特許 7479059 パイロット式電磁弁

(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】2024-04-25

(45)【発行日】2024-05-08

(54)【発明の名称】パイロット式電磁弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/40 20060101AFI20240426BHJP

   F16K 31/06 20060101ALI20240426BHJP

【ＦＩ】

F16K31/40 A

F16K31/06 305Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021178921

(22)【出願日】2021-11-01

(65)【公開番号】P2023067552

(43)【公開日】2023-05-16

【審査請求日】2022-09-05

(73)【特許権者】

【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】110000062

【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】津久井 良輔

(72)【発明者】

【氏名】藤田 尚敬

【審査官】大内 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】特開平２－２８３９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平４－１３８１７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２１－１５６３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－９２８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７２８３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３１／００－３１／１１，３１／４０

Ｆ１６Ｋ １／００－ １／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入口開口と出口開口とに連通する弁室を備えた弁本体と、
前記弁本体に対して相対移動可能であって、前記弁室内の弁座に対し着座または離間する主弁体と、
アクチュエータのプランジャにより駆動されるパイロット弁体と、
前記プランジャが摺動可能なガイドパイプと、
前記主弁体の移動を制限する環状のストッパと、を有し、
前記ストッパの外周は、前記弁本体の内周と前記ガイドパイプの内周とに嵌合しており、
前記弁本体と前記ガイドパイプと前記ストッパとが溶接により固定される、
ことを特徴とするパイロット式電磁弁。

【請求項2】

前記ストッパの内周面に対して、前記主弁体の外周面が摺動する、
ことを特徴とする請求項１に記載のパイロット式電磁弁。

【請求項3】

前記弁本体は、前記入口開口よりも前記ストッパ側に配置された係止部を有し、前記係止部と前記主弁体との間に、前記主弁体を開弁方向に付勢するバネ部材を配設した、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のパイロット式電磁弁。

【請求項4】

前記ストッパは、周壁と、前記周壁の端部に連設される環状壁とを有し、前記周壁の外周が前記弁本体の内周に嵌合し、前記環状壁が前記弁本体の内周段部に当接する、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のパイロット式電磁弁。

【請求項5】

前記環状壁と前記主弁体との間に、前記主弁体を開弁方向に付勢するバネ部材を配設した、
ことを特徴とする請求項４に記載のパイロット式電磁弁。

【請求項6】

前記ストッパは、周壁と、前記周壁の端部に連設される環状壁とを有し、前記周壁の外周が前記弁本体の内周に嵌合し、前記環状壁が前記弁本体から突出して配置される、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のパイロット式電磁弁。

【請求項7】

前記環状壁の前記主弁体が当接する面に、径方向に延在する溝を形成した、
ことを特徴とする請求項４～６のいずれか一項に記載のパイロット式電磁弁。

【請求項8】

前記主弁体は金属製であり、前記弁座に着座可能である樹脂製の弁体を取り付けている、
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載のパイロット式電磁弁。

【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】

従来から、電磁式アクチュエータによりパイロット弁体を駆動し、このパイロット弁体に応動して主弁体を開閉動作させることによって、流体の流路を開閉するパイロット式電磁弁が知られている。

【0003】

特許文献１には、コイルの通電時に、プランジャとともにパイロット弁体が引き上げられてパイロット弁座が開放され、それにより弁体の上面の圧力が漏洩通路を通じて二次口側の圧力と均衡化し、その結果、弁体が弁室内の圧力と弁バネの力とによって下方から押し上げられて弁座が開放されるパイロット式電磁弁が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平０２－２８３９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このようなパイロット式電磁弁においては、弁体が上昇し過ぎた場合にパイロット弁座が再びパイロット弁体に接触して作動が不安定となることを抑制すべく、弁体の上昇を制限する環状のストッパが弁本体に設けられている。

【0006】

ここで、特許文献１における従来の技術の欄には、治具などを用いて環状のストッパを弁本体内に押し込み、かかる状態を維持しながら溶接やロウ付け等により固着されることが開示されている。

【0007】

しかしながら、弁本体内部に挿入したストッパを、外部から溶接により弁本体に固定することは困難であり、また特許文献１における従来の技術の欄には、ストッパをどのようにして溶接するかについて開示がなされていない。一方、弁本体内部に挿入したストッパを弁本体にロウ付けする場合には、以下に述べる問題がある。

【0008】

まず、弁本体の外部からストッパまでロウ材を浸透させる必要があり、ロウ付け代が長くなり、手間がかかると共に材料代も増加する。また、ロウ付け時にはストッパおよびその他の部品を組み付けた弁本体を電気炉に投入して、例えば８００℃前後の高温に加熱することによりロウ材を溶融させる必要があるが、このような高温に耐える素材を用いる必要があり、部品選択の自由度が制限される。さらに、ロウ付け後の後処理として、湯洗やバフ掛けなどの処理が必要になり、製造工程が増える。

