JP2003056738A - 電磁弁 - Google Patents

電磁弁

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JP2003056738A JP2001245728A JP2001245728A JP2003056738A JP 2003056738 A JP2003056738 A JP 2003056738A JP 2001245728 A JP2001245728 A JP 2001245728A JP 2001245728 A JP2001245728 A JP 2001245728A JP 2003056738 A JP2003056738 A JP 2003056738A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソレノイド部への通電系の構成及び組立を簡
単化して組立性を改善し、その通電系の絶縁性を容易に
確保できるようにした電磁弁を提供する。 【解決手段】 弁本体10内の弁座への接離により流路
を切換える弁体を備えた弁部1と、上記弁体を駆動する
ソレノイド部2とを備えた電磁弁において、弁本体10
を電気絶縁性の合成樹脂により形成し、ソレノイド部の
通電系を構成する通電端子40を、弁本体におけるソレ
ノイド部2との接合面10aに開設した端子挿入孔45
に挿入して、上記ソレノイド部と弁部とを固定し、弁本
体には、その外側から上記端子挿入孔45内の通電端子
40まで伸びてそれと電気的に接続される接触端子53
を挿入するための開口48を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通電系の構成及び
組立を簡単化した電磁弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】弁本体内の弁座への接離により流路を切
換える弁体を備えた弁部と、上記弁体を上記弁座に対し
て接離する方向に駆動するソレノイド部とを備えた電磁
弁においては、通常、上記ソレノイド部におけるコイル
の外側に設けるヨークの間からソレノイド部へ通電する
通電端子を外部に導出している。そのため、該ソレノイ
ド部の通電端子を電気的に絶縁して外部に導出する手段
が必要になって、その部分の組付けに手数を要し、ま
た、特に電磁弁を防水・防滴型に形成する場合には、ソ
レノイド部における上記通電端子の導出部分の液密につ
いて格別の手段を考慮する必要があり、その構造が複雑
化して組付けにも手数を要するという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、ソレノイド部への通電系の構成及び組立を簡単化
し、結果的に組立性を改善した電磁弁を提供することに
ある。本発明の更に具体的な技術的課題は、ソレノイド
部及びその通電系の絶縁性を容易に確保できるようにし
た電磁弁を提供することにある。本発明の他の技術的課
題は、合成樹脂からなる弁本体の電気絶縁性を有効に利
用して、ソレノイド部への通電系の絶縁構造を簡素化し
た電磁弁を提供することにある。本発明の他の技術的課
題は、ソレノイド部及びその通電系の防水・防滴性を容
易に確保できるようにした電磁弁を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の電磁弁は、弁本体内の弁座への接離により流
路を切換える弁体を備えた弁部と、上記弁体を上記弁座
に対して接離する方向に駆動するソレノイド部とを備え
た電磁弁であって、上記弁本体を電気絶縁性の合成樹脂
により形成し、上記ソレノイド部の通電系を構成する通
電端子を、上記弁本体におけるソレノイドとの接合面に
開設した端子挿入孔に挿入した状態で、上記ソレノイド
部と弁部とを固定し、上記弁本体に、その外側から上記
端子挿入孔内の通電端子まで伸びてそれと電気的に接続
される接触端子を挿入するための開口を設けたことを特
徴とするものである。
【0005】本発明の電磁弁の好ましい実施形態におい
ては、接触端子が弁部及び/またはソレノイド部に取付
けられる端子筺に設けられ、また、端子筺の基部を構成
する端子台をソレノイド部に固定し、該端子台上に載置
した基板組立体に、上記通電端子に接続される接触端
