JP6883014B2 - スプール式切換弁 - Google Patents
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Description
本発明は、永久磁石が取り付けられたスプールと、スプールが挿入されたコイルボビンと、を備え、コイルボビンに巻回されたコイルを磁化することでスプールの駆動を行うとともに、コイルボビンに取り付けられた位置検出センサと、永久磁石と、により、スプールの位置検出を行うスプール式切換弁に関するものである。
従来から、アクチュエータ等の動作を制御する操作エアの圧力や流量を制御するため、スプール式切換弁が用いられている。
例えば、スプール式切換弁は、一端に永久磁石が取り付けられたスプールと、当該スプールの永久磁石が取り付けられた側の端部が挿入されたコイルボビンとを有しており、当該コイルボビンには、コイルボビンに挿入されたスプールの永久磁石を挟んで、一対のコイルが配置されている。そして、当該コイルは通電により磁化し、スプールに取り付けられた永久磁石を引き寄せるため、スプールの駆動が行われる。
このようなスプール式切換弁としては、例えば特許文献１に開示されるソレノイドバルブが知られている。
例えば、スプール式切換弁は、一端に永久磁石が取り付けられたスプールと、当該スプールの永久磁石が取り付けられた側の端部が挿入されたコイルボビンとを有しており、当該コイルボビンには、コイルボビンに挿入されたスプールの永久磁石を挟んで、一対のコイルが配置されている。そして、当該コイルは通電により磁化し、スプールに取り付けられた永久磁石を引き寄せるため、スプールの駆動が行われる。
このようなスプール式切換弁としては、例えば特許文献１に開示されるソレノイドバルブが知られている。
ここで、スプール式切換弁のスプールの位置を検出するために、コイルボビンに対して位置検出センサを取り付ける場合がある。位置検出センサとしては、磁束密度を検知し、磁束密度に比例した電気信号を出力するホールＩＣが用いられている。
ホールＩＣは、例えば円筒状のコイルボビンの外周面上に固定される。コイルボビンの外周面には、信号回路が設けられており、ホールＩＣと、スプール式切換弁の制御部とを接続している。
通電され磁化したコイルが、永久磁石を引き寄せると、ホールＩＣと永久磁石との距離が変化する。ホールＩＣと永久磁石との距離に応じて、ホールＩＣが検知する永久磁石の磁束密度が変化し、ホールＩＣは、磁束密度に比例した電気信号を出力する。スプール式切換弁の制御部は、出力された電気信号を、信号回路を介して受信し、受信した電気信号の電圧に応じて永久磁石の移動量を算出する。永久磁石はスプールに取り付けられているため、永久磁石の移動量を算出することは、スプールの移動量を算出するに等しい。よって、永久磁石の移動量が算出されることで、作業者はスプールの移動量を知ることが可能となる。
ホールＩＣは、例えば円筒状のコイルボビンの外周面上に固定される。コイルボビンの外周面には、信号回路が設けられており、ホールＩＣと、スプール式切換弁の制御部とを接続している。
通電され磁化したコイルが、永久磁石を引き寄せると、ホールＩＣと永久磁石との距離が変化する。ホールＩＣと永久磁石との距離に応じて、ホールＩＣが検知する永久磁石の磁束密度が変化し、ホールＩＣは、磁束密度に比例した電気信号を出力する。スプール式切換弁の制御部は、出力された電気信号を、信号回路を介して受信し、受信した電気信号の電圧に応じて永久磁石の移動量を算出する。永久磁石はスプールに取り付けられているため、永久磁石の移動量を算出することは、スプールの移動量を算出するに等しい。よって、永久磁石の移動量が算出されることで、作業者はスプールの移動量を知ることが可能となる。
しかしながら、上記従来技術には次のような問題があった。
（１）従来、位置検出センサとして用いられるホールＩＣは、コイルボビンの外周面に上で、半田付けにより固定されていた。この半田付けは手作業で行われていたため、ホールＩＣのコイルボビン上における固定位置が所定の位置からずれてしまう可能性がある。スプールの位置検出は、ホールＩＣが、スプールに取り付けられた永久磁石との距離によって変化する磁束密度を検知することで行われるため、ホールＩＣの固定位置がずれてしまうと、磁束密度の検知が正確に行われない。そうすると、スプール位置検出の精度の低下を招くおそれがあるものの、スプール式切換弁は、流路の切り換えが主目的の弁であり、スプールの位置精度に関してはそれほど高い精度が求められておらず、ホールＩＣの固定位置のずれは大きな問題となっていなかった。
（１）従来、位置検出センサとして用いられるホールＩＣは、コイルボビンの外周面に上で、半田付けにより固定されていた。この半田付けは手作業で行われていたため、ホールＩＣのコイルボビン上における固定位置が所定の位置からずれてしまう可能性がある。スプールの位置検出は、ホールＩＣが、スプールに取り付けられた永久磁石との距離によって変化する磁束密度を検知することで行われるため、ホールＩＣの固定位置がずれてしまうと、磁束密度の検知が正確に行われない。そうすると、スプール位置検出の精度の低下を招くおそれがあるものの、スプール式切換弁は、流路の切り換えが主目的の弁であり、スプールの位置精度に関してはそれほど高い精度が求められておらず、ホールＩＣの固定位置のずれは大きな問題となっていなかった。
しかし、手作業による半田付けは作業者によりホールＩＣの固定位置のバラツキが生じるため、スプール式切換弁の生産数量が多くなると、例えば弁漏れが生じるほどのスプール位置検出の精度の低下を招くホールＩＣの固定位置のずれが生じるおそれがあった。そこで、スプール式切換弁の品質安定のため、ホールＩＣの固定位置の安定化が求められる。特に、スプールの駆動方向における固定位置の安定化が重要である。スプールの駆動方向においてホールＩＣの固定位置がずれると、スプールの移動量に応じた永久磁石と位置検出センサとの距離に狂いが生じるため、位置検出の精度への影響が顕著に現れるためである。一方で、スプールの駆動方向に直交する方向に固定位置がずれる場合には、スプールの移動量に応じた永久磁石と位置検出センサとの距離に変化はないため、位置検出の精度への影響が小さい。
（２）また、コイルボビン上に設けられた信号回路は、上述の通り、スプール式切換弁の制御部と、ホールＩＣとを接続しており、信号回路は制御部が有する信号用端子と接続される。この信号回路と信号用端子の接続のためには、半田付け若しくはコネクタの嵌合作業が必要である。さらに、スプール式切換弁のスプールの駆動は、上述の通り、コイルボビンに取り付けられたコイルに通電することで行われる。コイルに通電するためには、例えばスプール式切換弁に備えられた通電用端子に、コイルを構成するマグネットワイヤを半田付けし、接続する必要がある。
以上のように、制御部の信号用端子を接続する作業および通電用端子を接続する作業を別個に行う必要があり、作業が煩雑であった。
さらに、通電用端子とマグネットワイヤの接続は、マグネットワイヤの半田付けの際の熱によって、ホールＩＣ自体や、ホールＩＣが接続される信号回路が損傷を受けるのを防ぐために、例えば、ホールＩＣの固定部分に対して裏側で行われるなど、ホールＩＣの固定部分や、信号用端子の接続部分とは離れた場所で行われることが多い。すると、ホールＩＣの半田付けや、制御部の信号用端子の接続を行った後に、マグネットワイヤの半田付けを行うために、コイルボビンを裏返さなければならない場合があるなど、作業効率が悪いという問題が生じていた。
以上のように、制御部の信号用端子を接続する作業および通電用端子を接続する作業を別個に行う必要があり、作業が煩雑であった。
さらに、通電用端子とマグネットワイヤの接続は、マグネットワイヤの半田付けの際の熱によって、ホールＩＣ自体や、ホールＩＣが接続される信号回路が損傷を受けるのを防ぐために、例えば、ホールＩＣの固定部分に対して裏側で行われるなど、ホールＩＣの固定部分や、信号用端子の接続部分とは離れた場所で行われることが多い。すると、ホールＩＣの半田付けや、制御部の信号用端子の接続を行った後に、マグネットワイヤの半田付けを行うために、コイルボビンを裏返さなければならない場合があるなど、作業効率が悪いという問題が生じていた。
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、位置検出センサをコイルボビンに対して正確な位置に安定して固定でき、スプール位置検出の精度の低下を防止するとともに、位置検出センサやマグネットワイヤの取付作業効率の向上を図ることが可能なスプール式切換弁を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の流体制御弁は、次のような構成を有している。
（１）永久磁石が取り付けられたスプールと、スプールが挿入されたコイルボビンと、を備え、コイルボビンに巻回されたコイルを磁化することでスプールの駆動を行うとともに、コイルボビンに取り付けられた位置検出センサと、永久磁石と、により、スプールの位置検出を行うスプール式切換弁において、コイルボビンは、外周面に、位置検出センサが実装され、基板側位置決め部が形成されたフレキシブル基板と、基板側位置決め部に当接し、フレキシブル基板を、コイルボビンに対し、スプールの駆動方向に位置決めするコイルボビン側位置決め部と、を備えること、を特徴とする。
（１）永久磁石が取り付けられたスプールと、スプールが挿入されたコイルボビンと、を備え、コイルボビンに巻回されたコイルを磁化することでスプールの駆動を行うとともに、コイルボビンに取り付けられた位置検出センサと、永久磁石と、により、スプールの位置検出を行うスプール式切換弁において、コイルボビンは、外周面に、位置検出センサが実装され、基板側位置決め部が形成されたフレキシブル基板と、基板側位置決め部に当接し、フレキシブル基板を、コイルボビンに対し、スプールの駆動方向に位置決めするコイルボビン側位置決め部と、を備えること、を特徴とする。
（２）（１）に記載のスプール式切換弁において、フレキシブル基板は、位置検出センサが実装される本体部を有し、本体部からスプールの駆動方向に直交する方向の両側に延伸する突出部を有すること、突出部は、基板側位置決め部を備えること、を特徴とする。