【0009】

このような問題に対し、特許文献１においては、Ｃ字状のストッパを治具により弁本体に押し入れながら弾性変形させて縮径させ、さらに弁本体の奥側の内周に形成された溝の位置で、弾性変形から復帰させて拡径させ、該溝に嵌合させて取り付ける技術が開示されている。

【0010】

しかしながら、特許文献１の技術によれば、ストッパを弁本体の内周に沿って押し込む際に、ストッパの開放端により擦られて内周が傷つくことがある。筒状である弁本体の内周はプランジャが摺動する面となるため、その内周が傷つくと、プランジャが往復移動する際に傷に引っかかることにより、いわゆる渋りなどの不具合を招くおそれがある。また、ストッパを係合させる溝は、弁本体の筒状部端部から比較的距離がある内部に形成する必要があるため、溝加工が困難である。

【0011】

本発明は、製造コストを抑えつつ、信頼性に優れたパイロット式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】

【0012】

本発明にかかるパイロット式電磁弁は、
入口開口と出口開口とに連通する弁室を備えた弁本体と、
前記弁本体に対して相対移動可能であって、前記弁室内の弁座に対し着座または離間する主弁体と、
アクチュエータのプランジャにより駆動されるパイロット弁体と、
前記プランジャが摺動可能なガイドパイプと、
前記主弁体の移動を制限する環状のストッパと、を有し、
前記ストッパの外周は、前記弁本体の内周と前記ガイドパイプの内周とに嵌合しており、
前記弁本体と前記ガイドパイプと前記ストッパとが溶接により固定される、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、製造コストを抑えつつ、信頼性に優れたパイロット式電磁弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、第１実施形態のパイロット式電磁弁を示す縦断面図である。

【図2】図２は、本実施形態のパイロット式電磁弁の組み付け時の状態を示す縦断面図である。

【図3】図３は、第２実施形態のパイロット式電磁弁を示す縦断面図である。

【図4】図４は、第３実施形態のパイロット式電磁弁を示す縦断面図である。

【図5】図５は、第４実施形態のパイロット式電磁弁を示す縦断面図である。

【図6】図６（ａ）は、本実施形態のストッパの縦断面図であり、図６（ｂ）は、ストッパの下面図である。

【図7】図７は、第５実施形態のパイロット式電磁弁を示す縦断面図である。

【図8】図８は、第６実施形態のパイロット式電磁弁を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係るパイロット式電磁弁の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書では、パイロット弁体から吸引子に向かう方向を上方とし、その逆方向を下方とする。

【0016】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のパイロット式電磁弁１を示す縦断面図であり、閉弁時の状態で示している。
図示例のパイロット式電磁弁１は、例えば冷却機等の冷凍サイクルに使用されるものであり、電磁式アクチュエータ２０と組み合わされて使用される。

【0017】

パイロット式電磁弁１は、弁本体１０と、弁本体１０に摺動自在に嵌挿された主弁体１５と、主弁体１５に対して相対移動可能であって、電磁式アクチュエータ２０のプランジャ３０により駆動されるパイロット弁体３５と、プランジャ３０をガイドするガイドパイプ３２と、を備える。パイロット式電磁弁１の軸線をＬとする。

【0018】

金属（例えばステンレス）製である弁本体１０は、その内部に弁室ＣＡを備えてなり、側壁１２と底壁１３とを連設した有底円筒形状を有する。底壁１３の中央上面には、側壁１２と同軸に上方に突出する中空の内側円筒部１３ｂが連設され、その内側に、弁本体１０の外部と弁室ＣＡとを連通する出口開口１３ａが形成される。内側円筒部１３ｂの上端近傍は下部側よりも薄肉の形状となっており、内側円筒部１３ｂの上端が弁座１４を構成する。出口開口１３ａに連通するようにして、流出管ＯＴが底壁１３にロウ付けなどにより接続固定されている。

【0019】

弁本体１０の側壁１２は、底壁１３側の厚肉部１２ａと、厚肉部１２ａよりも肉厚が薄いが内径が等しい薄肉部１２ｂとを連設してなる。薄肉部１２ｂの上端近傍内周には、段部１２ｃが形成されている。

【0020】

厚肉部１２ａには入口開口１２ｄが形成されており、入口開口１２ｄに連通するようにして、流入管ＩＴがロウ付けなどにより厚肉部１２ａに接続固定されている。流入管ＩＴの軸線をＯとする。

