特開 2022-154478 電磁弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022154478

(43)【公開日】2022-10-13

(54)【発明の名称】電磁弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20221005BHJP

【ＦＩ】

F16K31/06 305L

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021057539

(22)【出願日】2021-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】302038741

【氏名又は名称】新電元メカトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111899

【弁理士】

【氏名又は名称】永山 陽二

(72)【発明者】

【氏名】松竹 大希

【テーマコード（参考）】

3H106

【Ｆターム（参考）】

3H106DA07

3H106DA13

3H106DA23

3H106DB02

3H106DB12

3H106DB23

3H106DB32

3H106DC02

3H106DC17

3H106DD03

3H106DD05

3H106EE35

3H106GA23

3H106GB08

3H106GC23

3H106JJ04

3H106JJ08

3H106KK03

3H106KK31

(57)【要約】

【課題】 ポペット弁としての構成を有する電磁弁において、ポペットの製造コストの低減を図ることが可能な電磁弁を提供すること。
【解決手段】 電磁弁１０は、ポペット２０を径大部２１と径小部２２とからなるものとし、さらに、中心軸に沿って径大部２１と径小部２２とを貫通する下流側流路２４に加えて、上流側開口部２３ａが径大部２１と径小部２２との段差面２６に開口している上流側流路２３を形成しているので、段差面２６に開口している上流側開口部２３ａを実質的に横孔として機能させることができる。したがって、高い精度を要する横穴を形成する工程が不要となり、ポペット２０の製造コストを削減し、ひいては電磁弁１０の製造コストの低減を図ることもできる。また、ポペット２０を径の異なる２つの部分で構成することが可能であれば弁の用途を問わない利点もある。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイルと、
前記コイルの近傍に設けられたベースと、
摺動可能に、かつ、略円柱形状に形成されると共に、前記コイルに通電したときに、前記ベースに吸引されるように設けられたプランジャと、
前記プランジャの前記ベースとは反対側の端部に設けられた弁体と、
前記プランジャの前記ベース側となる位置に、弾発力によって前記プランジャを前記ベースと反対方向に押圧するスプリングと、
前記プランジャの前記ベースとは反対側となる位置に、前記弁体に対して接離可能に設けられたポペットを有する電磁弁であって、
前記ポペットは、前記プランジャ側に、略円柱形状に、かつ、相対的に径が大きくなるように形成された径大部と、前記プランジャとは反対側に、略円柱形状に、かつ、相対的に径が小さくなるように形成された径小部と、前記ポペットの前記中心軸に沿って延在するように形成されると共に、上流側開口部が前記径大部と前記径小部との段差面に開口し、前記上流側開口部とは反対側のプランジャ側開口部が前記径大部の前記端面に開口している上流側流路と、前記ポペットの中心軸に沿って延在するように形成されると共に、前記弁体が前記径大部の端面に接しているときに前記弁体によって閉止されるように形成された弁体対向開口部が前記径大部の前記端面に開口し、前記弁体対向側開口部とは反対側の下流側開口部が前記径小部の端面に開口した下流側流路を備え、
前記コイルに通電していないときには、前記スプリングの前記弾発力によって、前記弁体が前記ポペットの前記下流側流路の前記弁体対向開口部に当接して前記弁体対向開口部を閉止し、前記上流側流路と前記下流側流路とが連通しない状態となり、
前記コイルに通電したときには、前記プランジャが前記ベースに吸引されて摺動することによって、前記弁体が前記ポペットの前記下流側流路の前記プランジ前記弁体対向開口部から離隔し、前記上流側流路の前記上流側開口部から、前記プランジャ側開口部及び前記弁体対向開口部を経て、前記下流側流路の前記下流側開口部まで連通するようになされていることを特徴とする電磁弁。

【請求項2】

前記ポペットは、前記径小部の端面の縁辺にシート面が形成され、
さらに、略円筒形状に形成されると共に、中空部に前記ポペットを摺動可能な状態で収納するポペット収納部と、略円筒形状に、かつ、前記ポペット収納部の前記プランジャとは反対側に形成されると共に、中空部が外部の下流側流路、及び、前記ポペット収納部の前記中空部に連通した流路構成部と、前記流路構成部の前記中空部の前記ポペット収納部に近い端部に形成されると共に、前記ポペット収納部側に前記ポペットの前記シート面に接離可能な当接部が形成された環状突出部と、前記ポペット収納部に前記環状突出部との間に、かつ、略円筒形状に形成されると共に、外部の上流側流路に連通する上流側連絡口が形成された中間部を備えたプラグ部材を有し、
前記ポペットの前記シート面と前記プラグ部材の前記環状突出部の前記当接部とが接しているときには、前記ポペット収納部の前記中空部と前記流路構成部の前記中空部とが分離され、前記ポペットの前記シート面と前記プラグ部材の前記環状突出部の前記当接部とが離隔しているときには、前記ポペット収納部の前記中空部と前記流路構成部の前記中空部とが連通していることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。

