特許 5918188 制御弁

(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】5918188

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】制御弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 1/36 20060101AFI20160428BHJP

   F16K 1/00 20060101ALI20160428BHJP

   F16K 1/46 20060101ALI20160428BHJP

   F16K 31/42 20060101ALN20160428BHJP

   F16K 31/06 20060101ALN20160428BHJP

【ＦＩ】

   F16K1/36 E

   F16K1/00 E

   F16K1/46 A

   !F16K31/42 A

   !F16K31/06 305L

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-189421(P2013-189421)

(22)【出願日】2013年9月12日

(65)【公開番号】特開2015-55311(P2015-55311A)

(43)【公開日】2015年3月23日

【審査請求日】2015年3月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石川 聡士

【審査官】 冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１４０１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２５７５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１２４４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０３５１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９７９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０２５２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １／００− １／５４

Ｆ１６Ｋ ３１／１２−３１／４２

Ｆ１６Ｋ ３１／０６−３１／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の通路に接続される入口ポートと、第２の通路に接続される出口ポートとを有し、該入口ポートおよび該出口ポートに連通し、該出口ポートを開閉制御するピストンユニットを移動可能に収容する収容部を備える弁本体部と、
前記ピストンユニットに、前記出口ポートを開閉制御する動作を行わせるピストンユニット駆動機構と、を備え、
前記ピストンユニットが、前記出口ポートの周縁に形成される弁座に選択的に当接するシール部材と、該シール部材に係合され該シール部材を保持する保持用リング部材であって前記弁本体部の収容部および該シール部材の周囲に形成される隙間に連通する溝、および、該溝に連なる通路を、該シール部材に当接する端部に有する保持用リング部材と、を有することを特徴とする制御弁。

【請求項2】

前記保持用リング部材は、向かい合う端面にそれぞれ、形成される半径方向に延びる少なくとも１つの溝と、周囲に通路を形成する該溝に連なる面取り部を外周部に有することを特徴とする請求項１記載の制御弁。

【請求項3】

前記保持用リング部材は、向かい合う端面にそれぞれ、半径方向に延びる少なくとも１つの溝と、厚さ方向に貫通する貫通孔を該溝に有することを特徴とする請求項１記載の制御弁。

【請求項4】

前記ピストンユニットは、前記シール部材および前記保持用リング部材をそれぞれ収容する第１の凹部および第２の凹部を前記出口ポートの周縁に形成される弁座に向かい合って有するピストン部材を備え、前記シール部材の外周部と該ピストン部材の第１の凹部の内周部との隙間が、前記保持用リング部材の溝および前記面取り部に連通することを特徴とする請求項２記載の制御弁。

【請求項5】

前記シール部材における環状部の一部が前記保持用リング部材の溝の一部に挿入されるとともに、前記ピストン部材の第２の凹部の周縁の一部が、該保持用リング部材の溝の一部に連なる他の部分に押し込まれることを特徴とする請求項４に記載の制御弁。

【請求項6】

前記ピストンユニットが前記出口ポートを閉状態とする場合、前記保持用リング部材が前記出口ポートの周縁に形成される弁座に連なるストッパー部に当接することを特徴とする請求項４記載の制御弁。

【請求項7】

前記弁本体部のストッパー部の立下り部における該弁本体部の中心軸線回りの直径は、前記ピストン部材の第１の凹部の内周部の最大径よりも大であることを特徴とする請求項６記載の制御弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピストン部材を有する制御弁に関する。

【背景技術】

【0002】

空調装置等に用いられる制御弁としての切換弁は、例えば、特許文献１にも示されるように、チャンバーの開口端周縁に弁座を有する弁本体に、パイロット電磁弁機構を備えている。そのチャンバーは、第１の通路および第２の通路に連通している。そのパイロット電磁弁機構は、プランジャーチューブ内に摺動可能に配されるプランジャーと、プランジャーの下端部の内周部に配されるニードルと、一端にニードルの先端が当接される弁座を有しニードルにより上述のチャンバーの開口端周縁における弁座に選択的に当接する弁体と、プランジャーチューブの外周部の周りに配される電磁コイルとを主な要素として含んで構成されている。

