JP6169453B2 - 圧力流体制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、スプール弁と電磁弁とが弁本体に設けられて構成される圧力流体制御装置に関する。

入力ポート、出力ポート及び排出ポートが形成されたスプール弁と、電磁弁とを同一の弁本体に取り付けた圧力流体制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合、スプール弁の出力ポートが入力ポート又は排出ポートのいずれかに選択的に連通する。すなわち、出力ポートは、入力ポートに連通しているときには排出ポートとは非連通（連通遮断）状態となり、一方、排出ポートに連通しているときには入力ポートとは非連通状態となる。

上記の切り替えは、前記電磁弁の作用下に行われる。すなわち、スプール弁には、電磁弁の出口ポートに連通するパイロット室が形成されている。電磁弁が閉状態であるときには、入力ポートから入力された圧力流体が前記パイロット室に流通することがなく、出力ポートと排出ポートが連通状態となる。

これに対し、電磁弁が開くと、入力ポートから入力された圧力流体が電磁弁の出口ポートを経由して前記パイロット室に流通する。この圧力流体によって押圧されたスプールが変位することにより、排出ポートと出力ポートの連通が遮断されるとともに、入力ポートと出力ポートが連通する。

圧力流体制御装置は、以上のように動作することにより、圧力流体の圧力を制御する機能を営む。

特開２００２−１１５７７０号公報

特許文献１の図１に示されるように、電磁弁は、ハウジングが装着された第１固定コア部材と、ソレノイド部を覆ったハウジング内に収容された第２固定コア部材とを有する。この中の第１固定コア部材は、その下端面が、弁本体に形成された環状段部に当接している。この状態で、ハウジングに溶接された取付ステーが弁本体に取り付けられる。これにより、ハウジングが位置決め固定されるとともに、第１固定コア部材の環状段部からの抜け止めがなされる。

しかしながら、取付ステーをハウジングに対して溶接すること自体煩雑であり、また、溶接工程を実施する必要からコストを低廉化することが困難である。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、取付ステーをハウジングに対して接合しなくとも電磁弁が弁本体に堅牢に装着された圧力流体制御装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、弾発部材によってパイロット室に指向して弾発付勢されたスプールを有するスプール弁と、前記スプール弁の入力ポートと前記パイロット室とを連通状態又は連通遮断状態に切り換える電磁弁と、前記スプール弁及び前記電磁弁が設けられた弁本体とを有する圧力流体制御装置において、
前記電磁弁は、弁座が設けられた弁座部材と、
前記弁座に対して着座又は離間する弁体部を有する弁部材と、
ボビンに電磁コイルが巻回されてなり、前記弁部材を変位させるためのボビンコイルと、
前記ボビンコイルを収容するハウジングと、
前記弁本体に装着されて位置決め固定されるとともに、前記ハウジングが係止される固定コア部材と、
前記電磁コイルへの通電又は通電停止に伴って前記ハウジング内で変位する可動コア部材と、
を具備し、
前記固定コア部材は、前記弁本体に形成された収納孔に圧入される円筒部と、該円筒部に比して大径であり且つ前記ハウジングが装着されるフランジ部とを有するとともに、前記弁体部が通される挿通孔が形成され、
前記弁本体には、前記固定コア部材の前記挿通孔に連なり且つ前記弁体部が通る収納孔が形成され、
前記収納孔には、内径が相違することで第１環状段部及び第２環状段部が形成され、
前記第１環状段部によって前記弁座部材が堰止されるとともに、前記第２環状段部によって前記固定コア部材の前記円筒部が堰止されることで、前記電磁弁が前記弁本体に対して装着されていることを特徴とする。

すなわち、本発明においては、スプール弁を設けた弁本体の収納孔に、電磁弁を構成する固定コア部材の円筒部を圧入して堰止するようにしている。このために固定コア部材が収納孔に対して堅牢に挿入（圧入）され、収納孔から離脱することが困難となる。従って、電磁弁が堅牢に装着される。

以上のように、本発明によれば、固定コア部材を収納孔に圧入することによって電磁弁を弁本体に装着することができる。換言すれば、従来技術のようにハウジングに溶接された取付ステーを用いることなく電磁弁を装着することが可能である。この結果、ハウジングへの取付ステーの溶接工程が削減されるので、従来技術に比してコストの低廉化を図ることができる。この分だけ、電磁弁を弁本体に組み付ける作業が簡便となるので、電磁弁を効率よく組み付けることができる。

さらに、ハウジングに溶接された取付ステー、すなわち、汎用性の低い専用部品を用いることがないので、電磁弁の装着に対する汎用性を向上することが可能となる。

なお、ハウジングの固定コア部材への装着は、例えば、固定コア部材のフランジ部をハウジング内に圧入することによってなされる。

圧力流体制御装置は、前記固定コア部材の前記円筒部に環状溝が形成されるとともに、該固定コア部材の前記挿通孔に圧入されて前記弁体部を支持する軸受をさらに備えるものであることが好ましい。この場合、前記軸受の前記挿通孔に対する嵌合箇所を、前記環状溝よりも前記フランジ部側に偏倚するとよい。

例えば、軸受が挿通孔の内径の設計寸法よりも大きいときには、環状溝が形成された部位（シール部材装着部位）が他の部位に比して薄肉であるため、軸受が挿通孔に圧入されることに伴って固定コア部材の円筒部が挿通孔の内壁側から押圧され、その結果として、シール部材装着部位が拡径（変形）する懸念がある。しかしながら、上記の構成では、軸受が環状溝を越えて圧入されることがない。従って、シール部材装着部位が変形することが回避される。このため、弁本体と固定コア部材との間のシールが保たれる。

