特開 2022-94279 流路弁およびその製造方法

(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】P2022094279

(43)【公開日】2022-06-24

(54)【発明の名称】流路弁およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20220617BHJP

【ＦＩ】

F16K31/06 305K

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021072091

(22)【出願日】2021-04-21

(31)【優先権主張番号】P 2020206872

(32)【優先日】2020-12-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】古賀 隆法

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 拓也

(72)【発明者】

【氏名】梶野 祥貴

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 篤

【テーマコード（参考）】

3H106

【Ｆターム（参考）】

3H106DA07

3H106DA08

3H106DA12

3H106DA13

3H106DA23

3H106DB02

3H106DB23

3H106DB32

3H106DC02

3H106DC17

3H106DC18

3H106DD03

3H106EE34

3H106GB01

3H106GB08

3H106JJ03

3H106KK05

(57)【要約】

【課題】必要な流路領域を確保しつつ小型化が可能な流路弁を提供する。
【解決手段】流体が流入する流入流路２１と、流体が流出する流出流路２２と、流入流路２１と流出流路２２との間に設けられ流入流路２１及び流出流路２２と連通して流体の流路２６となる流路空間２３と、を有するバルブハウジング１０と、流入流路２１と流出流路２２のうちいずれか一方を開閉する弁体３１と、弁体３１を開閉させる駆動源４０と、を備え、弁体３１及び駆動源４０が流路空間２３に配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体が流入する流入流路と、前記流体が流出する流出流路と、前記流入流路と前記流出流路との間に設けられ前記流入流路及び前記流出流路と連通して前記流体の流路となる流路空間と、を有するバルブハウジングと、
前記流入流路及び前記流出流路のうちいずれか一方を開閉する弁体と、
前記弁体を開閉させる駆動源と、を備え、
前記弁体及び前記駆動源が前記流路空間に配置されている流路弁。

【請求項2】

前記流路空間の前記流路が、前記駆動源の外周側に形成されている請求項１に記載の流路弁。

【請求項3】

前記駆動源が、前記バルブハウジングの内側に設けられたリブによって前記流路空間内で支持されている請求項１または２に記載の流路弁。

【請求項4】

前記バルブハウジングは、第一流路及び第二流路として、前記流入流路及び前記流出流路のうちいずれか一方を２つ有しており、
前記駆動源が、コイルと前記コイルへの通電により往復移動するプランジャとを含むソレノイドを有しており、
前記弁体は前記駆動源の両側の外方に夫々配置され、２個の前記弁体は何れも前記プランジャの往復移動に応じて往復移動し、
前記プランジャの往復移動に伴う前記弁体の往復移動により、前記第一流路及び前記第二流路は一方が開放されると共に他方が閉鎖される請求項１から３のいずれか一項に記載の流路弁。

【請求項5】

前記駆動源が、駆動源カバー、及び、前記駆動源カバーに覆われ、コイルと前記コイルへの通電により往復移動するプランジャとを含むソレノイドを有しており、
前記弁体は前記駆動源の外方における両側の少なくとも一方に配置され、前記弁体は前記プランジャの往復移動に応じて往復移動し、
前記弁体は、前記流入流路又は前記流出流路を開閉する本体部と、前記本体部の外周側に設けられ前記駆動源カバーの端部に固定される周縁部と、前記本体部と前記周縁部との間に設けられ前記プランジャの移動に伴って前記プランジャの移動方向に伸縮可能な伸縮部と、を有し、
前記弁体が前記駆動源カバーの前記端部の開口を封止している請求項１から３のいずれか一項に記載の流路弁。

【請求項6】

前記弁体の前記本体部は、板状部材と前記板状部材の少なくとも一部を覆うカバー部材とによって構成され、
前記伸縮部が前記カバー部材に連設されている請求項５に記載の流路弁。

【請求項7】

前記板状部材は、前記流入流路又は前記流出流路に対向する第１面と、前記第１面の裏側の第２面と、を有し、
前記カバー部材は、前記板状部材の前記第１面の少なくとも周縁を被覆する第１カバー部を有する請求項６に記載の流路弁。

【請求項8】

前記第１カバー部が前記板状部材の前記第１面の全体を被覆する請求項７に記載の流路弁。

【請求項9】

前記カバー部材は、前記板状部材の前記第２面の少なくとも周縁を被覆する第２カバー部を有し、
前記板状部材は、前記第１カバー部及び前記第２カバー部によって挟持可能に構成されている請求項７または８に記載の流路弁。

【請求項10】

流体が流入する流入流路と、前記流体が流出する流出流路と、前記流入流路と前記流出流路との間に設けられ前記流入流路及び前記流出流路と連通して前記流体の流路となる流路空間と、を有するバルブハウジングと、前記流入流路と前記流出流路のうちいずれか一方を開閉する弁体と、コイルと前記コイルへの通電により往復移動するプランジャとを含むソレノイドを有し前記弁体を開閉させる駆動源と、を備える流路弁の製造方法であって
、
射出成形により、前記コイルから離間して前記コイルを囲むようにして前記流路を形成しつつ前記コイルを支持して、前記バルブハウジングの一部となる第一ハウジング部を形成する流路形成工程と、
前記コイルの内周側に前記プランジャを配置するプランジャ配置工程と、
前記ソレノイドの外方に前記プランジャの往復移動に応じて往復移動するように前記弁体を配置する弁体配置工程と、
前記第一ハウジング部に対し、前記流入流路及び前記流出流路のうちいずれか一方を有し前記バルブハウジングの一部となる第二ハウジング部を、前記流入流路及び前記流出流路の当該一方が前記弁体と対向するように接合するバルブハウジング接合工程とを含む流路弁の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流路弁およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の流路弁としては、コイルが巻回された円筒状のボビンと、ボビン内に固定されたコアと、ボビン内を軸方向に摺動可能なプランジャと、プランジャによって往復移動可能な弁体と、流路を有するハウジングとを備え、流路を切り替えるものが存在する（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の流路弁では、ソレノイド部（コイル、ボビン、コア、プランジャ）が、シール部材を介して流路部と仕切られた状態で配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１６／０３０５５６９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の流路弁では、ソレノイド部が流路部の外部に配置されていることから、流路弁が大型になり易い。また、流路に沿って弁体が移動する形態であるため、弁体の存在により流路面積が制限されて圧損が大きくなる傾向にある。

