特開 2024-16937 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】P2024016937

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】電磁弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20240201BHJP

   H01F 7/126 20060101ALI20240201BHJP

   H01F 7/16 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

F16K31/06 305D

H01F7/16 K

H01F7/16 R

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022119242

(22)【出願日】2022-07-27

(71)【出願人】

【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】100100365

【弁理士】

【氏名又は名称】増子 尚道

(72)【発明者】

【氏名】木船 仁志

【テーマコード（参考）】

3H106

5E048

【Ｆターム（参考）】

3H106DA07

3H106DA12

3H106DA23

3H106DA35

3H106DB02

3H106DB12

3H106DB23

3H106DB32

3H106DC02

3H106DD03

3H106EE35

3H106GA10

3H106GA11

3H106GA14

3H106GA23

3H106JJ02

3H106KK23

5E048AD02

5E048BA01

5E048CB07

(57)【要約】

【課題】ハウジングと吸引子を密着させて磁路を形成しつつ製造時の工程数と材料費を削減し組立作業性を高める。
【解決手段】冷媒を流出入させる第１流路口１４及び第２流路口１５を有し弁座１６を有する弁本体１３と、第２流路口を開閉する弁体１８とを含む弁部１２と、弁部を駆動する電磁駆動装置４１を備え、電磁駆動装置は、コイル４２と、スリーブ４６と、プランジャ４５ａと、スリーブと弁部の双方に固定された吸引子４４と、磁性材料からなりコイルを弁部に固定するハウジング４７とを有し、ハウジングは、コイル上面を覆う天板部４７ａと、吸引子が貫通する貫通孔５３を有し且つコイル下面を覆う底板部４７ｂを有する電磁弁１１で、底板部と吸引子を磁性材料からなる弾性部材（波座金又はばね座金）５５を介して接触させ、天板部をスリーブの上端部に固定することによりコイルを弁部に固定した。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒の流れを制御する弁部と、
当該弁部に固定され当該弁部を駆動する電磁駆動装置と
を備え、
前記弁部は、
弁室を内部に有するとともに、前記弁室に連通する第１流路口および第２流路口を有し、前記第２流路口の弁室側の端部に形成した弁座を有する、弁本体と、
前記弁座に対して進退動することにより前記第２流路口を開閉する弁体と
を有し、
前記弁部から前記電磁駆動装置に向かう方向を上方とし、前記電磁駆動装置から前記弁部に向かう方向を下方としたときに、
前記電磁駆動装置は、
磁力を発生するコイルと、
コイルの中心部に上下方向に延びるように配置したスリーブと、
前記スリーブ内に摺動可能に配置したプランジャと、
前記プランジャを吸引できるように前記スリーブの下方側の端部に固定され且つ前記弁部に固定された吸引子と、
磁性材料からなり前記コイルを前記弁部に固定するハウジングと
を有し、
前記ハウジングは、
前記コイルの上方側の面を覆う天板部と、
前記吸引子が貫通する貫通孔を有し且つ前記コイルの下方側の面を覆う底板部と
を有する
電磁弁であって、
前記底板部と前記吸引子とを磁性材料からなる弾性部材を介して接触させるとともに、
前記天板部を前記スリーブの上方側の端部に固定することにより前記コイルを前記弁部に固定した
ことを特徴とする電磁弁。

【請求項2】

前記弾性部材は、
ウェーブワッシャまたはスプリングワッシャであり、
上下方向に互いに対向する前記底板部の面と前記吸引子の面との間に介在されている
請求項１に記載の電磁弁。

【請求項3】

冷媒の流れを制御する弁部と、
当該弁部に固定され当該弁部を駆動する電磁駆動装置と
を備え、
前記弁部は、
弁室を内部に有するとともに、前記弁室に連通する第１流路口および第２流路口を有し、前記第２流路口の弁室側の端部に形成した弁座を有する、弁本体と、
前記弁座に対して進退動することにより前記第２流路口を開閉する弁体と
を有し、
前記弁部から前記電磁駆動装置に向かう方向を上方とし、前記電磁駆動装置から前記弁部に向かう方向を下方としたときに、
前記電磁駆動装置は、
磁力を発生するコイルと、
コイルの中心部に上下方向に延びるように配置したスリーブと、
前記スリーブ内に摺動可能に配置したプランジャと、
前記プランジャを吸引できるように前記スリーブの下方側の端部に固定され且つ前記弁部に固定された吸引子と、
磁性材料からなり前記コイルを前記弁部に固定するハウジングと
を有し、
前記ハウジングは、
前記コイルの上方側の面を覆う天板部と、
前記吸引子が貫通する貫通孔を有し且つ前記コイルの下方側の面を覆う底板部と
を有する
電磁弁であって、
前記底板部は、前記貫通孔を形成する内縁部に、弾性変形可能な弾性縁部を有し、
当該弾性縁部を介して前記底板部を前記吸引子に接触させるとともに、
前記天板部を前記スリーブの上方側の端部に固定することにより前記コイルを前記弁部に固定した
ことを特徴とする電磁弁。

【請求項4】

前記吸引子は、その下方側の端部に、上方を向いてハウジングの底板部を受けるハウジング受面を有し、
前記弾性縁部は、
前記貫通孔の中心に向けて斜め下方へ延びる傾斜部と、
当該傾斜部の先端から前記貫通孔の中心に向けて前記ハウジング受面と平行に延びる接触部と
を有し、
前記接触部を前記ハウジング受面に接触させた
請求項３に記載の電磁弁。

