部３０Ａの内周面に開口するパイロット流路４４により、該パイロット通孔４３に直接的に連通させている。また、上記ダンパー室３３ｂは、ピストン３２の凹部３２ａの内周壁とプレート３６の柱状部３６ａの外周壁との間に形成された導通流路３８（図２参照）を通して上記ピストン圧力室３３ａと連通させている。
【００１９】
上記導通流路３８においては、図２に示すように、ピストン３２の凹部３２ａの開口端に該ピストンの中心側に向って突出する環状鍔部３２ｃを設け、この環状鍔部３２ｃ上においては、凹部３２ａの内周壁に溝部３２ｂをリング状に形成し、この溝部３２ｂに逆止部材３９を嵌入している。
上記逆止部材３９は、ゴム弾性材によりリング状に形成して、上記凹部３２ａと柱状部３６ａとの間に設けられ、その本体部３９ａに、上記ピストン圧力室３３ａの流体のダンパー室３３ｂへの流入を許容するが、ダンパー室３３ｂからの排出を阻止する逆止機能を持った可撓舌片３９ｂを備えている。この可撓舌片３９ｂは、プレート３６の柱状部３６ａの周壁にダンパー室３３ｂ側に向けて接するものである。
【００２０】
また、該本体部３９ａは、その周囲に、環状鍔部３２ｃに設けた該ダンパー室３３ｂとピストン圧力室３３ａとを連通させるためのオリフィス３５に通じる流路３８ａを形成している。
即ち、該本体部３９ａにおける環状鍔部３２ｃに接する側に凸条部３９ｃを設け、該凸条部３９ｃと反対側の本体部３９ａの端面から該本体部３９ａの外側部にかけて、該ダンパー室３３ｂとピストン圧力室３３ａとを上記環状鍔部３２ｃのオリフィス３５を通して連通させるための通溝からなる連通部３９ｄが、その一部に設けられている。この連通部３９ｄは、本体部３９ａの上記端面から凸条部３９ｃに隣接する下端面に貫通する通孔でも良い。
【００２１】
そして、上記パイロット流路４４を通してピストン圧力室３３ａにパイロット流体が流入する時には、パイロット流体の圧力で可撓舌片３９ｂが変形し、逆止部材３９と柱状部３６ａとの間に生ずる間隙から、図２に矢印ａで示すようにパイロット流体がダンパー室３３ｂに流入すると共に、逆止部材３９が溝部３２ｂの上面に押付けられて、その凸条部３９ｃと環状鍔部３２ｃとの間に間隙が形成され、上記通溝３９ｄで形成される流路を含む本体部３９ａの外側部の間隙を通して、ダンパー室３３ｂにパイロット流体が導入される。
従って、パイロット流体の圧力がピストン圧力室３３ａ及びダンパー室３３ｂにおいてピストン３２に作用し、ピストン３２を開弁方向に移動させる。
【００２２】
また、ピストン圧力室３３ａからのパイロット流体の排出時には、ダンパー室３３ｂ内の流体圧により、可撓舌片３９ｂがプレート３６の柱状部３６ａの周壁に圧接されると共に、上記逆止部材３９の凸条部３９ｃが環状鍔部３２ｃに当接し、そのため、図２に矢印ｂ，ｃで示すように、上記逆止部材３９の周囲の間隙や通溝３９ｄを通じてダンパー室３３ｂがオリフィス３５に連通し、該オリフィス３５によりパイロット流体をダンパー室３３ｂから徐々に排出する流路が形成される。
従って、パイロット流体の排出時には、ダンパー室３３ｂのパイロット流体圧がオリフィス３５を通して徐々に排出され、ピストン３２の動きに緩衝作用を付与して、弁部材２５の閉止時の水撃を防止する水撃防止手段を形成している。
【００２３】
上述したように、上記圧力作用室３３は、ケーシング３０の上面のパイロット通孔４３から該ケーシング３０内のパイロット流路４４を通してパイロット流体を給排できるようにしているが、上記ケーシング３０の上面には、図１及び図３にシンボルマークによって示しているように、そのパイロット流体を給排するためのパイロット弁６が載置され、上記パイロット通孔４３はそのパイロット弁６の出力ポートＰａに接続できるように開口させている。
【００２４】
