エアオペレイトバルブ
【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】操作ポート８５に供給される操作エアの圧力によってピストン２３，２４をシリンダ内で摺動させることにより、弁部２に駆動力を与えるエアオペレイトバルブ１において、常時弁閉状態の場合に弁部２側に進退する第１ピストンロッド４２と、常時弁開状態の場合に弁部２側に進退する第２ピストンロッド５２とをピストン部４１，５１を挟んで反対向きに設けたピストン構造を設ける。
【解決手段】操作ポート８５に供給される操作エアの圧力によってピストン２３，２４をシリンダ内で摺動させることにより、弁部２に駆動力を与えるエアオペレイトバルブ１において、常時弁閉状態の場合に弁部２側に進退する第１ピストンロッド４２と、常時弁開状態の場合に弁部２側に進退する第２ピストンロッド５２とをピストン部４１，５１を挟んで反対向きに設けたピストン構造を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作エアの圧力によってピストンをシリンダ内で摺動させ、弁体を弁座に当接又は離間させるエアオペレイトバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
操作エアの圧力によってピストンをシリンダ内で摺動させ、弁体を弁座に当接又は離間させるエアオペレイトバルブとしては、例えば図１３及び図１４に示すエアオペレイトバルブ１１００Ａ，１１００Ｂがある。エアオペレイトバルブ１１００Ａ，１１００Ｂは、ピストン１１２１，１１３１と圧縮コイルばね１１２６，１１３６を除く部品を共通して使用し、常時弁開状態と常時弁閉状態とにそれぞれ組み上げたものである。
【０００３】
図１３に示すエアオペレイトバルブ１１００Ａは、下部ケーシング１１０１と上部ケーシング１１０２との間にピストン１１２１を装填している。ピストン１１２１は、下部ケーシング１１０１と上部ケーシング１１０２との間に形成される空間を下部空間１１０３と上部空間１１０４に区画する。下部空間１１０３には、圧縮コイルばね１１２６が縮設され、ピストン１１２１に常時上向きの力を作用させている。上部空間１１０４は、上部ケーシング１１０２に開設された操作ポート１１０５に圧縮空気導入用下向き通路１１０６を介して連通し、操作エアを供給される。下部ケーシング１１０１は、流体流入流路１１０７と流体流出流路１１０８との間に弁座１１０９が設けられた弁箱１１１０に連結されている。ピストン１１２１は、弁棒１１２２が弁箱１１１０側に突き出してディスク１１１１を介してダイアフラム１１１２に駆動力を与えるようになっている。
【０００４】
従って、エアオペレイトバルブ１１００Ａは、操作ポート１１０５に操作エアを供給しないときには、圧縮コイルばね１１２６の弾性力によってピストン１１２１が持ち上げられ、ダイアフラム１１１２を弁座１１０９から離間させる常時弁開状態に組み上げられている。かかるエアオペレイトバルブ１１００Ａは、操作ポート１１０５に操作エアを供給すれば、上部空間１１０４の内圧と圧縮コイルばね１１２６の弾性力とのバランスに応じてピストン１１２１が移動し、ダイアフラム１１１２を弁座１１０９に当接させる。
【０００５】
図１４に示すエアオペレイトバルブ１１００Ｂは、下部ケーシング１１０１と上部ケーシング１１０２との間にピストン１１３１を装填している。ピストン１１３１は、弁棒１１３２の他に、圧縮空気導入用下向き通路１１０６に挿入される上小径部１１３３を備える。ピストン１１３１は、上小径部１１３３の上端面中央から軸線に沿って圧縮空気通路１１３４が形成され、その圧縮空気通路１１３４の下端から半径方向に伸びて下部空間１１０３に連通するように径方向通路１１３５が形成されている。上小径部１１３３の外周面には、圧縮空気導入用下向き通路１１０６の内周面との間をシールするためにシール部材１１１３が装着され、操作エアが上部空間１１０４へ流入しないようにしている。上部空間１１０４には、圧縮コイルばね１１３６が縮設され、ピストン１１３１に常時下向きの力を作用させている。
【０００６】
従って、エアオペレイトバルブ１１００Ｂは、操作エアを供給しないときには、圧縮コイルばね１１３６の弾性力によってピストン１１３１が押し下げられ、ダイアフラム１１１２を弁座１１０９に当接させる常時弁閉状態に組み上げられている。かかるエアオペレイトバルブ１１００Ｂは、操作エアを操作ポート１１０５に供給すると、操作エアがピストン１１３１の圧縮空気通路１１３４、径方向通路１１３５を介して下部空間１１０３に供給され、圧縮コイルばね１１３６の弾性力と下部空間１１０３の内圧とのバランスに応じてピストン１１３１が上昇し、ダイアフラム１１１２が弁座１１０９から離間する。
【０００７】
上記の通りエアオペレイトバルブ１１００Ａ，１１００Ｂは、ピストン１１２１，１１３１と圧縮コイルばね１１２６，１１３６を変えるだけで、常時弁開状態と常時弁閉状態を変更することができ、部品を共通化してコストダウンを図ることができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−９２８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、エアオペレイトバルブ１１００Ａ，１１００Ｂは、ピストン１１２１，１１３１の形状が異なり、ピストン１１２１，１１３１を共通して使用することができなかった。ピストン１１２１，１１３１は、嵩が大きい上に特殊形状である。そのため、従来のエアオペレイトバルブ１１００Ａ，１１０００Ｂは、ピストン１１２１，１１３１の加工や管理にコストがかかる問題があった。
【００１０】
そこで、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】
【００１１】
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）操作エアの圧力によってピストンをシリンダ内で摺動させ、前記ピストンに連結するピストンロッドを弁部側に進退させることにより、前記弁部に駆動力を与えるエアオペレイトバルブにおいて、常時弁閉状態の場合に前記弁部側に進退する第１ピストンロッドと、常時弁開状態の場合に前記弁部側に進退する第２ピストンロッドとをピストン部を挟んで反対向きに設けたピストン構造を有する。
【００１２】
（２）（１）に記載の発明において、前記ピストン構造は、前記第１ピストンロッドに軸線に対して交わる方向に形成した第１分岐流路と、前記第２ピストンロッドに軸線に対して交わる方向に形成した第２分岐流路と、前記ピストンに軸線方向に形成されて前記第１分岐流路と前記第２分岐流路とを連通させるバイパス流路とを含み、常時弁開状態の場合に前記バイパス流路に取り付けられて前記第１分岐流路と前記第２分岐流路との間を遮断する封止部材を有する。
【００１３】
（３）（２）に記載の発明において、前記ピストン構造は、常時弁閉状態のときには、前記第１ピストンロッドと前記第２ピストンロッドにシール部材を装着する一方、常時弁開状態のときには、前記第２ピストンロッドにシール部材を装着し、前記第１ピストンロッドにシール部材を装着しないものである。
【００１４】
（４）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、前記シリンダは、中空状の外装部材と、一方に開口する筒状をなし、前記外装部材に装填される内装部品とを含み、前記内装部品を組み合わせて前記外装部材内にピストン室を形成し、各ピストン室に前記ピストンを配置している。
【００１５】
（５）（１）乃至（４）の何れか一つに記載の発明において、常時弁閉状態の場合に前記シリンダ内に装着する付勢部材は、常時弁開状態の場合に前記シリンダ内に装着する付勢部材より付勢力が大きい。
【発明の効果】
【００１６】
上記（１）に記載の発明は、ピストンを反転させることにより、常時弁閉状態では第１ピストンロッドによって弁部に駆動力を与え、常時弁開状態では第２ピストンロッドによって弁部に駆動力を与えるので、同一ピストンを用いて常時弁閉状態と常時弁開状態とを構成することが可能である。よって、上記（１）に記載する発明によれば、シリンダの他にピストンを共通化してコストダウンを図ることができる。
【００１７】
上記（２）に記載の発明は、第１ピストンロッドに形成した第１分岐流路と第２ピストンロッドに形成した第２分岐流路との連通状態を、バイパス流路に封止部材を着脱することにより変えられるので、ピストンを反転させたときの内部流路構成をバイパス流路に取り付ける封止部材のみで変更することができ、ピストンの加工コストや管理コストを低減できる。
【００１８】
上記（３）に記載の発明は、常時弁閉状態の場合には第１，第２ピストンロッドにシール部材を装着し、常時弁開状態の場合には第２ピストンロッドのみにシール部材を装着し、第１ピストンロッドにシール部材を装着しないので、シール部材を第１ピストンロッドに着脱すれば常時弁閉状態と常時弁開状態とで同一ピストンを反転して使用することができ、ピストンの加工コストや管理コストを低減できる。
【００１９】
上記（４）に記載の発明は、同一形状の内装部品を組み合わせて外装部材内に配置することにより外装部材内にピストン室を形成し、各ピストン室にピストンを収納するので、同一形状の内装部品の組み合わせによってピストン室を任意の数だけ形成してピストンを収納することができ、シリンダの加工数を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００２０】
上記（５）に記載の発明は、常時弁閉状態の場合にシリンダ内に装着する付勢部材の付勢力が、常時弁開状態の場合にシリンダ内に装着する付勢部材の付勢力より大きいので、常時弁閉状態と常時弁開状態とで弁閉止力をほぼ同じにして弁部に作用する負荷を簡単に均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。図１は、本発明の実施形態に係るエアオペレイトバルブ１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１の上面図である。
