JP2002310327A - ソレノイドバルブ - Google Patents

ソレノイドバルブ

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JP2002310327A
JP2002310327A JP2001115245A JP2001115245A JP2002310327A JP 2002310327 A JP2002310327 A JP 2002310327A JP 2001115245 A JP2001115245 A JP 2001115245A JP 2001115245 A JP2001115245 A JP 2001115245A JP 2002310327 A JP2002310327 A JP 2002310327A
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JP
Japan
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valve
hole
seat
solenoid
coil spring
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Pending
Application number
JP2001115245A
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English (en)
Inventor
Junichi Nakahira
淳一 中平
Hiroshi Ishiguro
博士 石黒
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Hamanakodenso Co Ltd
Original Assignee
Hamanakodenso Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】低温で油の粘性が高い場合であっても、油の流
れが、コイルばねの荷重を増加することを低減でき、電
流印加時より電流非印加時(消磁時)への移行時におけ
る弁体(ボール弁)による弁孔の開き方向の応答性(移
動性)を向上し、低温領域でソレノイドの特性を劣化さ
せないソレノイドバルブを提供することを課題とする。 【解決手段】弁孔20及び弁座21をもつ弁座部材2
と、通孔33を形成したばね座部31、弁室32、ばね
座部31の反対側に延び通孔33と繋がる第一流路aを
もつ弁室部材3Aと、弁室32内のばね座部31に一端
40が支持されるコイルばね4と、コイルばね4により
弁座21に当接付勢される弁体5を有するソレノイドバ
ルブ1であって、該通孔33が該弁室32側に開く開口
の少なくとも一部33aは前記コイルばね4の一端40
が当接する該ばね座部31の遠心方向側に設けられてい
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソレノイドバルブ
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の自動変速機などの油圧回路
切換手段として例えば、図9〜図11に示す構成のソレ
ノイドバルブ1Cが用いられている。
【0003】このソレノイドバルブ1Cは、弁座部材2
と、弁室部材3と、コイルばね4と、ボール弁5と、ソ
レノイド部材6と、プランジャー7とを有する。なお、
それらの構成の詳細な説明は、実施例1及び2の構成と
共通する部分を同じ符号で示し実施例1及び2での説明
を援用することで省略する。
【0004】図9に示す従来のソレノイドバルブ1C
は、取り付け面80をもつクッション部材8を介し図略
の固定部材に当接させた状態で装着され、第ー流路a及
び戻し流路dを油供給源(図示せず)を備える循環回路
に連通させ、制御流路cをオートマチックトランスミッ
ション(図示せず)に連通させた状態で用いられる。
【0005】そして以下に示すように作動する。すなわ
ち、 (1)電流印加時には、電磁コイル60が駆動状態とな
るため、プランジャー7が第二コイルばね74の付勢力
に抗して引き付けられて往移動(矢印Y1参照)し、プ
ランジャー7のテーパー弁部71が第二流路bの第二弁
