(57)【要約】  本発明は、センターポストにコンタミが付着して磁気回路の磁気特性が変化し制御特性が悪化するのを防ぎ、長期間所望の制御特性を維持できるソレノイドバルブを提供する。本発明のソレノイドバルブでは、センターポスト４０の表面に、無電解ニッケル−リンめっきあるいはＰＴＦＥを含有させた複合無電解ニッケル−リンめっきにより、非磁性体層４１を形成する。これにより、センターポスト４０へのコンタミの付着が大幅に抑制され、プランジャ３０及びセンターポスト４０間の透磁率が変化してプランジャ３０を磁力により吸引移動させるための磁気回路の特性が変化するのを防ぎ、コイル２０に印加される電流に応じて適切にプランジャ３０及びこれに一体化された弁体５５を移動させ、バルブを開閉させることができる。
2008117714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御流体の流路を開閉する弁体と、
前記弁体と一体的に移動可能に接続されたプランジャと、
前記プランジャとの間で前記制御流体の流路を介して連続した磁気回路を形成し、前記プランジャに磁気吸引力を作用させるセンターポストと、
前記センターポストと前記プランジャとの間に連続した磁気回路が形成されるように磁束を発生する磁束発生手段と
を有するソレノイドバルブであって、
前記センターポストの表面に、無電解ニッケル−リンめっき層である非磁性体層が形成されていることを特徴とするソレノイドバルブ。
【請求項２】
前記プランジャの表面には、非磁性体層が形成されていないことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。
【請求項３】
前記非磁性体層は、少なくとも前記センターポストの前記プランジャに前記磁気吸引力を作用させる箇所の周辺に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のソレノイドバルブ。
【請求項４】
前記非磁性体層は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロチレン（４フッ化）樹脂）を含有させた複合無電解ニッケル−リンめっき層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のソレノイドバルブ。
【請求項５】
前記複合無電解ニッケル−リンめっき層は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロチレン（４フッ化）樹脂）を２０〜２６容量％含有させた層であることを特徴とする請求項４に記載のソレノイドバルブ。
【請求項６】
前記非磁性体層は、層厚１０μｍ以下に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のソレノイドバルブ。
【請求項７】
制御流体の流路を開閉する弁体と、前記弁体と一体的に移動可能に接続されたプランジャと、前記プランジャとの間で前記制御流体の流路を介して連続した磁気回路を形成し、前記プランジャに磁気吸引力を作用させるセンターポストと、前記センターポストと前記プランジャとの間に連続した磁気回路が形成されるように磁束を発生する磁束発生手段とを有し、前記センターポストの表面に非磁性体層が形成されているソレノイドバルブの製造方法であって、
前記センターポストの表面に、無電解ニッケル−リンめっきにより前記非磁性体層たるめっき層を形成し、前記めっきの後には前記めっき層が磁性を生じるレベルの熱処理を行わないことを特徴とするソレノイドバルブの製造方法。
【請求項８】
前記めっきの後には、前記めっき層が３００℃以上となる熱処理は行わないことを特徴とする請求項７に記載のソレノイドバルブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の自動変速機等に用いられるソレノイドバルブとその製造方法に関し、特に、適切な制御特性で制御が行えるソレノイドバルブとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体の流量や圧力を制御するためにソレノイドバルブが広く用いられている。その中でも、コイルへの通電量によりプランジャの吸引力を制御し、流体の流量や圧力をコイルへの通電量と比例させて制御するいわゆるリニアソレノイドを用いたソレノイドバルブが知られている。【０００３】
そのような従来のソレノイドバルブの構造例を図２に示す。
図２に示すソレノイドバルブ９は、通電により磁界を発生するコイル２０と、コイル２０によって発生した磁界により磁気回路が形成されるセンターポスト４０ｂと、センターポスト４０ｂに磁気的に吸引されるプランジャ３０と、プランジャ３０に一体的に設けられるロッド５０及び弁体５５を有するバルブ５９と、弁体５５が当接されて開閉される貫通孔６１を有する弁座６０と、プランジャ３０の周囲を取り囲むように設けられるサイドリング７０と、ボビン８１及び筒状部８２を一体的に備えたバルブボディ８０と、有底筒状のケース９０と、プランジャ３０をケース９０の底面に引っ張りその位置を規制するスプリング１０とを有する。【０００４】