【請求項5】

冷媒の流れを制御する弁部と、
当該弁部に固定され当該弁部を駆動する電磁駆動装置と
を備え、
前記弁部は、
弁室を内部に有するとともに、前記弁室に連通する第１流路口および第２流路口を有し、前記第２流路口の弁室側の端部に形成した弁座を有する、弁本体と、
前記弁座に対して進退動することにより前記第２流路口を開閉する弁体と
を有し、
前記弁部から前記電磁駆動装置に向かう方向を上方とし、前記電磁駆動装置から前記弁部に向かう方向を下方としたときに、
前記電磁駆動装置は、
磁力を発生するコイルと、
コイルの中心部に上下方向に延びるように配置したスリーブと、
前記スリーブ内に摺動可能に配置したプランジャと、
前記プランジャを吸引できるように前記スリーブの下方側の端部に固定され且つ前記弁部に固定された吸引子と、
磁性材料からなり前記コイルを前記弁部に固定するハウジングと
を有し、
前記ハウジングは、
前記コイルの上方側の面を覆う天板部と、
前記吸引子が貫通する貫通孔を有し且つ前記コイルの下方側の面を覆う底板部と
を有する
電磁弁であって、
前記底板部は、前記貫通孔を形成する内縁部に、前記吸引子の側面に接触する接触部を有し、
前記天板部を前記スリーブの上方側の端部に固定することにより前記コイルを前記弁部に固定した
ことを特徴とする電磁弁。

【請求項6】

前記接触部は、前記内縁部から前記吸引子の側面に沿うように立ち下がって前記吸引子の側面に接触する折曲部である
請求項５に記載の電磁弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁弁に係り、特に、コイルの固定構造に関する。

【背景技術】

【0002】

電磁コイルにより弁の開閉を行う電磁弁が空気調和機や冷蔵装置、冷凍装置など冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置に用いられている。

【0003】

かかる電磁弁には、通電時のみ開弁されるノーマルクローズタイプ（常時閉型）と、通電時のみ閉弁されるノーマルオープンタイプ（常時開型）とがある。また電磁弁には、電磁コイルによって弁体を直接開閉する直動式と、電磁コイルによりパイロット弁を開閉駆動し、このパイロット弁の開閉に応動して主弁を開閉するようにしたパイロット式とがあり、使用用途に応じてこれらの電磁弁が使い分けられている。

【0004】

また、このような電磁弁を開示するものとして下記特許文献がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－７５７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、従来の電磁弁には、弁本体に対するコイルの固定構造について改良の余地がある。

【0007】

具体的には、前記特許文献１記載の電磁弁では、磁性材料からなりコイルを覆うように備えられたヨーク（本願発明の「ハウジング」に相当する）の下側に左右に張り出す張出部をそれぞれ形成し、これらの張出部に雄ねじを貫通させることにより弁本体の上面にコイルを固定している。このため、弁本体に２箇所のねじ加工（雄ねじに螺合する雌ねじの形成）が必要で、加工工程数がかかる面があった。

【0008】

また、ハウジングに雄ねじが通る２つの貫通孔が必要で、張出部を形成する必要があることから、例えば生産性に優れる順送プレスによりハウジングを作製する場合にその分、材料幅が大きくなって材料費が嵩み、加工工数が多くなる課題もある。

【0009】

さらに、２箇所で固定されるため、コイルの向きを自由に変えられない不便さや、固定箇所がコイルに近い場所にあると雄ねじを締めるときにコイルの側面が邪魔になって締め辛く、組立時の作業性が良好とは言えない面もあった。

【0010】

したがって、本発明の目的は、上記のような課題を解決できるコイルの新たな固定構造を得る点にある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

〔第１発明〕
前記課題を解決し目的を達成するため、本願の第１の発明に係る電磁弁は、冷媒の流れを制御する弁部と、弁部に固定されて弁部を駆動する電磁駆動装置とを備え、弁部は、弁室を内部に有するとともに弁室に連通する第１流路口および第２流路口を有し第２流路口の弁室側の端部に形成した弁座を有する弁本体と、弁座に対して進退動することにより第２流路口を開閉する弁体とを有し、弁部から電磁駆動装置に向かう方向を「上方」とし、電磁駆動装置から弁部に向かう方向を「下方」としたときに、電磁駆動装置は、磁力を発生するコイルと、コイルの中心部に上下方向に延びるように配置したスリーブと、スリーブ内に摺動可能に配置したプランジャと、プランジャを吸引できるようにスリーブの下方側の端部（以下「下端部」と言うことがある）に固定され且つ弁部に固定された吸引子と、磁性材料からなりコイルを弁部に固定するハウジングとを有し、ハウジングは、コイルの上方側の面（以下「上面」と言うことがある）を覆う天板部と、吸引子が貫通する貫通孔を有し且つコイルの下方側の面（以下「下面」と言うことがある）を覆う底板部とを有する。

【0012】

そして当該電磁弁では、上記ハウジングの底板部と吸引子とを磁性材料からなる弾性部材を介して接触させるとともに、ハウジングの天板部をスリーブの上方側の端部（以下「上端部」と言うことがある）に固定することによりコイルを弁部に固定する。

