(57)【要約】      （修正有）【課題】弁本体とプランジャあるいは弁体ホルダとの接触により発生する金属音を緩和することができる弁装置を提供する。【解決手段】弁装置は、弁座２１１ｄに設けられた弁ポート２１１ｆを開閉するために、プランジャチューブ２２１内を弁体２１２と共に移動可能なプランジャと、第１の継手２０１に接続される入口ポート２１１ａと、第２の継手２０２に接続される出口ポート２１１ｂと、入口ポート２１１ａ及び出口ポート２１１ｂに連通し、弁体２１２を収容する弁室２１１ｃと、弁体２１２と接触する弁座２１１ｄとを少なくとも有する弁本体２１１と、を備え、弁本体２１１とプランジャとの間に配置され、さらに、弁本体２１１に設けられた段部に配置された緩衝部材２１５を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座に設けられた弁ポートを開閉するために、プランジャチューブ内を弁体と共に移動可能なプランジャと、
第１の継手に接続される入口ポートと、第２の継手に接続される出口ポートと、前記入口ポート及び前記出口ポートに連通し、前記弁体を収容する弁室と、前記弁体と接触する前記弁座とを少なくとも有する弁本体と、
を備える弁装置において、
前記弁本体と前記プランジャとの間に配置され、さらに、前記弁本体に設けられた段部に配置された緩衝部材を備えることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記緩衝部材は、円環形状であることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記弁本体に設けられた段部は、前記弁室の底面の前記弁座の周囲に形成され、
前記緩衝部材は、前記段部に配置されることを特徴とする請求項２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記緩衝部材の前記弁本体開口部側の面から固定するために、前記弁室の内部の前記弁体の周囲に配置され、前記弁本体に固定される筒状部材を備えることを特徴とする請求項３に記載の弁装置。
【請求項５】
前記筒状部材は、前記弁本体に圧入固定されることを特徴とする請求項４に記載の弁装置。
【請求項６】
前記筒状部材は、前記弁本体に溶接固定されることを特徴とする請求項４に記載の弁装置。
【請求項７】
前記筒状部材は、
リング形状の一部にスリットが形成されたスリット入り固定部材と、
前記スリット入り固定部材の前記弁室の底面側に設けられるスペーサとを備えることを特徴とする請求項４に記載の弁装置。
【請求項８】
前記筒状部材は、
前記弁室の内部の前記弁体の周囲に配置され、前記弁室の底面側の面が前記緩衝部材と接触する筒状フィルタと、
前記緩衝部材、及び、前記筒状フィルタを固定するために、前記筒状フィルタの前記弁本体開口部側の面を支持し、前記弁本体に固定されるリング状固定部材と、
を備えることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の弁装置。
【請求項９】
前記段部に配置された前記緩衝部材における前記プランジャとの当接面は、前記弁座と、段差がなく面一であることを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項に記載の弁装置。
【請求項１０】
前記緩衝部材は、前記プランジャとの当接面の外周部に設けられた段部を有し、
前記筒状部材の前記弁室の底面側の面は、前記緩衝部材の前記プランジャ当接面の外周部の段部に接触し、前記筒状部材が位置合わせされることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に記載の弁装置。
【請求項１１】
前記プランジャは、
前記弁室の底面側に固定され、内部に球状の弁体を保持する弁体ホルダと、
前記弁体ホルダ内に配置され、前記弁体を弁閉方向に付勢する弁バネと、
を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の弁装置。
【請求項１２】
前記弁装置は、電磁弁であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを制御するシステムにおいて、流路を開閉するために使用される弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流路を開閉する弁装置が、様々な用途に使用されている。そのような弁装置の１つとして電磁弁が知られている。図１に、従来技術の電磁弁の一例として、特許文献１に記載の電磁弁の主要な構成を示す。
【０００３】
図１において、電磁弁１００は、弁本体部１１０と、弁本体部１１０の上部に配置されるプランジャユニット１２０と、プランジャユニット１２０の外周部に配され、吸引子１２３及びプランジャ１２２を励磁する電磁コイルアセンブリ１３０と、を備える。
【０００４】
弁本体部１１０は、第１の継手１０１及び第２の継手１０２に接続され、弁体１１２及びプランジャ１２２を移動可能に収容する弁室及び弁体１１２と接触する弁座とを有する弁本体１１１と、弁室に収容され、プランジャ１２２の下端に固定される弁体ホルダ１２５に保持され、弁座を開閉する球状の弁体１１２と、を備える。
【０００５】
プランジャユニット１２０は、弁本体１１１の上部の開口部に固定される円筒形状部材であるプランジャチューブ１２１と、プランジャチューブ１２１内を上下に摺動可能な可動鉄心であるプランジャ１２２と、プランジャチューブ１２１の上端部に固定される固定鉄心である吸引子１２３と、プランジャ１２２と吸引子１２３との間に配置され、弁体１１２を弁閉する方向に縮装されるコイルスプリング１２４と、プランジャ１２２の下端に固定され、内部に弁体１１２を保持する弁体ホルダ１２５と、プランジャ１２２と弁体１１２との間に配置され、弁体１１２を弁閉方向に付勢する弁バネ１２６と、を備える。
