特許 7566332 流路切換弁および弁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-04

(45)【発行日】2024-10-15

(54)【発明の名称】流路切換弁および弁装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 11/044 20060101AFI20241007BHJP

   F16K 11/065 20060101ALI20241007BHJP

   F16K 1/44 20060101ALI20241007BHJP

【ＦＩ】

F16K11/044 Z

F16K11/065 Z

F16K1/44 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021149502

(22)【出願日】2021-09-14

(65)【公開番号】P2023042281

(43)【公開日】2023-03-27

【審査請求日】2024-01-22

(73)【特許権者】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】110002608

【氏名又は名称】弁理士法人オーパス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】市川 卓

(72)【発明者】

【氏名】木船 仁志

【審査官】松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１９９９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１６２４６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第４８７７０５８（ＵＳ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１３０２８１２０（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ １１／０４４

Ｆ１６Ｋ １１／０６５

Ｆ１６Ｋ １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１流入路および第２流入路のうちの選択された一方を流出路に接続する流路切換弁であって、
弁室と、前記弁室に接続される第１弁口と、前記弁室に接続されかつ前記第１弁口と向かい合って配置された第２弁口と、を有する弁本体と、
前記弁室に配置された弁体支持部材と、
前記弁体支持部材に前記第１弁口と前記第２弁口とが向かい合う方向に移動可能に支持されており、前記第１弁口側に移動すると前記第１弁口を閉じかつ前記第２弁口を開き、前記第２弁口側に移動すると前記第１弁口を開きかつ前記第２弁口を閉じる弁体ユニットと、を有し、
前記第１弁口には、前記第１流入路が接続され、
前記第２弁口には、前記第２流入路が接続され、
前記弁室には、前記流出路が接続され、
前記弁体ユニットが、前記第１弁口を開閉する第１弁部が外側面に配置された第１壁部と、前記第２弁口を開閉する第２弁部が外側面に配置された第２壁部と、を有し、
前記弁体支持部材と前記第１壁部の内側面との間に第１背圧室が形成され、
前記弁体支持部材と前記第２壁部の内側面との間に第２背圧室が形成され、
前記第１壁部が、前記第１弁部が前記第１弁口を閉じているときに前記第１弁口と前記第１背圧室とを接続する第１均圧孔を有し、
前記第２壁部が、前記第２弁部が前記第２弁口を閉じているときに前記第２弁口と前記第２背圧室とを接続する第２均圧孔を有している、ことを特徴とする流路切換弁。

【請求項2】

前記弁体ユニットが、第１弁体と、第２弁体と、作動棒と、を有し、
前記第１弁体が、円板形状の前記第１壁部と、前記第１壁部が前記第１弁口側の端部に連設された円筒形状の第１周壁部と、を有し、
前記第２弁体が、円板形状の前記第２壁部と、前記第２壁部が前記第２弁口側の端部に連設された円筒形状の第２周壁部と、を有し、
前記弁体支持部材が、前記第１周壁部の内側に同軸に配置される円柱形状の第１支持部と、前記第２周壁部の内側に同軸に配置される円柱形状の第２支持部と、を有し、
前記作動棒が、前記第１周壁部と前記第２周壁部との間に配置され、
前記流路切換弁が、
前記第１弁体を前記第１弁口側から前記第２弁口側に押す弁体駆動部と、
前記第２弁体を前記第２弁口側から前記第１弁口側に押すコイルばねと、を有する、請求項１に記載の流路切換弁。

【請求項3】

前記第１弁口の断面積と前記第１背圧室の断面積とが同じであり、
前記第２弁口の断面積と前記第２背圧室の断面積とが同じである、請求項１または請求項２に記載の流路切換弁。

【請求項4】

主弁と、パイロット弁と、を有する弁装置であって、
前記主弁が、
一端部および他端部が塞がれた円筒形状の主弁本体と、
前記主弁本体の内側に配置された弁座と、
前記主弁本体の一端部と前記弁座との間に配置された第１ピストンと、
前記主弁本体の他端部と前記弁座との間に配置された第２ピストンと、
前記弁座が有する弁座面に配置され、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンとともに前記主弁本体の軸方向にスライドされる主弁体と、を有し、
前記主弁本体の内側空間が、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間の弁室と、前記主弁本体の一端部と前記第１ピストンとの間の第１作動室と、前記主弁本体の他端部と前記第２ピストンとの間の第２作動室と、に区画されており、
前記主弁本体が、前記弁室に接続された入口ポートを有し、
前記弁座が、前記主弁体のＵターン通路に接続された出口ポートを有し、
前記第１ピストンが、前記弁室と前記第１作動室とを接続する第１絞り通路を有し、
前記第２ピストンが、前記弁室と前記第２作動室とを接続する第２絞り通路を有し、
前記パイロット弁が、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の流路切換弁であり、
前記第１流入路が、前記第１作動室と接続され、
前記第２流入路が、前記第２作動室と接続され、
前記流出路が、前記出口ポートと接続されている、弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流路切換弁およびそれを有する弁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、従来の流路切換弁の一例である三方切換弁を開示している。三方切換弁は、第１流入配管および第２流入配管のうちの選択された一方を流出配管に接続する。三方切換弁は、弁本体と、弁本体の内側に固定された弁座部材と、を有している。弁本体は、弁座部材の上側に第１弁室を有し、弁座部材の下側に第２弁室を有している。第１弁室には、第１流入配管が接続されている。第２弁室には、第２流入配管が接続されている。弁座部材は、第１弁室と流出配管とを接続する第１接続通路と、第２弁室と流出配管とを接続する第２接続通路と、を有している。

【0003】

第１弁室には、第１弁体が配置されている。第１弁体は、第１接続通路における第１弁室側の端部にある第１弁口を開閉する。第２弁室には、第２弁体が配置されている。第２弁体は、第２接続通路における第２弁室側の端部にある第２弁口を開閉する。第１弁体と第２弁体とは、作動棒で連結されている。第１弁体と第２弁体とは連動する。

【0004】

第１弁体は、プランジャに固定されている。プランジャは、電磁力が作用すると上方に移動し、電磁力が作用しないと第１コイルばねに押されて下方に移動する。第２弁体は、ピストンに固定されている。ピストンは、第２コイルばねによって上方に押されている。

【0005】

プランジャに電磁力が作用している場合、プランジャとともに第１弁体および第２弁体が上方に移動し、第１弁体が第１弁口を開き、第２弁体が第２弁口を閉じる。これにより、第１流入配管が、第１弁室および第１接続通路を介して流出配管と接続される。

【0006】

プランジャに電磁力が作用していない場合、プランジャとともに第１弁体および第２弁体が下方に移動し、第１弁体が第１弁口を閉じ、第２弁体が第２弁口を開く。これにより、第２流入配管が、第２弁室および第２接続通路を介して流出配管と接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１１－２４１８４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述した三方切換弁において、プランジャが上方に移動している場合に第２弁室（第２流入配管）の流体圧力が第２弁口（流出配管）の流体圧力よりも非常に高いと、第２弁体が流体から受ける上向きの力が大きくなる。そのため、第１コイルばねがプランジャを下方に押しても、プランジャが下方に移動することができず、三方切換弁の流路の切換動作に不具合が生じるおそれがある。

