CN116136273A - 先导式电磁阀 - Google Patents

Abstract

一种抑制成本且实现小型化，并且实现稳定的阀动作的先导式电磁阀。先导式电磁阀具备：阀主体，该阀主体具备与入口开口和出口开口连通的阀室；先导阀芯，该先导阀芯能够相对于所述阀主体相对移动；主阀芯，该主阀芯具备能够通过所述先导阀芯进行开闭的先导端口，并且通过相对于所述阀主体进行相对移动而相对于所述阀室内的阀座落座或分离；以及弹簧构件，该弹簧构件对所述主阀芯向从所述阀座分离的一侧施力，所述弹簧构件由能够弹性变形的板材形成，并且具有弹簧主体和爪板部，该弹簧主体安装于所述主阀芯和所述阀主体中的一方，该爪板部从所述弹簧主体延伸而与所述主阀芯和所述阀主体中的另一方抵接。

Description

先导式电磁阀

技术领域

本发明涉及一种先导式电磁阀。

背景技术

以往，已知一种先导式电磁阀，通过电磁式促动器驱动先导阀芯，使主阀芯与该先导阀芯随动地进行开闭动作，由此，对流体的流路进行开闭。

在专利文献1中，公开了一种先导式电磁阀，通过由通电励磁用的线圈、配置于该线圈的内周侧的吸引件以及与吸引件相对配置的柱塞构成的电磁式促动器驱动先导阀芯开闭，与该先导阀芯随动地对主阀芯进行开闭。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-92826号公报

发明要解决的技术问题

在专利文献1的先导式电磁阀中，在阀室内，螺旋弹簧位于与供制冷剂流入的入口开口相对的位置。因此，在制冷剂从入口开口流入阀室时，通过较高的流体压力而将螺旋弹簧向侧方推压，由此，有时在螺旋产生弹簧振动或产生位移，有可能导致主阀芯的不稳定的动作。

为了解除该问题，一个方案是，使螺旋弹簧的位置相对于入口开口在轴线方向上偏移，以使从入口开口流入的制冷剂不与螺旋弹簧直接接触。但是，若使螺旋弹簧的位置相对于入口开口沿轴线方向偏移，则主阀芯的轴线方向长度变长，因此，容易导致闭阀时主阀芯的轴错位，而且先导式电磁阀也变得大型化，所以会导致与周围部件的干涉、成本增加等，因此不优选。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种抑制成本且实现小型化，并且实现稳定的阀动作的先导式电磁阀。

用于解决技术问题的技术手段

本发明涉及的先导式电磁阀具有：

阀主体，该阀主体具备与入口开口和出口开口连通的阀室；

先导阀芯，该先导阀芯能够相对于所述阀主体相对移动；

主阀芯，该主阀芯具备能够通过所述先导阀芯进行开闭的先导端口，并且通过相对于所述阀主体进行相对移动而相对于所述阀室内的阀座落座或分离；以及

弹簧构件，该弹簧构件对所述主阀芯向从所述阀座分离的一侧施力，

所述弹簧构件由能够弹性变形的板材形成，并且具有弹簧主体和爪板部，该弹簧主体安装于所述主阀芯和所述阀主体中的一方，该爪板部从所述弹簧主体延伸而与所述主阀芯和所述阀主体中的另一方抵接。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种抑制成本且实现小型化，并且实现稳定的阀动作的先导式电磁阀。

附图说明

图1是表示第一实施方式的先导式电磁阀的纵剖视图。

图2的(a)是本实施方式的弹簧构件的俯视图，图2的(b)是本实施方式的弹簧构件的纵剖视图。

图3是表示将弹簧构件组装到主阀芯时的相互关系的纵剖视图。

图4是放大表示闭阀时的先导式电磁阀的先导阀芯的附近的纵剖视图。

图5是放大表示开阀时的先导式电磁阀的先导阀芯的附近的纵剖视图。

图6是表示第二实施方式的先导式电磁阀的纵剖视图。

图7的(a)是本实施方式的弹簧构件的俯视图，图7的(b)是本实施方式的弹簧构件的纵剖视图。

图8是表示将弹簧构件组装到主阀芯时的相互关系的纵剖视图。

图9是表示第三实施方式的先导式电磁阀的纵剖视图。

图10是从下方观察本实施方式的主阀芯的图。

图11的(a)是本实施方式的弹簧构件的俯视图，图11的(b)是本实施方式的弹簧构件的纵剖视图。

图12是表示将弹簧构件组装到主阀芯时的相互关系的纵剖视图。

图13是表示第四实施方式的先导式电磁阀的纵剖视图。

图14是从下方观察本实施方式的主阀芯的图。

图15的(a)是本实施方式的弹簧构件的俯视图，图15的(b)是本实施方式的弹簧构件的纵剖视图。

图16是表示将弹簧构件组装到主阀芯时的相互关系的纵剖视图。

图17是表示第四实施方式的变形例涉及的弹簧构件的纵剖视图。

图18是第四实施方式的另一变形例涉及的弹簧构件的立体图。

符号说明

1、1A、1B、1C 先导式电磁阀

10、10B 阀主体

14、14B 阀座

15、15A、15B、15C 主阀芯

16B 环状体

17、17A、17B、17C、17D、17E、17F、17G、17H 弹簧构件

18 止动件

20 电磁式促动器

22 线圈单元

30、30B 柱塞

35、35B 先导阀芯

CA 阀室

CD 背压室

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明涉及的先导式电磁阀的实施方式。另外，在本说明书中，将从先导阀芯朝向吸引件的方向作为上方，将其反方向作为下方。

[第一实施方式]

图1是表示第一实施方式的先导式电磁阀1的纵剖视图，以闭阀时的状态来表示。图2的(a)是本实施方式的弹簧构件17的俯视图，图2的(b)是本实施方式的弹簧构件17 的纵剖视图，分别以自由状态来表示。图3是表示将弹簧构件17组装到主阀芯15时的相互关系的纵剖视图。