【請求項3】

前記プラグ部材は、前記ポペット収納部の前記中空部の内周面の前記プランジャに近い部位に環状溝が形成され、
さらに、前記プラグ部材の前記ポペット収納部の前記環状溝に配置されると共に、前記プランジャ及び前記ポペットの摺動を規制する止め輪を有することを特徴とする請求項２に記載の電磁弁。

【請求項4】

さらに、略円筒形状に形成されると共に、中空部に前記コイル及び前記ベースが収納されたケースと、
略円筒形状に形成され、中空部に前記プラグ部材の前記ポペット収納部の一部又は全部が配置されると共に、前記ポペット収納部を固定している円筒部と、前記円筒部の前記プランジャ側に、略円板形状に、かつ、前記円筒部の前記中空部と同じ径の貫通孔が形成されたフランジ部と、略円筒形に、かつ、前記円筒部の前記中空部と同じ径の貫通孔が形成されると共に、前記ケースの前記中空部に挿入された状態で前記ケースに固定された挿入部を備えたジョイント部材を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電磁弁。

【請求項5】

前記ジョイント部材は、前記挿入部が前記ケースにブレージングによって固定されていることを特徴とする請求項４に記載の電磁弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁弁に関し、特に、ポペット弁としての構成を有する電磁弁に関する。

【背景技術】

【0002】

ポペット弁としての構成を有する弁は、極めて広く普及しているタイプの弁であり、電磁弁に限らず様々な用途の弁に採用されている。また、ポペット弁としての構成を有する弁においては、ポペットの中心軸に沿って貫通孔を形成し、この貫通孔を作動油やガスなどの流路として利用しているものが多数存在する。図８は、従来技術に係る電磁弁の断面図である。図８において、８０は逆止弁、８１はポペット、８２は横孔、８３は充填路、８４はシート面、８５は逆止弁座、８６は逆止弁口である。

【0003】

図８は、特開２０１６－２０５５７３公報で開示されているもので、水素ガスが貯留されたガスタンクの逆止弁としてポペット弁を利用しているものである。図８に示すように、逆止弁８０は、弁座としての逆止弁座８５と、逆止弁座８５に接離可能に設けられたポペット８１とを備えている。また、そして、横孔８２は、水素通過孔である。ポペット８１は、先端が逆止弁口８６内に挿入されて逆止弁座８５に設けられたテーパ状のシート面８４に着座することにより逆止弁口８６を閉弁し、逆止弁座８５から離間することにより逆止弁口８６を開弁するようになっている。つまり、ポペット８１が逆止弁座８５に対して接離することで、充填路８３が開閉される。

【0004】

ところで、略円筒形状又は円柱形状に形成されたポペットの周側面に対して横穴を形成する工程は、高い精度を要する工程であり、コスト的にも大きなウェイトを示すものとなる。すなわち、ポペットの中心軸に沿って形成する孔は、高い精度で形成することが相対的に容易であるが、横穴を形成する工程は格段に困難性が高く、バラツキを生じやすくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平２０１６－２０５５７３公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上述の課題を解決するために、ポペット弁としての構成を有する電磁弁において、ポペットの製造コストの低減を図ることが可能な電磁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】

【0007】

請求項１に記載の発明は、コイルと、前記コイルの近傍に設けられたベースと、摺動可能に、かつ、略円柱形状に形成されると共に、前記コイルに通電したときに、前記ベースに吸引されるように設けられたプランジャと、前記プランジャの前記ベースとは反対側の端部に設けられた弁体と、前記プランジャの前記ベース側となる位置に、弾発力によって前記プランジャを前記ベースと反対方向に押圧するスプリングと、前記プランジャの前記ベースとは反対側となる位置に、前記弁体に対して接離可能に設けられたポペットを有する電磁弁であって、前記ポペットは、前記プランジャ側に、略円柱形状に、かつ、相対的に径が大きくなるように形成された径大部と、前記プランジャとは反対側に、略円柱形状に、かつ、相対的に径が小さくなるように形成された径小部と、前記ポペットの前記中心軸に沿って延在するように形成されると共に、上流側開口部が前記径大部と前記径小部との段差面に開口し、前記上流側開口部とは反対側のプランジャ側開口部が前記径大部の前記端面に開口している上流側流路と、前記ポペットの中心軸に沿って延在するように形成されると共に、前記弁体が前記径大部の端面に接しているときに前記弁体によって閉止されるように形成された弁体対向開口部が前記径大部の前記端面に開口し、前記弁体対向側開口部とは反対側の下流側開口部が前記径小部の端面に開口した下流側流路を備え、前記コイルに通電していないときには、前記スプリングの前記弾発力によって、前記弁体が前記ポペットの前記下流側流路の前記弁体対向開口部に当接して前記弁体対向開口部を閉止し、前記上流側流路と前記下流側流路とが連通しない状態となり、前記コイルに通電したときには、前記プランジャが前記ベースに吸引されて摺動することによって、前記弁体が前記ポペットの前記下流側流路の前記プランジ前記弁体対向開口部から離隔し、前記上流側流路の前記上流側開口部から、前記プランジャ側開口部及び前記弁体対向開口部を経て、前記下流側流路の前記下流側開口部まで連通するようになされていることを特徴とする電磁弁である。

