(57)【要約】【課題】単一のスプールを用いて圧力流体を３段階の状態に安定して切換制御することができると共に、前記スプールをストローク中間位置に確実且つ高精度に位置決めして保持すること。【解決手段】各ポート間の連通状態を切り換えるスプール４０を中間位置に保持する中間位置保持機構４２を備え、前記中間位置保持機構４２は、スプール４０の軸方向と略直交する方向に貫通するボール挿通孔６２に沿って変位可能に設けられた一対のボール６４、６４と、前記一対のボール６４、６４を付勢するばね部材６６と、前記ボール６４、６４が係合する係合用凹部６８が形成されたスリーブ部材７０とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力流体が流通する複数のポートを有するバルブボデイとハウジングとを含む本体部と、
前記ハウジングに設けられ、コイルボビンに巻回されたコイルと、前記コイルに対する通電作用下に固定コアに吸引される可動コアとを有するリニアソレノイド部と、
前記バルブボデイの空間部内に配設され、前記複数のポート間の連通状態と非連通状態とを切り換えるスプールを有する弁機構部と、
前記スプールに設けられ、前記スプールを中間位置に保持する中間位置保持機構と、
を備え、
前記可動コアが原位置にある原位置状態と、前記リニアソレノイド部に対して通電され前記可動コアが変位して中間位置にある第１リフト状態と、前記リニアソレノイド部に対して通電され前記可動コアが変位終端位置にある第２リフト状態からなる３段階にそれぞれ切換制御されることを特徴とする電磁スプール弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の電磁スプール弁装置において、
前記中間位置保持機構は、前記スプールの軸方向と略直交する方向に延在する孔部に沿って変位可能に設けられたボールと、前記孔部に配設されて前記ボールを付勢する弾性部材と、前記バルブボデイ側に設けられ前記ボールが係合する係合用凹部とを有することを特徴とする電磁スプール弁装置。
【請求項３】
請求項２記載の電磁スプール弁装置において、
前記スプールの軸方向に沿った一端部には、前記スプールの軸方向と略直交する方向に貫通するボール挿通孔が形成され、前記ボール挿通孔には、ばね部材が間に介装された一対のボールが配設されることを特徴とする電磁スプール弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアソレノイド部及びスプールを含む電磁スプール弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、外形形状が略円柱状を呈するスプール弁と、前記スプール弁を駆動させる電磁アクチュエータとして機能するソレノイド部とから構成される電磁スプール弁が知られている。
【０００３】
この種の電磁スプール弁に関し、本出願人は、可動コアに対する吸引力をより一層向上させることが可能なリニアソレノイドバルブを提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に開示されたリニアソレノイドバルブでは、略円筒状に形成された弁ボデイの外周にインレットポート及びアウトレットポートが形成され、前記弁ボデイの内部には、軸方向に沿って移動することで前記インレットポート及びアウトレットポートの連通状態と非連通状態とを切り換えるスプールが配設されている。
【特許文献１】特開２００５−２８６２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献１に開示されたリニアソレノイドバルブでは、例えば、制御装置から出力される制御信号に基づいてソレノイド部（コイル）のオフ状態（非通電状態）とオン状態（通電状態）とがデューティ比制御されることによって、インレットポート及びアウトレットポートの連通状態と非連通状態との２段階に切り換え、前記２段階の切換状態に対応した油圧が制御可能に設けられている。
【０００６】
この場合、前記特許文献１に開示されたリニアソレノイドバルブでは、単一のスプールを摺動させることによってアウトレットポートから導出される油圧を２段階の状態に切換制御しているが、前記油圧をより一層多段階に且つ高精度に切換制御することが産業界から希求されている。
【０００７】
また、前記油圧の多段階の切換制御を単一のスプールによって行った場合であっても、前記スプールをストローク中間位置で確実且つ高精度に位置決めして保持することが要求される。前記スプールのストローク中間位置からの僅かな位置ずれによって、スプールによるポート間の切換制御が不安定となり、弁位置の切換が困難となる場合があるからである。
