過流防止弁装置
【課題】 気体である圧縮性流体の一次圧力Ｐ１が平常時に低下しても、一次ポート１５および二次ポート１６を連通する流路を開状態に保ち、一次ポート１５から流入する圧縮性流体の流量が、管路の破損によって、過大な予め定める流量以上になった異常時、閉状態に切り換える。
【解決手段】 前記流路に介在される可変絞り弁部１２は、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれてピストン２１がばね部材２２のばね力によって貫通孔２６の開度を大きく変化させ、圧縮性流体の流量が一定なら、可変絞り弁部１２における一次ポート１５側の圧力Ｐ１と二次ポート１６側の連通路１８の圧力Ｐ１’との差圧ΔＰが、一定に保たれ、この差圧ΔＰは流量が増大すれば大きくなる。可変絞り弁部１２よりも下流の過流防止弁部１３では、前記差圧ΔＰが予め定める設定差圧以上になったとき、一次圧力Ｐ１によって過流ピストン３４が過流ばね部材３５のばね力に抗して、前記流路を閉状態に瞬時に切り換える。
【解決手段】 前記流路に介在される可変絞り弁部１２は、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれてピストン２１がばね部材２２のばね力によって貫通孔２６の開度を大きく変化させ、圧縮性流体の流量が一定なら、可変絞り弁部１２における一次ポート１５側の圧力Ｐ１と二次ポート１６側の連通路１８の圧力Ｐ１’との差圧ΔＰが、一定に保たれ、この差圧ΔＰは流量が増大すれば大きくなる。可変絞り弁部１２よりも下流の過流防止弁部１３では、前記差圧ΔＰが予め定める設定差圧以上になったとき、一次圧力Ｐ１によって過流ピストン３４が過流ばね部材３５のばね力に抗して、前記流路を閉状態に瞬時に切り換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路を流過する気体である圧縮性流体が、予め定める流量以上となったときに流路を開状態から閉状態にする過流防止弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、従来技術である過流防止弁装置１を示す断面図である。過流防止弁１に一次ポート２から流体が流入し、矢符３に示すように、弁体４に形成される孔５から有底円筒状の弁体４の内空間に流入して、二次ポート６から流出する。弁体４は、孔５に流入しようとする流体の圧力を損失させるような固定絞りとしても機能するように形成される。このような固定絞りによる圧力損失によって、一次ポート２から流入する流体の圧力である一次圧力ｐ１よりも、二次ポート６から流出する流体の圧力である二次圧力ｐ２が低くなって、一次圧力ｐ１と二次圧力ｐ２との間に差圧が生じる。
【０００３】
一次ポート２から流入する流体の流量が予め定める設定流量以上になると、前記差圧が予め設定される設定差圧以上になり、弁体４に軸線方向一方Ｗ１に与えられる一次圧力ｐ１に基づく駆動力が、弁体４に軸線方向他方Ｗ２に与えられる二次圧力ｐ２に基づく駆動力と、ばね部材７からのばね力との合力よりも大きくなる。これによって弁体４は、軸線方向一方Ｗ１に変位して、孔５が閉じて、一次ポート２と二次ポート６との接続状態が閉状態となる（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１０９９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１５は、流体が圧縮性流体である場合の固定絞りにおける一次圧力と圧力損失との関係を示すグラフである。前述の従来技術の過流防止弁装置１のような固定絞りにおいて、流体が気体である圧縮性流体の場合、一般的に、図１５の曲線Ｌａに示すように、一次圧力が高くなるにつれて圧力損失が小さくなる。このように固定絞りでは、一次圧力の変動による圧力損失の変動が生じる。
【０００６】
図１６は、流体が圧縮性流体である場合の過流防止弁装置１の一次圧力ｐ１とトリップ流量ｑｔとの関係を示すグラフである。従来の過流防止弁装置１では、流体が圧縮性流体である場合、前述のように一次圧力が高くなるにつれて、固定絞りにおける圧力損失が小さくなる。圧力損失が小さくなると、一次圧力ｐ１と二次圧力ｐ２との差圧が小さくなる。したがって一次圧力ｐ１が高くなると、図１６の曲線Ｌｂに示すように、過流防止弁装置１の弁体４が差圧によって軸線方向一方Ｗ１に変位して、一次ポート２と二次ポート６との接続状態を閉状態にするときの流量であるトリップ流量ｑｔが大きくなる。このように前記過流防止弁装置１では、一次圧力ｐ１の変動によるトリップ流量ｑｔの変動が生じる。
【０００７】
たとえば一次圧力ｐ１が変動して高くなり、トリップ流量ｑｔが設定流量よりも大きくなってしまうと、一次ポート２から流入する流体の流量が設定流量以上になっても、一次ポート２と二次ポート６との接続状態が閉状態にならなくなり、二次ポート６から設定流量よりも大きな流量の流体が流出する危険性がある。
【０００８】
一次圧力ｐ１が広範囲に変動する場合、設定流量または前記設定流量付近の流量の流体を二次ポート６から流出させないように、一次ポート２と二次ポート６との接続状態を閉状態にすることが困難となる。
【０００９】
したがって本発明の目的は、一次ポートから流入する圧縮性流体の圧力である一次圧力が変動しても、一次ポートから流入する圧縮性流体の流量が予め定める設定流量以上になると、一次ポートおよび二次ポートを連通する流路を開状態から閉状態に確実に切り換えることができる過流防止弁装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の本発明は、（ａ）圧縮性流体が供給される一次ポート（１５）と、連通路（１８）との間に、可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）が設けられ、
（ｂ）前記連通路（１８）と、二次ポート（１６）との間に、過流防止弁部（１３）が設けられ、
（ｃ）前記可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）は、
（ｃ１）ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）であって、
軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）に沿って開度調整方向一方（Ｈ１）と開度調整方向他方（Ｈ２）とに変位自在に保持され、
前記開度調整方向他方（Ｈ２）にあるピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）方向の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）は、一次ポート（１５）に臨み、そのピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）から軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）方向に沿って貫通路（２５，２５Ａ〜２５Ｅ）が形成され、
ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）には、貫通路（２５，２５Ａ〜２５Ｅ）と前記連通路（１８）とに臨んで開口する貫通孔（２６，２６Ａ〜２６Ｅ）が形成され、
ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）が前記開度調整方向一方（Ｈ１）に変位するにつれて、前記貫通孔（２６，２６Ａ〜２６Ｅ）の前記連通孔（１８）に対する開口面積が小さくなり、ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）が前記開度調整方向他方（Ｈ２）に変位するにつれて前記開口面積が大きくなることによって、可変絞りを実現するピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）と、
（ｃ２）ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）に、前記開度調整方向他方（Ｈ２）のばね力を与えるばね部材（２２，２２Ａ〜２２Ｅ）とを有し、
（ｃ３）一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくする可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）であり、
（ｄ）前記過流防止弁部（１３）は、
（ｄ１）過流ピストン（３４）であって、
軸線（Ｌ３４）に沿って軸線方向一方（Ｒ１）と軸線方向他方（Ｒ２）とに変位自在に保持され、
前記軸線方向一方（Ｒ１）にある過流ピストン（３４）の一端部（３９）は、一次ポート（１５）に臨み、
前記軸線方向他方（Ｒ２）にある過流ピストン（３４）の他端部（４３）は、前記連通路（１８）に臨み、
過流ピストン（３４）が前記軸線方向一方（Ｒ１）に変位して前記連通路（１８）と二次ポート（１６）との流路を開状態とし、
過流ピストン（３４）が前記軸線方向他方（Ｒ２）に変位して前記連通路（１８）と二次ポート（１６）との流路を閉状態とする過流ピストン（３４）と、
（ｄ２）過流ピストン（３４）に、前記軸線方向一方（Ｒ１）のばね力を与える過流ばね部材（３５）とを有し、
（ｄ３）一次ポート（１５）と前記連通路（１８）との差圧ΔＰが、予め定める設定差圧以上になったとき、過流ピストン（３４）によって前記流路を開状態から閉状態に切り換える過流防止弁部（１３）とを含むことを特徴とする過流防止弁装置である。
【００１１】
本発明に従えば、一次ポートおよび二次ポートを連通する流路に介在される可変絞り弁部は、一次ポートから流入する気体である圧縮性流体の圧力である一次圧力が高くなるにつれて、開度を小さくする。また可変絞り弁部は、一次圧力が低くなるにつれて、開度を大きくする。従来技術の過流防止弁のような固定絞りでは、流体が圧縮性流体である場合、一次圧力が高くなるにつれて圧力損失すなわち差圧が小さくなるという特性がある。このような固定絞りでは、一次圧力が高くなるにつれて、一次ポート側の圧力すなわち一次圧力と固定絞りにおける二次ポート側の圧力との差圧が小さくなるので、前記差圧を一定にすることができない。
【００１２】
これに対して本発明の可変絞り弁部は、一次圧力が高くなるにつれて開度を小さくするので、固定絞りに比べて圧力損失を大きくして、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側、すなわち連通路側の圧力との差圧の変動を抑える。このように本発明の可変絞り弁部は、前述のように一次圧力に応じて開度を変化させるので、一次圧力が変動しても、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側の圧力との差圧の変動を抑えることができる。これによって可変絞り弁部は、一次圧力が変動しても、圧力損失の変動が抑えられる特性を有することができる。
【００１３】
圧縮性流体では、固定絞りにおいて、一次圧力Ｐ１が低くなると、一定流量では、差圧が大きくなる現象が存在するので、この差圧を一定にするために、本発明では、固定絞りに代えて可変絞りとする。この可変絞りの開度は、一次圧力が低くなれば、大きく変化させて、差圧が大きくならないようにする。換言すると、非圧縮性流体とは異なり、圧縮性流体では、一次圧力が低下すると、固定絞りでは、差圧が大きくなるという前述の現象があるので、差圧が大きくなるのを防ぐために、本発明は、可変絞りを採用し、その開度を、一次圧力の低下時、大きくして、圧力損失、すなわち差圧を小さくする方向に、ピストン２１，２１Ａ〜２１Ｅによる絞りの開口面積を大きく開く。本発明では、この可変絞りを採用した一次圧力が変動しても、流量が一定なら、差圧を一定に保つ定差圧機能を有し、しかしながら流量に対しては定差圧機能を有せず、一次圧力が一定なら、流量が増大すれば差圧が増大する一構成要素を、可変絞り弁部１２と称している。
【００１４】
可変絞り弁部のピストンは、予め定める開度調整方向へ変位自在に保持され、開度調整方向一方へ変位するにつれて開度を小さくしかつ開度調整方向他方へ変位するにつれて開度を大きくする。また前記ピストンは、一次圧力に基づく駆動力を開度調整方向一方に受ける。可変絞り弁部のばね部材は、ピストンに開度調整方向他方へばね力を与える。一次圧力が高くなるにつれて、可変絞り弁部のピストンに与えられる一次圧力に基づく開度調整方向一方の駆動力は、ばね部材から与えられる開度調整方向他方へのばね力よりも大きくなるので、ピストンは、開度調整方向一方へ変位して、開度を小さくする。また一次圧力が低くなるにつれて、可変絞り弁部のピストンに与えられる一次圧力に基づく開度調整方向一方の駆動力は、ばね部材から与えられる開度調整方向他方へのばね力よりも小さくなるので、ピストンは、開度調整方向他方へ変位して、開度を大きくする。このようなピストンおよびばね部材によって、一次圧力に応じて、一次圧力が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる可変絞り弁部を実現することができる。
【００１５】
すなわち可変絞り弁部１２のピストン２１が、一次圧力Ｐ１の低下によってばね部材２２の開度調整方向他方（Ｈ２）のばね力によって変位して開口面積を大きくする動作を行い、一次圧力Ｐ１が高いとき、ピストン２１は逆の開度調整方向一方（Ｈ１）に変位し、こうしてピストン２１の開度調整方向（Ｈ１，Ｈ２）の位置に対応する絞り開度は、ピストン２１の一次ポート１５側の受圧面に作用する一次圧力Ｐ１に依存し、流量には依存しない。そのため一次圧力Ｐ１の変動に拘らず、差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’、Ｐ１’は連通路１８の圧力であり、過流防止弁部１３が開状態では二次ポートの二次圧力Ｐ２に等しい）が一定に保たれる。この差圧は、圧縮性流体の流量が増大すれば大きくなる。
【００１６】
このような前述の圧縮性流体に特有な原理を利用して、一次圧力が変動しても流量が一定であれば一次圧力と二次圧力との差圧が一定に保たれ、その差圧は、一次圧力が一定であれば圧縮性流体の流量の増大に伴って、増大する可変絞り弁部１２が実現される。この可変絞り弁部１２を過流防止弁部１３に組み合わせて、本発明の装置を実現する。
【００１７】
参考のために述べると、非圧縮性流体が固定絞りに一定流量で流れているとき、一次圧力Ｐ１が変動しても、差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）は変化せず、流量Ｑ∝（ΔＰ）１／２が成立するので、圧縮性流体の前述の現象とは異なる。
【００１８】
一次ポートおよび二次ポートを連通する流路の可変絞り弁部よりも二次ポート側に介在される過流防止弁部は、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側の圧力との差圧が、予め定める設定差圧以上になったとき、前記流路を開状態から閉状態に切り換える。前述のように可変絞り弁部は、一定流量では、一次圧力が変動しても前記差圧の変動を抑えるが、流量が増大すれば、差圧が増大する。過流防止弁部１３は、一次圧力を、過流ピストン３４を過流ばね部材３５のばね力に抗して駆動変位するためのいわばパイロット圧として用い、前述の差圧が予め定める設定差圧以上になったとき過流ピストン３４が連通路１８と二次ポート１６との流路を開状態から閉状態に切り換える。過流防止弁部１３は、圧縮性流体だけでなく非圧縮性流体でも同様に動作するが、このような一次圧力Ｐ１をパイロット圧として用いることが重要である。したがって前記流路を開状態から閉状態に切り換えるときの圧縮性流体の流量である設定流量に基づいて、前記設定差圧を予め設定しておくことによって、一次圧力が変動しても、一次ポートから流入する流体の流量が前記設定流量以上になると、前記流路を開状態から閉状態に確実に切り換えることができる。
【００１９】
したがって本発明の装置において、平常時に流量Ｑ１が流れているとき、たとえば二次側の管路が破損すると、流量が平常時の前記流量Ｑ１から過大な流量Ｑ２となり、それと同時に、二次圧力Ｐ２，Ｐ１’が低下し、このとき圧縮性流体を供給するたとえば圧力容器の一次圧力Ｐ１はそのままであるので、差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）が大きくなる。
【００２０】
過流防止弁部１３は、この大きくなった差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）が予め定める設定差圧以上であれば、急峻に閉じる。これによって過大流量Ｑ２で圧縮性流体が流れ出ることが防がれる。
【００２１】
請求項２記載の本発明は、過流ピストン（３４）による前記流路の閉状態を開状態とするように、過流ピストン（３４）を前記軸線方向一方（Ｒ１）に変位する弁復帰手段をさらに含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、弁復帰手段は、過流防止弁部による前記流路の閉状態を開状態とするように、過流防止弁部を操作する。弁復帰手段によって、一次ポートから流入する流体の流量が前記設定流量以上になって、前記流路を開状態から閉状態に切り換えた過流防止弁部を操作することで、容易に前記流路の閉状態を開状態にすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の本発明によれば、可変絞り弁部は、一定流量では、一次圧力が高くなるにつれて開度を小さくするので、固定絞りに比べて圧力損失を大きくして、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側、すなわち連通路側の圧力との差圧の変動を抑える。このように一次圧力に応じて開度を変化させるので、一定流量では、一次圧力が変動しても、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側の圧力との差圧の変動を抑えることができる。これによって可変絞り弁部は、一定流量では、一次圧力が変動しても、圧力損失すなわち差圧の変動が抑えられる特性を有することができる。
【００２４】
過流防止弁部は、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側の圧力との差圧が、予め定める設定差圧以上になったとき、前記流路を開状態から閉状態に切り換える。前記流路を開状態から閉状態に切り換えるときの圧縮性流体の流量である設定流量に基づいて、前記設定差圧を予め設定しておくことによって、一次圧力が変動しても、一次ポートから流入する流体の流量が前記設定流量以上になると、前記流路を開状態から閉状態に確実に切り換えることができる。
【００２５】
請求項２記載の本発明によれば、弁復帰手段によって、一次ポートから流入する流体の流量が前記設定流量以上になって、前記流路を開状態から閉状態に切り換えた過流防止弁部を操作することで、容易に前記流路の閉状態を開状態にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施形態の過流防止弁装置１０を示す断面図である。図２は、過流防止弁装置１０を示す流体圧回路図である。過流防止弁装置１０は、一次側から二次側に流体が流下する流路に介在され、供給される流体の流量が、予め定める設定流量以上になると、前記流路を開状態から閉状態に切換えて、設定流量以上の流体を二次側に流下させないようにする装置である。流体は、気体である圧縮性流体である。過流防止弁装置１０は、ハウジング１１、可変絞り弁部１２、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。
【００２７】
ハウジング１１には、一次ポート１５および二次ポート１６が形成される。またハウジング１１には、第１連通路１７、第２連通路１８、第３連通路１９および第４連通路２０が形成される。第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２とに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２と過流防止弁部１３とに連通する。第３連通路１９は、手動弁部１４と二次ポート１６とに連通する。第４連通路２０は、一次ポート１５と過流防止弁部とに連通する。
【００２８】
可変絞り弁部１２は、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる特性を有する。可変絞り弁部１２は、ピストン２１およびばね部材２２を含んで構成される。ピストン２１は、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１に保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２は、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１に、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【００２９】
詳細に述べると、ハウジング１１には、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１およびばね部材２２が嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１は、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１の軸線方向一端部２３から軸線方向他端部２４に向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１の軸線方向他端部２４から軸線方向一端部２３に向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１は、ハウジング１１に保持される。
【００３０】
ピストン２１の軸線方向一端部２３は、開度調整方向他方Ｈ２に開放する有底円筒状に形成されるとともに、軸線方向他端部２４は、開度調整方向一方Ｈ１に開放する有底円筒状に形成される。またピストン２１は、軸線方向一端部２３が開度調整方向他方Ｈ２上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３が半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１の軸線方向他端部２４は、残余の部分に比べて外径が大きく形成される。ピストン２１の軸線方向中央部２１ａの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１に当接している。
【００３１】
ピストン２１には、その軸線Ｌ２１に沿って軸線方向一端部２３から軸線方向他端部２４に貫通する貫通路２５が形成される。またピストン２１の軸線方向一端部２３には、半径方向に貫通し、貫通路２５および第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６が形成される。前記貫通孔２６の第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６の開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６と第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６の第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１が開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２は、ピストン２１が開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【００３２】
またピストン２１は、第１連通路１７に連なる第１圧力室２７と、貫通路２５を介して第１圧力室２７に連なる第２圧力室２８と、ばね収容空間３２とにハウジング１１内を仕切る。またピストン２１の軸線方向一端部２３には、第１圧力室２７の流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第１受圧面積Ａ１の第１受圧面２９が形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７は、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７およびピストン２１の軸線方向一端部２３の端面に臨む。また第１受圧面２９は、少なくともピストン２１の軸線方向一端部２３の端面を含む。これによってピストン２１は、第１圧力室２７の流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向一方Ｈ１の力を受けることができる。
【００３３】
さらにピストン２１の軸線方向他端部２４には、第２圧力室２８の流体から開度調整方向他方Ｈ２に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第２受圧面積Ａ２の第２受圧面３０が形成される。詳細に述べると、ハウジング１１には、開度調整方向他方Ｈ２に沿って延びる円柱状のロッド部３１が形成され、ロッド部３１の開度調整方向他方Ｈ２側端部の外周部が、シールを達成した状態で、ピストン２１の軸線方向他端部２４の内周部に当接している。このようにしてピストン２１の軸線方向他端部２４とロッド部３１の開度調整方向他方Ｈ２側端部との間に、第２圧力室２８が形成される。第２受圧面２９は、ロッド部３１の開度調整方向他方Ｈ２側端部の端面に対向する。これによってピストン２１は、第２圧力室２８の流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向他方Ｈ２の力を受けることができる。
【００３４】
本実施の形態において、第１受圧面積Ａ１が第２受圧面積Ａ２よりも大きくなるように、第１受圧面２９および第２受圧面３０が形成される。これによってピストン２１は、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【００３５】
