JP7608829B2

JP7608829B2 - 電磁弁

Info

Publication number: JP7608829B2
Application number: JP2020219564A
Authority: JP
Inventors: 智彦中西; 洸希清水
Original assignee: Nidec Powertrain Systems Corp
Current assignee: Nidec Powertrain Systems Corp
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2025-01-07
Anticipated expiration: 2040-12-28
Also published as: JP2022104381A; US11703142B2; US20220205553A1

Description

本発明は、電磁弁に関する。

ガスまたは水や油等の流体の流れを切り換える電磁弁、すなわち、流体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、例えば、エンジン等の内燃機関を備える車両に搭載されて、ブローバイガスの通過と遮断とを切り換えることができる。
この特許文献１に記載の電磁弁は、流体が通過する流路を開閉する弁体を有するノズル部と、励磁によって弁体を移動させるプランジャを有するソレノイド部とを備える。

特開２０１９－５６４１９号公報

しかしながら、従来の電磁弁では、プランジャが弁体に直接接触するため、例えば弁体を樹脂材料で構成し、プランジャを金属材料で構成した場合、弁体が摩耗し、破損するおそれがある。一方、プランジャの弁体と反対側の端部は、ソレノイド部内に配置されたヨークに直接接触するため、開弁時に打音が発生する。
本発明の目的は、弁体およびソレノイドのケースの摩耗による損傷、または開弁時の打音の発生を防止することができ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軸方向に沿って移動させるコイルと、前記ボビン、前記プランジャおよび前記コイルを収納するケースとを有するソレノイドと、該ソレノイドの軸方向一方側に連結された流路部材であって、第１流路と、第２流路と、前記第１流路と前記第２流路とを繋ぐ中継流路と、前記中継流路に繋がる筒状空間を有する弁体収容部とを備える流路部材と、前記弁体収容部内に収容され、前記プランジャとともに軸方向に沿って移動することにより、前記中継流路を開閉する柱状の弁体と、該弁体の軸方向他方側に配置され、前記プランジャが接触する第１シート部材と、前記プランジャを介して前記第１シート部材の軸方向反対側において前記ソレノイドの前記ケースに配置され、前記プランジャが接触する第２シート部材と、前記弁体の軸方向一方側に設けられ、前記弁体を軸方向他方側に向かって付勢する付勢部材とを備え、前記第２シート部材の弾性係数が前記ケースの弾性係数より小さく、前記ケースは、軸方向に沿って延びる筒状の胴部と、該胴部の軸方向他方側を塞ぐ壁部とを備え、前記第２シート部材は、前記壁部の軸方向一方側に接触して配置されており、前記ソレノイドは、さらに、前記ボビンと前記プランジャとの間に配置された筒状のヨークを有し、前記ヨークは、その軸方向他方側の端面に、軸方向一方側に凹んだ段差部を備え、前記第２シート部材は、前記ヨークの前記段差部と前記ケースの前記壁部とで形成される空間に配置されていることを特徴とする。

本発明の電磁弁の一つの態様によれば、弁体およびソレノイドのケースの摩耗による損傷、または開弁時の打音の発生を防止することができる。

図１は、本発明の電磁弁の使用状態の一例を示す図（開状態）である。図２は、本発明の電磁弁の使用状態の一例を示す図（閉状態）である。図３は、本発明の電磁弁の一実施形態を示す断面図（開状態）である。図４は、鍔部の構成を示す正面図である。図５は、第１ガイド部の他の構成例を示す断面図（閉状態）である。図６は、第１ガイド部の他の構成例を示す断面図（閉状態）である。

図１～図６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軸とを含むＸＹ平面が水平、Ｚ軸が鉛直となっている。
また、Ｘ軸方向が「軸方向（軸Ｏ１方向）」であり、軸Ｏ１を中心とする径方向を単に「径方向」と言い、軸Ｏ１を中心とする周方向を単に「周方向」と言うことがある。

そして、Ｘ軸方向正側が「軸方向一方側」に対応し、Ｘ軸方向負側が「軸方向他方側」に対応する。
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、単に各部の相対的な位置関係を説明するために使用する用語である。したがって、各部の実際の位置関係等は、これらの用語で示される位置関係等と異なっていてもよい。