（３）（２）に記載のスプール式切換弁において、突出部には、コイルを構成するマグネットワイヤが接続される接続部が形成されていること、を特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のスプール式切換え弁において、スプール式切換え弁は、スプールの駆動を制御する制御部を備えること、位置検出センサと、コイルと、はフレキシブル基板上の回路と、フレキシブル基板が嵌合されたフレキシブル基板用コネクタと、を介して、制御部と接続されること、を特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のスプール式切換え弁において、スプール式切換え弁は、スプールの駆動を制御する制御部を備えること、位置検出センサと、コイルと、はフレキシブル基板上の回路と、フレキシブル基板が嵌合されたフレキシブル基板用コネクタと、を介して、制御部と接続されること、を特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、フレキシブル基板がコイルボビンの外周面に位置決めされた状態で、フレキシブル基板の上からコイルボビンにコイルが巻回されることで、コイルボビンと、フレキシブル基板と、が一体となっていること、を特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、位置検出センサは、フレキシブル基板に表面実装されていること、を特徴とする。
（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、フレキシブル基板には、温度センサが実装されていること、を特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、位置検出センサは、フレキシブル基板に表面実装されていること、を特徴とする。
（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、フレキシブル基板には、温度センサが実装されていること、を特徴とする。
本発明の流体制御弁は、上記構成を有することにより次のような作用・効果を有する。
（１）永久磁石が取り付けられたスプールと、スプールが挿入されたコイルボビンと、を備え、コイルボビンに巻回されたコイルを磁化することでスプールの駆動を行うとともに、コイルボビンに取り付けられた位置検出センサと、永久磁石と、により、スプールの位置検出を行うスプール式切換弁において、コイルボビンは、外周面に、位置検出センサが実装され、基板側位置決め部が形成されたフレキシブル基板と、基板側位置決め部に当接し、フレキシブル基板を、コイルボビンに対し、スプールの駆動方向に位置決めするコイルボビン側位置決め部と、を備えること、を特徴とするので、位置検出センサをコイルボビンに対して正確な位置に安定して固定でき、スプール位置検出の精度の低下を防止することができる。
（１）永久磁石が取り付けられたスプールと、スプールが挿入されたコイルボビンと、を備え、コイルボビンに巻回されたコイルを磁化することでスプールの駆動を行うとともに、コイルボビンに取り付けられた位置検出センサと、永久磁石と、により、スプールの位置検出を行うスプール式切換弁において、コイルボビンは、外周面に、位置検出センサが実装され、基板側位置決め部が形成されたフレキシブル基板と、基板側位置決め部に当接し、フレキシブル基板を、コイルボビンに対し、スプールの駆動方向に位置決めするコイルボビン側位置決め部と、を備えること、を特徴とするので、位置検出センサをコイルボビンに対して正確な位置に安定して固定でき、スプール位置検出の精度の低下を防止することができる。
すなわち、位置検出センサは、フレキシブル基板に実装されているため、従来のように円筒形状のコイルボビン上に位置検出センサを半田付けする必要がない。実装に際しては、フロー工程やリフロー工程等により自動化が可能であり、位置検出センサを、フレキシブル基板上の正確な位置に安定して実装することができる。そして、位置検出センサが実装されたフレキシブル基板は、基板側位置決め部が形成されており、基板側位置決め部に、コイルボビンに形成されたコイルボビン側位置決め部が当接することで、フレキシブル基板がコイルボビン上で、スプールの駆動方向に位置決めされる。位置検出センサが実装されたフレキシブル基板が、スプールの駆動方向に位置決めされることで、位置検出センサの固定位置が、スプールの駆動方向にずれることがないため、作業者によって位置検出センサの固定位置がばらつくこともなく、位置検出センサをコイルボビンに対して正確な位置に安定して固定できる。よって、スプールの移動量に応じた永久磁石と位置検出センサとの距離に狂いが生じることがなく、スプール位置検出の精度の低下を防止することができる。
（２）（１）に記載のスプール式切換弁において、フレキシブル基板は、位置検出センサが実装される本体部を有し、本体部からスプールの駆動方向に直交する方向の両側に延伸する突出部を有すること、突出部は、基板側位置決め部を備えること、を特徴とするので、基板側位置決め部を有する突出部によって、位置検出センサが実装されたフレキシブル基板の本体部がコイルボビン上でスプールの駆動方向に位置決めされる。よって、位置検出センサをコイルボビンに対して正確な位置に固定でき、スプール位置検出の精度の低下を防止することができる。
つまり、突出部は、本体部からスプールの駆動方向に直交する方向の両側に延伸し、それぞれの突出部が基板側位置決め部を備えるため、本体部のスプールの駆動方向に直交する方向両側でフレキシブル基板の位置決めが行われ、本体部がスプールの駆動方向と平行にコイルボビン上で位置決めされる。
フレキシブル基板が、コイルボビン上に、スプールの駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうと、フレキシブル基板に実装された位置検出センサもスプールの駆動方向に角度を持ってコイルボビン上に取り付けられることとなるため、スプールの位置検出の精度が低下するおそれがある。
そこで、位置検出センサが実装された本体部をスプールの駆動方向と平行にコイルボビン上で位置決めすることで、位置検出センサがコイルボビン上にスプールの駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうことを防止し、スプールの位置検出の精度が低下を防止することができる。
フレキシブル基板が、コイルボビン上に、スプールの駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうと、フレキシブル基板に実装された位置検出センサもスプールの駆動方向に角度を持ってコイルボビン上に取り付けられることとなるため、スプールの位置検出の精度が低下するおそれがある。
そこで、位置検出センサが実装された本体部をスプールの駆動方向と平行にコイルボビン上で位置決めすることで、位置検出センサがコイルボビン上にスプールの駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうことを防止し、スプールの位置検出の精度が低下を防止することができる。
（３）（２）に記載のスプール式切換弁において、突出部には、コイルを構成するマグネットワイヤが接続される接続部が形成されていること、を特徴とするので、マグネットワイヤの取付作業効率の向上を図ることが可能である。
すなわち、マグネットワイヤと接続される接続部は、フレキシブル基板の突出部に設けられている。フレキシブル基板は柔軟性を有するため、マグネットワイヤと接続部を半田付けする際には、作業者が半田付けしやすい位置に突出部を曲げてくることが可能である。よって、位置検出センサの半田付けを行った後、マグネットワイヤの半田付けを行う際に、位置検出センサが半田付けの熱によって損傷を受けることを防ぐために、位置検出センサの取り付け位置に対して裏側でマグネットワイヤを接続しなければならないというような作業効率の悪化を防ぐことができる。本体部に位置検出センサが実装されているため、突出部においてマグネットワイヤの半田付けを行えば、半田付けを行う箇所と位置検出センサの距離が離れているため、半田付けの際の熱により位置検出センサが損傷を受けるおそれはない。
すなわち、マグネットワイヤと接続される接続部は、フレキシブル基板の突出部に設けられている。フレキシブル基板は柔軟性を有するため、マグネットワイヤと接続部を半田付けする際には、作業者が半田付けしやすい位置に突出部を曲げてくることが可能である。よって、位置検出センサの半田付けを行った後、マグネットワイヤの半田付けを行う際に、位置検出センサが半田付けの熱によって損傷を受けることを防ぐために、位置検出センサの取り付け位置に対して裏側でマグネットワイヤを接続しなければならないというような作業効率の悪化を防ぐことができる。本体部に位置検出センサが実装されているため、突出部においてマグネットワイヤの半田付けを行えば、半田付けを行う箇所と位置検出センサの距離が離れているため、半田付けの際の熱により位置検出センサが損傷を受けるおそれはない。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のスプール式切換え弁において、スプール式切換え弁は、スプールの駆動を制御する制御部を備えること、位置検出センサと、コイルと、はフレキシブル基板上の回路と、フレキシブル基板が嵌合されたフレキシブル基板用コネクタと、を介して、制御部と接続されること、を特徴とするので、フレキシブル基板をフレキシブル基板用コネクタに嵌合させることで、位置検出センサと、コイルとを一括して制御部と接続することが可能である。従来のように制御部の信号用端子とコイルボビンの信号回路を接続する作業と、制御部の通電用端子とマグネットワイヤを接続する作業とを別個に行う必要がなく、作業が煩雑となることを防止することができる。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、フレキシブル基板がコイルボビンの外周面に位置決めされた状態で、フレキシブル基板の上からコイルボビンにコイルが巻回されることで、コイルボビンと、フレキシブル基板と、が一体となっていること、を特徴とするので、フレキシブル基板を固定するための特別な構造等を用いる必要なく、製造コストの増大を防ぐことができる。
すなわち、従来は位置検出センサをコイルボビン上に直接固定していたが、本願発明においては、位置検出センサはフレキシブル基板に実装されているため、フレキシブル基板をコイルボビン上に固定する必要がある。フレキシブル基板を固定するための構造をコイルボビンに設けるなどすると、コイルボビンの形状が複雑となり、製造コストが増大するおそれがある。
