特許 6231392 ソレノイドバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6231392

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】ソレノイドバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20171106BHJP

   H01F 7/128 20060101ALI20171106BHJP

   H01F 7/16 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   F16K31/06 305E

   F16K31/06 385A

   H01F7/16 G

   H01F7/16 P

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-11723(P2014-11723)

(22)【出願日】2014年1月24日

(65)【公開番号】特開2015-137760(P2015-137760A)

(43)【公開日】2015年7月30日

【審査請求日】2016年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141901

【氏名又は名称】株式会社ケーヒン

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100149261

【弁理士】

【氏名又は名称】大内 秀治

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100169225

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 明

(72)【発明者】

【氏名】須田 謙二

(72)【発明者】

【氏名】高宮 勇揮

【審査官】 正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−７７３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１７４６２４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３１／０６−３１／１１

Ｈ０１Ｆ ７／０６− ７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボビンに電磁コイルが巻回されてなるボビンコイルを含み、ハウジングに収容されたソレノイド部と、前記電磁コイルに対する通電又は通電停止に伴って弁ボディ内を変位する弁部材とを有するソレノイドバルブにおいて、
前記ソレノイド部は、さらに、
圧入孔が形成された円筒形状部を有する外方コア部材と、貫通孔が形成されて前記圧入孔に収容された内方コア部材とを有する第１コアと、
前記電磁コイルに対して通電又は通電停止がなされることに伴い、前記ハウジング内で変位するプランジャと、
前記内方コア部材の前記貫通孔に通されて前記弁部材に当接し、前記プランジャが変位することに追従して変位する軸部と、
前記ボビンの内孔に挿入された第２コアと、
有底円筒形状体からなり、その開口端が、前記円筒形状部の前記圧入孔に挿入されるとともに、その内部に、前記プランジャが変位可能に挿入されたガイドカラーと、
を具備し、
前記内方コア部材は、直径が最大である大径端部と、直径が最小である小径端部と、前記大径端部と前記小径端部の間に位置し、直径が前記大径端部よりも小さく且つ前記小径端部よりも大きな中径部とを有し、
前記大径端部の底面から前記中径部にわたり、直径方向内方に向かって陥没した第１段部が形成され、且つ前記第１段部から所定角度で離間するとともに、前記中径部から前記小径端部の底面にわたり、直径方向内方に向かって陥没した第２段部が形成され、
前記小径端部が前記ガイドカラーの前記開口端に臨み、且つ前記大径端部が前記圧入孔に圧入されることを特徴とするソレノイドバルブ。

【請求項2】

請求項１記載のソレノイドバルブにおいて、前記大径端部が下方側に位置し、且つ前記小径端部が上方側に位置して使用されることを特徴とするソレノイドバルブ。

【請求項3】

請求項１又は２記載のソレノイドバルブにおいて、前記貫通孔の内壁と、該貫通孔に通される前記軸部との間に形成されるクリアランスが２０μｍ以下であることを特徴とするソレノイドバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ソレノイド部を構成する電磁コイルに対して通電・通電停止がなされることに伴って弁部材が変位するソレノイドバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車エンジンの吸排気弁の開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構は、所定圧力に調整された作動油が循環供給されることで動作する。なお、作動油を可変バルブタイミング機構に供給するか供給停止するかの切り換えや、供給する場合には、その供給先を遅角室又は進角室のいずれとするかの切り換え等は、ソレノイドバルブによって行われる。この種のソレノイドバルブは、特許文献１に記載されるように、ボビンに電磁コイルが巻回されてなるボビンコイルを含むソレノイド部を有する。

【0003】

ここで、前記特許文献１に開示されたソレノイドバルブの場合、ソレノイド部は、さらに、ハウジング（ヨーク）としての上方固定コア、ステータ及びカラーからなる下方固定コアを有するとともに、可動コアとしてのプランジャを含む。カラーには、ステータ側に指向して突出した円筒状突部が設けられ、該円筒状突部は、カップ状部材の筒部の下端近傍とともに、ステータの貫通孔に挿入されている。