【0013】

なお、本発明（「本発明」と言う場合は後述の第２及び第３の発明を含む）は、電磁駆動装置が弁体を直接駆動する直動式電磁弁と、後に述べる実施形態のように電磁駆動装置がパイロット弁を介して間接的に弁体（主弁体）を駆動するパイロット式電磁弁の双方に適用することが可能である。したがって電磁駆動装置について「弁体を駆動する」とは、弁体を直接駆動する意味に限定されるわけではなく、間接的に（パイロット弁を介して）弁体（主弁体）を駆動する意味を含む概念である。

【0014】

同様に、本発明に言う「天板部をスリーブの上方側の端部に固定する」とは、スリーブに直接固定することだけを意味するのではなく、間接的に固定すること、つまり他の部材（例えば後述する実施形態の栓状部材のようなスリーブに固定した部材等）を介して固定することと直接固定することの双方を含む。

【0015】

本願の第１の発明に係る電磁弁では、上述のようにハウジングの天板部をスリーブの上端部に固定することによりコイルを弁部に固定するが、スリーブは弁部に固定された吸引子に固定されている（つまり吸引子とスリーブは相互に固定されている）。したがって、ハウジング（即ちコイル）はスリーブと吸引子を介して弁部に固定されることになる。なお、吸引子の弁部への固定は、吸引子を弁本体に直接固定しても良いし、他の部材（例えば後述の実施形態の連結部材のような部材）を介して間接的に固定しても良い。

【0016】

スリーブへの天板部の固定は、固定時の作業性を良好にするため典型的には、ねじ止めにより行う。例えば、スリーブ側（スリーブに固定された他の部材でも良い）に形成した雌ねじにハウジングを貫通する雄ねじをねじ込むことにより天板部をスリーブに固定することが可能である。前記特許文献１記載の発明では、左右に張り出す張出部をハウジングに設けて２本の雄ねじによって弁本体にハウジングを固定していたのに対し、本発明によれば天板部を貫通する１本の雄ねじでハウジングを弁本体に（スリーブと吸引子を介して）固定することが可能となり、ハウジングに張出部を設ける必要も無い。

【0017】

したがって本発明によれば、従来に比べて加工工程数と材料費を削減することが出来る。また本発明によれば、天板部１箇所でハウジング（コイル）を固定できるから、コイルの向き（例えばコイルへの給電ケーブルの引出し方向）を自由に変えることが出来る利便性もある。さらに本発明によれば、スリーブ上端部でハウジングを固定するから、ハウジング固定用の雄ねじを締めるときにコイルの側面が邪魔になるようなこともなく、組立時の作業性も良好となる。

【0018】

また、本発明においてハウジングは、吸引子とともにプランジャを吸引する磁気回路を構成する（磁路を形成する）が、吸引力が低下することがないようにハウジングと吸引子とは隙間無く（両者の間にエアギャップが形成されること無く）密着させることが好ましい。そこで、上記第１の発明では、ハウジングの底板部と吸引子とを磁性材料からなる弾性部材を介して接触させる。つまり、ハウジング（底板部）と吸引子との間に磁性材料からなる弾性部材を挟み込み、これら底板部と弾性部材と吸引子とで磁路を形成する。

【0019】

このような構造によれば、天板部をスリーブの上端部に固定するとき（コイルを弁本体に取り付けるとき）に底板部が吸引子に対して位置ずれする（底板部が吸引子に対して離れるように移動する）ことがあってもその位置ずれを弾性部材によって吸収することが出来るから、ハウジング（底板部）と吸引子とを確実に密着させ、両者（底板部と吸引子）の間に隙間が生じることを防ぐことが出来る。

【0020】

上記弾性部材は、典型的には、ウェーブワッシャ（波座金）またはスプリングワッシャ（ばね座金）であり、上下方向に互いに対向する底板部の面と吸引子の面との間に介在させる。なお、本発明において「上下方向」とは、上方と下方の双方を含む概念（上方と下方の双方に平行な方向）であり、別の表現をすれば、電磁弁（弁本体）の軸線に平行な方向である。

【0021】

また、本発明において第１流路口と第２流路口は、弁室に冷媒を流入させる流入口と、弁室から冷媒を流出させる流出口のいずれかとして使用される。すなわち、第１流路口を流入口として使用する場合には第２流路口は流出口となり、逆に、第２流路口を流入口として使用する場合には第１流路口が流出口となる。

【0022】

〔第２発明〕
本願の第２の発明に係る電磁弁は、第１の発明に係る電磁弁と同様に、冷媒の流れを制御する弁部と、弁部に固定されて弁部を駆動する電磁駆動装置とを備え、弁部は、弁室を内部に有するとともに弁室に連通する第１流路口および第２流路口を有し第２流路口の弁室側の端部に形成した弁座を有する弁本体と、弁座に対して進退動することにより第２流路口を開閉する弁体とを有し、弁部から電磁駆動装置に向かう方向を上方とし、電磁駆動装置から弁部に向かう方向を下方としたときに、電磁駆動装置は、磁力を発生するコイルと、コイルの中心部に上下方向に延びるように配置したスリーブと、スリーブ内に摺動可能に配置したプランジャと、プランジャを吸引できるようにスリーブの下端部に固定され且つ弁部に固定された吸引子と、磁性材料からなりコイルを弁部に固定するハウジングとを有し、ハウジングは、コイルの上面を覆う天板部と、吸引子が貫通する貫通孔を有し且つコイルの下面を覆う底板部とを有し、ハウジングの天板部をスリーブの上端部に固定することによりコイルを弁部に固定する。

