(57)【要約】【課題】可動鉄心と主弁体ユニットとを連結バネを用いて簡単に組付け可能なパイロット式電磁弁を提供する。【解決手段】可動鉄心７０には、外周部に溝状の被係止部７８が形成されている。可動鉄心７０と主弁体ユニット３８とを連結するコイル状の連結バネ４２は、多角形状に屈曲して形成され、開口部分より圧入された可動鉄心７０により弾性変形し、被係止部７８に係止する第１巻線部４４と、第１巻線部４４の反対側に位置し、主弁体ユニット３８に固定された第２巻線部４６と、第１巻線部４４と第２巻線部４６の間に位置する第３巻線部４８とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に圧力流体の流路を有し、前記流路に臨む位置に主弁座が設けられたボディと、
前記ボディに連設された圧力室と、
前記圧力室と前記流路とを連通するパイロット弁口を有し、前記圧力室の内部で前記主弁座に対して着座または離間する主弁体ユニットと、
前記主弁体ユニットに対向する一端部に、前記パイロット弁口のパイロット弁座に対して着座または離間するパイロット弁体が設けられるとともに、外周部に溝状の被係止部が形成された可動鉄心と、
前記可動鉄心と前記主弁体ユニットとを連結するコイル状の連結バネと、
前記可動鉄心を駆動するソレノイド部と、
を備え、
前記連結バネは、
多角形状に屈曲して形成され、開口部分より圧入された前記可動鉄心により弾性変形し、前記被係止部に係止する第１巻線部と、
前記第１巻線部の反対側に位置し、前記主弁体ユニットに固定された第２巻線部と、
前記第１巻線部と前記第２巻線部の間に位置する第３巻線部と、
を有することを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項２】
請求項１記載のパイロット式電磁弁であって、
前記第１巻線部は、三角形状に屈曲して形成されることを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項３】
請求項１または２記載のパイロット式電磁弁であって、
前記被係止部の位置における前記可動鉄心の直径は、前記第１巻線部の開口部分における内接円の直径以下であることを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のパイロット式電磁弁であって、
前記第１巻線部の外接円の直径は、前記第３巻線部の外径よりも大きく、かつ、前記第１巻線部の開口部分における内接円の直径は、前記第３巻線部の内径よりも小さいことを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のパイロット式電磁弁であって、
前記可動鉄心の圧入部分は、前記被係止部との隣接部分の直径が前記被係止部の直径よりも大きく、かつ、前記主弁体ユニットに向かって前記隣接部分よりも縮径しテーパ形状に形成された傘部を有することを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項６】
請求項５記載のパイロット式電磁弁であって、
前記傘部の先端部の直径は、前記第１巻線部の開口部分における内接円の直径以下であることを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のパイロット式電磁弁であって、
前記主弁体ユニットは、
前記主弁座に対して着座または離間するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムに載置され、前記第２巻線部を保持する保持プレートと、
一端部に前記パイロット弁座が形成され、中心線に沿って前記パイロット弁口が形成され、前記ダイヤフラムおよび前記保持プレートの開口部に挿入されたオリフィス部材と、
前記ダイヤフラムの底面側で前記オリフィス部材の外周に装着され、前記オリフィス部材との間で前記ダイヤフラム、前記保持プレートおよび前記第２巻線部を挟み込むことにより固定する固定部材と、
を有することを特徴とする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、圧力流体の流通および遮断を切り換えるパイロット式電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁コイルへの通電によって可動鉄心とともにパイロット弁体を駆動し、圧力流体の流路と該流路からダイヤフラム等の主弁体によって仕切られた圧力室との間に圧力差を生じさせることにより、主弁体を開弁方向へ駆動するパイロット式電磁弁が知られている。