【0005】

上記実情に鑑み、必要な流路領域を確保しつつ小型化が可能な流路弁が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る流路弁の特徴構成は、流体が流入する流入流路と、前記流体が流出する流出流路と、前記流入流路と前記流出流路との間に設けられ前記流入流路及び前記流出流路と連通して前記流体の流路となる流路空間と、を有するバルブハウジングと、前記流入流路及び前記流出流路のうちいずれか一方を開閉する弁体と、前記弁体を開閉させる駆動源と、を備え、前記弁体及び前記駆動源が前記流路空間に配置されている点にある。

【0007】

本構成によれば、弁体と弁体を開閉させる駆動源とがバルブハウジングに設けられた流路空間に配置されているので、流路径は大きくなるものの、駆動源を流路空間の外部に配置した場合のように、流路弁が大型化するようなことはない。また、駆動源を流路空間の外部に配置した場合に必要となる、駆動源と流路空間との間のシール部材が不要になる。
したがって、流路弁をコンパクトに形成することができる。また、バルブハウジングに設けられる流路空間は、駆動源に隣接した領域を流路として用いることができ、流路領域を容易に確保することができる。また、流路空間に駆動源が配置されることで、例えば、三方弁の場合には２個の弁体を駆動源の両端に往復移動可能に配置することもできる。その場合には、２個の弁体によって駆動源の両端側に設けられた夫々の流路の開閉が可能となり、特許文献１に示す構成のように駆動源の一端側に２個の弁体を配置して２つの流路を開閉する構成に比べて、流路への弁体の突出量を小さくすることが可能になるため、弁体の移動による流路の圧損を低減することができる。さらに、流路空間に配置される駆動源が発熱性を有する場合でも、例えば流路弁を流れる流体が冷却水である場合には、駆動源を流体によって冷却することもできる。

【0008】

他の特徴構成として、前記流路空間の前記流路が、前記駆動源の外周側に形成されていてもよい。

【0009】

本構成の如く、駆動源の外周側に流路が形成されることで、流路空間において流路面積を大きく確保でき、流路弁において圧力損失の低減が可能になる。

【0010】

他の特徴構成として、前記駆動源が、前記バルブハウジングの内側に設けられたリブによって前記流路空間内で支持されていてもよい。

【0011】

本構成によれば、流路空間に配置される駆動源を、バルブハウジングに設けられたリブによって確実に支持することができる。また、例えば、バルブハウジングを樹脂で形成する場合には、駆動源を樹脂成形金型内に配置した状態で駆動源の周囲にバルブハウジングとリブとを一体的に樹脂成形することで、駆動源を流路空間内の全方向に対して間隙（流路）を有した状態で配置できる。

【0012】

他の特徴構成として、前記バルブハウジングは、第一流路及び第二流路として、前記流入流路及び前記流出流路のうちいずれか一方を２つ有しており、前記駆動源が、コイルと前記コイルへの通電により往復移動するプランジャとを含むソレノイドを有しており、
前記弁体は前記駆動源の両側の外方に夫々配置され、２個の前記弁体は何れも前記プランジャの往復移動に応じて往復移動し、前記プランジャの往復移動に伴う前記弁体の往復移動により、前記第一流路及び前記第二流路は一方が開放されると共に他方が閉鎖されるよう構成されてもよい。

【0013】

本構成によれば、１つの駆動源によって２つの流路を交互に開閉可能な流路弁を容易に構成することができる。

【0014】

他の特徴構成として、前記駆動源が、駆動源カバー、及び、前記駆動源カバーに覆われ、コイルと前記コイルへの通電により往復移動するプランジャとを含むソレノイドを有しており、前記弁体は前記駆動源の外方における両側の少なくとも一方に配置され、前記弁体は前記プランジャの往復移動に応じて往復移動し、前記弁体は、前記流入流路又は前記流出流路を開閉する本体部と、前記本体部の外周側に設けられ前記駆動源カバーの端部に固定される周縁部と、前記本体部と前記周縁部との間に設けられ前記プランジャの移動に伴って前記プランジャの移動方向に伸縮可能な伸縮部と、を有し、前記弁体が前記駆動源カバーの前記端部の開口を封止していてもよい。

【0015】

本構成によれば、弁体によって駆動源カバーの端部の開口が封止されるので、駆動源カバーに覆われるソレノイドを流路に接しない状態で配置することができる。これにより、駆動源の可動部への流路からの異物侵入を防止することができる。また、駆動源カバーに覆われるソレノイドと流路との間には弁体が存在することで、ソレノイドと流路とが完全に分離されるため、流路空間を流れる流体がソレノイドへ浸入するのを防止することができる。これにより、駆動源の耐久性を向上させることができる。また、ソレノイドへの流体の浸入を阻止するべく、ボビンと成形樹脂との間の融着構造を複雑にする必要がないため、ボビンと成形樹脂との間の融着構造を簡素にすることもできる。

【0016】

他の特徴構成として、前記弁体の前記本体部は、板状部材と前記板状部材の少なくとも一部を覆うカバー部材とによって構成され、前記伸縮部が前記カバー部材に連設されていてもよい。

【0017】

本構成によれば、弁体の本体部が板状部材とカバー部材によって構成されているので、例えば板状部材が剛体であれば、板状部材によって弁体の本体部の強度を向上させることができるとともに、カバー部材によって板状部材の一部が覆われることで弁体の本体部の耐久性を向上させることができる。

