JP2021050810A

JP2021050810A - 電磁弁

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Publication number: JP2021050810A
Application number: JP2019175748A
Authority: JP
Inventors: 智彦中西; Tomohiko Nakanishi; 貴志高井; Takashi Takai
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Tosok Corp
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2021-04-01
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: JP7447414B2; US11333266B2; US20210095781A1

Abstract

【課題】弁体の構造を工夫することにより、弁体の安定した摺動が可能となる電磁弁を提供すること。【解決手段】電磁弁１は、プランジャ２２と、プランジャ２２移動用のコイル２３とを有するソレノイド２と、第１流路４１と第２流路４２と中継部（第１ポート部４１２）と弁体収納部４３とを有する流路部材４、及び、弁体収納部４３に挿入され、プランジャ２２とともに軸方向に沿って移動可能に支持され、第１流路４１と第２流路４２との間の通過と遮断とを切り換える弁体５を有する弁機構３とを備える。弁体５は、その外周部５１から径方向外側に向かって突出して設けられ、弁体５が移動した際に弁体収納部４３の内壁面４３１に案内される凸部５２を有する。また、弁体５は、樹脂製の本体５０１と、本体部５０１の中心部に軸方向に沿って設けられ、本体部５０１を貫通する金属製のピン５０２とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電磁弁に関する。

ガスの通過と遮断とを切り換える電磁弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電磁弁は、固定コアと、電磁力の作用を受けると固定コアに対して近づくことが可能な移動コアと、ガス導入孔とガス排出孔とを有するガス流路形成部材とを備える。固定コアには、移動コアを案内する筒状部が固定される。また、移動コアの固定コアと反対側の端部には、弁体が取り付けられる。弁体は、移動コアの移動に伴って、ガス導入孔を開放して、ガス導入孔からガス排出孔へのガスの通過を可能とし、反対に、ガス導入孔を閉塞して、前記ガスの通過を停止することができる。

特開２０１８−１７９０１９号公報

通常、弁体（移動コア）は、金属製のブロック体で構成する場合が多く、弁体のより安定した移動を実現するには更なる改良の余地がある。
そこで、本発明の目的は、弁体の構造を工夫することにより、弁体の安定した移動が可能となる電磁弁を提供することにある。

本発明の電磁弁の一つの態様は、軸方向に沿って貫通した貫通孔を有する筒状のボビンと、前記貫通孔に挿入され、軸方向に沿って移動可能に支持されたプランジャと、前記ボビンの外周部に巻回され、通電に伴い磁力を生じて前記プランジャを移動させるコイルとを有するソレノイドと、
第１流路と、第２流路と、前記第１流路と前記第２流路とを繋ぐ中継部と、該中継部に隣接して配置され、軸方向に沿う弁体収納部とを有し、前記ソレノイドに連結される流路部材、及び、前記弁体収納部に挿入され、前記プランジャとともに軸方向に沿って移動可能に支持され、前記第１流路と前記第２流路との間で前記中継部を介した流体の通過と遮断とを切り換える柱状の弁体を有する弁機構とを備え、
前記弁体は、該弁体の外周部からその径方向外側に向かって突出して設けられ、前記弁体が移動した際に前記弁体収納部の内壁面に案内される凸部を有し、
前記弁体は、樹脂製の本体部と、該本体部の中心部に軸方向に沿って設けられ、前記本体部を貫通する金属製のピンとを備える。

本発明の電磁弁の一つの態様によれば、弁体を安定して移動させ、電磁弁において流路の正確な開閉を可能とする。

図１は、本発明の電磁弁（開状態）の使用状態の一例を示す図である。図２は、本発明の電磁弁（閉状態）の使用状態の一例を示す図である。図３は、本発明の電磁弁の実施形態を示す断面図である。図４は、図３中のＡ−Ａ線断面図である。