本実施形態のエアオペレイトバルブ１は、常時弁閉状態の場合に弁部２側に進退する「第１ピストンロッド」の一例であるピストンロッド４２と、常時弁開状態の場合に弁部２側に進退する「第２ピストンロッド」の一例であるピストンロッド５２とを、「ピストン部」の一例であるピストン部４１，５１を挟んで反対向きに設けたピストン構造を有する点に特徴を有する。
【００２２】
＜全体構成＞
図１に示すエアオペレイトバルブ１は、ノーマルクローズタイプ（以下「ＮＣ型」という。）のバルブであって、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１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。
【００２３】
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。
【００２４】
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に接触するように金属製ステム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。
【００２５】
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、ＮＣ型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２６とに分割して構成する。
【００２６】
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２６を取り付けることにより、ベース２５とキャップ２６との間で内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを挟み込んで保持している。そのため、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、常時弁閉状態の場合にシリンダ内に装着する「付勢部材」の一例である圧縮バネ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。
【００２７】
かかるアクチュエータ部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。
【００２８】
上記エアオペレイトバルブ１は、キャップ２６の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１は、外装部材２１の内周面と内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの外周面との間に、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１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。
【００２９】
次に、エアオペレイトバルブ１のシリンダを構成する部品について説明する。
【００３０】
＜ピストンの構成＞
図３は、図１に示すピストン２３とピストン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。
【００３１】
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。
【００３２】
図１及び図３に示すように、ピストン２３には、主流路４７と、「第１分岐流路」の一例である分岐流路４８とを含むＴ字状の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。
【００３３】
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は、ピストン２３，２４を反転したときにベース２５に挿通されてステム１３を介してダイアフラム９に駆動力を伝達できるように、ピストン２３のピストンロッド４２とほぼ同一形状をなす。ピストンロッド５２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。
【００３４】
図１及び図３に示すように、ピストン２４には、主流路５５と、「第２分岐流路」の一例である分岐流路５６とを含むＴ字状の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２６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。そのため、分岐流路５６は、ピストン２３に設けた分岐流路４８のピストン部４１からの距離と比べて、ピストン部５１からの距離が長くなっている。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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４２，５２をピストン部４１，５１を挟んで反対向きに設けている。ピストン２４の主流路５５とピストン２３の主流路４７は連通して、分岐流路４８，５６を連通させる「バイパス流路」を構成する。
【００３７】
＜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。
【００３８】
図１に示すように、内装部品２２Ｂは、一方に開口する袋状をなす。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。
【００３９】
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（内装部品２２Ａ，２２Ｂの場合はピストンロッド４２，５２）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。
【００４０】
＜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２６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。金属製の外装部材２１とベース２５とキャップ２６は、樹脂製の内装部品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。
【００４１】
図５は、図１に示すキャップ２６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。本実施形態では０．５ｍｍにしている。
【００４２】
＜ベース・キャップ＞
ベース２５とキャップ２６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２６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２６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。
【００４３】
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。
【００４４】
キャップ２６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２６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５２が非接触で挿入できるように形成されている。キャップ２６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２６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２６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２６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。
【００４５】
＜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１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。
【００４６】
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。このとき、ピストン２３のピストンロッド４２が内装部品２２Ａの貫通孔６１とベース２５に貫き通される。そして、内装部品２２Ｃの貫通孔６１から外向きに突き出すピストンロッド５２を貫き通すようにキャップ２６Ａを外装部材２１の開口端部に嵌め合わせ、内装部品２２Ｃの環状溝６２とキャップ２６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２６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２６のかしめ溝７４，８４に沿ってかしめて固定する。
【００４７】
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、ベース２５から外向きに突出するピストン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。
【００４８】
＜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１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１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２６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２６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。
【００４９】
