JP7107261B2 - 流体制御弁 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、流体制御弁に関する。

特許文献１の電磁弁は、非通電状態においてばね力により第１の弁部材を閉位置に保持し第２の弁部材を開位置に保持する。この状態では、第１のチャンネルと第２のチャンネルとが接続されている。通電状態においては、ばね力に抗する磁気力によって第１の弁部材が開位置に保持され、第３のチャンネルと第２のチャンネルとが接続されている。

国際公開第２０１５／０８２４５６号

特許文献１の電磁弁は、弁棒と、弁棒に固定された電機子と、弁棒に固定された第１の弁部材および第２の弁部材とを備えている。この構成より、弁棒の軸心が適正位置から径方向にずれたり傾いたりした状態で設置されると、弁部も弁棒と同様の状態になるため、閉弁力が不安定になるという懸念がある。

この明細書における開示の目的は、弁座に対する、弁部の径方向位置ずれと弁部の軸心傾きとの両方を抑制可能な流体制御弁を提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示された流体制御弁の一つは、作動流体が流通する内部通路（５１２）を内部に有するハウジング（５１）と、作動流体の流通を許可する開弁状態と作動流体の流通を阻む閉弁状態とに切り換えるように内部通路を開閉する弁部（５７）と、弁部が装着されまたは弁部が一部をなす弁部支持部材（５８；１５８）と、弁部支持部材を軸方向に駆動するプランジャ（５５；１５５）と、開弁状態と閉弁状態を切り換えるために通電時にプランジャを軸方向に駆動する磁気力を発生するコイル部（５４０）と、通電時にプランジャとともに磁気回路を形成するヨーク（５６；１５６）と、軸方向に移動する弁部支持部材を径方向に支持する第１摺動支持部（５１４；１５１４；２５１４）と、軸方向に移動するプランジャを、第１摺動支持部とは異なる部位において径方向に支持する第２摺動支持部（５４２）と、プランジャの内側に設けられ、内部通路を通過した作動流体が流通する流体通路（５５３）と、を備える。
開示された流体制御弁の一つは、作動流体が流通する内部通路（５１２）を内部に有するハウジング（５１）と、作動流体の流通を許可する開弁状態と作動流体の流通を阻む閉弁状態とに切り換えるように内部通路を開閉する弁部（５７）と、弁部が装着されまたは弁部が一部をなす弁部支持部材（５８；１５８）と、弁部支持部材を軸方向に駆動するプランジャ（５５；１５５）と、開弁状態と閉弁状態を切り換えるために通電時にプランジャを軸方向に駆動する磁気力を発生するコイル部（５４０）と、通電時にプランジャとともに磁気回路を形成するヨーク（５６；１５６）と、軸方向に移動する弁部支持部材を径方向に支持する第１摺動支持部（５１４；１５１４；２５１４）と、軸方向に移動するプランジャを、第１摺動支持部とは異なる部位において径方向に支持する第２摺動支持部（５４２）と、弁部支持部材の軸心周りに並ぶ複数の第１摺動支持部と、周方向について、隣り合う第１摺動支持部と第１摺動支持部との間に位置して弁部支持部材よりも径外側に設けられて、開弁状態において内部通路を通過した作動流体が分流する複数の分岐通路（５１５）と、を備える。

この流体制御弁によれば、弁部を備える弁部支持部材はプランジャとは異なる摺動支持部によって軸方向に移動可能に支持されている。これにより、弁部支持部材に係る摺動軸とプランジャに係る摺動軸とが独立であるため、互いの軸心の径方向位置や傾き具合に影響を受けにくい状態で動作できる。以上より、弁座に対する、弁部の径方向位置ずれと弁部の軸心傾きとの両方を抑制可能な流体制御弁を提供できる。

第１実施形態に係る冷却水回路を示す構成図である。 第１実施形態の流体制御弁について開弁状態を示した断面図である。 第１実施形態の流体制御弁について閉弁状態を示した断面図である。 第１実施形態に係る弁部支持部材と摺動支持部とを示す横断面図である。 第１実施形態の流体制御弁について開弁状態を示した断面図である。 第１実施形態の流体制御弁について閉弁状態を示した断面図である。 開弁状態においてヨークとプランジャ間の上流側の磁気経路を説明する拡大図である。 閉弁状態においてヨークとプランジャ間の上流側の磁気経路を説明する拡大図である。 開弁状態においてヨークとプランジャ間の下流側の磁気経路を説明する拡大図である。 閉弁状態においてヨークとプランジャ間の下流側の磁気経路を説明する拡大図である。 第１経路と第２経路についてストロークと吸引力の関係を示す特性図である。 第２実施形態に係る弁部支持部材と摺動支持部とを示す横断面図である。 第３実施形態の流体制御弁について閉弁状態を示した断面図である。 第４実施形態の流体制御弁について開弁状態を示した断面図である。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
流体制御弁の一例を開示する第１実施形態について図１～図１１を参照しながら説明する。第１実施形態の流体制御弁５は、冷却水回路１に設置されている。流体制御弁５によって制御される作動流体は、例えば、気体や水、オイル等の液体である。一例として示す冷却水回路１は、エンジン冷却水が循環する回路である。冷却水回路１は、車両に設けられたエンジン２の暖機および冷却を効率良く行う機能を有している。冷却水回路１は、エンジン２、ポンプ３、第１流路１０、第２流路１１、第３流路１２、切換弁４、ヒータコア６、流体制御弁５、ラジエータ７、制御装置８等を備えている。

図１に示すように、冷却水はポンプ３から流出し、エンジン２、第１流路１０、第２流路１１、第３流路１２を流通してポンプ３に戻る。制御装置８は、少なくとも一つの演算処理装置と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体としての少なくとも一つのメモリ装置とを有する。制御装置８は、例えばコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御装置８は、一つのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供されうる。プログラムは、制御装置８によって実行されることにより、制御装置８をこの明細書に記載される装置として機能させる。プログラムは、制御装置８によって実行されることにより、この明細書に記載される方法を実行するように制御装置８を機能させる。制御装置８は、エンジン２の暖機および冷却を行う種々の処理を行うための機能部がハードウェアまたはソフトウェアまたはその両方で構築されている。

ポンプ３は、エンジン２が運転状態である場合に冷却水を駆動させるようにエンジン２の運転と連動する装置である。ポンプ３は、エンジン２が運転状態のときに運転して冷却水を循環させ、エンジン２が停止状態のときに運転しない。ポンプ３には、例えばエンジンの回転によって動作する機械式の流量可変型ポンプが用いられる。ポンプ３は、電動モータを駆動源とし、エンジン２の運転状態とは無関係に作動、停止が可能である装置としてもよい。この場合、ポンプ３は、制御装置８の制御により、吐出する流体の量を変化させることができる。

第１流路１０は、エンジン２から流出した流体をポンプ３を経由してエンジン２に流入させる流路である。第１流路１０は、流体がヒータコア６やラジエータ７を経由しないでエンジン２、切換弁４およびポンプ３を循環する流路である。エンジン２の内部には冷却水を流通させる流路が形成されている。エンジン２の内部を流通する冷却水は、エンジン２の熱を吸収して自らの温度を上昇させることでエンジン２の内部温度を低下させている。第２流路１１は、エンジン２から流出した冷却水を、第１流路１０の上流部から分岐して流体制御弁５、ヒータコア６を経由して第１流路１０の下流部に戻す流路である。第２流路１１には流体制御弁５およびヒータコア６が設けられている。第３流路１２は、流体制御弁５よりも上流側である第２流路１１の上流部から分岐して、ラジエータ７を経由して第１流路１０の下流部に戻す流路である。