子、通電回路用電子部品及び外部電源に接続するための
コネクタが設けられ、更に、上記基板組立体に設けた通
電端子に接続するための接触端子が、弁本体におけるソ
レノイドの端子挿入孔に弁本体の外側から連通する開口
を通して挿入され、端子挿入孔内において通電端子を弾
性的に挟む一対の弾性接触子により形成される。
【0006】上記構成を有する電磁弁は、弁本体を電気
絶縁性の合成樹脂により形成し、ソレノイド部への通電
端子を弁本体における端子挿入孔に挿入した状態でソレ
ノイド部と弁部とを固定し、外部の端子筺等に設けた接
触端子を上記端子挿入孔内の通電端子に接触させるよう
にし、更に望ましくは、上記接触端子を一対の弾性接触
子により形成してそれを弁本体の端子挿入孔に連通する
開口を通して挿入し、端子挿入孔内において通電端子を
弾性的に挟むように形成することにより、ソレノイド部
への通電系の構成及び組立を簡単化すると共に、上記電
気絶縁性の合成樹脂からなる弁本体を有効に利用して、
その一部に通電端子及び接触端子の接続部のハウジング
としての機能を持たせ、それによって弁本体の通電系の
絶縁構造を著しく簡素化し、電気絶縁性を容易に確保す
ることができる。
【0007】更に、本発明の電磁弁においては、ソレノ
イド部におけるコイルの外側に設ける磁性カバーを、当
該ソレノイド部の外郭を構成してそれを液密に被包する
形状に形成し、該磁性カバーの開放端側に弁本体を液密
に固定すると共に、通電端子に接続される接触端子を、
弁本体の開口に液密に挿入することができ、これによっ
て、電磁弁におけるソレノイド部及びその通電系の防水
性・防滴性を容易に確保することが可能になる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1乃至図8は、本発明に係る電
磁弁の第1実施例を示すもので、この電磁弁は、概略的
には、3ポート弁を構成する弁部1と、それを駆動する
ソレノイド部2とを備え、更に上記ソレノイド部2に通
電するための端子筺3がそれらの外側に沿って付設され
ている。
【0009】上記弁部1における弁本体10は、電気絶
縁性を有する合成樹脂により形成したもので、入力ポー
トP、出力ポートA及び排出ポートRが連通する弁室1
1を内部に備えている。この弁室11は、弁本体10の
上記ソレノイド部2との接合面10aとは反対側の外端
面に開口させた弁孔によって形成され、この弁室11
に、弁本体10の側面に開口する上記入力ポートP及び
出力ポートAを、上記弁本体10に設けた弁孔内側面に
該弁孔の開口側から順次連通させ、また上記排出ポート
Rは上記弁孔の内奥面に設けた排出弁座16に開口させ
ている。そして、上記弁室11には、流路14を介して
入力ポートPに連通する供給弁座15を備えた弁座体1
2、並びに該供給弁座15及び上記排出弁座16に選択
的に接離するポペット弁体20を収容し、弁孔口部を押
え板19により閉鎖している。
【0010】上記弁座体12は、上記流路14を該弁座
体の周囲において入力ポートPに連通する位置に開口す
るように設け、該流路14を設けた部分から押え板19
側を小径化して該押え板19の筒状の弁座体受部19a
に嵌挿したもので、該流路14の他端はポペット弁体2
0に対向する供給弁座15内に開口させ、弁室11内面
との間において、該流路14の両側にシール部材13
a,13bを配してそこをシールし、そのシールされた
状態で弁座体12を弁孔の軸方向に移動可能に収容して
いる。なお、弁座体12と押え板19との間の空間は通
気口19bにより外部に開放している。上記弁座体12
のポペット弁体20側への移動範囲は、弁室11内に形
成されたストッパ部21により制限されるが、該ストッ
パ部21は、ソレノイド部2への通電により排出弁座1
6への当接位置にあるポペット弁体20に対して、供給
弁座15を近接して停止させるような位置に設けたもの
である。
【0011】また、上記弁座体12は、その流路14中
に入力ポートPから流入した流体圧が作用して弁座体1
2をポペット弁体20の方向に押圧する第1の流体圧作
用面17を設けると共に、それと反対の方向に弁座体1
2を押圧する第2の流体圧作用面18を設けている。上
記第1の流体圧作用面17の流体圧作用有効面積は、上
記第2の流体圧作用面18の流体圧作用有効面積よりも
