(57)【要約】【課題】簡易な構成の弁を用いて、弁の閉状態において、流体の流れを的確に遮断するとともに、用途に応じて、容易に、ノーマルオープン型とノーマルクローズ型を構成できる。【解決手段】球状、又は半球状の第１の弁体と、円柱状で、かつ、外周に溝が形成された第２の弁体と、一端に前記第１の弁体が連結され、他端に第２の弁体が連結された連結部材と、を備えた弁体ユニットと、ソレノイドと、一端が、シャフトの先端と弁体ユニットとを介して、対向するように配置されたスプリングと、からなり、第２の弁体をシャフトの先端と対向するように、配置したときに、コイルの非通電時において、第１の弁体が流路を閉止するように動作し、コイルの通電時において、第１の弁体が、流路を開放するように動作し、第１の弁体をシャフトの先端と対向するように、配置したときに、コイルの非通電時において、第１の弁体が流路を開放するように動作し、コイルの通電時において、第１の弁体が、流路を閉止するように動作する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状、又は半球状の第１の弁体と、円柱状で、かつ、外周に溝が形成された第２の弁体と、一端に前記第１の弁体が連結され、他端に第２の弁体が連結された連結部材と、を備えた弁体ユニットと、
前記弁体ユニットの少なくとも一部がその内部に配置された流路と、
摺動可能で、かつ、先端が前記弁体ユニットと接離可能に配置されたシャフトと、前記シャフトの基端側の部分が固定されるとともに、摺動可能に配置された可動鉄芯と、前記可動鉄芯と磁気回路を生成し、かつ、前記可動鉄芯が接離可能に配置された固定鉄芯と、通電時に、前記可動鉄芯が前記弁体ユニットに向かって摺動して、前記固定鉄芯に当接するような磁気回路を生成するコイルを備えたソレノイドと、
一端が、前記シャフトの先端と前記弁体ユニットとを介して、対向するように配置されたスプリングと、からなり、
前記第２の弁体を前記シャフトの先端と対向するように、配置したときに、前記コイルの非通電時において、前記第１の弁体が前記流路を閉止するように動作し、前記コイルの通電時において、前記第１の弁体が、前記流路を開放するように動作し、
前記第１の弁体を前記シャフトの先端と対向するように、配置したときに、前記コイルの非通電時において、前記第１の弁体が前記流路を開放するように動作し、前記コイルの通電時において、前記第１の弁体が、前記流路を閉止するように動作することを特徴とするソレノイド弁。
【請求項２】
前記弁体ユニットは、前記ソレノイドと組み合わせる際に、前記第２の弁体側を前記シャフトの先端側に対して対向するように、配置可能であり、または、前記第１の弁体側を前記シャフトの先端側に対して対向するように、配置可能であることを特徴とする請求項１に記載のソレノイド弁。
【請求項３】
前記流路は、前記第１の弁体が前記流路を閉止しているときに、流体が前記連結部材の側から流入し、前記第１の弁体と前記第２の弁体とに向かうように２つの流れとなり、２つの流れとなった流体が前記第１の弁体と前記第２の弁体とを離反する方向に押圧することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のソレノイド弁。
【請求項４】
前記流路は、前記第２の弁体側で縮径するとともに、前記第２の弁体側の流路の径が前記第１の弁体の径よりも小さく、かつ、前記第２の弁体の径よりも大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のソレノイド弁。
【請求項５】
前記流路は、縮径している部位が漏斗状の傾斜曲面になっていることを特徴とする請求項４に記載のソレノイド弁。
【請求項６】
前記シャフトは、先端側が基端側よりも径が小さくなるように形成されるとともに、前記シャフトの基端側の部分と前記固定鉄芯との間に円筒状のガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のソレノイド弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧制御等の流体圧力の制御を行うために用いられるソレノイド弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子制御自動変速機のクラッチ油圧制御などにおいては、ソレノイドコイルへの通電量と制御圧が比例する、いわゆるリニアソレノイド弁が好適に利用されている。そして、このようなリニアソレノイド弁においては、少なくともソレノイドによる推力とソレノイドの推力に抗する抗力とを含む力の釣り合い（バランス）によってプランジャー及びプランジャーに固定されたロッドのストローク位置をコントロールする方式が好適に採用されている。このような従来技術に係るソレノイド弁について図１３を参照して説明する。図１３は、従来技術に係るソレノイド弁の模式的断面図である。
【０００３】
図１３において、従来技術に係るソレノイド弁２００は、ソレノイド部２００Ａと弁部２００Ｂとから構成される。ソレノイド部２００Ａにおいては、電磁力を利用してロッド２０１の駆動を行っている。ロッド２０１は弁部２００Ｂにおける弁スリーブ２０７の内部まで伸びる構成である。このロッド２０１は、ソレノイド部２００Ａ側の大径部２０１ａと、これに隣接する小径部２０１ｂと、これに隣接する最も先端側の大径部２０１ｃとを備えている。このような構成により、ロッド２０１の弁部２００Ｂ側は、大径部２０１ａ，２０１ｃが弁スリーブ２０７の内周面に摺動可能に構成されたスプール弁として機能する。
【０００４】
そして、ロッド２０１の先端側には、ロッド２０１を、ソレノイドの推力が作用する方向（図中左方向）に抗する方向（図中右側）に付勢するスプリング２０２が設けられている。また、弁部２００Ｂの先端には、スプリング２０２の端部を固定すると共に、スプリング２０２の位置を調整するアジャストスクリュ２０８が設けられている。
【０００５】
そして、弁スリーブ２０７には、先端側から順に、供給ポート２０４，制御ポート２０５，ドレンポート２０６が設けられ、また、アジャストスクリュ２０８にもドレンポート２０３が設けられている。入力側となる供給ポート２０４は、供給圧力Ｐｏの流体が供給される開口部であり、出力側となる制御ポート２０５は、出力側の流体圧力を制御圧力Ｐｃに制御するために、流体を出力側に供給する開口部である。ドレンポート２０３，２０６は、余分な流体Ｄｒを排出するための開口部である。
【０００６】
ところが、上記の通り、スプール弁は、スプールが弁スリーブの内周面を摺動する構成であるため、スプールが好適に摺動するためには、スプールの外周面と弁スリーブの内周面との間にクリアランスが必要となる。したがって、スプール弁の場合には、一般的に閉状態であってもクリアランスの部分から流体が流れてしまうという特性を有する。
【０００７】
こうした問題に対応して、供給ポートと制御ポートとの間に、図１１に示すようなステンレスまたは鋼材から作られたポペット弁５０を設けた弁が知られている（例えば、特許文献１参照。）
【０００８】
また、図１２に示すように、プランジャーＡｓｓｙ６６と、鋼材からなるシートベース６１と、弁部とソレノイド部とを連結する磁性材料からなるジョイント８１と、磁性材料からなるベースコア８６と接合する磁性材料からなるケース８４と、ケース内部に設けられたコイル８２と、プランジャーＡｓｓｙ６６が摺動するフィラーリング８３と、フィラーリング８３からの流れを防止するＯリング８５とから構成されている。
【０００９】
また、プランジャーＡｓｓｙ６６は、磁性材料からなるプランジャー６５にカシメられて固定されたステンレス製のホルダ６３と、ホルダの先端部に溶接されたボール６２と、プランジャー６５を付勢するスプリング６４とから構成されたソレノイド弁が知られている。
【００１０】
