JP6043174B2 - 複座式制御弁 - Google Patents

Description

本発明は、電磁駆動部で軸線方向に駆動される弁部材に該軸線方向に離間した第１弁体と第２弁体とを有し、弁ハウジングに前記第１弁体により開閉される第１弁ポートと、前記第２弁体により開閉される第２弁ポートとが設けられた複座式制御弁に関する。

従来、この種の複座式制御弁として、例えば特開２００４−１９８２５号公報（特許文献１）に開示されたものがある。この複座式制御弁は、第１弁ポートの径と第２弁ポートの径を等しくし、第１弁体と第２弁体で第１弁ポートと第２弁ポートをそれぞれ開閉し、一次側ポートより流入する流体を二次側ポートへ流体を流出させるものである。そして、上記の第１弁体と第２弁体を開とするとき、弁体には一次側ポートの圧力と二次側ポートの圧力の差圧により、第１弁ポート部で生じる弁閉方向の力と、第２弁ポート部で生じる弁開方向の力が働くが、第１弁ポートの径と第２弁ポートの径とを等しく設定した事により、差圧により弁体に働く力はキャンセルされ、差圧の影響を受けない制御が可能となる。

特開２００４−１９８２５号公報

しかしながら、上述した従来の複座式制御弁では、第１弁体と第２弁体を互いにねじ込むことで一体の複弁部材を構成しており、第１弁座と第２弁座のシール部間の寸法に対する、第１弁体と第２弁体のシール部間の寸法を、第１弁体に対する第２弁体のねじ込み量で合わせるようにしている。このため、前記シール部間の寸法を精度よく合わすことが非常に困難であった。また、ねじ込み時に発生するガタつきのため、弁体が傾きやすく、弁閉時の漏れ流量を無くすことが困難であった。

本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたものであり、複座式制御弁において、第１弁体と第２弁体のシール部間の寸法を、第１弁座と第２弁座のシール部間の寸法に、容易に精度よく合わすことができ、弁閉時の二次側ポートへの漏れ流量を無くすことができる複座式制御弁を提供することを課題とする。

請求項１の複座式制御弁は、電磁駆動部で軸線方向に駆動される複弁部材に該軸線方向に離間した第１弁体と第２弁体とを有し、弁ハウジングに前記第１弁体により開閉される第１弁ポートと、前記第２弁体により開閉される第２弁ポートとが設けられた複座式制御弁において、前記弁ハウジングに、該弁ハウジングの一方に開口する主第１弁室と、該弁ハウジングの他方に開口する副第１弁室と、主第１弁室と副第１弁室との間に位置する第２弁室と、主第１弁室と第２弁室とを導通する前記第１弁ポートと、第２弁室と副第１弁室とを導通し前記第２弁体より大きな内径を有する挿通孔とが形成され、前記複弁部材は、第１弁部材と第２弁部材とから構成され、前記第１弁部材は、前記第１弁体と第２弁体のうちの一方の弁体を有するとともに、前記第２弁部材は、前記第１弁体と第２弁体のうちの他方の弁体を有し、前記第１弁部材は前記軸線方向に挿入孔が形成された筒状部を有するとともに、前記第２弁部材は前記軸線方向に伸びて外周面が前記筒状部の前記挿入孔に整合する弁棒を有し、前記第２弁部材が前記主第１弁室から前記副第１弁室まで延在され、前記第１弁部材の筒状部が、前記挿入孔にて前記第２弁部材の弁棒に挿入されて該第１弁部材が第２弁部材に嵌め込まれており、前記第２弁体が前記副第１弁室の前記開口と前記挿通孔を介して前記第２弁室に配置されているとともに、前記第２弁ポートが形成された弁座部材が前記副第１弁室内に配置されており、前記筒状部と前記弁棒とが固化したロック剤を介して固着されていることを特徴とする。

請求項２の複座式制御弁は、電磁駆動部で軸線方向に駆動される複弁部材に該軸線方向に離間した第１弁体と第２弁体とを有し、弁ハウジングに前記第１弁体により開閉される第１弁ポートと、前記第２弁体により開閉される第２弁ポートとが設けられた複座式制御弁において、前記弁ハウジングに、該弁ハウジングの一方に開口する主第１弁室と、該弁ハウジングの他方に開口する副第１弁室と、主第１弁室と副第１弁室との間に位置する第２弁室と、主第１弁室と第２弁室とを導通する前記第１弁ポートと、第２弁室と副第１弁室とを導通し前記第２弁体より大きな内径を有する挿通孔とが形成され、前記複弁部材は、第１弁部材と第２弁部材とから構成され、前記第１弁部材は、前記軸線に直角なシール面を第１弁ポート側にして前記第１弁体をなすとともに前記軸線方向に挿入孔が形成された筒状部を有し、前記第２弁部材は、前記第２弁体と、前記軸線方向に伸びて前記主第１弁室の前記開口を介して前記電磁駆動部に連結された弁棒であって外周面が前記筒状部の前記挿入孔に整合する弁棒とを有し、前記第１弁部材が、前記主第１弁室の前記開口側から該主第１弁室内に配置されており、前記第２弁部材が、前記副第１弁室の前記開口側から前記挿通孔を挿通するように配置されており、前記第１弁部材の筒状部が、該筒状部の前記軸線に直角なシール面側から前記挿入孔にて前記第２弁部材の弁棒に挿入されて前記第２弁体が前記第２弁室内に配置されているとともに、前記第２弁ポートが形成された弁座部材が、前記副第１弁室の前記開口側から該副第１弁室内に配置されており、該弁座部材の前記第２弁室側に前記第２弁体が配置されており、前記筒状部と前記弁棒とが該筒状部の前記シール面と反対側で固化したロック剤を介して固着されていることを特徴とする。

請求項３の複座式制御弁は、請求項２に記載の複座式制御弁であって、前記第１弁部材の前記筒状部の前記主第１弁室の前記開口側に、該筒状部に連なって前記主第１弁室の前記開口側に大径の開口部を有する、前記ロック剤を溜めるためのカップ部を備えたことを特徴とする。