【０００３】
パイロット式電磁弁には、主弁体を開弁方向へ駆動するために流路と圧力室との間に所定の圧力差（最低作動圧力差）以上の圧力差が必要となるタイプと、圧力差を必ずしも必要としないタイプがある。後者のパイロット式電磁弁では、可動鉄心と主弁体とを連結バネによって連結し、可動鉄心の変位に主弁体を追従させることで、主弁体を開弁方向へ駆動可能としている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３８６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術における連結バネの形状は、連結バネを可動鉄心と主弁体との間に手作業で組付けることを前提としている。このため、目視による連結バネの端部の位置調整や指を用いたバネの拡張等に作業員の技能を必要とし、組付け作業に時間を必要とする。また、可動鉄心の表面には連結バネの形状に合わせた螺旋状の溝を形成する等の複雑な加工も必要になるため、製造コストがかかる。
【０００６】
そこで、本発明は、可動鉄心と主弁体ユニットとを連結バネを用いて簡単に組付け可能な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】
【０００７】
本発明のパイロット式電磁弁は、内部に圧力流体の流路を有し、流路に臨む位置に主弁座が設けられたボディと、ボディに連設された圧力室と、圧力室と流路とを連通するパイロット弁口を有し、圧力室の内部で主弁座に対して着座または離間する主弁体ユニットと、主弁体ユニットに対向する一端部に、パイロット弁口のパイロット弁座に対して着座または離間するパイロット弁体が設けられるとともに、外周部に溝状の被係止部が形成された可動鉄心と、可動鉄心と主弁体ユニットとを連結するコイル状の連結バネと、可動鉄心を駆動するソレノイド部と、を備え、連結バネは、多角形状に屈曲して形成され、開口部分より圧入された可動鉄心により弾性変形し、被係止部に係止する第１巻線部と、第１巻線部の反対側に位置し、主弁体ユニットに固定された第２巻線部と、第１巻線部と第２巻線部の間に位置する第３巻線部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明のパイロット式電磁弁によれば、可動鉄心と主弁体ユニットとを連結バネを用いて簡単に組付けることができる。具体的には、連結バネの第１巻線部を多角形状としたことにより、主弁体ユニットに連結バネの一端部（第２巻線部）が固定された状態で他端部（第１巻線部）に対して可動鉄心を軽く圧入するだけで組付けることができる。このため、自動組付けが可能であるとともに、人が作業する場合でも作業者の技能を必要としない。また、組付け後は、通常の使用環境において連結バネが可動鉄心および主弁体ユニットから外れることはない。更に、組付け時において連結バネの第１巻線部のみが弾性変形するため、連結バネに対して無理な荷重を加えずに組付けることができる。
【０００９】
また、本発明のパイロット式電磁弁において、第１巻線部は、三角形状に屈曲して形成されることが好ましい。屈曲部分の数が少なく、簡単な構造であるため、他の多角形状に比べて成形が容易な利点がある。
【００１０】
また、本発明のパイロット式電磁弁において、被係止部の位置における可動鉄心の直径は、第１巻線部の開口部分における内接円の直径以下であることが好ましい。これにより、連結バネに対して可動鉄心を圧入して組付けた際に、第１巻線部を元の形状に戻すことができるため、連結バネの形状および性能を維持することができる。
【００１１】
また、本発明のパイロット式電磁弁において、第１巻線部の外接円の直径は、第３巻線部の外径よりも大きく、かつ、第１巻線部の開口部分における内接円の直径は、第３巻線部の内径よりも小さいことが好ましい。これにより、可動鉄心の圧入時において第１巻線部は第３巻線部によって支持されるため、第１巻線部の陥没や過大な変形を防止できる。
【００１２】
また、本発明のパイロット式電磁弁において、可動鉄心の圧入部分は、被係止部との隣接部分の直径が被係止部の直径よりも大きく、かつ、主弁体ユニットに向かって隣接部分よりも縮径しテーパ形状に形成された傘部を有することが好ましい。これにより、連結バネに対して可動鉄心を圧入して組付ける際に、第１巻線部が傘部のテーパ形状に合わせて徐々に弾性変形するため、組付けが更に容易となる。
【００１３】