また、環状溝を越えて軸受を圧入する従来技術では、シール部材装着部位の変形を抑制するべく固定コア部材の円筒部の肉厚を大きくするようにしているが、上述した構成によればシール部材装着部位が変形する懸念を払拭し得るので、円筒部の肉厚を小さくすることができる。これにより固定コア部材、ひいては圧力流体制御装置の小型軽量化を図ることができる。

そして、ハウジングを弁本体から抜け防止するためのステーが、ネジを介して前記弁本体に連結されていることが好ましい。これにより、電磁弁の抜け防止（フェイルセーフ機能）がなされる。ステーでスプール弁側を併せて覆うようにすれば、スプール弁の抜け防止（フェイルセーフ機能）ともなる。

前記弁部材は、可動コア部材であってもよい。この場合、弁体部を可動コア部材の一部位として設ければよい。この場合、部品点数が低減するとともに、電磁弁の構成が簡素となるという利点がある。

ここで、電磁弁は、ソレノイド部が、前記ハウジングの内部で位置決めされた第２の固定コア部材とをさらに有するものであり、且つ前記第２の固定コア部材が、前記ボビンの端面と、前記ハウジングの端面との間に介在する介在部と、前記介在部から突出して前記可動コア部材とともに前記ボビンの貫通孔に挿入されるコア部とを有するものであることが好ましい。

従来技術に係る電磁弁では、中実の固定コアがハウジングと一体的に形成されるが、上記の構成においては、第２の固定コア部材のコア部がハウジングの端面から離間するので、第２の固定コア部材のコア部とハウジングの端面との間に中空部が形成される。この分、従来技術に係る電磁弁に比して軽量化を図ることが可能となる。

しかも、ハウジングと一体的な固定コア部を設ける必要がないので、ハウジング及び第２の固定コア部材の各々の形状が簡素となる。従って、ハウジング及び第２の固定コア部材を、例えば、薄肉の素材からプレス加工によって個別に作製することができる。すなわち、鍛造加工装置に比して設備投資が低廉なプレス加工装置を選定することができる上、ハウジング及び第２の固定コア部材を薄肉のものとして得ることができる。以上のような理由から、コストの低廉化を図ることができるとともに、電磁弁の小型軽量化を図ることができる。勿論、これに伴って圧力流体制御装置の小型軽量化が図られる。

ここで、第２の固定コア部材の前記介在部は、前記ハウジングからボビンコイルを離脱したときに第２の固定コア部材がハウジングから取り外し自在となるように、ハウジングの端面に当接するのみであることが好ましい。換言すれば、第２の固定コア部材をハウジングに連結させたり、ハウジングに圧入したりする必要は特にない。この分、ソレノイドバルブの組立作業が簡便且つ容易となり、組立効率が向上する。

本発明によれば、スプール弁を設けた弁本体の収納孔に、電磁弁を構成する固定コア部材の円筒部を圧入して堰止するようにしているので、固定コア部材が収納孔に対して堅牢に挿入（圧入）され、収納孔から離脱することが困難となる。従って、電磁弁が堅牢に装着される。

このように、固定コア部材を収納孔に圧入することによって電磁弁を弁本体に装着することができるので、従来技術のようにハウジングに溶接されたステーを用いることなく電磁弁を装着することが可能である。この結果、ハウジングへの取付ステーの溶接工程が削減されるので、従来技術に比してコストの低廉化を図ることができる。また、この分、電磁弁を弁本体に組み付ける作業が簡便となり、電磁弁を効率よく組み付けることができる。

本発明の実施の形態に係る圧力流体制御装置において、スプール弁及び電磁弁の双方が閉状態にあるときの概略全体縦断面図である。 前記電磁弁を構成するハウジングと、該ハウジングの大径部を覆うためのステーの概略平面図である。 前記ハウジング及び前記ステーの概略斜視図である。 前記電磁弁を構成するハウジングと第２の固定コア部材の分解斜視図である。 前記スプール弁及び前記電磁弁の双方が開状態にあるときの概略全体縦断面図である。

以下、本発明に係る圧力流体制御装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下、図１を参照した説明における「下方」、「上方」は、図１における下方、上方を意味するものとする。図５においても同様である。

図１は、本実施の形態に係る圧力流体制御装置１０の通電前（通電停止時）における概略全体縦断面図である。この圧力流体制御装置１０は、自動車に搭載されるエンジンの動弁装置（いずれも図示せず）の作動特性を変更するためのものであり、スプール弁１２と、電磁弁１４と、これらスプール弁１２及び電磁弁１４を設けた弁本体１６とを有する。

弁本体１６には、摺動孔１８及び収納孔２０が形成され、開口上端がプラグ２２で閉塞された摺動孔１８にスプール弁１２が設けられるとともに、収納孔２０に電磁弁１４が設けられる。

先ず、スプール弁１２につき説明する。スプール弁１２は、摺動孔１８に連通する入力ポート２４、出力ポート２６及び排出ポート２８が弁本体１６に形成されるとともに、スプール３０が摺動孔１８に摺動可能に収容されることで構成される。圧力流体（例えば、作動油）が導入される入力ポート２４には、フィルタ３２が設置される。

スプール３０は、下方側底面から軸線方向に沿って延在するとともに内室３４が形成された長尺な中空体であり、内室３４に連なる大径な下方中空部はスプリング室３６となる。一方、摺動孔１８の底部には、摺動孔１８に比して小径な着座室３８が陥没形成され、スプリング室３６及び着座室３８に第１リターンスプリング４０が収容される。

