(57)【要約】      （修正有）【課題】主弁体におけるチャタリングの発生を抑制することができるガス用電磁弁を提供する。【解決手段】第１ポート２２、第２ポート２４、及び弁口２６を有するハウジング１１と、閉位置と開位置との間で移動可能であって、第１ポートから供給されるガスの圧力によって開方向に移動する主弁体１３と、その一端部を弁口に対向させて配置され、且つその内孔１２ａに主弁体が挿入されているガイド部材１２と、ガイド部材内に主弁体を囲むように形成される収容空間３５に配置され、且つ開方向に主弁体を付勢する第１付勢部材１６と、付勢力を主弁体に与えて主弁体を閉位置に位置させる第２付勢部材１７と、第２付勢部材の付勢力に抗する励磁力を発生させて主弁体を開位置へと移動させる電磁駆動装置１５とを備え、収容空間は、一端部から開方向に離して配置され、ガイド部材の一端部には、ガイド部材の内孔の開口端を囲むようにバッファ溝３６が形成されている。【選択図】図１
2020122547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポート、第２ポート、及び前記第１及び第２ポートに繋がる弁口を有するハウジングと、
前記弁口を閉じる閉位置と前記弁口を開く開位置との間で移動可能であって、前記第１ポートから供給されるガスの圧力によって開方向に移動する主弁体と、
その一端部を前記弁口に対向させて配置され、且つ前記主弁体を閉位置と開位置との間で案内すべくその内孔に前記主弁体が挿入されているガイド部材と、
前記ガイド部材内に前記主弁体を囲むように形成される収容空間に配置され、且つ開方向に前記主弁体を付勢する第１付勢部材と、
前記第１付勢部材の付勢力に抗する付勢力を前記主弁体に与えて前記主弁体を閉位置に位置させる第２付勢部材と、
前記第２付勢部材の付勢力に抗する励磁力を発生させて前記主弁体を開位置へと移動させる電磁駆動装置とを備え、
前記収容空間は、前記ガイド部材の一端部から開方向に離して配置され、
前記ガイド部材の一端部には、前記ガイド部材の内孔の開口端を囲むようにバッファ溝が形成されている、ガス用電磁弁。
【請求項２】
前記主弁体に挿通され、前記第２付勢部材の付勢力を受けて前記主弁体を閉位置に付勢するシートピストンを更に備え、
前記主弁体には、前記第１ポートと前記第２ポートとを繋ぐパイロット通路が形成され、
前記シートピストンは、前記パイロット通路を閉じるパイロット閉位置と前記パイロット通路を開くパイロット開位置との間で移動することができ、
前記電磁駆動装置は、励磁力を発生させて前記シートピストンを開位置へと移動させることによって、前記主弁体を開位置へと移動させる、請求項１に記載のガス用電磁弁。
【請求項３】
前記主弁体及び前記ガイド部材の少なくとも一方に圧抜通路が形成され、
前記圧抜通路は、前記収容空間内のガスを排出可能に形成されている、請求項１又は２に記載のガス用電磁弁。
【請求項４】
前記ガイド部材は、開かれた前記弁口から導かれるガスを前記第２ポートに導くべく少なくとも１つの連通流路を有し、
前記少なくとも１つの連通流路は、前記ガイド部材の一端部に形成され、そこを流れるガスの流量の分布が前記ガイド部材の一端部において非対称になるように配置されている、請求項１乃至３の何れか１つに記載のガス用電磁弁。
【請求項５】
第１ポート、第２ポート、及び前記第１及び第２ポートに繋がる弁口を有するハウジングと、
前記弁口を閉じる閉位置と前記弁口を開く開位置との間で移動可能であって、前記第１ポートから供給されるガスの圧力によって閉位置から開位置に向かう開方向に移動する主弁体と、
その一端部を前記弁口に対向させて配置され、且つ前記主弁体を閉位置と開位置との間で案内すべくその内孔に前記主弁体が挿入されているガイド部材と、
前記ガイド部材内に前記主弁体を囲むように形成される収容空間に配置され、閉位置から開位置に向かう開方向に前記主弁体を付勢する第１付勢部材と、
前記第１付勢部材の付勢力に抗する付勢力を前記主弁体に与えて前記主弁体を閉位置に位置させる第２付勢部材と、
前記第２付勢部材の付勢力に抗する励磁力を発生させて前記主弁体を開位置へと移動させる電磁駆動装置とを備え、
前記主弁体及び前記ガイド部材の少なくとも一方に圧抜通路が形成され、
前記圧抜通路は、前記収容空間内のガスを排出可能に形成されている、ガス用電磁弁。
【請求項６】
第１ポート、第２ポート、及び前記第１及び第２ポートに繋がる弁口を有するハウジングと、
前記弁口を閉じる閉位置と前記弁口を開く開位置との間で移動可能であって、前記第１ポートから供給されるガスの圧力によって閉位置から開位置に向かう開方向に移動する主弁体と、
その一端部を前記弁口に対向させて配置され、且つ前記主弁体を閉位置と開位置との間で案内すべくその内孔に前記主弁体が挿入されているガイド部材と、