【０００８】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、単一のスプールを用いて圧力流体を３段階の状態に安定して切換制御することができると共に、前記スプールをストローク中間位置に確実且つ高精度に位置決めして保持することが可能な電磁スプール弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、圧力流体が流通する複数のポートを有するバルブボデイとハウジングとを含む本体部と、前記ハウジングに設けられ、コイルボビンに巻回されたコイルと、前記コイルに対する通電作用下に固定コアに吸引される可動コアとを有するリニアソレノイド部と、前記バルブボデイの空間部内に配設され、前記複数のポート間の連通状態と非連通状態とを切り換えるスプールを有する弁機構部と、前記スプールに設けられ、前記スプールを中間位置に保持する中間位置保持機構とを備え、
前記可動コアが原位置にある原位置状態と、前記リニアソレノイド部に対して通電され前記可動コアが変位して中間位置にある第１リフト状態と、前記リニアソレノイド部に対して通電され前記可動コアが変位終端位置にある第２リフト状態からなる３段階にそれぞれ切換制御されることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、リニアソレノイド部に通電し可動コアが固定コア側に吸引されて中間位置に変位した際、中間位置保持機構によってスプールが中間位置に確実且つ高精度に位置決めされて保持される。この結果、本発明によれば、単一のスプールを用いて、可動コアが原位置にある原位置状態と、可動コアが変位して中間位置にある第１リフト状態と、可動コアが変位終端位置にある第２リフト状態からなる３段階の状態に安定して切換制御することができる。
【００１１】
また、本発明は、中間位置保持機構が、スプールの軸方向と略直交する方向に延在する孔部に沿って変位可能に設けられたボールと、前記孔部に配設されて前記ボールを付勢する弾性部材と、バルブボデイ側に設けられ前記ボールが係合する係合用凹部とによって構成されるとよい。
【００１２】
本発明によれば、スプールの孔部に沿って変位するボールと、前記ボールを付勢する弾性部材からなる簡素な構造によって中間位置保持機構を構成することにより、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。スプールが中間位置に到達した際、ボールが弾性部材の付勢作用によってバルブボデイ側に設けられた係合用凹部と係合することにより、スプールが確実且つ高精度に位置決めされて保持される。
【００１３】
さらに、本発明は、スプールの軸方向に沿った一端部に、前記スプールの軸方向と略直交する方向に貫通するボール挿通孔を形成し、前記ボール挿通孔に対して、ばね部材が間に介装された一対のボールを装填することにより、中間位置保持機構を簡便に組み付けることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、単一のスプールを用いて圧力流体を３段階の状態に安定して切換制御することができると共に、前記スプールをストローク中間位置に確実且つ高精度に位置決めして保持することが可能な電磁スプール弁装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１、図３及び図４は、本発明の実施形態に係る電磁スプール弁装置の軸方向に沿った縦断面図、図２は、図１の部分拡大縦断面図である。
【００１６】
図１、図３及び図４に示されるように、電磁スプール弁装置１０は、例えば、磁性金属材料によって有底円筒状に形成され、内部にリニアソレノイド部１２が配設されたハウジング１４と、前記ハウジング１４と一体的に結合され、内部に弁機構部１６が設けられたスリーブ状のバルブボデイ１８とを含む。なお、前記ハウジング１４及びバルブボデイ１８は、本体部として機能するものである。
【００１７】
前記ハウジング１４は、軸方向に沿って長尺に形成された円筒部１４ａと、前記円筒部１４ａの内側に所定間隔離間して形成され該円筒部１４ａと略平行に延在し且つ短尺に形成された円筒状ヨーク１４ｂと、前記円筒部１４ａ及び円筒状ヨーク１４ｂの一端部に形成され内部に縦断面矩形状の凹部を有する膨出部１４ｃとから構成される。この場合、前記円筒部１４ａ、円筒状ヨーク１４ｂ及び膨出部１４ｃが一体化されて形成される。
【００１８】
なお、前記円筒状ヨーク１４ｂは、例えば、ハウジング１４と別体で構成された略円筒体からなる他のヨーク（図示せず）を、ハウジング１４の膨出部１４ｃの内周面に形成した図示しない圧入嵌合部に圧入嵌合するように形成してもよい。