請求項４の複座式制御弁は、電磁駆動部で軸線方向に駆動される複弁部材に該軸線方向に離間した第１弁体と第２弁体とを有し、弁ハウジングに前記第１弁体により開閉される第１弁ポートと、前記第２弁体により開閉される第２弁ポートとが設けられた複座式制御弁において、前記弁ハウジングに、該弁ハウジングの一方に開口する主第１弁室と、該弁ハウジングの他方に開口する副第１弁室と、主第１弁室と副第１弁室との間に位置する第２弁室と、主第１弁室と第２弁室とを導通する前記第１弁ポートと、第２弁室と副第１弁室とを導通し前記第２弁体より大きな内径を有する挿通孔とが形成され、前記複弁部材は、第１弁部材と第２弁部材とから構成され、前記第１弁部材は、前記軸線方向に挿入孔が形成された筒状部と、前記軸線に直角なシール面を第２弁ポート側に有し前記筒状部に連なって前記第１弁ポート側に開口部を有する前記第２弁体とを有し、前記第２弁部材は、前記第１弁体と、該第１弁体から前記副第１弁室側に前記軸線方向に伸びる弁棒であって外周面が前記筒状部の前記挿入孔に整合する弁棒とを有し、前記第２弁部材が、前記主第１弁室の前記開口側から前記副第１弁室まで延在され、前記第１弁部材が、前記副第１弁室の前記開口側から前記挿通孔を挿通するように配置されており、前記第１弁部材の筒状部が、前記第２弁体の開口部側から前記挿入孔にて前記第２弁部材の弁棒に挿入されて該第２弁体が前記第２弁室内に配置されているとともに、前記第２弁ポートが形成された弁座部材が、前記副第１弁室の前記開口側から該副第１弁室内に配置されており、該弁座部材の前記第２弁室側に前記第２弁体が配置されており、前記筒状部と前記弁棒とが該筒状部の前記第２弁体側で固化したロック剤を介して固着されていることを特徴とする。

請求項５の複座式制御弁は、請求項４に記載の複座式制御弁であって、前記第２弁体が前記ロック剤を溜めるためのカップ部であることを特徴とする。

請求項６の複座式制御弁は、請求項３または５に記載の複座式制御弁であって、前記カップ部の内面と、前記第２弁部材の前記弁棒の外周面であって、該カップ部の内面と対向する外周面とに、凹凸部が形成されていることを特徴とする。

請求項７の複座式制御弁は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の複座式制御弁であって、前記第１弁ポートの径と前記第２弁ポートの径とが同径となっていることを特徴とする。

請求項１の複座式制御弁によれば、第１弁部材と第２弁部材とが別部品となっており、組み付け時に、第２弁部材を主第１弁室から副第１弁室まで延在させて配置し、第１弁部材の筒状部の挿入孔にて第２弁部材の弁棒に挿入して第１弁部材を第２弁部材に嵌め込み、第２弁体を副第１弁室の開口と挿通孔を介して第２弁室に配置し、弁座部材を副第１弁室内に配置し、第１弁体で第１弁ポートを閉じた状態とするとともに、第２弁体で弁座部材の第２弁ポートを閉じた状態とし、第１弁部材の筒状部と第２弁部材の弁棒とをロック剤で固着することができる。したがって、第１弁体と第２弁体のシール部間の寸法（Ｌ１）を第１弁座と第２弁座のシール部間の寸法（Ｌ２）に、容易に精度よく合わすことができ、制御弁閉時の二次側ポートへの漏れ流量を無くすことができる。

請求項２の複座式制御弁によれば、第１弁体をなす第１弁部材と、第２弁体と弁棒とを一体にした第２弁部材とが別部品となっており、組み付け時に、弁ハウジングの副第１弁室側から挿通孔に前記第２弁部材を通すとともに弁座部材を副第１弁室内に配置し、第２弁体で弁座部材の第２弁ポートを閉じた状態とし、第１弁部材の筒状部を、弁ハウジングの主第１弁室の開口側から該弁ハウジング内に配置するとともに、第２弁部材の弁棒に前記筒状部を挿入し、筒状部により第１弁ポートを閉じた状態とし、第１弁部材の筒状部と第２弁部材の弁棒とをロック剤で固着することができる。したがって、第１弁体と第２弁体のシール部間の寸法（Ｌ１）を第１弁座と第２弁座のシール部間の寸法（Ｌ２）に、容易に精度よく合わすことができ、制御弁閉時の二次側ポートへの漏れ流量を無くすことができる。

請求項３の複座式制御弁によれば、請求項２の効果に加えて、前記カップ部を設けたので、ロック剤で固定する部位への該ロック剤の注入が容易になり、組み付け作業が容易になる。

請求項４の複座式制御弁によれば、第２弁体を有する第１弁部材と、第１弁体と弁棒とを一体にした第２弁部材とが別部品となっており、組み付け時に、第２弁部材を弁ハウジングの主第１弁室の開口側から副第１弁室まで延在させて配置し、第１弁部材の筒状部を、第２弁体の開口部側から挿入孔にて第２弁部材の弁棒に挿入して第２弁体を第２弁室内に配置し、第１弁体で第１弁ポートを閉じた状態とするとともに、第２弁体で弁座部材の第２弁ポートを閉じた状態とし、第１弁部材の筒状部と第２弁部材の弁棒とをロック剤で固着することができる。したがって、第１弁体と第２弁体のシール部間の寸法（Ｌ１）を第１弁座と第２弁座のシール部間の寸法（Ｌ２）に、容易に精度よく合わすことができ、制御弁閉時の二次側ポートへの漏れ流量を無くすことができる。

また、請求項４の複座式制御弁によれば、筒状部と弁棒とが第２弁ポートに対するシール面を有する第２弁体側でロック剤により固着されており、第１弁部材と第２弁部材との固着部分がシール面に接近しているので、例えばロック剤として熱硬化性接着剤を用いる場合など、組み付け時に雰囲気温度変化が有っても、第１弁部材と第２弁部材の膨張・収縮時の基準面がシール面に接近した位置となり、温度変化によってもシール部間の寸法の変動を防止することができ、漏れ流量を無くすことができる。