このソレノイド弁は、コイルへの非通電状態では、ベースコア８６の端面に設けられたスプリング６４により、プランジャーＡｓｓｙ６６がシートベース６１に押しつけられ、ボール６２がシートベース６１に密着して、弁を閉状態とし、コイル８２への通電状態では、プランジャーＡｓｓｙ６６が、ベースコア８６に吸着され、これにより、ボール６２がシートベース６１から離れることにより、弁を開状態とする。
【特許文献１】特開２００４−２５１４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、特許文献１に記載の技術においては、ポペット弁を精度よく作成する必要があり、製造コストが高く、しかも、ポペット弁を精度よく作成したとしても、弁内に装着したときに軸ずれを起こすと、流体が流れてしまうという状況を解決できないという問題があった。
【００１２】
また、図１２に示すソレノイド弁では、ボールをホルダの先端部に精度よく溶接することが難しく、ボールをホルダの先端部に精度よく溶接したとしても、プランジャーとの軸ずれや、ソレノイド弁内にプランジャーＡｓｓｙを装着したときの軸ずれで流体が流れてしまうという状況を解決できないという問題があった。
【００１３】
さらに、ソレノイド弁には、ソレノイドの非動作時に流路が開状態となっているノーマルオープン型と、流路が閉状態となっているノーマルクローズ型とがあるが、従来は、その目的に応じて、それぞれの型のソレノイド弁を別個に製造する必要があり、手間がかかるという問題もあった。
【００１４】
そこで、本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成の弁を用いて、弁の閉状態において、流体の流れを的確に遮断するとともに、容易に、ノーマルオープン型かノーマルクローズ型かを構成できるソレノイド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】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の事項を提案している。
【００１６】
（１）本発明は、球状、又は半球状の第１の弁体と、円柱状で、かつ、外周に溝が形成された第２の弁体（例えば、図１のホルダ６に相当）と、一端に前記第１の弁体が連結され、他端に第２の弁体が連結された連結部材（例えば、図１の連結部材１０に相当）と、を備えた弁体ユニットと、前記弁体ユニットの少なくとも一部がその内部に配置された流路と、摺動可能で、かつ、先端が前記弁体ユニットと接離可能に配置されたシャフトと、前記シャフトの基端側の部分が固定されるとともに、摺動可能に配置された可動鉄芯と、前記可動鉄芯と磁気回路を生成し、かつ、前記可動鉄芯が接離可能に配置された固定鉄芯と、通電時に、前記可動鉄芯が前記弁体ユニットに向かって摺動して、前記固定鉄芯に当接するような磁気回路を生成するコイルを備えたソレノイド（例えば、図１のソレノイド１８０に相当）と、一端が、前記シャフトの先端と前記弁体ユニットとを介して、対向するように配置されたスプリングと、からなり、前記第２の弁体を前記シャフトの先端と対向するように、配置したときに、前記コイルの非通電時において、前記第１の弁体が前記流路を閉止するように動作し、前記コイルの通電時において、前記第１の弁体が、前記流路を開放するように動作し、前記第１の弁体を前記シャフトの先端と対向するように、配置したときに、前記コイルの非通電時において、前記第１の弁体が前記流路を開放するように動作し、前記コイルの通電時において、前記第１の弁体が、前記流路を閉止するように動作することを特徴とするソレノイド弁を提案している。  
【００１７】
この発明によれば、第２の弁体をシャフトの先端と対向するように、配置したときに、コイルの非通電時において、第１の弁体が流路を閉止するように動作し、コイルの通電時において、第１の弁体が、流路を開放するように動作し、第１の弁体をシャフトの先端と対向するように、配置したときに、コイルの非通電時において、第１の弁体が流路を開放するように動作し、コイルの通電時において、第１の弁体が、流路を閉止するように動作する。したがって、弁体ユニットの配置の仕方に応じて、簡単に、ノーマルオープン型あるいはノーマルクローズ型のソレノイド弁を構成することができる。
【００１８】
（２）本発明は、（１）のソレノイド弁について、前記弁体ユニットは、前記ソレノイドと組み合わせる際に、前記第２の弁体側を前記シャフトの先端側に対して対向するように、配置可能であり、または、前記第１の弁体側を前記シャフトの先端側に対して対向するように、配置可能であることを特徴とするソレノイド弁を提案している。
【００１９】
この発明によれば、弁体ユニットは、ソレノイドと組み合わせる際に、第２の弁体側をシャフトの先端側に対して対向するように、配置可能であり、または、第１の弁体側をシャフトの先端側に対して対向するように、配置可能である。つまり、弁ユニットは、弁の匡体の中心軸に直交する軸方向に対して、左右に反転して、匡体に装着可能な構造であるため、弁体ユニットの装着方向によって、簡単に、ノーマルオープン型あるいはノーマルクローズ型のソレノイド弁を構成することができる。
【００２０】
（３）本発明は、（１）または（２）のソレノイド弁について、前記流路は、前記第１の弁体が前記流路を閉止しているときに、流体が前記連結部材の側から流入し、前記第１の弁体と前記第２の弁体とに向かうように２つの流れとなり、２つの流れとなった流体が前記第１の弁体と前記第２の弁体とを離反する方向に押圧することを特徴とするソレノイド弁を提案している。
【００２１】
この発明によれば、流路は、第１の弁体が流路を閉止しているときに、流体が連結部材の側から流入し、第１の弁体と第２の弁体とに向かうように２つの流れとなり、２つの流れとなった流体が第１の弁体と第２の弁体とを離反する方向に押圧する。したがって、推力があまり大きくないソレノイドを用いても、第１の弁体および第２の弁体を流路内で摺動させることができる。
【００２２】
（４）本発明は、（１）から（３）のソレノイド弁について、前記流路は、前記第２の弁体側で縮径するとともに、前記第２の弁体側の流路の径が前記第１の弁体の径よりも小さく、かつ、前記第２の弁体の径よりも大きいことを特徴とするソレノイド弁を提案している。
【００２３】
この発明によれば、流路は、第２の弁体側で縮径するとともに、第２の弁体側の流路の径が第１の弁体の径よりも小さく、かつ、第２の弁体の径よりも大きい。したがって、ノーマルオープンの場合には、駆動体が非動作状態のときに、弁が開状態となり、ノーマルクローズの場合には、駆動体が非動作状態のときに、球状または半球状からなる第１の弁体の円周部が流路の一部に当接して、流路を閉状態として、的確に流体の流れを遮断することができる。
【００２４】
（５）本発明は、（４）のソレノイド弁について、前記流路は、縮径している部位が漏斗状の傾斜曲面になっていることを特徴とするソレノイド弁を提案している。
【００２５】
この発明によれば、流路は、縮径している部位が漏斗状の傾斜曲面になっていることから、流路が閉状態の場合に、球状または半球状からなる第１の弁体の円周部が漏斗状の傾斜曲面にしっかりと当接するため、的確に流体の流れを遮断することができる。
【００２６】
（６）本発明は、（１）から（５）のソレノイド弁について、前記シャフトは、先端側が基端側よりも径が小さくなるように形成されるとともに、前記シャフトの基端側の部分と前記固定鉄芯との間に円筒状のガイド部材が設けられていることを特徴とするソレノイド弁を提案している。
【００２７】