【0018】

他の特徴構成として、前記板状部材は、前記流入流路又は前記流出流路に対向する第１面と、前記第１面の裏側の第２面と、を有し、前記カバー部材は、前記板状部材の前記第１面の少なくとも周縁を被覆する第１カバー部を有してもよい。

【0019】

本構成によれば、弁体の本体部において、板状部材は流入流路又は流出流路に対向する第１面のうち少なくとも周縁がカバー部材の第１カバー部によって被覆されるので、第１カバー部によって板状部材の第１面の周縁を保護することができる。これにより、弁体の本体部は耐久性を向上させることができる。

【0020】

他の特徴構成として、前記第１カバー部が前記板状部材の前記第１面の全体を被覆してもよい。

【0021】

本構成によれば、弁体の本体部は板状部材の両面のうち流入流路又は流出流路に対向する第１面の全体がカバー部材の第１カバー部によって被覆されるので、第１カバー部によって板状部材の第１面の全体を保護することができる。これにより、弁体の本体部は耐久性をより向上させることができる。

【0022】

他の特徴構成として、前記カバー部材は、前記板状部材の前記第２面の少なくとも周縁を被覆する第２カバー部を有し、前記板状部材は、前記第１カバー部及び前記第２カバー部によって挟持可能に構成されていてもよい。

【0023】

本構成によれば、弁体の本体部において、板状部材はカバー部材の第１カバー部及び第２カバー部に挟持されることで、カバー部材によって板状部材を確実に保持することができる。また、第２カバー部が板状部材の第２面の周縁のみを被覆する構成であれば、板状部材を第２カバー部の側から第１カバー部に向けて押し付けて板状部材を第１カバー部及と第２カバー部との間に移動させることで、板状部材をカバー部材に容易に装着することができる。

【0024】

本発明に係る流路弁の製造方法の特徴は、流体が流入する流入流路と、前記流体が流出する流出流路と、前記流入流路と前記流出流路との間に設けられ前記流入流路及び前記流出流路と連通して前記流体の流路となる流路空間と、を有するバルブハウジングと、前記流入流路と前記流出流路のうちいずれか一方を開閉する弁体と、コイルと前記コイルへの通電により往復移動するプランジャとを含むソレノイドを有し前記弁体を開閉させる駆動源と、を備える流路弁の製造方法であって、射出成形により、前記コイルから離間して前記コイルを囲むようにして前記流路を形成しつつ前記コイルを支持して、前記バルブハウジングの一部となる第一ハウジング部を形成する流路形成工程と、前記コイルの内周側に前記プランジャを配置するプランジャ配置工程と、前記ソレノイドの外方に前記プランジャの往復移動に応じて往復移動するように前記弁体を配置する弁体配置工程と、前記第一ハウジング部に対し、前記流入流路及び前記流出流路のうちいずれか一方を有し前記バルブハウジングの一部となる第二ハウジング部を、前記流入流路及び前記流出流路の当該一方が前記弁体と対向するように接合するバルブハウジング接合工程とを含む点にある。

【0025】

本製造方法によれば、バルブハウジングに設けられた流路空間に、弁体と弁体を開閉させる駆動源とを配置した流路弁を容易に製造することができる。製造された流路弁は、流路径は大きくなるものの、駆動源を流路空間の外部に配置した場合のように、流路弁が大型化するようなことはない。また、駆動源とバルブハウジングの内部に形成される流路との間のシール部材が不要になる。したがって、コンパクトな流路弁を製造することができる。また、バルブハウジングに設けられる流路空間は、駆動源に隣接した領域を流路として用いることができ、流路領域を容易に確保することができる。また、流路空間に駆動源が配置されることで、例えば、三方弁の場合には２個の弁体を駆動源の両端に往復移動可能に配置することもできる。その場合には、２個の弁体によって駆動源の両端側に設けられた夫々の流路の開閉が可能となり、特許文献１に示す構成のように駆動源の一端側に２個の弁体を配置して２つの流路を開閉する構成に比べて、流路への弁体の突出量を小さくすることが可能になるため、弁体の移動による流路の圧損を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】第１実施形態の流路弁の縦断面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。

【図3】流路弁の断面分解斜視図である。

【図4】流路弁の製造工程を示す図である。

【図5】流路弁の製造工程を示す図である。

【図6】第２実施形態の流路弁の縦断面図である。

【図7】第２実施形態の流路弁の要部断面図である。

【図8】第２実施形態の変形例１の要部断面図である。

【図9】第２実施形態の変形例２の要部断面図である。

【図10】第２実施形態の変形例３の要部断面図である。

【図11】別形態の流路弁の縦断面図である。

【図12】別形態の流路弁の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下に、本発明に係る流路弁の実施形態について、図面に基づいて説明する。本発明に係る流路弁は、二方弁型や三方弁型のソレノイドバルブとして構成されている。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0028】

〔第１実施形態〕
図１～図３に示すように、本実施形態に係る流路弁１は、三方弁として構成されている。

【0029】

流路弁１は、樹脂製のバルブハウジング１０と、弁体３１と、駆動源４０とを備える。
バルブハウジング１０は、主ハウジング部１１（第一ハウジング部の一例）と、主ハウジング部１１に接合される２つの副ハウジング部１２，１３(第二ハウジング部の一例)とによって構成されている。

【0030】

バルブハウジング１０は、流体が流入する流入流路２１と、流体が流出する流出流路２２と、流路空間２３と、を有する。流路空間２３は、流入流路２１と流出流路２２との間に設けられ流入流路２１及び流出流路２２と連通して流体の流路２６となる。本実施形態では、主ハウジング部１１が流入流路２１を１つ有し、副ハウジング部１２，１３が流出流路２２を１つずつ計２つ有する。副ハウジング部１２は流出流路２２として第一流路２４を有する。副ハウジング部１３は流出流路２２として第二流路２５を有する。流路空間２３は、バルブハウジング１０の内部であって、流入流路２１と流出流路２２との間の合流部位に設けられている。

