特許 6404246 電磁切換弁

(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】6404246

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】電磁切換弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20181001BHJP

   F16K 11/065 20060101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   F16K31/06 305Z

   F16K11/065 Z

   F16K31/06 305E

【請求項の数】4

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-15860(P2016-15860)

(22)【出願日】2016年1月29日

(65)【公開番号】特開2017-133663(P2017-133663A)

(43)【公開日】2017年8月3日

【審査請求日】2017年10月4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】吉野谷 寛人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 龍介

【審査官】 小岩 智明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０１６７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２６００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２６９６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１３６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１２６９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２１８２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１０１６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１７５３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１９３９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−０１１４８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−１３０２７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−１１２１７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−１１２１７６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １１／０６−１１／０７，３１／０２−３１／０８

Ｆ２５Ｂ ４１／０４−４１／０６

Ｈ０１Ｆ ７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の通路に接続される第１のポートと、第２の通路に接続される第２のポートとを有し、該第１のポートおよび該第２のポートに連通し、該第２のポートを開閉制御する弁体に連結ロッドを介して連結されるプランジャを有するプランジャユニットを移動可能に収容する弁体収容部と、
前記プランジャユニットに、前記第２のポートを開閉制御する動作を行わせるプランジャユニット駆動機構と、を備え、
前記プランジャユニット駆動機構が作動しない場合、前記連結ロッドにおける開口した弁体案内部の内周縁と前記弁体の外周面との間に形成される該プランジャの移動方向に沿った所定の隙間の寸法が、前記プランジャの移動方向に沿った該プランジャの円筒状部の角部と前記プランジャユニット駆動機構を構成する吸引子の端部における前記プランジャの円筒状部の角部に向き合う角部との相互間距離に等しく設定されることを特徴とする電磁切換弁。

【請求項2】

第１の通路に接続される第１のポートと、第２の通路に接続される第２のポートと、第３の通路に接続される第３のポートとを有し、該第１のポート、該第２のポート、および、該第３のポートに連通し、該第２のポート、および、該第３のポートのうちのいずれか一方と該第１のポートとを選択的に連通させる弁体に連結ロッドを介して連結されるプランジャを有するプランジャユニットを移動可能に収容する弁体収容部と、
前記プランジャユニットに、該第２のポート、および、該第３のポートのうちのいずれか一方と該第１のポートとを選択的に連通させるように制御する動作を行わせるプランジャユニット駆動機構と、を備え、
前記プランジャユニット駆動機構が作動しない場合、前記連結ロッドにおける開口した弁体案内部の内周縁と前記弁体の外周面との間に形成される該プランジャの移動方向に沿った所定の隙間の寸法が、前記プランジャの移動方向に沿った該プランジャの円筒状部の角部と前記プランジャユニット駆動機構を構成する吸引子の端部における前記プランジャの円筒状部の角部に向き合う角部との相互間距離に等しく設定されることを特徴とする電磁切換弁。

【請求項3】

第１の通路に接続される第１のポートと、第２の通路に接続される第２のポートと、第３の通路に接続される第３のポートと、第４の通路に接続される第４のポートとを有し、該第１のポート、該第２のポート、該第３のポート、および、該第４のポートに連通し、該第２のポート、および、該第４のポートのうちのいずれか一方のポートと該第１のポートとを選択的に連通させるとともに、該第２のポートと該第３のポートとを連通させ、または、該第３のポートと該第４のポートとを連通させる弁体に連結ロッドを介して連結されるプランジャを有するプランジャユニットを移動可能に収容する弁体収容部と、
前記プランジャユニットに、前記第２のポート、および、前記第４のポートのうちのいずれか一方のポートと前記第１のポートとを選択的に連通させるとともに、前記第２のポートと前記第３のポートとを連通させ、または、該第３のポートと該第４のポートとを連通させるように制御する動作を行わせるプランジャユニット駆動機構と、を備え、
前記プランジャユニット駆動機構が作動しない場合、前記連結ロッドにおける開口した弁体案内部の内周縁と前記弁体の外周面との間に形成される該プランジャの移動方向に沿った所定の隙間の寸法が、前記プランジャの移動方向に沿った該プランジャの円筒状部の角部と前記プランジャユニット駆動機構を構成する吸引子の端部における前記プランジャの円筒状部の角部に向き合う角部との相互間距離に等しく設定されることを特徴とする電磁切換弁。

【請求項4】

前記吸引子は、隈取コイルを前記プランジャの円筒状部に向き合う端部に有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちのいずれかに記載の電磁切換弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁切換弁に関する。

【背景技術】

【0002】

電磁弁は、例えば、特許文献１乃至４にも示されるように、弁本体部と、電磁コイルアッセンブリーとを主な要素として含んで構成されている。このような電磁弁における弁本体部の円筒状部は、吸引子、および、プランジャユニット機構部を内側に有している。プランジャユニット機構部は、プランジャと、プランジャの先端部に設けられる弁体と、弁体を弁本体部の弁座に向けて押圧する方向にプランジャを付勢するコイルスプリングとを備えている。プランジャと弁体とは、軸線方向に相互に所定量移動可能に連結されている。

【0003】

このような電磁弁において、特許文献１における図１にも示されるように、プランジャの連結部が挿入され係合される弁体のガイド溝を形成する内周面に連なる部分と挿入されたプランジャの連結部のボス部の外周面との間には、所定の隙間が形成されているものが提案されている。このような所定の隙間が形成されることにより、吸引子が励磁されることによりプランジャが吸引子に近接される場合、先ず、プランジャだけが、プランジャばねの付勢力に抗して弁本体部の弁座に対し離隔された吸引子に近接される。これにより、プランジャと吸引子との間に形成される吸引力がより大きくなったとき、上述の所定の隙間が零となるようにプランジャの連結部の上述のボス部の外周面が弁体のガイド溝を形成する内周面に連なる部分に当接しプランジャの移動に伴い弁体のニードル部が、弁座のポートから離隔されることとなる。特許文献１乃至４にも開示されるように、このようなプランジャの連結部が上述の所定の隙間が零となるように移動し弁体に係合した後、弁体のニードル部を弁座のポートから離隔させるまでの一連の動作が、一般に、キック動作と呼称されている。このようなキック動作は、プランジャと弁体とが係合する際の衝撃力が、弁体の弁座のポートからの離隔に利用され、また、プランジャが吸引子に近接され吸引力がより大きくなったタイミングで、弁体のニードル部が弁座のポートから離隔されるので電磁コイルを含めた電磁弁を小型化する事ができる。

【0004】

また、例えば、特許文献５にも示されるように、電磁コイルが通電された作動初期において、プランジャを動作させる推力を向上させるべく、プランジャと吸引子（特許文献４においてはコアと呼称されている）とが非常に接近した状態で磁束を集中させるように、プランジャの突出部の先端の断面形状と吸引子の突出部の先端の断面形状とが鋭角になるように形成されるものが提案されている。