そこで、フレキシブル基板がコイルボビンの外周面に位置決めされた状態で、フレキシブル基板の上からコイルボビンにコイルを巻回することで、コイルの締め付け力により、フレキシブル基板をコイルボビン上に固定するものとした。本願発明のように永久磁石を用いてスプールの駆動を行うスプール式切換弁において、コイルは必須の部材であるため、フレキシブル基板を固定するための特別な構造等を用いる必要なく、製造コストの増大を防ぐことができる。
そこで、フレキシブル基板がコイルボビンの外周面に位置決めされた状態で、フレキシブル基板の上からコイルボビンにコイルを巻回することで、コイルの締め付け力により、フレキシブル基板をコイルボビン上に固定するものとした。本願発明のように永久磁石を用いてスプールの駆動を行うスプール式切換弁において、コイルは必須の部材であるため、フレキシブル基板を固定するための特別な構造等を用いる必要なく、製造コストの増大を防ぐことができる。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、位置検出センサは、フレキシブル基板に表面実装されていること、を特徴とするので、位置検出センサがフレキシブル基板上で位置ずれを起こしにくく、スプール位置検出の精度の低下を防止することができる。
すなわち、表面実装による場合、フレキシブル基板上の、位置検出センサの端子を接続するパッドに半田ペーストを塗布した上、パッド位置と位置検出センサの端子位置がおおよそ合うように位置検出センサを設置し、リフロー工程により位置検出センサをフレキシブル基板上に固定する。このリフロー工程において、半田ペーストが熱により溶融し、液状化した時、液状化した半田ペーストの表面張力により、位置検出センサの端子がパッド中央に引き寄せられるため、位置検出センサの位置が適正化される。リフロー工程において、位置検出センサの位置が適正化されるため、位置検出センサがフレキシブル基板上で位置ずれを起こしにくく、スプール位置検出の精度の低下を防止することができる。
すなわち、表面実装による場合、フレキシブル基板上の、位置検出センサの端子を接続するパッドに半田ペーストを塗布した上、パッド位置と位置検出センサの端子位置がおおよそ合うように位置検出センサを設置し、リフロー工程により位置検出センサをフレキシブル基板上に固定する。このリフロー工程において、半田ペーストが熱により溶融し、液状化した時、液状化した半田ペーストの表面張力により、位置検出センサの端子がパッド中央に引き寄せられるため、位置検出センサの位置が適正化される。リフロー工程において、位置検出センサの位置が適正化されるため、位置検出センサがフレキシブル基板上で位置ずれを起こしにくく、スプール位置検出の精度の低下を防止することができる。
（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、フレキシブル基板には、温度センサが実装されていること、を特徴とするので、コイルの温度を監視可能となり、スプール式切換弁の異常な動作によるエア供給精度の低下を防止することが可能である。
すなわち、コイルを磁化させるために通電を行うと、通電によりコイルが発熱する。過度に発熱してしまうと、コイルの表面被覆が溶融して、隣接するマグネットワイヤ同士が短絡したり、コイルボビンが溶融したりしてしまい、スプール式切換弁が正常に動作しなくなり、アクチュエータ等へのエア供給の精度が低下するおそれがある。そこで、フレキシブル基板に温度センサを実装しておき、コイルの発熱が正常な範囲であるか否かの監視を行うことで、スプール式切換弁の異常な動作によるエア供給精度の低下を防止することが可能である。
すなわち、コイルを磁化させるために通電を行うと、通電によりコイルが発熱する。過度に発熱してしまうと、コイルの表面被覆が溶融して、隣接するマグネットワイヤ同士が短絡したり、コイルボビンが溶融したりしてしまい、スプール式切換弁が正常に動作しなくなり、アクチュエータ等へのエア供給の精度が低下するおそれがある。そこで、フレキシブル基板に温度センサを実装しておき、コイルの発熱が正常な範囲であるか否かの監視を行うことで、スプール式切換弁の異常な動作によるエア供給精度の低下を防止することが可能である。
＜第１の実施形態＞
本発明のスプール式切換弁１の第１の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明のスプール式切換弁１は、アクチュエータ等の動作を制御する操作エアの圧力や流量を制御するためのものである。スプール式切換弁１は、図示しない制御部を有しており、当該制御部にはフレキシブル基板３３のコイルボビン２１上にない側の一端が接続されている。制御部とは、フレキシブル基板３３上の通電回路３３ｂを介したコイル２９，３１への通電の制御や、フレキシブル基板３３上の信号回路３３ａを介してホールＩＣ３５が出力する電気信号を受信し、スプール２５の位置の算出を行うものである（フレキシブル基板３３についての詳細は後述する）。
スプール式切換弁１は、図１に示すように、筒状のケース１１の両端の開口部が閉塞されることにより形成される外部ケース内に、コイルボビン２１，バルブハウジング２３，スプール２５を有している。
本発明のスプール式切換弁１の第１の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明のスプール式切換弁１は、アクチュエータ等の動作を制御する操作エアの圧力や流量を制御するためのものである。スプール式切換弁１は、図示しない制御部を有しており、当該制御部にはフレキシブル基板３３のコイルボビン２１上にない側の一端が接続されている。制御部とは、フレキシブル基板３３上の通電回路３３ｂを介したコイル２９，３１への通電の制御や、フレキシブル基板３３上の信号回路３３ａを介してホールＩＣ３５が出力する電気信号を受信し、スプール２５の位置の算出を行うものである（フレキシブル基板３３についての詳細は後述する）。
スプール式切換弁１は、図１に示すように、筒状のケース１１の両端の開口部が閉塞されることにより形成される外部ケース内に、コイルボビン２１，バルブハウジング２３，スプール２５を有している。
コイルボビン２１は、一端が閉塞された円筒形状であり、非磁性体からなる。外周面には、位置検出センサとしてのホールＩＣ３５が実装されたフレキシブル基板３３が取り付けられており、ホールＩＣ３５を挟むようにして、一対のコイル２９，３１が、フレキシブル基板３３の上から巻回されている。コイル２９とコイル３１とは、１本のマグネットワイヤ３８からなっており、接続されている。そして、コイル２９は右巻きとなっており、コイル３１は左巻きとなっている（図１１参照）。なお、コイル２９を左巻きとし、コイル３１を右巻きとしても良い。
また、コイルボビン２１の開口されている側の端部には、バルブハウジング２３が接続されている。
また、コイルボビン２１の開口されている側の端部には、バルブハウジング２３が接続されている。
バルブハウジング２３は、両端が開口された円筒形状であり、コイルボビン２１の中空部２１ａと、バルブハウジング２３の中空部２３ａは連通し、１つの空間をなしている。そして、中空部２１ａと中空部２３ａがなす空間に、スプール２５が摺動可能に挿入されている。
スプール２５は、円柱状に形成されており、バルブハウジング２３の中空部２３ａの内径とほぼ同一の外径を有する弁部２５１，２５２を備える。弁部２５１，２５２は、バルブハウジング２３のスリット２３１ａ，２３１ｃ，２３１ｄ，２３１ｆを塞いだり、開けたりすることで流体の流量や圧力を調整する弁部２５１，２５２を備えている。
また、弁部２５１と弁部２５２との間に設けられたくびれ部２５４が、バルブハウジング２３の中空部２３ａと、スプール２５との間に隙間を生じさせており、当該隙間は、流体が流れる流路の一部となっている。
また、弁部２５１と弁部２５２との間に設けられたくびれ部２５４が、バルブハウジング２３の中空部２３ａと、スプール２５との間に隙間を生じさせており、当該隙間は、流体が流れる流路の一部となっている。
バルブハウジング２３の外周面には、バルブハウジング２３の円周方向に沿って流路溝２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃが設けられており、それぞれバルブハウジング２３の軸心方向に等間隔に並んでいる。流路溝２３２ｂは入出力ポート１１ａに連通し、流路溝２３２ａは入力ポート１１ｂに連通し、流路溝２３２ｃは出力ポート１１ｃに連通している。
スリット２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃは、流路溝２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃの底面と、バルブハウジング２３の中空部２３ａとを貫通している。そして、スリット２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃと対向する位置にスリット２３１ｄ，２３１ｅ，２３１ｆが設けられており、スリット２３１ｄ，２３１ｅ，２３１ｆも、流路溝２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃの底面と、バルブハウジング２３の中空部２３ａとを貫通している。よって、流路溝２３２ａとバルブハウジング２３の中空部２３ａとの間をスリット２３１ａ，２３１ｄを介して流体が流れることができ、流路溝２３２ｂとバルブハウジング２３の中空部２３ａとの間をスリット２３１ｂ，２３１ｅを介して流体が流れることができ、流路溝２３２ｃとバルブハウジング２３の中空部２３ａとの間をスリット２３１ｃ，２３１ｆを介して流体が流れることができる。
スリット２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃは、流路溝２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃの底面と、バルブハウジング２３の中空部２３ａとを貫通している。そして、スリット２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃと対向する位置にスリット２３１ｄ，２３１ｅ，２３１ｆが設けられており、スリット２３１ｄ，２３１ｅ，２３１ｆも、流路溝２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃの底面と、バルブハウジング２３の中空部２３ａとを貫通している。よって、流路溝２３２ａとバルブハウジング２３の中空部２３ａとの間をスリット２３１ａ，２３１ｄを介して流体が流れることができ、流路溝２３２ｂとバルブハウジング２３の中空部２３ａとの間をスリット２３１ｂ，２３１ｅを介して流体が流れることができ、流路溝２３２ｃとバルブハウジング２３の中空部２３ａとの間をスリット２３１ｃ，２３１ｆを介して流体が流れることができる。