この発明によれば、シャフトは、先端側が基端側よりも径が小さくなるように形成されるとともに、シャフトの基端側の部分と固定鉄芯との間に円筒状のガイド部材が設けられていることから、スリーブの内径とシャフトの外径との間に、隙間が生じても、ガイド部材により、シャフトが確実に、第１の弁体あるいは第２の弁体と当接し、推力を供給することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、弁の閉状態において、流体の流れを的確に遮断することができるという効果がある。また、弁が、第１の弁体、第２の弁体、連結部材の３つの部材からなるため、簡易な構成で弁を形成することができるという効果がある。
【００２９】
また、本発明によれば、弁の閉状態において、たとえ、弁体に軸ずれが発生しても、流路の閉状態時には、弁体が連結部材に設けられた自在継ぎ手構造により自在に回転するため、弁体の円周部が、例えば、流路に設けられた段部に確実に当接することにより、的確に流体の流れを遮断することができるという効果がある。
【００３０】
さらに、本発明によれば、本発明の製造工程において、弁体ユニットを含めた流路一式までを組み立てたところで、駆動体のシャフトの一端と組み合わせる際に、第１の弁体と対向させるか、あるいは、第２の弁体と対向させるかを選択するだけで、ノーマルオープン型か、ノーマルクローズ型かを選択することができるという効果がある。
【００３１】
つまり、これは、弁として、予め、ノーマルオープン型か、ノーマルクローズ型かを最初の製造工程から、分けて制作する必要はなく、最終的に、駆動体と組みわせるときに、判断すればよく、したがって、組み立てラインや部品の段取り等の変更が不要となる。また、部品点数が少なくて済み、歩留りのよい、量産性のある弁を制作できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態に係る弁について、図面を用いて詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００３３】
＜第１の実施形態＞
図１および図２を用いて、本発明に係る第１の実施形態について説明する。
本実施形態に係るソレノイド弁は、弁１００とソレノイド１８０とから構成されている。また、ソレノイド１８０は、ジョイント７により、弁１００と連結され、磁性材料からなるケース２０と、コイル２１と、シャフト２２と、磁性材料からなるベースコア２３とから構成されている。なお、本実施形態に係るソレノイド弁は、ソレノイドが非動作状態である場合に、弁を閉状態とするものである。
【００３４】
＜弁の構成＞
本実施形態に係る弁１００は、図１に示すように、第１の流路１と、第２の流路２と、スプリング５と、ホルダ６と、ジョイント７と、開閉部材１１とから構成されている。
【００３５】
第１の流路１及び第２の流路２には、先端側から順に、出力ポート４、図示しないドレンポートおよび入力ポート３が設けられている。第１の流路１は、入力ポート３に連結し、弁の中心部に所定の径を有する円柱状の流路を形成している。また、第１の流路１は、第１の流路１よりも径の大きな円柱状の流路である第２の流路２とともに漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部を形成し、出力ポート４と連結されて構成されている。さらに、テーパ部は、図２に示すように、後述する第１の弁体の接線方向と略平行に設けられている。
【００３６】
入力ポート３は、供給圧力ＰＡの流体が供給される開口部であり、出力側となる出力ポート４は、出力側の流体圧力を制御圧力ＰＢに制御するために、流体を出力側に供給する開口部である。また、図示しないドレンポートは、余分な流体Ｄｒを排出するための開口部である。なお、入力ポート１１から流入する流体は、例えば、図１に示すように、第１の弁体、第２の弁体に対して、逆方向に、かつ、均一に圧力をかけるように作用する結果、第１の弁体と第２の弁体とが互いに引っ張りあう構造となるため、大きな推力をもつ駆動体でなくとも、第１の弁体および第２の弁体をスムーズに流路上で、動かすことができる。
【００３７】
スプリング５は、後述する開閉部材１１の一部をなす第１の弁体に当接し、例えば、ソレノイド等の駆動体が作用する方向に抗する方向、すなわち、第２の弁体側に開閉部材１１を付勢する。
【００３８】
ホルダ６は、第１の流路１に配置され、一端に後述する開閉部材１１の一部をなす例えば、剛球体９を保持する凹部を備え、他端が、例えば、ソレノイド１８０と当接している。ジョイント７は、弁１００とソレノイド１８０を結合するための連結部材である。
【００３９】
開閉部材１１は、球状または半球状の第１の弁体と、円柱状で、かつ、外周に環状の溝が形成された第２の弁体と、第１の弁体と第２の弁体とを連結する連結部材１０とから構成されている。そもそも、第１の弁体、第２の弁体および連結部材１０は別部材であるため、簡易な構成をなし、しかも、開閉部材１１の作成において、高い精度を必要としない。
【００４０】
また、流路は、第２の弁体側で縮径し、かつ、第１の弁体よりも径が小さい段部を形成している。したがって、流路が閉状態の場合に、図２に示すように、球状または半球状からなる第１の弁体の円周部が漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部にしっかりと当接するため、的確に流体の流れを遮断することができる。
【００４１】
ここで、第１の弁体をなす第１の剛球体８および第２の剛球体９には、ベアリングボールを用いてもよい。第１の弁体をなす第１の剛球体８および第２の剛球体９をベアリングボールで構成すれば、低コストで弁体を構成できるとともに、剛球体の精度を高く維持することができる。
【００４２】
＜ソレノイド弁の動作＞
次に、図１を用いて、本実施形態に係るソレノイド弁の動作について説明する。
まず、ソレノイド１８０のコイル２１に電流が供給されていない場合、すなわち、ソレノイド１８０が非動作状態である場合には、スプリング５の付勢力により、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部が当接される。なお、シャフトは、先端側が基端側よりも径が小さくなるように形成されるとともに、シャフトの基端側の部分と固定鉄芯との間に円筒状のガイド部材が設けられていることから、スリーブの内径とシャフトの外径との間に、隙間が生じても、ガイド部材により、シャフトが確実に、第１の弁体あるいは第２の弁体と当接し、推力を供給することができる。
【００４３】
ここで、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部は、第１の弁体をなす第１の剛球体８の接線方向と略平行な形状となっているため、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部が十分に密着した状態になる。したがって、ソレノイド１８０が非動作状態の場合には、流路を閉状態とし、しかも、第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部と漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部がしっかりと密着して、高いシール効果を奏するため、的確に流体の流れを遮断することができる。
【００４４】
一方で、ソレノイド１８０のコイル２１に電流が供給されている場合、すなわち、ソレノイド１８０が、動作状態である場合には、シャフト２２に与えられる推力により開閉部材１１およびホルダ６が直線移動し、第１の弁体をなす第１の剛球体８が、漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部から離れることにより、流路を開状態とする。したがって、ソレノイド１８０の駆動量を制御することで、出力ポート４における流体圧力ＰＢを制御することができる。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
図３を用いて、本発明に係る第２の実施形態について説明する。