座71から離脱して第二流路b及び制御流路cと戻し通
路dとを連通させる。またこれと同時に、ボール弁5が
コイルばね4の付勢力によって第二弁座b1に着座し弁
孔20を閉じ、第ー流路aと第二流路bとを遮断する。
【0006】この場合、第ー流路aの油は、閉じ状態に
あるボール弁5によって第二流路b及び制御流路cに供
給されず、制御流路cの油は、開き状態にあるテーパー
弁部71によって第二流路bを介して戻し通路dより油
供給源に回収される(戻される)。 (2)電流非印加時には、電磁コイル60が非駆動状態
となるため、プランジャー7が第二コイルばね74の付
勢力によって押圧し下げられ、復移動(矢印Y2参照)
し、プランジャー7のテーパー弁部71が第二流路bの
第二弁座22に着座して第二流路bと戻し通路dとを遮
断させる。またこれと同時に、プランジャー7の一端7
0に押し下げられたボール弁5は、コイルばね4の付勢
力に抗して復移動し弁座21より離脱し、弁孔20を開
き、第ー流路aと第二流路b及び制御流路cを連通す
る。
【0007】この場合、第ー流路aの油は、ばね座部3
1の通孔33、弁室32、弁座21の弁孔20を介して
第二流路bを介して制御流路cに流入し、油を必要とす
る種々の機能機器(例えば、オートマチックトランスミ
ッション)に供給される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記従来構成のソレノ
イドバルブ1Cによると、ボール弁5が弁孔20を開
き、第ー流路aと第二流路b及び制御流路cとを連通し
た場合に、第ー流路aの油は、ばね座部31の中央の通
孔33よりコイルばね4の内周側領域a1(図10参
照)に流入した後、コイルばね4の隙間を通って外周側
領域a2(図10参照)に抜ける流れSとなり、弁座2
1の弁孔20を介して第二流路bに至る流通経路を形成
する。
【0009】ここで、一般的に用いられる油〔ATF
(オートマチックフルード)〕は、温度変化に伴い粘性
を変化させる。例えば、冬季での油の粘性は、夏季での
粘性と較べ、約10倍〜約100倍と高いものとなる。
【0010】このため、前記ソレノイドバルブ1Cにお
ける弁室32cで以下に示す不具合を発生させる。すな
わち、 (1)ボール弁5用のコイルばね4は、予め、ばね荷重
が厳密に設定されている。しかし、低温化で油の粘性が
高くなった場合に、電流印加時より電流非印加時に移行
させ、プランジャー7の一端70に押し下げられたボー
ル弁5が弁座21から離脱し、弁孔20を開く時、コイ
ルばね4が粘性の高い油の流れSの抵抗を受けた分、ば
ね荷重が増加し、かつボール弁5の開き応答性(移動
性)が低下し、かつ油を必要とする種々の機能機器(例
えば、オートマチックトランスミッション)に供給する
タイミングラグを発生させ、機能機器における正規の機
能を必要とするタイミンに合わせて、瞬時に発揮するこ
とができない。従って、低温領域でソレノイドの特性を
劣化させる。 (2)さらに、前記油の流れSは、コイルばね4に接触
して抵抗を受けるため、低温化で油の粘性が高くなった
場合、当初に設定した油の圧力値、油の流量値などを安
定した状態で制御流路cに供給することができず、この
油を供給された種々の機能機器(例えば、オートマチッ
クトランスミッション)を正確に制御できない。
【0011】本発明は、前記問題に鑑みなされたもの
で、低温で油の粘性が高い場合であっても、油の流れ
が、コイルばねの荷重を増加することを低減でき、電流
印加時より電流非印加時(消磁時)への移行時における
弁体(ボール弁)による弁孔の開き方向の応答性(移動
性)を向上し得るとともに、供給目的とする領域に確実
に油を安定供給でき、低温領域でソレノイドの特性を劣
化させないソレノイドバルブを提供することを課題とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のソレノイドバル
ブは、軸心部に弁孔を有し、該弁孔が開口する一端側に
弁座をもつ弁座部材と、該弁座部材の一端側に位置し該
弁座と対向するばね座部及び該ばね座部を貫通する通孔
を持ち該弁座と該ばね座部間に形成される弁室及び該ば
ね座部の反対側に延び該通孔と繋がる第一流路をもつ弁
室部材と、該弁室内の該ばね座に一端が支持されるコイ