大きく設定しているが、この面積差は、弁座体12に押
え板19の弁座体受部19aに嵌挿する小径化部分を設
け、その小径化部分において流路14に面する部分を第
2の流体圧作用面18とすることにより形成している。
なお、ここでは上記弁座体12が弁孔の軸線方向に移動
するようにした実施例について説明したが、この弁座体
を固定的に設けてもよいのは勿論である。
【0012】一方、上記ポペット弁体20は、弁室11
内において上記供給弁座15と排出弁座16との間に配
設され、ソレノイド部2への通電またはその解除により
それらの弁座15,16を開閉するもので、該ソレノイ
ド部2により該ポペット弁体20を開閉動作させるた
め、該ポペット弁体20には、その外周部に被着される
カバー20aと一体化された一対のプッシュロッド20
bを設け、これらのプッシュロッド20bを、排出弁座
16を跨ぐ位置において弁本体10に設けた孔からソレ
ノイド部2側に導出し(図2参照)、その先端をソレノ
イド部2の可動鉄心33に当接させている。
【0013】また、上記弁座体12における供給弁座1
5の周囲とポペット弁体20との間には、該ポペット弁
体20を排出弁座16側に押圧するポペットスプリング
25を介装している。上記ポペットスプリング25の付
勢力は、弁座体12における第1及び第2の流体圧作用
面17,18の面積差により弁座体12に生じる付勢力
を越えるものではない。
【0014】上記ソレノイド部2は、図1〜図3及び図
7に明瞭に示すように、コイル31を巻回したボビン3
0内の一端に固定鉄心32を嵌入固定すると共に、該固
定鉄心32に対して吸着される可動鉄心33を摺動自在
に嵌入し、コイル31の周囲を囲んでソレノイド部2の
外郭を構成する磁性カバー34及び該磁性カバー34と
可動鉄心33との間に位置する磁気プレート35によ
り、コイル31の周囲に磁路を形成したものである。上
記固定鉄心32及び可動鉄心33は、断面を長円形状ま
たは楕円形状とすることにより効率的に磁気吸着力を発
生できるようにしたもので、それに伴ってボビン30及
び磁気プレート35の中心孔も同様な形状に形成してい
る。
【0015】上記磁性カバー34は、磁性材(鉄板)の
深絞りによりソレノイド部2の外郭を構成してソレノイ
ド部2の全体を被包する形状に形成したもので、ここで
は側面に端子筺3の取付け孔36を設けているが、これ
をなくして端子筺を接着その他の磁性カバー34におけ
る液密性を阻害しない手段で固定することにより、ソレ
ノイド部2の防水性・防滴性を確保することができる。
また、上記ボビン30には、ソレノイド部2への通電系
を構成する一対の通電端子40を設け(図7)、それを
磁性カバー34の開放端側に向けて、磁気プレート35
の切欠き部を通して突出させている。
【0016】更に、上記可動鉄心33の外端側には合成
樹脂からなるリング37を嵌着し、このリング37と磁
気プレート35との間に可動鉄心の復帰スプリング38
を縮設している。上記リング37は可動鉄心33が固定
鉄心32に吸着される直前で該可動鉄心33を停止させ
るストッパとしての機能をも備えている。なお、図中、
39はシール材を示している。
【0017】ここで、上記弁部1の作用について簡単に
説明する。上記電磁弁のソレノイド部2に対する非通電
状態においては、図1の左半に示すように、ポペット弁
体20が排出弁座16を開放し、出力ポートAが排出ポ
ートRに連通して、大気に開放された状態にある。一
方、供給弁座15はポペット弁体20により閉鎖されて
いる。この場合に、入力ポートPから弁座体12の流路
14に流入した空気圧力は、第1及び第2の流体圧作用
面17,18に作用するが、第1の流体圧作用面17の
面積が第2の流体圧作用面18の面積よりも大きいの
で、弁座体12が弁本体10内のストッパ部21に当接
する方向に変位せしめられ、供給弁座15がソレノイド
部2への通電時におけるポペット弁体20の位置に対し
て近接した位置にあり、その位置でポペット弁体20に
より閉鎖されている。
【0018】この状態でソレノイド部2に通電すると、
図1の右半に示すように、可動鉄心33が固定鉄心32
に吸着されて供給弁座15を開放すると同時に、排出弁
座16を閉じるが、供給弁座15が通電時におけるポペ
ット弁体20に近接する位置まで予め変位していて、可