このように、エアオペレイトバルブ１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。
【００５０】
また、エアオペレイトバルブ１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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
このように、エアオペレイトバルブ１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。
【００５４】
＜ＮＣ型エアオペレイトバルブの動作説明＞
次に、本実施形態に係るエアオペレイトバルブ１の動作を説明する。
エアオペレイトバルブ１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１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。
【００５５】
エアオペレイトバルブ１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。
【００５６】
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が背圧室２７ｂ，２８ｂから導通流路３１へ空気を押し出して呼吸孔１２から排気しながら図中上方向（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。
【００５７】
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。このとき、呼吸孔１２から導通流路３１を介して背圧室２７ｂ，２８ｂに空気が給気されるため、ピストン２３，２４は円滑に下降する。ダイアフラム９が弁座８に当接して流路を遮断すると、制御流体が弁座８から二次側ポート６へ流れなくなる。
【００５８】
（ＮＣ−ＮＯ変更）
次に、図１に示すエアオペレイトバルブ１をノーマルオープンタイプ（以下「ＮＯ型」という。）にした場合について説明する。図７は、ＮＯ型エアオペレイトバルブ１の断面図である。
【００５９】
エアオペレイトバルブ１は、シール部材３２をピストンロッド４２から取り外すとともに、圧縮バネ２９Ａを圧縮バネ２９Ｂに交換し、更にピストン２４の主流路５５に止め栓９０を装着した状態で、図１に示すアクチュエータ部３Ａの内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４を一体的に反転させて外装部材２１内に配置することにより、図７に示すＮＯ型のアクチュエータ部３Ｂを構成する。
【００６０】
すなわち、エアオペレイトバルブ１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２６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１は、第２ピストン室２８の背圧室２８ｂに、常時弁開状態の場合にシリンダ内に装着する「付勢部材」の一例である圧縮バネ２９Ｂが縮設されている。
【００６１】
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、常時弁閉状態時と弁閉止力が同程度になるように、エアオペレイトバルブ１の圧縮バネ２９Ａより弾性力（付勢力）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１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。
【００６２】
ピストン２３は、ピストンロッド５５の装着溝５４にシール部材３６を装着し、ピストンロッド４２の装着溝４５にシール部材３２を装着しない状態でシリンダ内に装填されている。ピストン２３は、シール部材３２を装着されていないピストンロッド４２をキャップ２６の挿入孔８１に挿入することにより、ピストンロッド４２の外周面と挿入孔８１の内周面との間に隙間を設け、その隙間を介して給排気ポート８５を第１ピストン室２７の加圧室２７ａに連通させている。
【００６３】
一方、ピストン２４は、ピストンロッド５２をベース２６の連結孔７１に挿通して弁部２側に進退可能に配置する。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２６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。
【００６４】
尚、ＮＯ型エアオペレイトバルブ１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。
【００６５】
＜ＮＯ型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１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。
【００６６】
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が背圧室２８ｂ，２７ｂから導通流路３１を介して呼吸孔１２に空気を排気しながら下降して、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。
【００６７】
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。このとき、呼吸孔１２から導通流路３１を介して背圧室２７ｂ，２８ｂに空気が給気されるので、ピストン２３，２４が円滑に上昇する。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。
【００６８】
＜作用効果＞
エアオペレイトバルブ１を常時弁閉状態から常時弁開状態にする場合には、図１に示す内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４を外装部材２１から取り出す。そして、ピストン２４の主流路５５の開口部から止め栓９０を圧入して主流路５５を封止するとともに、ピストン２３のピストンロッド４２からＯリング３２を取り外す。そして、圧縮バネ２９Ａを圧縮バネ２９Ｂに交換して、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの間にピストン２３，２４と圧縮バネ２９Ｂを装填する。そして、図７に示すようにピストン２３，２４を内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃごと反転させて外装部材２１に嵌め込み、ピストン２４のピストンロッド５２をベース２５の貫通孔に貫き通して弁部２側に突出させる。
【００６９】
ピストン２３，２４は、圧縮バネ２９Ｂに押し上げられて弁開位置に保持される。ピストンロッド５２の先端部からシール部材３６までの距離は、ピストンロッド４２の先端部からシール部材３２までの距離とほぼ同じであって、シール部材３６は分岐流路５６より内側に設けられている。そのため、常時弁開状態のエアオペレイトバルブ１は、ピストン２３，２４が下降した場合でも、シール部材３６が内装部品２２Ｃの内周面から脱落しない位置関係のため、流体漏れが発生せず、弁の動作が円滑に行える。
【００７０】
一方、エアオペレイトバルブ１を常時弁閉状態から常時弁開状態にする場合には、図７に示す内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４を外装部材２１から取り出す。そして、ピストン２４の主流路５５から止め栓９０を取り外すとともに、ピストン２３のピストンロッド４２にシール部材３２を装着する。そして、圧縮バネ２９Ｂを圧縮バネ２９Ａに交換して、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの間にピストン２３，２４と圧縮バネ２９Ａを装填する。そして、図１に示すようにピストン２３，２４を内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃごと反転させて外装部材２１に嵌め込み、ピストン２３のピストンロッド４２をベース２５の貫通孔に貫き通して弁部２側に突出させる。
【００７１】
ピストン２３，２４は、圧縮バネ２９Ａに押し下げられて弁閉位置に保持される。ピストンロッド４２のシール部材３２は、加圧室２７ａに操作エアを供給できるように装着溝４８の外側に配置され、ピストンロッド４２の先端部からシール部材３２までの距離がピストンロッド５２の先端部からシール部材３６までの距離とほぼ同じである。そのため、エアオペレイトバルブ１は、ピストン２３，２４が上昇した場合でも、シール部材３２が内装部品２２Ａの内周面から脱落しない位置関係のため、流体漏れが発生せず、弁の動作が円滑に行える。
【００７２】
このように、エアオペレイトバルブ１は、ピストン２３，２４を外装部材２１内で反転させることにより、常時弁閉状態ではピストンロッド４２によって弁部２に駆動力を与え（図１参照）、常時弁開状態ではピストンロッド５６によって弁部２に駆動力を与えるので（図７参照）、同一ピストン２３，２４を用いて常時弁閉状態と常時弁開状態とを構成することが可能である。
【００７３】
よって、本実施形態のエアオペレイトバルブ１によれば、シリンダを構成する外装部材２１、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、ベース２５、キャップ２６等の他にピストン２３，２４を共通化してコストダウンを図ることができる。具体的には例えば、ピストン２３，２４は形状が複雑で大きいが、かかるピストン２３，２４を常時弁閉状態と常時弁開状態とで共用するため、常時弁閉状態と常時弁開状態とで別々のピストンを使用する場合と比べて加工数や材料消費量を削減して加工費用を安価にできる上に、管理スペースの狭小化等によって管理コストを安価にできる。
【００７４】