また、本発明のパイロット式電磁弁において、傘部の先端部の直径は、第１巻線部の開口部分における内接円の直径以下であることが好ましい。これにより、連結バネに対して可動鉄心を圧入して組付ける際に、第１巻線部の開口部分に傘部の先端部が先ず収納されるため、可動鉄心の位置を規制することができ、組付けの精度が向上する。
【００１４】
また、本発明のパイロット式電磁弁において、主弁体ユニットは、主弁座に対して着座または離間するダイヤフラムと、ダイヤフラムに載置され、第２巻線部を保持する保持プレートと、一端部にパイロット弁座が形成され、中心線に沿ってパイロット弁口が形成され、ダイヤフラムおよび保持プレートの開口部に挿入されたオリフィス部材と、ダイヤフラムの底面側でオリフィス部材の外周に装着され、オリフィス部材との間でダイヤフラム、保持プレートおよび第２巻線部を挟み込むことにより固定する固定部材と、を有することが好ましい。これにより、主弁体ユニットを組付ける際に、連結バネを同時に組付けることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、可動鉄心と主弁体ユニットとを連結バネを用いて簡単に組付け可能な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】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るパイロット式電磁弁の縦断面図である。
【図２】図１に示す連結バネの平面図である。
【図３】図１に示す連結バネの正面図である。
【図４】図１に示す主弁体ユニットに対して連結バネを組付けた状態を示す平面図である。
【図５】図４に示す主弁体ユニットおよび連結バネに対して可動鉄心ユニットを組付ける前の状態を示す斜視図である。
【図６】図５に示すＶＩ―ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】図４に示す主弁体ユニットおよび連結バネに対して可動鉄心ユニットを組付けた状態を示す正面図である。
【図８】図７に示すＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るパイロット式電磁弁について、好適な実施形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。なお、以下において「上」「下」「左」「右」というときは、図１における向きをいう。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るパイロット式電磁弁１０の縦断面図である。図１に示すように、パイロット式電磁弁１０は、内部に圧力流体（例えば、水、空気、油等）の流路１２を有するボディ１４と、ボディ１４の上方に連設されたキャビネット１６と、キャビネット１６の上方に連設されたソレノイド部１８とを有する。
【００１９】
ボディ１４は、例えば金属製材料により形成されている。ボディ１４の左右の両端部には、圧力流体を導入するための第１ポート２０と、圧力流体を導出するための第２ポート２２とが設けられる。
【００２０】
ボディ１４の中央には、隔壁２４が設けられ、圧力流体の流路１２を第１ポート２０に連通する第１流路１２ａと第２ポート２２に連通する第２流路１２ｂとに区画している。隔壁２４の上端部には、主弁体であるダイヤフラム２６の下面側に設けられたボス部２８が着座または離間する主弁座３０が設けられている。主弁座３０には、上下方向（鉛直方向）に主弁口３２が形成されている。ボディ１４の上面側には、ダイヤフラム２６の外縁部３３を保持するダイヤフラム保持部３４が環状溝として形成されている。
【００２１】
キャビネット１６は、例えば金属製材料により形成されている。キャビネット１６の内部には、圧力室３６が設けられている。圧力室３６の内部には、ダイヤフラム２６を含む主弁体ユニット３８と可動鉄心ユニット４０の一部が収容されている。主弁体ユニット３８と可動鉄心ユニット４０とは、連結バネ４２を介して一体的に連結されている。連結バネ４２は、例えば金属製材料により形成されている。
【００２２】
図２および図３は、図１に示す連結バネ４２の平面図および正面図である。図２および図３に示すように、連結バネ４２は、略三角形状の第１巻線部４４と、第１巻線部４４の反対側に設けられた略円形状の第２巻線部４６と、第１巻線部４４および第２巻線部４６の間に位置する第３巻線部４８とからコイル状に構成されている。第１巻線部４４、第２巻線部４６および第３巻線部４８は、いずれも点Ｏを中心点としている。また、第１巻線部４４および第２巻線部４６は、図３に示すように側面方向から見たときに上下の端面が互いに平行となるように形成されている。第３巻線部４８は螺旋状に形成されている。