【0003】

弁体は、特許文献１における図５（Ａ），（Ｂ）に示されるように、チャンバーの開口端周縁における弁座に当接し開口端を密封するパッキンを下端部に有しているものが提案されている。そのようなシール部材としてのパッキンは、金属片の両端により弁体の下端部に保持されている。また、その金属片の両端における弁体外縁部が、チャンバーの開口端周縁における弁座の段付部に当接するように構成されている。

【0004】

斯かる構成において、電磁コイルが励磁される場合、プランジャーおよびニードルが押し下げられることによって、ニードルの下端が弁体の弁座に当接しながら下降せしめられることにより、弁体のパッキンがチャンバーの開口端周縁における弁座に当接し第１の通路と第２の通路との間が閉状態とされる。一方、電磁コイルが励磁されない場合、弁体のパッキンが、チャンバーの開口端周縁における弁座に対し離隔されるので第１の通路と第２の通路との間が開状態とされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−１２４４４０号公報

【特許文献2】特開２００１−３３０１６７号公報

【特許文献3】特開平２００１−２６３５２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の特許文献１に示される弁体のように、パッキンが、弁体の下端部に密着した状態で金属片の両端により保持される場合、弁体が上述の閉状態の位置をとるとき、パッキンが弁座に当接し押圧された後、金属片の両端における弁体外縁部が、チャンバーの開口端周縁における弁座の段付部に当接するものとされる。

【0007】

しかしながら、パッキンが、弁体の下端部に密着した状態で金属片の両端により保持され、パッキンと弁体の下端部との隙間に対し流体抜き通路（ガス抜き孔）がないので特許文献２における段落［０００８］にも示唆されているように、パッキンと弁体の下端部との隙間で圧力の溜まり込み、所謂、液封が生じる虞がある。従って、その液封に起因してパッキンが弁体の下端部から外れる場合がある。

【0008】

以上の問題点を考慮し、本発明は、ピストン部材を有する制御弁であって、簡単な構成によりピストン部材に保持されるシール部材において圧力の溜まりこみを回避できる制御弁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】

【0009】

上述の目的を達成するために、本発明に係る制御弁は、第１の通路に接続される入口ポートと、第２の通路に接続される出口ポートとを有し、入口ポートおよび出口ポートに連通し、出口ポートを開閉制御するピストンユニットを移動可能に収容する収容部を備える弁本体部と、ピストンユニットに、出口ポートを開閉制御する動作を行わせるピストンユニット駆動機構と、を備え、ピストンユニットが、出口ポートの周縁に形成される弁座に選択的に当接するシール部材と、シール部材に係合されシール部材を保持する保持用リング部材であって弁本体部の収容部およびシール部材の周囲に形成される隙間に連通する溝、および、溝に連なる通路を、シール部材に当接する端部に有する保持用リング部材と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る制御弁によれば、ピストンユニットが、シール部材に係合されシール部材を保持する保持用リング部材であって弁本体部の収容部およびシール部材の周囲に形成される隙間に連通する溝、および、溝に連なる通路を、シール部材に当接する端部に有する保持用リング部材を備えることにより、シール部材の周囲に形成される隙間に溜まりこむ圧力が、溝、および、溝に連なる通路を通じて回避されるので簡単な構成によりピストン部材に保持されるシール部材において圧力の溜まりこみを回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係る制御弁の一例に用いられるピストンユニットの外観を示す斜視図である。

【図2】本発明に係る制御弁の一例の構成を、配管用パイプとともに示す断面図である。

【図3】図２に示される例における要部を拡大して示す部分断面図である。

【図4】図１に示される例における分解斜視図である。

【図5】図２に示されるV部を拡大して示す部分拡大図である。

【図6】図２に示される例における保持用リング部材の動作説明に供される部分拡大図である。

【図7】（Ａ），（Ｂ），および、（Ｃ）は、それぞれ、図１に示されるピストンユニットに用いられる保持用リング部材の一例を示す斜視図である。

【図8】本発明に係る制御弁の他の一例の構成を、配管用パイプとともに示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図２は、本発明に係る制御弁の一例の構成を、配管用パイプとともに概略的に示す。