图示例的先导式电磁阀1被使用于例如冷却机等制冷循环，与电磁式促动器20组合而使用。

先导式电磁阀1具备：阀主体10；主阀芯15，该主阀芯15滑动自如地嵌插于阀主体10；先导阀芯35，该先导阀芯35能够相对于主阀芯15相对移动；柱塞30，该柱塞30保持先导阀芯35；以及导管32，该导管32引导柱塞30。将先导式电磁阀1的轴线设为L。

金属(例如不锈钢)制的阀主体10在其内部具备阀室CA，该阀主体10具有将侧壁12和底壁13连续设置的有底圆筒形状。在底壁13的中央上表面，向上方突出的中空的内侧圆筒部13b与侧壁12同轴地连续设置，在该内侧圆筒部13b的内侧形成有将阀主体10 的外部与阀室CA连通的出口开口13a。内侧圆筒部13b的上端附近与下部侧相比为薄壁的形状。另外，内侧圆筒部13b的上端内周为圆锥状，并且构成阀座14。流出管OT通过钎焊等连接固定于底壁13，以与出口开口13a连通。

阀主体10的侧壁12是将底壁13侧的厚壁部12a、壁厚比厚壁部12a薄的薄壁部12b连续设置而成。在厚壁部12a与薄壁部12b的边界附近的内周形成有阶梯部12c。

在厚壁部12a形成有入口开口12d，流入管IT通过钎焊等连接固定于厚壁部12a，以与入口开口12d连通。将流入管IT的轴线设为O。

在入口开口12d的上方(先导阀芯35侧)的侧壁12的内周，遍及整周地形成有向径向内侧环状地突出的卡止部12e。卡止部12e具有将后述的弹簧构件17支承于阀主体10 的功能。

在图3中，金属(例如不锈钢)制的大致圆筒状的主阀芯15是将中央圆筒部15a、同轴地配置于中央圆筒部15a的周围的周围圆筒部15b以及将中央圆筒部15a的上端与周围圆筒部15b的中央连结的凸缘部15c连续设置而成。周围圆筒部15b的外径大致等于阀主体10的侧壁12的内径，当主阀芯15被组装于阀主体10的阀室CA内时，周围圆筒部15b 的外周面以相对于侧壁12的内周面能够滑动的方式嵌合。

在中央圆筒部15a的轴线方向中间位置处的外周，形成有外周槽(槽部)15d。将外周槽15d的底面的外径设为

将外周槽15d的宽度(轴线方向长度)设为W1。外周槽 15d的下方侧壁的缘形成有倒角部(第一圆锥部15e)，而且，在中央圆筒部15a的下端外周，与第一圆锥部15e相对地形成有第二圆锥部15f。第二圆锥部15f是密封部，并且能够落座于阀座14。

在周围圆筒部15b的下端内周，以向径向内侧突出的方式形成有环状凸部15g，在环状凸部15g的下端内周形成有第三圆锥部15h。另外，在本实施方式中，也不一定需要配设环状凸部15g和第三圆锥部15h。

在主阀芯15的中央，与轴线L同轴且上下贯通地形成有连通孔15i。在连通孔15i的上端附近形成有缩径孔(先导端口)15j，该缩径孔15j相比于除此以外的部位缩径。缩径孔15j的上端在形成于主阀芯15的上表面的浅碟状的凹部15s开口。先导阀芯35能够落座于凹部15s，通过先导阀芯35落座于凹部15s而关闭缩径孔15j。

在主阀芯15的凸缘部15c形成有在轴线方向上贯通的贯通孔15k。

在图2中，由金属(例如弹簧钢材)制的板材形成的弹簧构件17是将筒状的弹簧主体17a以及与弹簧主体17a的下端连结的多个(这里是四个)爪板部17b连续设置而成。大致矩形状的爪板部17b在周向上等间隔地配置，并且在径向上以及在沿着轴线方向远离弹簧主体17a的方向上延伸。爪板部17b相对于与轴线正交的面的角度θ1优选为30度以上，60度以下。

弹簧主体17a在相邻的爪板部17b之间的一处中断，并在此形成切割部17c。弹簧主体17a的轴线方向高度W2(图3)等于或小于主阀芯15的外周槽15d的宽度W1。另外，在自由状态(没有被施加外力的状态)下，弹簧主体17a的内径

(图2)小于主阀芯15 的外周槽15d的底面的外径

弹簧构件17(包含后述的实施方式)能够通过冲压成形加工板材而廉价地制造。

在将弹簧构件17组装到主阀芯15的情况下，如图3所示，使弹簧主体17a与中央圆筒部15a的第二圆锥部15f相对，使弹簧构件17与主阀芯15对齐。进而，通过施加将切割部17c扩大的力而使弹簧主体17a以扩径的方式弹性变形，从中央圆筒部15a的第二圆锥部15f侧嵌插于弹簧主体17a，在到达外周槽15d的时刻，去除使弹簧主体17a扩径的力。

通过在外周槽15d去除使弹簧主体17a扩径的力，利用弹簧主体17a所具有的弹性力，弹簧主体17a的内周面被朝向外周槽15d的底面推压而紧密卡合，由于摩擦而在周向上被约束。此时，根据

的关系，与将弹簧主体17a安装到主阀芯15之前相比，进行安装之后的夹着切割部17c的弹簧主体17a的周向两端的间隔变大。弹簧主体17a的上端和下端通过抵接于外周槽15d的两壁而在轴线方向上被约束。通过以上，弹簧构件17向主阀芯15的组装完成。

在图1中，电磁式促动器20具备：通电励磁用的线圈单元22，该线圈单元22是树脂模制的；外壳21，该外壳21以覆盖该线圈单元22的方式配置；以及有底圆筒状或圆柱状的吸引件25，该吸引件25配置于线圈单元22的上部内周侧并通过螺栓28固定于外壳21。吸引件25与柱塞30的上端相对。

柱塞30在下端附近具有缩径部30a，另外具有沿着轴线L贯通的纵孔31。在缩径部30a的内部，与纵孔31连通的保持部31a在下端开口而形成，在保持部31a内收容有由球体形成的先导阀芯35。先导阀芯35在露出其下表面的一部分的状态下，通过在内侧铆接从柱塞30的下端筒状地突出的铆接部31b而被固定。