本実施形態に係るソレノイド弁は、弁１１０とソレノイド１８０とから構成されている。また、ソレノイド１８０は、ジョイント７により、弁１１０と連結され、磁性材料からなるケース２０と、コイル２１と、シャフト２２と、磁性材料からなるベースコア２３とから構成されている。なお、本実施形態に係るソレノイド弁は、ソレノイドが動作状態である場合に、弁を閉状態とするものである。
【００４６】
＜弁の構成＞
本実施形態に係る弁１１０は、図３に示すように、第１の流路１と、第２の流路２と、スプリング５と、ホルダ６と、ジョイント７と、開閉部材１１とから構成されている。なお、第１の実施形態と同一の符号を付す構成要素については、同一の機能を有することから、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
スプリング５は、第２の弁体であるホルダ６に当接し、例えば、ソレノイド１８０が作用する方向に抗する方向にホルダ６を付勢する。
【００４８】
第２の弁体であるホルダ６は、第１の流路１に配置され、一端に第２の剛球体９を保持する凹部を備え、他端が、スプリング５と当接している。また、第１の弁体をなす第１の剛球体８は、ソレノイド１８０と当接している。
【００４９】
＜ソレノイド弁の動作＞
次に、図３を用いて、本実施形態に係るソレノイド弁の動作について説明する。
まず、ソレノイド１８０のコイル２１に電流が供給されていない場合、すなわち、ソレノイド１８０が非動作状態である場合には、スプリング５の付勢力により、開閉部材１１が開いて、流路を開状態とする。
【００５０】
一方、ソレノイド１８０のコイル２１に電流が供給されている場合、すなわち、ソレノイド１８０が、動作状態である場合には、シャフト２２に与えられる推力により開閉部材１１およびホルダ６が直線移動し、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部が当接される。なお、シャフトは、先端側が基端側よりも径が小さくなるように形成されるとともに、シャフトの基端側の部分と固定鉄芯との間に円筒状のガイド部材が設けられていることから、スリーブの内径とシャフトの外径との間に、隙間が生じても、ガイド部材により、シャフトが確実に、第１の弁体あるいは第２の弁体と当接し、推力を供給することができる。
【００５１】
ここで、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部は、第１の弁体をなす第１の剛球体８の接線方向と略平行な形状となっているため、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部が十分に密着した状態になる。したがって、駆動体の動作状態に、流路を閉状態とし、しかも、第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部と漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部がしっかりと密着して、高いシール効果を奏するため、的確に流体の流れを遮断することができる。
【００５２】
＜第３の実施形態＞
図４を用いて、本発明に係る第３の実施形態について説明する。
本実施形態に係るソレノイド弁は、弁１２０とソレノイド１８０とから構成されている。また、ソレノイド１８０は、ジョイント７により、弁１２０と連結され、磁性材料からなるケース２０と、コイル２１と、シャフト２２と、磁性材料からなるベースコア２３とから構成されている。なお、本実施形態に係るソレノイド弁は、ソレノイド１８０が非動作状態である場合に、弁を閉状態とするものである。
【００５３】
＜弁の構成＞
本実施形態に係る弁１２０は、図４に示すように、第１の流路１と、第２の流路２と、スプリング５と、ホルダ６と、ジョイント７と、開閉部材１１とから構成されている。
【００５４】
第１の流路１及び第２の流路２には、先端側から順に、出力ポート４、図示しないドレンポートおよび入力ポート３が設けられている。第１の流路は、入力ポート３に連結し、弁の中心部に所定の径を有する円柱状の流路を形成している。また、第１の流路１は、第１の流路１よりも径の大きな円柱状の流路である第２の流路２とともに漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部を形成し、出力ポート４と連結されて構成されている。さらに、漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部は、図２に示すように、後述する弁体の接線方向と略平行に設けられている。
【００５５】
入力ポート３は、供給圧力ＰＡの流体が供給される開口部であり、出力側となる出力ポート４は、出力側の流体圧力を制御圧力ＰＢに制御するために、流体を出力側に供給する開口部である。また、図示しないドレンポートは、余分な流体Ｄｒを排出するための開口部である。なお、入力ポート１１から流入する流体は、例えば、図４に示すように、第１の弁体、第２の弁体に対して、逆方向に、かつ、均一に圧力をかけるように作用する結果、第１の弁体と第２の弁体とが互いに引っ張りあう構造となるため、大きな推力をもつ駆動体でなくとも、第１の弁体および第２の弁体をスムーズに流路上で、動かすことができる。
【００５６】
スプリング５は、後述する開閉部材１１の一部である弁体を構成する第１の剛球体に当接し、例えば、ソレノイド１８０が作用する方向に抗する方向に開閉部材１１を付勢する。
【００５７】
ホルダ６は、第２の弁体を構成し、さらに、第１の流路１に配置され、例えば、図５に示すように、一端に後述する開閉部材１１の一部である第２の剛球体９の半分以上を少なくとも２箇所以上で包み込むように保持する形状を備えた自在継ぎ手構造からなり、他端が、ソレノイド１８０と当接している。ジョイント７は、弁１００とソレノイド１８０を結合するための連結部材である。
【００５８】
開閉部材１１は、第１の弁体をなす第１の剛球体８と、第１の剛球体８と一体化した連結部材１０、連結部材１０の他端に第２の剛球体９をも一体化して構成されている。また、開閉部材１１は、第２の剛球体９を介して、第２の弁体をなすホルダ６に連結されており、ホルダ６と開閉部材１１の連結部は、自在継ぎ手構造となるように構成されている。ここで、自在継ぎ手構造とは、例えば、第２の剛球体９をホルダ６に組み合わせるとき、開閉部材１１が第２の剛球体９を支点として回転及び、振り子のように、振れることができるフレキシブル性を有した構造をいう。
【００５９】
この構造は、図４及び図５で示す構成で実現可能である。連結部材１０と一体化している第２の剛球体９をホルダ６の凹部に径方向側の隙間を設けつつ挿入する。次に、ホルダ６の挿入箇所周辺をプレス等で加圧することにより、第２の剛球体９の球面部分の半分以上を覆うようにする。このとき、軸方向側にも適正なガタを設けておくことにより、連結部材１０が、第２の剛球体９を支点に回転及び、振り子のように振れることができるようになる。
【００６０】
こうすることによって、第１の流路１、第１の流路１内を摺動するホルダ６、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される段部のテーパ部等の寸法精度に関わらず、弁としての機能を有効に発揮することが可能となる。つまり、第１の流路１の内径寸法とホルダ６の外周寸法との間にガタがあったとしても、開閉部材１１は、第２の剛球体９を支点として、フレキシブルに回転及び、振り子のように振れることにより、第１の流路１と第２の流路２とで形成されるテーパ部に第１の剛球体８を密着させて高いシール効果を保つことができる。
【００６１】
なお、第１の弁体をなす第１の剛球体８および第２の剛球体９には、ベアリングボールを用いてもよい。第１の弁体をなす第１の剛球体８および第２の剛球体９をベアリングボールで構成すれば、低コストで構成できるとともに、弁体の精度を高く維持することができる。