【0005】

さらに、例えば、特許文献６に示されるような、スライド式電磁切換弁（スライド弁）においても、プランジャに連結される連結杆と弁体とにより、上述のキック動作が行われる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−１３７０９４号公報

【特許文献2】特開２００１−４１３４０号公報

【特許文献3】特開２００３−３０１９６２号公報

【特許文献4】実公平６−１６１７４号公報

【特許文献5】特許第５４２７２１０号公報

【特許文献6】特開２０１５−１１０９９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述のような電磁弁において、所望のキック動作およびプランジャのリフト量に応じたプランジャと吸引子との間に形成される吸引力が最適となるようにプランジャユニット機構部および電磁コイルを設定する必要があるが、比較的高い圧力が供給される電磁弁においては、弁体を弁座のポートから離隔させるために比較的大きな吸引力が必要となる。比較的大きな吸引力を発生するプランジャユニット機構部および電磁コイル等は外形寸法が大となるので電磁コイルユニットを含めた電磁弁全体が大型化することとなる。また、仮にプランジャユニット機構部を構成する各部品の寸法管理が適当でない場合、プランジャのリフト量がばらつき、キック動作のタイミングが、吸引力が極大となるタイミングに対しばらつく虞がある。従って、プランジャユニット機構部を構成する各部品の寸法管理は、比較的高い精度が要求される。このような場合、製造コストが嵩む虞がある。

【0008】

以上の問題点を考慮し、本発明は、電磁切換弁であって、比較的高い圧力が供給される電磁切換弁においても、電磁切換弁の小型化を図ることができ、しかも、プランジャユニット機構部を構成する各部品の寸法管理の精度に左右されることなくキック動作のタイミングに応じた吸引力を最適に制御できる電磁切換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、本発明に係る電磁切換弁は、第１の通路に接続される第１のポートと、第２の通路に接続される第２のポートとを有し、第１のポートおよび第２のポートに連通し、第２のポートを開閉制御する弁体に連結ロッドを介して連結されるプランジャを有するプランジャユニットを移動可能に収容する弁体収容部と、プランジャユニットに、第２のポートを開閉制御する動作を行わせるプランジャユニット駆動機構と、を備え、プランジャユニット駆動機構が作動しない場合、連結ロッドにおける開口した弁体案内部の内周縁と弁体の外周面との間に形成されるプランジャの移動方向に沿った所定の隙間の寸法が、プランジャの移動方向に沿ったプランジャの円筒状部の角部とプランジャユニット駆動機構を構成する吸引子の端部におけるプランジャの円筒状部の角部に向き合う角部との相互間距離に等しく設定されることを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る電磁切換弁は、第１の通路に接続される第１のポートと、第２の通路に接続される第２のポートと、第３の通路に接続される第３のポートとを有し、第１のポート、第２のポート、および、第３のポートに連通し、第２のポート、および、第３のポートのうちのいずれか一方と第１のポートとを選択的に連通させる弁体に連結ロッドを介して連結されるプランジャを有するプランジャユニットを移動可能に収容する弁体収容部と、プランジャユニットに、第２のポート、および、第３のポートのうちのいずれか一方と第１のポートとを選択的に連通させるように制御する動作を行わせるプランジャユニット駆動機構と、を備え、プランジャユニット駆動機構が作動しない場合、連結ロッドにおける開口した弁体案内部の内周縁と弁体の外周面との間に形成されるプランジャの移動方向に沿った所定の隙間の寸法が、プランジャの移動方向に沿ったプランジャの円筒状部の角部とプランジャユニット駆動機構を構成する吸引子の端部におけるプランジャの円筒状部の角部に向き合う角部との相互間距離に等しく設定されることを特徴とする。

【0011】

さらに、本発明に係る電磁切換弁は、第１の通路に接続される第１のポートと、第２の通路に接続される第２のポートと、第３の通路に接続される第３のポートと、第４の通路に接続される第４のポートとを有し、第１のポート、第２のポート、第３のポート、および、第４のポートに連通し、第２のポート、および、第４のポートのうちのいずれか一方のポートと第１のポートとを選択的に連通させるとともに、第２のポートと第３のポートとを連通させ、または、第３のポートと第４のポートとを連通させる弁体に連結ロッドを介して連結されるプランジャを有するプランジャユニットを移動可能に収容する弁体収容部と、プランジャユニットに、第２のポート、および、第４のポートのうちのいずれか一方のポートと第１のポートとを選択的に連通させるとともに、第２のポートと第３のポートとを連通させ、または、第３のポートと第４のポートとを連通させるように制御する動作を行わせるプランジャユニット駆動機構と、を備え、プランジャユニット駆動機構が作動しない場合、連結ロッドにおける開口した弁体案内部の内周縁と弁体の外周面との間に形成されるプランジャの移動方向に沿った所定の隙間の寸法が、プランジャの移動方向に沿った該プランジャの円筒状部の角部とプランジャユニット駆動機構を構成する吸引子の端部におけるプランジャの円筒状部の角部に向き合う角部との相互間距離に等しく設定されることを特徴とする。

【0012】

さらにまた、吸引子は、隈取コイルをプランジャの円筒状部に向き合う端部に有するものであってもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る電磁切換弁によれば、プランジャユニット駆動機構が作動しない場合、連結ロッドにおける開口した弁体案内部の内周縁と弁体の外周面との間に形成されるプランジャの移動方向に沿った所定の隙間の寸法が、プランジャの移動方向に沿ったプランジャの円筒状部の角部とプランジャユニット駆動機構を構成する吸引子の端部におけるプランジャの円筒状部の角部に向き合う角部との相互間距離に等しく設定されることにより、プランジャユニット駆動機構を構成する吸引子が作動されたとき、プランジャの移動方向に沿ったプランジャの円筒状部の角部とプランジャユニット駆動機構を構成する吸引子の端部におけるプランジャの円筒状部の角部に向き合う角部とが、最も近接し共通の平面上にあるので吸引子およびプランジャ相互間に形成される吸引力が極大となり、従って、吸引力が効率よくキック動作に作用し、結果として、比較的高い圧力が供給される電磁切換弁においても、電磁切換弁の小型化を図ることができ、しかも、プランジャユニット機構部を構成する各部品の寸法管理の精度に左右されることなくキック動作のタイミングに応じた吸引力を最適に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る電磁切換弁の第１実施例の要部を部分的に拡大して示す部分断面図である。

【図2】本発明に係る電磁切換弁の第１実施例の構成を概略的に示す断面図である。

【図3】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、図２に示される第１実施例における動作説明に供される部分断面図である。

【図4】図２に示される例における吸引子およびプランジャが励磁された状態においてキック動作の説明に供される部分断面図である。

【図5】図２に示される例における吸引子およびプランジャが励磁された状態においてキック動作の説明に供される部分断面図である。

【図6】プランジャおよび吸引子の端部のテーパ角度に応じた吸引力の特性をあらわす特性線を示す特性図である。

【図7】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、比較例１および比較例２であるプランジャおよび吸引子を示す部分断面図である。