随着柱塞30的下方移动，先导阀芯35向闭阀方向移动，随着柱塞30的上方移动，先导阀芯35向开阀方向移动。在柱塞30与主阀芯15之间形成有背压室CD。

另一方面，纵孔31的上端附近被扩径而形成有弹簧收容室31c。在弹簧收容室31c收容有由螺旋弹簧构成的闭阀弹簧26，闭阀弹簧26的上端抵接于吸引件25的下表面，闭阀弹簧26的下端抵接于弹簧收容室31c的底部，并向吸引件25与柱塞30分离的方向施力。相对于纵孔31，在保持部31a的附近形成有将纵孔31与柱塞30的外部连通的横孔(均压孔)33。

在线圈单元22与吸引件25之间配置有薄壁的导管32。导管32的外径大致等于侧壁12的薄壁部12b的内径。柱塞30滑动自如地嵌插在导管32内。导管32的上端32a通过 TIG焊接等被固定于吸引件25的外周台阶部。导管32的下端32b抵接于止动件18的上表面，该止动件18由被配置为嵌合于阀主体10的阶梯部12c的环状板构成。

止动件18的外径大致等于侧壁12的薄壁部12b的内径，该内径大于柱塞30的缩径部30a的外径。导管32的下端32b侧的外周在嵌合于阀主体10的薄壁部12b的内周的状态下通过钎焊等被固定。

(先导式电磁阀的组装)

对先导式电磁阀1的组装进行说明。参照图3，如上所述，首先，将流入管IT和流出管OT通过钎焊连接固定于阀主体10。接着，将弹簧构件17组装到主阀芯15。然后，将组装了弹簧构件17的主阀芯15从上方插入阀主体10。此时，爪板部17b的外端部相比于周围圆筒部15b的外周部位于内侧，因此，避免被阶梯部12c勾住而能够进行顺畅的组装。

一边使周围圆筒部15b的外周面相对于侧壁12的内周面滑动，一边将主阀芯15插入阀主体10直到弹簧构件17的爪板部17b的顶端抵接于卡止部12e。之后，使止动件18从薄壁部12b侧接近，使止动件18的外周与薄壁部12b的内周嵌合。但是，由于弹簧构件 17的爪板部17b的弹性力，主阀芯15相对于阀主体10被向上方施力，由此，周围圆筒部 15b的上端相比于阶梯部12c位于上方，因此，止动件18不到达阶梯部12c而成为抵接于周围圆筒部15b的上端的状态。

然后，将导管32的下端插入阀主体10的薄壁部12b内，并在中间夹着止动件18的状态下抵靠于阶梯部12c。此时，主阀芯15被止动件18向下方推压，爪板部17b弹性变形。一边维持该状态，一边通过例如高频率钎焊等方法固定导管32的下端、止动件18以及阶梯部12c。利用高频率钎焊，能够通过局部的加热使焊材熔融，因此，抑制例如钎焊时的热的影响波及主阀芯15整体。

接着，将保持先导阀芯35的柱塞30、闭阀弹簧26以及吸引件25按照该顺序插入导管32内，对导管32的上端32a与吸引件25进行焊接。之后，将组装了线圈单元22的外壳21嵌合于导管32的上端周围而配置，使用螺栓28紧固吸引件25与外壳21的上板。通过以上，能够形成组合了电磁式促动器20与先导式电磁阀1的阀装置。

(先导式电磁阀的动作)

对先导式电磁阀1的动作进行说明。图4是放大表示闭阀时的先导式电磁阀1的先导阀芯35的附近的纵剖视图，图5是放大表示开阀时的先导式电磁阀1的先导阀芯35的附近的纵剖视图。

这里，流入管IT内的压力被设为比流出管OT内的压力高。在图1、图4所示的闭阀状态下，由于闭阀弹簧26的弹性力而与柱塞30一起被向下方施力的先导阀芯35落座于凹部15s，关闭连通孔15i的缩径孔15j的上端。因此，夹着主阀芯15在背压室CD内的压力与出口开口13a的压力之间产生压力差，克服弹簧部件17的弹性力而将主阀芯15向下方推压，第二圆锥部15f落座于阀座14。

在闭阀状态下，从流入管IT经由入口开口12d导入阀室CA的流体通过爪板部17b的周向间隙以及主阀芯15的贯通孔15k和周围圆筒部15b与阀主体10的侧壁12的间隙而导入背压室CD。因此，由于背压室CD内的压力与出口开口13a的压力的压力差被维持，所以第二圆锥部15f落座于阀座14的状态被维持。另外，参照图1，导入背压室CD后的流体在柱塞30的外周面与导管32的内周面之间通过横孔33和纵孔31也被引导至形成于吸引件25与柱塞30之间的间隙空间CE。

在闭阀状态的先导式电磁阀1中，当从未图示的电源向线圈单元22通电时，柱塞30被吸引而吸附于吸引件25，由此，先导阀芯35向开阀方向上升。此时，背压室CD与间隙空间CE的内压相等，因此不会妨碍柱塞30的动作。

如图5所示，在由于先导阀芯35的上升而主阀芯15的缩径孔15j开放时，背压室CD内的流体经由连通孔15i(包括先导端口)向出口开口13a流出。由此，由于背压室CD内的压力降低，因此背压室CD内的压力与出口开口13a的压力的压力差减少，并且由于背压室CD内的压力与弹簧负荷的压力差而主阀芯15上升。上升后的主阀芯15的上端与止动件18的下表面抵接，在被压力差施力的状态下被稳定地保持。此时，优选的是，即使主阀芯15上升到最大开阀位置，弹簧构件17的爪板部17b也不从卡止部12e分离。由此，能够抑制爪板部17b从卡止部12e脱离卡合。

当线圈单元22的通电停止时，由于闭阀弹簧26的弹性力，先导阀芯35与柱塞30一起下降而落座于凹部15s，如图4所示，关闭连通孔15i的缩径孔15j的上端。于是，背压室CD内的压力上升，因此，克服弹簧部件17的弹性力而主阀芯15被向下方施力，第二圆锥部15f落座于阀座14。

