バルブ機構およびバルブ装置
【課題】流体の流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流体の流れを止めることが可能なバルブ機構であって、小型化が可能なバルブ機構を提供すること。
【解決手段】バルブ機構４は、内部に弁室１０と流入部１２と流出部１３とが形成される本体部１１と、流入部１２を開閉するための弁体１４とを備えている。流入部１２には、小径部１２ａと大径部１２ｂとが形成され、小径部１２ａは、大径部１２ｂよりも弁室１０側に配置されている。弁体１４は、弁室１０および流入部１２に配置される軸部１４ｆと、軸部１４ｆと一体で形成され大径部１２ｂに配置される弁部１４ｃとを備えている。弁部１４ｃの径は、小径部１２ａの径よりも大きくかつ大径部１２ｂの径よりも小さく形成されており、弁部１４ｃは、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界部１２ｄを開閉する。
【解決手段】バルブ機構４は、内部に弁室１０と流入部１２と流出部１３とが形成される本体部１１と、流入部１２を開閉するための弁体１４とを備えている。流入部１２には、小径部１２ａと大径部１２ｂとが形成され、小径部１２ａは、大径部１２ｂよりも弁室１０側に配置されている。弁体１４は、弁室１０および流入部１２に配置される軸部１４ｆと、軸部１４ｆと一体で形成され大径部１２ｂに配置される弁部１４ｃとを備えている。弁部１４ｃの径は、小径部１２ａの径よりも大きくかつ大径部１２ｂの径よりも小さく形成されており、弁部１４ｃは、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界部１２ｄを開閉する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを制御するためのバルブ機構およびこのバルブ機構を備えるバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体の流れを制御するためのバルブ機構として、軸方向に往復移動して弁室から流体が流出する流出口の開閉を行う可動軸と、可動軸を駆動するためのコイルおよび永久磁石とを備えるバルブ機構が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のバルブ機構では、円筒状に巻回されたコイルと、円筒状に形成された永久磁石とが可動軸の軸方向で重なるように配置されている。また、可動軸は、磁性体で形成されており、コイルおよび永久磁石の内周側に配置されている。このバルブ機構では、コイルへの通電方向を切り替えることで、可動軸の端部に形成される磁極が切り替わり、可動軸が軸方向に移動して流出口の開閉を行う。具体的には、弁室側から流出口に向かって可動軸が移動すると、流出口が閉鎖される。
【０００３】
また、流体の流れを制御するためのバルブ機構として、弁室に向かって流体が流入する流入口の開閉を軸方向に往復移動するピストンによって行うバルブ機構が知られている（たとえば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載のバルブ機構では、圧縮空気によってピストンが軸方向に移動して流入口の開閉を行う。具体的には、弁室側から流入口に向かってピストンが移動すると、流入口が閉鎖される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６９３５号公報
【特許文献２】特開平５−２４８５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のバルブ機構では、弁室側から流出口に向かって可動軸が移動すると、流出口が閉鎖されて、流体の流れが止まる。また、特許文献２に記載のバルブ機構では、弁室側から流入口に向かってピストンが移動すると、流入口が閉鎖されて、流体の流れが止まる。このように、特許文献１または特許文献２に記載のバルブ機構では、可動軸やピストン等の弁体が弁室側から流出口や流入口に向かって移動すると、流体の流れが止まっており、流出口や流入口に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流体の流れを止めることが可能なバルブ機構は、特許文献１および特許文献２には開示されていない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、流体の流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流体の流れを止めることが可能なバルブ機構であって、小型化が可能なバルブ機構を提供することにある。また、本発明の課題は、かかるバルブ機構を備えるバルブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のバルブ機構は、内部に弁室が形成されるとともに弁室に流入する流体が通過する流入部と弁室から流出する流体が通過する流出部とが形成される本体部と、流入部または流出部を開閉するための弁体とを備え、流入部または流出部には、小径部と小径部よりも径の大きな大径部とが形成され、小径部は、大径部よりも弁室側に配置され、弁体は、弁室、小径部および大径部に配置される軸状部材を備え、軸状部材は、その一部が小径部に配置される軸部と、軸部よりも径が大きく大径部に配置されるとともに軸部と一体で形成される弁部とを備え、弁部の径は、小径部の径よりも大きくかつ大径部の径よりも小さく形成され、弁部は、小径部と大径部との境界部を開閉することを特徴とする。
【０００８】
本発明のバルブ機構では、流入部または流出部に、小径部と大径部とが形成され、小径部は、大径部よりも弁室側に配置されている。また、軸状部材は、弁室、小径部および大径部に配置されている。さらに、軸状部材に形成され大径部に配置される弁部の径は、小径部の径よりも大きくかつ大径部の径よりも小さくなっており、弁部は、小径部と大径部との境界部を開閉する。そのため、本発明では、流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流入部または流出部を閉鎖して、流体の流れを止めることが可能になる。
【０００９】
また、本発明では、大径部に配置される弁部が、小径部に配置される軸部と一体で形成されている。そのため、弁部と軸部とが別体で形成される場合と比較して、弁体の構成を簡素化することが可能になる。したがって、バルブ機構の構成を簡素化して、バルブ機構を小型化することが可能になる。
【００１０】
本発明において、境界部は、大径部に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する傾斜面状に形成され、弁部には、境界部に当接して境界部を閉鎖する斜面状の境界当接部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、境界部と弁部とを確実に接触させることが可能になる。したがって、流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動して、流入部または流出部を閉鎖するバルブ機構であっても、弁部によって、流入部または流出部を確実に閉鎖することが可能になる。
【００１１】
本発明において、軸状部材の軸方向に対する境界部の傾斜角度は、軸状部材の軸方向に対する境界当接部の傾斜角度よりも大きくなっていることが好ましい。このように構成すると、境界当接部が境界部により接触しやすくなるとともに、境界部から境界当接部を容易に離すことが可能になる。
【００１２】
本発明において、小径部および大径部は、流入部に形成され、弁部は、流入部を開閉することが好ましい。このように構成すると、弁体が流入部を閉鎖しているときに、流体の流入側の圧力が大きくなっても、弁室への流体の流入を確実に止めることが可能になる。したがって、弁体が流入部を閉鎖しているときのバルブ機構からの流体の漏れを確実に防止することが可能になる。
【００１３】
本発明において、本体部は、分割可能な第１本体部と第２本体部とを備え、弁体は、本体部に対する軸状部材の軸方向への相対移動が可能となるように軸状部材を保持する膜状部材を備え、膜状部材は、第１本体部と第２本体部との合せ目における弁室からの流体の漏れを防止するシール機能を果たしていることが好ましい。このように構成すると、第１本体部と第２本体部との合せ目に別途、シール部材を配置する必要がなくなる。したがって、バルブ機構の構成を簡素化することが可能になる。
【００１４】
本発明において、弁体は、弾性材料で形成されていることが好ましい。このように構成すると、流入部または流出部に形成される境界部と弁部とを密着させることが可能になり、流体の漏れを効果的に抑制することが可能になる。
【００１５】
本発明において、弁体は、本体部に対する軸状部材の軸方向への相対移動が可能となるように軸状部材を保持する膜状部材を備え、軸状部材の中心部は、軸状部材の表面部よりも縦弾性係数の大きな硬質材料で形成され、膜状部材は、軸状部材の中心部よりも横弾性係数の小さな軟質材料で形成されていることが好ましい。このように構成すると、軸状部材の軸方向への円滑な移動が可能になる。すなわち、軸状部材の中心部が硬質材料で形成されていると、軸方向へ移動させるための力が軸状部材に作用しても軸状部材が変形しにくくなるととともに、膜状部材が軟質材料で形成されていると、軸方向へ移動させるための力が軸状部材に作用したときに膜状部材が容易に変形するため、軸状部材の軸方向への円滑な移動が可能になる。
【００１６】
本発明において、軸状部材の表面部と膜状部材とは、軸状部材の中心部よりも縦弾性係数および横弾性係数の小さな同じ軟質材料で形成されていることが好ましい。このように構成すると、軸状部材の表面部と膜状部材とが異なる軟質材料で形成されている場合と比較して、弁体の構成を簡素化することが可能になる。
【００１７】
本発明において、バルブ機構は、流入部に繋がる流入孔と流出部に繋がる流出孔とが形成されるとともに弾性材料で形成されるゴム製のシール部材を備えることが好ましい。このように構成すると、１個のシール部材を用いた簡易な構成で、本体部に流入する流体の漏れ、および、本体部から流出する流体の漏れを防止することが可能になる。
【００１８】
本発明において、流入孔または流出孔の一方は、大径部に繋がるように配置され、大径部に繋がる流入孔または流出孔の一方の径は、弁部の径よりも小さいことが好ましい。このように構成すると、シール部材に弁部を当接させて、弁体の可動範囲を規制することが可能になる。したがって、弁体の可動範囲を規制するための規制部材を別途、設ける必要がなくなり、バルブ機構の構成を簡素化することが可能になる。
【００１９】
本発明のバルブ機構は、流入部または流出部に対する弁体の開閉動作を行うバルブ駆動機構を備えるバルブ装置に用いることができる。このバルブ装置では、流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流入部または流出部を閉鎖して、流体の流れを止めることが可能になる。また、このバルブ装置では、バルブ機構を小型化することが可能になるため、装置を小型化することが可能になる。
【００２０】
本発明において、バルブ装置は、弁部が境界部を閉鎖している状態を維持するための付勢機構を備えることが好ましい。この場合、付勢機構は、たとえば、バネ部材である。また、本発明において、付勢機構は、バネ部材であっても良いが、付勢機構は、磁気的吸引機構であることが好ましい。また、付勢機構が磁気的吸引機構である場合には、磁気的吸引機構は、軸状部材の一端に取り付けられる磁性部材と、弁部が境界部を閉鎖する方向へ磁性部材を吸引する保持用磁石とを備えることが好ましい。このように構成すると、流入部または流出部を弁部によって確実に閉鎖することが可能になり、弁室からの流体の漏れを防止することが可能になる。また、弁部が境界部を開放する方向へ弁体が移動するにしたがって、磁性部材と保持用磁石との間の磁気的吸引力は低下していくため、弁体の開閉動作を行うバルブ駆動機構の動力を低減することが可能になる。したがって、バルブ駆動機構の構成を簡素化することが可能になる。
【００２１】
本発明において、たとえば、本体部は、分割可能な第１本体部と第２本体部とを備え、弁体は、本体部に対する軸状部材の相対移動が可能となるように軸状部材を保持する膜状部材を備え、膜状部材は、第１本体部と第２本体部との合せ目における弁室からの流体の漏れを防止するシール機能を果たし、バルブ機構では、バルブ駆動機構による弁体の開動作によって、弁部が境界部から離れるとともに、バルブ駆動機構による弁体の閉動作によって、弁部が境界部に当接するとともに、バルブ駆動機構による弁体の開閉動作によって、膜状部材が変形し、バルブ機構では、弁部が境界部から離れると、流入部から弁室に流体が流入するとともに、流出部から流体が流出し、かつ、弁部が境界部に当接すると、流入部から弁室への流体の流入が停止するとともに、流出部からの流体の流出が停止する。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明のバルブ機構およびバルブ装置では、流体の流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流体の流れを止めることが可能になるとともに、小型化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態にかかるバルブ装置の斜視図である。
【図２】図１のバルブ装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示すバルブ機構の斜視図である。
【図４】図３に示すバルブ機構の断面図である。
【図５】図３に示すバルブ機構の分解斜視図である。
【図６】図５に示すピストン保持部の具体的な構成を説明するための断面図である。
【図７】図３に示す第１本体部への弁体の取付工程を説明するための図であり、（Ａ）は弁部が小径部を通過する前の状態を示す図、（Ｂ）は弁部が小径部を通過した後の状態を示す図である。
【図８】図１に示すバルブ装置からカバー部材を取り外した状態を示す平面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ断面の断面図である。
【図１０】図２に示す減速板および連結部材の斜視図である。
【図１１】図１に示すバルブ装置の、弁体が流入部を開放しているときの状態を示す平面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態にかかる弁体の構成を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
（バルブ装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるバルブ装置１の斜視図である。図２は、図１のバルブ装置１の分解斜視図である。
【００２６】
本形態のバルブ装置１は、図１に示すように、扁平な略直方体状に形成されている。このバルブ装置１は、非常に小さくかつ薄く形成されており、たとえば、その縦幅および横幅は１５ｍｍ程度であり、その厚さは１．５ｍｍ程度である。バルブ装置１は、図１、図２に示すように、流体の流入口２および流出口３を有するバルブ機構４と、バルブ機構４を構成する後述の弁体１４の開閉動作を行うためのバルブ駆動機構５とを備えている。また、バルブ装置１は、平板状に形成されるベース部材６と、ベース部材６上に配置されるバルブ駆動機構５を覆うカバー部材７とを備えている。
【００２７】
なお、以下の説明では、図１に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。また、図１のＸ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。
【００２８】
（バルブ機構の構成）
図３は、図１に示すバルブ機構４の斜視図である。図４は、図３に示すバルブ機構４の断面図である。図５は、図３に示すバルブ機構４の分解斜視図である。図６は、図５に示すピストン保持部１４ｈの具体的な構成を説明するための断面図である。図７は、図３に示す第１本体部１９への弁体１４の取付工程を説明するための図であり、（Ａ）は弁部１４ｃが小径部１２ａを通過する前の状態を示す図、（Ｂ）は弁部１４ｃが小径部１２ａを通過した後の状態を示す図である。
【００２９】
バルブ機構４は、図４、図５に示すように、内部に弁室１０が形成される本体部１１を備えている。本体部１１には、弁室１０に流入する流体が通過する流入部１２と弁室１０から流出する流体が通過する流出部１３とが形成されている。また、バルブ機構４は、流入部１２を開閉する弁体１４と、流入部１２に繋がる流入孔１７ａと流出部１３に繋がる流出孔１７ｂとが形成されるシール部材１７とを備えている。