【0008】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ポペットは、前記径小部の端面の縁辺にシート面が形成され、さらに、略円筒形状に形成されると共に、中空部に前記ポペットを摺動可能な状態で収納するポペット収納部と、略円筒形状に、かつ、前記ポペット収納部の前記プランジャとは反対側に形成されると共に、中空部が外部の下流側流路、及び、前記ポペット収納部の前記中空部に連通した流路構成部と、前記流路構成部の前記中空部の前記ポペット収納部に近い端部に形成されると共に、前記ポペット収納部側に前記ポペットの前記シート面に接離可能な当接部が形成された環状突出部と、前記ポペット収納部に前記環状突出部との間に、かつ、略円筒形状に形成されると共に、外部の上流側流路に連通する上流側連絡口が形成された中間部を備えたプラグ部材を有し、前記ポペットの前記シート面と前記プラグ部材の前記環状突出部の前記当接部とが接しているときには、前記ポペット収納部の前記中空部と前記流路構成部の前記中空部とが分離され、前記ポペットの前記シート面と前記プラグ部材の前記環状突出部の前記当接部とが離隔しているときには、前記ポペット収納部の前記中空部と前記流路構成部の前記中空部とが連通していることを特徴とする電磁弁である。

【0009】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記プラグ部材は、前記ポペット収納部の前記中空部の内周面の前記プランジャに近い部位に環状溝が形成され、さらに、前記プラグ部材の前記ポペット収納部の前記環状溝に配置されると共に、前記プランジャ及び前記ポペットの摺動を規制する止め輪を有することを特徴とする電磁弁である。

【0010】

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、さらに、略円筒形状に形成されると共に、中空部に前記コイル及び前記ベースが収納されたケースと、 略円筒形状に形成され、中空部に前記プラグ部材の前記ポペット収納部の一部又は全部が配置されると共に、前記ポペット収納部を固定している円筒部と、前記円筒部の前記プランジャ側に、略円板形状に、かつ、前記円筒部の前記中空部と同じ径の貫通孔が形成されたフランジ部と、略円筒形に、かつ、前記円筒部の前記中空部と同じ径の貫通孔が形成されると共に、前記ケースの中空部に挿入された状態で前記ケースに固定された挿入部を備えたジョイント部材を有することを特徴とする電磁弁である。

【0011】

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ジョイント部材は、前記挿入部が前記ケースにブレージングによって固定されていることを特徴とする電磁弁である。

【発明の効果】

【0012】

請求項１に記載の発明によれば、ポペットを径大部と径小部とからなるものとし、さらに、中心軸に沿って径大部と径小部とを貫通する下流側流路に加えて、上流側開口部が径大部と径小部との段差面に開口している上流側流路を形成しているので、段差面に開口している上流側開口部を実質的に横孔として機能させることができる。したがって、高い精度を要する横穴を形成する工程が不要となり、ポペットの製造コストを削減し、ひいては電磁弁の製造コストの低減を図ることもできる。また、ポペットを径の異なる２つの部分で構成することが可能であれば弁の用途を問わない利点もある。

【0013】

請求項２に記載の発明によれば、特段の加工なしに、ポペットの径小部を弁体として機能させることと、上流側開口部を径大部と径小部との段差面に開口させることが両立できるので、ポペットの製造コストの削減がより容易になる。

【0014】

請求項３に記載の発明によれば、ポペットとプランジャの吸い付きを止め輪によって防止できる。また、ポペット収納部の中空部に環状溝を形成することによって止め輪を固定できるので、ポペットの製造コストの増大がほとんどない。