根据本实施方式的先导式电磁阀1，能够通过使用弹簧构件17而抑制阀主体10的轴线方向长度。另外，由于弹簧构件17相比于入口开口12d配置于先导阀芯35侧，因此，开阀时从流入管IT流入阀室CA的制冷剂不与弹簧构件17直接接触，因此，能够确保流畅的制冷剂的流入。而且，弹簧构件17的爪板部17b与螺旋弹簧相比刚性比较高，因此，在制冷剂通过爪板部17b的周向间隙时，产生振动等的可能性较小，由此，能够实现主阀芯15的稳定的开阀动作。

另外，上述实施方式是将弹簧构件17的弹簧主体17a安装于主阀芯15，并通过爪板部17b推压阀主体10的卡止部12e的结构，但也可以是将弹簧主体17a安装于阀主体10，通过爪板部17b推压主阀芯15的结构。在该情况下，例如，配置为使弹簧主体紧贴阀主体10的内周面并载放于卡止部12e(即，配置为弹簧主体的外周面与阀主体10的内周面接触)，通过爪板部向上方推压主阀芯15的卡止部(例如，与入口开口12d相比配置于先导阀芯35侧的周围圆筒部15b的下端部)。

[第二实施方式]

图6是表示第二实施方式的先导式电磁阀1A的纵剖视图，以闭阀时的状态来表示，但表示拆除除了柱塞30、闭阀弹簧26以及吸引件25以外的电磁式促动器。在第二实施方式中能够使用的电磁式促动器与第一实施方式的电磁式促动器20相同，因此这里省略说明。

在本实施方式中，弹簧构件17A的形状不同。除此以外的结构与第一实施方式相同，因此，标注相同符号并省略重复说明。

图7的(a)是本实施方式的弹簧构件17A的俯视图，图7的(b)是本实施方式的弹簧构件17A的纵剖视图，分别以自由状态来表示。图8是表示将弹簧构件17A组装到主阀芯15时的相互关系的纵剖视图。

本实施方式的主阀芯15与第一实施方式是共通的。但是，参照图8，在周围圆筒部15b的内周，将凸缘部15c与环状凸部15g之间作为嵌合面15m(或槽部)，将该嵌合面15m 的宽度(轴线方向距离)设为W3，将该嵌合面15m的内径设为

另外，将环状凸部 15g的轴线方向厚度设为W4，将环状凸部15g的内径设为

另外，在本实施方式中，也不一定需要配设外周槽15d和第一圆锥部15e(图3)。

在图7中，由金属(例如弹簧钢材)制的板材形成的弹簧构件17A具有：大径弹簧主体17Aa、与大径弹簧主体17Aa的下方连续设置的小径弹簧主体17Ad、将大径弹簧主体 17Aa与小径弹簧主体17Ad连结的环状弹簧主体17Af以及与小径弹簧主体17Ad的下端连续设置的多个(这里是四个)爪板部17Ab。大致矩形状的爪板部17Ab在周向上等间隔地配置，并且在径向上以及在沿着轴线方向远离小径弹簧主体17Ad的方向上延伸。爪板部 17Ab相对于与轴线正交的面的角度θ2优选为30度以上，60度以下。

大径弹簧主体17Aa和小径弹簧主体17Ad在相邻的爪板部17Ab之间的一处中断，并在此形成切割部17Ac。大径弹簧主体17Aa的轴线方向高度W5(图8)等于或小于主阀芯15的嵌合面15m的宽度W3，另外，小径弹簧主体17Ad的轴线方向高度W6等于或大于环状凸部15g的轴线方向厚度W4。另外，在自由状态(没有被施加外力的状态)下，大径弹簧主体17Aa的外径

(图7的(a))大于主阀芯15的嵌合面15m的内径

但是，优选在组装于主阀芯15的状态下，小径弹簧主体17Ad的外径

(图7的(b))小于主阀芯15的环状凸部15g的内径

在将弹簧构件17A组装到主阀芯15的情况下，如图8所示，使大径弹簧主体17Aa 一边与小径弹簧主体17Ad一起通过中央圆筒部15a的径向外侧一边与周围圆筒部15b的第三圆锥部15h相对。然后，通过施加将切割部17Ac变窄的力而使大径弹簧主体17Aa 和小径弹簧主体17Ad以缩径的方式弹性变形，大径弹簧主体17Aa从第三圆锥部15h侧越过环状凸部15g，在嵌合于嵌合面15m的时刻，去除使大径弹簧主体17Aa和小径弹簧主体17Ad缩径的力。

由此，利用大径弹簧主体17Aa和小径弹簧主体17Ad所具有的弹性力，大径弹簧主体 17Aa的外周面被朝向嵌合面15m按压而紧贴卡合，由于摩擦而在周向上被约束。此时，根据

的关系，与将大径弹簧主体17Aa安装到主阀芯15之前相比，安装到主阀芯 15之后的夹着切割部17Ac的大径弹簧主体17Aa的周向两端的间隔变小。大径弹簧主体 17Aa的上端和下端通过抵接于凸缘部15c与环状凸部15g的阶梯部而在轴线方向上被约束。此时，小径弹簧主体17Ad位于环状凸部15g的径向内侧。通过以上，弹簧构件17A 向主阀芯15的组装完成。

在本实施方式的先导式电磁阀1A中也同样地，当从未图示的电源向电磁式促动器供电时，由于先导阀芯35上升，主阀芯15的缩径孔15j开放，由此背压室CD内的压力降低，因此，如上所述，由于与弹簧负载的压力差而主阀芯15上升。上升的主阀芯15的上端抵接于止动件18的下表面，在被压力差施力的状态下被稳定地保持。此时，优选的是，即使主阀芯15上升到最大开阀位置，弹簧构件17A的爪板部17Ab也不从卡止部12e分离。由此，能够抑制爪板部17Ab从卡止部12e脱离卡合。

当向电磁式促动器的供电停止时，由于闭阀弹簧26的弹性力，先导阀芯35与柱塞30 一起下降而落座于凹部15s，如图6所示，关闭连通孔15i的缩径孔15j的上端。于是，背压室CD内的压力上升，因此，克服弹簧构件17A的弹性力而主阀芯15被向下方施力，第二圆锥部15f落座于阀座14。

[第三实施方式]