請求項５の複座式制御弁によれば、請求項４の効果に加えて、第２弁体がカップ部であるので、ロック剤で固定する部位への該ロック剤の注入が容易になり、組み付け作業が容易になる。

請求項６の複座式制御弁によれば、請求項３または５の効果に加えて、カップ部の内面と弁棒の外周面とに凹凸部を形成したので、第１弁部材とロック剤、第２弁部材とロック剤のそれぞれが使用中にずれることはなく、長期間の使用に耐える。特に、軸線回りの溝を形成することにより、軸線方向のずれを防止することができ、前記両シール部間の寸法が変化しない。

請求項７の複座式制御弁によれば、請求項１乃至６のいずれか一項の効果に加えて、第１弁ポートと第２弁ポートが同径であり、第１弁体と第２弁体に働く差圧による力をキャンセルすることができる。

本発明の第１実施形態の複座式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。 本発明の第１実施形態の複座式制御弁のシール部の詳細を示す図である。 本発明の第１実施形態の複座式制御弁のカップ部付近の拡大断面図である。 本発明の第１実施形態の複座式制御弁の要部組み付け工程を示す図である。 本発明の第２実施形態の複座式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。 本発明の第２実施形態の複座式制御弁のシール部の詳細を示す図である。 本発明の第２実施形態の複座式制御弁のカップ部付近の拡大断面図である。 本発明の第２実施形態の複座式制御弁の要部組み付け工程を示す図である。 本発明の第１実施形態における要部組み付け工程のロック剤を熱硬化させる過程を示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。図１は第１実施形態の複座式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は図面における上下に対応する。この実施形態の複座式制御弁は弁ハウジング１を有している。弁ハウジング１には、流体が流入する第１の一次側ポート１ａと、流体が流出する二次側ポート１ｂと、第１の一次側ポート１ａに連通する円柱状の主第１弁室１１と、二次側ポート１ｂに連通する第２弁室１２と、主第１弁室１１と第２弁室１２を連通する第１弁ポート１３と、第２弁室１２の下部に位置する略円柱状の副第１弁室１４とが形成されている。第１弁ポート１３は水平断面形状が円形であり、その主第１弁室１１側開口の周囲は第１弁座１３ａとなっている。

副第１弁室１４内には弁座部材１７ｂと弁ガイド１６が嵌め込まれ、弁座部材１７ｂと弁ガイド１６は弁ハウジング１の端部をかしめることで固定されている。弁座部材１７ｂには第２弁室１２と副第１弁室１４を導通する第２弁ポート１７が形成されており、第２弁ポート１７の第２弁室１２側開口の周囲は第２弁座１７ａとなっている。弁ガイド１６には中心にスライド孔１６ａが形成されるとともに、スライド孔１６ａの周囲に第２の一次側ポート１６ｂが形成されている。そして、副第１弁室１４及び第２の一次側ポート１６ｂは、図示しないケースに形成された導通路１５により第１の一次側ポート１ａに導通される。

図２に示すように、第１弁ポート１３の内径φＤａと第２弁ポート１７の内径φＤｂとは同径に設定されている。また、これらの内径φＤａ，φＤｂは、主第１弁室１１の内径、第２弁室１２の内径及び副第１弁室１４の内径より小さく設定されている。また、図１に示すように、弁ハウジング１において、主第１弁室１１の上端の開口部分１１ａ（後述のプランジャケース３が固着される箇所）は当該弁ハウジング１の一方に開口しており、この開口部分１１ａの内径は主第１弁室１１の内径と略同径となっている。また、弁ハウジング１において、副第１弁室１４の下端の開口部分１４ａは当該弁ハウジング１の他方に開口しており、この開口部分１４ａの内径は副第１弁室１４の内径と略同径となっている。また、第２弁室１２は、主第１弁室１１と副第１弁室１４との間に位置し、第２弁室１２と副第１弁室１４は、後述の第２弁体２３より大きな内径を有する挿通孔１２ａによって導通されている。

主第１弁室１１、第２弁室１２、第１弁ポート１３及び副第１弁室１４内には、軸線Ｐに沿った方向に変位可能な複弁部材２が延在されている。複弁部材２は、第１弁部材２Ａと第２弁部材２Ｂとから構成されている。第１弁部材２Ａは主第１弁室１１内に配置され、第１弁座１３ａに対して接離可能な長尺円筒形状で軸線Ｐを中心とする「第１弁体をなす筒状部」としての円筒部２１と、円筒部２１の第１弁座１３ａと反対側端部に形成されたカップ部２２とを有している。円筒部２１には軸線Ｐを中心とする挿入孔２１ａが形成されている。また、円筒部２１の第１弁座１３ａ側の軸線Ｐに直角な端面は第１弁ポート１３に対するシール面２１ｂとなっている。第２弁部材２Ｂは第２弁室１２内に位置して第２弁座１７ａに対して離接が可能な略円錐台形状の第２弁体２３と、長尺円柱状の「弁棒」としての連結ロッド部２４と、第２弁体２３から下端に伸びる円柱状のスライド部２５とを有している。第２弁体２３の第２弁座１７ａ側の軸線Ｐに直角な端面は第２弁ポート１７に対するシール面２３ａとなっている。なお、スライド部２５は弁ガイド１６のスライド孔１６ａに挿通される。

そして、図３に示すように、第２弁部材２Ｂの連結ロッド部２４に、第１弁部材２Ａの円筒部２１が挿入孔２１ａにて挿入され、第１弁部材２Ａのカップ部２２内にロック剤２６（図１）が注入されてこのロック剤２６が固化することで第１弁部材２Ａと第２弁部材２Ｂとが一体に固着されている。なお、このロック剤２６の箇所において、カップ部２２の内面と連結ロッド部２４の外周面には、軸線Ｐ周りの円周をなす複数の溝からなる「凹凸部」としての固定溝２２ａ、２４ａが形成されている。これにより、ロック剤２６の固化後の第１弁部材２Ａと第２弁部材２Ｂの軸線Ｐ方向の相対的なずれ（変位）が防止される。