【0021】

金属（例えばステンレス）製である略円筒状の主弁体１５は、大径部１５ａと、大径部１５ａより小径である小径部１５ｂと、大径部１５ａより小径であるが小径部１５ｂより大径の中径部１５ｃとを同軸に連設してなる。

【0022】

中径部１５ｃの下面には、樹脂製(例えばＰＴＦＥ）から形成される環状体（弁体）１６が当接している。中径部１５ｃの下面中央から下方に向かって突出するカシメ円筒部１５ｄが、環状体１６の内側を貫通しており、カシメ円筒部１５ｄの下端を径方向外側に向かってフランジ状に拡径するようにカシメることで、環状体１６が主弁体１５に保持される。環状体１６の下面は、カシメ円筒部１５ｄの径方向外側で、弁本体１０の内側円筒部１３ｂに対向する。図１の閉弁状態では、主弁体１５の環状体１６が弁座１４に着座して、出口開口１３ａを閉じている。環状体１６は、金属に比して柔軟な樹脂製であるため、弁座１４に着座した際の密封性が高く、また長期間にわたって使用しても弁座１４の摩耗などが生じにくい。環状体１６の外径は、中径部１５ｃの外径に等しいか、それ以下であると好ましい。

【0023】

主弁体１５の中央には、軸線Ｌと同軸に、連通孔１５ｅが上下に貫通して形成されている。連通孔１５ｅの上端近傍には、それ以外の部位よりも縮径した縮径孔（パイロットポート）１５ｆが形成されている。

【0024】

弁本体１０の弁室ＣＡ内に主弁体１５が組み付けられたとき、入口開口１２ｄの上方にて側壁１２の内周に対して大径部１５ａが摺動可能に嵌合する。このとき、側壁１２と大径部１５ａとの間には、冷媒が通過可能なわずかな隙間が形成される。

【0025】

弁室ＣＡ内において、主弁体１５と弁本体１０との間に、コイルバネ１７が配置されている。コイルバネ１７の下端は、弁本体１０の厚肉部１２ａと内側円筒部１３ｂとの間の底壁１３の上面に当接し、コイルバネ１７の上端は、大径部１５ａの下面に当接し、コイルバネ１７は軸線Ｌ方向に沿って弁本体１０に対して主弁体１５を上方に付勢している。

【0026】

図１において、電磁式アクチュエータ２０は、樹脂モールドされた通電励磁用のコイルユニット２２、このコイルユニット２２を覆うように配在されたハウジング２１、コイルユニット２２の上部内周側に配在されてボルト２８によりハウジング２１に固定された有底円筒状ないし円柱状の吸引子２５、吸引子２５の下端に上端を対向させて配置されるプランジャ３０を有する。

【0027】

プランジャ３０の下端には、保持穴３１が設けられている。この保持穴３１にボールからなるパイロット弁体３５が収容されている。パイロット弁体３５は、その下面の一部を露出させた状態で、プランジャ３０下端から筒状に突出したカシメ部３１ａを内側にカシメることで固定されている。

【0028】

プランジャ３０の下方移動とともに、パイロット弁体３５が閉弁方向に移動し、プランジャ３０の上方移動と共に、パイロット弁体３５が開弁方向に移動する。プランジャ３０と主弁体１５との間に、背圧室ＣＤが形成される。

【0029】

プランジャ３０の上端には、コイルばねからなる閉弁ばね２６が挿入係止される縦穴（ばね室）３０ａと、縦穴３０ａの底部とプランジャ３０の外部とを連通する横穴（均圧穴）３０ｂが形成されている。

【0030】

コイルユニット２２と吸引子２５との間に、薄肉のガイドパイプ３２が配置されている。ガイドパイプ３２内に、プランジャ３０が摺動自在に嵌挿されている。ガイドパイプ３２の上端３２ａは、吸引子２５の外周段差部にＴＩＧ溶接などによって固定されている。ガイドパイプ３２の下端３２ｂは、ハウジング２１の下端から突出して、後述するように弁本体１０の薄肉部１２ｂに溶接されている。ガイドパイプ３２の肉厚と内径は、薄肉部１２ｂの上端の肉厚と内径に等しいと好ましい。

【0031】

弁本体１０の段部１２ｃには、金属（例えばステンレス）製の環状であるストッパ１８が隙間なく嵌合配置されている。ストッパ１８は、薄肉部１２ｂの上端から上方に突出して配置されている。ストッパ１８の軸線方向長さは、薄肉部１２ｂの上端から段部１２ｃまでの長さの約２倍であるが、それに限られない。