一方、上記ケーシング３０の上部にはパイロット流体供給源に接続されるパイロット入力ポート４５と、パイロット流体を外部に排出するためのパイロット排出ポート４６とが設けられ、このパイロット入力ポート４５は、パイロット弁６の入力ポートＰｓに導通させるためにケーシング３０の上面に開口する入力通孔４７に連通させている。また、上記排出ポート４６は、上面に開口してパイロット弁６の排気ポートＰｅに連通する排気通孔４８に連通させている。この排出ポート４６は、弾性部材収容部３０Ｂの呼吸孔４９にも連通させて該弾性部材収容部３０Ｂの呼吸ポートを兼ねている。
【００２５】
つぎに、上記第１実施例の作用について説明する。
図１に示す第１実施例の閉弁状態から液体流路２３を開放するに際しては、図１に示すパイロット弁６に通電して、入力ポートＰｓを出力ポートＰａに連通させる。それに伴って、パイロット流体がパイロット流路４４を通して圧力作用室３３のピストン圧力室３３ａに流入し、このパイロット流体は、直ちに導通流路３８等を通してダンパー室３３ｂにも流入する。これらのピストン圧力室３３ａ及びダンパー室３３ｂに流入したパイロット流体は、その流体圧で弾性部材３４のバネ圧に抗してピストン３２を駆動し、更に、ロッド３１を介して弁部材２５を駆動し、弁部材２５は弁座２４から離間して液体流路２３を開放する。その結果、パイロット式２ポート弁１の各部材は、図３に示すような位置関係となる。
【００２６】
このようにして開放された液体流路２３を閉止する場合には、パイロット弁６への通電を解除して、図１に示すように入力ポートＰｓを閉止し、出力ポートＰａと排気ポートＰｅとを導通させると、パイロット流路４４が排気通孔４８を介して排出ポート４６と導通し、圧力作用室３３内のパイロット流体圧力が低下し、弾性部材３４の付勢力によりピストン３２が閉弁方向に駆動され、弁部材２５が弁座２４に圧接して液体流路２３を閉止するに至る。
【００２７】
このピストン３２の駆動過程においては、弾性部材３４の伸長の初期に、ピストン圧力室３３ａ内のパイロット流体が直ちに排出されて、ピストン３２が駆動を開始するが、ダンパー室３３ｂ内のパイロット流体は、オリフィス３５を通してピストン圧力室３３ａに徐々に排出されるので、該ダンパー室３３ｂに残留するパイロット流体がピストン３２の駆動の抵抗となってその駆動速度を低下させる。これにより、弁部材２５は、弁座２４の近傍において駆動速度が低下し、徐々に弁座２４に接近するので、液体流路２３がゆっくりと閉止される。この結果、慣性を持って流動する液体により水撃現象が発生するのを防止できる。
【００２８】
次に、図４及び図５を参照して、上記第１実施例のパイロット弁６に代えて流路プレート７を用いる場合について説明する。
この例では、上記図１〜図３の実施例と比較して、ケーシング３０上にパイロット弁６を設置することなく、該ケーシング３０上面に開放する入力通孔４７とパイロット通孔４３との間の流路を設定する流路プレート７を該ケーシング３０上に固定していて、その他の点では先に説明した実施例の弁体部２及び弁駆動機構部３と変わるところがないので、この相違点のみについて説明し、同一部分の構成に関しては上記実施例と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
このパイロット式２ポート弁１Ａでは、外部に設けたパイロット流体の給排手段によって、弁駆動機構部３におけるパイロット入力ポート４５を通してパイロット流体が給排される。そのため、ケーシング３０の上面に固定する流路プレート７には、図５に示すように、該ケーシング３０の上面に開口する入力通孔４７とパイロット通孔４３とを連通させる連通流路７ａを、排気通孔４８を迂回するようにして設けている。また、上記排気通孔４８は、周囲にシールを設けた封止部７ｂで封止している。従って、排出ポート４６はそれに連通する呼吸孔４９により弾性部材収容部３０Ｂの呼吸ポートとして機能することになる。
【００３０】
