(57)【要約】【課題】電磁弁において、流路の設計及び加工を容易にする。【解決手段】電磁弁１０は、電磁コイル１３４が巻回されたボビン１３２と、該ボビン１３２の中空部１３０内に挿入された固定コア１３８と、電磁コイルの通電又は通電停止に伴って変位する可動コア１１６と、該可動コア１１６の一部が挿入された筒状部材６４（第２固定コア）とを有する。筒状部材６４を収容する弁本体２２には第１パイロット圧入力ポート３８が形成され、筒状部材６４には第２パイロット圧入力ポート９８が形成される。これらのポート３８、９８は、可動コア１１６の変位方向に対して略直交する方向に沿って延在する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁コイルが巻回されたボビンと、
前記ボビンの中空部内に挿入された第１固定コアと、
前記中空部に挿入され、前記電磁コイルへの通電及び通電停止に伴って変位する可動コアと、
前記可動コアが挿入される第２固定コアと、
前記第２固定コア内に収容され、前記可動コアの変位に追従して変位する弁体部と、
を備え、
前記第２固定コアには、圧力流体を弁部に供給するための圧力流体供給通路が、前記弁体部の変位方向に対して略直交する方向に沿って延在するように形成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
請求項１記載の電磁弁において、前記第２固定コアが、前記ボビンに当接するフランジ部と、前記弁部を収容する中空部とを一体的に有する部材からなることを特徴とする電磁弁。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電磁弁において、取付対象物の取付孔に挿入されるものであり、その側壁に、前記取付孔を封止するシール部材が１個のみ装着されることを特徴とする電磁弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁弁において、前記弁体部が前記可動コアの一部位であることを特徴とする電磁弁。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された電磁弁と、
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、
前記スプール弁及び前記電磁弁が設けられた弁本体と、
を備え、
前記弁本体に、前記圧力流体供給通路に連通して前記スプール弁から前記圧力流体を前記弁部に供給するための圧力流体供給連通路が形成され、
且つ前記圧力流体供給通路は、前記スプール弁のパイロット室に対してパイロット圧を供給するためのパイロット圧供給通路として機能し、
前記電磁弁は、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ことを特徴とする圧力流体制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の圧力流体制御装置において、前記第２固定コアが前記スプールを堰止するストッパとして機能することを特徴とする圧力流体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁及びそれを備える圧力流体制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁弁は、ボビンに巻回された電磁コイルと、これらボビン及び電磁コイルを収容するハウジングとを有する。電磁弁は、可動コアをさらに有し、該可動コアは、前記電磁コイルに通電がなされることに伴って当初の位置から変位すると同時に、コイルスプリングを圧縮する。一方、通電が停止されると、可動コアは、伸張する前記コイルスプリングから弾発付勢されることによって当初の位置に戻る。
【０００３】
可動コアがこのように変位するとき、弁体が一体的に変位して弁座に対して離間又は着座する。これにより、電磁弁が開弁状態又は閉弁状態となる。
【０００４】
この種の電磁弁は、例えば、特許文献１に記載されるようにスプール弁と組み合わされ、圧力流体制御装置として用いられる。この構成において、電磁弁は、スプール弁内のスプールを変位させるパイロット圧を供給、又は供給停止する役割を果たす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭５２−３５５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の圧力流体制御装置は、スプール弁と電磁弁が直線に配置された、いわゆる直列型配置である。この場合、電磁弁の端部に圧力流体の流路、具体的には、パイロット圧用の圧力流体を、スプール弁から電磁弁の弁室に供給する流路や、電磁弁の弁室からスプール弁のパイロット室に供給する流路等が集中して設けられる。特に、電磁弁の小型化を図る場合、各流路を形成するスペースに制限があるので、流路の設計及び加工が複雑である。
【０００７】
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、流路を設計することや、該流路を加工によって設けることが容易な電磁弁、及びそれを備える圧力流体制御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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明に係る電磁弁は、電磁コイルが巻回されたボビンと、
前記ボビンの中空部内に挿入された第１固定コアと、
前記中空部に挿入され、前記電磁コイルへの通電及び通電停止に伴って変位する可動コアと、
前記可動コアが挿入される第２固定コアと、
前記第２固定コア内に収容され、前記可動コアの変位に追従して変位する弁体部と、
を備え、
前記第２固定コアには、圧力流体を弁部に供給するための圧力流体供給通路が、前記弁体部の変位方向に対して略直交する方向に沿って延在するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
従来技術に係る電磁弁において、圧力流体を弁部に供給するための圧力流体供給通路は、可動コアの変位方向に沿って延在するように形成されている。これに対し、本発明においては、圧力流体供給通路を、可動コアの変位方向に対して略直交する方向に延在するようにしている。従って、圧力流体供給通路と別の流路（例えば、電磁弁の弁部から導出される圧力流体の流路）とが集中することを回避することが可能となる。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、狭小なスペースに複数個の流路が集中することを回避することができる。従って、電磁弁の小型化を図りながら、該電磁弁の周囲の流路を設計及び加工することが容易となる。
【００１１】
また、第２固定コアが、ボビンに当接するフランジ部と、弁部を収容する中空部とを一体的に有する部材からなることが好ましい。この場合、フランジ部と中空部を別部材（別体）として設ける場合に比して、部品点数が低減する。この分だけ、電磁弁を組み立てることが容易となるとともに組立作業が簡素となる。
【００１２】
このように構成される電磁弁は、例えば、取付対象物の取付孔に挿入されて用いられる。この場合において、その側壁には、前記取付孔を封止するためのシール部材が装着される。このシール部材の個数は、１個であることが好ましい。電磁弁の部品点数が一層低減するからである。
【００１３】
加えて、弁体部が可動コアの一部位であることが好ましい。この場合、弁棒や弁体等の別部材が不要となる。従って、電磁弁の部品点数が一層低減するので、電磁弁を組み立てることが一層容易となり、その組立作業も一層簡素となる。
【００１４】
また、本発明に係る圧力流体制御装置は、上記のように構成された電磁弁と、
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、
前記スプール弁及び前記電磁弁が設けられた弁本体と、
を備え、
前記弁本体に、前記圧力流体供給通路に連通して前記スプール弁から前記圧力流体を前記弁部に供給するための圧力流体供給連通路が形成され、
且つ前記圧力流体供給通路は、前記スプール弁のパイロット室に対してパイロット圧を供給するためのパイロット圧供給通路として機能し、
前記電磁弁は、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ことを特徴とする。
【００１５】
すなわち、上記の電磁弁は、スプール弁に対し、圧力流体をパイロット圧として供給する。これに伴ってスプール弁内のスプールが変位することで、圧力流体の出力が制御される。
【００１６】
この圧力流体制御装置では、第２固定コアを、スプールを堰止するストッパとして機能させるとよい。この場合、ストッパ部を別部材として組み込むことなく、従って、簡素な構成としながら、スプールの変位量に制限を設定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電磁弁の弁部に圧力流体を供給するための圧力流体供給通路を、可動コアの変位方向に対して略直交する方向に延在するように形成している。このため、圧力流体供給通路以外の流路を、圧力流体供給通路の経路とは別の経路で形成することができるので、流路が集中することを回避することが可能となる。
【００１８】
従って、電磁弁の小型化を図りつつ、該電磁弁の周囲の流路を設計及び加工することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る電磁弁を含んで構成された圧力流体制御装置の全体概略縦断面図である。
【図２】図１の圧力流体制御装置の開弁状態を示す全体概略縦断面図である。
【図３】本発明の別の実施の形態に係る電磁弁を含んで構成された圧力流体制御装置の全体概略縦断面図である。
【図４】図３の圧力流体制御装置の開弁状態を示す全体概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る電磁弁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、本実施の形態では、電磁弁として、自動車の走行動力源であるエンジンのエンジン本体に取り付けられ、且つ全体が交換可能ないわゆるカートリッジ型の圧力流体制御装置に組み込まれたものを例示する。また、以下の説明における「下方」、「上方」は、図１及び図２における下方、上方を意味するが、これは理解を容易にするためであり、圧力流体制御装置を実使用する際の姿勢を定義するものではない。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る電磁弁１０を含んで構成された圧力流体制御装置１２の全体概略縦断面図である。この圧力流体制御装置１２は、エンジン本体１４に形成された取付孔１６に挿入され、自動車に搭載されるエンジンの動弁装置の作動特性を変更するために用いられる。なお、図１には、圧力流体制御装置１２が閉弁状態にあるときを示している。
【００２２】
圧力流体制御装置１２は、前記電磁弁１０の他、スプール弁２０と、中空且つ長尺な弁本体２２とを有する。スプール弁２０と電磁弁１０の弁部２４（後述）は、弁本体２２の長手方向に沿って延在する収納孔２６内に収容される。収納孔２６内の底面には、円盤形状に陥没した円盤状凹部２８が形成される。
【００２３】
また、弁本体２２の側壁には、下方から、入力ポート３０、出力ポート３２、及び解放ポート３４が略同位相で形成されるとともに、これらのポート３０、３２、３４に対して略１８０°の位相差となる側の側壁に、第１パイロット圧出力ポート３６、第１パイロット圧入力ポート３８が形成される。これら５個のポート３０、３２、３４、３６、３８により、弁本体２２の内部（収納孔２６）が外部に連通する。
【００２４】
弁本体２２の側壁には、底部が平坦面形状をなすようにして凹部４０が形成されている。該凹部４０は収納孔２６側に向かって陥没しており、このため、凹部４０の陥没方向底面と取付孔１６の内壁との間にクリアランスが形成される。このクリアランスが、圧力流体（例えば、作動油）の流路となる。以下、このクリアランス（流路）を「第１パイロット圧供給流路」と表記し、その参照符号を４２とする。
【００２５】
なお、第１パイロット圧出力ポート３６及び第１パイロット圧入力ポート３８は、凹部４０の陥没方向底面に形成される。
【００２６】
弁本体２２の上側部には、第１シール部材４４が装着される。該第１シール部材４４により、弁本体２２と取付孔１６の内壁との間がシールされる。すなわち、取付孔１６が封止される。本実施の形態において、取付孔１６を封止するためのシールは、この第１シール部材４４のみである。換言すれば、弁本体２２の側壁には、第１シール部材４４以外のシール部材は装着されていない。
【００２７】
弁本体２２の下部に設けられるスプール弁２０は、収納孔２６内に収容されたスプール５０を有する。スプール５０は、その内部にスプリング室５２及び圧力流体解放流路５４が一体的に連なって形成された略円筒形状をなす中空体からなり、スプリング室５２の内径は、圧力流体解放流路５４の内径に比して大きく設定されている。従って、スプリング室５２と圧力流体解放流路５４の間に段部が形成される。
【００２８】
スプール５０の側壁には、第１環状凹部５６と第２環状凹部５８が下方からこの順序で形成される。第２環状凹部５８に対応する位置には、スプール５０の内部（圧力流体解放流路５４）と外部を連通する横孔６０が形成される。
【００２９】
また、スプール５０の上端面には、略円柱形状をなす凸部６２が突出形成される。この凸部６２が、電磁弁１０を構成する筒状部材６４（第２固定コア）の下端面６５に当接することにより、スプール５０が堰止されてそれ以上の変位が阻止される。また、該凸部６２には、絞り６６が圧力流体解放流路５４に連なるように形成される。
【００３０】
スプール５０の上端面と筒状部材６４の下端面６５との間には、パイロット室６８が形成される。スプール５０は、パイロット室６８に供給された圧力流体により、下方に指向して押圧される。
【００３１】
以上の構成のスプール５０において、スプリング室５２には、下端が円盤状凹部２８の底面に着座し、且つ上端が段部に着座する第１コイルスプリング７０が収容される。従って、スプール５０は、第１コイルスプリング７０によって電磁弁１０側に弾発付勢される。
【００３２】
図１に示すように、スプール５０は、入力ポート３０とパイロット室６８が連通遮断状態であるとき、入力ポート３０と出力ポート３２の連通を遮断するとともに出力ポート３２と解放ポート３４を連通する位置となる。一方、入力ポート３０とパイロット室６８が連通状態であるときには、後述するように、入力ポート３０と出力ポート３２を連通させ、且つ出力ポート３２と解放ポート３４との連通を遮断する位置となる（図２参照）。このとき、パイロット室６８は、絞り６６を介して圧力流体解放流路５４に連通する。
【００３３】
電磁弁１０は、弁本体２２の収納孔２６に収容される前記弁部２４と、該弁部２４の上方に配設されて弁本体２２から露呈するソレノイド部８０とを有する。本実施の形態において、電磁弁１０は二方弁である。
【００３４】
前記筒状部材６４は磁性体からなり、弁本体２２に対して位置決め固定されている。筒状部材６４は、このように位置決め固定された状態で、ソレノイド部８０のヨーク、換言すれば、第２固定コアとして機能する。
【００３５】
該筒状部材６４には、収納孔２６に挿入される有底筒状の筒部８２（中空部）と、該筒部８２の上端部近傍の側壁から直径方向外方に突出した大径のフランジ部８４とが一体的に形成されている。すなわち、筒状部材６４（第２固定コア）は、筒部８２及びフランジ部８４を部位として有する１個の部材からなる。そして、フランジ部８４の下端面が弁本体２２の上端面に当接するとともに、フランジ部８４と弁本体２２の間に環状の第２シール部材８６が介装される。この介装により、収納孔２６が封止される。
【００３６】
筒部８２は、その内部に、該筒部８２の長手方向に沿って延在する弁収納孔８８が形成された中空体からなる。該筒部８２には、下端面から側壁にかけて平取り加工された平取り部９０が形成される。該平取り部９０には、弁収納孔８８に連通する第２パイロット圧出力ポート９２が形成される。筒部８２の側壁は、平取り部９０以外の部位では収納孔２６の内壁に沿った曲面である。これに対し、平取り部９０は上記したように平面である。このため、筒部８２が収納孔２６に挿入された状態において、平取り部９０と収納孔２６の内壁とが接触することはない。
【００３７】
すなわち、平取り部９０と収納孔２６の内壁との間には所定の間隙が形成される。この間隙は、第２パイロット圧出力ポート９２と前記パイロット室６８を連通する第２パイロット圧供給流路９４として機能する。
【００３８】
平取り部９０に対して略１８０°の位相差となる位置には、第１パイロット圧入力ポート３８（圧力流体供給連通路）に連通する第２パイロット圧入力ポート９８（圧力流体供給通路）が形成される。
【００３９】
ここで、第１パイロット圧入力ポート３８及び第２パイロット圧入力ポート９８は双方とも、弁本体２２及び筒部８２の長手方向に対して略直交する方向に延在している。すなわち、第１パイロット圧入力ポート３８及び第２パイロット圧入力ポート９８は、図１及び図２において、上下方向に略直交する横方向に沿って延在するように形成されている。
【００４０】
前記弁収納孔８８の内径は、下方から順に３段階で拡径されている。すなわち、弁収納孔８８は、小径部１００、中径部１０２、テーパー状拡径部１０４、大径部１０６を有する。第２パイロット圧入力ポート９８は、最下方の小径部１００に略直交するようにして開口している。
【００４１】
また、中径部１０２には弁座部材１１０が圧入される。弁座部材１１０の下端面は、小径部１００と中径部１０２で形成される環状段差に当接することで位置決め固定されている。この弁座部材１１０には、上下方向に貫通する弁孔１１２が形成される。弁孔１１２の上部開口には弁座１１４が形成されており、この弁座１１４に対し、可動コア１１６の弁体部１１８が着座又は離間する。弁体部１１８の先端は、弁座１１４の形状に対応して略円錐状に加工されている。
【００４２】
第２パイロット圧出力ポート９２の一端は、テーパー状拡径部１０４で開口している。このため、可動コア１１６の弁体部１１８が弁座１１４に着座したとき、第２パイロット圧入力ポート９８と第２パイロット圧出力ポート９２の連通が遮断される（図１参照）。これに対し、可動コア１１６の弁体部１１８が弁座１１４から離間したときには、第２パイロット圧入力ポート９８と第２パイロット圧出力ポート９２が連通する（図２参照）。
【００４３】
大径部１０６には、非磁性体からなるカラー部材１２０とともに可動コア１１６の下端部が挿入される。勿論、カラー部材１２０の底面には、弁体部１１８を通すための通過孔が貫通形成される。弁座部材１１０の上端面とカラー部材１２０の下端面とによって弁室１２２が形成される。
【００４４】
電磁弁１０を構成するソレノイド部８０は、中空部１３０が形成されて略円筒形状をなすボビン１３２と、ボビン１３２に巻回される電磁コイル１３４と、いずれも磁性体からなり、ボビン１３２の中空部１３０に収納される可動コア１１６及び固定コア１３８（第１固定コア）とを有する。
【００４５】
ボビン１３２の下端面は、第３シール部材１４０を介して筒状部材６４のフランジ部８４に当接する。第３シール部材１４０により、ボビン１３２と筒状部材６４の間のシールがなされる。また、ボビン１３２と、筒状部材６４の筒部８２の上端面との間に、カラー部材１２０の大径な鍔部が挟まれる。
【００４６】
ボビン１３２は樹脂からなり、電磁コイル１３４を巻回した状態でハウジング１４２内に収容される。具体的には、ハウジング１４２の下端は弁本体２２の上端部に加締められ、これにより、該ハウジング１４２が弁本体２２に支持されるとともに、ボビン１３２がフランジ部８４及び弁本体２２の上端部とともにハウジング１４２で覆われる。
【００４７】
ボビン１３２の上端面はハウジング１４２の天井面に当接するとともに、両者の間に環状の第４シール部材１４４が設けられる。該第４シール部材１４４により、ボビン１３２とハウジング１４２の間のシールがなされる。ハウジング１４２の側面の一部には導出口１４６が形成され、この導出口１４６からは、ボビン１３２と一体化されたカプラ１４８が突出する。カプラ１４８内には、電磁コイル１３４に対して電気的に接続された給電端子１５０が設けられる。
【００４８】
ボビン１３２の中空部１３０には、可動コア１１６の上端部及び固定コア１３８が挿入される。可動コア１１６の下端面には前記弁体部１１８が弁座１１４に指向して突出形成され、一方、上端面には固定コア１３８に指向する柱状突部１５４が突出形成される。
【００４９】
一方、固定コア１３８には有底のスプリング収納穴１５６が形成され、該スプリング収納穴１５６には、第２コイルスプリング１５８が収容される。すなわち、第２コイルスプリング１５８の下端は可動コア１１６の上端面に着座し、その内部に前記柱状突部１５４が挿入される。一方、上端面はスプリング収納穴１５６の天井面に着座する。従って、第２コイルスプリング１５８は、可動コア１１６の弁体部１１８を弁座１１４側に指向して弾発付勢する。
【００５０】
本実施の形態に係る電磁弁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、その作用効果につき、圧力流体制御装置１２の動作との関係で説明する。
【００５１】
圧力流体制御装置１２は、弁本体２２がエンジン本体１４の取付孔１６に挿入され、且つハウジング１４２が前記エンジン本体１４に位置決め固定されることで、該エンジン本体１４に取り付けられる。この際、第１シール部材４４によって取付孔１６が封止される。
【００５２】
電磁コイル１３４に対して通電がなされていないとき、該電磁コイル１３４には磁気が発生していない。このため、可動コア１１６に対し、磁力に基づく吸引力が作用することはない。その一方で、可動コア１１６には、第２コイルスプリング１５８による弾発付勢力が作用している。この弾発付勢により、可動コア１１６が弁座部材１１０側に押し下げられる。その結果、弁体部１１８が弁座１１４に着座する。すなわち、電磁弁１０は閉状態である。
【００５３】
電磁弁１０が閉状態であるとき、可動コア１１６は、該可動コア１１６に対する第２コイルスプリング１５８の弾発付勢力によって弁座部材１１０側に弾発付勢される。従って、可動コア１１６の弁体部１１８が弁座１１４に着座し、弁孔１１２と弁室１２２との連通が遮断される。
【００５４】
一方、パイロット室６８は、スプール５０の凸部６２に形成された絞り６６、圧力流体解放流路５４及び横孔６０で構成される流路を介して、解放ポート３４に連通する。このため、パイロット室６８は解放ポート３４と同圧になる。
【００５５】
このとき、第１コイルスプリング７０のスプール５０に対する弾発付勢力は、パイロット室６８内の圧力流体によるスプール５０に対する押圧力を上回っている。従って、スプール５０は、凸部６２の上端面が筒状部材６４の下端面６５に当接する最上方位置となる。従って、入力ポート３０がスプール５０の大径な側壁で閉塞され、このために入力ポート３０と出力ポート３２の連通が遮断される。その一方で、第１環状凹部５６と収納孔２６の間で形成される流路を介して、出力ポート３２と解放ポート３４が連通する。従って、電磁コイル１３４に通電しない場合、図示しない圧力流体供給源から供給される圧力流体が弁本体２２内に導入されることはない。
【００５６】
これに対し、給電端子１５０を介して電磁コイル１３４に通電がなされると、電磁コイル１３４、固定コア１３８、及び筒状部材６４（第２固定コア）の特にフランジ部８４に磁気が発生する。この磁気による吸引力が第２コイルスプリング１５８の弾発付勢力を上回るので、可動コア１１６が吸引されて固定コア１３８側、すなわち、上方に変位する。従って、弁体部１１８が可動コア１１６と一体的に変位し、弁座１１４から離間する。すなわち、電磁弁１０が開状態となる。
【００５７】
このことから諒解されるように、可動コア１１６は、弁本体２２及び筒部８２の長手方向に沿って変位する。従って、第１パイロット圧入力ポート３８及び第２パイロット圧入力ポート９８の延在方向は、可動コア１１６の変位方向に対して略直交する。また、可動コア１１６の上端部がボビン１３２の中空部１３０に挿入され、且つ下端部が筒状部材６４の大径部１０６（弁収納孔８８）にカラー部材１２０を介して挿入されており、可動コア１１６は、変位する際、筒状部材６４、及び、挿入されたカラー部材１２０に案内される。
【００５８】
このとき、入力ポート３０から圧力流体が導入される。後述するように、スプール５０が変位して第１環状凹部５６の位置が入力ポート３０に対応する位置となるからである。そして、入力ポート３０から導入された圧力流体は、第１パイロット圧出力ポート３６から第１パイロット圧供給流路４２を通過し、さらに、第１パイロット圧入力ポート３８、第２パイロット圧入力ポート９８を経て、弁収納孔８８の小径部１００に到達する。
【００５９】
上記したように弁体部１１８が弁座１１４から離間しているため、小径部１００が弁孔１１２を介して弁室１２２と連通している。従って、圧力流体は、弁室１２２に供給された後、第２パイロット圧出力ポート９２及び第２パイロット圧供給流路９４を経由してパイロット室６８に供給される。
【００６０】
パイロット室６８に供給された圧力流体の押圧力が、第１コイルスプリング７０によるスプール５０への弾発付勢力を上回ると、スプール５０が押圧されて下方に変位し、下端面が収納孔２６の底面に当接する。すなわち、スプール５０が最下方位置となる。このとき、横孔６０が解放ポート３４の位置に対応する位置となる。
【００６１】
これに伴い、第２環状凹部５８と収納孔１８とで構成される流路を介して入力ポート３０と出力ポート３２とが連通する一方で、出力ポート３２と解放ポート３４との連通が遮断される。すなわち、開状態においては、入力ポート３０から供給された圧力流体がパイロット室６８に供給されるとともに、出力ポート３２から導出される。パイロット室６８に供給される余剰の圧力流体は、絞り６６から圧力流体解放流路５４、横孔６０を経て解放ポート３４から導出される。
【００６２】
スプール弁２０が以上のように動作して圧力流体が出力されるポートを切り換えることにより、圧力流体の出力が制御される。その結果として、前記エンジンを構成する動弁装置を所望の動力特性に変更することができる。
【００６３】
電磁コイル１３４への通電が停止されると、磁気が消失するとともに可動コア１１６に対する吸引力が消失する。このため、第２コイルスプリング１５８によって可動コア１１６が弾発付勢され、その結果、該可動コア１１６と一体的に弁体部１１８が押し下げられて図１に示す状態に戻る。すなわち、弁体部１１８が弁座１１４に着座して電磁弁１０が閉状態となる。
【００６４】
また、この際、パイロット室６８内の圧力流体が、上昇するスプール５０によって押圧される。従って、圧力流体は、絞り６６、圧力流体解放流路５４、横孔６０を経て解放ポート３４から導出される。また、第２環状凹部５８と収納孔２６とで構成される流路に残留していた圧力流体も、解放ポート３４から排出される。
【００６５】
スプール５０の上端面の凸部６２は、筒部８２の下端面６５に当接する。これによりスプール５０が堰止され、該スプール５０のそれ以上の変位が阻止される。すなわち、筒状部材６４は、スプール５０の必要以上の変位を防止するストッパとして機能する。
【００６６】
ところで、本実施の形態においては、スプール弁２０から電磁弁１０に供給する流路である第１パイロット圧入力ポート３８及び第２パイロット圧入力ポート９８を、可動コア１１６の変位方向に対して略直交する方向に延在するようにしている。このため、本実施の形態のように電磁弁１０とスプール弁２０が部材を介在することなく連接する場合であっても、複数個の流路が集中することを回避することができる。従って、圧力流体制御装置１２を、長手方向に沿う寸法を小さくして小型化を図りながらも、例えば、第１パイロット圧入力ポート３８及び第２パイロット圧入力ポート９８や、電磁弁１０からスプール弁２０のパイロット室６８に圧力流体を供給する流路等、各種の流路を形成することが容易となる。
【００６７】
特に、本実施の形態では、弁本体２２の側壁に対し、その長手方向に沿って、パイロット室６８に連通する第１パイロット圧供給流路４２を形成している。従って、第１パイロット圧入力ポート３８及び第２パイロット圧入力ポート９８の経路の設計や、これらポート３８、９８の加工が容易である。
【００６８】
この場合、第１パイロット圧供給流路４２を平取り部９０と同様の平取り加工で形成することで、第１パイロット圧入力ポート３８及び第２パイロット圧入力ポート９８の経路の設計及び加工が一層容易となる。
【００６９】
また、第２固定コアである筒状部材６４は、筒部８２とフランジ部８４を一体的に有する。このため、部品点数を低減することができる。そして、この分、電磁弁１０を組み立てることが容易となるとともに組立作業が簡素となる。
【００７０】
さらに、本実施の形態では、収納孔１８を封止するためのシール部材が第１シール部材４４のみである。しかも、可動コア１１６に弁体部１１８が設けられており、このために弁棒や弁体等の別部材が不要となっている。以上のことも相俟って、電磁弁１０（圧力流体制御装置１２）の部品点数を一層低減することが可能となる。その結果、電磁弁１０を組み立てることが一層容易となり、組立作業も一層簡素となる。
【００７１】
本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７２】
例えば、第１パイロット圧供給流路４２を、弁本体２２の内部に形成するようにしてもよい。
【００７３】
また、可動コア１１６に代替し、弁体部１１８が設けられていない可動コアを採用するようにしてもよい。すなわち、可動コアと弁体とが別部材であってもよい。この場合には、可動コアと弁体との間に弁棒等の他の部材が介在してもよい。さらに、電磁弁を含んだ圧力流体制御装置を三方弁として構成するようにしてもよい。
【００７４】
この具体例を、別の実施の形態として図３及び図４に示す。なお、後述する構成要素以外の構成要素は、基本的には圧力流体制御装置１２の構成要素と同一であることから、参照符号を付しての詳細な説明は省略する。また、図１及び図２に示した構成要素に対応する構成要素には同一の名称を用いているが、便宜上、別の参照符号を付している。
【００７５】
図３に示す圧力流体制御装置１８０の弁本体１８２には、下方から、第１出力ポート１８４、入力ポート１８６、第２出力ポート１８８及び解放ポート１９０が形成される。また、弁部１９２は、筒状部材１９３（第２固定コア）の弁収納孔１９４に収容された第１弁座部材１９６、第２弁座部材１９８、ボール状の弁体２００、弁棒２０２、軸受２０４及びガイド２０６を有する。
【００７６】
電磁コイル２０８への通電がなされていないとき、弁棒２０２は、可動コア２１０の下端面を介して第２コイルスプリング２１２の弾発付勢力を受け、その下端面で弁体２００を押し下げて該弁体２００を第１弁座部材１９６の第１弁座に着座させている。このため、電磁弁２１４は閉状態である。このとき、入力ポート１８６が第２出力ポート１８８に連通するとともに、第１出力ポート１８４が解放ポート１９０に連通する。
【００７７】
一方、電磁コイル２０８への通電がなされると、可動コア２１０が磁気力によって吸引され、図４に示すように、第２コイルスプリング２１２の弾発付勢力に抗して上方に変位する。このため、弁体２００が小径孔２１５に到達した圧力流体の押圧を受け、第１弁座部材１９６の第１弁座から離間した後、第２弁座部材１９８の第２弁座に着座する。
【００７８】
すなわち、電磁弁２１４が開状態となる。その結果として、第２パイロット圧入力ポート２１６が第１弁座部材１９６内の弁室２１８を介してパイロット室２２０に連通するので、パイロット室２２０に圧力流体が供給される。
【００７９】
これに伴い、スプール弁２２２を構成するスプール２２４が第１コイルスプリング２２６の弾発付勢力に抗して下方に変位する。このとき、入力ポート１８６が第１出力ポート１８４に連通するとともに、第２出力ポート１８８が解放ポート１９０に連通する。
【００８０】
この別の実施形態においても、第１パイロット圧入力ポート２２７及び第２パイロット圧入力ポート２１６が可動コア２１０の変位方向に対して略直交する方向に延在している。また、弁本体１８２に設けられるシール部材は、第１シール部材２２８のみである。従って、上記した実施の形態と同様の効果が得られる。
【００８１】
上記２つの実施の形態に示した電磁弁１０、２１４のいずれも、単独で用いることが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８２】
１０、２１４…電磁弁                  １２、１８０…圧力流体制御装置
１６…取付孔                          ２０、２２２…スプール弁
２２…弁本体                          ２４、１９２…弁部
３０、１８６…入力ポート              ３２、１８４、１８８…出力ポート
３４、１９０…解放ポート              ３６…第１パイロット圧出力ポート
３８、２２７…第１パイロット圧入力ポート
４２…第１パイロット圧供給流路
４４、２２８…第１シール部材          ５０、２２４…スプール
６４、１９３…筒状部材                ６８、２２０…パイロット室
７０、２２６…第１コイルスプリング    ８０…ソレノイド部
８２…筒部                            ８４…フランジ部
９０…平取り部                        ９２…第２パイロット圧出力ポート
９４…第２パイロット圧供給流路
９８、２１６…第２パイロット圧入力ポート
１１０、１９６、１９８…弁座部材
１１２…弁孔                          １１４…弁座
１１６、２１０…可動コア              １１８…弁体部
１３０…中空部                        １３２…ボビン
１３４、２０８…電磁コイル            １３８…固定コア
１４２…ハウジング
１５８、２１２…第２コイルスプリング  ２００…弁体
２０２…弁棒
【図１】
2017150643.tif 000003
【図２】
2017150643.tif 000004
【図３】
2017150643.tif 000005
【図４】
2017150643.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月15日(2017.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
これに伴い、第２環状凹部５８と収納孔２６とで構成される流路を介して入力ポート３０と出力ポート３２とが連通する一方で、出力ポート３２と解放ポート３４との連通が遮断される。すなわち、開状態においては、入力ポート３０から供給された圧力流体がパイロット室６８に供給されるとともに、出力ポート３２から導出される。パイロット室６８に供給される余剰の圧力流体は、絞り６６から圧力流体解放流路５４、横孔６０を経て解放ポート３４から導出される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
さらに、本実施の形態では、取付孔１６を封止するためのシール部材が第１シール部材４４のみである。しかも、可動コア１１６に弁体部１１８が設けられており、このために弁棒や弁体等の別部材が不要となっている。以上のことも相俟って、電磁弁１０（圧力流体制御装置１２）の部品点数を一層低減することが可能となる。その結果、電磁弁１０を組み立てることが一層容易となり、組立作業も一層簡素となる。
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月9日(2017.5.9)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、電磁弁を備える圧力流体制御装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
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、流路を設計することや、該流路を加工によって設けることが容易な電磁弁を備える圧力流体制御装置を提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明に係る圧力流体制御装置は、電磁コイルが巻回されたボビンと、
前記ボビンの中空部内に挿入された第１固定コアと、
前記中空部に挿入され、前記電磁コイルへの通電及び通電停止に伴って変位する可動コアと、
前記可動コアが挿入される第２固定コアと、
前記第２固定コア内に収容され、前記可動コアの変位に追従して変位する弁体部と、
を備え、
前記第２固定コアには、圧力流体を弁部に供給するための圧力流体供給通路が、前記弁体部の変位方向に対して略直交する方向に沿って延在するように形成された電磁弁を有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明に係る圧力流体制御装置は、上記のように構成された電磁弁と、
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、
前記スプール弁及び前記電磁弁が設けられた弁本体と、
を備え、
前記弁本体に、前記圧力流体供給通路に連通して前記スプール弁から前記圧力流体を前記弁部に供給するための圧力流体供給連通路が形成され、
且つ前記圧力流体供給通路は、前記スプール弁のパイロット室に対してパイロット圧を供給するためのパイロット圧供給通路として機能し、
前記電磁弁は、前記弁本体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ことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
以下、本発明に係る圧力流体制御装置につき、それを構成する電磁弁との関係で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、本実施の形態では、電磁弁として、自動車の走行動力源であるエンジンのエンジン本体に取り付けられ、且つ全体が交換可能ないわゆるカートリッジ型の圧力流体制御装置に組み込まれたものを例示する。また、以下の説明における「下方」、「上方」は、図１及び図２における下方、上方を意味するが、これは理解を容易にするためであり、圧力流体制御装置を実使用する際の姿勢を定義するものではない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁と、
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、
前記スプール弁及び前記電磁弁が設けられた弁本体と、
を備える圧力流体制御装置において、
前記電磁弁は、
電磁コイルが巻回されたボビンと、
前記ボビンの中空部内に挿入された第１固定コアと、
前記中空部に挿入され、前記電磁コイルへの通電及び通電停止に伴って変位する可動コアと、
前記可動コアが挿入される第２固定コアと、
前記第２固定コア内に収容され、前記可動コアの変位に追従して変位する弁体部と、
を備え、
前記第２固定コアには、圧力流体を弁部に供給するための圧力流体供給通路が、前記弁体部の変位方向に対して略直交する方向に沿って延在するように形成されており、
前記弁本体に、前記圧力流体供給通路に連通して前記スプール弁から前記圧力流体を前記弁部に供給するための圧力流体供給連通路が形成され、
且つ前記圧力流体供給通路は、前記スプール弁のパイロット室に対してパイロット圧を供給するためのパイロット圧供給通路として機能し、
前記電磁弁は、前記弁本体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ことを特徴とする圧力流体制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の圧力流体制御装置において、前記第２固定コアが、前記ボビンに当接するフランジ部と、前記弁部を収容する中空部とを一体的に有する部材からなることを特徴とする圧力流体制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の圧力流体制御装置において、取付対象物の取付孔に挿入されるものであり、その側壁に、前記取付孔を封止するシール部材が１個のみ装着されることを特徴とする圧力流体制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧力流体制御装置において、前記弁体部が前記可動コアの一部位であることを特徴とする圧力流体制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧力流体制御装置において、前記第２固定コアが前記スプールを堰止するストッパとして機能することを特徴とする圧力流体制御装置。