【0032】

（パイロット式電磁弁の組付）
図２は、本実施形態のパイロット式電磁弁１の組み付け時の状態を示す縦断面図であり、電磁式アクチュエータ２０を組付ける前の状態を示す。予め流入管ＩＴ及び流出管ＯＴを接続した弁本体１０に、コイルバネ１７及び主弁体１５を組み付ける。このとき、コイルバネ１７の弾性力により、弁本体１０に対して主弁体１５が上方に向かって付勢され、環状体１６が弁座１４から離間した状態となる。

【0033】

その後、薄肉部１２ｂ側からストッパ１８を接近させ、ストッパ１８の外周を薄肉部１２ｂの内周に嵌合させつつ、ストッパ１８の端部を段部１２ｃに突き当てると、ストッパ１８は、その上端側を薄肉部１２ｂから上方に突き出した状態で段部１２ｃに保持される。このとき、ストッパ１８の下側を薄肉部１２ｂに嵌め込むとともにストッパ１８の上側をガイドパイプ３２に嵌め込んだ状態とすることで、ガイドパイプ３２と弁本体１０の軸心を合わせることができる。

【0034】

この状態を保つようにストッパ１８とガイドパイプ３２を治具で押さえながら、薄肉部１２ｂとガイドパイプ３２をＴＩＧ溶接する。互いに当接したガイドパイプ３２の下端及び薄肉部１２ｂの上端に対して（ガイドパイプ３２の下端及び薄肉部１２ｂの上端が当接した位置において）、外周側から周方向全体にわたって溶接（例えば、ＴＩＧ溶接やレーザ溶接）を行うことで、全周に溶接部Ｗ（図１）を形成し、ガイドパイプ３２と薄肉部１２ｂとを連結（固着）する。このとき、ガイドパイプ３２の下端及び薄肉部１２ｂの上端の近傍におけるストッパ１８の一部も溶接熱の伝達により溶融した後、固化し、ガイドパイプ３２と薄肉部１２ｂに固定されるため、振動が付与されてもストッパ１８が段部１２ｃに対して相対摺動することはない。

【0035】

その後、ガイドパイプ３２内に、パイロット弁体３５を保持したプランジャ３０、閉弁ばね２６（コイルバネ２６）及び吸引子２５を組付け、ガイドパイプ３２と吸引子２５をＴＩＧ溶接する。このとき、ストッパ１８の径方向内側に、パイロット弁体３５が位置する（図１参照）。さらに、ガイドパイプ３２の上側周囲を、コイルユニット２２を備えたハウジング２１の内側に嵌挿し、ボルト２８を用いてハウジング２１を吸引子２５に固定する。

【0036】

なお、ストッパ１８を薄肉部１２ｂに圧入させて組み立ててもよい。この場合、ストッパ１８と薄肉部１２ｂの内周との間に作用する該摩擦力は、コイルバネ１７の弾性力に勝るため、ストッパ１８に主弁体１５を介してコイルバネ１７の弾性力が伝達されても、ストッパ１８が薄肉部１２ｂから係脱することがなく、そのため弁本体１０からの主弁体１５の抜け出しが阻止される。これにより、例えば治具などを用いて主弁体１５の抜け出しを抑制する必要がなくなり、組み立てや治具の管理などの手間が省ける。

【0037】

ストッパ１８の圧入後、ガイドパイプ３２を弁本体１０の上方から接近させ、ガイドパイプ３２の内周を、薄肉部１２ｂから突き出たストッパ１８の外周に嵌合させ、ストッパ１８をガイドとして用いてガイドパイプ３２を下降させて、その下端３２ｂを薄肉部１２ｂの上端に当接させる。これにより、ガイドパイプ３２と弁本体１０の軸心合わせを行う。その後、溶接によりガイドパイプ３２と薄肉部１２ｂを連結し、あわせてストッパ１８を固定（固着）する。以下、組み付け工程の説明を省略する。

【0038】

本実施形態によれば、ガイドパイプ３２と弁本体１０の突き合わせた端部を周溶接するため、溶接長が短くて済み、組み立て時間を短縮できる。また、ガイドパイプ３２と弁本体１０の突き合わせた端部のみが溶接熱で加熱されるため、主弁体１５はほとんど加熱されず、樹脂で形成した環状体１６を変性させることがないため、素材選択の自由度が高まる。さらに、ロウ付けに比べて、後処理が容易であり、パイロット式電磁弁１の組み立て工数の削減を図れる。