以下、本発明の電磁弁を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
以下、図１〜図４を参照して、本発明の電磁弁の実施形態について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定する。一例として、Ｘ軸とＹ軸を含むＸＹ平面が水平となっており、Ｚ軸が鉛直となっている。本実施形態では、第１軸Ｏ１がＸ軸に平行となっており、第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３がＺ軸と平行になっている。また、Ｘ軸と平行な方向を「軸方向（第１軸Ｏ１方向）」と言い、この軸を中心とする径方向を単に「径方向」と言い、前記軸を中心とする周方向を単に「周方向」と言うことがある。また、Ｘ軸方向正側を「軸方向一方側（第１軸Ｏ１の一端側）」または単に「一方側」と言い、Ｘ軸方向負側を「軸方向他方側（第１軸Ｏ１の他端側）」または単に「他方側」と言うことがある。本明細書中において、上下方向、水平方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

図１、図２に示すように、電磁弁１は、例えば、エンジン等の内燃機関１０を備える車両１００に搭載して用いられる。内燃機関１０は、燃焼室１１１、クランク室１１２およびバッファ室１１３を有するハウジング１１と、燃焼室１１１内に移動可能に設けられたピストン１２と、クランク室１１２内に設けられ、ピストン１２の往復運動を回転運動に変換するクランク１３と備える。
また、ハウジング１１内では、クランク室１１２とバッファ室１１３とが内部流路１１４を介して接続される。

燃焼室１１１には、ハウジング１１の外側から外部流路１４が接続される。外部流路１４の途中には、スロットル弁である電磁弁１５が設置される。
外部流路１４の電磁弁１５よりも下流側と、クランク室１１２とは、第１補助流路１６を介して、接続される。第１補助流路１６の途中には、ＰＣＶ弁である電磁弁１７が設置される。

外部流路１４の電磁弁１５よりも上流側と、バッファ室１１３とは、第２補助流路１８を介して、接続される。そして、第２補助流路１８には、外部流路１４との境界部に本発明の電磁弁１が設置される。電磁弁１は、外部流路１４の開閉を切り換える弁である。電磁弁１は、車両１００の通常走行時には、外部流路１４を開状態（図１参照）とし、混合気ＡＲ等の漏れ（以下単に「漏れ」と言う）を検出するリーク検出時には、外部流路１４を閉状態（図２参照）とする。

図１に示すように、開状態では、混合気ＡＲは、外部流路１４を通過して、燃焼室１１１に流入し、燃焼に供される。これにより、ピストン１２が移動することができる。また、外部流路１４を通過する混合気ＡＲの一部は、外部流路１４の途中から第２補助流路１８に流入し、バッファ室１１３、内部流路１１４を順に経て、クランク室１１２に至る。クランク室１１２に流入した混合気ＡＲは、第１補助流路１６を経て、外部流路１４に戻ることができる。

図２に示すように、閉状態では、内燃機関１０への混合気ＡＲの供給が停止する。そして、燃焼室１１１が燃焼により高圧となった際に、燃焼室１１１内のブローバイガスＱの一部がピストン１２を越えてクランク室１１２に流入する。その後、クランク室１１２内のブローバイガスＱは、第１補助流路１６を経て、外部流路１４に流入する。このとき、漏れが生じていないならば、クランク室１１２内の圧力が経時的に減少することなる。そして、クランク室１１２内の圧力が閾値を下回った場合、漏れが生じていないと判断される。一方、漏れが生じているならば、クランク室１１２内での圧力が減少せずに前記閾値を下回ることがないか、または、圧力の減少傾向が緩やかとなり、前記閾値を下回るまでに時間を費やすこととる。この場合、漏れが生じていると判断される。

図３に示すように、電磁弁１は、Ｘ軸方向負側に配置されたソレノイド２と、Ｘ軸方向正側に配置された弁機構３とを備える。以下、各部の構成について説明する。
ソレノイド２は、ボビン２１と、プランジャ２２と、コイル２３と、ケース２４と、コア２５と、ヨーク２６とを有する。

ボビン２１は、貫通孔２１１を有する筒状の部材である。貫通孔２１１は、Ｘ軸方向と平行な軸方向に沿って貫通する。また、貫通孔２１１の内径は、軸方向に沿って一定である。ボビン２１は、一方側で、径方向に突出したフランジ２１２と、他方側で、径方向に突出したフランジ２１３とを有する。ボビン２１は、例えば、ポリエステル樹脂やポリイミド樹脂等の各種樹脂材料で構成される。