ルばねと、該弁室内で該コイルばねの他端と該弁座との
間に位置し該コイルばねにより該弁座に当接付勢される
弁体と、該弁座部材の他端側に位置し該弁孔から延びる
第二流路及び電磁コイルをもつソレノイド部材と、一端
が該第二流路を通って該弁座部材の弁孔を通り該弁体を
押し下げ可能に該ソレノイド部材に保持され該電磁コイ
ルにより駆動されて該弁体より離脱するプランジャーと
を有するソレノイドバルブであって、前記弁室部材の前
記ばね座部は、前記弁室と前記第一通路を隔てる隔壁で
あり、前記通孔は、前記隔壁を貫通し、該通孔が該弁室
側に開く開口の少なくとも一部は前記コイルばねの一端
が当接する該ばね座部の遠心方向側に設けられているこ
とを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】前記弁室部材は、中央部に前記隔
壁をもち、一端側に前記弁室及び他端側に前記第ー通路
をもつ筒状である構成を用いることができる。
【0014】前記弁室部材の前記通孔は、前記ばね座部
を形成する隔壁の一端側から他端側に延びる通孔部分を
もつ構成を用いることができる。
【0015】前記弁室部材の前記通孔は、前記ばね座部
を形成する隔壁の一端側から他端側に十文字に延びる通
孔部分をもつ構成を用いることができる。
【0016】前記弁室部材の前記通孔は、前記ばね座部
を形成する隔壁の軸心部に設けられた中央孔と該中央孔
から遠心方向に延びる溝とからなる構成を用いることが
できる。
【0017】前記コイルばねにより弁座に当接付勢され
る弁体としては、ボール弁を用いることができる。
【0018】前記プランジャーは、一端が第二流路を通
って弁座部材の弁孔を通り弁体を押し下げ、弁体(ボー
ル弁)を開き移動方向に付勢する第二コイルばねを他端
とソレノイド部材との間に介置した構成とすることがで
きる。この場合、第二コイルばねの付勢力>弁体(ボー
ル弁)を閉じ移動方向に付勢するコイルばねの付勢力・
・・との関係に設定することができる。
【0019】
【実施例】本発明のソレノイドバルブの実施例1及び実
施例2を、図1〜図4及び図5〜図8に基づいて説明す
る。
【0020】(実施例1)図1〜図4に示す実施例1の
ソレノイドバルブ1Aは、弁座部材2と、弁室部材3A
と、コイルばね4と、ボール弁5と、ソレノイド部材6
と、プランジャー7とを有する。
【0021】弁座部材2は、軸心部に弁孔20を有し、
弁孔20が開口する一端側に弁座21と、後記する第二
流路bと戻し通路dとの間に形成された第二弁座22を
もつ。
【0022】弁室部材3Aは、有底筒状で互いに連設さ
れた周壁30及び隔壁31aと、周壁30と隔壁31a
とにより形成された弁室32をもつ。
【0023】隔壁31aは、弁座部材2の一端側に位置
し弁座21と対向するばね座部31及びばね座部31を
形成するとともに、座部31の中央部分で軸心線Pに沿
ってコイルばね4の内周側領域a1(図2参照)に貫通
する中央の通孔33と、通孔33から遠心方向側(コイ
ルばね4の外周側領域a2)に延びる位置で、隔壁31
aの周方向に沿って等間隔(図3参照)に形成され、か
つ軸心線P(図1参照)に沿ってコイルばね4の外周側
領域a2に貫通する複数の外周側通孔33aとを備え
る。
【0024】コイルばね4は、弁室32内のばね座部3
1に一端40(図2参照)が支持され、他端41(図2
参照)がボール弁5に当接付勢する。
【0025】ボール弁5は、弁室32内でコイルばね4
の他端41と弁座21との間に位置しコイルばね4によ
り弁座21に当接付勢される。
【0026】ソレノイド部材6は、弁座部材2の他端側
に位置し弁孔20から延びる第二流路b及び電磁コイル
60をもつ。
【0027】第二流路bは、弁室32から弁座部材2の
弁孔20を介して導入した油を必要とする箇所に供給す
る制御通路cに連通するとともに、制御通路cから図略
の油供給源に戻す戻し通路dに連通する。
【0028】電磁コイル60は、筒状でその外周を非磁
性体(合成樹脂製)よりなるボビン61に被覆され、か
つ固定保持されている。電磁コイル60の一端側には、
ヨーク62、コアステータ63、調整螺子64が装着さ
れている。
【0029】プランジャー7は、ソレノイド部材6に保