【0015】

請求項４に記載の発明によれば、ジョイント部材にケース、プラグ部材が固定される構成にしているので、ポペットとプランジャとの中心軸を精確に一致させることができる。

【0016】

請求項５に記載の発明によれば、ジョイント部材とケースとがブレージングによって固定されるようにしているので、固定に関わる部分の磁気特性に影響を与えない。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施の形態に係る電磁弁の通電状態における断面図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る電磁弁の非通電状態における断面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る電磁弁の外観を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は左側面図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る電磁弁のポペットの断面図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る電磁弁のプラグ部材の断面を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はＡ部分拡大図、（ｃ）はＢ部分拡大図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る電磁弁のプラグ部材の外観及び断面を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）はＣ－Ｃ線断面図である。

【図7】本発明の実施の形態に係る電磁弁のジョイント部材の断面図である。

【図8】従来技術に係る電磁弁の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、本発明の実施の形態に係る電磁弁について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電磁弁の回路図である。図１において、１０は電磁弁、２０はポペット、２１は径大部、２２は径小部、２３は上流側流路、２４は下流側流路、２８はシート面、３０はプラグ部材、３１はポペット収納部、３５は環状突出部、３５ｂは当接部、３６ａ及び３６ｄは上流側連絡口、３７は流路構成部、３７ａは下流側中空部、３７ａは段差面、４０はプランジャ、４１は突出部、４２は凹陥部、４３はシートベース、４４は突出部、４４ａは凹部、４５はボール弁体、４６は止め輪、４６ａは開口部、４７はスリーブ、４８ａは第１の環状突出部、４８ｂは第２の環状突出部、４９はＯリング、５０はベース、５１は凹陥部、５２はスプリング収納孔、５３はスプリング、５４はケース、５４ａは中空部、５５ａは第１の端部、５５ｂは第２の端部、５６はジョイント部材、５７は円筒部、５８はフランジ部、６０はコイルボビン、６１は巻胴部、６２はジョイント部材側フランジ部、６３はキャップ側フランジ部、６４はコイル、６５はキャップ、６６ａはグロメット、６７ａはリード線、６８はブレージング部分、６９は溶接部分である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る電磁弁の非通電状態における断面図である。図２において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。くわえて、図３は、本発明の実施の形態に係る電磁弁の外観を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は左側面図である。図３において、６６ｂはグロメット、６７ｂはリード線であり、その他の符号は図１と同じものを示す。なお、以下の明細書の記載、及び、特許請求の範囲の記載において、「中心軸」と称した場合は、部品を特定する記載がない限りプランジャの中心軸を示すものとするが、プランジャの中心軸と、ポペット、ベース、プラグ部材、ジョイント部材、スリーブ及びケースの中心軸は一致しており、「中心軸」との記載はこれらの全ての中心軸を示すものとなる。

【0019】

まず、本発明の実施の形態に係る電磁弁１０の概要について説明する。なお、以下の電磁弁１０に関する説明においては、油圧回路において使用することを前提に説明するが、本発明は水圧などの液圧回路、さらに空圧回路などに各種用途に適用できるものであり、特に用途が限定されるものではない。電磁弁１０は、ポペット弁としての構成を有する電磁弁である。すなわち、図１に示すように、プランジャ４０がベース５０に吸着されているときには、ポペット２０はプランジャ４０側に摺動してポペット２０のシート面２８とプラグ部材３０の当接部３５ｂとが離隔した状態になるので、図示していないが、電磁弁１０を油圧回路の構成要素の１つとし、電磁弁１０の外部（周辺）に設けられている油圧回路の（以下の記載では「外部にある」又は「外部の」と簡略に記載する）下流側流路に連通している下流側中空部３７ａと、図示していない外部の油圧回路の上流側流路に連通している上流側中空部３１ａとが互いに連通した状態となる。

【0020】

電磁弁１０は、コイル６４への通電を停止したときには、図２に示すように、プランジャ４０がスプリング５３の弾発力によってベース５０から離隔し、ポペット２０側に摺動する。このとき、ポペット２０も上流側中空部３１ａ側に摺動するので、シート面２８と当接部３５ｂとが当接した状態になり、図示していない外部の油圧回路の下流側流路に連通している下流側中空部３７ａと、図示していない外部の油圧回路の上流側流路に連通している上流側中空部３１ａとは互いに遮断された状態となる。また、ポペット２０には、後述するように、弁体としての役割と共に、下流側中空部３７ａ及び上流側中空部３１ａとプランジャ４０の周囲の空間などとの差圧を調整するために、下流側流路２４及び上流側流路２３などが形成されている。

