特開 2024-65655 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】P2024065655

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】電磁弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20240508BHJP

【ＦＩ】

F16K31/06 305K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174640

(22)【出願日】2022-10-31

(71)【出願人】

【識別番号】000133652

【氏名又は名称】株式会社テージーケー

(74)【代理人】

【識別番号】110002273

【氏名又は名称】弁理士法人インターブレイン

(72)【発明者】

【氏名】利根川 正明

【テーマコード（参考）】

3H106

【Ｆターム（参考）】

3H106DA13

3H106DA23

3H106DA35

3H106DB32

3H106DC02

3H106DD03

3H106EE35

3H106GB01

3H106GB11

(57)【要約】

【課題】パイロット式電磁弁の製造コストを低減する。
【解決手段】電磁弁１は、ボディ５と、ボディ５に設けられた主弁孔１６に接離して主弁を開閉する主弁体２２と、主弁体２２に設けられたパイロット弁孔２８に背圧室３６側から接離してパイロット弁を開閉するパイロット弁体８４と、プランジャ４８およびコア４４を有するソレノイド６と、ボディ５とソレノイド６とを接続する筒状体であり、主弁体２２の区画部２４を摺動可能に挿通するガイド孔４２を有するガイド部材７と、を備える。ガイド部材７は、コア４４の端部を挿通するようにコア４４に組み付けられる小径部１３と、区画部２４を挿通する大径部１５とを有する。コア４４、ガイド部材７および主弁体２２に囲まれるように背圧室３６が形成される。ガイド部材７が、コア４４よりも被削性指数が大きい材料からなる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体を導入する導入ポートと、流体を導出する導出ポートと、前記導入ポートと前記導出ポートとをつなぐ主通路に設けられた主弁孔と、を有するボディと、
前記導入ポートに連通する高圧室と背圧室とを区画する区画部を有し、前記導出ポートと前記背圧室とを連通させるパイロット通路が貫通形成され、前記主弁孔に接離して主弁を開閉する主弁体と、
前記パイロット通路の一端に設けられたパイロット弁孔に前記背圧室側から接離してパイロット弁を開閉するパイロット弁体と、
前記ボディに対して固定されるコアと、前記パイロット弁体が固定され前記コアと軸線方向に対向するプランジャと、前記コアおよび前記プランジャとともに磁気回路を形成する電磁コイルと、を有するソレノイドと、
前記ボディと前記ソレノイドとを接続する筒状体であり、前記区画部を摺動可能に挿通するガイド孔を有するガイド部材と、
を備え、
前記ガイド部材は、前記コアの端部を挿通するように前記コアに組み付けられる小径部と、前記区画部を挿通する大径部とを有し、
前記コア、前記ガイド部材および前記主弁体に囲まれるように前記背圧室が形成され、
前記ガイド部材が、前記コアよりも被削性指数が大きい材料からなることを特徴とする電磁弁。

【請求項2】

前記ガイド部材が鍛造品であり、少なくとも前記小径部において前記コアが挿通される内周面と、前記大径部において前記主弁体が摺動する内周面とに切削による仕上面を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。

【請求項3】

前記コアがステンレスからなる一方、前記ガイド部材がアルミニウム合金からなり、
前記ガイド部材にはアルマイト処理が施され、前記ガイド部材の内周面と前記コアの外周面との間に流体の漏洩を規制するシールリングが介装されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁弁。

【請求項4】

前記ボディは、第１開口端部と第２開口端部を同軸状に有する筒状をなし、
前記第１開口端部が前記ガイド部材の前記大径部に同軸状に組み付けられ、
前記第２開口端部に前記主弁孔および前記導出ポートが形成され、
前記第１開口端部と前記第２開口端部との間に位置する前記ボディの側部に前記導入ポートが開口し、
前記ガイド部材および前記ボディからなる筒状連結体が、対象装置の取付孔に挿入可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁弁。

【請求項5】

流体を導入する導入ポートと、流体を導出する導出ポートと、前記導入ポートと前記導出ポートとをつなぐ主通路に設けられた主弁孔と、を有するボディと、
前記導入ポートに連通する高圧室と背圧室とを区画する区画部を有し、前記導出ポートと前記背圧室とを連通させるパイロット通路が貫通形成され、前記主弁孔に接離して主弁を開閉する主弁体と、
前記パイロット通路の一端に設けられたパイロット弁孔に前記背圧室側から接離してパイロット弁を開閉するパイロット弁体と、
前記ボディに対して固定されるコアと、前記コアと同軸状に組み付けられるスリーブと、前記スリーブ内に収容されて前記コアと軸線方向に対向するとともに前記パイロット弁体が固定されるプランジャと、前記コアおよび前記プランジャとともに磁気回路を形成する電磁コイルと、を有するソレノイドと、
前記ボディと前記ソレノイドとを接続する筒状体であり、前記区画部を摺動可能に挿通するガイド孔を有するガイド部材と、
を備え、
前記ガイド部材は、前記スリーブの端部を挿通するように前記スリーブに組み付けられる小径部と、前記区画部を挿通する大径部とを有し、
前記スリーブ、前記プランジャ、前記ガイド部材および前記主弁体に囲まれるように前記背圧室が形成され、
前記ガイド部材が、前記スリーブよりも被削性指数が大きい材料からなることを特徴とする電磁弁。