持され、一端70が第二流路bを通って弁座部材2の弁
孔20を通りボール弁5に対向し、他端72がソレノイ
ド部材6のコアステータ63の先端630に対向すると
ともに、往移動(矢印Y1参照)及び復移動(矢印Y2
参照)可能に配置されている。
【0030】このプランジャー7は、一端70と他端7
2との間に、前記第二流路bに形成された第二弁座22
に着座及び離脱可能で、制御通路cと戻し通路dとを第
二流路bを介して開閉するテーパー弁部71が形成され
ている。
【0031】また、プランジャー7の他端72側には、
凹状のばね座部73が形成されており、前記コアステー
タ63に螺着された調整螺子64とばね座部73との間
に第二コイルばね74が介置されている。なお、第二コ
イルばね74の付勢力>コイルばね4の付勢力・・・と
の関係に設定されている。
【0032】従って、プランジャー7は、第二コイルば
ね74の付勢力によって、一端70が第二流路bを通っ
て弁座部材2の弁孔20を通りボール弁5を押し下げ、
ボール弁5を弁座21より離し弁孔20を開く方向に往
移動するとともに、電磁コイル60により駆動されたコ
アステータ63に他端72が第二コイルばね74の付勢
力に抗して吸引され前記ボール弁5をコイルばね4の付
勢力によって弁孔20を閉じる方向に復移動させ弁座2
1に着座させる機能をもつ。
【0033】このように構成された実施例1のソレノイ
ドバルブ1Aは、取り付け面80をもつクッション部材
8を介し図略の固定部材に当接させた状態で装着され、
第ー流路a及び戻し流路dを油供給源(図示せず)を備
える循環回路に連通させ、制御流路cをオートマチック
トランスミッション(図示せず)に連通させた状態で用
いられ、油として〔ATF(オートマチックフルード)
が用いられる。
【0034】そして、ソレノイドバルブ1Aは、図1に
示す電流非印加時状態より、図4に示す電流印加時状態
に移行させプランジャー7をその他端72がコアステー
タ63の先端630に当接する方向(矢印Y1参照)に
移動させたり、この逆に、電流印加時状態より、電流非
印加時状態に移行させプランジャー7をその他端72が
コアステータ63の先端630から離脱する方向(矢印
Y2参照)に移動させて用いる。すなわち、 (1)電流印加時には、電磁コイル60が駆動状態とな
るため、プランジャー7が第二コイルばね74の付勢力
に抗して引き付けられて往移動(矢印Y1参照)し、プ
ランジャー7のテーパー弁部71が第二流路bの第二弁
座22から離脱して第二流路b及び制御流路cと戻し通
路dとを連通させる。またこれと同時に、ボール弁5が
コイルばね4の付勢力によって第二弁座22に着座し弁
孔20を閉じ、第ー流路aと第二流路bとを遮断する。
【0035】この場合、第ー流路aの油は、閉じ状態に
あるボール弁5によって第二流路b及び制御流路cに供
給されず、制御流路cの油は、開き状態にあるテーパー
弁部71によって第二流路bを介して戻し通路dより油
供給源に回収される(戻される)。 (2)電流非印加時には、電磁コイル60が非駆動状態
となるため、プランジャー7が第二コイルばね74の付
勢力によって押圧し下げられ、復移動(矢印Y2参照)
し、プランジャー7のテーパー弁部71が第二流路bの
第二弁座22に着座して第二流路bと戻し通路dとを遮
断させる。またこれと同時に、プランジャー7の一端7
0に押し下げられたボール弁5は、コイルばね4の付勢
力に抗して復移動し弁座21より離脱し、弁孔20を開
き、第ー流路aと第二流路b及び制御流路cを連通す
る。
【0036】この場合、第ー流路aの油は、ばね座部3
1の中央の通孔33の他、コイルばね4の外周側領域a
2に貫通する複数の外周側通孔33aから直接、弁室3
2に流入するとともに、弁座21の弁孔20を介して第
二流路bを介して制御流路cに流入し、油を必要とする
種々の機能機器(例えば、オートマチックトランスミッ
ション)に供給される。
【0037】ここで、低温での使用により油の粘性が高
くなった状態においては、ボール弁5が弁孔20を開
き、第ー流路aと第二流路b及び制御流路cとを連通し
た場合に、第ー流路aの油は、ばね座部31の中央の通
孔33の他、複数の外周側通孔33aから弁室32に流
入する2つの油の流れが形成される。
【0038】すなわち、第ー流路aの油は、前記通孔3