スプール２５の、コイルボビン２１の中空部２１ａに挿入されている側の一端には、円柱状の磁石電機子２７が、スプール２５と軸心を同じくして取り付けられている。
磁石電機子２７は、永久磁石２７１と、永久磁石２７１の両端に配置された極部２７３，２７５からなり、それぞれ軸方向の同心上に整列している。
永久磁石２７１は、コイル２９側がＳ極、コイル３１側がＮ極に分極されている（図４参照）。また、極部２７３，２７５は、強磁性体であり、永久磁石２７１の磁束を偏向させることができる。
磁石電機子２７は軸心方向の中央部に貫通孔２７ａを有しており、貫通孔２７ａに、スプール２５の一端に設けられた取付部２５３を挿通させ、取付部２５３の先端部に設けられた雄ネジ部にナット３４を螺合させることで、スプール２５と磁石電機子２７とが一体となっている。
磁石電機子２７は、永久磁石２７１と、永久磁石２７１の両端に配置された極部２７３，２７５からなり、それぞれ軸方向の同心上に整列している。
永久磁石２７１は、コイル２９側がＳ極、コイル３１側がＮ極に分極されている（図４参照）。また、極部２７３，２７５は、強磁性体であり、永久磁石２７１の磁束を偏向させることができる。
磁石電機子２７は軸心方向の中央部に貫通孔２７ａを有しており、貫通孔２７ａに、スプール２５の一端に設けられた取付部２５３を挿通させ、取付部２５３の先端部に設けられた雄ネジ部にナット３４を螺合させることで、スプール２５と磁石電機子２７とが一体となっている。
コイル２９，３１に通電されていない状態では、永久磁石２７１は、永久磁石２７１の磁界力により、コイル２９，３１の中間位置（以下、中立位置という）に自動的に位置する。そして、ホールＩＣ３５は、永久磁石２７１の軸心と直交する方向の中心軸と、ホールＩＣ３５の中心とが同一の位置になるように配置されている。
永久磁石２７１が中立位置にある状態では、弁部２５１がスリット２３１ａ，２３１ｄを塞ぎ、かつ、弁部２５２がスリット２３１ｃ，２３１ｆを塞いでいるため、流体は流れない。
コイル２９，３１に通電すると、コイル２９，３１が磁化する。すると、図２，３，４に示すように、磁化したコイル２９，３１が永久磁石２７１を引き寄せるため、永久磁石２７１が取り付けられているスプール２５が駆動する（詳細は後述）。スプール２５を駆動させることで、スプール２５が有する２５１，２５２によって、スリット２３１の開度を調節し、圧力や流量の制御を行う。
コイル２９，３１に通電すると、コイル２９，３１が磁化する。すると、図２，３，４に示すように、磁化したコイル２９，３１が永久磁石２７１を引き寄せるため、永久磁石２７１が取り付けられているスプール２５が駆動する（詳細は後述）。スプール２５を駆動させることで、スプール２５が有する２５１，２５２によって、スリット２３１の開度を調節し、圧力や流量の制御を行う。
また、磁化したコイル２９，３１が、永久磁石２７１を引き寄せると、ホールＩＣ３５と永久磁石２７１との距離が変化する。ホールＩＣ３５と永久磁石２７１との距離に応じて、ホールＩＣ３５が検知する永久磁石２７１の磁束密度が変化し、ホールＩＣ３５は、磁束密度に比例した電気信号を出力する。出力された電気信号を、信号回路３３ａを介して制御部が受信し、制御部は、受信した電気信号の電圧に応じて永久磁石２７１の移動量を算出する。永久磁石２７１はスプール２５に取り付けられているため、永久磁石２７１の移動量を算出することは、スプール２５の移動量を算出するに等しい。よって、永久磁石２７１の移動量が算出されることで、作業者はスプール２５の移動量を知ることが可能となる。
次に、コイルボビン２１の外周面に取り付けられたフレキシブル基板３３について詳しく説明する。
フレキシブル基板３３は、図５に示すように、ホールＩＣ３５が実装される本体部３３１からスプール２５の駆動方向（すなわちコイルボビン２１の軸心方向）に直交する方向の両側に突出部３３２が延伸しており、略十字形状をなしている。
フレキシブル基板３３は、図５に示すように、ホールＩＣ３５が実装される本体部３３１からスプール２５の駆動方向（すなわちコイルボビン２１の軸心方向）に直交する方向の両側に突出部３３２が延伸しており、略十字形状をなしている。
突出部３３２の短手方向の端部であって、図５中奥側の端部は、基板側位置決め部３３２ａとなっている。
コイルボビン２１の外周面には、フレキシブル基板３３の本体部３３１が設置される基板設置部２１ｂが、コイルボビン２１の軸方向に沿って形成されている。そして、コイルボビン２１の円周方向に沿って壁部２１１，２１２が立設されており、壁部２１１と壁部２１２とで突出部差込溝２１ｃを形成している。突出部差込溝２１ｃの内面のうち、壁部２１１を構成する面が、基板側位置決め部３３２ａに当接するコイルボビン側位置決め部２１１ａとなっている。
フレキシブル基板３３の本体部３３１を基板設置部２１ｂに設置し、突出部３３２の基板側位置決め部３３２ａに対し、スプール２５の駆動方向に平行な方向からコイルボビン側位置決め部２１１ａが当接するように、フレキシブル基板３３を配置することで、フレキシブル基板３３が、コイルボビン２１に対し、スプール２５の駆動方向に位置決めされる。
コイルボビン２１の外周面には、フレキシブル基板３３の本体部３３１が設置される基板設置部２１ｂが、コイルボビン２１の軸方向に沿って形成されている。そして、コイルボビン２１の円周方向に沿って壁部２１１，２１２が立設されており、壁部２１１と壁部２１２とで突出部差込溝２１ｃを形成している。突出部差込溝２１ｃの内面のうち、壁部２１１を構成する面が、基板側位置決め部３３２ａに当接するコイルボビン側位置決め部２１１ａとなっている。
フレキシブル基板３３の本体部３３１を基板設置部２１ｂに設置し、突出部３３２の基板側位置決め部３３２ａに対し、スプール２５の駆動方向に平行な方向からコイルボビン側位置決め部２１１ａが当接するように、フレキシブル基板３３を配置することで、フレキシブル基板３３が、コイルボビン２１に対し、スプール２５の駆動方向に位置決めされる。
フレキシブル基板３３の表面上には、３本の信号回路３３ａが、本体部３３１長手方向に沿って、平行にプリントされており、信号回路３３ａは、突出部３３２の根本付近が端部となっている。そして、当該端部は、ホールＩＣ３５を実装するパッドを備えており、当該パッド上に、ホールＩＣ３５が表面実装される。
ホールＩＣ３５は表面実装されることで、従来行われていたように手作業によって円筒形状のコイルボビン２１上にホールＩＣ３５を半田付けする必要がないため、フレキシブル基板３３上で位置ずれを起こしにくく、スプール２５の位置検出の精度の低下を防止することができる。
すなわち、表面実装による場合、フレキシブル基板３３上の、上記のパッドに半田ペーストを塗布した上、パッド位置とホールＩＣ３５の端子位置がおおよそ合うようにホールＩＣ３５を設置し、リフロー工程によりホールＩＣ３５をフレキシブル基板３３上に固定する。このリフロー工程において、半田ペーストが熱により溶融し、液状化した時、液状化した半田ペーストの表面張力により、ホールＩＣ３５の端子がパッド中央に引き寄せられるため、ホールＩＣ３５の位置が適正化される。リフロー工程において、ホールＩＣ３５の位置が適正化されるため、ホールＩＣ３５がフレキシブル基板３３上で位置ずれを起こしにくく、スプール２５の位置検出の精度の低下を防止することができる。
すなわち、表面実装による場合、フレキシブル基板３３上の、上記のパッドに半田ペーストを塗布した上、パッド位置とホールＩＣ３５の端子位置がおおよそ合うようにホールＩＣ３５を設置し、リフロー工程によりホールＩＣ３５をフレキシブル基板３３上に固定する。このリフロー工程において、半田ペーストが熱により溶融し、液状化した時、液状化した半田ペーストの表面張力により、ホールＩＣ３５の端子がパッド中央に引き寄せられるため、ホールＩＣ３５の位置が適正化される。リフロー工程において、ホールＩＣ３５の位置が適正化されるため、ホールＩＣ３５がフレキシブル基板３３上で位置ずれを起こしにくく、スプール２５の位置検出の精度の低下を防止することができる。
また、一対の通電回路３３ｂが、フレキシブル基板３３の本体部３３１上で、３本の信号回路３３ａを挟むように平行にプリントされ、かつ、ホールＩＣ３５が実装されている付近で９０度方向を変えて突出部３３２に沿ってプリントされている。通電回路３３ｂは、突出部３３２の先端付近にコイル２９，３１を構成するマグネットワイヤ３８を接続するための接続部３３ｃを有しており、半田付けによりマグネットワイヤ３８を接続可能となっている。
フレキシブル基板３３の本体部３３１の、コイルボビン２１上にない方の端部は、コネクタ嵌合部３３３となっており、コネクタ嵌合部３３３が、制御部に備わるフレキシブル基板用コネクタ（図示せず）に嵌合される。フレキシブル基板３３は、信号回路３３ａと通電回路３３ｂがプリントされているため、コネクタ嵌合部３３３をフレキシブル基板用コネクタに嵌合することで、信号回路３３ａと通電回路３３ｂとを一括して制御部に接続することが可能である。従来のように制御部の信号用端子とコイルボビン２１上に設けられた信号回路を接続する作業と、制御部の通電用端子とマグネットワイヤ３８を接続する作業とを別個に行う必要がなく、作業が煩雑となることを防止することができる。
制御部は、通電回路３３ｂを介したコイル２９，３１への通電量の制御や、信号回路３３ａを介して受信されるホールＩＣ３５が出力する電気信号に基づいてスプール２５の位置の算出を行う。
制御部は、通電回路３３ｂを介したコイル２９，３１への通電量の制御や、信号回路３３ａを介して受信されるホールＩＣ３５が出力する電気信号に基づいてスプール２５の位置の算出を行う。
次にコイルボビン２１とフレキシブル基板３３の組付け方法について説明する。
図６に示すように、ホールＩＣ３５が実装されたフレキシブル基板３３を、コイルボビン２１に対し、フレキシブル基板３３の本体部３３１がコイルボビン２１の基板設置部２１ｂに入るように、かつ、フレキシブル基板３３の突出部３３２がコイルボビン２１の突出部差込溝２１ｃに入るように取り付ける。