【0031】

流路弁１は、流入流路２１と流出流路２２のうちいずれか一方を開閉する弁体３１と、弁体３１を開閉させる駆動源４０と、を備えており、弁体３１及び駆動源４０はバルブハウジング１０の流路空間２３に配置されている。本実施形態では、２個の弁体３１によって２つの流出流路２２（第一流路２４及び第二流路２５）を交互に開閉するよう構成されている。

【0032】

バルブハウジング１０のうち主ハウジング部１１は、流路空間２３の一部を構成し、円筒形状の第一筒部１１Ａと、円筒形状の流入流路２１を構成する第二筒部１１Ｂとを有する。バルブハウジング１０のうち副ハウジング部１２，１３は、円筒形状の第三筒部１２Ａ，１３Ａと、円板状の端面部１２Ｂ，１３Ｂと、円筒形状の第四筒部１２Ｃ，１３Ｃと、を夫々有する。第三筒部１２Ａ，１３Ａは、第一筒部１１Ａの両端に接続され流路空間２３の一部を構成する。端面部１２Ｂ，１３Ｂは、第三筒部１２Ａ，１３Ａから連続し第三筒部１２Ａ，１３Ａに垂直に配置され流路空間２３の一部を構成する。すなわち、バルブハウジング１０において、流路空間２３は、主ハウジング部１１の第一筒部１１Ａ、副ハウジング部１２，１３の第三筒部１２Ａ，１３Ａ、及び、端面部１２Ｂ，１３Ｂによって形成された円筒形状の空間である。第四筒部１２Ｃ，１３Ｃは、端面部１２Ｂ，１３Ｂの中央に形成される開口から外部に向けて設けられて流出流路２２を構成する。

【0033】

駆動源４０は全体が円柱形状に形成されており、流路空間２３の内周面（第一筒部１１Ａ、第三筒部１２Ａ，１３Ａの内面）から径内方向に離間して配置されている。流路空間２３の内周面と駆動源４０の外周面との間隙には流路２６が形成されている。駆動源４０はバルブハウジング１０と同じく樹脂製の駆動源カバー１５によって覆われている。駆動源４０の外周面は第一筒部１１Ａに対向する筒状部１５Ａによって覆われ、駆動源４０の外周面以外（外周面に垂直な円柱における底面）は、端面部１２Ｂ，１３Ｂに対向する端面部１５Ｂ，１５Ｂによって覆われている。なお、端面部１５Ｂ，１５Ｂには中央に貫通孔１７，１７（図５参照）が形成されている。流路２６は、第一筒部１１Ａと筒状部１５Ａとの間と、第三筒部１２Ａ，１３Ａ及び端面部１２Ｂ，１３Ｂと端面部１５Ｂ，１５Ｂとの間に形成される。このように駆動源４０の径外方向に流路２６が形成されることで、流路空間２３において流路面積を大きく確保でき、流路弁１において圧力損失の低減が可能になる。

【0034】

第一筒部１１Ａと筒状部１５Ａと間には両者に接続されるリブ１６が設けられている。
本実施形態では、図１、図２に示すように、バルブハウジング１０と駆動源４０との間の周方向において、リブ１６が均等に分散された位置に３つ設けられている。３つのリブ１６によって、流路２６は３つに区分される。リブ１６は、円周方向に２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。こうして、流路空間２３において、流路２６の一部は、第一筒部１１Ａと筒状部１５Ａとリブ１６とによって囲まれた領域に設けられている。
駆動源４０のうち、後述のボビン４２、コイル４３、コア４４、及びヨーク４５（以下、これらを「磁気力発生部」と総称する。）は、リブ１６及び第一筒部１１Ａによって流路空間２３内で支持されている。なお、副ハウジング部１２，１３には、リブは形成されておらず、第三筒部１２Ａ，１３Ａにおいては、流路２６は駆動源４０の周方向の全体に亘って繋がっている。

【0035】

本実施形態によれば、流路空間２３に配置される駆動源４０のうち磁気力発生部を、バルブハウジング１０に設けられたリブ１６によって確実に支持することができる。また、例えば、バルブハウジング１０を樹脂で形成する場合には、磁気力発生部を樹脂成形金型内に配置した状態で磁気力発生部の周囲にバルブハウジング１０とリブ１６と筒状部１５Ａとを一体的に樹脂成形することで、磁気力発生部を流路空間２３内の全方向に対して間隙（流路２６）を有した状態で配置できる。本実施形態では、リブ１６は、第一筒部１１Ａの軸方向領域の全体に亘って設けられておらず、中央寄りの部位のみに設けられている（図１、図３参照）。これにより、流路空間２３において流路２６の領域をより大きく確保することができる。ただし、リブ１６は、第一筒部１１Ａの軸方向領域の全体に亘って設けてもよい。

【0036】

駆動源４０は、ソレノイド４１と、シャフト５２と、を有している。ソレノイド４１は、磁気力発生部を構成するボビン４２、コイル４３、コア４４、及びヨーク４５を備え、更にプランジャ５１と、圧縮スプリング５３と、を備える。ソレノイド４１は、バルブハウジング１０に配設される配線（不図示）を介して外部の電源からコイル４３への通電が可能に構成されている。