第３流路１２にはラジエータ７が設けられている。第３流路１２が下流側において第１流路１０に接続する合流部には、切換弁４が設けられている。切換弁４は、エンジン２を流出した冷却水の流路を、第１状態と第２状態とに切り換え可能に構成されている。第１状態は、冷却水が第１流路１０を循環するように第１流路１０と第３流路１２とを連通させない状態である。第２状態は、切換弁４において接続されている３つの通路をすべて開放する状態である。切換弁４は、例えば冷却水が所定の温度条件を満たす場合に第２状態に流路を切り換え、所定の温度条件を満たさない場合に第１状態に流路を切り換える装置である。切換弁４は、例えばサーモスタット弁によって構成することができる。切換弁４は、感温ワックスに加えられた熱の量または冷却水温度に応じて弁開度が変化する。

流体制御弁５は、第２流路１１においてヒータコア６よりも上流側または下流側に設けられ、その開度を閉弁状態または開弁状態の２つの状態に切り換え可能な弁である。流体制御弁５が閉弁状態である場合、冷却水は第１状態で第２流路１１には流れず第１流路１０のみに流れる。流体制御弁５が開弁状態である場合、冷却水は第１状態で第１流路１０と第２流路１１の両方に流れる。以上のように、第２流路１１、第３流路１２は第１流路１０に対して並列状態で構成されている。

制御装置８は、冷却水温度センサによって検出される冷却水の温度に基づいて流体制御弁５を制御する。エンジン２の始動後、冷却水温度が予め定めた第１温度未満である場合は、切換弁４によって第１状態に維持され、制御装置８によって流体制御弁５を閉弁状態に制御する。冷却水は第１流路１０のみを循環するので、エンジン２の暖機が促進される。

冷却水温度が第１温度以上になると、エンジン２の暖機制御を終了する。冷却水温度が第１温度よりも高温に設定された第２温度以上になると、切換弁４によって第２状態に切り換えられる。冷却水は第３流路１２を循環しラジエータ７において冷却水の放熱が行われる。制御装置８によって通電が遮断されて流体制御弁５が開弁状態に制御されると、冷却水は第２流路１１を循環し、ヒータコア６においても冷却水の放熱が行われる。また第１状態である場合に、ヒータコア６において冷却水からの放熱が必要である場合は、制御装置８によって通電が遮断されて流体制御弁５を開弁状態に制御することがある。

また他の形態として、前述した冷却水回路１は、エンジン２から流出した流体がヒータコア６やラジエータ７を経由してエンジンに戻る経路のみをもつ構成でもよい。つまり、冷却水回路１は、第１流路１０を備えていない構成であってもよい。制御装置８は、エンジン油温、あるいはトランスミッション等の油温を検出するセンサの検出値に基づいて流体制御弁５を制御するように構成してもよい。

流体制御弁５について、図２～図１１を用いて説明する。図２および図５は開弁状態を示している。図３および図６は閉弁状態を示している。流体制御弁５は、弁座５１１、弁部５７、弁部支持部材５８、プランジャ５５、電磁ソレノイド部５４、第１摺動支持部５１４、第２摺動支持部５４２等を備える。流体制御弁５は、弁部５７が弁座５１１から離間していく方向である開弁方向に作動流体の圧力が作用する構成を有する電磁弁装置である。流体制御弁５は、流体圧力に抗する方向に、弁部５７の閉弁方向が設定されている電磁弁装置である。流体制御弁５は、作動流体から受ける流体圧力と通電により発生する磁気力との大小関係に応じて、ハウジング内に設けられた内部通路５１２を開閉する。ハウジングは、流体制御弁５の外郭をなし、組み合わされた複数の分割部材を含んで形成されている。流体制御弁５は、内部を流通する作動流体の圧力作用方向と反対方向を閉弁方向とし、流体通路を開く開弁状態と流体通路を閉じる閉弁状態とを切り換える装置である。

弁部支持部材５８とプランジャ５５とは、別体の部材である。弁部支持部材５８とプランジャ５５は、互いに固定されていない。プランジャ５５は、可動コアでもある。プランジャ５５は、軸方向の両端が開口している筒状部５５１を備えている。プランジャ５５は、弁部５７側である筒状部５５１の一端部に設けられた上流側環状部５５０と、筒状部５５１の他端部に設けられた下流側環状部５５２とを備えている。上流側環状部５５０は、筒状部５５１と同じ直径寸法を有し、筒状部５５１と同軸状である上流側開口部５５０ａを貫通孔として有する。この明細書または特許請求の範囲における同軸状とは、複数の部材や部分が同軸またはほぼ同軸となるような位置関係であることを意味している。上流側環状部５５０は、弁部支持部材５８の下流側の端部に接触して弁部支持部材５８を軸方向に変位可能に支持している。軸方向はプランジャ５５や弁部５７の移動方向でもある。弁部支持部材５８は、プランジャ５５と一緒に軸方向に変位する。

上流側環状部５５０は、弁部支持部材５８に直接接触しない形態によって、弁部支持部材５８を軸方向に支持する構成でもよい。この場合、上流側環状部５５０は介在物を介して弁部支持部材５８に間接的に接触している。また、上流側環状部５５０と弁部支持部材５８は、開弁状態と閉弁状態との過程において、接触しない状態が存在する構成でもよい。この場合、上流側環状部５５０と弁部支持部材５８は、離間している状態から閉弁状態においては直接または間接的に接触する状態に移行する。上流側環状部５５０は、少なくとも閉弁状態において、弁部支持部材５８を支持する構成である。

下流側環状部５５２は、筒状部５５１よりも大きい直径寸法であって筒状部５５１に対して直交する方向に放射状に広がるフランジ状部である。下流側環状部５５２には、内側に筒状部５５１と同軸状である下流側開口部が設けられている。筒状部５５１の内側には、流体通路５５３が設けられている。流体通路５５３は、上流側開口部５５０ａを流体流入口としている。プランジャ５５は、磁気を通す材質、例えば磁性材料で構成されている。

弁部支持部材５８は、弁部５７が装着されることにより弁部５７と一体に構成されている。弁部支持部材５８は、上流側盤部５８０と複数の上流側脚部５８２と複数の下流側脚部５８３とを備えている。上流側盤部５８０は、上流側脚部５８２の上流端部に一体に設けられた部分であり、例えば円盤状部をなしている。上流側盤部５８０には弁部５７が装着されている。弁部５７は、弁部支持部材５８の一部である構成でもよく、この場合、弁部支持部材５８は、弁部を含む弁体として解釈することもできる。

複数の上流側脚部５８２は、上流側盤部５８０の外周縁部において周方向に間隔をあけて並んでおり、それぞれ上流側盤部５８０からプランジャ５５側に延びている。隣り合う上流側脚部５８２と上流側脚部５８２との間には、流体通路５８１が設けられている。弁部支持部材５８には、径方向に貫通するように少なくとも一つの流体通路５８１が設けられている。流体通路５８１は、上流側で内部通路５１２に連通し、下流側で上流側開口部５５０ａを介して流体通路５５３に連通している。

図２、図３に示すように、下流側脚部５８３は、上流側脚部５８２の下流端部に一体に設けられ上流側脚部５８２からさらにプランジャ５５側に延びる部分である。下流側脚部５８３は、上流側脚部５８２よりも外径寸法が小さい部分である。下流側脚部５８３は、ヨーク５６の上流側第１環状部５６０に設けられた開口部５６０ａに内挿された状態で、軸方向に摺動可能に支持されている。

弁部支持部材５８は、開弁状態において上流側脚部５８２の下流端部が上流側第１環状部５６０に接触することでそれ以上開弁方向に変位することが規制されている。したがって、下流側脚部５８３は、ヨーク５６によって、軸方向について所定の範囲で変位可能であり、径方向にはほぼ移動不可能に規制されている。ヨーク５６の上流側第１環状部５６０は、軸方向に移動する下流側脚部５８３を径方向に支持する部分である。このように径方向に支持するとは、上流側第１環状部５６０が下流側脚部５８３に対して径方向の動きを規制するように支持することを意味する。この構成によれば、ヨーク５６は、軸方向に移動する弁部支持部材５８を径方向に支持する第１摺動支持部でもある。弁部支持部材５８は、例えば樹脂材料等の磁気を通しにくい材料で形成されている。したがって、弁部支持部材５８は磁気回路を形成しないように構成されている。