動鉄心33は小さいストロークだけ吸着すればよいの
で、可動鉄心33に作用する吸引力が大きくなり、ある
いは、小型のソレノイドで開弁に必要な吸引力を発生さ
せることができ、供給弁座15を容易に開放することが
できる。
【0019】このようにして供給弁座15が開放する
と、供給弁座15を通してその弁座の2次側の室に圧縮
空気が流入するので、弁座体12が第2の流体圧作用面
18に作用する流体圧によりポペット弁体20から離間
する方向に移動し、それによってポペット弁体20が供
給弁座15から離間してその開口量が一層大きくなり、
つまり大流量が得られるように開弁する。次に、ソレノ
イド部2への通電を解除すると、復帰スプリング38の
付勢力により可動鉄心33が復帰して供給弁座15を閉
鎖すると同時に、排出弁座16を開放する。その結果、
流路14の流体圧によって弁座体12がポペット弁体2
0側に移動してストッパ21に当接し、可動鉄心33の
小さいストロークでの開弁に備えることになる。
【0020】図4乃至図6に明瞭に示すように、電気絶
縁性の合成樹脂により形成した弁本体10には、上記ソ
レノイド部2との接合面10aに、該ソレノイド部2の
ボビン30から突出する通電端子40を受け入れる端子
挿入孔45を開設し、該端子挿入孔45に通電端子40
を挿入した状態で、上記ソレノイド部2と弁部1とを固
定するようにしている。両者の固定は、図1等に例示す
るように、磁性カバー34に切れ目34aを入れること
により形成した止着部34bを、弁本体10に設けた凹
部46に圧入して行うのが望ましいが、他の任意手段を
用いることができる。また、上記ソレノイド部と弁部1
との固定に際し、それらの間にシール部材47を介在さ
せることにより、前記端子筺3の取付け孔36の部分を
除いて、ソレノイド部2を液密状態に形成することがで
きる。
【0021】一方、上記ソレノイド部2には、その磁性
カバー34の側面に設けた取付け孔36によって端子筺
3を固定している。この端子筺3は、その基部を構成す
る合成樹脂製の端子台50に弾性的に変形する突子50
aを設けて、それを上記取付け孔36に圧嵌することに
より固定し、この端子台50上に基板組立体51を載置
し、その上にコネクタカバー60を被着している。上記
基板組立体51は、プリント配線した基板52上に、前
記端子挿入孔45内の通電端子40まで伸びてそれと電
気的に接続される接触端子53、通電表示用ランプ55
を含む各種通電回路用電子部品54及び外部電源に接続
するコネクタ用の通電ピン56等を設けたものである。
なお、上記端子筺3は、必ずしもソレノイド部2に取付
ける必要はなく、弁部1における弁本体10あるいはそ
れとソレノイド部2の両者に取付けることもできる。
【0022】上記通電端子40に接続するところの上記
接触端子53は、弁本体10における端子挿入孔45に
該弁本体の外側から連通する開口48を通して挿入さ
れ、端子挿入孔45内の通電端子40の部分まで伸び
て、通電端子40を弾性的に挟む一対の弾性接触子によ
り形成したものである(図6参照)。また、上記コネク
タ用の通電ピン56は、基板52に固定して、コネクタ
カバー60のコネクタ接続口60a内に伸びるように配
設している。
【0023】また、上記コネクタカバー60は、基本的
には各種通電回路用電子部品54等を搭載した基板組立
体51の全体をカバーするもので、端子台50に設けた
突起50bを係止孔60cに係止させることによって取
付けるようにしているが(図3参照)、必要に応じて端
子筺3の全体を液密に形成することができる。このコネ
クタカバー60には、通電ピン56を受け入れる上記コ
ネクタ接続口60aを備えるばかりでなく、通電表示用
ランプ55の外側に位置するように光透過性のランプ窓
60bを設けている。
【0024】上記通電ピン56は、電磁弁の使用態様に
適合するように、任意の方向に突出させて、そこに設け
たコネクタ接続口60a内に伸ばすことができ、例え
ば、図1乃至図6及び図8に示す実施例の基板組立体5
1では、電磁弁の側面に直交する方向に通電ピン56を
突出させて、コネクタカバー60におけるコネクタ接続
口60aをその方向に設けているが、図9及び図11に
示す基板組立体51Aのように、通電ピン56Aを基板
52から上方に向けて突出するように設けて、その方向