【0021】

さらに、電磁弁１０について詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る電磁弁のポペットの断面図である。図４において、２３ａは上流側開口部、２３ｂはプランジャ側開口部、２４ａは弁体対向開口部、２４ｂは下流側開口部、２５はプランジャ側端面、２６は段差面、２７は下流側端面、２９は周側面であり、その他の符号は図１と同じものを示す。また、図５は、本発明の実施の形態に係る電磁弁のプラグ部材の断面を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はＡ部分拡大図、（ｃ）はＢ部分拡大図である。図５において、３１ａは上流側中空部、３１ｂはプランジャ側開口部、３２は環状溝、３３は中間部、３３ａは中間中空部、３４はフランジ部、３５ａは環状突出中空部、３６ｂは上流側連絡口、３６ｃ、３６ｅ及び３６ｆは上流側連絡口、３７ｂは下流側開口部、３８ｂは段差面、３９は貫通孔であり、その他の符号は図１と同じものを示す。さらに、図６は、本発明の実施の形態に係る電磁弁のプラグ部材の外観及び断面を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）はＣ－Ｃ線断面図である。図６において用いた符号は、すべて図１及び図５と同じものを示す。図７は、本発明の実施の形態に係る電磁弁のジョイント部材の断面図である。図７において、５６ａは中空部、５７ａは曲げ加工部、５８ａは段差面、５９は挿入部であり、その他の符号は図１と同じものを示す。

【0022】

ポペット２０は、非磁性材からなり、プランジャ４０側、つまり、プランジャ４０に近い部分を、略円筒形状で、かつ、相対的に径が大きい径大部２１として形成し、プランジャ４０とは反対側、つまり、図示していない外部の油圧回路の下流側流路に連通している下流側中空部３７ａ、及び、図示していない外部の油圧回路の上流側流路に連通している上流側中空部３１ａ側の部分を、略円筒形状で、かつ、相対的に径が小さい径小部２２として形成している。したがって、ポペット２０のプランジャ側端面２５は径大部２１の端面となり、プランジャ４０とは反対側の端面２７は径小部２２の端面となる。また、ポペット２０の中心軸方向における中間点付近には、径大部２１と径小部２２との段差面２６が形成されている。また、ポペット２０は、図１及び図２に示すように、径大部２１の周側面２９がプラグ部材３０のポペット収納部３１に支持された状態で中心軸方向に摺動する。径小部２２とポペット収納部３１との間には間隙ができるが、この間隙は作動油の流路の一部を構成する。

【0023】

また、ポペット２０は、下流側端面２７の縁辺領域をテーパ面に形成し、プラグ部材３０の当接部３５ｂと接離可能なシート面２８としている。さらに、中心軸に沿って延びるように上流側流路２３と下流側流路２４とが形成されている。上流側流路２３及び下流側流路２４は、前述のように、外部の油路に連通しており、電磁弁１０の内部における作動油の流路を構成する下流側中空部３７ａ及び上流側中空部３１ａと、プランジャ４０の周辺とプランジャ４０の周囲の空間などとの差圧を調整し、正常で確実な動作を得るために形成されているものである。下流側流路２４は、径大部２１と径小部２２とを貫通しており、径大部２１のプランジャ側端面２５の中央に弁体対向開口部２４ａが開口し、径小部２２の下流側端面２７の中央に下流側開口部２４ｂが開口している。

【0024】

上流側流路２３は、径大部２１のプランジャ側端面２５の縁辺に近い部位にプランジャ側開口部２３ｂが開口し、径大部２１と径小部２２との段差面２６に上流側開口部２３ａが開口している。また、上流側流路２３は、差圧の調整のために下流側流路２４よりも径が僅かに小さくなるように形成されているが、これらの流路の径は、電磁弁１０のる仕様に応じて適宜設定される。段差面２６は、作動油の流路の一部を構成している径小部２２とポペット収納部３１との間隙に面しているので、上流側開口部２３ａも作動油の流路に面していることになる。つまり、上流側流路２３は、中心軸に沿って延びる流路を形成するだけで、ポペットの周側面２９側にある流路に連通することになる。したがって、特開平２０１６－２０５５７３公報に記載されたポペットのように、その中心軸に沿って延びる貫通孔と、その中心軸に直交又は斜行する横孔とを組み合わせて形成する必要がなく、流路の形成が非常に容易になると言える。