【0009】

そこで、本発明は、流入路の流体圧力と流出路の流体圧力との圧力差が大きい場合に生じる不具合を抑制できる流路切換弁および弁装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明の一態様にかかる流路切換弁は、
第１流入路および第２流入路のうちの選択された一方を流出路に接続する流路切換弁であって、
弁室と、前記弁室に接続される第１弁口と、前記弁室に接続されかつ前記第１弁口と向かい合って配置された第２弁口と、を有する弁本体と、
前記弁室に配置された弁体支持部材と、
前記弁体支持部材に前記第１弁口と前記第２弁口とが向かい合う方向に移動可能に支持されており、前記第１弁口側に移動すると前記第１弁口を閉じかつ前記第２弁口を開き、前記第２弁口側に移動すると前記第１弁口を開きかつ前記第２弁口を閉じる弁体ユニットと、を有し、
前記第１弁口には、前記第１流入路が接続され、
前記第２弁口には、前記第２流入路が接続され、
前記弁室には、前記流出路が接続され、
前記弁体ユニットが、前記第１弁口を開閉する第１弁部が外側面に配置された第１壁部と、前記第２弁口を開閉する第２弁部が外側面に配置された第２壁部と、を有し、
前記弁体支持部材と前記第１壁部の内側面との間に第１背圧室が形成され、
前記弁体支持部材と前記第２壁部の内側面との間に第２背圧室が形成され、
前記第１壁部が、前記第１弁部が前記第１弁口を閉じているときに前記第１弁口と前記第１背圧室とを接続する第１均圧孔を有し、
前記第２壁部が、前記第２弁部が前記第２弁口を閉じているときに前記第２弁口と前記第２背圧室とを接続する第２均圧孔を有している、ことを特徴とする。

【0011】

本発明において、
前記弁体ユニットが、第１弁体と、第２弁体と、作動棒と、を有し、
前記第１弁体が、円板形状の前記第１壁部と、前記第１壁部が前記第１弁口側の端部に連設された円筒形状の第１周壁部と、を有し、
前記第２弁体が、円板形状の前記第２壁部と、前記第２壁部が前記第２弁口側の端部に連設された円筒形状の第２周壁部と、を有し、
前記弁体支持部材が、前記第１周壁部の内側に同軸に配置される円柱形状の第１支持部と、前記第２周壁部の内側に同軸に配置される円柱形状の第２支持部と、を有し、
前記作動棒が、前記第１周壁部と前記第２周壁部との間に配置され、
前記流路切換弁が、
前記第１弁体を前記第１弁口側から前記第２弁口側に押す弁体駆動部と、
前記第２弁体を前記第２弁口側から前記第１弁口側に押すコイルばねと、を有する、ことが好ましい。

【0012】

本発明において、
前記第１弁口の断面積と前記第１背圧室の断面積とが同じであり、
前記第２弁口の断面積と前記第２背圧室の断面積とが同じである、ことが好ましい。

【0013】

上記目的を達成するために、本発明の一態様にかかる弁装置は、
主弁と、パイロット弁と、を有する弁装置であって、
前記主弁が、
一端部および他端部が塞がれた円筒形状の主弁本体と、
前記主弁本体の内側に配置された弁座と、
前記主弁本体の一端部と前記弁座との間に配置された第１ピストンと、
前記主弁本体の他端部と前記弁座との間に配置された第２ピストンと、
前記弁座が有する弁座面に配置され、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンとともに前記主弁本体の軸方向にスライドされる主弁体と、を有し、
前記主弁本体の内側空間が、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間の弁室と、前記主弁本体の一端部と前記第１ピストンとの間の第１作動室と、前記主弁本体の他端部と前記第２ピストンとの間の第２作動室と、に区画されており、
前記主弁本体が、前記弁室に接続された入口ポートを有し、
前記弁座が、前記主弁体のＵターン通路に接続された出口ポートを有し、
前記第１ピストンが、前記弁室と前記第１作動室とを接続する第１絞り通路を有し、
前記第２ピストンが、前記弁室と前記第２作動室とを接続する第２絞り通路を有し、
前記パイロット弁が、前記流路切換弁であり、
前記第１流入路が、前記第１作動室と接続され、
前記第２流入路が、前記第２作動室と接続され、
前記流出路が、前記出口ポートと接続されている。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、第１弁部が第１弁口を閉じると、第１弁口にある流体が第１均圧孔を介して第１背圧室に流れ込む。これにより、第１壁部に対して第１弁口側から加わる流体圧力と第１背圧室側から加わる流体圧力とが等しくなり、第１壁部が流体から受ける力を小さくすることができる。また、第２弁部が第２弁口を閉じると、第２弁口にある流体が第２均圧孔を介して第２背圧室に流れ込む。これにより、第２壁部に対して第２弁口側から加わる流体圧力と第２背圧室側から加わる流体圧力とが等しくなり、第２壁部が流体から受ける力を小さくすることができる。これにより、流入路の流体圧力と流出路の流体圧力との圧力差が大きい場合に生じる不具合を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施例に係る弁装置の断面図である。

【図2】図１の弁装置の他の状態を示す断面図である。

【図3】図１に示す弁装置の主弁の一部を拡大した断面図である。

【図4】図２に示す弁装置の主弁の一部を拡大した断面図である。

【図5】図１の弁装置のパイロット弁の断面図である。

【図6】図５のパイロット弁の一部を拡大した断面図である。

【図7】図５のパイロット弁の他の一部を拡大した断面図である。

【図8】図５のパイロット弁の背圧室の封止構造の変形例を示す断面図である。

【図9】図１の弁装置の動作を説明する図である（状態１）。

【図10】図１の弁装置の動作を説明する図である（状態２）。

【図11】図１の弁装置の動作を説明する図である（状態３）。

【図12】図１の弁装置の動作を説明する図である（状態４）。

【図13】図１の弁装置の動作を説明する図である（状態５）。

【図14】図１の弁装置の動作を説明する図である（状態６）。

【図15】図１の弁装置の動作を説明する図である（状態７）。

【図16】図１の弁装置の動作を説明する図である（状態８）。

【図17】図５のパイロット弁の弁体支持部材の第１変形例を示す断面図である。

【図18】図５のパイロット弁の弁体支持部材の第２変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の一実施例に係る弁装置について、図１～図１８を参照して説明する。

【0017】

図１、図２は、本発明の一実施例に係る弁装置の断面図である。図１は、弁装置の主弁が有する主弁体が第１の主弁体位置にある状態を示し、図２は、主弁体が第２の主弁体位置にある状態を示す。図３は、図１に示す弁装置の主弁の一部（第１ピストン）を拡大した断面図である。図４は、図２に示す弁装置の主弁の一部（第２ピストン）を拡大した断面図である。図５は、図１の弁装置のパイロット弁の断面図である。図６、図７は、図５のパイロット弁の一部を拡大した断面図である。図６は、パイロット弁が有する第１弁体およびその近傍を拡大した断面図である。図７は、パイロット弁が有する第２弁体およびその近傍を拡大した断面図である。図８は、図５のパイロット弁が有する第１背圧室の封止構造の変形例を示す断面図である。図９～図１６は、図１の弁装置の動作を説明する図である（状態１～状態８）。図１７は、図５のパイロット弁の弁体支持部材の第１変形例を示す断面図である。図１８は、図５のパイロット弁の弁体支持部材の第２変形例を示す断面図である。各図において、主弁とパイロット弁とを接続する接続管を模式的に示しており、Ｋ１－Ｋ１、Ｋ２－Ｋ２、Ｋ３－Ｋ３がそれぞれ接続されている。図５、図９～図１８において、パイロット弁の電磁コイルの記載を省略している。なお、本明細書において、上下、左右等の位置、方向を表わす記述は、各図における位置、方向に対応するものである。

【0018】

図１、図２に示すように、本実施例に係る弁装置１は、主弁１０と、パイロット弁１１０と、を有している。

【0019】

主弁１０は、主弁本体２０と、弁座３０と、主弁体４０と、第１ピストン５０と、第２ピストン６０と、連結体７０と、を有している。

【0020】

主弁本体２０は、円筒形状を有している。主弁本体２０の軸方向（軸線Ｌ方向）は、各図の左右方向と一致する。主弁本体２０の左端部（一端部）は、第１蓋部材２１で塞がれている。主弁本体２０の右端部（他端部）は、第２蓋部材２２で塞がれている。第１蓋部材２１は、第１接続ポート２１ａを有している。第２蓋部材２２は、第２接続ポート２２ａを有している。主弁本体２０は、入口ポート２３を有している。入口ポート２３は、主弁本体２０の上部における軸方向中央の箇所に配置されている。入口ポート２３には、入口導管８３が接続されている。

