JP2017155934A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルへの供給電力量を抑えること。
【解決手段】電磁弁１０は、手動軸４２が手動操作されている途中で、可動鉄心３３が固定鉄心３２に当接しても、手動軸４２が予め定められた操作量に達するまで手動軸４２の手動操作を許容する弾性部４１を備えている。よって、手動軸４２が作業者によって手動操作されている途中で、可動鉄心３３が固定鉄心３２に当接してしまうことを回避するために、可動鉄心３３のストロークを予め大きくしておく必要が無い。
【選択図】図５

Description

本発明は、電磁弁に関する。

一般的に、電磁弁は、ボディに形成された流路を切り換える弁体と、弁体を移動させるソレノイド部とを備えている。ソレノイド部は、固定鉄心と、固定鉄心に吸着される可動鉄心と、可動鉄心を固定鉄心から離間する方向へ付勢する付勢ばねとを備えている。そして、ソレノイド部のコイルへ電力が供給されると、可動鉄心が付勢ばねの付勢力に抗して固定鉄心に向けて吸着される。この可動鉄心における固定鉄心への吸着に伴って、弁体が移動して流路が切り換えられる。

このような電磁弁は、例えば特許文献１に開示されているように、作業者が外部から押し込み操作や回転操作等の手動操作が可能な手動軸を備えているものがある。そして、作業者が手動軸を手動操作すると、付勢ばねの付勢力に抗して可動鉄心を固定鉄心に向けて押圧する力が手動軸から可動鉄心に作用し、可動鉄心が固定鉄心に向けて移動する。これにより、弁体が移動して流路が切り換えられる。これによれば、例えば、コイルへの電力の供給を行わずに、電磁弁の動作確認を行うことができる。また、手動軸においては、初期状態から予め定められた押し込み量や回転量等の操作量だけ作業者によって手動軸が手動操作されると、手動軸が自己保持（ロック）されるものがある。これによれば、流路が切り換えられた状態を維持することができ、電磁弁の動作確認が行い易くなる。

実開平１−１６８０７９号公報

しかしながら、手動軸が作業者によって手動操作されている途中で、可動鉄心が固定鉄心に当接してしまうと、手動軸を、初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作することができなくなってしまう。すると、手動軸が自己保持されなくなってしまい、流路が切り換えられた状態を維持することができなくなってしまう。よって、手動軸が作業者によって手動操作されている途中で、可動鉄心が固定鉄心に当接してしまうことを回避するために、可動鉄心のストロークを予め大きくしておく必要がある。しかしながら、可動鉄心のストロークを大きくするほど、可動鉄心を固定鉄心に向けて吸着するために必要なコイルへの供給電力量が増大してしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、コイルへの供給電力量を抑えることができる電磁弁を提供することにある。

上記課題を解決する電磁弁は、ボディに形成された流路を切り換えるための弁体と、前記弁体を移動させるソレノイド部と、手動操作が可能な手動軸と、を備え、前記ソレノイド部は、コイルと、固定鉄心と、前記コイルへ電力が供給されることで前記固定鉄心に吸着される可動鉄心と、前記可動鉄心を前記固定鉄心から離間する方向へ付勢する付勢ばねと、を備え、前記手動軸が手動操作されることにより、前記付勢ばねの付勢力に抗して前記可動鉄心を前記固定鉄心に向けて押圧する押圧力が前記可動鉄心に作用され、前記可動鉄心が前記固定鉄心に向けて移動し、前記弁体が移動して前記流路が切り換えられ、前記手動軸が初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作されると前記手動軸が自己保持される電磁弁であって、前記手動軸が手動操作されている途中で、前記可動鉄心が前記固定鉄心に当接しても、前記手動軸が前記操作量に達するまで前記手動軸の手動操作を許容する弾性変形可能な弾性部を備えた。

上記電磁弁において、前記ボディと協働して前記弁体を収容する弁室を区画するとともに前記弁体が着座する弁座を有するプラグと、前記弁室に収容され、前記弁体の周囲に配置されて前記弁体をガイドするとともに前記弁体の移動方向において前記可動鉄心と当接する筒状の弁ガイドと、前記弁体の移動方向において前記プラグに対して前記可動鉄心とは反対側に配置されるとともに前記手動軸の手動操作に伴い前記手動軸に押圧されて前記弁体の移動方向に移動可能なアダプタと、を備え、前記アダプタは、前記弁ガイドに当接可能な当接部を有し、前記手動軸及び前記アダプタの一方は、前記弾性部を有していることが好ましい。

上記電磁弁において、前記アダプタは、前記弾性部を有し、前記弾性部は、前記付勢ばねの付勢方向に対して傾斜し、前記手動軸の手動操作によって前記押圧力を前記可動鉄心に向けて伝達させる伝達面と、前記伝達面における前記手動軸の前記初期状態からの操作方向側に連続し、且つ前記付勢ばねの付勢方向に対して直交して前記手動軸が前記初期状態から前記操作量だけ手動操作されたときに前記付勢ばねの付勢力が伝達される平坦面と、を有し、前記手動軸は、前記伝達面に沿って延びるとともに前記伝達面に摺接して前記アダプタを前記弁ガイドに向けて押圧する押圧面と、前記押圧面における前記手動軸の前記初期状態からの操作方向とは反対側に連続し、且つ前記平坦面に沿って延びるとともに前記手動軸が前記初期状態から前記操作量だけ手動操作されたときに前記平坦面に乗り上げて前記平坦面に面接触する接触面と、を有していることが好ましい。

上記電磁弁において、前記アダプタは前記当接部を複数有し、前記複数の当接部の少なくとも二つが、前記弁ガイドに対して、前記弁体の移動方向に対して直交する方向で前記弁体を挟んだ両側に当接可能になっていることが好ましい。

上記電磁弁において、前記弁体の移動方向において前記アダプタを前記プラグに対して前記弁ガイドとは反対側に付勢する手動ばねを備え、前記手動軸が初期状態である場合、前記アダプタが前記手動ばねの付勢力によって前記プラグに対して前記弁ガイドとは反対側に付勢されて、前記当接部が前記弁ガイドから離間していることが好ましい。