弁部５７は、ゴム等の弾性変形可能な材質で形成されている。弁部５７は、軸方向の下流側に延びる軸部５７１が上流側盤部５８０の貫通孔に嵌っている状態で弁部支持部材５８に一体に装着されている。弁部５７は、流入側ハウジング５１に設けられた弁座５１１に対して軸方向に対向する位置に設けられている。

弁部支持部材５８は、第１摺動支持部５１４によって軸方向に変位可能な状態で支持されている。第１摺動支持部５１４は、弁部支持部材５８の外周面を部分的に支持している。第１摺動支持部５１４は、弁部支持部材５８をハウジングに対して軸方向に移動するように径方向に支持している。このように径方向に支持するとは、第１摺動支持部５１４が弁部支持部材５８に対して径方向の動きを規制するように支持することを意味する。第１摺動支持部５１４は、開弁動作や閉弁動作において弁部支持部材５８に対して径方向に少なくとも一時的または部分的に接触することにより径方向の動きを規制している。第１摺動支持部５１４は、ハウジングの一部である。第１摺動支持部５１４は、流体制御弁５において固定設置された部分である。また、第１摺動支持部５１４は、例えばハウジングとは別個の部品であって、ハウジング内に収容されている構成でもよい。

図４に示すように、流入側ハウジング５１は、上流側脚部５８２の外周縁を支持する複数の第１摺動支持部５１４を備えている。第１摺動支持部５１４は、流体制御弁５における、ある特定の一部分に設けられた部位である。第１摺動支持部５１４は、流入側ハウジング５１の一部として設けられた、第２摺動支持部５４２とは異なる部位である。複数の第１摺動支持部５１４は、上流側脚部５８２の外周縁を支持する位置に周方向に間隔をあけて並んでいる。第１摺動支持部５１４は、開弁状態と閉弁状態の両方にわたって上流側脚部５８２の外周縁を内周縁によって支持できる軸方向長さを有している。

複数の第１摺動支持部５１４は、複数の第１摺動支持部５１４に係る中心軸が弁部支持部材５８の軸心と同軸になるように弁部支持部材５８を支持している。第１摺動支持部５１４の内側壁面は、上流側脚部５８２の外周面に面している。複数の第１摺動支持部５１４は、弁部支持部材５８の外周面に部分的に接触して支持する構成でもよい。

図４に示すように第１摺動支持部５１４には、上流側脚部５８２の外周面に対向する内側壁面に、径内側または軸心側に凸となる凸部５１４ａが設けられている。上流側脚部５８２には、第１摺動支持部５１４の内周壁面に対向する外周壁面に、径内側または軸心側に凹となる凹部５８２ａが設けられている。凸部５１４ａと凹部５８２ａとが嵌り合って摺動することにより、上流側脚部５８２は第１摺動支持部５１４に対して軸方向に摺動可能である。凸部５１４ａと凹部５８２ａは、開弁状態と閉弁状態の両方にわたって摺動可能な軸方向長さにおいて嵌り合う関係にある。凸部５１４ａの軸方向長さと凹部５８２ａの軸方向長さは、同程度でもよいし、一方が他方よりも長い構成でもよい。

流体制御弁５は、周方向に並ぶ、凸部５１４ａと凹部５８２ａの係合部を複数個備えている。この係合部は、流体制御弁５が有する複数の上流側脚部５８２および第１摺動支持部５１４のうち、全部または少なくとも一つに設けられている。凸部５１４ａと凹部５８２ａとが係合する構成は、第１摺動支持部５１４に対して上流側脚部５８２が軸心周りに回転することを規制している。図４に示す状態において弁部支持部材５８が右回りに回転運動すると、凹部５８２ａの両側の凸部のうち左回り側の部分が凸部５１４ａに衝突する。図４に示す状態において弁部支持部材５８が左回りに回転運動すると、凹部５８２ａの両側の凸部のうち右回り側の部分が凸部５１４ａに衝突する。このように弁部支持部材５８が左回り、右回りのいずれの方向に回転しても、凸部５１４ａと凹部５８２ａとの係合部がストッパとして機能する回転阻止機構部を構成する。

凸部５１４ａと凹部５８２ａのそれぞれの断面形状は、図４に示す形状に限定されない。凸部５１４ａと凹部５８２ａとの係合部に係る断面形状は、第１摺動支持部５１４に対する上流側脚部５８２の回転阻止効果を奏する形状であればよい。例えば、当該係合部に係る断面形状は、矩形状、楔状、多角形状、半円状、半トラック状のいずれでもよい。

このように凸部５１４ａと凹部５８２ａは、上流側脚部５８２と第１摺動支持部５１４との摺動部を構成する。また、上流側脚部５８２と第１摺動支持部５１４との摺動部は、面と面とが擦れ合うのではなく点または線によって擦れ合うような形状でもよい。

流入側ハウジング５１は、複数の第１摺動支持部５１４と、隣り合う第１摺動支持部５１４と第１摺動支持部５１４とを連結する外壁部５１３とを備える。外壁部５１３は、ハウジングの一部を形成し、複数の第１摺動支持部５１４と一体に形成されている。流体制御弁５は、流入側ハウジング５１内において複数の分岐通路５１５を有している。分岐通路５１５は、隣り合う第１摺動支持部５１４と第１摺動支持部５１４の間に位置する通路である。分岐通路５１５は、径外側において外壁部５１３と、周方向において二つの第１摺動支持部５１４とによって囲まれた通路である。分岐通路５１５は、径内側または軸心側において流体通路５８１に通じている。

この構成により、図５に示す開弁状態において流入ポート５１０を通過した作動流体は内部通路５１２から複数の分岐通路５１５に分流して弁部５７よりも下流側に流下する。複数の分岐通路５１５に分流した作動流体は、複数の下流側脚部５８３の内側で合流し、開口部５６０ａを通じて流体通路５５３に流入して流出ポート５３０から流出する。

流体制御弁５は、作動流体の内部通路５１２を形成するハウジングを備える。ハウジングは、流入側ハウジング５１と、流出側ハウジング５３と、流入側ハウジング５１と流出側ハウジング５３とを連結する中間ハウジング５２とを備える。流入側ハウジング５１は、流体制御弁５の外郭を形成するハウジングの一部品である第１ハウジングである。中間ハウジング５２は、流体制御弁５の外郭を形成するハウジングの一部品である第２ハウジングである。流出側ハウジング５３は、流体制御弁５の外郭を形成するハウジングの一部品である第３ハウジングである。流入側ハウジング５１には、作動流体が流入する流入ポート５１０が設けられている。流入側ハウジング５１は、下流側が中間ハウジング５２に一体に設けられ、弁部５７、弁部支持部材５８の大部分等を内蔵している。流入側ハウジング５１は、内部において流入ポート５１０の周囲に、閉弁方向に変位する弁部５７が着座する弁座５１１を備えている。閉弁状態において弁座５１１は、環状面または環状線を形成するように弁部５７に接触していることが好ましい。

流出側ハウジング５３には、流出ポート５３０が設けられている。流出側ハウジング５３は、上流側が中間ハウジング５２に一体に設けられている。流出ポート５３０は上流側の端部で流体通路５５３に連通している。流入側ハウジング５１、中間ハウジング５２および流出側ハウジング５３は、樹脂材料で形成され、互いに溶着接合されている。