【0023】

一方、当該第２の発明に係る電磁弁では、前述した第１発明の弾性部材に代え、底板部の吸引子と接触する内縁部に弾性変形可能な弾性縁部を形成し、この弾性縁部を介して底板部を吸引子に接触させる。

【0024】

第２の発明における上記弾性縁部は、第１発明の弾性部材と同様の機能を果たすもので、吸引子に対するハウジング（底板部）の位置ずれを吸収し、底板部を吸引子に密着させて隙間の無い良好な磁路を形成することを可能とする。また、この第２の発明には弾性部材を使用しない分、第１の発明と比べて部品点数を少なく出来る利点がある（後述の第３の発明も同様）。他方、前記第１の発明には、底板部に弾性縁部を形成する必要がないことから、ハウジングの加工（作製）が簡易となる利点がある。

【0025】

また、上記第２発明の一態様では、吸引子がその下方側の端部（以下「下部」と言うことがある）に上方を向いてハウジングの底板部を受けるハウジング受面を有し、弾性縁部は、前記貫通孔の中心に向けて斜め下方へ延びる傾斜部と、当該傾斜部の先端から前記貫通孔の中心に向けてハウジング受面と平行に延びる接触部とを有し、当該接触部をハウジング受面に接触させる。

【0026】

〔第３発明〕
本願の第３の発明に係る電磁弁は、前記第１および第２の発明に係る電磁弁と同様に、冷媒の流れを制御する弁部と、弁部に固定されて弁部を駆動する電磁駆動装置とを備え、弁部は、弁室を内部に有するとともに弁室に連通する第１流路口および第２流路口を有し第２流路口の弁室側の端部に形成した弁座を有する弁本体と、弁座に対して進退動することにより第２流路口を開閉する弁体とを有し、弁部から電磁駆動装置に向かう方向を上方とし、電磁駆動装置から弁部に向かう方向を下方としたときに、電磁駆動装置は、磁力を発生するコイルと、コイルの中心部に上下方向に延びるように配置したスリーブと、スリーブ内に摺動可能に配置したプランジャと、プランジャを吸引できるようにスリーブの下端部に固定され且つ弁部に固定された吸引子と、磁性材料からなりコイルを弁部に固定するハウジングとを有し、ハウジングは、コイルの上面を覆う天板部と、吸引子が貫通する貫通孔を有し且つコイルの下面を覆う底板部とを有し、ハウジングの天板部をスリーブの上端部に固定することによりコイルを弁部に固定する。

【0027】

一方、当該第３の発明に係る電磁弁では、上記貫通孔を形成する底板部の内縁部に吸引子の側面に接触可能な接触部を形成し、当該接触部を介して底板部を吸引子の側面に接触させる。

【0028】

これにより本願の第３の発明では、弁部にコイルを取り付けるときにハウジング（底板部）が上下方向に位置ずれすることがあっても底板部は吸引子との接触状態を維持しつつ吸引子の側面に沿って上下方向に摺動変位することが可能となるから、前記第１および第２の発明と同様に底板部と吸引子との間に隙間が生じることを防ぐことが出来る。また、弁部へのコイル（ハウジング）の取り付けはこの第３の発明でも、第１発明の説明で述べたのと同様にスリーブの上端部に例えば雄ねじ１本で固定することにより行うことが出来る。

【0029】

上記接触部は、例えば、上記内縁部から吸引子の側面に沿うように立ち下がって吸引子の側面に接触する折曲部とすることが出来る。このような態様によれば、ハウジング（底板部）と吸引子との接触面積を増やすことができ、当該接触部を介してより確実に底板部を吸引子の側面に接触させて良好な磁路を形成することが可能となる。

【発明の効果】

【0030】

本発明によれば、ハウジングと吸引子とを密着させて良好な磁路を形成しつつ、電磁弁製造時の加工工程数と材料費を削減し、組立時の作業性を向上させることが出来る。

【0031】

本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基いて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態に係る電磁弁（開弁状態）を示す縦断面図である。

【図2】図２は、前記第１実施形態に係る電磁弁（閉弁状態）を示す縦断面図である。

【図3】図３は、本発明の第２の実施形態に係る電磁弁（開弁状態）を示す縦断面図である。

【図4】図４は、前記第２実施形態に係る電磁弁のハウジングを示す縦断面図である。

【図5】図５は、前記第２実施形態に係る電磁弁のハウジングを示す横断面図（図４のＡ－Ａ断面）である。

【図6】図６は、本発明の第３の実施形態に係る電磁弁（開弁状態）を示す縦断面図である。

【図7】図７は、前記第３実施形態に係る電磁弁のハウジングを示す縦断面図である。

【図8】図８は、前記第３実施形態に係る電磁弁のハウジングを示す横断面図（図７のＢ－Ｂ断面）である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

〔第１実施形態〕
図１から図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る電磁弁１１は、冷媒の流路を開閉する弁部１２と、弁部１２を駆動する電磁駆動装置４１とを備え、冷媒流路の開閉を行う主弁をパイロット弁で制御するパイロット式電磁弁で、前記第１の発明を具体化したものである。また当該電磁弁１１は、冷媒の流入路と流出路を備えた筐体（図示せず）に装着することによりヒートポンプ式冷暖房システムのような冷凍サイクル装置に組み込むことが可能な所謂カートリッジ式の電磁弁で、非通電時は開弁状態となるノーマルオープンタイプ（常時開型）の弁である。