上記電磁弁において、前記プラグに取り付けられるカバーを備え、前記カバーは、前記手動軸を前記弁体の移動方向に対して直交する方向に往復動可能に保持していることが好ましい。

この発明によれば、コイルへの供給電力量を抑えることができる。

第１の実施形態における電磁弁を示す断面図。 図１における２−２線断面図。 ソレノイド部のコイルへ電力が供給された状態を示す断面図。 図３における４−４線断面図。 手動軸が予め定められた操作量だけ手動操作された状態を示す断面図。 図５における６−６線断面図。 第２の実施形態における電磁弁を示す断面図。 手動軸が予め定められた操作量だけ手動操作された状態を示す断面図。 第３の実施形態における電磁弁を示す断面図。 手動軸が予め定められた操作量だけ手動操作された状態を示す断面図。 第４の実施形態における電磁弁を示す断面図。 （ａ）は図１１における１２−１２線断面図、（ｂ）は回転規制ピンの周辺の断面図。 手動軸が予め定められた操作量だけ手動操作された状態を示す断面図。 （ａ）は図１３における１４−１４線断面図、（ｂ）は回転規制ピンの周辺の断面図。

（第１の実施形態）
以下、電磁弁を具体化した第１の実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、電磁弁１０は、非磁性材製（合成樹脂材料製）のボディ１１を備えている。また、電磁弁１０は、ボディ１１に形成された流路を切り換える弁体２０と、弁体２０を移動させるソレノイド部３０とを備えている。ボディ１１には、外部制御ユニットを通じてソレノイド部３０へ電力を供給するためのコネクタ部ＣＮが装着されている。

ボディ１１の底部側の一側面には、供給ポート１１ａ、出力ポート１１ｂ及び排出ポート１１ｃが形成されている。ボディ１１における長手方向の一端部には、ガスケットやＯリングよりなるシール部１２ｓを介してプラグ１２が取り付けられている。プラグ１２は、ボディ１１と協働して弁体２０を収容する弁室１３を区画している。

ボディ１１及びプラグ１２には、供給ポート１１ａに連通する供給通路１４ａが形成されている。また、ボディ１１には出力ポート１１ｂに連通する出力通路１４ｂと、排出ポート１１ｃに連通する排出通路１４ｃとが形成されている。供給ポート１１ａは供給通路１４ａを介して弁室１３内に連通している。出力ポート１１ｂは出力通路１４ｂを介して弁室１３内に連通している。排出ポート１１ｃは排出通路１４ｃを介して弁室１３内に連通している。

プラグ１２において、弁室１３内に臨む端面であり、供給通路１４ａの弁室１３への開口周囲には、弁体２０が着座する供給側の弁座１２ｅが形成されている。さらに、ボディ１１において、弁室１３内に臨む端面であり、排出通路１４ｃの弁室１３への開口周囲には、弁体２０が着座する排出側の弁座１１ｅが形成されている。弁体２０は両弁座１１ｅ，１２ｅに対し接離可能になっている。弁室１３内において、弁体２０とプラグ１２との間には弁体ばね１５が介在されている。

弁室１３内には、弁体２０の周囲に配置されて弁体２０をガイドする有底筒状の弁ガイド２１が収容されている。弁ガイド２１は、弁体２０の周囲に配置される筒部２１ａと、筒部２１ａにおける弁座１１ｅ側に連続するとともに弁体２０の移動方向に対して直交する方向に延びる底部２１ｂとを有する。底部２１ｂには、弁座１１ｅとの接触を回避する逃げ孔２１ｈが形成されている。弁体２０は、底部２１ｂにおける逃げ孔２１ｈの周囲に当接している。

弁ガイド２１の底部２１ｂには、ボディ１１に形成されたガイド溝１１ｈに挿通されるガイド部２１ｆが突設されている。弁ガイド２１は、ガイド部２１ｆがガイド溝１１ｈにガイドされることにより、弁体２０の移動方向に対しての傾きが規制された状態で弁体２０と一体的に移動可能になっている。弁体２０は弁体ばね１５の付勢力によって弁座１２ｅから離間する方向へ弁ガイド２１と共に付勢されている。よって、弁体２０は、傾くことが弁ガイド２１によって規制された状態で弁ガイド２１と共に移動する。

ボディ１１の長手方向におけるプラグ１２とは反対側の端面には、鉄心室１６が凹設されている。ボディ１１において、鉄心室１６の周囲からは筒状の磁気フレーム１７が、プラグ１２とは反対側の端面を越える位置まで延設されている。よって、磁気フレーム１７は、プラグ１２側がボディ１１に埋設されており、プラグ１２とは反対側がボディ１１におけるプラグ１２とは反対側の端面から突出している。

ソレノイド部３０は、磁気フレーム１７の内側に配設されるコイル３１と、コイル３１の内側に固設される柱状の固定鉄心３２と、鉄心室１６内に収容されるとともにコイル３１へ電力が供給されることで固定鉄心３２に吸着される可動鉄心３３と、可動鉄心３３を固定鉄心３２から離間する方向へ付勢する付勢ばね３４とを備えている。付勢ばね３４は、固定鉄心３２と可動鉄心３３との間に介在されている。可動鉄心３３は、付勢ばね３４の付勢力により、弁室１３に向けて付勢されている。コイル３１は、樹脂製のボビン３１ａを介して固定鉄心３２に巻装されている。

図２に示すように、可動鉄心３３は、弁ガイド２１に向けて延びる一対の弁押圧部３３ａを含む。弁ガイド２１は、弁体２０の移動方向において可動鉄心３３の一部である一対の弁押圧部３３ａに当接している。そして、付勢ばね３４により可動鉄心３３が弁室１３に向けて付勢された状態では、弁ガイド２１は弁押圧部３３ａによって押圧され、弁体２０が弁座１２ｅに押し付けられる。