图9是表示第三实施方式的先导式电磁阀1B的纵剖视图，以闭阀时的状态来表示，但表示拆除除了柱塞30B、闭阀弹簧26B以及吸引件25以外的电磁式促动器。在第三实施方式中能够使用的电磁式促动器与第一实施方式的电磁式促动器20相同，因此这里省略说明。

先导式电磁阀1B具备：阀主体10B；主阀芯15B，该主阀芯15B滑动自如地嵌插于阀主体10B；先导阀芯35B，该先导阀芯35B能够相对于主阀芯15B相对移动；柱塞30B，该柱塞30B保持先导阀芯35；以及导管32B，该导管32B引导柱塞30B。将先导式电磁阀 1B的轴线设为L。

金属(例如不锈钢)制的阀主体10B在其内部具备阀室CA，该主阀体10B具有将侧壁12B和底壁13B连续设置的有底圆筒形状。在底壁13B的中央上表面，向上方突出的中空的内侧圆筒部13Bb与侧壁12B同轴地连续设置，在该内侧圆筒部13Bb的内侧形成有将阀主体10B的外部与阀室CA连通的出口开口13Ba。内侧圆筒部13Bb的上端附近与下部侧相比为薄壁的形状，该上端构成阀座14B。流出管OT通过钎焊等连接固定于底壁 13B，以与出口开口13Ba连通。

阀主体10B的侧壁12B是将底壁13B侧的厚壁部12Ba以及壁厚比厚壁部12Ba薄的薄壁部12Bb连续设置而成。在厚壁部12Ba的上端附近内周形成有阶梯部12Bc。

在厚壁部12Ba形成有入口开口12Bd，流入管IT通过钎焊等连接固定于厚壁部12Ba，以与入口开口12Bd连通。将流入管IT的轴线设为O。

在入口开口12Bd的上方(薄壁部12Bb侧)的侧壁12B的内周，形成有向径向内侧环状地突出的卡止部12Be。卡止部12Be具有将后述的弹簧构件17B支承于阀主体10B的功能。

图10是从下方观察主阀芯15B的图。图11的(a)是本实施方式的弹簧构件17B的俯视图，图11的(b)是本实施方式的弹簧构件17B的纵剖视图，分别以自由状态来表示。图12是表示将弹簧构件17B组装到主阀芯15B时的相互关系的纵剖视图，(a)表示组装前的状态，(b)表示组装后的状态。

在图12中，主阀芯15B具有金属(例如不锈钢)制的阀芯壳体部15B1和树脂(例如PTFE)制的阀芯15B2。

大致圆筒状的阀芯壳体部15B1是将周壁部15Ba、环状壁部15Bb以及多个(这里是四个)铆接壁部15Bc连续设置而成，该环状壁部15Bb与周壁部15Ba的上端连结且向径向内侧突出，该铆接壁部15Bc以铆接加工前的状态从周壁部15Ba的下端内周向轴线方向突出。铆接壁部15Bc在周向上等间隔地配置，其间隔D’大于后述的弹簧构件17B的爪板部17Bb的周向的宽度T(参照图10)。将铆接加工前的铆接壁部15Bc的内接圆内径设为

另外，铆接壁部15Bc不限于四个，也可以是三个或五个以上。

周壁部15Ba的外径大致等于阀主体10B的侧壁12B的内径，当主阀芯15B被组装于阀主体10B的阀室CA内时，周壁部15Ba的外周面以能够相对于侧壁12B的内周面滑动的方式嵌合。遍及从环状壁部15Bb的上表面到周壁部15Ba的内周地形成有贯通孔15Bd。

大致圆筒状的阀芯15B2是将大径阀芯部15Be和比大径阀芯部15Be小径的小径阀芯部15Bf同轴地连续设置而成。另外，阀芯壳体部15B1的高度(轴线方向距离)大致等于阀芯15B2的高度。如图12所示，在将阀芯15B2组装到阀芯壳体部15B1内时，大径阀芯部15Be的外周紧贴周壁部15Ba的内周，而且小径阀芯部15Bf的外周紧贴环状壁部15Bb 的内周，阀芯壳体部15B1、阀芯15B2的上表面以及下表面成为大致同一面。

在阀芯15B2的中央，与轴线L同轴且上下贯通地形成有连通孔15Bi。在连通孔15Bi的上端附近形成有缩径孔(先导端口)15Bj，该缩径孔15Bj相比于除此以外的部位缩径。

在图11中，由金属(例如弹簧钢材)制的板材形成的弹簧构件17B是将环状的弹簧主体17Ba以及与弹簧主体17Ba的外周连结的多个(这里是四个)爪板部17Bb连续设置而成。大致矩形状的爪板部17Bb在周向上等间隔地配置，并且在径向上以及在沿着轴线方向远离弹簧主体17Ba的方向上延伸。爪板部17Bb相对于与轴线正交的面(这里是弹簧主体17Ba的上表面)的角度θ3优选为30度以上，60度以下。

弹簧主体17Ba的外径

(图11)小于铆接壁部15Bc的内接圆内径

(图12)。

在将弹簧构件17B组装到组合了阀芯壳体部15B1与阀芯15B2的主阀芯15B的情况下，如图12所示，使弹簧构件17B的弹簧主体17Ba与阀芯15B2的大径阀芯部15Be的下表面相对，使弹簧构件17B与主阀芯15B以成为同轴的方式对齐。进而，如图10所示，在沿着周向以间隔D’相邻的铆接壁部15Bc之间，以收纳宽度T的爪板部17Bb的相位使弹簧构件17B接近主阀芯15B。此时，铆接壁部15Bc位于弹簧主体17Ba的径向外侧。

在弹簧构件17B到达主阀芯15B的时刻，沿径向内侧对铆接壁部15Bc进行铆接而使其塑性变形。通过如图12(b)所示的向与轴线正交的方向弯曲的铆接壁部15Bc，能够同时将阀芯15B2和弹簧构件17B固定于阀芯壳体部15B1。通过以上，弹簧构件17B向主阀芯15B的组装完成。