【0013】

図２において、制御弁は、例えば、常閉型の電磁弁とされ、空調機器内の冷媒回路における配管に配置されている。電磁弁は、ボール弁３４を有しプランジャチューブ２６内に移動可能に配されるプランジャ２８と、プランジャ２８のボール弁３４により開閉される排出通路３６ｂを内側に有するピストンユニットと、プランジャチューブ２６の一端に結合される弁本体部１０と、プランジャチューブ２６の外周部に配されプランジャ２８を選択的に励磁する電磁コイルユニットと、を主な要素として含んで構成されている。

【0014】

電磁コイルユニットは、プランジャチューブ２６の外周部に配されるコイル部２０と、プランジャチューブ２６の一端を閉塞する吸引子２４と、コイル部２０を覆い内側に収容するケーシング１６とを主な要素として構成されている。コイル部２０は、リード線２２を介して図示が省略される駆動制御部に電気的に接続されている。小ネジ１８がケーシング１６の取付孔を介して吸引子２４の雌ネジ孔に捻じ込まれることにより、ケーシング１６は、吸引子２４に固定されている。吸引子２４がコイル部２０により励磁される場合、磁力により後述するプランジャ２８が吸引子２４に引き寄せられる。

【0015】

プランジャ２８は、図２に示されるように、プランジャチューブ２６内における吸引子２４の端部と後述するピストン部材３６との間で移動可能に配されている。プランジャ２８は、内部に連通路２８ａを有している。吸引子２４の端部に向かい合う連通路２８ａの一端の拡大部には、コイルスプリング３０の一端が受け止められ収容されている。コイルスプリング３０は、プランジャ２８を吸引子２４に対し離隔する方向に、即ち、ピストンユニット側に付勢するものとされる。連通路２８ａの他端の拡大部には、図３に拡大されて示されるように、コイルスプリング３８の一端が受け止められ収容されている。コイルスプリング３８は、ボール弁３４を保持するボールキャップ２８Ａの開口端に向けてボール弁３４を付勢するものとされる。ボールキャップ２８Ａは、プランジャ２８の端部に接合されている。ボールキャップ２８Ａの開口端は、連通路２８ａの他端に向き合うように形成されている。ボールキャップ２８Ａの開口端の直径は、ボール弁３４の直径よりも小に設定されている。また、ボールキャップ２８Ａは、開口端の中心軸線に対し略直交するように複数個の細孔を有している。これにより、連通路２８ａの他端は、複数個の細孔を介してボールキャップ２８Ａの外周部と後述するピストン部材３６の孔３６Ａの内周部との間の隙間に連通することとなる。

【0016】

弁本体部１０は、金属材料、例えば、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム合金等により作られ、ボールキャップ２８Ａとともにピストンユニットを収容するピストンユニット収容部１０Ａを内側に有している。ピストンユニット収容部１０Ａには、プランジャ２８の中心軸線に対し略直交する軸線上に第１の通路としての高圧側配管用パイプ１２の一端が接続される入口ポート１０ＰＩと、プランジャ２８の中心軸線と共通の軸線上に第２の通路としての低圧側配管用パイプ１４の一端が接続される出口ポート１０ＰＥと、が形成されている。

【0017】

ピストンユニット収容部１０Ａの内周部における出口ポート１０ＰＥの開口端部には、環状の弁座１０Ｖが形成されている。弁座１０Ｖの円弧状の先端には、後述するシール部材としての弁体４２が選択的に当接するものとされる。弁座１０Ｖに連なる周囲には、図６に拡大されて示されるように、平坦なストッパー部１０Ｓが形成されている。ストッパー部１０Ｓは、弁座１０Ｖの基端と共通の平面上に形成されている。これにより、ピストン部材３６が押し下げられる場合、図６に二点鎖線で示されるように、後述する保持用リング部材４４がストッパー部１０Ｓに当接されることにより、押し下げられたピストン部材３６の下端が、所定位置に位置決めされることとなる。