主第１弁室１１の開口上端には、円筒状のプランジャケース３が気密に固着されており、このプランジャケース３の上部には吸引子４が溶接により気密に固着されている。また、プランジャケース３の内部にはプランジャ５が配設され、プランジャ５と、連結ロッド部２４の段部２４１に係止するワッシャ状のばね受け６ａとの間には、プランジャばね６が圧縮した状態で配設されている。プランジャばね６は、一端をプランジャ５の内側底面５２に当接させるとともに、他端を連結ロッド部２４側のばね受け部６ａに当接させ、連結ロッド２４の段部２４１に係止させている。これにより、プランジャ５を後述の抜け止め部材２７に当接させている。なお、吸引子４及びプランジャ５は磁性体からなり、プランジャ５の通気孔５ａ以外はそれぞれ軸線Ｐを軸にして回転対称な形状となっている。

吸引子４及びプランジャ５には軸線Ｐと同軸な挿通孔４１，５１がそれぞれ形成されている。そして、第２弁部材２Ｂの連結ロッド部２４が、プランジャ５の挿通孔５１に挿通され、吸引子４の挿通孔４１内で、連結ロッド部２４の端部に筒状の抜け止め部材２７が嵌め込まれている。この抜け止め部材２７と連結ロッド部２４の端部とは溶接により固着されている。

吸引子４には挿通孔４１より径の大きな調整部用孔４２が形成されており、この調整部用孔４２内には設定調整部４３が配設されている。この設定調整部４３は、調整ねじ４３ａ、ボール受け４３ｂ、調整ばね４３ｃ、ボール４３ｄを有している。調整ばね４３ｃは調整ねじ４３ａとボール受け４３ｂとの間に圧縮状態で配設されており、ボール４３ｄはボール受け４３ｂに当接した状態で吸引子４の挿通孔４１内に配設されている。そして、調整ばね４３ｃは、ボール受け４３ｂを介してボール４３ｄを抜け止め部材２７の上端に当接するように付勢している。また、調整ねじ４３ａは、その外周の雄ねじ部４３ａ１を吸引子４の上部内周面に形成された雌ねじ部４ａに螺合することにより、吸引子４に取り付けられている。

プランジャケース３および吸引子４の外周部には、ボビン７１に巻回された電磁コイル７が設けられており、電磁コイル７の励磁により、磁気回路が形成されて吸引子４とプランジャ５との間に磁気による吸引力が発生する。なお、吸引子４、プランジャ５、ボビン７１、電磁コイル７は「電磁駆動部」を構成している。

以上の構成により、第１実施形態の複座式制御弁は次のように作用する。設定調整部４３は、調整ばね４３ｃによりボール受け４３ｂ、ボール４３ｄ及び抜け止め部材２７を介して複弁部材２を第１弁座１３ａ及び第２弁座１７ａ側に付勢している。電磁コイル７を励磁することにより、プランジャ５が吸引子４に吸引され、複弁部材２は調整ばね４３ｃの付勢力に抗して移動し、円筒部（第１弁体）２１と第２弁体２３が、それぞれ第１弁座１３ａ、第２弁座１７ａから離座する。これにより、弁閉から弁開となるとともに、電磁コイル７に印加する電流値により第１弁ポート１３と第２弁ポート１７の開度が制御される。

また、電磁コイル７の励磁を無くすことにより、円筒部（第１弁体）２１と第２弁体２３が、それぞれ第１弁座１３ａ、第２弁座１７ａに着座し、弁閉となる。また、図２に示すように、第１弁座１３ａと第２弁座１７ａのシール部間の寸法Ｌ２に対する、円筒部（第１弁体）２１と第２弁体２３のシール部間の寸法Ｌ１は同寸になっている。したがって、円筒部（第１弁体）２１と第２弁体２３は同時に着座する。なお、調整ねじ４３ａの追い込み量により、調整ばね４３ｃが複弁部材２に加える付勢力が調整され、弁開に必要な電磁力（吸引力）を調節できる。

複弁部材２には一次側ポート１ａの圧力（Ｐ１）と二次側ポート１ｂの圧力（Ｐ２）の差圧（ΔＰ）により、第１弁ポート１３で生じ、円筒部（第１弁体）２１に作用する弁閉方向の力（ポート面積Ａａ×ΔＰ＝Ｆ３）と、第２弁ポート１７で生じ、第２弁体２３に作用する弁開方向の力（ポート面積Ａｂ×ΔＰ＝Ｆ４）が働くが、第１弁ポート１３の径（φＤａ）と第２弁ポート１７の径（φＤｂ）とが等しく設定されており、差圧により複弁部材２に働く力はキャンセルされ、差圧の影響を受けない制御が可能になる。

なお、弁ガイド１６の第２の一次側ポート１６ｂの内径を変えることにより、弁開状態時において、第２弁ポート１７で生じ、第２弁体２３に作用する差圧（Ｐ１′−Ｐ２）が変わり、一次側ポート１ａの圧力Ｐ１の変化に対する弁開度の変化特性を任意に変えることができる。

弁ハウジング１内に複座弁部材２を組み付けるには以下のようにする。まず、図４(A) は組み付け前の状態であり、第２弁部材２Ｂのスライド部２５を、弁座部材１７ｂの第２弁ポート１７と弁ガイド１６のスライド孔１６ａにそれぞれ通し、弁座部材１７ｂ及び弁ガイド１６をスライド部２５に嵌め込む。そして、第２弁部材２Ｂの連結ロッド部２４と第２弁体２３を挿通孔１２ａに通し、弁ハウジング１の下端をかしめて弁座部材１７ｂと弁ガイド１６を固定する（図４(B) ）。次に、第２弁体２３で弁座部材１７ｂの第２弁ポート１７を閉じた状態とし、第１弁部材２Ａを、弁ハウジング１の主第１弁室１１の開口側からハウジング１内に配置し、連結ロッド２４に、第１弁部材２Ａの円筒部２１を挿入孔２１ａにて挿入し、主第１弁室１１内で第１弁部材２Ａを第２弁部材２Ｂに組み付ける。