前記ガイド部材内に前記主弁体を囲むように形成される収容空間に配置され、閉位置から開位置に向かう開方向に前記主弁体を付勢する第１付勢部材と、
前記第１付勢部材の付勢力に抗する付勢力を前記主弁体に与えて前記主弁体を閉位置に位置させる第２付勢部材と、
前記第２付勢部材の付勢力に抗する励磁力を発生させて前記主弁体を開位置へと移動させる電磁駆動装置とを備え、
前記ガイド部材は、開かれた前記弁口から導かれるガスを前記第２ポートに導くべく少なくとも１つの連通流路を有し、
前記少なくとも１つの連通流路は、前記ガイド部材の一端部に形成され、前記弁口から連通流路へ流れるガスの流量の分布が前記ガイド部材の一端部において非対称になるように配置されている、ガス用電磁弁。
【請求項７】
第１ポート、第２ポート、及び前記第１及び第２ポートに繋がる弁口を有するハウジングと、
前記弁口を閉じる閉位置と前記弁口を開く開位置との間で移動可能であって、前記第１ポートから供給されるガスの圧力によって開方向に移動する主弁体と、
その一端部を前記弁口に対向させて配置され、且つ前記主弁体を閉位置と開位置との間で案内すべくその内孔に前記主弁体が挿入されているガイド部材と、
前記ガイド部材内に前記主弁体を囲むように形成される収容空間に配置され、且つ開方向に前記主弁体を付勢する第１付勢部材と、
前記第１付勢部材の付勢力に抗する付勢力を前記主弁体に与えて前記主弁体を閉位置に位置させる第２付勢部材と、
前記第２付勢部材の付勢力に抗する励磁力を発生させて前記主弁体を開位置へと移動させる電磁駆動装置とを備え、
前記収容空間は、前記ガイド部材の一端部から開方向に離して配置され、
前記主弁体は、その一端部を前記ガイド部材から突出させて前記弁口を閉じ、
前記ハウジングには、前記主弁体の一端部を囲むようにバッファ空間が形成されている、ガス用電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁駆動式の開閉弁であるガス用電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスが流れる流路を開閉すべくガス用電磁弁が設けられており、その一例として例えば特許文献１のような電磁弁が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２２２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電磁弁は、例えばガスタンクに設けられることがあり、ガスタンクに設けられた場合、以下のように使用される。即ち、ガスタンクにガスを充填する場合、ガス圧によって主弁を弁座から持ち上げて流路が開かれる。この際に主弁等にチャタリングが発生し、騒音、シートの損傷、及び摩耗によるコンタミの発生等の各種問題が発生する。
【０００５】
そこで本発明は、主弁体におけるチャタリングの発生を抑制することができるガス用電磁弁の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明であるガス用電磁弁は、第１ポート、第２ポート、及び前記第１及び第２ポートに繋がる弁口を有するハウジングと、前記弁口を閉じる閉位置と前記弁口を開く開位置との間で移動可能であって、前記第１ポートから供給されるガスの圧力によって開方向に移動する主弁体と、その一端部を前記弁口に対向させて配置され、且つ前記主弁体を閉位置と開位置との間で案内すべくその内孔に前記主弁体が挿入されているガイド部材と、前記ガイド部材内に前記主弁体を囲むように形成される収容空間に配置され、且つ開方向に前記主弁体を付勢する第１付勢部材と、前記第１付勢部材の付勢力に抗する付勢力を前記主弁体に与えて前記主弁体を閉位置に位置させる第２付勢部材と、前記第２付勢部材の付勢力に抗する励磁力を発生させて前記主弁体を開位置へと移動させる電磁駆動装置とを備え、前記収容空間は、前記ガイド部材の一端部から開方向に離して配置され、前記ガイド部材の一端部には、前記ガイド部材の内の開口端を囲むようにバッファ溝が形成されているものである。
【０００７】
本発明に従えば、主弁体の外周面に沿って流れるガスをバッファ溝に逃がすことができ、主弁体とガイド部材との間に多量のガスが流れ込むことを抑制することができる。そうすることによって、収容空間の内圧が急激に変動することを抑制することができ、主弁体にチャタリングが発生することを抑制することができる。
【０００８】