【０００６】
電磁コイルアセンブリ１３０は、プランジャチューブ１２１に同心状に取り付けられる樹脂製のボビン１３１と、ボビン１３１に巻き付けられ、プランジャ１２２と吸引子１２３とを励磁するコイル１３２と、コイル１３２に接続されるリード線１３３と、コイル１３２が巻き付けられた後のボビン１３１を樹脂で覆い、その樹脂で覆われたボビン１３１とコイル１３２とを、内側に収容するケーシング１３４と、ケーシング１３４を吸引子１２３に固定するボルト１３５と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０１９６２号公報
【特許文献２】特開２０００−１７０９４５号公報
【特許文献３】実開昭６３−８９４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような特許文献１に記載された従来の電磁弁１００は、プランジャ１２２の下端に弁体ホルダ１２５と、弁バネ１２６と、弁体１１２とを備え、弁体１１２に高差圧が作用する高圧対応型電磁弁の構成である。このため、弁体１１２と、弁体ホルダ１２５との２段階接触により、弁体１１２と弁座の衝撃を軽減している。このため、電磁弁１００では、プランジャ１２２が弁閉方向に移動した際に、金属材料で成形された弁体ホルダ１２５と、同様に金属材料で成形された弁本体１１１の弁室底部が接触することにより金属音が発生し、この金属音が問題となっている。
【０００９】
特許文献２には、弁体の周囲に配置され、一方の端部がプランジャに設けられた凸部に挿入して当接し、他方の端部が電磁弁本体に設けられた環状凹部に挿入して当接する緩衝ばねを備え、作動時の衝撃音を抑制できる電磁弁が開示されている。しかしながら、特許文献２では、弁体と弁座が平面同士でシールしており、弁体と弁座の受圧面積が大きくなり、より強力な吸引力を得るためコイルを大きくするか、または、受圧面積を小さくしなければならないという問題がある。又、緩衝ばねが弁体の周囲に設けられているため、緩衝ばねが流路の妨げになる、あるいは、弁部への噛み込みなどが懸念されるという問題もある。
【００１０】
特許文献３には、プランジャの固定鉄心側の端面に取り付けられた弾性リングと、プランジャのフランジ面の弾性弁体の周囲に取り付けられた弾性体であるノズルダンパとを備え、高速作動するプランジャの衝突時の衝撃を吸収し、低騒音で作動する電磁弁が開示されている。しかしながら、特許文献３では、プランジャに弾性体を貼り付けており、弁開時に流路の妨げとなり、流量が低減するという問題がある。また、高速作動するプランジャに弾性体を貼り付けているため、作動時に弾性体が剥がれる可能性があるという問題もある。またさらに、特許文献３では、プランジャのフランジ面にノズルダンパを備えたことにより流路が複雑になり、流体が乱流になるという問題がある。また、弁口を通過する流量を確保するためにプランジャの移動距離を長く設定する必要があり、このため、プランジャを長い距離動かすだけの吸引力が必要になるという問題もある。
【００１１】
本発明の目的は、作動時の衝撃音を抑制する従来の緩衝部材の取り付け方法の問題や、緩衝部材を取り付けた場合の弁の流量低減などの問題を解決し、弁本体とプランジャあるいは弁体ホルダとの接触により発生する金属音を緩和することができる弁装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の弁装置は、弁座に設けられた弁ポートを開閉するために、プランジャチューブ内を弁体と共に移動可能なプランジャと、第１の継手に接続される入口ポートと、第２の継手に接続される出口ポートと、上記入口ポート及び上記出口ポートに連通し、上記弁体を収容する弁室と、上記弁体と接触する上記弁座とを少なくとも有する弁本体と、を備える弁装置において、上記弁本体と上記プランジャとの間に配置され、さらに、上記弁本体に設けられた段部に配置された緩衝部材を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、上記緩衝部材は、円環形状であるものとしてもよい。
【００１４】
また、上記弁本体に設けられた段部は、上記弁室の底面の上記弁座の周囲に形成され、上記緩衝部材は、上記段部に配置されるものとしてもよい。
【００１５】
また、上記緩衝部材の上記弁本体開口部側の面から固定するために、上記弁室の内部の上記弁体の周囲に配置され、上記弁本体に固定される筒状部材を備えるものとしてもよい。
【００１６】
また、上記筒状部材は、上記弁本体に圧入固定されるものとしてもよい。
【００１７】
また、上記筒状部材は、上記弁本体に溶接固定されるものとしてもよい。
【００１８】
また、上記筒状部材は、リング形状の一部にスリットが形成されたスリット入り固定部材と、上記スリット入り固定部材の上記弁室の底面側に設けられるスペーサとを備えるものとする。
【００１９】
また、上記筒状部材は、上記弁室の内部の上記弁体の周囲に配置され、上記弁室の底面側の面が上記緩衝部材と接触する筒状フィルタと、上記緩衝部材、及び、上記筒状フィルタを固定するために、上記筒状フィルタの上記弁本体開口部側の面を支持し、上記弁本体に固定されるリング状固定部材と、を備えるものとしてもよい。
【００２０】
また、上記段部に配置された上記緩衝部材における上記プランジャとの当接面は、上記弁座と、段差がなく面一であるものとしてもよい。
【００２１】
また、上記緩衝部材は、上記プランジャとの当接面の外周部に設けられた段部を有し、上記筒状部材の上記弁室の底面側の面は、上記緩衝部材の上記プランジャ当接面の外周部の段部に接触し、上記筒状部材が位置合わせされるものとしてもよい。
【００２２】