【0018】

また、弁本体部１０におけるプランジャチューブ２６の一端が結合された結合端部の内側には、止め輪３２がプランジャチューブ２６の一端に隣接して設けられている。これにより、ピストン部材３６の一端が止め輪３２に当接することにより、弁座１０Ｖに対し離隔したピストン部材３６の位置が規制されることとなる。ピストン部材３６の外周部と弁本体部１０の内周部における段差部との間には、ピストン部材３６を弁座１０Ｖに対し離隔する方向に付勢するコイルスプリング４０が配されている。

【0019】

従って、後述するピストンユニットの駆動機構は、電磁コイルユニットと、ボール弁３４を備えるプランジャ２８と、コイルスプリング４０とを含んで構成されている。

【0020】

ピストンユニットは、図４に示されるように、上述の弁本体部１０におけるピストンユニット収容部１０Ａ内に移動可能に配されるピストン部材３６と、ピストン部材３６の第１の凹部３６Ｃに保持されるシール部材としての弁体４２と、弁体４２に係止されピストン部材３６の第１の凹部３６Ｃに弁体４２を保持する保持用リング部材４４と、を含んで構成されている。

【0021】

ピストン部材３６は、金属材料、例えば、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム合金で円筒状に作られ、図３に示されるように、ボールキャップ２８Ａおよびボール弁３４が挿入される孔３６Ａを内部に有している。孔３６Ａの底部には、ボール弁３４が開状態のとき、孔３６Ａ内の高圧側の流体を出口ポート１０ＰＥに排出する排出通路３６ｂの一方の端部が開口している。排出通路３６ｂの一方の端部には、ボール弁３４を受け止める弁座が形成されている。なお、図３は、ボール弁３４の閉状態を示す。

【0022】

排出通路３６ｂの他方の端部は、出口ポート１０ＰＥに向けて開口している。排出通路３６ｂは、上述のプランジャ２８の中心軸線と共通の軸線上に配されるように形成されている。また、排出通路３６ｂの他方の端部の周縁には、弁体４２を位置決めする環状の突起部３６Ｂが形成されている。また、突起部３６Ｂの周囲には、弁体４２が挿入される環状の第１の凹部３６Ｃが形成されている。図５に拡大されて示されるように、ピストン部材３６の中心軸線に対し略直交する第１の凹部３６Ｃを形成する内周面からその中心軸線に沿った突起部３６Ｂの先端までの高さＨは、後述する弁体４２の厚さＴよりも若干大に設定されている。その際、第１の凹部３６Ｃの内周部の最大径Ｄｃは、所定の隙間をもって弁体４２の最大直径よりも若干大に設定されている。最大径Ｄｃは、弁本体部１０のストッパー部１０Ｓの立下り部における弁本体部１０の中心軸線回りの直径Ｄｂよりも小に設定されている。これにより、ピストン部材３６の押圧力が、保持用リング部材４４に曲げモーメントを作用させることなく、保持用リング部材４４を介して弁本体部１０のストッパー部１０Ｓで受け止められることとなるので後述するかしめ部３６Ｅが破損することなく、しかも、弁体４２のクリープの増大が回避される。

【0023】

さらに、第１の凹部３６Ｃの周縁には、図５に示されるように、第１の凹部３６Ｃの内周部の最大径Ｄｃよりも大なる直径を有する環状の第２の凹部３６Ｄが形成されている。第２の凹部３６Ｄには、後述する保持用リング部材４４が挿入されている。第２の凹部３６Ｄにおけるピストン部材３６の中心軸線に沿った深さＨｂは、保持用リング部材４４の厚さと略同一もしくは小であって、第１の凹部３６Ｃの深さＨａよりも小に設定されている。なお、深さＨｂは、斯かる例に限られることなく、深さＨａと同一寸法、あるいは、大であってもよい。