勿論、該第１リターンスプリング４０の下端は着座室３８に着座し、上端はスプリング室３６の内壁に当接している。このため、スプール３０は、第１リターンスプリング４０の作用下にプラグ２２側に向かって弾発付勢されている。なお、摺動孔１８の底部は、後述するように、スプール３０を堰止するストッパ部として機能する。

スプール３０の側壁には、長尺な第１環状凹部４２、短尺な第２環状凹部４４が直径方向内方に向かうようにして陥没形成される。図１に示す状態では、第１環状凹部４２は出力ポート２６から排出ポート２８に到達するように延在する。一方、入力ポート２４は、スプール３０の下端部（スプリング室３６の外壁）によって閉塞される。

スプール３０の上端部は、下端部に比して小径で中実な円柱状突部をなす。摺動孔１８は、この円柱状突部の周囲とプラグ２２によって形成されるパイロット室４６を含む。

上記したように、摺動孔１８の開口上端は、圧入されたプラグ２２によって閉塞される。プラグ２２と摺動孔１８の内壁との間は、第１Ｏリング４８によってシールされる。

一方、電磁弁１４は、収納孔２０に収容された弁座部材５０と、磁性体からなり収納孔２０の開口近傍に装着された第１固定コア部材５２（固定コア部材）とを有する。すなわち、収納孔２０内には、下端側から上端側に内径が順次拡径されることで第１環状段部５４、第２環状段部５６が形成されており、前記弁座部材５０が第１環状段部５４に堰止されるとともに、第１固定コア部材５２が第２環状段部５６に堰止されている。第１固定コア部材５２には、ソレノイド部５８の大部分を収容したハウジング６０が係止される。

弁座部材５０は、その長手方向に沿って流入孔６２が形成された略円筒形状体であり、その上底面に、流入孔６２に連なり且つテーパー状に拡開する弁座６４が形成される。また、上端面の外周縁部には面取りがなされている。

弁座６４には、可動コア部材６６の一部位である弁体部６８が着座又は離間する。すなわち、可動コア部材６６は、軸形状をなす前記弁体部６８と、該弁体部６８よりも大径に設定され、且つ該弁体部６８が下底面から突出したコア本体７０とを有し、この中の弁体部６８が、軸受７２を介して収納孔２０に挿入される。勿論、弁体部６８の下先端部は、弁座６４の形状に対応したテーパー形状をなす。

先ず軸受７２につき説明すると、該軸受７２は、小径且つ長尺な案内部７４と、前記案内部７４に比して大径な円盤形状部７６とを有する。

円盤形状部７６は、第１固定コア部材５２の挿通孔７８の内壁に形成された第３環状段部８０によって堰止される。なお、第３環状段部８０は、環状溝８２よりも上方、すなわち、ソレノイド部５８及びハウジング６０側に近接する（偏倚する）位置に設けられている。

案内部７４から円盤形状部７６にかけては案内孔８４が貫通形成され、弁体部６８は、この案内孔８４に摺動自在に通されている。また、円盤形状部７６には、弁本体１６の軸線方向に沿って延在する図示しない呼吸孔が形成される。この呼吸孔により、ボビン８６の貫通孔８８と収納孔２０が連通する。

一方、可動コア部材６６には、上底面から略中腹部に至る深さのスプリング孔９０が形成される。このスプリング孔９０には第２リターンスプリング９２が収容され、該第２リターンスプリング９２の下端の内部には、スプリング孔９０の底部に突出形成された円柱状係合部９４が挿入される。この挿入により、第２リターンスプリング９２の下端が円柱状係合部９４、すなわち、可動コア部材６６に係合される。

前記第２リターンスプリング９２の上端は、ソレノイド部５８を構成する第２固定コア部材９６（第２の固定コア部材）に着座している。この点については、後述する。

ここで、ソレノイド部５８につき説明する。ソレノイド部５８は、前記第１固定コア部材５２、前記可動コア部材６６及び前記第２固定コア部材９６の他、ボビン８６に電磁コイル９８が巻回されてなるボビンコイル１００を有する。

この中の第１固定コア部材５２は、収納孔２０に圧入される円筒部１０２と、該円筒部１０２に比して大径なフランジ部１０４と、円筒部１０２の軸線方向に沿って突出した円環状突部１０６を下方からこの順序で有する。円筒部１０２における環状溝８２よりも下方は、該環状溝８２の上方に比して若干小径に設定された小径部位である。このように構成される第１固定コア部材５２には、上記したように、前記軸受７２を介して前記弁体部６８を通すための挿通孔７８が軸線方向に沿って貫通形成される。

円筒部１０２の外壁には環状溝８２が形成され、該環状溝８２には環状シール部材１０８が装着される。これにより、弁本体１６と第１固定コア部材５２との間のシールがなされている。また、円筒部１０２の内壁には前記第３環状段部８０が形成され、この第３環状段部８０によって軸受７２が堰止されている。

前記フランジ部１０４は、環状シール部材１０８よりも上方、すなわち、ソレノイド部５８及びハウジング６０に近接する側に、直径方向外方に向かって環状に突出するように設けられる。前記円環状突部１０６は、フランジ部１０４の上端部から弁本体１６の軸線方向に沿って突出する。

ボビン８６は、カプラ部１１０とともに一体成形された樹脂製のコイルモールド体１１２が装着された状態で、第１固定コア部材５２のフランジ部１０４の上方に配置される。フランジ部１０４とボビン８６との間には、第２Ｏリング１１４が介在される。