【0025】

プラグ部材３０は、非磁性材からなり、ポペット２０を摺動可能に支持すると共に、図示していない外部の油圧回路の下流側流路と、図示していない外部の油圧回路の上流側流路とに連通した流路を構成し、かつ、ポペット２０と共に作動油の流れを止めるための機能も併せ持つものである。すなわち、プラグ部材３０のポペット収納部３１は、略円筒形状に形成され、上流側中空部３１ａにポペット２０を収納するものである。また、ポペット収納部３１には、プランジャ４０のポペット２０側の一部がプランジャ側開口部３１ｂから進入した状態で配置されている。さらに、上流側中空部３１ａは、ポペット２０の径大部２１を摺動可能に支持しているが、径小部２２との間には間隙があり、この間隙が作動油の流路として機能する。くわえて、ポペット収納部３１は、上流側中空部３１ａの内周面のプランジャ４０に近い部位に環状溝３２が形成されている。環状溝３２は、上流側中空部３１ａの内周面を一周するように形成されており、止め輪４６を挿入して固定するための手段である。

【0026】

また、プラグ部材３０は、ポペット収納部３１のプランジャ４０とは反対側となる位置に流路構成部３７が形成されている。流路構成部３７は、略円筒形状に形成されており、下流側中空部３７ａの下流側開口部３７ｂが図示していない外部の下流側流路に直接連通するように設けられる。さらに、下流側中空部３７ａのポペット収納部３１側には、環状突出部３５が形成されている。環状突出部３５は、環状突出中空部３５ａの径が下流側中空部３７ａの径よりも僅かに小さくなる程度に突出している。また、図２に示すように、ポペット２０は、最もベース５０から遠いところまで摺動したときには、下流側端面２７が中間部３３と環状突出部３５との段差面３８ａよりも下流側開口部３７ｂ側に位置する。このとき、下流側中空部３７ａのポペット収納部３１側の縁辺である当接部３５ｂは、ポペット２０のシート面２８と当接する。電磁弁１０では、当接部３５ｂとシート面２８とが当接することによって、下流側中空部３７ａと上流側中空部３１ａとを互いに遮断する機能を持つ。よって、当接部３５ｂは、ポペット弁としての機能を直接に担う部分と言える。

【0027】

さらに、プラグ部材３０は、 ポペット収納部３１と環状突出部と３５との間に中間部３３が形成されている。中間部３３は、図６に示すように、略円筒形状に形成されると共に、外部の上流側流路に連通する上流側連絡口３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ及び３６ｆが形成されている。したがって、中間部３３の中間中空部３３ａに連通している空間は、図５に示すように、上流側連絡口３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ及び３６ｆを介して外部の上流側流路に連通していることになる。また、プラグ部材３０の中空部である下流側中空部３７ａ、環状突出中空部３５ａ、中間中空部３３ａ及び上流側中空部３１ａは、それぞれ径が異なっているが、全体としてプラグ部材３０を中心軸に沿って延びる１つの貫通孔３９を構成している。フランジ部３４は、後述するように、ジョイント部材に固定する際に利用されるものである。

【0028】

ジョイント部材５６は、磁性材からなり、製品の信頼性を高めるために、プラグ部材３０、ケース５４及びスリーブ４７を高精度で所定位置に設ける役割を持つ。すなわち、ジョイント部材５６は、図７に示すように、円筒部５７の中空部であり、かつ、フランジ部５８及び挿入部５９を同一径で貫通している貫通孔でもある中空部５６ａが形成されている。また、円筒部５７の先端側には、曲げ加工部５７ａが設けられている。なお、図７には、曲げ加工後の形状で表されているが、曲げ加工前においては中心軸に沿って延びている。そして、図１に示すように、中空部５６ａにプラグ部材３０のポペット収納部３１及び中間部３３を配置した状態において、フランジ部３４を覆うように曲げ加工部５７ａを曲げ加工することによって、プラグ部材３０をジョイント部材５６に固定している。また、ジョイント部材５６は、ケース５４の第１の端部５５ａが挿入部５９とフランジ部５８との段差面５８ａに当接するところまで挿入部５９を挿入した上で、ブレージング部分６８に示している段差面５８ａと第１の端部５５ａとをブレージングによって接続している。このブレージングによる接続は、ジョイント部材５６及びケース５４の磁性に影響が及ばないようにする、つまり溶接によって磁気特性が変化することを避けることを目的としている。