上記発明において、前記主弁体に挿通され、前記第２付勢部材の付勢力を受けて前記主弁体を閉位置に付勢するシートピストンを更に備え、前記主弁体には、前記第１ポートと前記第２ポートとを繋ぐパイロット通路が形成され、前記シートピストンは、前記パイロット通路を閉じるパイロット閉位置と前記パイロット通路を開くパイロット開位置との間で移動することができ、前記電磁駆動装置は、励磁力を発生させて前記シートピストンを開位置へと移動させることによって、前記主弁体を開位置へと移動させことが好ましい。
【０００９】
上記構成に従えば、電磁駆動装置に励磁力を発生させることによって弁口を開くことができ、第２ポートから第１ポートにガスを流すことができる。このような双方向の流れを許容するガス用電磁弁においても主弁体におけるチャタリングの発生を抑制することができる。
【００１０】
上記発明において、前記主弁体及び前記ガイド部材の少なくとも一方に圧抜通路が形成され、前記圧抜通路は、前記収容空間内のガスを排出可能に形成されていることが好ましい。
【００１１】
上記構成に従えば、収容空間に流れ込んだガスを排出することができる、即ち収容空間の圧抜きを行うことができる。これにより、収容空間の内圧が急激に変動することを抑制することができ、主弁体におけるチャタリングが発生することを抑制することができる。
【００１２】
上記発明において、前記ガイド部材は、開かれた前記弁口から導かれるガスを前記第２ポートに導くべく少なくとも１つの連通流路を有し、前記少なくとも１つの連通流路は、前記ガイド部材の一端部に形成され、そこを流れるガスの流量の分布が前記ガイド部材の一端部において非対称になるように配置されていることが好ましい。
【００１３】
上記構成に従えば、ガスを流した際にガイド部材に主弁体を押し付けるような荷重を主弁体に対して作用させることができる。これにより、主弁体の摺動抵抗を増加させることができる。そうすることによって、主弁体が振動することを抑制することができ、主弁体におけるチャタリングの発生を抑制することができる。
【００１４】
第２の発明であるガス用電磁弁は、第１ポート、第２ポート、及び前記第１及び第２ポートに繋がる弁口を有するハウジングと、前記弁口を閉じる閉位置と前記弁口を開く開位置との間で移動可能であって、前記第１ポートから供給されるガスの圧力によって閉位置から開位置に向かう開方向に移動する主弁体と、その一端部を前記弁口に対向させて配置され、且つ前記主弁体を閉位置と開位置との間で案内すべくその内孔に前記主弁体が挿入されているガイド部材と、前記ガイド部材内に前記主弁体を囲むように形成される収容空間に配置され、閉位置から開位置に向かう開方向に前記主弁体を付勢する第１付勢部材と、前記第１付勢部材の付勢力に抗する付勢力を前記主弁体に与えて前記主弁体を閉位置に位置させる第２付勢部材と、前記第２付勢部材の付勢力に抗する励磁力を発生させて前記主弁体を開位置へと移動させる電磁駆動装置とを備え、前記主弁体及び前記ガイド部材の少なくとも一方に圧抜通路が形成され、前記圧抜通路は、前記収容空間内のガスを排出可能に形成されているものである。
【００１５】
本発明に従えば、収容空間に流れ込んだガスを排出することができる、即ち収容空間の圧抜きを行うことができる。これにより、収容空間の内圧が急激に変動することを抑制することができ、主弁体におけるチャタリングが発生することを抑制することができる。
【００１６】
第３の発明であるガス用電磁弁は、第１ポート、第２ポート、及び前記第１及び第２ポートに繋がる弁口を有するハウジングと、前記弁口を閉じる閉位置と前記弁口を開く開位置との間で移動可能であって、前記第１ポートから供給されるガスの圧力によって閉位置から開位置に向かう開方向に移動する主弁体と、その一端部を前記弁口に対向させて配置され、且つ前記主弁体を閉位置と開位置との間で案内すべくその内孔に前記主弁体が挿入されているガイド部材と、前記ガイド部材内に前記主弁体を囲むように形成される収容空間に配置され、閉位置から開位置に向かう開方向に前記主弁体を付勢する第１付勢部材と、前記第１付勢部材の付勢力に抗する付勢力を前記主弁体に与えて前記主弁体を閉位置に位置させる第２付勢部材と、前記第２付勢部材の付勢力に抗する励磁力を発生させて前記主弁体を開位置へと移動させる電磁駆動装置とを備え、前記ガイド部材は、開かれた前記弁口から導かれるガスを前記第２ポートに導くべく少なくとも１つの連通流路を有し、前記少なくとも１つの連通流路は、前記ガイド部材の一端部に形成され、弁口から連通流路へ流れるガスの流量の分布が前記ガイド部材の一端部において非対称になるように配置されているものである。
【００１７】
本発明に従えば、ガスを流した際にガイド部材に主弁体を押し付けるような荷重を主弁体に対して作用させることができる。これにより、主弁体の摺動抵抗を増加させることができる。そうすることによって、主弁体が振動することを抑制することができ、主弁体におけるチャタリングの発生を抑制することができる。