【００３０】
本体部１１は、上下方向に扁平な略直方体状に形成されている。この本体部１１は、前後方向に分割可能な樹脂製の第１本体部１９と第２本体部２０とを備えている。本形態では、第１本体部１９が後ろ側に配置され、第２本体部２０が前側に配置されており、第１本体部１９と第２本体部２０とは互いに固定されている。
【００３１】
第１本体部１９は、上下方向に扁平な略直方体状に形成されている。この第１本体部１９の内部に、弁室１０、流入部１２および流出部１３が形成されている。また、第１本体部１９には、弁体１４を構成する後述のダイヤフラム部１４ｂが配置される第１配置凹部１９ａと、シール部材１７が配置される第２配置凹部１９ｂとが形成されている。第１配置凹部１９ａは、第１本体部１９の前端面から後ろ側に向かって窪むように形成され、第２配置凹部１９ｂは、第１本体部１９の後端面から前側に向かって窪むように形成されている。
【００３２】
弁室１０は、第１配置凹部１９ａに繋がるように、第１本体部１９の前端側に形成されている。図５に示すように、弁室１０と第１配置凹部１９ａとの境界部には、Ｚ方向とＸ方向とから形成されるＺＸ平面に平行な段差面１９ｃが形成されている。流入部１２は、弁室１０の右端側の後面に繋がるように形成されるとともに、第２配置凹部１９ｂに繋がるように形成されている。流出部１３は、弁室１０の左端側の後面に繋がるように形成されるとともに、第２配置凹部１９ｂに繋がるように形成されている。
【００３３】
流入部１２には、前後方向から見たときの形状が略円形状となる丸孔状の小径部１２ａと、小径部１２ａよりも径の大きな丸孔状の大径部１２ｂとが形成されている。図４に示すように、小径部１２ａは、流入部１２の前端側に形成されており、小径部１２ａの前端は、前側に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する円錐台状の傾斜面部１２ｃを介して弁室１０に繋がっている。
【００３４】
大径部１２ｂは、流入部１２の後端側に形成されており、大径部１２ｂの後端は、第２配置凹部１９ｂに繋がっている。また、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界には、後ろ側に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する円錐台状の傾斜面部１２ｄが形成されている。すなわち、本形態の傾斜面部１２ｄは、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界部となっており、大径部１２ｂに向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する傾斜面状に形成されている。本形態では、傾斜面部１２ｄの表面は滑らかになっている。なお、流出部１３は、前後方向から見たときの形状が略円形状となる径が一定の丸孔状に形成されている。
【００３５】
段差面１９ｃには、図５に示すように、前側に向かってわずかに突出する凸部１９ｄが形成されている。具体的には、段差面１９ｃの右端側に略円弧状の凸部１９ｄが形成されている。この凸部１９ｄは、その断面形状が略三角形状となるように形成されている。
【００３６】
第２本体部２０は、略平板状に形成されている。この第２本体部２０には、弁体１４を構成する後述のピストン部１４ａが配置されるピストン配置孔２０ａが前後方向に貫通するように形成されている。本形態では、流入部１２の前方にピストン配置孔２０ａが形成されている。
【００３７】
また、第２本体部２０の後面には、図４に示すように、後ろ側に向かってわずかに突出する凸部２０ｂが形成されている。この凸部２０ｂは、弁体１４を構成する後述のダイヤフラム部１４ｂの前面に当接するように形成されている。具体的には、後述のように前後方向から見たときの形状が略前方後円墳状となるように形成されるダイヤフラム部１４ｂの前面の外周側部分（図５の二点鎖線で示す部分）に当接するように形成されている。すなわち、凸部２０ｂは、前後方向から見たときの形状がダイヤフラム部１４ｂの外形よりもわずかに小さな略前方後円墳状となるように形成されている。また、凸部２０ｂは、その断面形状が略三角形状となるように形成されている。
【００３８】
弁体１４は、弾性材料で形成されている。具体的には、本形態の弁部１４は、ゴムで形成されている。この弁体１４は、略円柱状に形成されるとともに前後方向を軸方向として配置される軸状部材としてのピストン部１４ａと、本体部１１に対するピストン部１４ａの前後方向への相対移動が可能となるようにピストン部１４ａを保持する膜状部材としてのダイヤフラム部１４ｂとを備えている。ピストン部１４ａの後端側の約半分は、弁室１０、流入部１２（すなわち、小径部１２ａ、大径部１２ｂおよび傾斜面部１２ｃ、１２ｄ）およびピストン配置孔２０ａの中に配置され、ピストン部１４ａの前端側の約半分は、本体部１１から前側に向かって突出している。ダイヤフラム部１４ｂは、第１配置凹部１９ａの中に配置されている。なお、弁部１４は、ゴム性を有する樹脂材料で形成されても良い。
【００３９】
ダイヤフラム部１４ｂは、膜状に形成されるとともに、前後方向におけるピストン部１４ａの中間位置から前後方向に直交する方向に広がる略鍔状に形成されている。なお、ダイヤフラム部１４ｂは、ピストン部１４ａと一体で形成されても良いし、ピストン部１４ａと別体で形成されてピストン部１４ａに固定されても良い。
【００４０】
図５に示すように、ダイヤフラム部１４ｂは、前後方向から見たときの形状が略前方後円墳状となるように形成されている。ダイヤフラム部１４ｂの右端側に配置される円形部分の中心には、ピストン部１４ａを保持するピストン保持部１４ｈが形成されている。図５、図６に示すように、ピストン保持部１４ｈの前面には、後ろ側へ向かって窪む円形状の円形凹部１４ｊが形成されている。また、ピストン保持部１４ｈの後面にも、前側へ向かって窪む円形状の円形凹部１４ｋが形成されている（図６参照）。図６に示すように、円形凹部１４ｋの径は、円形凹部１４ｊの径よりも大きくなっており、上下方向に直交する方向におけるピストン保持部１４ｈの断面は、略波形状となっている。
【００４１】
円形凹部１４ｊおよび円形凹部１４ｋは、ピストン部１４ａの移動を滑らかにするために形成されている。すなわち、ピストン保持部１４ｈが平板状に形成されている場合と比較して、円形凹部１４ｊ、１４ｋが形成されている場合には、ピストン保持部１４ｈの、円形凹部１４ｊ、１４ｋが形成されている箇所の厚さを薄くすることができるため、ピストン保持部１４ｈを変形させやすくなり、その結果、ピストン部１４ａの移動を滑らかにすることができる。また、ピストン保持部１４ｈを変形させやすくなるため、ピストン保持部１４ｈが平板状に形成されている場合と比較して、ピストン部１４ａを動かすために必要とされる力を低減することができる。特に本形態では、円形凹部１４ｋの径は、円形凹部１４ｊの径よりも大きくなっており、上下方向に直交する方向におけるピストン保持部１４ｈの断面は、略波形状となっているため、ピストン保持部１４ｈをより変形させやすくなり、その結果、ピストン部１４ａの移動をより滑らかにすることができるとともに、ピストン部１４ａを動かすために必要とされる力をより低減することができる。
【００４２】
ダイヤフラム部１４ｂは、弁室１０の前端側の全域を覆うように第１配置凹部１９ａの中に配置されている。具体的には、ダイヤフラム部１４ｂの外周側部分が第２本体部２０の後面と段差面１９ｃとの間に挟まれた状態で、ダイヤフラム部１４ｂは第１配置凹部１９ａの中に配置されている。本形態では、ダイヤフラム部１４ｂの弾性変形を利用してピストン部１４ａが前後方向へ移動する。また、本形態のダイヤフラム部１４ｂは、第１本体部１９と第２本体部２０との合せ目における弁室１０からの流体の漏れを防止するシール機能を果たしている。
【００４３】
本形態では、第１本体部１９に形成される凸部１９ｄは、図４に示すように、円形凹部１４ｋの中に配置されている。具体的には、凸部１９ｄは、円形凹部１４ｋの底面が前側に向かってわずかに窪むように円形凹部１４ｋの底面に当接した状態で、円形凹部１４ｋの中に配置されている。また、第２本体部２０に形成される凸部２０ｂは、図４に示すように、ダイヤフラム部１４ｂの前面の外周側部分（図５の二点鎖線で示す部分）が後ろ側に向かってわずかに窪むように、ダイヤフラム部１４ｂの前面の外周側部分に当接している。このように、本形態では、凸部１９ｄ、２０ｂによって、第１本体部１９と第２本体部２０との合せ目における弁室１０からの流体の漏れを防止するシール機能が効果的に高められている。
【００４４】
なお、円形凹部１４ｋの中に配置される凸部１９ｄは、後述のように、ピストン部１４ａが後ろ側へ押された際にダイヤフラム部１４ｂが過度に変形するのを防止する機能を果たしている。また、円形凹部１４ｋの中に配置される凸部１９ｄは、ダイヤフラム部１４ｂと第１本体部１９との位置決めの機能も果たしている。
【００４５】
ピストン部１４ａの後端には、後ろ側から傾斜面部１２ｄに当接して流入部１２を塞ぐ弁部１４ｃが形成されている。また、ピストン部１４ａの前端には、バルブ駆動機構５に連結される連結部１４ｄが形成されている。弁部１４ｃおよび連結部１４ｄの径は、ピストン部１４ａの、弁部１４ｃおよび連結部１４ｄ以外の部分の径よりも大きくなっている。
【００４６】
ピストン部１４ａの、ダイヤフラム部１４ｂと弁部１４ｃとの間の部分は、弁室１０や小径部１２ａ等に配置される軸部１４ｆとなっている。軸部１４ｆの後端側の径は、小径部１２ａの径よりも小さくなっている。また、軸部１４ｆの径は、後ろ側に向かうにしたがって次第に小さくなっている。すなわち、軸部１４ｆは、後ろ側に向かうにしたがって細くなるテーパ状に形成されている。なお、軸部１４ｆの径は、前後方向において一定であっても良い。すなわち、軸部１４ｆは、テーパ状ではなくて、円柱状に形成されても良い。
【００４７】
弁部１４ｃの径は、流入部１２の小径部１２ａの径よりも大きく、かつ、大径部１２ｂの径よりも小さく形成されており、弁部１４ｃの前端側が傾斜面部１２ｄに当接可能となっている。弁部１４ｃの前端側は、後ろ側に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する円錐台状に形成されている。本形態では、弁部１４ｃの前端側は、傾斜面部１２ｄに当接して傾斜面部１２ｄを閉鎖する斜面状の境界当接部１４ｅとなっている。弁部１４ｃは、弁体１４が流入部１２を閉鎖している状態では、大径部１２ｂおよび傾斜面部１２ｄの内周側に配置されている。
【００４８】
なお、本形態では、傾斜面部１２ｄと境界当接部１４ｅとが当接した際の傾斜面部１２ｄと境界当接部１４ｅとの接触面積を限定して、傾斜面部１２ｄと境界当接部１４ｅとの粘着力を低減するため、前後方向に対する傾斜面部１２ｄの傾斜角度は、前後方向に対する境界当接部１４ｅの傾斜角度よりも大きくなっている。また、傾斜面部１２ｄと境界当接部１４ｅとの粘着力を低減するため、第１ケース体１９は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の潤滑性に優れた樹脂で形成されても良いし、第１ケース体１９の表面（より具体的には、少なくとも傾斜面部１２ｄの表面）にフッ素コーティングが施されても良い。
【００４９】
また、本形態では、傾斜面部１２ｄの表面は滑らかになっているが、傾斜面部１２ｄの表面に、断面形状が略三角形状となる凸部が、たとえば、同芯状あるいは放射状等に形成されても良い。ただし、傾斜面部１２ｄに境界当接部１４ｅが食いつかないように、かつ、境界当接部１４ｅが傾斜面部１２ｄを通過することがないように、傾斜面部１２ｄの表面に凸部が形成される必要がある。また、後述のように、ピストン部１４ａが後ろ側に押され、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄから離れたときに、圧力損失が生じないように（あるいは、圧力損失がそれほど生じないように）、かつ、境界当接部１４ｅと傾斜面部１２ｄとの間の流路が確保されるように、傾斜面部１２ｄの表面に凸部が形成される必要がある。
【００５０】
シール部材１７は、弾性材料で形成されている。具体的には、本形態のシール部材１７は、ゴムで形成されている。このシール部材１７は、第２配置凹部１９ｂの中に配置されている。具体的には、流入部１２に流入孔１７ａが繋がり、流出部１３に流出孔１７ｂが繋がるように、シール部材１７は第２配置凹部１９ｂの中に配置されている。本形態では、流入孔１７ａの後端が流入口２となり、流出孔１７ｂの後端が流出口３となっている。なお、シール部材１７は、ゴム性を有する樹脂材料で形成されても良い。
【００５１】
上述のように、流入孔１７ａは流入部１２に繋がっている。具体的には、流入孔１７ａは、大径部１２ｂに繋がっている。本形態では、流入孔１７ａの径は、弁部１４ｃの径よりも小さくなっている。そのため、弁体１４が後ろ側に移動していくと、やがて、弁部１４ｃの後端は、シール部材１７に当接する。
【００５２】
以上のように構成されたバルブ機構４では、ピストン部１４ａが前側に引っ張られると、弁部１４ｃが流入部１２の傾斜面部１２ｄに当接して、流入部１２が閉鎖される。また、ピストン部１４ａが後ろ側に押されると、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄから離れ、流入部１２が開放される。すなわち、バルブ機構４では、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄを開閉する。
【００５３】
なお、本形態では、図４に示すように、ピストン配置孔２０ａとピストン部１４ａとの間には、所定の隙間が形成されているため、ピストン部１４ａが前側に引っ張られたときには、ピストン部１４ａは円滑に前側へ移動して、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄに確実に当接する。すなわち、ピストン配置孔２０ａとピストン部１４ａとの間に隙間がないと、ピストン部１４ａが前側に引っ張られたときに、ピストン保持部１４ｈが第２本体部２０に後面に当接してしまうため、ピストン部１４ａが円滑に前側へ移動せず、弁部１４ｃを傾斜面部１２ｄに確実に当接させることが困難になるが、本形態では、ピストン部１４ａが円滑に前側へ移動して、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄに確実に当接する。このように、ピストン配置孔２０ａとピストン部１４ａとの間の隙間は、ピストン部１４ａを円滑に前側に移動させて、弁部１４ｃを傾斜面部１２ｄに確実に当接させるための逃しスペースとして機能している。
【００５４】
また、以上のように構成されたバブル機構４では、たとえば、以下のように、第１本体部１９に弁体１４が取り付けられる。まず、図７に示すように、第１本体部１９に取り付けられる前の弁体１４には、弁部１４ｃよりも後ろ側へ突出する取付用突起部１４ｍが一体で形成されている。図７（Ａ）に示すように、取付用突起部１４ｍを前側から流入部１２に挿通し、流入部１２の後方から後ろ側に向かって引っ張ると、図７（Ｂ）に示すように、小径部１２ａよりも径の大きな弁部１４ｃが弾性変形しながら、小径部１２ａを通過して大径部１２ｂに配置される。また、ダイヤフラム部１４ｂは、第１配置凹部１９ａの中に配置される。
【００５５】
その後、弁部１４ｃの後端面となる切断面１４ｎが第１本体部１９の後端面よりも後ろ側に突出するように、取付用突起部１４ｍを後ろ側に引っ張ってから、切断面１４ｎで取付用突起部１４ｍを切断する。取付用突起部１４ｍが切断されると、第１本体部１９への弁体１４の取付が完了する。なお、切断面１４ｎに、多少の凹凸が形成されても、切断面１４ｎが傾斜面部１２ｄに当接するわけではないため、特に問題はない。一方で、境界当接部１４ｅは、傾斜面部１２ｄに当接するため、金型で弁体１４を製作する場合には、弁体１４を製作する際に、境界当接部１４ｅを精度良く形成する必要がある。また、金型で第１ケース体１９を製作する場合には、傾斜面部１２ｄに金型のパーティングラインやバリが発生しないように、傾斜面部１２ｄを精度良く形成する必要がある。
【００５６】
（バルブ駆動機構の構成）
図８は、図１に示すバルブ装置１からカバー部材７を取り外した状態を示す平面図である。図９は、図８のＥ−Ｅ断面の断面図である。図１０は、図２に示す減速板２９および連結部材４１の斜視図である。なお、以下の説明では、図８の時計方向を「時計方向」、図８の反時計方向を「反時計方向」とする。また、図８では、弁体１４が流入部１２を閉鎖しているときのバルブ装置１の状態を図示している。
【００５７】