【0029】

続けて、図１に戻って説明する。プランジャ４０は、コイル６４に通電することによってベース５０に吸引されてベース５０側、つまり、ポペット２０から離隔するように摺動する。コイル６４への通電を停止すると、スプリング５３の弾発力によってポペット２０に向かって摺動する。また、プランジャ４０は、ベース５０に対向する側に突出部４１が形成され、ベースに吸着される直前における推力の急増を抑えるようにしている。一方、プランジャ４０のポペット２０に対向する側には、凹陥部４２が形成されている。凹陥部４２は、シートベース４３を圧入して固定するために形成されている。シートベース４３は、非磁性材からなり、突出部４４の先端にボール弁体４５を固定するための凹部４４ａが形成されている。ボール弁体４５は、ベアリングボールを利用したものであり、コイルへの通電していないときには、スプリング５３の弾発力によってポペット２０の下流側流路２４の弁体対向開口部２４ａに強く当接し、弁体対向開口部２４ａを閉止している。また、ボール弁体４５は、凹部４４ａ上に配置し、かしめることによって突出部４４に固定されている。なお、電磁弁１０の用途によっては、ボール弁体４５に代えて円錐状の弁体など他の形状の弁体を採用してもよい。また、弁体の固定方法も、かしめ以外の方法を用いてもよい。

【0030】

止め輪４６は、電磁弁１０の使用中にボール弁体４５が弁体対向開口部２４ａに吸着され、プランジャ４０とポペット２０とが離隔しなくなることを防止するために設けられている。すなわち、止め輪４６は、Ｃリングを利用したものであり、プラグ部材３０のポペット収納部３１に形成された環状溝３２に挿入された状態で設けられている。そして、コイル６４への通電によって、プランジャ４０がベース５０に吸着されたときに、ポペット２０がプランジャ４０一体的に摺動し始めても、途中で止め輪４６によって、ポペット２０の摺動が規制され、ボール弁体４５が弁体対向開口部２４ａから離隔するようになされている。なお、止め輪４６は、ポペット２０の摺動を規制可能なものであれば、Ｃリング以外のものであってもよい。

【0031】

スリーブ４７は、プランジャ４０の摺動を案内するものであり、外周面に第１の環状突出部４８ａ及び第２の環状突出部４８ｂを形成した部分、つまり、ポペット２０側の部分がジョイント部材５６の挿入部５９に挿入された状態で設けられている。したがって、スリーブ４７の中心軸とポペット２０の中心軸がずれにくいという利点がある。第１の環状突出部４８ａと第２の環状突出部４８ｂとの間には、コイルボビン６０側への作動油の浸入を防ぐためのＯリング４９が設けられている。また、スリーブ４７のキャップ６５側はベース５０が挿入されており、さらに、キャップ６５側の端部は、溶接部分６９に示すように、ベース５０の周側面に溶接されている。よって、スリーブ４７は、ベース５０に対して固定されている。ベース５０は、コイル６４への通電時に、ケース５４、ジョイント部材５６及びプランジャ４０と主に磁気回路を生成する。また、プランジャ４０に対向する側に凹陥部５１が形成され、ベースに吸着される直前における推力の急増を抑えるようにしている。さらに、凹陥部５１の中央には、スプリング収納孔５２が形成されている。スプリング収納孔５２は、スプリング５３を伸縮可能な状態で保持している。

【0032】

コイル６４は、コイルボビン６０の巻胴部６１のジョイント部材側フランジ部６２とキャップ側フランジ部６３との間にコイルワイヤを巻回することによって形成されている。また、コイル６４は、図１及び図３に示すように、両端部がリード線６７ａとリード線６７ｂとにそれぞれ接続されており、グロメット６６ａとグロメット６６ｂとを介してキャップ６５の外部へ導出されている。ケース５４は、ポペット２０側の第１の端部５５ａにジョイント部材５６の挿入部５９が挿入され、第２の端部５５ｂにはキャップ６５が圧入されている。ケース５４の中空部５４ａには、スリーブ４７、ベース５０、スプリング５３、コイルボビン６０及びコイル６４などが収納されている。

【0033】

続けて、本発明の実施の形態に係る電磁弁１０の動作について説明する。コイル６４に通電すると、コイルの励磁によってベース５０、ケース５４、ジョイント部材５６及びプランジャ４０を流れる磁気回路が生成される。プランジャ４０は、ベース５０に吸引されてベース５０側に摺動する。そうすると、図示していない油圧回路からの圧力によってポペット２０もプランジャ４０側に摺動するが、プランジャ側端面２５が止め輪４６に当接したところで、ポペット２０の摺動が規制される。また、ポペット２０のプランジャ４０側への摺動によって、シート面２８とプラグ部材３０の当接部３５ｂとが離隔し、下流側中空部３７ａと中間中空部３３ａとが連通するので、外部の油圧回路の上流側流路から上流側連絡口３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ及び３６ｆへ流入し、中間中空部３３を経由して下流側開口部３７ｂから外部の油圧回路の下流側流路へ流出する流れが生成される。