在图9中，在柱塞30B的下端设置有保持孔31B。在该保持孔31B收容有由球体构成的先导阀芯35B。先导阀芯35B在露出其下表面的一部分的状态下，通过在内侧铆接从柱塞30B下端筒状地突出的铆接部31Ba而被固定。

随着柱塞30B的下方移动，先导阀芯35B向闭阀方向移动，随着柱塞30B的上方移动，先导阀芯35B向开阀方向移动。在柱塞30B与主阀芯15B之间形成有背压室CD。

在柱塞30B的上端形成有纵孔(弹簧室)30Ba和横孔(均压孔)30Bb，该纵孔30Ba 供由螺旋弹簧构成的闭阀弹簧26B插入卡止，该横孔30Bb将纵孔30Ba的底部与柱塞30B 的外部连通。

在未图示的线圈单元与吸引件25之间，配置有薄壁的导管32B。柱塞30B滑动自如地嵌插于导管32B内。导管32B的上端32Ba通过TIG焊接等固定于吸引件25的外周台阶部。在导管32B的下端形成有向径向外方弯折而延伸的凸缘部32Bb。兼作止动件的凸缘部32Bb被配置为抵接于阀主体10B的阶梯部12Bc。

环状体16B嵌合于阀主体10B的侧壁12B的薄壁部12Bb的内周，并使该环状体16B的下端抵接于凸缘部32Bb的上表面。在薄壁部12Bb的上端附近通过铆接加工而保持环状体16B。导管32B与阀主体10B的薄壁部12Bb之间通过钎焊等而被固定。

(先导式电磁阀的组装)

对先导式电磁阀1B的组装进行说明。阀主体10B的侧壁12B的薄壁部12Bb在铆接加工前为圆筒状。参照图3，如上所述，首先将流入管IT和流出管OT通过钎焊连接固定于阀主体10B。接着，将弹簧构件17B组装到主阀芯15B。然后，将组装了弹簧构件17B 的主阀芯15B从上方插入阀主体10B。此时，爪板部17Bb的外端部与周壁部15Ba的外周相比位于内侧，因此，避免被阶梯部12Bc勾住而能够进行顺畅的组装。

在该状态下，若将组装导管32B、闭阀弹簧26B、柱塞30B、吸引件25后的单元从阀主体10B的上方接近，则先导阀芯35B抵接于主阀芯15B的上表面，一边抵抗弹簧构件 17B的施力一边将主阀芯15B下压。凸缘部32Bb在抵接于阀主体10B的阶梯部12Bc之后，使环状体16B嵌合于薄壁部12Bb，并使该环状体16B的下端抵接于凸缘部32Bb的上表面。之后，以使薄壁部12Bb的上端附近向径向内侧弯折的方式进行铆接而使其塑性变形，保持环状体16B。在该状态下，通过钎焊等固定导管32B与阀主体10B的薄壁部12Bb 之间。之后，与图1所示的实施方式同样地，使用螺栓28紧固吸引件25与外壳21的上板，能够形成组合了电磁式促动器与先导式电磁阀1B的阀装置。

(先导式电磁阀的动作)

对先导式电磁阀1B的动作进行说明。

在此，流入管IT内的压力被设为比流出管OT内的压力高。在图9所示的闭阀状态下，由于闭阀弹簧26B的弹性力而与柱塞30B一起被向下方施力的先导阀芯35B关闭连通孔15Bi的缩径孔15Bj的上端。因此，夹着主阀芯15B在背压室CD内的压力与出口开口13Ba 的压力之间产生压力差，克服弹簧构件17B的弹性力而将主阀芯15B向下方推压，阀芯 15B2的下表面落座于阀座14B。阀芯15B2是比金属柔软的树脂制，落座于阀座14B时的密封性高，而且即使长时间使用也不容易产生阀座14B的磨损等。

在闭阀状态下，从流入管IT经由入口开口12Bd导入阀室CA的流体通过爪板部17Bb的周向间隙、主阀芯15B的阀芯壳体部15B1和阀芯15B2之间、贯通孔15Bd以及主阀芯 15B的周壁部15Ba与阀主体10B的侧壁12B之间而导入背压室CD。因此，背压室CD内的压力与出口开口13Ba的压力的压力差被维持，所以阀芯15B2落座于阀座14的状态被维持。另外，参照图9，导入背压室CD后的流体也通过柱塞30B的外周面与导管32B的内周面之间、横孔30Bb以及纵孔30Ba而被引导至形成于吸引件25与柱塞30B之间的间隙空间CE。

在闭阀状态的先导式电磁阀1B中，当从未图示的电源向电磁式促动器供电时，柱塞 30B被吸引而吸附于吸引件25，由此，先导阀芯35B向开阀方向上升。此时，背压室CD 与间隙空间CE的内压相等，因此不会妨碍柱塞30B的动作。

在由于先导阀芯35B的上升而主阀芯15B的缩径孔15Bj开放时，背压室CD内的流体经由连通孔15Bi(包括先导端口)向出口开口13Ba流出。由此，由于背压室CD内的压力降低，因此背压室CD内的压力与出口开口13Ba的压力的压力差减少，如上所述，由于弹簧负荷与压力差而主阀芯15B上升。上升的主阀芯15B的上端抵接于凸缘部32Bb 的下表面，在被压力差施力的状态下被稳定地保持。此时，优选的是，即使主阀芯15B上升到最大开阀位置，弹簧构件17B的爪板部17Bb也不从卡止部12Be分离。由此，能够抑制爪板部17Bb从卡止部12Be脱离卡合。

当向电磁式促动器的供电停止时，由于闭阀弹簧26B的弹性力，先导阀芯35B与柱塞 30B一起下降，关闭连通孔15Bi的缩径孔15Bj的上端。于是，背压室CD内的压力上升，因此，克服弹簧构件17B的弹性力而主阀芯15B被向下方施力，阀芯15B2落座于阀座14B。

[第四实施方式]

图13是表示第四实施方式的先导式电磁阀1C的纵剖视图，以闭阀时的状态来表示，但表示拆除除了柱塞30B、闭阀弹簧26B以及吸引件25以外的电磁式促动器。第四实施方式中能够使用的电磁式促动器与第一实施方式的电磁式促动器20相同，因此这里省略说明。