第２Ｏリング１１４は、ボビン８６から押圧されることで断面が略三角形状となるように圧潰される。圧潰によって形成された三角形の短辺に相当する２面の各々は、フランジ部１０４の上端面と、円環状突部１０６の側壁に臨む。一方、長辺（底辺）に相当する傾斜面は、ボビン８６に臨む。

また、ボビン８６の下端部には、上方に向かうに従って内壁がテーパー状に縮径するテーパー孔１１６が形成されている。すなわち、該テーパー孔１１６の内壁は傾斜面である。

テーパー孔１１６の内壁のテーパー角は、圧潰によって第２Ｏリング１１４に形成された傾斜面の傾斜角に対応する。すなわち、第２Ｏリング１１４には、ボビン８６と弁本体１６から押圧されることで、テーパー孔１１６の内壁に当接する傾斜面が形成される。第２Ｏリング１１４は、この当接によって弁本体１６とボビンコイル１００との間をシールしている。

また、ボビン８６には、上記したようにその長手方向に沿って貫通孔８８が形成され、該貫通孔８８の軸線は、収納孔２０の軸線と一致する。すなわち、該貫通孔８８は収納孔２０に連なる。

貫通孔８８の下方には、可動コア部材６６のコア本体７０が挿入される。コア本体７０の側壁と、貫通孔８８の内壁との間には所定のクリアランス（遊び）が形成される。また、貫通孔８８の上方には、前記第２固定コア部材９６の一部が挿入される。

すなわち、第２固定コア部材９６は、円環状の介在部１１８と、該介在部１１８から円筒形状に突出するようにして形成されたコア部１２０とを有する。この中の介在部１１８は、ボビン８６の上端面とハウジング６０の天井壁の内面（天井面）に挟持される。

その一方で、コア部１２０がボビン８６の貫通孔８８に挿入されている。このため、コア部１２０はハウジング６０の天井面から離間しており、従って、コア部１２０とハウジング６０の間は空間、換言すれば、中空部である。そして、第２リターンスプリング９２の上端面は、コア部１２０の下端面に着座している。

第２固定コア部材９６はハウジング６０内に単に挿入されているのみであり、ハウジング６０やボビン８６に連結されていない。すなわち、第２固定コア部材９６は非拘束の状態である。このため、例えば、ハウジング６０から第１固定コア部材５２を離脱させ、さらに、ハウジング６０からボビンコイル１００を取り出してハウジング６０の開口を下方に向けると、重力の作用のみで第２固定コア部材９６をハウジング６０から容易に取り出すことができる。

ボビン８６の上端面には環状の収容溝１２２が陥没形成され、該収容溝１２２には第３Ｏリング１２４が収容される。従って、第３Ｏリング１２４は、ボビン８６とハウジング６０との間に介在する。

ハウジング６０の開口近傍の内壁には、該内壁の周回方向に沿って延在する環状凹部１２６が形成される。第１固定コア部材５２のフランジ部１０４が環状凹部１２６に圧入されることにより、ハウジング６０が第１固定コア部材５２に係止（装着）される。

また、ハウジング６０の開口近傍に形成された切欠１２８からは、コイルモールド体１１２のカプラ部１１０が突出する。該カプラ部１１０の内部には、導通体からなるターミナル１３０が設けられる。該ターミナル１３０には、図示しない電気供給源から電流が供給される。

以上の構成において、弁本体１６には、スプール弁１２から電磁弁１４へ、又はその逆方向に圧力流体を流通させるための流通路が設けられる。具体的には、スプール弁１２の入力ポート２４（ないし摺動孔１８）と電磁弁１４の収納孔２０を連通する入力連通路１３２、収納孔２０とスプール弁１２のパイロット室４６とを連通する出力連通路１３４である。なお、出力連通路１３４は、加工の都合上、弁本体１６の側部で開口されるとともに、該開口がプラグ１３６によって閉塞される。

電磁弁１４は、第１固定コア部材５２を収納孔２０に圧入することによって弁本体１６に位置決め固定される。

図２及び図３に示すように、取付ステー１３８は、ハウジング６０の環状凹部１２６の外壁に対応する大径部１４０を、該大径部１４０の半周を若干超える程度に覆うとともに、ネジ１４２を介して弁本体１６に連結されている（図１参照）。勿論、弁本体１６には、前記ネジ１４２を螺合するためのネジ穴１４４が形成されるとともに、取付ステー１３８には、前記ネジ１４２を通すための通し孔１４６が形成される。

なお、大径部１４０と、該大径部１４０を覆う取付ステー１３８との間には、若干の隙間が形成される（図１及び図５参照）。

取付ステー１３８は、例えば、プラグ２２をも覆うようにして弁本体１６に位置決め固定されている。なお、ハウジング６０における切欠１２８が形成された側は、取付ステー１３８に覆われていない。

本実施の形態に係る圧力流体制御装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果について説明する。

従来技術に係る圧力流体制御装置においては、電磁弁を構成するハウジングとして、天井面に固定コアが一体的に連なったものを鍛造加工によって成形する必要がある。しかも、固定コアに対し、所定の突出長とするための切削加工や、リターンスプリングの一部を挿入するための収容穴を形成する穿孔加工を行う必要がある。すなわち、ハウジングを得るまでに多工程が必要であり、このためにコスト高であるとともに煩雑である。

一方、本実施の形態に係る圧力流体制御装置１０を構成する電磁弁１４では、ハウジング６０と第２固定コア部材９６が別個の部材であり、しかも、各々は簡素な形状である。従って、ハウジング６０及び第２固定コア部材９６をプレス加工（例えば、深絞りプレス加工）によって個別に得ることができる。すなわち、鍛造加工装置に比して設備投資が低廉なプレス加工装置を選定することができるので、コストの低廉化を図ることができる。