【００１８】
第４の発明であるガス用電磁弁は、第１ポート、第２ポート、及び前記第１及び第２ポートに繋がる弁口を有するハウジングと、前記弁口を閉じる閉位置と前記弁口を開く開位置との間で移動可能であって、前記第１ポートから供給されるガスの圧力によって開方向に移動する主弁体と、その一端部を前記弁口に対向させて配置され、且つ前記主弁体を閉位置と開位置との間で案内すべくその内孔に前記主弁体が挿入されているガイド部材と、前記ガイド部材内に前記主弁体を囲むように形成される収容空間に配置され、且つ開方向に前記主弁体を付勢する第１付勢部材と、前記第１付勢部材の付勢力に抗する付勢力を前記主弁体に与えて前記主弁体を閉位置に位置させる第２付勢部材と、前記第２付勢部材の付勢力に抗する励磁力を発生させて前記主弁体を開位置へと移動させる電磁駆動装置とを備え、前記収容空間は、前記ガイド部材の一端部から開方向に離して配置され、前記主弁体は、その一端部を前記ガイド部材から突出させて前記弁口を閉じ、前記ハウジングには、前記主弁体の一端部を囲むようにバッファ空間が形成されているものである。
【００１９】
本発明に従えば、主弁体の外周面に沿って流れるガスをバッファ空間に逃がすことができ、主弁体とガイド部材との間に多量のガスが流れ込むことを抑制することができる。そうすることによって、収容空間の内圧が急激に変動することを抑制することができ、主弁体にチャタリングが発生することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、主弁体におけるチャタリングの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る第１実施形態のガス用電磁弁を示す断面図である。
【図２】ガス用電磁弁を図１の切断線ＩＩ−ＩＩで切断して見た拡大断面図である。
【図３】図１の領域Ｘを拡大して示す拡大断面図である。
【図４】図１のガス用電磁弁において第２ポートから第１ポートへとガスを供給する際の状態を示す断面図である。
【図５】図１のガス用電磁弁において第１ポートから第２ポートへとガスを供給する際の状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態のガス用電磁弁を示す断面図である。
【図７】本発明に係る第３実施形態のガス用電磁弁を示す断面図である。
【図８】本発明に係る第４実施形態のガス用電磁弁を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る第１乃至第４実施形態のガス用電磁弁１，１Ａ〜１Ｃについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明するガス用電磁弁１，１Ａ〜１Ｃは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
【００２３】
＜第１実施形態＞
高圧ガスが貯められるガスタンク等には、図１に示すようなガス用電磁弁１が設けられており、ガス用電磁弁１は、流路を開閉することによってガスの充填及び放出を可能にしている。なお、ガスタンクは、ガス用電磁弁１が使用される一例であり、使用される対象は必ずしもガスタンクに限定されない。即ち、ガス用電磁弁１は、双方向にガスを流すことが要求される流路に設けられる。このような機能を有するガス用電磁弁１は、以下のように構成されている。
【００２４】
即ち、ガス用電磁弁１は、主にハウジング１１と、ガイド部材１２と、主弁体１３と、シートピストン１４と、電磁駆動装置１５とを備えている。ハウジング１１は、大略有底円柱形状の弁室２１が形成されており、その開口部分が蓋体１８によって塞がれている。また、ハウジング１１には、第１ポート２２に繋がる第１流路２３、及び第２ポート２４に繋がる第２流路２５が形成されている。第１流路２３は、弁室２１の底部２１ａにて弁口２６を介して開口し、また第２流路２５は、弁室２１の側面にて開口している。このように構成されているハウジング１１には、弁口２６を開閉すべく弁室２１にガイド部材１２、主弁体１３、シートピストン１４、及び電磁駆動装置１５が収容されている。
【００２５】
ガイド部材１２は、大略円筒状に形成されており、その外周面の少なくとも一部（本実施形態では、互いに周方向に１８０度離れた２か所の位置）が平坦に形成されている。このような形状を有するガイド部材１２は、その一端部を弁室２１の底部２１ａに当接させている状態で弁室２１に嵌合されており、ハウジング１１との間に一対の間隙２７，２７を形成している。また、ガイド部材１２の一端部には、図２に示すように２つの連通流路３１，３２が形成されている。２つの連通流路３１，３２は、ガイド部材１２の内孔１２ａから半径方向一方及び他方に一直線上に並ぶように伸びており、弁口２６と間隙２７，２７とを繋いでいる。ガイド部材１２の他端面にも、同様に２つの連通流路３３，３４が形成されており、連通流路３３，３４によって間隙２７，２７とガイド部材１２の内孔１２ａと繋がっている。また、内孔１２ａには、図３に示すように主弁体１３が挿入されている。