中間ハウジング５２は、ヨーク５６、プランジャ５５、コイル部５４０、ボビン５４１、第２摺動支持部５４２等を内蔵している。ヨーク５６は、流体制御弁５のハウジング内において固定設置されている。ヨーク５６は、磁気を通す材質、例えば磁性材料で構成されている。ヨーク５６は、磁気回路の一部を構成し、ボビン５４１、第２摺動支持部５４２を中間ハウジング５２の内部で支持している。ヨーク５６は、ボビン５４１およびコイル部５４０の外周側を覆うように設けられている。プランジャ５５、コイル部５４０、ボビン５４１、第２摺動支持部５４２、弁部支持部材５８および弁部５７は、軸心が同軸状をなすように設置されている。第２摺動支持部５４２は、流体制御弁５において固定設置された部分である。

第２摺動支持部５４２は筒状体の部材である。第２摺動支持部５４２は、外側でボビン５４１を支持し、内側でプランジャ５５が軸方向に摺動可能なようにプランジャ５５の筒状部５５１の外面を支持している。第２摺動支持部５４２はプランジャ５５を径方向に支持している部位であり、流体制御弁５における、ある特定の一部分に設けられている。このように径方向に支持するとは、第２摺動支持部５４２がプランジャ５５に対して径方向の動きを規制するように支持することを意味する。第２摺動支持部５４２は、開弁動作や閉弁動作においてプランジャ５５に対して径方向に少なくとも一時的または部分的に接触することにより径方向の動きを規制している。第２摺動支持部５４２は、プランジャ５５の内側に設けられた流体通路５５３よりも径外側に位置する径方向位置においてプランジャ５５を径方向に支持している。

第２摺動支持部５４２は、軸方向に移動するプランジャ５５を、第１摺動支持部５１４とは軸方向に離れた位置において径方向に支持している。第２摺動支持部５４２は、第１摺動支持部５１４とは異なる径方向位置においてプランジャ５５を径方向に支持している。第２摺動支持部は、軸方向に移動するプランジャ５５を第１摺動支持部とは異なる部位において径方向に支持する。第２摺動支持部５４２は、中間ハウジング５２に内蔵された、第１摺動支持部５１４とは異なる部位である。第２摺動支持部５４２は、第１摺動支持部５１４とは別部品である。第２摺動支持部５４２は、磁束を通しにくい非磁性体材料で形成されている。また、第２摺動支持部５４２は、例えばハウジングの一部でもよい。弁部支持部材５８とプランジャ５５は、第１摺動支持部５１４と第２摺動支持部５４２とで支持されることによって、互いに径方向に移動可能な状態で摺動する。

電磁ソレノイド部５４は、ヨーク５６、コイル部５４０、ボビン５４１、第２摺動支持部５４２、コネクタ等を備えて構成されている。コネクタは、ヨーク５６の側方または外側に位置するように設けられる。コネクタはコイル部５４０に通電するために設けられている。コネクタの内部のターミナル端子はコイル部５４０と電気的に接続されている。電磁ソレノイド部５４は、コネクタによってターミナル端子を電流制御装置等に電気的に接続することによりコイル部５４０に通電する電流を制御できる。ボビン５４１は、樹脂材により円筒状に形成され、外周面にはコイル部５４０が巻回されている。コイル部５４０は、開弁状態と閉弁状態を切り換えるために、通電時にプランジャ５５を軸方向に駆動する磁気力を発生する。

ヨーク５６は、軸方向の両端が開口している筒状体である。ヨーク５６は、上流側第１環状部５６０と傾斜部５６１と上流側第２環状部５６２と下流側筒状部５６３とを備えている。上流側第１環状部５６０は、ヨーク５６において弁部５７側の一端部に設けられている。上流側第１環状部５６０は、プランジャ５５の上流側環状部５５０に軸方向に接触可能なように設けられている。上流側第１環状部５６０は、上流側環状部５５０よりも大きい直径寸法を有しプランジャ５５の上流側開口部５５０ａと同軸状である開口部５６０ａを貫通孔として有する。

上流側第１環状部５６０と上流側環状部５５０は、軸方向に向かい合う部分であって互いに沿うような断面形状をなす平行部をなしている。以下、傾斜部および平行部に関わる断面形状とは、プランジャ等の軸方向に沿う縦断面形状のことである。上流側第１環状部５６０と上流側環状部５５０は、プランジャ５５とヨーク５６との間に磁束が通る磁気経路を形成するようにプランジャ５５とヨーク５６に設けられている。

上流側第１環状部５６０は弁部５７とは反対側の下流側面５６０ｂが上流側環状部５５０の弁部５７側に位置する上流側面５５０ｂに閉弁状態で接触するように設けられている。閉弁状態とは、作動流体の流通を阻むように内部通路５１２が閉じられた状態である。閉弁状態には、弁部５７と弁座５１１が接触する状態だけでなく、弁部５７と弁座５１１が非接触であっても作動流体の流通を阻んでいる状態も含まれる。

下流側面５６０ｂと上流側面５５０ｂとは、軸方向に向かい合う部分であって互いに沿う平行部をなしている。図３および図６に示す閉弁状態では、上流側第１環状部５６０と上流側環状部５５０とが接触する部分に磁束が通る第２経路である磁気経路が形成されている。上流側環状部５５０は、閉弁状態において平行部の一方であるプランジャ平行部分に相当する。上流側第１環状部５６０は、閉弁状態において平行部の他方であるヨーク平行部分に相当する。上流側第１環状部５６０と上流側環状部５５０は、互いに軸方向に向かい合いかつ軸方向に対して直交する部分である。上流側環状部５５０は、筒状部５５１に対して交差するように延設されかつ筒状部５５１よりも作動流体の上流側でプランジャ５５に設けられた可動側上流環状部である。上流側第１環状部５６０は、可動側上流環状部よりも作動流体の上流側にヨーク５６に設けられた固定側上流環状部である。

上流側環状部５５０と上流側第１環状部５６０は、閉弁状態において直接接触しない構成でもよい。この場合、上流側環状部５５０は、介在物を通じて磁気経路を形成するように介在物を介して上流側第１環状部５６０に間接的に接触している。介在物は、例えば非磁性体である。介在物は、閉弁状態において上流側環状部５５０と上流側第１環状部５６０の間で磁束が通る物体である。介在物は磁性体でもよい。

傾斜部５６１は、弁部５７側の端部が上流側第１環状部５６０に連結し、プランジャ５５側の端部が上流側第２環状部５６２に連結する形状の筒状部である。傾斜部５６１は上流側から下流側にかけて直径が拡大するような筒状部である。傾斜部５６１は、プランジャ５５の筒状部５５１に対して傾斜する断面形状をなす部分である。傾斜部５６１は、上流側の端部が下流側の端部よりも直径寸法が小さく形成されている。したがって、傾斜部５６１は、下流側またはプランジャ５５側に向かうほど、直径が大きくなるように筒状部５５１に対して傾斜している。

傾斜部５６１における上流側または弁部５７側の端部は、筒状部５５１よりも直径寸法が大きく構成されている。筒状部５５１、特にその上流側部位は、開弁状態から閉弁状態へ移動するにつれて、傾斜部５６１との距離が少しずつ小さくなるように設けられている。開弁状態での通電開始時には、図７に示すように、上流側におけるプランジャ５５とヨーク５６との距離は、傾斜部５６１と筒状部５５１との間が最も短くなっている。このように開弁状態では、傾斜部５６１と筒状部５５１との間を磁束が通る第１経路である磁気経路が前述の第２経路よりも磁束が大きくなる。開弁状態の通電開始時は第１経路の方が第２経路よりも磁束が大きい磁気経路を形成し、閉弁状態は第２経路の方が第１経路よりも磁束が大きい磁気経路を形成する。

上流側第２環状部５６２は、ヨーク５６において傾斜部５６１の下流端部から径方向に延びている。下流側筒状部５６３は、ヨーク５６において上流側第２環状部５６２の外周縁から軸方向に延びている。上流側第２環状部５６２は、傾斜部５６１の下流端部よりも大きい直径寸法であって下流側筒状部５６３に対して直交する方向に放射状に広がるフランジ状部である。上流側第２環状部５６２は、断面形状が上流側第１環状部５６０と平行な関係にある。下流端筒状部５６５の内周面は、閉弁状態および開弁状態で、軸方向について下流側環状部５５２の外周縁と対向する位置関係にある。通電時には、下流側筒状部５６３と下流側環状部５５２の外周縁との間にも磁束が通る磁気経路が形成されることになる。