基板側位置決め部３３２ａに対し、スプール２５の駆動方向に平行な方向からコイルボビン側位置決め部２１１ａが当接するように、フレキシブル基板３３を配置することで、フレキシブル基板３３が、コイルボビン２１に対し、スプール２５の駆動方向に位置決めされる。
図６に示すように、ホールＩＣ３５が実装されたフレキシブル基板３３を、コイルボビン２１に対し、フレキシブル基板３３の本体部３３１がコイルボビン２１の基板設置部２１ｂに入るように、かつ、フレキシブル基板３３の突出部３３２がコイルボビン２１の突出部差込溝２１ｃに入るように取り付ける。
基板側位置決め部３３２ａに対し、スプール２５の駆動方向に平行な方向からコイルボビン側位置決め部２１１ａが当接するように、フレキシブル基板３３を配置することで、フレキシブル基板３３が、コイルボビン２１に対し、スプール２５の駆動方向に位置決めされる。
ホールＩＣ３５は、表面実装によってフレキシブル基板３３上の適正な位置に固定されているため、フレキシブル基板３３がコイルボビン２１上で、スプール２５の駆動方向に位置決めされることで、ホールＩＣ３５のコイルボビン２１上での固定位置が、スプール２５の駆動方向にずれることがない。作業者によってホールＩＣ３５の固定位置がばらつくこともなく、ホールＩＣ３５をコイルボビン２１に対して正確な位置に安定して固定でき、スプール２５の移動量に応じた永久磁石２７１とホールＩＣ３５との距離に狂いが生じることがないため、スプール２５の位置検出の精度の低下を防止することができる。
また、突出部３３２の基板側位置決め部３３２ａが、本体部３３１の円周方向両側で、コイルボビン側位置決め部２１１ａと当接し、フレキシブル基板３３を位置決めされることで、本体部３３１がスプール２５の駆動方向と平行にコイルボビン２１上で位置決めされる。
フレキシブル基板３３が、コイルボビン２１上に、スプール２５の駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうと、フレキシブル基板３３に実装されたホールＩＣ３５もスプール２５の駆動方向に角度を持ってコイルボビン２１上に取り付けられることとなるため、スプール２５の位置検出の精度が低下するおそれがある。
そこで、ホールＩＣ３５が実装された本体部３３１をスプール２５の駆動方向と平行にコイルボビン２１上で位置決めすることで、ホールＩＣ３５がコイルボビン２１上にスプール２５の駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうことを防止し、スプール２５の位置検出の精度が低下を防止することができる。
フレキシブル基板３３が、コイルボビン２１上に、スプール２５の駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうと、フレキシブル基板３３に実装されたホールＩＣ３５もスプール２５の駆動方向に角度を持ってコイルボビン２１上に取り付けられることとなるため、スプール２５の位置検出の精度が低下するおそれがある。
そこで、ホールＩＣ３５が実装された本体部３３１をスプール２５の駆動方向と平行にコイルボビン２１上で位置決めすることで、ホールＩＣ３５がコイルボビン２１上にスプール２５の駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうことを防止し、スプール２５の位置検出の精度が低下を防止することができる。
ここで、フレキシブル基板３３が位置ずれを起こさないよう、フレキシブル基板３３の上から、コイル巻回部２１ｄ，２１ｅに耐熱テープ等を巻回し、フレキシブル基板３３を仮止めするのが望ましい。
次に、図７に示すように、仮止めされたフレキシブル基板３３の上から、コイル巻回部２１ｄにコイル３１を、コイル巻回部２１ｅにコイル２９を巻回し、コイルボビン２１と、フレキシブル基板３３とを一体にする。
フレキシブル基板３３の上からコイルボビン２１にコイル２９，３１が巻回されることで、コイルボビン２１と、フレキシブル基板３３とが一体となるので、フレキシブル基板３３を固定するための特別な構造等を用いる必要なく、製造コストの増大を防ぐことができる。
次に、図７に示すように、仮止めされたフレキシブル基板３３の上から、コイル巻回部２１ｄにコイル３１を、コイル巻回部２１ｅにコイル２９を巻回し、コイルボビン２１と、フレキシブル基板３３とを一体にする。
フレキシブル基板３３の上からコイルボビン２１にコイル２９，３１が巻回されることで、コイルボビン２１と、フレキシブル基板３３とが一体となるので、フレキシブル基板３３を固定するための特別な構造等を用いる必要なく、製造コストの増大を防ぐことができる。
すなわち、従来はホールＩＣ３５をコイルボビン２１上に直接固定していたが、本願発明においては、ホールＩＣ３５はフレキシブル基板３３に表面実装されているため、フレキシブル基板３３をコイルボビン２１上に固定する必要がある。フレキシブル基板３３を固定するための構造をコイルボビン２１に設けるなどすると、コイルボビン２１の形状が複雑となり、製造コストが増大するおそれがある。
そこで、フレキシブル基板３３がコイルボビン２１の外周面に位置決めされた状態で、フレキシブル基板３３の上からコイルボビン２１にコイル２９，３１を巻回することで、コイル２９，３１の締め付け力により、フレキシブル基板３３をコイルボビン２１上に固定することとした。本願発明のように永久磁石２７１を用いてスプール２５の駆動を行うスプール式切換弁１において、コイル２９，３１は必須の部材であるため、フレキシブル基板３３を固定するための特別な構造等を用いる必要なく、製造コストの増大を防ぐことができるのである。
そこで、フレキシブル基板３３がコイルボビン２１の外周面に位置決めされた状態で、フレキシブル基板３３の上からコイルボビン２１にコイル２９，３１を巻回することで、コイル２９，３１の締め付け力により、フレキシブル基板３３をコイルボビン２１上に固定することとした。本願発明のように永久磁石２７１を用いてスプール２５の駆動を行うスプール式切換弁１において、コイル２９，３１は必須の部材であるため、フレキシブル基板３３を固定するための特別な構造等を用いる必要なく、製造コストの増大を防ぐことができるのである。
コイル巻回部２１ｄ，２１ｅにコイル３１，２９を巻回した後、マグネットワイヤ３８を接続部３３ｃに、半田付けにより接続する。
従来、マグネットワイヤ３８の接続は、マグネットワイヤ３８の半田付けの際の熱によって、ホールＩＣ３５や、ホールＩＣ３５が接続される信号回路３３ａが損傷を受けるのを防ぐために、例えば、ホールＩＣ３５の固定部分に対して裏側で行われるなど、ホールＩＣ３５の固定部分とは離れた場所で行われることが多かった。すると、ホールＩＣ３５の半田付けを行った後に、マグネットワイヤ３８の半田付けを行うために、コイルボビン２１を裏返さなければならない場合があるなど、作業効率が悪いという問題が生じていた。
従来、マグネットワイヤ３８の接続は、マグネットワイヤ３８の半田付けの際の熱によって、ホールＩＣ３５や、ホールＩＣ３５が接続される信号回路３３ａが損傷を受けるのを防ぐために、例えば、ホールＩＣ３５の固定部分に対して裏側で行われるなど、ホールＩＣ３５の固定部分とは離れた場所で行われることが多かった。すると、ホールＩＣ３５の半田付けを行った後に、マグネットワイヤ３８の半田付けを行うために、コイルボビン２１を裏返さなければならない場合があるなど、作業効率が悪いという問題が生じていた。
しかし、本発明においては、マグネットワイヤ３８と通電回路３３ｂの接続部３３ｃが、フレキシブル基板３３の突出部３３２に設けられている。フレキシブル基板３３は柔軟性を有するため、マグネットワイヤ３８と接続部３３ｃを半田付けする際には、図８に示すように、作業者が半田付けしやすい位置に突出部３３２を曲げてくることが可能である。よって、従来のようにホールＩＣ３５の半田付けを行った後に、マグネットワイヤ３８の半田付けを行うために、コイルボビン２１を裏返さなければならないというような作業効率の悪化を防ぐことができる。
なお、フレキシブル基板３３の本体部３３１にホールＩＣ３５が実装されているため、突出部３３２においてマグネットワイヤ３８の半田付けを行えば、半田付けを行う箇所とホールＩＣ３５の距離が離れているため、半田付けの際の熱によりホールＩＣ３５や信号回路３３ａが損傷を受けるおそれはない。
なお、フレキシブル基板３３の本体部３３１にホールＩＣ３５が実装されているため、突出部３３２においてマグネットワイヤ３８の半田付けを行えば、半田付けを行う箇所とホールＩＣ３５の距離が離れているため、半田付けの際の熱によりホールＩＣ３５や信号回路３３ａが損傷を受けるおそれはない。
最後に、突出部差込溝２１ｃに、フレキシブル基板３３およびホールＩＣ３５の上から耐熱テープ等を巻回し、突出部３３２を固定することで、コイルボビン２１とフレキシブル基板３３の組付けが完了する。
次にスプール式切換弁１の動作について説明する。
図１および図４（ａ）は、コイル２９，３１に通電されていない状態のスプール式切換弁１を示している。
コイル２９，３１に通電していない状態では、コイル２９，３１が磁化されておらず、永久磁石２７１は、図４（ａ）に示すように、コイル２９と、コイル３１との間の中立位置に位置している。このとき、図１に示すように、スプール２５の弁部２５１が、バルブハウジング２３のスリット２３１ｃ，２３１ｆを塞ぎ、かつ、スプール２５の弁部２５２が、バルブハウジング２３のスリット２３１ａ，２３１ｄを塞いでいるため、流体は流れない。
図１および図４（ａ）は、コイル２９，３１に通電されていない状態のスプール式切換弁１を示している。
コイル２９，３１に通電していない状態では、コイル２９，３１が磁化されておらず、永久磁石２７１は、図４（ａ）に示すように、コイル２９と、コイル３１との間の中立位置に位置している。このとき、図１に示すように、スプール２５の弁部２５１が、バルブハウジング２３のスリット２３１ｃ，２３１ｆを塞ぎ、かつ、スプール２５の弁部２５２が、バルブハウジング２３のスリット２３１ａ，２３１ｄを塞いでいるため、流体は流れない。
コイル２９，３１に通電すると、コイル２９，３１が磁化し、永久磁石２７１を引き寄せるため、永久磁石２７１が接続されているスプール２５が駆動される。