また、ソレノイドバルブ９は、プランジャ３０を支持するベアリング１１、及び、ロッド５０を支持するベアリング１２を有する。
また、バルブボディ８０の筒状部８２の弁座６０の両側には、各々バルブボディ８０の内部と外部とを連通する第１連通孔８３及び第２連通孔８４が形成されている。
このような構成により、ソレノイドバルブ９は、第１連通孔８３を制御流体の入力ポートとし、筒状部８２の先端開口８５を出力ポートとし、第２連通孔８４をドレンポートとし、バルブ５９の弁体５５を弁座６０の貫通孔６１に対して開閉することにより、出力ポート８５から流出する流体の流量あるいは圧力を制御する。【０００５】
この種のソレノイドバルブにおいては、バルブ５９の位置は、バルブ５９が受ける流体圧力（例えばオイル圧）、センターポスト４０ｂがプランジャ３０を引き付ける吸引力、及び、スプリング１０のバネ力のバランスにより決まり、そのバルブ５９の位置を制御することで出力ポート８５から出力される制御流体の圧力の調整が行われる。しかしバルブ５９が可動する際には、バルブ５９−ベアリング１２間及びプランジャ３０−ベアリング１１間の隙間からオイル等の制御流体がソレノイド内部９５に流入し、ソレノイド内部の制御流体（オイル）対空気比率のバラツキあるいは温度の影響等により、バルブ５９に前述の力以外の力が作用してその制御位置に影響を与える場合がある。【０００６】
そこで、従来のソレノイドバルブにおいては、図２には図示しないが、ケース（９０）の底面（上面）に貫通孔を設けてこれをドレンポートとして作用させて、ここからソレノイド内部（９５）に流入した流体や空気を流入出させている場合がある。
また、例えば日本国特許出願公開２００５−２９９９１９号公報（特許文献１）に開示されているソレノイドバルブにおいては、図２に示すように、サイドリング７０のフランジ部７２のケース９０の底面との当接面側に溝７３を形成し、この溝７３によりソレノイド内部９５とソレノイドバルブの外部とを連通する通気孔を形成し、これをいわゆる呼吸穴（以下、呼吸穴７３と称する場合もある）として、前述したような影響を低減させることが提案されている。【０００７】
ところで、オイル等の制御流体には何らかのコンタミが含まれるが、これがソレノイド内に流入すると、ソレノイド内部に付着する場合がある。
特に、自動変速機で使用されるソレノイドバルブは、バルブの磨耗等によりオイル中の磁性コンタミの濃度が高く、また、ライン圧制御のために常にソレノイドバルブを動作させて圧力を調整しなければならないことから、ソレノイドバルブ内により多くのコンタミ含有オイルが流入し流出する。また、上述したようにケース上部にドレンポートや呼吸穴７３を設けたソレノイドバルブにおいては、そのような穴を設けたことでオイル等の制御流体が積極的にソレノイド内に流入することとなる。【０００８】
そして、ソレノイド内部に流入したコンタミは、ソレノイド内に形成されている磁界の影響を受けてソレノイド内に付着する。前述したような構成のソレノイドバルブにおいては、磁束の受け渡しをしているセンターポスト−プランジャ間、すなわちセンターポスト及びプランジャの磁気吸引力が作用している箇所に特にコンタミが集積し易い。なお、コンタミは磁気回路を形成するプランジャとセンターポストの両方に付着するが、プランジャは頻繁に移動するため磁性コンタミが付着し難く、センターポストは移動しないことから磁性コンタミが集積し堆積し易い。
そして、センターポストの磁束の受け渡しを行っている箇所及びその周辺にコンタミが集積し堆積すると、磁気回路の透磁率が変化したり、吸引部の軸方向及び径方向のギャップ長が不均一になり、ソレノイドバルブの制御特性（制御圧特性）に悪影響を及ぼす場合がある。【０００９】
このような問題に対処するために、例えば日本国特許第３６６６２４６号公報（特許文献２）に開示されているソレノイドバルブにおいては、プランジャに非磁性体をコーティングすることによりコンタミの付着を避けることが提案されている。しかしながら、前述したように磁性コンタミは主にセンターポストに集積して堆積するので、プランジャにのみ非磁性体を形成しても前述したような不利益を十分回避できない。また、プランジャ表面に非磁性体をコーティングする構成では、非磁性体の接合力が十分ではなく、組立ての際にコーティングが離れる場合があり、プランジャについても適切に磁性コンタミの付着を防止することができない可能性が高い。従って、より効果的に磁性コンタミの付着を防止できる方法が要望されている。
【特許文献１】日本国特許出願公開２００５−２９９９１９号公報