【００２３】
また、第１巻線部４４の開口部における仮想の内接円Ｃｒ１（図２の一点鎖線部参照）の直径Ｄ１および第２巻線部４６の内径Ｄ２は、いずれも第３巻線部４８の内径Ｄ３よりも小さい。よって、連結バネ４２の内部に可動鉄心ユニット４０の一端部を第３巻線部４８の内周面から離間した状態で圧入（挿入）する場合、圧入部分（後述する可動鉄心７０の傘部８０）の最大直径は第３巻線部４８の内径Ｄ３よりも小さくする。
【００２４】
また、第１巻線部４４の仮想の外接円Ｃｒ２（図２の一点鎖線部参照）の直径Ｄ４は、第３巻線部４８の外径Ｄ５より大きく、かつ、内接円Ｃｒ１の直径Ｄ１は、第３巻線部４８の内径Ｄ３よりも小さい。これにより、可動鉄心ユニット４０の圧入時において第１巻線部４４は第３巻線部４８によって支持されるため、第１巻線部４４の陥没や過大な変形を防止できる。
【００２５】
また、本実施形態では、可動鉄心ユニット４０の一端部を第１巻線部４４側から圧入し、圧入部分に隣接して設けられた溝状の被係止部（後述する可動鉄心７０の溝部７８）において第１巻線部４４を係止するため、被係止部の直径は内接円Ｃｒ１の直径Ｄ１以下とする。これにより、第１巻線部４４を元の形状に戻した状態で被係止部に係止することができる。また、圧入部分の最大直径を内接円Ｃｒ１の直径Ｄ１よりも大きくすることにより、通常の使用環境において連結バネ４２から圧入部分が抜けることを防止できる。
【００２６】
続いて、図１、図４〜図６に基づいて主弁体ユニット３８および可動鉄心ユニット４０の構造について詳細に説明する。図４は、図１に示す主弁体ユニット３８に対して連結バネ４２を組付けた状態を示す平面図であり、図５は、図４に示す主弁体ユニット３８および連結バネ４２に対して可動鉄心ユニット４０を組付ける前の状態を示す斜視図である。また、図６は、図５に示すＶＩ―ＶＩ線に沿った断面図である。なお、図６において各部の直径を示す符号のうち図２と共通する符号は同一部分の直径を示す。
【００２７】
図１に示すように、主弁体ユニット３８は、ダイヤフラム２６、保持プレート５４と、オリフィス部材５６と、固定部材５８とを有する。また、図４に示すように、主弁体ユニット３８に対して連結バネ４２は予め組付けられる。
【００２８】
ダイヤフラム２６は、例えばゴム等の弾性材料により円盤状に形成されている。ダイヤフラム２６の中央には、開口部５３が設けられ、オリフィス部材５６が挿入されている。また、開口部５３よりも径方向外側には第１流路１２ａと圧力室３６を連通する連通孔６０が設けられている。したがって、ダイヤフラム２６がボディ１４（ダイヤフラム保持部３４）に載置される際には、連通孔６０は第１流路１２ａに臨むように配置される。ダイヤフラム２６の外縁部３３には、上面側に環状の第１凸部６２が形成されている。ダイヤフラム２６の外縁部３３の底面側には、ダイヤフラム保持部３４の形状に合わせて、環状の第２凸部６４が形成されている。また、図１に示すように、第１凸部６２がキャビネット１６の下端部、第２凸部６４がダイヤフラム保持部３４にそれぞれ当接することで、圧力室３６と流路１２との間は封止されている。
【００２９】
保持プレート５４は、例えば金属製材料により丸皿状に形成されている。保持プレート５４の中央には、開口部６５が設けられ、オリフィス部材５６が挿入されている。保持プレート５４は、ダイヤフラム２６に載置され、連結バネ４２の第２巻線部４６を保持する。
【００３０】
オリフィス部材５６は、例えば金属製材料により形成されている。オリフィス部材５６の上端面には、パイロット弁座６６が設けられている。パイロット弁座６６の中央には、オリフィス部材５６の中心線に沿ってパイロット弁口６８が形成されている。また、図６に示すように、オリフィス部材５６の底面側には、４個の段部５６ａ〜５６ｄが設けられている。段部５６ａは、固定対象である連結バネ４２の第２巻線部４６の高さに合わせて形成されている。段部５６ｂ〜５６ｄは、保持プレート５４、ダイヤフラム２６および固定部材５８の開口形状にそれぞれ合わせて形成されている。
【００３１】
固定部材５８は、例えば金属製材料により形成されている。固定部材５８の中央には、開口部６９が設けられ、オリフィス部材５６が挿入されている。固定部材５８が、ダイヤフラム２６の底面側でオリフィス部材５６の外周および段部５６ｄに装着されることにより、オリフィス部材５６との間でダイヤフラム２６、保持プレート５４および連結バネ４２の第２巻線部４６を挟み込むことにより固定している。なお、図示を省略しているが、固定部材５８とオリフィス部材５６は、例えばカシメにより固定される。