【００６２】
＜ソレノイド弁の動作＞
次に、図４を用いて、本実施形態に係るソレノイド弁の動作について説明する。
まず、ソレノイド１８０のコイル２１に電流が供給されていない場合、すなわち、ソレノイド１８０が非動作状態である場合には、スプリング５の付勢力により、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部が当接される。なお、シャフトは、先端側が基端側よりも径が小さくなるように形成されるとともに、シャフトの基端側の部分と固定鉄芯との間に円筒状のガイド部材が設けられていることから、スリーブの内径とシャフトの外径との間に、隙間が生じても、ガイド部材により、シャフトが確実に、第１の弁体あるいは第２の弁体と当接し、推力を供給することができる。
【００６３】
ここで、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部は、弁体をなす第１の剛球体８の接線方向と略平行な形状となっているため、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部が十分に密着した状態になる。したがって、駆動体の非動作状態に、流路を閉状態とし、しかも、第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部と漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部がしっかりと密着して、高いシール効果を奏するため、的確に流体の流れを遮断することができる。また、弁の閉状態において、たとえ、弁体に軸ずれが発生しても、流路の閉状態時には、弁体が半分以上をホルダに少なくとも２箇所以上で包み込むように保持された第２の弁体をなす第２の剛球体９を中心に回転及び振れることができるため、第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部が漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に確実に当接することにより、より的確に流体の流れを遮断することができる。
【００６４】
一方で、ソレノイド１８０のコイル２１に電流が供給されている場合、すなわち、ソレノイド１８０が、動作状態である場合には、シャフト２２に与えられる推力により開閉部材１１およびホルダ６が直線移動し、第１の弁体をなす第１の剛球体８が、漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部から離れることにより、流路を開状態とする。したがって、ソレノイド１８０の駆動量を制御することで、出力ポート４における流体圧力ＰＢを制御することができる。
【００６５】
＜第４の実施形態＞
図６を用いて、本発明に係る第４の実施形態について説明する。
本実施形態に係るソレノイド弁は、弁１３０とソレノイド１８０とから構成されている。また、ソレノイド１８０は、ジョイント７により、弁１２０と連結され、磁性材料からなるケース２０と、コイル２１と、シャフト２２と、磁性材料からなるベースコア２３とから構成されている。なお、本実施形態に係るソレノイド弁は、ソレノイド１８０が動作状態である場合に、弁を閉状態とするものである。
【００６６】
＜弁の構成＞
本実施形態に係る弁１３０は、図６に示すように、第１の流路１と、第２の流路２と、スプリング５と、ホルダ６と、ジョイント７と、開閉部材１１とから構成されている。なお、第３の実施形態と同一の符号を付す構成要素については、同一の機能を有することから、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
スプリング５は、開閉部材１１と自在継ぎ手構造を介して連結するホルダ６に当接し、例えば、ソレノイド等の駆動体が作用する方向に抗する方向にホルダ６を付勢する。
【００６８】
ホルダ６は、第１の流路１に配置され、例えば、図５に示すように、一端に後述する開閉部材１１の一部である第２の剛球体９の半分以上を少なくとも２箇所以上で包み込むような自在継ぎ手構造を備え、他端が、スプリング５と当接している。また、第１の弁体をなす第１の剛球体８は、例えば、ソレノイド１８０のシャフト２２と当接している。
【００６９】
＜ソレノイド弁の動作＞
次に、図６を用いて、本実施形態に係るソレノイド弁の動作について説明する。
まず、ソレノイド１８０のコイル２１に電流が供給されていない場合、すなわち、ソレノイド１８０が非動作状態である場合には、スプリング５の付勢力により、開閉部材１１が開いて、流路を開状態とする。
【００７０】
一方、ソレノイド１８０のコイル２１に電流が供給されている場合、すなわち、ソレノイド１８０が、動作状態である場合には、シャフト２２に与えられる推力により開閉部材１１およびホルダ６が直線移動し、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部が当接される。なお、シャフト２２は、先端側が基端側よりも径が小さくなるように形成されるとともに、シャフト２２の基端側の部分と固定鉄芯との間に円筒状のガイド部材が設けられていることから、スリーブの内径とシャフトの外径との間に、隙間が生じても、ガイド部材により、シャフトが確実に、第１の弁体あるいは第２の弁体と当接し、推力を供給することができる。
【００７１】
ここで、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部は、第１の弁体をなす第１の剛球体８の接線方向と略平行な形状となっているため、第１の流路１と第２の流路２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部が十分に密着した状態になる。したがって、ソレノイド１８０の非動作状態に、流路を閉状態とし、しかも、第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部と漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部がしっかりと密着して、高いシール効果を奏するため、的確に流体の流れを遮断することができる。また、弁の閉状態において、たとえ、弁体に軸ずれが発生しても、流路の閉状態時には、弁体が半分以上をホルダに少なくとも２箇所以上で包み込むように保持された別の弁体をなす第２の剛球体９を中心に回転及び振れることができるため、第１の弁体をなす第１の剛球体８の円周部が漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に確実に当接することにより、より的確に流体の流れを遮断することができる。
【００７２】
＜第５の実施形態＞
図７を用いて、本発明に係る第５の実施形態について説明する。
本実施形態に係るソレノイド弁は、弁１４０とソレノイド１８０とから構成されている。また、ソレノイド１８０は、ジョイント７により、弁１４０と連結され、磁性材料からなるケース２０と、コイル２１と、シャフト２２と、磁性材料からなるベースコア２３とから構成されている。なお、本実施形態に係るソレノイド弁は、ソレノイド１８０が非動作状態である場合に、弁を閉状態とするものである。
【００７３】
＜弁の構成＞
本実施形態に係る弁１４０は、図７に示すように、匡体３０と弁ユニット４０とからなっている。また、匡体３０には、入力ポート３１と、出力ポート３２と、ジョイント３４とが設けられ、弁ユニット４０には、第１の流路４１と、第２の流路４２と、開口部４３と、開閉部材４７と、スプリング４８と、ホルダ４９とが設けられている。なお、本実施形態では、弁ユニット４０が流路の一部を含む構成となっており、さらに、その流路の中に、第１の弁体４４と第２の弁体４９とが配置されているので、弁ユニット４０の装着方向を反対方向に変えると、第１の弁体４４と第２の弁体４９との方向に加えて、その流路の向きも変わることになる。そこで、弁ユニット４０の装着方向に応じて、その流路の構造と第１の弁体４４および第２の弁体４９の配置をノーマルオープン型とノーマルクローズ型になるようにしておけば、同じ弁ユニット４０が両方のタイプに共用できるようになる。