【００２６】
主弁体１３は、大略有底円筒状に形成されており、その基端側部分１３ｂが先端側部分１３ａに対して大径に形成されている。このような形状を有する主弁体１３の基端側部分１３ｂは、内孔１２ａに嵌まり込んでおり、ガイド部材１２の内孔１２ａに沿ってその軸線方向に移動することができる。また、主弁体１３は、図１に示すような閉位置に位置することができ、その先端面にシート部材１３ｃを備えている。シート部材１３ｃは、主弁体１３が閉位置に位置した際に弁座２８に着座し、これによって弁口２６が閉じられる。他方、主弁体１３が軸線方向他方に移動して開位置に位置すると、シート部材１３ｃが弁座２８から離れ、弁口２６が開かれる。
【００２７】
このように構成されている主弁体１３は、第１コイルばね１６を収容すべく、ガイド部材１２との間に収容空間３５を形成している。即ち、ガイド部材１２では、内孔１２ａの一端側部分１２ｂが残余部分１２ｃに比べて小径に形成されており、そこに主弁体１３の先端側部分１３ａが挿通されている。これにより、主弁体１３の先端側部分１３ａとガイド部材１２との間に大略円環状の収容空間３５が形成され、そこに第１コイルばね１６が収容されている。第１付勢部材の一例である第１コイルばね１６は、いわゆる圧縮コイルバネであり、閉位置から開位置へ向かう方向である開方向に付勢力を主弁体１３に与えている。なお、第１コイルばね１６は、それに代えて板ばね、弾性体、磁気ばね、空気ばね、及び静電力による押し付け機構等の用いることができる。
【００２８】
また、主弁体１３には、閉位置において第１ポート２２と第２ポート２４とが連通できるようにパイロット通路１３ｄが形成されている。パイロット通路１３ｄは、主弁体１３をその軸線に沿って貫通しており、主弁体１３が着座している状態で弁口２６と主弁体１３の内孔１３ｅとを繋いでいる。また、主弁体１３の内孔１３ｅには、パイロット通路１３ｄを開閉すべく、シートピストン１４がその軸線方向に移動可能に挿通されている。
【００２９】
シートピストン１４は、大略円柱状に形成されており、その先端部１４ａをパイロット通路１３ｄのシート部１３ｆに挿入させて着座させることによってパイロット通路１３ｄを閉じる。即ち、シートピストン１４がパイロット閉位置に位置することによってパイロット通路１３ｄが閉じられる。また、シートピストン１４は、その軸線に沿ってパイロット閉位置からパイロット開位置へと移動することができ、移動することによって先端部１４ａがシート部１３ｆから離れる。これにより、パイロット通路１３ｄが開き、弁口２６と主弁体１３の内孔１３ｅが連通する。また、シートピストン１４の外周面には、複数のスリット（本実施形態では２つのスリット）１４ｂ，１４ｂが形成されており、スリット１４ｂ、１４ｂは、パイロット通路１３ｄが開いた際にパイロット通路１３ｄと前述する２つの連通流路３３，３４とを繋ぐ流路を成している。このような構成されているシートピストン１４は、その基端側部分１４ｃが主弁体１３より突き出ており、そこに電磁駆動装置１５が設けられている。
【００３０】
電磁駆動装置１５は、プランジャ４１、固定磁極４２、及びソレノイド４３を有している。プランジャ４１は、磁性体から成る大略円筒状の部材であり、その内孔４１ａにシートピストン１４の基端側部分１４ｃが挿通されている。また、内孔４１ａでは、先端側部分４１ｂが基端側部分４１ｃに対して小径に形成されて、それに合わせてシートピストン１４の基端部１４ｄもまた残余の部分より大径に形成されている。これにより、プランジャ４１は、その内孔４１ａの先端側部分においてシートピストン１４の基端部１４ｄと係合し、シートピストン１４と連動するようになっている。このように構成されているプランジャ４１には、対向させるようにして固定磁極４２が設けられている。
【００３１】
固定磁極４２は、強磁性体から成る大略円柱状の部材であり、プランジャ４１の基端から軸線方向一方に間隔をあけて配置されている。このように配置されている固定磁極４２の先端側部分４２ｂの外径は、プランジャ４１の外径と略同一となっており、固定磁極４２の先端側部分４２ｂとプランジャ４１には、スリーブ４４が外装されている。スリーブ４４は、非磁性体から成る大略円筒状の部材であり、その中でプランジャ４１が軸線方向に移動可能に構成されている。このように構成されているスリーブ４４には、ソレノイド４３が外装されている。
【００３２】