【0024】

保持用リング部材４４は、ピストン部材３６の先細部に形成されるかしめ部３６Ｅにより係止され第２の凹部３６Ｄに保持されている。かしめ部３６Ｅは、全周にわたり形成されている。なお、かしめ部３６Ｅは、弁体４２および保持用リング部材４４が順次、第１の凹部３６Ｃ、第２の凹部３６Ｄに装着された後、図１に拡大されて示されるように、プレス加工により所定のかしめ代をもって形成される。その際、かしめ部３６Eの一部は、後述する保持用リング部材４４の各溝４４Ｇ内に押し込まれる。

【0025】

かしめ部３６Ｅの先端におけるピストン部材３６の中心軸線回りの直径Ｄａは、上述の直径Ｄｂよりも大に設定されている。これにより、図３に示されるように、ピストンユニットが出口ポート１０ＰＥを閉状態とする場合、かしめ部３６Ｅの先端が、弁本体部１０のストッパー部１０Ｓの立下り部に干渉する虞がない。なお、かしめ部３６Ｅは、斯かる例に限られることなく、例えば、円周方向に沿って離隔した複数箇所に、個別に形成されてもよい。

【0026】

シール部材としての弁体４２は、樹脂材料、例えば、エンジニアリングプラスチック、または、弾性材料としてのゴム材料で図４に拡大されて示されるように、環状に成形されている。弁体４２は、上述のピストン部材３６の突起部３６Ｂが挿入される円形の貫通孔４２ａを中央に有している。弁体４２は、第１の凹部３６Ｃを形成する内周面に当接する大径部４２Ａと、大径部４２Ａと一体に形成され上述の弁座１０Ｖに当接する小径部４２Ｂとから構成されている。

【0027】

小径部４２Ｂは、上述の弁座１０Ｖに選択的に当接し出口ポート１０ＰＥの開口端を密封する。小径部４２Ｂと大径部４２Ａとの境界部分には、図５および図６に拡大されて示されるように、保持用リング部材４４の環状面で受け止められる段差部４２Ｓが形成されている。

【0028】

保持用リング部材４４は、金属材料、例えば、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム合金、あるいは、セラミックで環状に作られている。なお、保持用リング部材４４の材質は、斯かる例に限られることなく、例えば、ピストン部材３６の先細部に形成されるかしめ部３６Ｅにより係止されるとき、破損しない強度を有するとともに作動流体に対し耐蝕性を有する材質であればよい。

【0029】

保持用リング部材４４は、図７（Ａ）に拡大されて示されるように、中央部に、弁体４２の小径部４２Ｂが挿入される貫通孔４４ａを有している。また、保持用リング部材４４は、厚さ方向の両端面にそれぞれ、環状面を有している。各環状面における円周方向に沿って９０°の間隔で、半径方向に沿って環状面を横切る溝４４Ｇが、４箇所に向かい合って形成されている。また、保持用リング部材４４の外周部における溝４４Ｇに対応する位置には、切欠部としての円弧状の面取り４４Ｃが施されている。なお、面取り４４Ｃの形状は、斯かる例に限られることなく、例えば、平坦状、矩形状、Ｖ型であってもよい。これにより、図５および図６に示されるように、保持用リング部材４４が弁体４２を保持する場合、弁体４２における小径部４２Ｂの一部が各溝４４Ｇの一部に押し込まれるとともに、弁体４２の外周部と第１の凹部３６Ｃの内周部との間の隙間と溝４４Ｇの他の部分とが連通することとなる。これにより、図５に矢印で示されるように、弁体４２の外周部と第１の凹部３６Ｃの内周部との間の隙間にある作動流体、もしくはガスが溝４４Ｇ，面取り４４Ｃと第２の凹部３６Ｄの内周部との間を通じて放出されることとなる。その結果、所謂、液封が回避される。また、図５に示されるように、弁体４２における小径部４２Ｂの一部が各溝４４Ｇの一部に押し込まれるので弁体４２の緩み防止となる。さらに、図６に二点鎖線で示されるように、保持用リング部材４４の環状面がストッパー部１０Ｓに当接する場合、弁体４２の過剰な変形によるクリープが防止される。その際、各溝４４Ｇにより、保持用リング部材４４の環状面のストッパー部１０Ｓに対する貼り付きも、回避される。