【００７４】
弁ユニット４０は、第２の弁体４９をシャフトの一端と対向するように配置したとき、駆動体が非動作状態において、流路内の流体の流れを遮断する閉状態となり、駆動体が動作状態において、前記流路内の流体の流れを確保する開状態となる。
【００７５】
ここで、入力ポート３１は、供給圧力ＰＡの流体が供給される開口部であり、出力側となる出力ポート３２は、出力側の流体圧力を制御圧力ＰＢに制御するために、流体を出力側に供給する開口部である。また、図示しないドレンポートは、余分な流体Ｄｒを排出するための開口部である。ジョイント３４は、弁１４０とソレノイド１８０を結合するための連結部材である。
【００７６】
なお、入力ポート３１から流入する流体は、例えば、図７に示すように、第１の弁体４４、第２の弁体４９に対して、逆方向に、かつ、均一に圧力をかけるように作用する結果、第１の弁体４４と第２の弁体４９とが互いに引っ張りあう構造となるため、大きな推力をもつ駆動体でなくとも、第１の弁体４４および第２の弁体４９をスムーズに流路上で、動かすことができる。
【００７７】
一方、第１の流路４１及び第２の流路４２には、先端側から順に、出力ポート３２、図示しないドレンポートおよび入力ポート３１が設けられている。第１の流路４１は、入力ポート３１に連結し、弁の中心部に所定の径を有する円柱状の流路を形成している。
【００７８】
また、段部からなる開口部４３が、匡体３０の内壁面と当接する面およびその対向面に設けられており、この段部からなる開口部４３の大きさは、入力ポート３１の径よりも大きくなっている。こうした開口部４３を弁ユニットに設けることにより、弁ユニットを匡体内部に組み付ける場合に、高い精度の位置決め作業を行わなくても、所望の弁を簡単に構成することができる。
【００７９】
また、第１の流路４１は、第１の流路４１よりも径の大きな円柱状の流路である第２の流路４２とともに漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部を形成し、出力ポート３２と連結されて構成されている。さらに、漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部は、図２に示すように、後述する第１の弁体の接線方向と略平行に設けられている。
【００８０】
スプリング４８は、後述する開閉部材４７の一部をなす第１の弁体４４に当接し、例えば、ソレノイド１８０が作用する方向に抗する方向、すなわち、第２の弁体４９側に開閉部材４７を付勢する。
【００８１】
ホルダ４９は、第１の流路４１に配置され、一端に後述する開閉部材４７の一部をなす例えば、剛球体を保持する凹部を備え、他端が、ソレノイド１８０と当接している。ジョイント３４は、弁１４０とソレノイド１８０を結合するための連結部材である。
【００８２】
開閉部材４７は、球状または半球状の第１の弁体４４と、円柱状で、かつ、外周に環状の溝が形成された第２の弁体４９と、第１の弁体４４と第２の弁体４９とを連結する連結部材４５とから構成されている。そもそも、第１の弁体４４、第２の弁体４９および連結部材４５は別部材であるため、簡易な構成をなし、しかも、開閉部材４７の作成において、高い精度を必要としない。
【００８３】
また、流路は、第２の弁体４９側で縮径し、かつ、第１の弁体４４よりも径が小さい漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部を形成している。したがって、流路が閉状態の場合に、球状または半球状からなる第１の弁体４４の円周部が漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部にしっかりと当接するため、的確に流体の流れを遮断することができる。
【００８４】
ここで、第１の弁体をなす第１の剛球体４４および第２の剛球体４６には、ベアリングボールを用いてもよい。第１の弁体をなす第１の剛球体４４および第２の剛球体４６をベアリングボールで構成すれば、低コストで弁体を構成できるとともに、剛球体の精度を高く維持することができる。
【００８５】
＜ソレノイド弁の動作＞
次に、図７を用いて、本実施形態に係るソレノイド弁の動作について説明する。
まず、ソレノイド１８０が、非動作状態である場合には、スプリング４８の付勢力により、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体４４の円周部が当接される。なお、シャフト２２は、先端側が基端側よりも径が小さくなるように形成されるとともに、シャフト２２の基端側の部分と固定鉄芯との間に円筒状のガイド部材が設けられていることから、スリーブの内径とシャフトの外径との間に、隙間が生じても、ガイド部材により、シャフト２２が確実に、第１の弁体４４あるいは第２の弁体４９と当接し、推力を供給することができる。
【００８６】
ここで、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部は、第１の弁体をなす第１の剛球体４４の接線方向と略平行な形状となっているため、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体４４の円周部が十分に密着した状態になる。したがって、ソレノイド１８０の非動作状態に、流路を閉状態とし、しかも、第１の弁体をなす第１の剛球体４４の円周部と漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部がしっかりと密着して、高いシール効果を奏するため、的確に流体の流れを遮断することができる。
【００８７】
一方で、ソレノイド１８０が、動作状態である場合には、開閉部材４７およびホルダ４９が直線移動し、第１の弁体をなす第１の剛球体４４が、漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部から離れることにより、流路を開状態とする。したがって、ソレノイドの駆動量を制御することで、出力ポート３２における流体圧力ＰＢを制御することができる。
【００８８】
＜第６の実施形態＞
図８を用いて、本発明に係る第６の実施形態について説明する。
本実施形態に係るソレノイド弁は、弁１５０とソレノイド１８０とから構成されている。また、ソレノイド１８０は、ジョイント７により、弁１５０と連結され、磁性材料からなるケース２０と、コイル２１と、シャフト２２と、磁性材料からなるベースコア２３とから構成されている。なお、本実施形態に係るソレノイド弁は、例えば、ソレノイドが動作状態である場合に、弁を閉状態とするものである。
【００８９】
＜弁の構成＞
本実施形態に係る弁１５０は、図８に示すように、その主な構成は第５の実施形態と同様である。したがって、第５の実施形態と異なる部分のみ、以下に、説明する。
【００９０】
弁ユニット４０は、第１の弁体をシャフトの一端と対向するように配置したときに、駆動体が非動作状態において、流路内の流体の流れを確保する開状態となり、駆動体が動作状態において、流路内の流体の流れを遮断する閉状態となる。
【００９１】
なお、この弁ユニット４０は、第５の実施形態のように、第２の弁体４９をシャフト２２の一端と対向するように配置したとき、駆動体が非動作状態において、流路内の流体の流れを遮断する閉状態となり、駆動体が動作状態において、前記流路内の流体の流れを確保する開状態となる。これはつまり、匡体３０に対して、弁ユニット４０の装着方向を変えるだけで、容易に、ノーマルオープン型かノーマルクローズ型かの弁を構成できることを意味している。