図１および図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とを備える。
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を介して接続されている。

燃焼室１１１には、ハウジング１１の外側から外部流路１４が接続されている。外部流路１４の途中には、スロットル弁である電磁弁１５が設置されている。
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を介して接続されている。
第１補助流路１６の途中には、ＰＣＶ弁である電磁弁１７が設置されている。

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を介して接続されている。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が設置されている。
電磁弁１は、外部流路１４の開閉を切り換える弁である。この電磁弁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」とも言う。）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。混合気ＡＲの燃焼により、ピストン１２が移動する。
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が混合気ＡＲの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場合、クランク室１１２内の圧力が経時的に減少することとなる。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、漏れが生じている場合、クランク室１１２内での圧力が減少せずに、上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、上記閾値を下回るまでに時間を費やすこととなる。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軸方向に沿って貫通している。また、貫通孔２１１の内径は、Ｘ軸方向に沿って一定である。
ボビン２１は、Ｘ軸方向正側で、径方向に突出したフランジ２１２と、Ｘ軸方向負側で、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、ポリエステルやポリイミド等の各種樹脂材料で構成されている。

ボビン２１の外周部２１４には、導電性を有する線材が巻回されることにより形成されたコイル２３が配置されている。
このコイル２３への通電に伴って、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が生じる。これにより、プランジャ２２をＸ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、これらの内側にプランジャ２２が挿入されている。換言すれば、コア２５およびヨーク２６は、それぞれボビン２１とプランジャ２２との間に配置されている。
コア２５は、Ｘ軸方向正側に配置され、ヨーク２６は、Ｘ軸方向負側に配置されている。

コア２５は、全体として円筒状であり、Ｘ軸方向に沿って配置されている。また、ヨーク２６も、全体として円筒状であり、Ｘ軸方向に沿って配置されている。
コア２５およびヨーク２６は、例えば、鉄のような軟磁性材料（軟磁性の金属材料）で構成されている。これにより、プランジャ２２を十分に移動させ得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Ｘ軸方向に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Ｘ軸方向負側の端部とヨーク２６のＸ軸方向正側の端部とが嵌め込まれている。
連結部材２０１は、非磁性であり、錆に対する耐性を有する材料（例えば、オーステナイト系のステンレス鋼等の金属材料）で構成されている。

プランジャ２２は、コア２５とヨーク２６とに跨って配置され、Ｘ軸方向に沿って正側と負側とに交互に移動可能（すなわち、往復動可能）に支持されている。
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、Ｘ軸方向の正負両側に突出している。

ヨーク２６のＸ軸方向負側の端面２６１には、Ｘ軸方向正側に凹んだ段差部２６２が形成されている。
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によって支持されている。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を収納している。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、Ｘ軸方向に沿って延びる筒状の胴部２４１ａと、胴部２４１ａのＸ軸方向負側を塞ぐ壁部２４１ｂとを備える有底筒状の部材である。壁部２４１ｂには、Ｘ軸方向正側からヨーク２６が接触している。

この状態で、ヨーク２６の段差部２６２とケース本体２４１の壁部２４１ｂとで形成される空間に、第２シート部材６２が配置されている。この第２シート部材６２は、プランジャ２２を介して、後述する弁体５に配置される第１シート部材６１のＸ軸方向反対側に配置されている。
弁体５が中継流路４４を開放した状態（開状態）で、第２シート部材６２にプランジャピン２２１が接触（衝突）することにより、プランジャ２２のＸ軸方向負側への移動が規制される。

また、第２シート部材６２の弾性係数は、ケース２４の弾性係数より小さくなっている。これにより、プランジャピン２２１によるケース２４の摩耗や、ケース２４に直接衝突する際（開弁時）に生じる可能性のある衝突音（打音）を吸収すること、すなわち衝突音の発生を防止することもできる。
また、第２シート部材６２が壁部２４１ｂのＸ軸方向正側に接触するように配置されること、特に、段差部２６２と壁部２４１ｂとで形成される空間に配置されることにより、第２シート部材６２をケース２４に強固に固定することができる。
第２シート部材６２の弾性係数の具体的な値は、２００ＭＰａ以上であることが好ましく、２００～１０００ＭＰａであることがより好ましい。この場合、上記打音の発生を低減する効果がより高まる。