【請求項6】

流体を導入する導入ポートと、流体を導出する導出ポートと、前記導入ポートと前記導出ポートとをつなぐ主通路に設けられた主弁孔と、を有するボディと、
前記導入ポートに連通する高圧室と背圧室とを区画する区画部を有し、前記導出ポートと前記背圧室とを連通させるパイロット通路が貫通形成され、前記主弁孔に接離して主弁を開閉する主弁体と、
前記パイロット通路の一端に設けられたパイロット弁孔に前記背圧室側から接離してパイロット弁を開閉するパイロット弁体と、
前記ボディに対して固定されるコアと、前記パイロット弁体が固定され前記コアと軸線方向に対向するプランジャと、前記コアおよび前記プランジャとともに磁気回路を形成する電磁コイルと、を有するソレノイドと、
前記ボディと前記ソレノイドとを接続する筒状体であり、前記区画部を摺動可能に挿通するガイド孔を有するガイド部材と、
を備え、
前記ガイド部材は、前記コアの端部を挿通するように前記コアに組み付けられる小径部と、前記区画部を挿通する大径部とを有し、
前記コア、前記ガイド部材および前記主弁体に囲まれるように前記背圧室が形成され、
前記ガイド部材が樹脂成形品であることを特徴とする電磁弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パイロット式電磁弁に関する。

【背景技術】

【0002】

小口径のパイロット弁を開閉制御することで大口径の主弁を自律的に開閉させるパイロット式電磁弁が知られている（例えば特許文献１，２参照）。パイロット作動方式を採用することで、小さなソレノイドで大きな弁を開閉できるため、電磁弁の小型化および省電力化を図ることができる。

【0003】

このような電磁弁は、主弁を構成する相対的に大きな主弁体と、パイロット弁を構成する相対的に小さなパイロット弁体を備える。ソレノイドと主弁体との間に背圧室が形成される。主弁体を貫通するようにパイロット通路が設けられ、パイロット通路の一端にパイロット弁孔が設けられる。そして、パイロット弁体が背圧室側からパイロット弁孔に接離してパイロット弁を開閉することにより背圧室の圧力が変化し、主弁体が主弁の開閉方向に作動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－７５７２号公報

【特許文献2】特開２０１４－１５２８５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような電磁弁は、主弁体を軸線方向に摺動可能に支持するためのガイド部が設けられる。このガイド部は、ソレノイドの構成部品（コアやスリーブなど）と一体に設けられることが多く、一般には電磁ステンレスからなる。

【0006】

しかしながら、電磁ステンレスは粘度が大きいために切削精度が出し難く、また切屑がつながりやすいために遂次その除去作業が必要になるなど、一般に難削材と認識されている。このため、単一の素材からソレノイドの構成部品とガイド部とを一体に切り出す場合、歩留まりが悪いだけでなく加工時間が長くなり、結果的に製造コストが高くなる。

【0007】

本発明の目的は、パイロット式電磁弁の製造コストを低減することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある態様は、パイロット式電磁弁である。この電磁弁は、流体を導入する導入ポートと、流体を導出する導出ポートと、導入ポートと導出ポートとをつなぐ主通路に設けられた主弁孔と、を有するボディと、導入ポートに連通する高圧室と背圧室とを区画する区画部を有し、導出ポートと背圧室とを連通させるパイロット通路が貫通形成され、主弁孔に接離して主弁を開閉する主弁体と、パイロット通路の一端に設けられたパイロット弁孔に背圧室側から接離してパイロット弁を開閉するパイロット弁体と、ボディに対して固定されるコアと、パイロット弁体が固定されコアと軸線方向に対向するプランジャと、コアおよびプランジャとともに磁気回路を形成する電磁コイルと、を有するソレノイドと、ボディとソレノイドとを接続する筒状体であり、区画部を摺動可能に挿通するガイド孔を有するガイド部材と、を備える。ガイド部材は、コアの端部を挿通するようにコアに組み付けられる小径部と、区画部を挿通する大径部とを有する。コア、ガイド部材および主弁体に囲まれるように背圧室が形成される。ガイド部材が、コアよりも被削性指数が大きい材料からなる。