【００１９】
前記リニアソレノイド部１２は、ハウジング１４内に収容されるコイル組立体と、前記ハウジング１４の閉塞端側に該ハウジング１４と一体的に形成され前記コイル組立体の内部に配置される円筒状ヨーク１４ｂと、前記ハウジング１４の開口端部に結合されると共に、コイル組立体の内側で軸方向に沿って円筒状ヨーク１４ｂと所定のクリアランスを介して配置される固定コア２０と、前記円筒状ヨーク１４ｂ及び固定コア２０に対して摺動可能に嵌挿された可動コア２２とを有する。
【００２０】
なお、所定間隔離間して前記可動コア２２と対向する前記固定コア２０の一端部には、外周面が徐々に縮径するテーパ面を有し、縦断面が鋭角状に形成された環状の鍔部２０ａが設けられる。また、前記コイル組立体は、樹脂製材料によって形成され軸方向に沿って両端部に異径のフランジを有するコイルボビン２４と、前記コイルボビン２４に巻回されるコイル２６とから構成される。
【００２１】
前記ハウジング１４と前記コイル２６との間には、前記コイル２６の外周面等をモールドする樹脂封止体２８が設けられ、前記樹脂封止体２８は、前記コイル２６に連通するカプラ部３０に連続して樹脂製材料によって一体成形される。前記カプラ部３０には、前記コイル２６と電気的に接続されるターミナルの端子部３２が外部に露呈するように設けられる。
【００２２】
前記可動コア２２には、その中心部を貫通するシャフト３４が固定され、前記シャフト３４は、固定コア２０の中心部を軸方向に沿って貫通する貫通孔内の一端部に装着された第１平軸受け３６ａと前記貫通孔内の他端部に装着された第２平軸受け３６ｂとによって、軸方向に摺動可能に軸支される。なお、前記可動コア２２とシャフト３４とを別体で構成することがなく、前記シャフト３４を含んで可動コア２２を一体成形するようにしてもよい。
【００２３】
前記第１平軸受け３６ａ及び第２平軸受け３６ｂを介して、前記シャフト３４を２点で摺動自在に軸支する構造とすることにより、該シャフト３４と一体的に変位する可動コア２２の安定した直進性を確保することができる。
【００２４】
固定コア２０に対向する可動コア２２の端面には、非磁性材料によって形成され、コイル２６に対する通電が停止されたとき、残留磁気の影響によって可動コア２２が固定コア２０に吸着されたままになることを防止する機能（貼り付き防止機能）を有するリング体３８がシャフト３４を介して装着される。
【００２５】
この場合、図示しない電源をオンにしてコイル２６に電流を流すことにより励磁作用が発生し、前記励磁作用によって可動コア２２及びシャフト３４が固定コア２０側に向かって一体的に変位することにより、後記するスプール４０を作動（進退動作）させることができる。
【００２６】
前記弁機構部１６は、インレットポート４４、第１アウトレットポート４６ａ、第２アウトレットポート４６ｂ及びドレンポート４８がそれぞれ一側部に並設されたバルブボデイ１８と、リニアソレノイド部１２のシャフト３４の一端部と当接し前記シャフト３４によって押圧されることにより、前記バルブボデイ１８内部の空間部５２に沿ってそれぞれ摺動可能に配設された単一のスプール４０とを含む。
【００２７】
なお、可動コア２２の進退動作に対応して、ハウジング１４内のエアを給排気する呼吸ポート（図示せず）が設けられるとよい。また、前記インレットポート４４、第１アウトレットポート４６ａ、第２アウトレットポート４６ｂ及びドレンポート４８は、圧力流体が流通する複数のポートとして機能するものである。
【００２８】
前記スプール４０は、略円筒状に形成され、前記バルブボデイ１８の空間部５２内にシャフト３４と略同軸状に配設される。前記シャフト３４に近接するスプール４０の一端部側（上端部側）には、前記スプール４０を中間位置に保持する中間位置保持機構４２が設けられる。
【００２９】
なお、前記各ポートの近傍部位には、前記バルブボデイ１８が、例えば、自動車用エンジン等の他の部材５４の側壁に装着された際、各ポートと他の部材５４との連結部位をシールする単一のシール部材５６が設けられる。
【００３０】
前記スプール４０には、図１に示されるように、軸方向に沿って延在し、シャフト３４と当接する上端部で閉塞すると共に、下端部で開口する長孔５８が形成される。また、前記シャフト３４と当接する前記スプール４０の上端部の近傍であって、後記する第４ランド６０ｄには、前記長孔５８に連通し且つ軸方向と直交する方向に貫通するボール挿通孔６２が形成される。このボール挿通孔６２は、スプール４０の軸方向と略直交する方向に延在し、後記する一対のボール６４、６４を変位可能とする孔部として機能するものである。