【0034】

なお、本発明はカートリッジ式の電磁弁に限定されるものではない。また、本発明はパイロット式電磁弁に限らず、直動式の電磁弁にも適用することが出来ることは既に述べたとおりである。さらに各図には、上下、左右および前後方向を表す互いに直交する二次元座標を適宜表示してこれらの方向に基いて以下の説明を行うが、本発明並びに本願の各実施形態の電磁弁は様々な向きで使用することが可能であり、各方向は説明の便宜上のものであって本発明の各部構成について何ら限定を加えるものではない。

【0035】

本実施形態に係る電磁弁１１は、弁部１２（主弁）として、内部に主弁室１７を備えた弁本体１３と、主弁室１７に冷媒を流入させることが可能なように弁本体１３の側面（周面）に穿設した流入口１４と、主弁室１７から冷媒を流出させることが可能なように弁本体１３の底部１３ａを上下方向に貫通するとともに垂直上方に起立して上端部が主弁室１７内へ突出し且つこの突出した上端部に主弁座１６を形成した流出口１５と、主弁座１６に対して進退動（上下動）することにより流出口１５を開閉する主弁体１８と、主弁体１８を開弁方向（上方）へ付勢するコイルばねである開弁ばね２１と、電磁駆動装置４１を弁部１２（弁本体１３）に連結する連結部材２２とを有する。

【0036】

弁本体１３は、上面と下面が共に開放された（開口となった）円筒状の部材で、上面の開口は連結部材２２によって閉塞され、下面の開口は流出口１５となっている。また、本実施形態の電磁弁１１は前述のように筐体に装着して使用されるが、弁本体１３を筐体の弁装着穴に嵌挿すると、弁本体１３の底面の流出口１５が筐体の弁装着穴の底面に開口した流出路に連通し、これにより当該流出路を通じて主弁室１７内の冷媒を流出させることが可能となる。

【0037】

一方、弁本体１３は、流入口１４として利用可能な複数（本実施形態の場合、前後左右に１つずつ合計４つ）の開孔を周面に備えており、これらの開孔が上記流入口１４となる。具体的には、弁本体１３を筐体の弁装着穴に嵌挿すると、弁本体１３と筐体との間に形成されたリング状（本実施形態では円筒状）の隙間によって４つの開孔１４が連通されるようになっている。これにより当該開孔を通じて主弁室１７内に冷媒を流入させることが可能となる。

【0038】

なお、弁本体１３と筐体との間に形成されたリング状の隙間は、弁本体１３の外周面に形成した凹部３１，３２にそれぞれ装着したシール部材（Ｏリング）３３，３４によって密閉され、外部や流出路に冷媒が漏れ出すことはない。

【0039】

主弁体１８はその上部を、弁本体１３の上部に形成したシリンダ部１３ｂによって上下方向に摺動可能に支持されている。また、開弁ばね２１は、主弁室１７の底面と主弁体１８との間に圧縮状態で設置され、これにより主弁体１８を上方（即ち開弁方向）に付勢する。

【0040】

弁本体１３の上面開口を塞ぐ連結部材２２は、中心孔を有するリング状部材で、弁本体１３の上面開口の内周面に形成した雌ねじ２４に螺合する雄ねじ２３を外周面に有し、弁本体１３の上面開口にねじ込むことにより連結部材２２を弁本体１３に固定する。また、連結部材２２の中心孔には、吸引子４４（後述する）を嵌入させ固定する。

【0041】

主弁体１８は、その中心部を上下方向に貫通して主弁室１７とパイロット弁室２５とを連通させるパイロット通路１９と、同じく主弁体１８を上下方向に貫通して主弁室１７とパイロット弁室２５とを連通させるがパイロット通路１９より径が小さい均圧路２０とを有する。なお、主弁室１７は、主弁体１８と主弁座１６の間の空間および流入口１４に面した空間であり、パイロット弁室２５は、主弁体１８の上側に形成される空間（主弁体１８の上面と吸引子４４の下面と連結部材２２の中心孔の内周面とにより囲まれた空間）である。また、主弁体１８の上面周縁部を上方へ突出させ、主弁体１８が上昇する開弁状態において当該周縁部が連結部材２２の下面に当接することにより主弁体１８が停止するようにしてある。

【0042】

主弁体１８の上面と電磁駆動装置４１との間にはパイロット弁を備える。具体的には、主弁体１８の上側に形成したパイロット弁室２５に開口するパイロット通路１９の上端（主弁体１８の上面中心部）にパイロット弁座２６を形成し、このパイロット弁座２６に対して接離（当接及び離脱）可能にパイロット弁体２７を備える。パイロット弁体２７は、プランジャ４５ａ（後述する）の下端に固定した弁体保持部材４５ｂの下端に保持させてあり、プランジャ４５ａと一緒に上下方向に移動することによりパイロット通路１９を開閉する。

【0043】

パイロット弁を駆動する電磁駆動装置４１は、ボビン４３に巻線を施したコイル４２と、コイル４２の内側に配置した吸引子４４と、コイル４２により発生される磁力によって吸引子４４に引き付けられるプランジャ４５ａと、コイル４２を弁本体１３に固定するハウジング４７とを有する。また、ボビン４３は中心部に筒状部を備え、この筒状部内に、吸引子４４とプランジャ４５ａをスリーブ４６に収容された状態で配置する。スリーブ４６は上面と下面が共に開放された（開口となった）筒状部材であるが、下端部を吸引子４４の上端部の外周面に固定することにより下面の開口を閉塞し、上端部に栓状部材４８を固着することにより上面の開口を閉塞してある。