【0021】

弁座３０は、主弁本体２０の内側において、主弁本体２０の下部における軸方向中央の箇所に配置されている。弁座３０は、上方を向く弁座面３０ａを有している。弁座３０は、第１蓋部材２１側から第２蓋部材２２側に順に並ぶ第１切換ポート３１と、出口ポート３３と、第２切換ポート３２と、を有している。第１切換ポート３１と、出口ポート３３と、第２切換ポート３２と、は、弁座面３０ａに開口している。第１切換ポート３１には、第１導管９１が接続されている。出口ポート３３には、出口導管９３が接続されている。第２切換ポート３２には、第２導管９２が接続されている。主弁本体２０、第１蓋部材２１、第２蓋部材２２および弁座３０は、ステンレスなどの金属製である。

【0022】

主弁体４０は、略半楕円球形状を有している。主弁体４０は、内側にＵターン通路４１を有している。主弁体４０は、弁座面３０ａ上に配置される。主弁体４０は、弁座面３０ａ上でスライドされて、Ｕターン通路４１が第１切換ポート３１と出口ポート３３とを接続する第１の主弁体位置（図１に示す主弁体４０の位置）と、Ｕターン通路４１が第２切換ポート３２と出口ポート３３とを接続する第２の主弁体位置（図２に示す主弁体４０の位置）と、に位置付けられる。出口ポート３３は、常にＵターン通路４１に接続されている。主弁体４０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの合成樹脂製である。

【0023】

第１ピストン５０は、主弁本体２０の内側において、第１蓋部材２１と弁座３０との間に配置されている。第１ピストン５０は、軸線Ｌ方向に移動可能である。第１ピストン５０は、主弁本体２０の内側空間を軸線Ｌ方向に区画している。図３に示すように、第１ピストン５０は、円板５１、５２と、板ばね部材５３と、パッキン５４と、弁体支持板５５と、弁体５６と、圧縮コイルばね５８と、を有している。円板５１、５２は、ステンレスなどの金属製である。円板５１の外径は、主弁本体２０の内径よりもわずかに小さい。円板５２の外径は、円板５１の外径より小さい。板ばね部材５３は、金属部品である。板ばね部材５３は、円板部５３ａと、円板部５３ａの周縁に連設された複数のばね片５３ｂと、を有している。パッキン５４は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの合成樹脂製である。パッキン５４は、円形のトレー形状を有している。パッキン５４は、円板形状の底壁部５４ａと、底壁部５４ａの周縁に連設された周壁部５４ｂと、を有している。パッキン５４の内側に板ばね部材５３が配置されている。板ばね部材５３の円板部５３ａとパッキン５４の底壁部５４ａとは接している。円板５１、５２は、図示しないボルトで締結されており、円板部５３ａおよび底壁部５４ａは、円板５１、５２の間に保持されている。板ばね部材５３の複数のばね片５３ｂは、パッキン５４の周壁部５４ｂを内側から外側に向けて押している。周壁部５４ｂは、主弁本体２０の内周面に接している。弁体支持板５５は、真ちゅうなどの金属製である。弁体支持板５５は、円形の平板部５５ａと、突部５５ｂと、を有している。平板部５５ａは、円板５１における第１蓋部材２１側の面に接合されている。突部５５ｂは、平板部５５ａの中心に配置されている。弁体５６は、ＰＰＳなどの合成樹脂製である。弁体５６は、円柱形状を有している。弁体５６は、弁体支持板５５の突部５５ｂによって、軸線Ｌ方向に移動可能に支持されている。弁体５６の基端部５６ａは突部５５ｂの内側に配置されている。弁体５６の先端部５６ｂは突部５５ｂの外側に突出している。弁体５６の基端部５６ａは、圧縮コイルばね５８によってパッキン５４に押し付けられている。弁体５６の先端部５６ｂは、略円すい形状に形成されている。弁体５６は、第１蓋部材２１の第１接続ポート２１ａを開閉する。

【0024】

第１ピストン５０は、弁座３０側から第１蓋部材２１側に貫通する第１絞り通路５７を有している。第１絞り通路５７は、板ばね部材５３に形成された貫通孔５３ｃにおいて最も通路面積が小さくなる。

【0025】

第２ピストン６０は、主弁本体２０の内側において、第２蓋部材２２と弁座３０との間に配置されている。第２ピストン６０は、軸線Ｌ方向に移動可能である。第２ピストン６０は、主弁本体２０の内側空間を軸線Ｌ方向に区画している。図４に示すように、第２ピストン６０は、円板６１、６２と、板ばね部材６３と、パッキン６４と、弁体支持板６５と、弁体６６と、圧縮コイルばね６８と、を有している。円板６１、６２と、板ばね部材６３（円板部６３ａ、複数のばね片６３ｂ、貫通孔６３ｃ）と、パッキン６４（底壁部６４ａ、周壁部６４ｂ）と、弁体支持板６５（平板部６５ａ、突部６５ｂ）と、弁体６６（基端部６６ａ、先端部６６ｂ）と、圧縮コイルばね６８と、は、第１ピストンの円板５１、５２と、板ばね部材５３（円板部５３ａ、複数のばね片５３ｂ、貫通孔５３ｃ）と、パッキン５４（底壁部５４ａ、周壁部５４ｂ）と、弁体支持板５５（平板部５５ａ、突部５５ｂ）と、弁体５６（基端部５６ａ、先端部５６ｂ）と、圧縮コイルばね５８と、同一構成である。弁体６６は、第２蓋部材２２の第２接続ポート２２ａを開閉する。

【0026】

第２ピストン６０は、弁座３０側から第２蓋部材２２側に貫通する第２絞り通路６７を有している。第２絞り通路６７は、板ばね部材６３に形成された貫通孔６３ｃにおいて最も通路面積が小さくなる。

【0027】

連結体７０は、第１ピストン５０と第２ピストン６０とを連結する金属製のブラケットである。連結体７０には、主弁体４０が嵌合される弁体嵌合孔７１が形成されている。連結体７０は、第１ピストン５０および第２ピストン６０の移動に伴って、主弁体４０を弁座面３０ａ上でスライドさせる。

【0028】

主弁本体２０の内側空間は、第１蓋部材２１と第１ピストン５０との間の第１作動室１１と、第２蓋部材２２と第２ピストン６０との間の第２作動室１２と、第１ピストン５０と第２ピストン６０との間の弁室１３と、に区画されている。弁室１３は、Ｕターン通路４１と区画されている。弁室１３には、入口ポート２３が接続されている。弁室１３と第１作動室１１とは、第１ピストン５０の第１絞り通路５７を介して接続されている。弁室１３と第２作動室１２とは、第２ピストン６０の第２絞り通路６７を介して接続されている。

【0029】

図５に示すように、パイロット弁１１０は、弁本体１２０と、固定鉄心１３０（「吸引子」ともいう。）と、プランジャ１４０と、電磁コイル１５０（図１を参照）と、第１弁座部材１６０と、第２弁座部材１７０と、弁体支持部材１８０と、弁体ユニット２００と、を有している。パイロット弁１１０は、第１接続管３０１および第２接続管３０２のうちの選択された一方を第３接続管３０３に接続する流路切換弁である。

【0030】

弁本体１２０は、円筒形状を有している。弁本体１２０の軸方向（軸線Ｍ方向）は、各図の左右方向と一致する。固定鉄心１３０は、弁本体１２０の左端部１２０ａ（一端部）の内側に配置されている。プランジャ１４０は、弁本体１２０の内側に軸線Ｍ方向に移動可能に配置されている。固定鉄心１３０とプランジャ１４０との間に、第１コイルばね１４５が配置されている。第１コイルばね１４５は、プランジャ１４０を弁本体１２０の右端部１２０ｂ（他端部）側に押している。電磁コイル１５０は、弁本体１２０の外側に配置されている。電磁コイル１５０が通電状態になると、固定鉄心１３０およびプランジャ１４０に電磁力が作用して、プランジャ１４０が左端部１２０ａ側に移動する。電磁コイル１５０が非通電状態になると、固定鉄心１３０およびプランジャ１４０に電磁力が作用せず、第１コイルばね１４５に押されてプランジャ１４０が右端部１２０ｂ側に移動する。