しかも、プレス加工によれば、比較的薄肉の素材から成形品を得ることが可能である。このため、ハウジング６０及び第２固定コア部材９６を薄肉のものとして得ることができるので、電磁弁１４の小型軽量化を図ることができる。

加えて、コア部１２０に対して切削加工や穿孔加工を行う必要もない。このため、ハウジング６０及び第２固定コア部材９６を得るまでの工程数が低減する。このことによっても、コストが低廉化する。

以上のようにしてハウジング６０及び第２固定コア部材９６を得た後、ハウジング６０内に第２固定コア部材９６を挿入する。具体的には、図４に示すように、ハウジング６０の天井壁を下方に向け、開口から第２固定コア部材９６を進入させる。第２固定コア部材９６の介在部１１８の外径はハウジング６０の内径に略対応し、若干小さい程度である。このため、第２固定コア部材９６は、ハウジング６０の軸線方向に対して傾くことなく、ハウジング６０の天井壁の内面に向かって容易に移動する。

介在部１１８が天井面に当接することに伴い、第２固定コア部材９６がハウジング６０の内部で位置決めされる。上記したように第２固定コア部材９６の介在部１１８の外径がハウジング６０の内径に略対応しているので、第２固定コア部材９６がハウジング６０内で移動する余地がないからである。

このように、本実施の形態では、ハウジング６０に対して第２固定コア部材９６を圧入することも、連結する（拘束状態とする）こともしていない。従って、組立作業が簡便となり、その分、作業時間が短縮される。結局、電磁弁１４を効率よく組み立てることができる。

第２固定コア部材９６がハウジング６０に挿入されると、介在部１１８の上端面（図４における下方側の端面）のみがハウジング６０の天井面に当接し、コア部１２０はハウジング６０の天井面から離間する。従って、ハウジング６０の天井面とコア部１２０に囲繞された中空部が形成される。このため、固定コアが一体的に設けられたハウジング６０に比して重量が小さくなる。このことも、電磁弁１４の軽量化に寄与する。

次に、ハウジング６０内に、コイルモールド体１１２が装着されたボビンコイル１００を挿入する。このとき、第２固定コア部材９６のコア部１２０はボビン８６の貫通孔８８に進入する。この進入に伴い、ボビンコイル１００がコア部１２０に案内される。すなわち、ボビンコイル１００がハウジング６０内で位置ズレを起こすことが回避され、所定の位置に円滑に到達する。この際、第３Ｏリング１２４が第２固定コア部材９６の介在部１１８に当接する。

その一方で、可動コア部材６６のスプリング孔９０に第２リターンスプリング９２を挿入し、その一端（図１における下端）の内部に、円柱状係合部９４を挿入する。これにより第２リターンスプリング９２が可動コア部材６６に係止されるとともに、その他端（図１における上端）がスプリング孔９０から露呈する。

また、第１固定コア部材５２の挿通孔７８に軸受７２を挿入する。軸受７２の円盤形状部７６の外径は、挿通孔７８の、フランジ部１０４よりも下方に対応する箇所から第３環状段部８０に至るまでの内径よりも若干大であり、このため、円盤形状部７６の挿通孔７８に対する挿入は圧入となる。軸受７２の圧入は、円盤形状部７６が第３環状段部８０に堰止されることで終了する。

第３環状段部８０は、環状溝８２の上方、すなわち、ソレノイド部５８及びハウジング６０側に偏倚する位置に設けられている。このため、円盤形状部７６の圧入箇所（嵌合箇所）も環状溝８２の上方となる。換言すれば、環状溝８２が形成された位置、すなわち、環状シール部材１０８の装着部まで円盤形状部７６が圧入されることはない。

従って、例えば、円盤形状部７６の外壁が挿通孔７８の内径の設計寸法に比して大きい軸受７２を挿通孔７８に圧入するような場合であっても、環状溝８２が形成された近傍が直径方向外方に向かって膨出することがない。このため、環状溝８２が形成された近傍が膨出することを回避するべく、円筒部１０２の肉厚を大きくする必要もない。

以上のように、第１固定コア部材５２における軸受７２（円盤形状部７６）の圧入箇所（嵌合箇所）を、前記環状溝８２よりもソレノイド部５８及びハウジング６０側に偏倚する位置としたことにより、軸受７２の挿通孔７８への圧入に伴って第１固定コア部材５２が変形することを回避することができる。このために第１固定コア部材５２の肉厚を大きくする必要がないので、第１固定コア部材５２を薄肉化し、これにより電磁弁１４の小型軽量化を図ることが可能となる。

そして、環状溝８２に環状シール部材１０８を装着するとともに、第２Ｏリング１１４をフランジ部１０４に着座し且つ円環状突部１０６に沿って周回するように装着する。本実施の形態では、弁本体１６に装着するシール部材はこれらの２個で十分である。従って、装着作業が簡素であるとともに、シール部材に要するコストが低廉化する。

次に、第２リターンスプリング９２が組み付けられた可動コア部材６６を、ボビン８６の貫通孔８８に挿入するとともに、該可動コア部材６６の弁体部６８を、第１固定コア部材５２の挿通孔７８に圧入された軸受７２の案内孔８４に通す。

この際には、第１固定コア部材５２のフランジ部１０４がハウジング６０の環状凹部１２６に圧入される。この圧入に伴い、スプリング孔９０から露呈した第２リターンスプリング９２の他端が、第２固定コア部材９６のコア部１２０の端面に着座する。