【0009】

この態様によると、ガイド部材がコアよりも被削性指数が大きい材料からなる。すなわち、比較的大きなガイド部材が切削性に優れた材料を加工して得られるため、その加工時間を抑制できる。一方、コアの素材に難削材を採用したとしても、小径であるために切削に長時間を要することもない。さらに、形状差が大きいコアとガイド部材とを別々の素材から切り出せるため、材料歩留まりを高く維持できる。その結果、パイロット式電磁弁の製造コストを低減できる。

【0010】

本発明の別の態様もパイロット式電磁弁である。この電磁弁は、流体を導入する導入ポートと、流体を導出する導出ポートと、導入ポートと導出ポートとをつなぐ主通路に設けられた主弁孔と、を有するボディと、導入ポートに連通する高圧室と背圧室とを区画する区画部を有し、導出ポートと背圧室とを連通させるパイロット通路が貫通形成され、主弁孔に接離して主弁を開閉する主弁体と、パイロット通路の一端に設けられたパイロット弁孔に背圧室側から接離してパイロット弁を開閉するパイロット弁体と、ボディに対して固定されるコアと、コアと同軸状に組み付けられるスリーブと、スリーブ内に収容されてコアと軸線方向に対向するとともにパイロット弁体が固定されるプランジャと、コアおよびプランジャとともに磁気回路を形成する電磁コイルと、を有するソレノイドと、ボディとソレノイドとを接続する筒状体であり、区画部を摺動可能に挿通するガイド孔を有するガイド部材と、を備える。ガイド部材は、スリーブの端部を挿通するようにスリーブに組み付けられる小径部と、区画部を挿通する大径部とを有する。スリーブ、プランジャ、ガイド部材および主弁体に囲まれるように背圧室が形成される。ガイド部材が、スリーブよりも被削性指数が大きい材料からなる。

【0011】

この態様によると、ガイド部材がスリーブよりも被削性指数が大きい材料からなる。すなわち、比較的大きなガイド部材が切削性に優れた材料を加工して得られるため、その加工時間を抑制できる。一方、スリーブの素材に相対的に難削材を採用したとしても、小径であるために切削に長時間を要することもない。さらに、形状差が大きいスリーブとガイド部材とを別々の素材から切り出せるため、材料歩留まりを高く維持できる。その結果、パイロット式電磁弁の製造コストを低減できる。

【0012】

本発明のさらに別の態様もパイロット式電磁弁である。この電磁弁は、流体を導入する導入ポートと、流体を導出する導出ポートと、導入ポートと導出ポートとをつなぐ主通路に設けられた主弁孔と、を有するボディと、導入ポートに連通する高圧室と背圧室とを区画する区画部を有し、導出ポートと背圧室とを連通させるパイロット通路が貫通形成され、主弁孔に接離して主弁を開閉する主弁体と、パイロット通路の一端に設けられたパイロット弁孔に背圧室側から接離してパイロット弁を開閉するパイロット弁体と、ボディに対して固定されるコアと、パイロット弁体が固定されコアと軸線方向に対向するプランジャと、コアおよびプランジャとともに磁気回路を形成する電磁コイルと、を有するソレノイドと、ボディとソレノイドとを接続する筒状体であり、区画部を摺動可能に挿通するガイド孔を有するガイド部材と、を備える。ガイド部材は、コアの端部を挿通するようにコアに組み付けられる小径部と、区画部を挿通する大径部とを有する。コア、ガイド部材および主弁体に囲まれるように背圧室が形成され。ガイド部材が樹脂成形品である。

【0013】

この態様によると、ガイド部材が樹脂成形品である。すなわち、比較的大きなガイド部材が金型を用いた樹脂成形により得られるため、その加工時間を抑制できる。一方、コアの素材に難削材を採用したとしても、小径であるために切削に長時間を要することもない。その結果、パイロット式電磁弁の製造コストを低減できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、パイロット式電磁弁の製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】電磁弁が取付対象に取り付けられた状態を表す断面図である。

【図2】電磁弁の構成を表す断面図である。

【図3】電磁弁の動作を表す図である。

【図4】変形例１に係る電磁弁の構成を表す断面図である。

【図5】変形例２に係る電磁弁の構成を表す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。

【0017】

図１は、電磁弁が取付対象に取り付けられた状態を表す断面図である。
電磁弁１は、図示しない自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用される。この冷凍サイクルには、循環する冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器、凝縮された冷媒を絞り膨張させて霧状に送出する膨張装置、霧状の冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱により車室内の空気を冷却する蒸発器等が設けられている。電磁弁１は、その冷凍サイクルを構成する対象装置に取り付けられ、冷媒の流れを制御する。