【0039】

（パイロット式電磁弁の動作）
パイロット式電磁弁１の動作について説明する。ここで、流入管ＩＴ内の圧力は、流出管ＯＴ内の圧力よりも高いものとする。図１に示す閉弁状態では、閉弁ばね２６の弾性力によりプランジャ３０と共に下方に付勢されるパイロット弁体３５が、連通孔１５ｅの縮径孔１５ｆの上端を閉止する。このため、主弁体１５を挟んで背圧室ＣＤ内の圧力と出口開口１３ａの圧力との間に圧力差が生じて、コイルバネ１７の弾性力に抗して主弁体１５は下方に押され、環状体１６が弁座１４に着座する。

【0040】

閉弁状態では、流入管ＩＴから入口開口１２ｄを介して弁室ＣＡに導入された流体は、主弁体１５の大径部１５ａと弁本体１０の側壁１２との間を通って、背圧室ＣＤに導入される。このため、背圧室ＣＤ内の圧力と出口開口１３ａの圧力との圧力差が維持されるため、環状体１６が弁座１４に着座した状態が維持される。また、背圧室ＣＤに導入された流体は、図１を参照して、プランジャ３０の外周面とガイドパイプ３２の内周面との間、横穴３０ｂ及び縦穴３０ａを通って、吸引子２５とプランジャ３０との間に形成される間隙空間ＣＥにも導かれる。

【0041】

閉弁状態のパイロット式電磁弁１において、不図示の電源からコイルユニット２２に通電されると、吸引子２５にプランジャ３０が引き寄せられて吸着し、これによりパイロット弁体３５が開弁方向に上昇する。このとき、背圧室ＣＤと間隙空間ＣＥの内圧は等しいため、プランジャ３０の動作を妨げることがない。

【0042】

パイロット弁体３５の上昇によって、主弁体１５の縮径孔１５ｆが開放されると、背圧室ＣＤ内の流体が連通孔１５ｅ（パイロットポートを含む）を介して出口開口１３ａへと流出する。これにより、背圧室ＣＤ内の圧力が低下するため、背圧室ＣＤ内の圧力と出口開口１３ａの圧力との圧力差が減少し、弁室ＣＡとの圧力差により主弁体１５が上昇する。上昇した主弁体１５の上端は、ストッパ１８の下端に当接して、圧力差により付勢された状態で安定して保持される。

【0043】

コイルユニット２２の通電が停止されると、閉弁ばね２６の弾性力によりプランジャ３０と共にパイロット弁体３５が下降して、連通孔１５ｅの縮径孔１５ｆの上端を閉止する。すると、背圧室ＣＤ内の圧力が上昇するため、コイルバネ１７の弾性力に抗して主弁体１５が下方に付勢され、環状体１６が弁座１４に着座する。

【0044】

［第２実施形態］
図３は、第２実施形態のパイロット式電磁弁１Ａを示す縦断面図であり、閉弁時の状態で示している。第２実施形態において、電磁式アクチュエータ２０は第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0045】

本実施形態においては、弁本体１０Ａの側壁１２Ａ、主弁体１５Ａ及びストッパ１８Ａの形状が異なる。それ以外の構成は、第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0046】

金属（例えばステンレス）製である略円筒状の主弁体１５Ａは、摺動部１５Ａｇと、大径部１５Ａａと、小径部１５Ａｂと、中径部１５Ａｃとを、この順序で同軸に連設してなる。摺動部１５Ａｇの外径は、大径部１５Ａａの外径よりも小さい。主弁体１５Ａの下面には、上述の実施形態と同様に、環状体１６がカシメにより取り付けられている。

【0047】

ストッパ１８Ａは、金属（例えばステンレス）製である。薄肉部１２Ａｂの上端から突出するストッパ１８Ａの軸線方向長さは、薄肉部１２Ａｂの上端から段部１２Ａｃまでの長さの３倍程度であると好ましい。ストッパ１８Ａは、上述した実施形態と同様に、弁本体１０Ａの薄肉部１２Ａｂの内周に嵌合し、段部１２Ａｃに端部を突き当てるようにして弁本体１０Ａに取り付けられ、組み付け時にガイドパイプ３２をガイドする機能を有する。ガイドパイプ３２の下端及び薄肉部１２Ａｂが溶接されて溶接部Ｗが形成され、このときストッパ１８Ａも同時に固定される。ただし、ストッパ１８Ａの加熱は外周の一部に留まるため、ストッパ１８Ａの内周の円筒度は確保される。