【0004】

この構成において、電磁コイルに通電がなされると、プランジャ（可動コア）が下方固定コア（ステータ及びカラー）側に引き寄せられる。すなわち、プランジャが変位する。これに伴って、プランジャに連設された軸部材が該プランジャと同一方向に変位しながら、弁部材であるスプールを押圧する。この押圧によりスプールが変位し、その結果、可変バルブタイミング機構から排出されてソレノイドバルブの弁孔に導入された作動油の供給先が、例えば、可変バルブタイミング機構の遅角室から進角室に切り換えられる。

【0005】

なお、軸部材は、カラーの円筒状突部に形成された遊挿孔に対し、所定の遊びが設けられるように通されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７−１８２９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

可変バルブタイミング機構から排出された作動油には、エンジン内部で部材同士が摺動することに伴って発生した金属粉（切粉）が含まれる。上記したように、作動油はソレノイドバルブに戻されるため、ソレノイドバルブには、切粉が弁孔に進入することを防止するべく、フィルタが設けられる。

【0008】

それでもなお、例えば、フィルタの目よりも小さい切粉が弁孔に進入し、その後、遊挿孔と軸部材との間の遊びを通過してプランジャに到達する懸念がある。このような事態が発生すると、ソレノイド部の磁気特性に影響が及ぶ。また、切粉がプランジャとカップ状部材との間に噛み込まれると、プランジャの変位の妨げとなる。

【0009】

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、切粉等の異物がプランジャに到達することを防止し得、このため、異物に起因してソレノイド部の磁気特性に影響が及んだり、プランジャの変位の妨げとなったりすることを回避することが可能なソレノイドバルブ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】

【0010】

前記の目的を達成するために、本発明は、ボビンに電磁コイルが巻回されてなるボビンコイルを含み、ハウジングに収容されたソレノイド部と、前記電磁コイルに対する通電又は通電停止に伴って弁ボディ内を変位する弁部材とを有するソレノイドバルブにおいて、
前記ソレノイド部は、さらに、
圧入孔が形成された円筒形状部を有する外方コア部材と、貫通孔が形成されて前記圧入孔に収容された内方コア部材とを有する第１コアと、
前記電磁コイルに対して通電又は通電停止がなされることに伴い、前記ハウジング内で変位するプランジャと、
前記内方コア部材の前記貫通孔に通されて前記弁部材に当接し、前記プランジャが変位することに追従して変位する軸部と、
前記ボビンの内孔に挿入された第２コアと、
有底円筒形状体からなり、その開口端が、前記円筒形状部の前記圧入孔に挿入されるとともに、その内部に、前記プランジャが変位可能に挿入されたガイドカラーと、
を具備し、
前記内方コア部材は、直径が最大である大径端部と、直径が最小である小径端部と、前記大径端部と前記小径端部の間に位置し、直径が前記大径端部よりも小さく且つ前記小径端部よりも大きな中径部とを有し、
前記大径端部の底面から前記中径部にわたり、直径方向内方に向かって陥没した第１段部が形成され、且つ前記第１段部から所定角度で離間するとともに、前記中径部から前記小径端部の底面にわたり、直径方向内方に向かって陥没した第２段部が形成され、
前記小径端部が前記ガイドカラーの前記開口端に臨み、且つ前記大径端部が前記圧入孔に圧入されることを特徴とする。

【0011】

この構成のソレノイドバルブにおいて、圧力流体（例えば、作動油）が弁孔からプランジャ側に移動するためには、第１段部、中径部及び第２段部によって形成される流路を流通しなければならない。ここで、第１段部と第２段部は所定の角度（最も好ましくは約１８０°）で離間しており、位相差が生じている。このため、前記流路は、いわゆるクランク流路からなるラビリンス構造となる。

【0012】

圧力流体に切粉等の異物が同伴されている場合、該異物は、圧力流体とともにクランク流路（ラビリンス構造）を通ることになる。この流通過程で、圧力流体中の異物がクランク流路によって捕捉される。

【0013】

すなわち、内方コア部材に、軸線方向に向かって直径差を設けるとともに、その側壁に、所定角度で離間した段差を設けることにより、異物を捕捉し易い流路を形成することができる。換言すれば、弁孔内に進入した異物が、ラビリンス構造を形成した流路を通過してプランジャ側に到達することは困難である。

【0014】

このため、異物に起因してソレノイド部の磁気特性に影響が及ぶことが回避される。また、異物が、プランジャと、該プランジャを囲繞する部材との間に噛み込まれてプランジャが変位することを妨げることも防止される。従って、磁気特性が良好に維持され、且つプランジャの吸引力が保たれる。