【００３１】
中間位置保持機構４２は、図１及び図２に示されるように、前記ボール挿通孔６２に沿ってスプール４０の軸方向と略直交する方向に沿って変位可能に設けられた一対のボール６４、６４（以下、総称するときは、ボール６４という）と、前記一対のボール６４、６４間に介装され前記ボール６４、６４をスプール４０の中心から径方向に沿って離間する方向（バブルボデイ１８の内壁側）に向かって付勢（押圧）するばね部材６６と、前記バルブボデイ１８の開口部１８ａに固定され、前記ボール６４と係合する係合用凹部６８が形成された略円筒状のスリーブ部材７０とを有する。
【００３２】
前記ばね部材６６は、弾性部材として機能するものであり、本実施形態では、コイルスプリングを例示しているがこれに限定されるものではなく、例えば、図示しない板ばね、ゴムやスポンジ等の弾性力を有する部材であればよい。
【００３３】
ボール６４と係合する前記係合用凹部６８は、円筒体の内周面に断面円弧状からなる環状溝によって構成される。この場合、図２に示されるように、スリーブ部材７０の内壁における断面平坦面７０ａと断面円弧面７０ｂとの境界部位には、断面Ｒ状に面取り加工された面取り部７０ｃが形成され、前記面取り部７０ｃによって断面平坦面７０ａと断面円弧面７０ｂとの間でボール６４が円滑に摺動乃至転動するように設けられている。
【００３４】
前記スリーブ部材７０の開口部１８ａの奥部には、縮径して形成された環状段部７１（図２参照）が設けられる。前記スリーブ部材７０がバルブボデイ１８の開口部１８ａに固定される際、前記スリーブ部材７０の下端部が前記環状段部７１に当接することにより、前記スリーブ部材７０が前記バルブボデイ１８の所定位置に位置決めされる。これに伴って、前記スリーブ部材７０の内壁に形成された係合用凹部６８も所定位置に位置決めされる。
【００３５】
なお、本実施形態では、前記スリーブ部材７０がバルブボデイ１８と別体で構成されているが、前記スリーブ部材７０をバルブボデイ１８と一体化し、バルブボデイ１８の内壁に係合用凹部６８を直接形成するようにしてもよい。また、前記ボール挿通孔６２は、本実施形態において、スプール４０の軸方向と略直交する方向に貫通するように形成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、円柱体からなるスプール４０の外周面に径方向に沿って所定の深さを有する有底孔部（非貫通）を形成し、前記有底孔部内にばね部材６６及びボール６４を挿入するようにしてもよい。前記有底孔部は、単数、又は、スプール４０の周方向に沿って所定角度だけ離間して複数個配設されるとよい。
【００３６】
さらに、弁機構部１６は、図１に示されるように、バルブボデイ１８の空間部５２を閉塞する底壁部１８ｂとスプール４０の端面との間に介装され、前記スプール４０をシャフト３４側に向かって付勢する復帰ばね７２を有する。
【００３７】
前記インレットポート４４は、供給油路を介して油圧ポンプ等の図示しない油圧源（圧力流体供給源）に接続され、前記第１、第２アウトレットポート４６ａ、４６ｂは、出力油路を介して図示しない油圧機器の油圧作動部に接続され、ドレンポート４８は、図示しないリザーバタンクに接続される。なお、本実施形態では、圧油を用いて説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、圧縮エア等を含む圧力流体を作動媒体として用いることが可能である。
【００３８】
スプール４０の外周面には、図１に示されるように、半径外方向に向かって所定長だけ膨出形成された環状凸部からなり、バルブボデイ１８の底壁部１８ｂ側からリニアソレノイド部１２側に向かう軸方向に沿って順に第１〜第４ランド６０ａ〜６０ｄが所定間隔離間して形成される。前記第１〜第４ランド６０ａ〜６０ｄは、それぞれ同一外径からなる。
【００３９】
この場合、スプール４０の相互に隣接する第１ランド６０ａと第２ランド６０ｂとの間には、インレットポート４４と第１アウトレットポート４６ａとを連通させる第１環状凹部７６ａが形成される（図３の第１リフト状態参照）。また、スプール４０の相互に隣接する第２ランド６０ｂと第３ランド６０ｃの間には、インレットポート４４と第２アウトレットポート４６ｂとを連通させる第２環状凹部７６ｂが形成される（図４の第２リフト状態参照）。
【００４０】
バルブボデイ１８の内壁には、図１に示されるように、半径内方向の空間部５２に向かって突出する第１〜第３環状突出部７８ａ〜７８ｃがそれぞれ形成され、前記第１〜第３環状突出部７８ａ〜７８ｃは、バルブボデイ１８の底壁部１８ｂ側からリニアソレノイド部１２側に向かって所定間隔だけ離間して順に配置される。