図７～図１０に示すように、流体制御弁５は、プランジャ５５とヨーク５６との間を通る第１経路と第２経路を、軸方向について一端側と他端側との両方に備えている。ヨーク５６は、下流端筒状部５６５と、下流端筒状部５６５と下流側筒状部５６３とをつなぐ下流側環状部５６４とを備えている。下流端筒状部５６５は、軸方向の他端側である下流側の端部に設けられて軸方向に延びる断面形状を有する。下流側環状部５６４は、下流側筒状部５６３の下流端部から径方向に延びて外周側で下流端筒状部５６５と一体になっている。下流側環状部５５２は、閉弁状態において、弁部５７側の上流側面５５２ｂが下流側環状部５６４の下流側面５６４ｂに接触するような位置に設けられている。下流側面５６４ｂは、下流側環状部５６４において弁部５７側とは反対側に位置する面である。下流側面５６４ｂと上流側面５５２ｂとは、軸方向に向かい合う部分であって互いに沿う平行部をなしている。下流側環状部５５２は、閉弁状態において平行部の一方であるプランジャ平行部分に相当する。下流側環状部５６４は、閉弁状態において平行部の他方であるヨーク平行部分に相当する。

図９に示すように開弁状態で通電中であると、プランジャ５５とヨーク５６の下流端部においては、下流側環状部５５２と下流端筒状部５６５との間の第１経路に磁束が通る。開弁状態で下流側におけるプランジャ５５とヨーク５６との距離は、下流側環状部５５２と下流端筒状部５６５との間が最も短くなっている。

図９に示す開弁状態から閉状態に近づけていき、図１０に示す閉弁状態になると、第２経路が第１経路よりも支配的となる逆転現象が起こる。これは、互いに平行部を構成する下流側環状部５５２と下流側環状部５６４とが接触し、または下流側においてプランジャ５５とヨーク５６との間において最も近接するからである。下流側において下流側環状部５５２と下流側環状部５６４との間が、磁気抵抗が最も小さい部位であり、磁束が最も大きい部位になる。

流体制御弁５は、下流側においても、図１１の特性図と同様にストロークが小さい閉弁状態の直前においてプランジャ５５の吸引力が第２経路の方が大きくなるように変化する。流体制御弁５は、第２経路によって弁部５７を弁座５１１に吸着する構成を下流側に備えることで、弁部５７に作用する流体圧力に対して弁部５７を締め切ることができる。これによれば、閉弁時の吸着保持力を強化することができる。

図１１に示すように、プランジャ５５を吸引する吸引力は、開弁状態から閉弁状態に近づく間は第１経路の方が第２経路よりも大きい。さらにこの吸引力は、閉弁状態の直前で逆転現象が起きて閉弁状態では第２経路の方が第１経路よりも大きくなるという特性がある。図７に示す通電時の開弁状態においては、実線矢印で示す第１経路が破線矢印で示す第２経路よりも支配的な磁気経路になる。これはプランジャ５５とヨーク５６との間において傾斜部５６１と筒状部５５１とは、最短距離であり磁気抵抗が最小の部位であり磁束が最大の部位になるからである。このため、流体制御弁５において図１１の特性図と同様に、ストロークが大きい開弁状態ではプランジャ５５を吸引する吸引力は、第２経路よりも第１経路の方が大きくなる。流体制御弁５は、第１経路において吸引し始める構成を採用することによって、弁部５７に作用する流体圧力に反してプランジャ５５を吸引することができる。したがって、流体制御弁５は、通電開始時の吸引性能を強化することができる。

図７に示す開弁状態から閉弁状態に近づけていき、図８に示す閉弁状態になると、第２経路が第１経路よりも支配的となる逆転現象が起こる。これは、互いに平行部を構成する上流側環状部５５０と上流側第１環状部５６０とが接触しまたはプランジャ５５とヨーク５６との間において最も近接するからである。このため、上流側環状部５５０と上流側第１環状部５６０との間が、磁気抵抗が最も小さい部位であり磁束が最も大きい部位になる。流体制御弁５は、図１１の特性図と同様に、ストロークが小さい閉弁状態の直前においてプランジャ５５の吸引力が第２経路の方が大きくなるように変化する。流体制御弁５は、第２経路によって弁部５７を弁座５１１に吸着する構成を採用することにより、弁部５７に作用する流体圧力に対して弁部５７を締め切ることができる。このため、閉弁時の吸着保持力を強化することができる。以上のように、流体制御弁５は、図１１に図示する第１経路と第２経路の両方の吸引力に係る有利な特性を併せ持った電磁弁を提供している。

次に、第１実施形態の流体制御弁５がもたらす作用効果について説明する。流体制御弁５は、作動流体が流通する内部通路５１２を有するハウジングと、開弁状態と閉弁状態とに切り換えるように内部通路５１２を開閉する弁部５７とを備える。流体制御弁５は、弁部５７が装着されまたは弁部５７が一部をなす弁部支持部材５８と、弁部支持部材５８を軸方向に駆動するプランジャ５５とを備える。流体制御弁５は、通電時にプランジャ５５を軸方向に駆動する磁気力を発生するコイル部５４０と、通電時にプランジャとともに磁気回路を形成するヨーク５６とを備える。流体制御弁５は、軸方向に移動する弁部支持部材５８を径方向に支持する第１摺動支持部と、プランジャ５５を径方向に支持する第２摺動支持部とを備える。第２摺動支持部は、軸方向に移動するプランジャ５５を第１摺動支持部とは異なる部位において径方向に支持する。

この流体制御弁５によれば、弁部５７を含む弁部支持部材５８はプランジャ５５とは異なる部位の摺動支持部によって軸方向に移動可能に支持されている。流体制御弁５は、第１摺動支持部によって規制された弁部支持部材５８の摺動軸と第２摺動支持部によって規制されたプランジャ５５の摺動軸とを備える。つまり、流体制御弁５は、別個に独立した、弁部支持部材５８の摺動軸とプランジャ５５の摺動軸とを備える。この単独の２つの摺動軸により、互いの軸心の径方向位置や傾き具合に影響を受けにくい状態で弁部支持部材５８とプランジャ５５とを動作できる。例えば、プランジャ５５の軸心が適正位置からずれたり傾いたりした場合でも、弁部支持部材５８の軸心は第１摺動支持部によって適正位置に設定できる。以上によれば、弁座５１１に対する弁部５７の、径方向の位置ずれと軸心の傾きとの両方を抑制可能な流体制御弁５を提供できる。

弁部支持部材５８は、プランジャ５５に対して径方向に移動可能な状態で支持されている。この構成によれば、弁部支持部材５８の摺動軸は、プランジャ５５の摺動軸に対して径方向に移動可能に設定されている。このため、互いの軸心の径方向位置や傾き具合に影響を受けにくい状態で弁部支持部材５８とプランジャ５５とを動作できる流体制御弁５が得られる。

流体制御弁５の外郭をなすハウジングは、組み合わされた複数の分割部材を含んで形成されている。第１摺動支持部を内蔵しまたは一部に第１摺動支持部を有する分割部材と、第２摺動支持部を内蔵しまたは一部に第２摺動支持部を有する分割部材とは、別個の部材である。この構成によれば、第１摺動支持部と第２摺動支持部とを、組み合わされた別々の分割部材に内蔵しまたは別々の分割部材の一部として有する。これにより、プランジャ５５の軸心と弁部支持部材５８の軸心とを別部品のハウジング用部材で管理できるので、独立した２つの摺動軸心を簡易に形成できる。