ばね収容空間３２は、ロッド部３１のピストン２１の軸線方向他端部２４に当接している部分を除く外周部と、ロッド部３１を除くハウジング１１とが、ロッド部３１の半径方向に間隔をあけるような円環状に形成される。ばね部材２２は、ピストン２１の軸線方向他端部２４に当接している部分を除くロッド部３１の外周部を内挿するようにして、ばね収容空間３２に配置される。また、ばね部材２２はピストン２１の軸線方向他端部２４に、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２は、ピストン２１に開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２は、ハウジング１１に形成される大気開放孔３３によって、大気に開放されている。
【００３６】
過流防止弁部１３は、可変絞り弁部１２における一次ポート１５側の圧力と二次ポート１６側の圧力との差圧が、予め定める設定差圧以上になったとき、流路を開状態から閉状態に切り換える。過流防止弁部１３は、過流ピストン３４、過流ばね部材３５および過流突起片３６を含んで構成される。過流ピストン３４は、大略的に有底円筒状に形成される。過流ばね部材３５は、たとえば圧縮コイルばねで実現される。
【００３７】
弁復帰手段である手動弁部１４は、過流防止弁部１３による流路の閉状態を開状態とするように、過流防止弁部１３を操作する。手動弁部１４は、弁本体３７および突起部３８を含んで構成される。弁本体３７は、大略的に円柱状に形成される。
【００３８】
ハウジング１１には、第２連通路１８、第３連通路１９および第４連通路２０に連なり、過流ピストン３４および過流ばね部材３５ならびに弁本体３７が嵌り込むための収容空間が形成される。過流ピストン３４および弁本体３７は、過流ピストン３４の軸線Ｌ３４と弁本体３７の軸線Ｌ３７とが、同軸または大略的に同軸であるようにして配置されて、収容空間に嵌り込む。
【００３９】
過流ピストン３４は、詳細に述べると、その軸線方向一端部３９が開放する有底円筒状に形成され、その軸線Ｌ３４に沿って変位自在にしてハウジング１１に保持される。過流ピストン３４の軸線方向中央部には、半径方向外方に突出して周方向全周に延びるフランジ状の外向き凸部４１が形成される。過流ピストン３４の軸線方向一端部３９および外向き凸部４１は、過流ピストン３４の残余の部分に比べて外径が大きく形成されており、これらの軸線方向一端部３９および外向き凸部４１の外周部は、ハウジング１１に当接する。また過流ピストン３４の軸線方向一端部３９と外向き凸部４１との間には、過流ピストン３４の内空間と外空間とを連通するように、半径方向に貫通する過流貫通孔４０が形成される。
【００４０】
過流ピストン３４の軸線方向一端部３９から外向き凸部４１の間の外周部と、当該外周部に臨むハウジング１１とが、過流ピストン３４の半径方向に間隔をあけて形成される円筒状の過流ばね収容空間４２に、過流ばね部材３５が配置される。このとき過流ばね部材３５は、過流ピストン３４の軸線方向一端部３９と外向き凸部４１との間の外周部を内挿するように配置される。また過流ばね部材３５は、過流ピストン３４の軸線方向一端部３９に、軸線方向他端部４３側から当接するように配置される。また過流ばね部材３５は、ハウジング１１に、過流ピストン３４の軸線方向一端部３９側から当接するように配置される。これによって過流ばね部材３５は、過流ピストン３４に、過流ピストン３４の軸線方向他端部４３から軸線方向一端部３９に向かう方向である軸線方向一方Ｒ１に、ばね力を与えることができる。過流防止弁部１３において、第４連通路２０と過流ピストン３４の内空間と、過流ばね収容空間４２とは、過流貫通孔４０を介して連通している。
【００４１】
過流ピストン３４の軸線方向一端部３９は、第４連通路２０に臨んで開放する。一次ポート１５からの流体は、第４連通路２０を介して、過流ピストン３４の軸線方向一端部３９から過流ピストン３４の内空間に流入する。これによって過流ピストン３４は、一次ポート１５から流入する流体の一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を、軸線方向一端部３９から軸線方向他端部４３に向かう方向である軸線方向他方Ｒ２に受けることができる。また過流ピストン３４の軸線方向他端部４３は、第２連通路１８に臨む。これによって過流ピストン３４は、第２連通路１８を流下する流体の圧力（以後、「二次側圧力」と表記することがある）Ｐ１’に基づく駆動力を、軸線方向一方Ｒ１に受けることができる。
【００４２】
過流ピストン３４の軸線方向他端部４３には、軸線Ｌ３４に沿って軸線方向他方Ｒ２に突出する略円柱状の突出部４４が設けられる。前記突出部４４は、過流ピストン３４の残余の部分に比べて外径が小さく形成される。また前記突出部４４の基端部の周辺の軸線方向他端部４３には、周方向に延びる特殊樹脂から成る過流シート部４５が形成される。
【００４３】
過流突起片３６は、過流ピストン３４の突出部４４とは間隔をあけて、前記突出部４４に向かうとともに、過流ピストン３４の軸線方向一方Ｒ１に向かって突出して周方向全周に延びる円環状に形成されて、ハウジング１１に設けられる。過流ピストン３４は、過流シート部４５が過流突起片３６から離間している開状態位置と、過流シート部４５がシールを達成した状態で過流突起片３６に当接する閉状態位置とに配置可能である。過流ピストン３４が、図１に示されるような開状態位置に配置されるとき、第２連通路１８と第３連通路１９とが連通する開状態である。過流ピストン３４が閉状態位置に配置されるとき、第２連通路１８と第３連通路１９とが遮断される閉状態である。
【００４４】
手動弁部１４の弁本体３７の軸線方向一端部４６の端面部分に、周方向全周に延びる特殊樹脂から成るシート部４７が形成される。突起片３８は、弁本体３７のシート部４７に向かって突出して周方向全周に延びる円環状に形成されてハウジング１１に設けられる。過流防止弁部１３の過流ピストン３４の軸線方向他方Ｒ２側の収容空間であって、弁本体３７が嵌り込むべき収容空間に臨むハウジング１１には、内ねじ４８が形成される。手動弁部１４の弁本体３７の軸線方向他端部４９の外周部には、ハウジング１１の内ねじ４８に螺合可能な外ねじ５０が形成される。
【００４５】
手動弁部１４の弁本体３７は、収容空間に嵌り込み、弁本体３７の軸線方向一端部４６がシールを達成した状態でハウジング１１に当接するとともに、弁本体３７の軸線方向他端部４９の外ねじ５０がハウジング１１の内ねじ４８に螺着して、ハウジング１１に保持される。この状態で、手動弁部１４の弁本体３７は、その軸線Ｌ３７まわりに回転自在であって、前記軸線Ｌ３７まわり一方向に回転することによって、軸線方向他端部４９から軸線方向一端部４６に向かう方向である軸線方向一方Ｔ１に螺進可能であって、前記軸線Ｌ３７まわり他方向に回転することによって、前記軸線方向一方Ｔ１とは逆向きの軸線方向他方Ｔ２に螺退可能である。弁本体３７の軸線方向他端部４９には、軸線方向他方Ｔ２に開放する工具嵌合凹所５１が形成され、工具嵌合凹所５１はハウジング１１に形成される工具挿入孔５２を介して外空間に露出している。前記工具嵌合凹所５１に嵌合可能な、たとえば六角レンチなどの工具を嵌合させて、工具を回転することによって、弁本体３７を軸線Ｌ３７まわりに回転することができる。
【００４６】
手動弁部１４の弁本体３７を、軸線Ｌ３７まわり一方に回転すると、軸線方向一方Ｔ１に螺進して、シート部４７が突起部３８に近接する。さらに前記弁本体３７を軸線方向一方Ｔ１に螺進させることによって、シート部４７はシールを達成した状態で突起部３８に当接する。このように弁本体３７のシート部４７が突起部３８に当接している状態では、第２連通路１８と第３連通路１９とが遮断される閉状態となる。また弁本体３７を、軸線Ｌ３７まわり他方に回転すると、軸線方向他方Ｔ２に螺退して、シート部４７が突起部３８から離間する。このように、図１に示すような弁本体３７のシート部４７が突起部３８から離間している状態では、第２連通路１８と第３連通路１９とが連通する開状態となる。
【００４７】
過流防止弁部１３の過流ピストン３４の突出部４４は、過流ピストン３４が開状態位置に配置されるときに、前記突出部４４の遊端部の端面が、軸線方向に関して突起部３８と同じ位置、または軸線方向一方Ｒ１側となるように形成される。また過流ピストン３４が、開状態位置よりも軸線方向他方Ｒ２側の閉状態位置に配置されるとき、過流ピストン３４の突出部４４は、突起部３８よりも手動弁部１４の弁本体３７側に突出するように形成される。手動弁部１４の弁本体３７は、流体を一次ポート１５から二次ポート１６に流下させるような通常時には、図１に示すような、過流防止弁部１３の過流ピストン３４が閉状態位置に配置されることを阻止することなく、確実に閉状態位置に配置可能となる通常位置に配置される。
【００４８】
また手動弁部１４の弁本体３７は、流体を一次ポート１５から二次ポート１６に流下することを強制的に阻止する停止時には、弁本体３７のシート部４７が突起部３８に当接するような停止位置に配置するようにしてもよい。このとき第３連通路１８と第４連通路１９とは遮断される閉状態となる。
【００４９】
過流防止弁部１３の過流ピストン３４が閉状態位置に配置されている状態で、手動弁部１４の弁本体３７を軸線Ｌ３７まわり一方向に回転して軸線方向一方Ｔ１に螺進させると、弁本体３７の軸線方向一端部４６が過流ピストン３４の突出部４４に当接する。このように当接した状態で弁本体３７をさらに軸線方向一方Ｔ１に螺進させることによって、過流ピストン３４は弁本体３７とともに軸線方向一方Ｒ１に変位する。弁本体３７をさらに軸線方向一方Ｔ１に螺進させると、過流シート部４５が過流突起片３６から離間して、過流ピストン３４は開状態位置に配置される。その後、弁本体３７を軸線Ｌ３７まわり他方向に回転して、軸線方向他方Ｔ２に螺退させて通常位置に配置することで、第２連通路１８と第３連通路１９とが連通する開状態となる。
【００５０】
一次ポート１５から一次圧力Ｐ１の流体が過流防止弁装置１０に流入すると、流体は第１連通路１７および第４連通路２０を流下する。第１連通路１７を流下した流体は、可変絞り弁部１２に流入して、第１圧力室２７に流入するとともに、貫通路２５を介して第２圧力室２８に流入する。第１および第２圧力室２７，２８の流体は、一次圧力Ｐ１を保持している。また可変絞り弁部１２の貫通路２５を流下する流体の一部は、貫通孔２６を介して、第２連通路１８に流入する。
【００５１】
このとき可変絞り弁部１２のピストン２１は、第１圧力室２７の一次圧力Ｐ１に保持される流体から、開度調整方向一方Ｈ１に（Ｐ１・Ａ１）の力を受ける。また前記ピストン２１は、第２圧力室２８の一次圧力Ｐ１に保持される流体から、開度調整方向他方Ｈ２に（Ｐ１・Ａ２）の力を受ける。さらに前記ピストン２１は、ばね部材２２から開度調整方向他方Ｈ２にばね力を受ける。したがって、このときの可変絞り弁部１２のピストン２１に関する力の釣合いは、次式（１）のように表される。
Ｐ１・Ａ１＝Ｐ１・Ａ２＋Ｋ・(ΔＨ＋Ｚ) …（１）
【００５２】
前式（１）において、Ｋは、ばね部材２２のばね定数である。ΔＨは、可変絞り弁部１２に流体が流入していない状態を初期状態として、この初期状態におけるばね部材２２の自然状態からの撓み量である。Ｚは、ピストン２１の初期状態からの開度調整方向一方Ｈ１への変位量であって、一次圧力Ｐ１と流下する流体の流量とに依存する。また「・」は、乗算を表す演算記号である。また本実施の形態において、第１受圧面積Ａ１は、第２受圧面積Ａ２よりも大きい。
【００５３】
前述のように貫通孔２６と第２連通路１８との間に、絞りが形成されるので、貫通孔２６から第２連通路１８に流出する流体の圧力が一次圧力Ｐ１から二次側圧力Ｐ１’に低下する。このように可変絞り弁部１２によって、ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）の圧力損失が発生する。一次圧力Ｐ１が変動して高くなると、第１圧力室２７の流体から受ける力（Ｐ１・Ａ１）が、第２圧力室２８の流体を受ける力（Ｐ１・Ａ２）とばね部材２２からのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））との合力よりも大きくなり、ピストン２１は、開度調整方向一方Ｈ１に変位する。このとき貫通孔２６の第２連通路１８に対する開口面積は小さくなる。また一次圧力Ｐ１が変動して低くなると、第１圧力室２７の流体から受ける力（Ｐ１・Ａ１）が、第２圧力室２８の流体を受ける力（Ｐ１・Ａ２）とばね部材２２からのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））との合力よりも小さくなり、ピストン２１は、開度調整方向他方Ｈ２に変位する。このとき貫通孔２６の第２連通路１８に対する開口面積は大きくなる。このように一次圧力Ｐ１の変動に対応して、貫通孔２６の第２連通路１８に対する開口面積、換言すれば、一次ポート１５から二次ポート１６に連通する流路の開度が調整される。
【００５４】
図３は、可変絞り弁部１２における一次圧力Ｐ１と圧力損失ΔＰとの関係を示すグラフである。可変絞り弁部１２は、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくするので、図３の実線Ｌ１に示すように、従来の固定絞り（図３の破線Ｌａ）に比べて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて圧力損失ΔＰが大きくなる。これによって、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて、可変絞り弁部１２における一次ポート１５側の圧力である一次圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ１’との差圧が小さくなることを防止する。このように本実施の形態の可変絞り弁部１２は、前述のように一次圧力Ｐ１に応じて開度を変化させるので、一次圧力Ｐ１が変動しても、可変絞り弁部１２における一次ポート１５側の圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ１’との差圧の変動を抑えることができる。これによって可変絞り弁部１２は、図３の実線Ｌ１に示すような、一次圧力Ｐ１が変動しても、圧力損失ΔＰの変動が抑えられる特性を有する。
【００５５】
可変絞り弁部１２において、一次ポート１５にピストン２１が臨み、一次圧力Ｐ１でピストン２１の変位による可変絞りの開口面積である開度が決まるので、一次ポート１５に流入する流量が増加するにつれて、可変絞り弁部１２における一次圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ１’との差圧ΔＰが、流量に対応して大きくなっていき、すなわち二次側圧力Ｐ１’は、大きくなった前記差圧ΔＰの分、一次圧力Ｐ１よりも低くなっていく。このように可変絞り弁部１２における二次ポート１６側の圧力Ｐ１’が低くなって、差圧ΔＰが過流防止弁部において予め定めた値である設定差圧以上になると、過流ピストン３４の一次圧力Ｐ１に基づく軸線方向他方Ｒ２の力が、過流ピストン３４の二次側圧力Ｐ１’による軸線方向一方Ｒ１の力と過流ばね部材３５からのばね力との合力よりも大きくなる。これによって過流ピストン３４は、開状態位置から軸線方向他方Ｒ２に変位して閉状態位置に配置されて、前記流路は、第２連通路１８と第３連通路１９とが遮断される閉状態となる。
【００５６】
このように過流防止弁部１３は、可変絞り弁部１２における一次圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ１’との差圧が、前記設定差圧以上になったとき、第２連通路１８と第３連通路１９との連通状態を開状態から閉状態に切り換える。具体的には、可変絞り弁部１２は、一次圧力Ｐ１が変動しても前記差圧（Ｐ１−Ｐ１’）の変動を抑えるので、過流防止弁部１３は、前記差圧（Ｐ１−Ｐ１’）が設定差圧以上になったとき、前記流路を開状態から閉状態に切り換える。可変絞り弁部１２における一次ポート１５側の圧力Ｐ１と二次ポート１６側の圧力Ｐ１’との差圧（Ｐ１−Ｐ１’）が、設定差圧以上になったときとは、換言すれば、一次ポート１５に流入する流量が、前記流路を開状態から閉状態に切り換えるときの流体の流量であるトリップ流量Ｑｔ以上になったときである。
【００５７】
図４は、過流防止弁装置１０の一次圧力Ｐ１とトリップ流量Ｑｔとの関係を示すグラフである。過流防止弁装置１０は、図３に示すように、一次圧力Ｐ１が変動しても、可変絞り弁部１２の入口、出口の差圧ΔＰの変動を抑える。すなわち過流防止弁部１３の軸線方向他端部４３側の流体の圧力（すなわち二次側圧力）Ｐ１’の変動が抑えられる。これによって、本実施の形態の過流防止弁装置１０は、図４の実線Ｌ２に示すように、一次圧力Ｐ１の変動によるトリップ流量Ｑｔの変動幅を、従来の過流防止弁装置１のトリップ流量（図４の破線Ｌｂ）の変動幅よりも小さくすることができる。したがって本実施の形態の過流防止弁装置１０は、前記設定圧力をトリップ流量Ｑｔに基づいて予め設定しておくことによって、一次圧力Ｐ１が変動しても、一次ポート１６から流入する流体の流量がトリップ流量Ｑｔ以上になると、前記流路を開状態から閉状態に確実に切り換えることができる。
【００５８】
図５は、本発明の第２の実施形態の過流防止弁装置１０Ａを示す断面図である。過流防止弁装置１０Ａは、ハウジング１１Ａ、可変絞り弁部１２Ａ、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ａにおいて、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。また本実施の形態の過流防止弁装置１０Ａの流体圧回路図は、図２に示す第１の実施形態の過流防止弁装置１０の流体圧回路図と同様である。また本実施の形態において、流体は、気体である圧縮性流体である。
【００５９】
本実施の形態の過流防止弁装置１０Ａにおいて、ハウジング１１Ａは、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０のハウジング１１とほぼ同様であるので、異なる部分だけについて説明する。ハウジング１１Ａに形成される第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２Ａとに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２Ａと過流防止弁部１３とに連通する。
【００６０】
可変絞り弁部１２Ａは、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる。可変絞り弁部１２は、ピストン２１Ａおよびばね部材２２Ａを含んで構成される。ピストン２１Ａは、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１Ａに保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２Ａは、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１Ａに、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【００６１】
詳細に述べると、ハウジング１１Ａには、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１Ａおよびばね部材２２Ａが嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１Ａは、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１Ａの軸線方向一端部２３Ａから軸線方向他端部２４Ａに向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１Ａの軸線方向他端部２４Ａから軸線方向一端部２３Ａに向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１Ａは、ハウジング１１Ａに保持される。
【００６２】
ピストン２１Ａは、大略的に円筒状に形成され、軸線方向一端部２３Ａは、開度調整方向他方Ｈ２に開放する有底円筒状に形成される。またピストン２１Ａは、軸線方向一端部２３Ａが開度調整方向他方Ｈ２上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３Ａが半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１Ａの軸線方向中央部３１Ａは、残余の部分に比べて外径が大きく形成される。またピストン２１Ａの軸線方向中央部３１Ａよりも軸線方向一端部２３Ａ側の外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ａに当接している。ピストン２１Ａの軸線方向他端部２４Ａの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ａに当接している。
【００６３】
ピストン２１Ａには、その軸線Ｌ２１Ａに沿って軸線方向一端部２３Ａから軸線方向他端部２４Ａに貫通する貫通路２５Ａが形成される。またピストン２１Ａの軸線方向一端部２３Ａには、半径方向に貫通し、貫通路２５Ａおよび第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６Ａが形成される。前記貫通孔２６Ａの第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６Ａの開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６Ａと第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６Ａの第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１Ａが開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２Ａは、ピストン２１Ａが開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【００６４】
またピストン２１Ａは、第１連通路１７に連なる第１圧力室２７Ａと、貫通路２５Ａを介して第１圧力室２７Ａに連なる第２圧力室２８Ａと、ばね収容空間３２とにハウジング１１Ａ内を仕切る。またピストン２１Ａの軸線方向一端部２３Ａには、第１圧力室２７Ａの流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第１受圧面積Ａ１の第１受圧面２９Ａが形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７Ａは、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７およびピストン２１Ａの軸線方向一端部２３Ａの端面に臨む。これによってピストン２１Ａは、第１圧力室２７Ａの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向一方Ｈ１の力を受けることができる。
【００６５】
さらにピストン２１Ａの軸線方向他端部２４Ａには、第２圧力室２８Ａの流体から開度調整方向他方Ｈ２に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第２受圧面積Ａ２の第２受圧面３０Ａが形成される。詳細には、前記第２受圧面３０Ａは、ピストン２１Ａの軸線方向他端部２４Ａの端面である。これによってピストン２１Ａは、第２圧力室２８Ａの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向他方Ｈ２の力を受けることができる。
【００６６】
本実施の形態において、第１受圧面積Ａ１が第２受圧面積Ａ２よりも大きくなるように、第１受圧面２９Ａおよび第２受圧面３０Ａが形成される。これによってピストン２１Ａは、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【００６７】
ばね収容空間３２Ａは、ピストン２１Ａの軸線方向中央部３１Ａと軸線方向他端部２４Ａとの間の外周部と、ハウジング１１Ａとが、ピストン２１Ａの半径方向に間隔をあけるような円筒状に形成される。ばね部材２２Ａは、ピストン２１Ａの軸線方向中央部３１Ａと軸線方向他端部２４Ａとの間の外周部を内挿するようにして、ばね収容空間３２Ａに配置される。また、ばね部材２２Ａはピストン２１Ａの軸線方向中央部３１Ａに、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２Ａは、ピストン２１Ａに開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２Ａは、ハウジング１１Ａに形成される大気開放孔３３Ａによって、大気に開放されている。
【００６８】
流体が一次ポート１５から二次ポート１６に流下するときの可変絞り弁部１２Ａの動作は、第１の実施形態の過流防止弁装置１０における可変絞り弁部１２の動作と同様なので、詳細な説明は省略する。以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ａは、第１の実施形態の過流防止弁装置１０と同様の効果を達成できる。
【００６９】
また第１および第２の実施形態の過流防止弁装置１０，１０Ａは、第２圧力室２８，２８Ａを形成することによって、ピストン２１，２１Ａには、一次圧力Ｐ１に保持される第２圧力室２８，２８Ａの流体から、開度調整方向他方Ｈ２に（Ｐ１・Ａ２）の力を与えることができる。このような第２圧力室２８，２８Ａが無い場合、一次圧力Ｐ１が非常に高いとき、このような一次圧力Ｐ１による開度調整方向一方Ｈ１の（Ｐ１・Ａ１）の力が、非常に大きくなり、これに抗するための開度調整方向他方Ｈ２のばね力を発生するために、非常に大形のばね部材２２，２２Ａが必要となる。したがって第１および第２の実施形態の過流防止弁装置１０，１０Ａのように、第２圧力室２８，２８Ａを形成することによって、第２圧力室２８，２８Ａの流体からの開度調整方向他方Ｈ２の（Ｐ１・Ａ２）の力がピストン２１，２１Ａに与えられるので、ばね部材２２，２２Ａによる開度調整方向他方Ｈ２のばね力を大きくする必要がないので、ばね部材２２，２２Ａを小形化することができる。これによって可変絞り弁部１２，１２Ａの小形化が可能となり、さらには過流防止弁装置１０，１０Ａの小形化も実現することができる。
