特許 7358038 電磁弁

(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】

(24)【登録日】2023-09-29

(45)【発行日】2023-10-10

(54)【発明の名称】電磁弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20231002BHJP

   F16K 1/00 20060101ALI20231002BHJP

   F16K 15/16 20060101ALI20231002BHJP

【ＦＩ】

F16K31/06 305K

F16K31/06 305L

F16K31/06 305M

F16K31/06 385A

F16K1/00 A

F16K15/16 D

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018135282

(22)【出願日】2018-07-18

(65)【公開番号】P2020012515

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-04-26

【審判番号】

【審判請求日】2022-07-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000177612

【氏名又は名称】株式会社ミクニ

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】木村 貴彦

【合議体】

【審判長】村上 聡

【審判官】窪田 治彦

【審判官】長馬 望

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第１８６０３１４（ＥＰ，Ａ２）

【文献】特開２００１－２００９４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

F16K31/06,15/06

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のコイルを含み、前記コイルの内周側に流路が形成されるソレノイドユニットと、
磁性体で構成される弁体部と、
前記ソレノイドユニットの端面のうち前記流路の流れ方向における下流側の端面に形成された弁座に向けて前記弁体部を付勢する板バネ部と、
前記ソレノイドユニット、前記弁体部及び前記板バネ部を収容するケーシングと、
を備え、
前記ケーシングは、前記板バネ部を固定する板バネ固定部を含み、
前記板バネ部の一端側に前記弁体部が設けられ、前記板バネ部の他端側が前記板バネ固定部に固定され、前記弁体部と前記板バネ部とがリード弁を構成するとともに、
前記弁体部は、前記コイルにより生じる電磁気力による吸着、および、前記板バネ部による付勢によって、前記弁座から離れて前記流路を開放する開弁状態から、前記弁座に着座して前記流路を閉塞する閉弁状態へと移行するように構成された、
電磁弁。

【請求項2】

前記板バネ固定部は、前記コイルの径方向において前記コイルの外側に設けられた、請求項１に記載の電磁弁。

【請求項3】

前記板バネ固定部は、前記コイルの径方向における外側に向かうにつれて前記ソレノイドユニットの前記弁座との前記コイルの軸方向における距離が大きくなるように傾斜する傾斜面を含み、
前記板バネ部は前記傾斜面に沿うように変形した状態で前記板バネ固定部に固定された、請求項２に記載の電磁弁。

【請求項4】

前記弁体部と前記板バネ部とは、互いに異なる材料により構成された、請求項１乃至３の何れか１項に記載の電磁弁。

【請求項5】

前記弁体部の透磁率は、前記板バネ部の透磁率よりも大きい、請求項４に記載の電磁弁。

【請求項6】

前記弁体部の厚さは、前記板バネ部の厚さより大きい、請求項４又は５に記載の電磁弁。

【請求項7】

前記板バネ部は、環状部を含み、
前記環状部の内径は、前記弁座の外径より大きく
前記環状部は、前記弁体部を前記コイルと反対側に保持し、
前記弁座は、前記環状部の内周側で前記弁体部と当接可能に設けられた、請求項４乃至６の何れか１項に記載の電磁弁。

【請求項8】

前記流路は、エンジンの冷却液が流れる流路であり、
前記ソレノイドユニットは、前記コイルの内周側に設けられた筒状のインナーヨークを含み、
前記弁座は、前記インナーヨークにおける前記流れ方向の下流側の端面に形成されており、
前記弁座の面積をＳ、前記流れ方向における前記インナーヨークの中央位置での前記インナーヨークの断面積をＱとすると、前記インナーヨークは、Ｓ＜Ｑを満たすよう構成された、請求項１乃至７の何れか１項に記載の電磁弁。

【請求項9】

前記ケーシングは、前記弁体部を挟んで前記コイルと反対側の位置に前記弁体部の移動量を規制する少なくとも一つの規制部を含む、請求項１乃至８の何れか１項に記載の電磁弁。