【0037】

コイル４３は、樹脂製のボビン４２に巻回されている。コア４４は、磁性体からなり、軸状部材に円板状部材が圧入等の方法により嵌め込まれ、図１の断面視で略Ｔ字状を有している。コア４４は、ボビン４２のヨーク４５の側とは反対側の端部に固定されており、軸状部材はボビン４２の内周側に形成された貫通孔に嵌め込まれている。コア４４の軸状部材は、ボビン４２の軸方向に沿う貫通孔を有する。ヨーク４５は、コイル４３の外側に配置される磁性体の部材であり、図１の断面視で略Ｕ字状に形成されている。即ち、ヨーク４５は、ボビン４２の軸方向に沿って延在すると共に一端がボビン４２の一端側で径内方向に屈曲した形状に形成されており、コイル４３の外周の一部を覆う形状となっている。なお、ヨーク４５が、コイル４３の外周の全部を覆うようなケースとして形成されていてもよい。磁気力発生部は駆動源カバー１５に覆われており、一体化されている。すなわち、磁気力発生部は、リブ１６を介してバルブハウジング１０に固定されている。

【0038】

プランジャ５１は、磁性体からなる有底筒状部材であり、ボビン４２の軸方向に沿う貫通孔の中を軸方向に沿って摺動可能となっている。プランジャ５１の底部の中央には軸方向に沿って貫通孔が形成されており、シャフト５２が該貫通孔を貫通している。シャフト５２は、非磁性の金属（例えばＳＵＳ）からなり、プランジャ５１に固定されプランジャ５１と共に軸方向に沿って移動する。シャフト５２はコア４４の貫通孔を貫通しており、シャフト５２の両端は端面部１５Ｂ，１５Ｂから突出している。シャフト５２は、コア４４には接合されていない。シャフト５２の両端には、別部材のブッシュ５４，５５が組付けられる。ブッシュ５４，５５は、円錐台状筒体であって円錐台の下底に相当する部分がシャフト５２の端部に外嵌される。ブッシュ５４，５５は、例えば樹脂製であってシャフト５２の端部に圧入または接着されて固定される。ブッシュ５４，５５は、シャフト５２と同材料（例えばＳＵＳ）で形成されてもよいし、他の材料で形成されてもよい。シャフト５２の両端に組付けられたブッシュ５４，５５には、弁体３１（第一弁体３２、第二弁体３３）が夫々取り付けられ、シャフト５２の両端部とブッシュ５４，５５及び弁体３１とが一体化されている。第一弁体３２はコア４４から突出したシャフト５２の端部にブッシュ５５を覆うように取り付けられており、第二弁体３３はプランジャ５１から突出したシャフト５２の端部にブッシュ５４を覆うように取り付けられている。弁体３１は球欠状に形成されており、弁体３１の球状部分が第一流路２４及び第二流路２５に対向するように配置されている。弁体３１は、例えばゴム等の弾性を有する材料もしくは樹脂で形成されている。

【0039】

プランジャ５１とコア４４との間にはプランジャ５１とコア４４とを離間させる方向に付勢する圧縮スプリング５３が配置されている。上述したように、コア４４はバルブハウジング１０に固定されているので、図１に示すように、プランジャ５１は、圧縮スプリング５３の付勢力によりボビン４２から突出する方向に移動して、シャフト５２に取り付けられた第二弁体３３が端面部１３Ｂの開口に押し付けられることにより閉弁して第二流路２５を閉鎖する。このとき、第一弁体３２は開弁し、第一流路２４を開放する。

【0040】

次に、流路弁１の動作について説明する。不図示の制御部の通電制御によりコイル４３に通電されていないときは、ソレノイド４１には駆動力が生じないので、図１に示すように、圧縮スプリング５３の付勢力によりシャフト５２が下方に移動して、第一弁体３２が開弁して第一流路２４を開放すると共に第二弁体３３が閉弁して第二流路２５を閉鎖する。これにより、バルブハウジング１０の流入流路２１から流路空間２３の流路２６に流入した流体は、流出流路２２の一方である第一流路２４から流出する。

【0041】

不図示の制御部の通電制御により外部の電源からコイル４３への通電が開始されると、プランジャ５１、コア４４、ヨーク４５の順にコイル４３の回りを周回するように磁束が流れる磁気回路が形成され、コア４４とプランジャ５１との間に駆動力（磁気吸引力）が発生する。この磁気吸引力によりプランジャ５１は、圧縮スプリング５３の付勢力に抗して図１の上方向に移動してコア４４に当接する位置で停止する。このとき、第二弁体３３が開弁して第二流路２５を開放すると共に第一弁体３２が端面部１２Ｂの開口に押し付けられることにより閉弁して第一流路２４を閉鎖する。これにより、バルブハウジング１０の流入流路２１から流路空間２３の流路２６に流入した流体は、流出流路２２の他方である第二流路２５から流出する。

【0042】

このように、２個の弁体３１（第一弁体３２、第二弁体３３）は、シャフト５２の両側の外方に夫々配置されており、ソレノイド４１のプランジャ５１の往復移動に応じて夫々が開弁と閉弁を交互に繰り返すので、第一流路２４及び第二流路２５は何れか一方だけが開放され他方は閉鎖される。これにより、１つの駆動源４０によって第一流路２４及び第二流路２５を交互に開閉可能な三方弁である流路弁１を容易に構成することができる。

【0043】

本実施形態によれば、弁体３１と弁体３１を開閉させる駆動源４０とがバルブハウジング１０に設けられた流路空間２３に配置されているので、流路径は大きくなるものの、駆動源４０を流路空間２３の外部に配置した場合のように、流路弁１が大型化するようなことはない。また、駆動源４０を流路空間２３の外部に配置した場合に必要となる、駆動源４０と流路空間２３との間の仕切りであるシール部材が不要になる。したがって、流路弁１をコンパクトに形成することができる。また、バルブハウジング１０に設けられる流路空間２３は、駆動源４０に隣接した領域を流路２６として用いることができ、流路領域を容易に確保することができる。また、本実施形態では、２個の弁体３１（第一弁体３２、第二弁体３３）が駆動源４０の両端に往復移動可能に配置されているので、駆動源４０の一端側に２個の弁体３１を配置して２つの流路を開閉する構成に比べて、流路２６において２個の弁体３１の夫々の突出量を小さくすることができる。これにより、弁体３１の移動による流路２６の圧損を低減することができる。さらに、流路空間２３に配置される駆動源４０が発熱性を有したとしても、例えば流路弁１を流れる流体が冷却水である場合には、駆動源４０を流体によって冷却することもできる。