ボビン２１の外周部２１４には、導電性を有するコイル２３が巻回される。そして、コイル２３を通電状態とすることにより、すなわち、コイル２３での通電に伴って、ボビン２１とコア２５とヨーク２６とで磁気回路が構成されて、磁力を生じることができる。これにより、プランジャ２２を軸方向に沿って移動させることができる。

ボビン２１の貫通孔２１１には、コア２５とヨーク２６とが挿入され、さらに内側にプランジャ２２が挿入される。
コア２５は、軸方向一方側に配置され、ヨーク２６は、軸方向他方側に配置される。

コア２５は、全体として円筒状であり、Ｘ軸方向と平行に配置される。また、ヨーク２６も、全体として円筒状であり、Ｘ軸方向と平行に配置される。コア２５およびヨーク２６は、鉄のような軟磁性材料からなる、すなわち、軟磁性の金属材料で構成される。これにより、プランジャ２２を十分に移動させることができる程度の磁気回路を生じさせることができる。

また、ソレノイド２は、貫通孔２１１内で、コア２５とヨーク２６とを離間させた状態で連結する連結部材２０１を有する。連結部材２０１は、円筒状であり、内側にコア２５の他端部とヨーク２６の一端部とが嵌め込まれる。連結部材２０１は、非磁性であり、錆に対する耐性を有する、例えばオーステナイト系のステンレス鋼等の金属材料で構成される。

プランジャ２２は、コア２５とヨーク２６とにまたがって配置され、軸方向に沿って一方側と他方側とに交互に移動可能、すなわち、往復動可能に支持される。
プランジャ２２は、円筒状のプランジャ本体２２２と、プランジャ本体２２２に挿入されたプランジャピン２２１とを有する。プランジャピン２２１は、軸方向一方側および他方側の双方に突出する。また、ヨーク２６の他方側は、壁部２６２によって閉塞しており、当該壁部２６２にプランジャピン２２１が接触する、すなわち、衝突することにより、プランジャ２２の他方側への移動限界が規制される。
また、プランジャ２２は、コア２５内では、プランジャピン２２１がブッシュ２０２によって支持され、ヨーク２６内では、プランジャピン２２１がブッシュ２０３によって支持される。これにより、プランジャ２２は、円滑に往復動することができる。

ケース２４は、ボビン２１、プランジャ２２、コイル２３、コア２５およびヨーク２６を収納する。ケース２４は、ケース本体２４１と、コネクタ部材２４２と、リング部材２４３とを有する。
ケース本体２４１は、有底筒状である。すなわち、ケース本体２４１は、軸方向一方側が開口する開口部２４４と、他方側を閉塞させる壁部２４５とを有する筒状の部材である。壁部２４５には、一方側からヨーク２６が接する。

リング部材２４３は、円環状をなし、コア２５の径方向外側で、当該コア２５と同心状に配置される。このリング部材２４３は、コア２５に対して一方側から接する。
ケース本体２４１およびリング部材２４３は、コア２５と同様に、鉄のような軟磁性の金属材料で構成される。
コネクタ部材２４２は、コイル２３への通電を行うコネクタ（図示せず）が接続される。コネクタ部材２４２は、ボビン２１と同様に、例えば、樹脂材料で構成される。

また、ソレノイド２は、ケース２４内で、リング部材２４３とボビン２１のフランジ２１２との間に配置されたガスケット２０４と、ケース本体２４１の壁部２４５とボビン２１のフランジ２１３との間に配置されガスケット２０５とを有する。
ガスケット２０４は、リング状をなし、コア２５の外周側で、当該コア２５と同心状に配置される。このガスケット２０４は、リング部材２４３とボビン２１のフランジ２１２との間で圧縮された状態となっており、これにより、リング部材２４３とフランジ２１２との間を封止することができる。

ガスケット２０５は、リング状をなし、ヨーク２６の径方向外側で、当該ヨーク２６と同心状に配置される。このガスケット２０５は、ケース本体２４１の壁部２４５とボビン２１のフランジ２１３との間で圧縮された状態となっており、これにより、壁部２４５とフランジ２１３との間を封止することができる。
なお、ガスケット２０４およびガスケット２０５は、弾性材料で構成される。弾性材料としては、特に限定されず、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の各種ゴム材料が挙げられる。