【0031】

第１弁座部材１６０は、円環形状を有している。第１弁座部材１６０は、弁本体１２０の内側において、軸方向中央の箇所に配置されている。第１弁座部材１６０は、弁本体１２０の内側空間を軸線Ｍ方向に区画している。第２弁座部材１７０は、円柱形状を有している。第２弁座部材１７０は、弁本体１２０の右端部１２０ｂの内側に配置されている。第１弁座部材１６０と第２弁座部材１７０とは、軸線Ｍ方向に空間（弁室１２２）をあけて並んでいる。弁本体１２０の内側空間は、固定鉄心１３０と第１弁座部材１６０との間のプランジャ室１２１と、第１弁座部材１６０と第２弁座部材１７０との間の弁室１２２と、に区画されている。

【0032】

第１弁座部材１６０には、左面（プランジャ室１２１側の面）から右面（弁室１２２側の面）まで貫通する円形孔である第１弁口１６１が形成されている。第１弁座部材１６０の右面には、第１弁口１６１を囲む円形の第１弁座１６２が形成されている。第１弁口１６１の内径は、プランジャ１４０の先端部（右端部）の外径より大きい。第１弁口１６１の内側にはプランジャ１４０の先端部が配置されている。第２弁座部材１７０の左面（弁室１２２側の面）には、円形穴である第２弁口１７１と、第２弁口１７１を囲む円形の第２弁座１７２と、が形成されている。第２弁口１７１は、第１弁口１６１と軸線Ｍ方向に向かい合っている。弁本体１２０、第１弁座部材１６０および第２弁座部材１７０は、ステンレスなどの金属製である。

【0033】

弁体支持部材１８０は、弁室１２２に配置されている。弁体支持部材１８０は、第１支持部１８１と、第２支持部１８２と、基部１８３と、第１円筒部１８４と、第２円筒部１８５と、を有している。第１支持部１８１と第２支持部１８２と基部１８３とは、それぞれ円柱形状を有している。第１支持部１８１の外径と第２支持部１８２の外径とは、同じである。基部１８３の外径は、第１支持部１８１の外径より大きい。基部１８３の左面（第１弁座部材１６０側の面）に第１支持部１８１が同軸に連設されている。基部１８３の右面（第２弁座部材１７０側の面）に第２支持部１８２が同軸に連設されている。第１支持部１８１と第２支持部１８２と基部１８３とは、ステンレスなどの金属製であり、一体的に形成されている。基部１８３は、左面から右面まで貫通する複数の支持孔１８３ａが形成されている。第１円筒部１８４の外径と第２円筒部１８５の外径とは、同じである。第１円筒部１８４の外径は、弁本体１２０の内径よりわずかに小さい。第１円筒部１８４の右端部には、基部１８３の一部が圧入または溶接などによって固定されている。第１円筒部１８４の内側には、第１支持部１８１が配置されている。第２円筒部１８５の左端部には、基部１８３の他の一部が圧入または溶接などによって固定されている。第２円筒部１８５の内側には、第２支持部１８２が配置されている。基部１８３と第１円筒部１８４と第２円筒部１８５とは、同軸に配置される。弁体支持部材１８０の軸方向長さは、弁室１２２の長さ（第１弁座部材１６０と第２弁座部材１７０との間の長さ）よりわずかに小さい。弁体支持部材１８０は、軸線Ｍ方向にわずかに移動可能である。

【0034】

なお、パイロット弁１１０において、弁体支持部材１８０に代えて、図１７に示す弁体支持部材１８０Ａを弁室１２２に配置してもよい。弁体支持部材１８０Ａは、第１円筒部１８４および第２円筒部１８５が省略されており、２つに分割された弁本体１２０の一方の部分（左部分１２０Ｌ）の右端部に基部１８３の一部が溶接などによって気密的に固定され、他方の部分（右部分１２０Ｒ）の左端部に基部１８３の他の一部が溶接などによって気密的に固定されている。基部１８３と左部分１２０Ｌと右部分１２０Ｒとは、同軸に配置される。または、パイロット弁１１０において、弁体支持部材１８０に代えて、図１８に示す弁体支持部材１８０Ｂを弁室１２２に配置してもよい。弁体支持部材１８０Ｂは、第１円筒部１８４および第２円筒部１８５が省略されており、基部１８３が箇所Ｓにおいて弁本体１２０に溶接またはかしめなどによって固定されている。

【0035】

弁体ユニット２００は、第１弁体２１０と、第２弁体２２０と、複数の作動棒２３０と、を有している。第１弁体２１０と第２弁体２２０と複数の作動棒２３０とは、ステンレスなどの金属製である。

【0036】

第１弁体２１０は、左端部が塞がれかつ右端部が開口した円筒形状を有する。図６に示すように、第１弁体２１０は、第１周壁部２１１と、第１壁部２１２と、を有している。第１周壁部２１１は、円筒形状を有している。第１周壁部２１１の内径は、第１支持部１８１の外径よりわずかに大きく、第１弁口１６１の内径と同じである。第１周壁部２１１の内側には、第１支持部１８１が同軸に配置されている。第１壁部２１２は、円板形状を有している。第１壁部２１２は、第１周壁部２１１の左端部（第１弁口１６１側の端部）に連設されている。第１壁部２１２の左面２１２ａ（外側面）には、第１弁部２１４が配置されている。第１弁部２１４は、合成樹脂製である。第１弁部２１４は、円環形状を有している。第１弁部２１４は、第１弁座１６２に接離されるテーパー面２１４ａを有している。第１弁部２１４は、第１弁口１６１を開閉する。第１弁口１６１が開くと、第１弁口１６１が弁室１２２と接続される。第１弁口１６１が閉じると、第１弁口１６１が弁室１２２と切り離される。第１壁部２１２は、左面２１２ａから突出した円筒形状の固定突部２１２ｃを有している。固定突部２１２ｃは、第１弁部２１４およびリング部材２１５を貫通している。リング部材２１５は、ステンレスなどの金属製である。固定突部２１２ｃの先端部２１２ｄは径方向に広げられており、左面２１２ａと先端部２１２ｄとの間に第１弁部２１４およびリング部材２１５が保持されている。第１壁部２１２には、固定突部２１２ｃの先端部２１２ｄから右面２１２ｂ（内側面）まで貫通する第１均圧孔２１６が形成されている。第１弁体２１０は、第１支持部１８１に軸線Ｍ方向に移動可能に支持されている。

【0037】

第２弁体２２０は、右端部が塞がれかつ左端部が開口した円筒形状を有する。図７に示すように、第２弁体２２０は、第２周壁部２２１と、第２壁部２２２と、を有している。第２周壁部２２１は、円筒形状を有している。第２周壁部２２１の内径は、第２支持部１８２の外径よりわずかに大きく、第２弁口１７１の内径と同じである。第２周壁部２２１の内側には、第２支持部１８２が同軸に配置されている。第２壁部２２２は、円板形状を有している。第２壁部２２２は、第２周壁部２２１の右端部（第２弁口１７１側の端部）に連設されている。第２壁部２２２の右面２２２ａ（外側面）には、第２弁部２２４が配置されている。第２弁部２２４は、合成樹脂製である。第２弁部２２４は、円環形状を有している。第２弁部２２４は、第２弁座１７２に接離されるテーパー面２２４ａを有している。第２弁部２２４は、第２弁口１７１を開閉する。第２弁口１７１が開くと、第２弁口１７１が弁室１２２と接続される。第２弁口１７１が閉じると、第２弁口１７１が弁室１２２と切り離される。第２壁部２２２は、右面２２２ａから突出した円筒形状の固定突部２２２ｃを有している。固定突部２２２ｃは、第２弁部２２４およびリング部材２２５を貫通している。リング部材２２５は、ステンレスなどの金属製である。固定突部２２２ｃの先端部２２２ｄは径方向に広げられており、右面２２２ａと先端部２２２ｄとの間に第２弁部２２４およびリング部材２２５が保持されている。第２壁部２２２には、固定突部２２２ｃの先端部２２２ｄから左面２２２ｂ（内側面）まで貫通する第２均圧孔２２６が形成されている。第２弁体２２０は、第２支持部１８２に軸線Ｍ方向に移動可能に支持されている。第２周壁部２２１の左端部には径方向外方に突出した環状のフランジ部２２３が形成されている。フランジ部２２３と第２弁座部材１７０との間に、第２コイルばね１４６が配置されている。第２コイルばね１４６は、第２弁体２２０を第２弁口１７１側から第１弁口１６１側に押している。