バルブ駆動機構５は、流入部１２に対する弁体１４の開閉動作を行うためのものであり、図２に示すように、表面上に駆動用コイル２６が形成される樹脂製の基板２５と、ベース部材６の上面に固定される駆動用磁石２７と、上下方向を軸方向とする回動が可能となるように基板２５を支持する軸受部２８とを備えている。このバルブ駆動機構５は、駆動用磁石２７に対して基板２５が軸受部２８を中心とする揺動動作を行うように構成されている。
【００５８】
また、バルブ駆動機構５は、基板２５の揺動を減速して弁体１４に伝達するための減速板２９と、減速板２９と弁体１４とを連結するための連結機構３０と、駆動用コイル２６の両端部のそれぞれが連結される２個の端子３１と、端子３１を保持する端子台３２とを備えている。本形態では、減速板２９は、ベース部材６に固定される支点軸３３を中心にして回動可能となっている。
【００５９】
基板２５は、図２に示すように、平板状に形成されている。また、基板２５は、円周方向の一部に切欠部２５ａを有する略扇形状に形成されている。具体的には、基板２５は、その中心角θ（図８参照）が１８０°以上となる略扇形状に形成されている。本形態の基板２５の中心角θは、略２７０°となっている。
【００６０】
基板２５の中心部には、軸受部２８を構成する後述の転がり軸受３５が挿通される円形の貫通孔２５ｂが形成されている。基板２５の外周側には、減速板２９に形成される後述の係合突起２９ｂに係合する係合溝２５ｃが形成されている。係合溝２５ｃは、基板２５の径方向外側端から径方向の内側に向かって窪むように形成されている。切欠部２５ａの径方向内側部分には、径方向の内側に向かって窪む略半円状の２個の凹部２５ｄが周方向で隣接するように形成されている。
【００６１】
基板２５の下面には、２個の駆動用コイル２６が形成されている。本形態では、図２に示すように、略扇形状に巻回された導線パターンが基板２５の下面に印刷されており、印刷された導線パターンによって２個の駆動用コイル２６が形成されている。２個の駆動用コイル２６は、導線パターンが同じ方向に順次、巻回されて形成されており、直列に接続されている。
【００６２】
２個の駆動用コイル２６を形成する導線パターンの一端は、２個の凹部２５ｄのうちの一方の凹部２５ｄの側面に配置されている。また、導線パターンの他端は、他方の凹部２５ｄの側面に配置されている。すなわち、導線パターンの一端側は、一方の凹部２５ｄの側面まで形成され、導線パターンの他端側は、他方の凹部２５ｄの側面まで形成されている。
【００６３】
駆動用磁石２７は、図２に示すように、平板状に形成されている。また、駆動用磁石２７は、円周方向の一部に切欠部２７ａを有する略扇形状に形成されている。具体的には、駆動用磁石２７は、その中心角が１８０°以上となる略扇形状に形成されている。また、駆動用磁石２７の中心角は、基板２５の中心角θよりも大きく形成されている。具体的には、駆動用磁石２７の中心角は、基板２５の揺動角度と略同程度分だけ、基板２５の中心角θより大きく形成されている。
【００６４】
駆動用磁石２７の中心には、軸受部２８が配置される貫通孔２７ｂが形成されている。貫通孔２７ｂは、切欠部２７ａに繋がる略丸孔状に形成されている。駆動用磁石２７は、図２に示すように、円周方向で多極に着磁されている。駆動用磁石２７は、たとえば、上面がＮ極に着磁された略扇形状の２個の磁石片２７Ａと、上面がＳ極に着磁された略扇形状の２個の磁石片２７Ｂとが時計方向に交互に配置されて構成されている。なお、駆動用磁石２７が１個の磁石片で構成され、この１個の磁石片の上面が円周方向で多極に着磁されていても良い。
【００６５】
軸受部２８は、下端がベース部材６の中心部に固定されるとともに軸受部２８の中心に配置される中心軸３４と、内輪が中心軸３４に固定される転がり軸受３５と、転がり軸受３５の外輪に固定されるとともに基板２５を支持する基板支持部材３６と、転がり軸受３５の上下両側に配置される円環状のスペーサ３７とを備えている。
【００６６】
基板支持部材３６は、円筒状に形成されており、その内周面が転がり軸受３５の外輪に固定されている。また、基板２５の貫通孔２５ｂの周縁部分が基板支持部材３６の上端面に載置されて固定されており、基板２５は中心軸３４を中心にして回動可能となっている。なお、基板２５は、引張りコイルバネ等の付勢部材（図示省略）によって、反時計方向に付勢されている。
【００６７】
スペーサ３７は、転がり軸受３５の内輪の上下両端に当接している。また、スペーサ３７は、図９に示すように、カバー部材７を構成する後述の上面部７ａの下面またはベース部材６の上面に当接している。
【００６８】
減速板２９は、非磁性材料で形成されている。また、減速板２９は、平板状に形成されている。図２に示すように、減速板２９の中心には、軸受部２８との接触を防止するための貫通孔２９ａが形成されている。また、減速板２９には、基板２５の係合溝２５ｃに係合する係合突起２９ｂと、支点軸３３に支持される支持部２９ｃとが形成されている。
【００６９】
係合突起２９ｂは、減速板２９の外周側部分に形成されている。また、係合突起２９ｂは、減速板２９の上面から上方向へ突出する円柱状に形成されている。本形態では、係合溝２５ｃと係合突起２９ｂとによって、基板２５と減速板２９とが連結される第１連結部３９が構成されている。第１連結部３９では、第１連結部３９を中心とする基板２５と減速板２９との相対回動が可能になるように、基板２５と減速板２９とが連結されている。
【００７０】
支持部２９ｃは、径方向の外側へ突出するように形成されている。具体的には、支持部２９ｃは、貫通孔２９ａに対して、係合突起２９ｂが形成された部分と反対側に向かって突出するように形成されている。また、貫通孔２９ａから支持部２９ｃに向かって直線状の溝２９ｄが形成されている。具体的には、係合突起２９ｂの中心、溝２９ｄの中心および貫通孔２９ａの中心が略同一直線上に配置されるように、溝２９ｄが形成されている。
【００７１】
支持部２９ｃの径方向外側端は、連結機構３０を構成する後述の連結部材４１に当接する当接部２９ｅとなっている。また、支持部２９ｃの径方向外側部分は、後述の連結部材４１に形成される配置溝部４１ｃの中に配置されている。
【００７２】
支点軸３３は、略円柱状に形成されている。この支点軸３３は、その軸方向と上下方向とが略一致するように、ベース部材６の上面に固定されている。支点軸３３の軸方向の中間位置には、径が小さくなった小径部３３ａが形成されている。小径部３３ａの上下方向の幅は、減速板２９の厚さよりもわずかに広くなっている。また、小径部３３ａの径は、減速板２９の溝２９ｄの幅よりもわずかに小さくなっており、小径部３３ａ以外の支点軸３３の径は、溝２９ｄの幅よりも大きくなっている。小径部３３ａは、溝２９ｄに係合しており、減速板２９は、支点軸３３を中心とする回動が可能となるように、支点軸３３に保持されている。
【００７３】
図８に示すように、基板２５の切欠部２５ａと駆動用磁石２７の切欠部２７ａとが上下方向で重なるように、基板２５が基板支持部材３６の上端面に固定され、駆動用磁石２７がベース部材６の上面に固定されている。また、減速板２９は、上下方向において、基板２５と駆動用磁石２７との間に配置されている。すなわち、減速板２９は、上下方向において、基板２５の下面に形成される駆動用コイル２６と駆動用磁石２７との間に配置されており、駆動用コイル２６の下面と駆動用磁石２７の上面とは、その間に減速板２９が配置された状態で、上下方向で対向している。
【００７４】
本形態では、駆動用コイル２６の、基板２５の径方向に略平行な径方向辺２６ａ、２６ｂのうちの、反時計方向側に配置される径方向辺２６ａと磁石片２７Ａとが対向している。また、径方向辺２６ａ、２６ｂのうちの、時計方向側に配置される径方向辺２６ｂと磁石片２７Ｂとが対向している。また、図９に示すように、上下方向において、基板２５の下面と減速板２９の上面との間にはわずかな隙間が形成され、減速板２９の下面と駆動用磁石２７の上面との間にはわずかな隙間が形成されている。なお、駆動用磁石２７の上面には、減速板２９の下面に当接して減速板２９を支持する支持部材（図示省略）が固定されている。この支持部材は、摺動性に優れた材料で形成されており、減速板２９は、この支持部材と支点軸３３とによって支持されている。
【００７５】
連結機構３０は、弁体１４の連結部１４ｄを保持する保持凹部４１ａが形成される連結部材４１と、連結部材４１の右端側を回動可能に保持する保持部材４２と、弁体１４が流入部１２を閉鎖している状態を維持するための保持用磁石４３と、保持用磁石４３のバックヨークとなる磁性部材４４とを備えている。
【００７６】
連結部材４１は、磁性材料で形成されている。また、連結部材４１は、略ブロック状に形成されている。連結部材４１には、図１０に示すように、上述の保持凹部４１ａに加え、保持部材４２に保持される回動中心部４１ｂと、減速板２９の支持部２９ｃの径方向外側部分が配置される配置溝部４１ｃと、減速板２９の当接部２９ｅが当接する当接面４１ｄとが形成されている。連結部材４１は、減速板２９からの動力を弁体１４に伝達する機能を果たしている。すなわち、連結部材４１は、減速板２９と弁体１４とを連結する機能を果たしている。
【００７７】
保持凹部４１ａは、連結部材４１の後面から前側に向かって窪むように形成されている。保持凹部４１ａの縁には、保持凹部４１ａ内に配置される弁体１４の連結部１４ｄの抜けを防止するための一対の抜止め突起４１ｅが形成されている（図１０参照）。本形態では、連結部１４ｄと保持凹部４１ａとによって、弁体１４と連結部材４１とが連結される第２連結部４５が構成されている。
【００７８】
回動中心部４１ｂは、連結部材４１の右端側に形成され、配置溝部４１ｃは、連結部材４１の左端側に形成されている。当接面４１ｄは、連結部材４１の前面の一部を構成するとともに、配置溝部４１ｃの右側に形成されている。
【００７９】
保持部材４２は、矩形の平板状に形成されている。この保持部材４２の後端には、図２に示すように、連結部材４１の回動中心部４１ｂが回動可能に保持される保持溝４２ａが前側に向かって窪むように形成されている。保持用磁石４３は、矩形の平板状に形成され、連結部材４１の前方に配置されている。磁性部材４４は、矩形の平板状に形成され、保持部材４２の前端に固定されている。また、磁性部材４４の後面には、保持用磁石４３の前面が固定されている。
【００８０】
上述のように、連結部材４１は、磁性材料で形成されている。そのため、連結部材４１と保持用磁石４３との間には、連結部材４１と保持用磁石４３との距離に応じた磁気的吸引力が生じている。本形態では、連結部材４１と保持用磁石４３とによって、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄに当接している状態を維持するための付勢機構としての磁気的吸引機構４８が構成されている。また、本形態の連結部材４１は、ピストン部１４ａの前端となる連結部１４ｄに取り付けられる磁性部材である。
【００８１】
本形態では、減速板２９が時計方向に回動すると、減速板２９の当接部２９ｅが当接面４１ｄに当接して、当接面４１ｄを後ろ側へ押す。当接面４１ｄが後ろ側へ押されると、連結部材４１は、回動中心部４１ｂを中心にして反時計方向に回動する。連結部材４１が反時計方向に回動すると、連結部材４１によってピストン部１４ａが後ろ側に移動する。
【００８２】
一方、ピストン部１４ａが後ろ側に押された状態で、減速板２９が反時計方向に回動すると、連結部材４１と保持用磁石４３との間の吸引力やダイヤフラム部１４ｂの復元力によって、連結部材４１は、回動中心部４１ｂを中心にして時計方向に回動し、ピストン部１４ａは、前側に移動する。
【００８３】
図８等に示すように、切欠部２５ａ、２７ａは、バルブ装置１の右後端部分に配置されている。また、切欠部２５ａ、２７ａには、バルブ機構４、連結機構３０および支点軸３３が配置されている。具体的には、バルブ機構４はバルブ装置１の右後端に配置され、連結機構３０はバルブ機構４の前側に配置され、支点軸３３は連結機構３０の左側に配置されている。また、本形態では、流入口２および流出口３がバルブ装置１の後面に配置されるように、バルブ機構４が配置されている。
【００８４】
また、図８に示すように、第１連結部３９から支点軸３３までの距離は、第１連結部３９から軸受部２８までの距離よりも長くなっている。また、第１連結部３９から支点軸３３までの距離は、第２連結部４５から支点軸３３までの距離よりも長くなっている。そのため、基板２５の揺動は減速されて弁体１４に伝達される。
【００８５】
ベース部材６は、磁性材料で形成されている。ベース部材６の中心には、図９に示すように、中心軸３４の下端が固定される固定孔６ａが形成されている。カバー部材７は、磁性材料で形成されている。このカバー部材７は、基板２５の上面側を覆う上面部７ａと、バルブ駆動機構５の側面を覆う側面部７ｂとを備えている。上面部７ａには、中心軸３４の上端が固定される固定孔７ｃが形成されており、中心軸３４の上端は、固定孔７ｃに挿入されて固定されている。また、側面部７ｂの下端は、ベース部材６の端部に固定されている。
【００８６】
端子３１は、端子台３２に保持された状態で、バルブ装置１の右前端および左後端に配置されている。本形態では、リード線４７を介して、駆動用コイル２６の端部と端子３１とが接続されている。リード線４７は、基板２５の側面に沿って引き回されている。具体的には、リード線４７は、基板２５の側面に沿って、基板２５の凹部２５ｄから端子３１まで引き回されている。
【００８７】
（バルブ装置の概略動作）
図１１は、図１に示すバルブ装置１の、弁体１４が流入部１２を開放しているときの状態を示す平面図である。
【００８８】
以上のように構成されたバルブ装置１の概略動作を説明する。
【００８９】
駆動用コイル２６に電流が供給されていないときには、図８に示すように、基板２５は、付勢部材（図示省略）によって反時計方向に付勢されている。このときには、減速板２９も反時計方向に付勢されている。また、連結部材４１は保持用磁石４３に近づいた位置に配置されており、連結部材４１と保持用磁石４３との間に生じる所定の吸引力によって、ピストン部１４ａは前側に引っ張られている。
【００９０】
したがって、このときには、弁部１４ｃは流入部１２の傾斜面部１２ｄに当接しており、流入部１２が閉鎖されている。すなわち、駆動用コイル２６に電流が供給されていないときには、弁体１４によって流入部１２が閉鎖されており、流入口２から流出口３に向かって流体は流れない。なお、このときには、連結部材４１と保持用磁石４３との間に生じる吸引力によって、弁体１４が流入部１２を閉鎖している状態が維持されている。
【００９１】
駆動用コイル２６に電流が供給されると、図１１に示すように、基板２５が軸受部２８を中心にして時計方向へ回動する。また、減速板２９も支点軸３３を中心にして時計方向へ回動する。減速板２９が時計方向に回動すると、減速板２９の当接部２９ｅが当接面４１ｄを後ろ側へ押し、連結部材４１が回動中心部４１ｂを中心にして反時計方向に回動する。連結部材４１が反時計方向に回動すると、ピストン部１４ａは後ろ側に移動して、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄから離れ、流入部１２が開放される。流入部１２が開放されると、流入口２から流出口３に向かって流体が流れる。このように、バルブ駆動機構５による弁体１４の開動作によって、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄから離れ、流入部１２から弁室１０に流体が流入するとともに、流出部１０から流体が流出する。
【００９２】
また、流入口２から流出口３に向かって流体が流れている状態で、駆動用コイル２６への電流の供給が停止されると、図示を省略する付勢部材の付勢力で、基板２５が軸受部２８を中心にして反時計方向へ回動する。また、減速板２９も支点軸３３を中心にして反時計方向へ回動する。減速板２９が反時計方向に回動すると、連結部材４１と保持用磁石４３との間の吸引力やダイヤフラム部１４ｂの復元力によって、連結部材４１が回動中心部４１ｂを中心にして時計方向に回動し、ピストン部１４ａは前側に移動する。ピストン部１４ａが前側に移動すると、弁部１４ｃが流入部１２の傾斜面部１２ｄに当接して、流入部１２が閉鎖され、流入口２から流出口３への流体の流れが止まる。このように、バルブ駆動機構５による弁体１４の閉動作によって、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄに当接して、流入部１２から弁室１０への流体の流入が停止するとともに、流出部１３からの流体の流出が停止する。
【００９３】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、流入部１２に、小径部１２ａと大径部１２ｂとが形成され、小径部１２ａが大径部１２ｂよりも前側に配置されている。また、ピストン部１４ａの軸部１４ｆは、弁室１０および小径部１２ａ等に配置されている。さらに、弁部１４ｃの径は、小径部１２ａの径よりも大きくかつ大径部１２ｂの径よりも小さくなっており、弁部１４ｃは、傾斜面部１２ｄを開閉する。そのため、本形態では、ピストン部１４ａが前側に移動することで（すなわち、流入部１２に対してピストン部１４ａが弁室１０側に向かって移動することで）、流入部１２を閉鎖して、流体の流れを止めることができる。