また、上記プランジャは、上記弁室の底面側に固定され、内部に球状の弁体を保持する弁体ホルダと、上記弁体ホルダ内に配置され、上記弁体を弁閉方向に付勢する弁バネと、を備えるものとしてもよい。
【００２３】
また、上記弁装置は、電磁弁であるものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本実施形態の弁装置によれば、弁本体とプランジャあるいは弁体ホルダとの接触により発生する金属音を接触面に緩衝部材を設けることにより、緩和することができる。また、弁座と弁体は金属とすることができ、弁漏れに対する耐久性や作動性を維持することができる。また、弁室底部に設けられた緩衝部材の上から円筒フィルタを配置し、さらにリング状固定部材で固定するため、緩衝部材を製造工数の少ない方法で固定することができる。また、同時に、緩衝部材が流路を妨げる、弁座に緩衝部材が噛み込むなどの問題点も解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術による弁装置の一例である電磁弁を示す断面図である。
【図２】本発明に係る弁装置の第１の実施形態である電磁弁の断面図である。
【図３】図２に示される電磁弁の弁本体部付近を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明に係る弁装置の第２の実施形態である電磁弁の弁本体部付近の要部の組立図である。
【図５】図４に示される電磁弁の弁本体部付近の要部を示す断面図である。
【図６】本発明に係る弁装置の第３の実施形態である電磁弁の弁本体部付近の要部の組立図である。
【図７】図７（ａ）は、図６に示される電磁弁の弁本体部付近の要部を示す断面図であり、弁本体部付近の要部の断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩＢに示す緩衝部材の段部付近の拡大図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明に係る弁装置の第４の実施形態である電磁弁の弁本体部付近を拡大して示す断面図であり、弁本体部付近の拡大図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢに示す緩衝部材付近の拡大図である。
【図９】本発明に係る弁装置の第５の実施形態である電磁弁の弁本体部付近を拡大して示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、リング状固定部材の弁本体に溶接固定する図９の溶接部をさらに拡大した図であって、テーパ形状の段部に抵抗溶接するリング状固定部材の形状を部分的に示す図であり、図１０（ｂ）は、平面の段部に抵抗溶接するリング状固定部材の形状を部分的に示す図であり、図１０（ｃ）は、逆テーパ形状の段部の先端に抵抗溶接するリング状固定部材の形状を部分的に示す図であり、図１０（ｄ）は、リング状固定部材と弁本体の上面を溶接するリング状固定部材の形状を部分的に示す図であり、図１０（ｅ）は、リング状固定部材と弁本体の上面に突起部を設け溶接するリング状固定部材の形状を部分的に示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本発明に係る弁装置の第６の実施形態である電磁弁の弁本体部付近を拡大して示す断面図であり、図１１（ｂ）は、スリット入り固定部材を示す斜視図であり、図１１（ｃ）は、スペーサを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。  
尚、以下の説明における上下の概念は図１乃至図１１における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な関係を示すものではない。
【００２７】
まず、本発明の第１の実施形態について、説明する。  
図２は、本発明に係る弁装置の第１の実施形態である電磁弁２００を示す断面図であり、図３は、図２に示す電磁弁２００の弁本体部付近を拡大して示す断面図である。図２、図３に示す電磁弁２００は、常閉型の流体制御用の電磁弁である。
【００２８】
図２、図３において、本発明に係る弁装置の第１の実施形態である電磁弁２００は、弁本体部２１０と、弁本体部２１０の上部に配置されるプランジャユニット２２０と、プランジャユニット２２０の外周部に配置され、後述する吸引子２２３及びプランジャ２２２を励磁する電磁コイルアセンブリ２３０と、を備える。
【００２９】
弁本体部２１０は、第１の継手２０１に接続される入口ポート２１１ａ、第２の継手２０２に接続される出口ポート２１１ｂ、入口ポート２１１ａ及び出口ポート２１１ｂに連通し、後述する弁体２１２並びにプランジャ２２２を移動可能に収容する弁室２１１ｃ、及び、出口ポート２１１ｂの上部にあって弁体２１２と接触する弁座２１１ｄに設けられた弁ポート２１１ｆを有する弁本体２１１と、弁室２１１ｃに収容され、後述するプランジャ２２２の下端に固定される弁体ホルダ２２５に保持され、弁座２１１ｄに設けられた弁ポート２１１ｆを開閉する球状の弁体２１２と、外部からの異物の侵入を防止する円筒フィルタ２１３と、円筒フィルタ２１３を上部から固定するリング状固定部材２１４と、弁室２１１ｃの底面の弁座２１１ｄの周囲に設けられた円環形状の段部２１１ｈに配置される緩衝部材２１５とを備える。
【００３０】
プランジャユニット２２０は、弁本体２１１の上部の開口部に固定される円筒形状部材であるプランジャチューブ２２１と、プランジャチューブ２２１内を上下に摺動可能な可動鉄心であるプランジャ２２２と、プランジャチューブ２２１の上端部に固定される固定鉄心である吸引子２２３と、プランジャ２２２の上部中央部に設けられた略円柱状の孔であるプランジャ室２２２ａの内部であって、プランジャ２２２と吸引子２２３との間に配置され、弁体２１２を弁閉する方向に縮装されるコイルスプリング２２４と、プランジャ２２２の下端に固定され、略円筒形状であり、下端部が内側に延在し、内部に弁体２１２を保持する弁体ホルダ２２５と、プランジャ２２２の下部に設けられた下端中空部２２２ｄの内部に縮装され、プランジャ２２２と弁体２１２との間に配置され、弁体２１２を弁閉方向に付勢する弁バネ２２６とを備える。