【請求項10】

前記少なくとも一つの規制部は、前記コイルの周方向に間隔を空けて設けられた複数の規制部を含み、
前記規制部の各々は、前記弁体部に向けて突出するように設けられており、
前記規制部の各々における頂面は、前記板バネ部の基端との前記コイルの径方向の距離ｄ２が大きくなるにつれて前記基端との前記コイルの軸方向の距離ｄ３が大きくなるように傾斜しており、
前記規制部の各々における前記頂面は、同一平面内に設けられている、請求項９に記載の電磁弁。

【請求項11】

前記板バネ部は、環状部と、前記環状部から延在するアーム部とを含み、
前記ケーシングは、前記アーム部を収容するアーム収容部と、前記コイルの端子を収容する筒状の端子収容部と、を含み、
前記コイルの径方向における前記アーム収容部の外側端をＰ１、前記端子収容部の先端における前記端子収容部の断面中心をＰ２とすると、
前記コイルの軸方向視において、前記コイルの軸中心Ｏと前記外側端Ｐ１とを結ぶ線分Ｌ１と、前記軸中心Ｏと前記断面中心Ｐ２とを結ぶ線分Ｌ２とのなす角度θは、９０度以下である、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の電磁弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電磁弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電磁弁として、特許文献１には、コイルの内周側を流体が流通するよう構成された電磁弁が開示されている。この電磁弁では、コイルにおける流体の流れ方向下流側の端面に弁座が形成されている。また、弁座の周方向一部に当接する支軸を中心に弁体が回動するよう構成されており、弁体は、ばねにより弁座に向けて付勢されている。

【0003】

かかる構成では、弁体を開弁方向に変位させると、弁体からコイルまでの離隔距離が短くなる位置と長くなる位置とが生ずることになる。このように、離隔距離が長くなる位置が存在するため、弁体を開いたときの流路面積を可及的に大きくすることが可能となる。また、弁体を開いた状態においてコイルに通電すると、それに伴いコイルから発生する電磁力が弁体において離隔距離が短くなる位置に到達しやすくなるので、電磁力で弁体を吸引する作用が強くなる。

【0004】

したがって、弁体を弁座の法線方向に直線的に変位させる構成と比較して、コイルが発生する電磁力により弁体を強く吸引することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５７７２３４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の電磁弁では、弁体を回動可能に支持する支軸とばねが必要であり、開閉に寄与する構造部品の部品点数が多く、コストが高くなりやすいという課題がある。

【0007】

本発明の少なくとも一実施形態は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、開閉に寄与する構造部品の部品点数が少ない電磁弁を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る電磁弁は、
筒状のコイルを含み、コイルの内周側に流路が形成されるソレノイドユニットと、
弁体部と、
ソレノイドユニットの端面のうち流路の流れ方向における下流側の端面に形成された弁座に向けて弁体部を付勢する板バネ部と、
ソレノイドユニット、弁体部及び板バネ部を収容するケーシングと、
を備える。

【0009】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の電磁弁において、
ケーシングは、板バネ部を固定する板バネ固定部を含み、
板バネ固定部は、コイルの径方向においてコイルの外側に設けられてもよい。

【0010】

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の電磁弁において、
板バネ固定部は、コイルの径方向における外側に向かうにつれてソレノイドユニットの弁座とのコイルの軸方向における距離が大きくなるように傾斜する傾斜面を含み、
板バネ部は傾斜面に沿うように変形した状態で板バネ固定部に固定されてもよい。

【0011】

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかに記載の電磁弁において、
弁体部と板バネ部とは、互いに異なる材料により構成されてもよい。

【0012】

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載の電磁弁において、
弁体部の透磁率は、板バネ部の透磁率よりも大きくてもよい。

【0013】

（６）幾つかの実施形態では、上記（４）又は（５）に記載の電磁弁において、
弁体部の厚さは、板バネ部の厚さより大きくてもよい。

【0014】

（７）幾つかの実施形態では、上記（４）乃至（６）の何れかに記載の電磁弁において、
板バネ部は、環状部を含み、
環状部の内径は、弁座の外径より大きく
環状部は、弁体部をコイルと反対側に保持し、
弁座は、環状部の内周側で弁体部と当接可能に設けられてもよい。