【００９４】
本形態では、大径部１２ｂに配置される弁部１４ｃと小径部１２ａ等に配置される軸部１４ｆとが一体で形成されている。そのため、弁部１４ｃと軸部１４ｆとが別体で形成される場合と比較して、弁体１４の構成を簡素化することができる。したがって、バルブ機構４の構成を簡素化することができ、バルブ機構４を小型化することが可能になる。
【００９５】
本形態では、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界部となる傾斜面部１２ｄは、後ろ側に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する傾斜面状に形成されている。また、弁部１４ｃの前端側は、後ろ側に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する円錐台状に形成された境界当接部１４ｅとなっている。そのため、傾斜面部１２ｄと弁部１４ｃとを確実に接触させることが可能になる。特に本形態では、弁体１４がゴムで形成されているため、傾斜面部１２ｄと弁部１４ｃとを密着させることが可能になる。したがって、流入部１２に対してピストン部１４ａが弁室１０側に向かって移動して、流入部１２を閉鎖するバルブ機構４であっても、弁部１４ｃによって、流入部１２を確実に閉鎖することが可能になる。また、本形態では、前後方向に対する傾斜面部１２ｄの傾斜角度が、前後方向に対する境界当接部１４ｅの傾斜角度よりも大きくなっているため、境界当接部１４ｅが傾斜面部１２ｄにより接触しやすくなるとともに、傾斜面部１２ｄから境界当接部１４ｅを容易に離すことが可能になる。
【００９６】
本形態では、弁部１４ｃによって、流入部１２が閉鎖されている。したがって、弁体１４が流入部１２を閉鎖しているときに、流体の流入側の圧力が大きくなると、圧力に比例した押付力で、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄに押し付けられるため、弁室１０への流体の流入を確実に止めることが可能になる。その結果、弁体１４が流入部１２を閉鎖しているときのバルブ機構４からの流体の漏れを確実に防止することが可能になる。
【００９７】
本形態では、ピストン部１４ａを移動可能に保持するダイヤフラム部１４ｂが、第１本体部１９と第２本体部２０との合せ目における弁室１０からの流体の漏れを防止するシール機能を果たしている。そのため、第１本体部１９と第２本体部２０との合せ目に別途、シール部材を配置する必要がなくなる。したがって、バルブ機構４の構成を簡素化することができる。
【００９８】
本形態では、バルブ機構４は、流入部１２に繋がる流入孔１７ａと流出部１３に繋がる流出孔１７ｂとが形成されるゴム製のシール部材１７を備えている。そのため、１個のシール部材１７を用いた簡易な構成で、本体部１１に流入する流体の漏れ、および、本体部１１から流出する流体の漏れを防止することが可能になる。
【００９９】
本形態では、大径部１２ｂに繋がるように配置される流入孔１７ａの径は、弁部１４ｃの径よりも小さくなっている。そのため、上述のように、弁体１４が後ろ側に移動していくと、弁部１４ｃの後端がシール部材１７に当接する。したがって、シール部材１７によって、弁体１４の後ろ側への可動範囲を規制することができる。その結果、弁体１４の後ろ側への可動範囲を規制して、ダイヤフラム部１４ｂに過剰な応力がかかるのを防止するための規制部材を別途、設ける必要がなくなり、バルブ機構４の構成を簡素化することが可能になる。
【０１００】
本形態では、連結部材４１と保持用磁石４３との間に生じる磁気的吸引力によって、弁体１４が流入部１２を閉鎖している状態が維持されている。そのため、弁体１４によって流入部１２を確実に閉鎖することが可能になり、弁室１０からの流体の漏れを防止することが可能になる。また、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄを開放する方向となる後ろ側へ弁体１４が移動するにしたがって、連結部材４１と保持用磁石４３との間の磁気的吸引力は低下していくため、バルブ駆動機構５の動力を低減することが可能になる。したがって、バルブ駆動機構５の構成を簡素化することが可能になる。
【０１０１】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【０１０２】
上述した形態では、弁体１４によって、流入部１２の開閉が行われているが、弁体１４によって、流出部１３の開閉が行われても良い。この場合には、流入部１２の小径部１２ａに相当する小径部と、流入部１２の大径部１２ｂに相当する大径部と、流入部１２の傾斜面部１２ｄに相当する傾斜面部とが流出部１３に形成される。
【０１０３】
上述した形態では、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界に傾斜面部１２ｄが形成されている。この他にもたとえば、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界にＺＸ平面に平行な段差面が形成されても良い。この場合には、この段差面が小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界部となり、この段差面に弁部１４ｃが当接する。
【０１０４】
上述した形態では、弁体１４はゴムで形成されている。この他にもたとえば、弁体１４を構成するピストン部１４ａの中心部を金属あるいは硬質の樹脂等で形成し、その回りにゴムを焼き付けてピストン部１４ａを形成しても良い。すなわち、ピストン部１４ａの中心部を金属あるいは硬質の樹脂等で形成するとともに、ピストン部１４ａの中心部を除くその他の部分をゴムで形成しても良い。具体的には、図１２に示すように、金属あるいは硬質の樹脂等のゴムよりも縦弾性係数および横弾性係数の大きな材料で形成された棒状（あるいは線状）の芯部材５０が、ピストン部１４ａの中心部に配置されても良い。芯部材５０が金属で形成されている場合には、ゴムで形成されたピストン部１４ａの中心部に芯部材５０を刺し込むことで、芯部材５０をピストン部１４ａの中心部に配置しても良いし、インサート成型によって、芯部材５０をピストン部１４ａの中心部に配置しても良い。また、芯部材５０が硬質の樹脂で形成されている場合には、インサート成型によって、芯部材５０をピストン部１４ａの中心部に配置しても良い。
【０１０５】
このように、ピストン部１４ａの中心部が、ピストン部１４ａの表面部およびダイヤフラム部１４ｂよりも縦弾性係数および横弾性係数の大きな硬質材料で形成され、ピストン部１４ａの表面部およびダイヤフラム部１４ｂが、ピストン部１４ａの中心部よりも縦弾性係数および横弾性係数の小さな軟質材料で形成されても良い。この場合には、ピストン部１４ａの前後方向への円滑な移動が可能になる。すなわち、ピストン部１４ａの中心部が硬質材料で形成されていると、前後方向へ移動させるための力がピストン部１４ａに作用してもピストン部１４ａが変形しにくくなるととともに、ダイヤフラム部１４ｂが軟質材料で形成されていると、前後方向へ移動させるための力がピストン部１４ａに作用したときにダイヤフラム部１４ｂが容易に変形するため、ピストン部１４ａの前後方向への円滑な移動が可能になる。
【０１０６】
なお、この場合には、ピストン部１４ａの表面部とダイヤフラム部１４ｂとが同じ材質からなるゴムで形成されても良いし、異なる材質からなるゴムで形成されても良い。ピストン部１４ａの表面部とダイヤフラム部１４ｂとが同じ材質からなるゴムで形成される場合には、異なる材質からなるゴムで形成されている場合と比較して、弁体１４の構成を簡素化することができる。また、ピストン部１４ａの表面部およびダイヤフラム部１４ｂは、ゴム性を有する樹脂材料で形成されても良い。
【０１０７】
上述した形態では、駆動用磁石２７に対する基板２５の揺動動作によって、弁体１４の開閉動作を行っている。この他にもたとえば、駆動用磁石２７に対して基板２５が前後方向へ直進動作を行うように、バルブ駆動機構５を構成し、基板２５の直進動作によって、弁体１４の開閉動作を行っても良い。また、ソレノイドを用いて、弁体１４の開閉動作を行っても良いし、圧縮空気を用いて弁体１４の開閉動作を行っても良い。
【０１０８】
上述した形態では、ベース部材６に固定された駆動用磁石２７に対して基板２５が揺動する。この他にもたとえば、ベース部材６またはカバー部材７に基板２５が固定され、基板２５に対して駆動用磁石２７が揺動しても良い。すなわち、基板２５に対する軸受部２８を中心とした駆動用磁石２７の揺動動作によって、弁体１４の開閉動作を行っても良い。この場合には、駆動用磁石２７が減速板２９に連結される。
【０１０９】
上述した形態では、駆動用コイル２６に電流が供給されていないときに、連結部材４１と保持用磁石４３との間に生じる所定の磁気的吸引力によって、ピストン部１４ａが前側に引っ張られ、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄを閉鎖している状態が維持されている。この他にもたとえば、保持用磁石４３に代えて、ピストン部１４ａを前側に付勢する引張りコイルバネや板バネ等のバネ部材を配置しても良い。すなわち、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄを閉鎖している状態を維持するための付勢機構は、引張りコイルバネや板バネ等のバネ部材であっても良い。また、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄを閉鎖している状態を維持するための付勢機構は、ゴム等の弾性部材であっても良い。
【０１１０】
上述した形態では、シール部材１７によって、本体部１１に流入する流体の漏れ、および、本体部１１から流出する流体の漏れを防止している。この他にもたとえば、シール部材１７に代えて、２個のＯリングを用いて、本体部１１に流入する流体の漏れ、および、本体部１１から流出する流体の漏れを防止しても良い。この場合には、たとえば、第１本体部１９には、第２配置凹部１９ｂが形成されずに、流入部１２および流出部１３が第１本体部１９の後端面まで形成される。また、この場合には、流入口２となる流入部１２の後端の周縁および流出口３となる流出部１３の後端の周縁にＯリングが配置される。
【０１１１】
上述した形態では、駆動用コイル２６に電流が供給されていないときに、流入部１２が閉鎖され、駆動用コイル２６に電流が供給されると、弁体１４が後ろ側に移動して、流入部１２が開放される。この他にもたとえば、駆動用コイル２６に電流が供給されていないときに、流入部１２が開放され、駆動用コイル２６に電流が供給されると、弁体１４が前側に移動して、流入部１２が閉鎖されても良い。この場合には、ピストン部１４ａを後ろ側に付勢する付勢部材を設ければ良い。
【０１１２】
上述した形態では、バルブ機構４の後面に流入口２および流出口３が形成されているが、流入口２および／または流出口３は、バルブ機構４の上面や下面に形成されても良い。
【符号の説明】
【０１１３】
１ バルブ装置
４ バルブ機構
５ バルブ駆動機構
１０ 弁室
１１ 本体部
１２ 流入部
１２ａ 小径部
１２ｂ 大径部
１２ｄ 傾斜面部（境界部）
１３ 流出部
１４ 弁体
１４ａ ピストン部（軸状部材）
１４ｂ ダイヤフラム部（膜状部材）
１４ｃ 弁部
１４ｅ 境界当接部
１４ｆ 軸部
１７ シール部材
１７ａ 流入孔
１７ｂ 流出孔
１９ 第１本体部
２０ 第２本体部
４１ 連結部材（磁性部材）
４３ 保持用磁石
４８ 磁気的吸引機構（付勢機構）
５０ 芯部材（軸状部材の中心部）
Ｙ 前後方向（軸状部材の軸方向）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを制御するためのバルブ機構およびこのバルブ機構を備えるバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体の流れを制御するためのバルブ機構として、軸方向に往復移動して弁室から流体が流出する流出口の開閉を行う可動軸と、可動軸を駆動するためのコイルおよび永久磁石とを備えるバルブ機構が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のバルブ機構では、円筒状に巻回されたコイルと、円筒状に形成された永久磁石とが可動軸の軸方向で重なるように配置されている。また、可動軸は、磁性体で形成されており、コイルおよび永久磁石の内周側に配置されている。このバルブ機構では、コイルへの通電方向を切り替えることで、可動軸の端部に形成される磁極が切り替わり、可動軸が軸方向に移動して流出口の開閉を行う。具体的には、弁室側から流出口に向かって可動軸が移動すると、流出口が閉鎖される。
【０００３】
また、流体の流れを制御するためのバルブ機構として、弁室に向かって流体が流入する流入口の開閉を軸方向に往復移動するピストンによって行うバルブ機構が知られている（たとえば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載のバルブ機構では、圧縮空気によってピストンが軸方向に移動して流入口の開閉を行う。具体的には、弁室側から流入口に向かってピストンが移動すると、流入口が閉鎖される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６９３５号公報
【特許文献２】特開平５−２４８５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のバルブ機構では、弁室側から流出口に向かって可動軸が移動すると、流出口が閉鎖されて、流体の流れが止まる。また、特許文献２に記載のバルブ機構では、弁室側から流入口に向かってピストンが移動すると、流入口が閉鎖されて、流体の流れが止まる。このように、特許文献１または特許文献２に記載のバルブ機構では、可動軸やピストン等の弁体が弁室側から流出口や流入口に向かって移動すると、流体の流れが止まっており、流出口や流入口に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流体の流れを止めることが可能なバルブ機構は、特許文献１および特許文献２には開示されていない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、流体の流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流体の流れを止めることが可能なバルブ機構であって、小型化が可能なバルブ機構を提供することにある。また、本発明の課題は、かかるバルブ機構を備えるバルブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のバルブ機構は、内部に弁室が形成されるとともに弁室に流入する流体が通過する流入部と弁室から流出する流体が通過する流出部とが形成される本体部と、流入部または流出部を開閉するための弁体とを備え、流入部または流出部には、小径部と小径部よりも径の大きな大径部とが形成され、小径部は、大径部よりも弁室側に配置され、弁体は、弁室、小径部および大径部に配置される軸状部材を備え、軸状部材は、その一部が小径部に配置される軸部と、軸部よりも径が大きく大径部に配置されるとともに軸部と一体で形成される弁部とを備え、弁部の径は、小径部の径よりも大きくかつ大径部の径よりも小さく形成され、弁部は、小径部と大径部との境界部を開閉することを特徴とする。
【０００８】
本発明のバルブ機構では、流入部または流出部に、小径部と大径部とが形成され、小径部は、大径部よりも弁室側に配置されている。また、軸状部材は、弁室、小径部および大径部に配置されている。さらに、軸状部材に形成され大径部に配置される弁部の径は、小径部の径よりも大きくかつ大径部の径よりも小さくなっており、弁部は、小径部と大径部との境界部を開閉する。そのため、本発明では、流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流入部または流出部を閉鎖して、流体の流れを止めることが可能になる。
【０００９】
また、本発明では、大径部に配置される弁部が、小径部に配置される軸部と一体で形成されている。そのため、弁部と軸部とが別体で形成される場合と比較して、弁体の構成を簡素化することが可能になる。したがって、バルブ機構の構成を簡素化して、バルブ機構を小型化することが可能になる。
【００１０】