また、圧入に際し、ボビン８６におけるテーパー孔１１６の内壁によって第２Ｏリング１１４が圧潰される。これに伴って第２Ｏリング１１４に形成される傾斜面に対してテーパー孔１１６の内壁が滑動することにより、第１固定コア部材５２とボビンコイル１００の芯出し（第１固定コア部材５２に対するボビンコイル１００のセンタリング）がなされる。すなわち、ボビン８６の貫通孔８８と、第１固定コア部材５２の収納孔２０との位置合わせを容易に行うことができる。

環状凹部１２６へのフランジ部１０４の圧入が進行するに伴い、第３Ｏリング１２４も徐々に圧潰される。第２Ｏリング１１４及び第３Ｏリング１２４が弾性体（一般的にはゴム）であるため、第２Ｏリング１１４及び第３Ｏリング１２４には、元の形状に戻ろうとする弾性復元力、すなわち、弾発力が発現する。

第２Ｏリング１１４の弾発力は、ボビン８６に付与される。従って、ボビン８６はハウジング６０の天井面側に押圧される。一方、第３Ｏリング１２４の弾発力は、第２固定コア部材９６の介在部１１８に付与される。これにより第２固定コア部材９６がハウジング６０の天井面側に押圧され、結局、ボビン８６の上端面とハウジング６０の天井面との間に堅牢に保持される。

このように、第２固定コア部材９６をハウジング６０等に連結しない場合であっても、第２Ｏリング１１４と第３Ｏリング１２４の弾発力を付与することによって第２固定コア部材９６を保持、換言すれば、ハウジング６０内で位置決め固定することができる。

環状凹部１２６へのフランジ部１０４の圧入が終了することにより、第１固定コア部材５２にハウジング６０が装着されるとともに、電磁弁１４の主要部であるアクチュエータ部が構成される。

次に、弁本体１６の収納孔２０に弁座部材５０を圧入する。弁座部材５０は、その下端面が第１環状段部５４に突き当たることで堰止され、これにより位置決め固定される。

次に、上記のようにして得られたアクチュエータ部を弁本体１６に組み付ける。すなわち、第１固定コア部材５２の円筒部１０２を、弁本体１６の収納孔２０に挿入する。円筒部１０２において、環状溝８２よりも上方の外径は、収納孔２０の開口近傍（第２環状段部５６よりも上方）の内径よりも若干大であるので、この挿入は圧入である。第１固定コア部材５２は、円筒部１０２の前記小径部位の下端面が第２環状段部５６に突き当たることで堰止されて位置決め固定される。

以上のようにして第１固定コア部材５２が弁本体１６に取り付けられることに伴い、電磁弁１４が構成される。勿論、可動コア部材６６の弁体部６８の下端部は、弁座部材５０の弁座６４に対向する。その後、ターミナル１３０が図示しない電源に対して電気的に接続される。

以上のように、本実施の形態によれば、収納孔２０に対して弁座部材５０、及びアクチュエータ部（ボビンコイル１００及び可動コア部材６６を収容したハウジング６０が取り付けられた第１固定コア部材５２）を圧入することで、電磁弁１４を構成することが可能である。すなわち、弁本体１６が電磁弁１４の弁本体となるので、弁本体１６以外に電磁弁１４の弁本体を別途設ける必要がない。

必然的に、収納孔２０に電磁弁１４の弁本体を圧入する必要もない。その分だけ、収納孔２０の内径を小さくすることができる。このために弁本体１６の剛性が大きくなるので、収納孔２０を形成したことに伴って剛性が低下することを回避するべく弁本体１６を厚肉とする必要もない。

以上のような理由から、弁本体１６、ひいては圧力流体制御装置１０の小型軽量化を図ることができる。

その後、ハウジング６０の大径部１４０を覆うようにして取付ステー１３８が被せられ、次に、通し孔１４６に通されたネジ１４２が弁本体１６のネジ穴１４４に螺合される。取付ステー１３８は、必要に応じ、プラグ２２をも覆う。

上記したように、従来技術では、取付ステーがハウジングに対して溶接される。これに対し、本実施の形態では、第１固定コア部材５２が収納孔２０に圧入される。加えて、第１固定コア部材５２に対するハウジング６０の装着も、ハウジング６０に第１固定コア部材５２が圧入されることでなされている。このため、第１固定コア部材５２及びハウジング６０が堅牢に位置決め固定され、結局、電磁弁１４が弁本体１６に堅牢に装着される。

以上のような理由から、取付ステー１３８をハウジング６０に対して溶接する必要は特にない。このため、ハウジングに対して取付ステーが溶接された従来技術に比して、ハウジング６０への取付ステー１３８の溶接工程を削減することができる。その分だけ、コストの低廉化を図ることが可能となる。

また、ハウジングに溶接された取付ステー、すなわち、汎用性の低い専門部品を用いることがないので、電磁弁１４の弁本体１６への装着に対する汎用性を向上することが可能となる。

なお、弁座部材５０が予め圧入された収納孔２０に、軸受７２が予め圧入された第１固定コア部材５２を圧入し、その後、軸受７２の案内孔８４に、可動コア部材６６の弁体部６８を通し、さらに、第１固定コア部材５２のフランジ部１０４に、ボビンコイル１００を収容したハウジング６０を装着するようにしてもよい。