【特許文献２】日本国特許第３６６６２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、センターポスト−プランジャ間の磁性コンタミの付着、集積を防ぎ、透磁率の変化を回避し、長期にわたって所望の制御圧特性を維持することのできるソレノイドバルブとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明のソレノイドバルブは、制御流体の流路を開閉する弁体と、前記弁体と一体的に移動可能に接続されたプランジャと、前記プランジャとの間で前記制御流体の流路を介して連続した磁気回路を形成し、前記プランジャに磁気吸引力を作用させるセンターポストと、前記センターポストと前記プランジャとの間に連続した磁気回路が形成されるように磁束を発生する磁束発生手段とを有するソレノイドバルブであって、前記センターポストの表面に、無電解ニッケル−リンめっき層である非磁性体層が形成されていることを特徴とする。【００１２】
このような構成のソレノイドバルブによれば、センターポストの表面に無電解ニッケル−リンめっきにより非磁性体層を形成したので、センターポストに磁性コンタミが付着し難くなり、磁性コンタミが集積して透磁率が変化し、制御特性に悪影響が出るのを防ぐことができる。その結果、長期にわたって所望の制御圧特性を維持することのできるソレノイドバルブを提供することができる。【００１３】
好適には、本発明のソレノイドバルブは、前記プランジャの表面に非磁性体層が形成されていないことを特徴とする。【００１４】
このような構成のソレノイドバルブによれば、センターポストの表面に加えてプランジャの表面にも非磁性体層を形成した構成のソレノイドバルブと比較して、センターポストへのコンタミの堆積量を少なくすることができ、磁性コンタミの磁気回路への影響をより低減することができる。一見すると、磁気回路の一部を構成するプランジャの表面にも非磁性体層を形成する方が、センターポスト−プランジャ間へのコンタミの付着量を一層減らすことができ、磁気回路の特性を所望の状態に維持するのに好適なように考えられる。しかしながら実際には、プランジャ表面にも非磁性体層を形成することにより、プランジャ表面とセンターポスト表面のコンタミに対する相対的な吸着力が、プランジャにもセンターポストにも非磁性体めっき層を形成しない場合の状態に近づくこととなり、結果的にセンターポスト表面へのコンタミの堆積量が増加することとなる。一方、プランジャ表面に非磁性体層を形成しなければ、コンタミはプランジャ表面に付着し易くなるが、プランジャに付着したコンタミはプランジャの移動に伴って離脱する場合が多く、プランジャの表面に集積し堆積することとはほとんどの場合ならない。従って、センターポストの表面にのみ非磁性体層を形成しプランジャの表面には非磁性体層を形成しない状態とするのが、最も好適であり、そのような状態とすることにより、磁気回路へのコンタミの堆積の影響を適切に防止することができる。【００１５】
さらに好適には、本発明のソレノイドバルブは、前記非磁性体層が、少なくとも前記センターポストの前記プランジャに前記磁気吸引力を作用させる箇所の周辺に形成されていることを特徴とする。【００１６】
このような構成のソレノイドバルブによれば、コンタミが付着し堆積し易く、そのコンタミの堆積により磁気回路の回路特性が影響を受け易い、センターポストのプランジャに磁気吸引力を作用させる箇所の周辺に非磁性体層を形成しているので、磁気回路へのコンタミの堆積の影響を効率よく適切に防止することができる。【００１７】
好適には、本発明のソレノイドバルブは、前記非磁性体層が、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロチレン（４フッ化）樹脂）を含有させた複合無電解ニッケル−リンめっき層であることを特徴とする。【００１８】
このような構成のソレノイドバルブによれば、ＰＴＦＥを含有させた複合無電解ニッケル−リンめっきによりセンターポストの表面に非磁性体層を形成している。ＰＴＦＥは、低摩擦で、撥油性及びすべり性が良い等の特性を有する。従って、ＰＴＦＥを含有させためっきとすることにより、ＰＴＦＥの作用及びプランジャの動きによる制御流体の流れにより、センターポスト−プランジャ間の吸引力が作用する部分に付着したコンタミが剥がれ易くなり、コンタミの付着及び集積の防止の点において一層高い効果が得られる。【００１９】
また好適には、本発明のソレノイドバルブは、前記複合無電解ニッケル−リンめっき層は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロチレン（４フッ化）樹脂）を２０〜２６容量％含有させた層であることを特徴とする。【００２０】
このような構成のソレノイドバルブによれば、ＰＴＦＥを適切な量含有させためっき層を形成することができるので、センターポストに付着したコンタミがより一層剥がれ易くなり、コンタミの付着及び集積の防止の点においてより一層高い効果が得られる。【００２１】
