(57)【要約】【課題】高圧流体の逆流によるシール部材の脱落を防止できる高圧電磁弁を提供すること。【解決手段】入力ポート１１と出力ポート１２とを連通させる弁座１４にメイン弁２２を当接又は離間することにより、１０ＭＰａ以上の高圧流体の流れを制御する高圧電磁弁１において、平坦に形成した弁座１４に対し、メイン弁２２側に開口する開口部に向かって溝幅が狭くなるよう形成されてメイン弁２２と気密に当接させるパッキン３０を開口部から一部露出させた状態で装着される装着溝３１と、入力ポート１１側から装着溝３１に連通する圧抜孔３２とを設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ポートと出力ポートとを連通させる弁座に弁体を当接又は離間することにより、１０ＭＰａ以上の高圧流体の流れを制御する高圧電磁弁において、
前記弁座は、平坦に形成され、前記弁体側に開口する開口部に向かって溝幅が狭くなるよう形成されて前記弁体と気密に当接させるシール部材を前記開口部から一部露出させた状態で装着される装着溝と、前記入力ポート側から前記装着溝に連通する圧抜孔とを有することを特徴とする高圧電磁弁。
【請求項２】
請求項１に記載する高圧電磁弁において、
前記弁座は、前記装着溝の内周面と外周面の少なくとも一方に傾斜が設けられ、
前記傾斜は、前記装着溝の前記開口部の内周から内向きに又は前記開口部の外周から外向きに垂直を基準に２８度以上６０度以下の範囲内で傾いていることを特徴とする高圧電磁弁。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する高圧電磁弁において、
前記圧抜孔は、前記入力ポートを中心に±４５度の範囲内に設けられていることを特徴とする高圧電磁弁。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載する高圧電磁弁において、
前記弁座は、
前記シール部材を装着される段差が形成され、
前記段差に前記シール部材を押さえ付ける押さえ部材が固定されており、
前記装着溝が前記段差と前記押さえ部材との間に設けられていることを特徴とする高圧電磁弁。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載する高圧電磁弁において、
前記出力ポートから流れ込んだ前記高圧流体に乱流を発生させる乱流部を前記出力ポートと前記弁座との間に設けたことを特徴とする高圧電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧流体を制御する高圧電磁弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題、とりわけエネルギー問題の観点からガソリン車に代わる天然ガス自動車の開発が推し進められている。天然ガス自動車は、基本的にはガソリン車の構造と変わらないが、燃料タンクに貯蔵された高圧（例えば、２０ＭＰａ）の圧縮天然ガスをエンジンの燃料とする関係で、ガソリン等の液体燃料用とは異なる特有の燃料供給装置を備えている。
【０００３】
図１３は、天然ガス自動車の燃料供給装置の一例を示す概念図である。
燃料供給装置は、燃料タンク１０１に逆止弁１０２，１０３が並列に接続されている。逆止弁１０３は、主止弁１０４の下流側に配設されており、逆止弁１０２は、バイパス回路Ｌに接続されている。ここで、逆止弁１０２，１０３は、圧縮天然ガスの流れを相対的に制御するよう配設されている。すなわち、逆止弁１０２は、燃料充填時に充填口１０５から圧縮天然ガスを燃料タンク１０１にのみ流すよう設置されている。一方、逆止弁１０３は、圧縮天然ガスをエンジン１０７側に供給する時に、燃料タンク１０１に接続する上流側からレギュレータ１０６及びエンジン１０７に接続する下流側にのみ流すように設置されている。
【０００４】
こうした燃料供給装置では、充填口１０５を圧縮天然ガスの供給源に接続して圧縮天然ガスを供給すると、圧縮天然ガスが充填口１０５から逆止弁１０２を介して燃料タンク１０１に導入される。このとき、主止弁１０４は閉弁されている。