【0015】

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れかに記載の電磁弁において、
前記流路は、エンジンの冷却液が流れる流路であり、
ソレノイドユニットは、コイルの内周側に設けられた筒状のインナーヨークを含み、
弁座は、インナーヨークにおける流れ方向の下流側の端面に形成されており、
弁座の面積をＳ、流れ方向におけるコイルの中央位置でのインナーヨークの断面積をＱとすると、インナーヨークは、Ｓ＜Ｑを満たすよう構成されてもよい。

【0016】

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかに記載の電磁弁において、
ケーシングは、弁体部を挟んでコイルと反対側の位置に弁体部の移動量を規制する少なくとも一つの規制部を含んでもよい。

【0017】

（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）に記載の電磁弁において、
少なくとも一つの規制部は、コイルの周方向に間隔を空けて設けられた複数の規制部を含み、
規制部の各々は、弁体部に向けて突出するように設けられており、
規制部の各々における頂面は、板バネ部の基端とのコイルの径方向の距離ｄ２が大きくなるにつれて基端とのコイルの軸方向の距離ｄ３が大きくなるように傾斜しており、
規制部の各々における頂面は、同一平面内に設けられてもよい。

【0018】

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れかに記載の電磁弁において、
板バネ部は、環状部と、環状部から延在するアーム部とを含み、
ケーシングは、アーム部を収容するアーム収容部と、コイルの端子を収容する筒状の端子収容部と、を含み、
コイルの径方向におけるアーム収容部の外側端をＰ１、端子収容部の先端における断面中心をＰ２とすると、
コイルの軸方向視において、コイルの軸中心Ｏと外周端Ｐ１とを結ぶ線分Ｌ１と、軸中心Ｏと断面中心Ｐ２とを結ぶ線分Ｌ２とのなす角度θは、９０度以下であってもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、開閉に寄与する構造部品の部品点数が少ない電磁弁が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施形態に係る電磁弁２の概略構成を模式的に示す断面図であり、電磁弁２の閉弁状態を示している。

【図2】一実施形態に係る電磁弁２の概略構成を模式的に示す断面図であり、電磁弁２の開弁状態を示している。

【図3】一実施形態に係る電磁弁２の概略構成を模式的に示す断面図であり、コイル１０の端面１４に板バネ固定部１８を設ける場合を示す図である。

【図4】一実施形態に係る電磁弁２の外観形状を示す斜視図である。

【図5】図４に示した電磁弁２の分解図である。

【図6】コイル１０の軸方向視における、コイル１０の軸中心Ｏと外周端Ｐ１とを結ぶ線分Ｌ１と、軸中心Ｏと断面中心Ｐ２とを結ぶ線分Ｌ２とのなす角度θを示す図である。

【図7】リード弁６の分解図である。

【図8】図４に示した電磁弁２の断面図であり、電磁弁２の閉弁状態を示している。

【図9】図４に示した電磁弁２の断面図であり、電磁弁２の開弁状態を示している。

【図10】図８及び図９に示したコイルユニット３０の分解図である。

【図11】図８に示した電磁弁２における板バネ固定部１８の拡大断面図である。

【図12】図８に示した電磁弁２における弁座１６と弁体部２０との当接部近傍の拡大断面図である。

【図13】シート面積Ｓと、コイル１０に電流を印加した際にリード弁６が吸引される吸引力Ｆとの関係を、高温時と常温時について示した図である。

【図14】Ｂｇ^２Ｓ、Ｓ、及びＢｇの各々について、インナーヨーク３２の外径との関係を示した図である。

【図15】コイル１０の軸方向に沿って視たカバー２６を示す図である。

【図16】板バネ固定部１８の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材料、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0022】

図１は、一実施形態に係る電磁弁２の概略構成を模式的に示す断面図であり、電磁弁２の閉弁状態を示している。図２は、図１に示した電磁弁２の開弁状態を示している。なお、電磁弁２の用途は特に限定されないが、例えばエンジンの冷却液が流れる流路を開閉するために用いてもよい。

【0023】

幾つかの実施形態では、例えば図１及び図２に示すように、電磁弁２は、ソレノイドユニット４、弁体部２０、板バネ部２２及びケーシング８を備える。

【0024】

ソレノイドユニット４は、筒状のコイル１０を含み、コイル１０の内周側に流路１２が形成される。ソレノイドユニット４の端面１４，１５のうち流路１２の流れ方向Ｊにおける下流側の端面１４には、弁座１６が形成される。以下では、「流れ方向Ｊにおける下流側」単に「下流側」と記載し、「流れ方向Ｊにおける上流側」を単に「上流側」と記載することとする。