プランジャピン２２１（プランジャ２２）の第２シート部材６２に対する摩擦係数は、プランジャピン２２１のケース２４（ケース本体２４１）の壁部２４１ｂに対する摩擦係数より小さいことが好ましい。これにより、第２シート部材６２に対してズレた位置にプランジャピン２２１が接触しても、本来の位置に容易に復元させることができる。
第２シート部材６２は、樹脂材料で構成されることが好ましい。これにより、上記効果をより効果的に発揮し得るシート部材を得易い。特に、樹脂材料は、フッ素系の樹脂材料であることが好ましい。この場合、第２シート部材６２の摩擦係数をより低減することができる。

リング部材２４３は、円環状をなし、コア２５の径方向外側に、コア２５と同心状に配置されている。リング部材２４３は、コア２５に対してＸ軸方向正側から接触している。
ケース本体２４１およびリング部材２４３は、コア２５と同様に、例えば、鉄のような軟磁性の金属材料で構成されている。
コネクタ部材２４２には、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ている。

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２４１ｂ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の外周側に、コア２５と同心状に配置されている。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いる。これにより、ガスケット２０４は、リング部材２４３とフランジ２１２との間を気密的に封止している。

ガスケット２０５は、リング状をなし、ヨーク２６の径方向外側に、ヨーク２６と同心状に配置されている。ガスケット２０５は、ケース本体２４１の壁部２４１ｂ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いる。これにより、ガスケット２０５は、壁部２４１ｂとフランジ２１３との間を気密的に封止している。
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ている。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、コイルバネ（付勢部材）３１と、ガスケット３３とを備える。
流路部材４は、ソレノイド２のＸ軸方向正側に連結されている。流路部材４は、ボビン２１と同様に、例えば、樹脂材料で構成されている。

流路部材４内には、第１流路４１と、第２流路４２とが形成されている。
第１流路４１は、Ｚ軸方向（Ｘ軸方向と交差する方向）に延び、Ｚ軸方向負側に向かって開口している。第１流路４１は、外部流路１４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気密的に封止するガスケット４５が外側から嵌められている。

第２流路４２も、Ｚ軸方向（Ｘ軸方向と交差する方向）に延び、Ｚ軸方向正側に向かって開口している。
なお、第２流路４２の中心軸Ｏ４２は、第１流路４１の中心軸Ｏ４１に対して、Ｘ軸方向正側に位置している。
また、第２流路４２は、例えば、第２補助流路１８に接続されている。

さらに、流路部材４内には、Ｘ軸方向に沿って直径が一定の筒状空間４８を有する弁体収容部４９が形成されている。この筒状空間４８に、弁体５がＸ軸方向に沿って移動可能に収容されている。
第１流路４１は、Ｚ軸方向負側から開口部４１０を介して筒状空間４８に繋がり、第２流路４２は、Ｘ軸方向Ｘ側から中継流路４４を介して筒状空間４８に繋がっている。したがって、第１流路４１と第２流路４２とは、中継流路４４および筒状空間４８を介して繋がっている。
例えば、電磁弁１が搭載された内燃機関１０が自然吸気型のエンジンの場合、図３に示すように、ブローバイガスＱは、第１流路４１から、筒状空間４８および中継流路４４を順に経て、第２流路４２に向かって流れる。

また、図３に示すように、流路部材４は、そのＸ軸方向負側の端部に、リング状の連結部３２を有する。連結部３２には、ソレノイド２のケース本体２４１が、例えば、カシメによって固定されている。これにより、ソレノイド２と流路部材４とが連結された状態となっている。
連結部３２とソレノイド２のリング部材２４３との間には、ガスケット３３が圧縮された状態で配置されている。また、ガスケット３３は、リング状をなし、筒状空間４６と同心状に配置されている。