弁機構３は、流路部材４と、弁体５と、連結部材６と、ガスケット７とを有する。
流路部材４は、連結部材６を介して、ソレノイド２に連結される部材であり、流体であるブローバイガスＱの通過と遮断とを切り換える切換弁として用いられる。

流路部材４は、内部に、第１流路４１と、第２流路４２と、弁体収納部４３とを有する。
弁体収納部４３は、Ｘ軸方向（軸方向）に沿って設けられ、弁体５をＸ軸方向に沿って移動可能に収納する。弁体収納部４３は、弁体収納部４３のＸ軸方向と直交する方向の断面形状、すなわち、横断面形状が円形をなし、内径がＸ軸方向に沿ってほぼ一定である。

第１流路４１は、Ｚ軸方向に沿った中心軸として第２軸Ｏ２を有する。この第１流路４１は、Ｘ軸方向負側に向かって弁体収納部４３に開口する第１ポート部４１２を有する。なお、第１ポート部４１２の内径は、弁体収納部４３の内径よりも小さい。一方、第１流路４１は、第１ポート部４１２と反対側において、Ｚ軸方向負側に向かって外部に開口する。また、第１流路４１側は、例えば、電磁弁１が固定される外部流路１４を構成する配管に接続されており、外部流路１４を介して燃焼室１１１に繋がっている。また、流路部材４には、外部流路１４を構成する配管との間を封止するガスケット４５が外側から嵌められる。

第２流路４２も、Ｚ軸方向に沿った中心軸として第３軸Ｏ３を有する。この第２流路４２は、Ｚ軸方向負側に向かって弁体収納部４３に開口する第２ポート部４２２を有する。一方、第２流路４２は、第２ポート部４２２と反対側において、Ｚ軸方向正側に向かって外部に開口する。なお、第２流路４２の第２ポート部４２２は、第１流路４１の第１ポート部４１２よりもＸ軸方向負側（軸方向他方側）に位置する。また、第２流路４２は、第２補助流路１８を構成する配管に接続される。

かかる構成により、第１流路４１と第２流路４２とは、弁体収納部４３を介して繋がっている。そして、弁体収納部４３に収納された弁体５が第１ポート部４１２を開閉することにより、第１ポート部４１２（第１流路４１）と第２ポート部４２２（第２流路４２）との間でのブローバイガスＱの通過と遮断とを切り換えることができる。例えば、電磁弁１が搭載された内燃機関が自然吸気型のエンジンの場合、図１に示すように、ブローバイガスＱは、第１流路４１から第１ポート部４１２および第２ポート部４２２を経て第２流路４２に向かって流れる。
本実施形態では、このような流路部材４は、例えば、ＰＰＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂のような硬質の樹脂材料で構成される。すなわち、流路部材４は、樹脂製である。これにより、流路部材４を軽量化することができる。

流路部材４は、第１流路４１を規定する壁部のうち軸方向他方側（図３中右側）の壁部の厚さが、弁体収納部４３に向かって増大する第１肉厚部４１１を有する。この第１肉厚部４１１の上面（弁体５側の面）が、弁体収納部４３の内壁面４３１の一部を構成している。また、第１肉厚部４１１の下面（弁体５と反対側の面）が、第２軸Ｏ２に対して傾斜する傾斜面４１１Ａを構成している。すなわち、第１肉厚部４１１の厚さ（軸方向に沿った長さ）が、弁体収納部４３に向かって漸増している。かかる構成により、第１流路４１内で乱流が生じ難くなり、ブローバイガスＱの滞留を防止または抑制することができる。

また、流路部材４は、第２流路４２を規定する壁部のうち軸方向一方側（図３中左側）の壁部の厚さが、弁体収納部４３に向かって増大する第２肉厚部４２１を有する。この第２肉厚部４２１の下面（弁体５側の面）４２１Ｂが、弁体収納部４３の内壁面４３１の一部を構成している。また、第２肉厚部４２１の上面（弁体５と反対側の面）が、第３軸Ｏ３に対して傾斜する傾斜面４２１Ａを構成している。すなわち、第２肉厚部４２１の厚さ（軸方向に沿った長さ）が、弁体収納部４３に向かって漸増している。かかる構成により、第２流路４２内で乱流が生じ難くなり、ブローバイガスＱの滞留を防止または抑制することができる。