また好適には、本発明のソレノイドバルブは、前記非磁性体層が、層厚１０μｍ以下に形成されていることを特徴とする。【００２２】
このような構成のソレノイドバルブによれば、非磁性体層の層厚を１０μｍ以下としている。ソレノイドバルブにおいてセンターポストに形成される磁界の強さはセンターポストの表面から少し離れると急激に弱くなる。すなわち、コンタミが存在する位置をセンターポストの表面からわずかに遠ざけることにより、コンタミに作用する吸着力は大きく減少する。従って、センターポストに形成する非磁性体層の層厚は、十分薄くてよい。具体的には、地肌が露出しないレベルであれば効果を発揮でき、実際には数μｍレベル、より具体的には４μｍ程度の厚さが好適である。【００２３】
なお、センターポストの表面に形成する非磁性体層の厚さは、これ以上厚くても同様の効果は得られる。しかし、非磁性体層が厚くなると、層厚（膜厚）が不均一になるという新たな問題が生じるとともに、コストや生産性の点においても好ましくない。従って、本発明のように非磁性体層の層厚を１０μｍ以下とすることで、磁性コンタミの付着防止という機能の効果と、層厚の均一化、コストの低減及び生産性の向上という全ての点でバランスが良く、効果が高く、安価で高性能なソレノイドバルブを提供することができる。【００２４】
また、本発明のソレノイドバルブの製造方法は、制御流体の流路を開閉する弁体と、前記弁体と一体的に移動可能に接続されたプランジャと、前記プランジャとの間で前記制御流体の流路を介して連続した磁気回路を形成し、前記プランジャに磁気吸引力を作用させるセンターポストと、前記センターポストと前記プランジャとの間に連続した磁気回路が形成されるように磁束を発生する磁束発生手段とを有し、前記センターポストの表面に非磁性体層が形成されているソレノイドバルブの製造方法であって、前記センターポストの表面に、無電解ニッケル−リンめっきにより前記非磁性体層たるめっき層を形成し、前記めっきの後には前記めっき層が磁性を生じるレベルの熱処理を行わないことを特徴とする。【００２５】
このような本発明のソレノイドバルブの製造方法によれば、めっき後にセンターポストの表面のめっき層に磁性を生じるレベルの熱処理を行わないので、センターポストの表面に非磁性体層たるめっき層を適切に形成したソレノイドバルブを製造する方法を提供することができる。【００２６】
好適には、本発明のソレノイドバルブの製造方法は、前記めっきの後には、前記めっき層が３００℃以上となる熱処理は行わないことを特徴とする。【００２７】
このような本発明のソレノイドバルブの製造方法によれば、めっき後にセンターポストの表面のめっき層が３００℃以上となる熱処理を行わないので、センターポストの表面のめっき層が磁性を帯びるのを防ぐことができ、センターポストの表面に非磁性体層たるめっき層を適切に形成したソレノイドバルブを製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態のソレノイドバルブの構成を示す模式的断面図である。
【図２】図２は、従来のソレノイドバルブの構成を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の一実施形態のソレノイドバルブについて、図１を参照して説明する。
本実施形態のソレノイドバルブは、コイルへの通電量を調整することで出力ポートから流出する流体の流量や圧力を制御するリニアソレノイドバルブである。
図１は、そのソレノイドバルブ１の構成を示す模式的断面図である。
図１に示すように、ソレノイドバルブ１は、コイル２０、プランジャ３０、センターポスト４０、ロッド５０、弁体５５、弁座６０、サイドリング７０、バルブボディ８０及びケース９０を有する。【００３０】
コイル２０は、図示せぬ制御回路から制御電流が印加されることにより所望の強さで所望の向きの磁界を発生する。この磁界により、後述するようにプランジャ３０が移動され、プランジャ３０と一体的に構成される弁体５５の位置が制御され、バルブが所望の状態に開閉される。【００３１】
プランジャ３０は、ロッド５０及び弁体５５と一体的に移動可能に構成された部材であり、サイドリング７０内に収容される。プランジャ３０は、スプリング１０によりケース９０の底面（上面）方向に引っ張られて設置されており、コイル２０によって発生した磁界に起因する磁気吸引力がセンターポスト４０との間で作用していないときには、ケース９０の底面（上面）側の所定位置に配置される。そして、コイル２０に通電が行われてセンターポスト４０との間で磁気吸引力が作用すると、プランジャ３０はスプリング１０のバネ力に抗してセンターポスト４０に吸引され、その磁気吸引力に応じた位置に移動される。
なお、プランジャ３０の表面には非磁性体層を形成しない。【００３２】