【0044】

次に、流路弁１の製造方法について説明する。流路弁１の製造方法は、流路形成工程と、プランジャ配置工程と、弁体配置工程と、ハウジング接合工程と、を含む。

【0045】

流路形成工程では、射出成形により、コイル４３を含む磁気力発生部から離間してコイル４３（磁気力発生部）を囲むようにして流路２６を形成しつつコイル４３（磁気力発生部）を支持して、バルブハウジング１０の一部となる主ハウジング部１１を形成する。具体的には、ソレノイド４１のうち、コイル４３を含む磁気力発生部をインサート成形用の金型７０内に配置する（図４参照）。なお、図４では、金型７０を構成する第一型７１及び第二型７２の一部が示されている。その後、金型７０内に溶融樹脂を注入して硬化させるインサート成形により主ハウジング部１１と磁気力発生部を一体成形させた成形物を生成する（図５参照）。コイル４３の収容空間に樹脂を注入して樹脂製の駆動源カバー１５を成形する際に、樹脂製のボビン４２は駆動源カバー１５に接する部分が溶融樹脂によって融かされることで、ボビン４２は駆動源カバー１５の内側樹脂部と融着する。詳述すると、ボビン４２は上下端面に小径部４６，４６と、小径部４６，４６の夫々の外周側に上下方向の中央側に引退する段部４８，４９を有して形成される大径部４７，４７とを有し、段部４８（４９）には上方（下方）に突出した環状の突起部４８ａ（４９ａ）が少なくとも一つ形成されている（本実施形態では２つ）。突起部４８ａ，４９ａは断面形状が細く尖った三角形状であり環状に連続する突条である。このため、突起部４８ａ，４９ａは樹脂の熱で溶け易く、溶融樹脂と良好に融合する。したがって、形成した駆動源カバー１５とボビン４２の界面を通して水等の流体がコイル４３側に浸入することを防止できる。なお、突起部４８ａ，４９ａは、ボビン４２に装着されるコイル４３の上方及び下方に備えていればよい。

【0046】

これにより、第一筒部１１Ａ及び第二筒部１１Ｂを有する主ハウジング部１１が形成されると共に、磁気力発生部の周囲には、筒状部１５Ａと端面部１５Ｂとを有する樹脂製の駆動源カバー１５が形成され、磁気力発生部においてヨーク４５とコイル４３との隙間及びボビン４２の内周面にも溶融樹脂が注入される。さらに、第一筒部１１Ａと筒状部１５Ａとの間には、両者を接続する複数のリブ１６（本実施形態では３つ）が形成される。複数のリブ１６は、バルブハウジング１０の円周方向において均等に分散配置されている。こうして、流路弁１において、主ハウジング部１１及びソレノイド４１のうち磁気力発生部が一体成形品となり、主ハウジング部１１の第一筒部１１Ａの内面と磁気力発生部の外周の筒状部１５Ａとの間に流路２６が形成される（図５参照）。

【0047】

続いて、プランジャ配置工程では、磁気力発生部のボビン４２（コイル４３）の内周側にプランジャ５１を配置する。具体的には、まず、プランジャ５１の貫通孔にシャフト５２を挿入して接着等の方法でシャフト５２をプランジャ５１に固定する。次に、シャフト５２に圧縮スプリング５３を挿入し、プランジャ５１をボビン４２の内周に挿入する。このとき、シャフト５２はコア４４の貫通孔に挿通され、先端が端面部１５Ｂから突出する。続いて、弁体配置工程において、ソレノイド４１の外方にプランジャ５１の往復移動に応じて往復移動するように弁体３１を配置する。本実施形態では、シャフト５２の両端にブッシュ５４，５５を組付けた後に、ブッシュ５４，５５に２個の弁体３１（第一弁体３２、第二弁体３３）を夫々取り付ける。

【0048】

主ハウジング部１１に接合する副ハウジング部１２、１３は別途成形されたものを用意する。副ハウジング部１２、１３は、端面が主ハウジング部１１の第一筒部１１Ａに接合されて流路空間２３の一部を形成する第三筒部１２Ａ,１３Ａ及び端面部１２Ｂ，１３Ｂと、流出流路２２（第一流路２４、第二流路２５）を形成する第四筒部１２Ｃ，１３Ｃと、を有する。主ハウジング部１１は、駆動源４０が収容される第一筒部１１Ａと、流入流路２１を形成する第二筒部１１Ｂと、を有する。

【0049】

バルブハウジング接合工程において、主ハウジング部１１の第一筒部１１Ａの両端面に副ハウジング部１２，１３の第三筒部１２Ａ,１３Ａの端面を夫々対向させ、溶着等の方法により接合する。これにより、流路弁１が完成する。

【0050】

〔第２実施形態〕
図６及び図７に示すように、第２実施形態に係る流路弁１は、第１実施形態とは駆動源カバー１５、ソレノイド４１、及び弁体３１の構成が異なる。第２実施形態では、駆動源カバー１５の端面部１５Ｂは上下方向の外方に向かう筒状の端部６８，６８を有しており、夫々の端部６８には開口７５が設けられている。端部６８の外周面には凹溝６９が設けられている。

【0051】

弁体３１は、例えばゴム等の弾性力を有する材料もしくは樹脂で形成されており、ブッシュ５４、５５を介してシャフト５２に取付けられる本体部６１と、本体部６１の外周側に設けられる周縁部６３と、本体部６１と周縁部６３との間に設けられる伸縮部６２と、有する。本体部６１は流出流路２２を開閉する。周縁部６３は、駆動源カバー１５の端部６８に固定される。伸縮部６２は、プランジャ５１の移動に伴ってプランジャ５１の移動方向に伸縮可能に構成されている。ここで、「伸縮部」は、弾性変形により伸び縮みする態様だけでなく、折り畳まれることで縮み状態になり展開されることで伸び状態となる態様も含む。図６及び図７に示すように、本実施形態の伸縮部６２は、折り畳みと展開とによって伸び縮みする態様である。