【0048】

本実施形態では、主弁体１５Ａの摺動部１５Ａｇの外径と、ストッパ１８Ａの内径との隙間は、主弁体１５Ａの大径部１５Ａａの外径と、側壁１２Ａの内径との隙間より小さい。したがって、主弁体１５Ａが軸線方向に移動するときは、摺動部１５Ａｇの外周面とストッパ１８Ａの内周面との間で摺動が行われる。開弁時に、上昇した主弁体１５Ａの大径部１５Ａａと摺動部１５Ａｇとの間の段部が、ストッパ１８Ａの下面に当接する。なお、流入管ＩＴから入口開口１２Ａｄを介して弁室ＣＡに導入された流体は、主弁体１５Ａの大径部１５Ａａと側壁１２Ａとの間、及び摺動部１５Ａｇとストッパ１８Ａとの間を通って、背圧室ＣＤに導入される。

【0049】

上述した第１実施形態においては、主弁体１５が側壁１２に対して摺動するため、側壁１２の大径部１５ａが摺動する範囲全体にわたって、摺動に適した表面粗さなどを付与する加工が必要になる。これに対し、本実施形態によれば、摺動部１５Ａｇの外周面とストッパ１８Ａの内周面との間で摺動が行われることから、ストッパ１８Ａの内周面という限られた範囲のみに必要な加工を施せばよいため、コスト低減を図れる。

【0050】

［第３実施形態］
図４は、第３実施形態のパイロット式電磁弁１Ｂを示す縦断面図であり、閉弁時の状態で示している。第３実施形態において、電磁式アクチュエータ２０は第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0051】

本実施形態においては、弁本体１０Ｂの側壁１２Ｂ、主弁体１５Ｂ、及びコイルバネ１７Ｂの構成が異なる。それ以外の構成は、第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0052】

側壁１２Ｂは、底壁１３側の厚肉部１２Ｂａと、薄肉部１２Ｂｂとを連設してなる。入口開口１２Ｂｄの内方端より上方である側壁１２Ｂの内周において、環状に突出した環状突出部（係止部）１２Ｂｈが形成されている。

【0053】

金属（例えばステンレス）製である略円筒状の主弁体１５Ｂは、側壁１２Ｂの内周と摺動可能な大径部１５Ｂａと、大径部よりも軸線方向距離が長い小径部１５Ｂｂと、中径部１５Ｂｃとを、この順序で同軸に連設してなる。主弁体１５Ｂの下面には、上述の実施形態と同様に、環状体１６がカシメにより取り付けられている。

【0054】

弁室ＣＡ内において、主弁体１５Ｂと弁本体１０Ｂとの間に、コイルバネ（バネ部材ともいう）１７Ｂが配置されている。コイルバネ１７Ｂの下端は、弁本体１０Ｂの環状突出部１２Ｂｈの上面に当接し、コイルバネ１７Ｂの上端は、大径部１５Ｂａの下面に当接し、コイルバネ１７Ｂは軸線Ｌ方向に沿って弁本体１０Ｂに対して主弁体１５Ｂを上方に付勢している。

【0055】

本実施形態によれば、コイルバネ１７Ｂが入口開口１２Ｂｄの内方端より上方に配置されるため、冷媒が流入管ＩＴから弁室ＣＡに流入する際に、コイルバネ１７Ｂと干渉して振動を生じさせることがなく、このため振動に起因する異音などを抑制できる。また、主弁体１５Ｂの中径部１５Ｂｃや環状体１６が、コイルバネ１７Ｂと軸線方向にシフトして配置されるため、これら同士の干渉が生じることなく、弁本体１０Ｂの小径化を図れるとともに、主弁体１５Ｂの軸線方向移動をスムーズに行える。

【0056】

［第４実施形態］
図５は、第４実施形態のパイロット式電磁弁１Ｃを示す縦断面図であり、閉弁時の状態で示している。第４実施形態において、電磁式アクチュエータ２０は第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0057】

本実施形態においては、ストッパ１８Ｃの構成が異なる。それ以外の構成は、第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0058】

図６（ａ）は、ストッパ１８Ｃの縦断面図であり、図６（ｂ）は、ストッパ１８Ｃの下面図である。ストッパ１８Ｃは、金属（例えばステンレス）製の板材をプレス成形することにより形成されており、円筒状の周壁１８Ｃａと、周壁１８Ｃａの下端に連設された環状壁１８Ｃｂとを有する。このため、本実施形態のストッパ１８Ｃは、比較的安価なコストで製造できる。

【0059】

環状壁１８Ｃｂの下面（主弁体１５が当接する面）には、不図示のプレス成形型により賦形された単一もしくは複数（ここでは４つ）の径方向に延在する断面三角形状の溝１８Ｃｃが、周方向に等間隔に形成されている。溝１８Ｃｃの断面形状や数は、限定されない。