【0015】

以上のように、弁孔とプランジャの間に、ラビリンス構造をなす流路を設けたことにより、ソレノイド部の磁気特性を良好に維持し得、且つプランジャの吸引力が保たれるソレノイドバルブを構成することができる。

【0016】

このソレノイドバルブを使用する際、すなわち、該ソレノイドバルブを可変バルブタイミング機構等に位置決め固定する際には、内方コア部材の大径端部が下方側に位置し、且つ小径端部が上方側に位置するように、ソレノイドバルブの姿勢を設定することが好ましい。

【0017】

この場合、弁孔が下方、プランジャが上方となる。従って、弁孔から前記流路を経由してプランジャ側に圧力流体が流通するとき、圧力流体は、ソレノイドバルブ内を、下方から上方に向かうことになる。このため、前記流路を流通する作動油や、該作動油に含まれる異物に重力が作用する。

【0018】

従って、異物が流路内の下方の壁に捕捉され易くなる。これにより、異物が流路を通過することが一層困難となるので、異物を一層容易に捕捉することができるようになる。

【0019】

また、内方コア部材に形成された貫通孔の内壁と、該貫通孔に通される前記軸部との間に形成されるクリアランスは、２０μｍ以下であることが好ましい。クリアランスがこの程度であれば、異物が通過することが困難となるとともに、軸部が摺動することが妨げられることがないからである。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、内方コア部材に、軸線方向に向かって直径差を設けるとともに、その側壁に、所定角度で離間した段差を設けるようにしているので、内方コア部材と外方コア部材との間に、ラビリンス構造を形成して異物を捕捉し易い流路を形成することができる。このため、弁孔内に異物が進入したとしても、該異物が前記流路を通過してプランジャ側に到達することは困難である。

【0021】

このため、異物に起因してソレノイド部の磁気特性に影響が及ぶことが回避される。また、異物が、プランジャと、該プランジャを囲繞する部材との間に噛み込まれてプランジャが変位することを妨げることも防止される。結局、磁気特性が良好に維持され、且つプランジャの吸引力が良好に保たれるソレノイドバルブを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態に係るソレノイドバルブの軸線方向に沿う全体概略断面図である。

【図2】図２Ａは内方コア部材の全体概略斜視図であり、図２Ｂは全体概略正面図である。

【図3】図３Ａはハウジングの展開図であり、図３Ｂは全体概略斜視図である。

【図4】第１コアとしての下方コア（外方コア部材及び内方コア部材）と、プランジャを収容したガイドカラーとで構成されるコア組立体の斜視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明に係るソレノイドバルブ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、以下、図１を参照した説明における「下方」、「上方」、「左方」、「右方」は、図１における下方、上方、左方、右方を意味するものとする。他の図面においても同様である。

【0024】

図１は、本実施の形態に係るソレノイドバルブ１０の軸線方向に沿う全体概略断面図である。このソレノイドバルブ１０は、ハウジング１２に収容されたソレノイド部１４と、前記ソレノイド部１４の電磁作用下に弁ボディ１６内を変位するスプール１８（弁部材）とを有する。すなわち、弁ボディ１６には弁孔２０が形成され、スプール１８は、この弁孔２０に摺動可能に収容されている。

【0025】

ソレノイドバルブ１０は、例えば、弁ボディ１６が下方、ソレノイド部１４が上方となるようにして所定の外部機器（例えば、自動車エンジンの吸排気弁の開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構等）に設けられる。すなわち、図１に示す上下方向が、一形態に係る実使用時の上下方向に対応する。

【0026】

弁ボディ１６の下端部には、第１スプリング受部２２、スプール受部２４が連なるようにして陥没形成される。一方、スプール１８の下端部には、前記第１スプリング受部２２に対向する位置に第２スプリング受部２６が上方に向かうように陥没形成される。これら第１スプリング受部２２及び第２スプリング受部２６には、コイルスプリング２８が配置される。すなわち、該コイルスプリング２８の下端部及び上端部は、それぞれ、第１スプリング受部２２の底面、第２スプリング受部２６の天井面に着座する。従って、コイルスプリング２８は、スプール１８をソレノイド部１４側に指向して常時弾発付勢する。