これらの第１肉厚部４１１と第２肉厚部４２１とは、それらの一部が軸方向において互いに重なっている。かかる構成により、第１流路４１の第２軸Ｏ２と第２流路４２の第３軸Ｏ３とを互いに近づけることができる。すなわち、流路部材４の軸方向の長さを短くすることができる。結果として、電磁弁１の小型化を図ることができる。
また、第１ポート部４１２は、第１流路４１の第２軸Ｏ２よりも軸方向一端側に位置している。これにより、流路部材４の軸方向の長さを短くしつつも、第２肉厚部４２１の下面４２１Ｂの軸方向の長さを十分に確保することができる。なお、これによる効果は、後に詳述する。

また、弁機構３は、弁体５とともに弁体収納部４３に収納されるコイルバネ３１を有する。コイルバネ３１は、弁体５に対しＸ軸方向負側、すなわち、軸方向他方側に設けられる。また、コイルバネ３１は、弁体収納部４３の軸方向の途中に設けられた段部４３２と弁体５の軸方向他端側の端部（後述する第２凸部５２Ｂ）との間で圧縮状態となる。これにより、弁体５に対して、Ｘ軸方負側、すなわち、軸方向他方側に押し込む押し込み力を付与することができる。この押し込み力により、弁体５を第１ポート部４１２から離間させることができ、よって、第１ポート部４１２を開状態とすることができる。なお、第１ポート部４１２を閉状態とするには、プランジャ２２がコイルバネ３１の押し込み力に抗してＸ軸方向正側に向かって移動した際、弁体５が第１ポート部４１２に接近して、当該第１ポート部４１２を塞ぐことにより可能となる。

連結部材６は、リング状をなし、流路部材４に対して弁体収納部４３の径方向外側に固定される。連結部材６には、ケース２４の開口部２４４側を径方向内側に曲げてなる折り曲げ部２４６が引っ掛かる、すなわち、ケース２４の開口部２４４側がカシメられる。カシメにより、連結部材６がケース２４に連結され、よって、弁機構３とソレノイド２との位置関係が規制される。これにより、ソレノイド２からの動力、すなわち、プランジャ２２の力を弁機構３の弁体５に伝達することができ、よって、弁体５を移動させることができる。なお、連結部材６は、連結部材２０１と同様に、例えば、非磁性であり、錆に対する耐性を有する金属材料で構成される。

連結部材６とリング部材２４３と間には、ガスケット７が配置される。ガスケット７は、リング状をなし、弁体収納部４３に対して同心状に設けられる。このガスケット７は、連結部材６とリング部材２４３との間で圧縮された状態となっており、これにより、連結部材６とリング部材２４３との間を封止することができる。なお、ガスケット７は、ガスケット２０４と同様に、例えば、ウレタンゴム等の弾性材料で構成される。

流路部材４の弁体収納部４３には、柱状の弁体５が挿入される。弁体５は、プランジャ２２とともに軸方向に沿って一方側と他方側とに移動可能（往復動可能）に支持される。そして、弁体５が移動することにより、前記のように第１ポート部４１２を開閉させることができる。これにより、第１流路４１と第２流路４２との間で、第１ポート部４１２、弁体収納部４３および第２ポート部４２２を介したブローバイガスＱの通過と遮断とを切り換えることができる。

弁体５は、樹脂製の円筒状の本体部５０１と、この本体部５０１の中心部に軸方向に沿って設けられ、本体部５０１を貫通する金属製のピン５０２とを備える。
本体部５０１を樹脂製とすることにより、弁体５全体としての軽量化を図ることができ、弁体５のより円滑な移動が可能となる。本体部５０１の構成材料としては、流路部材４で挙げたのと同様の硬質の樹脂材料を用いることができる。
弁体５０１に加えて流路部材４を樹脂製とすれば弁機構３全体としての軽量化を図ることができ好ましい。

本体部５０１は、軸方向他方側の面５０１２に設けられ、軸方向一方側に向かって凹む凹部５０１Ａを備える。凹部５０１Ａを設けることにより、本体部５０１（弁体５）のさらなる軽量化を図ることができる。また、プランジャピン２２１の軸方向一端側の端部形状によらず、弁体５をプランジャ２２と組み立て易くなる。すなわち、市販の各種ソレノイドを使用することができ、よって、電磁弁１の製造コストを削減することができる。