【００４１】
本実施形態に係る電磁スプール弁装置１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４２】
リニアソレノイド部１２の非通電時には、図１に示されるように、前記リニアソレノイド部１２の電磁力（電磁推力）が何ら発生しないため（電磁推力が零）、スプール４０は、復帰ばね７２のばね力によってリニアソレノイド部１２側に向かって押圧された原位置状態にある（可動コア２２も同様に、原位置状態にある）。
【００４３】
従って、リニアソレノイド部１２のオフ状態では、図１に示されるように、スプール４０の外周面に膨出形成された第１ランド６０ａとバルブボデイ１８の第１環状突出部７８ａとが当接してシールすると共に、隣接する前記スプール４０の第２ランド６０ｂとバルブボデイ１８の第２環状突出部７８ｂとが当接してシールすることによって、インレットポート４４と第１アウトレットポート４６ａ及び第２アウトレットポート４６ｂとの連通が遮断された非連通状態にあり、インレットポート４４から導入された圧油を他の部材５４へ供給することが停止される。
【００４４】
なお、前記原位置状態では、中間位置保持機構４２を構成する一対のボール６４、６４が、それぞれ、ばね部材６６のばね力によってスリーブ部材７０のリニアソレノイド部１２側に近接する一方の断面平坦面７０ａに当接した状態にある（図５（ａ）参照）。
【００４５】
続いて、図示しない電流値切換装置によって所定の中間電流をリニアソレノイド部１２へ流すことにより、リニアソレノイド部１２に対して通電された第１リフト状態となる。この第１リフト状態では、図３に示されるように、コイル２６へ流れる電流値に比例した電磁力によって可動コア２２が固定コア２０側に向かって吸引され、可動コア２２及びシャフト３４が一体的に固定コア２０側に向かって変位する。
【００４６】
可動コア２２及びシャフト３４の変位がスプール４０に伝達され、前記スプール４０が復帰ばね７２のばね力に抗してバルブボデイ１８の底壁部１８ｂ側に向かって接近する方向に変位する。その際、中間位置保持機構４２を構成する一対のボール６４、６４は、摺動（又は転動）してスリーブ部材７０の断面平坦面７０ａから断面円弧面７０ｂ内に進入し（図５（ｂ）参照）、係合用凹部６８と係合することによってスプール４０の変位が規制され、前記スプール４０及び可動コア２２が中間位置で停止する。
【００４７】
すなわち、中間位置保持機構４２の一対のボール６４、６４が、スリーブ部材７０の内壁の断面平坦面７０ａに対して当接した状態（図５（ａ）参照）から、前記スプール４０がバルブボデイ１８の底壁部１８ｂ側に向かって変位することにより、ばね部材６６のばね力（弾発力）によって互いに離間する方向に押圧されている一対のボール６４、６４が断面円弧面７０ｂ内に入り込む（図５（ｂ）参照）。その際、断面平坦面７０ａと断面円弧面７０ｂとの境界部位に、面取り部７０ｃが形成されることにより、前記断面平坦面７０ａから前記断面円弧面７０ｂに向かってボール６４を円滑に移行させることができる。
【００４８】
このように、一対のボール６４、６４が、それぞれ、スリーブ部材７０の内壁に形成された係合用凹部６８（断面円弧面７０ｂ）内に入り込んで係止されることによって、前記スプール４０の変位が規制される。この結果、前記スプール４０及び可動コア２２は、原位置から変位して中間位置（第１リフト状態）で保持される。
【００４９】
前記スプール４０の中間位置では、図３に示されるように、第１ランド６０ａが第１環状突出部７８ａから離間し、スプール４０の外周面に形成された第１環状凹部７６ａによってインレットポート４４と第１アウトレットポート４６ａとの間が連通した状態となる。この結果、インレットポート４４から導入された圧油は、第１環状凹部７６ａ及び第１アウトレットポート４６ａ（ＯＵＴ１）を経由して他の部材５４に供給される。
【００５０】
この場合、図３に示されるように、スプール４０の外周面に形成され前記第１ランド６０ａに隣接する第２ランド６０ｂがバルブボデイ１８の第２環状突出部７８ｂに当接したシール状態が維持されるため、インレットポート４４から供給された圧油は、第２アウトレットポート４６ｂから導出されることが阻止される。
【００５１】
次に、図示しない電流値切換装置によって所定の大電流をリニアソレノイド部１２に流すことにより、リニアソレノイド部１２に対して通電された第２リフト状態となる。この第２リフト状態では、図４に示されるように、コイル２６へ流れる電流値に比例した電磁力（電磁推力）によって可動コア２２が固定コア２０側に向かってさらに吸引されることにより、中間位置での保持状態が解除され、前記可動コア２２が最下端位置（変位終端位置）で停止する。