【0018】

電磁弁１は、パイロット式電磁弁であり、主弁２およびパイロット弁４を備える。電磁弁１は、円筒状のボディ５とソレノイド６とをガイド部材７を介して組み付けて構成される。ガイド部材７は、ボディ５とソレノイド６とを接続する筒状体である。ガイド部材７およびボディ５が筒状連結体９を構成し、筒状連結体９とソレノイド６とが軸線方向に組み付けられている。電磁弁１は、ソレノイド６がオフのときに主弁２が全開状態となる常開弁として構成されている。

【0019】

対象装置のハウジング２００には、冷媒が流れる通路２１０と、その通路２１０に連通する取付孔２１２が設けられている。電磁弁１は、筒状連結体９が取付孔２１２に挿入されるようにしてハウジング２００に組み付けられる。すなわち、電磁弁１は、筒状連結体９が取付孔２１２に挿抜されることで対象装置に着脱されるいわゆるカートリッジ構造を有する。ボディ５には、通路２１０の一部を構成する主通路１１が設けられている。

【0020】

図２は、電磁弁１の構成を表す断面図である。
ボディ５は段付円筒状をなし、その一側面に冷媒を導入するための導入ポート１０を有し、ボディ５の底部に冷媒を導出するための導出ポート１２を有する。図１にも示したように、導入ポート１０は通路２１０における上流側通路２１４に連通し、導出ポート１２は通路２１０における下流側通路２１６に連通する。導入ポート１０と導出ポート１２とを直接つなぐ通路が主通路１１を構成する。

【0021】

ボディ５の下部の内径が小径化されており、その内方に弁孔１６が形成されている。弁孔１６の上流側開口端に弁座１８が形成され、弁孔１６の下流側開口端に導出ポート１２が形成されている。弁孔１６は「主弁孔」として機能し、弁座１８は「主弁座」として機能する。弁孔１６の上流側に弁室２０が形成されている。ボディ５は、アルミニウム合金からなる丸棒材（素材）を切削加工して得られるが、その外径がほぼ一定で下部がやや縮径された簡素な形状であるため、加工コストを抑えることができる。

【0022】

一方、ガイド部材７は、上部に内径が小さい小径部１３を有し、下部に内径が大きい大径部１５を有する段付円筒状をなす。ガイド部材７の下部外周面に雄ねじが設けられ、ボディ５の上部外周面に雌ねじが設けられている。これらのねじを螺合させることによりガイド部材７とボディ５とが軸線方向に締結され、筒状連結体９が構成される。

【0023】

ボディ５の上端部（第１開口端部）がガイド部材７の大径部１５に同軸状に組み付けられ、ボディ５の下端部（第２開口端部）に弁孔１６および導出ポート１２が形成される。筒状連結体９の内方に弁体２２が配設される。弁体２２は「主弁体」として機能する。

【0024】

ガイド部材７とボディ５の外径は概ね等しく、ガイド部材７の上部外周面にはＯリング６２（シールリング）が設けられ、ボディ５の下部外周面にはＯリング６３（シールリング）が設けられている。図１に示したように、Ｏリング６２により、電磁弁１とハウジング２００との間隙を介した冷媒の漏洩や外部雰囲気に侵入が防止される。Ｏリング６３により、主弁２の閉弁時における上流側通路２１４から下流側通路２１６への冷媒の漏洩が防止される。

【0025】

弁体２２は段付円筒状をなし、上部がやや拡径されて区画部２４を形成する。弁体２２はアルミニウム合金からなる素材を切削加工し、硬質アルマイト処理（表面処理）をすることにより得られる。弁体２２を軸線に沿って貫通するようにパイロット通路２６が形成されている。パイロット通路２６は、弁孔１６に向けて開口する。パイロット通路２６の上部が縮径されて弁孔２８が形成され、その開口端に弁座３０が形成されている。弁孔２８は「パイロット弁孔」として機能し、弁座３０は「パイロット弁座」として機能する。

【0026】

弁体２２の下部には、パッキン３２が嵌着されている。パッキン３２は、リング状の弾性体（本実施形態ではゴム）からなり、「シール部材」として機能する。弁体２２の下端部が加締められることにより、パッキン３２が弁体２２に固定されている。弁体２２が弁室２０内を変位し、パッキン３２が弁座１８に着脱することにより主弁２を開閉する。弁体２２とボディ５との間には、弁体２２を上方に付勢するスプリング３３（「付勢部材」として機能する）が介装されている。