3よりコイルばね4の内周側領域a1に流入した後、コ
イルばね4の隙間を通って外周側領域a2に抜ける流れ
Sと、複数の外周側通孔33aからコイルばね4の外周
側領域a2に直接、流入する流れS1とによって、弁室
32に流入す弁座21の弁孔20を介して第二流路bに
至る流通経路を形成する。
【0039】このように、実施例1のソレノイドバルブ
1Aによると、低温での使用により油の粘性が高くなっ
ても、複数の外周側通孔33aからコイルばね4の外周
側領域a2に直接、流入する流れS1を形成でき、かつ
この流れS1はコイルばね4を避けて弁座21の弁孔2
0に向かうため、前記従来のソレノイドバルブ1C(図
9及び10図参照)の場合と較べ、粘性の高い油の流れ
によるコイルばね4の機能に対する影響を低減できる。
【0040】すなわち、実施例1のソレノイドバルブ1
Aは、コイルばね4に対し、その荷重を増加させない弁
室32構成を備えるため、前記初期の設定通り、素早く
移動することができる。いわゆるボール弁5は、弁座2
1の弁孔20を閉じた状態から開く状態の動作が迅速に
行える。
【0041】このため、第ー流路aから第二流路bへの
油を供給するタイミングが早く、前記従来のソレノイド
バルブ1Cの弁室32c構成のものと較べ、従来のいわ
ゆるタイムラグを大幅に低減でき、かつ応答性(電流印
加時から電流非印加時に移行時に伴う、ボール弁5の開
き動作のレスポンス)が格段に向上する。
【0042】従って、実施例1のソレノイドバルブ1A
によれば、低温で油の粘性が高い場合であっても、油の
流れが、コイルばね4の荷重を増加することを低減で
き、電流印加時より電流非印加時(消磁時)への移行時
におけるボール弁5による弁孔20の開き方向の応答性
(移動性)を向上し得るとともに、供給目的とする領域
に確実に油を安定供給でき、低温領域でソレノイドの特
性を劣化させないため、ソレノイドの機能を充分に発揮
し得る。
【0043】(実施例2)図5〜図8に示す実施例2の
ソレノイドバルブ1Bは、実施例1のソレノイドバルブ
1Aの弁室部材3Aの代わりに、弁室部材3Bをもつこ
と以外は同じである。従って、同じ構成部分には、実施
例1と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【0044】弁室部材3Bは、弁座部材2の一端側に位
置し弁座21と対向するばね座部31及びばね座部31
を形成する隔壁31bの一端側から他端側に十文字に延
び、かつコイルばね4の外周側領域a2に貫通する複数
の外周側通孔33bを備える。
【0045】すなわち、弁室部材3Bは、実施例1の弁
室部材3Aに形成された中央の通孔33をもたないた
め、第ー流路aの油は、その全てが複数の外周側通孔3
3bよりコイルばね4の外周側領域a2に直接、流入す
る流れS1となり、弁座21の弁孔20を介して第二流
路bに至る流通経路を形成する。
【0046】従って、実施例2のソレノイドバルブ1B
は、実施例1のソレノイドバルブ1Aの効果を、さら
に、高めることができる。
【0047】
【発明の効果】前記構成の本発明のソレノイドバルブに
よれば、以下の効果を得ることができる。すなわち、 (1)低温化で油の粘性が高くなっても、ソレノイドバ
ルブの電流印加時から電流非印加時に切り換え(移行さ
せ)、弁体を弁座から離脱させた時、弁体用のコイルば
ねが粘性の高い油の流れの抵抗を受けることを低減でき
る。このため、プランジャーを付勢する第二のコイルば
ねの付勢力によって、素早く弁体を弁座から離脱させ得
る。
【0048】すなわち、弁孔を開き、第ー流路と弁孔と
を連通する弁体の開き移動が素早くなし得るため、前記
ソレノイドバルブの電流印加時から電流非印加時の切り
換えに対し、弁体の開き移動の遅れ(タイムラグ)を前
記従来のソレノイドバルブの場合と較べ、大幅に低減で
き、かついわゆる弁体の応答性に優れる。従って、低温
領域でソレノイドの特性を劣化させないソレノイドバル
ブが得られる。 (2)低温化で油の粘性が高くなっても、当初に設定し
た油の圧力値、油の流量値などを安定した状態で制御流
路に供給することができ、この油を供給された種々の機
能機器(例えば、オートマチックトランスミッション)