本実施形態のエアオペレイトバルブ１は、ピストンロッド４２に形成した分岐流路４８とピストンロッド５２に形成した分岐流路５６との連通状態を、「バイパス流路」の一部を構成する主流路５５に止め栓９０を着脱することにより変えられるので（図１、図７参照）、ピストン２３，２４を反転させたときの内部流路構成を止め栓９０のみで変更することができ、ピストン２３，２４の加工コストや管理コストを低減できる。
【００７５】
本実施形態のエアオペレイトバルブ１は、常時弁閉状態の場合にはピストンロッド４２，５２にシール部材３２，３６を装着し（図１参照）、常時弁開状態の場合にはピストンロッド５２のみにシール部材３６を装着し、ピストンロッド４２にシール部材３２を装着しないので（図７参照）、シール部材３２をピストンロッド４２に着脱すれば常時弁閉状態と常時弁開状態とで同一ピストン２３，２４を反転して使用することができ、ピストン２３，２４の加工コストや管理コストを低減できる。
【００７６】
本実施形態のエアオペレイトバルブ１は、同一形状の内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを組み合わせて外装部材２１内に配置することにより外装部材２１内にピストン室２７，２８を形成し、各ピストン室２７，２８にピストン２３，２４を収納するので（図１、図７参照）、同一形状の内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの組み合わせによってピストン室２７，２８を任意の数だけ形成してピストン２３，２４を収納することができ、シリンダの加工数を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００７７】
本実施形態のエアオペレイトバルブ１は、常時弁閉状態の場合にシリンダ内に装着する圧縮バネ２９Ａの付勢力が、常時弁開状態の場合にシリンダ内に装着する圧縮バネ２９Ｂの付勢力より大きいので、常時弁閉状態と常時弁開状態とで弁閉止力をほぼ同じにして弁座８に作用する負荷を簡単に均一化することができる。
【００７８】
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。
【００７９】
（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１について説明した。しかし、図８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１Ａ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２８の加圧室２８ａに給排気ポート８５を連通させるためである。尚、ピストン２３，２４の間に配置するピストン１２２の数を変更すれば、４段式以上のエアオペレイトバルブを構成することができる。
【００８０】
また、図９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１Ｂ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。
【００８１】
よって、上記エアオペレイトバルブ１Ａ，１Ｂ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。
【００８２】
さらに、例えば、図１０に示すエアオペレイトバルブ１Ｂは、図９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３２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、ＮＣ型からＮＯ型に変更している。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３２と止め栓９０以外の部品を共用化して、ＮＣ型との型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。
尚、図８に示すエアオペレイトバルブ１Ｂについても、シール部材３２を取り外すと共に、圧縮バネ２９Ａを圧縮バネ２９Ｂに交換し、更にピストン２４の主流路５５に止め栓９０を装着した状態で、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄとピストン２３，２４，１２２を一体的に反転させて外装部材２１内に配置すれば、ＮＣ型をＮＯ型に変更することができる。
【００８３】
（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、図１１に示すように、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、図１２に示すように、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。
【００８４】
（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２６に圧入した後にかしめて固定したが、ベース２５とキャップ２６を外装部材２１に溶接、圧入、接着、ネジ構造などによって固定してもよい。
【００８５】
（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１，１Ｂ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１を使用できるようにするとよい。
【００８６】
（５）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。
【００８７】
（６）上記実施形態では、アクチュエータ部３Ａ，３Ｂ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。
【００８８】
（７）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。
【００８９】
（８）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。
（９）上記実施形態では、エアオペレイトバルブ１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。
（１０）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してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態に係るＮＣ型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】同じく、図１に示すエアオペレイトバルブをＮＯ型に変形したものの断面図である。
【図８】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９】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１０】図９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１１】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１２】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１３】従来のエアオペレイトバルブの断面図であって、常時弁開状態を示す。
【図１４】従来のエアオペレイトバルブの断面図であって、常時弁閉状態を示す。
【符号の説明】
【００９１】
１ エアオペレイトバルブ
２ 弁部
２１ 外装部材
２２ 内装部品
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
２９Ａ，２９Ｂ 圧縮バネ（付勢部材）
３２ シール部材
３６ シール部材
４１ ピストン部
４２ ピストンロッド（第１ピストンロッド）
４７ 主流路（バイパス流路）
４８ 分岐流路（第１分岐流路）
５１ ピストン部
５２ ピストンロッド（第２ピストンロッド）
５５ 主流路（バイパス流路）
５６ 分岐流路（第２分岐流路）
９０ 止め栓（封止部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作エアの圧力によってピストンをシリンダ内で摺動させ、弁体を弁座に当接又は離間させるエアオペレイトバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
操作エアの圧力によってピストンをシリンダ内で摺動させ、弁体を弁座に当接又は離間させるエアオペレイトバルブとしては、例えば図１３及び図１４に示すエアオペレイトバルブ１１００Ａ，１１００Ｂがある。エアオペレイトバルブ１１００Ａ，１１００Ｂは、ピストン１１２１，１１３１と圧縮コイルばね１１２６，１１３６を除く部品を共通して使用し、常時弁開状態と常時弁閉状態とにそれぞれ組み上げたものである。
【０００３】
図１３に示すエアオペレイトバルブ１１００Ａは、下部ケーシング１１０１と上部ケーシング１１０２との間にピストン１１２１を装填している。ピストン１１２１は、下部ケーシング１１０１と上部ケーシング１１０２との間に形成される空間を下部空間１１０３と上部空間１１０４に区画する。下部空間１１０３には、圧縮コイルばね１１２６が縮設され、ピストン１１２１に常時上向きの力を作用させている。上部空間１１０４は、上部ケーシング１１０２に開設された操作ポート１１０５に圧縮空気導入用下向き通路１１０６を介して連通し、操作エアを供給される。下部ケーシング１１０１は、流体流入流路１１０７と流体流出流路１１０８との間に弁座１１０９が設けられた弁箱１１１０に連結されている。ピストン１１２１は、弁棒１１２２が弁箱１１１０側に突き出してディスク１１１１を介してダイアフラム１１１２に駆動力を与えるようになっている。
【０００４】