【００７０】
図６は、本発明の第３の実施形態の過流防止弁装置１０Ｂを示す断面図である。図７は、過流防止弁装置１０Ｂを示す流体圧回路図である。過流防止弁装置１０Ｂは、ハウジング１１Ｂ、可変絞り弁部１２Ｂ、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｂにおいて、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。流体は、気体である圧縮性流体である。
【００７１】
本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｂにおいて、ハウジング１１Ｂは、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０のハウジング１１とほぼ同様であるので、異なる部分だけについて説明する。ハウジング１１Ｂに形成される第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２Ｂとに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２Ｂと過流防止弁部１３とに連通する。
【００７２】
可変絞り弁部１２Ｂは、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる。可変絞り弁部１２Ｂは、ピストン２１Ｂおよびばね部材２２Ｂを含んで構成される。ピストン２１Ｂは、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１Ｂに保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２Ｂは、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１Ｂに、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【００７３】
詳細に述べると、ハウジング１１Ｂには、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１Ｂおよびばね部材２２Ｂが嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１Ｂは、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂから軸線方向他端部２４Ｂに向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１Ｂの軸線方向他端部２４Ｂから軸線方向一端部２３Ｂに向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１Ｂは、ハウジング１１Ｂに保持される。
【００７４】
ピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂは、開度調整方向他方Ｈ２に開放する有底円筒状に形成されるとともに、軸線方向他端部２４Ｂは、円柱状に形成される。またピストン２１Ｂは、軸線方向一端部２３Ｂが開度調整方向他方Ｈ２上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３Ｂが半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１Ｂの軸線方向他端部２４Ｂは、残余の部分に比べて外径が大きく形成される。ピストン２１Ｂの軸線方向中央部３１Ｂの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ｂに当接している。
【００７５】
ピストン２１Ｂには、その軸線Ｌ２１Ｂに沿って軸線方向一端部２３Ｂから軸線方向中央部３１Ｂにかけて貫通する貫通路２５Ｂが形成される。またピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂには、半径方向に貫通し、貫通路２５Ｂおよび第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６Ｂが形成される。前記貫通孔２６Ｂの第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６Ｂの開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６Ｂと第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６Ｂの第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１Ｂが開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２Ｂは、ピストン２１Ｂが開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【００７６】
またピストン２１Ｂは、第１連通路１７に連なる圧力室２７Ｂと、ばね収容空間３２Ｂとにハウジング１１Ｂ内を仕切る。またピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂには、圧力室２７Ｂの流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける受圧面積Ａ０の受圧面２９Ｂが形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７Ｂは、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７およびピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂの端面に臨む。また前記受圧面２９Ｂは、ピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂの端面、および開度調整方向他方Ｈ２上流側から貫通路２５Ｂに臨む底面３０Ｂを含む。これによってピストン２１Ｂは、圧力室２７Ｂの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【００７７】
ばね収容空間３２Ｂは円柱状であって、ばね部材２２Ｂが配置される。このときばね部材２２Ｂは、ピストン２１Ｂの軸線方向他端部２４Ｂに、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２Ｂは、ピストン２１Ｂに開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２Ｂは、ハウジング１１Ｂに形成される大気開放孔３３Ｂによって、大気に開放されている。
【００７８】
一次ポート１５から一次圧力Ｐ１の流体が過流防止弁装置１０Ｂに流入すると、流体は第１連通路１７および第４連通路２０を流下する。第１連通路１７を流下した流体は、可変絞り弁部１２Ｂに流入して、圧力室２７Ｂに流入する。圧力室２７Ｂの流体は、一次圧力Ｐ１を保持している。また可変絞り弁部１２Ｂの貫通路２５Ｂを流下する流体は、貫通孔２６Ｂを介して、第３連通路１８に流入する。
【００７９】
このとき可変絞り弁部１２Ｂのピストン２１Ｂは、圧力室２７Ｂの一次圧力Ｐ１に保持される流体から、開度調整方向一方Ｈ１に（Ｐ１・Ａ０）の駆動力を受ける。また前記ピストン２１は、ばね部材２２Ｂから開度調整方向他方Ｈ２にばね力を受ける。したがって、このときの可変絞り弁部１２Ｂのピストン２１Ｂに関する力の釣合いは、次式（２）のように表される。
Ｐ１・Ａ０＝Ｋ・(ΔＨ＋Ｚ) …（２）
【００８０】
前式（２）において、Ｋは、ばね部材２２Ｂのばね定数である。ΔＨは、可変絞り弁部１２Ｂに流体が流入していない状態を初期状態として、この初期状態におけるばね部材２２Ｂの自然状態からの撓み量である。Ｚは、ピストン２１Ｂの初期状態からの開度調整方向一方Ｈ１への変位量であって、一次圧力Ｐ１と流下する流体の流量とに依存する。また「・」は、乗算を表す演算記号である。
【００８１】
前述のように貫通孔２６Ｂと第２連通路１８との間に、絞りが形成されるので、貫通孔２６Ｂから第２連通路１８に流出する流体の圧力が一次圧力Ｐ１から二次側圧力Ｐ１’に低下する。このように可変絞り弁部１２Ｂによって、ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）の圧力損失が発生する。一次圧力Ｐ１が変動して高くなると、圧力室２７Ｂの流体から受ける力（Ｐ１・Ａ０）が、ばね部材２２Ｂからのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））よりも大きくなり、ピストン２１Ｂは、開度調整方向一方Ｈ１に変位する。このとき貫通孔２６Ｂの第２連通路１８に対する開口面積は小さくなる。また一次圧力Ｐ１が変動して低くなると、圧力室２７Ｂの流体から受ける力（Ｐ１・Ａ０）が、ばね部材２２Ｂからのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））小さくなり、ピストン２１Ｂは、開度調整方向他方Ｈ２に変位する。このとき貫通孔２６Ｂの第２連通路１８に対する開口面積は大きくなる。このように一次圧力Ｐ１の変動に対応して、貫通孔２６Ｂの第２連通路１８に対する開口面積、換言すれば、一次ポート１５から二次ポート１６に円通する流路の開度が調整される。
【００８２】
以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｂは、第１の実施形態の過流防止弁装置１０と類似の効果を達成できる。
【００８３】
図８は、本発明の第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃを示す断面図である。図９は、過流防止弁装置１０Ｃを示す流体圧回路図である。過流防止弁装置１０Ｃは、ハウジング１１Ｃ、可変絞り弁部１２Ｃ、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｃにおいて、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。また本実施の形態において、流体は、気体である圧縮性流体である。
【００８４】
本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｃにおいて、ハウジング１１Ｃは、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０のハウジング１１とほぼ同様であるので、異なる部分だけについて説明する。ハウジング１１Ｃに形成される第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２Ｃとに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２Ｃと過流防止弁部１３とに連通する。
【００８５】
可変絞り弁部１２Ｃは、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる。可変絞り弁部１２Ｃは、ピストン２１Ｃおよびばね部材２２Ｃを含んで構成される。ピストン２１Ｃは、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１Ｃに保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２Ｃは、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１Ｃに、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【００８６】
詳細に述べると、ハウジング１１Ｃには、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１Ｃおよびばね部材２２Ｃが嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１Ｃは、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃから軸線方向一端部２３Ｃに向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃから軸線方向他端部２４Ｃに向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１Ｃは、ハウジング１１Ｃに保持される。
【００８７】
ピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃは、開度調整方向一方Ｈ１に開放する有底円筒状に形成されるとともに、軸線方向他端部２４Ｃは、開度調整方向他方Ｈ２に開放する有底円筒状に形成される。またピストン２１Ｃは、軸線方向一端部２３Ｃが開度調整方向一方Ｈ１上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３Ｃが半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃは、残余の部分に比べて外径が大きく形成される。ピストン２１Ｃの軸線方向中央部２１ｂの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ｃに当接している。
【００８８】
ピストン２１Ｃには、その軸線Ｌ２１Ｃに沿って軸線方向一端部２３Ｃから軸線方向他端部２４Ｃに貫通する貫通路２５Ｃが形成される。またピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃには、半径方向に貫通し、貫通路２５Ｃおよび第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６Ｃが形成される。前記貫通孔２６Ｃの第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６Ｃの開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６Ｃと第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６Ｃの第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１Ｃが開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２Ｃは、ピストン２１Ｃが開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【００８９】
またピストン２１Ｃは、第１連通路１７に連なる第１圧力室２７Ｃと、貫通路２５Ｃを介して第１圧力室２７Ｃに連なる第２圧力室２８Ｃと、ばね収容空間３２Ｃとにハウジング１１Ｃ内を仕切る。またピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃには、第１圧力室２７Ｃの流体から開度調整方向他方Ｈ２に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第１受圧面積Ａ１の第１受圧面２９Ｃが形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７Ｃは、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７およびピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃの端面に臨む。また第１受圧面２９Ｃは、少なくともピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃの端面を含む。これによってピストン２１Ｃは、第１圧力室２７Ｃの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向他方Ｈ２の力を受けることができる。
【００９０】
さらにピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃには、第２圧力室２８Ｃの流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第２受圧面積Ａ２の第２受圧面３０Ｃが形成される。詳細に述べると、ハウジング１１Ｃには、開度調整方向一方Ｈ１に沿って延びる円柱状のロッド部３１Ｃが形成され、ロッド部３１Ｃの開度調整方向一方Ｈ１側端部の外周部が、シールを達成した状態で、ピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃの内周部に当接している。このようにしてピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃとロッド部３１Ｃの開度調整方向一方Ｈ１側端部との間に、第２圧力室２８Ｃが形成される。第２受圧面３０Ｃは、ロッド部３１Ｃの開度調整方向一方Ｈ１側の端面に対向する。これによってピストン２１Ｃは、第２圧力室２８Ｃの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向一方Ｈ１の力を受けることができる。
【００９１】
本実施の形態において、第２受圧面積Ａ２が第１受圧面積Ａ１よりも大きくなるように、第１受圧面２９Ｃおよび第２受圧面３０Ｃが形成される。これによってピストン２１Ｃは、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【００９２】
ばね収容空間３２Ｃは、ピストン２１Ｃの軸線方向中央部２１ｂと軸線方向他端部２４Ｃとの間の外周部と、ハウジング１１Ｃとが、ピストン２１Ｃの半径方向に間隔をあけるように円筒状に形成される。ばね部材２２Ｃは、ピストン２１Ｃの軸線方向中央部２１ｂと軸線方向他端部２４Ｃとの間の外周部を内挿するようにして、ばね収容空間３２Ｃに配置される。また、ばね部材２２Ｃはピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃに、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２Ｃは、ピストン２１Ｃに開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２Ｃは、ハウジング１１Ｃに形成される大気開放孔３３Ｃによって、大気に開放されている。
【００９３】
一次ポート１５から一次圧力Ｐ１の流体が過流防止弁装置１０Ｃに流入すると、流体は第１連通路１７および第４連通路２０を流下する。第１連通路１７を流下した流体は、可変絞り弁部１２Ｃに流入して、第１圧力室２７Ｃに流入するとともに、貫通路２５Ｃを介して第２圧力室２８Ｃに流入する。第１および第２圧力室２７Ｃ，２８Ｃの流体は、一次圧力Ｐ１を保持している。また可変絞り弁部１２Ｃの貫通路２５Ｃを流下する流体の一部は、貫通孔２６Ｃを介して、第２連通路１８に流入する。
【００９４】
このとき可変絞り弁部１２Ｃのピストン２１Ｃは、第１圧力室２７Ｃの一次圧力Ｐ１に保持される流体から、開度調整方向他方Ｈ２に（Ｐ１・Ａ１）の力を受ける。また前記ピストン２１Ｃは、第２圧力室２８Ｃの一次圧力Ｐ１に保持される流体から、開度調整方向一方Ｈ１に（Ｐ１・Ａ２）の力を受ける。さらに前記ピストン２１Ｃは、ばね部材２２Ｃから開度調整方向他方Ｈ２にばね力を受ける。したがって、このときの可変絞り弁部１２Ｃのピストン２１Ｃに関する力の釣合いは、次式（３）のように表される。
【００９５】
Ｐ１・Ａ２＝Ｐ１・Ａ１＋Ｋ・(ΔＨ＋Ｚ) …（３）
前式（３）において、Ｋは、ばね部材２２Ｃのばね定数である。ΔＨは、可変絞り弁部１２Ｃに流体が流入していない状態を初期状態として、この初期状態におけるばね部材２２Ｃの自然状態からの撓み量である。Ｚは、ピストン２１Ｃの初期状態からの開度調整方向一方Ｈ１への変位量であって、一次圧力Ｐ１と流下する流体の流量とに依存する。また「・」は、乗算を表す演算記号である。また本実施の形態において、第２受圧面積Ａ２は、第１受圧面積Ａ１よりも大きい。
【００９６】
前述のように貫通孔２６Ｃと第２連通路１８との間に、絞りが形成されるので、貫通孔２６Ｃから第２連通路１８に流出する流体の圧力が一次圧力Ｐ１から二次側圧力Ｐ１’に低下する。このように可変絞り弁部１２Ｃによって、ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）の圧力損失が発生する。一次圧力Ｐ１が変動して高くなると、第２圧力室２８Ｃの流体から受ける力（Ｐ１・Ａ２）が、第１圧力室２７Ｃの流体を受ける力（Ｐ１・Ａ１）とばね部材２２Ｃからのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））との合力よりも大きくなり、ピストン２１Ｃは、開度調整方向一方Ｈ１に変位する。このとき貫通孔２６Ｃの第２連通路１８に対する開口面積は小さくなる。また一次圧力Ｐ１が変動して低くなると、第２圧力室２８Ｃの流体から受ける力（Ｐ１・Ａ２）が、第１圧力室２７Ｃの流体を受ける力（Ｐ１・Ａ１）とばね部材２２Ｃからのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））との合力よりも小さくなり、ピストン２１Ｃは、開度調整方向他方Ｈ２に変位する。このとき貫通孔２６Ｃの第２連通路１８に対する開口面積は大きくなる。このように一次圧力Ｐ１の変動に対応して、貫通孔２６Ｃの第２連通路１８に対する開口面積、換言すれば、一次ポート１５からあ二次ポート１６に連通する流路の開度が調整される。
【００９７】
以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｃは、第１の実施形態の過流防止弁装置１０と同様の効果を達成できる。
【００９８】
図１０は、本発明の第５の実施形態の過流防止弁装置１０Ｄを示す断面図である。過流防止弁装置１０Ｄは、ハウジング１１Ｄ、可変絞り弁部１２Ｄ、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｄにおいて、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。また本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｄの流体圧回路図は、図９に示す第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃの流体圧回路図と同様である。また本実施の形態において、流体は、気体である圧縮性流体である。
【００９９】
本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｄにおいて、ハウジング１１Ｄは、前述の第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃのハウジング１１とほぼ同様であるので、異なる部分だけについて説明する。ハウジング１１Ｄに形成される第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２Ｄとに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２Ｄと過流防止弁部１３とに連通する。
【０１００】
可変絞り弁部１２Ｄは、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる。可変絞り弁部１２Ｄは、ピストン２１Ｄおよびばね部材２２Ｄを含んで構成される。ピストン２１Ｄは、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１Ｄに保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２Ｄは、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１Ｄに、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【０１０１】
詳細に述べると、ハウジング１１Ｄには、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１Ｄおよびばね部材２２Ｄが嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１Ｄは、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１Ｄの軸線方向他端部２４Ｄから軸線方向一端部２３Ｄに向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄから軸線方向他端部２４Ｄに向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１Ｄは、ハウジング１１Ｄに保持される。
【０１０２】
ピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄは、開度調整方向一方Ｈ１に開放する有底円筒状に形成されるとともに、軸線方向他端部２４Ｄは、開度調整方向他方Ｈ２に開放する有底円筒状に形成される。またピストン２１Ｄは、軸線方向一端部２３Ｄが開度調整方向一方Ｈ１上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３Ｄが半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１Ｄの軸線方向他端部２４Ｄよりも軸線方向一端部２３Ｄ側の部分であるフランジ部３１Ｄは、残余の部分に比べて外径が大きく形成される。ピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄよりも軸線方向他端部２４Ｄ側の外周部および軸線方向他端部２４Ｄの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ｄに当接している。
【０１０３】