在本实施方式中，主阀芯15C以及弹簧构件17C的结构不同。除此以外的结构与第三实施方式相同，因此，标注相同符号并省略重复说明。

图14是从下方观察主阀芯15C的图。图15的(a)是本实施方式的弹簧构件17C的俯视图，图15的(b)是本实施方式的弹簧构件17C的纵剖视图，分别以自由状态来表示。图16是表示将弹簧构件17C组装到主阀芯15C时的相互关系的纵剖视图，(a)表示组装前的状态，(b)表示组装后的状态。

在图16中，主阀芯15C具有金属(例如不锈钢)制的阀芯壳体部15C1和树脂(例如PTFE)制的阀芯15C2。

大致圆筒状的阀芯壳体部15C1是将周壁部15Ca、顶壁部15Cb以及铆接圆筒部15Cc连续设置而成，该顶壁部15Cb与周壁部15Ca的上端连结且向径向内侧突出，该铆接圆筒部15Cc以铆接加工前的状态从顶壁部15Cb的中央沿着轴线方向向下方延伸。在铆接加工前的状态下，铆接圆筒部15Cc的下端相比于周壁部15Ca的下端位于下方。

周壁部15Ca的外径大致等于阀主体10B的侧壁12B的内径，当主阀芯15C被组装于阀主体10B的阀室CA内时，周壁部15Ca的外周面以能够相对于侧壁12B的内周面滑动的方式嵌合。遍及从顶壁部15Cb的上表面到周壁部15Ca的内周地形成有贯通孔15Cd。

大致环状的阀芯15C2的高度大致等于从阀芯壳体部15C1的周壁部15Ca的下端到顶壁部15Cb的下表面的距离，但阀芯15C2的外径比周壁部15Ca的内径小弹簧构件17C的板厚的两倍。

在铆接圆筒部15Cc的中央，与轴线L同轴地形成有连通孔15Ci，由此，铆接圆筒部15Cc的壁厚形成为薄到能够进行铆接加工的程度。在连通孔15Ci的上部，以贯通顶壁部15Cb的方式形成有缩径孔(先导端口)15Cj，缩径孔15Cj的内径比除此以外的连通孔15Ci小。

在图15中，由金属(例如弹簧钢材)制的板材形成的弹簧构件17C是将环状部17Ca、上端与环状部17Ca的外周连结的外周部17Cd以及与外周部17Cd的下端连结的多个(这里是四个)爪板部17Cb连续设置而成。通过环状部17Ca和外周部17Cd构成弹簧主体。大致矩形状的爪板部17Cb在周向上等间隔地配置，并且在径向上以及在沿着轴线方向远离外周部17Cd的方向上延伸。爪板部17Cb相对于与轴线正交的面(这里是环状部17Ca 的上表面)的角度θ4优选为30度以上，60度以下。

外周部17Cd的高度(轴线方向距离)大致等于阀芯15C2的高度，而且外周部17Cd的内径大致等于阀芯15C2的外径。

在组装时，参照图16的(a)，首先，通过将弹簧构件17C插入到阀芯壳体部15C1的内部，从而使环状部17Ca抵接于顶壁部15Cb的下表面，使外周部17Cd嵌合于周壁部15Ca 的内周。在该状态下，爪板部17Cb从周壁部15Ca的下端突出地配置。

之后，插通铆接圆筒部15Cc，使阀芯15C2接近弹簧构件17C的内侧，使阀芯15C2 的上表面的一部分相对移动直到抵接于顶壁部15Cb的下表面。在该状态下，环状部17Ca 被阀芯15C2的上表面与顶壁部15Cb的下表面夹持，另外，外周部17Cd被阀芯15C2的外周面与周壁部15Ca的内周夹持。之后，以使从阀芯壳体部15C1的下表面突出的铆接圆筒部15Cc的下端扩径的方式进行铆接来使其塑性变形。如图16的(b)所示，通过扩径的铆接圆筒部15Cc的下端保持并固定阀芯壳体部15C1的下表面，另外，弹簧构件17C 被保持为不从主阀芯15C脱离卡合。以上，弹簧构件17C向主阀芯15C的组装完成。

在本实施方式的先导式电磁阀1C中也同样地，当从未图示的电源向电磁式促动器供电时，由于先导阀芯35B上升，主阀芯15C的缩径孔15Cj开放，由此背压室CD内的压力降低，因此，如上所述，由于与弹簧负载的压力差而主阀芯15B上升。上升的主阀芯15B 的上端抵接于凸缘部32Bb的下表面，在被压力差施力的状态下被稳定地保持。此时，优选的是，即使主阀芯15B上升到最大开阀位置，弹簧构件17C的爪板部17Cb也不从卡止部12Be分离。由此，能够抑制爪板部17Cb从卡止部12Be脱离卡合。

当向电磁式促动器的供电停止时，由于闭阀弹簧26B的弹性力，先导阀芯35B与柱塞 30B一起下降，如图13所示，关闭连通孔15Ci的缩径孔15Cj的上端。于是，背压室CD 内的压力上升，因此，克服弹簧构件17C的弹性力而主阀芯15B被向下方施力，阀芯15C2 落座于阀座14B。

[变形例1]

图17是第四实施方式的变形例涉及的弹簧构件17D～17G的纵剖视图。在弹簧构件17D～17G中，爪板部以外的结构与弹簧构件17C相同。

图17的(a)所示的弹簧构件17D的爪板部17Db随着沿轴向远离外周部17Dd而向径向外侧延伸并到达中间位置，之后，随着沿轴向远离外周部17Dd而向径向内侧延伸。这样，通过将爪板部17Db形成为截面呈U字形地弯曲，能够减少向径向外侧(相对于轴线L的径向外侧)的伸出尺寸，并且抑制阀主体的大径化。

图17的(b)所示的弹簧构件17E的爪板部17Eb随着远离外周部17Ed而向径向内侧延伸，之后向径向外侧延伸。这样，通过将爪板部17Eb形成为向径向内侧呈V字形地弯折，能够抑制阀主体的大径化。