センターポスト４０は、磁性材料で形成されるバルブボディ８０の内周に固設された部材であり、コイル２０により発生された磁界により磁気回路を形成し、磁界の強さに応じた吸引力をプランジャ３０に作用させる。
本実施形態においてセンターポスト４０は、表面に無電解ニッケル−リンめっきが施されており、これにより表面に非磁性体の薄膜（非磁性体層）４１が形成されている。【００３３】
非磁性体層４１は、センターポスト４０の表面の、少なくとも、プランジャ３０につながる磁気回路の経路となる箇所であって、プランジャ３０に対して磁気吸引力を作用させる箇所の周辺に形成される。この範囲の他に、非磁性体層４１をセンターポスト４０の表面のどの範囲に形成されるかは任意である。例えば、ソレノイド９５内（バルブボディ８０内の弁座６０よりもプランジャ３０側の空間領域）に浸入する制御流体が接する面の全域に形成されるような構成であってもよいし、センターポスト４０の周囲全面に形成される構成であってもよい。本実施形態では、センターポスト４０の周囲全面に形成されているものとする。【００３４】
また非磁性体層４１は、センターポスト４０の表面が露出しない程度に、例えば最大でも１０μｍ程度あればよく、より好適には４μｍである。【００３５】
なお、この非磁性体層は、センターポスト４０を製造する際に無電解ニッケル−リンめっきにより形成するが、めっきを行う際、及び、非磁性体めっき層を形成した後の製造工程においては、非磁性体層４１が３００℃以上となるような熱処理は一切行わない。温度が３００℃以上となるような熱処理を行うと、めっき層が磁性を帯びてくる可能性が高く、非磁性体層の形成とならなくなるからである。なお、無電解ニッケル−リンめっきにおいては、リンの含有率は２〜１５％、より好適には８〜１０％である。【００３６】
ロッド５０は、プランジャ３０と弁体５５とを接続する棒状部材であり、プランジャ３０の移動に伴ってプランジャ３０及び弁体５５と一体的に移動する。【００３７】
弁体５５は、ロッド５０の先端に設けられ、プランジャ３０の移動に伴ってプランジャ３０及びロッド５０と一体的に移動する。そして弁体５５は、弁座６０に着座することで弁を閉じ、弁座６０から離間することでその離間状態に応じた状態に弁を開く。弁体５５は、ロッド５０と一体的に形成してもよいし、別体の部品としてロッド５０の先端に取り付ける構成としてもよい。【００３８】
弁座６０は、中央部に貫通孔６１が設けられ、貫通孔６１に弁体５５が当接するようにバルブボディ８０に設置される部材である。プランジャ３０が移動をして弁体５５が弁座６０に着座すると、弁座６０の貫通孔６１は塞がれ、弁は閉じた状態となる。また、プランジャ３０に移動に伴って弁体５５が弁座６０から離れると、貫通孔６１が開かれて、その離間状態に応じた状態で弁は開いた状態となる。【００３９】
サイドリング７０は、プランジャ３０の周囲を取り囲むように設けられる筒状の磁性部材であり、コイル２０からの磁界により形成される磁気回路の一部を形成する。サイドリング７０の一方の端部はフランジ部７２として形成されており、サイドリング７０は、このフランジ部７２をケース９０の底面に当接させるようにケース９０に設置される。
フランジ部７２のケース９０の底面との当接面には、溝７３が、サイドリング７０の内部側と外部側とを接続するように放射状に形成されている。溝７３は、フランジ部７２の全周にわたって均等な間隔で、例えば４箇所あるいは８箇所等、数箇所に形成されている。この溝７３により、フランジ部７２とケース９０との間に、ソレノイド内部と外部とを連通する孔（呼吸穴７３と称する場合もある。）が形成される。呼吸穴７３は、ソレノイド内部９５に流入した制御流体を外部に排出するドレンポートとして作用したり、あるいはまた、ソレノイド内部に空気を給気及び排気するための開口として作用する。【００４０】
バルブボディ８０は、ボビン８１と筒状部８２とが一体的に構成された部材である。
ボビン８１には、その周囲にコイル２０が配設され、その内周面にはセンターポスト４０やサイドリング７０等が固設され、さらにその内部にプランジャ３０、ロッド５０及び弁体５５からなる移動体が収容される。【００４１】
筒状部８２は、制御流体が内部を通過するように構成された円筒状部材である。
筒状部８２のボビン８１側には弁座６０が設置される。そして、筒状部８２の弁座６０の両側には、各々筒状部８２の内部と外部とを連通する第１連通孔８３及び第２連通孔８４が形成されている。すなわち、第１連通孔８３は、筒状部８２の弁座６０の先端側において、筒状部８２の内部と外部とを連通し、第２連通孔８４は、筒状部８２の弁座６０のボビン８１側において、筒状部８２の内部と外部とを連通する。【００４２】
従って、弁体５５が前述したように移動されて弁座６０に着座し弁座６０の貫通孔６１を塞いだ状態では、バルブボディ８０の筒状部８２の第１連通孔８３側と第２連通孔８４側とは隔離され、弁は閉じた状態となる。また、プランジャ３０に移動に伴って弁体５５が弁座６０から離れると、貫通孔６１が開かれて、バルブボディ８０の筒状部８２の第１連通孔８３側と第２連通孔８４側とは連通した状態となり、弁が開いた状態となる。【００４３】