ピストン２１Ｄには、その軸線Ｌ２１Ｄに沿って軸線方向一端部２３Ｄから軸線方向他端部２４Ｄに貫通する貫通路２５Ｄが形成される。またピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄには、半径方向に貫通し、貫通路２５Ｄおよび第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６Ｄが形成される。前記貫通孔２６Ｄの第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６Ｄの開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６Ｄと第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６Ｄの第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１Ｄが開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２Ｄは、ピストン２１Ｄが開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【０１０４】
またピストン２１Ｄは、第１連通路１７に連なる第１圧力室２７Ｄと、貫通路２５Ｄを介して第１圧力室２７Ｄに連なる第２圧力室２８Ｄと、ばね収容空間３２Ｄとにハウジング１１Ｄ内を仕切る。またピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｄには、第１圧力室２７Ｄの流体から開度調整方向他方Ｈ２に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第１受圧面積Ａ１の第１受圧面２９Ｄが形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７Ｄは、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７の開口部およびピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄの端面に臨む。また第１受圧面２９Ｄは、少なくともピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄの端面を含む。これによってピストン２１Ｄは、第１圧力室２７Ｄの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向他方Ｈ２の力を受けることができる。
【０１０５】
さらにピストン２１Ｄの軸線方向他端部２４Ｄには、第２圧力室２８Ｄの流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第２受圧面積Ａ２の第２受圧面３０Ｄが形成される。詳細には、前記受圧面３０Ｄは、ピストン２１Ｄの軸線方向他端部２４Ｄの端面である。これによってピストン２１Ｄは、第２圧力室２８Ｄの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向一方Ｈ１の力を受けることができる。
【０１０６】
本実施の形態において、第２受圧面積Ａ２が第１受圧面積Ａ１よりも大きくなるように、第１受圧面２９Ｃおよび第２受圧面３０Ｃが形成される。これによってピストン２１Ｄは、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【０１０７】
ばね収容空間３２Ｄは、ピストン２１Ｄのフランジ部３１Ｄと軸線方向一端部２３Ｄよりも軸線方向他端部２４Ｄ側の部分との間の外周部と、ハウジング１１Ｄとが、ピストン２１Ｄの半径方向に間隔をあけるような円筒状に形成される。ばね部材２２Ｄは、ピストン２１Ｄのフランジ部３１Ｄよりも軸線方向一端部２３Ｄがわの一部分を内挿するようにして、ばね収容空間３２Ｄに配置される。また、ばね部材２２Ｄはピストン２１Ｄのフランジ部３１Ｄに、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２Ｄは、ピストン２１Ｄに開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２Ｄは、ハウジング１１Ｄに形成される大気開放孔３３Ｄによって、大気に開放されている。
【０１０８】
流体が一次ポート１５から二次ポート１６に流下するときの可変絞り弁部１２Ｄの動作は、第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃにおける可変絞り弁部１２Ｃの動作と同様なので、詳細な説明は省略する。以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｄは、第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃと同様の効果を達成できる。
【０１０９】
図１１は、本発明の第６の実施形態の過流防止弁装置１０Ｅを示す断面図である。過流防止弁装置１０Ｅは、ハウジング１１Ｅ、可変絞り弁部１２Ｅ、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｅにおいて、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。また本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｅの流体圧回路図は、図９に示す第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃの流体圧回路図と同様である。また本実施の形態において、流体は、気体である圧縮性流体である。
【０１１０】
本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｅにおいて、ハウジング１１Ｅは、前述の第４の実施形態の過流防止弁装置１０のハウジング１１Ｃとほぼ同様であるので、異なる部分だけについて説明する。ハウジング１１Ｅに形成される第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２Ｅとに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２Ｅと過流防止弁部１３とに連通する。
【０１１１】
可変絞り弁部１２Ｅは、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる。可変絞り弁部１２Ｅは、ピストン２１Ｅおよびばね部材２２Ｅを含んで構成される。ピストン２１Ｅは、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１Ｅに保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２Ｅは、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１Ｅに、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【０１１２】
詳細に述べると、ハウジング１１Ｅには、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１Ｅおよびばね部材２２Ｅが嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１Ｅは、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅから軸線方向一端部２３Ｅに向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅから軸線方向他端部２４Ｅに向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１Ｅは、ハウジング１１Ｅに保持される。
【０１１３】
ピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅは、開度調整方向一方Ｈ１に開放する有底円筒状に形成されるとともに、軸線方向他端部２４Ｅは、残余の部分に比べて外径が大きな円柱状に形成される。またピストン２１Ｅは、軸線方向一端部２３Ｅが開度調整方向一方Ｈ１上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３Ｅが半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅよりも軸線方向他端部２４Ｅ側の外周部および軸線方向他端部２４Ｅの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ｅに当接している。
【０１１４】
ピストン２１Ｅには、その軸線Ｌ２１Ｅに沿って軸線方向一端部２３Ｅから軸線方向他端部２４Ｅに貫通する貫通路２５Ｅが形成される。またピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅには、半径方向に貫通し、貫通路２５Ｅおよび第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６Ｅが形成される。前記貫通孔２６Ｅの第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６Ｅの開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６Ｅと第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６Ｅの第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１Ｅが開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２Ｅは、ピストン２１Ｅが開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【０１１５】
またピストン２１Ｅは、第１連通路１７に連なる第１圧力室２７Ｅと、貫通路２５Ｅを介して第１圧力室２７Ｅに連なる第２圧力室２８Ｅと、ばね収容空間３２Ｅとにハウジング１１Ｅ内を仕切る。またピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅには、第１圧力室２７Ｅの流体から開度調整方向他方Ｈ２に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第１受圧面積Ａ１の第１受圧面２９Ｅが形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７Ｅは、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７およびピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅの端面に臨む。また第１受圧面２９Ｅは、少なくともピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅの端面を含む。これによってピストン２１Ｅは、第１圧力室２７Ｅの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向他方Ｈ２の力を受けることができる。
【０１１６】
さらにピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅには、第２圧力室２８Ｅの流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第２受圧面積Ａ２の第２受圧面３０Ｅが形成される。詳細には、前記第２受圧面３０Ｅは、ピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅの端面である。これによってピストン２１Ｅは、第２圧力室２８Ｅの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向一方Ｈ１の力を受けることができる。
【０１１７】
本実施の形態において、第２受圧面積Ａ２が第１受圧面積Ａ１よりも大きくなるように、第１受圧面２９Ｅおよび第２受圧面３０Ｅが形成される。これによってピストン２１Ｅは、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【０１１８】
ばね収容空間３２Ｅは、ピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅと軸線方向一端部２３Ｅよりも軸線方向他端部２４Ｅ側の部分との間の外周部と、ハウジング１１Ｅとが、ピストン２１Ｅの半径方向に間隔をあけるような円筒状に形成される。ばね部材２２Ｅは、ピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅよりも軸線方向一端部２３Ｅ側の一部分を内挿するようにして、ばね収容空間３２Ｅに配置される。また、ばね部材２２Ｅはピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅに、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２Ｅは、ピストン２１Ｅに開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２Ｅは、ハウジング１１Ｅに形成される大気開放孔３３Ｅによって、大気に開放されている。
【０１１９】
流体が一次ポート１５から二次ポート１６に流下するときの可変絞り弁部１２Ｅの動作は、第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃにおける可変絞り弁部１２Ｃの動作と同様なので、詳細な説明は省略する。以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｅは、第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃと同様の効果を達成できる。
【０１２０】
また第４〜第６の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃ〜１０Ｅは、第１圧力室２７Ｃ〜２７Ｅを形成することによって、ピストン２１Ｃ〜２１Ｅには、一次圧力Ｐ１に保持される第１圧力室２７Ｃ〜２７Ｅの流体から、開度調整方向他方Ｈ２に（Ｐ１・Ａ１）の力を与えることができる。このような第１圧力室２７Ｃ〜２７Ｅが無い場合、一次圧力Ｐ１が非常に高いとき、このような一次圧力Ｐ１による第２圧力室２８Ｃ〜２８Ｅの流体から開度調整方向一方Ｈ１の（Ｐ１・Ａ２）の力が、非常に大きくなり、これに抗するための開度調整方向他方Ｈ２のばね力を発生するために、非常に大形のばね部材２２Ｃ〜２２Ｅが必要となる。したがって第４〜第６の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃ〜１０Ｅのように、第１圧力室２７Ｃ〜２７Ｅを形成することによって、第１圧力室２７Ｃ〜２７Ｅの流体からの開度調整方向他方Ｈ２の（Ｐ１・Ａ１）の力がピストン２１Ｃ〜２１Ｅに与えられるので、ばね部材２２Ｃ〜２２Ｅによる開度調整方向他方Ｈ２のばね力を大きくする必要がないので、ばね部材２２Ｃ〜２２Ｅを小形化することができる。これによって可変絞り弁部１２Ｃ〜１２Ｅの小形化が可能となり、さらには過流防止弁装置１０Ｃ〜１０Ｅの小形化も実現することができる。
【０１２１】
前述の第１〜第６の実施形態の過流防止弁装置１０，１０Ａ〜１０Ｅにおいて、可変絞り弁部１２，１２Ａ〜１２Ｅのピストン２１，２１Ａ〜２１Ｅの軸線と、過流防止弁部１３の過流ピストン３４および手動弁部１４の弁本体３７の軸線とは、互いに間隔をあけて平行または略平行にして配置される。第１〜第６の実施形態の過流防止弁装置１０，１０Ａ〜１０Ｅにおいて、可変絞り弁部１２，１２Ａ〜１２Ｅのピストン２１，２１Ａ〜２１Ｅ、過流防止弁部１３の過流ピストン３４および手動弁部１４の弁本体３７の配置位置は、前述のような位置に限ることはない。たとえば可変絞り弁部１２，１２Ａ〜１２Ｅのピストン２１，２１Ａ〜２１Ｅの軸線と、過流防止弁部１３の過流ピストン３４および手動弁部１４の弁本体３７の軸線とは、ねじれの位置にあってもよい。
【０１２２】
図１２は、本発明の第７の実施形態の過流防止弁装置１０Ｆを示す断面図である。図１３は、過流防止弁装置１０Ｆを示す流体圧回路図である。過流防止弁装置１０Ｆは、ハウジング１１Ｆ、可変絞り弁部１２、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｆにおいて、可変絞り弁部１３、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の可変絞り弁部１３、過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であり、これらの配置位置が異なるだけであるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。また本実施の形態において、流体は、気体である圧縮性流体である。
【０１２３】
ハウジング１１Ｆは、可変絞り弁部１２、過流防止弁部１３および手動弁部１４を保持する。詳細に述べると、可変絞り弁部１２のピストン２１の軸線Ｌ２１と、過流防止弁部１３の過流ピストン３４の軸線Ｌ３４と、手動弁部１４の弁本体３７の軸線Ｌ３７とが、同軸または大略的に同軸にして配置される。またハウジング１１Ｆの長手方向一端部１１ａから長手方向他端部１１ｂに向かって、可変絞り弁部１２、過流防止弁部１３および手動弁部１４の順に並んで配置される。このとき可変絞り弁部１２のピストン２１の軸線方向一端部２３は、過流防止弁部１３の過流ピストン３４の軸線方向一端部３９に対向する。また手動弁部１４の工具嵌合凹所５１は、ハウジング１１Ｆの長手方向他端部１１ｂから外空間に開放している。
【０１２４】
ハウジング１１Ｆには、一次ポート１５および二次ポート１６が形成される。またハウジング１１Ｆには、第１連通路１７Ｆ、第２連通路１８Ｆ、第３連通路１９Ｆおよび第４連通路２０Ｆが形成される。第１連通路１７Ｆは、一次ポート１５と、第２連通路１８Ｆとに連通する。第２連通路１８Ｆは、第１連通路１７Ｆと、可変絞り弁部１２の第１圧力室２７と、過流防止弁部１３の過流ピストン３４の内空間とに連通する。第３連通路１９Ｆは、可変絞り弁部１２の貫通孔２６と、過流防止弁部１３の過流ピストン３４の軸線方向他端部４３側とに連通する。第４連通路２０Ｆは、手動弁部１４と二次ポート１６とに連通する。
【０１２５】
一次ポート１５から過流防止弁装置１０Ｆに流入した流体は、第１連通路１７Ｆおよび第２連通路１８Ｆを流下して、可変絞り弁部１２および過流防止弁部１３の過流ピストン３４の内空間に流入する。可変絞り弁部１２に流入した流体は、第１圧力室２７に流入するとともに、貫通路２５を介して第２圧力室２８に流入する。また可変絞り弁部１２の貫通路２５を流下する流体の一部は、貫通孔２６を介して、第３連通路１９Ｆに流入し、さらに過流防止弁部１３に流入する。過流防止弁部１３が開状態のとき、過流防止弁部１３に流入した流体は、第４連通路２０Ｆをして二次ポート１６から流出する。
【０１２６】
流体が一次ポート１５から二次ポート１６に流下するときの可変絞り弁部１２および過流防止弁部１３の動作は、第１の実施形態の過流防止弁装置１０における可変絞り弁部１２および過流防止弁部１３の動作と同様なので、詳細な説明は省略する。以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｆは、第１の実施形態の過流防止弁装置１０と同様の効果を達成できる。
【０１２７】
本発明は、以下の実施の形態が可能である。
【０１２８】
（１）一次ポートおよび二次ポートを連通する流路に介在され、一次ポートから流入する流体の圧力である一次圧力に応じて、一次圧力が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる可変絞り弁部と、
前記流路の可変絞り弁部よりも二次ポート側に介在され、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側の圧力との差圧が、予め定める設定差圧以上になったとき、前記流路を開状態から閉状態に切り換える過流防止弁部とを含むことを特徴とする過流防止弁装置。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第１の実施形態の過流防止弁装置１０を示す断面図である。
【図２】過流防止弁装置１０を示す流体圧回路図である。
【図３】可変絞り弁部１２における一次圧力Ｐ１と圧力損失ΔＰとの関係を示すグラフである。
【図４】過流防止弁装置１０の一次圧力Ｐ１とトリップ流量Ｑｔとの関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態の過流防止弁装置１０Ａを示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の過流防止弁装置１０Ｂを示す断面図である。
【図７】過流防止弁装置１０Ｂを示す流体圧回路図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃを示す断面図である。
【図９】過流防止弁装置１０Ｃを示す流体圧回路図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態の過流防止弁装置１０Ｄを示す断面図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態の過流防止弁装置１０Ｅを示す断面図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態の過流防止弁装置１０Ｆを示す断面図である。
【図１３】過流防止弁装置１０Ｆを示す流体圧回路図である。
【図１４】従来技術である過流防止弁装置１を示す断面図である。
【図１５】流体が圧縮性流体である場合の固定絞りにおける一次圧力と圧力損失との関係を示すグラフである。
【図１６】流体が圧縮性流体である場合の過流防止弁装置１の一次圧力ｐ１とトリップ流量ｑｔとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３０】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ 過流防止弁装置
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ 可変絞り弁部
１３ 過流防止弁部
１４ 手動弁部
１５ 一次ポート
１６ 二次ポート
１８ 連通路
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ ピストン
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ ばね部材
３４ 過流ピストン
３５ 過流ばね部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路を流過する気体である圧縮性流体が、予め定める流量以上となったときに流路を開状態から閉状態にする過流防止弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、従来技術である過流防止弁装置１を示す断面図である。過流防止弁１に一次ポート２から流体が流入し、矢符３に示すように、弁体４に形成される孔５から有底円筒状の弁体４の内空間に流入して、二次ポート６から流出する。弁体４は、孔５に流入しようとする流体の圧力を損失させるような固定絞りとしても機能するように形成される。このような固定絞りによる圧力損失によって、一次ポート２から流入する流体の圧力である一次圧力ｐ１よりも、二次ポート６から流出する流体の圧力である二次圧力ｐ２が低くなって、一次圧力ｐ１と二次圧力ｐ２との間に差圧が生じる。
【０００３】
一次ポート２から流入する流体の流量が予め定める設定流量以上になると、前記差圧が予め設定される設定差圧以上になり、弁体４に軸線方向一方Ｗ１に与えられる一次圧力ｐ１に基づく駆動力が、弁体４に軸線方向他方Ｗ２に与えられる二次圧力ｐ２に基づく駆動力と、ばね部材７からのばね力との合力よりも大きくなる。これによって弁体４は、軸線方向一方Ｗ１に変位して、孔５が閉じて、一次ポート２と二次ポート６との接続状態が閉状態となる（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１０９９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１５は、流体が圧縮性流体である場合の固定絞りにおける一次圧力と圧力損失との関係を示すグラフである。前述の従来技術の過流防止弁装置１のような固定絞りにおいて、流体が気体である圧縮性流体の場合、一般的に、図１５の曲線Ｌａに示すように、一次圧力が高くなるにつれて圧力損失が小さくなる。このように固定絞りでは、一次圧力の変動による圧力損失の変動が生じる。
【０００６】
図１６は、流体が圧縮性流体である場合の過流防止弁装置１の一次圧力ｐ１とトリップ流量ｑｔとの関係を示すグラフである。従来の過流防止弁装置１では、流体が圧縮性流体である場合、前述のように一次圧力が高くなるにつれて、固定絞りにおける圧力損失が小さくなる。圧力損失が小さくなると、一次圧力ｐ１と二次圧力ｐ２との差圧が小さくなる。したがって一次圧力ｐ１が高くなると、図１６の曲線Ｌｂに示すように、過流防止弁装置１の弁体４が差圧によって軸線方向一方Ｗ１に変位して、一次ポート２と二次ポート６との接続状態を閉状態にするときの流量であるトリップ流量ｑｔが大きくなる。このように前記過流防止弁装置１では、一次圧力ｐ１の変動によるトリップ流量ｑｔの変動が生じる。
【０００７】
たとえば一次圧力ｐ１が変動して高くなり、トリップ流量ｑｔが設定流量よりも大きくなってしまうと、一次ポート２から流入する流体の流量が設定流量以上になっても、一次ポート２と二次ポート６との接続状態が閉状態にならなくなり、二次ポート６から設定流量よりも大きな流量の流体が流出する危険性がある。
【０００８】
一次圧力ｐ１が広範囲に変動する場合、設定流量または前記設定流量付近の流量の流体を二次ポート６から流出させないように、一次ポート２と二次ポート６との接続状態を閉状態にすることが困難となる。