【0060】

図５を参照して、ストッパ１８Ｃは、周壁１８Ｃａの外周が弁本体１０の薄肉部１２ｂの内周に嵌合し、環状壁１８Ｃｂが段部１２ｃに当接するようにして、弁本体１０に取り付けられる。周壁１８Ｃａの一部は薄肉部１２ｂの上端から突出して、組み付け時にガイドパイプ３２をガイドする機能を有する。ガイドパイプ３２の下端及び薄肉部１２ｂが溶接されて溶接部Ｗが形成され、このときストッパ１８Ｃも同時に固定される。

【0061】

開弁時に上昇した主弁体１５の上端が、ストッパ１８Ｃの環状壁１８Ｃｂの下面に当接する。ここで、環状壁１８Ｃｂの下面が平面であると、主弁体１５の上端に対して冷媒を介在させつつ密着したときに、両者の分離が容易に行われず、それにより閉弁動作が阻害されるおそれがある。これに対し本実施形態によれば、主弁体１５の上端と環状壁１８Ｃｂの下面とが当接したときに、両者間で冷媒の出入を許容する溝１８Ｃｃを環状壁１８Ｃｂに形成しているため、主弁体１５の上端と環状壁１８Ｃｂとの分離を容易に行うことができる。なお、環状壁１８Ｃｂに溝１８Ｃｃを設ける代わりに、主弁体１５の上端面に同様な溝を設けてもよい。

【0062】

［第５実施形態］
図７は、第５実施形態のパイロット式電磁弁１Ｄを示す縦断面図であり、閉弁時の状態で示している。第５実施形態において、電磁式アクチュエータ２０は第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0063】

本実施形態においては、主弁体１５Ｄ及びストッパ１８Ｄの構成が異なる。それ以外の構成は、第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0064】

金属（例えばステンレス）製である略円筒状の主弁体１５Ｄは、大径部１５Ｄａと、小径部１５Ｄｂと、中径部１５Ｄｃとを、この順序で同軸に連設してなる。大径部１５Ｄａの上部は、ストッパ１８Ｄとの干渉を回避するため、縮径した小寸大径部１５Ｄｆとなっている。主弁体１５Ｄの下面には、上述の実施形態と同様に、環状体１６がカシメにより取り付けられている。

【0065】

ストッパ１８Ｄは、金属（例えばステンレス）製の板材をプレス成形することにより形成されており、円筒状の周壁１８Ｄａと、周壁１８Ｄａの上端に連設された環状壁１８Ｄｂとを有する。このため、本実施形態のストッパ１８Ｄは、比較的安価なコストで製造できる。周壁１８Ｄａの内径は、主弁体１５Ｄが摺動する側壁１２の内径と等しいと好ましい。

【0066】

環状壁１８Ｄｂの下面（主弁体１５Ｄが当接する面）には、不図示のプレス成形型により賦形された単一もしくは複数（すべてを図示しないが、ここでは４つ）の径方向に延在する断面三角形状の溝１８Ｄｃが、周方向に等間隔に形成されている。溝１８Ｄｃの断面形状や数は、限定されない。

【0067】

ストッパ１８Ｄは、周壁１８Ｄａの外周が弁本体１０の薄肉部１２ｂの内周に嵌合し、周壁１８Ｄａの下端が段部１２ｃに当接するようにして、弁本体１０に取り付けられる。これにより周壁１８Ｄａの一部は薄肉部１２ｂの上端から突出して、組み付け時にガイドパイプ３２をガイドする機能を有する。ガイドパイプ３２の下端及び薄肉部１２ｂが溶接されて溶接部Ｗが形成され、このときストッパ１８Ｄも同時に固定される。

【0068】

開弁時に上昇した主弁体１５の上端が、薄肉部１２ｂの上端から突出したストッパ１８Ｄの環状壁１８Ｄｂの下面に当接する。本実施形態によれば、環状壁１８Ｄｂを薄肉部１２ｂの上端から上方にシフトして配置しているため、弁本体１０の軸線Ｌ方向に沿った全長を短くすることができる。

【0069】

［第６実施形態］
図８は、第６実施形態のパイロット式電磁弁１Ｅを示す縦断面図であり、閉弁時の状態で示している。第６実施形態において、電磁式アクチュエータ２０は第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0070】

本実施形態においては、主弁体１５Ｅ、ストッパ１８Ｅ，及びコイルバネ１７Ｅの構成が異なる。それ以外の構成は、第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0071】