【0027】

区画部２４は、ボディ５とソレノイド６とに囲まれる空間を高圧室３４と背圧室３６とに区画する。高圧室３４は、導入ポート１０に連通する一方、弁体２２に設けられたリーク通路３８を介して背圧室３６に連通する。リーク通路３８はオリフィスとして機能する。背圧室３６は、ソレノイド６の内部に連通する。弁孔１６の下流側は低圧室４０となり、導出ポート１２に連通する。区画部２４は、ガイド部材７の大径部１５に設けられたガイド孔４２に挿通されている（詳細後述）。弁体２２は、区画部２４がガイド孔４２に摺動可能に支持されることで、主弁２の開閉方向に安定に動作する。

【0028】

一方、ソレノイド６は、ボディ５に固定される円筒状のコア４４（固定鉄心）と、コア４４の上端開口部を閉止する有底円筒状のスリーブ４６と、スリーブ４６の内方に収容された円筒状のプランジャ４８（可動鉄心）と、スリーブ４６に外挿されるボビン５０と、ボビン５０に巻回された電磁コイル５２と、ボビン５０および電磁コイル５２を内包するケース５３と、を有する。

【0029】

ケース５３は、耐食性を有する樹脂材の射出成形（「インサート成形」又は「モールド成形」ともいう）により得られる。電磁コイル５２は、その射出成形によるモールド樹脂によって被覆されている。ケース５３は、そのモールド樹脂からなる。

【0030】

ケース５３の外側から電磁コイル５２を上下に挟むように断面Ｕ字状のヨーク５５が設けられている。ヨーク５５は、コア４４およびプランジャ４８とともに磁気回路を形成する磁性体である。ケース５３からは電磁コイル５２につながる端子５７が延出している（図１参照）。本実施形態では、ボビン５０、電磁コイル５２、ケース５３およびヨーク５５が一体化されてコイルユニット７０を構成している。

【0031】

スリーブ４６は非磁性の金属材料（本実施形態ではステンレス）からなる。スリーブ４６の下部がコア４４の上部に外挿され、外周溶接により固定されている。スリーブ４６は、コア４４とともに内部の圧力室を閉止するキャンを構成する。プランジャ４８は、電磁ステンレス（例えばＳＵＳ３０４Ｓ）からなる磁性体であり、コア４４と同軸状に配置されている。スリーブ４６の底部とプランジャ４８との間には、背圧室５４が形成される。コア４４、スリーブ４６およびプランジャ４８により作動ユニット７２が構成される。

【0032】

コア４４は、電磁ステンレス（例えばＳＵＳ３０４Ｓ）からなる磁性体であり、電磁コイル５２の内方に挿通されている。コア４４は、その上端部がプランジャ４８と軸線方向に対向し、下部がヨーク５５の下方に突出している。コア４４、ガイド部材７および弁体２２に囲まれるように背圧室３６が形成されている。

【0033】

コア４４の軸線方向中央には、半径方向内向きに突出したばね受け部８８が設けられている。プランジャ４８とばね受け部８８との間には、プランジャ４８をコア４４から離間させる方向に付勢するスプリング８６（「付勢部材」として機能する）が介装されている。コア４４とプランジャ４８との対向面には相補形状のテーパ面が設けられており、プランジャ４８のストロークを大きく確保しつつ、十分な磁気吸引力が得られるようにされている。

【0034】

ケース５３の上端開口部には環状のシール収容部７６が形成され、Ｏリング７８（シールリング）が嵌着されている。また、ケース５３の下端開口部にも環状のシール収容部８０が形成され、Ｏリング８２（シールリング）が嵌着されている。コイルユニット７０と作動ユニット７２との間にＯリング７８，８２が介装されることで、両者の間隙を介した外気（水分）の侵入が防止される。

【0035】

プランジャ４８の下端部からシャフト８３が同軸状に延出している。シャフト８３は、コア４４の内方に延出してばね受け部８８を貫通し、その先端部にパイロット弁体８４が設けられている。パイロット弁体８４は段付円筒状をなし、その上半部にシャフト８３の下端部が同軸状に圧入されている。パイロット弁体８４はステンレス鋼（ＳＵＳ）からなり、その下端にシール部材９０が固定されている。シール部材９０はゴムからなる。

【0036】

パイロット弁体８４は、背圧室３６に配置される。パイロット弁体８４のシール部材９０が弁座３０に着脱することにより、パイロット弁４を開閉する。背圧室３６の圧力は、パイロット弁体８４の外周面とコア４４の内周面との間隙、およびプランジャ４８の外周面とスリーブ４６の内周面との間隙を介して背圧室５４に導入される。

【0037】

ガイド部材７は、アルミニウム合金からなる素材を切削加工し、硬質アルマイト処理（表面処理）をすることで得られ、耐食性に優れている。ガイド部材７の上部外周面に環状溝５８が形成され、Ｏリング６２が嵌着されている。ガイド部材７の小径部１３がコア４４の下部を挿通する。小径部１３の下端開口部がやや拡径されて段部を形成する一方、コア４４の下端部には半径方向外向きに突出するフランジ部４７が設けられる。フランジ部４７がその段部に係止されることにより、コア４４とガイド部材７との軸線方向の相対的な位置関係が設計どおりに担保される。小径部１３の開口端が内方に加締められることにより（図示略）、ガイド部材７がコア４４に対して固定されている。