次に、図４(C) に示すように、第２弁体２３で第２弁ポート１７を閉じた状態で、かつ、円筒部（第１弁体）２１により第１弁ポート１３を閉じた状態とし、主第１弁室１１の開口側からディスペンサ１０によりカップ部２２内にロック剤２６を注入する。そして、図４(D) のようにロック剤２６を固化したロック剤２６とする。以上のようにして弁ハウジング１内に複弁部材２が組み付けられる。これにより、前記図２で説明したように、円筒部（第１弁体）２１と第２弁体２３のシール部間の寸法Ｌ１が、第１弁座１３ａと第２弁座１７ａのシール部間の寸法Ｌ２と同寸になる。

なお、カップ部２２に注入するロック剤２６は接着剤でもよいし、半田等でもよい。また、実施形態では大径の開口を有するカップ部２２を用いているのでディスペンサ１０による注入作業が容易になるが、ディスペンサ１０のノズルを長くすればカップ部２２の径は大きくなくてもよい。また、カップ部がなくても、主第１弁室１１の開口側から接着剤や半田等により固着できればよい。

図５は第２実施形態の複座式制御弁の弁閉状態の縦断面図である。この第２実施形態で第１実施形態と同様な要素には同符号を付記して詳細な説明は省略する。この第２実施形態では、第２弁室に一次側ポートの圧力（Ｐ１）が導入され、主第１弁室と副第１弁室に二次側ポートの圧力（Ｐ２）が導入される。また、第２弁部材に第１弁体を有し、第１弁部材に第２弁体を有するものである。

弁ハウジング１′には、流体が流出する第１の二次側ポート１ａ′と、流体が流入する一次側ポート１ｂ′と、第１の二次側ポート１ａ′に連通する円柱状の主第１弁室１１′と、一次側ポート１ｂ′に連通する第２弁室１２′と、主第１弁室１１′と第２弁室１２′を連通する第１弁ポート１３′と、第２弁室１２′の下部に位置する略円柱状の副第１弁室１４′とが形成されている。第１弁ポート１３′は水平断面形状が円形であり、その主第１弁室１１′側開口の周囲は第１弁座１３ａ′となっている。

副第１弁室１４′内には弁座部材１７ｂ′と弁ガイド１６′が嵌め込まれ、弁座部材１７ｂ′と弁ガイド１６′は弁ハウジング１′の端部をかしめることで固定されている。弁座部材１７ｂ′には第２弁室１２′と副第１弁室１４′を導通する第２弁ポート１７′が形成されており、第２弁ポート１７′の第２弁室１２′側開口の周囲は第２弁座１７ａ′となっている。弁ガイド１６′には中心にスライド孔１６ａ′が形成されるとともに、スライド孔１６ａ′の周囲に第２の二次側ポート１６ｂ′が形成されている。そして、副第１弁室１４′及び第２の二次側ポート１６ｂ′は、図示しないケースに形成された導通路１５′により第１の二次側ポート１ａ′に導通される。

図６に示すように、第１弁ポート１３′の内径φＤａ′と第２弁ポート１７′の内径φＤｂ′とは同径に設定されている。また、これらの内径φＤａ′，φＤｂ′は、主第１弁室１１′の内径、第２弁室１２′の内径及び副第１弁室１４′の内径より小さく設定されている。また、図５に示すように、弁ハウジング１′において、主第１弁室１１′の上端の開口部分１１ａ′（後述のプランジャケース３′が固着される箇所）は当該弁ハウジング１′の一方に開口しており、この開口部分１１ａ′の内径は主第１弁室１１′の内径と略同径となっている。また、弁ハウジング１′において、副第１弁室１４′の下端の開口部分１４ａ′は当該弁ハウジング１′の他方に開口しており、この開口部分１４ａ′の内径は副第１弁室１４′の内径と略同径となっている。また、第２弁室１２′は、主第１弁室１１′と副第１弁室１４′との間に位置し、第２弁室１２′と副第１弁室１４′は、後述の「第２弁体」としてのカップ部２２′より大きな内径を有する挿通孔１２ａ′によって導通されている。なお、第１弁ポート１３′の内径φＤａ′と第２弁ポート１７′の内径φＤｂ′とは略同径でもよい。

主第１弁室１１′、第２弁室１２′、第１弁ポート１３′及び副第１弁室１４′内には、軸線Ｐに沿った方向に変位可能な複弁部材２′が延在されている。複弁部材２′は、第１弁部材２Ａ′と第２弁部材２Ｂ′とから構成されている。第１弁部材２Ａ′は第２弁室１２′と副第１弁室１４′内に配置され、円筒形状で軸線Ｐを中心とする「筒状部」としての円筒部２１′と、円筒部２１′より第２弁室１２′側に形成され第２弁座１７ａ′に対して接離可能な「第２弁体」としてのカップ部２２′とを有している。カップ部２２′の第２弁座１７ａ′側の軸線Ｐに直角な円環状の端面は第２弁ポート１７′に対するシール面２２ｂ′となっている。また、このシール面２２ｂ′はカップ部２２′内の底部と同一面上にある。円筒部２１′には軸線Ｐを中心とする挿入孔２１ａ′が形成されている。なお、円筒部２１′の下端にはスライド用ボール２５′が配設されており、このスライド用ボール２５′は弁ガイド１６′のスライド孔１６ａ′に挿通される。第２弁部材２Ｂ′は主第１弁室１１′内に位置して第１弁座１３ａ′に対して離接が可能な第１弁体２３′と、第１弁体２３′から下方に伸びる長尺円柱状の弁棒２４′と、第１弁体２３′から上方に伸びる円柱状のガイド部２８′と、ガイド部２８′からさらに上方に延びる連結ロッド部２９′とを有している。第１弁体２３′の第１弁座１３ａ′側の軸線Ｐに直角な円環状の端面は第１弁ポート１３ａ′に対するシール面２３ａ′となっている。なお、主第１弁室１１′の上方に配設された整流板１８は、第１弁ポート１３′を通過した流体がプランジャ５′側に流入せず、主第１弁室１１′から第１の二次側ポート１ａ′から排出され易くなるように整流している。