【００５２】
すなわち、可動コア２２及びシャフト３４のさらなる変位がスプール４０に伝達され、前記スプール４０が復帰ばね７２のばね力に抗してバルブボデイ１８の底壁部１８ｂ側に向かってさらに接近する方向に変位することにより、変位終端である最下端位置となる。この場合、スプール４０が中間位置からさらに変位することによって、ばね部材６６のばね力に抗して一対のボール６４、６４が係合用凹部６８から抜け出てスリーブ部材７０の内壁の他方の断面平坦面７０ａと当接して最下端位置となる（図５（ｃ）参照）。なお、断面円弧面７０ｂと断面平坦面７０ａとの境界部位には、面取り部７０ｃが形成されることにより、ボール６４が前記断面円弧面７０ｂから容易に抜け出て前記断面平坦面７０ａへ円滑に移行させることができる。
【００５３】
従って、第２リフト状態では、図４に示されるように、スプール４０の外周面に形成された第１ランド６０ａがバルブボデイ１８の内壁に形成された第１環状突出部７８ａと第２環状突出部７８ｂとの間に非当接状態で位置する。この結果、第２リフト状態では、第１環状凹部７６ａによってインレットポート４４及び第１アウトレットポート４６ａ間が連通すると共に、スプール４０の外周面に形成された第２環状凹部７６ｂによってインレットポート４４及び第２アウトレットポート４６ｂ間が同時に連通した状態に弁位置が切り換えられる。
【００５４】
所定の大電流がリニアソレノイド部１２に通電された第２リフト状態では、インレットポート４４から導入された圧油が、第１環状凹部７６ａ及び第１アウトレットポート４６ａ（ＯＵＴ１）を経由して他の部材５４に供給されると同時に、インレットポート４４から導入された圧油が、第２環状凹部７６ｂ及び第２アウトレットポート４６ｂ（ＯＵＴ２）を経由して他の部材５４に供給される。なお、図１、図３及び図４中において、破線は、ドレンポート４８への圧油の流れを示している。
【００５５】
このように、本実施形態では、中間位置保持機構４２を設けることにより、スプール４０を中間位置に確実且つ高精度に位置決めして保持することができると共に、リニアソレノイド部１２が非通電で可動コア２２が原位置にある原位置状態（図１参照）と、リニアソレノイド部１２に対して通電され前記可動コア２２が変位して中間位置にある第１リフト状態（図３参照）と、前記リニアソレノイド部１２に対して通電され前記可動コア２２が変位終端位置にある第２リフト状態（図４参照）からなる３段階の状態に安定して切換制御することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、図示しない電流値切換装置によってリニアソレノイド部１２へ通電される所定の中間電流値に対して、多少の誤差が発生した場合であっても、中間位置保持機構４２を設けることにより、スプール４０がストローク中間位置で確実に保持されるため、電流値の誤差を許容することができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、リニアソレノイド部１２に対して通電されていないオフ状態を可動コア２２の原位置状態として説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、図６に示されるように、オフ状態にあるリニアソレノイド部１２に対して微小電流（小電流）を通電し可動コア２２が原位置に保持された状態を原位置状態とすることも可能である。この場合、予め、リニアソレノイド部１２に対して微小電流を通電しておくことにより、リニアソレノイド部１２（可動コア２２）の応答速度が速くなり、応答精度を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、図示しない電流値切換装置によってリニアソレノイド部１２に通電される電流値を、例えば、微小電流、中間電流、大電流に順次切り換えて説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、図７に示されるように、スプール４０が原位置状態の微小電流からいきなり第２リフト状態の大電流に電流値を切り換えることも可能である。また、前記とは逆に、リニアソレノイド部１２に通電される電流値を減少させる方向に、例えば、大電流、中間電流、微小電流に順次切り換えることや、大電流からいきなり微小電流に切り換えることができる。このように、本実施形態では、図示しない電流値切換装置によってリニアソレノイド部１２に通電される電流値を、微小電流と中間電流と大電流との３つの電流値間で自在に切り換えることができる。