ケース９０は、内部にコイル２０やバルブボディ８０等を収容するための一方の端面（図１においては上面）が底面として閉塞された形状の筒状部材である。【００４４】
ソレノイドバルブ１は、さらにスプリング１０、ベアリング１１、１２、スペーサ１３、ブラケット１４及びシールリング１５，１６を有する。
スプリング１０は、プランジャ３０をケース９０の底面側に引っ張り、その位置を規制する。
ベアリング１１はプランジャ３０を、ベアリング１２はロッド５０を、各々ソレノイドバルブ１の軸方向に移動自在に支持する。【００４５】
スペーサ１３は、磁性体材料により形成され、センターポスト４０とサイドリング７０との間に図示のように設置される図示のような断面形状を有する部材である。スペーサ１３は、センターポスト４０とサイドリング７０との間を直接つなぐ磁気回路が形成されることを防ぎ、コイル２０で発生する磁界に起因してプランジャ３０を経由した磁気回路が形成されるように、センターポスト４０とサイドリング７０との間に配置される。【００４６】
ブラケット１４は、磁気回路の一部を構成すると共に、ソレノイドバルブ１を所望の取り付け位置に取り付けるための部材である。
シールリング１５，１６は、制御流体が所定の流路から漏れないように、バルブボディ８０の周囲の所定箇所に装着されるＯリングである。【００４７】
このような構成のソレノイドバルブ１において、プランジャ３０、センターポスト４０、ブラケット１４、ケース９０及びサイドリング７０は、各々磁性体材料により構成される。そして、コイル２０へ通電が行われたときには、コイル２０により発生する磁界により、上述の順序の向きで、あるいはその反対の向きで、磁気回路を形成する。【００４８】
その結果、センターポスト４０とプランジャ３０との間には磁力が作用し、プランジャ３０はセンターポスト４０方向に吸引され、作用する磁気吸引力に応じた位置に移動される。そしてこれに伴って、弁体５５は弁座６０の貫通孔６１に対して所定の位置に配置され、バルブは、弁体５５に位置に応じた開閉状態とされる。
従って、ソレノイドバルブ１においては、コイル２０に印加する電流値を制御することにより、弁体５５の弁座６０の貫通孔６１に対する位置を制御し、バルブの開閉状態を所望の状態に制御することができる。【００４９】
このようなソレノイドバルブ１の動作について具体的に説明する。
ここでは、バルブボディ８０の筒状部８２の弁座６０より先端側に形成された第１連通孔８３を制御流体の入力ポートとし、筒状部８２のさらに先端の開口８５を出力ポートとし、出力ポート８５から流出する流体の流量あるいは流出する流体の圧力を制御するものとする。この場合、バルブボディ８０の筒状部８２の弁座６０より内側に設けた第２連通孔８４、及び、サイドリング７０のフランジ部７２とケース９０との間に設けられた呼吸穴７３は、制御に寄与しない流体を排出するためのドレンポートとして機能する。【００５０】
まず、コイル２０に通電していない状態では、プランジャ３０はスプリング１０のバネ力によりセンターポスト４０から引き離された位置に維持され、弁体５５は弁座６０から離れた位置にある。この場合、弁は完全に開いた状態にあるため、第１連通孔８３（入力ポート）から流入する流体は、筒状部８２の出力ポート８５へ流れていくと共に、弁座６０の貫通孔６１を通ってドレンポートたる第２連通孔８４から排出される。また、その一部の流体は、センターポスト４０とロッド５０及びプランジャ３０との間、及び、プランジャ３０とサイドリング７０の間を通過してケース９０の底面方向に流れ、呼吸穴７３から排出される。
この状態では、出力ポート８５から流出する流体の流量（制御流量）は比較的少なく、出力ポートから流出する流体の圧力（制御圧）も比較的低い。【００５１】
コイル２０へ通電を行うと、コイル２０で発生する磁界により、プランジャ３０、センターポスト４０、ブラケット１４、ケース９０及びサイドリング７０に磁気回路が形成される。そして、これによりプランジャ３０とセンターポスト４０との間には磁気吸引力が作用して、スプリング１０のバネ力に抗してプランジャ３０はセンターポスト４０方向に吸引される。すなわち、プランジャ３０及びこれと一体化されたロッド５０及び弁体５５は弁座６０方向に移動する。【００５２】
この際、コイル２０に流れる電流がある程度低い場合には、プランジャ３０は、センターポスト４０方向に移動するものの弁体５５が弁座６０に当接するまでには至らず、弁体５５は弁座６０の貫通孔６１の近傍に維持された状態とされる。この状態は弁が少し開いた状態であり、入力ポート（第１連通孔）８３から流入する流体は、出力ポート８５へ流れていくと共に、弁座６０の貫通孔６１と弁体５５との間の開いた状態の隙間を通って、第２連通孔８４から排出される。また、その一部は、バルブが完全に開いている場合と同様に、センターポスト４０とロッド５０及びプランジャ３０との間、及び、プランジャ３０とサイドリング７０の間を通過してケース９０の底面方向に流れ、呼吸穴７３から排出される。