【００９２】
弁ユニット４０を匡体３０に対して、その挿入方向を変えるだけで、ノーマルオープン型とノーマルクローズ型の弁を構成できるため、弁ユニット４０は、部品構成を変えることなく、ノーマルオープン型とノーマルクローズ型の弁を実現できる。
【００９３】
さらに、弁ユニット４０の部品構成が同一であるため、従来のように、ノーマルオープン型とノーマルクローズ型の弁とで製造工程を変える必要がなく、加えて、弁ユニット４０を匡体３０に挿入するときだけの違いなので、製造工数を大幅に削減することができる。
【００９４】
また、弁ユニット４０を構成する第１の弁体４４と第２の弁体４９とが、別体であるため、それぞれの加工精度を向上させることができる。また、弁ユニット４０が、ソレノイド１８０のプランジャーと一体でなく、しかも、第１の弁体４４が回転自在の構造となっているため、例えば、ソレノイド１８０のスリーブの内径とプランジャーの外径との間に、隙間が生じても、プランジャーが確実に、第１の弁体４４あるいは第２の弁体４９と当接し、推力を供給することができる。
【００９５】
スプリング４８は、第２の弁体であるホルダ４９に当接し、ソレノイド１８０が作用する方向に抗する方向にホルダ４９を付勢する。
【００９６】
第２の弁体であるホルダ４９は、第１の流路４１に配置され、一端に第２の剛球体４６を保持する凹部を備え、他端が、スプリング４８と当接している。また、第１の弁体をなす第１の剛球体４４は、ソレノイド１８０のシャフト２２と当接している。
【００９７】
＜ソレノイド弁の動作＞
次に、図８を用いて、本実施形態に係るソレノイド弁の動作について説明する。
まず、ソレノイド１８０が、非動作状態である場合には、スプリング４８の付勢力により、開閉部材４７が開いて、流路を開状態とする。
【００９８】
一方、ソレノイド１８０が、動作状態である場合には、開閉部材４７およびホルダ４９が直線移動し、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体４４の円周部が当接される。
【００９９】
ここで、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部は、第１の弁体をなす第１の剛球体４４の接線方向と略平行な形状となっているため、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体４４の円周部が十分に密着した状態になる。したがって、駆動体の動作状態に、流路を閉状態とし、しかも、第１の弁体をなす第１の剛球体４４の円周部と漏斗状の傾斜曲面をなすテーパがしっかりと密着して、高いシール効果を奏するため、的確に流体の流れを遮断することができる。
【０１００】
＜第７の実施形態＞
図９を用いて、本発明に係る第７の実施形態について説明する。
本実施形態に係るソレノイド弁は、弁１６０とソレノイド１８０とから構成されている。また、ソレノイド１８０は、ジョイント７により、弁１６０と連結され、磁性材料からなるケース２０と、コイル２１と、シャフト２２と、磁性材料からなるベースコア２３とから構成されている。なお、本実施形態に係る弁は、例えば、ソレノイドが非動作状態である場合に、弁を閉状態とするものである。また、本実施形態に係る弁１６０は、第５の実施形態に対して、ホルダ４９の形状および第２の剛球体４６の保持状態に関して、相違するため、係る相違点を中心に説明を行う。また、本実施形態に係る弁は、例えば、ソレノイド１８０が非動作状態である場合に、弁を閉状態とするものである。
【０１０１】
弁ユニット４０は、第２の弁体４９をシャフトの一端と対向するように配置したとき、駆動体が非動作状態において、流路内の流体の流れを遮断する閉状態となり、駆動体が動作状態において、前記流路内の流体の流れを確保する開状態となる。
【０１０２】
ホルダ４９は、第２の弁体を構成し、さらに、第１の流路４１に配置され、例えば、図５に示すように、一端に後述する開閉部材４７の一部である第２の剛球体４６の半分以上を少なくとも２箇所以上で包み込むように保持する形状を備えた自在継ぎ手構造からなり、他端が、ソレノイド１８０のシャフト２２と当接している。
【０１０３】
開閉部材４７は、第１の弁体をなす第１の剛球体４４と、第１の剛球体４４と一体化した連結部材４５、連結部材４５の他端に第２の剛球体４６をも一体化して構成されている。また、開閉部材４７は、第２の剛球体４６を介して、第２の弁体をなすホルダ４９に連結されており、ホルダ４９と開閉部材４７の連結部は、自在継ぎ手構造となるように構成されている。ここで、自在継ぎ手構造とは、例えば、第２の剛球体４６をホルダ４９に組み合わせるとき、開閉部材４７が第２の剛球体４６を支点として回転及び、振り子のように、振れることができるフレキシブル性を有した構造をいう。
【０１０４】
この構造は、図５及び図９で示す構成で実現可能である。連結部材４５と一体化している第２の剛球体４６をホルダ４９の凹部に径方向側の隙間を設けつつ挿入する。次に、ホルダ４９の挿入箇所周辺をプレス等で加圧することにより、第２の剛球体４６の球面部分の半分以上を覆うようにする。このとき、軸方向側にも適正なガタを設けておくことにより、連結部材４５が、第２の剛球体４６を支点に回転及び、振り子のように振れることができるようになる。
【０１０５】
こうすることによって、第１の流路４１、第１の流路４１内を摺動するホルダ４９、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部等の寸法精度に関わらず、弁としての機能を有効に発揮することが可能となる。つまり、第１の流路４１の内径寸法とホルダ４９の外周寸法との間にガタがあったとしても、開閉部材４７は、第２の剛球体４６を支点として、フレキシブルに回転及び、振り子のように振れることにより、第１の流路４１と第２の流路４２とで形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の剛球体４４を密着させて高いシール効果を保つことができる。
【０１０６】
また、弁ユニット４０を構成する第１の弁体４４と第２の弁体４９とが、別体であるため、それぞれの加工精度を向上させることができる。さらに、弁ユニット４０が、ソレノイド１８０のプランジャーと一体でなく、しかも、第２の弁体４９が自在継ぎ手構造となっているため、例えば、ソレノイド１８０のスリーブの内径とプランジャーの外径との間に、隙間が生じても、プランジャーが確実に、第１の弁体４４あるいは第２の弁体４９と当接し、推力を供給することができる。
【０１０７】
＜ソレノイド弁の動作＞
次に、図９を用いて、本実施形態に係るソレノイド弁の動作について説明する。
まず、ソレノイド１８０が、非動作状態である場合には、スプリング４８の付勢力により、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に弁体をなす第１の剛球体４４の円周部が当接される。
【０１０８】
ここで、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部は、弁体をなす第１の剛球体４４の接線方向と略平行な形状となっているため、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に弁体をなす第１の剛球体４４の円周部が十分に密着した状態になる。したがって、ソレノイド１８０の非動作状態に、流路を閉状態とし、しかも、第１の弁体をなす第１の剛球体４４の円周部と漏斗状の傾斜曲面をなすテーパがしっかりと密着して、高いシール効果を奏するため、的確に流体の流れを遮断することができる。
【０１０９】
また、弁の閉状態において、たとえ、弁体に軸ずれが発生しても、流路を閉状態時にするときの第１の弁体をなす剛球体４４は、ホルダ４９に保持された第２の剛球体４６を支点に回転及び振れることができるため、第１の剛球体４４の円周部が段部に確実に当接して、より的確に流体の流れを遮断することができる。