このガスケット３３の存在により、連結部３２とリング部材２４３との間が気密的に封止されている。その結果、流路部材４とソレノイド２との間からのブローバイガスＱの漏れを防止することができる。
なお、ガスケット３３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ている。

弁体５は、プランジャ２２とともにＸ軸方向に沿って移動することができる。そして、弁体５の移動により、中継流路４４を開閉することができる。
弁体５が中継流路４４を開いた状態（開状態）では、第１流路４１から第２流路４２に向かったブローバイガスＱの通過が可能となる。ここで、図３は、弁体５の開状態を示す。
一方、弁体５が中継流路４４を塞いだ状態（閉状態）では、第１流路４１から第２流路４２に向かったブローバイガスＱの通過が遮断される。

弁体５は、本体部５１と弁部５３とを有する。
本体部５１は、柱状をなし、その中心軸がＸ軸方向に沿った姿勢で弁体収容部４９（筒状空間４８）内に配置されている。この本体部５１は、例えば、アルミニウム等の軽量の金属材料で構成されている。
本体部５１は、第１ガイド部５１３と第２ガイド部５１４とを有する。
第１ガイド部５１３は、本体部５１の外周部のＸ軸方向正側に設けられている。第１ガイド部５１３は、本体部５１の周方向に沿って連続して設けられた環状をなす鍔部で構成されている。また、本実施形態では、第１ガイド部５１３の外径は、Ｘ軸方向に沿って一定である。

この第１ガイド部５１３は、弁体収容部４９に接触することができる。これにより、弁体５がＸ軸方向に沿って移動する際、弁体収容部４９の内周面４９０に案内されて摺動する。よって、弁体５が安定して移動可能であるとともに、内周面４９０に付着したデポジットを第１流路４１に掻き出すことができる。その結果、弁体５の動作精度の低下を防止することができる。
なお、第１流路４１が延びる方向は、Ｚ軸方向（鉛直方向）に限らず、Ｚ軸方向に対して所定角度で傾斜していてもよい。これにより、第１ガイド部５１３で掻き出されたデポジットを第１流路４１により確実に排出することができる。
所定角度は、デポジットの第１流路４１への排出効果をより向上させる観点から、４５°以下であることが好ましく、３０°以下であることがより好ましい。

第２ガイド部５１４は、本体部５１の外周部の第１ガイド部５１３よりもＸ軸方向負側に設けられている。
この第２ガイド部５１４は、弁体収容部４９に接触することができる。これにより、弁体５がＸ軸方向に沿って移動する際、弁体収容部４９の内周面４９０に案内されて摺動する。よって、弁体５がさらに安定して移動可能である。
弁体５が中継流路４４を閉じた状態（閉状態）で、第２ガイド部５１４は、第１流路４１が筒状空間４８に繋がる開口部４１０よりＸ軸方向負側に位置する。これにより、弁体５の第１流路４１への脱落を確実に防止することができる。

第２ガイド部５１４は、第１ガイド部５１３と同様に、本体部５１の周方向に沿って連続して設けられた鍔部で構成されてもよく、周方向に離間して配置された複数の突出部（小片部）で構成されていてもよい。
前者の場合、弁体５の移動時において、その姿勢の安定性を高めることができる。また、デポジットが第２ガイド部５１４を超えてソレノイド２側へ移動するのを防止することができる。
後者の場合、第２ガイド部５１４と弁体収容部４９の内周面４９０との接触面積が低減するので、弁体５の摺動性を高め易い。

なお、前者の場合の鍔部（第１ガイド部５１３および第２ガイド部５１４）は、好ましくは図４（ａ）に示す円環（円盤）状の構成であるが、その他の構成とすることもできる。
具体的には、鍔部は、本体部５１の周方向に沿って互いに離間して配置された複数（図示の構成では、４つ）の円弧状の鍔部５１３ａで構成（図４（ｂ）参照）することも、本体部５１から径方向外側に向かって放射状に突出する複数（図示の構成では、４つ）の連結部５１３ｃと、連結部５１３ｃに接続されたリング部５１３ｂとで構成（図４（ｃ）参照）することもできる。