上記構成を有するパイロット式２ポート弁１Ａにおいては、外部からパイロット入力ポート４５を通して流入したパイロット流体が、入力通孔４７、連通流路７ａ、パイロット通孔４３を経てパイロット流路４４に流入し、ついで圧力作用室３３に流入し、またパイロット流体が排出される場合には、上述したところと逆の流れによりパイロット流体が排出される。パイロット流体の給排に伴う弁駆動機構部３の動作は、先に図１〜図３を参照して説明したところと変わるところがない。
上述したところから明らかなように、上記第１実施例における弁駆動機構部３には、パイロット弁６または流路プレート７を選択的に取り付けてパイロット式２ポート弁とすることができる。
【００３１】
図６は、第１実施例と異なる構成部分のみを描記した第２実施例を、第１実施例の図２に対応する断面図として示している。この第２実施例は、上記第１実施例と比較して、ピストン圧力室３３ａ及びダンパー室３３ｂの一部と、これらの室を導通させる導通流路が異なるのみであるから、この異なる部分の構成を説明し、同一部分の構成に関しては第１実施例と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
この第２実施例における導通流路５８は、逆止部材５９を設けた流路５８ａと、プレート３６の柱状部３６ａに該逆止部材５９を設けた流路を迂回するように設けたところの、オリフィス５５を備えた流路５８ｂにより構成している。上記逆止部材５９は、ゴム弾性材によりリング状に形成され、ピストン３２の溝部３２ｂの内周壁に密接する外壁５９ａと、ピストン３２の環状鍔部３２ｃに密接する基部５９ｂと、該基部５９ｂからプレート３６の柱状部３６ａの周面に向って斜めに延びる内壁５９ｃとを有する断面が略Ｖ字状のＶ型パッキンによって構成している。
上記オリフィス５５を備えた流路５８ｂは、上記柱状部３６ａの任意の位置に逆止部材５９を迂回するように設け、オリフィス５５を介してダンパー室３３ｂとピストン圧力室３３ａとを導通させるものである。
【００３３】
そして、上記導通流路５８においては、ダンパー室３３ｂにパイロット流体を流入させる場合には、パイロット流体の圧力で逆止部材５９の内壁５９ｃが変形して、図６に矢印ｄで示すように柱状部３６ａとの間に形成される流路を通してパイロット流体が流れると同時に、オリフィス５５を通してパイロット流体が流れ、一方、ダンパー室３３ｂからパイロット流体が排出される場合には、逆止部材５９の内壁５９ｃが柱状部３６ａとの間の流路を閉止するので、上記オリフィス５５内のみの流れによってパイロット流体が徐々に排出される。
この第２実施例のパイロット式２ポート弁の作用は、上述した点を除いて第１実施例のそれと実質的に変わるところがないので、その説明は省略する。
【００３４】
次に、図７〜図１０を参照して本発明に係るパイロット式２ポート弁の第３実施例について説明する。
この第３実施例のパイロット式２ポート弁は、弁駆動機構部３において、閉弁のためのパイロット流体の排出の速度を、開弁のためのパイロット流体の供給速度に比して制限するための手段が、上記第１及び第２実施例とは異なっているが、その他の構成には差異がないので、上述の異なる部分についてのみ説明し、同一部分の構成に関しては、第１実施例と同一の符号を付してその説明を省略する。
また、パイロット弁６と流路プレート７とを選択的に利用できるが、それらについては説明及び図示も省略している。
【００３５】
図７に示す第３実施例のパイロット式２ポート弁１１の弁体部２は、第１実施例と実質的に変わるものではない。これに対し、弁駆動機構部３は、ケーシング６０のシリンダ部６０Ａにピストン６２を摺動自在に嵌挿しているが、それを駆動するためのパイロット流体が給排される圧力作用室６３を、前記第１実施例のように、ピストン圧力室とダンパー室に区画することなく、それらが一体化された圧力作用室６３内にパイロット流体を給排して、ピストン６２を駆動するようにしている。
上記圧力作用室６３は、ケーシング６０の上面に開口しているパイロット通孔７３から該ケーシング６０内を通してシリンダ部６０Ａの周面に開口するパイロット流路７４によりパイロット流体が給排されるが、上記パイロット流路７４とシリンダ部６０Ａの内部とは、以下に説明するパイロット連通路６４及び前記実施例のオリフィスを形成するオリフィス通路６５を介して連通させている。