にコネクタカバー60のコネクタ接続口60aを設ける
こともできる。なお、基板52に対する上記通電ピン5
6,56Aの固定には任意手段を採用することができ
る。更に、図10に示す基板組立体51Bのように、通
電ピン及びコネクタ接続口を設けることなく、コネクタ
カバー60から通電用のリード線58を直接的に導出す
るような構成とすることもできる。なお、図中62は電
磁弁を固定するためのボルト孔を示している。
【0025】図11は、図9に示す基板組立体51Aを
備えた実施例の外観を示すものであるが、同図のコネク
タカバー60については描記を省略している。なお、図
11における上記以外の構成は、先に説明した図1乃至
図7の実施例と変わるところがないので、該実施例の場
合と同一または相当部分に同一の符号を付してその説明
を省略する。
【0026】また、図12は、本発明に係る電磁弁を防
水・防滴型とした実施例の構成を示すもので、基本的に
は、上記実施例における端子筺3を備えず、ピストンプ
レートやサブプレート等の電磁弁装着体70に電磁弁を
直接的に取付けるようにし、その際、電磁弁装着体70
に対して流出入する流体流路及び通電系の接続を、該電
磁弁装着体70への電磁弁の装着と同時に、その接合面
において行えるようにするため、前記実施例における入
力ポートP、出力ポートA及び排出ポートRを列設した
弁本体の側面に、弁本体10における端子挿入孔45内
の通電端子40に接触させるための接触端子53Aを挿
通する開口48を設けている。
【0027】上記接触端子53Aは、電磁弁装着体70
に設けられ、その通電系には、必要に応じて前記実施例
における基板組立体51等に相当するものが設けられ
る。上記接触端子53A自体の構造は、前記実施例の場
合と実質的に変わるものではない。また、この実施例に
おいては、上述したように電磁弁を防水・防滴型として
いるが、そのためには、前記実施例のように、ソレノイ
ド部2の外郭を構成する磁性カバー34に端子筺3の取
付け孔36を設けることなく、該磁性カバー34により
ソレノイド部2を液密に被包させ、更に、ソレノイド部
2と弁部1との固定に際し、それらの間にシール部材4
7を介在させ、そのシール部材47により通電端子40
の周囲もシールさせ、また、弁本体10に設けた接触端
子53Aの挿通用開口48の周囲もシール部材65によ
りシールされるようにしている。従って、電磁弁自体が
液密状態に保持されることになる。
【0028】上記構成を有する電磁弁においては、弁本
体10を電気絶縁性の合成樹脂により形成し、ソレノイ
ド部2への通電端子40を弁本体における端子挿入孔4
5に挿入した状態でソレノイド部2と弁部1とを固定
し、外部の端子筺3等に設けた接触端子53,53A
を、弁本体10の端子挿入孔45に連通する開口48を
通して挿入することにより、該端子挿入孔45内の通電
端子40に接触させるようにしているので、ソレノイド
部2への通電系の構成及び組立を簡単化できると共に、
上記電気絶縁性の合成樹脂からなる弁本体10を有効に
利用して、その一部に通電端子40及び接触端子53,
53Aの接続部のハウジングとしての機能を持たせ、そ
れによって弁本体10の通電系の絶縁構造を著しく簡素
化し、電気絶縁性を容易に確保することができる。
【0029】更に、上記電磁弁は、図12に示す実施例
のように、該ソレノイド部2の外郭を構成してそれを液
密に被包する磁性カバー34の開放端側に弁本体10を
液密に固定すると共に、通電端子40に接続される接触
端子53,53Aを弁本体の開口48に液密に挿入する
ことにより、ソレノイド部2及びその通電系の防水性・
防滴性を容易に確保することができる。
【0030】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の電磁弁によれ
ば、合成樹脂からなる弁本体の電気絶縁性を有効に利用
して、ソレノイド部への通電系の構成及び組立を簡単化
し、結果的に組立性を改善し、また、ソレノイド部及び
その通電系の絶縁性を容易に確保できるようにした電磁
弁を提供することができ、更に、ソレノイド部及びその
通電系の防水・防滴性を容易に確保できるようにした電
磁弁を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電磁弁の実施例を、弁部及びソレ