【００３２】
また、図６に示すように、可動鉄心ユニット４０は、可動鉄心７０と、鍔部７２と、パイロット弁体７４と、リング７６とを有する。可動鉄心７０は、例えば磁性材料から略円柱状に形成されている。鍔部７２は、その下端側で外方へと折り曲げられ、次いで外周端で内方へ折り曲げられて可動鉄心７０の外周部を囲むように配置されている。
【００３３】
可動鉄心７０の下部側には、溝部７８と傘部８０が設けられている。溝部７８は、鍔部７２に下方向で隣接し、鍔部７２と傘部８０との間の環状溝として設けられている。また、傘部８０は、一端部が溝部７８に下方向で隣接し、他端部が主弁体ユニット３８に向かって一端部よりも徐々に縮径しテーパ形状に形成されている。図６に示すように、溝部７８の底部における可動鉄心７０の直径Ｄ６は、傘部８０の最大直径Ｄ７および鍔部７２の直径Ｄ８よりも小さい。また、本実施形態では、溝部７８の底部における可動鉄心７０の直径Ｄ６は、上記した組付け前の連結バネ４２の第１巻線部４４における内接円Ｃｒ１の直径Ｄ１以下とする。したがって、圧入により、傘部８０が第１巻線部４４の開口部分を通過すると、第１巻線部４４は元の状態に戻り、第１巻線部４４の一部が溝部７８の内部に収容され、係止状態となる。また、傘部８０の中で先端部の直径Ｄ９は最も小さく、この直径Ｄ９は内接円Ｃｒ１の直径Ｄ１以下とする。これにより、連結バネ４２に対して可動鉄心７０を圧入して組付ける際には、第１巻線部４４の開口部分に傘部８０の最小径部（先端部）が収容されて安定した状態となるため、可動鉄心７０の位置を規制することができ、圧入が更に容易になる。
【００３４】
パイロット弁体７４は、例えばゴム等の弾性材料により略円柱状に形成されている。パイロット弁体７４は、可動鉄心７０の下部側に設けられた弁体収容部８２に収容されることで、可動鉄心７０と一体化されている。また、傘部８０の下端部には、径方向内側に屈曲した爪部８３が形成され、弁体収容部８２からのパイロット弁体７４の抜けが防止されている。
【００３５】
また、可動鉄心７０の上部側には、後述する復帰用バネ９６を収容するバネ収容部８４が設けられ、外周側には、リング７６が装着される環状溝８６が上下２箇所に設けられている。リング７６は、例えば樹脂製材料で形成されている。可動鉄心７０は、リング７６を介してソレノイド部１８の内部空間を上下方向（鉛直方向）に摺動する。
【００３６】
続いて、図１に基づいて可動鉄心７０を駆動するソレノイド部１８について詳細に説明する。ソレノイド部１８は、上記した可動鉄心ユニット４０の他に、ハウジング８８と、ボビン９０と、電磁コイル９２と、固定鉄心９４と、復帰用バネ９６とを有する。
【００３７】
ハウジング８８は、例えば金属製材料で形成され、図示しないボルト等によりキャビネット１６に連結されている。ボビン９０は、例えば樹脂製材料で形成されている。ボビン９０の外周部には、励磁電流が通電可能な電磁コイル９２が巻回されている。ボビン９０の中央部には、上部側で固定鉄心９４を収容するとともに、下部側でスリーブ９８を介して可動鉄心７０を収容する開口部１００が形成されている。スリーブ９８の一端部側は、一定径の円筒状に形成されており、固定鉄心９４側に配置される。また、スリーブ９８の他端部には、一端部側よりも径方向外側に拡径したフランジ部１０２が形成されている。スリーブ９８は、キャビネット１６の上端部に配置された環状のストッパ１０４にフランジ部１０２を介して保持される。ストッパ１０４は、ゴム等の弾性材料により形成されている。
【００３８】
固定鉄心９４は、金属製材料から略円柱状に形成されている。固定鉄心９４は、電磁コイル９２により励磁されると、可動鉄心７０を上方向へ吸引する。可動鉄心７０が吸引されると、可動鉄心７０の鍔部７２がストッパ１０４に当接し、上方向への変位が規制される。また、ストッパ１０４は、可動鉄心７０の鍔部７２に当接した際の衝撃を好適に吸収する。
【００３９】
復帰用バネ９６は、可動鉄心７０のバネ収容部８４に収容されている。復帰用バネ９６の上端部は固定鉄心９４を付勢し、下端部は、可動鉄心７０を下方向に付勢している。すなわち、復帰用バネ９６は、パイロット弁体７４をパイロット弁座６６に対して着座させる方向（閉弁方向）に付勢している。また、パイロット弁座６６は主弁体ユニット３８の構成部品であるため、復帰用バネ９６は、主弁体ユニット３８を構成するダイヤフラム２６（主弁体）を主弁座３０に対して閉弁方向に付勢している。
【００４０】