【００３１】
プランジャ２２２の内部には、縦方向の均圧孔２２２ｂ及び横方向の均圧孔２２２ｃが形成されている。これにより、プランジャ室２２２ａと弁室２１１ｃとが連通され、均圧される。また、弁体ホルダ２２５の中段付近には、横方向の通孔２２５ａが形成されている。これにより、弁体ホルダ２２５の内部と弁室２１１ｃとが連通し、弁体２１２が弁座２１１ｄに設けられた弁ポート２１１ｆを閉鎖する直前に、弁体２１２の上方から高圧流体が作用するために、弁体２１２は、その圧力差により確実に弁座２１１ｄに設けられた弁ポート２１１ｆを閉鎖することができる。
【００３２】
電磁コイルアセンブリ２３０は、プランジャチューブ２２１に同心状に取り付けられる樹脂製のボビン２３１と、ボビン２３１に巻き付けられ、プランジャ２２２と吸引子２２３とを励磁するコイル２３２と、コイル２３２に接続されるリード線２３３と、コイル２３２が巻き付けられた後のボビン２３１を樹脂で覆い、その樹脂で覆われたボビン２３１とコイル２３２とを、内側に収容するケーシング２３４と、ケーシング２３４を吸引子２２３に固定するボルト２３５と、を備える。
【００３３】
次に、本実施形態の動作を説明する。電磁弁２００は、常閉型の電磁弁であり、通常状態では、プランジャ２２２のプランジャ室２２２ａに配置されたコイルスプリング２２４の付勢力により、プランジャ２２２が下方向に押され、プランジャ２２２の下端中空部２２２ｄに配置された弁バネ２２６の付勢力により弁体２１２が弁本体２１１の弁室２１１ｃの底面中央に配置された弁ポート２１１ｆに押し付けられ、弁閉状態となる。
【００３４】
次に、リード線２３３からコイル２３２に通電されると、吸引子２２３とプランジャ２２２が励磁される。これにより、吸引子２２３とプランジャ２２２との間に吸着力が発生し、この吸着力がコイルスプリング２２４の付勢力に勝り、プランジャ２２２とこれに固定された弁体ホルダ２２５とこれに保持される球状の弁体２１２が上方に移動する。
【００３５】
弁体２１２が上方に移動することにより弁ポート２１１ｆが開放され、電磁弁２００は、弁開状態となる。これにより、流入した流体は、第１の継手２０１から入口ポート２１１ａ、弁室２１１ｃ、弁座２１１ｄ、出口ポート２１１ｂを通り、第２の継手２０２に吐出される。
【００３６】
電磁弁２００を弁開状態から弁閉状態にするには、リード線２３３からコイル２３２への通電を遮断し、吸引子２３２とプランジャ２２２を消磁させる。これにより、吸引子２２３とプランジャ２２２との間の吸着力が消滅し、コイルスプリング２２４の付勢力により、プランジャ２２２とこれに固定された弁体ホルダ２２５とこれに保持される球状の弁体２１２が下方に移動し、弁座２１１ｄに設けられた弁ポート２１１ｆを閉鎖し、電磁弁２００は、弁閉状態となる。
【００３７】
本実施形態では、プランジャ２２２の下端に弁体ホルダ２２５と、弁バネ２２６を備える構成としているが、この構成は、弁体２１２に高差圧が作用する高圧対応型電磁弁の構成である。つまり、弁閉時に、先ず弁体２１２が弁ポート２１１ｆに接触し、次に弁体ホルダ２２５の底面が弁室２１１ｃの下面と接触し、両方が接触した状態で弁閉状態を保持するので、弁体２１２及び弁ポート２１１ｆの接触時の衝撃は少なく、変形を防止し、弁の長時間の使用に際しても流体の流れを止め、弁閉時に安定した弁の着座が行え、弁漏れを防止できる。また、弁開時には、弁体ホルダ２２５内での弁体２１２のおどりによる異音の発生を防止することができる。このような構成とすることにより、弁体２１２に高差圧が作用する高圧対応型電磁弁が達成される。しかしながら、本発明は、この構成に限定されるものではなく、他の構成でも適用可能である。
【００３８】
次に、本発明に係る弁装置で使用される円筒フィルタ２１３と、リング状固定部材２１４と、緩衝部材２１５について説明する。
【００３９】
円筒フィルタ２１３は、金属線を円筒形状に編み込んだ焼結体であり、それ自体が高強度の多孔体であり、自身で形状を保持できる。図３に示すように、円筒フィルタ２１３は、弁本体２１１の弁室２１１ｃの内壁の内側であって、弁体２１２を保持している弁体ホルダ２２５の周囲に配置される。なお、円筒フィルタ２１３は、ここでは円筒形状としたがこれには限定されず、筒形状であれば適用可能である。
【００４０】
リング状固定部材２１４は、概略円筒形状であり、上部にフランジ２１４ａが設けられている。このフランジ２１４ａの下面である段部２１４ｂは、弁本体２１１の段部２１１ｅに接触し、円筒フィルタ２１３の位置決めに使用される。
【００４１】
緩衝部材２１５は、弁室２１１ｃの底面と弁体ホルダ２２５の衝突による金属音を緩和するために設けられ、中央に円形の貫通孔２１５ａを有する円環形状の部材である。緩衝部材２１５の材質としては、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂、ＰＡＩ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、硬質ゴムなど、衝撃により変形し難く、さらに制御対象の流体に侵されない材質を適宜選択し、使用できる。緩衝部材２１５は、弁室２１１ｃの底面の弁座２１１ｄの周囲に設けられた段部２１１ｈに配置された後、その上部に円筒フィルタ２１３の下面２１３ｂが緩衝部材２１５に接触するように、円筒フィルタ２１３が配置され、その後、円筒フィルタ２１３の上面２１３ａがリング状固定部材２１４の下面２１４ｃと接触するように、リング状固定部材２１４が弁本体２１１に圧入固定される。また、緩衝部材２１５を円筒フィルタ２１３又はリング状固定部材２１４により固定（押圧・当接）する場合、緩衝部材２１５の外径交差を大きくしても許容できる。さらに、流体による膨潤や高温時の衝撃によりクリープし、緩衝部材２１５の寸法が外径方向に大きくなっても段部に収まっていられるというメリットがある。