【００３６】
上記ピストン６２は、その周壁に気密状態で摺動を可能にするシール部材６７が設けられ、弾性部材収容部６０Ｂ内に配設した弾性部材３４により閉弁方向に付勢されている。また、ピストン６２の周壁の圧力作用室６３に近い部位にリング状の溝が設けられ、この溝にＶ型パッキンからなる逆止部材６８が、圧力作用室６３側からの流体は封止するがその逆方向からの流体の流れは許容するように嵌入されている。
【００３７】
上記パイロット連通路６４は、ピストン６２が弁部材２５を弁座２４から十分に離間させた状態において、圧力作用室６３に直接的に連通されるが、ピストン６２がその状態から駆動を開始すると、ピストン６２の周壁のシール部材６７と逆止部材６８との間に位置するように設けられている。そして、上記逆止部材６８がシール部材６７と逆止部材６８との間に位置する場合、パイロット連通路６４からの圧力作用室６３へのパイロット流体の流入は許容されるが、排出は阻止される。また、上記オリフィス通路６５は、ピストンの位置に拘わらず上記圧力作用室６３に常時連通する位置に設けられている。これらの構成は水撃防止手段を形成するものである。
【００３８】
この第３実施例のパイロット式２ポート弁１１において、図７に示す閉止状態の液体流路２３を開放する場合は、第１実施例と同様に、ケーシング６０の上面に開口しているパイロット通孔７３からパイロット流路７４を通してパイロット流体を供給する。このパイロット流体は、連通路６４を介してシリンダ部６０Ａに流入し、逆止部材６８を介して圧力作用室６３に流入する。また、パイロット流路７４からのパイロット流体は、オリフィス通路６５を介して直接圧力作用室６３に流入する。これにより、ピストン６２は弾性部材３４の付勢力に抗して開弁方向に駆動され、液体流路２３を開放する。ピストン６２の最大駆動時には、逆止部材６８は連通路６４を乗り越えた位置にある。
【００３９】
開放状態の液体流路２３を閉止する場合は、パイロット流体の供給を停止し、圧力作用室６３内のパイロット流体を排出させる。そのため、弾性部材３４の付勢力によりピストン６２が閉弁方向への駆動を開始する。圧力作用室６３内のパイロット流体は、初期においては連通路６４及びオリフィス通路６５からパイロット流路７４に排出され、ピストン６２が急速に駆動されるが、その駆動に伴ってピストン６２の逆止部材６８がパイロット連通路６４を乗り越えると、該連通路６４に向かうパイロット流体は逆止部材６８でシールされ、連通路６４からの排出は停止される。その後は、圧力作用室６３内に残ったパイロット流体が、オリフィス通路６５からパイロット流路７４に排出されるので、ピストン６２の駆動は減速され、弁部材２５は徐々に移動しながら弁座２４に圧接する。この結果、液体流路２３は閉止に伴う水撃が生ずることなく閉止される。  
【００４０】
上記第３実施例では、上記オリフィス通路６５は、一定流量のパイロット流体を排出する細孔であるが、これに代えて、パイロット連通路６４の流量調整機構として、上記オリフィス通路６５に、オリフィスの開口量を調整するためのニードル弁７０を設けることもできる。  
図８は、そのような流量調整機構を付加した第１の構成例を示し、具体的には、上記第３実施例のオリフィス通路６５と対応する位置に通孔７１を設けると共に、該通孔７１の位置に対応させてケーシング６０の外面に弁保持部６０ａを突設し、上記通孔７１の周囲に形成された弁座７２に対し、上記弁保持部６０ａにねじ部７０ｂにおいて螺挿したニードル７０ａを位置調整可能に対向配置している。
【００４１】
また、図９及び図１０は、上記流量調整機構の第２の構成例を示すもので、上記図８の第１の構成例ではニードル７０ａを螺挿する弁保持部６０ｂをケーシング６０に一体に形成しているが、この第２の構成例では、ケーシング６０と別体の弁保持部材７５に、ニードル７０ａをねじ部７０ｂにおいて位置調整可能に螺挿し、該弁保持部材７５をねじ７６でケーシング６０に固定するようにしている。