【0038】

コア４４の下部外周面に環状溝５９が形成され、Ｏリング６５（シールリング）が嵌着されている。コア４４の下部外周面と小径部１３の内周面との間にＯリング６５が介装されることにより、両者の間隙を介した冷媒の漏洩を防止している。

【0039】

弁体２２における区画部２４の外周面には環状溝１００が設けられ、ピストンリング１０２が嵌着されている。ピストンリング１０２はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる。区画部２４は、ピストンリング１０２の位置にてガイド孔４２に摺動可能に支持される。

【0040】

このような構成において、導入ポート１０に導入された圧力Ｐ１（「上流側圧力Ｐ１」という）は、主通路１１において主弁２を経ることで圧力Ｐ２（「下流側圧力Ｐ２」という）となる（図１参照）。また、高圧室３４に導入された上流側圧力Ｐ１は、リーク通路３８を通過することで背圧室３６にて中間圧力Ｐｐとなり、さらにパイロット弁４を経ることで下流側圧力Ｐ２となる。

【0041】

次に、電磁弁１の動作について詳細に説明する。図３は、電磁弁１の動作を表す図であり、ソレノイド６がオンにされた通電状態を表している。既に説明した図２は、ソレノイド６がオフにされた非通電状態を表している。

【0042】

図２に示すように、ソレノイド６がオフにされた状態ではソレノイド力が作用しないため、スプリング８６によってプランジャ４８が上方に付勢され、パイロット弁４が開弁状態となる。このとき、背圧室３６の冷媒がパイロット通路２６を介して下流側に導出されて中間圧力Ｐｐが低下するため、弁体２２が上流側圧力Ｐ１と中間圧力Ｐｐとの差圧（Ｐ１－Ｐｐ）により上方に付勢される。それにより、主弁２が全開状態となる。その結果、図示のように主通路が開放される。すなわち、導入ポート１０から導入された冷媒は、主に主通路１１を通って導出ポート１２から導出される。

【0043】

一方、図３に示すように、ソレノイド６がオンにされると、コア４４とプランジャ４８との間に吸引力（ソレノイド力）が作用するため、プランジャ４８が下方に付勢され、パイロット弁４が閉弁状態となる。このとき、上流側からの冷媒がリーク通路３８を介して背圧室３６に導入されるため、中間圧力Ｐｐは上流側圧力Ｐ１となる。その結果、弁体２２が中間圧力Ｐｐと下流側圧力Ｐ２の差圧（Ｐｐ－Ｐ２）により下方に付勢される。それにより主弁２が閉弁状態となり、主通路１１が遮断された状態となる。

【0044】

以上に説明したように、本実施形態では、コア４４とガイド部材７とを別部材として分離し、ガイド部材７の材料としてコア４４よりも切削性に優れるもの（高精度な切削が相対的に短時間で行えるもの）を採用した。すなわち、ガイド部材７の材料はアルミニウム合金であり、コア４４の材料である電磁ステンレスよりも被削性指数が大きい。

【0045】

ここで、「被削性指数」とは、金属材料の切削加工性のし易さ又はし難さを表す指標であり、具体的には硫黄快削鋼（ＡＩＳＩ‐Ｂ１１１２）に対する材質の切削加工性のしやすさを示す値をいう（例えば特開２００５－３３５０９１号公報参照）。被削性指数の大きい材質ほど切削し易い。

【0046】

コア４４はパイロット弁体８４を収容できる程度の小さな円筒状の部材であり、軸線方向に沿った形状差（内外径の変化）も小さいため切削量が少ない。このため、一般に難削材とされている電磁ステンレスの加工に長時間を要することもない。一方、ガイド部材７は弁体２２を収容できる程度に大きな段付円筒状の部材であり、軸線方向に沿った形状差も大きいため切削量が多い。しかし、相対的に被削性指数が大きいアルミニウム合金（つまり切削性に優れる材料）を採用するため、切削速度（工具の送り速度）を大きくしても加工精度を維持できる。すなわち、本実施形態によれば、コア４４およびガイド部材７からなる段付構造のトータルの切削時間を短縮でき、加工コストを低減できる。