詳しく説明すると、図１１に示すように、コイル２９は右巻きであり、コイル３１は左巻きであるため、コイル２９側から通電させると、図４（ｂ）に示すように、コイル２９は、ホールＩＣ３５側がＳ極、他方がＮ極に分極化され、かつ、コイル３１は、ホールＩＣ３５側がＳ極、他方がＮ極に分極化される。すると、コイル２９のＳ極と、永久磁石２７１のＳ極とが反発すると同時に、コイル３１のＳ極が、永久磁石２７１のＮ極を引き寄せられるため、永久磁石２７１が図中矢印Ｂの方向に移動する。永久磁石２７１が図中矢印Ｂの方向に移動することで、永久磁石２７１と接続されているスプール２５が図中矢印Ｂの方向に駆動される。
なお、コイル２９を左巻きにし、コイル３１を右巻きである場合には、コイル３１側から通電させれば、図４（ｂ）に示すように、コイル２９は、ホールＩＣ３５側がＳ極、他方がＮ極に分極化され、かつ、コイル３１は、ホールＩＣ３５側がＳ極、他方がＮ極に分極化され、スプール２５が図中矢印Ｂの方向に駆動される。
詳しく説明すると、図１１に示すように、コイル２９は右巻きであり、コイル３１は左巻きであるため、コイル２９側から通電させると、図４（ｂ）に示すように、コイル２９は、ホールＩＣ３５側がＳ極、他方がＮ極に分極化され、かつ、コイル３１は、ホールＩＣ３５側がＳ極、他方がＮ極に分極化される。すると、コイル２９のＳ極と、永久磁石２７１のＳ極とが反発すると同時に、コイル３１のＳ極が、永久磁石２７１のＮ極を引き寄せられるため、永久磁石２７１が図中矢印Ｂの方向に移動する。永久磁石２７１が図中矢印Ｂの方向に移動することで、永久磁石２７１と接続されているスプール２５が図中矢印Ｂの方向に駆動される。
なお、コイル２９を左巻きにし、コイル３１を右巻きである場合には、コイル３１側から通電させれば、図４（ｂ）に示すように、コイル２９は、ホールＩＣ３５側がＳ極、他方がＮ極に分極化され、かつ、コイル３１は、ホールＩＣ３５側がＳ極、他方がＮ極に分極化され、スプール２５が図中矢印Ｂの方向に駆動される。
スプール２５が図中右方向に駆動されると、図２に示すように、弁部２５２が、スリット２３１ａ，２３１ｄを開けるため、入力ポート１１ｂから入力される流体が、図中矢印Ｆのように、流路溝２３２ａ、スリット２３１ｄ、くびれ部２５４と中空部２３ａとの隙間、スリット２３１ｂ、流路溝２３２ｂを通り、入出力ポート１１ａから出力される。
通電極性を切り替え、コイル２９，３１に逆方向に通電されると、図４（ｃ）に示すように、コイル２９は、ホールＩＣ３５側がＮ極、他方がＳ極に分極化され、コイル３１は、ホールＩＣ３５側がＮ極、他方がＳ極に分極化される。すると、コイル３１のＮ極と、永久磁石２７１のＮ極とが反発すると同時に、コイル２９のＮ極が、永久磁石２７１のＳ極を引き寄せられるため、永久磁石２７１が図中矢印Ａの方向に移動する。永久磁石２７１が図中矢印Ａの方向に移動することで、永久磁石２７１と接続されているスプール２５が図中矢印Ａの方向に駆動される。
スプール２５が図中左方向に駆動されると、図３に示すように、弁部２５１が、スリット２３１ｃ，２３１ｆを開けるため、入出力ポート１１ａから入力される流体が、図中矢印Ｆのように、流路溝２３２ｂ、スリット２３１ｂ、くびれ部２５４と中空部２３ａとの隙間、スリット２３１ｆ、流路溝２３２ｃを通り、出力ポート１１ｃから出力される。
コイル２９，３１への通電を止めると、永久磁石２７１が図４（ａ）に示す中立位置に戻り、図１に示すように、スプール２５の弁部２５１が、バルブハウジング２３のスリット２３１ｃ，２３１ｆを塞ぎ、かつ、スプール２５の弁部２５２が、バルブハウジング２３のスリット２３１ａ，２３１ｄを塞ぐため、流体は流れなくなる。
コイル２９，３１への通電を止めると、永久磁石２７１が図４（ａ）に示す中立位置に戻り、図１に示すように、スプール２５の弁部２５１が、バルブハウジング２３のスリット２３１ｃ，２３１ｆを塞ぎ、かつ、スプール２５の弁部２５２が、バルブハウジング２３のスリット２３１ａ，２３１ｄを塞ぐため、流体は流れなくなる。
次に、ホールＩＣ３５が、永久磁石２７１との距離に応じて出力する電気信号について説明する。
永久磁石２７１が移動すると、ホールＩＣ３５と永久磁石２７１との距離が変化する。ホールＩＣ３５と永久磁石２７１の距離に応じてホールＩＣ３５が検知する磁束密度が変化し、ホールＩＣ３５は、変化する磁束密度に比例した電気信号を出力する。
図９は、永久磁石２７１の移動量と、ホールＩＣ３５から出力される電気信号の関係を表したグラフである。横軸中央の移動量０ｍｍが、図４（ａ）に示す永久磁石２７１の中立位置を表している。
そして、横軸中央から右側の正の値が、コイル２９側からコイル２９とコイル３１に通電させ、図４（ｂ）のように、永久磁石２７１が図４中矢印Ｂの方向へ移動したときの移動量であり、横軸中央から左側の負の値が、コイル３１側からコイル３１とコイル２９に通電させ、図４（ｃ）のように、永久磁石２７１が図４中矢印Ａの方向への移動したときの移動量を表している。
なお、コイル２９が左巻きであり、かつコイル３１が右巻きである場合には、コイル３１側からコイル３１とコイル２９に通電させたときの永久磁石２７１の移動量が、横軸中央から右側の正の値であり、コイル２９側からコイル２９とコイル３１に通電させたときの永久磁石２７１の移動量が、横軸中央から左側の負の値である。
永久磁石２７１が移動すると、ホールＩＣ３５と永久磁石２７１との距離が変化する。ホールＩＣ３５と永久磁石２７１の距離に応じてホールＩＣ３５が検知する磁束密度が変化し、ホールＩＣ３５は、変化する磁束密度に比例した電気信号を出力する。
図９は、永久磁石２７１の移動量と、ホールＩＣ３５から出力される電気信号の関係を表したグラフである。横軸中央の移動量０ｍｍが、図４（ａ）に示す永久磁石２７１の中立位置を表している。
そして、横軸中央から右側の正の値が、コイル２９側からコイル２９とコイル３１に通電させ、図４（ｂ）のように、永久磁石２７１が図４中矢印Ｂの方向へ移動したときの移動量であり、横軸中央から左側の負の値が、コイル３１側からコイル３１とコイル２９に通電させ、図４（ｃ）のように、永久磁石２７１が図４中矢印Ａの方向への移動したときの移動量を表している。
なお、コイル２９が左巻きであり、かつコイル３１が右巻きである場合には、コイル３１側からコイル３１とコイル２９に通電させたときの永久磁石２７１の移動量が、横軸中央から右側の正の値であり、コイル２９側からコイル２９とコイル３１に通電させたときの永久磁石２７１の移動量が、横軸中央から左側の負の値である。
永久磁石２７１が、中立位置から図中右側へ進むにつれ、ホールＩＣ３５と永久磁石２７１の距離が離れていき、その距離に比例して、ホールＩＣ３５から出力される電気信号の電圧は、一定の傾きをもって上昇していく。
一方で、永久磁石２７１が、中立位置から図中左側に進み、ホールＩＣ３５と永久磁石２７１の距離が離れていく場合には、図中右側に進む場合にホールＩＣ３５から出力される電圧が上昇するのと同じ傾きをもって、ホールＩＣ３５から出力される電圧が下降していく。
一方で、永久磁石２７１が、中立位置から図中左側に進み、ホールＩＣ３５と永久磁石２７１の距離が離れていく場合には、図中右側に進む場合にホールＩＣ３５から出力される電圧が上昇するのと同じ傾きをもって、ホールＩＣ３５から出力される電圧が下降していく。
出力された電気信号を、フレキシブル基板３３にプリントされた信号回路３３ａを介して制御部が受信し、制御部は、受信した電気信号の電圧に応じて永久磁石２７１の移動量を算出する。永久磁石２７１はスプール２５に取り付けられているため、永久磁石２７１の移動量を算出することは、スプール２５の移動量を算出するに等しい。よって、永久磁石２７１の移動量が算出されることで、作業者はスプール２５の移動量を知ることが可能となる。
以上説明したように、第１の実施形態のスプール式切換弁１によれば、
（１）永久磁石２７１が取り付けられたスプール２５と、スプール２５が挿入されたコイルボビン２１と、を備え、コイルボビン２１に巻回されたコイル２９，３１を磁化することでスプール２５の駆動を行うとともに、コイルボビン２１に取り付けられたホールＩＣ３５と、永久磁石２１７１と、により、スプール２５の位置検出を行うスプール式切換弁１において、コイルボビン２１は、外周面に、ホールＩＣ３５が実装され、基板側位置決め部３３２ａが形成されたフレキシブル基板３３と、基板側位置決め部３３２ａに当接し、フレキシブル基板３３を、コイルボビン２１に対し、スプール２５の駆動方向に位置決めするコイルボビン側位置決め部２１１ａと、を備えること、を特徴とするので、ホールＩＣ３５をコイルボビン２１に対して正確な位置に安定して固定でき、スプール２５位置検出の精度の低下を防止することができる。
（１）永久磁石２７１が取り付けられたスプール２５と、スプール２５が挿入されたコイルボビン２１と、を備え、コイルボビン２１に巻回されたコイル２９，３１を磁化することでスプール２５の駆動を行うとともに、コイルボビン２１に取り付けられたホールＩＣ３５と、永久磁石２１７１と、により、スプール２５の位置検出を行うスプール式切換弁１において、コイルボビン２１は、外周面に、ホールＩＣ３５が実装され、基板側位置決め部３３２ａが形成されたフレキシブル基板３３と、基板側位置決め部３３２ａに当接し、フレキシブル基板３３を、コイルボビン２１に対し、スプール２５の駆動方向に位置決めするコイルボビン側位置決め部２１１ａと、を備えること、を特徴とするので、ホールＩＣ３５をコイルボビン２１に対して正確な位置に安定して固定でき、スプール２５位置検出の精度の低下を防止することができる。
すなわち、ホールＩＣ３５は、フレキシブル基板３３に実装されているため、従来のように円筒形状のコイルボビン２１上にホールＩＣ３５を半田付けする必要がない。実装に際しては、フロー工程やリフロー工程等により自動化が可能であり、ホールＩＣ３５を、フレキシブル基板３３上の正確な位置に安定して実装することができる。そして、ホールＩＣ３５が実装されたフレキシブル基板３３は、基板側位置決め部３３２ａが形成されており、基板側位置決め部３３２ａに、コイルボビン２１に形成されたコイルボビン側位置決め部２１１ａが当接することで、フレキシブル基板３３がコイルボビン２１上で、スプール２５の駆動方向に位置決めされる。ホールＩＣ３５が実装されたフレキシブル基板３３が、スプール２５の駆動方向に位置決めされることで、ホールＩＣ３５の固定位置が、スプール２５の駆動方向にずれることがないため、作業者によってホールＩＣ３５の固定位置がばらつくこともなく、ホールＩＣ３５をコイルボビン２１に対して正確な位置に安定して固定できる。よって、スプール２５の移動量に応じた永久磁石２７１とホールＩＣ３５との距離に狂いが生じることがなく、スプール２５の位置検出の精度の低下を防止することができる。