従って、エアオペレイトバルブ１１００Ａは、操作ポート１１０５に操作エアを供給しないときには、圧縮コイルばね１１２６の弾性力によってピストン１１２１が持ち上げられ、ダイアフラム１１１２を弁座１１０９から離間させる常時弁開状態に組み上げられている。かかるエアオペレイトバルブ１１００Ａは、操作ポート１１０５に操作エアを供給すれば、上部空間１１０４の内圧と圧縮コイルばね１１２６の弾性力とのバランスに応じてピストン１１２１が移動し、ダイアフラム１１１２を弁座１１０９に当接させる。
【０００５】
図１４に示すエアオペレイトバルブ１１００Ｂは、下部ケーシング１１０１と上部ケーシング１１０２との間にピストン１１３１を装填している。ピストン１１３１は、弁棒１１３２の他に、圧縮空気導入用下向き通路１１０６に挿入される上小径部１１３３を備える。ピストン１１３１は、上小径部１１３３の上端面中央から軸線に沿って圧縮空気通路１１３４が形成され、その圧縮空気通路１１３４の下端から半径方向に伸びて下部空間１１０３に連通するように径方向通路１１３５が形成されている。上小径部１１３３の外周面には、圧縮空気導入用下向き通路１１０６の内周面との間をシールするためにシール部材１１１３が装着され、操作エアが上部空間１１０４へ流入しないようにしている。上部空間１１０４には、圧縮コイルばね１１３６が縮設され、ピストン１１３１に常時下向きの力を作用させている。
【０００６】
従って、エアオペレイトバルブ１１００Ｂは、操作エアを供給しないときには、圧縮コイルばね１１３６の弾性力によってピストン１１３１が押し下げられ、ダイアフラム１１１２を弁座１１０９に当接させる常時弁閉状態に組み上げられている。かかるエアオペレイトバルブ１１００Ｂは、操作エアを操作ポート１１０５に供給すると、操作エアがピストン１１３１の圧縮空気通路１１３４、径方向通路１１３５を介して下部空間１１０３に供給され、圧縮コイルばね１１３６の弾性力と下部空間１１０３の内圧とのバランスに応じてピストン１１３１が上昇し、ダイアフラム１１１２が弁座１１０９から離間する。
【０００７】
上記の通りエアオペレイトバルブ１１００Ａ，１１００Ｂは、ピストン１１２１，１１３１と圧縮コイルばね１１２６，１１３６を変えるだけで、常時弁開状態と常時弁閉状態を変更することができ、部品を共通化してコストダウンを図ることができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−９２８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、エアオペレイトバルブ１１００Ａ，１１００Ｂは、ピストン１１２１，１１３１の形状が異なり、ピストン１１２１，１１３１を共通して使用することができなかった。ピストン１１２１，１１３１は、嵩が大きい上に特殊形状である。そのため、従来のエアオペレイトバルブ１１００Ａ，１１０００Ｂは、ピストン１１２１，１１３１の加工や管理にコストがかかる問題があった。
【００１０】
そこで、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】
【００１１】
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）操作エアの圧力によってピストンをシリンダ内で摺動させ、前記ピストンに連結するピストンロッドを弁部側に進退させることにより、前記弁部に駆動力を与えるエアオペレイトバルブにおいて、常時弁閉状態の場合に前記弁部側に進退する第１ピストンロッドと、常時弁開状態の場合に前記弁部側に進退する第２ピストンロッドとをピストン部を挟んで反対向きに設けたピストン構造を有する。
【００１２】
（２）（１）に記載の発明において、前記ピストン構造は、前記第１ピストンロッドに軸線に対して交わる方向に形成した第１分岐流路と、前記第２ピストンロッドに軸線に対して交わる方向に形成した第２分岐流路と、前記ピストンに軸線方向に形成されて前記第１分岐流路と前記第２分岐流路とを連通させるバイパス流路とを含み、常時弁開状態の場合に前記バイパス流路に取り付けられて前記第１分岐流路と前記第２分岐流路との間を遮断する封止部材を有する。
【００１３】
（３）（２）に記載の発明において、前記ピストン構造は、常時弁閉状態のときには、前記第１ピストンロッドと前記第２ピストンロッドにシール部材を装着する一方、常時弁開状態のときには、前記第２ピストンロッドにシール部材を装着し、前記第１ピストンロッドにシール部材を装着しないものである。
【００１４】
（４）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、前記シリンダは、中空状の外装部材と、一方に開口する筒状をなし、前記外装部材に装填される内装部品とを含み、前記内装部品を組み合わせて前記外装部材内にピストン室を形成し、各ピストン室に前記ピストンを配置している。
【００１５】
（５）（１）乃至（４）の何れか一つに記載の発明において、常時弁閉状態の場合に前記シリンダ内に装着する付勢部材は、常時弁開状態の場合に前記シリンダ内に装着する付勢部材より付勢力が大きい。
【発明の効果】
【００１６】
上記（１）に記載の発明は、ピストンを反転させることにより、常時弁閉状態では第１ピストンロッドによって弁部に駆動力を与え、常時弁開状態では第２ピストンロッドによって弁部に駆動力を与えるので、同一ピストンを用いて常時弁閉状態と常時弁開状態とを構成することが可能である。よって、上記（１）に記載する発明によれば、シリンダの他にピストンを共通化してコストダウンを図ることができる。
【００１７】
上記（２）に記載の発明は、第１ピストンロッドに形成した第１分岐流路と第２ピストンロッドに形成した第２分岐流路との連通状態を、バイパス流路に封止部材を着脱することにより変えられるので、ピストンを反転させたときの内部流路構成をバイパス流路に取り付ける封止部材のみで変更することができ、ピストンの加工コストや管理コストを低減できる。
【００１８】
上記（３）に記載の発明は、常時弁閉状態の場合には第１，第２ピストンロッドにシール部材を装着し、常時弁開状態の場合には第２ピストンロッドのみにシール部材を装着し、第１ピストンロッドにシール部材を装着しないので、シール部材を第１ピストンロッドに着脱すれば常時弁閉状態と常時弁開状態とで同一ピストンを反転して使用することができ、ピストンの加工コストや管理コストを低減できる。
【００１９】
上記（４）に記載の発明は、同一形状の内装部品を組み合わせて外装部材内に配置することにより外装部材内にピストン室を形成し、各ピストン室にピストンを収納するので、同一形状の内装部品の組み合わせによってピストン室を任意の数だけ形成してピストンを収納することができ、シリンダの加工数を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００２０】
上記（５）に記載の発明は、常時弁閉状態の場合にシリンダ内に装着する付勢部材の付勢力が、常時弁開状態の場合にシリンダ内に装着する付勢部材の付勢力より大きいので、常時弁閉状態と常時弁開状態とで弁閉止力をほぼ同じにして弁部に作用する負荷を簡単に均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。図１は、本発明の実施形態に係るエアオペレイトバルブ１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１の上面図である。
本実施形態のエアオペレイトバルブ１は、常時弁閉状態の場合に弁部２側に進退する「第１ピストンロッド」の一例であるピストンロッド４２と、常時弁開状態の場合に弁部２側に進退する「第２ピストンロッド」の一例であるピストンロッド５２とを、「ピストン部」の一例であるピストン部４１，５１を挟んで反対向きに設けたピストン構造を有する点に特徴を有する。
【００２２】
＜全体構成＞
図１に示すエアオペレイトバルブ１は、ノーマルクローズタイプ（以下「ＮＣ型」という。）のバルブであって、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１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。
【００２３】
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。
【００２４】
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に接触するように金属製ステム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。
【００２５】
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、ＮＣ型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２６とに分割して構成する。
【００２６】
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２６を取り付けることにより、ベース２５とキャップ２６との間で内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを挟み込んで保持している。そのため、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、常時弁閉状態の場合にシリンダ内に装着する「付勢部材」の一例である圧縮バネ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。
【００２７】
かかるアクチュエータ部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。
【００２８】
上記エアオペレイトバルブ１は、キャップ２６の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１は、外装部材２１の内周面と内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの外周面との間に、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１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。