金属（例えばステンレス）製である略円筒状の主弁体１５Ｅは、大径部１５Ｅａと、小径部１５Ｅｂと、中径部１５Ｅｃとを、この順序で同軸に連設してなる。大径部１５Ｅａの上部は、ストッパ１８Ｅとの干渉を回避するため、縮径した小寸大径部１５Ｅｆとなっている。小寸大径部１５Ｅｆの上端には、径方向外方に突出するフランジ部１５Ｅｇが形成されている。主弁体１５Ｅの下面には、上述の実施形態と同様に、環状体１６がカシメにより取り付けられている。

【0072】

ストッパ１８Ｅは、金属（例えばステンレス）製の板材をプレス成形することにより形成されており、円筒状の周壁１８Ｅａと、周壁１８Ｅａの下端に連設された環状壁１８Ｅｂとを有する。本実施形態のストッパ１８Ｅは、第４実施形態のストッパ１８Ｃと同様な形状を有し、比較的安価なコストで製造できる。環状壁１８Ｅｂの内径は、小寸大径部１５Ｅｆの外径より大きい。

【0073】

環状壁１８Ｅｂの下面には、不図示のプレス成形型により賦形された単一もしくは複数（すべてを図示しないが、ここでは４つ）の径方向に延在する断面三角形状の溝１８Ｅｃが、周方向に等間隔に形成されている。溝１８Ｅｃの断面形状や数は、限定されない。

【0074】

ストッパ１８Ｅは、周壁１８Ｅａの外周が弁本体１０の薄肉部１２ｂの内周に嵌合し、周壁１８Ｅａの下端が段部１２ｃに当接するようにして、弁本体１０に取り付けられる。これにより周壁１８Ｅａの一部は薄肉部１２ｂの上端から突出して、組み付け時にガイドパイプ３２をガイドする機能を有する。ガイドパイプ３２の下端及び薄肉部１２ｂが溶接されて溶接部Ｗが形成され、このときストッパ１８Ｅも同時に固定される。

【0075】

弁室ＣＡ内において、主弁体１５Ｅとストッパ１８Ｅとの間に、コイルバネ１７Ｅが配置されている。コイルバネ１７Ｅは、上端側の径が下端側の径より小さいテーパー形状のコイルバネであると好ましい。コイルバネ１７Ｅの下端は、ストッパ１８Ｅの環状壁１８Ｅｂの上面に当接し、コイルバネ１７Ｅの上端は、主弁体１５Ｅのフランジ部１５Ｅｇの下面に当接し、コイルバネ１７Ｅは軸線Ｌ方向に沿って弁本体１０に対して主弁体１５Ｅを上方に付勢している。

【0076】

組付けられた状態で、主弁体１５Ｅの小寸大径部１５Ｅｆより下方の大径部１５Ｅａは、ストッパ１８Ｅの環状壁１８Ｅｂよりも下方にあり、フランジ部１５Ｅｇは、環状壁１８Ｅｂよりも上方にある。したがって開弁時に、上昇した主弁体１５の大径部１５Ｅａと小寸大径部１５Ｅｆとの間の段部が、ストッパ１８Ｅの環状壁１８Ｅｂの下面に当接する。本実施形態によれば、環状壁１８Ｅｂを薄肉部１２ｂの上端から上方にシフトして配置しているため、弁本体１０の軸線Ｌ方向に沿った全長を短くすることができる。

【0077】

本実施形態によれば、コイルバネ１７Ｅが入口開口１２ｄの内方端より上方に配置されるため、冷媒が流入管ＩＴから弁室ＣＡに流入する際に、コイルバネ１７Ｅと干渉して振動を生じさせることがなく、このため振動に起因する異音などを抑制できる。また、主弁体１５Ｅの中径部１５Ｅｃや環状体１６が、コイルバネ１７Ｅと軸線方向にシフトして配置されるため、これら同士の干渉が生じることなく、弁本体１０の小径化を図れるとともに、主弁体１５Ｅの軸線方向移動をスムーズに行える。

【0078】

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の実施形態の任意の構成要素の変形が可能である。また、上述の実施形態において任意の構成要素の追加または省略が可能である。例えば、アクチュエータとして、電磁式アクチュエータ２０に替えて、ネジ昇降機構を有するモータ式アクチュエータを用いてもよいし、また、ノーマルオープン式の電磁式アクチュエータを用いてもよい。

【符号の説明】

【0079】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ パイロット式電磁弁
１０，１０Ａ，１０Ｂ 弁本体
１４ 弁座
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｅ 主弁体
１６ 環状体
１７，１７Ｂ，１７Ｅ コイルバネ
１８，１８Ａ，１８Ｃ，１８Ｄ，１８Ｅ ストッパ
２０ 電磁式アクチュエータ
２２ コイルユニット
３０ プランジャ
３５ パイロット弁体
ＣＡ 弁室
ＣＤ 背圧室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】