【0030】

斯かる構成において、コイル部２０により吸引子２４、プランジャ２８が励磁されない場合、図３に示されるように、弁体４２が弁座１０Ｖに当接することにより、高圧側配管用パイプ１２からの流体が遮断される。一方、コイル部２０により吸引子２４、プランジャ２８が励磁される場合、プランジャ２８がピストン部材３６に対し離隔されることにより、ボール弁３４が排出通路３６ｂを開状態とし、ピストンユニット収容部１０Ａ内の高圧の流体が、出口ポート１０ＰＥに排出される。これにより、ピストンユニット収容部１０Ａ内の圧力が低下するのでピストン部材３６の弁体４２が、コイルスプリング４０の付勢力により弁座１０Vに対し離隔される。その際、ピストンユニット収容部１０Ａ内に作動流体が供給される。従って、高圧側配管用パイプ１２からの作動流体が図３の矢印Ｆの示す方向に沿って低圧側配管用パイプ１４に供給されることとなる。その後、吸引子２４、プランジャ２８が励磁されない場合、コイルスプリング３０の付勢力によりプランジャ２８におけるボール弁３４が排出通路３６ｂの開口端に当接することにより、弁体４２が弁座１０Ｖに当接し、高圧側配管用パイプ１２からの作動流体が遮断される。

【0031】

保持用リング部材４４は、斯かる例に限られることなく、例えば、図７（Ｂ）に拡大されて示されるように、溝５４ＧＡおよび５４ＧＢを有する保持用リング部材５４が形成されてもよい。図７（Ａ）に示される保持用リング部材４４は、向かい合って形成される溝４４Ｇを有するものとされるが、図７（Ｂ）に示される例においては、一方の環状面に形成される溝５４ＧＡと他方の環状面に形成される溝５４ＧＢとが向かい合っておらず、所定の円周角をもって、偏倚した位置に形成されているものとされる。これにより、保持用リング部材５４における溝５４ＧＡおよび５４ＧＢに対応した位置の厚みを、図７（Ａ）に示される例に比して大にとれるので保持用リング部材５４の曲げ剛性が高められる。

【0032】

保持用リング部材５４は、金属材料、例えば、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム合金、または、セラミックで環状に作られている。保持用リング部材５４は、中央部に、弁体４２の小径部４２Ｂが挿入される貫通孔５４ａを有している。また、保持用リング部材５４は、厚さ方向の両端面にそれぞれ、環状面を有している。各環状面における円周方向に沿って１２０°間隔で、半径方向に沿って各環状面を横切る溝５４ＧＡおよび５４ＧＢが、３箇所に形成されている。また、保持用リング部材５４の外周部における溝５４ＧＡおよび５４ＧＢに対応する位置には、平坦面を形成する面取り５４Ｃが３箇所に施されている。

【0033】

さらに、保持用リング部材は、図７（Ａ）および（Ｂ）に示される例に限られることなく、例えば、図７（Ｃ）に拡大されて示されるような、保持用リング部材６４であってもよい。

【0034】

保持用リング部材６４は、金属材料、例えば、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム合金、または、セラミックで環状に作られている。保持用リング部材６４は、中央部に、弁体４２の小径部４２Ｂが挿入される貫通孔６４ａを有している。保持用リング部材６４は、厚さ方向の両端面にそれぞれ、溝４４Ｇよりも幅広の溝６４Ｇが、３箇所に向かい合って形成されている。溝６４Ｇは、各環状面における円周方向に沿って１２０°の間隔で形成され、半径方向に沿って環状面を横切っている。溝６４Ｇには、貫通孔６４Ｈが形成されている。