この凹部５０１Ａの底面において、ピン５０２の軸方向他方側の端面が露出している。本実施形態では、プランジャピン２２１の軸方向一端側の端部が凹部５０１Ａ内に位置し、ピン５０２の軸方向他方側の端面とプランジャピン２２１の軸方向一方側の端面とが接触している。これにより、プランジャ２２によって、弁体５をより確実に軸方向一方側に向かって押し込むことができる。この場合、プランジャピン２２１も金属製であることが好ましい。金属製のピン５０２と金属製のプランジャピン２２１とを直接接触させることにより、ソレノイド２による押圧力を弁体５に確実に伝達することができる。
なお、ピン５０２およびプランジャピン２２１を構成する材料には、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金のような各種金属材料を用いることができる。

ピン５０２は、その外径が縮径した２つの縮径部５０２Ａ、５０２Ｂを有する。これらのうち、第１縮径部５０２Ａは、ピン５０２の軸方向他方側に位置し、第２縮径部５０２Ｂは、ピン５０２の軸方向一方側に位置して設けられている。
第１縮径部５０２Ａは、本体部５０１内に位置し、本体部５０１と接触することにより、本体部５０１のピン５０２に対する軸方向への移動を規制する。かかる簡単な構成で、本体部５０１のピン５０２からの脱落を防止することができる。
一方、第２縮径部５０２Ｂは、本体部５０１の軸方向一方側の面５０１１から、本体部５０１から軸方向一方側に突出している。

この本体部５０１から突出する第２縮径部５０２Ｂに接触して、リング状の弾性を有する弁部５３が設けられている。すなわち、弁体５は、さらに、ピン５０２のＸ軸方向正側に装着された弁部（シール部）５３を有する。
弁部５３は、弁体５が第１ポート部４１２を閉状態とするときに、第１ポート部４１２の周縁に接触することができる。これにより、第１ポート部４１２が十分に閉状態となり、よって、ブローバイガスＱがより確実に遮断される。すなわち、第１ポート部４１２の閉状態において、第１ポート部４１２の周縁は、弁部５３（弁体５）が接触する弁座部分として機能する。したがって、本実施形態では、当該弁座部分および第１ポート部４１２を含む領域が、第１流路４１と第２流路４２とを繋ぐ中継部を構成している。
なお、弁部５３は、ガスケット２０４と同様に、例えば、ウレタンゴム等の弾性材料で構成される。
これらの本体部５０１とピン５０２とは、アウトサート成形による組立体であってもよいが、インサート成形による一体成形品であることが好ましい。インサート成形によれば、本体部５０１とピン５０２とをより強固に固定することができる。

図３に示すように、弁体５（本体部５０１）は、複数の凸部５２を有する。複数の凸部５２は、それぞれ、弁体５の外周部５１からその径方向外側に向かって突出して設けられる。
また、これらの複数の凸部５２のうち、軸方向一方側の端部に位置する凸部５２を「第１凸部５２Ａ」と言い、軸方向他方側の端部に位置する凸部５２を「第２凸部５２Ｂ」と言う。第１凸部５２Ａは、図４に示すように、弁体５の周方向に沿って等間隔に３つ設けられ、第２凸部５２Ｂも、弁体５の周方向に沿って等間隔に３つ設けられる。なお、第１凸部５２Ａと第２凸部５２Ｂとは、それぞれ、弁体５の周方向に沿って３つ設けられるが、これに限定されず、例えば、４つ以上であってもよい。また、第１凸部５２Ａの設置数と、第２凸部５２Ｂの設置数とは、同じであるが、これに限定されず、異なっていてもよい。

そして、図４に示すように、各凸部５２の径方向最も外側に位置する頂部５２１は、弁体５が移動した際に、弁体収納部４３の内壁面４３１に接して案内される。これにより、弁体５としての、内壁面４３１との摺動面積（接触面積）をできる限り抑えることができ、これに伴って、摺動抵抗もできる限り抑えることができる。その結果、弁体５の安定した摺動が可能となる、すなわち、弁体５の摺動性が向上する。また、ブローバイガスＱに異物が含まれていたとしても、各凸部５２の頂部５２１の面積が小さい分、当該異物（デポジット）が頂部５２１に付着するのを抑制または防止することができる。これにより、異物（デポジット）で弁体５の移動が妨げられるのを防止することができ、よって、弁体５の摺動性がさらに向上する。