【００５９】
次に、本実施形態と同様に油圧を３段階に切り換えることが可能な比較例を図８に示す。この比較例では、３ポート２位置電磁弁１００（以下、３方弁１００という）と２ポート２位置電磁弁１１０（以下、２方弁１１０という）からなる２つの電磁弁を組み合わせることによって油圧を３段階に切換制御している。
【００６０】
比較例に係る弁装置の動作を概略説明すると、図８（ａ）では、３方弁１００及び２方弁１１０をそれぞれオフ状態とすることにより、３方弁１００のＯＵＴ１からのみ圧油を導出させている。図８（ｂ）では、３方弁１００をオン状態とすると共に、２方弁１１０をオフ状態とすることによって、３方弁１００のＯＵＴ２からのみ圧油を導出させている。図８（ｃ）では、３方弁１００をオフ状態とすると共に、２方弁１１０をオン状態とすることによって、３方弁１００のＯＵＴ１から圧油を導出させると同時に２方弁１１０のＯＵＴ３から圧油を導出させている。
【００６１】
このように、３方弁１００と２方弁１１０との２つの電磁弁を組み合わせて油圧を３段階の状態に切換制御する比較例では、電磁弁を２個使用するため（ソレノイド部も２個となる）、弁ボデイが大型化して重量が増大すると共に、コストが高騰するという不具合がある。
【００６２】
これに対して、本実施形態では、単一の本体部（ハウジング１４及びバルブボデイ１８の結合体）内に単一のスプール４０及び中間位置保持機構４２を配設し、前記中間位置保持機構４２をボール挿通孔６２に沿って変位する一対のボール６４、６４及びばね部材６６からなる簡素な構造とすることにより、前記比較例と比較して、装置全体の小型・軽量化を達成することができると共に、コストを低減することができる。
【００６３】
さらに、本実施形態では、スプール４０の軸方向に沿った一端部に、前記スプール４０の軸方向と略直交する方向に貫通するボール挿通孔６２を形成し、前記ボール挿通孔６２に対して、ばね部材６６が間に介装された一対のボール６４、６４を装填することにより、中間位置保持機構４２を簡便に組み付けることができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、単一のインレットポート４４と、第１、第２アウトレットポート４６ａ、４６ｂからなる２つのアウトレットポートを設けるようにしたが、複数のインレットポートを設けると共に、前記アウトレットポートの個数を増加させて３つ又は４つのアウトレットポートを設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に係る電磁スプール弁装置の軸方向に沿った縦断面図である。
【図２】図１の電磁スプール弁装置を構成する中間位置保持機構を示す部分拡大縦断面図である。
【図３】図１の原位置状態からリニアソレノイド部に中間電流が通電されて弁位置が切り換えられた第１リフト状態を示す縦断面図である。
【図４】図３の第１リフト状態からリニアソレノイド部に大電流が通電されて弁位置が切り換えられた第２リフト状態を示す縦断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、スプールの弁位置に対応して、中間位置保持機構を構成するボールの変位状態を示す部分拡大縦断面図である。
【図６】リニアソレノイド部に対して、微小電流、中間電流及び大電流からなる電流値に順次切り換えて供給した特性図である。
【図７】リニアソレノイド部に対して、微小電流からいきなり大電流からなる電流値に切り換えて供給した特性図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、比較例に係る弁装置の回路構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０    電磁スプール弁装置
１２    リニアソレノイド部
１４    ハウジング
１６    弁機構部
１８    バルブボデイ
２０    固定コア
２２    可動コア
２６    コイル
３４    シャフト
４０    スプール
４２    中間位置保持機構
４４    インレットポート
４６ａ  第１アウトレットポート
４６ｂ  第２アウトレットポート
６２    ボール挿通孔
６４    ボール
６６    ばね部材（弾性部材）
６８    係合用凹部
７０    スリーブ部材
７０ａ  断面平坦面
７０ｂ  断面円弧面
７０ｃ  面取り部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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