【0052】

周縁部６３には、駆動源カバー１５の端部６８の凹溝６９に係合する凸状の係合部６４が設けられている。駆動源カバー１５の端部６８の凹溝６９に周縁部６３の係合部６４が係合されることで、弁体３１は駆動源カバー１５の端部６８の開口７５を封止する。弁体３１の周縁部６３の係合部６４は駆動源カバー１５の端部６８の凹溝６９に対して各種接着剤を用いて接着固定することができる。

【0053】

本実施形態によれば、弁体３１によって駆動源カバー１５の端部６８の開口７５が封止されるので、駆動源カバー１５に覆われるソレノイド４１を流路２６に接しない状態で配置することができる。これにより、駆動源４０のプランジャ５１やシャフト５２等の可動部への流路２６からの異物侵入を防止することができる。これにより、当該可動部が異物の侵入によって故障する不具合を回避することができるので、駆動源４０の耐久性を向上させることができる。また、弁体３１によって流路２６からソレノイド４１への流体浸入を防止することができるので、駆動源４０においてソレノイド４１の信頼性を高めることができる。また、第１実施形態のように、ソレノイド４１においてコイル４３が装着されるボビン４２の段部４８，４９に突起部４８ａ，４９ａを設けて当該段部４８，４９と駆動源カバー１５の内側樹脂部とを融着させる必要がないため、ボビン４２の外面形状を簡素にすることもできる。

【0054】

〔第２実施形態の変形例１〕
図８に示すように、変形例１では、駆動源カバー１５において、筒状部１５Ａは両端に端部６８を有しており、端面部１５Ｂを有しない。図８では、２つの弁体３１のうち第二弁体３３のみを示す。図示しないが、第一弁体３２も第二弁体３３と同様の構成である。第二弁体３３（弁体３１）の本体部６１は、板状部材６５と板状部材６５の少なくとも一部を覆うカバー部材６６とによって構成されている。変形例１においては、上記各実施形態とは異なり、シャフト５２の両端にブッシュ５４，５５は組付けられていない。板状部材６５は例えば円板状に形成され、シャフト５２の両端に直接板状部材６５が夫々組付けられる。板状部材６５は、軸心部分に貫通孔７６が形成され、シャフト５２の端部に外嵌される。板状部材６５は、例えば金属製の剛体であってシャフト５２の端部に圧入または接着されて固定される。板状部材６５は、シャフト５２と同材料（例えばＳＵＳ）で形成されてもよいし、他の材料で形成されてもよい。シャフト５２に組付けられた板状部材６５は、カバー部材６６によって少なくとも一部が被覆されている。第二弁体３３の伸縮部６２はカバー部材６６に連設されている。変形例１では、カバー部材６６はゴム等の弾性力を有する材料であって伸縮部６２及び周縁部６３と一体形成されている。板状部材６５とカバー部材６６とは各種接着剤を用いて接着固定することができる。

【0055】

板状部材６５は、第二流路２５（流出流路２２）に対向する第１面６５ａと、第１面６５ａの裏側の第２面６５ｂと、第１面６５ａと第２面６５ｂとの間に形成される側面６５ｃと、を有する。図８に示される変形例１の板状部材６５は、第１面６５ａが第２面６５ｂよりも小径であり、縦断面が逆台形状に形成されている。カバー部材６６は、板状部材６５の第１面６５ａの少なくとも周縁を被覆する第１カバー部６６ａと、第２面６５ｂの少なくとも周縁を被覆する第２カバー部６６ｂと、側面６５ｃを被覆する第３カバー部６６ｃと、を有する。図８に示される変形例１のカバー部材６６は、第１カバー部６６ａは第１面６５ａの周縁のみを被覆し、第２カバー部６６ｂは第２面６５ｂの周縁のみを被覆する。板状部材６５は、また、第１カバー部６６ａ及び第２カバー部６６ｂによって挟持可能に構成されている。変形例１においては、第１カバー部６６ａが端面部１３Ｂに押し付けられることにより、第二弁体３３が閉弁して、第二流路２５を閉鎖する。このとき、第一弁体３２は開弁し、第一流路２４を開放する。

【0056】

変形例１によれば、第二弁体３３（弁体３１）の本体部６１において、板状部材６５を用いることにより、本体部６１の強度を向上させることができる。また、板状部材６５は第二流路２５（流出流路２２）に対向する第１面６５ａのうち少なくとも周縁がカバー部材６６の第１カバー部６６ａによって被覆されるので、第１カバー部６６ａによって板状部材６５の第１面６５ａの周縁を保護することができる。これにより、第二弁体３３（弁体３１）の本体部６１は耐久性を向上させることができる。また、第二弁体３３（弁体３１）の本体部６１において、板状部材６５はカバー部材６６の第１カバー部６６ａ及び第２カバー部６６ｂに挟持されることで、カバー部材６６によって板状部材６５を確実に保持することができる。また、変形例１のように、第２カバー部６６ｂが板状部材６５の第２面６５ｂの周縁のみを被覆する構成であれば、板状部材６５を第２カバー部６６ｂの側から第１カバー部６６ａに向けて押し付けて板状部材６５を第１カバー部６６ａと第２カバー部６６ｂとの間に移動させることで、板状部材６５をカバー部材６６に容易に装着することができる。