また、弁体収容部４９の内周面４９０は、平坦面を構成している。すなわち、内周面４９０に凹凸、段差等が存在しない。このため、第１ガイド部５１３が内周面４９０の周方向に沿って均等に接触することができる。また、第１ガイド部５１３がＸ軸方向に沿って円滑に摺動することができる。よって、デポジットの掻き出し効果をより高めることができる。

また、本体部５１には、そのＸ軸方向負側の端部に、Ｘ軸方向正側に向かって凹んだ凹部５１５が形成されている。また、凹部５１５の底面に接触して、第１シート部材６１が配置されている。
プランジャピン２２１は、そのＸ軸方向正側の端部が凹部５１５に入り込んで、第１シート部材６１を介して弁体５（本体部５１）をＸ軸方向正側に向かって押圧する。このプランジャ２２の押圧により、弁体５を移動させて、中継流路４４を閉状態とすることができる。

このとき、プランジャピン２２１が本体部５１に直接接触しないので、本体部５１の構成材料の種類によらず、本体部５１の摩耗を好適に防止することができる。
第１シート部材６１の弾性係数は、本体部５１（弁体５）の弾性係数より大きくなっている。プランジャピン２２１からの押圧力を減衰させることなく、本体部５１に伝達することができる。
第１シート部材６１の弾性係数の具体的な値は、２００ＭＰａ以上であることが好ましく、２００～１０００ＭＰａであることがより好ましい。この場合、上記押圧力の伝達効果がより高まる。

プランジャピン２２１（プランジャ２２）の第１シート部材６１に対する摩擦係数は、プランジャピン２２１の本体部５１（弁体５）に対する摩擦係数より小さいことが好ましい。これにより、第１シート部材６１に対してズレた位置にプランジャピン２２１が接触しても、本来の位置に容易に復元させることができる。
第１シート部材６１は、樹脂材料で構成されることが好ましい。これにより、上記効果をより効果的に発揮し得るシート部材を得易い。特に、樹脂材料はフッ素系の樹脂材料であることが好ましい。この場合、第１シート部材６１の摩擦係数をより低減することができる。

また、第１シート部材６１のＸ軸方向負側の面（プランジャピン２２１との接触面）が、Ｘ軸方向において、第１ガイド部５１３と第２ガイド部５１４との間に位置している。かかる構成により、弁体５のよりＸ軸方向正側の位置（より重心に近い位置）にプランジャピン２２１を接触させることができる。このため、プランジャピン２２１からの力を、弁体５を介して弁部５３に安定的に伝達することができる。

本体部５１のＸ軸方向正側には、弁部５３が配置されている。弁部５３は、プランジャ２２との移動に伴って、中継流路４４に接近して、中継流路４４を閉塞したり、中継流路４４から離れて、中継流路４４を開放したりすることができる。すなわち、弁部５３は、中継流路４４を開閉する機能を有する。
なお、弁部５３は、本体部５１からＸ軸方向正側に向かって突出する装着部５１１に固定されている。
この弁部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ている。

また、弁部５３は、例えば、柱状をなしている。弁部５３の外径は、本体部５１の外径よりも小さく、Ｘ軸方向の途中から正側に向かって減少し、端部では中継流路４４の内径より小さくなっている。これにより、弁部５３が弁体収容部４９の内周面４９０へ接触するのを阻止して、弁体５の円滑な移動が妨げられるのを防止することができる。
また、閉状態において、弁部５３のＸ軸方向正側の端部が中継流路４４に入り込むので、中継流路４４をより高い気密性で封止することができる。

弁体５よりＸ軸方向正側には、コイルバネ３１がＸ軸方向に沿って配置されている。コイルバネ３１は、弁体５をＸ軸方向負側に向かって付勢する付勢部材である。
弁体５は、コイル２３への通電を解除すると、コイルバネ３１での付勢力によりＸ軸方向負側に向かって移動する。これにより、弁部５３は、中継流路４４から離れて、中継流路４４を開放して、開状態とすることができる。
また、このとき、コイルバネ３１は、弁体５を介してプランジャピン２２１（プランジャ２２）を第２シート部材６２に向かって押し付ける。