【0038】

複数の作動棒２３０は、弁体支持部材１８０の基部１８３の複数の支持孔１８３ａに挿通されている。作動棒２３０の左端部は、第１弁体２１０の第１周壁部２１１の右端部に接している。作動棒２３０の右端部は、第２弁体２２０の第２周壁部２２１の左端部に接している。

【0039】

プランジャ１４０によって第１弁体２１０が第１弁口１６１側から第２弁口１７１側に押されると、第１弁体２１０が作動棒２３０を押し、作動棒２３０が第２弁体２２０を押す。これにより、第１弁体２１０、作動棒２３０および第２弁体２２０が共に第２弁口１７１側に移動する。また、第２コイルばね１４６によって第２弁体２２０が第２弁口１７１側から第１弁口１６１側に押されると、第２弁体２２０が作動棒２３０を押し、作動棒２３０が第１弁体２１０を押す。これにより、第１弁体２１０、作動棒２３０および第２弁体２２０が共に第１弁口１６１側に移動する。固定鉄心１３０とプランジャ１４０と第１コイルばね１４５と電磁コイル１５０とは、弁体ユニット２００を第１弁座部材１６０側から第２弁座部材１７０側に押す弁体駆動部を構成する。

【0040】

図６に示すように、第１支持部１８１と第１弁体２１０との間（端面１８１ａと右面２１２ｂとの間）には、第１背圧室１９１が形成されている。第１背圧室１９１は、弁室１２２と区画されている。第１背圧室１９１は、第１均圧孔２１６を介して第１弁口１６１と接続されている。第１背圧室１９１の断面積（軸線Ｍと直交する断面積）は、第１弁口１６１の断面積（具体的には、第１弁部２１４と第１弁座１６２との接触箇所の内側の面積）と同じである。第１支持部１８１の端面１８１ａには第１封止部２５０が配置されている。第１封止部２５０は、第１支持部１８１の外周面と第１周壁部２１１の内周面との隙間を通じて、弁室１２２と第１背圧室１９１との間で流体が流通することを規制する。

【0041】

第１封止部２５０は、パッキン２５１と、板ばね部材２５２と、リング部材２５３と、を有している。パッキン２５１は、ＰＴＦＥなどの合成樹脂製である。パッキン２５１は、円形のトレー形状を有している。パッキン２５１は、円板形状の底壁部２５１ａと、底壁部２５１ａの周縁に連設された周壁部２５１ｂと、を有している。板ばね部材２５２は、金属部品である。板ばね部材２５２は、円板部２５２ａと、円板部２５２ａの周縁に連設された複数のばね片２５２ｂと、を有している。板ばね部材２５２は、パッキン２５１の内側に配置されている。パッキン２５１の底壁部２５１ａと板ばね部材２５２の円板部２５２ａとは接している。板ばね部材２５２の複数のばね片２５２ｂは、パッキン２５１の周壁部２５１ｂを内側から外側に向けて押している。周壁部２５１ｂは、第１周壁部２１１の内周面に押し付けられている。第１弁体２１０が軸線Ｍ方向に移動すると、周壁部２５１ｂの外周面が第１周壁部２１１の内周面と摺動される。リング部材２５３は、ステンレスなどの金属製である。第１支持部１８１の端面１８１ａから円筒形状の固定突部１８１ｃが突出している。固定突部１８１ｃは、パッキン２５１の底壁部２５１ａ、板ばね部材２５２の円板部２５２ａおよびリング部材２５３を貫通している。固定突部１８１ｃの先端部１８１ｄは径方向に広げられており、端面１８１ａと先端部１８１ｄとの間にパッキン２５１、板ばね部材２５２およびリング部材２５３が保持されている。

【0042】

図７に示すように、第２支持部１８２と第２弁体２２０との間（端面１８２ａと左面２２２ｂとの間）には、第２背圧室１９２が形成されている。第２背圧室１９２は、弁室１２２と区画されている。第２背圧室１９２は、第２均圧孔２２６を介して第２弁口１７１と接続されている。第２背圧室１９２の断面積（軸線Ｍと直交する断面積）は、第２弁口１７１の断面積（具体的には、第２弁部２２４と第２弁座１７２との接触箇所の内側の面積）と同じである。第２支持部１８２の端面１８２ａには第２封止部２６０が配置されている。第２封止部２６０は、第２支持部１８２の外周面と第２周壁部２２１の内周面との隙間を通じて、弁室１２２と第２背圧室１９２との間で流体が流通することを規制する。

【0043】

第２封止部２６０は、パッキン２６１と、板ばね部材２６２と、リング部材２６３と、を有している。パッキン２６１（底壁部２６１ａ、周壁部２６１ｂ）と、板ばね部材２６２（円板部２６２ａ、ばね片２６２ｂ）と、リング部材２６３と、は、第１封止部２５０のパッキン２５１（底壁部２５１ａ、周壁部２５１ｂ）と、板ばね部材２５２（円板部２５２ａ、ばね片２５２ｂ）と、リング部材２５３と、同一構成である。第２支持部１８２の端面１８２ａから円筒形状の固定突部１８２ｃが突出している。固定突部１８２ｃは、パッキン２６１の底壁部２６１ａ、板ばね部材２６２の円板部２６２ａおよびリング部材２６３を貫通している。固定突部１８２ｃの先端部１８２ｄは径方向に広げられており、端面１８２ａと先端部１８２ｄとの間にパッキン２６１、板ばね部材２６２およびリング部材２６３が保持されている。

【0044】

なお、図８に示すように、パイロット弁１１０において、第１封止部２５０に代えて、第１支持部１８１に封止部材２７０を配置してもよい。この場合、第１支持部１８１の端面１８１ａに形成された環状段部１８１ｂと、端面１８１ａと固定突部１８１ｃの先端部１８１ｄとの間に保持された円板部材２５５と、によって環状溝を形成し、当該環状溝に封止部材２７０を配置する。封止部材２７０は、シール部２７０ａと、キャップ部２７０ｂと、を有している。シール部２７０ａは、ゴム材などからなる円環形状の部材である。シール部２７０ａは、例えば、Ｏリングである。キャップ部２７０ｂは、シール部２７０ａより弾性変形の少ないＰＴＦＥなどの合成樹脂からなる円環帯状の部材である。キャップ部２７０ｂは、シール部２７０ａの外周部に被せられている。キャップ部２７０ｂの外周面は、第１周壁部２１１の内周面と接している。第１弁体２１０が軸線Ｍ方向に移動すると、キャップ部２７０ｂの外周面が第１周壁部２１１の内周面と摺動される。なお、封止部材２７０は、シール部２７０ａのみで構成されていてもよい。同様にして、第２封止部２６０に代えて、第２支持部１８２に封止部材２７０を配置してもよい。

【0045】

プランジャ室１２１には、第１接続管３０１が接続されている。第１接続管３０１は、プランジャ室１２１を介して第１弁口１６１に接続されている。第２弁口１７１には、第２接続管３０２が接続されている。弁室１２２には、第３接続管３０３が接続されている。第１接続管３０１は第１流入路である。第２接続管３０２は第２流入路である。第３接続管３０３は流出路である。

【0046】

第１接続管３０１は、プランジャ室１２１と第１蓋部材２１の第１接続ポート２１ａとを接続している。第２接続管３０２は、第２弁口１７１と第２蓋部材２２の第２接続ポート２２ａとを接続している。第３接続管３０３は、弁室１２２と出口導管９３とを接続している。