【0057】

〔第２実施形態の変形例２〕
上記の変形例１では、弁体３１の本体部６１において、第１カバー部６６ａが板状部材６５の第１面６５ａの周縁のみを覆う例を示したが、図９に示されるように、第１カバー部６６ａが板状部材６５の第１面６５ａの全体を覆う構成でもよい。変形例２では、板状部材６５が円板状であり、板状部材６５の第１面６５ａ及び第２面６５ｂは同径である。カバー部材６６は、板状部材６５の第１面６５ａの全体を被覆する第１カバー部６６ａと、板状部材６５の側面６５ｃを被覆する第３カバー部６６ｃを有し、第２面６５ｂを被覆する第２カバー部は有しない。したがって、変形例２では、第１カバー部６６ａによって板状部材６５の第１面６５ａの全体を保護することができるので、変形例１に比べて、弁体３１の本体部６１は耐久性をより向上させることができる。なお、変形例２では、板状部材６５は第１カバー部６６ａに対して例えば不図示の接着層等の介在によって固定されている。変形例２においても、第１カバー部６６ａが端面部１３Ｂに押し付けられることにより、第二弁体３３が閉弁して、第二流路２５を閉鎖する。このとき、第一弁体３２は開弁し、第一流路２４を開放する。

【0058】

〔第２実施形態の変形例３〕
変形例３では、図１０に示されるように、弁体３１の本体部６１において、板状部材６５が変形例２と同形状である。ただし、カバー部材６６が、板状部材６５の第１面６５ａの全体を被覆する第１カバー部６６ａと、板状部材６５の側面６５ｃを被覆する第３カバー部６６ｃの他に、板状部材６５の第２面６５ｂに周縁を被覆する第２カバー部６６ｂを有する点で変形例２とは異なる。変形例３においても、変形例２と同じく、弁体３１の本体部６１はカバー部材６６によって耐久性を向上させることができる。また、板状部材６５は、第１カバー部６６ａ及び第２カバー部６６ｂによって挟持可能に構成されている。したがって、変形例３では、変形例１と同じく、板状部材６５をカバー部材６６に容易に装着することができる。変形例３においても、第１カバー部６６ａが端面部１３Ｂに押し付けられることにより、第二弁体３３が閉弁して、第二流路２５を閉鎖する。このとき、第一弁体３２は開弁し、第一流路２４を開放する。

【0059】

〔他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、三方弁で形成された流路弁１において、流入流路２１を１つ有し流出流路２２を２つ有する例を示したが、流入流路２１を２つ有し流出流路２２を１つ有する構成であってもよい。この場合、第二筒部１１Ｂが流出流路２２となり、第四筒部１２Ｃ，１３Ｃが流入流路２１となる。

【0060】

（２）上記の実施形態では、流路弁１が三方弁で適用される例を示した。しかし、流路弁１は、三方弁に限定されない。図１１及び図１２に示すように、流路弁１は二方弁として構成されてもよい。図１１に示す例では、流路弁１は、流入流路２１と流出流路２２とが直交するよう構成されている。図１２に示す例では、流路弁１は、流入流路２１と流出流路２２とが軸方向で同一直線上に位置するよう構成されている。いずれの流路弁１においても、流出流路２２側に弁体３１を１つ有する。図１１に示される流路弁１では、副ハウジング部１２に流出流路２２（第四筒部１２Ｃ）が形成されていない。また、図１２に示される流路弁１では、主ハウジング部１１には流入流路２１及び流出流路２２のいずれも形成されておらず（第二筒部１１Ｂが形成されておらず）、副ハウジング部１２に流入流路２１（第四筒部１２Ｃ）が設けられ、副ハウジング部１３に流出流路２２（第四筒部１３Ｃ）が設けられている。図１１及び図１２の流路弁１では、シャフト５２の一端（流出流路２２の側）に大径部５２ａが形成されている。大径部５２ａはシャフト５２の先端に向かうほど径が小さくなる円錐台状に形成されており、大径部５２ａに弁体３１が取り付けられている。大径部５２ａは、上記の実施形態と同様に、別部材（例えばブッシュ５４）で構成してもよい。その他、流路弁１が二方弁の場合には、シャフト５２を用いずにプランジャ５１に弁体３１を直接取付けて流路弁１を構成してもよい。また、図１１及び図１２に示される二方弁としての流路弁１において、駆動源カバー１５、ソレノイド４１、及び弁体３１を第２実施形態（変形例を含む）に示す構成に変更してもよい。

【0061】

図１１及び図１２に示す流路弁１を製造するには、第１実施形態と同様に、主ハウジング部１１を成形した後、副ハウジング部１２，１３を接合する。なお、図１１に示す流路弁１においては、主ハウジング部１１の成形の際に、流入流路２１（または流出流路２２）を有しない副ハウジング部１２を一体化させて成形するようにしてもよい。

【0062】

（３）上記の実施形態では、駆動源４０がソレノイド４１を有して構成される例を示したが、駆動源４０はソレノイド４１以外で構成されていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、流路弁に広く利用可能である。

【符号の説明】

【0064】

１ ：流路弁
１０ ：バルブハウジング
１１ ：主ハウジング部（第一ハウジング部）
１１Ａ ：第一筒部
１２，１３ ：副ハウジング部（第二ハウジング部）
１５ ：駆動源カバー
１５Ａ ：筒状部
１６ ：リブ
２１ ：流入流路
２２ ：流出流路
２３ ：流路空間
２４ ：第一流路
２５ ：第二流路
２６ ：流路
３１ ：弁体
３２ ：第一弁体
３３ ：第二弁体
４０ ：駆動源
４１ ：ソレノイド
４８，４９：段部
４８ａ，４９ａ：突起部
５１ ：プランジャ
６１ ：本体部
６２ ：伸縮部
６３ ：周縁部
６５ ：板状部材
６５ａ ：第１面
６５ｂ ：第２面
６６ ：カバー部材
６６ａ ：第１カバー部
６６ｂ ：第２カバー部
６８ ：端部
７５ ：開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】