【0047】

仮に電磁ステンレスの丸棒材（単一素材）を用いてコア４４とガイド部材７とを切削加工のみで一体成形すると、難削材を大きく切削しなければならない。このため、加工速度（切削送り速度）を低速にして慎重に削る必要が生じ、加工時間が長くなる。軸線方向に沿った形状差（内外径の変化）が大きいために切屑が大量に発生し、材料歩留まりが相当低くなる。この点、本実施形態によれば、形状差が大きいコア４４とガイド部材７とを別々の素材から切り出せるため、材料歩留まりを高く維持できる。難削材の切削量を少なく抑えることができる。その結果、電磁弁１の製造コストを低減できる。

【0048】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。

【0049】

［変形例］
図４は、変形例１に係る電磁弁の構成を表す断面図である。
本変形例の電磁弁１０１は、筒状連結体によるカートリッジ構造を有しない点で上記実施形態と異なる。電磁弁１０１は、ブロック状（角柱状）の大きなボディ１０５にソレノイド６を組み付けて構成される。

【0050】

ボディ１０５はアルミニウム合金からなり、その上部中央に取付孔１１２が設けられている。ソレノイド６は、ガイド部材７を介してボディ１０５に組み付けられている。ボディ１０５の一側面に導入ポート１０が設けられ、その反対側面に導出ポート１２が設けられている。

【0051】

ボディ１０５における導入ポート１０と導出ポート１２との連通部には、円ボス状の弁座形成部１１４が設けられている。弁座形成部１１４の内方に弁孔１６が形成されている。弁座形成部１１４の開口端に弁座１８が形成されている。弁体２２とボディ１０５との間にスプリング３３が介装されている。コア４４が電磁ステンレスからなり、ガイド部材７の材料はアルミニウム合金からなることは上記実施形態と同様である。

【0052】

本変形例においてもコア４４とガイド部材７とを別部材として分離し、ガイド部材７がコア４４よりも被削性指数が大きい金属材料からなる。このため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0053】

図５は、変形例２に係る電磁弁の構成を表す断面図である。
電磁弁２０１は、ソレノイド２０６がオフのときに主弁２が閉弁状態となる常閉弁として構成される点で上記実施形態と異なる。一方、電磁弁２０１は、ガイド部材２０７およびボディ２０５が筒状連結体２０９を構成し、対象装置に着脱されるいわゆるカートリッジ構造を有する点で上記実施形態と共通する。

【0054】

ボディ２０５およびガイド部材２０７は、それぞれ上記実施形態のボディ５、ガイド部材７とほぼ同様の構成を有するが、筒状連結体を構成するための接合構造が異なる。ボディ２０５の上部にガイド部材２０７の下部が挿通され、ボディ２０５の上端部を内方に加締めることにより両者が固定されている。

【0055】

ソレノイド２０６は、ガイド部材２０７を介してボディ２０５に組み付けられるスリーブ２４６と、スリーブ２４６と同軸状に組み付けられるコア２４４と、スリーブ２４６内でコア２４４に対向配置されたプランジャ２４８と、スリーブ２４６およびコア２４４に外挿嵌合されたボビン５０と、ボビン５０に巻回された電磁コイル５２と、ボビン５０および電磁コイル５２を内包するケース５３を含む。なお、図示のソレノイド２０６の断面構造は、図２に示したソレノイド６の縦断面と直交する断面に対応する。ヨーク５５の底部が複数のボルト２２０を介してハウジング２００に締結されることで、電磁弁２０１が対象装置に固定されている。

【0056】

プランジャ２４８は、コア２４４と弁体２２との間に配設されている。プランジャ２４８の下端部中央にパイロット弁体２８４が固定されている。パイロット弁体２８４は、リング状の弾性体（本実施形態ではゴム）からなり、「シール部材」として機能する。

【0057】

スリーブ２４６は円筒状をなし、その下部がヨーク５５の下方に突出している。スリーブ２４６の下端に半径方向外向きに突出するフランジ部２４７が設けられている。スリーブ２４６の下端部がガイド部材２０７の小径部１３に挿通され、フランジ部２４７が小径部１３の段部に係止されることにより、スリーブ２４６とガイド部材２０７との軸線方向の相対的な位置関係が設計どおりに担保される。小径部１３の開口端が内方に加締められることにより、ガイド部材２０７がスリーブ２４６に対して固定されている。

【0058】

スリーブ２４６の下部外周面と小径部１３の内周面との間にＯリング６５（シールリング）が介装され、スリーブ２４６とガイド部材２０７との間隙を介した冷媒の漏洩が防止されている。スリーブ２４６、プランジャ２４８、ガイド部材２０７および主弁体２２に囲まれるように背圧室３６が形成されている。

【0059】

コア２４４は段付円柱状をなし、その下半部がスリーブ２４６の上端部に嵌合し、スリーブ２４６の上端開口部を閉止する。プランジャ２４８とコア２４４との間には、プランジャ２４８をパイロット弁４の閉弁方向に付勢するスプリング８６が介装されている。背圧室３６は、プランジャ２４８の外周面に形成された連通溝２４９およびコア２４４の内部通路を介して背圧室５４と連通している。

