WO2022158238A1 - 電気的駆動弁 - Google Patents

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WO2022158238A1
WO2022158238A1 PCT/JP2021/047787 JP2021047787W WO2022158238A1 WO 2022158238 A1 WO2022158238 A1 WO 2022158238A1 JP 2021047787 W JP2021047787 W JP 2021047787W WO 2022158238 A1 WO2022158238 A1 WO 2022158238A1
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WO
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plunger
cushioning member
valve
case
component
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/047787
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English (en)
French (fr)
Inventor
大介 渡利
大貴 加藤
Original Assignee
株式会社不二工機
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社不二工機 filed Critical 株式会社不二工機
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures

Definitions

  • the present invention relates to electrically driven valves.
  • Patent Document 1 discloses a pilot-type solenoid valve, which is an example of a conventional electrically driven valve.
  • the solenoid valve of Patent Document 1 has a valve body and a main valve body.
  • the valve body has an inflow port, an outflow port, and an accommodation space in which the main valve body is accommodated.
  • the accommodation space is divided into an upper portion and a lower portion by the main valve body.
  • the lower part of the accommodation space is the main valve chamber.
  • the upper part of the accommodation space is the pilot valve chamber.
  • the inflow port is connected to the main valve chamber.
  • the main valve chamber is connected to the outlet through the main valve seat.
  • the main valve body moves vertically to open and close the main valve seat.
  • the main valve body has a pilot valve port, a pilot valve seat, and a pressure equalizing passage.
  • the pilot valve port vertically penetrates the main valve body.
  • the pilot valve seat is arranged to surround the upper end of the pilot valve port.
  • the pressure equalizing passage connects the
  • the solenoid valve of Patent Document 1 has a pilot valve body.
  • the pilot valve body is fixed to the cylindrical plunger.
  • the plunger is arranged inside the pipe so as to be vertically movable.
  • a fixed iron core is arranged below the plunger.
  • a valve opening spring is arranged between the plunger and the fixed iron core. The valve opening spring pushes the plunger upward.
  • An electromagnetic coil is arranged on the outside of the pipe.
  • the plunger and the fixed core are magnetized, and the plunger moves downward together with the pilot valve body.
  • the pilot valve disc closes the pilot valve seat and pushes the main valve disc downward. Then, the main valve body moves downward to close the main valve seat, and the solenoid valve is closed.
  • valve opening spring When the electromagnetic coil is de-energized, the valve opening spring causes the plunger to move upward together with the pilot valve body, opening the pilot valve seat.
  • the differential pressure between the main valve chamber and the pilot valve chamber causes the main valve body to move upward, the main valve seat to open, and the solenoid valve to open.
  • the plunger and the pipe are made of metal.
  • the electromagnetic coil When the electromagnetic coil is de-energized, the plunger moves upward and hits the upper end wall of the pipe. As a result, a collision noise was generated between the plunger and the pipe.
  • the solenoid valve may employ a configuration in which a synthetic resin shock absorbing member is arranged between the plunger and the pipe.
  • the shock absorbing member may be deteriorated or deformed due to the influence of refrigerant, oil, etc. flowing through the solenoid valve.
  • the position of the pilot valve body (lift amount from the pilot valve seat) in the valve open state may change. Therefore, there was a possibility that the performance of the solenoid valve would change.
  • an electrically driven valve includes a cylindrical case, a plunger arranged inside the case, an electromagnetic coil arranged outside the case, and a valve body connected to the plunger, wherein the case is provided with a movement restricting portion that restricts movement of the plunger by coming into contact with the plunger, the plunger and the movement of the plunger.
  • the restricting portions is a first component and the other is a second component
  • the first component is provided with an accommodating portion
  • the accommodating portion is an elastically deformable cushioning member made of synthetic resin.
  • the first component when one of the plunger and the movement restricting portion is the first component and the other is the second component, the first component is provided with the accommodating portion.
  • An elastically deformable cushioning member made of synthetic resin is arranged in the accommodation portion. A portion of the cushioning member protrudes from the housing toward the second component when the plunger and the movement restricting portion are separated. Then, when the plunger moves toward the movement restricting portion, part of the cushioning member comes into contact with the second component and is pushed into the accommodating portion, and the plunger contacts the movement restricting portion.
  • the electrically driven valve of the present invention can effectively suppress the collision noise of the plunger without any change in performance.
  • the cushioning member has a tubular shape with both ends opened, and one end of the cushioning member protrudes from the accommodating portion toward the second component. By doing so, it is possible to prevent the cushioning member from sticking to the second component. Therefore, it is possible to prevent the movement of the plunger from being hindered.
  • a groove is provided on a surface of the cushioning member that is in contact with the second component.
  • the plunger is the first component and the movement restricting portion is the second component, the plunger has a cylindrical shape with one end opened, and the inner space of the plunger is the accommodation space. It is preferable that it is a part. By doing so, there is no need to separately form a hole or the like that serves as the housing portion, and the manufacturing cost can be suppressed.
  • the case has a peripheral wall portion and an end wall portion closing one end of the peripheral wall portion, and the movement restricting portion is the end wall portion.
  • a fixed core is arranged at one end of the case, and the movement restricting portion is the fixed core.
  • the impact noise of the plunger can be effectively suppressed without any change in performance.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an electromagnetic valve according to a first embodiment of the present invention (valve closed state);
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the solenoid valve of FIG. 1 (intermediate state); 3 is an enlarged sectional view of the solenoid valve of FIG. 2;
  • FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which a buffer member of the solenoid valve of FIG. 3 is pushed into an inner space of a plunger;
  • FIG. 2 is a sectional view of the electromagnetic valve of FIG. 1 (valve open state); It is a sectional view of the solenoid valve concerning the 2nd example of the present invention (valve closed state).
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the solenoid valve of FIG. 6 (intermediate state);
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view of the solenoid valve of FIG. 7;
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the cushioning member of the electromagnetic valve of FIG. 8 is pushed into the accommodation portion of the fixed iron core;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the solenoid valve of FIG. 6 (valve open state);
  • FIG. 1 A pilot solenoid valve according to a first embodiment of the electrically driven valve of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
  • FIG. 1 A pilot solenoid valve according to a first embodiment of the electrically driven valve of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
  • FIG. 1 A pilot solenoid valve according to a first embodiment of the electrically driven valve of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
  • FIG. 1 shows a solenoid valve in a closed state.
  • FIG. 2 shows the solenoid valve in an intermediate state between the closed state and the open state.
  • FIG. 5 shows the solenoid valve in an open state.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part (the plunger and its vicinity) of the solenoid valve in the intermediate state shown in FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the cushioning member of the electromagnetic valve of FIG. 3 is pushed into the inner space of the plunger;
  • FIG. 1 shows a solenoid valve in a closed state.
  • FIG. 2 shows the solenoid valve in an intermediate state between the closed state and the open state.
  • FIG. 5 shows the solenoid valve in an open state.
  • the solenoid valve 1 of this embodiment includes a valve body 10, a fixed iron core 31, a case 32, a plunger 33 that is a movable iron core, an electromagnetic coil 34, and a valve shaft 35. , a pilot valve body 36 , a main valve body 40 and a buffer member 50 .