コイルバネ３１は、弁体５の外周側に、弁体５と同心状に配置されている。そして、コイルバネ３１は、Ｘ軸方向正側が弁体収容部４９のＸ軸方向正側の端面４９１に接触し、Ｘ軸方向負側が弁体５の第１ガイド部（鍔部）５１３（Ｘ軸方向正側の面５１３１）に接触して、圧縮状態となっている。これにより、コイルバネ３１は、弁体５を過不足なく安定して付勢することができる。
また、第１ガイド部（鍔部）５１３をバネ座として使用することにより、流路部材４の小型化を図ることができる。さらに、コイルバネ３１と第１ガイド部５１３との接触面積を増大させ、デポジットが付着し得る領域の面積を削減することができる。
また、第１ガイド部５１３をバネ座することにより、電磁弁１の小型化に寄与するとともに、弁体収容部４９の第１ガイド部５１３よりＸ軸方向正側において、デポジットが付着する領域を削減することもできる。

第１ガイド部５１３と弁体収容部４９の内周面４９０との離間距離は、コイルバネ３１の線径より小さいことが好ましい。これにより、コイルバネ３１が第１ガイド部５１３と弁体収容部４９の内周面４９０との隙間に入り込み、コイルバネ３１が弁体５から外れるのを好適に防止することができる。
ただし、第１ガイド部５１３と弁体収容部４９の内周面４９０との離間距離は、コイルバネ３１の線径より小さい限りにおいて、できるだけ大きいことが好ましい。これにより、デポジットの一部を第１ガイド部５１３よりＸ軸方向負側に移動させることができるため、第１ガイド部５１３よりＸ軸方向正側において残存するデポジットの量をより低減することができる。

第１ガイド部５１３の外径は、コイルバネ３１の内径より大きいことが好ましい。これにより、コイルバネ３１が第１ガイド部５１３と弁体収容部４９の内周面４９０との隙間に入り込むことをより確実に防止することができる。
また、図５に示すように、閉状態では、第１ガイド部５１３のＸ軸方向の一部は、第１流路４１が筒状空間４８に開口する開口部４１０に露出する。かかる構成により、デポジットの第１流路４１への掻き出し効果をより向上することができる。

なお、第１ガイド部５１３は、そのＸ軸方向に沿った長さを小さくし、閉状態において弁体収容部４９内に位置するように構成してもよい。かかる構成により、弁体５の弁体収容部４９からの脱落を確実に防止することができる。
また、図６に示すように、第１ガイド部５１３の軸方向に沿った長さを、径方向外側に向かって小さくなるように形成してもよい。この場合、第１ガイド部５１３と弁体収容部４９の内周面４９０との接触を線接触とし（接触面積を低減し）、弁体５の摺動性の低下を防止することができる。

特に、第１ガイド部５１３のＸ軸方向正側の面５１３１をＸ軸方向に対してほぼ垂直とし、Ｘ軸方向負側の面５１３２をＸ軸方向に対して傾斜させるのが好ましい。これにより、デポジットの掻き出し効果と、第１ガイド部５１３のバネ座としての機能とを良好に発揮させることができる。
第１ガイド部５１３を、閉状態において弁体収容部４９内に位置するように構成する場合、Ｘ軸方向正側の面５１３１と開口部４１０との距離（図６中、Ｌ）は、コイルバネ３１の線径より小さいことが好ましい。これにより、弁体５の弁体収容部４９からの脱落防止効果と、デポジットの掻き出し効果とをバランスよく発揮させることができる。

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、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。