ノイド部の左半はソレノイド部への非通電状態において
示し、右半は通電状態において示す側断面図である。
【図2】上記実施例の縦断面図である。
【図3】上記実施例の部分平断面図である。
【図4】上記実施例の図1とは異なる位置(図5のA−
A矢示位置)での要部側断面図である。
【図5】上記実施例の図2とは異なる位置での部分縦断
面図である。
【図6】上記実施例の図3とは異なる位置(図5のB−
B矢示位置)での部分平断面図である。
【図7】上記実施例におけるソレノイド部の構成を示す
分解斜視図である。
【図8】上記実施例における基板組立体と端子台カバー
の構成を示す側面図である。
【図9】上記実施例において利用できる他の基板組立体
と端子台カバーの構成を示す側面図である。
【図10】上記実施例において利用できる更に他の基板
組立体と端子台カバーの構成を示す側面図である。
【図11】図9の基板組立体及び端子台カバーを用いた
本発明の電磁弁の分解斜視図である。
【図12】防水型にした本発明の他の実施例の断面図で
ある。
【符号の説明】
1 弁部 2 ソレノイド部 3 端子筺 10 弁本体 10a 接合面 20 ポペット弁体 31 コイル 34 磁性カバー 40 通電端子 45 端子挿入孔 47 シール部材 48 開口 50 端子台 51,51A,51B 基板組立体 52 基板 53,53A 接触端子 56,56A 通電ピン 65 シール部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芳 村 親 一 茨城県筑波郡谷和原村絹の台4−2−2 エスエムシー株式会社筑波技術センター内 (72)発明者 松 本 拓 実 茨城県筑波郡谷和原村絹の台4−2−2 エスエムシー株式会社筑波技術センター内 Fターム(参考) 3H106 DA03 DA08 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC02 DC18 DD09 EE34 EE35 GA04 JJ02 5E048 AB01 AD02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弁本体内の弁座への接離により流路を切換
    える弁体を備えた弁部と、上記弁体を上記弁座に対して
    接離する方向に駆動するソレノイド部とを備えた電磁弁
    であって、 上記弁本体を電気絶縁性の合成樹脂により形成し、 上記ソレノイド部の通電系を構成する通電端子を、上記
    弁本体におけるソレノイドとの接合面に開設した端子挿
    入孔に挿入した状態で、上記ソレノイド部と弁部とを固
    定し、 上記弁本体に、その外側から上記端子挿入孔内の通電端
    子まで伸びてそれと電気的に接続される接触端子を挿入
    するための開口を設けた、ことを特徴とする電磁弁。
  2. 【請求項2】接触端子を弁部及び/またはソレノイド部
    に取付けられる端子筺に設けた、ことを特徴とする請求
    項1に記載の電磁弁。
  3. 【請求項3】端子筺の基部を構成する端子台をソレノイ
    ド部に固定し、該端子台上に載置した基板組立体に、上
    記通電端子に接続される接触端子、通電回路用電子部品
    及び外部電源に接続するためのコネクタを設けた、こと
    を特徴とする請求項1または2に記載の電磁弁。
  4. 【請求項4】基板組立体に設けた通電端子に接続するた
    めの接触端子を、弁本体におけるソレノイドの端子挿入
    孔に弁本体の外側から連通する開口を通して挿入され、
    端子挿入孔内において通電端子を弾性的に挟む一対の弾
    性接触子により形成した、ことを特徴とする請求項3に
    記載の電磁弁。
  5. 【請求項5】ソレノイド部におけるコイルの外側に設け
    る磁性カバーを、当該ソレノイド部の外郭を構成してそ
    れを液密に被包する形状に形成し、 該磁性カバーの開放端側に弁本体を液密に固定すると共
    に、通電端子に接続される接触端子を、弁本体の開口に
    液密に挿入した、ことを特徴とする請求項1に記載の電
    磁弁。
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