【0047】

弁本体１２０、第１弁座部材１６０（第１弁口１６１、第１弁座１６２）、第２弁座部材１７０（第２弁口１７１、第２弁座１７２）、弁体支持部材１８０（第１支持部１８１、第２支持部１８２、基部１８３）、弁体ユニット２００（第１弁体２１０、第２弁体２２０）、第１背圧室１９１および第２背圧室１９２のそれぞれの軸は、軸線Ｍ上で一致している。

【0048】

次に、弁装置１の動作の一例について、図９～図１６を参照して説明する。弁装置１は、エアコンの冷凍サイクルに組み込まれ、入口導管８３から弁室１３に高圧ＰＨの流体（冷媒）が流れ、出口導管９３に低圧ＰＬの流体が流れる。高圧ＰＨは低圧ＰＬより高い圧力である。中圧ＰＭは、高圧ＰＨと低圧ＰＬとの間の圧力である。

【0049】

図９～図１６は、弁装置１の動作の状態（状態１～状態８）を示している。（１）状態１は、パイロット弁１１０の電磁コイル１５０が非通電状態を維持している状態である。状態１において、主弁体４０は第１の主弁体位置にある。（２）状態２は、電磁コイル１５０を非通電状態から通電状態に切り換えた直後の状態である。（３）状態３は、状態２に続いて、主弁本体２０および弁本体１２０の内側の流体圧力が変化する途中の状態である。（４）状態４は、状態３に続いて、主弁本体２０および弁本体１２０の内側の流体圧力の変化がより進んだ状態である。（５）状態５は、状態４に続いて、主弁本体２０および弁本体１２０の内側の流体圧力の変化が完了し、主弁体４０が第２の主弁体位置に移動した状態である。（６）状態６は、電磁コイル１５０を通電状態から非通電状態に切り換えた直後の状態である。（７）状態７は、状態６に続いて、主弁本体２０および弁本体１２０の内側の流体圧力が変化する途中の状態である。（８）状態８は、状態７に続いて、主弁本体２０および弁本体１２０の内側の流体圧力の変化がより進んだ状態である。そして、状態８に続いて、主弁本体２０および弁本体１２０の内側の流体圧力の変化が完了し、主弁体４０が第１の主弁体位置に移動すると、状態１に戻る。状態１～状態８は時間的に連続している。

【0050】

（状態１：図９）
主弁体４０は第１の主弁体位置にある。入口導管８３は、弁室１３を介して第２導管９２と接続されている。第１導管９１は、主弁体４０のＵターン通路４１を介して出口導管９３と接続されている。第１作動室１１の流体圧力、第２作動室１２の流体圧力および弁室１３の流体圧力は高圧ＰＨである。パイロット弁１１０の電磁コイル１５０が非通電状態を維持しており、プランジャ１４０に電磁力が作用せず、プランジャ１４０は第１コイルばね１４５に押されてプランジャ室１２１の右端部側にある。弁体ユニット２００（第１弁体２１０、作動棒２３０および第２弁体２２０）は、プランジャ１４０に押されて弁室１２２の右端部側にある。第１弁部２１４が第１弁座１６２から離れて第１弁口１６１が開いており、第２弁部２２４が第２弁座１７２に接して第２弁口１７１が閉じている。第１接続ポート２１ａは第１作動室１１に対して閉じている。第１接続ポート２１ａは、第１接続管３０１、プランジャ室１２１、第１弁口１６１、弁室１２２、第３接続管３０３を介して出口導管９３（出口ポート３３）と接続されている。第１背圧室１９１は、第１均圧孔２１６を介して第１弁口１６１と接続されている。第１接続ポート２１ａから出口導管９３までの流体圧力および第１背圧室１９１の流体圧力は低圧ＰＬである。第２接続ポート２２ａは第２作動室１２に対して開いている。第２接続ポート２２ａは、第２接続管３０２を介して第２弁口１７１と接続されている。第２背圧室１９２は、第２均圧孔２２６を介して第２弁口１７１と接続されている。第２接続ポート２２ａから第２弁口１７１までの流体圧力および第２背圧室１９２の流体圧力は高圧ＰＨである。

【0051】

状態１において、第１弁口１６１と弁室１２２と第１背圧室１９１とが接続されている。そのため、第１弁体２１０の表面全体に加わる流体圧力（低圧ＰＬ）が均一であり、第１弁体２１０（特に第１壁部２１２）が流体から受ける力が小さい。また、状態１において、第２弁口１７１と弁室１２２とが切り離されかつ第２弁口１７１と第２背圧室１９２とが接続されている。そのため、第２弁体２２０の第２壁部２２２に対して第２弁口１７１側から加わる流体圧力（高圧ＰＨ）と第２背圧室１９２側から加わる流体圧力（高圧ＰＨ）とが等しく、第２弁口１７１の断面積と第２背圧室１９２の断面積とが同じであるため、第２弁体２２０（特に第２壁部２２２）が流体から受ける力が小さい。そのため、第２弁口１７１の流体圧力と弁室１２２の流体圧力との圧力差が大きい場合でも、第１コイルばね１４５の力によって弁体ユニット２００を弁室１２２の右端部側に留めておくことができ、弁体ユニット２００が流体から受ける力によって移動してしまうことを抑制できる。

【0052】

（状態２：図１０）
電磁コイル１５０が非通電状態から通電状態に切り換えられると、主弁体４０の位置として第２の主弁体位置が選択される（すなわち、パイロット弁１１０において、第３接続管３０３と接続される配管として第２接続管３０２が選択される）。固定鉄心１３０およびプランジャ１４０に電磁力が作用して、プランジャ１４０がプランジャ室１２１の左端部側に移動する。通電状態への切り換え直後は、状態１と同じく、弁体ユニット２００は、弁室１２２の右端部側にあり、第１弁口１６１が開いており、第２弁口１７１が閉じている。各部の流体圧力は、状態１と同じである。

【0053】

（状態３：図１１）
電磁コイル１５０が非通電状態から通電状態に切り換えられてから少し時間が経つと、弁体ユニット２００が第２コイルばね１４６に押されて弁室１２２の左端部側に移動する。これにより、第１弁部２１４が第１弁座１６２に接して第１弁口１６１が閉じ、第２弁部２２４が第２弁座１７２から離れて第２弁口１７１が開く。このとき、第１接続ポート２１ａは第１作動室１１に対して閉じており、第１弁口１６１が閉じると、第１接続ポート２１ａ、第１接続管３０１、プランジャ室１２１および第１弁口１６１が一時的に孤立した閉空間となる。そのため、第１接続ポート２１ａから第１弁口１６１までの流体圧力および第１背圧室１９１の流体圧力は低圧ＰＬのままである。また、第２接続ポート２２ａは第２作動室１２に対して開いており、第２弁口１７１が開くと、第２作動室１２が、第２接続ポート２２ａ、第２接続管３０２、第２弁口１７１、弁室１２２、第３接続管３０３を介して出口導管９３と接続される。これにより、第２作動室１２から出口導管９３に流体が流れ、第２作動室１２から第３接続管３０３までの流体圧力および第２背圧室１９２の流体圧力が徐々に低下して中圧ＰＭになる。

【0054】

（状態４：図１２）
電磁コイル１５０が非通電状態から通電状態に切り換えられてからさらに時間が経つと、第１作動室１１の流体圧力（高圧ＰＨ）と第２作動室１２の流体圧力（中圧ＰＭ）との圧力差が大きくなり、第１ピストン５０および第２ピストン６０が主弁本体２０の右端部側に移動し始める。第１ピストン５０の移動により第１接続ポート２１ａが第１作動室１１に対して開き、第１作動室１１から第１接続ポート２１ａ、第１接続管３０１、プランジャ室１２１および第１弁口１６１に流体が流れて、第１接続ポート２１ａから第１弁口１６１までの流体圧力および第１背圧室１９１の流体圧力が高圧ＰＨになる。第１背圧室１９１の流体圧力が高圧ＰＨになると、弁体支持部材１８０が弁室１２２の右端部側にわずかに移動する。