図３及び図４に示すように、コイル３１へ電力が供給されると、コイル３１が励磁され、コイル３１の周りに、磁気フレーム１７、固定鉄心３２及び可動鉄心３３を通過する磁束が発生する。そして、コイル３１の励磁作用によって固定鉄心３２に吸引力が発生し、可動鉄心３３が付勢ばね３４の付勢力に抗して固定鉄心３２に吸着され、弁体２０が弁体ばね１５の付勢力によって弁座１２ｅから離間する方向へ移動するとともに、弁座１１ｅに着座する。これにより、供給通路１４ａが開放されるとともに排出通路１４ｃが閉鎖され、供給ポート１１ａと出力ポート１１ｂとが供給通路１４ａ、弁室１３及び出力通路１４ｂを介して連通し、出力通路１４ｂ、弁室１３及び排出通路１４ｃを介した出力ポート１１ｂと排出ポート１１ｃとの連通が遮断される。

図１及び図２に示すように、コイル３１への電力の供給が停止されると、コイル３１の励磁作用による固定鉄心３２の吸引力が消滅し、可動鉄心３３が付勢ばね３４の付勢力により固定鉄心３２から離間する方向へ移動する。そして、可動鉄心３３の弁押圧部３３ａにより、弁ガイド２１及び弁体２０が弁体ばね１５の付勢力に抗して弁座１２ｅに向けて押圧されて、弁座１２ｅに着座する。これにより、供給通路１４ａが閉鎖されるとともに排出通路１４ｃが開放され、出力ポート１１ｂと排出ポート１１ｃとが出力通路１４ｂ、弁室１３及び排出通路１４ｃを介して連通し、供給通路１４ａ、弁室１３及び出力通路１４ｂを介した供給ポート１１ａと出力ポート１１ｂとの連通が遮断される。

プラグ１２におけるソレノイド部３０とは反対側の端面には、取付凹部１２ａが形成されている。取付凹部１２ａの底面には、弁体２０の移動方向に延びる一対の挿通孔１２ｂが形成されている。一対の挿通孔１２ｂは弁室１３内に開口するとともに弁座１２ｅの周囲に配置されている。

取付凹部１２ａには、アダプタ４０が取り付けられている。よって、アダプタ４０は、弁体２０の移動方向においてプラグ１２に対して可動鉄心３３とは反対側に配置されている。アダプタ４０は、取付凹部１２ａ内に収容される平板状の本体部４０ａと、本体部４０ａから突設されるとともに一対の挿通孔１２ｂにそれぞれ挿通される一対の当接部４０ｂとを有する。よって、アダプタ４０は、当接部４０ｂを複数有している。各当接部４０ｂは、各挿通孔１２ｂに挿通されて弁室１３内に突出している。

アダプタ４０は、各当接部４０ｂが各挿通孔１２ｂにガイドされて、弁体２０の移動方向に移動可能になっている。各当接部４０ｂの先端部は、弁体２０の移動方向において弁ガイド２１の筒部２１ａに対向配置されている。一対の当接部４０ｂは、弁ガイド２１に対して、弁体２０の移動方向に対して直交する方向で弁体２０を挟んだ両側に当接可能になっている。取付凹部１２ａの底面とアダプタ４０の本体部４０ａとの間には、手動ばね４０ｃが介在されている、手動ばね４０ｃは、弁体２０の移動方向においてアダプタ４０をプラグ１２に対して弁ガイド２１とは反対側に付勢する。

図１において拡大して示すように、アダプタ４０の本体部４０ａは、弾性部４１を有する。弾性部４１は屈曲形成された板状であり、弾性変形可能な樹脂製である。弾性部４１は、本体部４０ａにおける当接部４０ｂとは反対側の端面に連続するとともに付勢ばね３４の付勢方向に対して傾斜する板状の傾斜部４１ａと、傾斜部４１ａにおける本体部４０ａとは反対側に位置する端部に連続するとともに付勢ばね３４の付勢方向に対して直交する方向に延びる板状の平坦部４１ｂとを有する。傾斜部４１ａは、本体部４０ａの端縁から本体部４０ａの中央部に向かうにつれて弁体２０の移動方向において可動鉄心３３から離間していくように直線状に延びるとともに、平坦部４１ｂは、弁体２０の移動方向において本体部４０ａの中央部に対向配置されている。

図１及び図２に示すように、電磁弁１０は、手動操作が可能な手動軸４２と、プラグ１２に取り付けられるカバー４３とを備えている。カバー４３は、プラグ１２におけるソレノイド部３０とは反対側の端面において、ボディ１１の底部側の一側面寄りに取り付けられている。カバー４３は、弁体２０の移動方向において弾性部４１の平坦部４１ｂと対向配置される対向壁４３ａを有する。平坦部４１ｂと対向壁４３ａとの間には手動軸４２の挿入部４２ｅが挿入されている。そして、カバー４３は、手動軸４２を弁体２０の移動方向に対して直交する方向に往復動可能に保持している。手動軸４２は、その挿入部４２ｅが平坦部４１ｂと対向壁４３ａとの間に対して出没可能にカバー４３により保持されている。

手動軸４２の挿入部４２ｅが平坦部４１ｂと対向壁４３ａとの間に対して最も突出した状態は、手動軸４２が作業者により手動操作される前の初期状態である。そして、手動軸４２が初期状態からカバー４３に向けて手動軸４２を弁体２０の移動方向に対して直交する方向に沿って押し込むように作業者により手動操作されると、手動軸４２の挿入部４２ｅが平坦部４１ｂと対向壁４３ａとの間に没入する。よって、手動軸４２の操作方向Ｙ１は、カバー４３に向けて手動軸４２を弁体２０の移動方向に対して直交する方向に沿って押し込む方向である。この手動軸４２の挿入部４２ｅが平坦部４１ｂと対向壁４３ａとの間に対して最も没入した状態は、手動軸４２が初期状態から予め定められた操作量（押し込み量）だけ作業者によって手動操作された状態である。

図１において拡大して示すように、傾斜部４１ａにおける手動軸４２に対向する外面は、付勢ばね３４の付勢方向に対して傾斜し、手動軸４２の手動操作によって可動鉄心３３を固定鉄心３２に向けて押圧する押圧力を可動鉄心３３に向けて伝達させる伝達面４１ｃになっている。伝達面４１ｃは、本体部４０ａの端縁から本体部４０ａの中央に向かうにつれて弁体２０の移動方向において可動鉄心３３から離間していくように直線状に延びている。