  • the valve body 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the valve body 10 has an inlet 11 , an outlet 12 and a main valve chamber 14 .
  • the inflow port 11 opens to the left side surface 10a of the valve body 10.
  • the outflow port 12 opens on the right side surface 10 b of the valve body 10 .
  • the main valve chamber 14 is arranged between the inflow port 11 and the outflow port 12 .
  • a circular main valve seat 16 surrounding the main valve port 15 is provided in the main valve chamber 14 .
  • the inflow port 11 is connected to the main valve chamber 14 .
  • the main valve chamber 14 is connected to the outflow port 12 via a main valve seat 16 and a main valve port 15 .
  • the fixed core 31 integrally has a large-diameter cylindrical portion 31a and a small-diameter cylindrical portion 31b.
  • the large-diameter cylindrical portion 31a is fixed to the valve body 10 with a screw structure.
  • the small-diameter cylindrical portion 31b is connected to the upper end of the large-diameter cylindrical portion 31a.
  • the small-diameter cylindrical portion 31b is arranged to extend upward from the valve body 10 .
  • the case 32 is made of metal. Case 32 has a cylindrical shape. The case 32 has an open bottom end and a closed top end. The case 32 integrally has a peripheral wall portion 32a and an upper end wall portion 32b. The small-diameter cylindrical portion 31b of the fixed core 31 is inserted into the lower end of the peripheral wall portion 32a. Case 32 is joined to fixed core 31 .
  • the plunger 33 has a cylindrical shape. An upper end 33a of the plunger 33 is open. The outer diameter of plunger 33 is slightly smaller than the inner diameter of case 32 .
  • the plunger 33 is arranged inside the case 32 so as to be vertically movable.
  • a valve opening spring 38 for a pilot valve body 36 is arranged between the plunger 33 and the small-diameter cylindrical portion 31b of the fixed iron core 31 .
  • the valve opening spring 38 is a compression coil spring. The valve opening spring 38 pushes the plunger 33 upward. When the plunger 33 is pushed by the valve-opening spring 38 and moves upward, it abuts against the upper end wall portion 32 b of the case 32 .
  • the upper end wall portion 32b restricts the movement of the plunger 33 by coming into contact with the plunger 33. As shown in FIG.
  • the upper end wall portion 32b is a movement restricting portion.
  • the plunger 33 is the first component and the top wall 32b is the second component.
  • the electromagnetic coil 34 has a cylindrical shape with an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the case 32 .
  • the case 32 is inserted inside the electromagnetic coil 34 .
  • the electromagnetic coil 34 is arranged outside the case 32 .
  • Electromagnetic coil 34 magnetizes fixed core 31 and plunger 33 .
  • the valve shaft 35 has an elongated cylindrical shape.
  • the upper end of the valve shaft 35 is fixed to the lower end of the plunger 33 .
  • the valve shaft 35 is inserted into the small-diameter cylindrical portion 31 b of the fixed iron core 31 .
  • the valve shaft 35 is supported by the small-diameter cylindrical portion 31b so as to be vertically movable.
  • the valve shaft 35 is provided with a fluid passage 35a extending from the upper end to the vicinity of the lower end.
  • the fluid passage 35 a is connected to the inner space 33 b of the plunger 33 .
  • the pilot valve body 36 is provided integrally with the lower end of the valve shaft 35 .
  • the pilot valve body 36 is connected to the plunger 33 via the valve shaft 35 .
  • a disc-shaped packing 36 a is attached to the lower surface of the pilot valve body 36 .
  • the packing 36a is made of synthetic resin.
  • the main valve body 40 integrally has a body portion 41, an upper flange portion 42, and a lower flange portion 43.
  • the trunk portion 41 has a columnar shape.
  • the upper flange portion 42 is connected to the upper portion of the body portion 41 .
  • the lower flange portion 43 is connected to the lower portion of the body portion 41 .
  • the trunk portion 41 is provided with a pilot valve port 44 penetrating from the upper end to the lower end.
  • a pilot valve seat 45 surrounding the pilot valve port 44 is provided at the upper end of the body portion 41 .
  • the upper flange portion 42 is arranged inside the large-diameter cylindrical portion 31a of the fixed iron core 31 so as to be vertically slidable.
  • the upper flange portion 42 separates the main valve chamber 14 from the pilot valve chamber 37 inside the fixed core 31 .
  • a pressure equalizing passage 42 a that connects the main valve chamber 14 and the pilot valve chamber 37 is provided in the upper flange portion 42 .
  • An annular plate-shaped packing 43 a is attached to the lower surface of the lower flange portion 43 .
  • the packing 43a is made of synthetic resin.
  • the outer diameter of the lower flange portion 43 is smaller than the outer diameter of the upper flange portion 42 .
  • a valve opening spring 39 for the main valve body 40 is arranged between the upper flange portion 42 of the main valve body 40 and the valve body 10 .
  • the valve opening spring 39 is a compression coil spring. The valve opening spring 39 pushes the main valve body 40 upward.
  • the cushioning member 50 is made of elastically deformable synthetic resin.
  • the cushioning member 50 is made of synthetic rubber such as ethylene propylene diene rubber (EPDM) or hydrogenated nitrile rubber (HNBR).
  • EPDM ethylene propylene diene rubber
  • HNBR hydrogenated nitrile rubber
  • the cushioning member 50 has a cylindrical shape with both ends opened.
  • the outer diameter of the cushioning member 50 is the same as the inner diameter of the plunger 33 .
  • the buffer member 50 is inserted into the inner space 33b of the plunger 33.
  • the inner space 33b of the plunger 33 is a housing portion that houses the cushioning member 50 . When no external force is applied to the cushioning member 50, the upper end 50a, which is part of the cushioning member 50, protrudes upward from the inner space 33b.
  • the lower end of the cushioning member 50 is in contact with the upper end of the inward tapered surface 33 c inside the plunger 33 .
  • the cushioning member 50 preferably has a cylindrical shape with a relatively large axial length. For example, it is preferable that the axial length of the cushioning member 50 is about 2 to 5 times its outer diameter. By doing so, it is possible to reduce the deformation rate of the cushioning member 50 when the valve is open, and suppress deterioration in the stability of the cushioning member 50 due to long-term use.
  • the cushioning member 50 may be a synthetic resin coil spring or the like.
  • the synthetic resin constituting the coil spring is, for example, a plastic such as polyamide (PA), an engineering plastic such as polyacetal (POM), or a super engineering plastic such as polyphenylene sulfide (PPS) or polyetheretherketone (PEEK).
  • a plastic such as polyamide (PA)
  • POM polyacetal
  • PES polyphenylene sulfide
  • PEEK polyetheretherketone
  • FIG. 1 shows the solenoid valve 1 in the closed state.
  • the electromagnetic coil 34 is energized, and the plunger 33 is attracted to the fixed iron core 31 by magnetic force.
  • the pilot valve body 36 (specifically, the packing 36a) is in contact with the pilot valve seat 45, and the pilot valve seat 45 is closed.
  • the main valve body 40 (specifically, the packing 43a) is in contact with the main valve seat 16, and the main valve seat 16 is closed.