続いて、図４〜図８に基づいて主弁体ユニット３８、可動鉄心ユニット４０および連結バネ４２の組付け方法について説明する。図７は、図４に示す主弁体ユニット３８および連結バネ４２に対して可動鉄心ユニット４０を組付けた状態を示す正面図であり、図８は、図７に示すＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【００４１】
先ず、ダイヤフラム２６に保持プレート５４を載置するとともに、保持プレート５４に連結バネ４２の第２巻線部４６を載置する。このとき、ダイヤフラム２６、保持プレート５４、および連結バネ４２の中心点が軸線上に並ぶようにする。
【００４２】
次に、連結バネ４２の第１巻線部４４の開口部分からオリフィス部材５６を挿入し、オリフィス部材５６の段部５６ａ〜５６ｃを第２巻線部４６、保持プレート５４の開口部６５、ダイヤフラム２６の開口部５３にそれぞれ取り付ける。
【００４３】
次に、ダイヤフラム２６の底面側に突出しているオリフィス部材５６の段部５６ｄに固定部材５８の開口部６９を取り付け、固定部材５８とオリフィス部材５６との間で保持プレート５４、ダイヤフラム２６、連結バネ４２の第２巻線部４６を挟み込むことにより固定する。これにより、主弁体ユニット３８を構成する４つの部品と同時に、連結バネ４２が組付けられる。
【００４４】
そして、図５に示すように、主弁体ユニット３８の上方に可動鉄心ユニット４０を軸線上に対向配置した後、連結バネ４２の第１巻線部４４側から可動鉄心ユニット４０全体を軽く圧入すると、可動鉄心７０の傘部８０のテーパ形状に沿って第１巻線部４４が徐々に弾性変形して径方向外側に拡張する。傘部８０が第１巻線部４４の開口部分を通過すると、第１巻線部４４は弾性変形して元の形状に戻り、傘部８０に隣接する溝部７８（被係止部）に係止する。このとき、第１巻線部４４は、図８に示すように点Ｐ１〜Ｐ３の３箇所で可動鉄心７０の溝部７８を挟み込む。これにより、連結バネ４２を用いた主弁体ユニット３８と可動鉄心ユニット４０との組付けが完了する。なお、溝部７８の底部における可動鉄心７０の直径が、図２に示す第１巻線部４４の内接円Ｃｒ１の直径Ｄ１よりも小さい場合には、第１巻線部４４の点Ｐ１〜Ｐ３の部分は溝部７８の底部から離間した状態となり、第１巻線部４４の内接円Ｃｒ１の直径Ｄ１以上の場合には、点Ｐ１〜Ｐ３の部分は溝部７８の底部に当接した状態となる。
【００４５】
続いて、上記のように主弁体ユニット３８と可動鉄心ユニット４０とを連結バネ４２を用いて組付けたパイロット式電磁弁１０の作用および効果について説明する。
【００４６】
非通電時においては、第１ポート２０から第１流路１２ａ側に導入された圧力流体は、連通孔６０を通り、圧力室３６の内部に充填される。なお、圧力室３６の内部に充填された圧力流体の圧力と復帰用バネ９６の弾発力によって、主弁口３２は閉じられている。
【００４７】
電磁コイル９２に通電すると、固定鉄心９４が励磁され、可動鉄心７０が上方向に吸引される。これにより、可動鉄心７０の先端部に組み込まれているパイロット弁体７４がパイロット弁座６６から離間し、パイロット弁口６８が開放される。そして、圧力室３６に充填された圧力流体は、パイロット弁口６８を通って第２流路１２ｂおよび第２ポート２２側へ流れる。
【００４８】
電磁コイル９２への通電を継続すると、パイロット弁口６８から圧力流体が第２流路１２ｂへ放出されることにより圧力室３６の圧力は徐々に低下する。これにより、主弁体ユニット３８を構成するダイヤフラム２６を押し下げる力も弱まる。そして、ダイヤフラム２６を押し上げる力が勝ると、ダイヤフラム２６が主弁座３０から離間し、主弁口３２が開放される。なお、第１流路１２ａ側の圧力が０、もしくは微低圧状態であり、第１流路１２ａと圧力室３６との圧力差が小さい場合でも、連結バネ４２の弾発力により、ダイヤフラム２６が主弁座３０から離間し、主弁口３２を開放することができる。
【００４９】
このように、本実施形態に係るパイロット式電磁弁１０によれば、可動鉄心７０（可動鉄心ユニット４０）と主弁体ユニット３８とを連結バネ４２を用いて簡単に組付けることができる。具体的には、主弁体ユニット３８に一端側（第２巻線部４６）が連結された連結バネ４２に対して他端側（第１巻線部４４）から可動鉄心ユニット４０を軽く圧入するだけで組付けることができる。すなわち、連結バネ４２は自動組付けも可能な形状であり、人が作業する場合でも作業者の技能は必要ない。そして、組付け後は、通常の使用環境において連結バネ４２が可動鉄心ユニット４０および主弁体ユニット３８から外れることはない。更に、組付け時において連結バネ４２の第１巻線部４４のみが弾性変形するため、連結バネ４２に無理な荷重を加えずに組付けることができる。