图17的(c)所示的弹簧构件17F的爪板部17Fb随着远离外周部17Fd而向径向外侧延伸，在下端附近，之后朝向外周部17Fd并向径向外侧延伸。这样，通过使爪板部17Fb 向径向外侧呈V字形地弯折，能够防止由于爪板顶端与阀主体的接触而导致弹簧构件17F 意外变形、破损。

图17的(d)所示的弹簧构件17G的爪板部17Gb随着远离外周部17Gd而以描绘曲线的方式向径向外侧延伸。通过使平面状爪板部17Gb不如上述实施方式那样地形成为平面状而形成为圆弧状地弯曲，能够防止由于爪板顶端与阀主体的接触而导致弹簧构件17G 意外变形、破损。另外，变形例1涉及的爪板部的形状也同样能够应用于第一实施方式～第三实施方式的爪板部。

[变形例2]

图18是第四实施方式的另一变形例涉及的弹簧构件17H的立体图。在图18中，由金属(例如弹簧钢材)制的板材形成的弹簧构件17H是将环状部17Ha、上端与环状部17Ha 的外周连结的多个(这里是四个)外周部17Hd、与各外周部17Hd的下端连结的中间部17He 以及与中间部17He的端部连结的爪板部17Hb连续设置而成。

大致矩形板状的外周部17Hd在周向上等间隔地配置，并在轴线方向上延伸，中间部 17He向径向外方较短(例如以环状部17Ha的外径的1/10以下的长度)地延伸。与中间部17He等宽度的爪板部17Hb从中间部17He的周向端沿着周向呈圆弧状地延伸。爪板部 17Hb的长度优选为爪板部17Hb的宽度的五倍以上。外周部17Hd、中间部17He以及爪板部17Hb各自在90度相位上为共通的关系。

弹簧构件17H的爪板部17Hb的顶端抵接于例如图13所示的阀主体10B的卡止部12Be 的上表面。当在上下方向压缩弹簧构件17H时，爪板部17Hb以将与中间部17He的接合部作为支点摆动的方式弹性变形，因此，爪板部17Hb的顶端与轴线L的距离几乎不变。因此，能够实现无论主阀芯15C的移动量如何都不容易从卡止部12Be脱离卡合的弹簧构件17H。而且，能够减小向径向外侧(相对于轴线L的径向外侧)的伸出尺寸，因此能够抑制阀主体的大径化。另外，本变形例涉及的中间部17He和爪板部17Hb能够与第一实施方式～第三实施方式的爪板部置换地应用。

在以上的实施方式中，将爪板部的数量设为四个，但也可以是三个或五个以上。另外，爪板部的形状不限于矩形，也可以是例如梯形。

另外，本发明不限定于上述的实施方式。在本发明的范围内，能够进行上述的实施方式的任意的结构要素的变形，另外，在上述的实施方式中，能够追加或省略任意的结构要素。例如，将弹簧构件的弹簧主体设为周向上的一处没有中断的完整的筒状体，通过压入主阀芯来进行安装。而且，作为供爪板部抵接的卡止部，示出了从阀主体的内周环状地突出的例子，但取而代之地，也可以在阀主体的内周设置能够供爪板部抵接的周槽而用作卡止部。

另外，例如，代替电磁式促动器20，可以使用具有螺纹升降机构的电机式促动器，也可以使用常开式的电磁式促动器。

Claims (10)

1.一种先导式电磁阀，其特征在于，具有：

阀主体，该阀主体具备与入口开口和出口开口连通的阀室；

先导阀芯，该先导阀芯能够相对于所述阀主体相对移动；

主阀芯，该主阀芯具备能够通过所述先导阀芯进行开闭的先导端口，并且通过相对于所述阀主体进行相对移动而相对于所述阀室内的阀座落座或分离；以及

弹簧构件，该弹簧构件对所述主阀芯向从所述阀座分离的一侧施力，

所述弹簧构件由能够弹性变形的板材形成，并且具有弹簧主体和爪板部，该弹簧主体安装于所述主阀芯和所述阀主体中的一方，该爪板部从所述弹簧主体延伸而与所述主阀芯和所述阀主体中的另一方抵接。

2.根据权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，

所述爪板部抵接于所述主阀芯的卡止部或所述阀主体的卡止部，

所述卡止部相比于所述入口开口配置于所述先导阀芯侧。

3.根据权利要求1或2所述的先导式电磁阀，其特征在于，

所述弹簧主体呈与所述主阀芯的周面紧贴地安装的筒状。

4.根据权利要求1或2所述的先导式电磁阀，其特征在于，

所述弹簧主体呈与所述阀主体的内周面紧贴地安装的筒状。

5.根据权利要求3所述的先导式电磁阀，其特征在于，

所述弹簧主体具有切割部，该切割部是所述弹簧主体的周向上的一处中断而形成的，与将所述弹簧主体安装到所述主阀芯之前相比，将所述弹簧主体安装到所述主阀芯之后的隔着所述切割部的所述弹簧主体的周向两端的间隔较大。

6.根据权利要求3所述的先导式电磁阀，其特征在于，

所述弹簧主体具有切割部，该切割部是所述弹簧主体的周向上的一处中断而形成的，与将所述弹簧主体安装到所述主阀芯之前相比，将所述弹簧主体安装到所述主阀芯之后的隔着所述切割部的所述弹簧主体的周向两端的间隔较小。

7.根据权利要求5或6所述的先导式电磁阀，其特征在于，

所述主阀芯具有与所述弹簧主体卡合的槽部。

8.根据权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，

所述主阀芯具有金属制的阀芯壳体部和树脂制的阀芯，该阀芯被保持于所述阀芯壳体部且能够落座于所述阀座，

所述弹簧主体通过使配设于所述阀芯壳体部的铆接壁部塑性变形而安装于所述主阀芯。

9.根据权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，

所述主阀芯具有金属制的阀芯壳体部和树脂制的阀芯，该阀芯被保持于所述阀芯壳体部且能够落座于所述阀座，

所述弹簧主体通过被夹持于所述阀芯壳体部与所述阀芯之间而安装于所述主阀芯。

10.根据权利要求2～9中任意一项所述的先导式电磁阀，其特征在于，

即使所述主阀芯到达最大开阀位置，所述爪板部也不从所述卡止部脱离。

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