本発明において、境界部は、大径部に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する傾斜面状に形成され、弁部には、境界部に当接して境界部を閉鎖する斜面状の境界当接部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、境界部と弁部とを確実に接触させることが可能になる。したがって、流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動して、流入部または流出部を閉鎖するバルブ機構であっても、弁部によって、流入部または流出部を確実に閉鎖することが可能になる。
【００１１】
本発明において、軸状部材の軸方向に対する境界部の傾斜角度は、軸状部材の軸方向に対する境界当接部の傾斜角度よりも大きくなっていることが好ましい。このように構成すると、境界当接部が境界部により接触しやすくなるとともに、境界部から境界当接部を容易に離すことが可能になる。
【００１２】
本発明において、小径部および大径部は、流入部に形成され、弁部は、流入部を開閉することが好ましい。このように構成すると、弁体が流入部を閉鎖しているときに、流体の流入側の圧力が大きくなっても、弁室への流体の流入を確実に止めることが可能になる。したがって、弁体が流入部を閉鎖しているときのバルブ機構からの流体の漏れを確実に防止することが可能になる。
【００１３】
本発明において、本体部は、分割可能な第１本体部と第２本体部とを備え、弁体は、本体部に対する軸状部材の軸方向への相対移動が可能となるように軸状部材を保持する膜状部材を備え、膜状部材は、第１本体部と第２本体部との合せ目における弁室からの流体の漏れを防止するシール機能を果たしていることが好ましい。このように構成すると、第１本体部と第２本体部との合せ目に別途、シール部材を配置する必要がなくなる。したがって、バルブ機構の構成を簡素化することが可能になる。
【００１４】
本発明において、弁体は、弾性材料で形成されていることが好ましい。このように構成すると、流入部または流出部に形成される境界部と弁部とを密着させることが可能になり、流体の漏れを効果的に抑制することが可能になる。
【００１５】
本発明において、弁体は、本体部に対する軸状部材の軸方向への相対移動が可能となるように軸状部材を保持する膜状部材を備え、軸状部材の中心部は、軸状部材の表面部よりも縦弾性係数の大きな硬質材料で形成され、膜状部材は、軸状部材の中心部よりも横弾性係数の小さな軟質材料で形成されていることが好ましい。このように構成すると、軸状部材の軸方向への円滑な移動が可能になる。すなわち、軸状部材の中心部が硬質材料で形成されていると、軸方向へ移動させるための力が軸状部材に作用しても軸状部材が変形しにくくなるととともに、膜状部材が軟質材料で形成されていると、軸方向へ移動させるための力が軸状部材に作用したときに膜状部材が容易に変形するため、軸状部材の軸方向への円滑な移動が可能になる。
【００１６】
本発明において、軸状部材の表面部と膜状部材とは、軸状部材の中心部よりも縦弾性係数および横弾性係数の小さな同じ軟質材料で形成されていることが好ましい。このように構成すると、軸状部材の表面部と膜状部材とが異なる軟質材料で形成されている場合と比較して、弁体の構成を簡素化することが可能になる。
【００１７】
本発明において、バルブ機構は、流入部に繋がる流入孔と流出部に繋がる流出孔とが形成されるとともに弾性材料で形成されるゴム製のシール部材を備えることが好ましい。このように構成すると、１個のシール部材を用いた簡易な構成で、本体部に流入する流体の漏れ、および、本体部から流出する流体の漏れを防止することが可能になる。
【００１８】
本発明において、流入孔または流出孔の一方は、大径部に繋がるように配置され、大径部に繋がる流入孔または流出孔の一方の径は、弁部の径よりも小さいことが好ましい。このように構成すると、シール部材に弁部を当接させて、弁体の可動範囲を規制することが可能になる。したがって、弁体の可動範囲を規制するための規制部材を別途、設ける必要がなくなり、バルブ機構の構成を簡素化することが可能になる。
【００１９】
本発明のバルブ機構は、流入部または流出部に対する弁体の開閉動作を行うバルブ駆動機構を備えるバルブ装置に用いることができる。このバルブ装置では、流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流入部または流出部を閉鎖して、流体の流れを止めることが可能になる。また、このバルブ装置では、バルブ機構を小型化することが可能になるため、装置を小型化することが可能になる。
【００２０】
本発明において、バルブ装置は、弁部が境界部を閉鎖している状態を維持するための付勢機構を備えることが好ましい。この場合、付勢機構は、たとえば、バネ部材である。また、本発明において、付勢機構は、バネ部材であっても良いが、付勢機構は、磁気的吸引機構であることが好ましい。また、付勢機構が磁気的吸引機構である場合には、磁気的吸引機構は、軸状部材の一端に取り付けられる磁性部材と、弁部が境界部を閉鎖する方向へ磁性部材を吸引する保持用磁石とを備えることが好ましい。このように構成すると、流入部または流出部を弁部によって確実に閉鎖することが可能になり、弁室からの流体の漏れを防止することが可能になる。また、弁部が境界部を開放する方向へ弁体が移動するにしたがって、磁性部材と保持用磁石との間の磁気的吸引力は低下していくため、弁体の開閉動作を行うバルブ駆動機構の動力を低減することが可能になる。したがって、バルブ駆動機構の構成を簡素化することが可能になる。
【００２１】
本発明において、たとえば、本体部は、分割可能な第１本体部と第２本体部とを備え、弁体は、本体部に対する軸状部材の相対移動が可能となるように軸状部材を保持する膜状部材を備え、膜状部材は、第１本体部と第２本体部との合せ目における弁室からの流体の漏れを防止するシール機能を果たし、バルブ機構では、バルブ駆動機構による弁体の開動作によって、弁部が境界部から離れるとともに、バルブ駆動機構による弁体の閉動作によって、弁部が境界部に当接するとともに、バルブ駆動機構による弁体の開閉動作によって、膜状部材が変形し、バルブ機構では、弁部が境界部から離れると、流入部から弁室に流体が流入するとともに、流出部から流体が流出し、かつ、弁部が境界部に当接すると、流入部から弁室への流体の流入が停止するとともに、流出部からの流体の流出が停止する。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明のバルブ機構およびバルブ装置では、流体の流入部や流出部に対して弁体が弁室側に向かって移動することで、流体の流れを止めることが可能になるとともに、小型化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態にかかるバルブ装置の斜視図である。
【図２】図１のバルブ装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示すバルブ機構の斜視図である。
【図４】図３に示すバルブ機構の断面図である。
【図５】図３に示すバルブ機構の分解斜視図である。
【図６】図５に示すピストン保持部の具体的な構成を説明するための断面図である。
【図７】図３に示す第１本体部への弁体の取付工程を説明するための図であり、（Ａ）は弁部が小径部を通過する前の状態を示す図、（Ｂ）は弁部が小径部を通過した後の状態を示す図である。
【図８】図１に示すバルブ装置からカバー部材を取り外した状態を示す平面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ断面の断面図である。
【図１０】図２に示す減速板および連結部材の斜視図である。
【図１１】図１に示すバルブ装置の、弁体が流入部を開放しているときの状態を示す平面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態にかかる弁体の構成を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
（バルブ装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるバルブ装置１の斜視図である。図２は、図１のバルブ装置１の分解斜視図である。
【００２６】
本形態のバルブ装置１は、図１に示すように、扁平な略直方体状に形成されている。このバルブ装置１は、非常に小さくかつ薄く形成されており、たとえば、その縦幅および横幅は１５ｍｍ程度であり、その厚さは１．５ｍｍ程度である。バルブ装置１は、図１、図２に示すように、流体の流入口２および流出口３を有するバルブ機構４と、バルブ機構４を構成する後述の弁体１４の開閉動作を行うためのバルブ駆動機構５とを備えている。また、バルブ装置１は、平板状に形成されるベース部材６と、ベース部材６上に配置されるバルブ駆動機構５を覆うカバー部材７とを備えている。
【００２７】
なお、以下の説明では、図１に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。また、図１のＸ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。
【００２８】
（バルブ機構の構成）
図３は、図１に示すバルブ機構４の斜視図である。図４は、図３に示すバルブ機構４の断面図である。図５は、図３に示すバルブ機構４の分解斜視図である。図６は、図５に示すピストン保持部１４ｈの具体的な構成を説明するための断面図である。図７は、図３に示す第１本体部１９への弁体１４の取付工程を説明するための図であり、（Ａ）は弁部１４ｃが小径部１２ａを通過する前の状態を示す図、（Ｂ）は弁部１４ｃが小径部１２ａを通過した後の状態を示す図である。
【００２９】
バルブ機構４は、図４、図５に示すように、内部に弁室１０が形成される本体部１１を備えている。本体部１１には、弁室１０に流入する流体が通過する流入部１２と弁室１０から流出する流体が通過する流出部１３とが形成されている。また、バルブ機構４は、流入部１２を開閉する弁体１４と、流入部１２に繋がる流入孔１７ａと流出部１３に繋がる流出孔１７ｂとが形成されるシール部材１７とを備えている。
【００３０】
本体部１１は、上下方向に扁平な略直方体状に形成されている。この本体部１１は、前後方向に分割可能な樹脂製の第１本体部１９と第２本体部２０とを備えている。本形態では、第１本体部１９が後ろ側に配置され、第２本体部２０が前側に配置されており、第１本体部１９と第２本体部２０とは互いに固定されている。
【００３１】
第１本体部１９は、上下方向に扁平な略直方体状に形成されている。この第１本体部１９の内部に、弁室１０、流入部１２および流出部１３が形成されている。また、第１本体部１９には、弁体１４を構成する後述のダイヤフラム部１４ｂが配置される第１配置凹部１９ａと、シール部材１７が配置される第２配置凹部１９ｂとが形成されている。第１配置凹部１９ａは、第１本体部１９の前端面から後ろ側に向かって窪むように形成され、第２配置凹部１９ｂは、第１本体部１９の後端面から前側に向かって窪むように形成されている。
【００３２】
弁室１０は、第１配置凹部１９ａに繋がるように、第１本体部１９の前端側に形成されている。図５に示すように、弁室１０と第１配置凹部１９ａとの境界部には、Ｚ方向とＸ方向とから形成されるＺＸ平面に平行な段差面１９ｃが形成されている。流入部１２は、弁室１０の右端側の後面に繋がるように形成されるとともに、第２配置凹部１９ｂに繋がるように形成されている。流出部１３は、弁室１０の左端側の後面に繋がるように形成されるとともに、第２配置凹部１９ｂに繋がるように形成されている。
【００３３】
流入部１２には、前後方向から見たときの形状が略円形状となる丸孔状の小径部１２ａと、小径部１２ａよりも径の大きな丸孔状の大径部１２ｂとが形成されている。図４に示すように、小径部１２ａは、流入部１２の前端側に形成されており、小径部１２ａの前端は、前側に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する円錐台状の傾斜面部１２ｃを介して弁室１０に繋がっている。
【００３４】
大径部１２ｂは、流入部１２の後端側に形成されており、大径部１２ｂの後端は、第２配置凹部１９ｂに繋がっている。また、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界には、後ろ側に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する円錐台状の傾斜面部１２ｄが形成されている。すなわち、本形態の傾斜面部１２ｄは、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界部となっており、大径部１２ｂに向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する傾斜面状に形成されている。本形態では、傾斜面部１２ｄの表面は滑らかになっている。なお、流出部１３は、前後方向から見たときの形状が略円形状となる径が一定の丸孔状に形成されている。
【００３５】
段差面１９ｃには、図５に示すように、前側に向かってわずかに突出する凸部１９ｄが形成されている。具体的には、段差面１９ｃの右端側に略円弧状の凸部１９ｄが形成されている。この凸部１９ｄは、その断面形状が略三角形状となるように形成されている。
【００３６】
第２本体部２０は、略平板状に形成されている。この第２本体部２０には、弁体１４を構成する後述のピストン部１４ａが配置されるピストン配置孔２０ａが前後方向に貫通するように形成されている。本形態では、流入部１２の前方にピストン配置孔２０ａが形成されている。
【００３７】
また、第２本体部２０の後面には、図４に示すように、後ろ側に向かってわずかに突出する凸部２０ｂが形成されている。この凸部２０ｂは、弁体１４を構成する後述のダイヤフラム部１４ｂの前面に当接するように形成されている。具体的には、後述のように前後方向から見たときの形状が略前方後円墳状となるように形成されるダイヤフラム部１４ｂの前面の外周側部分（図５の二点鎖線で示す部分）に当接するように形成されている。すなわち、凸部２０ｂは、前後方向から見たときの形状がダイヤフラム部１４ｂの外形よりもわずかに小さな略前方後円墳状となるように形成されている。また、凸部２０ｂは、その断面形状が略三角形状となるように形成されている。
【００３８】
弁体１４は、弾性材料で形成されている。具体的には、本形態の弁部１４は、ゴムで形成されている。この弁体１４は、略円柱状に形成されるとともに前後方向を軸方向として配置される軸状部材としてのピストン部１４ａと、本体部１１に対するピストン部１４ａの前後方向への相対移動が可能となるようにピストン部１４ａを保持する膜状部材としてのダイヤフラム部１４ｂとを備えている。ピストン部１４ａの後端側の約半分は、弁室１０、流入部１２（すなわち、小径部１２ａ、大径部１２ｂおよび傾斜面部１２ｃ、１２ｄ）およびピストン配置孔２０ａの中に配置され、ピストン部１４ａの前端側の約半分は、本体部１１から前側に向かって突出している。ダイヤフラム部１４ｂは、第１配置凹部１９ａの中に配置されている。なお、弁部１４は、ゴム性を有する樹脂材料で形成されても良い。
【００３９】
ダイヤフラム部１４ｂは、膜状に形成されるとともに、前後方向におけるピストン部１４ａの中間位置から前後方向に直交する方向に広がる略鍔状に形成されている。なお、ダイヤフラム部１４ｂは、ピストン部１４ａと一体で形成されても良いし、ピストン部１４ａと別体で形成されてピストン部１４ａに固定されても良い。
【００４０】
図５に示すように、ダイヤフラム部１４ｂは、前後方向から見たときの形状が略前方後円墳状となるように形成されている。ダイヤフラム部１４ｂの右端側に配置される円形部分の中心には、ピストン部１４ａを保持するピストン保持部１４ｈが形成されている。図５、図６に示すように、ピストン保持部１４ｈの前面には、後ろ側へ向かって窪む円形状の円形凹部１４ｊが形成されている。また、ピストン保持部１４ｈの後面にも、前側へ向かって窪む円形状の円形凹部１４ｋが形成されている（図６参照）。図６に示すように、円形凹部１４ｋの径は、円形凹部１４ｊの径よりも大きくなっており、上下方向に直交する方向におけるピストン保持部１４ｈの断面は、略波形状となっている。
【００４１】