【0025】

板バネ部２２は、弁座１６に向けて弁体部２０を付勢するように構成されている。すなわち、弁体部２０と板バネ部２２とがリード弁６を構成する。弁体部２０は磁性体で構成されており、コイル１０に電流が印加されたときに生じる電磁気力によって弁体部２０が弁座１６に吸着する。電磁弁２は、弁体部２０が弁座１６に圧接されて流路１２を閉塞すると閉弁状態となり、弁体部２０が弁座１６から離れて流路１２を開放すると開弁状態となる。

【0026】

ケーシング８は、ソレノイドユニット４、弁体部２０及び板バネ部２２を収容する。

【0027】

かかる構成によれば、板バネ部２２の弾性変形によって電磁弁２を開閉可能であるため、特許文献１に係る上述の従来構成と比較して、弁体を回動可能に支持する支軸が不要になるため、電磁弁２の開閉動作に寄与する構造部品の部品点数を少なくすることができ、電磁弁２の低コスト化を実現できる。

【0028】

また、特許文献１に係る従来構成では、弁体を回動可能に支持する支軸を受ける軸受を設ける必要があるため、支軸及び軸受の寸法精度のばらつきにより支軸と軸受との固着等が生じる恐れがあり、電磁弁の開閉動作を確実に行うことが困難になる可能性がある。

【0029】

これに対し、電磁弁２では、板バネ部２２の弾性変形を利用して電磁弁２の開閉動作を行うため、特許文献１における支軸と軸受との固着の問題が生じず、開閉動作の確実性を高めることができる。

【0030】

幾つかの実施形態では、例えば図１及び図２に示すように、弁体部２０と板バネ部２２とは、互いに異なる材料により構成される。

【0031】

かかる構成によれば、板バネ部２２のばね定数を板バネ部２２の厚さ、長さ、幅及び材料等によって調整しつつ、コイル１０に電流が印加されたときに弁体部２０に生じるコイル１０への吸引力を、弁体部２０の厚さ、直径及び材料等によって調整することができる。したがって、電磁弁２の開弁状態と閉弁状態とを適切に切り替えることが容易となる。

【0032】

幾つかの実施形態では、例えば図１及び図２に示す構成において、弁体部２０の透磁率は、板バネ部２２の透磁率よりも大きい。

【0033】

かかる構成によれば、適切なばね定数を実現するための板バネ部２２の材料に係る設計自由度を確保しつつ、コイル１０に電流が印加されたときにリード弁６の弁体部２０にコイル１０への強い吸引力を生じさせることができる。これにより、電磁弁２の開弁状態と閉弁状態とを適切に切り替えることが容易となる。なお、弁体部２０及び板バネ部２２の材料は特に限定されないが、例えば、弁体部２０が鉄により形成され、板バネ部２２がステンレス鋼により形成されてもよい。

【0034】

幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、ケーシング８は、板バネ部２２を固定する板バネ固定部１８を含み、板バネ固定部１８は、コイル１０の径方向においてコイル１０の外側に設けられる。図示する形態では、板バネ部２２の一端側に弁体部２０が設けられており、板バネ部２２の他端側が板バネ固定部１８に固定されている。以下では、「コイルの径方向」を単に「径方向」と記載することとする。

【0035】

かかる構成によれば、コイル１０の端面１４に板バネ固定部１８を設ける場合（図３参照）と比較して、板バネ部２２の長さを確保してばね定数を小さくし、開弁状態と閉弁状態を適切に切り替えることができる。

【0036】

幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、弁体部２０の厚さｔ１は、板バネ部２２の厚さｔ２より大きい。

【0037】

かかる構成によれば、板バネ部２２の厚さｔ２を相対的に薄くすることで板バネ部２２の適切なばね定数を実現しつつ、弁体部２０の厚さｔ１を相対的に厚くすることでコイル１０に電流が印加されたときにリード弁６の弁体部２０にコイル１０への強い吸引力を生じさせることができる。これにより、電磁弁２の開弁状態と閉弁状態を適切に切り替えることが容易となる。