第１摺動支持部は、複数の分割部材のうち、流入ポート５１０を有する流入側ハウジングに設けられた部分である。この構成によれば、第１摺動支持部を流入側ハウジングの一部として有し、第２摺動支持部を別個の分割部材に内蔵しまたは別個の分割部材の一部として有する。これにより、弁部支持部材５８の軸心を流入側ハウジングによって管理できるので、弁部支持部材５８の摺動軸心を上流側に形成する流体制御弁５を提供できる。

流体制御弁５は、第１摺動支持部に対する弁部支持部材５８の回転を阻止する回転阻止機構部を備える。この構成によれば、第１摺動支持部に対して弁部支持部材５８が誤って組み付けられることを抑止する流体制御弁５を提供できる。さらに弁部支持部材５８が周方向に不要な動作をすることを抑止する流体制御弁５を提供できる。

回転阻止機構部は、第１摺動支持部と弁部支持部材５８との係合部を含んでいる。この構成によれば、当該係合部を適正に形成する組み付けを行うことにより、第１摺動支持部に対して弁部支持部材５８が適正に動作する流体制御弁５を提供できる。

流体制御弁５は、弁部支持部材５８の軸心周りに並ぶ複数の第１摺動支持部を備える。流体制御弁５は、周方向について、隣り合う第１摺動支持部と第１摺動支持部との間に位置して弁部支持部材５８よりも径外側に設けられた複数の分岐通路５１５を備える。複数の分岐通路５１５には、開弁状態において内部通路５１２を通過した作動流体が分流する。

この構成によれば、弁部支持部材５８を周方向に並ぶ複数の部位において径方向に支持するため、安定した弁部支持部材５８の摺動軸を提供できる。さらに、複数の分岐通路５１５を弁部支持部材５８よりも径外側に形成できるため、開弁状態において流下する作動流体の流路断面積を拡大することができる。これにより、開弁された内部通路５１２を通過した作動流体の流通抵抗を抑えた流体制御弁５を提供できる。

流体制御弁５は、プランジャ５５の内側に作動流体が流下する流体通路５５３を備える。複数の分岐通路５１５を通過した作動流体は、合流して流体通路５５３を流下する。この構成によれば、開弁された内部通路５１２を通過した作動流体をプランジャ５５の内側の流体通路５５３に流通抵抗を抑えて流下させることができる。さらに流体通路５５３を流下する作動流体によって、通電によるコイル部５４０およびプランジャ５５からの発熱を緩和する流体制御弁５を提供できる。

流体制御弁５は、ヨーク５６とプランジャ５５との間を磁束が通る磁気経路をなすようにプランジャ５５とヨーク５６に設けられ互いに沿う断面形状をなす平行部を備える。閉弁状態において平行部の一方であるプランジャ平行部分は平行部の他方であるヨーク平行部分に接触しまたは磁気経路を形成するように介在物を介して接触する。閉弁状態においてさらにプランジャ５５は弁部支持部材５８を軸方向に支持している。

この流体制御弁５によれば、閉弁状態でプランジャ平行部分がヨーク平行部分に直接または間接的に接触する。このため、プランジャ５５とヨーク５６の吸着保持力を強化できる。閉弁状態においてさらにプランジャ５５は弁部支持部材５８を軸方向に支持する。このため、ヨーク平行部分を基準として弁部５７の軸方向位置を適正な状態に維持できる。以上より、閉弁時に安定した磁気吸引力と閉弁力とが図れる流体制御弁５を提供できる。

閉弁状態において弁部５７と弁座５１１は密着している。閉弁状態においてプランジャ平行部分はヨーク平行部分に接触しまたは介在物を介して磁気経路を形成するように間接的に接触する。閉弁状態においてプランジャ５５は弁部支持部材５８を軸方向に支持している。

この構成によれば、プランジャとヨークの吸着保持力を確保でき弁部５７の軸方向位置を適正に維持できる状態において、弁部５７を弁座５１１に密着できる。流体制御弁５は、閉弁時に安定した磁気吸引力と閉弁力とを発揮できる。

閉弁状態において弁部支持部材５８はプランジャ平行部分によって軸方向に支持されている。この構成によれば、ヨーク平行部分に吸着された状態のプランジャ平行部分によって弁部支持部材５８を支持できる。このため、弁部支持部材５８を支える支持力を強化でき、閉弁時に弁部５７の軸方向位置を維持する機能を高めることができる。

プランジャ平行部分は、筒状部５５１に対して交差して延設されかつ筒状部５５１よりも作動流体の上流側に可動側上流環状部を含む。ヨーク平行部分は、可動側上流環状部よりも作動流体の上流側に固定側上流環状部を含む。この構成によれば、閉弁状態で可動側上流環状部が固定側上流環状部に直接または間接的に接触する。このため、プランジャ５５とヨーク５６の吸着保持力を強化する機構部を弁部５７に近い場所に設置できるので、閉弁力に影響力を及ぼしやすい磁気吸引力を提供できる。

ヨーク平行部分とプランジャ平行部分は、互いに軸方向に向かい合いかつ軸方向に対して直交する部分である。この構成によれば、磁気吸引力を平行部に対して垂直方向に作用させることができるので、吸着力を強化できる流体制御弁５を提供できる。

流体制御弁５は、開弁状態と閉弁状態とに切り換えるように内部通路５１２を開閉し、開弁する方向に作動流体の圧力が作用する弁部５７を備える。流体制御弁５は、プランジャ５５とヨーク５６との間を磁束が通る磁気経路である第１経路を備える。流体制御弁５は、第１経路とは異なる部位においてプランジャ５５とヨーク５６との間を磁束が通る磁気経路である第２経路を備える。開弁状態での通電開始時は第１経路の方が第２経路よりも磁束が大きくなる磁気経路を形成する。閉弁状態では第２経路の方が第１経路よりも磁束が大きくなる磁気経路を形成する。

流体制御弁５によれば、開弁状態での通電開始時に、第１経路を通る磁気経路によって発生する駆動力を利用してプランジャ５５を流体圧力に抗して吸引し始めることができる。さらに弁部５７を開弁状態から閉弁状態に至る過程において第２経路を通る磁気経路によって発生する駆動力を利用して閉弁状態を維持するようにプランジャ５５を吸着できる。開弁状態での通電開始時に第１経路を通る磁気経路が支配的になる。これにより、プランジャ５５を弁座５１１側に吸引する吸引力を発揮させて作動流体の圧力に抗する閉弁方向に弁部５７を移動させる駆動力を得ることができる。流体圧力が弁部５７に作用している状態で閉弁状態に持って行けるので、通電タイミングが限定されない流体制御弁５を提供できる。

閉弁状態では第２経路を通る磁気経路が支配的になる。これにより、弁部５７を弁座５１１に接触させた状態に維持する吸着力を発揮させて内部通路５１２を締め切ることができる。この効果により、スプリングなどの付勢力に頼らずに、開弁状態からの閉弁動作と閉弁状態の維持との両方を実施できる。このため、スプリングの具備や付勢力の強化などに伴う装置の大型化を抑えることができる。以上によれば、作動流体の圧力に抗して閉弁する際の閉弁性能の向上と大型化の抑制とが図れる流体制御弁５を提供できる。

第１経路は、プランジャ５５とヨーク５６の一方の一部であってプランジャ５５とヨーク５６の他方の部分に対して傾斜する断面形状をなす傾斜部５６１と他方の部分との間を磁束が通る磁気経路である。第２経路は、プランジャ５５とヨーク５６のそれぞれにおいて軸方向に向かい合う部分であって互いに沿うような断面形状をなす平行部を磁束が通る磁気経路である。この平行部は、プランジャ５５の上流側環状部５５０とヨーク５６の上流側第１環状部５６０とで構成されている。