【0060】

本変形例においては、スリーブ２４６は非磁性のステンレスからなり、ガイド部材２０７はアルミニウム合金からなる。すなわち、スリーブ２４６とガイド部材２０７とを別部材として分離し、ガイド部材２０７がスリーブ２４６よりも被削性指数が大きい金属材料からなる。このため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0061】

［他の変形例］
上記実施形態では、電磁弁１として、冷凍サイクルに適用されて冷媒の流れを制御する制御弁を例示した。変形例においては、給湯システムにおいて湯水の流れを制御する制御弁など、その他の装置において流体の流れを制御する弁としてもよい。

【0062】

上記実施形態では、アルミニウム合金からなる丸棒材を切削加工してガイド部材７を得る例を示した。変形例においては、アルミニウム合金からなる素材を用いた鍛造によりガイド部材７の一次成形品を作製してもよい。そして、その一次成形品において精度を要する面を切削加工により仕上げてもよい。すなわち、ガイド部材が、少なくとも小径部においてコアが挿通される内周面と、大径部において主弁体が摺動する内周面とに切削による仕上面を有するものでもよい。

【0063】

上記実施形態では、ガイド部材７の材料としてアルミニウム合金を採用する例を示したが、快削鋼や真鍮など、電磁ステンレスよりも被削性指数が大きい金属材料を採用してもよい。ガイド部材がコアやスリーブよりも被削性指数の大きい材料からなるものであればよい。

【0064】

上記実施形態では、アルミニウム合金製のガイド部材７に硬質アルマイト処理を施す例を示したが、無電解ニッケルめっき処理その他の表面処理を施すことによりガイド部材の耐食性および硬度（耐摩耗性）を確保してもよい。

【0065】

上記実施形態では、ガイド部材７および弁体２２の双方にアルマイト処理を施す例を示した。変形例においては、ガイド部材７側にのみアルマイト処理を施してもよい。ガイド部材７とコア４４との間の電位差腐食を防止する観点からも、ガイド部材７にはアルマイト処理を施しておくのが好ましい。

【0066】

上記実施形態および変形例では、金属素材を切削してガイド部材７，２０７を得る例を示した。他の変形例においては、ガイド部材をポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの樹脂材料で構成した樹脂成形品としてもよい。ガイド部材は非磁性でよいため、樹脂材料の射出成形など金型を用いた樹脂成形により得てもよい。それによりガイド部材の加工時間をさらに短縮でき、加工コストを低減できる。また、ピストンリング１０２の摺動性が高まる点でも好ましい。ＰＰＳ樹脂としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有するものを使用すると、その摺動性をさらに向上させることができる。

【0067】

また、上記実施形態および変形例では、ボディ５，２０５をアルミニウム合金からなるものとしたが、ＰＰＳなどの樹脂材料で構成してもよい。それにより、弁体２２のシール部材（ゴム）の接触部の面精度を高くでき、そのシール部材の耐久性を向上させることができる。

【0068】

上記実施形態および変形例では、プランジャ４８，２４８を電磁ステンレスからなるものとしたが、快削鋼その他の鉄系材料で構成してもよい。また、パイロット弁体８４をステンレス鋼からなるものとしたが、真鍮その他の金属材料で構成してもよい。

【0069】

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

【符号の説明】

【0070】

１ 電磁弁、２ 主弁、４ パイロット弁、５ ボディ、６ ソレノイド、７ ガイド部材、９ 筒状連結体、１０ 導入ポート、１１ 主通路、１２ 導出ポート、１３ 小径部、１５ 大径部、１６ 弁孔、１８ 弁座、２２ 弁体、２２ 主弁体、２４ 区画部、２６ パイロット通路、２８ 弁孔、３０ 弁座、３４ 高圧室、３６ 背圧室、３８ リーク通路、４０ 低圧室、４２ ガイド孔、４４ コア、４６ スリーブ、４８ プランジャ、５２ 電磁コイル、５５ ヨーク、５６ 小径部、７０ コイルユニット、７２ 作動ユニット、８３ シャフト、８４ パイロット弁体、９０ シール部材、１０１ 電磁弁、１０２ ピストンリング、１０５ ボディ、２００ ハウジング、２０１ 電磁弁、２０５ ボディ、２０６ ソレノイド、２０７ ガイド部材、２０９ 筒状連結体、２１０ 通路、２１２ 取付孔、２１４ 上流側通路、２１６ 下流側通路、２２０ ボルト、２４４ コア、２４６ スリーブ、２４８ プランジャ、２４９ 連通溝、２８４ パイロット弁体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】