【0038】

また、一般的なリード弁は空気の流れの制御に用いられるが、上記リード弁６は、上述したように弁体部２０にコイル１０への強い吸引力を生じさせることができるため、エンジンの冷却液等の液体の流れの制御に好適に使用することができる。

【0039】

次に、上述した電磁弁２の具体的な構成例を示す。
図４は、一実施形態に係る電磁弁２の外観形状を示す斜視図である。図５は、図４に示した電磁弁２の分解図である。図６は、コイル１０の軸方向視における、コイル１０の軸中心Ｏと外周端Ｐ１とを結ぶ線分Ｌ１と、軸中心Ｏと断面中心Ｐ２とを結ぶ線分Ｌ２とのなす角度θを示す図である。図７は、図５に示したリード弁６の分解図である。図８は、図４に示した電磁弁２の断面図であり、電磁弁２の閉弁状態を示している。図９は、図４に示した電磁弁２の断面図であり、電磁弁２の開弁状態を示している。図１０は、図８及び図９に示したソレノイドユニット４の分解図である。なお、以下で説明する電磁弁２の具体的な構成例について、図１及び図２を用いて説明した各構成と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【0040】

幾つかの実施形態では、例えば図４及び図５に示すように、ケーシング８は、筒状のハウジング２４と、ハウジング２４に装着されるカバー２６とを含む。

【0041】

例えば図５及び図７の少なくとも一方に示すように、リード弁６の板バネ部２２は、環状部５２と、環状部５２から一方向に延在するアーム部５４とを含む。アーム部５４には、コイル１０の軸方向に貫通する貫通孔５５が形成されている。環状部５２は、その周方向に間隔を空けて設けられた複数の爪部５６を含み、複数の爪部５６により円盤状の弁体部２０を保持している。環状部５２は、その周方向に１２０°間隔を空けて設けられた３つの爪部５６を含み、爪部５６の各々は、環状部５２の外縁８４から環状部５２の厚さ方向に沿って延在する軸方向延在部８６と、軸方向延在部８６の先端側から径方向における内側へ延在する径方向延在部８８とを含む。環状部５２は、爪部５６の各々をかしめることにより弁体部２０を保持している。以下では、「コイル１０の軸方向」を単に「軸方向」と記載することとする。

【0042】

例えば図５及び図８に示すように、ハウジング２４は、ソレノイドユニット４を収容するソレノイドユニット収容部６２と、ソレノイドユニット収容部６２に対して下流側に隣接して設けられ、弁体部２０を収容する弁体収容部６４と、弁体収容部６４から径方向における外側に突出して設けられ、アーム部５４を収容するアーム収容部６６とを含む。カバー２６は、弁体収容部６４及びアーム収容部６６に篏合するよう構成されている。

【0043】

ソレノイドユニット４は、例えば図８～図１０の少なくとも一図に示すように、筒状のボビン２８とボビン２８に巻かれたコイル１０とを含むコイルユニット３０と、ボビン２８に挿通されてコイル１０の内周側に設けられた筒状のインナーヨーク３２と、コイル１０の外周側に設けられたアウターヨーク３４とを含む。インナーヨーク３２及びアウターヨーク３４は、コイル１０に電流が印加されたときに磁路を形成する。

【0044】

インナーヨーク３２は、コイル１０の内周側に位置する円筒部３６と、円筒部３６の上流側端３７から径方向における外側に向けて突出する円環状突出部３８とを含む。ソレノイドユニット４の弁座１６は、インナーヨーク３２における下流側の端面１４（円筒部３６における下流側の端面１４）に形成されている。円環状突出部３８は、コイルユニット３０の上流側の端面４０に対向するように設けられる。アウターヨーク３４は、コイルユニット３０の下流側の端面４２に対向するように設けられた円環状部４４と、円環状部４４の外縁４６から上流側に延在するとともにコイル１０の外周側に位置する一対の側面部４８，５０と、を含む。図１０に示すように、コイル１０の周方向における側面部４８と側面部５０との間に形成された開口６８からコイル１０の端子７０が露出する。