円形凹部１４ｊおよび円形凹部１４ｋは、ピストン部１４ａの移動を滑らかにするために形成されている。すなわち、ピストン保持部１４ｈが平板状に形成されている場合と比較して、円形凹部１４ｊ、１４ｋが形成されている場合には、ピストン保持部１４ｈの、円形凹部１４ｊ、１４ｋが形成されている箇所の厚さを薄くすることができるため、ピストン保持部１４ｈを変形させやすくなり、その結果、ピストン部１４ａの移動を滑らかにすることができる。また、ピストン保持部１４ｈを変形させやすくなるため、ピストン保持部１４ｈが平板状に形成されている場合と比較して、ピストン部１４ａを動かすために必要とされる力を低減することができる。特に本形態では、円形凹部１４ｋの径は、円形凹部１４ｊの径よりも大きくなっており、上下方向に直交する方向におけるピストン保持部１４ｈの断面は、略波形状となっているため、ピストン保持部１４ｈをより変形させやすくなり、その結果、ピストン部１４ａの移動をより滑らかにすることができるとともに、ピストン部１４ａを動かすために必要とされる力をより低減することができる。
【００４２】
ダイヤフラム部１４ｂは、弁室１０の前端側の全域を覆うように第１配置凹部１９ａの中に配置されている。具体的には、ダイヤフラム部１４ｂの外周側部分が第２本体部２０の後面と段差面１９ｃとの間に挟まれた状態で、ダイヤフラム部１４ｂは第１配置凹部１９ａの中に配置されている。本形態では、ダイヤフラム部１４ｂの弾性変形を利用してピストン部１４ａが前後方向へ移動する。また、本形態のダイヤフラム部１４ｂは、第１本体部１９と第２本体部２０との合せ目における弁室１０からの流体の漏れを防止するシール機能を果たしている。
【００４３】
本形態では、第１本体部１９に形成される凸部１９ｄは、図４に示すように、円形凹部１４ｋの中に配置されている。具体的には、凸部１９ｄは、円形凹部１４ｋの底面が前側に向かってわずかに窪むように円形凹部１４ｋの底面に当接した状態で、円形凹部１４ｋの中に配置されている。また、第２本体部２０に形成される凸部２０ｂは、図４に示すように、ダイヤフラム部１４ｂの前面の外周側部分（図５の二点鎖線で示す部分）が後ろ側に向かってわずかに窪むように、ダイヤフラム部１４ｂの前面の外周側部分に当接している。このように、本形態では、凸部１９ｄ、２０ｂによって、第１本体部１９と第２本体部２０との合せ目における弁室１０からの流体の漏れを防止するシール機能が効果的に高められている。
【００４４】
なお、円形凹部１４ｋの中に配置される凸部１９ｄは、後述のように、ピストン部１４ａが後ろ側へ押された際にダイヤフラム部１４ｂが過度に変形するのを防止する機能を果たしている。また、円形凹部１４ｋの中に配置される凸部１９ｄは、ダイヤフラム部１４ｂと第１本体部１９との位置決めの機能も果たしている。
【００４５】
ピストン部１４ａの後端には、後ろ側から傾斜面部１２ｄに当接して流入部１２を塞ぐ弁部１４ｃが形成されている。また、ピストン部１４ａの前端には、バルブ駆動機構５に連結される連結部１４ｄが形成されている。弁部１４ｃおよび連結部１４ｄの径は、ピストン部１４ａの、弁部１４ｃおよび連結部１４ｄ以外の部分の径よりも大きくなっている。
【００４６】
ピストン部１４ａの、ダイヤフラム部１４ｂと弁部１４ｃとの間の部分は、弁室１０や小径部１２ａ等に配置される軸部１４ｆとなっている。軸部１４ｆの後端側の径は、小径部１２ａの径よりも小さくなっている。また、軸部１４ｆの径は、後ろ側に向かうにしたがって次第に小さくなっている。すなわち、軸部１４ｆは、後ろ側に向かうにしたがって細くなるテーパ状に形成されている。なお、軸部１４ｆの径は、前後方向において一定であっても良い。すなわち、軸部１４ｆは、テーパ状ではなくて、円柱状に形成されても良い。
【００４７】
弁部１４ｃの径は、流入部１２の小径部１２ａの径よりも大きく、かつ、大径部１２ｂの径よりも小さく形成されており、弁部１４ｃの前端側が傾斜面部１２ｄに当接可能となっている。弁部１４ｃの前端側は、後ろ側に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する円錐台状に形成されている。本形態では、弁部１４ｃの前端側は、傾斜面部１２ｄに当接して傾斜面部１２ｄを閉鎖する斜面状の境界当接部１４ｅとなっている。弁部１４ｃは、弁体１４が流入部１２を閉鎖している状態では、大径部１２ｂおよび傾斜面部１２ｄの内周側に配置されている。
【００４８】
なお、本形態では、傾斜面部１２ｄと境界当接部１４ｅとが当接した際の傾斜面部１２ｄと境界当接部１４ｅとの接触面積を限定して、傾斜面部１２ｄと境界当接部１４ｅとの粘着力を低減するため、前後方向に対する傾斜面部１２ｄの傾斜角度は、前後方向に対する境界当接部１４ｅの傾斜角度よりも大きくなっている。また、傾斜面部１２ｄと境界当接部１４ｅとの粘着力を低減するため、第１ケース体１９は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の潤滑性に優れた樹脂で形成されても良いし、第１ケース体１９の表面（より具体的には、少なくとも傾斜面部１２ｄの表面）にフッ素コーティングが施されても良い。
【００４９】
また、本形態では、傾斜面部１２ｄの表面は滑らかになっているが、傾斜面部１２ｄの表面に、断面形状が略三角形状となる凸部が、たとえば、同芯状あるいは放射状等に形成されても良い。ただし、傾斜面部１２ｄに境界当接部１４ｅが食いつかないように、かつ、境界当接部１４ｅが傾斜面部１２ｄを通過することがないように、傾斜面部１２ｄの表面に凸部が形成される必要がある。また、後述のように、ピストン部１４ａが後ろ側に押され、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄから離れたときに、圧力損失が生じないように（あるいは、圧力損失がそれほど生じないように）、かつ、境界当接部１４ｅと傾斜面部１２ｄとの間の流路が確保されるように、傾斜面部１２ｄの表面に凸部が形成される必要がある。
【００５０】
シール部材１７は、弾性材料で形成されている。具体的には、本形態のシール部材１７は、ゴムで形成されている。このシール部材１７は、第２配置凹部１９ｂの中に配置されている。具体的には、流入部１２に流入孔１７ａが繋がり、流出部１３に流出孔１７ｂが繋がるように、シール部材１７は第２配置凹部１９ｂの中に配置されている。本形態では、流入孔１７ａの後端が流入口２となり、流出孔１７ｂの後端が流出口３となっている。なお、シール部材１７は、ゴム性を有する樹脂材料で形成されても良い。
【００５１】
上述のように、流入孔１７ａは流入部１２に繋がっている。具体的には、流入孔１７ａは、大径部１２ｂに繋がっている。本形態では、流入孔１７ａの径は、弁部１４ｃの径よりも小さくなっている。そのため、弁体１４が後ろ側に移動していくと、やがて、弁部１４ｃの後端は、シール部材１７に当接する。
【００５２】
以上のように構成されたバルブ機構４では、ピストン部１４ａが前側に引っ張られると、弁部１４ｃが流入部１２の傾斜面部１２ｄに当接して、流入部１２が閉鎖される。また、ピストン部１４ａが後ろ側に押されると、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄから離れ、流入部１２が開放される。すなわち、バルブ機構４では、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄを開閉する。
【００５３】
なお、本形態では、図４に示すように、ピストン配置孔２０ａとピストン部１４ａとの間には、所定の隙間が形成されているため、ピストン部１４ａが前側に引っ張られたときには、ピストン部１４ａは円滑に前側へ移動して、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄに確実に当接する。すなわち、ピストン配置孔２０ａとピストン部１４ａとの間に隙間がないと、ピストン部１４ａが前側に引っ張られたときに、ピストン保持部１４ｈが第２本体部２０に後面に当接してしまうため、ピストン部１４ａが円滑に前側へ移動せず、弁部１４ｃを傾斜面部１２ｄに確実に当接させることが困難になるが、本形態では、ピストン部１４ａが円滑に前側へ移動して、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄに確実に当接する。このように、ピストン配置孔２０ａとピストン部１４ａとの間の隙間は、ピストン部１４ａを円滑に前側に移動させて、弁部１４ｃを傾斜面部１２ｄに確実に当接させるための逃しスペースとして機能している。
【００５４】
また、以上のように構成されたバブル機構４では、たとえば、以下のように、第１本体部１９に弁体１４が取り付けられる。まず、図７に示すように、第１本体部１９に取り付けられる前の弁体１４には、弁部１４ｃよりも後ろ側へ突出する取付用突起部１４ｍが一体で形成されている。図７（Ａ）に示すように、取付用突起部１４ｍを前側から流入部１２に挿通し、流入部１２の後方から後ろ側に向かって引っ張ると、図７（Ｂ）に示すように、小径部１２ａよりも径の大きな弁部１４ｃが弾性変形しながら、小径部１２ａを通過して大径部１２ｂに配置される。また、ダイヤフラム部１４ｂは、第１配置凹部１９ａの中に配置される。
【００５５】
その後、弁部１４ｃの後端面となる切断面１４ｎが第１本体部１９の後端面よりも後ろ側に突出するように、取付用突起部１４ｍを後ろ側に引っ張ってから、切断面１４ｎで取付用突起部１４ｍを切断する。取付用突起部１４ｍが切断されると、第１本体部１９への弁体１４の取付が完了する。なお、切断面１４ｎに、多少の凹凸が形成されても、切断面１４ｎが傾斜面部１２ｄに当接するわけではないため、特に問題はない。一方で、境界当接部１４ｅは、傾斜面部１２ｄに当接するため、金型で弁体１４を製作する場合には、弁体１４を製作する際に、境界当接部１４ｅを精度良く形成する必要がある。また、金型で第１ケース体１９を製作する場合には、傾斜面部１２ｄに金型のパーティングラインやバリが発生しないように、傾斜面部１２ｄを精度良く形成する必要がある。
【００５６】
（バルブ駆動機構の構成）
図８は、図１に示すバルブ装置１からカバー部材７を取り外した状態を示す平面図である。図９は、図８のＥ−Ｅ断面の断面図である。図１０は、図２に示す減速板２９および連結部材４１の斜視図である。なお、以下の説明では、図８の時計方向を「時計方向」、図８の反時計方向を「反時計方向」とする。また、図８では、弁体１４が流入部１２を閉鎖しているときのバルブ装置１の状態を図示している。
【００５７】
バルブ駆動機構５は、流入部１２に対する弁体１４の開閉動作を行うためのものであり、図２に示すように、表面上に駆動用コイル２６が形成される樹脂製の基板２５と、ベース部材６の上面に固定される駆動用磁石２７と、上下方向を軸方向とする回動が可能となるように基板２５を支持する軸受部２８とを備えている。このバルブ駆動機構５は、駆動用磁石２７に対して基板２５が軸受部２８を中心とする揺動動作を行うように構成されている。
【００５８】
また、バルブ駆動機構５は、基板２５の揺動を減速して弁体１４に伝達するための減速板２９と、減速板２９と弁体１４とを連結するための連結機構３０と、駆動用コイル２６の両端部のそれぞれが連結される２個の端子３１と、端子３１を保持する端子台３２とを備えている。本形態では、減速板２９は、ベース部材６に固定される支点軸３３を中心にして回動可能となっている。
【００５９】
基板２５は、図２に示すように、平板状に形成されている。また、基板２５は、円周方向の一部に切欠部２５ａを有する略扇形状に形成されている。具体的には、基板２５は、その中心角θ（図８参照）が１８０°以上となる略扇形状に形成されている。本形態の基板２５の中心角θは、略２７０°となっている。
【００６０】
基板２５の中心部には、軸受部２８を構成する後述の転がり軸受３５が挿通される円形の貫通孔２５ｂが形成されている。基板２５の外周側には、減速板２９に形成される後述の係合突起２９ｂに係合する係合溝２５ｃが形成されている。係合溝２５ｃは、基板２５の径方向外側端から径方向の内側に向かって窪むように形成されている。切欠部２５ａの径方向内側部分には、径方向の内側に向かって窪む略半円状の２個の凹部２５ｄが周方向で隣接するように形成されている。
【００６１】
基板２５の下面には、２個の駆動用コイル２６が形成されている。本形態では、図２に示すように、略扇形状に巻回された導線パターンが基板２５の下面に印刷されており、印刷された導線パターンによって２個の駆動用コイル２６が形成されている。２個の駆動用コイル２６は、導線パターンが同じ方向に順次、巻回されて形成されており、直列に接続されている。
【００６２】
２個の駆動用コイル２６を形成する導線パターンの一端は、２個の凹部２５ｄのうちの一方の凹部２５ｄの側面に配置されている。また、導線パターンの他端は、他方の凹部２５ｄの側面に配置されている。すなわち、導線パターンの一端側は、一方の凹部２５ｄの側面まで形成され、導線パターンの他端側は、他方の凹部２５ｄの側面まで形成されている。
【００６３】
駆動用磁石２７は、図２に示すように、平板状に形成されている。また、駆動用磁石２７は、円周方向の一部に切欠部２７ａを有する略扇形状に形成されている。具体的には、駆動用磁石２７は、その中心角が１８０°以上となる略扇形状に形成されている。また、駆動用磁石２７の中心角は、基板２５の中心角θよりも大きく形成されている。具体的には、駆動用磁石２７の中心角は、基板２５の揺動角度と略同程度分だけ、基板２５の中心角θより大きく形成されている。
【００６４】
駆動用磁石２７の中心には、軸受部２８が配置される貫通孔２７ｂが形成されている。貫通孔２７ｂは、切欠部２７ａに繋がる略丸孔状に形成されている。駆動用磁石２７は、図２に示すように、円周方向で多極に着磁されている。駆動用磁石２７は、たとえば、上面がＮ極に着磁された略扇形状の２個の磁石片２７Ａと、上面がＳ極に着磁された略扇形状の２個の磁石片２７Ｂとが時計方向に交互に配置されて構成されている。なお、駆動用磁石２７が１個の磁石片で構成され、この１個の磁石片の上面が円周方向で多極に着磁されていても良い。
【００６５】
軸受部２８は、下端がベース部材６の中心部に固定されるとともに軸受部２８の中心に配置される中心軸３４と、内輪が中心軸３４に固定される転がり軸受３５と、転がり軸受３５の外輪に固定されるとともに基板２５を支持する基板支持部材３６と、転がり軸受３５の上下両側に配置される円環状のスペーサ３７とを備えている。
【００６６】
基板支持部材３６は、円筒状に形成されており、その内周面が転がり軸受３５の外輪に固定されている。また、基板２５の貫通孔２５ｂの周縁部分が基板支持部材３６の上端面に載置されて固定されており、基板２５は中心軸３４を中心にして回動可能となっている。なお、基板２５は、引張りコイルバネ等の付勢部材（図示省略）によって、反時計方向に付勢されている。
【００６７】
スペーサ３７は、転がり軸受３５の内輪の上下両端に当接している。また、スペーサ３７は、図９に示すように、カバー部材７を構成する後述の上面部７ａの下面またはベース部材６の上面に当接している。
【００６８】
減速板２９は、非磁性材料で形成されている。また、減速板２９は、平板状に形成されている。図２に示すように、減速板２９の中心には、軸受部２８との接触を防止するための貫通孔２９ａが形成されている。また、減速板２９には、基板２５の係合溝２５ｃに係合する係合突起２９ｂと、支点軸３３に支持される支持部２９ｃとが形成されている。
【００６９】
係合突起２９ｂは、減速板２９の外周側部分に形成されている。また、係合突起２９ｂは、減速板２９の上面から上方向へ突出する円柱状に形成されている。本形態では、係合溝２５ｃと係合突起２９ｂとによって、基板２５と減速板２９とが連結される第１連結部３９が構成されている。第１連結部３９では、第１連結部３９を中心とする基板２５と減速板２９との相対回動が可能になるように、基板２５と減速板２９とが連結されている。
【００７０】
支持部２９ｃは、径方向の外側へ突出するように形成されている。具体的には、支持部２９ｃは、貫通孔２９ａに対して、係合突起２９ｂが形成された部分と反対側に向かって突出するように形成されている。また、貫通孔２９ａから支持部２９ｃに向かって直線状の溝２９ｄが形成されている。具体的には、係合突起２９ｂの中心、溝２９ｄの中心および貫通孔２９ａの中心が略同一直線上に配置されるように、溝２９ｄが形成されている。
【００７１】
支持部２９ｃの径方向外側端は、連結機構３０を構成する後述の連結部材４１に当接する当接部２９ｅとなっている。また、支持部２９ｃの径方向外側部分は、後述の連結部材４１に形成される配置溝部４１ｃの中に配置されている。
【００７２】
支点軸３３は、略円柱状に形成されている。この支点軸３３は、その軸方向と上下方向とが略一致するように、ベース部材６の上面に固定されている。支点軸３３の軸方向の中間位置には、径が小さくなった小径部３３ａが形成されている。小径部３３ａの上下方向の幅は、減速板２９の厚さよりもわずかに広くなっている。また、小径部３３ａの径は、減速板２９の溝２９ｄの幅よりもわずかに小さくなっており、小径部３３ａ以外の支点軸３３の径は、溝２９ｄの幅よりも大きくなっている。小径部３３ａは、溝２９ｄに係合しており、減速板２９は、支点軸３３を中心とする回動が可能となるように、支点軸３３に保持されている。