【図8】図２に示されるプランジャおよび吸引子の吸引力の特性をあらわす特性線を示す特性図である。

【図9】プランジャおよび吸引子の他の一例を示す部分断面図である。

【図10】本発明に係る電磁切換弁の第１実施例に用いられる吸引子およびプランジャの他の一例を示す部分断面図である。

【図11】プランジャおよび吸引子の端部のテーパ角度に応じた吸引力の特性をあらわす特性線を示す特性図である。

【図12】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明に係る電磁切換弁の第１実施例に用いられる吸引子およびプランジャのさらなる他の一例を示す部分断面図である。

【図13】（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、本発明に係る電磁切換弁の第１実施例の変形例である交流式電磁切換弁に用いられる吸引子およびプランジャの一例を示す部分断面図である。

【図14】本発明に係る電磁切換弁の第２実施例の構成を概略的に示す断面図である。

【図15】本発明に係る電磁切換弁の第３実施例の構成を概略的に示す断面図である。

【図16】本発明に係る電磁切換弁の第４実施例の構成を概略的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図２は、本発明に係る電磁切換弁の第１実施例の構成を、配管用パイプとともに概略的に示す。

【0016】

図２において、電磁切換弁は、例えば、四方向の電磁切換弁（スライド弁）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。電磁切換弁は、連結ロッド２０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、連結ロッド２０の開口部２０ａ内に所定の隙間をもって嵌合されるスライド式の弁体２２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の一端を閉塞する吸引子２４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および吸引子２４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。

【0017】

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１５と、コイル部１５を覆い内側に収容する磁性体からなるケーシング１６とを主な要素として構成されている。

【0018】

コイル部１５は、リード線ＬＷ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、電磁コイルユニットは、吸引子２４に固定されている。

【0019】

吸引子２４がコイル部１５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。吸引子２４におけるプランジャ２８に向かい合う端部には、図３（Ａ）に拡大されて示されるように、略円筒形の横断面を有する凹部２４Ｒが形成されている。

【0020】

吸引子２４における凹部２４Ｒの開口端部には、凹部２４Ｒを形成する内周面に対し直交する環状の平坦面２４ｆｅが形成されている。従って、平坦面２４ｆｅと凹部２４Ｒの内周面とが交差する部分には、環状の交線２４Ｃｄが形成されることとなる。

【0021】

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の端部と後述する弁本体部１０内の弁体収容部１０Ａのプランジャチューブ支持部１０Ｅとの間で、吸引子２４と同心上に移動可能に配されている。プランジャ２８は、上述の吸引子２４における凹部２４Ｒ内に挿入される小径部と、プランジャチューブ２６内に摺動可能に案内される大径部とから構成されている。

【0022】

プランジャ２８は、その中心軸線に沿って連通路２８ｂおよび２８ａを小径部および大径部の内部に有している。連通路２８ｂの内径は、連通路２８ａの内径よりも大に設定されている。プランジャ２８の大径部における上述の吸引子２４に向かい合う端部には、図３（Ａ）に拡大されて示されるように、円筒状部２８ｔｅが形成されている。円筒状部２８ｔｅの端面には、連通路２８ｂの一端が開口している。

【0023】

吸引子２４の端部に向かい合う連通路２８ｂと連通路２８ａとの間の段差部には、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の他端は、吸引子２４における凹部２４Ｒの底部を形成する内周面に当接されている。これにより、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、弁本体部１０のプランジャチューブ支持部１０Ｅに向けて付勢するものとされる。連通路２８ａの他端は、プランジャ２８の下端の凹部２８ｃ内に連通している。凹部２８ｃ内には、プランジャ２８に連結される板状の連結ロッド２０および板ばね３４の一端が配されている。

【0024】

金属製の板ばね３４の一端は、連結具２０Ｋにより、連結ロッド２０の一端に連結されている。また、連結ロッド２０および板ばね３４の一端は、凹部２８ｃの下端部周縁により、かしめによってプランジャ２８に結合されている。板ばね３４は、連結具２０Ｋにより固定される固定部と、後述する弁体２２の外周面に当接する突起部を有する当接部と、固定部と当接部とを連結し当接部を弁体２２の外周面に向けて所定の圧力で付勢する弾性変位部とから形成されている。弾性変位部は、固定部および当接部に対し所定の傾斜角度になっている。

【0025】

連結ロッド２０における開口部２０ａ内には、樹脂製の弁体２２が相対的に移動可能に嵌合されている。開口部２０ａの周縁におけるプランジャ２８の移動方向に沿った寸法は、図１に部分的に拡大されて示されるように、対応する弁体２２の寸法に比して若干大に設定されている。これにより、コイル部１５が励磁されていない場合、連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁に弁体２２の外周面における一方の端面が当接した状態で、連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁と弁体２２の外周面における他方の端面との間には、所定の隙間ΔＥＤが形成されることとなる。隙間ΔＥＤは、プランジャ２８および連結ロッド２０の空走距離に対応している。

【0026】

弁体２２は、溝２２Ｇを弁座３２の摺接面３２ａに向き合う一方の端部に有している。溝２２Ｇは、後述する弁座３２における隣接した二つのポートを連通させるものとされる。図１においては、溝２２Ｇが、弁座３２における第３ポート３２Ｐ２と第４ポート３２Ｐ３とを連通させた状態を示す。

【0027】

また、コイル部１５が励磁されていない場合、プランジャ２８における円筒状部２８ｔｅは、図３（Ａ）に示されるように、吸引子２４の凹部２４Ｒに対し離隔されている。その際、プランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の吸引子２４の交線２４Ｃｄとのプランジャ２８の移動方向に沿った相互間距離ΔＤは、上述の所定の隙間ΔＥＤ（図１参照）と略同一に設定されている。

【0028】

一方、吸引子２４が励磁された場合、円筒状部２８ｔｅは、図３（Ｂ）に示されるように、凹部２４Ｒの底面部を形成する内面に当接するまで吸引子２４の凹部２４Ｒ内に挿入される。

【0029】

これにより、吸引子２４が励磁された場合、図５に示されるように、プランジャ２８および連結ロッド２０が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の交線２４Ｃｄとが、図４に示されるように、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるので吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ２８が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0030】

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、プランジャ２８の連結ロッド２０、弁体２２、および、弁座３２を収容する弁体収容部１０Ａを内側に有している。弁体収容部１０Ａには、図２に示されるように、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の通路としての配管用パイプ１２の一端が接続される第１ポート（不図示）が形成されている。

【0031】

また、弁体収容部１０Ａ内に配される弁座３２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２の通路としての配管用パイプ１４の一端が接続される第２ポート３２Ｐ１と、第３の通路としての配管用パイプ１６の一端が接続される第３ポート３２Ｐ２と、第４の通路として配管用パイプ１８の一端が接続される第４ポート３２Ｐ３とが形成されている。