そして、図７に示すように、第２弁部材２Ｂ′の弁棒２４′に、第１弁部材２Ａ′の円筒部２１′が挿入孔２１ａ′にて挿入され、第１弁部材２Ａ′のカップ部２２′内にロック剤２６′（図５、図６）が注入されてこのロック剤２６′が固化することで第１弁部材２Ａ′と第２弁部材２Ｂ′とが一体に固着されている。なお、このロック剤２６′の箇所において、カップ部２２′の内面と弁棒２４′の外周面には、軸線Ｐ周りの円周をなす複数の溝からなる「凹凸部」としての固定溝２２ａ′、２４ａ′が形成されている。これにより、ロック剤２６′の固化後の第１弁部材２Ａ′と第２弁部材２Ｂ′の軸線Ｐ方向の相対的なずれ（変位）が防止される。

主第１弁室１１′の開口上端には、円筒状のプランジャケース３′が気密に固着されており、このプランジャケース３′の上部には吸引子４が溶接により気密に固着されている。また、プランジャケース３′の内部にはプランジャ５′が配設され、プランジャ５′と、ガイド部２８′と連結ロッド部２９′との段部２８ａ′との間には、プランジャばね６が圧縮した状態で配設されている。プランジャばね６は、一端をプランジャ５′の内側底面５２′に当接させるとともに、他端を上記段部２８ａ′に係止させている。これにより、プランジャ５′を後述の抜け止め部材２７′に当接させている。なお、吸引子４及びプランジャ５′は磁性体からなり、プランジャ５′の通気孔５ａ′以外はそれぞれ軸線Ｐを軸にして回転対称な形状となっている。

吸引子４及びプランジャ５′には軸線Ｐと同軸な挿通孔４１，５１′がそれぞれ形成されている。そして、第２弁部材２Ｂ′の連結ロッド部２９′が、プランジャ５′の挿通孔５１′に挿通され、吸引子４の挿通孔４１内で、連結ロッド部２９′の端部に筒状の抜け止め部材２７′が嵌め込まれている。この抜け止め部材２７′と連結ロッド部２９′の端部とは溶接により固着されている。

吸引子４には挿通孔４１より径の大きな調整部用孔４２が形成されており、この調整部用孔４２内には設定調整部４３が配設されている。この設定調整部４３の構成は第１実施形態と同様であり、その調整ばね４３ｃは、ボール受け４３ｂを介してボール４３ｄを抜け止め部材２７′の上端に当接するように付勢している。なお、プランジャケース３′および吸引子４の外周部の「電磁駆動部」を構成する、ボビン７１、電磁コイル７も第１実施形態と同様である。

以上の構成により、第２実施形態の複座式制御弁は次のように作用する。設定調整部４３は、調整ばね４３ｃによりボール受け４３ｂ、ボール４３ｄ及び抜け止め部材２７′を介して複弁部材２′を第１弁座１３ａ′及び第２弁座１７ａ′側に付勢している。電磁コイル７を励磁することにより、プランジャ５′が吸引子４に吸引され、複弁部材２′は調整ばね４３ｃの付勢力に抗して移動し、第１弁体２３′とカップ部（第２弁体）２２′が、それぞれ第１弁座１３ａ′、第２弁座１７ａ′から離座する。これにより、弁閉から弁開となるとともに、電磁コイル７に印加する電流値により第１弁ポート１３′と第２弁ポート１７′の開度が制御される。

また、電磁コイル７の励磁を無くすことにより、第１弁体２３′とカップ部（第２弁体）２２′が、それぞれ第１弁座１３ａ′、第２弁座１７ａ′に着座し、弁閉となる。また、図６に示すように、第１弁座１３ａ′と第２弁座１７ａ′のシール部間の寸法Ｌ２′に対する、第１弁体２３′とカップ部（第２弁体）２２′のシール部間の寸法Ｌ１′は同寸になっている。したがって、第１弁体２３′とカップ部（第２弁体）２２′は同時に着座する。

複弁部材２′には一次側ポート１ｂ′の圧力（Ｐ１）と二次側ポート１ａ′の圧力（Ｐ２）の差圧（ΔＰ）により、第１弁ポート１３′で生じ、第１弁体２３′に作用する弁開方向の力（ポート面積Ａａ×ΔＰ＝Ｆ３）と、第２弁ポート１７′で生じ、カップ部（第２弁体）２２′に作用する弁閉方向の力（ポート面積Ａｂ×ΔＰ＝Ｆ４）が働くが、第１弁ポート１３′の径（φＤａ′）と第２弁ポート１７′の径（φＤｂ′）とが等しく設定されており、差圧により複弁部材２′に働く力はキャンセルされ、差圧の影響を受けない制御が可能になる。

なお、弁ガイド１６′の第２の二次側ポート１６ｂ′の内径を変えることにより、弁開状態時において、第２弁ポート１７′で生じ第２弁体２２′に作用する差圧（Ｐ１−Ｐ２′）が変わり、一次側ポート１ｂ′の圧力Ｐ１の変化に対する弁開度の変化特性を任意に変えることができる。

弁ハウジング１′内に複座弁部材２′を組み付けるには以下のようにする。まず、図８(A) は組み付け前の状態であり、第２弁部材２Ｂ′をプランジャケース３′側からハウジング１′内に挿入し、第１弁体２３′で第１弁ポート１３′を閉じた状態とする（図８(B)）。次に、第１弁部材２Ａ′のカップ部２２′を挿通孔１２ａ′から通してカップ部２２′を第２弁室１２′内に配置し、第１弁部材２Ａ′を第２弁部材２Ｂ′に組み付ける。

次に、第１弁部材２Ａ′の下端に配設されたスライド用ボール２５′に弁座部材１７ｂ′の第２弁ポート１７′を通すようにして、弁座部材１７ｂ′を弁ハウジング１′の下部に嵌め込み、さらに前記スライド用ボール２５′に弁ガイド１６′のスライド孔１６ａ′を通して、弁ガイド１６′を弁ハウジング１′の下部に嵌め込む。そして、弁ハウジング１′の下端をかしめて弁座部材１７ｂ′と弁ガイド１６′を固定する（図８(C)）。