【0044】

栓状部材４８は、外径が大きくスリーブ４６の上面開口を閉塞する円柱状の頭部４８ａと、頭部４８ａの下面から垂直下方へ延びる外径の小さな円柱状の脚部４８ｂとからなる。頭部４８ａの中心部には、頭部４８ａの上面から垂直下方に脚部４８ｂの上端部まで延びるように雌ねじ５０を形成してある。この雌ねじ５０は、ハウジング４７を固定する雄ねじ５１（後述する）と螺合する。またこの栓状部材４８は、磁性材料からなり、コイル４２により発生した磁束を導いて磁気回路を形成する（磁路となる）機能を有する。さらに栓状部材４８は、開弁時に上方へ移動するプランジャ４５ａをリング部材４９を介して停止させるストッパとしての機能をも有する。

【0045】

吸引子４４は、プランジャ４５ａを吸引できるように上部４４ａがスリーブ４６の下面開口からスリーブ４６内に嵌入される一方、下端部に外径が大きくなった基台部４４ｂを有する。また吸引子４４は、ハウジング４７の底板部４７ｂ（後述する）の中心部を上下方向に貫通するように配置され、吸引子４４の上部４４ａは底板部４７ｂの上側に配置される一方、基台部４４ｂは底板部４７ｂの下側に配置される。さらに基台部４４ｂは、連結部材２２の中心孔に嵌入され、これにより吸引子４４が連結部材２２に固定される。また吸引子４４は、その中心部に上下方向に垂直に貫通する貫通孔４４ｃを有する。

【0046】

プランジャ４５ａは、スリーブ４６内に上下方向に摺動可能に配置され、吸引子４４によって吸引される。また、プランジャ４５ａの下端部には、パイロット弁体２７を保持する弁体保持部材４５ｂを固定する。この弁体保持部材４５ｂは、プランジャ４５ａの下端部から下方へ延びて前記貫通孔４４ｃを通って吸引子４４を貫通しパイロット弁室２５内に達する。前記パイロット弁体２７は、この弁体保持部材４５ｂの下端（下面部）に固定してある。

【0047】

またプランジャ４５ａは、円筒状の形状を有し、上面開口から栓状部材４８の脚部４８ｂが挿入されている。またプランジャ４５ａの内側底面部には、樹脂製のリング部材４９を備えてある。このリング部材４９は、閉弁状態から開弁するとき（コイル４２への通電時を遮断したとき）にプランジャ４５ａが栓状部材４８の脚部４８ｂの下面に衝突して衝突音が発生することを防ぐとともに磁性材同士（プランジャ４５ａと栓状部材４８）の接触を防ぐ機能を果たす。

【0048】

さらに、プランジャ４５ａと吸引子４４との間には上部コイルばね５４を備える。この上部コイルばね５４は、プランジャ４５ａの下面部と吸引子４４の貫通孔４４ｃ内に形成した段部４４ｄとの間に圧縮状態で設置した圧縮コイルばねであり、プランジャ４５ａを上方へ付勢することによりパイロット弁体２７を開弁方向へ付勢する。

【0049】

ハウジング４７は、磁路を形成できるように磁性材料からなり、コイル４２を内部に収容できるように、コイル４２の上面を覆う天板部４７ａと、コイル４２の下面を覆う底板部４７ｂと、天板部４７ａと底板部４７ｂとを繋ぐ側板部４７ｃとを有する。天板部４７ａは、その中心部を上下方向に貫通するねじ孔５２を有し、このねじ孔５２を通じて雄ねじ５１を前記栓状部材４８に形成した雌ねじ５０にねじ込むことにより栓状部材４８に固定される。栓状部材４８はスリーブ４６の上端部に固定されており、スリーブ４６は吸引子４４の上部に固定され、さらに吸引子４４は連結部材２２を介して弁本体１３に固定されているから、ハウジング４７が（従ってハウジング４７内に収容したコイル４２も）弁本体１３に固定されることとなる。

【0050】

一方、ハウジング４７の底板部４７ｂは、その中心部に吸引子４４を貫通させる貫通孔（この孔を「吸引子挿通孔」を言う）５３を有する。また、ハウジング４７の底板部４７ｂの下面には、当該底板部４７ｂと吸引子４４との間に介在されるように磁性材料からなり且つ厚さ方向（上下方向）に弾性変形可能なウェーブワッシャ（弾性部材）５５を備える。より詳しくは、底板部４７ｂの中心部（吸引子挿通孔５３の周囲）の下面と、吸引子４４の基台部４４ｂの外縁部上面とは互いに上下方向に対向するが、これらの対向する面の間にウェーブワッシャ５５を挟み込む。

【0051】

なお、当該ウェーブワッシャ５５は、雄ねじ５１を締め付けてハウジング４７の天板部４７ａを栓状部材４８に固定したときに、圧縮されて弾性変形することにより底板部４７ｂの下面と基台部４４ｂの上面の双方に圧接した（押し付けられた状態で接触した）状態となること、つまり、そのような圧接状態となるようにハウジング４７の上下方向の寸法や、雄ねじ５１による天板部４７ａの上下方向の固定位置や、ウェーブワッシャ５５の高さ寸法等を設定しておく。これにより、ハウジング４７の寸法や雄ねじ５１による天板部４７ａの上下方向に関する固定位置にばらつき（公差）があってもこれを吸収して底板部４７ｂとウェーブワッシャ５５との間、並びに、ウェーブワッシャ５５と基台部４４ｂとの間に隙間が生じることを防ぎ、これら底板部４７ｂとウェーブワッシャ５５と基台部４４ｂとを相互に密着させて良好な磁路を形成することが出来る。またウェーブワッシャ５５に代えて、スプリングワッシャを使用しても良いことは既に述べた通りである。