この構成によれば、傾斜部５６１を備えるため、開弁状態での通電開始時にプランジャ５５とヨーク５６の平行部を通る第２経路よりも磁束が大きい第１経路を形成できる。開弁状態から閉弁状態への過程において、平行部によってプランジャ５５とヨーク５６との重なり合う面積または接触面積が大きく磁束が大きい第２経路に切り換えできる。このようにプランジャ５５とヨーク５６の形状を工夫して磁気経路を構築する。これにより、スプリングなどの付勢力に頼らずに、開弁状態からの閉弁動作と閉弁状態の維持とを実施可能な流体制御弁５を提供できる。

流体制御弁５によれば、プランジャ５５は軸方向に延びる筒状部５５１を備える。ヨーク５６は、筒状部５５１に対して傾斜する断面形状をなす傾斜部５６１を備える。平行部は、筒状部５５１よりも上流側に設けられた上流側環状部５５０と、傾斜部５６１よりも作動流体の上流側に設けられた上流側第１環状部５６０とを含む。これによれば、筒状部５５１に対する傾斜部５６１がヨーク５６に設けられているので、筒状部５５１の内径を大きく形成できる。このため、筒状部５５１の内側に流体通路５５３を設ける構成を採用する場合には、作動流体の流通抵抗抑制が可能な流体制御弁５を提供できる。

流体制御弁５はプランジャ５５の内側に作動流体が流通する流体通路５５３を備える。この構成によれば、通電によるプランジャ５５からの発熱を作動流体によって緩和可能な流体制御弁５を提供できる。

流体制御弁５は、コイル部５４０よりも内側であってかつプランジャ５５の内側に作動流体が流通する流体通路５５３を備える。この構成によれば、通電によるコイル部５４０およびプランジャ５５からの発熱を作動流体によって緩和可能な流体制御弁５を提供できる。

第２経路は、閉弁状態でプランジャ５５とヨーク５６とが接触する部位に形成されている。これによれば、この流体制御弁５は、弁部５７に作用する流体圧力に対して弁部５７を締め切るような吸着力を提供でき、閉弁時の吸着保持力を強化することができる。

流体制御弁５は、プランジャ５５とヨーク５６とで磁気回路を形成するため、装置の部品点数抑制に寄与し、さらに磁気回路におけるエアギャップを抑えることができる。

流体制御弁５は、開弁状態での通電開始時または吸引開始時に最大電圧に制御され、閉弁状態である吸着保持時に吸引開始時よりも小さい電圧に制御されるようにしてもよい。この制御を採用した場合には、前述した第１経路と第２経路を形成する。これにより、通電電圧を抑えても吸引開始と吸着保持とを満足することができる流体制御弁５を提供できる。

（第２実施形態）
第２実施形態について、図１２を参照して説明する。第２実施形態の流体制御弁５は、第１実施形態に対して、第１摺動支持部１５１４と上流側脚部１５８２との係合部に係る構成が相違する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点について説明する。

弁部支持部材１５８は、第１摺動支持部１５１４によって軸方向に変位可能な状態で支持されている。第１摺動支持部１５１４は、弁部支持部材１５８の外周面を部分的に支持している。第１摺動支持部１５１４は、弁部支持部材１５８をハウジングに対して軸方向に移動するように支持している。第１摺動支持部１５１４は、ハウジングの一部である。第１摺動支持部１５１４は、流体制御弁５において固定設置された部分である。

図１２に示すように、流入側ハウジング５１は、上流側脚部１５８２の外周縁を支持する複数の第１摺動支持部１５１４を備えている。複数の第１摺動支持部１５１４は、上流側脚部１５８２の外周縁を支持する位置に周方向に間隔をあけて並んでいる。第１摺動支持部１５１４は、開弁状態と閉弁状態の両方にわたって上流側脚部１５８２の外周縁を内周縁によって支持できる軸方向長さを有している。

複数の第１摺動支持部１５１４は、複数の第１摺動支持部１５１４に係る中心軸が弁部支持部材１５８の軸心と同軸になるように弁部支持部材１５８を支持している。第１摺動支持部１５１４の内側壁面は、上流側脚部１５８２の外周面に面している。複数の第１摺動支持部１５１４は、弁部支持部材１５８の外周面に部分的に接触して支持する構成でもよい。

第１摺動支持部１５１４には、上流側脚部１５８２の外周面に対向する内側壁面に、径外側に凹となる凹部５１４ｂが設けられている。上流側脚部１５８２には、第１摺動支持部１５１４の内周壁面に対向する外周壁面に、径外側に凸となる凸部５８２ｂが設けられている。凹部５１４ｂと凸部５８２ｂとが嵌り合って摺動することにより、上流側脚部１５８２は第１摺動支持部１５１４に対して軸方向に摺動可能である。凹部５１４ｂと凸部５８２ｂは、開弁状態と閉弁状態の両方にわたって摺動可能な軸方向長さにおいて嵌り合う関係にある。凹部５１４ｂの軸方向長さと凸部５８２ｂの軸方向長さは、同程度でもよいし、一方が他方よりも長い構成でもよい。

流体制御弁５は、周方向に並ぶ、凹部５１４ｂと凸部５８２ｂの係合部を複数個備えている。凹部５１４ｂと凸部５８２ｂとが嵌合する構成は、第１摺動支持部１５１４に対して上流側脚部１５８２が軸心周りに回転することを規制している。図１２に示す状態において弁部支持部材１５８が右回りに回転運動すると、凹部５１４ｂの両側の凸部のうち右回り側の部分が凸部５８２ｂに衝突する。図１２に示す状態において弁部支持部材１５８が左回りに回転運動すると、凹部５１４ｂの両側の凸部のうち左回り側の部分が凸部５８２ｂに衝突する。このように弁部支持部材１５８が左回り、右回りのいずれの方向に回転しても、凹部５１４ｂと凸部５８２ｂとの係合部がストッパとして機能する回転阻止機構部を構成する。

流入側ハウジング５１は、複数の第１摺動支持部１５１４と、隣り合う第１摺動支持部１５１４と第１摺動支持部１５１４とを連結する外壁部５１３とを備える。外壁部５１３は、ハウジングの一部を形成し、複数の第１摺動支持部１５１４と一体に形成されている。第２実施形態の流体制御弁５も、流入側ハウジング５１内において複数の分岐通路５１５を有している。分岐通路５１５は、隣り合う第１摺動支持部１５１４と第１摺動支持部１５１４の間に位置する通路である。分岐通路５１５は、径外側において外壁部５１３と、周方向において二つの第１摺動支持部１５１４とによって囲まれた通路である。

（第３実施形態）
第３実施形態について、図１３を参照して説明する。第３実施形態の流体制御弁５は、第１実施形態に対して、コイル部５４０の非通電時に閉弁状態となる構成である点が相違する。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点について説明する。

第３実施形態の流体制御弁５は、いわゆるノーマルクローズ方式の弁部駆動構造を備えている。この流体制御弁５は、第１実施形態のヨーク５６とプランジャ５５に対して上流側部と下流側部とを逆転させた位置関係を有するヨーク１５６とプランジャ１５５とを備える。この流体制御弁５は、プランジャ１５５を上流側または弁部５７側に付勢する付勢部材５９を備えている。この流体制御弁５が備える構成によれば、弁座５１１の径寸法または弁部５７のシール径を大きくすることに寄与する。

（第４実施形態）
第４実施形態について、図１４を参照して説明する。第４実施形態の流体制御弁５は、第１実施形態に対して、第１摺動支持部２５１４を有する部品が中間ハウジング５２である点が相違する。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点について説明する。

第４実施形態の流体制御弁５は、第１摺動支持部２５１４を備える。流体制御弁５は、弁部５７、弁部支持部材５８を内蔵する中間ハウジング５２を備えている。第１摺動支持部２５１４は、ハウジングの一部である。

弁部支持部材５８は、第１摺動支持部２５１４によって軸方向に変位可能な状態で支持されている。第１摺動支持部２５１４は、第１実施形態と同様に弁部支持部材５８をハウジングに対して軸方向に移動するように径方向に支持している。