【００２９】
次に、エアオペレイトバルブ１のシリンダを構成する部品について説明する。
【００３０】
＜ピストンの構成＞
図３は、図１に示すピストン２３とピストン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。
【００３１】
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。
【００３２】
図１及び図３に示すように、ピストン２３には、主流路４７と、「第１分岐流路」の一例である分岐流路４８とを含むＴ字状の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。
【００３３】
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は、ピストン２３，２４を反転したときにベース２５に挿通されてステム１３を介してダイアフラム９に駆動力を伝達できるように、ピストン２３のピストンロッド４２とほぼ同一形状をなす。ピストンロッド５２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。
【００３４】
図１及び図３に示すように、ピストン２４には、主流路５５と、「第２分岐流路」の一例である分岐流路５６とを含むＴ字状の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２６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。そのため、分岐流路５６は、ピストン２３に設けた分岐流路４８のピストン部４１からの距離と比べて、ピストン部５１からの距離が長くなっている。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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４２，５２をピストン部４１，５１を挟んで反対向きに設けている。ピストン２４の主流路５５とピストン２３の主流路４７は連通して、分岐流路４８，５６を連通させる「バイパス流路」を構成する。
【００３７】
＜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。
【００３８】
図１に示すように、内装部品２２Ｂは、一方に開口する袋状をなす。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。
【００３９】
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（内装部品２２Ａ，２２Ｂの場合はピストンロッド４２，５２）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。
【００４０】
＜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２６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。金属製の外装部材２１とベース２５とキャップ２６は、樹脂製の内装部品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。
【００４１】
図５は、図１に示すキャップ２６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。本実施形態では０．５ｍｍにしている。
【００４２】
＜ベース・キャップ＞
ベース２５とキャップ２６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２６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２６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。
【００４３】
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。
【００４４】
キャップ２６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２６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５２が非接触で挿入できるように形成されている。キャップ２６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２６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２６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２６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。
【００４５】
＜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１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。
【００４６】
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。このとき、ピストン２３のピストンロッド４２が内装部品２２Ａの貫通孔６１とベース２５に貫き通される。そして、内装部品２２Ｃの貫通孔６１から外向きに突き出すピストンロッド５２を貫き通すようにキャップ２６Ａを外装部材２１の開口端部に嵌め合わせ、内装部品２２Ｃの環状溝６２とキャップ２６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２６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２６のかしめ溝７４，８４に沿ってかしめて固定する。
【００４７】
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、ベース２５から外向きに突出するピストン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。
【００４８】
＜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１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１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２６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２６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。
【００４９】
このように、エアオペレイトバルブ１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。
【００５０】
また、エアオペレイトバルブ１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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
このように、エアオペレイトバルブ１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。
【００５４】
＜ＮＣ型エアオペレイトバルブの動作説明＞
次に、本実施形態に係るエアオペレイトバルブ１の動作を説明する。
エアオペレイトバルブ１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１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。
【００５５】
エアオペレイトバルブ１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。
【００５６】
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が背圧室２７ｂ，２８ｂから導通流路３１へ空気を押し出して呼吸孔１２から排気しながら図中上方向（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。
【００５７】
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。このとき、呼吸孔１２から導通流路３１を介して背圧室２７ｂ，２８ｂに空気が給気されるため、ピストン２３，２４は円滑に下降する。ダイアフラム９が弁座８に当接して流路を遮断すると、制御流体が弁座８から二次側ポート６へ流れなくなる。
【００５８】
（ＮＣ−ＮＯ変更）
次に、図１に示すエアオペレイトバルブ１をノーマルオープンタイプ（以下「ＮＯ型」という。）にした場合について説明する。図７は、ＮＯ型エアオペレイトバルブ１の断面図である。
【００５９】
エアオペレイトバルブ１は、シール部材３２をピストンロッド４２から取り外すとともに、圧縮バネ２９Ａを圧縮バネ２９Ｂに交換し、更にピストン２４の主流路５５に止め栓９０を装着した状態で、図１に示すアクチュエータ部３Ａの内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４を一体的に反転させて外装部材２１内に配置することにより、図７に示すＮＯ型のアクチュエータ部３Ｂを構成する。
【００６０】
すなわち、エアオペレイトバルブ１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２６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１は、第２ピストン室２８の背圧室２８ｂに、常時弁開状態の場合にシリンダ内に装着する「付勢部材」の一例である圧縮バネ２９Ｂが縮設されている。