ソレノイド４３は、大略円柱状に形成されており、ボビン４３ａに巻き付けたコイル４３ｂに電流を流すことによってプランジャ４１に対して励磁力を発生させることができる。即ち、ソレノイド４３は、プランジャ４１を励磁させて固定磁極４２に引き寄せることができ、引き寄せることによってそれに連動するシートピストン１４をパイロット開位置に移動させることができる。また、このような励磁力に抗する付勢力をプランジャ４１に（より詳しくは、シートピストン１４を介してプランジャ４１に）与えるべく、プランジャ４１には第２コイルばね１７が設けられている。
【００３３】
第２付勢部材の一例である第２コイルばね１７は、いわゆる圧縮コイルバネであり、プランジャ４１内に挿通されている。第２コイルばね１７の一端は、固定磁極４２のばね受け凹部４２ａに嵌まり込み、また他端は、シートピストン１４の基端部１４ｄに押し付けられている。それ故、第２コイルばね１７は、シートピストン１４介してプランジャ４１を軸線方向一方側に付勢し、プランジャ４１を固定磁極４２から引き離している。また、第２コイルばね１７は、シートピストン１４に押し付けられることによってプランジャ４１とシートピストン１４との連動を可能にし、またソレノイド４３に電流が流れていない状態にてシートピストン１４をパイロット閉位置に位置させている。なお、第２コイルばね１７は、それに代えて板ばね、弾性体、磁気ばね、空気ばね、及び静電力による押し付け機構等の用いることができる。
【００３４】
また、ソレノイド４３は、その外周面が基端部に対して残余の部分が小径に形成されており、残余の部分がハウジング１１との間に円環状の環状流路２９を形成している。環状流路２９は、第２流路２５を介して第２ポート２４と繋がり、また間隙２７，２７、連通流路３１，３２、及び第１流路２３を介して第１ポート２２と繋がっており、それらの流路２３，２５，２７，２７，３１，３２と共に弁通路３０を構成している。
【００３５】
このように構成されているガス用電磁弁１では、ガイド部材１２及び主弁体１３が以下のように構成されている。即ち、ガイド部材１２の一端部には、図２に示すようにバッファ溝３６が形成されている。バッファ溝３６は、ガイド部材１２の内孔１２ａの開口端を外囲するように形成されており、環状（本実施形態においては大略円環状）に形成されている。バッファ溝３６の深さは、本実施形態において２つの連通流路３１，３２の深さと略同一となっており、バッファ溝３６内を流れるガスが滞留することなく連通流路３１，３２に導かれるようになっている。なお、バッファ溝３６の深さは、必ずしも同一である必要はなく、２つの連通流路３１，３２の深さより浅くても深くてもよい。
【００３６】
また、主弁体１３には、図３に示すようにその基端側部分１３ｂに複数の圧抜通路（本実施形態では２つの圧抜通路）１３ｇ，１３ｇが形成されている。圧抜通路１３ｇ，１３ｇは、主弁体１３の基端側部分１３ｂの外周面に夫々形成されるスリットであり、例えば外周面の少なくとも２か所を平坦にすることによって形成される。このように形成されている圧抜通路１３ｇ、１３ｇは、主弁体１３の基端側部分１３ｂにおいて軸線方向に延在しており、収容空間３５のガスを２つの連通流路３３，３４に排出することができる。
【００３７】
以下では、ガス用電磁弁１の動作について説明する。即ち、ガス用電磁弁１は、前述の通り、例えばガスタンクに設けられており、ガスを充填及び放出すべく弁通路３０においてガスを双方向に流すことができる。例えば、図４に示すように第２ポート２４から第１ポート２２にガスを流す場合には、ソレノイド４３のコイル４３ｂに電流が流される。それ故、プランジャ４１が持ち上げられ、それに連動してシートピストン１４がパイロット開位置に移動する。これにより、パイロット通路１３ｄが開き、ガスが２つの連通流路３３，３４、スリット１４ｂ，１４ｂ、及びパイロット通路１３ｄを通って第１流路２３に導かれる。そうすると、弁室２１内のガスと第１流路２３を流れるガスとの差圧が小さくなり、やがて第１コイルばね１６によって主弁体１３が開位置へ押し上げられる。これにより、弁口２６が開く、即ち弁通路３０が開き、ガスが弁通路３０を介して第２ポート２４から第１ポート２２へと流れる。その後、コイル４３ｂに流れる電流が止められると、第２コイルばね１７がシートピストン１４を介して主弁体１３を押し、主弁体１３が閉位置へと移動する。これにより、弁口２６が閉じられる、即ち弁通路３０が閉じられてガスの流れが止まる。
【００３８】