【００４２】
上記第１〜３実施例は、いずれも第２のピストン駆動室に弾性部材がピストンを駆動するピストン駆動手段として設けられたものであるが、この駆動手段に代えて、あるいはそれに加えて、パイロット流体を給排することによりピストンを駆動する手段を用いることができる。
【００４３】
また、上記第１〜３実施例は、いずれも常態においては弾性部材の付勢力により弁部材２５が閉じている、いわゆるＮＣ（ノーマル・クローズ）弁であるが、本発明は、ＮＣ弁に限るものではなく、常態においては弁部材２５が開いている、いわゆるＮＯ（ノーマル・オープン）弁であってもよい。この場合、それがＮＯ弁であることを除いては、実質的に上記第１〜３実施例と構成及び作用において変わらないので、図示を省略して、異なる部分についてのみ説明する。
【００４４】
上記ＮＯ弁においては、第１のピストン駆動室に、例えば、第１実施例の弾性部材収容部３０Ｂに設けられている閉弁駆動手段としての弾性部材３４が、上記弁部材を弁座から離間させる方向にピストンを付勢する弾性部材として設けられ、該弾性部材の作動に伴い第１のピストン駆動室内の流体である空気を出入させる流路が外部に開放される。
上記第２のピストン駆動室に設けられる閉弁駆動手段としては、パイロット流体である圧縮空気の給排で単純にピストンを駆動するピストン駆動機構が用いられ、流体圧としての圧縮空気でピストンを閉弁方向に駆動させる構成を具備させる。
そして、第１のピストン駆動室には、第１、第２実施例に設けられたものと同様の水撃防止手段が設けられ、上記流路から排出する空気の排出量を変化させることにより、水撃が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るパイロット式２ポート弁の第１実施例の弁閉止状態を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】同第１実施例の液体流路開放状態を示す縦断面図である。
【図４】第１実施例のパイロット弁に代えて流路プレートを用いた場合の縦断面図である。
【図５】図４における流路プレートの構成を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明に係るパイロット式２ポート弁の第２実施例の要部縦断面図である。
【図７】本発明に係るパイロット式２ポート弁の第３実施例の縦断面図である。
【図８】本発明の第３実施例の一部を変更した構成例を示す要部断面図である。
【図９】図８とは異なる第３実施例の一部構成例を示す要部断面図である。
【図１０】図９の構成例の正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，１Ａ，１１    パイロット式２ポート弁
２      弁体部
３      弁駆動機構部
６      パイロット弁
７      流路プレート
２０    弁ボディ
２１    第１のポート
２２    第２のポート
２３    液体流路
２４    弁座
２５    弁部材
３０，６０    ケーシング
３０Ａ，６０Ａ    シリンダ部
３１    ロッド
３２，６２    ピストン
３２ａ    凹部
３３，６３    圧力作用室
３３ａ    ピストン圧力室
３３ｂ    ダンパー室
３４    弾性部材
３５，５５    オリフィス
３６    プレート
３６ａ    柱状部
３８，５８    導通流路
３９，５９    逆止部材
３９ｂ    可撓舌片
４４，７４    パイロット流路
４５    パイロット入力ポート
６４    パイロット連通路
６５    オリフィス通路
【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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