を正確に制御できる。 (3)油は、循環回路を循環するため、例えば、オート
マチックトランスミッション内に含まれる大きなゴミ
(不純物)を弁体用ののコイルばねに噛み込むことがな
いため、弁体用のコイルばねの働きを阻害せず、かつ故
障が発生しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のソレノイドバルブの電流非印加時の
状態を示す断面図。
【図2】図1における要部を拡大して示し、かつ図3に
おけるA1ーA1線断面矢視図。
【図3】図2におけるAーA線位置で断面した平面図。
【図4】実施例1のソレノイドバルブの電流印加時の状
態を示す断面図。
【図5】実施例2のソレノイドバルブの電流非印加時の
状態を示す断面図。
【図6】図5における要部を拡大して示し、かつ図7に
おけるB1ーB1線断面矢視図。
【図7】図6におけるBーB線位置で断面した平面図。
【図8】実施例2のソレノイドバルブの電流印加時の状
態を示す断面図。
【図9】従来例のソレノイドバルブの電流非印加時の状
態を示す断面図。
【図10】図9における一部を拡大して示し、かつ図1
1におけるC1ーC1線断面矢視図。
【図11】図10におけるCーC線位置で断面した平面
図。
【符号の説明】
1A、1B…ソレノイドバルブ 2…弁座部材 20…弁孔 21…弁座 3A、3B…弁室部材 31…ばね座部 31a、31b…隔壁 32…弁室 33…中央の通孔 33a、33b…外周側通孔 4…コイルばね 5…ボール弁 6…ソレノイド部材 7…プランジャー a…第ー流路 b…第二流路 c…制御流路 d…戻し流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H106 DA08 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC04 DC18 DD10 EE06 EE42 GA23 KK03 KK17 KK31

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸心部に弁孔を有し、該弁孔が開口する一
    端側に弁座をもつ弁座部材と、 該弁座部材の一端側に位置し該弁座と対向するばね座部
    及び該ばね座部を貫通する通孔を持ち該弁座と該ばね座
    部間に形成される弁室及び該ばね座部の反対側に延び該
    通孔と繋がる第一流路をもつ弁室部材と、 該弁室内の該ばね座に一端が支持されるコイルばねと、 該弁室内で該コイルばねの他端と該弁座との間に位置し
    該コイルばねにより該弁座に当接付勢される弁体と、 該弁座部材の他端側に位置し該弁孔から延びる第二流路
    及び電磁コイルをもつソレノイド部材と、 一端が該第二流路を通って該弁座部材の弁孔を通り該弁
    体を押し下げ可能に該ソレノイド部材に保持され該電磁
    コイルにより駆動されて該弁体より離脱するプランジャ
    ーとを有するソレノイドバルブであって、 前記弁室部材の前記ばね座部は、前記弁室と前記第一通
    路を隔てる隔壁であり、前記通孔は、前記隔壁を貫通
    し、該通孔が該弁室側に開く開口の少なくとも一部は前
    記コイルばねの一端が当接する該ばね座部の遠心方向側
    に設けられていることを特徴とするソレノイドバルブ。
  2. 【請求項2】前記弁室部材は、中央部に前記隔壁をも
    ち、一端側に前記弁室及び他端側に前記第一通路をもつ
    筒状である請求項1記載のソレノイドバルブ。
  3. 【請求項3】前記弁室部材の前記通孔は、前記ばね座部
    を形成する隔壁の一端側から他端側に延びる通孔部分を
    もつ請求項1又は2記載のソレノイドバルブ。
  4. 【請求項4】前記弁室部材の前記通孔は、前記ばね座部
    を形成する隔壁の一端側から他端側に十文字に延びる通
    孔部分をもつ請求項1又は2記載のソレノイドバルブ。
  5. 【請求項5】前記弁室部材の前記通孔は、前記ばね座部
    を形成する隔壁の軸心部に設けられた中央孔と該中央孔
    から遠心方向に延びる溝とからなる請求項1又は2記載
    のソレノイドバルブ。
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