【0045】

なお、図４及び図５に示すように、ケーシング８のハウジング２４は、コイル１０の端子７０を収容する筒状の端子収容部９０を含む。端子収容部９０は、ソレノイドユニット収容部６２から径方向における外側に向かって突出するように設けられている。ここで、径方向におけるアーム収容部６６の外側端をＰ１、端子収容部９０の先端９２における端子収容部９０の断面中心をＰ２とすると、図６に示すように、軸方向視において、コイル１０の軸中心Ｏと外周端Ｐ１とを結ぶ線分Ｌ１と、軸中心Ｏと断面中心Ｐ２とを結ぶ線分Ｌ２とのなす角度θは、９０度以下である。

【0046】

かかる構成によれば、図４及び図５に示すように、ケーシング８において外周側に突出するアーム収容部６６と端子収容部９０とが集約的に設けられるため、電磁弁２の大型化を抑制しつつ、上述したリード弁６による種々の効果を得ることができる。

【0047】

図１１は、図８に示した電磁弁２における板バネ固定部１８の拡大断面図である。
幾つかの実施形態では、例えば図１１に示すように、板バネ固定部１８は、径方向における外側に向かうにつれてコイル１０の下流側の端面５８との軸方向における距離ｄ１が大きくなるように傾斜する傾斜面６０を含む。リード弁６の板バネ部２２は、傾斜面６０に沿うように変形した状態で板バネ固定部１８に固定される。図示する例示的形態では、板バネ固定部１８は、傾斜面６０からカバー２６に向かって軸方向に突出するとともに板バネ部２２の貫通孔５５に挿通される円柱状凸部７２と、カバー２６からハウジング２４に向かって軸方向に突出するとともに円柱状凸部７２の先端が挿入される筒状凸部７４とを含む。板バネ部２２のアーム部５４は、筒状凸部７４の先端と傾斜面６０との間に挟まれて固定される。

【0048】

かかる構成によれば、リード弁６の板バネ部２２が傾斜面６０に沿うように変形した状態で板バネ固定部１８に固定されているため、リード弁６の板バネ部２２の弾性力によりリード弁６の弁体部２０を弁座１６に付勢することができる。

【0049】

図１２は、図８に示した電磁弁２における弁座１６と弁体部２０との当接部近傍の拡大断面図である。
幾つかの実施形態では、例えば図１２に示すように、板バネ部２２の環状部５２は、弁体部２０をコイル１０と反対側に保持し、環状部５２の内径ｒ１は、弁座１６の外径ｒ２より大きい。

【0050】

かかる構成によれば、板バネ部２２の環状部５２が、弁体部２０をコイル１０と反対側に保持しているため、弁体部２０を板バネ部２２に固定するための固定部（図５等に示した形態では爪部５６）を弁体部２０に対してコイル１０と反対側に設けることができる。これにより、当該固定部とソレノイドユニット４との干渉（例えば図５等に示す爪部５６とアウターヨーク３４との干渉）を回避することができる。また、環状部５２の内径ｒ１が弁座１６の外径ｒ２より大きいため、弁体部２０を環状部５２の内周側でソレノイドユニット４の弁座１６と当接させることができる。図示する形態では、アウターヨーク３４における下流側の端面９０よりもインナーヨーク３２が下流側に突出しているため、インナーヨーク３２に形成された弁座１６に環状部５２の内周側で弁体部２０を当接させることができる。

【0051】

図１２に示すように、弁座１６の面積（以下、「シート面積」という。）をＳ、流れ方向Ｊにおけるインナーヨーク３２の中央位置Ｍでのインナーヨーク３２の断面積をＱとすると、インナーヨーク３２は、Ｓ＜Ｑを満たすように構成される。

【0052】

かかる構成により得られる効果について、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、シート面積Ｓと、コイル１０に電流を印加した際にリード弁６が吸引される吸引力Ｆとの関係を、高温時と常温時について示した図である。また、弁座１６の磁束密度をＢｇとすると、図１４は、Ｂｇ^２Ｓ、Ｓ、及びＢｇの各々について、インナーヨーク３２の外径との関係を示した図である。なお、真空中の透磁率をμ_０とすると、吸引力Ｆは、Ｆ＝（Ｂｇ^２Ｓ）／（２μ_０）で表される。