図３に示すように、各第２凸部５２Ｂは、コイルバネ３１の軸方向他方側の端部が接触するバネ座として機能し、弁体収納部４３の段部４３２は、コイルバネ３１の軸方向一方側の端部が接触するバネ座として機能する。これにより、当該バネ座を別途設けるのを省略することができ、よって、電磁弁１を簡単な構成とすることができる。
前述したように、第１凸部５２Ａおよび第２凸部５２Ｂは、それぞれ、弁体５の周方向に沿って等間隔に３つ設けられる。また、第１凸部５２Ａと第２凸部５２Ｂとは、軸方向に離間して設けられる。これにより、弁体収納部４３内での弁体５の姿勢を維持することができ、よって、弁体収納部４３内で弁体５が安定して移動することができる。

特に、図３に示す構成では、第１凸部５２Ａおよび第２凸部５２Ｂを、それぞれ弁体５の軸方向両端部に設け、第１凸部５２Ａが第２ポート部４２２（第３軸Ｏ３）よりも軸方向一方側の領域で移動するようにしたので、上記効果がより向上して、第１ポート部４１２のより正確な開閉が可能となる。
本実施形態では、第１凸部５２Ａは、第１ポート部４１２（第２軸Ｏ２）と第２ポート部４２２（第３軸Ｏ３）との間で移動するように構成されており、弁体５のストロークを十分に確保することができる。よって、第１ポート部４１２の開放時（ソレノイド２の非作動時）に、ブローバイガスＱが通過可能な弁体収納部４３内の空間の大きさを十分に増大させ、その円滑な通過を可能にする。
さらに、第１ポート部４１２が第２軸Ｏ２（第１流路４１の中心軸）よりも軸方向一方側に位置することにより、弁体５のストロークをさらに大きく確保することができ、よって、上記効果をより向上させることができる。

図４に示すように、各凸部５２は、弁体５の周方向に沿った幅Ｗ５２が径方向外側に向かって徐々に減少する、すなわち、漸減する。これにより、弁体５の移動時の各凸部５２の強度を保ちつつ、弁体収納部４３の内壁面４３１に対する各凸部５２の摺動面積をできる限り抑えることができる。
また、前述したように、弁体収納部４３の横断面形状は円形である。そして、各凸部５２の頂部５２１は、弁体収納部４３の円形形状の曲率と同じ円弧状である。これにより、弁体５の円滑な摺動が可能となる。

また、第１ポート部４１２が開状態のときに第２流路４２側に陰圧が作用した場合、ブローバイガスＱは、周方向において隣り合う凸部５２同士の間を通過することができる。これにより、弁体５に対するＸ軸方向正側と負側との圧力が相殺されることとなり、よって、弁体５の不本意な移動を防止することができる。ここでの「陰圧」とは、第１流路４１側の圧力よりも第２流路４２側の圧力が低くなる状態のこと言う。

以上、本発明の電磁弁を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、電磁弁を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の電磁弁は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、電磁弁１は、前記実施形態ではエンジン等の内燃機関１０を備える車両１００に搭載して用いられた場合となっているが、電磁弁１の適用箇所は、車両１００に限定されない。また、電磁弁１によって通過と遮断とが切り換えられる流体も、気体（ブローバイガスＱ）に限定されず、液体または気体と液体との混合物であってもよい。
また、電磁弁１は、前記実施形態ではブローバイガスＱが第１流路４１から第２流路４２に向かって流れる構成となっているが、電磁弁１の使用状態によっては、ブローバイガスＱを第２流路４２から第１流路４１に向かって流すこともできる。

また、弁体５が有する凸部５２の形状は、軸方向に沿った凸条であってもよく、弁体５の周方向に沿ったリング状であってもよい。
また、第１ポート部４１２は、軸方向に沿った長さを有さない中継用の孔（中継孔）に限らず、軸方向に沿った所定の長さを有する中継用の流路（中継流路）であってもよい。