【０００９】
したがって本発明の目的は、一次ポートから流入する圧縮性流体の圧力である一次圧力が変動しても、一次ポートから流入する圧縮性流体の流量が予め定める設定流量以上になると、一次ポートおよび二次ポートを連通する流路を開状態から閉状態に確実に切り換えることができる過流防止弁装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の本発明は、（ａ）圧縮性流体が供給される一次ポート（１５）と、連通路（１８）との間に、可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）が設けられ、
（ｂ）前記連通路（１８）と、二次ポート（１６）との間に、過流防止弁部（１３）が設けられ、
（ｃ）前記可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）は、
（ｃ１）ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）であって、
軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）に沿って開度調整方向一方（Ｈ１）と開度調整方向他方（Ｈ２）とに変位自在に保持され、
前記開度調整方向他方（Ｈ２）にあるピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）方向の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）は、一次ポート（１５）に臨み、そのピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）から軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）方向に沿って貫通路（２５，２５Ａ〜２５Ｅ）が形成され、
ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）には、貫通路（２５，２５Ａ〜２５Ｅ）と前記連通路（１８）とに臨んで開口する貫通孔（２６，２６Ａ〜２６Ｅ）が形成され、
ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）が前記開度調整方向一方（Ｈ１）に変位するにつれて、前記貫通孔（２６，２６Ａ〜２６Ｅ）の前記連通孔（１８）に対する開口面積が小さくなり、ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）が前記開度調整方向他方（Ｈ２）に変位するにつれて前記開口面積が大きくなることによって、可変絞りを実現するピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）と、
（ｃ２）ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）に、前記開度調整方向他方（Ｈ２）のばね力を与えるばね部材（２２，２２Ａ〜２２Ｅ）とを有し、
（ｃ３）一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくする可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）であり、
（ｄ）前記過流防止弁部（１３）は、
（ｄ１）過流ピストン（３４）であって、
軸線（Ｌ３４）に沿って軸線方向一方（Ｒ１）と軸線方向他方（Ｒ２）とに変位自在に保持され、
前記軸線方向一方（Ｒ１）にある過流ピストン（３４）の一端部（３９）は、一次ポート（１５）に臨み、
前記軸線方向他方（Ｒ２）にある過流ピストン（３４）の他端部（４３）は、前記連通路（１８）に臨み、
過流ピストン（３４）が前記軸線方向一方（Ｒ１）に変位して前記連通路（１８）と二次ポート（１６）との流路を開状態とし、
過流ピストン（３４）が前記軸線方向他方（Ｒ２）に変位して前記連通路（１８）と二次ポート（１６）との流路を閉状態とする過流ピストン（３４）と、
（ｄ２）過流ピストン（３４）に、前記軸線方向一方（Ｒ１）のばね力を与える過流ばね部材（３５）とを有し、
（ｄ３）一次ポート（１５）と前記連通路（１８）との差圧ΔＰが、予め定める設定差圧以上になったとき、過流ピストン（３４）によって前記流路を開状態から閉状態に切り換える過流防止弁部（１３）とを含むことを特徴とする過流防止弁装置である。
【００１１】
本発明に従えば、一次ポートおよび二次ポートを連通する流路に介在される可変絞り弁部は、一次ポートから流入する気体である圧縮性流体の圧力である一次圧力が高くなるにつれて、開度を小さくする。また可変絞り弁部は、一次圧力が低くなるにつれて、開度を大きくする。従来技術の過流防止弁のような固定絞りでは、流体が圧縮性流体である場合、一次圧力が高くなるにつれて圧力損失すなわち差圧が小さくなるという特性がある。このような固定絞りでは、一次圧力が高くなるにつれて、一次ポート側の圧力すなわち一次圧力と固定絞りにおける二次ポート側の圧力との差圧が小さくなるので、前記差圧を一定にすることができない。
【００１２】
これに対して本発明の可変絞り弁部は、一次圧力が高くなるにつれて開度を小さくするので、固定絞りに比べて圧力損失を大きくして、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側、すなわち連通路側の圧力との差圧の変動を抑える。このように本発明の可変絞り弁部は、前述のように一次圧力に応じて開度を変化させるので、一次圧力が変動しても、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側の圧力との差圧の変動を抑えることができる。これによって可変絞り弁部は、一次圧力が変動しても、圧力損失の変動が抑えられる特性を有することができる。
【００１３】
圧縮性流体では、固定絞りにおいて、一次圧力Ｐ１が低くなると、一定流量では、差圧が大きくなる現象が存在するので、この差圧を一定にするために、本発明では、固定絞りに代えて可変絞りとする。この可変絞りの開度は、一次圧力が低くなれば、大きく変化させて、差圧が大きくならないようにする。換言すると、非圧縮性流体とは異なり、圧縮性流体では、一次圧力が低下すると、固定絞りでは、差圧が大きくなるという前述の現象があるので、差圧が大きくなるのを防ぐために、本発明は、可変絞りを採用し、その開度を、一次圧力の低下時、大きくして、圧力損失、すなわち差圧を小さくする方向に、ピストン２１，２１Ａ〜２１Ｅによる絞りの開口面積を大きく開く。本発明では、この可変絞りを採用した一次圧力が変動しても、流量が一定なら、差圧を一定に保つ定差圧機能を有し、しかしながら流量に対しては定差圧機能を有せず、一次圧力が一定なら、流量が増大すれば差圧が増大する一構成要素を、可変絞り弁部１２と称している。
【００１４】
可変絞り弁部のピストンは、予め定める開度調整方向へ変位自在に保持され、開度調整方向一方へ変位するにつれて開度を小さくしかつ開度調整方向他方へ変位するにつれて開度を大きくする。また前記ピストンは、一次圧力に基づく駆動力を開度調整方向一方に受ける。可変絞り弁部のばね部材は、ピストンに開度調整方向他方へばね力を与える。一次圧力が高くなるにつれて、可変絞り弁部のピストンに与えられる一次圧力に基づく開度調整方向一方の駆動力は、ばね部材から与えられる開度調整方向他方へのばね力よりも大きくなるので、ピストンは、開度調整方向一方へ変位して、開度を小さくする。また一次圧力が低くなるにつれて、可変絞り弁部のピストンに与えられる一次圧力に基づく開度調整方向一方の駆動力は、ばね部材から与えられる開度調整方向他方へのばね力よりも小さくなるので、ピストンは、開度調整方向他方へ変位して、開度を大きくする。このようなピストンおよびばね部材によって、一次圧力に応じて、一次圧力が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる可変絞り弁部を実現することができる。
【００１５】
すなわち可変絞り弁部１２のピストン２１が、一次圧力Ｐ１の低下によってばね部材２２の開度調整方向他方（Ｈ２）のばね力によって変位して開口面積を大きくする動作を行い、一次圧力Ｐ１が高いとき、ピストン２１は逆の開度調整方向一方（Ｈ１）に変位し、こうしてピストン２１の開度調整方向（Ｈ１，Ｈ２）の位置に対応する絞り開度は、ピストン２１の一次ポート１５側の受圧面に作用する一次圧力Ｐ１に依存し、流量には依存しない。そのため一次圧力Ｐ１の変動に拘らず、差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’、Ｐ１’は連通路１８の圧力であり、過流防止弁部１３が開状態では二次ポートの二次圧力Ｐ２に等しい）が一定に保たれる。この差圧は、圧縮性流体の流量が増大すれば大きくなる。
【００１６】
このような前述の圧縮性流体に特有な原理を利用して、一次圧力が変動しても流量が一定であれば一次圧力と二次圧力との差圧が一定に保たれ、その差圧は、一次圧力が一定であれば圧縮性流体の流量の増大に伴って、増大する可変絞り弁部１２が実現される。この可変絞り弁部１２を過流防止弁部１３に組み合わせて、本発明の装置を実現する。
【００１７】
参考のために述べると、非圧縮性流体が固定絞りに一定流量で流れているとき、一次圧力Ｐ１が変動しても、差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）は変化せず、流量Ｑ∝（ΔＰ）１／２が成立するので、圧縮性流体の前述の現象とは異なる。
【００１８】
一次ポートおよび二次ポートを連通する流路の可変絞り弁部よりも二次ポート側に介在される過流防止弁部は、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側の圧力との差圧が、予め定める設定差圧以上になったとき、前記流路を開状態から閉状態に切り換える。前述のように可変絞り弁部は、一定流量では、一次圧力が変動しても前記差圧の変動を抑えるが、流量が増大すれば、差圧が増大する。過流防止弁部１３は、一次圧力を、過流ピストン３４を過流ばね部材３５のばね力に抗して駆動変位するためのいわばパイロット圧として用い、前述の差圧が予め定める設定差圧以上になったとき過流ピストン３４が連通路１８と二次ポート１６との流路を開状態から閉状態に切り換える。過流防止弁部１３は、圧縮性流体だけでなく非圧縮性流体でも同様に動作するが、このような一次圧力Ｐ１をパイロット圧として用いることが重要である。したがって前記流路を開状態から閉状態に切り換えるときの圧縮性流体の流量である設定流量に基づいて、前記設定差圧を予め設定しておくことによって、一次圧力が変動しても、一次ポートから流入する流体の流量が前記設定流量以上になると、前記流路を開状態から閉状態に確実に切り換えることができる。
【００１９】
したがって本発明の装置において、平常時に流量Ｑ１が流れているとき、たとえば二次側の管路が破損すると、流量が平常時の前記流量Ｑ１から過大な流量Ｑ２となり、それと同時に、二次圧力Ｐ２，Ｐ１’が低下し、このとき圧縮性流体を供給するたとえば圧力容器の一次圧力Ｐ１はそのままであるので、差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）が大きくなる。
【００２０】
過流防止弁部１３は、この大きくなった差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）が予め定める設定差圧以上であれば、急峻に閉じる。これによって過大流量Ｑ２で圧縮性流体が流れ出ることが防がれる。
【００２１】
請求項２記載の本発明は、過流ピストン（３４）による前記流路の閉状態を開状態とするように、過流ピストン（３４）を前記軸線方向一方（Ｒ１）に変位する弁復帰手段をさらに含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、弁復帰手段は、過流防止弁部による前記流路の閉状態を開状態とするように、過流防止弁部を操作する。弁復帰手段によって、一次ポートから流入する流体の流量が前記設定流量以上になって、前記流路を開状態から閉状態に切り換えた過流防止弁部を操作することで、容易に前記流路の閉状態を開状態にすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の本発明によれば、可変絞り弁部は、一定流量では、一次圧力が高くなるにつれて開度を小さくするので、固定絞りに比べて圧力損失を大きくして、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側、すなわち連通路側の圧力との差圧の変動を抑える。このように一次圧力に応じて開度を変化させるので、一定流量では、一次圧力が変動しても、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側の圧力との差圧の変動を抑えることができる。これによって可変絞り弁部は、一定流量では、一次圧力が変動しても、圧力損失すなわち差圧の変動が抑えられる特性を有することができる。
【００２４】
過流防止弁部は、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側の圧力との差圧が、予め定める設定差圧以上になったとき、前記流路を開状態から閉状態に切り換える。前記流路を開状態から閉状態に切り換えるときの圧縮性流体の流量である設定流量に基づいて、前記設定差圧を予め設定しておくことによって、一次圧力が変動しても、一次ポートから流入する流体の流量が前記設定流量以上になると、前記流路を開状態から閉状態に確実に切り換えることができる。
【００２５】
請求項２記載の本発明によれば、弁復帰手段によって、一次ポートから流入する流体の流量が前記設定流量以上になって、前記流路を開状態から閉状態に切り換えた過流防止弁部を操作することで、容易に前記流路の閉状態を開状態にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施形態の過流防止弁装置１０を示す断面図である。図２は、過流防止弁装置１０を示す流体圧回路図である。過流防止弁装置１０は、一次側から二次側に流体が流下する流路に介在され、供給される流体の流量が、予め定める設定流量以上になると、前記流路を開状態から閉状態に切換えて、設定流量以上の流体を二次側に流下させないようにする装置である。流体は、気体である圧縮性流体である。過流防止弁装置１０は、ハウジング１１、可変絞り弁部１２、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。
【００２７】
ハウジング１１には、一次ポート１５および二次ポート１６が形成される。またハウジング１１には、第１連通路１７、第２連通路１８、第３連通路１９および第４連通路２０が形成される。第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２とに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２と過流防止弁部１３とに連通する。第３連通路１９は、手動弁部１４と二次ポート１６とに連通する。第４連通路２０は、一次ポート１５と過流防止弁部とに連通する。
【００２８】
可変絞り弁部１２は、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる特性を有する。可変絞り弁部１２は、ピストン２１およびばね部材２２を含んで構成される。ピストン２１は、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１に保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２は、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１に、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【００２９】
詳細に述べると、ハウジング１１には、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１およびばね部材２２が嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１は、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１の軸線方向一端部２３から軸線方向他端部２４に向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１の軸線方向他端部２４から軸線方向一端部２３に向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１は、ハウジング１１に保持される。
【００３０】
ピストン２１の軸線方向一端部２３は、開度調整方向他方Ｈ２に開放する有底円筒状に形成されるとともに、軸線方向他端部２４は、開度調整方向一方Ｈ１に開放する有底円筒状に形成される。またピストン２１は、軸線方向一端部２３が開度調整方向他方Ｈ２上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３が半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１の軸線方向他端部２４は、残余の部分に比べて外径が大きく形成される。ピストン２１の軸線方向中央部２１ａの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１に当接している。
【００３１】
ピストン２１には、その軸線Ｌ２１に沿って軸線方向一端部２３から軸線方向他端部２４に貫通する貫通路２５が形成される。またピストン２１の軸線方向一端部２３には、半径方向に貫通し、貫通路２５および第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６が形成される。前記貫通孔２６の第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６の開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６と第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６の第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１が開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２は、ピストン２１が開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【００３２】
またピストン２１は、第１連通路１７に連なる第１圧力室２７と、貫通路２５を介して第１圧力室２７に連なる第２圧力室２８と、ばね収容空間３２とにハウジング１１内を仕切る。またピストン２１の軸線方向一端部２３には、第１圧力室２７の流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第１受圧面積Ａ１の第１受圧面２９が形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７は、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７およびピストン２１の軸線方向一端部２３の端面に臨む。また第１受圧面２９は、少なくともピストン２１の軸線方向一端部２３の端面を含む。これによってピストン２１は、第１圧力室２７の流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向一方Ｈ１の力を受けることができる。
【００３３】
さらにピストン２１の軸線方向他端部２４には、第２圧力室２８の流体から開度調整方向他方Ｈ２に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第２受圧面積Ａ２の第２受圧面３０が形成される。詳細に述べると、ハウジング１１には、開度調整方向他方Ｈ２に沿って延びる円柱状のロッド部３１が形成され、ロッド部３１の開度調整方向他方Ｈ２側端部の外周部が、シールを達成した状態で、ピストン２１の軸線方向他端部２４の内周部に当接している。このようにしてピストン２１の軸線方向他端部２４とロッド部３１の開度調整方向他方Ｈ２側端部との間に、第２圧力室２８が形成される。第２受圧面２９は、ロッド部３１の開度調整方向他方Ｈ２側端部の端面に対向する。これによってピストン２１は、第２圧力室２８の流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向他方Ｈ２の力を受けることができる。
【００３４】
本実施の形態において、第１受圧面積Ａ１が第２受圧面積Ａ２よりも大きくなるように、第１受圧面２９および第２受圧面３０が形成される。これによってピストン２１は、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【００３５】
ばね収容空間３２は、ロッド部３１のピストン２１の軸線方向他端部２４に当接している部分を除く外周部と、ロッド部３１を除くハウジング１１とが、ロッド部３１の半径方向に間隔をあけるような円環状に形成される。ばね部材２２は、ピストン２１の軸線方向他端部２４に当接している部分を除くロッド部３１の外周部を内挿するようにして、ばね収容空間３２に配置される。また、ばね部材２２はピストン２１の軸線方向他端部２４に、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２は、ピストン２１に開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２は、ハウジング１１に形成される大気開放孔３３によって、大気に開放されている。
【００３６】
過流防止弁部１３は、可変絞り弁部１２における一次ポート１５側の圧力と二次ポート１６側の圧力との差圧が、予め定める設定差圧以上になったとき、流路を開状態から閉状態に切り換える。過流防止弁部１３は、過流ピストン３４、過流ばね部材３５および過流突起片３６を含んで構成される。過流ピストン３４は、大略的に有底円筒状に形成される。過流ばね部材３５は、たとえば圧縮コイルばねで実現される。
【００３７】
弁復帰手段である手動弁部１４は、過流防止弁部１３による流路の閉状態を開状態とするように、過流防止弁部１３を操作する。手動弁部１４は、弁本体３７および突起部３８を含んで構成される。弁本体３７は、大略的に円柱状に形成される。
【００３８】
ハウジング１１には、第２連通路１８、第３連通路１９および第４連通路２０に連なり、過流ピストン３４および過流ばね部材３５ならびに弁本体３７が嵌り込むための収容空間が形成される。過流ピストン３４および弁本体３７は、過流ピストン３４の軸線Ｌ３４と弁本体３７の軸線Ｌ３７とが、同軸または大略的に同軸であるようにして配置されて、収容空間に嵌り込む。
【００３９】
過流ピストン３４は、詳細に述べると、その軸線方向一端部３９が開放する有底円筒状に形成され、その軸線Ｌ３４に沿って変位自在にしてハウジング１１に保持される。過流ピストン３４の軸線方向中央部には、半径方向外方に突出して周方向全周に延びるフランジ状の外向き凸部４１が形成される。過流ピストン３４の軸線方向一端部３９および外向き凸部４１は、過流ピストン３４の残余の部分に比べて外径が大きく形成されており、これらの軸線方向一端部３９および外向き凸部４１の外周部は、ハウジング１１に当接する。また過流ピストン３４の軸線方向一端部３９と外向き凸部４１との間には、過流ピストン３４の内空間と外空間とを連通するように、半径方向に貫通する過流貫通孔４０が形成される。
【００４０】
過流ピストン３４の軸線方向一端部３９から外向き凸部４１の間の外周部と、当該外周部に臨むハウジング１１とが、過流ピストン３４の半径方向に間隔をあけて形成される円筒状の過流ばね収容空間４２に、過流ばね部材３５が配置される。このとき過流ばね部材３５は、過流ピストン３４の軸線方向一端部３９と外向き凸部４１との間の外周部を内挿するように配置される。また過流ばね部材３５は、過流ピストン３４の軸線方向一端部３９に、軸線方向他端部４３側から当接するように配置される。また過流ばね部材３５は、ハウジング１１に、過流ピストン３４の軸線方向一端部３９側から当接するように配置される。これによって過流ばね部材３５は、過流ピストン３４に、過流ピストン３４の軸線方向他端部４３から軸線方向一端部３９に向かう方向である軸線方向一方Ｒ１に、ばね力を与えることができる。過流防止弁部１３において、第４連通路２０と過流ピストン３４の内空間と、過流ばね収容空間４２とは、過流貫通孔４０を介して連通している。
【００４１】
過流ピストン３４の軸線方向一端部３９は、第４連通路２０に臨んで開放する。一次ポート１５からの流体は、第４連通路２０を介して、過流ピストン３４の軸線方向一端部３９から過流ピストン３４の内空間に流入する。これによって過流ピストン３４は、一次ポート１５から流入する流体の一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を、軸線方向一端部３９から軸線方向他端部４３に向かう方向である軸線方向他方Ｒ２に受けることができる。また過流ピストン３４の軸線方向他端部４３は、第２連通路１８に臨む。これによって過流ピストン３４は、第２連通路１８を流下する流体の圧力（以後、「二次側圧力」と表記することがある）Ｐ１’に基づく駆動力を、軸線方向一方Ｒ１に受けることができる。
【００４２】
過流ピストン３４の軸線方向他端部４３には、軸線Ｌ３４に沿って軸線方向他方Ｒ２に突出する略円柱状の突出部４４が設けられる。前記突出部４４は、過流ピストン３４の残余の部分に比べて外径が小さく形成される。また前記突出部４４の基端部の周辺の軸線方向他端部４３には、周方向に延びる特殊樹脂から成る過流シート部４５が形成される。
【００４３】
過流突起片３６は、過流ピストン３４の突出部４４とは間隔をあけて、前記突出部４４に向かうとともに、過流ピストン３４の軸線方向一方Ｒ１に向かって突出して周方向全周に延びる円環状に形成されて、ハウジング１１に設けられる。過流ピストン３４は、過流シート部４５が過流突起片３６から離間している開状態位置と、過流シート部４５がシールを達成した状態で過流突起片３６に当接する閉状態位置とに配置可能である。過流ピストン３４が、図１に示されるような開状態位置に配置されるとき、第２連通路１８と第３連通路１９とが連通する開状態である。過流ピストン３４が閉状態位置に配置されるとき、第２連通路１８と第３連通路１９とが遮断される閉状態である。
【００４４】
手動弁部１４の弁本体３７の軸線方向一端部４６の端面部分に、周方向全周に延びる特殊樹脂から成るシート部４７が形成される。突起片３８は、弁本体３７のシート部４７に向かって突出して周方向全周に延びる円環状に形成されてハウジング１１に設けられる。過流防止弁部１３の過流ピストン３４の軸線方向他方Ｒ２側の収容空間であって、弁本体３７が嵌り込むべき収容空間に臨むハウジング１１には、内ねじ４８が形成される。手動弁部１４の弁本体３７の軸線方向他端部４９の外周部には、ハウジング１１の内ねじ４８に螺合可能な外ねじ５０が形成される。
【００４５】
手動弁部１４の弁本体３７は、収容空間に嵌り込み、弁本体３７の軸線方向一端部４６がシールを達成した状態でハウジング１１に当接するとともに、弁本体３７の軸線方向他端部４９の外ねじ５０がハウジング１１の内ねじ４８に螺着して、ハウジング１１に保持される。この状態で、手動弁部１４の弁本体３７は、その軸線Ｌ３７まわりに回転自在であって、前記軸線Ｌ３７まわり一方向に回転することによって、軸線方向他端部４９から軸線方向一端部４６に向かう方向である軸線方向一方Ｔ１に螺進可能であって、前記軸線Ｌ３７まわり他方向に回転することによって、前記軸線方向一方Ｔ１とは逆向きの軸線方向他方Ｔ２に螺退可能である。弁本体３７の軸線方向他端部４９には、軸線方向他方Ｔ２に開放する工具嵌合凹所５１が形成され、工具嵌合凹所５１はハウジング１１に形成される工具挿入孔５２を介して外空間に露出している。前記工具嵌合凹所５１に嵌合可能な、たとえば六角レンチなどの工具を嵌合させて、工具を回転することによって、弁本体３７を軸線Ｌ３７まわりに回転することができる。
【００４６】
手動弁部１４の弁本体３７を、軸線Ｌ３７まわり一方に回転すると、軸線方向一方Ｔ１に螺進して、シート部４７が突起部３８に近接する。さらに前記弁本体３７を軸線方向一方Ｔ１に螺進させることによって、シート部４７はシールを達成した状態で突起部３８に当接する。このように弁本体３７のシート部４７が突起部３８に当接している状態では、第２連通路１８と第３連通路１９とが遮断される閉状態となる。また弁本体３７を、軸線Ｌ３７まわり他方に回転すると、軸線方向他方Ｔ２に螺退して、シート部４７が突起部３８から離間する。このように、図１に示すような弁本体３７のシート部４７が突起部３８から離間している状態では、第２連通路１８と第３連通路１９とが連通する開状態となる。
【００４７】
過流防止弁部１３の過流ピストン３４の突出部４４は、過流ピストン３４が開状態位置に配置されるときに、前記突出部４４の遊端部の端面が、軸線方向に関して突起部３８と同じ位置、または軸線方向一方Ｒ１側となるように形成される。また過流ピストン３４が、開状態位置よりも軸線方向他方Ｒ２側の閉状態位置に配置されるとき、過流ピストン３４の突出部４４は、突起部３８よりも手動弁部１４の弁本体３７側に突出するように形成される。手動弁部１４の弁本体３７は、流体を一次ポート１５から二次ポート１６に流下させるような通常時には、図１に示すような、過流防止弁部１３の過流ピストン３４が閉状態位置に配置されることを阻止することなく、確実に閉状態位置に配置可能となる通常位置に配置される。
【００４８】
また手動弁部１４の弁本体３７は、流体を一次ポート１５から二次ポート１６に流下することを強制的に阻止する停止時には、弁本体３７のシート部４７が突起部３８に当接するような停止位置に配置するようにしてもよい。このとき第３連通路１８と第４連通路１９とは遮断される閉状態となる。
【００４９】
過流防止弁部１３の過流ピストン３４が閉状態位置に配置されている状態で、手動弁部１４の弁本体３７を軸線Ｌ３７まわり一方向に回転して軸線方向一方Ｔ１に螺進させると、弁本体３７の軸線方向一端部４６が過流ピストン３４の突出部４４に当接する。このように当接した状態で弁本体３７をさらに軸線方向一方Ｔ１に螺進させることによって、過流ピストン３４は弁本体３７とともに軸線方向一方Ｒ１に変位する。弁本体３７をさらに軸線方向一方Ｔ１に螺進させると、過流シート部４５が過流突起片３６から離間して、過流ピストン３４は開状態位置に配置される。その後、弁本体３７を軸線Ｌ３７まわり他方向に回転して、軸線方向他方Ｔ２に螺退させて通常位置に配置することで、第２連通路１８と第３連通路１９とが連通する開状態となる。
【００５０】
一次ポート１５から一次圧力Ｐ１の流体が過流防止弁装置１０に流入すると、流体は第１連通路１７および第４連通路２０を流下する。第１連通路１７を流下した流体は、可変絞り弁部１２に流入して、第１圧力室２７に流入するとともに、貫通路２５を介して第２圧力室２８に流入する。第１および第２圧力室２７，２８の流体は、一次圧力Ｐ１を保持している。また可変絞り弁部１２の貫通路２５を流下する流体の一部は、貫通孔２６を介して、第２連通路１８に流入する。
【００５１】
このとき可変絞り弁部１２のピストン２１は、第１圧力室２７の一次圧力Ｐ１に保持される流体から、開度調整方向一方Ｈ１に（Ｐ１・Ａ１）の力を受ける。また前記ピストン２１は、第２圧力室２８の一次圧力Ｐ１に保持される流体から、開度調整方向他方Ｈ２に（Ｐ１・Ａ２）の力を受ける。さらに前記ピストン２１は、ばね部材２２から開度調整方向他方Ｈ２にばね力を受ける。したがって、このときの可変絞り弁部１２のピストン２１に関する力の釣合いは、次式（１）のように表される。
Ｐ１・Ａ１＝Ｐ１・Ａ２＋Ｋ・(ΔＨ＋Ｚ) …（１）
【００５２】
前式（１）において、Ｋは、ばね部材２２のばね定数である。ΔＨは、可変絞り弁部１２に流体が流入していない状態を初期状態として、この初期状態におけるばね部材２２の自然状態からの撓み量である。Ｚは、ピストン２１の初期状態からの開度調整方向一方Ｈ１への変位量であって、一次圧力Ｐ１と流下する流体の流量とに依存する。また「・」は、乗算を表す演算記号である。また本実施の形態において、第１受圧面積Ａ１は、第２受圧面積Ａ２よりも大きい。
【００５３】
前述のように貫通孔２６と第２連通路１８との間に、絞りが形成されるので、貫通孔２６から第２連通路１８に流出する流体の圧力が一次圧力Ｐ１から二次側圧力Ｐ１’に低下する。このように可変絞り弁部１２によって、ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）の圧力損失が発生する。一次圧力Ｐ１が変動して高くなると、第１圧力室２７の流体から受ける力（Ｐ１・Ａ１）が、第２圧力室２８の流体を受ける力（Ｐ１・Ａ２）とばね部材２２からのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））との合力よりも大きくなり、ピストン２１は、開度調整方向一方Ｈ１に変位する。このとき貫通孔２６の第２連通路１８に対する開口面積は小さくなる。また一次圧力Ｐ１が変動して低くなると、第１圧力室２７の流体から受ける力（Ｐ１・Ａ１）が、第２圧力室２８の流体を受ける力（Ｐ１・Ａ２）とばね部材２２からのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））との合力よりも小さくなり、ピストン２１は、開度調整方向他方Ｈ２に変位する。このとき貫通孔２６の第２連通路１８に対する開口面積は大きくなる。このように一次圧力Ｐ１の変動に対応して、貫通孔２６の第２連通路１８に対する開口面積、換言すれば、一次ポート１５から二次ポート１６に連通する流路の開度が調整される。
【００５４】
図３は、可変絞り弁部１２における一次圧力Ｐ１と圧力損失ΔＰとの関係を示すグラフである。可変絞り弁部１２は、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくするので、図３の実線Ｌ１に示すように、従来の固定絞り（図３の破線Ｌａ）に比べて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて圧力損失ΔＰが大きくなる。これによって、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて、可変絞り弁部１２における一次ポート１５側の圧力である一次圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ１’との差圧が小さくなることを防止する。このように本実施の形態の可変絞り弁部１２は、前述のように一次圧力Ｐ１に応じて開度を変化させるので、一次圧力Ｐ１が変動しても、可変絞り弁部１２における一次ポート１５側の圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ１’との差圧の変動を抑えることができる。これによって可変絞り弁部１２は、図３の実線Ｌ１に示すような、一次圧力Ｐ１が変動しても、圧力損失ΔＰの変動が抑えられる特性を有する。
【００５５】
可変絞り弁部１２において、一次ポート１５にピストン２１が臨み、一次圧力Ｐ１でピストン２１の変位による可変絞りの開口面積である開度が決まるので、一次ポート１５に流入する流量が増加するにつれて、可変絞り弁部１２における一次圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ１’との差圧ΔＰが、流量に対応して大きくなっていき、すなわち二次側圧力Ｐ１’は、大きくなった前記差圧ΔＰの分、一次圧力Ｐ１よりも低くなっていく。このように可変絞り弁部１２における二次ポート１６側の圧力Ｐ１’が低くなって、差圧ΔＰが過流防止弁部において予め定めた値である設定差圧以上になると、過流ピストン３４の一次圧力Ｐ１に基づく軸線方向他方Ｒ２の力が、過流ピストン３４の二次側圧力Ｐ１’による軸線方向一方Ｒ１の力と過流ばね部材３５からのばね力との合力よりも大きくなる。これによって過流ピストン３４は、開状態位置から軸線方向他方Ｒ２に変位して閉状態位置に配置されて、前記流路は、第２連通路１８と第３連通路１９とが遮断される閉状態となる。
【００５６】
このように過流防止弁部１３は、可変絞り弁部１２における一次圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ１’との差圧が、前記設定差圧以上になったとき、第２連通路１８と第３連通路１９との連通状態を開状態から閉状態に切り換える。具体的には、可変絞り弁部１２は、一次圧力Ｐ１が変動しても前記差圧（Ｐ１−Ｐ１’）の変動を抑えるので、過流防止弁部１３は、前記差圧（Ｐ１−Ｐ１’）が設定差圧以上になったとき、前記流路を開状態から閉状態に切り換える。可変絞り弁部１２における一次ポート１５側の圧力Ｐ１と二次ポート１６側の圧力Ｐ１’との差圧（Ｐ１−Ｐ１’）が、設定差圧以上になったときとは、換言すれば、一次ポート１５に流入する流量が、前記流路を開状態から閉状態に切り換えるときの流体の流量であるトリップ流量Ｑｔ以上になったときである。
【００５７】
図４は、過流防止弁装置１０の一次圧力Ｐ１とトリップ流量Ｑｔとの関係を示すグラフである。過流防止弁装置１０は、図３に示すように、一次圧力Ｐ１が変動しても、可変絞り弁部１２の入口、出口の差圧ΔＰの変動を抑える。すなわち過流防止弁部１３の軸線方向他端部４３側の流体の圧力（すなわち二次側圧力）Ｐ１’の変動が抑えられる。これによって、本実施の形態の過流防止弁装置１０は、図４の実線Ｌ２に示すように、一次圧力Ｐ１の変動によるトリップ流量Ｑｔの変動幅を、従来の過流防止弁装置１のトリップ流量（図４の破線Ｌｂ）の変動幅よりも小さくすることができる。したがって本実施の形態の過流防止弁装置１０は、前記設定圧力をトリップ流量Ｑｔに基づいて予め設定しておくことによって、一次圧力Ｐ１が変動しても、一次ポート１６から流入する流体の流量がトリップ流量Ｑｔ以上になると、前記流路を開状態から閉状態に確実に切り換えることができる。
【００５８】
図５は、本発明の第２の実施形態の過流防止弁装置１０Ａを示す断面図である。過流防止弁装置１０Ａは、ハウジング１１Ａ、可変絞り弁部１２Ａ、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ａにおいて、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。また本実施の形態の過流防止弁装置１０Ａの流体圧回路図は、図２に示す第１の実施形態の過流防止弁装置１０の流体圧回路図と同様である。また本実施の形態において、流体は、気体である圧縮性流体である。
【００５９】
本実施の形態の過流防止弁装置１０Ａにおいて、ハウジング１１Ａは、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０のハウジング１１とほぼ同様であるので、異なる部分だけについて説明する。ハウジング１１Ａに形成される第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２Ａとに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２Ａと過流防止弁部１３とに連通する。
【００６０】
可変絞り弁部１２Ａは、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる。可変絞り弁部１２は、ピストン２１Ａおよびばね部材２２Ａを含んで構成される。ピストン２１Ａは、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１Ａに保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２Ａは、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１Ａに、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【００６１】
詳細に述べると、ハウジング１１Ａには、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１Ａおよびばね部材２２Ａが嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１Ａは、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１Ａの軸線方向一端部２３Ａから軸線方向他端部２４Ａに向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１Ａの軸線方向他端部２４Ａから軸線方向一端部２３Ａに向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１Ａは、ハウジング１１Ａに保持される。
【００６２】
ピストン２１Ａは、大略的に円筒状に形成され、軸線方向一端部２３Ａは、開度調整方向他方Ｈ２に開放する有底円筒状に形成される。またピストン２１Ａは、軸線方向一端部２３Ａが開度調整方向他方Ｈ２上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３Ａが半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１Ａの軸線方向中央部３１Ａは、残余の部分に比べて外径が大きく形成される。またピストン２１Ａの軸線方向中央部３１Ａよりも軸線方向一端部２３Ａ側の外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ａに当接している。ピストン２１Ａの軸線方向他端部２４Ａの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ａに当接している。
【００６３】
ピストン２１Ａには、その軸線Ｌ２１Ａに沿って軸線方向一端部２３Ａから軸線方向他端部２４Ａに貫通する貫通路２５Ａが形成される。またピストン２１Ａの軸線方向一端部２３Ａには、半径方向に貫通し、貫通路２５Ａおよび第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６Ａが形成される。前記貫通孔２６Ａの第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６Ａの開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６Ａと第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６Ａの第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１Ａが開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２Ａは、ピストン２１Ａが開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【００６４】
またピストン２１Ａは、第１連通路１７に連なる第１圧力室２７Ａと、貫通路２５Ａを介して第１圧力室２７Ａに連なる第２圧力室２８Ａと、ばね収容空間３２とにハウジング１１Ａ内を仕切る。またピストン２１Ａの軸線方向一端部２３Ａには、第１圧力室２７Ａの流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第１受圧面積Ａ１の第１受圧面２９Ａが形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７Ａは、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７およびピストン２１Ａの軸線方向一端部２３Ａの端面に臨む。これによってピストン２１Ａは、第１圧力室２７Ａの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向一方Ｈ１の力を受けることができる。
【００６５】
さらにピストン２１Ａの軸線方向他端部２４Ａには、第２圧力室２８Ａの流体から開度調整方向他方Ｈ２に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第２受圧面積Ａ２の第２受圧面３０Ａが形成される。詳細には、前記第２受圧面３０Ａは、ピストン２１Ａの軸線方向他端部２４Ａの端面である。これによってピストン２１Ａは、第２圧力室２８Ａの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向他方Ｈ２の力を受けることができる。
【００６６】
本実施の形態において、第１受圧面積Ａ１が第２受圧面積Ａ２よりも大きくなるように、第１受圧面２９Ａおよび第２受圧面３０Ａが形成される。これによってピストン２１Ａは、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【００６７】
ばね収容空間３２Ａは、ピストン２１Ａの軸線方向中央部３１Ａと軸線方向他端部２４Ａとの間の外周部と、ハウジング１１Ａとが、ピストン２１Ａの半径方向に間隔をあけるような円筒状に形成される。ばね部材２２Ａは、ピストン２１Ａの軸線方向中央部３１Ａと軸線方向他端部２４Ａとの間の外周部を内挿するようにして、ばね収容空間３２Ａに配置される。また、ばね部材２２Ａはピストン２１Ａの軸線方向中央部３１Ａに、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２Ａは、ピストン２１Ａに開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２Ａは、ハウジング１１Ａに形成される大気開放孔３３Ａによって、大気に開放されている。
【００６８】
流体が一次ポート１５から二次ポート１６に流下するときの可変絞り弁部１２Ａの動作は、第１の実施形態の過流防止弁装置１０における可変絞り弁部１２の動作と同様なので、詳細な説明は省略する。以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ａは、第１の実施形態の過流防止弁装置１０と同様の効果を達成できる。
【００６９】
また第１および第２の実施形態の過流防止弁装置１０，１０Ａは、第２圧力室２８，２８Ａを形成することによって、ピストン２１，２１Ａには、一次圧力Ｐ１に保持される第２圧力室２８，２８Ａの流体から、開度調整方向他方Ｈ２に（Ｐ１・Ａ２）の力を与えることができる。このような第２圧力室２８，２８Ａが無い場合、一次圧力Ｐ１が非常に高いとき、このような一次圧力Ｐ１による開度調整方向一方Ｈ１の（Ｐ１・Ａ１）の力が、非常に大きくなり、これに抗するための開度調整方向他方Ｈ２のばね力を発生するために、非常に大形のばね部材２２，２２Ａが必要となる。したがって第１および第２の実施形態の過流防止弁装置１０，１０Ａのように、第２圧力室２８，２８Ａを形成することによって、第２圧力室２８，２８Ａの流体からの開度調整方向他方Ｈ２の（Ｐ１・Ａ２）の力がピストン２１，２１Ａに与えられるので、ばね部材２２，２２Ａによる開度調整方向他方Ｈ２のばね力を大きくする必要がないので、ばね部材２２，２２Ａを小形化することができる。これによって可変絞り弁部１２，１２Ａの小形化が可能となり、さらには過流防止弁装置１０，１０Ａの小形化も実現することができる。
【００７０】
図６は、本発明の第３の実施形態の過流防止弁装置１０Ｂを示す断面図である。図７は、過流防止弁装置１０Ｂを示す流体圧回路図である。過流防止弁装置１０Ｂは、ハウジング１１Ｂ、可変絞り弁部１２Ｂ、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｂにおいて、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。流体は、気体である圧縮性流体である。
【００７１】
本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｂにおいて、ハウジング１１Ｂは、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０のハウジング１１とほぼ同様であるので、異なる部分だけについて説明する。ハウジング１１Ｂに形成される第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２Ｂとに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２Ｂと過流防止弁部１３とに連通する。
【００７２】
可変絞り弁部１２Ｂは、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる。可変絞り弁部１２Ｂは、ピストン２１Ｂおよびばね部材２２Ｂを含んで構成される。ピストン２１Ｂは、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１Ｂに保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２Ｂは、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１Ｂに、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【００７３】
詳細に述べると、ハウジング１１Ｂには、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１Ｂおよびばね部材２２Ｂが嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１Ｂは、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂから軸線方向他端部２４Ｂに向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１Ｂの軸線方向他端部２４Ｂから軸線方向一端部２３Ｂに向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１Ｂは、ハウジング１１Ｂに保持される。
【００７４】
ピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂは、開度調整方向他方Ｈ２に開放する有底円筒状に形成されるとともに、軸線方向他端部２４Ｂは、円柱状に形成される。またピストン２１Ｂは、軸線方向一端部２３Ｂが開度調整方向他方Ｈ２上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３Ｂが半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１Ｂの軸線方向他端部２４Ｂは、残余の部分に比べて外径が大きく形成される。ピストン２１Ｂの軸線方向中央部３１Ｂの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ｂに当接している。
【００７５】
ピストン２１Ｂには、その軸線Ｌ２１Ｂに沿って軸線方向一端部２３Ｂから軸線方向中央部３１Ｂにかけて貫通する貫通路２５Ｂが形成される。またピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂには、半径方向に貫通し、貫通路２５Ｂおよび第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６Ｂが形成される。前記貫通孔２６Ｂの第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６Ｂの開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６Ｂと第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６Ｂの第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１Ｂが開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２Ｂは、ピストン２１Ｂが開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【００７６】
またピストン２１Ｂは、第１連通路１７に連なる圧力室２７Ｂと、ばね収容空間３２Ｂとにハウジング１１Ｂ内を仕切る。またピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂには、圧力室２７Ｂの流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける受圧面積Ａ０の受圧面２９Ｂが形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７Ｂは、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７およびピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂの端面に臨む。また前記受圧面２９Ｂは、ピストン２１Ｂの軸線方向一端部２３Ｂの端面、および開度調整方向他方Ｈ２上流側から貫通路２５Ｂに臨む底面３０Ｂを含む。これによってピストン２１Ｂは、圧力室２７Ｂの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【００７７】
ばね収容空間３２Ｂは円柱状であって、ばね部材２２Ｂが配置される。このときばね部材２２Ｂは、ピストン２１Ｂの軸線方向他端部２４Ｂに、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２Ｂは、ピストン２１Ｂに開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２Ｂは、ハウジング１１Ｂに形成される大気開放孔３３Ｂによって、大気に開放されている。
【００７８】
一次ポート１５から一次圧力Ｐ１の流体が過流防止弁装置１０Ｂに流入すると、流体は第１連通路１７および第４連通路２０を流下する。第１連通路１７を流下した流体は、可変絞り弁部１２Ｂに流入して、圧力室２７Ｂに流入する。圧力室２７Ｂの流体は、一次圧力Ｐ１を保持している。また可変絞り弁部１２Ｂの貫通路２５Ｂを流下する流体は、貫通孔２６Ｂを介して、第３連通路１８に流入する。
【００７９】
このとき可変絞り弁部１２Ｂのピストン２１Ｂは、圧力室２７Ｂの一次圧力Ｐ１に保持される流体から、開度調整方向一方Ｈ１に（Ｐ１・Ａ０）の駆動力を受ける。また前記ピストン２１は、ばね部材２２Ｂから開度調整方向他方Ｈ２にばね力を受ける。したがって、このときの可変絞り弁部１２Ｂのピストン２１Ｂに関する力の釣合いは、次式（２）のように表される。
Ｐ１・Ａ０＝Ｋ・(ΔＨ＋Ｚ) …（２）
【００８０】
前式（２）において、Ｋは、ばね部材２２Ｂのばね定数である。ΔＨは、可変絞り弁部１２Ｂに流体が流入していない状態を初期状態として、この初期状態におけるばね部材２２Ｂの自然状態からの撓み量である。Ｚは、ピストン２１Ｂの初期状態からの開度調整方向一方Ｈ１への変位量であって、一次圧力Ｐ１と流下する流体の流量とに依存する。また「・」は、乗算を表す演算記号である。
【００８１】
前述のように貫通孔２６Ｂと第２連通路１８との間に、絞りが形成されるので、貫通孔２６Ｂから第２連通路１８に流出する流体の圧力が一次圧力Ｐ１から二次側圧力Ｐ１’に低下する。このように可変絞り弁部１２Ｂによって、ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）の圧力損失が発生する。一次圧力Ｐ１が変動して高くなると、圧力室２７Ｂの流体から受ける力（Ｐ１・Ａ０）が、ばね部材２２Ｂからのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））よりも大きくなり、ピストン２１Ｂは、開度調整方向一方Ｈ１に変位する。このとき貫通孔２６Ｂの第２連通路１８に対する開口面積は小さくなる。また一次圧力Ｐ１が変動して低くなると、圧力室２７Ｂの流体から受ける力（Ｐ１・Ａ０）が、ばね部材２２Ｂからのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））小さくなり、ピストン２１Ｂは、開度調整方向他方Ｈ２に変位する。このとき貫通孔２６Ｂの第２連通路１８に対する開口面積は大きくなる。このように一次圧力Ｐ１の変動に対応して、貫通孔２６Ｂの第２連通路１８に対する開口面積、換言すれば、一次ポート１５から二次ポート１６に円通する流路の開度が調整される。
【００８２】
以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｂは、第１の実施形態の過流防止弁装置１０と類似の効果を達成できる。
【００８３】
図８は、本発明の第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃを示す断面図である。図９は、過流防止弁装置１０Ｃを示す流体圧回路図である。過流防止弁装置１０Ｃは、ハウジング１１Ｃ、可変絞り弁部１２Ｃ、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｃにおいて、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。また本実施の形態において、流体は、気体である圧縮性流体である。
【００８４】
本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｃにおいて、ハウジング１１Ｃは、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０のハウジング１１とほぼ同様であるので、異なる部分だけについて説明する。ハウジング１１Ｃに形成される第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２Ｃとに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２Ｃと過流防止弁部１３とに連通する。
【００８５】
可変絞り弁部１２Ｃは、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる。可変絞り弁部１２Ｃは、ピストン２１Ｃおよびばね部材２２Ｃを含んで構成される。ピストン２１Ｃは、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１Ｃに保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２Ｃは、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１Ｃに、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【００８６】
詳細に述べると、ハウジング１１Ｃには、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１Ｃおよびばね部材２２Ｃが嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１Ｃは、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃから軸線方向一端部２３Ｃに向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃから軸線方向他端部２４Ｃに向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１Ｃは、ハウジング１１Ｃに保持される。
【００８７】
ピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃは、開度調整方向一方Ｈ１に開放する有底円筒状に形成されるとともに、軸線方向他端部２４Ｃは、開度調整方向他方Ｈ２に開放する有底円筒状に形成される。またピストン２１Ｃは、軸線方向一端部２３Ｃが開度調整方向一方Ｈ１上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３Ｃが半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃは、残余の部分に比べて外径が大きく形成される。ピストン２１Ｃの軸線方向中央部２１ｂの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ｃに当接している。
【００８８】
ピストン２１Ｃには、その軸線Ｌ２１Ｃに沿って軸線方向一端部２３Ｃから軸線方向他端部２４Ｃに貫通する貫通路２５Ｃが形成される。またピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃには、半径方向に貫通し、貫通路２５Ｃおよび第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６Ｃが形成される。前記貫通孔２６Ｃの第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６Ｃの開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６Ｃと第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６Ｃの第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１Ｃが開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２Ｃは、ピストン２１Ｃが開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【００８９】
またピストン２１Ｃは、第１連通路１７に連なる第１圧力室２７Ｃと、貫通路２５Ｃを介して第１圧力室２７Ｃに連なる第２圧力室２８Ｃと、ばね収容空間３２Ｃとにハウジング１１Ｃ内を仕切る。またピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃには、第１圧力室２７Ｃの流体から開度調整方向他方Ｈ２に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第１受圧面積Ａ１の第１受圧面２９Ｃが形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７Ｃは、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７およびピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃの端面に臨む。また第１受圧面２９Ｃは、少なくともピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｃの端面を含む。これによってピストン２１Ｃは、第１圧力室２７Ｃの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向他方Ｈ２の力を受けることができる。
【００９０】
さらにピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃには、第２圧力室２８Ｃの流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第２受圧面積Ａ２の第２受圧面３０Ｃが形成される。詳細に述べると、ハウジング１１Ｃには、開度調整方向一方Ｈ１に沿って延びる円柱状のロッド部３１Ｃが形成され、ロッド部３１Ｃの開度調整方向一方Ｈ１側端部の外周部が、シールを達成した状態で、ピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃの内周部に当接している。このようにしてピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃとロッド部３１Ｃの開度調整方向一方Ｈ１側端部との間に、第２圧力室２８Ｃが形成される。第２受圧面３０Ｃは、ロッド部３１Ｃの開度調整方向一方Ｈ１側の端面に対向する。これによってピストン２１Ｃは、第２圧力室２８Ｃの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向一方Ｈ１の力を受けることができる。
【００９１】
本実施の形態において、第２受圧面積Ａ２が第１受圧面積Ａ１よりも大きくなるように、第１受圧面２９Ｃおよび第２受圧面３０Ｃが形成される。これによってピストン２１Ｃは、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【００９２】
ばね収容空間３２Ｃは、ピストン２１Ｃの軸線方向中央部２１ｂと軸線方向他端部２４Ｃとの間の外周部と、ハウジング１１Ｃとが、ピストン２１Ｃの半径方向に間隔をあけるように円筒状に形成される。ばね部材２２Ｃは、ピストン２１Ｃの軸線方向中央部２１ｂと軸線方向他端部２４Ｃとの間の外周部を内挿するようにして、ばね収容空間３２Ｃに配置される。また、ばね部材２２Ｃはピストン２１Ｃの軸線方向他端部２４Ｃに、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２Ｃは、ピストン２１Ｃに開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２Ｃは、ハウジング１１Ｃに形成される大気開放孔３３Ｃによって、大気に開放されている。
【００９３】
一次ポート１５から一次圧力Ｐ１の流体が過流防止弁装置１０Ｃに流入すると、流体は第１連通路１７および第４連通路２０を流下する。第１連通路１７を流下した流体は、可変絞り弁部１２Ｃに流入して、第１圧力室２７Ｃに流入するとともに、貫通路２５Ｃを介して第２圧力室２８Ｃに流入する。第１および第２圧力室２７Ｃ，２８Ｃの流体は、一次圧力Ｐ１を保持している。また可変絞り弁部１２Ｃの貫通路２５Ｃを流下する流体の一部は、貫通孔２６Ｃを介して、第２連通路１８に流入する。
【００９４】
このとき可変絞り弁部１２Ｃのピストン２１Ｃは、第１圧力室２７Ｃの一次圧力Ｐ１に保持される流体から、開度調整方向他方Ｈ２に（Ｐ１・Ａ１）の力を受ける。また前記ピストン２１Ｃは、第２圧力室２８Ｃの一次圧力Ｐ１に保持される流体から、開度調整方向一方Ｈ１に（Ｐ１・Ａ２）の力を受ける。さらに前記ピストン２１Ｃは、ばね部材２２Ｃから開度調整方向他方Ｈ２にばね力を受ける。したがって、このときの可変絞り弁部１２Ｃのピストン２１Ｃに関する力の釣合いは、次式（３）のように表される。
【００９５】
Ｐ１・Ａ２＝Ｐ１・Ａ１＋Ｋ・(ΔＨ＋Ｚ) …（３）
前式（３）において、Ｋは、ばね部材２２Ｃのばね定数である。ΔＨは、可変絞り弁部１２Ｃに流体が流入していない状態を初期状態として、この初期状態におけるばね部材２２Ｃの自然状態からの撓み量である。Ｚは、ピストン２１Ｃの初期状態からの開度調整方向一方Ｈ１への変位量であって、一次圧力Ｐ１と流下する流体の流量とに依存する。また「・」は、乗算を表す演算記号である。また本実施の形態において、第２受圧面積Ａ２は、第１受圧面積Ａ１よりも大きい。
【００９６】
前述のように貫通孔２６Ｃと第２連通路１８との間に、絞りが形成されるので、貫通孔２６Ｃから第２連通路１８に流出する流体の圧力が一次圧力Ｐ１から二次側圧力Ｐ１’に低下する。このように可変絞り弁部１２Ｃによって、ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ１’）の圧力損失が発生する。一次圧力Ｐ１が変動して高くなると、第２圧力室２８Ｃの流体から受ける力（Ｐ１・Ａ２）が、第１圧力室２７Ｃの流体を受ける力（Ｐ１・Ａ１）とばね部材２２Ｃからのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））との合力よりも大きくなり、ピストン２１Ｃは、開度調整方向一方Ｈ１に変位する。このとき貫通孔２６Ｃの第２連通路１８に対する開口面積は小さくなる。また一次圧力Ｐ１が変動して低くなると、第２圧力室２８Ｃの流体から受ける力（Ｐ１・Ａ２）が、第１圧力室２７Ｃの流体を受ける力（Ｐ１・Ａ１）とばね部材２２Ｃからのばね力（Ｋ・（ΔＨ＋Ｚ））との合力よりも小さくなり、ピストン２１Ｃは、開度調整方向他方Ｈ２に変位する。このとき貫通孔２６Ｃの第２連通路１８に対する開口面積は大きくなる。このように一次圧力Ｐ１の変動に対応して、貫通孔２６Ｃの第２連通路１８に対する開口面積、換言すれば、一次ポート１５からあ二次ポート１６に連通する流路の開度が調整される。
【００９７】
以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｃは、第１の実施形態の過流防止弁装置１０と同様の効果を達成できる。
【００９８】
図１０は、本発明の第５の実施形態の過流防止弁装置１０Ｄを示す断面図である。過流防止弁装置１０Ｄは、ハウジング１１Ｄ、可変絞り弁部１２Ｄ、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｄにおいて、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。また本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｄの流体圧回路図は、図９に示す第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃの流体圧回路図と同様である。また本実施の形態において、流体は、気体である圧縮性流体である。
【００９９】
本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｄにおいて、ハウジング１１Ｄは、前述の第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃのハウジング１１とほぼ同様であるので、異なる部分だけについて説明する。ハウジング１１Ｄに形成される第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２Ｄとに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２Ｄと過流防止弁部１３とに連通する。
【０１００】
可変絞り弁部１２Ｄは、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる。可変絞り弁部１２Ｄは、ピストン２１Ｄおよびばね部材２２Ｄを含んで構成される。ピストン２１Ｄは、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１Ｄに保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２Ｄは、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１Ｄに、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【０１０１】
詳細に述べると、ハウジング１１Ｄには、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１Ｄおよびばね部材２２Ｄが嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１Ｄは、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１Ｄの軸線方向他端部２４Ｄから軸線方向一端部２３Ｄに向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄから軸線方向他端部２４Ｄに向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１Ｄは、ハウジング１１Ｄに保持される。
【０１０２】
ピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄは、開度調整方向一方Ｈ１に開放する有底円筒状に形成されるとともに、軸線方向他端部２４Ｄは、開度調整方向他方Ｈ２に開放する有底円筒状に形成される。またピストン２１Ｄは、軸線方向一端部２３Ｄが開度調整方向一方Ｈ１上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３Ｄが半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１Ｄの軸線方向他端部２４Ｄよりも軸線方向一端部２３Ｄ側の部分であるフランジ部３１Ｄは、残余の部分に比べて外径が大きく形成される。ピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄよりも軸線方向他端部２４Ｄ側の外周部および軸線方向他端部２４Ｄの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ｄに当接している。
【０１０３】
ピストン２１Ｄには、その軸線Ｌ２１Ｄに沿って軸線方向一端部２３Ｄから軸線方向他端部２４Ｄに貫通する貫通路２５Ｄが形成される。またピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄには、半径方向に貫通し、貫通路２５Ｄおよび第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６Ｄが形成される。前記貫通孔２６Ｄの第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６Ｄの開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６Ｄと第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６Ｄの第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１Ｄが開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２Ｄは、ピストン２１Ｄが開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【０１０４】
またピストン２１Ｄは、第１連通路１７に連なる第１圧力室２７Ｄと、貫通路２５Ｄを介して第１圧力室２７Ｄに連なる第２圧力室２８Ｄと、ばね収容空間３２Ｄとにハウジング１１Ｄ内を仕切る。またピストン２１Ｃの軸線方向一端部２３Ｄには、第１圧力室２７Ｄの流体から開度調整方向他方Ｈ２に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第１受圧面積Ａ１の第１受圧面２９Ｄが形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７Ｄは、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７の開口部およびピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄの端面に臨む。また第１受圧面２９Ｄは、少なくともピストン２１Ｄの軸線方向一端部２３Ｄの端面を含む。これによってピストン２１Ｄは、第１圧力室２７Ｄの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向他方Ｈ２の力を受けることができる。
【０１０５】
さらにピストン２１Ｄの軸線方向他端部２４Ｄには、第２圧力室２８Ｄの流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第２受圧面積Ａ２の第２受圧面３０Ｄが形成される。詳細には、前記受圧面３０Ｄは、ピストン２１Ｄの軸線方向他端部２４Ｄの端面である。これによってピストン２１Ｄは、第２圧力室２８Ｄの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向一方Ｈ１の力を受けることができる。
【０１０６】
本実施の形態において、第２受圧面積Ａ２が第１受圧面積Ａ１よりも大きくなるように、第１受圧面２９Ｃおよび第２受圧面３０Ｃが形成される。これによってピストン２１Ｄは、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【０１０７】
ばね収容空間３２Ｄは、ピストン２１Ｄのフランジ部３１Ｄと軸線方向一端部２３Ｄよりも軸線方向他端部２４Ｄ側の部分との間の外周部と、ハウジング１１Ｄとが、ピストン２１Ｄの半径方向に間隔をあけるような円筒状に形成される。ばね部材２２Ｄは、ピストン２１Ｄのフランジ部３１Ｄよりも軸線方向一端部２３Ｄがわの一部分を内挿するようにして、ばね収容空間３２Ｄに配置される。また、ばね部材２２Ｄはピストン２１Ｄのフランジ部３１Ｄに、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２Ｄは、ピストン２１Ｄに開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２Ｄは、ハウジング１１Ｄに形成される大気開放孔３３Ｄによって、大気に開放されている。
【０１０８】
流体が一次ポート１５から二次ポート１６に流下するときの可変絞り弁部１２Ｄの動作は、第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃにおける可変絞り弁部１２Ｃの動作と同様なので、詳細な説明は省略する。以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｄは、第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃと同様の効果を達成できる。
【０１０９】
図１１は、本発明の第６の実施形態の過流防止弁装置１０Ｅを示す断面図である。過流防止弁装置１０Ｅは、ハウジング１１Ｅ、可変絞り弁部１２Ｅ、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｅにおいて、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。また本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｅの流体圧回路図は、図９に示す第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃの流体圧回路図と同様である。また本実施の形態において、流体は、気体である圧縮性流体である。