【0052】

本実施形態に係る電磁弁の動作を説明すれば次のとおりである。

【0053】

図１に示す開弁状態では、パイロット通路１９が開放されており、流入口１４から主弁室１７内に流入し均圧路２０を通ってパイロット弁室２５内に流れ込む高圧冷媒がパイロット弁室２５内に溜まらずにパイロット通路１９を通って流出口１５から排出される。このため、パイロット弁室２５内の圧力が高まらず、主弁体１８を上方（開弁方向）へ付勢する開弁ばね２１の付勢力によって主弁体１８が連結部材２２の下面に押し付けられて開弁状態が維持され、流入口１４から主弁室１７に流れ込んだ冷媒（矢印Ｆ１参照）は、流出口１５から流れ出す（矢印Ｆ２参照）。

【0054】

上記開弁状態において、電磁駆動装置４１内のコイル４２に通電するとプランジャ４５ａが吸引子４４に吸引されることにより上部コイルばね５４の付勢力に抗して下降し、パイロット弁体２７をパイロット弁座２６に着座させる。これによりパイロット通路１９は閉鎖され、均圧路２０を通じてパイロット弁室２５に導入される冷媒圧力がパイロット通路１９を通じて放出されることなく蓄積されてパイロット弁室２５内の圧力が上昇する。そして、パイロット弁室２５内の冷媒圧力（より正確にはパイロット弁室２５と主弁室１７との差圧）と、吸引子４４の吸引力（プランジャ４５ａを吸引する下方への力）とによる、主弁体１８を下方に押し下げる力が、開弁ばね２１の上方への付勢力を超えると、主弁体１８は下降して主弁座１６に着座する。これにより流出口１５が閉鎖された閉弁状態となる（図２参照）。

【0055】

なお、上記コイル４２への通電時には、天板部４７ａ、側板部４７ｃ、底板部４７ｂ、ウェーブワッシャ５５、吸引子４４の基台部４４ｂ、吸引子４４の上部４４ａ、プランジャ４５ａ、栓状部材４８の脚部４８ｂ、および、栓状部材４８の頭部４８ａを通る磁気回路（磁路）が形成され、プランジャ４５ａが吸引子４４に引き付けられる。

【0056】

一方、この閉弁状態からコイル４２への通電を停止すると、吸引子４４の吸引力が消失してプランジャ４５ａが吸引子４４から解放されるため、プランジャ４５ａは上部コイルばね５４によって上方に押し戻され、パイロット弁体２７がパイロット弁座２６から離れてパイロット通路１９が開放される。すると、パイロット弁室２５内に蓄積された冷媒がパイロット通路１９を通じて流出口１５から排出され、パイロット弁室２５内の圧力が低下する。さらに、均圧路２０よりもパイロット通路１９の断面積が大きいから、主弁体１８を上方へ引き上げる差圧が主弁体１８の上下面に生じる。加えて、開弁ばね２１は主弁体１８を上方へ引き上げる付勢力を有する。これらにより、主弁体１８が押し上げられ、主弁体１８が主弁座１６から離れて流出口１５が開放された開弁状態（図１参照）となる。

【0057】

なお、この開弁状態では、プランジャ４５ａは上部コイルばね５４によって押し上げられて栓状部材４８の脚部４８ｂにリング部材４９を介して当接した最上位置にあり、主弁体１８は連結部材２２の下面に当接して停止されており、これによりパイロット弁体２７と、主弁体１８の上面中心部のパイロット弁座２６との間には一定の隙間が形成され、パイロット通路１９は開放されている。

【0058】

〔第２実施形態〕
図３から図５を参照して本発明の第２の実施形態に係る電磁弁について説明する。

【0059】

第２実施形態に係る電磁弁６１は、第１実施形態に係る電磁弁１１のウェーブワッシャ５５に代えて底板部４７ｂを加工することにより同様の機能をハウジング自体に持たせたもので、前記第２の発明を具体化したものである。なお、本実施形態の説明では、第１実施形態と同一または相当する部分には同一の符号を付して重複する説明を省略し、相違点を中心に説明を行う（後述の第３実施形態についても同様）。

【0060】

図３から図５に示すように本実施形態の電磁弁６１では、第１実施形態の電磁弁１１と同様にハウジング４７の底板部４７ｂの中心部に吸引子挿通孔５３（以下単に「挿通孔」と言うことがある）を設けてあるが、この挿通孔５３の縁部に底板部４７ｂ（挿通孔５３を形成する底板部４７ｂの内縁部）を下方に曲げた一対の弾性縁部６２ａ，６２ｂを形成して、これらの弾性縁部６２ａ，６２ｂを吸引子４４の基台部４４ｂに接触させる。