（２）（１）に記載のスプール式切換弁１において、フレキシブル基板３３は、ホールＩＣ３５が実装される本体部３３１を有し、本体部３３１からスプール２５の駆動方向に直交する方向の両側に延伸する突出部３３２を有すること、突出部３３２は、基板側位置決め部３３２ａを備えること、を特徴とするので、基板側位置決め部３３２ａを有する突出部３３２によって、ホールＩＣ３５が実装されたフレキシブル基板３３の本体部３３１がコイルボビン２１上でスプール２５の駆動方向に位置決めされる。よって、ホールＩＣ３５をコイルボビン２１に対して正確な位置に安定して固定でき、スプール２５の位置検出の精度の低下を防止することができる。
つまり、突出部３３２は、本体部３３１からスプール２５の駆動方向に直交する方向の両側に延伸し、それぞれの突出部３３２が基板側位置決め部３３２ａを備えるため、本体部３３１のスプール２５の駆動方向に直交する方向両側でフレキシブル基板３３の位置決めが行われ、本体部３３１がスプール２５の駆動方向と平行にコイルボビン２１上で位置決めされる。
フレキシブル基板３３が、コイルボビン２１上に、スプール２５の駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうと、フレキシブル基板３３に実装されたホールＩＣ３５もスプール２５の駆動方向に角度を持ってコイルボビン２１上に取り付けられることとなるため、スプール２５の位置検出の精度が低下するおそれがある。
そこで、ホールＩＣ３５が実装された本体部３３１をスプール２５の駆動方向と平行にコイルボビン２１上で位置決めすることで、ホールＩＣ３５がコイルボビン２１上にスプール２５の駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうことを防止し、スプール２５の位置検出の精度が低下を防止することができる。
フレキシブル基板３３が、コイルボビン２１上に、スプール２５の駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうと、フレキシブル基板３３に実装されたホールＩＣ３５もスプール２５の駆動方向に角度を持ってコイルボビン２１上に取り付けられることとなるため、スプール２５の位置検出の精度が低下するおそれがある。
そこで、ホールＩＣ３５が実装された本体部３３１をスプール２５の駆動方向と平行にコイルボビン２１上で位置決めすることで、ホールＩＣ３５がコイルボビン２１上にスプール２５の駆動方向に角度を持って取り付けられてしまうことを防止し、スプール２５の位置検出の精度が低下を防止することができる。
（３）（２）に記載のスプール式切換弁１において、突出部３３２には、コイル２９，３１を構成するマグネットワイヤ３８が接続される接続部３３ｃが形成されていること、を特徴とするので、マグネットワイヤ３８の取付作業効率の向上を図ることが可能である。
すなわち、マグネットワイヤ３８が接続される接続部３３ｃは、フレキシブル基板３３の突出部３３２に設けられている。フレキシブル基板３３は柔軟性を有するため、マグネットワイヤ３８と接続部３３ｃを半田付けする際には、作業者が半田付けしやすい位置に突出部３３２を曲げてくることが可能である。よって、ホールＩＣ３５の半田付けを行った後、マグネットワイヤ３８の半田付けを行う際に、ホールＩＣ３５が半田付けの熱によって損傷を受けることを防ぐために、ホールＩＣ３５の取り付け位置に対して裏側でマグネットワイヤ３８を接続しなければならないというような作業効率の悪化を防ぐことができる。本体部３３１にホールＩＣ３５が実装されているため、突出部３３２においてマグネットワイヤ３８の半田付けを行えば、半田付けを行う箇所とホールＩＣ３５の距離が離れているため、半田付けの際の熱によりホールＩＣ３５が損傷を受けるおそれはない。
すなわち、マグネットワイヤ３８が接続される接続部３３ｃは、フレキシブル基板３３の突出部３３２に設けられている。フレキシブル基板３３は柔軟性を有するため、マグネットワイヤ３８と接続部３３ｃを半田付けする際には、作業者が半田付けしやすい位置に突出部３３２を曲げてくることが可能である。よって、ホールＩＣ３５の半田付けを行った後、マグネットワイヤ３８の半田付けを行う際に、ホールＩＣ３５が半田付けの熱によって損傷を受けることを防ぐために、ホールＩＣ３５の取り付け位置に対して裏側でマグネットワイヤ３８を接続しなければならないというような作業効率の悪化を防ぐことができる。本体部３３１にホールＩＣ３５が実装されているため、突出部３３２においてマグネットワイヤ３８の半田付けを行えば、半田付けを行う箇所とホールＩＣ３５の距離が離れているため、半田付けの際の熱によりホールＩＣ３５が損傷を受けるおそれはない。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁１において、スプール式切換弁１は、スプール２５の駆動を制御する制御部を備えること、ホールＩＣ３５と、コイル２９，３１と、はフレキシブル基板３３上の回路と、フレキシブル基板３３が嵌合されたフレキシブル基板用コネクタと、を介して、制御部と接続されること、を特徴とするので、フレキシブル基板３３をフレキシブル基板用コネクタに嵌合させることで、ホールＩＣ３５と、コイル２９，３１とを一括して制御部と接続することが可能である。従来のように制御部の信号用端子とコイルボビン２１の信号回路を接続する作業と、制御部の通電用端子とマグネットワイヤ３８を接続する作業とを別個に行う必要がなく、作業が煩雑となることを防止することができる。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁１において、フレキシブル基板３３がコイルボビン２１の外周面に位置決めされた状態で、フレキシブル基板３３の上からコイルボビン２１にコイル２９，３１が巻回されることで、コイルボビン２１と、フレキシブル基板３３と、が一体となっていること、を特徴とするので、フレキシブル基板３３を固定するための特別な構造等を用いる必要なく、製造コストの増大を防ぐことができる。
すなわち、従来はホールＩＣ３５をコイルボビン２１上に直接固定していたが、本願発明においては、ホールＩＣ３５はフレキシブル基板３３に実装されているため、フレキシブル基板３３をコイルボビン２１上に固定する必要がある。フレキシブル基板３３を固定するための構造をコイルボビン２１に設けるなどすると、コイルボビン２１の形状が複雑となり、製造コストが増大するおそれがある。
そこで、フレキシブル基板３３がコイルボビン２１の外周面に位置決めされた状態で、フレキシブル基板３３の上からコイルボビン２１にコイル２９，３１を巻回することで、コイル２９，３１の締め付け力により、フレキシブル基板３３をコイルボビン２１上に固定するものとした。本願発明のように永久磁石２７１を用いてスプール２５の駆動を行うスプール式切換弁１において、コイル２９，３１は必須の部材であるため、フレキシブル基板３３を固定するための特別な構造等を用いる必要なく、製造コストの増大を防ぐことができる。
すなわち、従来はホールＩＣ３５をコイルボビン２１上に直接固定していたが、本願発明においては、ホールＩＣ３５はフレキシブル基板３３に実装されているため、フレキシブル基板３３をコイルボビン２１上に固定する必要がある。フレキシブル基板３３を固定するための構造をコイルボビン２１に設けるなどすると、コイルボビン２１の形状が複雑となり、製造コストが増大するおそれがある。
そこで、フレキシブル基板３３がコイルボビン２１の外周面に位置決めされた状態で、フレキシブル基板３３の上からコイルボビン２１にコイル２９，３１を巻回することで、コイル２９，３１の締め付け力により、フレキシブル基板３３をコイルボビン２１上に固定するものとした。本願発明のように永久磁石２７１を用いてスプール２５の駆動を行うスプール式切換弁１において、コイル２９，３１は必須の部材であるため、フレキシブル基板３３を固定するための特別な構造等を用いる必要なく、製造コストの増大を防ぐことができる。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁１において、ホールＩＣ３５は、フレキシブル基板３３に表面実装されていること、を特徴とするので、ホールＩＣ３５がフレキシブル基板３３上で位置ずれを起こしにくく、スプール２５の位置検出の精度の低下を防止することができる。
すなわち、表面実装による場合、フレキシブル基板３３上の、ホールＩＣ３５の端子を接続するパッドに半田ペーストを塗布した上、パッド位置とホールＩＣ３５の端子位置がおおよそ合うようにホールＩＣ３５を設置し、リフロー工程によりホールＩＣ３５をフレキシブル基板３３上に固定する。このリフロー工程において、半田ペーストが熱により溶融し、液状化した時、液状化した半田ペーストの表面張力により、ホールＩＣ３５の端子がパッド中央に引き寄せられるため、ホールＩＣ３５の位置が適正化される。リフロー工程において、ホールＩＣ３５の位置が適正化されるため、ホールＩＣ３５がフレキシブル基板３３上で位置ずれを起こしにくく、スプール２５の位置検出の精度の低下を防止することができる。
すなわち、表面実装による場合、フレキシブル基板３３上の、ホールＩＣ３５の端子を接続するパッドに半田ペーストを塗布した上、パッド位置とホールＩＣ３５の端子位置がおおよそ合うようにホールＩＣ３５を設置し、リフロー工程によりホールＩＣ３５をフレキシブル基板３３上に固定する。このリフロー工程において、半田ペーストが熱により溶融し、液状化した時、液状化した半田ペーストの表面張力により、ホールＩＣ３５の端子がパッド中央に引き寄せられるため、ホールＩＣ３５の位置が適正化される。リフロー工程において、ホールＩＣ３５の位置が適正化されるため、ホールＩＣ３５がフレキシブル基板３３上で位置ずれを起こしにくく、スプール２５の位置検出の精度の低下を防止することができる。
＜第２の実施形態＞
次に本発明のスプール式切換弁１の第２の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、第１の実施形態と異なる点のみ説明する。
本実施形態においては、図１０に示すように、フレキシブル基板３６の突出部３６２の先端に、温度センサ３７を実装されている。