【０１１０】
本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｅにおいて、ハウジング１１Ｅは、前述の第４の実施形態の過流防止弁装置１０のハウジング１１Ｃとほぼ同様であるので、異なる部分だけについて説明する。ハウジング１１Ｅに形成される第１連通路１７は、一次ポート１５と可変絞り弁部１２Ｅとに連通する。第２連通路１８は、可変絞り弁部１２Ｅと過流防止弁部１３とに連通する。
【０１１１】
可変絞り弁部１２Ｅは、前記第１連通路１７と第２連通路１８との間に介在され、一次ポート１５から流入する流体の圧力である一次圧力Ｐ１に応じて、一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる。可変絞り弁部１２Ｅは、ピストン２１Ｅおよびばね部材２２Ｅを含んで構成される。ピストン２１Ｅは、予め定める開度調整方向Ｈ１，Ｈ２へ変位自在にしてハウジング１１Ｅに保持され、開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度を小さくし、かつ開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度を大きくする。ばね力発生手段であるばね部材２２Ｅは、たとえば圧縮コイルばねで実現され、ピストン２１Ｅに、開度調整方向他方Ｈ２へばね力を与える。
【０１１２】
詳細に述べると、ハウジング１１Ｅには、第１連通路１７および第２連通路１８に連なり、ピストン２１Ｅおよびばね部材２２Ｅが嵌り込むためのピストン用空間が形成される。ピストン２１Ｅは、開度調整方向一方Ｈ１が、ピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅから軸線方向一端部２３Ｅに向かう方向に平行となり、開度調整方向他方Ｈ２が、ピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅから軸線方向他端部２４Ｅに向かう方向に平行となるように配置されて、前記ピストン用空間に嵌り込む。このような状態でピストン２１Ｅは、ハウジング１１Ｅに保持される。
【０１１３】
ピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅは、開度調整方向一方Ｈ１に開放する有底円筒状に形成されるとともに、軸線方向他端部２４Ｅは、残余の部分に比べて外径が大きな円柱状に形成される。またピストン２１Ｅは、軸線方向一端部２３Ｅが開度調整方向一方Ｈ１上流側から第１連通路１７に臨むとともに、前記軸線方向一端部２３Ｅが半径方向内方側から第２連通路１８に臨むように配置される。ピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅよりも軸線方向他端部２４Ｅ側の外周部および軸線方向他端部２４Ｅの外周部は、シールを達成した状態で、ハウジング１１Ｅに当接している。
【０１１４】
ピストン２１Ｅには、その軸線Ｌ２１Ｅに沿って軸線方向一端部２３Ｅから軸線方向他端部２４Ｅに貫通する貫通路２５Ｅが形成される。またピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅには、半径方向に貫通し、貫通路２５Ｅおよび第２連通路１８に臨んで開口する貫通孔２６Ｅが形成される。前記貫通孔２６Ｅの第２連通路１８に対する開口面積は、貫通孔２６Ｅの開口面積よりも小さく設定される。したがって貫通孔２６Ｅと第２連通路１８との間に、絞りが形成される。前記貫通孔２６Ｅの第２連通路１８に対する開口面積は、ピストン２１Ｅが開度調整方向一方Ｈ１に変位するにつれて小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２に変位するにつれて大きくなる。これによって可変絞り弁部１２Ｅは、ピストン２１Ｅが開度調整方向一方Ｈ１へ変位するにつれて開度が小さくなり、開度調整方向他方Ｈ２へ変位するにつれて開度が大きくなるような可変絞りを実現できる。
【０１１５】
またピストン２１Ｅは、第１連通路１７に連なる第１圧力室２７Ｅと、貫通路２５Ｅを介して第１圧力室２７Ｅに連なる第２圧力室２８Ｅと、ばね収容空間３２Ｅとにハウジング１１Ｅ内を仕切る。またピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅには、第１圧力室２７Ｅの流体から開度調整方向他方Ｈ２に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第１受圧面積Ａ１の第１受圧面２９Ｅが形成される。詳細に述べると、第１圧力室２７Ｅは、ピストン用空間の一部分を含み、少なくとも第１連通路１７およびピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅの端面に臨む。また第１受圧面２９Ｅは、少なくともピストン２１Ｅの軸線方向一端部２３Ｅの端面を含む。これによってピストン２１Ｅは、第１圧力室２７Ｅの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向他方Ｈ２の力を受けることができる。
【０１１６】
さらにピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅには、第２圧力室２８Ｅの流体から開度調整方向一方Ｈ１に向かう一次圧力Ｐ１を受ける第２受圧面積Ａ２の第２受圧面３０Ｅが形成される。詳細には、前記第２受圧面３０Ｅは、ピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅの端面である。これによってピストン２１Ｅは、第２圧力室２８Ｅの流体から、一次圧力Ｐ１に基づく開度調整方向一方Ｈ１の力を受けることができる。
【０１１７】
本実施の形態において、第２受圧面積Ａ２が第１受圧面積Ａ１よりも大きくなるように、第１受圧面２９Ｅおよび第２受圧面３０Ｅが形成される。これによってピストン２１Ｅは、一次圧力Ｐ１に基づく駆動力を開度調整方向一方Ｈ１に受けることができる。
【０１１８】
ばね収容空間３２Ｅは、ピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅと軸線方向一端部２３Ｅよりも軸線方向他端部２４Ｅ側の部分との間の外周部と、ハウジング１１Ｅとが、ピストン２１Ｅの半径方向に間隔をあけるような円筒状に形成される。ばね部材２２Ｅは、ピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅよりも軸線方向一端部２３Ｅ側の一部分を内挿するようにして、ばね収容空間３２Ｅに配置される。また、ばね部材２２Ｅはピストン２１Ｅの軸線方向他端部２４Ｅに、開度調整方向他方Ｈ２上流側から当接するように配置される。これによってばね部材２２Ｅは、ピストン２１Ｅに開度調整方向他方Ｈ２のばね力を与えることができる。ばね収容空間３２Ｅは、ハウジング１１Ｅに形成される大気開放孔３３Ｅによって、大気に開放されている。
【０１１９】
流体が一次ポート１５から二次ポート１６に流下するときの可変絞り弁部１２Ｅの動作は、第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃにおける可変絞り弁部１２Ｃの動作と同様なので、詳細な説明は省略する。以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｅは、第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃと同様の効果を達成できる。
【０１２０】
また第４〜第６の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃ〜１０Ｅは、第１圧力室２７Ｃ〜２７Ｅを形成することによって、ピストン２１Ｃ〜２１Ｅには、一次圧力Ｐ１に保持される第１圧力室２７Ｃ〜２７Ｅの流体から、開度調整方向他方Ｈ２に（Ｐ１・Ａ１）の力を与えることができる。このような第１圧力室２７Ｃ〜２７Ｅが無い場合、一次圧力Ｐ１が非常に高いとき、このような一次圧力Ｐ１による第２圧力室２８Ｃ〜２８Ｅの流体から開度調整方向一方Ｈ１の（Ｐ１・Ａ２）の力が、非常に大きくなり、これに抗するための開度調整方向他方Ｈ２のばね力を発生するために、非常に大形のばね部材２２Ｃ〜２２Ｅが必要となる。したがって第４〜第６の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃ〜１０Ｅのように、第１圧力室２７Ｃ〜２７Ｅを形成することによって、第１圧力室２７Ｃ〜２７Ｅの流体からの開度調整方向他方Ｈ２の（Ｐ１・Ａ１）の力がピストン２１Ｃ〜２１Ｅに与えられるので、ばね部材２２Ｃ〜２２Ｅによる開度調整方向他方Ｈ２のばね力を大きくする必要がないので、ばね部材２２Ｃ〜２２Ｅを小形化することができる。これによって可変絞り弁部１２Ｃ〜１２Ｅの小形化が可能となり、さらには過流防止弁装置１０Ｃ〜１０Ｅの小形化も実現することができる。
【０１２１】
前述の第１〜第６の実施形態の過流防止弁装置１０，１０Ａ〜１０Ｅにおいて、可変絞り弁部１２，１２Ａ〜１２Ｅのピストン２１，２１Ａ〜２１Ｅの軸線と、過流防止弁部１３の過流ピストン３４および手動弁部１４の弁本体３７の軸線とは、互いに間隔をあけて平行または略平行にして配置される。第１〜第６の実施形態の過流防止弁装置１０，１０Ａ〜１０Ｅにおいて、可変絞り弁部１２，１２Ａ〜１２Ｅのピストン２１，２１Ａ〜２１Ｅ、過流防止弁部１３の過流ピストン３４および手動弁部１４の弁本体３７の配置位置は、前述のような位置に限ることはない。たとえば可変絞り弁部１２，１２Ａ〜１２Ｅのピストン２１，２１Ａ〜２１Ｅの軸線と、過流防止弁部１３の過流ピストン３４および手動弁部１４の弁本体３７の軸線とは、ねじれの位置にあってもよい。
【０１２２】
図１２は、本発明の第７の実施形態の過流防止弁装置１０Ｆを示す断面図である。図１３は、過流防止弁装置１０Ｆを示す流体圧回路図である。過流防止弁装置１０Ｆは、ハウジング１１Ｆ、可変絞り弁部１２、過流防止弁部１３および手動弁部１４を含んで構成される。本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｆにおいて、可変絞り弁部１３、過流防止弁部１３および手動弁部１４は、前述の第１の実施形態の過流防止弁装置１０の可変絞り弁部１３、過流防止弁部１３および手動弁部１４と同様であり、これらの配置位置が異なるだけであるので、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。また本実施の形態において、流体は、気体である圧縮性流体である。
【０１２３】
ハウジング１１Ｆは、可変絞り弁部１２、過流防止弁部１３および手動弁部１４を保持する。詳細に述べると、可変絞り弁部１２のピストン２１の軸線Ｌ２１と、過流防止弁部１３の過流ピストン３４の軸線Ｌ３４と、手動弁部１４の弁本体３７の軸線Ｌ３７とが、同軸または大略的に同軸にして配置される。またハウジング１１Ｆの長手方向一端部１１ａから長手方向他端部１１ｂに向かって、可変絞り弁部１２、過流防止弁部１３および手動弁部１４の順に並んで配置される。このとき可変絞り弁部１２のピストン２１の軸線方向一端部２３は、過流防止弁部１３の過流ピストン３４の軸線方向一端部３９に対向する。また手動弁部１４の工具嵌合凹所５１は、ハウジング１１Ｆの長手方向他端部１１ｂから外空間に開放している。
【０１２４】
ハウジング１１Ｆには、一次ポート１５および二次ポート１６が形成される。またハウジング１１Ｆには、第１連通路１７Ｆ、第２連通路１８Ｆ、第３連通路１９Ｆおよび第４連通路２０Ｆが形成される。第１連通路１７Ｆは、一次ポート１５と、第２連通路１８Ｆとに連通する。第２連通路１８Ｆは、第１連通路１７Ｆと、可変絞り弁部１２の第１圧力室２７と、過流防止弁部１３の過流ピストン３４の内空間とに連通する。第３連通路１９Ｆは、可変絞り弁部１２の貫通孔２６と、過流防止弁部１３の過流ピストン３４の軸線方向他端部４３側とに連通する。第４連通路２０Ｆは、手動弁部１４と二次ポート１６とに連通する。
【０１２５】
一次ポート１５から過流防止弁装置１０Ｆに流入した流体は、第１連通路１７Ｆおよび第２連通路１８Ｆを流下して、可変絞り弁部１２および過流防止弁部１３の過流ピストン３４の内空間に流入する。可変絞り弁部１２に流入した流体は、第１圧力室２７に流入するとともに、貫通路２５を介して第２圧力室２８に流入する。また可変絞り弁部１２の貫通路２５を流下する流体の一部は、貫通孔２６を介して、第３連通路１９Ｆに流入し、さらに過流防止弁部１３に流入する。過流防止弁部１３が開状態のとき、過流防止弁部１３に流入した流体は、第４連通路２０Ｆをして二次ポート１６から流出する。
【０１２６】
流体が一次ポート１５から二次ポート１６に流下するときの可変絞り弁部１２および過流防止弁部１３の動作は、第１の実施形態の過流防止弁装置１０における可変絞り弁部１２および過流防止弁部１３の動作と同様なので、詳細な説明は省略する。以上のように本実施の形態の過流防止弁装置１０Ｆは、第１の実施形態の過流防止弁装置１０と同様の効果を達成できる。
【０１２７】
本発明は、以下の実施の形態が可能である。
【０１２８】
（１）一次ポートおよび二次ポートを連通する流路に介在され、一次ポートから流入する流体の圧力である一次圧力に応じて、一次圧力が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力が低くなるにつれて開度を大きくするように、開度を変化させる可変絞り弁部と、
前記流路の可変絞り弁部よりも二次ポート側に介在され、可変絞り弁部における一次ポート側の圧力と二次ポート側の圧力との差圧が、予め定める設定差圧以上になったとき、前記流路を開状態から閉状態に切り換える過流防止弁部とを含むことを特徴とする過流防止弁装置。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第１の実施形態の過流防止弁装置１０を示す断面図である。
【図２】過流防止弁装置１０を示す流体圧回路図である。
【図３】可変絞り弁部１２における一次圧力Ｐ１と圧力損失ΔＰとの関係を示すグラフである。
【図４】過流防止弁装置１０の一次圧力Ｐ１とトリップ流量Ｑｔとの関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態の過流防止弁装置１０Ａを示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の過流防止弁装置１０Ｂを示す断面図である。
【図７】過流防止弁装置１０Ｂを示す流体圧回路図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の過流防止弁装置１０Ｃを示す断面図である。
【図９】過流防止弁装置１０Ｃを示す流体圧回路図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態の過流防止弁装置１０Ｄを示す断面図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態の過流防止弁装置１０Ｅを示す断面図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態の過流防止弁装置１０Ｆを示す断面図である。
【図１３】過流防止弁装置１０Ｆを示す流体圧回路図である。
【図１４】従来技術である過流防止弁装置１を示す断面図である。
【図１５】流体が圧縮性流体である場合の固定絞りにおける一次圧力と圧力損失との関係を示すグラフである。
【図１６】流体が圧縮性流体である場合の過流防止弁装置１の一次圧力ｐ１とトリップ流量ｑｔとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３０】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ 過流防止弁装置
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ 可変絞り弁部
１３ 過流防止弁部
１４ 手動弁部
１５ 一次ポート
１６ 二次ポート
１８ 連通路
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ ピストン
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ ばね部材
３４ 過流ピストン
３５ 過流ばね部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）圧縮性流体が供給される一次ポート（１５）と、連通路（１８）との間に、可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）が設けられ、
（ｂ）前記連通路（１８）と、二次ポート（１６）との間に、過流防止弁部（１３）が設けられ、
（ｃ）前記可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）は、
（ｃ１）ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）であって、
軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）に沿って開度調整方向一方（Ｈ１）と開度調整方向他方（Ｈ２）とに変位自在に保持され、
前記開度調整方向他方（Ｈ２）にあるピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）方向の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）は、一次ポート（１５）に臨み、そのピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）から軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）方向に沿って貫通路（２５，２５Ａ〜２５Ｅ）が形成され、
ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）には、貫通路（２５，２５Ａ〜２５Ｅ）と前記連通路（１８）とに臨んで開口する貫通孔（２６，２６Ａ〜２６Ｅ）が形成され、
ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）が前記開度調整方向一方（Ｈ１）に変位するにつれて、前記貫通孔（２６，２６Ａ〜２６Ｅ）の前記連通孔（１８）に対する開口面積が小さくなり、ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）が前記開度調整方向他方（Ｈ２）に変位するにつれて前記開口面積が大きくなることによって、可変絞りを実現するピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）と、
（ｃ２）ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）に、前記開度調整方向他方（Ｈ２）のばね力を与えるばね部材（２２，２２Ａ〜２２Ｅ）とを有し、
（ｃ３）一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくする可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）であり、
（ｄ）前記過流防止弁部（１３）は、
（ｄ１）過流ピストン（３４）であって、
軸線（Ｌ３４）に沿って軸線方向一方（Ｒ１）と軸線方向他方（Ｒ２）とに変位自在に保持され、
前記軸線方向一方（Ｒ１）にある過流ピストン（３４）の一端部（３９）は、一次ポート（１５）に臨み、
前記軸線方向他方（Ｒ２）にある過流ピストン（３４）の他端部（４３）は、前記連通路（１８）に臨み、
過流ピストン（３４）が前記軸線方向一方（Ｒ１）に変位して前記連通路（１８）と二次ポート（１６）との流路を開状態とし、
過流ピストン（３４）が前記軸線方向他方（Ｒ２）に変位して前記連通路（１８）と二次ポート（１６）との流路を閉状態とする過流ピストン（３４）と、
（ｄ２）過流ピストン（３４）に、前記軸線方向一方（Ｒ１）のばね力を与える過流ばね部材（３５）とを有し、
（ｄ３）一次ポート（１５）と前記連通路（１８）との差圧ΔＰが、予め定める設定差圧以上になったとき、過流ピストン（３４）によって前記流路を開状態から閉状態に切り換える過流防止弁部（１３）とを含むことを特徴とする過流防止弁装置。
【請求項２】
過流ピストン（３４）による前記流路の閉状態を開状態とするように、過流ピストン（３４）を前記軸線方向一方（Ｒ１）に変位する弁復帰手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の過流防止弁装置。
【請求項１】
（ａ）圧縮性流体が供給される一次ポート（１５）と、連通路（１８）との間に、可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）が設けられ、
（ｂ）前記連通路（１８）と、二次ポート（１６）との間に、過流防止弁部（１３）が設けられ、
（ｃ）前記可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）は、
（ｃ１）ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）であって、
軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）に沿って開度調整方向一方（Ｈ１）と開度調整方向他方（Ｈ２）とに変位自在に保持され、
前記開度調整方向他方（Ｈ２）にあるピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）方向の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）は、一次ポート（１５）に臨み、そのピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）から軸線（Ｌ２１，Ｌ２１Ａ〜Ｌ２１Ｅ）方向に沿って貫通路（２５，２５Ａ〜２５Ｅ）が形成され、
ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）の一端部（２３，２３Ａ〜２３Ｅ）には、貫通路（２５，２５Ａ〜２５Ｅ）と前記連通路（１８）とに臨んで開口する貫通孔（２６，２６Ａ〜２６Ｅ）が形成され、
ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）が前記開度調整方向一方（Ｈ１）に変位するにつれて、前記貫通孔（２６，２６Ａ〜２６Ｅ）の前記連通孔（１８）に対する開口面積が小さくなり、ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）が前記開度調整方向他方（Ｈ２）に変位するにつれて前記開口面積が大きくなることによって、可変絞りを実現するピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）と、
（ｃ２）ピストン（２１，２１Ａ〜２１Ｅ）に、前記開度調整方向他方（Ｈ２）のばね力を与えるばね部材（２２，２２Ａ〜２２Ｅ）とを有し、
（ｃ３）一次圧力Ｐ１が高くなるにつれて開度を小さくし、一次圧力Ｐ１が低くなるにつれて開度を大きくする可変絞り弁部（１２，１２Ａ〜１２Ｅ）であり、
（ｄ）前記過流防止弁部（１３）は、
（ｄ１）過流ピストン（３４）であって、
軸線（Ｌ３４）に沿って軸線方向一方（Ｒ１）と軸線方向他方（Ｒ２）とに変位自在に保持され、
前記軸線方向一方（Ｒ１）にある過流ピストン（３４）の一端部（３９）は、一次ポート（１５）に臨み、
前記軸線方向他方（Ｒ２）にある過流ピストン（３４）の他端部（４３）は、前記連通路（１８）に臨み、
過流ピストン（３４）が前記軸線方向一方（Ｒ１）に変位して前記連通路（１８）と二次ポート（１６）との流路を開状態とし、
過流ピストン（３４）が前記軸線方向他方（Ｒ２）に変位して前記連通路（１８）と二次ポート（１６）との流路を閉状態とする過流ピストン（３４）と、
（ｄ２）過流ピストン（３４）に、前記軸線方向一方（Ｒ１）のばね力を与える過流ばね部材（３５）とを有し、
（ｄ３）一次ポート（１５）と前記連通路（１８）との差圧ΔＰが、予め定める設定差圧以上になったとき、過流ピストン（３４）によって前記流路を開状態から閉状態に切り換える過流防止弁部（１３）とを含むことを特徴とする過流防止弁装置。
【請求項２】
過流ピストン（３４）による前記流路の閉状態を開状態とするように、過流ピストン（３４）を前記軸線方向一方（Ｒ１）に変位する弁復帰手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の過流防止弁装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【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１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−２２４０４０（Ｐ２００８−２２４０４０Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０８２９８（Ｐ２００８−１０８２９８）
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【分割の表示】特願２００３−６９７１４（Ｐ２００３−６９７１４）の分割
【原出願日】平成１５年３月１４日（２００３．３．１４）
【出願人】（５９２２１６１８８）株式会社カワサキプレシジョンマシナリ (67)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【分割の表示】特願２００３−６９７１４（Ｐ２００３−６９７１４）の分割
【原出願日】平成１５年３月１４日（２００３．３．１４）
【出願人】（５９２２１６１８８）株式会社カワサキプレシジョンマシナリ (67)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]