  • the closed state the flow of refrigerant from the main valve chamber 14 and the pilot valve chamber 37 to the outflow port 12 is blocked, and the refrigerant flowing from the inflow port 11 stays in the main valve chamber 14 and the pilot valve chamber 37 .
  • the solenoid valve 1 includes the cylindrical case 32, the plunger 33 arranged inside the case 32, the solenoid coil 34 arranged outside the case 32, the plunger 33 and the valve shaft 35. and a pilot valve body 36 connected via.
  • the case 32 is provided with an upper end wall portion 32b that restricts movement of the plunger 33 by coming into contact with the plunger 33 .
  • an elastically deformable cushioning member 50 made of synthetic resin is arranged in the inner space 33b of the plunger 33.
  • the upper end 50a of the cushioning member 50 protrudes from the inner space 33b toward the upper end wall portion 32b.
  • the plunger 33 moves toward the upper end wall portion 32b, the upper end 50a of the cushioning member 50 contacts the upper end wall portion 32b and is pushed into the inner space 33b, and the plunger 33 contacts the upper end wall portion 32b.
  • the cushioning member 50 arranged in the inner space 33b of the plunger 33 comes into contact with the upper end wall portion 32b. contact with the portion 32b.
  • the moving speed of the plunger 33 can be reduced by the cushioning member 50 before the plunger 33 and the upper end wall portion 32b contact each other.
  • the plunger 33 and the upper end wall portion 32b come into contact with each other after the cushioning member 50 is pushed into the inner space 33b, it is possible to prevent the positions of the plunger 33 and the pilot valve body 36 from changing in the valve open state. Therefore, the electromagnetic valve 1 can effectively suppress the collision noise of the plunger 33 without any change in performance.
  • the cushioning member 50 has a cylindrical shape with both ends opened.
  • An upper end 50a of the cushioning member 50 protrudes from the inner space 33b of the plunger 33 toward the upper end wall portion 32b. By doing so, it is possible to prevent the cushioning member 50 from sticking to the upper end wall portion 32b. Therefore, it is possible to prevent the movement of the plunger 33 from being hindered.
  • a groove may be provided on the upper end surface of the cushioning member 50 . By doing so, it is possible to further prevent the cushioning member 50 from sticking to the upper end wall portion 32b. Therefore, it is possible to prevent the movement of the plunger 33 from being hindered.
  • the plunger 33 has a cylindrical shape with an open upper end 33a.
  • An inner space 33b of the plunger 33 is an accommodating portion that accommodates the cushioning member 50. As shown in FIG. By doing so, it is not necessary to provide a housing portion for housing the cushioning member 50 separately from the inner space 33b, and the manufacturing cost can be suppressed.
  • the case 32 has a peripheral wall portion 32a and an upper end wall portion 32b arranged so as to block the upper end of the peripheral wall portion 32a.
  • the upper end wall portion 32b is a movement restricting portion that restricts movement of the plunger 33. As shown in FIG. By doing in this way, a movement control part can be made into a comparatively simple structure.
  • FIG. 6 shows the solenoid valve in the closed state.
  • FIG. 7 shows the solenoid valve in an intermediate state between the closed state and the open state.
  • FIG. 10 shows the solenoid valve in an open state.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the solenoid valve in the intermediate state shown in FIG. 7 (fixed iron core and its vicinity).
  • 9 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the cushioning member of the solenoid valve of FIG. 8 is pushed into the accommodation portion of the fixed iron core.
  • the solenoid valve 2 of this embodiment includes a valve body 110, a cylindrical member 130, a fixed iron core 131, a case 132, a plunger 133, an electromagnetic coil 134, a pilot valve body. 136 , a main valve body 140 and a cushioning member 150 .
  • the valve body 110 has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the valve body 110 has an inlet 111 , an outlet 112 and a main valve chamber 114 .
  • the inflow port 111 opens to the left side surface 110a of the valve body 110.
  • the outflow port 112 opens on the right side surface 110 b of the valve body 110 .
  • the main valve chamber 114 is arranged between the inflow port 111 and the outflow port 112 .
  • a circular main valve seat 116 surrounding the main valve port 115 is provided in the main valve chamber 114 .
  • the inflow port 111 is connected to the main valve chamber 114 .
  • Main valve chamber 114 is connected to outflow port 112 via main valve seat 116 and main valve port 115 .
  • the cylindrical member 130 is fixed to the valve body 110 with a screw structure.
  • the case 132 is made of metal.
  • the case 132 has a cylindrical shape with both ends opened. A lower end of the case 132 is inserted into the cylindrical member 130 . Case 132 is joined to cylindrical member 130 .
  • the fixed core 131 is inserted into the upper end of the case 132. Fixed core 131 is joined to case 132 .
  • a lower end surface 131a of the fixed core 131 has an inwardly tapered shape.
  • a circular accommodation hole 131b is provided in the center of the lower end surface 131a.
  • a cushioning member 150 is arranged in the accommodation hole 131b.
  • the accommodation hole 131b is an accommodation portion in which the cushioning member 150 is accommodated.
  • the plunger 133 has a cylindrical shape.
  • the outer diameter of plunger 133 is slightly smaller than the inner diameter of case 132 .
  • the plunger 133 is arranged inside the case 132 so as to be vertically movable.
  • An upper end surface 133a of the plunger 133 has an outward tapered shape.
  • a circular valve closing spring hole 133b is provided in the center of the upper end surface 133a.
  • a valve closing spring 138 is accommodated in the valve closing spring hole 133b.
  • the valve closing spring 138 is arranged between the plunger 133 and the buffer member 150 .
  • the valve closing spring 138 is a compression coil spring. The valve closing spring 138 pushes the plunger 133 downward.
  • the electromagnetic coil 134 has a cylindrical shape with an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the case 132 .
  • a case 132 is inserted inside the electromagnetic coil 134 .
  • the electromagnetic coil 134 is arranged outside the case 132 .
  • the electromagnetic coil 134 is fixed to the stationary core 131 with screws.
  • Electromagnetic coil 134 magnetizes fixed core 131 and plunger 133 .
  • plunger 133 moves upward.
  • the plunger 133 hits the stationary core 131 when moving upward.
  • Fixed core 131 restricts the movement of plunger 133 by coming into contact with plunger 133 .
  • the fixed core 131 is a movement restrictor.
  • the fixed core 131 is the first component and the plunger 133 is the second component.
  • the pilot valve body 136 has a conical shape facing downward.
  • the pilot valve body 136 is provided integrally with the lower end of the plunger 133 . That is, pilot valve body 136 is directly connected to plunger 133 .
  • the main valve body 140 has a frame portion 141 and a packing portion 142 .
  • the frame portion 141 has a cylindrical shape.
  • the packing portion 142 has a cylindrical shape.
  • the packing portion 142 is fitted with the frame portion 141 .
  • the packing portion 142 is provided with a pilot valve port 144 penetrating from the upper end to the lower end.
  • a portion of the packing portion 142 surrounding the upper end of the pilot valve port 144 is a pilot valve seat 145 .
  • the main valve body 140 is arranged inside the cylindrical member 130 so as to be vertically slidable.
  • the main valve body 140 separates the main valve chamber 114 and the pilot valve chamber 137 inside the cylindrical member 130 .