【0027】

スプール１８は、軸線方向に沿って内室３０が形成された中空体である。内室３０は、スプール１８の下端部に形成された前記第２スプリング受部２６で開口する。また、スプール１８の側壁には、内室３０に連通する第１通過孔３２、第２通過孔３４が４個ずつ形成される。図１においては、その中の３個が示されている。

【0028】

スプール１８の外周壁には、比較的長尺な環状溝３６が直径方向内方に向かうようにして陥没形成される。一方、弁ボディ１６には、弁孔２０に連通する入力ポート３８、第１出力ポート４０、第２出力ポート４２及びドレインポート４４が形成される。スプール１８の位置により、入力ポート３８から入力された圧力流体（例えば、作動油）の出力先が第１出力ポート４０又は第２出力ポート４２のいずれかに切り換えられる。

【0029】

少なくとも、入力ポート３８、第１出力ポート４０及び第２出力ポート４２には、図示しないフィルタが設けられる。これらのフィルタは、切粉（金属粉）等の異物が圧力流体（例えば、作動油）に同伴されて弁孔２０に進入することを防止するためものものである。

【0030】

弁ボディ１６の上方には、環状凹部４６が形成される。この環状凹部４６に収容された第１シール部材４８は、ソレノイドバルブ１０と、図示しない外部機器との間をシールする。

【0031】

弁ボディ１６の最大径部５０の上端面には、環状段部５２が陥没形成されている。前記弁孔２０は、該環状段部５２の底部で開口している。この環状段部５２には、弁ボディ１６とソレノイド部１４との間をシールする第２シール部材５４が収容される。

【0032】

ソレノイド部１４は、下方コア５６（第１コア）、上方コア５８（第２コア）及びプランジャ６０を有する。この中、下方コア５６及び上方コア５８はハウジング１２内で位置決め固定された固定コアであり、一方、プランジャ６０は、ハウジング１２内で上下方向に変位可能な可動コアである。なお、ハウジング１２も固定コアとして機能する。ソレノイド部１４は、さらに、ボビン６２に電磁コイル６４が巻回されてなるボビンコイル６６を含む。

【0033】

下方コア５６は、外方コア部材６８と、該外方コア部材６８の内部に圧入された内方コア部材７０とからなる。この中の外方コア部材６８は、大径なフランジ部７２と、該フランジ部７２から上方に向かって延在する円筒形状部７４とからなり、フランジ部７２及び円筒形状部７４には、軸線方向に沿って圧入孔７６が貫通形成される。また、円筒形状部７４の内径は略等径であるが、外径は、圧入孔７６のプランジャ６０に臨む開口近傍でテーパー状に縮径されている。このため、円筒形状部７４の、プランジャ６０に臨む側の端部の外径は、他の部位に比して小径に設定される。

【0034】

外方コア部材６８の形状がこのように簡素であるため、該外方コア部材６８は、プレス加工によって容易に作成することができる。

【0035】

外方コア部材６８の圧入孔７６には、内方コア部材７０の全体とガイドカラー７８の一部が収容される。ここで、ガイドカラー７８は、一端が開口端であり、且つ他端に底壁を有する円筒形状体をなす。圧入孔７６には、ガイドカラー７８の開口端近傍のみが、圧入孔７６の内壁に対して若干のクリアランスが生じるように挿入されている。なお、ガイドカラー７８の底壁には、円孔８０（特に図４参照）が貫通形成される。

【0036】

内方コア部材７０には、外方コア部材６８の圧入孔７６と同一軸となる位置に貫通孔８２が形成される。この貫通孔８２には、下端面がスプール１８に当接するとともに、上端面がプランジャ６０に当接したシャフト８４（軸部）が通される。なお、シャフト８４は、プランジャ６０の一部位として該プランジャ６０に一体的に設けられた（すなわち、プランジャ６０と同一部材として設けられた）ものであってもよい。

【0037】

シャフト８４が貫通孔８２内で変位することが容易となるように、貫通孔８２の直径は、シャフト８４の直径に比して若干大きく設定される。このため、シャフト８４と、貫通孔８２の内壁との間には若干のクリアランスが形成される。クリアランスは、好ましくは２０μｍ以下である。