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、２４１ａ…胴部、２４１ｂ…壁部、２４２…コネクタ部材、２４３…リング部材、２５…コア、２６…ヨーク、２６２…段差部、２０１…連結部材、２０２…ブッシュ、２０３…ブッシュ、３…弁機構、３１…コイルバネ、３２…連結部、３３…ガスケット、４…流路部材、４１…第１流路、４１０…開口部、４２…第２流路、４４…中継流路、４５…ガスケット、４８…筒状空間、４９…弁体収容部、４９０…内周面、４９１…端面、５…弁体、５１…本体部、５１１…装着部、５１３…第１ガイド部（鍔部）、５１３１、５１３２…面、５１３ａ…鍔部、５１３ｂ…リング部、５１３ｃ…連結部、５１４…第２ガイド部（突出部）、５１５…凹部、５３…弁部、６１…第１シート部材、６２…第２シート部材、１０…内燃機関、１１…バッファ室、１１１…燃焼室、１１２…クランク室、１１３…バッファ室、１１４…内部流路、１２…ピストン、１３…クランク、１４…外部流路、１５…電磁弁、１６…第１補助流路、１７…電磁弁、１８…第２補助流路、１００…車両、ＡＲ…混合気、Ｏ１…軸、Ｏ４１…中心軸、Ｏ４２…中心軸、Ｑ…ブローバイガス、Ｌ…距離

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軸方向に沿って移動させるコイルと、前記ボビン、前記プランジャおよび前記コイルを収納するケースとを有するソレノイドと、
該ソレノイドの軸方向一方側に連結された流路部材であって、第１流路と、第２流路と、前記第１流路と前記第２流路とを繋ぐ中継流路と、前記中継流路に繋がる筒状空間を有する弁体収容部とを備える流路部材と、
前記弁体収容部内に収容され、前記プランジャとともに軸方向に沿って移動することにより、前記中継流路を開閉する柱状の弁体と、
該弁体の軸方向他方側に配置され、前記プランジャが接触する第１シート部材と、
前記プランジャを介して前記第１シート部材の軸方向反対側において前記ソレノイドの前記ケースに配置され、前記プランジャが接触する第２シート部材と、
前記弁体の軸方向一方側に設けられ、前記弁体を軸方向他方側に向かって付勢する付勢部材とを備え、
前記第２シート部材の弾性係数が前記ケースの弾性係数より小さく、
前記ケースは、軸方向に沿って延びる筒状の胴部と、該胴部の軸方向他方側を塞ぐ壁部とを備え、
前記第２シート部材は、前記壁部の軸方向一方側に接触して配置されており、
前記ソレノイドは、さらに、前記ボビンと前記プランジャとの間に配置された筒状のヨークを有し、
前記ヨークは、その軸方向他方側の端面に、軸方向一方側に凹んだ段差部を備え、
前記第２シート部材は、前記ヨークの前記段差部と前記ケースの前記壁部とで形成される空間に配置されていることを特徴とする電磁弁。
前記弁体は、その軸方向他方側の端部に、軸方向一方側に凹んだ凹部を有し、
前記第１シート部材が前記凹部内に配置されている請求項１に記載の電磁弁。
前記プランジャの前記第１シート部材に対する摩擦係数は、前記プランジャの前記弁体に対する摩擦係数より小さい請求項１または２のいずれか１項に記載の電磁弁。
前記プランジャの前記第２シート部材に対する摩擦係数は、前記プランジャの前記ケースに対する摩擦係数より小さい請求項１～３のいずれか１項に記載の電磁弁。
前記弁体は、さらに、その軸方向一方側に径方向外側に向かって突出し、前記弁体収容部の内周面に案内される第１ガイド部と、その軸方向他方側に前記第１ガイド部から離間して設けられ、径方向外側に向かって突出し、前記弁体収容部の内周面に案内される第２ガイド部とを有し、
前記第１シート部材の軸方向他方側の面が、軸方向において、第１ガイド部と第２ガイド部との間に位置する請求項１～４のいずれか１項に記載の電磁弁。
前記第１シート部材および前記第２シート部材のうちの少なくとも一方の弾性係数は、２００ＭＰａ以上である請求項１～５のいずれか１項に記載の電磁弁。
前記第１シート部材および前記第２シート部材のうちの少なくとも一方は、樹脂材料で構成される請求項１～６のいずれか１項に記載の電磁弁。
前記樹脂材料は、フッ素系の樹脂材料である請求項７に記載の電磁弁。