この状態は、コイルに通電が行われていない前述の状態と比較すると、出力ポートから流出する流体の流量（制御流量）は多くなり、出力ポートから流出する流体の圧力（制御圧）も高くなる。【００５３】
そして、コイル２０に流れる電流が一定以上の値となった場合には、プランジャ３０はセンターポスト４０に十分に吸引され、弁体５５は、弁座６０に当接する位置まで移動する。すなわち、弁体５５は弁座６０の貫通孔６１部分に着座する。この状態は、弁が完全に閉じた状態であり、入力ポート（第１連通孔）８３から流入する流体は、全て出力ポート８５へ流れていく。従って、出力ポート８５から流出する流体の流量は入力ポート８３から流入する流体の流量（制御流量）と等しくなり、出力ポート８５から流出する流体の圧力（制御圧）は入力ポート８３から流入する流体の圧力（元圧）と等しくなる。すなわち、入力流体の流量及び元圧が一定の場合には、制御流量及び制御圧は最大の状態となる。【００５４】
このように、本実施形態に係るソレノイドバルブ１においては、コイル２０への通電量を制御することにより、プランジャ３０のセンターポスト４０に対する磁気吸引力をリニアに制御することができる。その結果、プランジャ３０は、入力ポート８３から流入する流体の圧力と、センターポスト４０方向への磁気吸引力と、スプリング１０のバネ力とが均衡する位置に移動して、その位置に保持される。従って、コイル２０への通電量を調整することによって、プランジャ３０の移動距離を制御し、すなわち位置を制御し、これにより、出力ポート８５へ流れていく流体の流量（制御流量）や圧力（制御圧）を制御することができる。【００５５】
そして、特に本実施形態のソレノイドバルブ１においては、センターポスト４０の表面に無電解ニッケル−リンめっきによる非磁性体層が数μｍの厚さに形成されている。前述したように、制御に寄与せず排出される流体の一部はセンターポスト４０とロッド５０及びプランジャ３０との間を通過してケース９０の底面方向に流れ呼吸穴７３から排出される。従って、従来のソレノイドバルブ９（図２参照）においては、このときにセンターポスト４０ｂの表面の特にプランジャ３０への吸着力の作用箇所にコンタミが付着し、ソレノイドバルブ９の制御特性（制御圧特性）に悪影響を与えていた。
しかし、本実施形態のソレノイドバルブ１においては、センターポスト４０の表面には無電解ニッケル−リンめっきにより非磁性体層が形成されているので、センターポスト４０のコンタミに対する吸着力を小さくすることができる。その結果、センターポスト４０の表面に磁性コンタミが付着しにくくなり、磁性コンタミの付着によりソレノイドバルブ１の制御特性（制御圧特性）が悪影響を受けることを防ぐことができる。【００５６】
また、本実施形態のソレノイドバルブ１においては、プランジャ３０の表面には敢えて非磁性体層を形成しないように構成している。このような構成とすることで、センターポスト４０の表面のコンタミに対する吸着力と、プランジャ３０の表面のコンタミに対する吸着力の相対的な大きさは、プランジャ３０の表面とセンターポスト４０の表面の両方に非磁性体層を形成している場合、及び、その両方に非磁性体層を形成していない場合と比較して、センターポスト４０の表面のコンタミに対する吸着力の方が弱くなる。このような作用からも、本実施形態のソレノイドバルブ１においてはセンターポスト４０の表面に付着し堆積するコンタミの量を低減することができ、磁性コンタミの付着によりソレノイドバルブ１の制御特性（制御圧特性）が悪影響を受けることを防ぐことができる。【００５７】
なお、この構成とすることでプランジャ３０の表面のコンタミに対する吸着力は相対的に大きくなり、プランジャ３０の表面に付着するコンタミの数は増える可能性がある。しかしながらプランジャ３０は常に移動しているため、プランジャ３０の表面に付着したコンタミはプランジャ３０の移動に応じてすぐに離脱することとなり、少なくともプランジャ３０の表面に堆積する状態とはならない。そして、プランジャ３０の表面に一時的に付着したコンタミは、磁気回路の特性に特段の大きな影響を与えない。【００５８】
また、本実施形態のソレノイドバルブ１においては、センターポスト４０はスペーサ１３が密着して（圧入はしない）設置される構造となっており、組立ての際には、センターポスト４０とスペーサ１３とが擦り合うこととなる。この際、センターポスト４０の表面に形成された層は、それがコーティングにより形成された膜の場合には、スペーサ１３と擦れ合うことにより剥がれる可能性があった。センターポスト４０の表面の膜が剥がれると、センターポスト４０の表面が露出し、磁性コンタミが付着することとなり好ましくない。