【0035】

従って、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示される保持用リングは、それぞれ、所謂、液封の防止、弁体４２のクリープ防止（緩み防止）、ストッパー部１０Ｓへの貼り付き防止という複数種の機能を有している。

【0036】

図８は、本発明に係る制御弁の他の一例の構成を、配管用パイプとともに概略的に示す。

【0037】

図８において、制御弁は、例えば、常閉型の電磁弁とされ、空調機器内の冷媒回路における配管に配置されている。図２に示される電磁弁のピストンユニットは、円筒形のピストン部材３６と、弁体４２、および、保持用リング部材４４とを備える構成とされるが、図８に示される例においては、電磁弁のピストンユニットは、中実軸であるピストン部材４８、弁体４２、および、保持用リング部材４４とを備えるものとされる。なお、図８において、図２に示される例における同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

【0038】

電磁弁は、プランジャチューブ２６内に移動可能に配されるピストンユニットと、プランジャチューブ２６の一端に結合される弁本体部５０と、プランジャチューブ２６の外周部に配され後述する吸引子２４およびピストンユニットを選択的に励磁する電磁コイルユニットと、を主な要素として含んで構成されている。

【0039】

電磁コイルユニットは、プランジャチューブ２６の外周部に配されるコイル部２０と、プランジャチューブ２６の一端を閉塞する吸引子２４と、コイル部２０を覆い内側に収容するケーシング１６とを主な要素として構成されている。コイル部２０は、リード線２２を介して図示が省略される駆動制御部に電気的に接続されている。吸引子２４の一方の端面には、コイルスプリング３０の一端が受け止められている。コイルスプリング３０は、吸引子２４の一方の端面とピストン部材４８の凹部における底部との間に配され、ピストン部材４８を吸引子２４に対し離隔する方向に、即ち、弁本体側に付勢するものとされる。

【0040】

弁本体部５０は、金属材料、例えば、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム合金等により作られ、ピストンユニットを収容するピストンユニット収容部５０Ａを内側に有している。ピストンユニット収容部５０Ａには、ピストン部材４８の中心軸線に対し略直交する軸線上に第１の通路としての高圧側配管用パイプ１２の一端が接続される入口ポート５０ＰＩと、ピストン部材４８の中心軸線と共通の軸線上に第２の通路としての低圧側配管用パイプ１４の一端が接続される出口ポート５０ＰＥと、が形成されている。

【0041】

ピストンユニット収容部５０Ａの内周部における出口ポート５０ＰＥの開口端部には、環状の弁座５０Ｖが形成されている。弁座５０Ｖの円弧状の先端には、シール部材としての弁体４２が選択的に当接するものとされる。弁座５０Ｖに連なる周囲には、平坦なストッパー部５０Ｓが形成されている。ストッパー部５０Ｓは、弁座５０Ｖの基端と共通の平面上に形成されている。これにより、ピストン部材４８が押し下げられる場合、保持用リング部材４４がストッパー部５０Ｓに当接されることにより、押し下げられたピストン部材４８の下端が、所定位置に位置決めされることとなる。

【0042】

従って、後述するピストンユニットの駆動機構は、電磁コイルユニットと、コイルスプリング３０とを含んで構成されている。

【0043】

ピストンユニットは、上述の弁本体部５０におけるピストンユニット収容部５０Ａ内に移動可能に配されるピストン部材４８と、ピストン部材４８の第１の凹部４８Ｃに保持されるシール部材としての弁体４２と、弁体４２に係止されピストン部材４８の第１の凹部４８Ｃに弁体４２を保持する保持用リング部材４４と、を含んで構成されている。