【０１１０】
一方で、ソレノイド１８０が、動作状態である場合には、開閉部材４７およびホルダ４９が直線移動し、第１の弁体をなす第１の剛球体４４が、漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部から離れることにより、流路を開状態とする。したがって、ソレノイド１８０の駆動量を制御することで、出力ポート３２における流体圧力ＰＢを制御することができる。
【０１１１】
＜第８の実施形態＞
図１０を用いて、本発明に係る第８の実施形態について説明する。
本実施形態に係るソレノイド弁は、弁１７０とソレノイド１８０とから構成されている。また、ソレノイド１８０は、ジョイント７により、弁１７０と連結され、磁性材料からなるケース２０と、コイル２１と、シャフト２２と、磁性材料からなるベースコア２３とから構成されている。なお、本実施形態に係る弁は、例えば、ソレノイドが動作状態である場合に、弁を閉状態とするものである。また、本実施形態に係る弁１３０は、第２の実施形態に対して、ホルダ３９の形状および第２の剛球体２６の保持状態に関して、相違するため、係る相違点を中心に説明を行う。また、本実施形態に係る弁は、例えば、ソレノイド等の駆動体が動作状態である場合に、弁を閉状態とするものである。
【０１１２】
＜弁の構成＞
弁ユニット４０は、第１の弁体をシャフト２２の一端と対向するように配置したときに、駆動体が非動作状態において、流路内の流体の流れを確保する開状態となり、駆動体が動作状態において、流路内の流体の流れを遮断する閉状態となる。
【０１１３】
なお、この弁ユニット４０は、第５の実施形態のように、第２の弁体４９をシャフト２２の一端と対向するように配置したとき、ソレノイド１８０が非動作状態において、流路内の流体の流れを遮断する閉状態となり、ソレノイド１８０が動作状態において、前記流路内の流体の流れを確保する開状態となる。これはつまり、匡体３０に対して、弁ユニット４０の装着方向を変えるだけで、容易に、ノーマルオープン型かノーマルクローズ型かの弁を構成できることを意味している。
【０１１４】
弁ユニット４０を匡体３０に対して、その挿入方向を変えるだけで、ノーマルオープン型とノーマルクローズ型の弁を構成できるため、弁ユニット４０の部品構成を変えることなく、ノーマルオープン型かノーマルクローズ型かの弁を実現できる。さらに、弁ユニット４０の部品構成が同一であるため、従来のように、ノーマルオープン型とノーマルクローズ型の弁とで製造工程を変える必要がなく、加えて、弁ユニット４０を匡体３０に挿入するだけなので、製造工数を大幅に削減することができる。
【０１１５】
また、弁ユニット４０を構成する第１の弁体４４と第２の弁体４９とが、別体であるため、それぞれの加工精度を向上させることができる。また、弁ユニット４０が、ソレノイド１８０のプランジャーと一体でなく、しかも、第１の弁体４４が回転自在の構造となっているため、例えば、ソレノイド１８０のスリーブの内径とプランジャーの外径との間に、隙間が生じても、プランジャーが確実に、第１の弁体４４あるいは第２の弁体４９と当接し、推力を供給することができる。
【０１１６】
スプリング４８は、第２の剛球体４６を保持するホルダ４９に当接し、例えば、ソレノイド１８０が作用する方向に抗する方向にホルダ４９を付勢する。
【０１１７】
ホルダ４９は、第１の流路４１に配置され、例えば、図１０に示すように、一端に後述する開閉部材４７の一部である第２の剛球体４６の半分以上を少なくとも２箇所以上で包み込むように保持する自在継ぎ手構造を備え、他端が、スプリング４８と当接している。また、第１の弁体をなす第１の剛球体４４は、例えば、ソレノイド１８０のシャフト２２と当接している。
【０１１８】
＜ソレノイド弁の動作＞
次に、図６を用いて、本実施形態に係るソレノイド弁の動作について説明する。
まず、ソレノイド１８０が、非動作状態である場合には、スプリング４８の付勢力により、開閉部材４７が開いて、流路を開状態とする。
【０１１９】
一方、ソレノイド１８０が、動作状態である場合には、開閉部材４７およびホルダ４９が直線移動し、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に第１の弁体をなす第１の剛球体４４の円周部が当接される。
【０１２０】
ここで、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部は、第１の弁体をなす第１の剛球体４４の接線方向と略平行な形状となっているため、第１の流路４１と第２の流路４２とにより形成される漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部に弁体をなす第１の剛球体４４の円周部が十分に密着した状態になる。したがって、ソレノイド１８０の動作状態に、流路を閉状態とし、しかも、第１の弁体をなす第１の剛球体４４の円周部と漏斗状の傾斜曲面をなすテーパ部がしっかりと密着して、高いシール効果を奏するため、的確に流体の流れを遮断することができる。
【０１２１】
また、弁の閉状態において、たとえ、開閉部材４７に軸ずれが発生しても、第２の剛球体４６を支点に回転及び振れることができるため、第１の弁体をなす第１の剛球体４４の円周部が段部に確実に当接して、より的確に流体の流れを遮断することができる。
【０１２２】
以上、説明したように、本実施形態によれば、弁の閉状態において、流体の流れを的確に遮断することができる。また、弁体ユニットの配置の仕方に応じて、簡単に、ノーマルオープンあるいはノーマルクローズの弁を構成することができる。さらに、流路は、縮径している部位が漏斗状の傾斜曲面になっていることから、流路が閉状態の場合に、球状または半球状からなる第１の弁体の円周部が漏斗状の傾斜曲面にしっかりと当接するため、的確に流体の流れを遮断することができる。
【０１２３】
なお、本発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第１の実施形態に係るソレノイド弁の断面図である。
【図２】第１の剛球体と段部との位置関係を示した図である。
【図３】第２の実施形態に係るソレノイド弁の断面図である。
【図４】第３の実施形態に係るソレノイド弁の断面図である。
【図５】第２の剛球体とホルダとの関係を示した図である。
【図６】第４の実施形態に係るソレノイド弁の断面図である。
【図７】第５の実施形態に係るソレノイド弁の断面図である。
【図８】第６の実施形態に係るソレノイド弁の断面図である。
【図９】第７の実施形態に係るソレノイド弁の断面図である。
【図１０】第８の実施形態に係るソレノイド弁の断面図である。
【図１１】従来例に係る弁の断面図である。
【図１２】従来例に係るソレノイド弁の断面図である。
【図１３】従来例に係るソレノイド弁の断面図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１、４１・・・第１の流路
２、４２・・・第２の流路
３、３１・・・入力ポート
４、３２・・・出力ポート
５、４８・・・スプリング
６、４９・・・ホルダ
７、３４・・・ジョイント
８、４４・・・第１の剛球体
９、４６・・・第２の剛球体
１０、４５・・・連結部材
１１、４７・・・開閉部材
２０・・・ケース
２１・・・コイル
２２・・・シャフト
２３・・・ベースコア
４３・・・開口部
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０・・・弁
１８０・・・ソレノイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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