他方、図５に示すように第１ポート２２から第２ポート２４にガスを流す場合には、ガス用電磁弁１は以下のように動作する。即ち、第１ポート２２から第１流路２３にガスが流れると、そのガスの圧力によって主弁体１３が開方向に押される。これにより、主弁体１３が開位置へと移動し、弁口２６が開く、即ち弁通路３０が開く。そうすると、ガスは、主に第１流路２３から弁口２６を通って各連通流路３１，３２に流れ、更に間隙２７，２７及び環状流路２９を通って第２流路２５に導かれる。このようにして第１ポート２２に供給されたガスは、弁通路３０を介して第２ポート２４へと導かれる。また、ガスは、少量ではあるが以下のようにも流れる。即ち、弁口２６を通った後、少量のガスが主弁体１３の外周面に沿って流れ、主弁体１３とガイド部材１２との間を通って収容空間３５に流れ込む（例えば、図３の矢符Ａ参照）。これにより、収容空間３５の内圧が上昇し、この状態にて主弁体１３が動くことによって収容空間３５の内圧の急激に変動じて主弁体１３に対してチャタリングを発生させる。これに関してガス用電磁弁１では、以下のようにして主弁体１３におけるチャタリングの発生が抑制されている。
【００３９】
即ち、ガス用電磁弁１では、前述の通りガイド部材１２の一端部にバッファ溝３６が形成されており、主弁体１３の外周面に沿って流れるガスをバッファ溝３６に導いて各連通流路３１，３２に流すことができる（図２の矢印参照）。それ故、主弁体１３とガイド部材１２との間に多量のガスが流れ込んで収容空間３５の内圧が上昇することを抑制することができる。これにより、収容空間３５の内圧が急激に変動することを抑制することができ、主弁体１３にチャタリングが発生することを抑制することができる。
【００４０】
また、ガス用電磁弁１では、前述の通り２つの圧抜通路１３ｇ，１３ｇが形成されており、収容空間３５に流れ込んだガスを連通流路３３，３４を介して弁通路３０に排出することができる、即ち収容空間３５の圧抜きを行うことができる（例えば、図３の矢符Ｂ参照）。これにより、収容空間３５の内圧が急激に変動することを抑制することができ、主弁体１３におけるチャタリングが発生することを抑制することができる。
【００４１】
このようにしてガス用電磁弁１では、第１ポート２２から第１流路２３にガスを供給することによって弁口２６を開いて第２ポート２４にガスを流すことができ、その際に主弁体１３におけるチャタリングの発生を抑制することができる。また、第１ポート２２から第１流路２３へのガスの供給を止めることによって、第２ポートから流す場合と同様に第２コイルばね１７によって主弁体１３が押されて閉位置に移動する。これにより、弁口２６が閉じられる、即ち弁通路３０が閉じられてガスの流れが止められる。このようにガス用電磁弁１では、第１ポート２２及び第２ポート２４の両方からガスを流すことができる。
【００４２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態のガス用電磁弁１Ａは、第１実施形態のガス用電磁弁１と構成が類似している。従って、第２実施形態のガス用電磁弁１Ａの構成については、第１実施形態のガス用電磁弁１と異なる点について主に説明し、同じ構成については同一の符号を付してその説明を省略する。なお、後述する第３実施形態のガス用電磁弁１Ｂについても同様である。
【００４３】
第２実施形態のガス用電磁弁１Ａでは、図６に示すようにガイド部材１２Ａが以下のように構成されている。即ち、ガイド部材１２Ａには、その一端部に１つの連通流路３１Ａが形成されており、連通流路３１Ａが内孔１２ａから一方の間隙２７に向かって半径方向外方に延在している。これにより、ガイド部材１２Ａの一端部において流れるガスの流量の分布がガイド部材１２Ａの中心軸に対して非対称になり、ガスを流した際にガイド部材１２Ａに主弁体１３を押し付けるような荷重を主弁体１３に対して作用させることができる。これにより、主弁体１３の摺動抵抗を増加させることができる。そうすることによって、主弁体１３が振動することを抑制することができ、主弁体１３におけるチャタリングの発生を抑制することができる。
【００４４】
その他、第２実施形態のガス用電磁弁１Ａは、第１実施形態のガス用電磁弁１と同様の作用効果を奏する。
【００４５】
＜第３実施形態＞
第３実施形態のガス用電磁弁１Ｂは、図７に示すようにガイド部材１２Ｂが以下のように構成されている。即ち、ガイド部材１２Ｂには、その一端部に２つの連通流路３１Ｂ，３２Ｂが形成されている。２つの連通流路３１Ｂ，３２Ｂは、内孔１２ａから間隙２７に向かって半径方向外方に延在しており、一直線上に並んで配置されることなく所定の角度α（１５°≦α＜１８０°であり、本実施形態ではα＝６０°）を成して配置されている。これにより、ガイド部材１２Ａの場合と同様に、その一端部において流れるガスの流量の分布がガイド部材１２Ｂの中心軸に対して非対称になり、ガスを流した際にガイド部材１２Ｂに主弁体１３を押し付けるような荷重を主弁体１３に対して作用させることができる。これにより、主弁体１３におけるチャタリングの発生を抑制することができる。