【0038】

内方コア部材７０は、下方から上方に向かうにつれて外径が変化する。具体的には、図１、図２Ａ及び図２Ｂにおける下端部の外径が最大であり、上端部の外径が最小である。そして、下端部と上端部の間に位置する中腹部では、その外径が、下端部よりも小さく且つ上端部よりも大きく設定されている。以下、下端部、中腹部、上端部の各々を大径端部、中径部、小径端部と表記し、参照符号を８６、８８、９０とする。

【0039】

小径端部９０はガイドカラー７８の内部に圧入され、中径部８８及び大径端部８６はガイドカラー７８から露呈している。そして、この露呈した部位の中、内方コア部材７０の一端部である大径端部８６の外壁が圧入孔７６の内壁に接触する。すなわち、大径端部８６の直径は圧入孔７６の内径より若干大きく、このため、大径端部８６は、圧入孔７６に圧入されている。この圧入により、内方コア部材７０は、圧入孔７６内で支持された状態にある。

【0040】

以上から諒解されるように、内方コア部材７０は、大径端部８６が外方コア部材６８のフランジ部７２側に臨み、且つ小径端部９０がガイドカラー７８の開口端に臨むようにして、その全体が外方コア部材６８の圧入孔７６に収容されている。

【0041】

内方コア部材７０の外壁には、直径方向内方（換言すれば、貫通孔８２側）に向かって陥没した第１段部９２、第２段部９４が形成される。第１段部９２と第２段部９４は、所定角度、例えば、約１８０°離間している。なお、第１段部９２と圧入孔７６の内壁との間にクリアランスが形成されることは勿論である。

【0042】

第１段部９２は、大径端部８６の底面から、中径部８８と小径端部９０の境界近傍まで延在する。一方、第２段部９４は、大径端部８６と中径部８８の境界近傍から、小径端部９０の底面まで延在する。従って、第１段部９２の上方側終端の位置は、第２段部９４の下方側終端よりも上方に位置する。

【0043】

図１に戻り、プランジャ６０は、前記ガイドカラー７８内に収容されている。後述するように、プランジャ６０は、ソレノイド部１４を構成する前記電磁コイル６４に対する通電量に応じてガイドカラー７８内を変位（上昇又は下降）する。なお、プランジャ６０には、軸線方向に沿って呼吸孔９６が貫通形成される。例えば、プランジャ６０が下降する際、内方コア部材７０とプランジャ６０の下端面との間の流体は、呼吸孔９６を介して、プランジャ６０の上端面とガイドカラー７８の底壁との間に移動する。

【0044】

ガイドカラー７８の軸線方向略中腹部から上方は、有底円筒形状体からなる前記上方コア５８の内部に挿入される。この挿入により、ガイドカラー７８の上端部に上方コア５８が外装されている。ガイドカラー７８の底壁の外面と、上方コア５８の底壁の内面との間には、弾性部材としてのウェブワッシャ９８が介装される。

【0045】

この場合、上方コア５８の底壁の厚みＴ１は、側壁の厚み（すなわち、上方コア５８の外径から内径を差し引いた値）Ｔ２に比して小さく設定されている。要するに、Ｔ１＜Ｔ２である。なお、Ｔ２は、Ｔ１の１．２〜１．４倍とすることが好ましい。

【0046】

なお、上方コア５８の外径は、その軸線方向（図１における上下方向）に沿って略等しい。すなわち、上方コア５８には、直径方向外方に向かって突出した大径部や、直径方向内方に向かって陥没した小径部等が設けられていない。

【0047】

このように、上方コア５８は単純な有底円筒形状体であり、その形状は著しく簡素である。このため、該上方コア５８も、プレス加工によって容易に作製することができる。

【0048】

ボビンコイル６６には、カプラ部１００と一体成形された樹脂製のコイルモールド体１０２が外装され、この状態で、外方コア部材６８のフランジ部７２の上方に配置される。

【0049】

コイルモールド体１０２につき説明すると、その下端面及び上端面には、第１収容溝１０４、第２収容溝１０６がそれぞれ陥没形成される。これら第１収容溝１０４、第２収容溝１０６には、第３シール部材１０８、第４シール部材１１０が収容される。第３シール部材１０８は、外方コア部材６８のフランジ部７２とコイルモールド体１０２との間をシールし、第４シール部材１１０は、コイルモールド体１０２とハウジング１２との間をシールする。