【００５０】
更に、組付け時において、連結バネ４２の第１巻線部４４のみを弾性変形させるため、連結バネ４２に無理な荷重を加えずに済み、連結バネ４２の性能を維持することができる。また、第１巻線部４４が三角形状に屈曲して形成されている。すなわち、屈曲部分の数を少なくできるため、他の多角形状に比べて成形が容易な利点がある。
【００５１】
なお、本発明に係るパイロット式電磁弁は、上記した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下のように変形することができる。
【００５２】
上記した実施形態では、連結バネ４２の第１巻線部４４を三角形状に形成する場合を例示したが、第１巻線部４４の形状はこれに限られず、四角形等の多角形状にすることもできる。この場合、第１巻線部４４に対して圧入される可動鉄心７０の形状に合わせて適宜変更することができる。
【００５３】
上記した実施形態では、連結バネ４２の第２巻線部４６を第３巻線部４８よりも小径な略円形状に形成する場合を示したが、第２巻線部４６を第１巻線部４４と同様の大きさ、形状にしてもよい。この場合、主弁体ユニット３８側では、可動鉄心７０側と同様に、第２巻線部４６の形状に合わせた係止構造を例えば保持プレート５４側に設けることで、組付け済みの主弁体ユニット３８に対して連結バネ４２の第２巻線部４６を後から組付けることが可能になる。
【００５４】
上記した実施形態では、図６等に示すように、溝部７８における可動鉄心７０の直径Ｄ６が第１巻線部４４の内接円Ｃｒ１の直径Ｄ１以下とする場合を示したが、溝部７８における可動鉄心７０の直径Ｄ６は内接円Ｃｒ１の直径Ｄ１よりも大きくすることもできる。この場合、可動鉄心７０の溝部７８に係止状態において、第１巻線部４４は初期状態よりも若干拡張するが、弾発力により第１巻線部４４が溝部７８を挟み込むことにより固定できるため、確実な固定が可能となる。
【符号の説明】
【００５５】
１０…パイロット式電磁弁                １２…流路
１２ａ…第１流路                        １２ｂ…第２流路
１４…ボディ                            １６…キャビネット
１８…ソレノイド部                      ２０…第１ポート
２２…第２ポート                        ２４…隔壁
２６…ダイヤフラム                      ２８…ボス部
３０…主弁座                            ３２…主弁口
３６…圧力室                            ３８…主弁体ユニット
４０…可動鉄心ユニット                  ４２…連結バネ
４４…第１巻線部                        ４６…第２巻線部
４８…第３巻線部                        ５４…保持プレート
５６…オリフィス部材                    ５８…固定部材
６６…パイロット弁座                    ６８…パイロット弁口
７０…可動鉄心                          ７４…パイロット弁体
７８…溝部（被係止部）                  ８０…傘部
【図１】
2018194076.tif 000003
【図２】
2018194076.tif 000004
【図３】
2018194076.tif 000005
【図４】
2018194076.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2018194076.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月8日(2018.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明のパイロット式電磁弁は、内部に圧力流体の流路を有し、流路に臨む位置に主弁座が設けられたボディと、ボディに連設された圧力室と、圧力室と流路とを連通するパイロット弁口を有し、圧力室の内部で主弁座に対して着座または離間する主弁体ユニットと、主弁体ユニットに対向する一端部に、パイロット弁口のパイロット弁座に対して着座または離間するパイロット弁体が設けられるとともに、外周部に溝状の被係止部が形成された可動鉄心と、可動鉄心と主弁体ユニットとを連結するコイル状の連結バネと、可動鉄心を駆動するソレノイド部と、を備え、連結バネは、三角形状に屈曲して形成され、開口部分より圧入された可動鉄心により弾性変形し、被係止部に係止する第１巻線部と、第１巻線部の反対側に位置し、主弁体ユニットに固定された第２巻線部と、第１巻線部と第２巻線部の間に位置する第３巻線部と、を有することを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明のパイロット式電磁弁によれば、可動鉄心と主弁体ユニットとを連結バネを用いて簡単に組付けることができる。