また、平坦部４１ｂにおける手動軸４２に対向する外面は、伝達面４１ｃにおける手動軸４２の初期状態からの操作方向Ｙ１側に位置する端縁４１１ｃに連続し、且つ付勢ばね３４の付勢方向に対して直交して手動軸４２が初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作されたときに付勢ばね３４の付勢力が伝達される平坦面４１ｄになっている。伝達面４１ｃにおける手動軸４２の初期状態からの操作方向Ｙ１側に位置する端縁４１１ｃとは、伝達面４１ｃにおける本体部４０ａとは反対側に位置する端縁である。よって、平坦面４１ｄは、伝達面４１ｃにおける本体部４０ａとは反対側に位置する端縁に連続するとともに付勢ばね３４の付勢方向に対して直交する方向に延びている。

手動軸４２の挿入部４２ｅは、伝達面４１ｃに沿って延びるとともに伝達面４１ｃに摺接してアダプタ４０を弁ガイド２１に向けて押圧する押圧面４２ａを有している。また、手動軸４２の挿入部４２ｅは、押圧面４２ａにおける手動軸４２の初期状態からの操作方向Ｙ１とは反対側に位置する端縁４２１ａに連続し、且つ平坦面４１ｄに沿って延びるとともに手動軸４２が予め定められた操作量だけ手動操作されたときに平坦面４１ｄに乗り上げて平坦面４１ｄに面接触する接触面４２ｂを有している。よって、アダプタ４０は、手動軸４２の手動操作に伴い手動軸４２に押圧されて弁体２０の移動方向に移動可能である。

図２及び図４に示すように、手動軸４２が初期状態である場合、アダプタ４０が手動ばね４０ｃの付勢力によってプラグ１２に対して弁ガイド２１とは反対側に付勢されて、一対の当接部４０ｂが弁ガイド２１から離間している。

次に、第１の実施形態の作用について説明する。
図５及び図６に示すように、手動軸４２が初期状態から手動操作されると、押圧面４２ａが伝達面４１ｃに摺接しながらアダプタ４０を弁ガイド２１に向けて押圧する。すると、アダプタ４０が手動ばね４０ｃの付勢力に抗して弁ガイド２１に向けて移動し、一対の当接部４０ｂが、弁ガイド２１に対して、弁体２０の移動方向に対して直交する方向で弁体２０を挟んだ両側に当接して、弁ガイド２１及び可動鉄心３３を付勢ばね３４の付勢力に抗して固定鉄心３２に向けて押圧する。このとき、一対の当接部４０ｂが、弁ガイド２１に対して、弁体２０の移動方向に対して直交する方向で弁体２０を挟んだ両側に当接して、弁ガイド２１及び可動鉄心３３を押圧しているため、弁ガイド２１及び可動鉄心３３が弁体２０の移動方向に対して傾き難くなっている。

よって、手動軸４２が手動操作されることにより、付勢ばね３４の付勢力に抗して可動鉄心３３を固定鉄心３２に向けて押圧する押圧力が可動鉄心３３に作用される。そして、弁ガイド２１における固定鉄心３２に向けた移動に伴って、弁体２０が弁体ばね１５の付勢力により移動して流路が切り換えられる。よって、伝達面４１ｃは、付勢ばね３４の付勢方向に対して傾斜し、手動軸４２の手動操作によって可動鉄心３３を固定鉄心３２に向けて押圧する押圧力を可動鉄心３３に向けて伝達させる。

さらに、手動軸４２が手動操作されている途中で、可動鉄心３３が固定鉄心３２に当接しても、手動軸４２が予め定められた操作量に達するまで弾性部４１が弾性変形して手動軸４２の手動操作が許容される。そして、手動軸４２が予め定められた操作量だけ手動操作されると、接触面４２ｂが平坦面４１ｄに乗り上げて平坦面４１ｄに面接触する。これにより、付勢ばね３４の付勢力が平坦面４１ｄに伝達されて接触面４２ｂにより受け止められる。よって、平坦面４１ｄには、手動軸４２が初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作されたときに付勢ばね３４の付勢力が伝達される。このとき、付勢ばね３４の付勢力が伝達面４１ｃには作用しないため、付勢ばね３４の付勢力によって、手動軸４２が初期状態からの操作方向Ｙ１とは反対方向へ押し戻される力が手動軸４２に作用しない。よって、手動軸４２が初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作されると手動軸４２が自己保持（ロック）され、流路が切り換えられた状態が維持される。このようにして、コイル３１への電力の供給を行わずに、電磁弁１０の動作確認が行われる。

第１の実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）電磁弁１０は、手動軸４２が手動操作されている途中で、可動鉄心３３が固定鉄心３２に当接しても、手動軸４２が予め定められた操作量に達するまで手動軸４２の手動操作を許容する弾性部４１を備えている。よって、手動軸４２が作業者によって手動操作されている途中で、可動鉄心３３が固定鉄心３２に当接してしまうことを回避するために、可動鉄心３３のストロークを予め大きくしておく必要が無い。その結果、可動鉄心３３を固定鉄心３２に向けて吸着するために必要なコイル３１への供給電力量を抑えることができる。

（２）電磁弁１０は、プラグ１２と、弁ガイド２１と、アダプタ４０と、を備え、アダプタ４０は、弁ガイド２１に当接可能な当接部４０ｂを有している。アダプタ４０は、弾性部４１を有している。このような構成は、コイル３１への電力の供給を行わずに、電磁弁１０の動作確認を行うことができる電磁弁１０の構成として好適である。

（３）弾性部４１は、伝達面４１ｃと、平坦面４１ｄとを有している。手動軸４２は、押圧面４２ａと、接触面４２ｂとを有している。これによれば、アダプタ４０に弾性部４１が設けられている場合に、手動軸４２の手動操作を行って、押圧面４２ａによって伝達面４１ｃを押圧することにより、可動鉄心３３を固定鉄心３２に向けて押圧する押圧力を可動鉄心３３に向けて伝達させ、可動鉄心３３が固定鉄心３２に向けて移動し、弁体２０が移動して流路を切り換えることができる。また、手動軸４２が予め定められた操作量だけ手動操作されたときに、付勢ばね３４の付勢力が平坦面４１ｄに伝達されて接触面４２ｂにより受け止められる。よって、付勢ばね３４の付勢力によって、手動軸４２が初期状態からの操作方向Ｙ１とは反対方向へ押し戻される力が手動軸４２に作用せず、手動軸４２が初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作されると手動軸４２が自己保持され、流路が切り換えられた状態を維持することができる。