【００４２】
リング状固定部材２１４は、圧入固定の際に、リング状固定部材２１４の外周のうち略上半分であってフランジ２１４ａより下方に設けられた弁室２１１ｃの内径より外径が多少大きい部分である圧入面２１４ｄが、弁室２１１ｃの側壁のうち流路部２１１ｇより上方で段部２１１ｅより下方の部分と接することにより固定される。
【００４３】
円筒フィルタ２１３は、入口ポート２１１ａから流入した流体に含まれる異物を弁室２１１ｃ内部にある弁体２１２及び弁ポート２１１ｆまで通過させないために、下面２１３ｂが弁室２１１ｃの段部２１１ｈに設けられた緩衝部材２１５に密着するように、リング状固定部材２１４により上面２１３ａから支持される。リング状固定部材２１４のフランジ２１４ａの段部２１４ｂが、弁本体２１１の弁室２１１ｃの上部に設けられた段部２１１ｅと接触することにより高さ方向の位置決めが行われる。
【００４４】
第１の継手２０１から入口ポート２１１ａを通過して流入した流体は、弁室２１１ｃ内部の円筒フィルタ２１３の外周の部分に設けられたくぼみ部分である流路部２１１ｇを通過し、円筒フィルタ２１３の周囲を回り、円筒フィルタ２１３の全体を流路として、弁体２１２及び弁座２１１ｄのある弁室２１１ｃ内部に流入する。このため、圧力損失を小さくでき、大流量を得ることができる。なお、本実施形態では、流路部２１１ｇを弁室２１１ｃ内のくぼみ部分としたが、流路部２１１ｇは、弁本体２１１と円筒フィルタ２１３との間に空間を設ければよく、例えば、円筒フィルタ２１３の形状が円筒ではなく、ろうと形状のように、上部が広がり、下部がすぼまった形状であれば、流体の流れる空間ができるため、弁室２１１ｃにくぼみ部分を特に設ける必要はない。また、円筒フィルタ２１３は、弁体２１２と弁座２１１ｄとを覆うように設置されるため、弁が着座する際の音を吸音し、静音性が向上する。
【００４５】
緩衝部材２１５は、中央に貫通孔２１５ａが設けられており、金属製の弁室２１１ｃの底面の中央部にある弁座２１１ｄに設けられた弁ポート２１１ｆは、直接金属製の弁体２１２と接触する。これにより、弁漏れに対する耐久性や作動性を維持することができる。これに対して、弁体２１２の周囲に設けられた金属製の弁体ホルダ２２５は、緩衝部材２１５と接触するため、弁室２１１ｃの底面と弁体ホルダ２２５の衝突による金属音を緩和することができる。金属音は、音量だけでなく、音質もユーザにとって耳ざわりになる場合があり、緩衝部材２１５を設けることにより、音質も変化するため、音量、音質のどちらも改善することができる。
【００４６】
緩衝部材２１５は、弁室２１１ｃの底面に設けられた段部２１１ｈに嵌め込まれ、ザグリの深さに合わせて、どのような厚さでも適用できる。段部２１１ｈのザグリを深くして、緩衝部材２１５の厚さを厚くした場合には、緩衝部材２１５を弁本体２１１に圧入して強固に固定することもできる。また、緩衝部材２１５をザグリの分だけ厚くすることにより、弁体ホルダ２２５との衝突による金属音を緩和する効果がさらに向上することが見込まれる。
【００４７】
また、緩衝部材２１５の表面は、流体の流れを阻害しないため、弁座２１１ｄや、その他の弁室２１１ｃの底面と、段差がなく面一であることが望ましい。これにより、作動性能や、流量に悪影響を出さずに金属音を緩和することができる。また、本実施形態では、緩衝部材２１５と、円筒フィルタ２１３とを別部材としたが、１つの部品として、一体成形することにより、材料費、組立工数を削減することもできる。
【００４８】
なお、本実施形態の円筒フィルタ２１３と、リング状固定部材２１４は、筒状部材に相当する。
【００４９】
以上のように、本実施形態の弁装置によれば、弁本体と弁体ホルダとの接触面に緩衝部材を設けることにより、弁閉時の金属音を緩和することができる。また、弁座と、弁体は金属とすることができ、弁漏れに対する耐久性や作動性を維持することができる。また、弁室底部に設けられた緩衝部材の上から円筒フィルタを配置し、さらにリング状固定部材を圧入して固定するため、緩衝部材を製造工数の少ない方法で固定することができる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５１】
図４は、本発明に係る弁装置の第２の実施形態である電磁弁４００の弁本体部付近の要部の組立図である。図５は、図４に示される電磁弁４００の弁本体部付近の要部を示す断面図である。
【００５２】
本発明に係る弁装置の第２の実施形態である電磁弁４００は、本発明に係る弁装置の第１の実施形態である電磁弁２００と、円筒フィルタ２１３を取り除き、リング状固定部材４１４のみで緩衝部材２１５を固定している点が異なり、その他の構成要素は、同じである。また、図４、図５において、図２、図３における構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００５３】
リング状固定部材４１４は、概略円筒形状であり、上部にフランジ４１４ａが設けられている。このフランジ４１４ａの下面である段部４１４ｂは、弁本体２１１の段部２１１ｅに接触し、緩衝部材２１５の固定の際の位置決めに使用される。また、リング状固定部材４１４の下部には、第１の継手２０１から入口ポート２１１ａを通過して流入した流体が通過するための円形状の貫通孔４１４ｅが４箇所設けられている。なお、ここでは、貫通孔４１４ｅを４箇所設けるものとしたが、これには限定されず、１箇所でもそれ以外の複数個所でも構わない。