【0061】

より具体的には、当該弾性縁部６２ａ，６２ｂは、吸引子挿通孔５３の左側に当該挿通孔の縁から互いに平行に左方に延びる一対の切込溝６５を形成することによって、当該一対の切込溝６５の間に突片部（底板部４７ｂの内縁が吸引子挿通孔５３の中心に向けて片持ち梁状に突き出したような形状を有する突状部分）を形成する。同様に、吸引子挿通孔５３の右側に当該挿通孔５３の縁から互いに平行に右方に延びる一対の切込溝６５を形成することによって、当該一対の切込溝６５の間に突片部を形成する。

【0062】

そして、各突片部の基端部を斜め下方に曲げるともに先端部を水平に曲げれば、吸引子挿通孔５３の中心に向けて基端部から斜め下方に延びる傾斜部６３と、傾斜部６３の先端から水平に（基台部４４ｂの上面と平行に）延びる先端部（接触部）６４とを有する一対の弾性縁部６２ａ，６２ｂを底板部４７ｂに形成することが出来る。

【0063】

また、本実施形態においても第１実施形態のウェーブワッシャと同様に、雄ねじ５１を締め付けて天板部４７ａを栓状部材４８に固定したときに上記各弾性縁部６２ａ，６２ｂが吸引子４４の基台部４４ｂに圧接するようにする。すなわち、各弾性縁部６２ａ，６２ｂは、上下方向に弾性変形可能であり、天板部４７ａを固定したときに各弾性縁部６２ａ，６２ｂの先端部６４の下面が基台部４４ｂの上面に押し付けられる。これにより、吸引子４４とハウジング４７（底板部４７ｂ）とを密着させて第１実施形態と同様に良好な磁路を形成することが出来る。

【0064】

〔第３実施形態〕
図６から図８を参照して本発明の第３の実施形態に係る電磁弁について説明する。なお、本実施形態は、前記第３の発明を具体化したものである。

【0065】

本実施形態に係る電磁弁７１は、前記第２実施形態に係る電磁弁６１と同様に第１実施形態に係る電磁弁１１のウェーブワッシャ５５に代えて底板部４７ｂを加工することにより同様の機能をハウジング４７に持たせたものであるが、吸引子４４に対する底板部４７ｂの接触構造が第２実施形態と異なる。

【0066】

具体的には、本実施形態では、図８に示すように吸引子挿通孔５３の縁に放射状に切込溝７３を形成することにより隣り合う切込溝７３の間に、挿通孔５３の中心に向けて突き出す複数（本実施形態の場合６つ）の突片部７２を形成する。そして、各突片部７２の先端部を直角に下方へ曲げることにより、吸引子４４を挿通孔５３に通したときに垂直下方に延びる各突片部７２の先端部の表面（挿通孔５３の中心に面する側の面）が吸引子４４の側面（外周面）に押し当てられるようにする。

【0067】

これにより、吸引子４４と底板部４７ｂとを接触させて磁路を形成することが出来る。なお、本実施形態では、外径を大きくした基台部を吸引子に設ける必要はない。また、突片部７２の先端（下端）と連結部材２２の上面との間には、一定の隙間が形成されるようにする。雄ねじ５１を締め付けて天板部４７ａを栓状部材４８に固定するときにハウジング４７が上下方向にずれたとしても突片部７２の先端（下端）が連結部材２２に突き当たって雄ねじ５１の締結が邪魔されることがないようにするためである。

【0068】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。

【0069】

例えば、前記実施形態では、スリーブ４６の上面開口を閉塞する栓状部材４８を介して間接的にハウジング４７をスリーブ４６に固定したが、スリーブ４６にハウジング４７を直接固定すること、例えば、スリーブ４７が肉厚の大きな天板を備える構造とし、このスリーブの天板に雌ねじ５１を形成してハウジング４７をねじ止め固定することも可能である。

【0070】

また、本発明は直動式の電磁弁にも適用できることは既に述べたが、直動式の場合には、例えば、流出口を開閉する弁体を弁体保持部材４５ｂの下端部に固定し、当該弁体をプランジャ４５ａと弁体保持部材４５ｂを介して電磁駆動装置により上下動（流出口の上端部に形成した弁座に対して進退動）させるようにすれば良い。

【符号の説明】

【0071】

Ｆ１，Ｆ２ 冷媒の流れ
１１，６１，７１ 電磁弁
１２ 弁部
１３ 弁本体
１３ａ 弁本体の底部
１３ｂ シリンダ部
１４ 流入口
１５ 流出口
１６ 主弁座
１７ 主弁室
１８ 主弁体
１９ パイロット通路
２０ 均圧路
２１ 開弁ばね
２２ 連結部材
２３，５１ 雄ねじ
２４，５０ 雌ねじ
２５ パイロット弁室
２６ パイロット弁座
２７ パイロット弁体
３１，３２ 凹部
３３，３４ シール部材（Ｏリング）
４１ 電磁駆動装置
４２ コイル
４３ ボビン
４４ 吸引子
４４ａ 吸引子の上部
４４ｂ 基台部
４４ｃ 貫通孔
４４ｄ 段部
４５ａ プランジャ
４５ｂ 弁体保持部材
４６ スリーブ
４７ ハウジング
４７ａ 天板部
４７ｂ 底板部
４７ｃ 側板部
４８ 栓状部材
４８ａ 頭部
４８ｂ 脚部
４９ リング部材
５２ ねじ孔
５３ 吸引子挿通孔
５４ 上部コイルばね
５５ ウェーブワッシャ
６２ａ，６２ｂ 弾性縁部
６３ 傾斜部
６４ 先端部（接触部）
６５，７３ 切込溝
７２ 突片部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】