【００６１】
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、常時弁閉状態時と弁閉止力が同程度になるように、エアオペレイトバルブ１の圧縮バネ２９Ａより弾性力（付勢力）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１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。
【００６２】
ピストン２３は、ピストンロッド５５の装着溝５４にシール部材３６を装着し、ピストンロッド４２の装着溝４５にシール部材３２を装着しない状態でシリンダ内に装填されている。ピストン２３は、シール部材３２を装着されていないピストンロッド４２をキャップ２６の挿入孔８１に挿入することにより、ピストンロッド４２の外周面と挿入孔８１の内周面との間に隙間を設け、その隙間を介して給排気ポート８５を第１ピストン室２７の加圧室２７ａに連通させている。
【００６３】
一方、ピストン２４は、ピストンロッド５２をベース２６の連結孔７１に挿通して弁部２側に進退可能に配置する。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２６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。
【００６４】
尚、ＮＯ型エアオペレイトバルブ１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。
【００６５】
＜ＮＯ型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１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。
【００６６】
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が背圧室２８ｂ，２７ｂから導通流路３１を介して呼吸孔１２に空気を排気しながら下降して、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。
【００６７】
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。このとき、呼吸孔１２から導通流路３１を介して背圧室２７ｂ，２８ｂに空気が給気されるので、ピストン２３，２４が円滑に上昇する。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。
【００６８】
＜作用効果＞
エアオペレイトバルブ１を常時弁閉状態から常時弁開状態にする場合には、図１に示す内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４を外装部材２１から取り出す。そして、ピストン２４の主流路５５の開口部から止め栓９０を圧入して主流路５５を封止するとともに、ピストン２３のピストンロッド４２からＯリング３２を取り外す。そして、圧縮バネ２９Ａを圧縮バネ２９Ｂに交換して、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの間にピストン２３，２４と圧縮バネ２９Ｂを装填する。そして、図７に示すようにピストン２３，２４を内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃごと反転させて外装部材２１に嵌め込み、ピストン２４のピストンロッド５２をベース２５の貫通孔に貫き通して弁部２側に突出させる。
【００６９】
ピストン２３，２４は、圧縮バネ２９Ｂに押し上げられて弁開位置に保持される。ピストンロッド５２の先端部からシール部材３６までの距離は、ピストンロッド４２の先端部からシール部材３２までの距離とほぼ同じであって、シール部材３６は分岐流路５６より内側に設けられている。そのため、常時弁開状態のエアオペレイトバルブ１は、ピストン２３，２４が下降した場合でも、シール部材３６が内装部品２２Ｃの内周面から脱落しない位置関係のため、流体漏れが発生せず、弁の動作が円滑に行える。
【００７０】
一方、エアオペレイトバルブ１を常時弁閉状態から常時弁開状態にする場合には、図７に示す内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとピストン２３，２４を外装部材２１から取り出す。そして、ピストン２４の主流路５５から止め栓９０を取り外すとともに、ピストン２３のピストンロッド４２にシール部材３２を装着する。そして、圧縮バネ２９Ｂを圧縮バネ２９Ａに交換して、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの間にピストン２３，２４と圧縮バネ２９Ａを装填する。そして、図１に示すようにピストン２３，２４を内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃごと反転させて外装部材２１に嵌め込み、ピストン２３のピストンロッド４２をベース２５の貫通孔に貫き通して弁部２側に突出させる。
【００７１】
ピストン２３，２４は、圧縮バネ２９Ａに押し下げられて弁閉位置に保持される。ピストンロッド４２のシール部材３２は、加圧室２７ａに操作エアを供給できるように装着溝４８の外側に配置され、ピストンロッド４２の先端部からシール部材３２までの距離がピストンロッド５２の先端部からシール部材３６までの距離とほぼ同じである。そのため、エアオペレイトバルブ１は、ピストン２３，２４が上昇した場合でも、シール部材３２が内装部品２２Ａの内周面から脱落しない位置関係のため、流体漏れが発生せず、弁の動作が円滑に行える。
【００７２】
このように、エアオペレイトバルブ１は、ピストン２３，２４を外装部材２１内で反転させることにより、常時弁閉状態ではピストンロッド４２によって弁部２に駆動力を与え（図１参照）、常時弁開状態ではピストンロッド５６によって弁部２に駆動力を与えるので（図７参照）、同一ピストン２３，２４を用いて常時弁閉状態と常時弁開状態とを構成することが可能である。
【００７３】
よって、本実施形態のエアオペレイトバルブ１によれば、シリンダを構成する外装部材２１、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、ベース２５、キャップ２６等の他にピストン２３，２４を共通化してコストダウンを図ることができる。具体的には例えば、ピストン２３，２４は形状が複雑で大きいが、かかるピストン２３，２４を常時弁閉状態と常時弁開状態とで共用するため、常時弁閉状態と常時弁開状態とで別々のピストンを使用する場合と比べて加工数や材料消費量を削減して加工費用を安価にできる上に、管理スペースの狭小化等によって管理コストを安価にできる。
【００７４】
本実施形態のエアオペレイトバルブ１は、ピストンロッド４２に形成した分岐流路４８とピストンロッド５２に形成した分岐流路５６との連通状態を、「バイパス流路」の一部を構成する主流路５５に止め栓９０を着脱することにより変えられるので（図１、図７参照）、ピストン２３，２４を反転させたときの内部流路構成を止め栓９０のみで変更することができ、ピストン２３，２４の加工コストや管理コストを低減できる。
【００７５】
本実施形態のエアオペレイトバルブ１は、常時弁閉状態の場合にはピストンロッド４２，５２にシール部材３２，３６を装着し（図１参照）、常時弁開状態の場合にはピストンロッド５２のみにシール部材３６を装着し、ピストンロッド４２にシール部材３２を装着しないので（図７参照）、シール部材３２をピストンロッド４２に着脱すれば常時弁閉状態と常時弁開状態とで同一ピストン２３，２４を反転して使用することができ、ピストン２３，２４の加工コストや管理コストを低減できる。
【００７６】
本実施形態のエアオペレイトバルブ１は、同一形状の内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを組み合わせて外装部材２１内に配置することにより外装部材２１内にピストン室２７，２８を形成し、各ピストン室２７，２８にピストン２３，２４を収納するので（図１、図７参照）、同一形状の内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの組み合わせによってピストン室２７，２８を任意の数だけ形成してピストン２３，２４を収納することができ、シリンダの加工数を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００７７】
本実施形態のエアオペレイトバルブ１は、常時弁閉状態の場合にシリンダ内に装着する圧縮バネ２９Ａの付勢力が、常時弁開状態の場合にシリンダ内に装着する圧縮バネ２９Ｂの付勢力より大きいので、常時弁閉状態と常時弁開状態とで弁閉止力をほぼ同じにして弁座８に作用する負荷を簡単に均一化することができる。
【００７８】
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。
【００７９】
（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１について説明した。しかし、図８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１Ａ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２８の加圧室２８ａに給排気ポート８５を連通させるためである。尚、ピストン２３，２４の間に配置するピストン１２２の数を変更すれば、４段式以上のエアオペレイトバルブを構成することができる。
【００８０】
また、図９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１Ｂ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。