具体的には、連結バネの第１巻線部を三角形状としたことにより、主弁体ユニットに連結バネの一端部（第２巻線部）が固定された状態で他端部（第１巻線部）に対して可動鉄心を軽く圧入するだけで組付けることができる。このため、自動組付けが可能であるとともに、人が作業する場合でも作業者の技能を必要としない。また、組付け後は、通常の使用環境において連結バネが可動鉄心および主弁体ユニットから外れることはない。更に、組付け時において連結バネの第１巻線部のみが弾性変形するため、連結バネに対して無理な荷重を加えずに組付けることができる。第１巻線部は、三角形状に屈曲して形成されることにより、屈曲部分の数が少なく、簡単な構造であるため、他の多角形状に比べて成形が容易な利点がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に圧力流体の流路を有し、前記流路に臨む位置に主弁座が設けられたボディと、
前記ボディに連設された圧力室と、
前記圧力室と前記流路とを連通するパイロット弁口を有し、前記圧力室の内部で前記主弁座に対して着座または離間する主弁体ユニットと、
前記主弁体ユニットに対向する一端部に、前記パイロット弁口のパイロット弁座に対して着座または離間するパイロット弁体が設けられるとともに、外周部に溝状の被係止部が形成された可動鉄心と、
前記可動鉄心と前記主弁体ユニットとを連結するコイル状の連結バネと、
前記可動鉄心を駆動するソレノイド部と、
を備え、
前記連結バネは、
三角形状に屈曲して形成され、開口部分より圧入された前記可動鉄心により弾性変形し、前記被係止部に係止する第１巻線部と、
前記第１巻線部の反対側に位置し、前記主弁体ユニットに固定された第２巻線部と、
前記第１巻線部と前記第２巻線部の間に位置する第３巻線部と、
を有することを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項２】
請求項１記載のパイロット式電磁弁であって、
前記被係止部の位置における前記可動鉄心の直径は、前記第１巻線部の開口部分における内接円の直径以下であることを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパイロット式電磁弁であって、
前記第１巻線部の外接円の直径は、前記第３巻線部の外径よりも大きく、かつ、前記第１巻線部の開口部分における内接円の直径は、前記第３巻線部の内径よりも小さいことを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のパイロット式電磁弁であって、
前記可動鉄心の圧入部分は、前記被係止部との隣接部分の直径が前記被係止部の直径よりも大きく、かつ、前記主弁体ユニットに向かって前記隣接部分よりも縮径しテーパ形状に形成された傘部を有することを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項５】
請求項４記載のパイロット式電磁弁であって、
前記傘部の先端部の直径は、前記第１巻線部の開口部分における内接円の直径以下であることを特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のパイロット式電磁弁であって、
前記主弁体ユニットは、
前記主弁座に対して着座または離間するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムに載置され、前記第２巻線部を保持する保持プレートと、
一端部に前記パイロット弁座が形成され、中心線に沿って前記パイロット弁口が形成され、前記ダイヤフラムおよび前記保持プレートの開口部に挿入されたオリフィス部材と、
前記ダイヤフラムの底面側で前記オリフィス部材の外周に装着され、前記オリフィス部材との間で前記ダイヤフラム、前記保持プレートおよび前記第２巻線部を挟み込むことにより固定する固定部材と、
を有することを特徴とするパイロット式電磁弁。