（４）アダプタ４０は一対の当接部４０ｂを有し、一対の当接部４０ｂが、弁ガイド２１に対して、弁体２０の移動方向に対して直交する方向で弁体２０を挟んだ両側に当接可能になっている。これによれば、例えば、アダプタ４０に当接部４０ｂが一つだけ設けられており、一つの当接部４０ｂが弁ガイド２１に対して当接する場合に比べて、弁ガイド２１及び可動鉄心３３が弁体２０の移動方向に対して傾き難くすることができる。よって、弁ガイド２１及び可動鉄心３３が傾く分だけ、可動鉄心３３のストロークを予め大きくしておく必要が無いため、可動鉄心３３を固定鉄心３２に向けて吸着するために必要なコイル３１への供給電力量をさらに抑えることができる。

（５）例えば、手動軸４２が初期状態である場合に、一対の当接部４０ｂが弁ガイド２１に当接していると、一対の当接部４０ｂによって弁ガイド２１における弁座１２ｅに向けた移動が妨げられ、弁体２０が弁座１２ｅに着座せずに、シール不良を引き起こす虞がある。そこで、手動軸４２が初期状態である場合、アダプタ４０が手動ばね４０ｃの付勢力によってプラグ１２に対して弁ガイド２１とは反対側に付勢されて、一対の当接部４０ｂが弁ガイド２１から離間している。これによれば、弁ガイド２１における弁座１２ｅに向けた移動が一対の当接部４０ｂによって妨げられないため、弁体２０を弁座１２ｅに確実に着座させることができ、シール性を良好なものとすることができる。

（６）カバー４３は、手動軸４２を弁体２０の移動方向に対して直交する方向に往復動可能に保持している。これによれば、手動軸４２が電磁弁１０から離脱してしまうことを防止し、手動軸４２を電磁弁１０に一体化することができる。

（７）弾性部４１が弾性変形して、手動軸４２の手動操作が許容されるため、手動軸４２が手動操作されている途中で、手動軸４２、アダプタ４０及び弁ガイド２１等に無理な力が作用せず、各部品の耐久性を向上させることができる。

（８）本実施形態では、手動軸４２が手動操作されているときに、弁ガイド２１が弁体２０の移動方向に対して傾き難くなっているため、弁体２０を確実に弁座１１ｅに着座させることができ、シール性を良好なものとすることができる。

（９）手動軸４２の操作方向Ｙ１は、弁体２０の移動方向に対して直交する方向である。これによれば、手動軸４２の操作方向Ｙ１が、例えば、弁体２０の移動方向に沿った方向である場合に比べて、電磁弁１０における弁体２０の移動方向に沿った体格を小型化することができる。

（第２の実施形態）
以下、電磁弁を具体化した第２の実施形態を図７及び図８にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第１の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。なお、第２の実施形態の電磁弁は、アダプタが弾性部を有しているのではなく、手動軸が弾性部を有している点が第１の実施形態と異なっている。よって、手動軸及びアダプタの一方が弾性部を有していればよい。

図７及び図８に示すように、アダプタ４０の本体部４０ａにおける当接部４０ｂとは反対側の端面には、付勢ばね３４の付勢方向に対して傾斜する第１面５０ａと、第１面５０ａに連続するとともに付勢ばね３４の付勢方向に対して直交する方向に延びる第２面５０ｂとを有する。

手動軸４２は、弾性部５１を有している。弾性部５１は屈曲形成された板状であり、弾性変形可能な樹脂製である。弾性部５１は、第１面５０ａに沿って延びるとともに第１面５０ａに摺接してアダプタ４０を弁ガイド２１に向けて押圧する押圧面５１ａを有している。また、弾性部５１は、押圧面５１ａにおける手動軸４２の初期状態からの操作方向Ｙ１とは反対側に位置する端縁５１１ａに連続し、且つ第２面５０ｂに沿って延びるとともに手動軸４２が予め定められた操作量だけ手動操作されたときに第２面５０ｂに乗り上げて第２面５０ｂに面接触する接触面５１ｂを有している。弾性部５１は、アダプタ４０と対向壁４３ａとの間に挿入されている。

次に、第２の実施形態の作用について説明する。
手動軸４２が初期状態から手動操作されると、押圧面５１ａが第１面５０ａに摺接しながらアダプタ４０を弁ガイド２１に向けて押圧する。すると、アダプタ４０が手動ばね４０ｃの付勢力に抗して弁ガイド２１に向けて移動し、一対の当接部４０ｂが、弁ガイド２１に対して、弁体２０の移動方向に対して直交する方向で弁体２０を挟んだ両側に当接して、弁ガイド２１及び可動鉄心３３を付勢ばね３４の付勢力に抗して固定鉄心３２に向けて押圧する。

よって、手動軸４２が手動操作されることにより、付勢ばね３４の付勢力に抗して可動鉄心３３を固定鉄心３２に向けて押圧する押圧力が可動鉄心３３に作用される。そして、弁ガイド２１における固定鉄心３２に向けた移動に伴って、弁体２０が弁体ばね１５の付勢力により移動して流路が切り換えられる。よって、弾性部５１の押圧面５１ａは、付勢ばね３４の付勢方向に対して傾斜し、手動軸４２の手動操作によって可動鉄心３３を固定鉄心３２に向けて押圧する押圧力を可動鉄心３３に向けて伝達させる伝達面として機能している。