フレキシブル基板３６は、両面基板となっており、ホールＩＣ３５や温度センサ３７を実装する側の面（以下表面）に、ホールＩＣ３５が接続される信号回路３６ａと、コイル２９，３１が接続される通電回路３６ｂとを有する。温度センサ３７が接続される温度センサ用信号回路３６ｃは、フレキシブル基板３６の表面と裏面とにプリントされており、ビア３６ｄにより、表面と裏面の温度センサ用信号回路３６ｃが接続されている。裏面側の温度センサ用信号回路は図示されていないが、ビア３６ｄからコネクタ嵌合部３６３まで形成されている。
なお、フレキシブル基板３６は、必ずしも両面基板である必要はなく、信号回路３６ａ，通電回路３６ｂ，温度センサ用信号回路３６ｃが全てフレキシブル基板３６の表面にプリントされていることとしても良い。さらに、温度センサ３７の実装位置についても、突出部３６２の先端に限るものではない。
次に本発明のスプール式切換弁１の第２の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、第１の実施形態と異なる点のみ説明する。
本実施形態においては、図１０に示すように、フレキシブル基板３６の突出部３６２の先端に、温度センサ３７を実装されている。
フレキシブル基板３６は、両面基板となっており、ホールＩＣ３５や温度センサ３７を実装する側の面（以下表面）に、ホールＩＣ３５が接続される信号回路３６ａと、コイル２９，３１が接続される通電回路３６ｂとを有する。温度センサ３７が接続される温度センサ用信号回路３６ｃは、フレキシブル基板３６の表面と裏面とにプリントされており、ビア３６ｄにより、表面と裏面の温度センサ用信号回路３６ｃが接続されている。裏面側の温度センサ用信号回路は図示されていないが、ビア３６ｄからコネクタ嵌合部３６３まで形成されている。
なお、フレキシブル基板３６は、必ずしも両面基板である必要はなく、信号回路３６ａ，通電回路３６ｂ，温度センサ用信号回路３６ｃが全てフレキシブル基板３６の表面にプリントされていることとしても良い。さらに、温度センサ３７の実装位置についても、突出部３６２の先端に限るものではない。
フレキシブル基板３６は、第１の実施形態と同様に、コネクタ嵌合部３６３を備えており、コネクタ嵌合部３６３が、制御部に備わるフレキシブル基板用コネクタ（図示せず）に嵌合される。フレキシブル基板３６は、信号回路３６ａと通電回路３６ｂと温度センサ用信号回路３６ｃとがプリントされているため、コネクタ嵌合部３６３をフレキシブル基板用コネクタに嵌合することで、信号回路３３ａと通電回路３３ｂと温度センサ用信号回路３６ｃとを一括して制御部に接続することが可能である。これにより、制御部は、ホールＩＣ３５によるスプール２５の位置検出と、コイル２９，３１への通電と、温度センサ３７による温度の監視とを行うことが可能となる。
温度センサ３７は、コイル２９，３１の近傍に配置されているため、コイル２９，３１の温度を監視可能であり、スプール式切換弁１の異常な動作によるエア供給精度の低下を防止することが可能である。
すなわち、コイル２９，３１を磁化させるために通電を行うと、通電によりコイル２９，３１が発熱する。過度に発熱してしまうと、コイル２９，３１の表面被覆が溶融して、隣接するマグネットワイヤ３８同士が短絡したり、コイルボビン２１が溶融したりしてしまい、スプール式切換弁１が正常に動作しなくなり、アクチュエータ等へのエア供給の精度が低下するおそれがある。そこで、フレキシブル基板３６に温度センサ３７を実装しておき、コイル２９，３１の発熱が正常な範囲であるか否かの監視を行うことで、スプール式切換弁１の異常な動作によるエア供給精度の低下を防止することが可能である。
すなわち、コイル２９，３１を磁化させるために通電を行うと、通電によりコイル２９，３１が発熱する。過度に発熱してしまうと、コイル２９，３１の表面被覆が溶融して、隣接するマグネットワイヤ３８同士が短絡したり、コイルボビン２１が溶融したりしてしまい、スプール式切換弁１が正常に動作しなくなり、アクチュエータ等へのエア供給の精度が低下するおそれがある。そこで、フレキシブル基板３６に温度センサ３７を実装しておき、コイル２９，３１の発熱が正常な範囲であるか否かの監視を行うことで、スプール式切換弁１の異常な動作によるエア供給精度の低下を防止することが可能である。
以上説明したように、第２の実施形態のスプール式切換弁１によれば、
（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁１において、フレキシブル基板３６には、温度センサ３７が実装されていること、を特徴とするので、コイル２９，３１の温度を監視可能となり、スプール式切換弁１の異常な動作によるエア供給精度の低下を防止することが可能である。
すなわち、コイル２９，３１を磁化させるために通電を行うと、通電によりコイル２９，３１が発熱する。過度に発熱してしまうと、コイル２９，３１の表面被覆が溶融して、隣接するマグネットワイヤ３８同士が短絡したり、コイルボビン２１が溶融したりしてしまい、スプール式切換弁１が正常に動作しなくなり、アクチュエータ等へのエア供給の精度が低下するおそれがある。そこで、フレキシブル基板３６に温度センサ３７を実装しておき、コイル２９，３１の発熱が正常な範囲であるか否かの監視を行うことで、スプール式切換弁１の異常な動作によるエア供給精度の低下を防止することが可能である。
（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載のスプール式切換弁１において、フレキシブル基板３６には、温度センサ３７が実装されていること、を特徴とするので、コイル２９，３１の温度を監視可能となり、スプール式切換弁１の異常な動作によるエア供給精度の低下を防止することが可能である。
すなわち、コイル２９，３１を磁化させるために通電を行うと、通電によりコイル２９，３１が発熱する。過度に発熱してしまうと、コイル２９，３１の表面被覆が溶融して、隣接するマグネットワイヤ３８同士が短絡したり、コイルボビン２１が溶融したりしてしまい、スプール式切換弁１が正常に動作しなくなり、アクチュエータ等へのエア供給の精度が低下するおそれがある。そこで、フレキシブル基板３６に温度センサ３７を実装しておき、コイル２９，３１の発熱が正常な範囲であるか否かの監視を行うことで、スプール式切換弁１の異常な動作によるエア供給精度の低下を防止することが可能である。
なお、本実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。
例えば、上記実施例においては、突出部３３２の短手方向の端部であり、図５中奥側の端部を基板側位置決め部３３２ａとし、突出部差込溝２１ｃの内面のうち、壁部２１１を構成する面を、コイルボビン側位置決め部２１１ａとして、フレキシブル基板３３の位置決めを行っているが、突出部３３２の短手方向の端部であり、図５中手前側の端部を基板側位置決め部とし、突出部差込溝２１ｃの内面のうち、壁部２１２を構成する面を、基板側位置決め部として、フレキシブル基板３３の位置決めを行うことも可能である。
例えば、上記実施例においては、突出部３３２の短手方向の端部であり、図５中奥側の端部を基板側位置決め部３３２ａとし、突出部差込溝２１ｃの内面のうち、壁部２１１を構成する面を、コイルボビン側位置決め部２１１ａとして、フレキシブル基板３３の位置決めを行っているが、突出部３３２の短手方向の端部であり、図５中手前側の端部を基板側位置決め部とし、突出部差込溝２１ｃの内面のうち、壁部２１２を構成する面を、基板側位置決め部として、フレキシブル基板３３の位置決めを行うことも可能である。
１ スプール式切換弁
２１ コイルボビン
２５ スプール
３３ フレキシブル基板
３５ ホールＩＣ（位置検出センサの一例）
２７１ 永久磁石
２１１ａ コイルボビン側位置決め部
３３２ａ 基板側位置決め部
２１ コイルボビン
２５ スプール
３３ フレキシブル基板
３５ ホールＩＣ（位置検出センサの一例）
２７１ 永久磁石
２１１ａ コイルボビン側位置決め部
３３２ａ 基板側位置決め部
Claims (7)
- 永久磁石が取り付けられたスプールと、前記スプールが挿入されたコイルボビンと、を備え、前記コイルボビンに巻回されたコイルを磁化することで前記スプールの駆動を行うとともに、前記コイルボビンに取り付けられた位置検出センサと、前記永久磁石と、により、前記スプールの位置検出を行うスプール式切換弁において、
前記コイルボビンは、外周面に、
前記位置検出センサが実装され、基板側位置決め部が形成されたフレキシブル基板と、
前記基板側位置決め部に当接し、前記フレキシブル基板を、前記コイルボビンに対し、前記スプールの駆動方向に位置決めするコイルボビン側位置決め部と、
を備えること、
を特徴とするスプール式切換弁。 - 請求項１に記載のスプール式切換弁において、
前記フレキシブル基板は、前記位置検出センサが実装される本体部を有し、前記本体部から前記スプールの駆動方向に直交する方向の両側に延伸する突出部を有すること、
前記突出部は、前記基板側位置決め部を備えること、
を特徴とするスプール式切換弁。 - 請求項２に記載のスプール式切換弁において、
前記突出部には、前記コイルを構成するマグネットワイヤが接続される接続部が形成されていること、
を特徴とするスプール式切換弁。 - 請求項１乃至３のいずれか１つに記載のスプール式切換え弁において、
前記スプール式切換え弁は、前記スプールの駆動を制御する制御部を備えること、
前記位置検出センサと、前記コイルと、は前記フレキシブル基板上の回路と、前記フレキシブル基板が嵌合されたフレキシブル基板用コネクタと、を介して、前記制御部と接続されること、
を特徴とするスプール式切換弁。
- 請求項１乃至４のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、
前記フレキシブル基板が前記コイルボビンの外周面に位置決めされた状態で、前記フレキシブル基板の上から前記コイルボビンにコイルが巻回されることで、前記コイルボビンと、前記フレキシブル基板と、が一体となっていること、
を特徴とするスプール式切換弁。 - 請求項１乃至５のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、
前記位置検出センサは、前記フレキシブル基板に表面実装されていること、
を特徴とするスプール式切換弁。 - 請求項１乃至６のいずれか１つに記載のスプール式切換弁において、
前記フレキシブル基板には、温度センサが実装されていること、
を特徴とするスプール式切換弁。
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