【００７３】
図８に示すように、基板２５の切欠部２５ａと駆動用磁石２７の切欠部２７ａとが上下方向で重なるように、基板２５が基板支持部材３６の上端面に固定され、駆動用磁石２７がベース部材６の上面に固定されている。また、減速板２９は、上下方向において、基板２５と駆動用磁石２７との間に配置されている。すなわち、減速板２９は、上下方向において、基板２５の下面に形成される駆動用コイル２６と駆動用磁石２７との間に配置されており、駆動用コイル２６の下面と駆動用磁石２７の上面とは、その間に減速板２９が配置された状態で、上下方向で対向している。
【００７４】
本形態では、駆動用コイル２６の、基板２５の径方向に略平行な径方向辺２６ａ、２６ｂのうちの、反時計方向側に配置される径方向辺２６ａと磁石片２７Ａとが対向している。また、径方向辺２６ａ、２６ｂのうちの、時計方向側に配置される径方向辺２６ｂと磁石片２７Ｂとが対向している。また、図９に示すように、上下方向において、基板２５の下面と減速板２９の上面との間にはわずかな隙間が形成され、減速板２９の下面と駆動用磁石２７の上面との間にはわずかな隙間が形成されている。なお、駆動用磁石２７の上面には、減速板２９の下面に当接して減速板２９を支持する支持部材（図示省略）が固定されている。この支持部材は、摺動性に優れた材料で形成されており、減速板２９は、この支持部材と支点軸３３とによって支持されている。
【００７５】
連結機構３０は、弁体１４の連結部１４ｄを保持する保持凹部４１ａが形成される連結部材４１と、連結部材４１の右端側を回動可能に保持する保持部材４２と、弁体１４が流入部１２を閉鎖している状態を維持するための保持用磁石４３と、保持用磁石４３のバックヨークとなる磁性部材４４とを備えている。
【００７６】
連結部材４１は、磁性材料で形成されている。また、連結部材４１は、略ブロック状に形成されている。連結部材４１には、図１０に示すように、上述の保持凹部４１ａに加え、保持部材４２に保持される回動中心部４１ｂと、減速板２９の支持部２９ｃの径方向外側部分が配置される配置溝部４１ｃと、減速板２９の当接部２９ｅが当接する当接面４１ｄとが形成されている。連結部材４１は、減速板２９からの動力を弁体１４に伝達する機能を果たしている。すなわち、連結部材４１は、減速板２９と弁体１４とを連結する機能を果たしている。
【００７７】
保持凹部４１ａは、連結部材４１の後面から前側に向かって窪むように形成されている。保持凹部４１ａの縁には、保持凹部４１ａ内に配置される弁体１４の連結部１４ｄの抜けを防止するための一対の抜止め突起４１ｅが形成されている（図１０参照）。本形態では、連結部１４ｄと保持凹部４１ａとによって、弁体１４と連結部材４１とが連結される第２連結部４５が構成されている。
【００７８】
回動中心部４１ｂは、連結部材４１の右端側に形成され、配置溝部４１ｃは、連結部材４１の左端側に形成されている。当接面４１ｄは、連結部材４１の前面の一部を構成するとともに、配置溝部４１ｃの右側に形成されている。
【００７９】
保持部材４２は、矩形の平板状に形成されている。この保持部材４２の後端には、図２に示すように、連結部材４１の回動中心部４１ｂが回動可能に保持される保持溝４２ａが前側に向かって窪むように形成されている。保持用磁石４３は、矩形の平板状に形成され、連結部材４１の前方に配置されている。磁性部材４４は、矩形の平板状に形成され、保持部材４２の前端に固定されている。また、磁性部材４４の後面には、保持用磁石４３の前面が固定されている。
【００８０】
上述のように、連結部材４１は、磁性材料で形成されている。そのため、連結部材４１と保持用磁石４３との間には、連結部材４１と保持用磁石４３との距離に応じた磁気的吸引力が生じている。本形態では、連結部材４１と保持用磁石４３とによって、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄに当接している状態を維持するための付勢機構としての磁気的吸引機構４８が構成されている。また、本形態の連結部材４１は、ピストン部１４ａの前端となる連結部１４ｄに取り付けられる磁性部材である。
【００８１】
本形態では、減速板２９が時計方向に回動すると、減速板２９の当接部２９ｅが当接面４１ｄに当接して、当接面４１ｄを後ろ側へ押す。当接面４１ｄが後ろ側へ押されると、連結部材４１は、回動中心部４１ｂを中心にして反時計方向に回動する。連結部材４１が反時計方向に回動すると、連結部材４１によってピストン部１４ａが後ろ側に移動する。
【００８２】
一方、ピストン部１４ａが後ろ側に押された状態で、減速板２９が反時計方向に回動すると、連結部材４１と保持用磁石４３との間の吸引力やダイヤフラム部１４ｂの復元力によって、連結部材４１は、回動中心部４１ｂを中心にして時計方向に回動し、ピストン部１４ａは、前側に移動する。
【００８３】
図８等に示すように、切欠部２５ａ、２７ａは、バルブ装置１の右後端部分に配置されている。また、切欠部２５ａ、２７ａには、バルブ機構４、連結機構３０および支点軸３３が配置されている。具体的には、バルブ機構４はバルブ装置１の右後端に配置され、連結機構３０はバルブ機構４の前側に配置され、支点軸３３は連結機構３０の左側に配置されている。また、本形態では、流入口２および流出口３がバルブ装置１の後面に配置されるように、バルブ機構４が配置されている。
【００８４】
また、図８に示すように、第１連結部３９から支点軸３３までの距離は、第１連結部３９から軸受部２８までの距離よりも長くなっている。また、第１連結部３９から支点軸３３までの距離は、第２連結部４５から支点軸３３までの距離よりも長くなっている。そのため、基板２５の揺動は減速されて弁体１４に伝達される。
【００８５】
ベース部材６は、磁性材料で形成されている。ベース部材６の中心には、図９に示すように、中心軸３４の下端が固定される固定孔６ａが形成されている。カバー部材７は、磁性材料で形成されている。このカバー部材７は、基板２５の上面側を覆う上面部７ａと、バルブ駆動機構５の側面を覆う側面部７ｂとを備えている。上面部７ａには、中心軸３４の上端が固定される固定孔７ｃが形成されており、中心軸３４の上端は、固定孔７ｃに挿入されて固定されている。また、側面部７ｂの下端は、ベース部材６の端部に固定されている。
【００８６】
端子３１は、端子台３２に保持された状態で、バルブ装置１の右前端および左後端に配置されている。本形態では、リード線４７を介して、駆動用コイル２６の端部と端子３１とが接続されている。リード線４７は、基板２５の側面に沿って引き回されている。具体的には、リード線４７は、基板２５の側面に沿って、基板２５の凹部２５ｄから端子３１まで引き回されている。
【００８７】
（バルブ装置の概略動作）
図１１は、図１に示すバルブ装置１の、弁体１４が流入部１２を開放しているときの状態を示す平面図である。
【００８８】
以上のように構成されたバルブ装置１の概略動作を説明する。
【００８９】
駆動用コイル２６に電流が供給されていないときには、図８に示すように、基板２５は、付勢部材（図示省略）によって反時計方向に付勢されている。このときには、減速板２９も反時計方向に付勢されている。また、連結部材４１は保持用磁石４３に近づいた位置に配置されており、連結部材４１と保持用磁石４３との間に生じる所定の吸引力によって、ピストン部１４ａは前側に引っ張られている。
【００９０】
したがって、このときには、弁部１４ｃは流入部１２の傾斜面部１２ｄに当接しており、流入部１２が閉鎖されている。すなわち、駆動用コイル２６に電流が供給されていないときには、弁体１４によって流入部１２が閉鎖されており、流入口２から流出口３に向かって流体は流れない。なお、このときには、連結部材４１と保持用磁石４３との間に生じる吸引力によって、弁体１４が流入部１２を閉鎖している状態が維持されている。
【００９１】
駆動用コイル２６に電流が供給されると、図１１に示すように、基板２５が軸受部２８を中心にして時計方向へ回動する。また、減速板２９も支点軸３３を中心にして時計方向へ回動する。減速板２９が時計方向に回動すると、減速板２９の当接部２９ｅが当接面４１ｄを後ろ側へ押し、連結部材４１が回動中心部４１ｂを中心にして反時計方向に回動する。連結部材４１が反時計方向に回動すると、ピストン部１４ａは後ろ側に移動して、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄから離れ、流入部１２が開放される。流入部１２が開放されると、流入口２から流出口３に向かって流体が流れる。このように、バルブ駆動機構５による弁体１４の開動作によって、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄから離れ、流入部１２から弁室１０に流体が流入するとともに、流出部１０から流体が流出する。
【００９２】
また、流入口２から流出口３に向かって流体が流れている状態で、駆動用コイル２６への電流の供給が停止されると、図示を省略する付勢部材の付勢力で、基板２５が軸受部２８を中心にして反時計方向へ回動する。また、減速板２９も支点軸３３を中心にして反時計方向へ回動する。減速板２９が反時計方向に回動すると、連結部材４１と保持用磁石４３との間の吸引力やダイヤフラム部１４ｂの復元力によって、連結部材４１が回動中心部４１ｂを中心にして時計方向に回動し、ピストン部１４ａは前側に移動する。ピストン部１４ａが前側に移動すると、弁部１４ｃが流入部１２の傾斜面部１２ｄに当接して、流入部１２が閉鎖され、流入口２から流出口３への流体の流れが止まる。このように、バルブ駆動機構５による弁体１４の閉動作によって、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄに当接して、流入部１２から弁室１０への流体の流入が停止するとともに、流出部１３からの流体の流出が停止する。
【００９３】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、流入部１２に、小径部１２ａと大径部１２ｂとが形成され、小径部１２ａが大径部１２ｂよりも前側に配置されている。また、ピストン部１４ａの軸部１４ｆは、弁室１０および小径部１２ａ等に配置されている。さらに、弁部１４ｃの径は、小径部１２ａの径よりも大きくかつ大径部１２ｂの径よりも小さくなっており、弁部１４ｃは、傾斜面部１２ｄを開閉する。そのため、本形態では、ピストン部１４ａが前側に移動することで（すなわち、流入部１２に対してピストン部１４ａが弁室１０側に向かって移動することで）、流入部１２を閉鎖して、流体の流れを止めることができる。
【００９４】
本形態では、大径部１２ｂに配置される弁部１４ｃと小径部１２ａ等に配置される軸部１４ｆとが一体で形成されている。そのため、弁部１４ｃと軸部１４ｆとが別体で形成される場合と比較して、弁体１４の構成を簡素化することができる。したがって、バルブ機構４の構成を簡素化することができ、バルブ機構４を小型化することが可能になる。
【００９５】
本形態では、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界部となる傾斜面部１２ｄは、後ろ側に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する傾斜面状に形成されている。また、弁部１４ｃの前端側は、後ろ側に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する円錐台状に形成された境界当接部１４ｅとなっている。そのため、傾斜面部１２ｄと弁部１４ｃとを確実に接触させることが可能になる。特に本形態では、弁体１４がゴムで形成されているため、傾斜面部１２ｄと弁部１４ｃとを密着させることが可能になる。したがって、流入部１２に対してピストン部１４ａが弁室１０側に向かって移動して、流入部１２を閉鎖するバルブ機構４であっても、弁部１４ｃによって、流入部１２を確実に閉鎖することが可能になる。また、本形態では、前後方向に対する傾斜面部１２ｄの傾斜角度が、前後方向に対する境界当接部１４ｅの傾斜角度よりも大きくなっているため、境界当接部１４ｅが傾斜面部１２ｄにより接触しやすくなるとともに、傾斜面部１２ｄから境界当接部１４ｅを容易に離すことが可能になる。
【００９６】
本形態では、弁部１４ｃによって、流入部１２が閉鎖されている。したがって、弁体１４が流入部１２を閉鎖しているときに、流体の流入側の圧力が大きくなると、圧力に比例した押付力で、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄに押し付けられるため、弁室１０への流体の流入を確実に止めることが可能になる。その結果、弁体１４が流入部１２を閉鎖しているときのバルブ機構４からの流体の漏れを確実に防止することが可能になる。
【００９７】
本形態では、ピストン部１４ａを移動可能に保持するダイヤフラム部１４ｂが、第１本体部１９と第２本体部２０との合せ目における弁室１０からの流体の漏れを防止するシール機能を果たしている。そのため、第１本体部１９と第２本体部２０との合せ目に別途、シール部材を配置する必要がなくなる。したがって、バルブ機構４の構成を簡素化することができる。
【００９８】
本形態では、バルブ機構４は、流入部１２に繋がる流入孔１７ａと流出部１３に繋がる流出孔１７ｂとが形成されるゴム製のシール部材１７を備えている。そのため、１個のシール部材１７を用いた簡易な構成で、本体部１１に流入する流体の漏れ、および、本体部１１から流出する流体の漏れを防止することが可能になる。
【００９９】
本形態では、大径部１２ｂに繋がるように配置される流入孔１７ａの径は、弁部１４ｃの径よりも小さくなっている。そのため、上述のように、弁体１４が後ろ側に移動していくと、弁部１４ｃの後端がシール部材１７に当接する。したがって、シール部材１７によって、弁体１４の後ろ側への可動範囲を規制することができる。その結果、弁体１４の後ろ側への可動範囲を規制して、ダイヤフラム部１４ｂに過剰な応力がかかるのを防止するための規制部材を別途、設ける必要がなくなり、バルブ機構４の構成を簡素化することが可能になる。
【０１００】
本形態では、連結部材４１と保持用磁石４３との間に生じる磁気的吸引力によって、弁体１４が流入部１２を閉鎖している状態が維持されている。そのため、弁体１４によって流入部１２を確実に閉鎖することが可能になり、弁室１０からの流体の漏れを防止することが可能になる。また、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄを開放する方向となる後ろ側へ弁体１４が移動するにしたがって、連結部材４１と保持用磁石４３との間の磁気的吸引力は低下していくため、バルブ駆動機構５の動力を低減することが可能になる。したがって、バルブ駆動機構５の構成を簡素化することが可能になる。
【０１０１】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【０１０２】
上述した形態では、弁体１４によって、流入部１２の開閉が行われているが、弁体１４によって、流出部１３の開閉が行われても良い。この場合には、流入部１２の小径部１２ａに相当する小径部と、流入部１２の大径部１２ｂに相当する大径部と、流入部１２の傾斜面部１２ｄに相当する傾斜面部とが流出部１３に形成される。
【０１０３】
上述した形態では、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界に傾斜面部１２ｄが形成されている。この他にもたとえば、小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界にＺＸ平面に平行な段差面が形成されても良い。この場合には、この段差面が小径部１２ａと大径部１２ｂとの境界部となり、この段差面に弁部１４ｃが当接する。
【０１０４】
上述した形態では、弁体１４はゴムで形成されている。この他にもたとえば、弁体１４を構成するピストン部１４ａの中心部を金属あるいは硬質の樹脂等で形成し、その回りにゴムを焼き付けてピストン部１４ａを形成しても良い。すなわち、ピストン部１４ａの中心部を金属あるいは硬質の樹脂等で形成するとともに、ピストン部１４ａの中心部を除くその他の部分をゴムで形成しても良い。具体的には、図１２に示すように、金属あるいは硬質の樹脂等のゴムよりも縦弾性係数および横弾性係数の大きな材料で形成された棒状（あるいは線状）の芯部材５０が、ピストン部１４ａの中心部に配置されても良い。芯部材５０が金属で形成されている場合には、ゴムで形成されたピストン部１４ａの中心部に芯部材５０を刺し込むことで、芯部材５０をピストン部１４ａの中心部に配置しても良いし、インサート成型によって、芯部材５０をピストン部１４ａの中心部に配置しても良い。また、芯部材５０が硬質の樹脂で形成されている場合には、インサート成型によって、芯部材５０をピストン部１４ａの中心部に配置しても良い。