また、軸受７２は、これとは逆に、収納孔２０に第１固定コア部材５２を圧入した後、挿通孔７８に圧入するようにしてもよい。すなわち、挿通孔７８への軸受７２の圧入、収納孔２０への第１固定コア部材５２の圧入の順序は、順不同である。同様に、第１固定コア部材５２への第２Ｏリング１１４の装着も、第１固定コア部材５２を収納孔２０に圧入した後に行うようにしてもよい。

この圧力流体制御装置１０は、次のように動作する。

ボビンコイル１００を構成する電磁コイル９８に通電がなされておらず、パイロット室４６に流体圧が加わらないとき、スプール３０は、図１に示すように、第１リターンスプリング４０の弾発付勢力によってプラグ２２側に弾発付勢される。このとき、スプール３０の円柱状突部の上端面がプラグ２２に当接し、パイロット室４６の容積は最小となる。

そして、このときには、スプール３０の第１環状凹部４２が出力ポート２６から排出ポート２８にわたって延在する位置となる。すなわち、この際、出力ポート２６と排出ポート２８が、第１環状凹部４２及び摺動孔１８によって形成されるクリアランスを介して連通する。

なお、この際には、入力ポート２４がスプール３０の大径な下端部で閉塞される。このため、圧力流体が入力ポート２４から摺動孔１８内に導入されることはない。

電磁弁１４では、第２リターンスプリング９２が伸張して可動コア部材６６が下死点に位置する。必然的に、弁体部６８も下死点に位置して弁座６４に着座する。すなわち、流入孔６２と出力連通路１３４の連通が遮断された非連通（連通遮断）状態であり、電磁弁１４は閉状態である。

この状態から前記電源を介してターミナル１３０に電流が供給されることにより、電磁コイル９８に通電がなされる。これに伴って、第１固定コア部材５２及び第２固定コア部材９６の双方が磁化され、その結果、可動コア部材６６を引き寄せる電磁力がソレノイド部５８に発生する。この電磁力が第２リターンスプリング９２の弾発付勢力を上回るため、可動コア部材６６は、図５に示すように、上方、すなわち、第２固定コア部材９６のコア部１２０側に向かって変位する。

これにより可動コア部材６６が上死点に到達するとともに、第２リターンスプリング９２が収縮する。この際、ボビン８６の貫通孔８８内の流体（例えば、作動油や大気）が、軸受７２に形成された呼吸孔を通過して収納孔２０に導入された後、出力連通路１３４、スプール３０の内室３４、排出ポート２８を介して弁本体１６の外部に排出される。

弁体部６８が可動コア部材６６の一部位であるため、可動コア部材６６が上方に変位することに追従し、弁体部６８が案内孔８４に案内されながら上方に変位する。その結果、弁体部６８が弁座６４から離間する。すなわち、電磁弁１４が開状態となる。

収納孔２０を形成する際、第１環状段部５４及び第２環状段部５６の位置を管理することにより、収納孔２０内において、弁座部材５０及び第１固定コア部材５２の圧入深さが適切量に調節される。すなわち、弁座部材５０及び第１固定コア部材５２が所定の堰止位置（圧入停止位置）に位置決め固定される。このため、閉状態から開状態となるとき、又は、開状態から閉状態となるときの弁体部６８の変位量（ストローク量）を精度よく設定することができる。

電磁弁１４が開状態となることに伴い、入力ポート２４と出力連通路１３４が、摺動孔１８、入力連通路１３２、収納孔２０及び流入孔６２を介して連通する。従って、入力ポート２４に予め供給された圧力流体は、摺動孔１８、入力連通路１３２、収納孔２０及び流入孔６２、出力連通路１３４を経由してスプール弁１２のパイロット室４６に到達する。従って、パイロット室４６内で圧力流体の圧力が上昇し、スプール３０がパイロット室４６内の圧力流体によって押圧される。この押圧力が第１リターンスプリング４０の弾発付勢力を上回ることにより、図５に示すように、スプール３０が下方に向かって変位（下降）する。スプール３０は、下端面が摺動孔１８の底部（ストッパ部）に当接することで停止する。

これにより、第１環状凹部４２と摺動孔１８の内壁との間に、入力ポート２４から出力ポート２６に至るクリアランスが形成される。すなわち、入力ポート２４と出力ポート２６が前記クリアランスを介して連通する。従って、入力ポート２４から導入された圧力流体は、所定の圧力で出力ポート２６から導出されてエンジンの動弁装置に供給される。

その一方で、出力ポート２６と排出ポート２８の間は、第１環状凹部４２と第２環状凹部４４の間の大径部で閉塞される。このため、入力ポート２４に導入された圧力流体が排出ポート２８から導出されることはない。

以上のように、電磁コイル９８に対して通電・通電停止を行うことにより、入力ポート２４に連通するポートを、出力ポート２６又は排出ポート２８のいずれか一方に設定することができる。

適切な量の圧力流体が流通した後、前記電源からターミナル１３０への電流供給が停止され、結局、電磁コイル９８への通電が停止される。これに伴って、可動コア部材６６を引き寄せていた前記電磁力が消失する。従って、第２リターンスプリング９２が伸張して可動コア部材６６を弾発付勢する。

このため、該可動コア部材６６が下方に変位し、最終的に弁体部６８が下死点に位置して弁座６４に着座する。その結果、図１に示す状態、すなわち、電磁弁１４の流入孔６２が閉塞された閉状態に戻る。これに伴い、上記と同様に出力ポート２６が排出ポート２８に連通する。なお、この際、収納孔２０内の流体（大気及び作動油等）が、呼吸孔を介してボビン８６の貫通孔８８内に導入される。