【0044】

中実軸のピストン部材４８は、例えば、磁性材料で作られ、図８に示されるように、コイルスプリング３０の他端が挿入される孔を一方の端部の内部に有している。

【0045】

ピストン部材４８の他方の端部には、弁体４２が挿入される環状の第１の凹部４８Ｃが形成されている。第１の凹部４８Ｃの内周部の最大径Ｄｃは、所定の隙間をもって弁体４２の最大直径よりも若干大に設定されている。最大径Ｄｃは、弁本体部５０のストッパー部５０Ｓの立下り部における弁本体部５０の中心軸線回りの直径Ｄｂよりも小に設定されている。これにより、ピストン部材４８の押圧力が、保持用リング部材４４に曲げモーメントを作用させることなく、保持用リング部材４４を介して弁本体部５０のストッパー部５０Ｓで受け止められることとなるので後述するかしめ部４８Ｅが破損することなく、しかも、弁体４２のクリープの増大が回避される。

【0046】

さらに、第１の凹部４８Ｃの周縁には、第１の凹部４８Ｃの内周部の最大径Ｄｃよりも大なる直径を有する環状の第２の凹部４８Ｄが形成されている。第２の凹部４８Ｄには、保持用リング部材４４が挿入されている。

【0047】

保持用リング部材４４は、ピストン部材４８の先細部に形成されるかしめ部４８Ｅにより係止され第２の凹部４８Ｄに保持されている。かしめ部４８Ｅは、全周にわたり形成されている。なお、かしめ部４８Ｅは、弁体４２および保持用リング部材４４が順次、第１の凹部４８Ｃ、第２の凹部４８Ｄに装着された後、プレス加工により所定のかしめ代をもって形成される。その際、かしめ部４８Ｅの一部は、保持用リング部材４４の各溝４４Ｇ内に押し込まれる。

【0048】

かしめ部４８Ｅの先端におけるピストン部材４８の中心軸線回りの直径Ｄａは、上述の直径Ｄｂよりも大に設定されている。これにより、図８に示されるように、ピストンユニットが出口ポート５０ＰＥを閉状態とする場合、かしめ部４８Ｅの先端が、弁本体部５０のストッパー部５０Ｓの立下り部に干渉する虞がない。なお、かしめ部４８Ｅは、斯かる例に限られることなく、例えば、円周方向に沿って離隔した複数箇所に、個別に形成されてもよい。

【0049】

斯かる構成において、コイル部２０により吸引子２４、ピストン部材４８が励磁されない場合、図８に示されるように、弁体４２が弁座５０Ｖに当接することにより、高圧側配管用パイプ１２からの流体が遮断される。一方、コイル部２０により吸引子２４、ピストン部材４８が励磁される場合、吸引子２４およびピストン部材４８が互いの吸引力により近接され、ピストン部材４８の弁体４２が、コイルスプリング３０の付勢力に抗して弁座５０Ｖに対し離隔される。その際、ピストンユニット収容部５０Ａ内に作動流体が供給される。従って、高圧側配管用パイプ１２からの作動流体が図８の矢印Ｆの示す方向に沿って低圧側配管用パイプ１４に供給されることとなる。その後、吸引子２４、ピストン部材４８が励磁されない場合、コイルスプリング３０の付勢力により弁体４２が弁座５０Ｖに当接し、高圧側配管用パイプ１２からの作動流体が遮断される。

【0050】

なお、上述の図７（Ａ）〜（Ｃ）に示される例においては、保持用リング部材の溝が、環状面において３箇所または４箇所に形成されているが、斯かる例に限られることなく、溝が、少なくとも１箇所、あるいは、５箇所以上に設けられるものであってもよい。

【0051】

また、上述の例においては、本願発明に係る制御弁の一例がピストン部材を備える電磁弁に適用されたが、斯かる例に限られることなく、例えば、特許文献３にも示されるような、軸心部にパイロット孔を有する弁体ホルダーを備えるパイロット式電磁弁に適用されてもよい。

【符号の説明】

【0052】

１０ 弁本体部
２８ プランジャ
３６ ピストン部材
４２ 弁体
４４、５４，６４ 保持用リング部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】