【０１０５】
このように、ピストン部１４ａの中心部が、ピストン部１４ａの表面部およびダイヤフラム部１４ｂよりも縦弾性係数および横弾性係数の大きな硬質材料で形成され、ピストン部１４ａの表面部およびダイヤフラム部１４ｂが、ピストン部１４ａの中心部よりも縦弾性係数および横弾性係数の小さな軟質材料で形成されても良い。この場合には、ピストン部１４ａの前後方向への円滑な移動が可能になる。すなわち、ピストン部１４ａの中心部が硬質材料で形成されていると、前後方向へ移動させるための力がピストン部１４ａに作用してもピストン部１４ａが変形しにくくなるととともに、ダイヤフラム部１４ｂが軟質材料で形成されていると、前後方向へ移動させるための力がピストン部１４ａに作用したときにダイヤフラム部１４ｂが容易に変形するため、ピストン部１４ａの前後方向への円滑な移動が可能になる。
【０１０６】
なお、この場合には、ピストン部１４ａの表面部とダイヤフラム部１４ｂとが同じ材質からなるゴムで形成されても良いし、異なる材質からなるゴムで形成されても良い。ピストン部１４ａの表面部とダイヤフラム部１４ｂとが同じ材質からなるゴムで形成される場合には、異なる材質からなるゴムで形成されている場合と比較して、弁体１４の構成を簡素化することができる。また、ピストン部１４ａの表面部およびダイヤフラム部１４ｂは、ゴム性を有する樹脂材料で形成されても良い。
【０１０７】
上述した形態では、駆動用磁石２７に対する基板２５の揺動動作によって、弁体１４の開閉動作を行っている。この他にもたとえば、駆動用磁石２７に対して基板２５が前後方向へ直進動作を行うように、バルブ駆動機構５を構成し、基板２５の直進動作によって、弁体１４の開閉動作を行っても良い。また、ソレノイドを用いて、弁体１４の開閉動作を行っても良いし、圧縮空気を用いて弁体１４の開閉動作を行っても良い。
【０１０８】
上述した形態では、ベース部材６に固定された駆動用磁石２７に対して基板２５が揺動する。この他にもたとえば、ベース部材６またはカバー部材７に基板２５が固定され、基板２５に対して駆動用磁石２７が揺動しても良い。すなわち、基板２５に対する軸受部２８を中心とした駆動用磁石２７の揺動動作によって、弁体１４の開閉動作を行っても良い。この場合には、駆動用磁石２７が減速板２９に連結される。
【０１０９】
上述した形態では、駆動用コイル２６に電流が供給されていないときに、連結部材４１と保持用磁石４３との間に生じる所定の磁気的吸引力によって、ピストン部１４ａが前側に引っ張られ、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄを閉鎖している状態が維持されている。この他にもたとえば、保持用磁石４３に代えて、ピストン部１４ａを前側に付勢する引張りコイルバネや板バネ等のバネ部材を配置しても良い。すなわち、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄを閉鎖している状態を維持するための付勢機構は、引張りコイルバネや板バネ等のバネ部材であっても良い。また、弁部１４ｃが傾斜面部１２ｄを閉鎖している状態を維持するための付勢機構は、ゴム等の弾性部材であっても良い。
【０１１０】
上述した形態では、シール部材１７によって、本体部１１に流入する流体の漏れ、および、本体部１１から流出する流体の漏れを防止している。この他にもたとえば、シール部材１７に代えて、２個のＯリングを用いて、本体部１１に流入する流体の漏れ、および、本体部１１から流出する流体の漏れを防止しても良い。この場合には、たとえば、第１本体部１９には、第２配置凹部１９ｂが形成されずに、流入部１２および流出部１３が第１本体部１９の後端面まで形成される。また、この場合には、流入口２となる流入部１２の後端の周縁および流出口３となる流出部１３の後端の周縁にＯリングが配置される。
【０１１１】
上述した形態では、駆動用コイル２６に電流が供給されていないときに、流入部１２が閉鎖され、駆動用コイル２６に電流が供給されると、弁体１４が後ろ側に移動して、流入部１２が開放される。この他にもたとえば、駆動用コイル２６に電流が供給されていないときに、流入部１２が開放され、駆動用コイル２６に電流が供給されると、弁体１４が前側に移動して、流入部１２が閉鎖されても良い。この場合には、ピストン部１４ａを後ろ側に付勢する付勢部材を設ければ良い。
【０１１２】
上述した形態では、バルブ機構４の後面に流入口２および流出口３が形成されているが、流入口２および／または流出口３は、バルブ機構４の上面や下面に形成されても良い。
【符号の説明】
【０１１３】
１ バルブ装置
４ バルブ機構
５ バルブ駆動機構
１０ 弁室
１１ 本体部
１２ 流入部
１２ａ 小径部
１２ｂ 大径部
１２ｄ 傾斜面部（境界部）
１３ 流出部
１４ 弁体
１４ａ ピストン部（軸状部材）
１４ｂ ダイヤフラム部（膜状部材）
１４ｃ 弁部
１４ｅ 境界当接部
１４ｆ 軸部
１７ シール部材
１７ａ 流入孔
１７ｂ 流出孔
１９ 第１本体部
２０ 第２本体部
４１ 連結部材（磁性部材）
４３ 保持用磁石
４８ 磁気的吸引機構（付勢機構）
５０ 芯部材（軸状部材の中心部）
Ｙ 前後方向（軸状部材の軸方向）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に弁室が形成されるとともに前記弁室に流入する流体が通過する流入部と前記弁室から流出する前記流体が通過する流出部とが形成される本体部と、前記流入部または前記流出部を開閉するための弁体とを備え、
前記流入部または前記流出部には、小径部と前記小径部よりも径の大きな大径部とが形成され、前記小径部は、前記大径部よりも前記弁室側に配置され、
前記弁体は、前記弁室、前記小径部および前記大径部に配置される軸状部材を備え、
前記軸状部材は、その一部が前記小径部に配置される軸部と、前記軸部よりも径が大きく前記大径部に配置されるとともに前記軸部と一体で形成される弁部とを備え、
前記弁部の径は、前記小径部の径よりも大きくかつ前記大径部の径よりも小さく形成され、
前記弁部は、前記小径部と前記大径部との境界部を開閉することを特徴とするバルブ機構。
【請求項２】
前記境界部は、前記大径部に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する傾斜面状に形成され、
前記弁部には、前記境界部に当接して前記境界部を閉鎖する斜面状の境界当接部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のバルブ機構。
【請求項３】
前記軸状部材の軸方向に対する前記境界部の傾斜角度は、前記軸状部材の軸方向に対する前記境界当接部の傾斜角度よりも大きくなっていることを特徴とする請求項２記載のバルブ機構。
【請求項４】
前記小径部および前記大径部は、前記流入部に形成され、
前記弁部は、前記流入部を開閉することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバルブ機構。
【請求項５】
前記本体部は、分割可能な第１本体部と第２本体部とを備え、
前記弁体は、前記本体部に対する前記軸状部材の軸方向への相対移動が可能となるように前記軸状部材を保持する膜状部材を備え、
前記膜状部材は、前記第１本体部と前記第２本体部との合せ目における前記弁室からの流体の漏れを防止するシール機能を果たしていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のバルブ機構。
【請求項６】
前記弁体は、弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のバルブ機構。
【請求項７】
前記弁体は、前記本体部に対する前記軸状部材の軸方向への相対移動が可能となるように前記軸状部材を保持する膜状部材を備え、
前記軸状部材の中心部は、前記軸状部材の表面部よりも縦弾性係数の大きな硬質材料で形成され、
前記膜状部材は、前記軸状部材の中心部よりも横弾性係数の小さな軟質材料で形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のバルブ機構。
【請求項８】
前記軸状部材の表面部と前記膜状部材とは、前記軸状部材の中心部よりも縦弾性係数および横弾性係数の小さな同じ軟質材料で形成されていることを特徴とする請求項７記載のバルブ機構。
【請求項９】
前記流入部に繋がる流入孔と前記流出部に繋がる流出孔とが形成されるとともに弾性材料で形成されるシール部材を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のバルブ機構。
【請求項１０】
前記流入孔または前記流出孔の一方は、前記大径部に繋がるように配置され、
前記大径部に繋がる前記流入孔または前記流出孔の一方の径は、前記弁部の径よりも小さいことを特徴とする請求項９記載のバルブ機構。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載のバルブ機構と、前記流入部または前記流出部に対する前記弁体の開閉動作を行うバルブ駆動機構とを備えるバルブ装置。
【請求項１２】
前記弁部が前記境界部を閉鎖している状態を維持するための付勢機構を備えることを特徴とする請求項１１記載のバルブ装置。
【請求項１３】
前記付勢機構は、バネ部材であることを特徴とする請求項１２記載のバルブ装置。
【請求項１４】
前記付勢機構は、磁気的吸引機構であることを特徴とする請求項１２記載のバルブ装置。
【請求項１５】
前記磁気的吸引機構は、前記軸状部材の一端に取り付けられる磁性部材と、前記弁部が前記境界部を閉鎖する方向へ前記磁性部材を吸引する保持用磁石とを備えることを特徴とする請求項１４記載のバルブ装置。
【請求項１６】
前記本体部は、分割可能な第１本体部と第２本体部とを備え、
前記弁体は、前記本体部に対する前記軸状部材の相対移動が可能となるように前記軸状部材を保持する膜状部材を備え、
前記膜状部材は、前記第１本体部と前記第２本体部との合せ目における前記弁室からの流体の漏れを防止するシール機能を果たし、
前記バルブ機構では、前記バルブ駆動機構による前記弁体の開動作によって、前記弁部が前記境界部から離れ、前記バルブ駆動機構による前記弁体の閉動作によって、前記弁部が前記境界部に当接するとともに、前記バルブ駆動機構による前記弁体の開閉動作によって、前記膜状部材が変形し、
前記バルブ機構では、前記弁部が前記境界部から離れると、前記流入部から前記弁室に前記流体が流入するとともに、前記流出部から前記流体が流出し、かつ、前記弁部が前記境界部に当接すると、前記流入部から前記弁室への前記流体の流入が停止するとともに、前記流出部からの前記流体の流出が停止することを特徴とする請求項１１から１５のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項１】
内部に弁室が形成されるとともに前記弁室に流入する流体が通過する流入部と前記弁室から流出する前記流体が通過する流出部とが形成される本体部と、前記流入部または前記流出部を開閉するための弁体とを備え、
前記流入部または前記流出部には、小径部と前記小径部よりも径の大きな大径部とが形成され、前記小径部は、前記大径部よりも前記弁室側に配置され、
前記弁体は、前記弁室、前記小径部および前記大径部に配置される軸状部材を備え、
前記軸状部材は、その一部が前記小径部に配置される軸部と、前記軸部よりも径が大きく前記大径部に配置されるとともに前記軸部と一体で形成される弁部とを備え、
前記弁部の径は、前記小径部の径よりも大きくかつ前記大径部の径よりも小さく形成され、
前記弁部は、前記小径部と前記大径部との境界部を開閉することを特徴とするバルブ機構。
【請求項２】
前記境界部は、前記大径部に向かうにしたがって径方向の外側に広がるように傾斜する傾斜面状に形成され、
前記弁部には、前記境界部に当接して前記境界部を閉鎖する斜面状の境界当接部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のバルブ機構。
【請求項３】
前記軸状部材の軸方向に対する前記境界部の傾斜角度は、前記軸状部材の軸方向に対する前記境界当接部の傾斜角度よりも大きくなっていることを特徴とする請求項２記載のバルブ機構。
【請求項４】
前記小径部および前記大径部は、前記流入部に形成され、
前記弁部は、前記流入部を開閉することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバルブ機構。
【請求項５】
前記本体部は、分割可能な第１本体部と第２本体部とを備え、
前記弁体は、前記本体部に対する前記軸状部材の軸方向への相対移動が可能となるように前記軸状部材を保持する膜状部材を備え、
前記膜状部材は、前記第１本体部と前記第２本体部との合せ目における前記弁室からの流体の漏れを防止するシール機能を果たしていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のバルブ機構。
【請求項６】
前記弁体は、弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のバルブ機構。
【請求項７】
前記弁体は、前記本体部に対する前記軸状部材の軸方向への相対移動が可能となるように前記軸状部材を保持する膜状部材を備え、
前記軸状部材の中心部は、前記軸状部材の表面部よりも縦弾性係数の大きな硬質材料で形成され、
前記膜状部材は、前記軸状部材の中心部よりも横弾性係数の小さな軟質材料で形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のバルブ機構。
【請求項８】
前記軸状部材の表面部と前記膜状部材とは、前記軸状部材の中心部よりも縦弾性係数および横弾性係数の小さな同じ軟質材料で形成されていることを特徴とする請求項７記載のバルブ機構。
【請求項９】
前記流入部に繋がる流入孔と前記流出部に繋がる流出孔とが形成されるとともに弾性材料で形成されるシール部材を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のバルブ機構。
【請求項１０】
前記流入孔または前記流出孔の一方は、前記大径部に繋がるように配置され、
前記大径部に繋がる前記流入孔または前記流出孔の一方の径は、前記弁部の径よりも小さいことを特徴とする請求項９記載のバルブ機構。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載のバルブ機構と、前記流入部または前記流出部に対する前記弁体の開閉動作を行うバルブ駆動機構とを備えるバルブ装置。
【請求項１２】
前記弁部が前記境界部を閉鎖している状態を維持するための付勢機構を備えることを特徴とする請求項１１記載のバルブ装置。
【請求項１３】
前記付勢機構は、バネ部材であることを特徴とする請求項１２記載のバルブ装置。
【請求項１４】
前記付勢機構は、磁気的吸引機構であることを特徴とする請求項１２記載のバルブ装置。
【請求項１５】
前記磁気的吸引機構は、前記軸状部材の一端に取り付けられる磁性部材と、前記弁部が前記境界部を閉鎖する方向へ前記磁性部材を吸引する保持用磁石とを備えることを特徴とする請求項１４記載のバルブ装置。
【請求項１６】
前記本体部は、分割可能な第１本体部と第２本体部とを備え、
前記弁体は、前記本体部に対する前記軸状部材の相対移動が可能となるように前記軸状部材を保持する膜状部材を備え、
前記膜状部材は、前記第１本体部と前記第２本体部との合せ目における前記弁室からの流体の漏れを防止するシール機能を果たし、
前記バルブ機構では、前記バルブ駆動機構による前記弁体の開動作によって、前記弁部が前記境界部から離れ、前記バルブ駆動機構による前記弁体の閉動作によって、前記弁部が前記境界部に当接するとともに、前記バルブ駆動機構による前記弁体の開閉動作によって、前記膜状部材が変形し、
前記バルブ機構では、前記弁部が前記境界部から離れると、前記流入部から前記弁室に前記流体が流入するとともに、前記流出部から前記流体が流出し、かつ、前記弁部が前記境界部に当接すると、前記流入部から前記弁室への前記流体の流入が停止するとともに、前記流出部からの前記流体の流出が停止することを特徴とする請求項１１から１５のいずれかに記載のバルブ装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２１００６６（Ｐ２０１０−２１００６６Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５９７７４（Ｐ２００９−５９７７４）
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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