【0055】

（状態５：図１３）
そして、主弁体４０が第２の主弁体位置まで移動すると、第２接続ポート２２ａが第２作動室１２に対して閉じ、第２接続ポート２２ａから第３接続管３０３までの流体が出口導管９３に流れて、第２接続ポート２２ａから第３接続管３０３までの流体圧力および第２背圧室１９２の流体圧力が低圧ＰＬになる。第１接続ポート２１ａは第１作動室１１に対して開いており、第１接続ポート２１ａから第１弁口１６１までの流体圧力および第１背圧室１９１の流体圧力は高圧ＰＨである。弁室１３から第２絞り通路６７を介して第２作動室１２に流体が流れ、第２作動室１２の流体圧力が高圧ＰＨになる。第１作動室１１の流体圧力および弁室１３の流体圧力は高圧ＰＨである。このようにして、主弁体４０の第１の主弁体位置から第２の主弁体位置への移動が完了する。この状態において、入口導管８３は、弁室１３を介して第１導管９１と接続されている。第２導管９２は、主弁体４０のＵターン通路４１を介して出口導管９３と接続されている。

【0056】

状態５において、第１弁口１６１と弁室１２２とが切り離されかつ第１弁口１６１と第１背圧室１９１とが接続されている。そのため、第１弁体２１０の第１壁部２１２に対して第１弁口１６１側から加わる流体圧力（高圧ＰＨ）と第１背圧室１９１側から加わる流体圧力（高圧ＰＨ）とが等しく、第１弁口１６１の断面積と第１背圧室１９１の断面積とが同じであるため、第１弁体２１０（特に第１壁部２１２）が流体から受ける力が小さい。また、状態５において、第２弁口１７１と弁室１２２と第２背圧室１９２とが接続されている。そのため、第２弁体２２０の表面全体に加わる流体圧力（低圧ＰＬ）が均一であり、第２弁体２２０（特に第２壁部２２２）が流体から受ける力が小さい。そのため、第１弁口１６１の流体圧力と弁室１２２の流体圧力との圧力差が大きい場合でも、第２コイルばね１４６の力によって弁体ユニット２００を弁室１２２の左端部側に留めておくことができ、弁体ユニット２００が流体から受ける力によって移動してしまうことを抑制できる。

【0057】

（状態６：図１４）
電磁コイル１５０が通電状態から非通電状態に切り換えられると、主弁体４０の位置として第１の主弁体位置が選択される（すなわち、パイロット弁１１０において、第３接続管３０３と接続される配管として第１接続管３０１が選択される）。固定鉄心１３０およびプランジャ１４０に作用していた電磁力が消失して、プランジャ１４０が第１コイルばね１４５に押されてプランジャ室１２１の右端部側に移動し、プランジャ１４０が第１弁体２１０（リング部材２１５）に接する。非通電状態への切り換え直後は、状態５と同じく、弁体ユニット２００は、弁室１２２の左端部側にあり、第１弁口１６１が閉じており、第２弁口１７１が開いている。各部の流体圧力は、状態５と同じである。

【0058】

（状態７：図１５）
電磁コイル１５０が通電状態から非通電状態に切り換えられてから少し時間が経つと、弁体ユニット２００がプランジャ１４０に押されて弁室１２２の右端部側に移動する。これにより、第１弁部２１４が第１弁座１６２から離れて第１弁口１６１が開き、第２弁部２２４が第２弁座１７２に接して第２弁口１７１が閉じる。このとき、第２接続ポート２２ａは第２作動室１２に対して閉じており、第２弁口１７１が閉じると、第２接続ポート２２ａ、第２接続管３０２および第２弁口１７１が一時的に孤立した閉空間となる。そのため、第２接続ポート２２ａから第２弁口１７１までの流体圧力および第２背圧室１９２の流体圧力は低圧ＰＬのままである。また、第１接続ポート２１ａは第１作動室１１に対して開いており、第１弁口１６１が開くと、第１作動室１１が、第１接続ポート２１ａ、第１接続管３０１、プランジャ室１２１、第１弁口１６１、弁室１２２、第３接続管３０３を介して出口導管９３と接続される。これにより、第１作動室１１から出口導管９３に流体が流れ、第１作動室１１から第３接続管３０３までの流体圧力および第１背圧室１９１の流体圧力が徐々に低下して中圧ＰＭになる。

【0059】

（状態８：図１６）
電磁コイル１５０が通電状態から非通電状態に切り換えられてからさらに時間が経つと、第１作動室１１の流体圧力（中圧ＰＭ）と第２作動室１２の流体圧力（高圧ＰＨ）との圧力差が大きくなり、第１ピストン５０および第２ピストン６０が主弁本体２０の左端部側に移動し始める。第１ピストン５０の移動により第２接続ポート２２ａが第２作動室１２に対して開き、第２作動室１２から第２接続ポート２２ａ、第２接続管３０２および第２弁口１７１に流体が流れて、第２接続ポート２２ａから第２弁口１７１までの流体圧力および第２背圧室１９２の流体圧力が高圧ＰＨになる。第２背圧室１９２の流体圧力が高圧ＰＨになると、弁体支持部材１８０が弁室１２２の左端部側にわずかに移動する。

【0060】

そして、主弁体４０が第１の主弁体位置まで移動すると、第１接続ポート２１ａが第１作動室１１に対して閉じ、第１接続ポート２１ａから第３接続管３０３までの流体が出口導管９３に流れて、第１接続ポート２１ａから第３接続管３０３までの流体圧力および第１背圧室１９１の流体圧力が低圧ＰＬになる。第２接続ポート２２ａは第２作動室１２に対して開いており、第２接続ポート２２ａから第２弁口１７１までの流体圧力および第２背圧室１９２の流体圧力は高圧ＰＨである。弁室１３から第１絞り通路５７を介して第１作動室１１に流体が流れ、第１作動室１１の流体圧力が高圧ＰＨになる。第２作動室１２の流体圧力および弁室１３の流体圧力は高圧ＰＨである。このようにして、主弁体４０の第２の主弁体位置から第１の主弁体位置への移動が完了し、状態１に戻る。

【0061】

本実施例に係る弁装置１は、主弁１０と、パイロット弁１１０と、を有している。主弁１０が、左端部および右端部が塞がれた円筒形状の主弁本体２０と、主弁本体２０の内側に配置された弁座３０と、主弁本体２０の左端部と弁座３０との間に配置された第１ピストン５０と、主弁本体２０の右端部と弁座３０との間に配置された第２ピストン６０と、弁座３０が有する弁座面３０ａに配置され、第１ピストン５０および第２ピストン６０とともに主弁本体２０の軸方向にスライドされる主弁体４０と、を有している。主弁本体２０の内側空間が、第１ピストン５０と第２ピストン６０との間の弁室１３と、主弁本体２０の左端部と第１ピストン５０との間の第１作動室１１と、主弁本体２０の右端部と第２ピストン６０との間の第２作動室１２と、に区画されている。主弁本体２０が、弁室１３に接続された入口ポート２３を有している。弁座３０が、主弁体４０のＵターン通路４１に接続された出口ポート３３を有している。第１ピストン５０が、弁室１３と第１作動室１１とを接続する第１絞り通路５７を有している。第２ピストン６０が、弁室１３と第２作動室１２とを接続する第２絞り通路６７を有している。