【0032】

上述の弁体２２がプランジャ２８の移動方向に沿って摺動される弁座３２の摺接面３２ａには、弁体２２のシール面２２ＴＳが、所定の圧力で当接される。これにより、弁座３２の摺接面３２ａにおける弁体２２の溝２２Ｇの位置に応じて、弁座３２における隣接する３つのポートのうちの二つのポートが選択的に連通されることによって、流体の流れ方向が切り換えられる。例えば、コイル部１５が励磁されていない場合、図１に示されるように、弁体２２の溝２２Ｇを介して第３ポート３２Ｐ２と第４ポート３２Ｐ３とが連通することによって、流体が配管用パイプ１８から配管用パイプ１６に流れるとともに、配管用パイプ１２から配管用パイプ１４に流れることとなる。一方、コイル部１５が励磁される場合、弁体２２の溝２２Ｇを介して第２ポート３２Ｐ１と第３ポート３２Ｐ２とが連通することによって、流体が配管用パイプ１４から配管用パイプ１６に流れるとともに、配管用パイプ１２から配管用パイプ１８に流れることとなる。

【0033】

プランジャ２８、連結ロッド２０、および、弁体２２を含んでなるプランジャユニットの駆動機構は、電磁コイルユニットと、吸引子２４、コイルスプリング３０とを含んで構成されている。

【0034】

斯かる構成において、コイル部１５により吸引子２４、プランジャ２８が励磁されない場合、図１に示されるように、弁体２２の溝２２Ｇが、弁座３２における第３ポート３２Ｐ２と第４ポート３２Ｐ３とに跨って位置決めされる（初期位置）。これにより、流体が、配管用パイプ１８から配管用パイプ１６に流されるとともに、配管用パイプ１２から配管用パイプ１４に流されることとなる。

【0035】

一方、コイル部１５により吸引子２４、プランジャ２８が励磁される場合、先ず、プランジャ２８における連結ロッド２０が引き上げられ、図５に示されるように、連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁が弁体２２の外周面における他方の端面から離隔されるとともに、連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁が弁体２２の外周面における一方の端面に当接せしめられるまで所定距離ΔＥＤだけ移動せしめられる。次に、プランジャ２８が弁体２２を伴ってさらに上昇せしめられるとき、弁体２２の溝２２Ｇが弁座３２における第２ポート３２Ｐ１と第３ポート３２Ｐ２とに跨って位置決めされる。従って、流体が配管用パイプ１４から配管用パイプ１６に流れるとともに、配管用パイプ１２から配管用パイプ１８に流れることとなる。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および連結ロッド２０が吸引子２４に対し離隔され、弁体２２が連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁により下方に向けて押圧され、弁体２２の溝２２Ｇが、上述の初期位置に戻される。なお、上述のようにコイルスプリング３０の付勢力により、プランジャ２８および連結ロッド２０が吸引子２４に対し離隔されるときも、キック動作が行われる。

【0036】

上述のプランジャ２８および吸引子２４とは形状の異なる図７（Ａ）および（Ｂ）に示される比較例１および２を参照し、吸引子およびプランジャの端部の断面形状、相互間距離が、吸引子およびプランジャ相互間に発生する吸引力に及ぼす影響を以下に説明する。

【0037】

図６は、縦軸に吸引子およびプランジャ相互間に形成される吸引力Ｆ（Ｎ）をとり、横軸にプランジャのリフト位置Ｌ（ｍｍ）をとり、所定のテーパ角度におけるプランジャのリフト位置に応じた吸引力の変化をあらわす特性線Ｑｓ、Ｑｔおよび特性線Ｑｆを示す。特性線Ｑｆは、図７（Ａ）に示されるような、比較例１としての吸引子４およびプランジャ８の組み合わせの場合におけるリフト位置に応じた吸引力Ｆの変化をあらわし、特性線Ｑｓ，Ｑｔは、それぞれ、図７（Ｂ）に示されるような、比較例２としての吸引子２およびプランジャ６の組み合わせの場合におけるリフト位置に応じた吸引力Ｆの変化をあらわしている。なお、プランジャのリフト位置が原点Ｏから離れ、大になるにつれて吸引子とプランジャとの相互間距離も大となる。即ち、リフトＡの領域における吸引子とプランジャとの相互間距離は、リフトＢおよびリフトＣの領域に比して小となる。

【0038】

比較例１における吸引子４およびプランジャ８における互いに向かい合う端面４ａおよび８ａは、平坦面に形成されている。

【0039】

比較例２におけるプランジャ６における吸引子２に向かい合う端面部６ａは、所定のテーパ角度βを有する円錐台状の断面を有し、吸引子２における一方の端面部には、プランジャ６の端面部６ａが嵌り合う比較的浅い凹部２Ｒが形成されている。凹部２Ｒの内周面には、プランジャ６の円錐台状の端面が当接するテーパ面２ａが形成されている。なお、図６における特性線Ｑｓにおけるプランジャ６の端面部６ａのテーパ角度β（テーパ角度ｂ）は、特性線Ｑｔにおけるプランジャ６の端面部６ａのテーパ角度β（テーパ角度ａ）よりも小に設定されている。

【0040】

比較例２において、図６における特性線Ｑｓ、Ｑｔから明らかなように、プランジャ６の端面部６ａのテーパ角度βが小になるに従い、特性線Ｑｓの勾配が、特性線Ｑｔの勾配に対し小となり、特性線Ｑｓが緩やかな曲線となる。

【0041】

また、所定のリフト位置Ｌｂ以上のリフトＣ領域の場合、吸引力Ｆの値は、特性線Ｑｓの場合が最も大きくなる。即ち、リフトＣ領域の場合において、吸引力Ｆの値は、特性線Ｑｓ、Ｑｔ，Ｑｆが得られる吸引子４およびプランジャ８、吸引子２およびプランジャ６の組み合わせの中で、最もテーパ角度βが小さい形態が最大となる。

【0042】

さらに、リフト位置Ｌｂ以下であってリフト位置Ｌａ以上のリフトＢ領域の場合、吸引力Ｆの値は、特性線Ｑｔの場合が最も大きくなる。すなわち、リフトＢ領域において、吸引力Ｆの値は、特性線Ｑｓ、Ｑｔが得られる吸引子２およびプランジャ６の組み合わせの中で、プランジャ６の端面部６ａのテーパ角度βが大きい形態の方が大となる。

【0043】

そして、リフト位置Ｌａ未満のリフトＡ領域の場合、吸引力Ｆの値は、特性線Ｑｆの場合が最も大きくなる。すなわち、リフトＡ領域の場合、吸引力Ｆは、吸引子４およびプランジャ８における互いに向かい合う端面４ａおよび８ａが平坦面のとき、最大となる。

【0044】

このように、リフトＡ領域、リフトＢ領域，リフトＣ領域のそれぞれにおいて、最大吸引力が得られるテーパ角度βは、変化する。このような理由に基づいて所望のリフト位置において最大吸引力が得られるようにテーパ角度βを設定することとなる。