【0050】

カプラ部１００内に設けられたターミナル１１２は、ボビン６２に巻回された前記電磁コイル６４に対して電気的に接続されている。電磁コイル６４への通電は、ターミナル１１２に電気的に接続される図示しない電流供給源によってなされる。

【0051】

ボビン６２には、軸線方向に沿って内孔１１４が貫通形成される。この内孔１１４の下方には、外方コア部材６８の円筒形状部７４が挿入される。また、内孔１１４の上方には、上方コア５８が挿入される。円筒形状部７４の上端部と上方コア５８の下端部は若干離間しており、このため、内孔１１４では、ガイドカラー７８の一部が露呈する。勿論、ガイドカラー７８の、外方コア部材６８及び上方コア５８から露呈した部位と、内孔１１４の内壁との間には所定のクリアランスが形成される。

【0052】

上方コア５８は内孔１１４に単に挿入されているのみであり、ハウジング１２やボビン６２に連結されていない。すなわち、上方コア５８は、ハウジング１２やボビン６２に対して非拘束の状態である。このため、例えば、ハウジング１２から弁本体を離脱させ、さらに、下方コア５６を内孔１１４から引き出した後にハウジング１２ないしボビン６２を下方に向けると、重力の作用のみで上方コア５８等をボビン６２から容易に取り出すことができる。

【0053】

ハウジング１２は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、略円形状の底板部１１６と、該底板部１１６に連なる一対の挟持用側板部１１８、１２０と、挟持用側板部１１８、１２０同士の間に配置されるステー用側板部１２２とからなる。なお、図３Ａは展開図であり、図３Ｂは、図３Ａからプレス加工によって作製されたハウジング１２の全体概略斜視図である。

【0054】

図３Ａ及び図３Ｂから諒解されるように、ハウジング１２は、挟持用側板部１１８、１２０及びステー用側板部１２２（複数個の側板部）が底板部１１６に対して折曲されるとともに、底板部１１６の直径方向内方に向かって弧状に湾曲されることにより、略筒形状体をなす。図１に示すように、底板部１１６は上方に位置して天井部となる。

【0055】

ハウジング１２においては、挟持用側板部１１８、１２０同士の間に大スリット１２４が形成され、且つ挟持用側板部１１８とステー用側板部１２２の間に小スリット１２６、ステー用側板部１２２と挟持用側板部１２０の間に小スリット１２８が形成される。ソレノイド部１４は、主に挟持用側板部１１８、１２０によって挟持され、大スリット１２４からは、カプラ部１００が露呈する（図１参照）。

【0056】

ステー用側板部１２２は、挟持用側板部１１８、１２０に比して幅狭且つ長尺である（図３Ａ参照）。このステー用側板部１２２の一部は、挿通孔１３０が貫通形成された端部（舌片部１３２）を含むようにして、ハウジング１２の直径方向外方に指向して折曲される（図３Ｂ参照）。

【0057】

挿通孔１３０は、ソレノイドバルブ１０を取付対象に位置決め固定するための図示しない取付具（例えば、ネジ等）を通すための孔である。すなわち、ステー用側板部１２２の端部が外方に折曲されて設けられた舌片部１３２は、ステー部として機能する。

【0058】

また、挟持用側板部１１８、１２０の内面には、各々、ハウジング１２の外方に向かって膨出するように段差が設けられている。これらの段差によって、略円形状の嵌合段差１３４が形成される。嵌合段差１３４には、弁ボディ１６の最大径部５０、及び外方コア部材６８のフランジ部７２が嵌合される。

【0059】

なお、ステー用側板部１２２の内面には、挟持用側板部１１８、１２０に形成された嵌合段差１３４に比して、径方向に大きな折曲段差１３６（図１参照）が形成される。

【0060】

本実施の形態に係るソレノイドバルブ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、その作用効果について説明する。

【0061】

従来技術に係るソレノイドバルブでは、上方コア５８として機能する固定コアが天井面に一体的に連なるハウジングを鍛造加工によって成形する必要がある。しかも、固定コアに対し、所定の突出長とするための切削加工を行うことも必要である。すなわち、ハウジングを得るまでに多工程が必要であり、このためにコスト高であるとともに煩雑である。