１…電磁弁、２…ソレノイド、２１…ボビン、２１１…貫通孔、２１２…フランジ、２１３…フランジ、２１４…外周部、２２…プランジャ、２２１…プランジャピン、２２２…プランジャ本体、２３…コイル、２４…ケース、２４１…ケース本体、２４２…コネクタ部材、２４３…リング部材、２４４…開口部、２４５…壁部、２４６…折り曲げ部、２５…コア、２６…ヨーク、２６２…壁部、２０１…連結部材、２０２…ブッシュ、２０３…ブッシュ、２０４…ガスケット、２０５…ガスケット、３…弁機構、３１…コイルバネ、４…流路部材、４１…第１流路、４１１…第１肉厚部、４１１Ａ…傾斜面（上面）、４１２…第１ポート部、４２…第２流路、４２１…第２肉厚部、４２１Ａ…傾斜面（上面）、４２１Ｂ…下面、４２２…第２ポート部、４３…弁体収納部、４３１…内壁面、４３２…段部、４５…ガスケット、５…弁体、５０１…本体部、５０１１、５０１２…面、５０１Ａ…凹部、５０２…ピン、５１…外周部、５２…凸部、５２Ａ…第１凸部、５２Ｂ…第２凸部、５２１…頂部、５３…弁部、６…連結部材、７…ガスケット、Ｏ１…第１軸、Ｏ２…第２軸、Ｏ３…第３軸、Ｑ…ブローバイガス、Ｗ５２…幅、ＡＲ…混合気

Claims

軸方向に沿って貫通した貫通孔を有する筒状のボビンと、前記貫通孔に挿入され、軸方向に沿って移動可能に支持されたプランジャと、前記ボビンの外周部に巻回され、通電に伴い磁力を生じて前記プランジャを移動させるコイルとを有するソレノイドと、
第１流路と、第２流路と、前記第１流路と前記第２流路とを繋ぐ中継部と、該中継部に隣接して配置され、軸方向に沿う弁体収納部とを有し、前記ソレノイドに連結される流路部材、及び、前記弁体収納部に挿入され、前記プランジャとともに軸方向に沿って移動可能に支持され、前記第１流路と前記第２流路との間で前記中継部を介した流体の通過と遮断とを切り換える柱状の弁体を有する弁機構とを備え、
前記弁体は、該弁体の外周部からその径方向外側に向かって突出して設けられ、前記弁体が移動した際に前記弁体収納部の内壁面に案内される凸部を有し、
前記弁体は、樹脂製の本体部と、該本体部の中心部に軸方向に沿って設けられ、前記本体部を貫通する金属製のピンとを備えることを特徴とする電磁弁。
前記ピンは、その外径が縮径した第１縮径部を有し、
前記第１縮径部は、前記本体部と接触して、前記本体部の前記ピンに対する軸方向への移動を規制する請求項１に記載の電磁弁。
前記ピンは、さらに、その外径が縮径した第２縮径部を有し、
前記第１縮径部が軸方向他方側に位置し、前記第２縮径部が軸方向一方側に位置する請求項２に記載の電磁弁。
前記第２縮径部は、前記本体部から軸方向一方側に突出し、
前記中継部は、前記弁体収納部に開口し、前記第１流路が繋がるポート部を有し、
前記弁体は、さらに、前記第２縮径部に接触して設けられ、前記ポート部の周縁に接触可能であり、弾性を有する弁部を備える請求項３に記載の電磁弁。
前記流路部材は、樹脂製である請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁弁。
前記本体部と前記ピンとは、インサート成形による一体成形品である請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁弁。
前記本体部は、軸方向他方側の面に設けられ、軸方向一方側に向かって凹む凹部を備え、該凹部の底面において、前記ピンの軸方向他方側の端面が露出している請求項１〜６のいずれか１項に記載の電磁弁。
前記プランジャは、金属製のプランジャピンを有し、
前記ピンの軸方向他方側の端面と前記プランジャピンの軸方向一方側の端面とが接触している請求項１〜７のいずれか１項に記載の電磁弁。
前記弁機構は、前記弁体に対し軸方向他方側に設けられ、前記弁体を軸方向他方側に押し込むコイルバネを有し、
前記凸部は、前記コイルバネの軸方向他方側の端部が接触するバネ座として機能する請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁弁。