(57)【要約】  【課題】  成形寸法精度をより一層向上しつつ、良好な生産性を実現できる樹脂製スプールの製造方法と、このような製造方法により得られるスプールとを提供する。  【解決手段】  ゲート５２ａが開いた状態で、樹脂流動流路５７ｃの溶融樹脂６０をキャビティ５３に向かって射出する。キャビティ５３内に十分に溶融樹脂６０を充填した後、バルブゲートピン５６をゲート５２ａ内においてキャビティ５３に向かって進出させる。これにより、キャビティ５３内の溶融樹脂にさらに圧力を加えるとともに、バルブゲートピン５６の端面５６ａにより成形品（スプール）の軸方向端部を成形する。スプールの軸方向端部は、ソレノイドバルブにおいてプランジャーと当接する当接面であり、高い寸法精度を確保する必要があるが、上記方法により切断加工・切削加工・研磨加工等の後加工をすることなく、射出成形のみで、スプールの軸方向端部を成形することができる。  【選択図】  図３
2005329651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイド機構と、該ソレノイド機構により軸方向に移動されるプランジャーと、該プランジャーに軸方向端部において当接し、前記プランジャーの移動に伴って軸方向に移動するスプールと、該スプールを摺動可能に収納するスリーブとを有するソレノイドバルブに使用される前記スプールの製造方法において、
前記スプールの形状に対応するキャビティと、該キャビティの前記スプールの前記軸方向端部に対応する側に連通するゲートと、前記キャビティに対して進退することにより、前記ゲートを開閉するバルブゲートピンとを有する成形型を用い、
前記ゲートが開いている状態で前記ゲートを介して前記キャビティに溶融樹脂を射出した後、前記バルブゲートピンを前記キャビティに対して進出させることにより、前記ゲートを遮断するとともに、前記バルブゲートピンの前記キャビティに向かう端面で前記スプールの前記プランジャーと当接する軸方向端部を成形することを特徴とするスプールの製造方法。
【請求項２】
前記バルブゲートピンの前記キャビティに向かう端面の形状が、凹球面形状とされていることを特徴とする請求項１に記載のスプールの製造方法。
【請求項３】
ソレノイド機構と、該ソレノイド機構により軸方向に移動されるプランジャーと、該プランジャーに軸方向端部において当接し、前記プランジャーの移動に伴って軸方向に移動するスプールと、該スプールを摺動可能に収納するスリーブとを有するソレノイドバルブに使用される前記スプールにおいて、
全体が樹脂により構成されており、かつ、前記軸方向端部の前記プランジャーと当接する面が樹脂射出成形面とされていることを特徴とするスプール。
【請求項４】
前記樹脂射出成形面が凸球面形状とされていることを特徴とする請求項３に記載のスプール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、ソレノイドバルブの一例を示すものである。図６に示すソレノイドバルブは、ソレノイド機構３０と、該ソレノイド機構３０により軸方向に駆動されるプランジャー３１と、該プランジャー３１と当接部１１において当接して、該プランジャー３１が駆動されることによりプランジャー３１とともに軸方向に移動するスプール１０と、該スプール１０を軸方向に摺動可能に収容する円筒状のスリーブ２０とを有するものである。スリーブ２０には、その径方向に、油圧を流通させるための第１ポート２０ａ、第２ポート２０ｂ、第３ポート２０ｃが軸方向に順番に形成されている。一方、スプール１０には、その径方向に、第１ポート２０ａあるいは第３ポート２０ｃを開閉させるためのランド部１０ａ、１０ｂが軸方向に順番に形成されている。ソレノイド機構３０のコイル３２への通電量を調節することにより、プランジャー２０の移動量を線形に調整し、スプール１０の移動量を線形に変化させる。これにより、ランド部１０ａ、１０ｂにより第１ポート２０ａと第２ポート２０ｂとの間あるいは第２ポート２０ｂと第３ポート２０ｃの間の開閉量を線形に制御でき、これらポート間の油圧を線形に制御できるものである。
【０００３】
上記のように、スプール１０を線形に移動させるソレノイドバルブにおいては、該スプール１０の寸法精度として非常に高い精度が要求される。特に、プランジャーと当接する当接部１１は、プランジャー３１と直接接触するため、寸法精度が悪いとスプール１０の左右方向の移動量にバラツキが生じ、精度の良い油圧制御を行うことはできない。そのため、スプール１０は、通常、金属素材を所望の形状に切削加工あるいは研磨加工して製造されていた。しかしながら、金属素材を切削あるいは研磨加工していたのでは、生産能率の向上を図れないために、近年において、スプールの樹脂化が試みられている。
【０００４】
スプールを樹脂化する技術として、ポリフェニレンサルファイド樹脂に炭素繊維を添加させた材料を射出成形により成形する技術が知られている。しかしながら、繊維形状の充填材を使用するため、その繊維配向方向と直交方向とで寸法変化率に大きな差が生じてしまうという問題があった。このため、このような製造方法により製造されたスプールを高温において使用すると、軸方向に対し製品作動に影響を与えるソリ変形を生じるという問題がある。したがって、例えば、下記特許文献１の図２に示されているように、成形型のスプールの軸方向端部側にゲートを設け、該ゲートから樹脂を射出する必要がある。具体的には、特許文献１においては、スプールの軸方向の端部において、前述したプランジャーと当接する当接部に対応する側にゲートを設けている。
【特許文献１】特許３０８２１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術においては、本明細書の図７に示すように、成形型（固定型）１０１に形成され、ゲート１０２と連通するランナ１０３はコールドランナとされている。このように、ゲート１０２に連通するランナ１０３がコールドランナであると、溶融樹脂１０４がランナ１０３から成形型（可動型）１０５のキャビティ１０６に充填されると同時に溶融樹脂１０４の冷却固化が開始し、それが樹脂の充填完了までの間にも進行し、それにしたがって、樹脂の流動路が狭くなることから充填時の圧力損失が大きくなる。その結果として、十分な充填圧力がキャビティ内１０６の溶融樹脂１０４に伝達されず、寸法精度の低下を招きやすい。さらに、この方式では、製品を成形型１０５から取り出した後で、成形品からコールドランナにおいて冷却固化された部分を切断しなければならないために、余計な工数がかかる。なお、型開きと同時に、成形品から冷却固化された部分を切断することも可能であるが、その場合でも切断面が荒れるので、スプールの当接部において要求される寸法精度を確保するためには、切断面を研磨する等の工程が必要となり、余計な工数がかかることに変わりはない。
【０００６】
本発明は、以上のような現状を鑑みてなされたものであって、成形寸法精度をより一層向上しつつ、良好な生産性を実現できるスプールの製造方法と、このような製造方法により得られるスプールとを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のスプールの製造方法は、ソレノイド機構と、該ソレノイド機構により軸方向に移動されるプランジャーと、該プランジャーに軸方向端部において当接し、前記プランジャーの移動に伴って軸方向に移動するスプールと、該スプールを摺動可能に収納するスリーブとを有するソレノイドバルブに使用される前記スプールの製造方法において、前記スプールの形状に対応するキャビティと、該キャビティの前記スプールの前記軸方向端部に対応する側に連通するゲートと、該ゲートにおいて前記キャビティに対して進退することにより、前記ゲートを開閉するバルブゲートピンとを有する成形型を用い、前記ゲートが開いている状態で前記ゲートを介して前記キャビティに溶融樹脂を射出した後、前記バルブゲートピンを前記キャビティに対して進出させることにより、前記ゲートを遮断するとともに、前記バルブゲートピンの前記キャビティに向かう端面で前記スプールの前記プランジャーと当接する軸方向端部を成形することを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明のスプールの製造方法においては、前記バルブゲートピンの前記キャビティに向かう端面の形状が、凹球面形状とされていることとすることができる。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明のスプールは、ソレノイド機構と、該ソレノイド機構により軸方向に移動されるプランジャーと、該プランジャーに軸方向端部において当接し、前記プランジャーの移動に伴って軸方向に移動するスプールと、該スプールを摺動可能に収納するスリーブとを有するソレノイドバルブに使用される前記スプールにおいて、全体が樹脂により構成されており、かつ、前記軸方向端部の前記プランジャーと当接する面が樹脂射出成形面とされていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、樹脂射出成形面とは、寸法精度を確保するための切断や研磨等の後加工により得られるものではなく、射出成形により得られる成形面のことを言うものである。つまり、本発明にかかるスプールにおいては、射出成形のみにより、プランジャーと当接する当接面の寸法精度が確保されている。
【００１１】
さらに、本発明のスプールにおいては、前記樹脂射出成形面が凸球面形状とされているものとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記、本発明のスプールの製造方法においては、成形型のキャビティに、スプールのプランジャーと当接する軸方向端部（以下、当接部とも記載する）側から溶融樹脂を射出しており、例えば、炭素繊維を含有するような樹脂を使用する場合でも、成形品（スプール）のソリ等の変形を抑制することができる。さらに、キャビティに溶融樹脂を射出した後に、ゲートにおいてバルブゲートピンをキャビティに向かって進出させるようにしたので、成形型のゲートに位置する溶融樹脂が冷却固化する前にバルブゲートピンにより溶融樹脂をキャビティ内にさらに押圧することができるので、圧力損失が少なく、十分な圧力をキャビティ内の溶融樹脂に加えることができる。そのため、樹脂が固化する際の収縮量のバラツキを抑制することができ、より寸法精度が良好な成形品（スプール）を製造することができる。また、ゲートに位置する溶融樹脂が冷却固化する前に、該ゲートをバルブゲートピンにより遮断するため、成形型内で成形品とゲート部とを切り離すことができる。そのため、型開き後に成形品とゲート部とを切断する工程が必要なく、生産性に優れる。さらに、バルブゲートピンのキャビティ側に向かう端面において、スプールのプランジャーと当接する当接部表面を成形するようにしたので、スプールの当接部表面を他の成形型表面により成形される部位と殆ど同等の滑らかな表面性状とすることができる。そのため、スプールの当接部表面の寸法精度を確保するために、当接部表面を研磨加工等する必要がなく、生産性に優れる。
【００１３】
さらに、バルブゲートピンの端面が、スプールのプランジャーと当接する当接部の表面を成形するので、バルブゲートピンの端面の形状を凹球面形状とすることで、スプールの前記当接部の表面形状を凸球面形状とすることができる。このように製造されたスプールは、ソレノイドバルブに繰り込まれたときに、プランジャーとスプールとが、それぞれの軸が傾きを持って当接しても、プランジャーとスプールの前記当接部との間の当接性状を常に一定の当接形状、当接面積に維持することができる。そのため、プランジャーからスプールに偏荷重がかかることを防止することができ、その結果、安定した耐久性能を確保することができる。
【００１４】
上記のような方法により成形されるソレノイドバルブのスプールは、全体が樹脂により構成されているため、成形が容易である。また、軸方向端部のプランジャーと当接する面が樹脂射出成形面とされているため、切断加工・切削加工や研磨加工等行わなくとも、プランジャーと当接する当接面における寸法精度を確保できる。そのため、より安価なスプールを実現することができる。
【００１５】
以上の本発明にかかるスプールの材料として使用される樹脂としては、熱可塑性樹脂を採用することができる。熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等、用途に応じて様々なものが適用可能である。特に、耐熱性、成形性、化学的安定性の観点からは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂、ナイロン樹脂等が好ましく、適用できる。これらのうちでも、ソレノイドバルブのスリーブを構成する材料（主にアルミ等金属材料）との間で線膨張係数を合わせる目的で、ＰＰＳ樹脂を採用することができる。なお、熱可塑性樹脂として、１種類からなる樹脂に限らず、２種類以上の複数からなる共重合体の樹脂を使用してもよい。
【００１６】
さらに、スプールの材料としては、ソレノイドバルブのスリーブやプランジャー等との間の耐摩耗性を向上させる目的で、炭素繊維が所定量添加された熱可塑性樹脂を採用することができる。熱可塑性樹脂としては、前述したものを採用することができる。特に、ＰＰＳ樹脂を好適に採用することができる。このように、繊維状の炭素繊維が含有されている熱可塑性樹脂を使用し、射出成形によりスプールを成形する場合、射出成形により得られる成形品（スプール）にソリ等の問題が生じやすく、良好な寸法精度を得ることができにくいものであった。また、成形品（スプール）にソリ等が生じる問題を解決するために、前述したように、スプールの軸方向端部側から樹脂を充填するようにしても、プランジャーとの当接部における寸法精度を確保するために、切削加工等の余計な工程を行う必要があった。しかしながら、本発明にかかるスプールの製造方法及びスプールにおいては、樹脂製スプールを実現するまでの上記のような数々の問題を一挙に解決できるものであり、産業上大変有益である。
【００１７】
なお、スプールの材料としては、炭素繊維が所定量含有された熱可塑性樹脂の他に、球状のＳｉＯ２（シリカ）粒子が所定量添加された熱可塑性樹脂を採用することもできる。熱可塑性樹脂としては前述したものを採用することができる。特に、ＰＰＳ樹脂を採用することができる。このように、球状のＳｉＯ２粒子が所定量添加された熱可塑性樹脂を使用することで、スプールの寸法変化を異方性なく抑制することができるようになり、温度変化によるスプールのソリを改善することができる。したがって、スプールの良好な寸法精度を確保するために好適に使用することができる。これは、球状のＳｉＯ２粒子を添加することにより、溶融樹脂の流動直角方向の線膨張係数と、流動方向の線膨張係数との差を小さくすることができるからである。さらに、球状のＳｉＯ２粒子を含有する熱可塑性樹脂を使用する場合、ＳｉＯ２粒子の添加量を調整することにより、ソレノイドバルブのプランジャーを構成する材料に、当該スプールの線膨張係数を合わせることができる。
【００１８】
しかしながら、上記のような材料を使用して射出成形を行う場合でも、スプールの軸方向端部側から溶融樹脂を射出するようにしないと、温度変化によるスプールのソリを完全には防止することができない。しがって、上記のような材料を使用する場合でも、スプールのプランジャーと当接する当接部側から溶融樹脂を射出しなければならず、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂を使用する場合と同様の問題が生じやすいが、本発明によりこのような問題を解決することができる。つまり、本発明において、スプールの材料として球状のＳｉＯ２粒子が所定量添加された熱可塑性樹脂、特に球状のＳｉＯ２粒子が所定量添加されたＰＰＳ樹脂を使用することにより、より一層寸法精度の良好なスプールを射出成形のみで得ることができるようになる。したがって、さらに生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。図１ないし図３は、本発明のスプールの製造方法について説明するための概略図である。特に、図１ないし３は、本発明のスプールの製造方法を実現するための射出成形装置５０を示すものである。図１に示すように、射出成形装置５０は、可動型５１と固定型５２と中子５９とによりキャビティ５３が形成されるものである。また、固定型５２には、キャビティ５３の形状を成形品の形状に合わせるためのスライドコア５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが取り付けられている。そして、固定型５２には、キャビティ５３に溶融樹脂が射出される際に通過するゲート５２ａが形成されている。これら可動型５２と固定型５１とが本発明における成形型を構成する。