さらに、手動軸４２が手動操作されている途中で、可動鉄心３３が固定鉄心３２に当接しても、手動軸４２が予め定められた操作量に達するまで弾性部５１が弾性変形して手動軸４２の手動操作が許容される。そして、手動軸４２が予め定められた操作量だけ手動操作されると、接触面５１ｂが第２面５０ｂに乗り上げて第２面５０ｂに面接触する。これにより、付勢ばね３４の付勢力が第２面５０ｂに伝達されて接触面５１ｂにより受け止められる。よって、弾性部５１の接触面５１ｂは、手動軸４２が予め定められた操作量だけ手動操作されたときに付勢ばね３４の付勢力が伝達される平坦面になっている。このとき、付勢ばね３４の付勢力が押圧面５１ａには作用しないため、付勢ばね３４の付勢力によって、手動軸４２が初期状態からの操作方向Ｙ１とは反対方向へ押し戻される力が手動軸４２に作用しない。よって、手動軸４２が初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作されると手動軸４２が自己保持（ロック）され、流路が切り換えられた状態が維持される。第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）及び（２）、（４）〜（９）に記載の効果と同様な効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
以下、電磁弁を具体化した第３の実施形態を図９及び図１０にしたがって説明する。
図９及び図１０に示すように、電磁弁６０は、非磁性材料製（合成樹脂材料製）のボディ６１を備えている。ボディ６１は、流路を形成するとともに弁体７０を収容する第１ボディ６１１と、ソレノイド部８０を収容する第２ボディ６１２と、第１ボディ６１１と第２ボディ６１２との間に配置される中間ボディ６１３とを有している。弁体７０は、流路を切り換える。ソレノイド部８０は弁体７０を移動させる。

第１ボディ６１１には、給気ポート６１ａ及び出力ポート６１ｂが形成されている。また、第１ボディ６１１内には、弁体７０が収容される弁室６２が形成されている。弁室６２は、給気ポート６１ａに連通するとともに出力ポート６１ｂに連通している。第１ボディ６１１において、弁室６２に臨む端面であり、出力ポート６１ｂの弁室６２への開口周囲には、弁体７０が着座する弁座６１ｅが形成されている。弁体７０は、弁座６１ｅに接離可能になっている。

第２ボディ６１２には磁気フレーム６３が埋設されている。ソレノイド部８０は、磁気フレーム６３の内側に配設されるコイル８１と、コイル８１の内側に固設される柱状の固定鉄心８２と、コイル８１へ電力が供給されることで固定鉄心８２に吸着される可動鉄心８３と、可動鉄心８３を固定鉄心８２から離間する方向へ付勢する付勢ばね８４とを備えている。固定鉄心８２は、可動鉄心８３よりも第１ボディ６１１側に配置されており、第２ボディ６１２内から中間ボディ６１３内に突出している。固定鉄心８２における中間ボディ６１３側の端面は、第１ボディ６１１における中間ボディ６１３側の開口端に突き合わさっている。弁室６２は、第１ボディ６１１と固定鉄心８２とにより区画されている。

弁室６２内には、弁体７０の周囲に配置されて弁体７０をガイドする有底筒状の弁ガイド７１が収容されている。弁ガイド７１は、固定鉄心８２を貫通して可動鉄心８３に当接する柱状の突設部７１ａを有している。第１ボディ６１１における弁室６２を形成する内面には、規制リング６４が取り付けられている。付勢ばね８４は、規制リング６４と弁ガイド７１との間に介在されており、弁ガイド７１を介して可動鉄心８３を固定鉄心８２から離間する方向へ付勢している。

弁ガイド７１と弁体７０との間には、弁体７０を弁座６１ｅに向けて付勢する弁体ばね６５が介在されている。また、弁ガイド７１は、弁体７０における弁座６１ｅに向けた移動を規制する規制突起７１ｆを有する。

コイル８１へ電力が供給されると、コイル８１が励磁され、コイル８１の周りに、磁気フレーム６３、固定鉄心８２及び可動鉄心８３を通過する磁束が発生する。そして、コイル８１の励磁作用によって固定鉄心８２に吸引力が発生し、可動鉄心８３が付勢ばね８４の付勢力に抗して固定鉄心８２に吸着され、弁ガイド７１が可動鉄心８３に押圧されて固定鉄心８２から離間する方向へ移動する。そして、弁体７０が弁体ばね６５の付勢力によって弁座６１ｅに向けて移動し、弁座６１ｅに着座する。これにより、出力ポート６１ｂが閉鎖され、弁室６２を介した給気ポート６１ａと出力ポート６１ｂとの連通が遮断される。

コイル８１への電力の供給が停止されると、コイル８１の励磁作用による固定鉄心８２の吸引力が消滅し、可動鉄心８３が付勢ばね８４の付勢力により固定鉄心８２から離間する方向へ移動する。このとき、弁体ばね６５が弁体７０を弁座６１ｅに向けて付勢するが、規制突起７１ｆにより弁体７０における弁座６１ｅに向けた移動が規制され、弁体７０が弁座６１ｅから離間した状態が維持される。これにより、出力ポート６１ｂが開放され、弁室６２を介した給気ポート６１ａと出力ポート６１ｂとの連通が許容される。

第２ボディ６１２における第１ボディ６１１とは反対側の端面には、取付凹部６１ｃが形成されている。取付凹部６１ｃにはアダプタ８５が取り付けられている。アダプタ８５は、可動鉄心８３における固定鉄心８２とは反対側の端面に当接している。アダプタ８５は、取付凹部６１ｃ内において、弁体７０の移動方向に移動可能になっている。

アダプタ８５における可動鉄心８３とは反対側の端面には、付勢ばね８４の付勢方向に対して傾斜する第１面８５ａと、第１面８５ａに連続するとともに付勢ばね８４の付勢方向に対して直交する方向に延びる第２面８５ｂとを有する。

電磁弁６０は、手動操作が可能な手動軸８６と、第２ボディ６１２に取り付けられるカバー８７とを備えている。カバー８７は、弁体２０の移動方向においてアダプタ８５と対向配置される対向壁８７ａを有する。また、手動軸８６は、弾性部９１を有している。弾性部９１は屈曲形成された板状であり、弾性変形可能な樹脂製である。弾性部９１は、第１面８５ａに沿って延びるとともに第１面８５ａに摺接してアダプタ８５を弁ガイド７１に向けて押圧する押圧面９１ａを有している。また、弾性部９１は、押圧面９１ａにおける手動軸８６の初期状態からの操作方向Ｙ１とは反対側に位置する端縁９１１ａに連続し、且つ第２面８５ｂに沿って延びるとともに手動軸８６が予め定められた操作量だけ手動操作されたときに第２面８５ｂに乗り上げて第２面８５ｂに面接触する接触面９１ｂを有している。弾性部９１は、アダプタ８５と対向壁８７ａとの間に挿入されている。