  • the main valve body 140 is provided with a pressure equalizing passage 140 a that connects the main valve chamber 114 and the pilot valve chamber 137 .
  • a valve opening spring 139 for the main valve body 140 is arranged between the main valve body 140 and the valve body 110 .
  • the valve opening spring 139 is a compression coil spring. The valve opening spring 139 pushes the main valve body 140 upward.
  • the cushioning member 150 is made of elastically deformable synthetic resin.
  • the cushioning member 150 is made of synthetic rubber such as ethylene propylene diene rubber (EPDM) or hydrogenated nitrile rubber (HNBR).
  • the cushioning member 150 integrally has a cushioning portion 151 and a valve closing spring support portion 152 (hereinafter simply referred to as “support portion 152”).
  • the buffer portion 151 has a disk shape.
  • the thickness of the buffer portion 151 when no external force is applied to the buffer portion 151 is greater than the depth of the housing hole 131 b of the fixed core 131 .
  • the support portion 152 has a truncated cone shape facing downward.
  • the support portion 152 is connected to the center of the lower surface 151 a of the buffer portion 151 .
  • the support portion 152 is inserted into the upper end of the valve closing spring 138 .
  • the buffer portion 151 of the buffer member 150 is arranged in the accommodation hole 131 b of the fixed core 131 .
  • FIG. 6 shows the solenoid valve 2 in the closed state.
  • the electromagnetic coil 134 is de-energized and the plunger 133 is pushed downward by the valve closing spring 138 .
  • the pilot valve body 136 is in contact with the pilot valve seat 145, and the pilot valve seat 145 is closed.
  • the main valve body 140 contacts the main valve seat 116 and the main valve seat 116 is closed.
  • the closed state the flow of refrigerant from main valve chamber 114 and pilot valve chamber 137 to outflow port 112 is blocked, and refrigerant flowing from inflow port 111 remains in main valve chamber 114 and pilot valve chamber 137 .
  • the plunger 133 is attracted to the fixed core 131 by magnetic force and moves upward. Then, as shown in FIGS. 7 and 8, after the upper end 133c of the plunger 133 contacts the lower surface 151a of the cushioning portion 151 of the cushioning member 150, the cushioning portion 151 elastically deforms as shown in FIG. 131 and the upper end surface 133 a of the plunger 133 contacts the lower end surface 131 a of the fixed iron core 131 .
  • pilot valve body 136 moves away from the pilot valve seat 145 and the pilot valve seat 145 opens, as shown in FIG.
  • Refrigerant in pilot valve chamber 137 flows to outflow port 112 via pilot valve seat 145 and pilot valve port 144, and the force of refrigerant pressing main valve body 140 against main valve seat 116 is weakened.
  • the main valve body 140 is pushed upward by the valve opening spring 139, the main valve body 140 moves away from the main valve seat 116, and the main valve seat 116 opens.
  • the solenoid valve 2 is opened, and the refrigerant in the main valve chamber 114 flows through the main valve seat 116 and the main valve port 115 to the outflow port 112 .
  • the electromagnetic valve 2 includes a cylindrical case 132, a plunger 133 arranged inside the case 132, an electromagnetic coil 134 arranged outside the case 132, and a pilot connected to the plunger 133. and a valve body 136 .
  • a fixed core 131 is provided in the case 132 .
  • the fixed core 131 restricts the movement of the plunger 133 by coming into contact with the plunger 133 .
  • the fixed core 131 is a movement restrictor.
  • the fixed core 131 is provided with a housing hole 131b.
  • An elastically deformable cushioning member 150 made of synthetic resin is arranged in the accommodation hole 131b.