次に、図８(C) に示すように、第１弁体２３′で第１弁ポート１３′を閉じた状態で、かつ、カップ部（第２弁体）２２′により第２弁ポート１７′を閉じた状態とし、一次側ポート１ｂ′からディスペンサ１０′によりカップ部２２′内にロック剤２６′を注入する。そして、図８(D) のようにロック剤２６′を固化したロック剤２６′とする。以上のようにして弁ハウジング１′内に複弁部材２′が組み付けられる。これにより、前記図６で説明したように、第１弁体２３′とカップ部（第２弁体）２２′のシール部間の寸法Ｌ１′が、第１弁座１３ａ′と第２弁座１７ａ′のシール部間の寸法Ｌ２′と同寸になる。

この第２実施形態では、次のような効果がある。第１実施形態において、ロック剤２６として例えば熱硬化性接着剤を用いた場合、部材の線膨張率が異なるとロック剤２６の硬化前と硬化後で第１弁部材２Ａの熱膨張の基準面が変わる。図９はロック剤２６を熱硬化させる過程を示す図である。硬化前は図９(A) のように組み付け体２０は室温雰囲気にあり、第１弁部材２Ａの円筒部（第１弁体）２１のシール面２１ｂが第１弁座１３ａに当接した状態である。熱硬化させるときは、図９(B) のように組み付け体２０を高温雰囲気に置く。このとき、組み付け体２０は図９(B) のように僅かに熱膨張し、硬化前は第１弁部材２Ａは円筒部２１と第１弁座１３ａとの当接面（シール面２１ｂ）を基準面Ｓ１として膨張する。なお、図９(B) では誇張して図示してある。そして、ロック剤２６が硬化して、図９(C) のように室温雰囲気に戻すと、組み付け体２０は収縮する。このとき、第１弁部材２Ａはロック剤２６により第２弁体２Ｂに固着されているので、円筒部２１はカップ部２２との境界を基準面Ｓ２として収縮する。このため、円筒部２１と第２弁体２３のシール部間の寸法Ｌ１と、第１弁座１３ａと第２弁座１７ａのシール部間の寸法Ｌ２とに差が生じ、弁漏れが発生してしまう。

これに対して、第２実施形態では、カップ部２２′の下端のシール面２２ｂ′が第２弁座１７ａ′に当接する構造になっている。すなわち、熱変化時に、第２弁部材２Ｂ′は、カップ部２２′と円筒部２１′との境界の位置、すなわちカップ部２２′のシール面２２ｂ′と第２弁座１７ａ′との当接面の位置を基準面Ｓ３（図５参照）として、膨張・収縮するだけである。すなわち、この基準面Ｓ３は、シール面２２ｂ′及びカップ部２２′内の底部と同一面であり、第１弁部材２Ａ′と第２弁部材２Ｂ′との固着部分がシール面２２ｂ′に接近している。これにより、第１弁体２３′と第１弁座１３ａ′との当接状態を保ったまま膨張・収縮するだけである。したがって、ロック剤２６′として熱硬化性接着剤を用いても、雰囲気温度の変化に対して、第１弁体２３′とカップ部２２′のシール部間の寸法Ｌ１′と、第１弁座１３ａ′と第２弁座１７ａ′のシール部間の寸法Ｌ２′とは、常に同寸になり、弁漏れが発生しない。また、この複座式制御弁は、製造時の室温雰囲気と異なる様々な温度環境で使用されても、シール部間の寸法Ｌ１′，Ｌ２′は常に同寸であり、弁漏れが発生しない。

なお、この第２実施形態でも、カップ部２２′に注入するロック剤２６′は接着剤でもよいし、半田等でもよい。

１ 弁ハウジング
１ａ 第１の一次側ポート
１ｂ 二次側ポート
１１ 主第１弁室
１２ 第２弁室
１２ａ 挿通孔
１３ 第１弁ポート
１３ａ 第１弁座
１４ 副第１弁室
１６ 弁ガイド
１６ａ スライド孔
１６ｂ 第２の一次側ポート
１７ 第２弁ポート
１７ａ 第２弁座
１７ｂ 弁座部材
２ 複弁部材
２Ａ 第１弁部材
２Ｂ 第２弁部材
２１ 円筒部（第１弁体をなす筒状部）
２１ａ 挿入孔
２１ｂ シール面
２２ カップ部
２２ａ 固定溝（凹凸部）
２３ 第２弁体
２３ａ シール面
２４ 連結ロッド部（弁棒）
２４ａ 固定溝（凹凸部）
２５ スライド部
２６ ロック剤
３ プランジャケース
４ 吸引子（電磁駆動部）
５ プランジャ（電磁駆動部）
６ プランジャばね
７ 電磁コイル（電磁駆動部）
７１ ボビン（電磁駆動部）
Ｐ 軸線
１′ 弁ハウジング
１ａ′ 第１の二次側ポート
１ｂ′ 一次側ポート
１１′ 主第１弁室
１２′ 第２弁室
１２ａ′ 挿通孔
１３′ 第１弁ポート
１３ａ′ 第１弁座
１４′ 副第１弁室
１６′ 弁ガイド
１６ａ′ スライド孔
１６ｂ′ 第２の二次側ポート
１７′ 第２弁ポート
１７ａ′ 第２弁座
１７ｂ′ 弁座部材
２′ 複弁部材
２Ａ′ 第１弁部材
２Ｂ′ 第２弁部材
１４ａ′ 開口部分
２１′ 円筒部（筒状部）
２１ａ′ 挿入孔
２２′ カップ部（第２弁体）
２２ａ′ 固定溝（凹凸部）
２２ｂ′ シール面
２３′ 第１弁体
２３ａ′ シール面
２４′ 弁棒
２４ａ′ 固定溝（凹凸部）
２５′ スライド用ボール
２６′ ロック剤
３′ プランジャケース
５′ プランジャ

Claims (7)