【0034】

同時に、ボール弁体４５もベース５０側に移動するので、ボール弁体４５は弁体対向開口部２４ａから離隔する。したがって、中間中空部３３ａ、上流側流路２３、上流側中空部３１ａ、下流側流路２４及び下流側中空部３７ａが連通した状態になる。よって、上流側中空部３１ａやプランジャ４０の周囲と外部の流路との差圧が各流路の径等に応じて適宜調整される。

【0035】

以上のように、本発明の実施の形態に係る電磁弁１０は、ポペット２０を径大部２１と径小部２２とからなるものとし、さらに、中心軸に沿って径大部２１と径小部２２とを貫通する下流側流路２４に加えて、上流側開口部２３ａが径大部２１と径小部２２との段差面２６に開口している上流側流路２３を形成しているので、段差面２６に開口している上流側開口部２３ａを実質的に横孔として機能させることができる。したがって、高い精度を要する横穴を形成する工程が不要となり、ポペット２０の製造コストを削減し、ひいては電磁弁１０の製造コストの低減を図ることもできる。また、ポペット２０を径の異なる２つの部分で構成することが可能であれば弁の用途を問わない利点もある。また、特段の加工なしに、ポペット２０の径小部２２を弁体として機能させることと、上流側開口部２３ａを径大部２１と径小部２２との段差面２６に開口させることが両立できるので、ポペットの製造コストの削減がより容易になる。さらに、ポペット２０とプランジャ４０の吸い付きを止め輪４６によって防止できる。また、ポペット収納部３１の上流側中空部３１ａに環状溝３２を形成することによって止め輪４６を固定できるので、ポペット２０の製造コストの増大がほとんどない。くわえて、ジョイント部材５６にケース５４、プラグ部材３０が固定される構成にしているので、ポペット２０とプランジャ４０との中心軸を精確に一致させることができる。さらに、ジョイント部材５６とケース５４とがブレージングによって固定されるようにしているので、固定に関わる部分の磁気特性に影響を与えない。

【0036】

本発明は以上に説明した内容に限定されるものではなく、例えば、本発明の実施の形態に係る電磁弁の構成において、ケース５４とジョイント部材５６とを鍛造によって一体に形成する、あるいは、スプリング５３の位置を変更するなど、請求項に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて種々の構成にすることが可能である。

【符号の説明】

【0037】

１０ 電磁弁
２０ ポペット
２１ 径大部
２２ 径小部
２３ 上流側流路
２３ａ 上流側開口部
２３ｂ プランジャ側開口部
２４ 下流側流路
２４ａ 弁体対向開口部
２４ｂ 下流側開口部
２５ プランジャ側端面
２６ 段差面
２７ 下流側端面
２８ シート面
２９ 周側面
３０ プラグ部材
３１ ポペット収納部
３１ａ 上流側中空部
３１ｂ プランジャ側開口部
３２ 環状溝
３３ 中間部
３３ａ 中間中空部
３４ フランジ部
３５ 環状突出部
３５ａ 環状突出中空部
３５ｂ 当接部
３６ａ 上流側連絡口
３６ｂ 上流側連絡口
３６ｃ 上流側連絡口
３６ｄ 上流側連絡口
３６ｅ 上流側連絡口
３６ｆ 上流側連絡口
３７ 流路構成部
３７ａ 下流側中空部
３７ｂ 下流側開口部
３８ａ 段差面
３８ｂ 段差面
３９ 貫通孔
４０ プランジャ
４１ 突出部
４２ 凹陥部
４３ シートベース
４４ 突出部
４４ａ 凹部
４５ ボール弁体
４６ 止め輪
４６ａ 開口部
４７ スリーブ
４８ａ 第１の環状突出部
４８ｂ 第２の環状突出部
４９ Ｏリング
５０ ベース
５１ 凹陥部
５２ スプリング収納孔
５３ スプリング
５４ ケース
５４ａ 中空部
５５ａ 第１の端部
５５ｂ 第２の端部
５６ ジョイント部材
５６ａ 中空部
５７ 円筒部
５７ａ 曲げ加工部
５８ フランジ部
５８ａ 段差面
５９ 挿入部
６０ コイルボビン
６１ 巻胴部
６２ ジョイント部材側フランジ部
６３ キャップ側フランジ部
６４ コイル
６５ キャップ
６６ａ グロメット
６６ｂ グロメット
６７ａ リード線
６７ｂ リード線
６８ ブレージング部分
６９ 溶接部分
８０ 逆止弁（ ポペット）
８１ ポペット
８２ 横孔
８３ 内腔
８４ シート面
８５ 逆止弁座
８６ 連通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】