【００２０】
図１に示されているように、ゲート５２ａはキャビティ５３の軸線Ｏ’方向に沿った延長線上に形成されている。ゲート５２ａのキャビティ５３とは反対側には樹脂をキャビティ５３内に射出するためのプローブ５７を配置するための空間が形成されている。具体的には、ゲート５２ａのキャビティ５３とは反対側には、ゲート５２ａよりも径の大きな拡径部５２ｅが形成されており、この拡径部５２ｅにプローブ５７の射出ノズル５７ａが挿入されている。さらに、拡径部５２ｅから更にキャビティ５３とは反対側に向かうと、さらに拡径された広い空間が形成されており、この空間にプローブ５７の本体部５７ｂが配置されている。プローブ５７には、内部に溶融樹脂６０を流動させるための樹脂流動流路５７ｃが形成されており、この樹脂流動流路５７ｃから溶融樹脂６０がキャビティ５３にゲート５２ａを介して射出されるようになっている。さらに、プローブ５７の外周面には、ヒータ５４が配置されており、プローブ５７を介してプローブ５７内の溶融樹脂６０が固化しないように加熱されるようになっている。
【００２１】
また、プローブ５７内には、ゲート５２ａにおいてキャビティ５３に対して進退するバルブゲートピン５６が配置されている。バルブゲートピン５６を駆動する駆動機構としては、例えば油圧シリンダやその他のリニアアクチュエータを採用することができ、当業者が適宜選択しうるものを適用することができる。これらの駆動機構は、例えば、バルブゲートピン５６のキャビティ５３に向かう側とは反対側に配置することができる。バルブゲートピン５６は、円筒状の部材であり、その直径がゲート５２ａの直径と略同様かあるいは若干小さくなるように設計されている。また、バルブゲートピン５６の直径は、射出ノズル５７ａに形成されている溶融樹脂６０が射出される射出孔５７ｄの直径と略同様かあるいは若干小さくなるように設計されている。つまり、バルブゲートピン５６をゲート５２ａにおいてキャビティ５３に対して進退させることにより、図１に示すように、ゲート５２ａを開閉することができるようになっている。さらに、バルブゲートピン５６の外周面とプローブ５７の本体部５７ｂの内周面との間には、キャビティ内に射出される溶融樹脂６０を流動させるための樹脂流動流路５７ｃが形成されており、バルブゲートピン５６がキャビティ５３側に移動して、ゲート５２ａが閉じているときには、溶融樹脂６０がキャビティ５３内に入らないようになっており、バルブゲートピン５６がキャビティ５３の反対側に移動して、ゲート５２ａが開いているときには、溶融樹脂６０のキャビティ５３内への進入が許されるようになっている。
【００２２】
バルブゲートピン５６は、プローブ５７内に、キャビティ５３の軸線Ｏ’と自身の軸線が一致するように配置されている。すなわち、射出成形装置５０により成形される成形品（スプール）の軸中心となるように、プローブ５７内にバルブゲートピン５６が配置されている。
【００２３】
さらに、バルブゲートピン５６のキャビティ５３に向かう端面５６ａは凹球面形状とされている。さらに具体的には、バルブゲートピン５６の端面５６の凹球面形状は、キャビティ５３の軸線Ｏ’を中心として、点対称となるように形成されている。端面５６ａの球面形状において、そのアールの大きさは特に限定されるものではないが、例えば約１５〜約４０を例示することができる。また、バルブゲートピン５６の端面５６ａの表面粗さは、固定型５２及び可動型５１のキャビティ５３を構成する内面と略同様の表面粗さに設定されている。
【００２４】
以下、図１を用いて、本発明のスプールの製造方法について詳しく説明する。まず、図１（ａ）のように、ゲート５２ａがバルブゲートピン５６により閉じられている状態において、ヒータ５４に電流を通電することにより、樹脂流動流路５７ｃ内の固化されている樹脂を加熱する。これにより樹脂流動流路６０内の樹脂が溶融し、溶融樹脂６０となる。そのため、キャビティ５３内への溶融樹脂６０の射出が可能となる。このように、樹脂流動流路５７ｃ内の樹脂を溶融した状態で、図２に示すように、バルブゲートピン５６をキャビティ５３に対して後退させる。これにより、ゲート５２ａが開いた状態となる。この状態で樹脂流動流路５７ｃの溶融樹脂６０を、樹脂流動流路５７ｃの後端に接続される図示しない射出機により押出すことにより、図２に示すように、キャビティ５３内に溶融樹脂６０を射出する。溶融樹脂６０を射出する射出機としては、溶融樹脂６０をプローブ５７を介してキャビティ５３に射出できるものであれば、どのような構成・形状のものでもよく、当業者が選択しうるものを適宜使用することができる。
【００２５】
このとき、プローブ５７の外周面には、ヒータ５４が配置されており、ヒータ５４によりプローブ５７内の溶融樹脂６０が加熱されているので、射出開始から時間が経過しても、ゲート５２ａ内において溶融樹脂６０が冷却固化されることがない。したがって、射出開始から時間が経過しても射出圧力が十分にキャビティ５３内の溶融樹脂６０に伝達されることになり、ひいては、樹脂が固化する際の収縮量のバラツキを抑制することができる。そのため、成形品の良好な寸法精度を確保することができる。
【００２６】
上記のように、キャビティ５３内に十分に溶融樹脂６０を充填した後、バルブゲートピン５６をゲート５２ａ内においてキャビティ５３に向かって進出させる。このき、ゲート５２ａに位置する溶融樹脂６０が冷却されて固化する前に、ゲートピン５６をゲート５２ａにおいてキャビティ５３に向かって進出させる。これにより、キャビティ５３内に充填されている溶融樹脂６０にさらに充填圧力を付加することができる。さらに、図３に示すように、ゲート５２ａがバルブゲートピン５６により塞がれて、キャビティ５３内の溶融樹脂６０とゲート５２ａに位置する溶融樹脂６０とが成形型内で切り離される。したがって、成形型から成形品を取り出した後に、該成形品のゲート部に対応する部分の固化樹脂を、切断加工等により切り離す必要がなく、生産性を向上させることができる。
【００２７】
また、バルブゲートピン５６によりゲート５２を塞ぐ際に、図３に示すように、バルブゲートピン５６のキャビティ５３に向かう端面５６により、溶融樹脂６０が固化して成形される成形品（スプール）の軸方向端部を成形する。これにより、溶融樹脂６０が固化することにより形成される成形品の軸方向端部を、改めて別の成形方法で成形しなくてもよい。特に、成形品の軸方向端部は、後述するソレノイドバルブにおいてプランジャーと当接する当接面であり、良好な寸法精度を確保することが必須であるが、本発明により、切断加工・切削加工・研磨加工等の後加工をすることなく、射出成形のみで、成形品の軸方向端部を成形することができる。したがって、寸法精度の良好な成形品（スプール）を、より生産性よく製造することができる。
【００２８】
さらに、前述したように、バルブゲートピン５６の端面５６ａは凹球面形状とされているため、バルブゲートピン５６の端面５６ａにより成形される成形品（スプール）の軸方向端部は、上記バルブゲートピン５６の端面５６ａの凹球面形状に対応して凸球面形状となる。
【００２９】
なお、溶融樹脂６０としては、前述したように、炭素繊維が所定量添加された熱可塑性樹脂を採用することができる。特に、炭素繊維が所定量添加されたＰＰＳ樹脂を採用することができる。スプールの摺動特性を向上させることができるからである。炭素繊維の添加量は、求める摺動特性と線膨張係数とにより適宜最適なものを選択することができるが、例えば、全体に対して約６５〜約８５質量％、望ましくは約７０〜約８０質量％とすることができる。炭素繊維の添加量が少なすぎると、適当な線膨張特性を付加することができず、逆に炭素繊維の添加量が多すぎると、十分な摺動特性を付加することが困難となる。また、線膨張係数をスリーブの線膨張係数と合わせる目的を特に優先する場合は、炭素繊維の添加量を約７５〜約８０質量％とすることができる。
【００３０】
一方、溶融樹脂６０として、前述したように、球状のＳｉＯ２粒子が所定量添加された熱可塑性樹脂を採用することもできる。特に、球状のＳｉＯ２粒子が所定量添加されたＰＰＳ樹脂を採用することができる。このような材料を溶融樹脂として使用して、スプールを成形すると、温度変化によるソリ変形をさらに防止することができる。ＳｉＯ２粒子の添加量は、求める線膨張係数等によって適宜変更することができるが、例えば、全体に対して約６５〜約８５質量％、望ましくは約７０〜約８０質量％、さらに望ましくは約７５〜約８０質量％とすることができる。ＳｉＯ２粒子の添加量が少なすぎると、適当な線膨張特性を付加することができず、逆にＳｉＯ２粒子の添加量が多すぎると、十分な摺動特性を付加ことが困難となる。また、線膨張係数をスリーブの線膨張係数と合わせる目的を特に優先する場合は、ＳｉＯ２粒子の添加量を約７５〜約８０質量％とすることができる。
【００３１】
次に、本発明にかかるスプールの実施形態について説明する。図４は、上記の本実施形態にかかる製造方法により得られるスプール４０の軸線Ｏを含む断面図である。図４に示すように、スプール４０は軸線Ｏ方向に延在する中空部４７を有する円筒状部材である。この中空部４７は、図１ないじ図３に示す射出成形装置５０の中子５９により成形される部分であり、中子５９と略同一形状とされている。軸線Ｏ方向の端部のうち、一方は隔壁部４１とされており、一方は開口部４２とされている。また、径方向には、ランド部４３、４４が形成されている。この軸線Ｏ方向の端部のうち隔壁部４１とされている部分が、該スプール４０をソレノイドバブルに使用した場合に、該ソレノイドバルブのプランジャーと当接する当接部４１とされている。また、スプール４０のランド部４３よりも開口部４２側の外周面には、軸線Ｏ方向に直交する向きに、貫通孔４５が形成されている。一方、スプール４０のランド部４４よりも隔壁部４１側の外周面には、軸線Ｏ方向に直交する向きに、貫通孔４６が形成されている。この貫通孔４５及び貫通孔４６により、スプールの外周側と中空部４７とが連通するようになっている。
【００３２】
なお、スプール４０はその全体が樹脂製とされており、特に熱可塑性樹脂により構成されている。熱可塑性樹脂としては、前述したのものを採用することができる。特に、前述したような熱可塑性樹脂により構成される溶融樹脂が射出成形により成形されてなるものである。そして、スプール４０の軸方向端部である当接部４１の表面は、射出成形により成形された表面形状を有する樹脂射出成形面である。つまり、射出成形により成形された後、寸法精度確保のための切断・研磨加工を全く行っていないものである。すなわち、バルブゲートピン５６の端面５６ａにより成形されているので、切断・研磨加工等の後加工を行わなくても良好な寸法精度が確保されている。
【００３３】
さらに、この当接部４１は、平面ではなく、凸球面形状とされているものである。すなわち、図１に示すバブルゲートピン５６の端面５６ａの形状が凹球面形状とされているため、該端面５６ａにより成形される当接部４１の形状が凸球面形状とされている。より具体的には、当接部４１の凸球面形状は、スプール４０の軸線Ｏを中心として、点対称となるように形成されている。
【００３４】
以下、図４に示す本発明にかかるスプール４０の作用について説明する。図５は、スプール４０が使用されるソレノイドバルブの一例を示すものである。図３に示すソレノイドバルブ６０は、基本的には、図６に示すソレノイドバルブと同様のものであるが、使用されているスプールが、本発明にかかるスプール４０である点が図６に示すソレノイドバルブと異なる。したがって、図５において、図６のソレノイドバルブと構成及び作用が同一な部位には、同一の符号を付与するとともにその説明を省略する。
【００３５】
スプール４０はスリーブ２０内に軸方向に摺動可能に収容されている。スプール４０は中空の略円筒形状を呈しており、その内部には、ドレン路として使用される貫通油路４７が形成され、更に、スプール４０の外周部と貫通油路４７を連通するように、ラジアル油路４５、４６が形成されている。ここで、図４、図５に示すように、図４で示す中空部４７が貫通油路４７であり、図２で示す貫通孔４５、４６がラジアル油路４５、４６である。また、スプール４０の外周部には、スプール溝４８ａ、４８ｂが形成されている。また、スプリング６１が、一端がスリーブ２０の縮径段差部２０ｄと当接し、他端がスプール４０の左端の段差部４９と当接するように配置されている。
【００３６】
ソレノイドバルブ６０が作動していない状態においては、スプール４０はスプリング６１により図５において右側に付勢されている。この状態では、スプール溝４８ａを介して第２ポート２０ｂと第３ポート２０ｃとが連通している。そのため、第２ポート２０ｂに接続される図示しない油圧供給源からの油圧を、スプール溝４８ａを介して第３ポート２０ｃ外部に伝達することができる。また、第１ポート２０ａ外部からの油圧はラジアル油路４５及びスプール４０の開口部４２を介して第４ポート２０ｅ外部に伝達される。次に、図示しない電源からソレノイド機構３０に通電されデューティ比が大きくされると、スプール４０はスプリング６１の付勢力に抗して、図５において左方に移動する。左方への移動によってスプール４０は、やがて、ランド部４４、４５が第３ポート２０ｃ、第１ポート２０ａをそれぞれ閉じることになる。これにより、第１ポート２０ａと第４ポート２０ｅとの連通、及び第２ポート２０ｂと第３ポート２０ｃとの連通が遮断される。次に、図示しない電源からソレノイド機構３０に通電されデューティ比が更に大きくされると、スプール４０の左端（開口部４２側）がスリーブ２０の縮径段差部２０ｄに当接するため移動が停止する。この時、第２ポート２０ｂは、第３ポート２０ｃとの連通が遮断されるが、スプール溝４８ａを介して、第１ポート２０ａに連通することになる。そのため、図示しない油圧供給源からの油圧を第１ポート２０ａ外部に伝達することができる。また、スプール４０の左端（開口部４２側）がスリーブ２０の縮径段差部２０ｄに当接した状態では、第３ポート２０ｃが、スプール溝４８ｂ、ラジアル油路４６、貫通油路４７を介して第４ポート２０ｅと連通する。そのため、第３ポート２０ｃ外部からの油圧は、スプール４０のラジアル油路４４、貫通油路４７及び開口部４２を介して第４ポート２０ｅ外部に伝達される。
【００３７】
以上のような作動をソレノイドバルブ６０が行うとき、ソレノイド機構３０のプランジャー３１によりスプール４０を軸線Ｏ方向左側に押すことにより、スプール４０を軸線Ｏ方向に沿って移動させるようにしている。また、ソレノイド機構３０に通電するデューティー比を線形に変化させることで、プランジャー３１ひいてはスプール４０の移動量を線形に制御しており、その結果、それぞれのポートの開口量を線形に変化することができるようになっている。ここで、本発明にかかるスプール４０においては、前述したように、スプール４０全体の寸法精度が良好に維持されているとともに、スプール４０の当接部４１が凸球面形状とされている。したがって、仮に、プランジャー３１の軸線とスプール４０の軸線Ｏとが傾いた状態で、プランジャー３１とスプール４０とが当接することになっても、プランジャー３１とスプール４０との間で、一定の当接形状と当接面積を確保することができる。そのため、プランジャー３１とスプール４０との間の片当たりにより、スプール４０に過大なストレスがかかることを抑制することができ、ソレノイドバルブ６０の耐久性能を安定して確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のスプールの製造方法に使用される射出成形装置の概要を示し、本発明のスプールの製造方法を説明する概略図。
【図２】本発明のスプールの製造方法に使用される射出成形装置の概要を示し、本発明のスプールの製造方法を説明する概略図。
【図３】本発明のスプールの製造方法に使用される射出成形装置の概要を示し、本発明のスプールの製造方法を説明する概略図。
【図４】本発明の製造方法により製造されるスプールを示す概略図。
【図５】本発明にかかるスプールを使用したソレノイドバルブの一例を示す概略図。
【図６】従来のソレノイドバルブを説明するための概略図。
【図７】従来のスプールの製造方法を説明するための概略図
【符号の説明】
【００３９】
１０、４０  スプール
４１  隔壁部、当接面（軸方向端部）
２０  スリーブ
３０  ソレノイド機構
３１  プランジャー
５０  射出成形装置
５１  可動型（成形型）
５２  固定型（成形型）
５２ａ  ゲート
５３  キャビティ
５６  バルブゲートピン
５６ａ  バルブゲートピンの端面
６０  ソレノイドバルブ
【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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