中間ハウジング５２は、第１実施形態の第１摺動支持部５１４と同様に、上流側脚部５８２の外周縁を支持する複数の第１摺動支持部２５１４を備えている。第１摺動支持部２５１４は、流体制御弁５における、ある特定の一部分に設けられた部位である。第１摺動支持部２５１４は、中間ハウジング５２の一部として設けられた、第２摺動支持部５４２とは異なる部位である。

流体制御弁５は、第１実施形態と同様の係合部を備えている。この係合部は、流体制御弁５が有する複数の上流側脚部５８２および第１摺動支持部２５１４のうち、全部または少なくとも一つに設けられている。

（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

明細書に開示の目的を達成可能な流体制御弁５は、複数または単一の第１摺動支持部を備える。複数または単一の第１摺動支持部は、その中心軸が弁部支持部材５８の軸心と同軸になるように弁部支持部材５８を支持する機能を有する。

流体制御弁５において、第２摺動支持部がプランジャを支持する径方向位置と、第１摺動支持部が弁部支持部材を支持する径方向位置とは同等の位置であってもよい。

流体制御弁５は、同一の部品に設けられた異なる部位や異なる部分である第２摺動支持部５４２と第１摺動支持部５１４を備える構成でもよい。

流体制御弁５は、軸方向に対して直交する部分であるヨーク平行部分とプランジャ平行部分を備える構成に限定されない。目的を達成可能な流体制御弁５は、例えば軸方向に対して傾斜するように交差する部分であるヨーク平行部分とプランジャ平行部分を備える構成を含む。

前述の実施形態において、弁部はプランジャによって駆動される弁部支持部材に装着された部材であるが、流体制御弁はこの形態に限定するものではない。例えば、弁部５７は弁部支持部材に一体に設けられる部材でもよいし、弁部支持部材の一部をなす部分であってもよい。

明細書に開示の目的を達成可能な流体制御弁５は、エンジン２の冷却水が循環する冷却水回路１において冷却水の流量等を制御可能な電磁弁に限定するものではない。流体制御弁５は、例えば、モータ、インバータ、半導体装置等を冷却可能な作動流体の流量を制御する電磁弁に用いることができる。流体制御弁５は、例えば、冷房または暖房に用いられる作動流体の流量を制御する電磁弁、オートマティックオイル等の作動油の流れ制御する電磁弁に用いることができる。

５…流体制御弁、 ５１…流入側ハウジング（ハウジング）
５５，１５５…プランジャ、 ５６，１５６…ヨーク、 ５７…弁部
５８，１５８…弁部支持部材、 ５１２…内部通路、
５１４，１５１４，２５１４…第１摺動支持部、 ５１４ａ…凸部（回転阻止機構部）
５１４ｂ…凹部（回転阻止機構部）、 ５１５…分岐通路、 ５４０…コイル部
５４２…第２摺動支持部、 ５８２ａ…凹部（回転阻止機構部）
５８２ｂ…凸部（回転阻止機構部）

Claims (11)

1. 作動流体が流通する内部通路（５１２）を内部に有するハウジング（５１）と、
   作動流体の流通を許可する開弁状態と作動流体の流通を阻む閉弁状態とに切り換えるように前記内部通路を開閉する弁部（５７）と、
   前記弁部が装着されまたは前記弁部が一部をなす弁部支持部材（５８；１５８）と、
   前記弁部支持部材を軸方向に駆動するプランジャ（５５；１５５）と、
   前記開弁状態と前記閉弁状態を切り換えるために通電時に前記プランジャを前記軸方向に駆動する磁気力を発生するコイル部（５４０）と、
   前記通電時に前記プランジャとともに磁気回路を形成するヨーク（５６；１５６）と、
   前記軸方向に移動する前記弁部支持部材を径方向に支持する第１摺動支持部（５１４；１５１４；２５１４）と、
   前記軸方向に移動する前記プランジャを、前記第１摺動支持部とは異なる部位において径方向に支持する第２摺動支持部（５４２）と、
   前記プランジャの内側に設けられ、前記内部通路を通過した前記作動流体が流通する流体通路（５５３）と、
   を備える流体制御弁。
2. 前記弁部支持部材の軸心周りに並ぶ複数の前記第１摺動支持部と、
   周方向について、隣り合う前記第１摺動支持部と前記第１摺動支持部との間に位置して前記弁部支持部材よりも径外側に設けられて、前記開弁状態において前記内部通路を通過した作動流体が分流する複数の分岐通路（５１５）と、
   を備える請求項１に記載の流体制御弁。
3. 複数の前記分岐通路を通過した前記作動流体は、合流して前記流体通路を流下する請求項２に記載の流体制御弁。
4. 作動流体が流通する内部通路（５１２）を内部に有するハウジング（５１）と、
   作動流体の流通を許可する開弁状態と作動流体の流通を阻む閉弁状態とに切り換えるように前記内部通路を開閉する弁部（５７）と、
   前記弁部が装着されまたは前記弁部が一部をなす弁部支持部材（５８；１５８）と、
   前記弁部支持部材を軸方向に駆動するプランジャ（５５；１５５）と、
   前記開弁状態と前記閉弁状態を切り換えるために通電時に前記プランジャを前記軸方向に駆動する磁気力を発生するコイル部（５４０）と、
   前記通電時に前記プランジャとともに磁気回路を形成するヨーク（５６；１５６）と、
   前記軸方向に移動する前記弁部支持部材を径方向に支持する第１摺動支持部（５１４；１５１４；２５１４）と、
   前記軸方向に移動する前記プランジャを、前記第１摺動支持部とは異なる部位において径方向に支持する第２摺動支持部（５４２）と、
   前記弁部支持部材の軸心周りに並ぶ複数の前記第１摺動支持部と、
   周方向について、隣り合う前記第１摺動支持部と前記第１摺動支持部との間に位置して前記弁部支持部材よりも径外側に設けられて、前記開弁状態において前記内部通路を通過した作動流体が分流する複数の分岐通路（５１５）と、
   を備える流体制御弁。
5. 前記プランジャの内側に前記作動流体が流通する流体通路（５５３）を備え、
   複数の前記分岐通路を通過した前記作動流体は、合流して前記流体通路を流下する請求項４に記載の流体制御弁。
6. 前記弁部支持部材は、前記プランジャに対して径方向に移動可能な状態で支持されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体制御弁。
7. 前記プランジャと前記ヨークとの間を磁束が通る磁気経路である第１経路（５５１，５６１；５５５；５５２，５６５）と、
   前記第１経路とは異なる部位において前記プランジャと前記ヨークとの間を磁束が通る磁気経路である第２経路（５５０，５６０；５５２，５６４）と、
   を備え、
   前記開弁状態での通電開始時は前記第１経路の方が前記第２経路よりも磁束が大きくなる磁気経路を形成し、前記閉弁状態では前記第２経路の方が前記第１経路よりも磁束が大きくなる磁気経路を形成する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の流体制御弁。
8. 前記ハウジングは、組み合わされた複数の分割部材を含んで形成されており、
   前記第１摺動支持部を内蔵しまたは一部として前記第１摺動支持部を有する前記分割部材と、前記第２摺動支持部を内蔵しまたは一部として前記第２摺動支持部を有する前記分割部材とは、別個の部材である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の流体制御弁。
9. 前記第１摺動支持部は、複数の分割部材のうち、流入ポート（５１０）を有する流入側ハウジングに設けられた部分である請求項８に記載の流体制御弁。
10. 前記第１摺動支持部に対する前記弁部支持部材の回転を阻止する回転阻止機構部（５１４ａ，５８２ａ；５１４ｂ，５８２ｂ）を備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の流体制御弁。
11. 前記回転阻止機構部は、前記第１摺動支持部と前記弁部支持部材との係合部を含んでいる請求項１０に記載の流体制御弁。

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