  • the lower surface 151a of the cushioning portion 151 of the cushioning member 150 protrudes toward the plunger 133 from the accommodation hole 131b.
  • the lower surface 151 a of the buffer portion 151 contacts the plunger 133 and is pushed into the housing hole 131 b , so that the plunger 133 contacts the fixed core 131 .
  • the solenoid valve 2 can effectively suppress the impact noise of the plunger 133 without any change in performance.
  • a fixed iron core 131 is arranged at the upper end of the case 132 .
  • the fixed core 131 is a movement restricting portion that restricts movement of the plunger 133 .
  • Pilot valve chamber 138 Valve closing spring 139
  • Valve opening spring 140 Main valve body 140a
  • Pressure equalizing passage 141 Frame portion 142
  • Packing portion 144 Pilot valve opening 145 ... pilot valve seat, 150 ... buffer member, 151 ... buffer portion, 151a ... lower surface, 152 ... valve closing spring support portion

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Abstract

【課題】性能の変化がなく、プランジャの衝突音を効果的に抑制できる電気的駆動弁を提供する。 【解決手段】電磁弁1は、プランジャ33の内側空間33bに、弾性変形可能な合成樹脂製の緩衝部材50が配置されている。プランジャ33とケース32の上端壁部32bとが離れているとき、緩衝部材50の上端50aが内側空間33bから上端壁部32bに向けて突出している。そして、プランジャ33が上端壁部32bに向かって移動すると、緩衝部材50の上端50aが上端壁部32bに接するとともに内側空間33bに押し込まれ、プランジャ33が上端壁部32bに接する。

Description

電気的駆動弁
 本発明は、電気的駆動弁に関する。
 従来の電気的駆動弁の一例であるパイロット式の電磁弁が特許文献1に開示されている。特許文献1の電磁弁は、弁本体と、主弁体と、を有している。弁本体は、流入口と、流出口と、主弁体が収容される収容空間と、を有している。収容空間は、主弁体によって上部と下部とに区画されている。収容空間の下部は主弁室である。収容空間の上部はパイロット弁室である。流入口は、主弁室に接続されている。主弁室は、主弁座を介して流出口に接続されている。主弁体は、上下方向に移動して、主弁座を開閉する。主弁体は、パイロット弁口と、パイロット弁座と、均圧通路と、を有している。パイロット弁口は、主弁体を上下方向に貫通している。パイロット弁座は、パイロット弁口の上端を囲むように配置されている。均圧通路は、主弁室とパイロット弁室とを接続している。
 特許文献1の電磁弁は、パイロット弁体を有している。パイロット弁体は、円筒形状のプランジャに固定されている。プランジャは、パイプの内側に上下方向に移動可能に配置されている。プランジャの下方には、固定鉄心が配置されている。プランジャと固定鉄心との間には、開弁ばねが配置されている。開弁ばねはプランジャを上方に押している。パイプの外側には、電磁コイルが配置されている。
 電磁コイルに通電すると、プランジャと固定鉄心とが磁化され、プランジャがパイロット弁体とともに下方に移動する。パイロット弁体が、パイロット弁座を閉じるとともに主弁体を下方に押す。そして、主弁体が、下方に移動して主弁座を閉じ、電磁弁は閉弁状態となる。
 電磁コイルの通電を止めると、開弁ばねによってプランジャがパイロット弁体とともに上方に移動し、パイロット弁座が開く。主弁室とパイロット弁室との差圧で主弁体が上方に移動して主弁座が開き、電磁弁は開弁状態となる。
特開2019-7572号公報
 上述した電磁弁では、プランジャおよびパイプが金属製である。そして、電磁コイルの通電を止めたときに、プランジャが上方に移動してパイプの上端壁部に突き当たる。そのため、プランジャとパイプとの衝突音が生じることがあった。このような衝突音を抑制するため、電磁弁において、プランジャとパイプとの間に合成樹脂製の衝撃緩和部材を配置する構成を採用し得る。しかしながら、電磁弁を流れる冷媒や油などの影響によって衝撃緩和部材が劣化したり変形したりすることがある。これにより、開弁状態におけるパイロット弁体の位置(パイロット弁座からのリフト量)が変化することがある。そのため、電磁弁の性能が変化してしまうおそれがあった。
 そこで、本発明は、性能の変化がなく、プランジャの衝突音を効果的に抑制できる電気的駆動弁を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電気的駆動弁は、筒形状のケースと、前記ケースの内側に配置されたプランジャと、前記ケースの外側に配置された電磁コイルと、前記プランジャに接続された弁体と、を有する電気的駆動弁であって、前記ケースには、前記プランジャと接することにより当該プランジャの移動を規制する移動規制部が設けられ、前記プランジャおよび前記移動規制部の一方を第1構成要素、他方を第2構成要素としたとき、前記第1構成要素には、収容部が設けられ、前記収容部には、弾性変形可能な合成樹脂製の緩衝部材が配置され、前記プランジャと前記移動規制部とが離れているとき、前記緩衝部材の一部が前記収容部から前記第2構成要素に向けて突出しており、前記プランジャが前記移動規制部に向かって移動すると、前記緩衝部材の一部が前記第2構成要素に接するとともに前記収容部に押し込まれ、前記プランジャが前記移動規制部に接することを特徴とする。
 本発明によれば、プランジャおよび移動規制部の一方を第1構成要素、他方を第2構成要素としたとき、第1構成要素には、収容部が設けられている。収容部には、弾性変形可能な合成樹脂製の緩衝部材が配置されている。プランジャと移動規制部とが離れているとき、緩衝部材の一部が収容部から第2構成要素に向けて突出している。そして、プランジャが移動規制部に向かって移動すると、緩衝部材の一部が第2構成要素に接するとともに収容部に押し込まれ、プランジャが移動規制部に接する。このようにしたことから、プランジャが移動規制部に向かって移動したとき、プランジャおよび移動規制部の一方(第1構成要素)の収容部に配置された緩衝部材が他方(第2構成要素)に接し、そのあと、プランジャと移動規制部とが接する。これにより、プランジャと移動規制部とが接する前に緩衝部材によってプランジャの移動速度を減少させることができる。また、緩衝部材が収容部に押し込まれたあとにプランジャと移動規制部とが接するので、開弁状態でのプランジャおよび弁体の位置が変化することを回避できる。そのため、本発明の電気的駆動弁は、性能の変化がなく、プランジャの衝突音を効果的に抑制できる。
 本発明において、前記緩衝部材が、両端が開口した筒形状を有し、前記緩衝部材の一端が、前記収容部から前記第2構成要素に向けて突出していることが好ましい。このようにすることで、緩衝部材が第2構成要素に張り付いてしまうことを抑制できる。そのため、プランジャの移動が妨げられることを抑制できる。
 本発明において、前記緩衝部材における前記第2構成要素に接する面に溝が設けられていることが好ましい。このようにすることで、緩衝部材が第2構成要素に張り付いてしまうことを抑制できる。そのため、プランジャの移動が妨げられることを抑制できる。
 本発明において、前記プランジャが前記第1構成要素でかつ前記移動規制部が前記第2構成要素であり、前記プランジャが、一端が開口した筒形状を有し、前記プランジャの内側空間が、前記収容部であることが好ましい。このようにすることで、収容部となる穴などを別個に形成する必要がなくなり、製造コストを抑えることができる。
 本発明において、前記ケースが、周壁部と、前記周壁部の一端を塞ぐ端壁部と、を有し、前記移動規制部が、前記端壁部であることが好ましい。このようにすることで、移動規制部を比較的簡易な構成とすることができる。