カバー８７は、手動軸８６を弁体７０の移動方向に対して直交する方向に往復動可能に保持している。手動軸８６は、弾性部９１がアダプタ８５と対向壁８７ａとの間に対して出没可能にカバー８７により保持されている。

次に、第３の実施形態の作用について説明する。
手動軸８６が初期状態から手動操作されると、押圧面９１ａが第１面８５ａに摺接しながらアダプタ８５を弁ガイド７１に向けて押圧する。すると、アダプタ８５及び可動鉄心８３が付勢ばね８４の付勢力に抗して固定鉄心８２に向けて移動し、弁ガイド７１が可動鉄心８３に押圧されて固定鉄心８２から離間する方向へ移動する。そして、弁体７０が弁体ばね６５の付勢力によって弁座６１ｅに向けて移動して流路が切り換えられる。

よって、手動軸８６が手動操作されることにより、付勢ばね８４の付勢力に抗して可動鉄心８３を固定鉄心８２に向けて押圧する押圧力が可動鉄心８３に作用される。したがって、弾性部９１の押圧面９１ａは、付勢ばね８４の付勢方向に対して傾斜し、手動軸８６の手動操作によって可動鉄心８３を固定鉄心８２に向けて押圧する押圧力を可動鉄心８３に向けて伝達させる伝達面として機能している。

さらに、手動軸８６が手動操作されている途中で、可動鉄心８３が固定鉄心８２に当接しても、手動軸８６が予め定められた操作量に達するまで弾性部９１が弾性変形して手動軸８６の手動操作が許容される。そして、手動軸８６が予め定められた操作量だけ手動操作されると、接触面９１ｂが第２面８５ｂに乗り上げて第２面８５ｂに面接触する。これにより、付勢ばね８４の付勢力が第２面８５ｂに伝達されて接触面９１ｂにより受け止められる。よって、弾性部９１の接触面９１ｂは、手動軸８６が予め定められた操作量だけ手動操作されたときに付勢ばね８４の付勢力が伝達される平坦面になっている。このとき、付勢ばね８４の付勢力が押圧面９１ａには作用しないため、付勢ばね８４の付勢力によって、手動軸８６が初期状態からの操作方向Ｙ１とは反対方向へ押し戻される力が手動軸８６に作用しない。よって、手動軸８６が初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作されると手動軸８６が自己保持（ロック）され、流路が切り換えられた状態が維持される。第３の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）に記載の効果と同様な効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
以下、電磁弁を具体化した第４の実施形態を図１１〜図１４にしたがって説明する。
図１１〜図１４に示すように、手動軸９５は、弁体２０の移動方向に対して直交する方向に回転軸線が延びるとともに、回転軸線を回転中心として回転可能にカバー４３に保持されている。よって、手動軸９５の操作方向は、弁体２０の移動方向に対して直交する方向に延びる回転軸線を回転中心とした回転方向である。手動軸９５は、円柱状の操作部９６と、操作部９６に連続するとともに弾性部９８に一部が対向配置される対向部９７とを有している。図１１及び図１３において拡大して示すように、対向部９７は、手動軸９５が初期状態のときに弾性部９８に対向配置される押圧面９７ａと、手動軸９５が初期状態から予め定められた操作量（回転量）だけ作業者によって手動操作されたときに弾性部９８に乗り上げて弾性部９８と面接触する接触面９７ｂとを有する。押圧面９７ａと接触面９７ｂとは、互いに直交する方向に延びている。

図１２（ａ）及び図１４（ａ）に示すように、操作部９６には、回転規制ピン９９が挿入される溝部９６ａが形成されている。回転規制ピン９９は、例えば、カバー４３に固定されている。溝部９６ａは、手動軸９５が初期状態のときに回転規制ピン９９の外周面に対向配置される第１回転規制面９６１ａと、手動軸９５が初期状態から予め定められた操作量だけ作業者によって手動操作されたときに回転規制ピン９９の外周面に対向配置される第２回転規制面９６２ａとを有する。第１回転規制面９６１ａと第２回転規制面９６２ａとは、互いに直交する方向に延びている。

そして、手動軸９５が、図１２（ｂ）の状態である初期状態から、図１４（ｂ）に示すように予め定められた操作量だけ手動操作されると、第２回転規制面９６２ａが回転規制ピン９９の外周面に対向配置される。そして、作業者が手動軸９５をさらに手動操作しようとすると、第２回転規制面９６２ａが回転規制ピン９９の外周面に接触して、手動軸９５の手動操作が規制され、手動軸９５の回転が規制される。

また、手動軸９５が予め定められた操作量だけ手動操作された状態から初期状態の位置に手動軸９５を復帰させる際には、手動軸９５を初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作した操作方向とは反対方向に手動軸９５を手動操作する。すると、第１回転規制面９６１ａが回転規制ピン９９の外周面に対向配置される。そして、作業者が手動軸９５をさらに手動操作しようとすると、第１回転規制面９６１ａが回転規制ピン９９の外周面に接触して、手動軸９５の手動操作が規制され、手動軸９５の回転が規制される。この実施形態では、手動軸９５の回転は、回転軸線を回転中心とした９０度の範囲で行われる。

手動軸９５が初期状態から手動操作されると、押圧面９７ａが弾性部９８を押圧する。すると、アダプタ４０が手動ばね４０ｃの付勢力に抗して弁ガイド２１に向けて移動し、一対の当接部４０ｂが、弁ガイド２１に対して、弁体２０の移動方向に対して直交する方向で弁体２０を挟んだ両側に当接して、弁ガイド２１及び可動鉄心３３を付勢ばね３４の付勢力に抗して固定鉄心３２に向けて押圧する。そして、弁ガイド２１における固定鉄心３２に向けた移動に伴って、弁体２０が弁体ばね１５の付勢力により移動して流路が切り換えられる。