【0045】

即ち、例えば、プランジャと吸引子との距離が大きいとき、大きな吸引力が必要になる場合、最も小さいテーパ角度を有する端面部を有するプランジャが選択される（比較例２参照）。一方、プランジャと吸引子との距離が小さいとき、大きな吸引力が必要になる場合。テーパ角度１８０°を有する端面部を有するプランジャが選択される（比較例１参照）。

【0046】

図８は、縦軸に吸引子およびプランジャ相互間に形成される吸引力Ｆ（Ｎ）をとり、横軸にプランジャのリフト位置Ｌ（ｍｍ）をとり、プランジャのリフト位置に応じた吸引力の変化をあらわす特性線Ｑｄおよび特性線Ｑｅを示す。なお、プランジャのリフト位置が原点Ｏから離れ、大になるにつれて吸引子とプランジャとの相互間距離も、大となる。

【0047】

特性線Ｑｅは、図９に示される本発明に係る切換弁の第１実施例に適用され得る吸引子４およびプランジャ８´の組み合わせの場合におけるリフト位置に応じた吸引力の変化をあらわしている。図９において、吸引子４およびプランジャ８´における互いに向かい合う端面４ａおよび８´ａは、平坦面に形成されている。また、プランジャ８´における端面８´ａには、所定の深さを有する凹部８´Ｈが開口している。

【0048】

特性線Ｑｄは、図２に示されるような、本発明に係る切換弁の第１実施例における吸引子２４およびプランジャ２８の組み合わせの場合におけるリフト位置に応じた吸引力の変化をあらわしている。

【0049】

コイル部１５により吸引子２４、プランジャ２８が励磁される場合における一連のキック動作において、プランジャ２８の連結ロッド２０における開口部２０ａの周縁が、図５に示されるように、弁体２２に対し所定距離ΔＥＤだけ移動せしめられる場合、図８において、プランジャ２８は、連結ロッド２２の開口部２０ａの周縁が、弁体２２の一方の端面に当接したリフト位置Ｌ３から所定距離ΔＥＤだけ離隔したリフト位置Ｌｏまで移動せしめられる。そのリフト位置Ｌｏ（以下、キック位置ともいう）においては、図５に示されるように、上述の開口部２０ａの周縁が弁体２２の向かい合う他方の端面に当接される。

【0050】

特性線Ｑｄにおけるキック位置Ｌｏに対応する吸引力Ｆは、上述したように、プランジャ２８の大径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の吸引子２４の交線２４Ｃｄとが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるので吸引子２４およびプランジャ２８相互間の吸引力Ｆは、所定の極大値Ｆ１に到達することとなる。従って、吸引力Ｆが、所定の極大値Ｆ１に到達するとき、キック動作が可能となるので吸引子２４およびプランジャ２８相互間の吸引力Ｆが、効率よくキック動作に作用し、結果として、電磁切換弁の小型化が図られる。

【0051】

なお、キック位置Ｌｏが、例えば、リフト位置Ｌ２と一致した場合、上述のプランジャ２８の移動方向に沿ったプランジャ２８の大径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の吸引子２４の交線２４Ｃｄとの相互間距離ΔＤは、上述の隙間ΔＥＤと同一に設定されることとなる。リフト位置Ｌ２は、例えば、プランジャ２８の移動方向に沿ったプランジャ２８の大径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の吸引子２４の交線２４Ｃｄとが最も近接した位置とされる。

【0052】

また、仮に、キック位置Ｌｏが、部品の製造誤差等により、リフト位置Ｌ１からリフト位置Ｌ２までの範囲で偏倚した場合であっても、そのリフト位置Ｌ１からリフト位置Ｌ２までの範囲で緩やかな曲線である特性線Ｑｄから明らかなように、吸引力Ｆは、リフト位置Ｌ１からリフト位置Ｌ２までの範囲で極大値Ｆ１近傍に維持されるのでキック位置に供される吸引力のばらつきが、少ないこととなる。

【0053】

さらに、図１０に示されるような、本発明に係る電磁切換弁の第１実施例に用いられる吸引子３およびプランジャ５の組み合わせにおいては、プランジャ５の端部５ＴＥにおけるテーパ面のテーパ角度αが、１８０°よりも小さくなる場合、図１１に示されるように、吸引力Ｆの特性は、特性線Ｑａよりも緩やかな曲線である特性線Ｑｂ，Ｑｃとなる傾向にある。

【0054】

図１０において、吸引子３における凹部３Ｒの開口端部には、テーパ面３ｂｅを有する円錐状断面の端部３ＢＥが連なっている。テーパ面３ｂｅと凹部３Ｒの開口端とが交差する環状の交線３Ｃｄが形成されている。テーパ面３ｂｅは、後述するプランジャ５の端部５ＴＥのテーパ面のテーパ角度αと同様な所定のテーパ角度に設定されている。プランジャ５の小径部における上述の吸引子３に向かい合う端部には、角部５Ｃｄを端部に有する円筒状部５ｔｅが形成されている。円筒状部５ｔｅの端面には、凹部５ｂの一端が開口している。吸引子３が励磁される場合、円筒状部５ｔｅおよび角部５Ｃｄは、凹部３Ｒの底部を形成する内面に当接するまで凹部３Ｒ内に挿入される。円筒状部５ｔｅの下端部は、テーパ面を有する円錐状断面の端部５ＴＥが連なっている。端部５ＴＥは、吸引子３の端部３ＢＥのテーパ面３ｂｅに向き合っている。端部５ＴＥのテーパ面は、所定のテーパ角度α、例えば、４５°以上１８０°未満の角度に設定されている。

【0055】

図１１は、縦軸に吸引子およびプランジャ相互間に形成される吸引力Ｆ（Ｎ）をとり、横軸にプランジャのリフト位置Ｌ（ｍｍ）をとり、プランジャのリフト位置に応じた吸引力の変化をあらわす特性線Ｑａ，Ｑｂ，および特性線Ｑｃを示す。なお、プランジャのリフト位置が原点Ｏから離れ、大になるにつれて吸引子とプランジャとの相互間距離も、大となる。特性線Ｑａは、図２に示されるような、吸引子２４およびプランジャ２８の組み合わせの場合におけるリフト位置に応じた吸引力Ｆの変化をあらわしている。即ち、吸引子２４およびプランジャ２８における向かい合う端面は、いかなるテーパ面も形成されていない形状とされる。

【0056】

特性線Ｑｂ，Ｑｃは、それぞれ、図１０に示されるような、上述の吸引子３およびプランジャ５の組み合わせの場合におけるリフト位置に応じた吸引力の変化をあらわしている。その際、特性線Ｑｂにおけるプランジャ５の端部のテーパ角度α（テーパ角度ａ）は、特性線Ｑｃにおけるプランジャ５の端部のテーパ角度α（テーパ角度ｂ）よりも大に設定されている。特性線Ｑｂ，Ｑｃから明らかなように、プランジャ５の端部のテーパ角度αが小さくなるにつれて、所定のキック位置となるリフト位置Ｌｋ近傍において通過する特性線が緩やかとなる。

【0057】

従って、本発明の電磁切換弁の第１実施例においては、吸引力特性がフラットに近い位置で弁開作動を行うことで、リフト量のばらつきによる吸引力のばらつきが小さくなり、作動性が安定するので部品の寸法公差を比較的大きく設定できることとなる。

【0058】

なお、本発明に係る電磁切換弁の第１実施例に用いられる電源電圧直流用の吸引子およびプランジャは、上述の例に限られることなく、例えば、図１２（Ａ）および（Ｂ）に示されるような、吸引子およびプランジャであってもよい。図１２（Ａ）および（Ｂ）においては、図２に示される例における構成要素と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。

【0059】

図１２（Ａ）において、吸引子４４における端面には、円柱状の突起部４４Ｐがプランジャ４８の凹部４８ｂに向けて所定の長さだけ突出している。突起部４４Ｐの直径は、凹部４８ｂの内径よりも若干小に設定されている。突起部４４Ｐの先端面は、平坦に形成されている。突起部４４Ｐの周囲には、環状の平坦面が形成されている。プランジャ４８における上述の吸引子４４に向かい合う端部には、円形断面を有する凹部４８ｂの一端が開口している。凹部４８ｂの開口端に周囲には、平坦面が形成されている。吸引子４４が励磁される場合、突起部４４Ｐは、プランジャ４８の凹部４８ｂの開口端の周縁が吸引子４４の環状の平坦面に、当接するまで凹部４８ｂ内に挿入される。

【0060】

斯かる構成において、吸引子４４が励磁された場合、プランジャ４８および連結ロッドが、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ４８における凹部４８ｂの開口端の周囲の平坦面と突起部４４Ｐの先端面とが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるように設定されている。これにより、吸引子４４およびプランジャ４８相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ４８が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子４４およびプランジャ４８相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0061】

図１２（Ｂ）において、吸引子４２における凹部４２Ｒの開口端部には、テーパ面４２ｂｅを有する円錐状断面の端部４２ＢＥが連なっている。テーパ面４２ｂｅと凹部４２Ｒの開口端とが交差する環状の交線４２Ｃｄが形成されている。テーパ面４２ｂｅは、後述するプランジャ４６の端部４６ＴＥのテーパ面のテーパ角度αと同様な所定のテーパ角度に設定されている。プランジャ４６の小径部における上述の吸引子４２に向かい合う端部には、円筒状部４６ｔｅが形成されている。円筒状部４６ｔｅの端面には、凹部４６ｂの一端が開口している。吸引子４２が励磁される場合、円筒状部４６ｔｅは、凹部４２Ｒの底部を形成する内面に当接するまで凹部４２Ｒ内に挿入される。円筒状部４６ｔｅの下端部は、テーパ面を有する円錐状断面の端部４６ＴＥが連なっている。端部４６ＴＥは、吸引子４２の端部４２ＢＥのテーパ面４２ｂｅに向き合っている。端部４６ＴＥのテーパ面は、所定のテーパ角度α、例えば、４５°以上１８０°未満の角度に設定されている。

【0062】

斯かる構成において、吸引子４２が励磁された場合、プランジャ４６および連結ロッドが、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ４６の小径部の円筒状部４６ｔｅの角部４６Ｃｄと上述の交線４２Ｃｄとが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるように設定されている。これにより、吸引子４２およびプランジャ４６の小径部相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ４６が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子４２およびプランジャ４６相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0063】

さらに、図１３（Ａ）乃至（Ｃ）は、それぞれ、本発明に係る電磁切換弁の第１実施例の変形例としての四方向の電磁切換弁（スライド弁）に用いられる吸引子およびプランジャの要部を概略的に示す。なお、図１３（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）においては、それぞれ、図２に示される例、図１２（Ａ）および（Ｂ）に示される例における構成要素と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。

【0064】

図１３（Ａ）において、吸引子２４´における凹部２４´Ｒの開口端部には、凹部２４´Ｒを形成する内周面に対し直交する環状の平坦面２４´ｆｅが形成されている。従って、平坦面２４´ｆｅと凹部２４´Ｒの内周面とが交差する部分には、環状の交線２４´Ｃｄが形成されることとなる。また、凹部２４´Ｒの底部を形成する平坦な内面には、吸引子２４´の内部に圧入された環状の隈取コイル２７の一部が露出されている。

【0065】

斯かる構成において、吸引子２４´が励磁された場合、プランジャ２８および連結ロッドが、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと交線２４´Ｃｄとが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるように設定されている。これにより、吸引子２４´およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ２８が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子２４´およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0066】

図１３（Ｂ）において、吸引子４４´における端面には、円柱状の突起部４４´Ｐがプランジャ４８の凹部４８ｂに向けて所定の長さだけ突出している。突起部４４´Ｐの直径は、凹部４８ｂの内径よりも若干小に設定されている。突起部４４´Ｐの先端面は、平坦に形成されている。突起部４４´Ｐの周囲には、環状の平坦面が形成されている。環状の平坦面には、吸引子４４´の内部に圧入された環状の隈取コイル２７の一部が露出されている。

【0067】

斯かる構成において、吸引子４４´が励磁された場合、プランジャ４８および連結ロッドが、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ４８における凹部４８ｂの開口端の周囲の平坦面と突起部４４´Ｐの先端面とが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるように設定されている。これにより、吸引子４４´およびプランジャ４８相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ４８が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子４４´およびプランジャ４８相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0068】

図１３（Ｃ）において、吸引子４２´における凹部４２´Ｒの開口端部には、テーパ面４２´ｂｅを有する円錐状断面の端部４２´ＢＥが連なっている。テーパ面４２´ｂｅと凹部４２´Ｒの開口端とが交差する環状の交線４２´Ｃｄが形成されている。テーパ面４２´ｂｅは、後述するプランジャ４６の端部４６ＴＥのテーパ面のテーパ角度αと同様な所定のテーパ角度に設定されている。

【0069】

斯かる構成において、吸引子４２´が励磁された場合、プランジャ４６および連結ロッドが、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ４６の小径部の円筒状部４６ｔｅの角部４６Ｃｄと上述の交線４２´Ｃｄとが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるように設定されている。これにより、吸引子４２´およびプランジャ４６の小径部相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ４６が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子４２´およびプランジャ４６相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0070】

なお、吸引子２４は、隈取コイル２７を吸引子２４に嵌め込むことにより、交流電源電圧（ＡＣ）に対応させることができる。直流電源電圧（ＤＣ）は、隈取りコイル２７の有無に限らずに対応することができる。

【0071】

図１４は、本発明に係る電磁切換弁の第２実施例の要部の構成を概略的に示す。

【0072】

なお、図１４において、図２に示される例における構成要素と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。

【0073】

電磁切換弁は、例えば、四方向の電磁切換弁（スライド弁）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。電磁切換弁は、連結ロッド２０を有しプランジャチューブ３６内に移動可能に配されるプランジャ２８と、連結ロッド２０の開口部２０ａ内に所定の隙間をもって嵌合されるスライド式の弁体５２を含んで構成されプランジャチューブ３６の内周部の他端に配置される弁ポート切換機構部と、プランジャチューブ３６の一端を閉塞する吸引子２４と、プランジャチューブ３６の外周部に配されプランジャ２８および吸引子２４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。

【0074】

プランジャチューブ３６の他端には、第１の通路としての配管用パイプが接続される第１ポート３６Ｐが形成されている。プランジャチューブ３６の他端の内側には、弁体収容部３６Ａが形成されている。

【0075】

連結ロッド２０における開口部２０ａ内には、樹脂製の弁体５２が相対的に移動可能に嵌合されている。開口部２０ａの周縁におけるプランジャ２８の移動方向に沿った寸法は、対応する弁体５２の寸法に比して若干大に設定されている。これにより、図１４に示されるように、コイル部１５が励磁されていない場合、連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁に弁体５２の外周面における一方の端面が当接した状態で、連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁と弁体５２の外周面における他方の端面との間には、所定の隙間ΔＥＤが形成されることとなる。隙間ΔＥＤは、プランジャ２８および連結ロッド２０の空走距離に対応している。

【0076】

後述する弁ポート切換機構部の一部を構成する弁体５２は、溝５２Ｇを弁座５４の摺接面５４ａに向き合う一方の端部に有している。溝５２Ｇは、弁座５４における隣接した二つのポートを選択的に連通させるものとされる。図１４においては、溝５２Ｇが、弁座５４における第３ポート５４Ｐ２と第４ポート５４Ｐ３とを連通させた状態を示す。

【0077】

また、コイル部１５が励磁されていない場合、プランジャ２８における円筒状部２８ｔｅは、吸引子２４の凹部２４Ｒに対し離隔されている。その際、プランジャ２８の移動方向に沿ったプランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと吸引子２４の交線２４Ｃｄとの相互間距離ΔＤは、上述の所定の隙間ΔＥＤと略同一に設定されている。

【0078】

一方、吸引子２４が励磁された場合、円筒状部２８ｔｅは、凹部２４Ｒの底面部を形成する内面に当接するまで吸引子２４の凹部２４Ｒ内に挿入される。

【0079】

これにより、吸引子２４が励磁された場合、プランジャ２８および連結ロッド２０が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の交線２４Ｃｄとが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるので吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ２８が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0080】

弁ポート切換機構部は、弁座５４と、弁座５４の摺接面５４ａに摺動可能に配される弁体５２と、弁体５２を弁座５４の摺接面５４ａに対し所定の圧力で押圧する板ばね３４とを含んで構成されている。弁座５４は、金属材料、例えば、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム合金等により作られ、プランジャチューブ３６の内周面に結合されている。プランジャチューブ３６におけるプランジャ２８の真下となる位置には、プランジャ２８の連結ロッド２０、弁体５２、および、弁座５４を収容する弁体収容部３６Ａが形成されている。弁体収容部３６Ａには、プランジャ２８の中心軸線と共通の直線上に第１の通路としての配管用パイプの一端が接続される第１ポート３６Ｐが開口している。

【0081】

また、弁座５４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２の通路としての配管用パイプの一端が接続される第２ポート５４Ｐ１と、第３の通路としての配管用パイプの一端が接続される第３ポート５４Ｐ２と、第４の通路として配管用パイプの一端が接続される第４ポート５４Ｐ３とが形成されている。

【0082】

上述の弁体５２がプランジャ２８の移動方向に沿って摺動される弁座５４の摺接面５４ａには、弁体５２のシール面５２ＴＳが、所定の圧力で当接される。これにより、弁座５４の摺接面５４ａにおける弁体５２の溝５２Ｇの位置に応じて、弁座５４における隣接する３つのポートのうちの二つポートが選択的に連通されることによって、流体の流れ方向が切り換えられる。例えば、コイル部１５が励磁されていない場合、図１４に示されるように、弁体５２の溝５２Ｇを介して第３ポート５４Ｐ２と第４ポート５４Ｐ３とが連通することによって、流体が第３ポート５４Ｐ２から第４ポート５４Ｐ３に流れるとともに、第１ポート３６Ｐから第２ポート５４Ｐ１に流れることとなる。一方、コイル部１５が励磁される場合、弁体５２の溝５２Ｇを介して第２ポート５４Ｐ１と第３ポート５４Ｐ２とが連通することによって、流体が第２ポート５４Ｐ１から第３ポート５４Ｐ２に流れるとともに、第１ポート３６Ｐから第４ポート５４Ｐ３に流れることとなる。

【0083】

斯かる構成においても、吸引子２４が励磁された場合、プランジャ２８および連結ロッド２０が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の交線２４Ｃｄとが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるので吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ２８が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0084】

図１５は、本発明に係る電磁切換弁の第３実施例の要部の構成を概略的に示す。

【0085】

なお、図１５において、図２に示される例における構成要素と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。

【0086】

電磁切換弁は、例えば、三方向の電磁切換弁（スライド弁）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。電磁切換弁は、連結ロッド２０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、連結ロッド２０の開口部２０ａ内に所定の隙間をもって嵌合されるスライド式の弁体６２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の一端を閉塞する吸引子２４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および吸引子２４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。

【0087】

連結ロッド２０における開口部２０ａ内には、樹脂製の弁体６２が相対的に移動可能に嵌合されている。開口部２０ａの周縁におけるプランジャ２８の移動方向に沿った寸法は、対応する弁体６２の寸法に比して若干大に設定されている。これにより、コイル部１５が励磁されていない場合、連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁に弁体６２の外周面における一方の端面が当接した状態で、連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁と弁体６２の外周面における他方の端面との間には、所定の隙間ΔＥＤが形成されることとなる。隙間ΔＥＤは、プランジャ２８および連結ロッド２０の空走距離に対応している。

【0088】

弁体６２は、隆起した当接部６２Ｔを弁座６４の摺接面６４ａに向き合う一方の端部に有している。当接部６２Ｔは、後述する弁座６４における一つのポートを閉塞するものとされる。図１５においては、当接部６２Ｔが、弁座６４における第２ポート６４Ｐ２を閉塞した状態を示す。

【0089】

また、コイル部１５が励磁されていない場合、プランジャ２８における円筒状部２８ｔｅは、吸引子２４の凹部２４Ｒに対し離隔されている。その際、プランジャ２８の移動方向に沿ったプランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと吸引子２４の交線２４Ｃｄとの相互間距離ΔＤは、上述の所定の隙間ΔＥＤと略同一に設定されている。

【0090】

一方、吸引子２４が励磁された場合、円筒状部２８ｔｅは、凹部２４Ｒの底面部を形成する内面に当接するまで吸引子２４の凹部２４Ｒ内に挿入される。

【0091】

これにより、吸引子２４が励磁された場合、プランジャ２８および連結ロッド２０が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の交線２４Ｃｄとが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるので吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ２８が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0092】