1. 電磁駆動部で軸線方向に駆動される複弁部材に該軸線方向に離間した第１弁体と第２弁体とを有し、弁ハウジングに前記第１弁体により開閉される第１弁ポートと、前記第２弁体により開閉される第２弁ポートとが設けられた複座式制御弁において、
   前記弁ハウジングに、該弁ハウジングの一方に開口する主第１弁室と、該弁ハウジングの他方に開口する副第１弁室と、主第１弁室と副第１弁室との間に位置する第２弁室と、主第１弁室と第２弁室とを導通する前記第１弁ポートと、第２弁室と副第１弁室とを導通し前記第２弁体より大きな内径を有する挿通孔とが形成され、
   前記複弁部材は、第１弁部材と第２弁部材とから構成され、
   前記第１弁部材は、前記第１弁体と第２弁体のうちの一方の弁体を有するとともに、前記第２弁部材は、前記第１弁体と第２弁体のうちの他方の弁体を有し、
   前記第１弁部材は前記軸線方向に挿入孔が形成された筒状部を有するとともに、前記第２弁部材は前記軸線方向に伸びて外周面が前記筒状部の前記挿入孔に整合する弁棒を有し、
   前記第２弁部材が前記主第１弁室から前記副第１弁室まで延在され、前記第１弁部材の筒状部が、前記挿入孔にて前記第２弁部材の弁棒に挿入されて該第１弁部材が第２弁部材に嵌め込まれており、
   前記第２弁体が前記副第１弁室の前記開口と前記挿通孔を介して前記第２弁室に配置されているとともに、前記第２弁ポートが形成された弁座部材が前記副第１弁室内に配置されており、 前記筒状部と前記弁棒とが固化したロック剤を介して固着されている
   ことを特徴とする複座式制御弁。
2. 電磁駆動部で軸線方向に駆動される複弁部材に該軸線方向に離間した第１弁体と第２弁体とを有し、弁ハウジングに前記第１弁体により開閉される第１弁ポートと、前記第２弁体により開閉される第２弁ポートとが設けられた複座式制御弁において、
   前記弁ハウジングに、該弁ハウジングの一方に開口する主第１弁室と、該弁ハウジングの他方に開口する副第１弁室と、主第１弁室と副第１弁室との間に位置する第２弁室と、主第１弁室と第２弁室とを導通する前記第１弁ポートと、第２弁室と副第１弁室とを導通し前記第２弁体より大きな内径を有する挿通孔とが形成され、
   前記複弁部材は、第１弁部材と第２弁部材とから構成され、
   前記第１弁部材は、前記軸線に直角なシール面を第１弁ポート側にして前記第１弁体をなすとともに前記軸線方向に挿入孔が形成された筒状部を有し、
   前記第２弁部材は、前記第２弁体と、前記軸線方向に伸びて前記主第１弁室の前記開口を介して前記電磁駆動部に連結された弁棒であって外周面が前記筒状部の前記挿入孔に整合する弁棒とを有し、
   前記第１弁部材が、前記主第１弁室の前記開口側から該主第１弁室内に配置されており、前記第２弁部材が、前記副第１弁室の前記開口側から前記挿通孔を挿通するように配置されており、前記第１弁部材の筒状部が、該筒状部の前記軸線に直角なシール面側から前記挿入孔にて前記第２弁部材の弁棒に挿入されて前記第２弁体が前記第２弁室内に配置されているとともに、前記第２弁ポートが形成された弁座部材が、前記副第１弁室の前記開口側から該副第１弁室内に配置されており、該弁座部材の前記第２弁室側に前記第２弁体が配置されており、
   前記筒状部と前記弁棒とが該筒状部の前記シール面と反対側で固化したロック剤を介して固着されている
   ことを特徴とする複座式制御弁。
3. 前記第１弁部材の前記筒状部の前記主第１弁室の前記開口側に、該筒状部に連なって前記主第１弁室の前記開口側に大径の開口部を有する、前記ロック剤を溜めるためのカップ部を備えたことを特徴とする請求項２に記載の複座式制御弁。
4. 電磁駆動部で軸線方向に駆動される複弁部材に該軸線方向に離間した第１弁体と第２弁体とを有し、弁ハウジングに前記第１弁体により開閉される第１弁ポートと、前記第２弁体により開閉される第２弁ポートとが設けられた複座式制御弁において、
   前記弁ハウジングに、該弁ハウジングの一方に開口する主第１弁室と、該弁ハウジングの他方に開口する副第１弁室と、主第１弁室と副第１弁室との間に位置する第２弁室と、主第１弁室と第２弁室とを導通する前記第１弁ポートと、第２弁室と副第１弁室とを導通し前記第２弁体より大きな内径を有する挿通孔とが形成され、
   前記複弁部材は、第１弁部材と第２弁部材とから構成され、
   前記第１弁部材は、前記軸線方向に挿入孔が形成された筒状部と、前記軸線に直角なシール面を第２弁ポート側に有し前記筒状部に連なって前記第１弁ポート側に開口部を有する前記第２弁体とを有し、
   前記第２弁部材は、前記第１弁体と、該第１弁体から前記副第１弁室側に前記軸線方向に伸びる弁棒であって外周面が前記筒状部の前記挿入孔に整合する弁棒とを有し、
   前記第２弁部材が、前記主第１弁室の前記開口側から前記副第１弁室まで延在され、前記第１弁部材が、前記副第１弁室の前記開口側から前記挿通孔を挿通するように配置されており、前記第１弁部材の筒状部が、前記第２弁体の開口部側から前記挿入孔にて前記第２弁部材の弁棒に挿入されて該第２弁体が前記第２弁室内に配置されているとともに、前記第２弁ポートが形成された弁座部材が、前記副第１弁室の前記開口側から該副第１弁室内に配置されており、該弁座部材の前記第２弁室側に前記第２弁体が配置されており、
   前記筒状部と前記弁棒とが該筒状部の前記第２弁体側で固化したロック剤を介して固着されていることを特徴とする複座式制御弁。
5. 前記第２弁体が前記ロック剤を溜めるためのカップ部である
   ことを特徴とする請求項４に記載の複座式制御弁。
6. 前記カップ部の内面と、前記第２弁部材の前記弁棒の外周面であって、該カップ部の内面と対向する外周面とに、凹凸部が形成されている
   ことを特徴とする請求項３または５に記載の複座式制御弁。
7. 前記第１弁ポートの径と前記第２弁ポートの径とが同径となっていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の複座式制御弁。

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