【００５４】
リング状固定部材４１４は、緩衝部材２１５が弁室２１１ｃの底面の弁座２１１ｄの周囲に設けられた段部２１１ｈに配置された後、その上部にリング状固定部材４１４の下面４１４ｃが接触するように、リング状固定部材４１４が弁本体２１１に圧入固定される。この圧入固定の際に、リング状固定部材４１４の外周の上段部に設けられた弁室２１１ｃの内径より外径が多少大きい部分である圧入面４１４ｄが、弁室２１１ｃの側壁と接することにより固定される。
【００５５】
なお、本実施形態のリング状固定部材４１４は、筒状部材に相当する。
【００５６】
以上のように、本実施形態の弁装置によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、緩衝部材を固定する部品として、円筒フィルタを除き、リング状固定部材のみを使用するため、材料費及び製造工数を少なくできる。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００５８】
図６は、本発明に係る弁装置の第３の実施形態である電磁弁６００の弁本体部付近の要部の組立図である。図７は、図６に示される電磁弁６００の弁本体部付近の要部を示す断面図であり、図７（ａ）は、弁本体部付近の要部の断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩＢに示す緩衝部材６１５の段部６１５ｂ付近の拡大図である。
【００５９】
本発明に係る弁装置の第３の実施形態である電磁弁６００は、本発明に係る弁装置の第１の実施形態である電磁弁２００と、緩衝部材６１５の外周部表面に円筒フィルタ２１３の位置出しを行うための段部６１５ｂが設けられていることを除き、その他の構成要素は、同じである。また、図６、図７において、図２、図３における構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００６０】
緩衝部材６１５は、中央に円形の貫通孔６１５ａを有する円環形状の部材であり、さらに、その外周部表面に円筒フィルタ２１３の位置出しを行うための段部６１５ｂが設けられている。この段部６１５ｂを設けることにより、円筒フィルタ２１３の下面２１３ｂが、緩衝部材６１５の段部６１５ｂに接触し、円筒フィルタ２１３は、正確な位置に配置される。なお、本実施形態では、緩衝部材６１５の表面上部に円筒フィルタ２１３を配置するものとしたが、第２の実施形態に示すように、円筒フィルタ２１３を除き、リング状固定部材４１４を緩衝部材６１５の表面上部に直接配置してもよい。
【００６１】
なお、本実施形態の円筒フィルタ２１３と、リング状固定部材４１４は、筒状部材に相当する。
【００６２】
以上のように、本実施形態の弁装置によっても、第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、緩衝部材の表面上部の外周部に段部を設けることにより、その上部の正確な位置に円筒フィルタ、あるいは、リング状固定部材を配置することができる。
【００６３】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００６４】
図８は、本発明に係る弁装置の第４の実施形態である電磁弁８００の弁本体部付近を拡大して示す断面図であり、図８（ａ）は、弁本体部付近の拡大図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢに示す緩衝部材８１５付近の拡大図である。
【００６５】
本発明に係る弁装置の第４の実施形態である電磁弁８００は、本発明に係る弁装置の第１の実施形態である電磁弁２００と、弁室２１１ｃに設けられた緩衝部材２１５の代わりに、緩衝部材８１５が弁本体８１１の最上部のプランジャ２２２と接触する部分に設けられた段部８１１ｈに、配置されることを除き、その他の構成要素は、同じである。また、図８、図９において、図２、図３における構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００６６】
緩衝部材８１５は、弁本体８１１とプランジャ２２２の衝突による金属音を緩和するために設けられ、リング形状であり、材質としてＰＴＦＥなどのフッ素樹脂、ＰＡＩ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、硬質ゴムなど、衝撃により変形し難く、さらに制御対象の流体に侵されない材質を適宜選択し、使用できる。緩衝部材８１５には、その下面に段部８１５ｂが設けられ、弁本体８１１の最上部のプランジャ２２２と接触する部分に設けられた段部８１１ｈに配置される。緩衝部材８１５は、弁本体８１１の段部８１１ｈに圧入固定される。
【００６７】
以上のように、本実施形態の弁装置によっても、第１乃至第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、弁室の底面の難しいザグリ加工を行うことなく、緩衝部材を備えることができ、弁本体とプランジャの衝突による金属音を緩和することができる。
【００６８】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
【００６９】
図９は、本発明に係る弁装置の第５の実施形態である電磁弁９００の弁本体部付近を拡大して示す断面図である。
【００７０】
本発明に係る弁装置の第５の実施形態である電磁弁９００は、本発明に係る弁装置の第１の実施形態である電磁弁２００と、リング状固定部材９１４を弁本体９１１に圧入固定ではなく、溶接部９１６により固定する構成を有することを除き、その他の構成要素は同じである。図９において、図２、図３における構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付して示し、重複説明を省略する。