【００４６】
その他、第３実施形態のガス用電磁弁１Ｂもまた、第１実施形態のガス用電磁弁１と同様の作用効果を奏する。
＜第４実施形態＞
第４実施形態のガス用電磁弁１Ｂは、図８に示すようにガイド部材１２Ｃがバッファ溝３６を有さず、ハウジング１１Ｃにバッファ空間３６Ｃが形成されている。即ち、ハウジング１１Ｃでは、弁室２１の底部２１ａに凹部２１ｂが形成され、その凹部２１ｂの底部分に弁口２６が形成されている。また、主弁体１３は、閉位置においてガイド部材１２Ｃから凹部２１ｂに突き出た状態にて弁座２８に着座している。更に凹部２１ｂの内径は、主弁体１３の外径より大きく形成されており、主弁体１３の周りには、バッファ空間３６Ｃが形成されている。バッファ空間３６Ｃは、大略円環状に形成されており、連通流路３１，３２と繋がっている。それ故、バッファ空間３６Ｃは、第１乃至第３実施系のバッファ溝３６と同様の機能を有する。それ故、第４実施形態のガス用電磁弁１Ｃもまた、第１実施形態のガス用電磁弁１と同様の作用効果を奏する。
【００４７】
＜その他の実施形態＞
第１乃至第４実施形態のガス用電磁弁１，１Ａ〜１Ｃでは、圧抜通路１３ｇ、１３ｇが外周面の少なくとも２か所を平坦にすることによって形成されているが、必ずしもそのように形成されている必要ない。例えば、圧抜通路１３ｇ，１３ｇは細い溝であってもよく、その形状を問わない。また、圧抜通路１３ｇ，１３ｇは、また主弁体１３，１３Ａ又はガイド部材１２，１２Ａ〜１２Ｃに形成される連通孔であってもよい。例えば、連通孔は、収容空間３５とパイロット通路１３ｄとを連通するように主弁体１３，１３Ａに形成されたり、また収容空間３５と間隙２７とを連通するようにガイド部材１２，１２Ａ〜１２Ｃに形成されたりしてもよい。更に圧抜通路１３ｇ，１３ｇは、必ずしも形成されている必要はなく、バッファ溝３６を形成するだけでも主弁体１３におけるチャタリングの発生を抑制することができる。他方、バッファ溝３６及びバッファ空間３６Ｃも必ずしも形成する必要はなく、圧抜通路１３ｇ，１３ｇを形成するだけでも主弁体１３におけるチャタリングの発生を抑制することができる。
【００４８】
また、第１乃至第４実施形態のガス用電磁弁１，１Ａ〜１Ｃでは、ガイド部材１２，１２Ａ〜１２Ｃの一端部に形成される連通流路についても同様であり、必ずしも１本又は２本である必要はなく、３本以上であってもよい。また、第２及び第３実施形態のガス用電磁弁１Ａ，１Ｂのように主弁体１３の摺動抵抗を増大させる場合、連通流路が以下のように構成されてもよい。即ち、複数の連通流路が非対称に（即ち、β本の連通流路を３６０／β°ずつ角度をずらして（つまり等角度だけずらして）配置するようなことなく）配置されたり、連通流路毎に深さ及び幅が変えられたり、下流側に絞りが設けられたりしてもよい。即ち、複数の連通流路は、ガイド部材１２の一端部において流れるガスの流量の分布がガイド部材１２Ｂの中心軸に対して非対称になるように配置されればよい。
【００４９】
第１乃至第４実施形態のガス用電磁弁１，１Ａ〜１Ｃでは、シートピストン１４が備わっているが必ずしも必要ではなく、プランジャ４１が主弁体１３に直接押し付けられるような構成であってもよい。また、主弁体１３は、必ずしもシート部材１３ｃを有している必要はなく、シート部材１３ｃがハウジング１１側に形成されていてもよい。また、主弁体１３自体がシート部材１３ｃと同じ素材で形成されていてもよく。また、シート部材１３ｃは、断面矩形状になっているが、断面円形状であったり、曲面を有するような形状であったりしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１，１Ａ，１Ｂ  ガス用電磁弁
１１，１１Ｃ  ハウジング
１２，１２Ａ〜１２Ｃ  ガイド部材
１２ａ  内孔
１２ｂ  一端側部分
１３  主弁体
１３ｄ  パイロット通路
１３ｇ  圧抜通路
１４  シートピストン
１５  電磁駆動装置
１６  第１コイルばね
１７  第２コイルばね
２２  第１ポート
２４  第２ポート
２６  弁口
３１，３１Ａ，３１Ｂ  連通流路
３２，３２Ｂ  連通流路
３５  収容空間
３６  バッファ溝
３６Ｃ  バッファ空間
【図１】
2020122547.tif 000003
【図２】
2020122547.tif 000004
【図３】
2020122547.tif 000005
【図４】
2020122547.tif 000006
【図５】
2020122547.tif 000007
【図６】
2020122547.tif 000008
【図７】
2020122547.tif 000009
【図８】
2020122547.tif 000010