これに対して本実施形態のソレノイドバルブ１においては、センターポスト４０の全面に、コーティングよりも接合力が強いめっきにより非磁性体層を形成している。従って、スペーサ１３と擦れ合ったとしても非磁性体層が剥がれる可能性は大幅に低くなっている。このような点においても本実施形態のソレノイドバルブ１においては、センターポスト４０の表面への磁性コンタミの付着を適切に防止し、ソレノイドバルブ１の制御特性（制御圧特性）の悪化を適切に防ぐことができる。【００５９】
また、無電解ニッケル−リンめっきは、層厚（膜厚）を非常に均一にできることを特徴の１つとする。従って、非磁性体層を無電解ニッケル−リンめっきにより形成することにより、均一な厚さの層（膜）を形成することができ、層厚の不均一さにより例えばセンターポスト４０とスペーサ１３等の他の接合部品との間に隙間が生じたり、隙間が増大したりすることがない。その結果、この隙間にコンタミが浸入したり堆積したりして制御特性に影響を及ぼす可能性を低くすることができる。【００６０】
また、本実施形態のソレノイドバルブ１においては、センターポスト４０の表面に非磁性体層を１０μｍ以下の層厚で、具体的な一好適例としては４μｍの厚さで形成している。非磁性体層の厚さは厚い方が磁界の影響が少なくなりコンタミに作用する吸着力も下がる。しかし、センターポスト４０の表面の中で磁界の強さが最も強い（磁束密度が最も高い）プランジャ３０を吸引する箇所の磁界であっても、吸引部から少しでも離れればその強さは急激に弱くなる。同様に、センターポスト４０のその他の表面についても、表面から少し離れるだけで磁界の強さは相当に弱くなる。そして磁界の強さが弱くなることにより、磁性コンタミに作用する吸着力も小さくなる。すなわち、センターポスト４０の表面から少しでも離れると磁性コンタミに作用する吸着力は大幅に低くなる。従って、センターポスト４０の表面に形成する非磁性体層の厚さは、地肌が隠れる程度に例えば最大でも１０μｍ程度あればよく、その程度の厚さがあれば十分にその作用効果は有するものである。【００６１】
また、反対に層厚（膜厚）が厚くなると、層厚の均一化が難しくなったり、コストが高くなったり、あるいは生産性が低下する等の問題も生じる。従って、１０μｍ以下の層厚の非磁性体層を形成することは、機能、コスト、生産性等を総合的に勘案した上で非常に適切であり、本発明を実施する上で非常に有効な層厚である。【００６２】
また、このような構成のソレノイドバルブ１は、前述したような種々の要因によりセンターポスト４０へのコンタミの付着量を大幅に減少させることができるので、ソレノイドバルブ１の耐久性を高めることができる。
また、本発明に係るこの構成は、ソレノイドバルブ１の構造を大きく変更することなく、またプランジャ３０とセンターポスト４０との間に形成される磁束に影響を与えることなく上述のような顕著な作用効果を得ることができるようになされているので、非常に有効である。【００６３】
なお、前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。【００６４】
例えば、センターポスト４０あるいは上述のプランジャ３０への非磁性体層の形成は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロチレン（４フッ化）樹脂）を含有した複合無電解ニッケル−リンめっきを施すことにより形成してもよい。ＰＴＦＥは、低摩擦で撥油性及びすべり性が良い等の特性がある。従って、センターポスト４０の表面に形成するめっき層にＰＴＦＥを含有させれば、プランジャ３０の移動によるオイルの流れ及びＰＴＦＥのこの特性の影響により、センターポスト４０及びプランジャ３０の吸引部に付着したコンタミが剥がれ易くなるという効果が生じる。その結果、センターポスト４０の表面へのコンタミの付着をなお一層低減することができ、付着したコンタミによりソレノイドバルブ１の制御特性（制御圧特性）が悪影響を受ける可能性を一層低減することができる。
なお、ＰＴＦＥの含有量は、２０〜２６容量％とするのが好適である。【００６５】
また、本実施形態においてはノーマルオープンタイプのソレノイドバルブを例示して本発明を説明したが、本発明はノーマルクローズタイプのソレノイドバルブに対しても同様に適用可能であり、同様の効果を得ることができるものである。
【産業上の利用の可能性】
【００６６】
本発明に係るソレノイドバルブとその製造方法は、プリー圧制御、ライン圧制御、クラッチ圧制御などに利用することができ、より具体的な例としては、電子制御の自動車用自動変速機のクラッチ油圧制御に好適に利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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