手動軸９５が手動操作されている途中で、可動鉄心３３が固定鉄心３２に当接しても、手動軸９５が予め定められた操作量に達するまで弾性部９８が弾性変形して手動軸９５の手動操作が許容される。そして、手動軸９５が予め定められた操作量だけ手動操作されると、接触面９７ｂが弾性部９８に乗り上げて弾性部９８に面接触する。これにより、付勢ばね３４の付勢力が接触面９７ｂに伝達されて接触面９７ｂにより受け止められ、付勢ばね３４の付勢力によって、手動軸９５が初期状態からの操作方向とは反対方向へ押し戻される力が手動軸９５に作用し難くなっている。よって、手動軸９５が初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作されると手動軸９５が自己保持（ロック）され、流路が切り換えられた状態が維持される。第４の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）に記載の効果と同様な効果を得ることができる。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 第１及び第２の実施形態において、当接部４０ｂの数は、一つであってもよいし、三つ以上であってもよい。例えば、当接部４０ｂが三つ以上の場合、複数の当接部４０ｂの少なくとも二つが、弁ガイド２１に対して、弁体２０の移動方向に対して直交する方向で弁体２０を挟んだ両側に当接可能になっていればよい。

・ 第１及び第２の実施形態において、例えば、手動軸４２が初期状態である場合に、一対の当接部４０ｂが弁ガイド２１に当接していてもよい。
・ 上記各実施形態において、手動軸４２，８６の操作方向が、例えば、弁体２０の移動方向に沿った方向を回転中心とした回転方向であってもよい。

１０，６０…電磁弁、１１，６１…ボディ、１２…プラグ、１２ｅ…弁座、１３…弁室、２０，７０…弁体、２１，７１…弁ガイド、３０，８０…ソレノイド部、３１，８１…コイル、３２，８２…固定鉄心、３３，８３…可動鉄心、３４，８４…付勢ばね、４０，８５…アダプタ、４０ｂ…当接部、４０ｃ…手動ばね、４１，５１，９１，９８…弾性部、４１ｃ…伝達面、４１ｄ…平坦面、４２，８６，９５…手動軸、４２ａ…押圧面、４２ｂ…接触面、４３…カバー、５１ａ，９１ａ…伝達面として機能する押圧面、５１ｂ，９１ｂ…平坦面である接触面。

Claims (6)

1. ボディに形成された流路を切り換えるための弁体と、前記弁体を移動させるソレノイド部と、手動操作が可能な手動軸と、を備え、
   前記ソレノイド部は、コイルと、固定鉄心と、前記コイルへ電力が供給されることで前記固定鉄心に吸着される可動鉄心と、前記可動鉄心を前記固定鉄心から離間する方向へ付勢する付勢ばねと、を備え、
   前記手動軸が手動操作されることにより、前記付勢ばねの付勢力に抗して前記可動鉄心を前記固定鉄心に向けて押圧する押圧力が前記可動鉄心に作用され、前記可動鉄心が前記固定鉄心に向けて移動し、前記弁体が移動して前記流路が切り換えられ、前記手動軸が初期状態から予め定められた操作量だけ手動操作されると前記手動軸が自己保持される電磁弁であって、
   前記手動軸が手動操作されている途中で、前記可動鉄心が前記固定鉄心に当接しても、前記手動軸が前記操作量に達するまで前記手動軸の手動操作を許容する弾性変形可能な弾性部を備えたことを特徴とする電磁弁。
2. 前記ボディと協働して前記弁体を収容する弁室を区画するとともに前記弁体が着座する弁座を有するプラグと、
   前記弁室に収容され、前記弁体の周囲に配置されて前記弁体をガイドするとともに前記弁体の移動方向において前記可動鉄心と当接する筒状の弁ガイドと、
   前記弁体の移動方向において前記プラグに対して前記可動鉄心とは反対側に配置されるとともに前記手動軸の手動操作に伴い前記手動軸に押圧されて前記弁体の移動方向に移動可能なアダプタと、を備え、
   前記アダプタは、前記弁ガイドに当接可能な当接部を有し、
   前記手動軸及び前記アダプタの一方は、前記弾性部を有していることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
3. 前記アダプタは、前記弾性部を有し、
   前記弾性部は、前記付勢ばねの付勢方向に対して傾斜し、前記手動軸の手動操作によって前記押圧力を前記可動鉄心に向けて伝達させる伝達面と、前記伝達面における前記手動軸の前記初期状態からの操作方向側に連続し、且つ前記付勢ばねの付勢方向に対して直交して前記手動軸が前記初期状態から前記操作量だけ手動操作されたときに前記付勢ばねの付勢力が伝達される平坦面と、を有し、
   前記手動軸は、前記伝達面に沿って延びるとともに前記伝達面に摺接して前記アダプタを前記弁ガイドに向けて押圧する押圧面と、前記押圧面における前記手動軸の前記初期状態からの操作方向とは反対側に連続し、且つ前記平坦面に沿って延びるとともに前記手動軸が前記初期状態から前記操作量だけ手動操作されたときに前記平坦面に乗り上げて前記平坦面に面接触する接触面と、を有していることを特徴とする請求項２に記載の電磁弁。
4. 前記アダプタは前記当接部を複数有し、
   前記複数の当接部の少なくとも二つが、前記弁ガイドに対して、前記弁体の移動方向に対して直交する方向で前記弁体を挟んだ両側に当接可能になっていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電磁弁。
5. 前記弁体の移動方向において前記アダプタを前記プラグに対して前記弁ガイドとは反対側に付勢する手動ばねを備え、
   前記手動軸が初期状態である場合、前記アダプタが前記手動ばねの付勢力によって前記プラグに対して前記弁ガイドとは反対側に付勢されて、前記当接部が前記弁ガイドから離間していることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の電磁弁。
6. 前記プラグに取り付けられるカバーを備え、
   前記カバーは、前記手動軸を前記弁体の移動方向に対して直交する方向に往復動可能に保持していることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の電磁弁。

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