【００７１】
リング状固定部材９１４には、フランジ９１４ａの下面に外周に向かって上向きに傾斜したテーパ形状の段部９１４ｂが形成されている。このテーパ形状の段部９１４ｂの斜面の一部と弁本体９１１の段部９１１ｅの角部と接触し、この接触点が抵抗溶接により溶接部９１６として固定される。このため、リング状固定部材９１４の段部９１４ｂの下側には、弁本体９１１の段部９１１ｅの角部とリング状固定部材９１４のテーパ形状の段部９１４ｂを確実に接触させるため窪み部９１４ｅが設けられることが望ましい。なお、リング状固定部材９１４の形状、または、溶接方法は、以下に示すように、ここで説明した形状、方法には限定されない。
【００７２】
図１０に、リング状固定部材を弁本体に溶接固定する他の形状を示す。
【００７３】
図１０（ａ）は、図９と同様の形状を拡大して示しており、リング状固定部材９１４には、フランジ９１４ａの下面に外周に向かって上向きに傾斜したテーパ形状の段部９１４ｂが形成されている。このテーパ形状の段部９１４ｂの斜面の一部と、弁本体９１１の段部９１１ｅの角部が接触し、この接触点が溶接部９１６により固定される。
【００７４】
図１０（ｂ）において、リング状固定部材１０１４には、フランジ１０１４ａの下面に平面の段部１０１４ｂが形成されている。この平面の段部１０１４ｂと、弁本体１０１１の段部１０１１ｅの一部が接触し、この接触点が溶接部１０１６により固定される。
【００７５】
図１０（ｃ）において、リング状固定部材１０１４Ａには、フランジ１０１４Ａａの下面に外周に向かって下向きに傾斜したテーパ形状の段部１０１４Ａｂが形成されている。このテーパ形状の段部１０１４Ａｂの先端と、弁本体１０１１Ａの段部１０１１Ａｅの一部が接触し、この接触点が溶接部１０１６Ａにより固定される。
【００７６】
図１０（ｄ）において、リング状固定部材１０１４Ｂには、フランジ１０１４Ｂａの下面に平面の段部１０１４Ｂｂが形成されている。この平面の段部１０１４Ｂｂと、弁本体１０１１Ｂの段部１０１１Ｂｅが接触するが、溶接により固定される溶接部１０１６Ｂは、フランジ１０１４Ｂａの上面の先端と、弁本体１０１１Ｂの上部の端面１０１１Ｂｉとなる。溶接部が露出しているため、この形態では、ＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ）溶接、あるいは、レーザ溶接等の各種の溶接が使用できる。
【００７７】
図１０（ｅ）において、リング状固定部材１０１４Ｃには、フランジ１０１４Ｃａの下面に平面の段部１０１４Ｃｂと、フランジ１０１４Ｃａの上面の先端に突起部１０１４Ｃｆが形成されている。弁本体１０１１Ｃの上面の端面１０１１Ｃｉの先端にも突起部１０１１Ｃｊが形成され、突起部１０１４Ｃｆと突起部１０１１Ｃｊが接触し、この接触点が溶接部１０１６Ｃにより固定される。溶接部が露出しているため、この形態でも、ＴＩＧ溶接、あるいは、レーザ溶接等の各種の溶接が使用できる。
【００７８】
なお、本実施形態の円筒フィルタ２１３と、リング状固定部材９１４、１０１４、１０１４Ａ、１０１４Ｂ、１０１４Ｃは、筒状部材を構成する。
【００７９】
以上のように、本実施形態の弁装置によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、溶接固定によっても、上述の圧入固定と同様に、リング状固定部材を弁本体に固定することができる。
【００８０】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
【００８１】
図１１（ａ）は、本発明に係る弁装置の第６の実施形態である電磁弁１１００の弁本体部付近を拡大して示す断面図であり、図１１（ｂ）は、スリット入り固定部材１１１４を示す斜視図であり、図１１（ｃ）は、スペーサ１１１５を示す斜視図である。
【００８２】
本発明に係る弁装置の第６の実施形態である電磁弁１１００は、本発明に係る弁装置の第１の実施形態である電磁弁２００と、リング状固定部材として、スリット入り固定部材１１１４と、スペーサ１１１５を含み、弁本体１１１１に、スリット入り固定部材１１１４の弾性力により固定する構成を有することを除き、その他の構成要素は同じである。図１１において、図２、図３における構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付して示し、重複説明を省略する。
【００８３】
スリット入り固定部材１１１４は、弾性を有し、リング形状の一部にスリットが形成されたＣ型形状を有する部材である。スリット入り固定部材１１１４は、弁本体１１１１にスペーサ１１１５を挿入した後、弁本体１１１１のテーパ部１１１１ｉに沿って、弁室１１１１ｃの底面側に向けて挿入される。このとき、直径が若干大きめに設計されているスリット入り固定部材１１１４は、その弾性力によりスリット１１１４ｃの幅が狭まりながら弁室１１１１ｃに収容される。弁室１１１１ｃに収容されたスリット入り固定部材１１１４は、その弾性力の反力により弁本体１１１１に固定される。
【００８４】
スペーサ１１１５は、流体中の異物が電磁弁内部に侵入するのを防止するために設けられる円環形状の部材である。このため、スペーサ１１１５は、弁本体１１１１に円筒フィルタ１１３が挿入された後、スリット入り固定部材１１１４が挿入される前に挿入される。
【００８５】
なお、本実施形態の円筒フィルタ２１３と、スリット入り固定部材１１１４と、スペーサ１１１５は、筒状部材に相当する。
【００８６】
以上のように、本実施形態の弁装置によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、リング状固定部材として、スリット入り固定部材を使用し、この弾性力によっても、リング状固定部材を弁本体に固定することができる。
【００８７】