【0062】

パイロット弁１１０は、弁室１２２と、弁室１２２に接続される第１弁口１６１と、弁室１２２に接続されかつ第１弁口１６１と向かい合って配置された第２弁口１７１と、を有する弁本体１２０と、弁室１２２に配置された弁体支持部材１８０と、弁体支持部材１８０に第１弁口１６１と第２弁口１７１とが向かい合う方向（軸線Ｍ方向）に移動可能に支持されており、第１弁口１６１側に移動すると第１弁口１６１を閉じかつ第２弁口１７１を開き、第２弁口１７１側に移動すると第１弁口１６１を開きかつ第２弁口１７１を閉じる弁体ユニット２００と、を有している。第１弁口１６１には、第１接続管３０１が接続されている。第２弁口１７１には、第２接続管３０２が接続されている。弁室１２２には、第３接続管３０３が接続されている。弁体ユニット２００が、第１弁口１６１を開閉する第１弁部２１４が左面２１２ａに配置された第１壁部２１２と、第２弁口１７１を開閉する第２弁部２２４が右面２２２ａに配置された第２壁部２２２と、を有している。弁体支持部材１８０と第１壁部２１２の右面２１２ｂとの間に第１背圧室１９１が形成されている。弁体支持部材１８０と第２壁部２２２の左面２２２ｂとの間に第２背圧室１９２が形成されている。第１壁部２１２が、第１弁部２１４が第１弁口１６１を閉じているときに第１弁口１６１と第１背圧室１９１とを接続する第１均圧孔２１６を有している。第２壁部２２２が、第２弁部２２４が第２弁口１７１を閉じているときに第２弁口１７１と第２背圧室１９２とを接続する第２均圧孔２２６を有している。第１接続管３０１が、第１ピストン５０（弁体５６）によって開閉される第１接続ポート２１ａを介して第１作動室１１と接続される。第２接続管３０２が、第２ピストン６０（弁体６６）によって開閉される第２接続ポート２２ａを介して第２作動室１２と接続される。第３接続管３０３が、出口導管９３（出口ポート３３）と接続されている。

【0063】

パイロット弁１１０において、第１弁部２１４が第１弁口１６１を閉じると、第１弁口１６１にある流体が第１均圧孔２１６を介して第１背圧室１９１に流れ込む。これにより、第１壁部２１２に対して第１弁口１６１側から加わる流体圧力と第１背圧室１９１側から加わる流体圧力とが等しくなり、第１弁口１６１の断面積と第１背圧室１９１の断面積とが同じであるため、第１壁部２１２が流体から受ける力を小さくすることができる。また、第２弁部２２４が第２弁口１７１を閉じると、第２弁口１７１にある流体が第２均圧孔２２６を介して第２背圧室１９２に流れ込む。これにより、第２壁部２２２に対して第２弁口１７１側から加わる流体圧力と第２背圧室１９２側から加わる流体圧力とが等しくなり、第２弁口１７１の断面積と第２背圧室１９２の断面積とが同じであるため、第２壁部２２２が流体から受ける力を小さくすることができる。これにより、パイロット弁１１０は、第１接続管３０１の流体圧力または第２接続管３０２の流体圧力と第３接続管３０３の流体圧力との圧力差が大きい場合に生じる不具合を抑制できる。

【0064】

また、弁体ユニット２００が、第１弁体２１０と、第２弁体２２０と、複数の作動棒２３０と、を有している。第１弁体２１０が、円板形状の第１壁部２１２と、第１壁部２１２が第１弁口１６１側の端部に連設された円筒形状の第１周壁部２１１と、を有している。第２弁体２２０が、円板形状の第２壁部２２２と、第２壁部２２２が第２弁口１７１側の端部に連設された円筒形状の第２周壁部２２１と、を有している。弁体支持部材１８０が、第１周壁部２１１の内側に同軸に配置される円柱形状の第１支持部１８１と、第２周壁部２２１の内側に同軸に配置される円柱形状の第２支持部１８２と、を有している。作動棒２３０が、第１周壁部２１１と第２周壁部２２１との間に配置されている。パイロット弁１１０が、第１弁体２１０を第１弁口１６１側から第２弁口１７１側に押す弁体駆動部（プランジャ１４０および第１コイルばね１４５）と、第２弁体２２０を第２弁口１７１側から第１弁口１６１側に押す第２コイルばね１４６と、を有している。このようにすることで、比較的簡易な構成で弁体ユニット２００を第１弁口１６１と第２弁口１７１とが向かい合う方向に移動させることができる。

【0065】

また、第１弁口１６１の断面積と第１背圧室１９１の断面積とが同じである。第２弁口１７１の断面積と第２背圧室１９２の断面積とが同じである。このようにすることで、第１壁部２１２が流体から受ける力をさらに小さくすることができる。また、第２壁部２２２が流体から受ける力をさらに小さくすることができる。そのため、パイロット弁１１０は、第１接続管３０１の流体圧力または第２接続管３０２の流体圧力と第３接続管３０３の流体圧力との圧力差が大きい場合に生じる不具合をより効果的に抑制できる。

【0066】

上記に本発明の実施例を説明したが、本発明は実施例の構成に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0067】

１…弁装置、１０…主弁、１１…第１作動室、１２…第２作動室、１３…弁室、２０…主弁本体、２１…第１蓋部材、２１ａ…第１接続ポート、２２…第２蓋部材、２２ａ…第２接続ポート、２３…入口ポート、３０…弁座、３０ａ…弁座面、３１…第１切換ポート、３２…第２切換ポート、３３…出口ポート、４０…主弁体、４１…Ｕターン通路、５０…第１ピストン、５１、５２…円板、５３…板ばね部材、５３ａ…円板部、５３ｂ…ばね片、５３ｃ…貫通孔、５４…パッキン、５４ａ…底壁部、５４ｂ…周壁部、５５…弁体支持板、５５ａ…平板部、５５ｂ…突部、５６…弁体、５６ａ…基端部、５６ｂ…先端部、５７…第１絞り通路、５８…圧縮コイルばね、６０…第２ピストン、６１、６２…円板、６３…板ばね部材、６３ａ…円板部、６３ｂ…ばね片、６３ｃ…貫通孔、６４…パッキン、６４ａ…底壁部、６４ｂ…周壁部、６５…弁体支持板、６５ａ…平板部、６５ｂ…突部、６６…弁体、６６ａ…基端部、６６ｂ…先端部、６７…第２絞り通路、６８…圧縮コイルばね、７０…連結体、７１…弁体嵌合孔、８３…入口導管、９１…第１導管、９２…第２導管、９３…出口導管、１１０…パイロット弁、１２０…弁本体、１２１…プランジャ室、１２２…弁室、１３０…固定鉄心、１４０…プランジャ、１４５…第１コイルばね、１４６…第２コイルばね、１５０…電磁コイル、１６０…第１弁座部材、１６１…第１弁口、１６２…第１弁座、１７０…第２弁座部材、１７１…第２弁口、１７２…第２弁座、１８０…弁体支持部材、１８１…第１支持部、１８１ａ…端面、１８１ｃ…固定突部、１８１ｄ…先端部、１８２…第２支持部、１８２ａ…端面、１８２ｃ…固定突部、１８２ｄ…先端部、１８２ａ…端面、１８３…基部、１８３ａ…支持孔、１８４…第１円筒部、１８５…第２円筒部、１９１…第１背圧室、１９２…第２背圧室、２００…弁体ユニット、２１０…第１弁体、２１１…第１周壁部、２１２…第１壁部、２１２ａ…左面、２１２ｂ…右面、２１２ｃ…固定突部、２１２ｄ…先端部、２１４…第１弁部、２１４ａ…テーパー面、２１５…リング部材、２１６…第１均圧孔、２２０…第２弁体、２２１…第２周壁部、２２２…第２壁部、２２２ａ…右面、２２２ｂ…左面、２２２ｃ…固定突部、２２２ｄ…先端部、２２３…フランジ部、２２４…第２弁部、２２４ａ…テーパー面、２２５…リング部材、２２６…第２均圧孔、２３０…作動棒、２５０…第１封止部、２５１…パッキン、２５１ａ…底壁部、２５１ｂ…周壁部、２５２…板ばね部材、２５２ａ…円板部、２５２ｂ…ばね片、２５３…リング部材、２６０…第２封止部、２６１…パッキン、２６１ａ…底壁部、２６１ｂ…周壁部、２６２…板ばね部材、２６２ａ…円板部、２６２ｂ…ばね片、２６３…リング部材、３０１…第１接続管、３０２…第２接続管、３０３…第３接続管

【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17】

【図18】