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、プランジャ２８の連結ロッド２０、弁体６２、および、弁座６４を収容する弁体収容部１０Ａを内側に有している。弁体収容部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の通路としての配管用パイプ１２の一端が接続されるポート（不図示）が形成されている。

【0093】

また、弁体収容部１０Ａ内に配される弁座６４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２の通路としての配管用パイプ５６の一端が接続されるポート６４Ｐ１と、第３の通路としての配管用パイプ５８の一端が接続されるポート６４Ｐ２とが形成されている。

【0094】

上述の弁体６２がプランジャ２８の移動方向に沿って摺動される弁座６４の摺接面６４ａには、弁体６２の当接部６２Ｔのシール面が所定の圧力で当接される。これにより、弁座６４の摺接面６４ａにおける弁体６２の当接部６２Ｔの位置に応じて、弁座６４における隣接する二つポートのうちの一つのポートが選択的に弁体収容部１０Ａ内に連通されることによって、流体の流れ方向が切り換えられる。例えば、コイル部１５が励磁されていない場合、図１５に示されるように、弁体６２の当接部６２Ｔのシール面がポート６４Ｐ２を閉塞することによって、流体が配管用パイプ１２から配管用パイプ５６に流れることとなる。一方、コイル部１５が励磁される場合、弁体６２の当接部６２Ｔのシール面がポート６４Ｐ１を閉塞することによって、流体が配管用パイプ１２から配管用パイプ５８に流れることとなる。

【0095】

プランジャ２８、連結ロッド２０、および、弁体６２を含んでなるプランジャユニットの駆動機構は、電磁コイルユニットと、吸引子２４と、コイルスプリング３０とを含んで構成されている。

【0096】

斯かる構成においても、吸引子２４が励磁された場合、プランジャ２８および連結ロッド２０が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の交線２４Ｃｄとが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるので吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ２８が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0097】

図１６は、本発明に係る電磁切換弁の第４実施例の要部の構成を概略的に示す。

【0098】

なお、図１６において、図２に示される例における構成要素と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。

【0099】

電磁切換弁は、例えば、二方向の電磁切換弁（スライド弁）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。電磁切換弁は、連結ロッド２０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、連結ロッド２０の開口部２０ａ内に所定の隙間をもって嵌合されるスライド式の弁体６６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の一端を閉塞する吸引子２４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および吸引子２４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。

【0100】

連結ロッド２０における開口部２０ａ内には、樹脂製の弁体６６が相対的に移動可能に嵌合されている。開口部２０ａの周縁におけるプランジャ２８の移動方向に沿った寸法は、対応する弁体６６の寸法に比して若干大に設定されている。これにより、コイル部１５が励磁されていない場合、連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁に弁体６６の外周面における一方の端面が当接した状態で、連結ロッド２０の開口部２０ａの周縁と弁体６６の外周面における他方の端面との間には、所定の隙間ΔＥＤが形成されることとなる。隙間ΔＥＤは、プランジャ２８および連結ロッド２０の空走距離に対応している。

【0101】

弁体６６は、隆起した当接部６６Ｔを弁座６８の摺接面６８ａに向き合う一方の端部に有している。当接部６６Ｔは、後述する弁座６８における一つのポート６８Ｐを閉塞するものとされる。図１６においては、当接部６６Ｔのシール面が、弁座６８におけるポート６８Ｐを閉塞した状態を示す。

【0102】

また、コイル部１５が励磁されていない場合、プランジャ２８における円筒状部２８ｔｅは、吸引子２４の凹部２４Ｒに対し離隔されている。その際、プランジャ２８の移動方向に沿ったプランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと吸引子２４の交線２４Ｃｄとの相互間距離ΔＤは、上述の所定の隙間ΔＥＤと略同一に設定されている。

【0103】

一方、吸引子２４が励磁された場合、円筒状部２８ｔｅは、凹部２４Ｒの底面部を形成する内面に当接するまで吸引子２４の凹部２４Ｒ内に挿入される。

【0104】

これにより、吸引子２４が励磁された場合、プランジャ２８および連結ロッド２０が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の交線２４Ｃｄとが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるので吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ２８が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【0105】

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、プランジャ２８の連結ロッド２０、弁体６６、および、弁座６８を収容する弁体収容部１０Ａを内側に有している。弁体収容部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の通路としての配管用パイプ１２の一端が接続されるポート（不図示）が形成されている。

【0106】

また、弁体収容部１０Ａ内に配される弁座６８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２の通路としての配管用パイプ６０の一端が接続されるポート６８Ｐが形成されている。

【0107】

上述の弁体６６がプランジャ２８の移動方向に沿って摺動される弁座６８の摺接面６８ａには、弁体６６の当接部６６Ｔのシール面が、所定の圧力で当接される。これにより、弁座６８の摺接面６８ａにおける弁体６６の当接部６６Ｔの位置に応じて、弁座６８における一つのポート６８Ｐが選択的に閉塞される。これにより、弁体収容部１０Ａから配管用パイプ６０への流体の流れが遮断される。例えば、コイル部１５が励磁されていない場合、図１６に示されるように、弁体６６の当接部６６Ｔのシール面がポート６８Ｐを閉塞することによって、弁体収容部１０Ａから配管用パイプ６０への流れが遮断されることとなる。一方、コイル部１５が励磁される場合、弁体６６の当接部６６Ｔのシール面がポート６８Ｐを開放することによって、流体が配管用パイプ１２から弁体収容部１０Ａを通じて配管用パイプ６０に流れることとなる。

【0108】

プランジャ２８、連結ロッド２０、および、弁体６６を含んでなるプランジャユニットの駆動機構は、電磁コイルユニットと、吸引子２４と、コイルスプリング３０とを含んで構成されている。

【0109】

斯かる構成においても、吸引子２４が励磁された場合、プランジャ２８および連結ロッド２０が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミングにおいて、プランジャ２８の小径部の円筒状部２８ｔｅの角部２８Ｃｄと上述の交線２４Ｃｄとが、最も近接し共通の平面ＰＬ上にあるので吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となる。従って、プランジャ２８が、所定距離ΔＥＤ移動したタイミング、所謂、キック動作開始タイミングと吸引子２４およびプランジャ２８の小径部相互間に形成される吸引力が極大となるタイミングとが、一致することとなる。

【符号の説明】

【0110】

２、３、４、２４、２４´、４２、４２´、４４、４４´ 吸引子
５、６、８、８´、２８、４６、４８ プランジャ
１０ 弁本体部
２０ 連結ロッド
２２、５２、６２、６６ 弁体
２４Ｃｄ 交線
２７ 隈取コイル
２８ＴＥ 端部
２８Ｃｄ 角部
２８ｔｅ 円筒状部
ΔＤ 相互間距離
ΔＥＤ 隙間

【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】