【0053】

図１３に示すように、高温時において吸引力Ｆがピークとなるシート面積Ｓは、常温時において吸引力Ｆがピークとなるシート面積Ｓよりも小さい。また、常温時と比較すると高温時の方が吸引力Ｆが小さくなる。電磁弁２をエンジンの冷却液の流れの制御に使用する場合、電磁弁２は、基本的に高温環境下で使用される。よって、この場合には、好ましくは、シート面積Ｓを常温時において吸引力Ｆがピークとなるシート面積Ｓよりも小さくするとよい。さらに、より好ましくは、高温時において吸引力Ｆがピーク近傍となるようなシート面積Ｓを採用するとよい。これにより、安定して大きな吸引力Ｆを得ることができる（必要荷重よりも大きな吸引力Ｆを得ることが容易となる）。

【0054】

また、磁束密度Ｂｇはインナーヨーク３２の断面積Ｑに依存し、断面積Ｑが大きくなるほど磁束密度Ｂｇも大きくなる。よって、シート面積Ｓをインナーヨーク３２の断面積Ｑよりも小さくすることで、磁束密度Ｂｇを低下させることなく、高温時により大きな吸引力Ｆを得ることができる。

【0055】

なお、図１４に示す領域では、インナーヨーク３２の外径を小さくするほど、シート面積Ｓは小さくなり、磁束密度Ｂｇの２乗は大きくなる。ここで、インナーヨーク３２の外径を小さくしたときに、シート面積Ｓの減少分の影響よりも磁束密度Ｂｇの２乗の増加分の影響の方が大きくなるため、吸引力Ｆも増加する。このため、図１３に示すように、シート面積Ｓが減少するにつれて吸引力Ｆが増加する領域が生じる。

【0056】

図１５は、軸方向に沿って視たカバー２６を示す図である。図１６は、板バネ固定部１８の拡大断面図である。

【0057】

図１５及び図１６の少なくとも一図に示すように、カバー２６は、弁体部２０を挟んでコイル１０と反対側の位置に弁体部２０の移動量を規制する少なくとも一つの規制部７６を含む。図示する例示的形態では、カバー２６はコイル１０の周方向に間隔を空けて設けられた複数の規制部７６を含む。規制部７６の各々は、カバー２６における弁体部２０に対向する面７８（カバー２６の内側の面）から弁体部２０に向けて突出するように設けられている。図１６に示すように、各規制部７６の頂面８０は、板バネ部２２の基端８２（アーム部５４の基端）との径方向の距離ｄ２が大きくなるにつれて該基端８２との軸方向の距離ｄ３が大きくなるように傾斜している。各規制部７６の頂面８０は、同一平面内に設けられている。

【0058】

かかる構成によれば、リード弁６を挟んでコイル１０と反対側の位置にリード弁６の変形量を規制する規制部７６が設けられているため、開弁状態における電磁弁２の流量を適切に制御することができる。

【0059】

また、リード弁６の基端８２との径方向の距離ｄ２が大きくなるにつれて該基端８２との軸方向の距離ｄ３が大きくなるように各頂面８０が傾斜しており、各頂面８０が同一平面Ｕ内に設けられているため、同一平面Ｕ内に設けられた複数の頂面８０で開弁状態の弁体部２０を安定的に支持することができる。これにより、開弁状態における電磁弁２の流量を適切に制御することができる。

【0060】

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0061】

例えば、上述した幾つかの実施形態では、弁体部と板バネ部とが互いに異なる材料により構成されたリード弁を例示したが、他の実施形態では、弁体部と板バネ部とは同一の材料により一体的に構成されてもよい。

【0062】

また、上述した幾つかの実施形態では、板バネ部の環状部は、弁体部をコイルと反対側に保持するように構成されていたが、他の実施形態では、板バネは弁体部をコイル側に保持してもよい。

【符号の説明】

【0063】

２ 電磁弁
４ ソレノイドユニット
６ リード弁
８ ケーシング
１０ コイル
１２ 流路
１４，１５ 端面
１６ 弁座
１８ 板バネ固定部
２０ 弁体部
２２ 板バネ部
３２ インナーヨーク
５２ 環状部
６０ 傾斜面
７６ 規制部
８０ 頂面
８２ 基端

【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】