以上のようにして圧力流体が制御されている間、取付ステー１３８によって電磁弁１４及びプラグ２２の抜け防止（フェイルセーフ機能）がなされる。すなわち、本実施の形態によれば、ネジ穴１４４に対してネジ１４２を螺合するという簡素な作業を行うことによって、スプール３０が摺動孔１８から露呈したり、第１固定コア部材５２と収納孔２０の内壁との間のシール性が低下したりすることを回避することができる。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、ハウジング６０と別体の第２固定コア部材９６を設ける必要は特になく、天井面から延在する固定コア部を一体的に有するハウジングを用いるようにしてもよい。

また、可動コア部材６６と弁部材（弁本体）を別体とするようにしてもよい。この場合、例えば、可動コア部材６６に保持孔を形成するとともに、該保持孔に長尺な棒形状の弁部材を保持するようにすればよい。

また、ハウジング６０の大径部１４０と、該大径部１４０を覆う取付ステー１３８との間に隙間が形成されるようにしているが、隙間が形成されることなく互いが当接するようにして、取付ステー１３８によって大径部１４０を固定するようにしてもよい。この場合、取付ステー１３８は、抜け防止機能と固定機能の双方を兼ね備えることになる。

１０…圧力流体制御装置 １２…スプール弁
１４…電磁弁 １６…弁本体
１８…摺動孔 ２０…収納孔
２２…プラグ ２４…入力ポート
２６…出力ポート ２８…排出ポート
３０…スプール ４０…第１リターンスプリング
４２…第１環状凹部 ４４…第２環状凹部
４６…パイロット室 ５０…弁座部材
５２…第１固定コア部材 ５４…第１環状段部
５６…第２環状段部 ５８…ソレノイド部
６０…ハウジング ６４…弁座
６６…可動コア部材 ６８…弁体部
７０…コア本体 ７２…軸受
７４…案内部 ７６…円盤形状部
７８…挿通孔 ８０…第３環状段部
８２…環状溝 ８４…案内孔
８６…ボビン ８８…貫通孔
９０…スプリング孔 ９２…第２リターンスプリング
９６…第２固定コア部材 ９８…電磁コイル
１００…ボビンコイル １０２…円筒部
１０４…フランジ部 １０６…円環状突部
１０８…環状シール部材 １１０…カプラ部
１１２…コイルモールド体 １１８…介在部
１２０…コア部 １２６…環状凹部
１３０…ターミナル １３２…入力連通路
１３４…出力連通路 １３８…取付ステー
１４０…大径部 １４２…ネジ
１４４…ネジ穴 １４６…通し孔

Claims (6)

1. 弾発部材によってパイロット室に指向して弾発付勢されたスプールを有するスプール弁と、前記スプール弁の入力ポートと前記パイロット室とを連通状態又は連通遮断状態に切り換える電磁弁と、前記スプール弁及び前記電磁弁が設けられた弁本体とを有する圧力流体制御装置において、
   前記電磁弁は、弁座が設けられた弁座部材と、
   前記弁座に対して着座又は離間する弁体部を有する弁部材と、
   ボビンに電磁コイルが巻回されてなり、前記弁部材を変位させるためのボビンコイルと、
   前記ボビンコイルを収容するハウジングと、
   前記弁本体に装着されて位置決め固定されるとともに、前記ハウジングが係止される固定コア部材と、
   前記電磁コイルへの通電又は通電停止に伴って前記ハウジング内で変位する可動コア部材と、
   を具備し、
   前記固定コア部材は、前記弁本体に形成された収納孔に圧入される円筒部と、該円筒部に比して大径であり且つ前記ハウジングが装着されるフランジ部とを有するとともに、前記弁体部が通される挿通孔が形成され、
   前記弁本体には、前記固定コア部材の前記挿通孔に連なり且つ前記弁体部が通る収納孔が形成され、
   前記収納孔には、内径が相違することで第１環状段部及び第２環状段部が形成され、
   前記第１環状段部によって前記弁座部材が堰止されるとともに、前記第２環状段部によって前記固定コア部材の前記円筒部が堰止されることで、前記電磁弁が前記弁本体に対して装着されていることを特徴とする圧力流体制御装置。
2. 請求項１記載の制御装置において、前記固定コア部材の前記円筒部に環状溝が形成されるとともに、該固定コア部材の前記挿通孔に圧入されて前記弁体部を支持する軸受をさらに備え、
   前記軸受の前記挿通孔に対する嵌合箇所は、前記環状溝よりも前記フランジ部側に偏倚していることを特徴とする圧力流体制御装置。
3. 請求項１又は２記載の制御装置において、前記ハウジングを前記弁本体に固定するためのステーが、ネジを介して前記弁本体に連結されていることを特徴とする圧力流体制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置において、前記弁部材が、前記可動コア部材からなることを特徴とする圧力流体制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置において、さらに、前記ハウジングの内部で位置決めされた第２の固定コア部材を備え、
   前記第２の固定コア部材は、前記ボビンの端面と、前記ハウジングの端面との間に介在する介在部と、前記介在部から突出して前記可動コア部材とともに前記ボビンの貫通孔に挿入されるコア部とを有し、
   前記第２の固定コア部材の前記コア部が、前記ハウジングの前記端面から離間することを特徴とする圧力流体制御装置。
6. 請求項５記載の制御装置において、前記第２の固定コア部材の前記介在部が前記ハウジングの前記端面に当接するのみであり、前記ハウジングから前記ボビンコイルを離脱したときに前記第２の固定コア部材が前記ハウジングから取り外し自在であることを特徴とする圧力流体制御装置。

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