なお、本発明の弁装置として、常閉型の流体制御用の電磁弁を使用して説明したが、これには限定されず、流量制御弁など同様の構成を有する他の弁装置にも適用可能である。さらに、流体は特に限定されず適用可能であり、同様の効果が期待される。
【００８８】
以上説明したように、本発明の弁装置によれば、弁本体と弁体ホルダとの接触により発生する金属音を接触面に緩衝部材を設けることにより、緩和することができる。また、弁座と、弁体は金属とすることができ、弁漏れに対する耐久性や作動性を維持することができる。また、弁室底部に設けられた緩衝部材の上から円筒フィルタを配置し、さらにリング状固定部材で固定するため、緩衝部材を製造工数の少ない方法で固定することができる。
【符号の説明】
【００８９】
２００、９００、１１００                  弁装置（電磁弁）
２０１                                    第１の継手
２０２                                    第２の継手
２１０、８１０、９１０、１１１０          弁本体部
２１１、８１１、９１１、１０１１、１０１１Ａ、１０１１Ｂ、１０１１Ｃ、１１１１  弁本体
２１１ａ、８１１ａ、９１１ａ、１１１１ａ  入口ポート
２１１ｂ、８１１ｂ、９１１ｂ、１１１１ｂ  出口ポート
２１１ｃ、８１１ｃ、９１１ｃ、１１１１ｃ  弁室
２１１ｄ、８１１ｄ、９１１ｄ、１１１１ｄ  弁座
２１１ｅ、８１１ｅ、９１１ｅ、１０１１ｅ、１０１１Ａｅ、１０１１Ｂｅ、１０１１Ｃｅ  段部
２１１ｆ、８１１ｆ、９１１ｆ、１１１１ｆ  弁ポート
２１１ｇ、８１１ｇ、９１１ｇ、１１１１ｇ  流路部
２１１ｈ、８１１ｈ、９１１ｈ、１１１１ｈ  段部
２１２                                    弁体
２１３                                    円筒フィルタ
２１３ａ                                  上面
２１３ｂ                                  下面
２１４、４１４、９１４、１０１４、１０１４Ａ、１０１４Ｂ、１０１４Ｃ  リング状固定部材
２１４ａ、４１４ａ、９１４ａ、１０１４ａ、１０１４Ａａ、１０１４Ｂａ、１０１４Ｃａ  フランジ
２１４ｂ、４１４ｂ、９１４ｂ、１０１４ｂ、１０１４Ａｂ、１０１４Ｂｂ、１０１４Ｃｂ  段部
２１４ｃ、４１４ｃ                        下面
２１４ｄ、４１４ｄ                        圧入面
２１５、６１５、８１５                    緩衝部材
２１５ａ、６１５ａ                        貫通孔
２２０                                    プランジャユニット
２２１                                    プランジャチューブ
２２２                                    プランジャ
２２２ａ                                  プランジャ室
２２２ｂ                                  縦方向の均圧孔
２２２ｃ                                  横方向の均圧孔
２２２ｄ                                  下端中空部
２２３                                    吸引子
２２４                                    コイルスプリング
２２５                                    弁体ホルダ
２２５ａ                                  通孔
２２６                                    弁バネ
２３０                                    電磁コイルアセンブリ
２３１                                    ボビン
２３２                                    コイル
２３３                                    リード線
２３４                                    ケーシング
２３５                                    ボルト
４１４ｅ                                  貫通孔
６１５ｂ、８１５ｂ                        段部
９１４ｅ、１０１４ｅ、１０１４Ａｅ、１０１４Ｂｅ、１０１４Ｃｅ  窪み部
９１６、１０１６、１０１６Ａ、７１６Ｂ、７１６Ｃ  溶接部
１０１１Ｂｉ、１０１１Ｃｉ  端面
１０１１Ｃｊ  突起部
１０１４Ｃｆ  突起部
１１１４  スリット入り固定部材
１１１５  スペーサ
【図１】
2016070490.tif 000003
【図２】
2016070490.tif 000004
【図３】
2016070490.tif 000005
【図４】
2016070490.tif 000006
【図５】
2016070490.tif 000007
【図６】
2016070490.tif 000008
【図７】
2016070490.tif 000009
【図８】
2016070490.tif 000010
【図９】
2016070490.tif 000011
【図１０】
2016070490.tif 000012
【図１１】
2016070490.tif 000013