また、主止弁１０４を開弁させると、圧縮天然ガスが燃料タンク１０１から主止弁１０４、逆止弁１０３、レギュレータ１０６を介してエンジン１０７に導入される。このとき、逆止弁１０３が圧縮天然ガスの逆流を防止するため、主止弁１０４には圧縮天然ガスが常に一定方向に流れる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このように高圧の圧縮天然ガスを制御する主止弁１０４には、図１４に示すような高圧電磁弁１００が使用されている。図１４は、従来の高圧電磁弁１００の一例を示す断面図である。
図１４の高圧電磁弁１００は、パイロット方式のものであり、駆動側の駆動部１１１と流量調整側の弁部１１２とから構成されている。駆動部１１１は、コイル１１３を巻回された円筒形状のコイルボビン１１４に固定コア１１５が固定されるとともに、プランジャ１１６が摺動可能に嵌挿されている。固定コア１１５とプランジャ１１６との間には、スプリング１１７が配設され、プランジャ１１６を弁部１１２側（図中下側）へ常に付勢している。
【０００６】
一方、弁部１１２は、ボディ１２０に入力ポート１２１と出力ポート１２２、そしてその間を連通する弁孔１２３及び弁孔１２３の入力側開口部に弁座１２４が形成され、入力ポート１２１側の一次室１２５と出力ポート１２２側の二次室１２６とが設けられている。入力ポート１２１側には、圧縮天然ガスに混入している塵埃を取り除くフィルタ１２７が装填されている。
【０００７】
駆動部１１１から弁部１１２の一次室１２５内に延設されたプランジャ１１６の下端面にはパイロット弁１３１が設けられ、先端部には、メイン弁１３２がパイロット弁１３１を覆うように配設された状態でピン孔１１６ａに緩挿されたピン１３３に固定されている。パイロット弁１３１とメイン弁１３２との間にはパイロット室１３７が形成され、メイン弁１３２に形成された図示しない流路を介して一次室１２５と連通している。メイン弁１３２の軸芯部分には、図中上下方向に貫通するパイロットポート１３５が穿設され、パイロットポート１３５の上端開口部にパイロット弁１３１に当接するパイロット弁座１３６が形成されている。また、メイン弁１３２は、下端部の縮径部分に環状凹部１３２ａを形成され、Ｏリング１３８が装着されている。
【０００８】
上記高圧電磁弁１００は、駆動部１１１に電気信号を供給されないときは、プランジャ１１６がスプリング１１７で下向きに押圧されてパイロット弁１３１をパイロット弁座１３６に当接させ、さらにメイン弁１３２を弁座１２４に当接させる。一次室１２５は、メイン弁１３２に形成された図示しない連通孔を介してパイロット室１３７と連通して同圧になるので、メイン弁１３２は圧縮天然ガスの圧力により弁座１２４に強く押しつけられてシールする。従って、圧縮天然ガスは入力ポート１２１から出力ポート１２２へと流れない。
【０００９】
また、高圧電磁弁１００は、駆動部１１１に電気信号を供給されると、プランジャ１１６がスプリング１１７の付勢力に反して上昇し、パイロット弁体１３１をパイロット弁座１３６から離間させるため、パイロット室１３７の圧縮天然ガスがパイロットポート１３５から二次室１２６に流出する。二次室１２６の圧力が上昇し、一次室１２５との圧力差が小さくなると、プランジャ１１６がスプリング１１７の付勢力に反してさらに上昇し、ピン１３３を介してメイン弁１３２を引き上げて弁座１２４から離間させる。これにより、入力ポート１２１から出力ポート１２２へと圧縮天然ガスが流れる（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−２８１００９号公報（段落０００７〜００１２、第１図。）
【特許文献２】
特開平１０−１６００２４号公報（段落００１０〜００１３、第１図。）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記燃料供給装置は、部品点数を減らしてコストダウンを図ることを目的として、図１３の点線で囲った部分、すなわち充填口１０５から燃料タンク１０１に圧縮天然ガスを供給するバイパス回路Ｌと逆止弁１０２，１０３を省き、燃料タンク１０１と充填口１０５及びエンジン１０７とを接続する流路を一系統にすることが提案されている。そのため、主止弁１０４として使用される高圧電磁弁１００には、逆流機能が求められるようになった。
【００１２】
そこで、従来の高圧電磁弁１００に圧縮天然ガスを逆流させたところ、Ｏリング１３８が損傷したり、メイン弁１３２から脱落する問題が発生した。その理由としては、以下の点が考えられる。
高圧電磁弁１００を逆流する圧縮天然ガスは、一次室１２５から入力ポート１２１へ流れる際にＯリング１３８を入力ポート１２１側に引っ張る。また、二次室１２６の圧縮天然ガスは、メイン弁１３２に沿って流れる際にＯリング１３８に直接当たって巻き上げるように流れると同時に、Ｏリング１３８とメイン弁１３２の環状凹部１３２ａとの間に侵入してＯリング１３８をメイン弁１３２の環状凹部１３２ａから押し出すように流れる。こうした要因が相互的に作用し、Ｏリング１３８が入力ポート１２１側に引き出されてメイン弁１３２から脱落すると考えられる。
【００１３】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、高圧流体の逆流によるシール部材の脱落を防止できる高圧電磁弁を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高圧電磁弁は、次のような構成を有している。
（１）入力ポートと出力ポートとを連通させる弁座に弁体を当接又は離間することにより、１０ＭＰａ以上の高圧流体の流れを制御する高圧電磁弁において、弁座は、平坦に形成され、弁体側に開口する開口部に向かって溝幅が狭くなるよう形成されて弁体と気密に当接させるシール部材を開口部から一部露出させた状態で装着される装着溝と、入力ポート側から装着溝に連通する圧抜孔とを有することを特徴とする。
【００１５】
上記構成を有する発明によれば、高圧流体は逆流するときに、シール部材に直接的に当たることなく弁座から入力ポートへと流れる。高圧流体は、弁座から入力ポートへと流れるときにシール部材を入力ポート側に引っ張るが、シール部材は装着溝の開口部に係止され続け、移動を制限される。また、高圧流体は、シール部材と装着溝との間に侵入してシール部材を装着溝から押し出そうとするが、装着溝から入力ポート側に設けた圧抜孔を介して入力ポートへと効率よく抜け出るため、シール部材を押し出す力が弱められる。ここで、圧抜孔は弁座の入力ポート側に設けることに意味がある。なぜなら、高圧流体を逆流させると、高圧電磁弁の内圧が弁座の反入力ポート側、弁座の入力ポート側、入力ポートの順に低くなるため、弁座の反入力ポート側に圧抜孔を設けても、弁座の反入力ポート側から装着溝とシール部材との間に侵入した圧縮天然ガスが、装着溝を介して弁座の入力ポート側に流れてシール部材を押し出すからである。よって、本発明の高圧電磁弁は、高圧流体の逆流よるシール部材の脱落を防止することができる。
【００１６】
（２）（１）に記載する高圧電磁弁において、弁座は、装着溝の内周面と外周面の少なくとも一方に傾斜が設けられ、傾斜は、装着溝の開口部の内周から内向きに又は開口部の外周から外向きに垂直を基準に２８度以上６０度以下の範囲内で傾いていることを特徴とする。
上記構成を有する発明によれば、装着溝の内周面又は外周面の傾斜でシール部材を装着溝のシール面に押さえ付けて保持するとともに、装着溝の開口部から露出するシール部材の割合が小さくなるので、シール部材が装着溝から脱落することをより確実に防止することができる。尚、装着溝の内周面と外周面の傾斜を２８度以上傾かせるのは、装着溝がシール部材を保持する保持位置を高くして、逆流時にシール部材の脱落を確実に防止するためである。一方、装着溝の内周面と外周面の傾斜を６０度以下傾かせるのは、装着溝の開口部の肉厚が薄くなり、弁座が弁体の衝撃荷重を受けて破損することを防止するためである。
【００１７】
（３）（１）又は（２）に記載する高圧電磁弁において、圧抜孔は、入力ポートを中心に±４５度の範囲内に設けられていることを特徴とする。
上記構成を有する発明によれば、装着溝とシール部材との間に侵入した高圧流体を入力ポートに効率的に抜け出させることができる。
【００１８】
（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載する高圧電磁弁において、弁座は、シール部材を装着される段差が形成され、段差にシール部材を押さえ付ける押さえ部材が固定されており、装着溝が段差と押さえ部材との間に設けられていることを特徴とする。
上記構成を有する発明によれば、弁座の段差に押さえ部材を固定すれば、弁本体に設けた段差の内周面、シール面及び押さえ部材の当接面との間に装着溝が形成されるので、弁座に装着溝を容易に設けることができる。
【００１９】
（５）（１）乃至（４）の何れか１つに記載する高圧電磁弁において、出力ポートから流れ込んだ高圧流体に乱流を発生させる乱流部を出力ポートと弁座との間に設けたことを特徴とする。
上記構成を有する発明によれば、出力ポートから入力した高圧流体は乱流部で乱流を発生して流速を落とした後に弁座、入力ポートへと流れるので、高圧流体が弁座から入力ポートへと流れるときにシール部材を引っ張る力を小さくすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る高圧電磁弁の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、高圧電磁弁１の断面図である。図２は、高圧電磁弁１の弁部３の拡大図である。
高圧電磁弁１は、パイロット方式のものであり、駆動側の駆動部２と流量調整側の弁部３とから構成されている。駆動部２は、コイル４を巻回された円筒形状のコイルボビン５を備える。コイルボビン５の円筒内には、固定コア６が配設され、固定コア６と同軸上に図中下方から円柱状のプランジャ７が嵌挿されている。コイルボビン５と固定コア６及びプランジャ７との間には、圧縮天然ガスに対する耐圧性を確保するために、非磁性材料からなるパイプ９が駆動部２から弁部３にかけて配設され、プランジャ７はパイプ９に摺動可能に挿通されている。一方、固定コア６は磁気枠３７から突出したネジ部６ａにナット３８を螺合されて固定されている。固定コア６とプランジャ７との間にはスプリング８が配設され、プランジャ７を弁部３側（図中下側）へ常に付勢している。
【００２１】
一方、弁部３は、ボディ１０に入力ポート１１と出力ポート１２、そしてその間を連通する弁孔１３及び弁孔１３の入力側開口部に弁座１４が形成され、入力ポート１１側の一次室１５と出力ポート１２側の二次室１６とが設けられている。ここで、入力ポート１１には、従来技術のものと異なりフィルタを装填していない。これは圧縮天然ガス中の水分が結露して凍結し、フィルタが詰まることを防止するためである。また、ボディ１０には、出力ポート１２から入力した圧縮天然ガスに乱流を発生させる乱流部４０が弁孔１３に連通して設けられている。乱流部４０は、出力ポート１２と同軸上に二次室１６、弁孔１３を突き抜けて深く穿設することにより設けられている。駆動部２と弁部３との間には、下部固定コア１８、磁気板２０とが配設され、パイプ９による磁気回路の磁気ギャップを小さくしている。
【００２２】
駆動部２から弁部３の一次室１５内に延設されたプランジャ７の下端面にはパイロット弁２１が取り付けられ、先端部には、メイン弁２２がパイロット弁２１を覆うように係設されている。メイン弁２２は、プランジャ７のピン孔７ａに緩挿されたピン２３に固定され、パイロット弁２１に対して接離可能に設けられている。そのため、パイロット弁２１とメイン弁２２との間には隙間が形成され、その隙間によりパイロット室２４が設けられている。メイン弁２２は、軸芯部分にパイロットポート２５が図面上下方向に貫いて設けられ、パイロット室２４と連通する上端開口部にパイロット弁２１に当接するパイロット弁座２６が形成されるとともに、メイン弁２２の外周面にパイロット室２４と一次室１５とを連通させる連通路２２ａが開設され、パイロット室２４へ圧力を供給するようになっている。
【００２３】
弁座１４は、平坦に形成されて、メイン弁２２と気密に当接させる環状のパッキン（「シール部材」に相当するもの。）３０が装着されている。弁座１４には、パッキン３０を装着するための装着溝３１と、入力ポート１１側から装着溝３１に連通する圧抜孔３２とが形成されている。
【００２４】
図３は、弁座１４の一部拡大断面図である。
装着溝３１は、メイン弁２２側に開口して弁孔１３の周りに環状に形成され、蟻溝構造を有している。装着溝３１の内周面と外周面は、開口部から内向きと外向きに傾斜しており、装着溝３１のシール面の溝幅Ｍ１より開口部の溝幅Ｍ２の方が小さくなっている。
【００２５】
図４〜図７は、装着溝３１の傾斜Ａ１，Ａ２と開口部の溝幅Ｍ２との関係を示す説明図である。
図４に示すような一般的な蟻溝構造では、内周面の傾斜Ａ１１と外周面の傾斜Ａ２１は２４度に設定されている。パッキン３０を脱落し難くするためには、装着溝３１Ａの開口部の溝幅Ｍ２１を小さくすればよいと考えられる。
【００２６】
装着溝３１Ａの開口部の溝幅Ｍ２１を小さくする方法として、例えば、図５に示す装着溝３１Ｂのように、内周面の傾斜Ａ１１と外周面の傾斜Ａ１２を装着溝３１Ａと変えずに、シール面の溝幅Ｍ１２のみを装着溝３１Ａのシール面の溝幅Ｍ１１（図４参照）より狭くする方法が考えられる。ところが、この方法では、装着溝３１Ｂの開口部の溝幅Ｍ２２を装着溝３１Ａの開口部の溝幅Ｍ２１（図４参照）より小さくできるものの、パッキン３０が装着溝３１Ｂの開口部に強く圧迫され、ストレスが大きくなる欠点がある。
【００２７】
そこで、図６に示す装着溝３１Ｃでは、内周面の傾斜Ａ１１、外周面の傾斜Ａ２１、装着溝３１Ｃのシール面の溝幅Ｍ１１を装着溝３１Ａ（図４参照）と変えずに、パッキン３０がメイン弁２２に押圧される潰ししろ（以下、「つぶし率」という。）Ｔ１２のみを装着溝３１Ａのつぶし率Ｔ１１より小さくすることにより、開口部の溝幅Ｍ２３を装着溝３１Ａの溝幅Ｍ２１（図４参照）より小さくしている。そのため、装着溝３１Ｃは、装着溝３１Ａがパッキン３０に与えるストレスと同程度のストレスで、パッキン３０を保持する保持力を装着溝３１Ａより向上させることができる。
【００２８】
更に、図７に示す装着溝３１Ｄでは、シール面の溝幅Ｍ１３を装着溝３１Ｃのシール面の溝幅Ｍ１１（図６参照）より広くするとともに、内周面の傾斜Ａ１２及び外周面の傾斜Ａ２２を装着溝３１Ｃの内周面の傾斜Ａ１１及び外周面の傾斜Ａ１２より大きくすることにより、開口部の溝幅Ｍ２４を装着溝３１Ｃの開口部の溝幅Ｍ２３（図６参照）より小さくしている。そのため、装着溝３１Ｄは、パッキン３０を保持する保持力を装着溝３１Ｃより向上させることができる。
【００２９】
従って、図３に示す装着溝３１は、内周面の傾斜Ａ１と外周面の傾斜Ａ２を一般的な蟻溝構造の傾きである２４度より大きくするとともに、開口部の溝幅Ｍ２及びつぶし率Ｔを小さくすれば、パッキン３０へのストレスを最小限にして、パッキン３０の脱落を防止することができる。このとき、装着溝３１は、パッキン３０のつぶし率Ｔをパッキン３０の通常のつぶし率である２６％より小さくすることにより、パッキン３０の耐久性を向上させる効果も得られる。
【００３０】
そこで、発明者らは、装着溝３１の内周面の傾斜Ａ１と外周面の傾斜Ａ２の傾きを変えて、逆流時のパッキン３０の脱落をテストした。その結果、装着溝３１の内周面の傾斜Ａ１と外周面の傾斜Ａ２を２８度以上にすると、パッキン３０が装着溝３１から脱落しなくなることが判明した。特に、パッキン３０は、装着溝３１の外周面の傾斜Ａ１と内周面の傾斜Ａ２の傾きを大きくするほど、脱落しにくなった。ところが、内周面の傾斜Ａ１と外周面の傾斜Ａ２の傾きを６０度より大きくすると、弁座１４が閉弁時に破損する不都合が生じた。これは、装着溝３１の開口部の肉厚が薄くなり、メイン弁２２の衝撃荷重に対する耐久性が低下するためと考えられる。
【００３１】
上記事情より、装着溝３１の内周面に形成する傾斜Ａ１は、開口部から内向きに垂直を基準として２８度以上６０度以下の角度で傾いていることが望ましく、また、装着溝３１の外周面に形成する傾斜Ａ２は、開口部から外向きに垂直を基準として２８度以上６０度以下の角度で傾いていることが望ましい。本実施の形態では、装着溝３１の内周面と外周面の傾斜Ａ１，Ａ２を３０度前後に設定し、パッキン３０のつぶし率Ｔを５〜２０％に設定している。
【００３２】
ここで、蟻溝構造の装着溝３１は姿バイトなどで弁座１４を削って形成することもできるが、かかる機械加工は一般的に難しいことが知られている。そこで、本実施の形態では、弁座１４に形成した段差３５に押さえ部材３６を固定することにより装着溝３１を形成するようにしている。弁座１４は、弁孔１３の周りに段差３５が環状に形成され、その段差３５に対して環状に成形された押さえ部材３６をかしめ固定している。段差３５は、パッキン３０のシール面に対して内周面が鋭角に傾斜するよう形成されている。一方、押さえ部材３６は、内周面が上端部から下端部に向かって外向きに傾斜するよう形成されている。従って、段差３５の内周面及びシール面と押さえ部材３６の内周面との間に形成される隙間により装着溝３１が形成される。そのため、段差３５にパッキン３０を装着した後、押さえ部材３６をかしめて固定すれば、パッキン３０を損傷させることなく弁座１４の装着溝３１に簡単に装着することができる。
【００３３】
図８は、弁座１４部分の上面図である。
圧抜孔３２は、弁座１４の装着溝３１開口部より外側から装着溝３１と連通するように形成されている。弁座の装着溝３１開口部より外側に設けるのは、パッキン３０と装着溝３１との間に侵入した圧縮天然ガスは、パッキン３０を装着溝３１のシール面から押し上げ、その隙間から圧抜孔３２に流れるからである。
【００３４】
ここで、発明者らは、弁座１４に圧抜孔３２を入力ポート１１と同軸上に形成された一次室１５の中心から１５度間隔でずらしながら、２０ＭＰａに加圧した空気を高圧電磁弁１に逆流させるテストを行った。
【００３５】
その結果、パッキン３０は、一次室１５（入力ポート１１）を中心に±４５度の範囲内の弁座１４部分に圧抜孔３２を設けた場合には装着溝３１から脱落しないが、一次室１５（入力ポート１１）を中心に±４５度の範囲より出力ポート側（反入力ポート側）の弁座１４部分に圧抜孔３２設けた場合には装着溝３１から脱落してしまった。そして、パッキン３０は、圧力孔３２を出力ポート１２側に設けるにつれて装着溝３１から脱落する確率が高くなった。
【００３６】
これは、圧縮天然ガスを高圧電磁弁１に逆流させた場合に、高圧電磁弁１の内圧が弁座１４の出力ポート１２側（図２のａ部）、弁座１４の入力ポート１１側（図２のｂ部）、入力ポート１１（図２のｃ部）の順に低くなるため、圧抜孔３２を弁座１４の出力ポート１２側に設けても、弁座１４の出力ポート１２側から装着溝３１とパッキン３０との間に侵入した圧縮天然ガスが、装着溝３１を介して入力ポート１１側に流れ、パッキン３０を装着溝３１から押し出すからである。
【００３７】
従って、圧抜孔３２は、出力ポート１２側より入力ポート１１側に設けることが望ましく、特に、入力ポート１１側は、一次室１５（入力ポート１１）を中心として±４５度の範囲内とすることが望ましい。本実施の形態では、例えば、図８に示すように、一次室１５（入力ポート１１）の中心に圧抜孔３２を設けるように押さえ部材３６を位置合わせして、弁座１４の段差３５に固定している。
【００３８】
上記構成を有する高圧電磁弁１は、次のように動作する。
駆動部２に電気信号を供給されないときは、プランジャ７がスプリング８で下向きに押圧されてパイロット弁２１をパイロット弁座２６に当接させ、さらにメイン弁２２を弁座１４に当接させる。一次室１５は、メイン弁２２の連通路２２ａを介してパイロット室２４と連通して同圧になるので、メイン弁２２は圧縮天然ガスの圧力により弁座１４に強く押しつけられてシールする。このとき、弁座１４のパッキン３０は、装着溝３１の開口部から露出する部分をメイン弁２２に押さえつけられて弾性変形し、弁座１４とメイン弁２２とを気密に当接させるが、つぶし率が１０％程度と小さいため負荷が小さい。
【００３９】
一方、駆動部２に電気信号を供給されると、プランジャ７がスプリング８の付勢力に反して上昇し、パイロット弁体２１をパイロット弁座２６から離間させるため、パイロット室２４の圧縮天然ガスがパイロットポート２５から二次室１６に流出する。二次室１６の圧力が上昇すると、プランジャ７がスプリング８の付勢力に反してさらに上昇し、ピン２３を介してメイン弁２２を引き上げて弁座１４から離間させる。
【００４０】
このとき、圧縮天然ガスが入力ポート１１に供給されていれば、圧縮天然ガスはパッキン３０を装着溝３１に押し込みながら弁座１４から弁孔１３、二次室１６、出力ポート１２へと流れる。
【００４１】
一方、圧縮天然ガスが出力ポート１２に供給されていれば、圧縮天然ガスは二次室１６から弁孔１３、弁座１４、一次室１５を介して入力ポート１１へと逆流する。このとき、圧縮天然ガスは、出力ポート１２から二次室１６を介して乱流部４０に侵入して圧力を低下させ、さらに乱流部４０から流出するときに乱流を発生して流速を落とす。
【００４２】
そして、圧縮天然ガスは、パッキン３０に直接的に当たることなく、弁孔１３から弁座１４を介して一次室１５に流入し、さらに一次室１５から入力ポート１１へと流れる。このとき、圧縮天然ガスは、パッキン３０を入力ポート１１側に引っ張りながら流れるが、パッキン３０は装着溝３１の開口部に係止され続けて移動を制限される。また、圧縮天然ガスは、装着溝３１とパッキン３０との間に侵入するが、内圧の低い入力ポート１１側へ流れて圧抜孔３２から入力ポート１１へと抜け出るため、パッキン３０を装着溝３１から押し出す力を弱められる。
【００４３】
従って、本実施の形態の高圧電磁弁１によれば、入力ポート１１と出力ポート１２とを連通させる弁座１４にメイン弁２２を当接又は離間することにより、２０ＭＰａの圧縮天然ガスの流れを制御するものにおいて、弁座１４は、平坦に形成され、メイン弁２２側に開口する開口部に向かって溝幅が狭くなるよう形成されてメイン弁２２と気密に当接させるパッキン３０を開口部から一部露出させた状態で装着される装着溝３１と、入力ポート１１側から装着溝３１に連通する圧抜孔３２とを有しているので、圧縮天然ガスを逆流させてもパッキン３０が装着溝３１から脱落しない。
【００４４】
また、本実施の形態の高圧電磁弁１によれば、弁座１４は、装着溝３１の内周面と外周面に傾斜Ａ１，Ａ２が設けられ、傾斜Ａ１は装着溝３１の開口部の内周から内向きに３０度程度傾くとともに、傾斜Ａ２は装着溝３１の開口部の外周から外向きに３０度程度傾いているので、パッキン３０が装着溝から脱落することをより確実に防止することができる。
【００４５】
また、本実施の形態の高圧電磁弁１によれば、圧抜孔３２は、一次室１５（入力ポート１１）を中心に±４５度の範囲内に設けられているので、装着溝３１とパッキン３０との間に侵入した圧縮天然ガスを入力ポート１１に効率的に抜け出させることができる。
【００４６】
また、本実施の形態の高圧電磁弁１によれば、弁座１４は、パッキン３０を装着される段差３５が形成され、段差３５にパッキン３０を押さえ付ける押さえ部材３６がかしめ固定されており、装着溝３１が段差３５と押さえ部材３６との間に設けられているので、弁座１４に装着溝３１を容易に設けることができる。
【００４７】
更に、本実施の形態の高圧電磁弁１によれば、出力ポート１２から流れ込んだ圧縮天然ガスに乱流を発生させる乱流部４０を出力ポート１２と弁座１４とを連通させる弁孔１３に設けているので、圧縮天然ガスが弁座１４から入力ポート１１へと流れるときにパッキン３０を引っ張る力を小さくすることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
【００４９】
（１）例えば、上記実施の形態では、装着溝３１の内周面と外周面に傾斜Ａ１，Ａ２を等しい角度で設けた。それに対して、内周面と外周面の一方のみに傾斜Ａ１，Ａ２を設けてもよいし、内周面と外周面の傾斜Ａ１，Ａ２を異なる角度で設けてもよい。具体的には、例えば、内周面の傾斜Ａ１を小さくすれば、弁座１４のメイン弁２２に対する耐衝撃性を向上させることができる。また、図９に示すように、装着溝４５の外周面に傾斜を設けず、装着溝４５の開口部に内側に突き出す突起４６を設けて開口部の溝幅を小さし、パッキン４７の脱落を防止するようにしてもよい。
【００５０】
（２）例えば、上記実施の形態では、装着溝３１の内周面と外周面に傾斜Ａ１，Ａ２を設けた。それに対して、図１０及び図１１に示すように、押さえ部材５１，５３の内周面を内周向き又は外向きの円弧状に形成し、装着溝５２，５４の内周面又は外周面の形状を変えてもよい。
【００５１】
（３）例えば、上記実施の形態では、シール部材としてＯリングをパッキン３０として使用した。それに対して、異形リングを使用してもよい。また、例えば、図９に示すように、断面が円形又は楕円形でない異形ゴムを使用してもよい。
【００５２】
（４）例えば、上記実施の形態では、弁座１４の装着溝３１の内側部分と外側部分とを同じ高さで形成した。それに対して、弁座の装着溝３１の内側部分５５ａと外側部分５５ｂとで高さＨを変えてもよい。例えば、図１２に示すように、弁座の装着溝３１の内側部分５５ａを外側部分５５ｂより低く形成すれば、メイン弁２２の衝撃を外側部分５５ｂで受け、弁座１４の弁孔１３付近への負荷を小さくすることができる。
【００５３】
（５）例えば、上記実施の形態では、パイロット式の高圧電磁弁を用いて弁構造を説明した。それに対して、アーマチャ等を用いた高圧電磁弁の弁構造に本実施の形態の弁構造を適用してもよい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の高圧電磁弁によれば、入力ポートと出力ポートとを連通させる弁座に弁体を当接又は離間することにより、１０ＭＰａ以上の高圧流体の流れを制御する高圧電磁弁において、弁座は、平坦に形成され、弁体側に開口する開口部に向かって溝幅が狭くなるよう形成されて弁体と気密に当接させるシール部材を開口部から一部露出させた状態で装着される装着溝と、入力ポート側から装着溝に連通する圧抜孔とを有しているので、高圧流体の逆流によるシール部材の脱落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係り、高圧電磁弁の断面図である。
【図２】同じく、高圧電磁弁の弁部の拡大図である。
【図３】同じく、弁座の一部拡大断面図である。
【図４】同じく、装着溝の傾斜と開口部との関係を示す説明図である。
【図５】同じく、装着溝の傾斜と開口部との関係を示す説明図である。
【図６】同じく、装着溝の傾斜と開口部との関係を示す説明図である。
【図７】同じく、装着溝の傾斜と開口部との関係を示す説明図である。
【図８】同じく、弁座部分の上面図である。
【図９】本発明の高圧電磁弁の変更例を示す図である。
【図１０】本発明の高圧電磁弁の変更例を示す図である。
【図１１】本発明の高圧電磁弁の変更例を示す図である。
【図１２】本発明の高圧電磁弁の変更例を示す図である。
【図１３】天然ガス自動車の燃料供給装置の一例を示す概念図である。
【図１４】従来の高圧電磁弁の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  高圧電磁弁
１１  入力ポート
１２  出力ポート
１４  弁座
３０  パッキン
３１  装着溝
３２  圧抜孔
３５  段差
３６  押さえ部材
４０  乱流部
Ａ１  傾斜
Ａ２  傾斜
【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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【図１４】
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