 本発明において、前記ケースの一端には、固定鉄心が配置され、前記移動規制部が、前記固定鉄心であることが好ましい。このようにすることで、移動規制部を比較的簡易な構成とすることができる。
 本発明によれば、性能の変化がなく、プランジャの衝突音を効果的に抑制できる。
本発明の第1実施例に係る電磁弁の断面図である(閉弁状態)。 図1の電磁弁の断面図である(中間状態)。 図2の電磁弁の拡大断面図である。 図3の電磁弁の緩衝部材がプランジャの内側空間に押し込まれた状態を示す拡大断面図である。 図1の電磁弁の断面図である(開弁状態)。 本発明の第2実施例に係る電磁弁の断面図である(閉弁状態)。 図6の電磁弁の断面図である(中間状態)。 図7の電磁弁の拡大断面図である。 図8の電磁弁の緩衝部材が固定鉄心の収容部に押し込まれた状態を示す拡大断面図である。 図6の電磁弁の断面図である(開弁状態)。
(第1実施例)
 以下、本発明の電気的駆動弁の第1実施例に係るパイロット式の電磁弁について、図1~図5を参照して説明する。
 図1、図2、図5は、本発明の第1実施例に係る電磁弁の断面図である。図1は、閉弁状態の電磁弁を示す。図2は、閉弁状態と開弁状態との中間状態にある電磁弁を示す。図5は、開弁状態の電磁弁を示す。図3は、図2に示す中間状態の電磁弁の一部(プランジャおよびその近傍)を拡大した断面図である。図4は、図3の電磁弁の緩衝部材がプランジャの内側空間に押し込まれた状態を示す拡大断面図である。以下の説明において、「上下左右」との用語は、各図に記載の構成要素の相対的な位置関係を示している。
 図1~図5に示すように、本実施例の電磁弁1は、弁本体10と、固定鉄心31と、ケース32と、可動鉄心であるプランジャ33と、電磁コイル34と、弁軸35と、パイロット弁体36と、主弁体40と、緩衝部材50と、を有している。
 弁本体10は、略直方体形状を有している。弁本体10は、流入口11と、流出口12と、主弁室14と、を有している。
 流入口11は、弁本体10の左側面10aに開口している。流出口12は、弁本体10の右側面10bに開口している。主弁室14は、流入口11と流出口12との間に配置されている。主弁室14には、主弁口15を囲む円形の主弁座16が設けられている。流入口11は、主弁室14に接続されている。主弁室14は、主弁座16および主弁口15を介して流出口12に接続されている。
 固定鉄心31は、大径円筒部31aと、小径円筒部31bと、を一体的に有している。大径円筒部31aは、弁本体10にねじ構造で固定されている。小径円筒部31bは、大径円筒部31aの上端に連設されている。小径円筒部31bは、弁本体10から上方に向けて延びるように配置されている。
 ケース32は、金属製である。ケース32は、円筒形状を有している。ケース32は、下端が開口しており、上端が塞がれている。ケース32は、周壁部32aと、上端壁部32bと、を一体的に有している。周壁部32aの下端には、固定鉄心31の小径円筒部31bが挿入されている。ケース32は、固定鉄心31に接合されている。
 プランジャ33は、円筒形状を有している。プランジャ33の上端33aは開口している。プランジャ33の外径は、ケース32の内径よりわずかに小さい。プランジャ33は、ケース32の内側に上下方向に移動可能に配置されている。プランジャ33と固定鉄心31の小径円筒部31bとの間には、パイロット弁体36用の開弁ばね38が配置されている。開弁ばね38は、圧縮コイルばねである。開弁ばね38は、プランジャ33を上方に向けて押している。プランジャ33は、開弁ばね38に押されて上方に移動すると、ケース32の上端壁部32bに突き当たる。上端壁部32bは、プランジャ33と接することによりプランジャ33の移動を規制する。上端壁部32bは、移動規制部である。プランジャ33は、第1構成要素であり、上端壁部32bは、第2構成要素である。
 電磁コイル34は、ケース32の外径よりわずかに大きい内径を有する円筒形状を有している。電磁コイル34の内側には、ケース32が挿入される。電磁コイル34は、ケース32の外側に配置されている。電磁コイル34は、固定鉄心31およびプランジャ33を磁化する。
 弁軸35は、細長い円筒形状を有している。弁軸35の上端は、プランジャ33の下端に固定されている。弁軸35は、固定鉄心31の小径円筒部31bに挿入されている。弁軸35は、小径円筒部31bによって上下方向に移動可能に支持されている。弁軸35には、上端から下端近傍まで延在する流体通路35aが設けられている。流体通路35aは、プランジャ33の内側空間33bに接続されている。
 パイロット弁体36は、弁軸35の下端に一体的に設けられている。パイロット弁体36は、弁軸35を介してプランジャ33に接続されている。パイロット弁体36の下面には、円板形状のパッキン36aが取り付けられている。パッキン36aは、合成樹脂製である。
 主弁体40は、胴部41と、上フランジ部42と、下フランジ部43と、を一体的に有している。胴部41は、円柱形状を有している。上フランジ部42は、胴部41の上部に連設されている。下フランジ部43は、胴部41の下部に連設されている。胴部41には、上端から下端まで貫通するパイロット弁口44が設けられている。胴部41の上端には、パイロット弁口44を囲むパイロット弁座45が設けられている。上フランジ部42は、固定鉄心31の大径円筒部31aの内側に上下方向に摺動可能に配置されている。上フランジ部42は、主弁室14と固定鉄心31の内側のパイロット弁室37とを区画している。上フランジ部42には、主弁室14とパイロット弁室37とを接続する均圧通路42aが設けられている。下フランジ部43の下面には、円環板形状のパッキン43aが取り付けられている。パッキン43aは、合成樹脂製である。下フランジ部43の外径は、上フランジ部42の外径より小さい。主弁体40の上フランジ部42と弁本体10との間には、主弁体40用の開弁ばね39が配置されている。開弁ばね39は、圧縮コイルばねである。開弁ばね39は、主弁体40を上方に向けて押している。
 緩衝部材50は、弾性変形可能な合成樹脂製である。緩衝部材50は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)や水素化ニトリルゴム(HNBR)などの合成ゴムからなる。緩衝部材50は、両端が開口した円筒形状を有している。緩衝部材50の外径は、プランジャ33の内径と同じである。緩衝部材50は、プランジャ33の内側空間33bに挿入されている。プランジャ33の内側空間33bは、緩衝部材50を収容する収容部である。緩衝部材50に対して外部から力が加わっていないとき、緩衝部材50の一部である上端50aは、内側空間33bから上方に向けて突出している。緩衝部材50の下端は、プランジャ33の内側にある内向きのテーパー面33cの上端に接している。緩衝部材50は、軸方向の長さが比較的大きい円筒形状を有することが好ましい。例えば、緩衝部材50の軸方向長さが、その外径の2~5倍程度であることが好ましい。このようにすることで、開弁状態時の緩衝部材50の変形率を小さくすることができ、長期間の使用による緩衝部材50の復元性の低下を抑制できる。なお、緩衝部材50は、合成樹脂製のコイルばねなどであってもよい。コイルばねを構成する合成樹脂は、例えば、ポリアミド(PA)等のプラスチック、ポリアセタール(POM)等のエンジニアリングプラスチック、または、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等のスーパーエンジニアリングプラスチックである。
 次に、電磁弁1の動作の一例について説明する。
 図1は、閉弁状態の電磁弁1を示している。閉弁状態の電磁弁1では、電磁コイル34が通電されており、プランジャ33が磁力によって固定鉄心31に引き寄せられている。パイロット弁体36(具体的にはパッキン36a)がパイロット弁座45に接しており、パイロット弁座45が閉じている。主弁体40(具体的にはパッキン43a)が主弁座16に接しており、主弁座16が閉じている。閉弁状態において、主弁室14およびパイロット弁室37から流出口12への冷媒の流れが遮断されており、流入口11から流れ込んだ冷媒は主弁室14およびパイロット弁室37に留まる。
 そして、電磁コイル34の通電を停止すると、プランジャ33が、開弁ばね38に押されて上方に移動する。そして、図2、図3に示すように、緩衝部材50の上端50aがケース32の上端壁部32bに接したあと、図4に示すように、緩衝部材50が弾性変形して上端50aがプランジャ33の内側空間33bに押し込まれ、プランジャ33の上端33aが上端壁部32bに接する。