【００８１】
よって、上記エアオペレイトバルブ１Ａ，１Ｂ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。
【００８２】
さらに、例えば、図１０に示すエアオペレイトバルブ１Ｂは、図９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３２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、ＮＣ型からＮＯ型に変更している。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３２と止め栓９０以外の部品を共用化して、ＮＣ型との型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。
尚、図８に示すエアオペレイトバルブ１Ｂについても、シール部材３２を取り外すと共に、圧縮バネ２９Ａを圧縮バネ２９Ｂに交換し、更にピストン２４の主流路５５に止め栓９０を装着した状態で、内装部品２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄとピストン２３，２４，１２２を一体的に反転させて外装部材２１内に配置すれば、ＮＣ型をＮＯ型に変更することができる。
【００８３】
（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、図１１に示すように、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、図１２に示すように、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。
【００８４】
（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２６に圧入した後にかしめて固定したが、ベース２５とキャップ２６を外装部材２１に溶接、圧入、接着、ネジ構造などによって固定してもよい。
【００８５】
（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１，１Ｂ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１を使用できるようにするとよい。
【００８６】
（５）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。
【００８７】
（６）上記実施形態では、アクチュエータ部３Ａ，３Ｂ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。
【００８８】
（７）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。
【００８９】
（８）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。
（９）上記実施形態では、エアオペレイトバルブ１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。
（１０）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してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態に係るＮＣ型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】同じく、図１に示すエアオペレイトバルブをＮＯ型に変形したものの断面図である。
【図８】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９】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１０】図９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１１】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１２】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１３】従来のエアオペレイトバルブの断面図であって、常時弁開状態を示す。
【図１４】従来のエアオペレイトバルブの断面図であって、常時弁閉状態を示す。
【符号の説明】
【００９１】
１ エアオペレイトバルブ
２ 弁部
２１ 外装部材
２２ 内装部品
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
２９Ａ，２９Ｂ 圧縮バネ（付勢部材）
３２ シール部材
３６ シール部材
４１ ピストン部
４２ ピストンロッド（第１ピストンロッド）
４７ 主流路（バイパス流路）
４８ 分岐流路（第１分岐流路）
５１ ピストン部
５２ ピストンロッド（第２ピストンロッド）
５５ 主流路（バイパス流路）
５６ 分岐流路（第２分岐流路）
９０ 止め栓（封止部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作エアの圧力によってピストンをシリンダ内で摺動させ、前記ピストンに連結するピストンロッドを弁部側に進退させることにより、前記弁部に駆動力を与えるエアオペレイトバルブにおいて、
常時弁閉状態の場合に前記弁部側に進退する第１ピストンロッドと、常時弁開状態の場合に前記弁部側に進退する第２ピストンロッドとをピストン部を挟んで反対向きに設けたピストン構造を有すること
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、
前記ピストン構造は、
前記第１ピストンロッドに軸線に対して交わる方向に形成した第１分岐流路と、前記第２ピストンロッドに軸線に対して交わる方向に形成した第２分岐流路と、前記ピストンに軸線方向に形成されて前記第１分岐流路と前記第２分岐流路とを連通させるバイパス流路とを含み、
常時弁開状態の場合に前記バイパス流路に取り付けられて前記第１分岐流路と前記第２分岐流路との間を遮断する封止部材を有すること
を特徴とするエアオペレイトバルブ。
【請求項３】
請求項２に記載するエアオペレイトバルブにおいて、
前記ピストン構造は、常時弁閉状態のときには、前記第１ピストンロッドと前記第２ピストンロッドにシール部材を装着する一方、常時弁開状態のときには、前記第２ピストンロッドにシール部材を装着し、前記第１ピストンロッドにシール部材を装着しないものであること、
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、
前記シリンダは、中空状の外装部材と、一方に開口する筒状をなし、前記外装部材に装填される内装部品とを含み、
前記内装部品を組み合わせて前記外装部材内にピストン室を形成し、各ピストン室に前記ピストンを配置していること
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、
常時弁閉状態の場合に前記シリンダ内に装着する付勢部材は、常時弁開状態の場合に前記シリンダ内に装着する付勢部材より付勢力が大きいこと
を特徴とするエアオペレイトバルブ。
【請求項１】
操作エアの圧力によってピストンをシリンダ内で摺動させ、前記ピストンに連結するピストンロッドを弁部側に進退させることにより、前記弁部に駆動力を与えるエアオペレイトバルブにおいて、
常時弁閉状態の場合に前記弁部側に進退する第１ピストンロッドと、常時弁開状態の場合に前記弁部側に進退する第２ピストンロッドとをピストン部を挟んで反対向きに設けたピストン構造を有すること
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、
前記ピストン構造は、
前記第１ピストンロッドに軸線に対して交わる方向に形成した第１分岐流路と、前記第２ピストンロッドに軸線に対して交わる方向に形成した第２分岐流路と、前記ピストンに軸線方向に形成されて前記第１分岐流路と前記第２分岐流路とを連通させるバイパス流路とを含み、
常時弁開状態の場合に前記バイパス流路に取り付けられて前記第１分岐流路と前記第２分岐流路との間を遮断する封止部材を有すること
を特徴とするエアオペレイトバルブ。
【請求項３】
請求項２に記載するエアオペレイトバルブにおいて、
前記ピストン構造は、常時弁閉状態のときには、前記第１ピストンロッドと前記第２ピストンロッドにシール部材を装着する一方、常時弁開状態のときには、前記第２ピストンロッドにシール部材を装着し、前記第１ピストンロッドにシール部材を装着しないものであること、
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、
前記シリンダは、中空状の外装部材と、一方に開口する筒状をなし、前記外装部材に装填される内装部品とを含み、
前記内装部品を組み合わせて前記外装部材内にピストン室を形成し、各ピストン室に前記ピストンを配置していること
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、
常時弁閉状態の場合に前記シリンダ内に装着する付勢部材は、常時弁開状態の場合に前記シリンダ内に装着する付勢部材より付勢力が大きいこと
を特徴とするエアオペレイトバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−１４４８１９（Ｐ２００８−１４４８１９Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３１０４４（Ｐ２００６−３３１０４４）
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
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