 プランジャ33の上方への移動に伴い、図5に示すように、パイロット弁体36がパイロット弁座45から離れ、パイロット弁座45が開く。パイロット弁室37の冷媒がパイロット弁座45およびパイロット弁口44を介して流出口12に流れて、冷媒による主弁体40を主弁座16に押し付ける力が弱まる。主弁体40が開弁ばね39によって上方に押され、主弁体40が、主弁座16から離れ、主弁座16が開く。これにより、電磁弁1は開弁状態となり、主弁室14の冷媒は、主弁座16および主弁口15を介して流出口12に流れる。
 そして、電磁コイル34に再び通電すると、プランジャ33が磁力によって固定鉄心31に引き寄せられ、パイロット弁体36が下方に移動する。そして、パイロット弁体36がパイロット弁座45に接して主弁体40を下方に押し、主弁体40が主弁座16に接する。パイロット弁体36がパイロット弁座45を閉じ、主弁体40が主弁座16を閉じる。これにより、電磁弁1は再び閉弁状態となり、主弁室14およびパイロット弁室37から流出口12への冷媒の流れが遮断される。緩衝部材50の弾性変形が解消され、緩衝部材50の形状が元に戻る。
 以上説明したように、電磁弁1は、円筒形状のケース32と、ケース32の内側に配置されたプランジャ33と、ケース32の外側に配置された電磁コイル34と、プランジャ33と弁軸35を介して接続されたパイロット弁体36と、を有する。ケース32には、プランジャ33と接することにより当該プランジャ33の移動を規制する上端壁部32bが設けられている。プランジャ33の内側空間33bには、弾性変形可能な合成樹脂製の緩衝部材50が配置されている。プランジャ33と上端壁部32bとが離れているとき、緩衝部材50の上端50aが内側空間33bから上端壁部32bに向けて突出している。そして、プランジャ33が上端壁部32bに向かって移動すると、緩衝部材50の上端50aが上端壁部32bに接するとともに内側空間33bに押し込まれ、プランジャ33が上端壁部32bに接する。
 このようにしたことから、プランジャ33が上端壁部32bに向かって移動したとき、プランジャ33の内側空間33bに配置された緩衝部材50が上端壁部32bに接し、そのあと、プランジャ33と上端壁部32bとが接する。これにより、プランジャ33と上端壁部32bとが接する前に緩衝部材50によってプランジャ33の移動速度を減少させることができる。また、緩衝部材50が内側空間33bに押し込まれたあとにプランジャ33と上端壁部32bとが接するので、開弁状態でのプランジャ33およびパイロット弁体36の位置が変化することを回避できる。そのため、電磁弁1は、性能の変化がなく、プランジャ33の衝突音を効果的に抑制できる。
 また、緩衝部材50が、両端が開口した円筒形状を有している。緩衝部材50の上端50aが、プランジャ33の内側空間33bから上端壁部32bに向けて突出している。このようにすることで、緩衝部材50が上端壁部32bに張り付いてしまうことを抑制できる。そのため、プランジャ33の移動が妨げられることを抑制できる。
 なお、緩衝部材50の上端面に溝が設けられていてもよい。このようにすることで、緩衝部材50が上端壁部32bに張り付いてしまうことをさらに抑制できる。そのため、プランジャ33の移動が妨げられることを抑制できる。
 また、プランジャ33が、上端33aが開口した円筒形状を有している。そして、プランジャ33の内側空間33bが、緩衝部材50を収容する収容部である。このようにすることで、緩衝部材50を収容する収容部を内側空間33bとは別個に設ける必要がなくなり、製造コストを抑制できる。
 また、ケース32が、周壁部32aと、周壁部32aの上端を塞ぐように配置された上端壁部32bと、を有している。そして、上端壁部32bは、プランジャ33の移動を規制する移動規制部である。このようにすることで、移動規制部を比較的簡易な構成とすることができる。
(第2実施例)
 以下、本発明の電気的駆動弁の第2実施例に係るパイロット式の電磁弁について、図6~図10を参照して説明する。
 図6、図7、図10は、本発明の第2実施例に係る電磁弁の断面図である。図6は、閉弁状態の電磁弁を示す。図7は、閉弁状態と開弁状態との中間状態にある電磁弁を示す。図10は、開弁状態の電磁弁を示す。図8は、図7に示す中間状態の電磁弁の一部(固定鉄心およびその近傍)を拡大した断面図である。図9は、図8の電磁弁の緩衝部材が固定鉄心の収容部に押し込まれた状態を示す拡大断面図である。
 図6~図10に示すように、本実施例の電磁弁2は、弁本体110と、円筒部材130と、固定鉄心131と、ケース132と、プランジャ133と、電磁コイル134と、パイロット弁体136と、主弁体140と、緩衝部材150と、を有している。
 弁本体110は、略直方体形状を有している。弁本体110は、流入口111と、流出口112と、主弁室114と、を有している。
 流入口111は、弁本体110の左側面110aに開口している。流出口112は、弁本体110の右側面110bに開口している。主弁室114は、流入口111と流出口112との間に配置されている。主弁室114には、主弁口115を囲む円形の主弁座116が設けられている。流入口111は、主弁室114に接続されている。主弁室114は、主弁座116および主弁口115を介して流出口112に接続されている。
 円筒部材130は、弁本体110にねじ構造で固定されている。
 ケース132は、金属製である。ケース132は、両端が開口した円筒形状を有している。ケース132の下端は、円筒部材130に挿入されている。ケース132は、円筒部材130に接合されている。
 固定鉄心131は、ケース132の上端に挿入されている。固定鉄心131は、ケース132に接合されている。固定鉄心131の下端面131aは、内向きのテーパー形状を有している。下端面131aの中央には、円形の収容穴131bが設けられている。収容穴131bには、緩衝部材150が配置される。収容穴131bは、緩衝部材150が収容される収容部である。
 プランジャ133は、円柱形状を有している。プランジャ133の外径は、ケース132の内径よりわずかに小さい。プランジャ133は、ケース132の内側に上下方向に移動可能に配置されている。プランジャ133の上端面133aは、外向きのテーパー形状を有している。上端面133aの中央には、円形の閉弁ばね穴133bが設けられている。閉弁ばね穴133bには、閉弁ばね138が収容されている。閉弁ばね138は、プランジャ133と緩衝部材150とに間に配置されている。閉弁ばね138は、圧縮コイルばねである。閉弁ばね138は、プランジャ133を下方に向けて押している。
 電磁コイル134は、ケース132の外径よりわずかに大きい内径を有する円筒形状を有している。電磁コイル134の内側には、ケース132が挿入される。電磁コイル134は、ケース132の外側に配置されている。電磁コイル134は、ねじによって固定鉄心131に固定されている。電磁コイル134は、固定鉄心131およびプランジャ133を磁化する。固定鉄心131およびプランジャ133が磁化されると、プランジャ133は上方に移動する。プランジャ133は、上方に移動すると、固定鉄心131に突き当たる。固定鉄心131は、プランジャ133と接することによりプランジャ133の移動を規制する。固定鉄心131は移動規制部である。固定鉄心131は、第1構成要素であり、プランジャ133は、第2構成要素である。
 パイロット弁体136は、下方を向く円すい形状を有している。パイロット弁体136は、プランジャ133の下端に一体的に設けられている。すなわち、パイロット弁体136は、プランジャ133に直接的に接続されている。
 主弁体140は、枠部141と、パッキン部142と、を有している。枠部141は、円筒形状を有している。パッキン部142は、円柱形状を有している。パッキン部142は、枠部141と嵌合されている。パッキン部142には、上端から下端まで貫通するパイロット弁口144が設けられている。パッキン部142におけるパイロット弁口144の上端を囲む箇所は、パイロット弁座145である。主弁体140は、円筒部材130の内側に上下方向に摺動可能に配置されている。主弁体140は、主弁室114と円筒部材130の内側のパイロット弁室137とを区画している。主弁体140には、主弁室114とパイロット弁室137とを接続する均圧通路140aが設けられている。主弁体140と弁本体110との間には、主弁体140用の開弁ばね139が配置されている。開弁ばね139は、圧縮コイルばねである。開弁ばね139は、主弁体140を上方に向けて押している。
 緩衝部材150は、弾性変形可能な合成樹脂製である。緩衝部材150は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)や水素化ニトリルゴム(HNBR)などの合成ゴムからなる。緩衝部材150は、緩衝部151と、閉弁ばね支持部152(以下、単に「支持部152」という。)と、を一体的に有している。緩衝部151は、円板形状を有している。緩衝部151に対して外部から力が加わっていないときの緩衝部151の厚さは、固定鉄心131の収容穴131bの深さより大きい。支持部152は、下方を向く円すい台形状を有している。支持部152は、緩衝部151の下面151aの中央に連設されている。支持部152は、閉弁ばね138の上端に挿入されている。緩衝部材150の緩衝部151は、固定鉄心131の収容穴131bに配置されている。緩衝部材150の一部である緩衝部151の下面151aは、収容穴131bから下方に向けて突出している。
 次に、電磁弁2の動作の一例について説明する。
 図6は、閉弁状態の電磁弁2を示している。閉弁状態の電磁弁2では、電磁コイル134の通電が停止されており、プランジャ133が閉弁ばね138によって下方に押されている。パイロット弁体136がパイロット弁座145に接しており、パイロット弁座145が閉じている。主弁体140が主弁座116に接しており、主弁座116が閉じている。閉弁状態において、主弁室114およびパイロット弁室137から流出口112への冷媒の流れが遮断されており、流入口111から流れ込んだ冷媒は主弁室114およびパイロット弁室137に留まる。
 そして、電磁コイル134に通電すると、プランジャ133が、磁力によって固定鉄心131に引き寄せられて上方に移動する。そして、図7、図8に示すように、プランジャ133の上端133cが緩衝部材150の緩衝部151の下面151aに接したあと、図9に示すように、緩衝部151が弾性変形して固定鉄心131の収容穴131bに押し込まれ、プランジャ133の上端面133aが固定鉄心131の下端面131aに接する。
 プランジャ133の上方への移動に伴い、図10に示すように、パイロット弁体136がパイロット弁座145から離れ、パイロット弁座145が開く。パイロット弁室137の冷媒がパイロット弁座145およびパイロット弁口144を介して流出口112に流れて、冷媒による主弁体140を主弁座116に押し付ける力が弱まる。主弁体140が開弁ばね139によって上方に押され、主弁体140が、主弁座116から離れ、主弁座116が開く。これにより、電磁弁2は開弁状態となり、主弁室114の冷媒は、主弁座116および主弁口115を介して流出口112に流れる。
 そして、電磁コイル134の通電を再び停止すると、プランジャ133が閉弁ばね138によって押されて、パイロット弁体136が下方に移動する。そして、パイロット弁体136がパイロット弁座145に接して主弁体140を下方に押し、主弁体140が主弁座116に接する。パイロット弁体136がパイロット弁座145を閉じ、主弁体140が主弁座116を閉じる。これにより、電磁弁2は再び閉弁状態となり、主弁室114およびパイロット弁室137から流出口112への冷媒の流れが遮断される。緩衝部151の弾性変形が解消され、緩衝部151の形状が元に戻る。
 以上説明したように、電磁弁2は、円筒形状のケース132と、ケース132の内側に配置されたプランジャ133と、ケース132の外側に配置された電磁コイル134と、プランジャ133に接続されたパイロット弁体136と、を有する。ケース132には、固定鉄心131が設けられている。固定鉄心131は、プランジャ133と接することにより当該プランジャ133の移動を規制する。固定鉄心131は移動規制部である。固定鉄心131には、収容穴131bが設けられている。収容穴131bには、弾性変形可能な合成樹脂製の緩衝部材150が配置されている。プランジャ133と固定鉄心131とが離れているとき、緩衝部材150の緩衝部151の下面151aが収容穴131bからプランジャ133に向けて突出している。そして、プランジャ133が固定鉄心131に向かって移動すると、緩衝部151の下面151aがプランジャ133に接するとともに収容穴131bに押し込まれ、プランジャ133が固定鉄心131に接する。
 このようにしたことから、プランジャ133が固定鉄心131に向かって移動したとき、固定鉄心131の収容穴131bに配置された緩衝部材150がプランジャ133に接し、そのあと、プランジャ133と固定鉄心131とが接する。これにより、プランジャ133と固定鉄心131とが接する前に緩衝部材150によってプランジャ133の移動速度を減少させることができる。また、緩衝部材150が収容穴131bに押し込まれたあとにプランジャ133と固定鉄心131とが接するので、開弁状態でのプランジャ133およびパイロット弁体136の位置が変化することを回避できる。そのため、電磁弁2は、性能の変化がなく、プランジャ133の衝突音を効果的に抑制できる。
 また、ケース132の上端には、固定鉄心131が配置されている。そして、固定鉄心131は、プランジャ133の移動を規制する移動規制部である。このようにすることで、移動規制部を比較的簡易な構成とすることができる。
 上記に本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。
(第1実施例)
 1…電磁弁、10…弁本体、10a…左側面、10b…右側面、11…流入口、12…流出口、14…主弁室、15…主弁口、16…主弁座、31…固定鉄心、31a…大径円筒部、31b…小径円筒部、32…ケース、32a…周壁部、32b…上端壁部、33…プランジャ、33a…上端、33b…内側空間、33c…テーパー面、34…電磁コイル、35…弁軸、35a…流体通路、36…パイロット弁体、36a…パッキン、37…パイロット弁室、38、39…開弁ばね、40…主弁体、41…胴部、42…上フランジ部、42a…均圧通路、43…下フランジ部、43a…パッキン、44…パイロット弁口、45…パイロット弁座、50…緩衝部材、50a…上端
(第2実施例)
 2…電磁弁、110…弁本体、110a…左側面、110b…右側面、111…流入口、112…流出口、114…主弁室、115…主弁口、116…主弁座、130…円筒部材、131…固定鉄心、131a…下端面、131b…収容穴、132…ケース、133…プランジャ、133a…上端面、133b…閉弁ばね穴、133c…上端、134…電磁コイル、136…パイロット弁体、137…パイロット弁室、138…閉弁ばね、139…開弁ばね、140…主弁体、140a…均圧通路、141…枠部、142…パッキン部、144…パイロット弁口、145…パイロット弁座、150…緩衝部材、151…緩衝部、151a…下面、152…閉弁ばね支持部

 

Claims (6)

  1.  筒形状のケースと、前記ケースの内側に配置されたプランジャと、前記ケースの外側に配置された電磁コイルと、前記プランジャに接続された弁体と、を有する電気的駆動弁であって、
     前記ケースには、前記プランジャと接することにより当該プランジャの移動を規制する移動規制部が設けられ、
     前記プランジャおよび前記移動規制部の一方を第1構成要素、他方を第2構成要素としたとき、前記第1構成要素には、収容部が設けられ、
     前記収容部には、弾性変形可能な合成樹脂製の緩衝部材が配置され、
     前記プランジャと前記移動規制部とが離れているとき、前記緩衝部材の一部が前記収容部から前記第2構成要素に向けて突出しており、
     前記プランジャが前記移動規制部に向かって移動すると、前記緩衝部材の一部が前記第2構成要素に接するとともに前記収容部に押し込まれ、前記プランジャが前記移動規制部に接することを特徴とする電気的駆動弁。
  2.  前記緩衝部材が、両端が開口した筒形状を有し、
     前記緩衝部材の一端が、前記収容部から前記第2構成要素に向けて突出している、請求項1に記載の電気的駆動弁。
  3.  前記緩衝部材における前記第2構成要素に接する面に溝が設けられている、請求項1または請求項2に記載の電気的駆動弁。
  4.  前記プランジャが前記第1構成要素でかつ前記移動規制部が前記第2構成要素であり、
     前記プランジャが、一端が開口した筒形状を有し、
     前記プランジャの内側空間が、前記収容部である、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の電気的駆動弁。
  5.  前記ケースが、周壁部と、前記周壁部の一端を塞ぐ端壁部と、を有し、
     前記移動規制部が、前記端壁部である、請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の電気的駆動弁。
  6.  前記ケースの一端には、固定鉄心が配置され、
     前記移動規制部が、前記固定鉄心である、請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の電気的駆動弁。

     
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