【0062】

一方、本実施の形態に係るソレノイドバルブ１０では、ハウジング１２と上方コア５８が別個の部材であり、しかも、上方コア５８の形状（有底円筒形状）は簡素である。従って、ワークに対してプレス加工（例えば、深絞りプレス加工）を行うことにより、上方コア５８を容易に作製することができる。

【0063】

なお、プレス加工は、上方コア５８の底壁の厚みＴ１が側壁の厚みＴ２に比して小さくなるように実施される。Ｔ２がＴ１の１．２〜１．４倍の範囲内であれば、上方コア５８の側壁を形成するプレス加工が困難となることはない。

【0064】

また、図３Ｂに示すハウジング１２は、板材から図３Ａに示すワークを切り出し、このワークに、例えば、底板部１１６に対して挟持用側板部１１８、１２０及びステー用側板部１２２を相対的に折曲するとともに、側板部１１８、１２０、１２２同士を互いに近接する方向（直径方向内方）に弧状に湾曲させるプレス加工を施すことで作製される。挟持用側板部１１８、１２０同士が離間しており、且つ挟持用側板部１１８とステー用側板部１２２、ステー用側板部１２２と挟持用側板部１２０も離間しているので、プレス加工中、底板部１１６に対する側板部１１８、１２０、１２２の折曲が容易に進行する。従って、ハウジング１２も容易に作製することができる。

【0065】

底板部１１６に対して挟持用側板部１１８、１２０及びステー用側板部１２２が相対的に折曲されることに伴い、小スリット１２６、１２８及び大スリット１２４が形成される。併せて、上記のプレス加工と同時に、ステー用側板部１２２の端部が外方に向かうように折曲されて舌片部１３２（ステー部）が形成される。

【0066】

すなわち、本実施の形態においては、ステー部を、ハウジング１２の本体と別部材とする必要がない。このため、部品点数が低減する。また、ステー部をハウジング１２に接合するための作業（例えば、溶接）が不要となる。すなわち、工程数が低減する上に作業が簡素となる。加えて、上方コア５８に対して切削加工や穿孔加工を行う必要もない。以上のことから、ハウジング１２及び上方コア５８を得るまでの工程数が低減する。

【0067】

さらに、上記のように単なる曲げプレス加工を行う場合には、深絞りプレス加工に比して、比較的厚肉の素材から成形品を得ることが可能である。このため、小スリット１２６、１２８及び大スリット１２４が形成されたハウジング１２を厚肉のものとして得ることができるので、後述する通電時に磁路面積を確保することができる。

【0068】

また、小スリット１２６、１２８及び大スリット１２４が形成されているため、肉厚の大きなハウジング１２を作製した場合であっても、重量が過度に増加することが回避される。

【0069】

しかも、プレス加工装置は、鍛造加工装置に比して設備投資が低廉である。このことと、上記のように工程数が低減することとが相俟って、コストの低廉化を図ることができる。

【0070】

以上の工程・作業とは別に、図４に示すように、下方コア５６、ガイドカラー７８及びプランジャ６０からなるコア組立体を作製する。

【0071】

すなわち、先ず、内方コア部材７０、外方コア部材６８を個別に作製する。内方コア部材７０、外方コア部材６８の形状が双方とも簡素であるので、両コア部材６８、７０のいずれもプレス加工によって作製することができる。このため、上記と同様の理由から、コストの低廉化を図ることができる。

【0072】

次に、ガイドカラー７８の開口端から、該ガイドカラー７８の内部に内方コア部材７０を圧入する。勿論、ガイドカラー７８内にはプランジャ６０を予め挿入しておく。圧入は、内方コア部材７０の小径端部９０側から行う。

【0073】

小径端部９０の所定量がガイドカラー７８の内部に進入した時点で、圧入を停止する。従って、ガイドカラー７８からは、ガイドカラー７８の中径部８８、及び大径端部８６が露呈する。そして、次に、圧入孔７６の開口から、内方コア部材７０を圧入済のガイドカラー７８を挿入する。この際には、円筒形状部７４のフランジ部７２側から、ガイドカラー７８の閉塞端部側を先ず挿入する。

【0074】

挿入が進行するに従い、ガイドカラー７８の閉塞端部が圧入孔７６から露呈し、さらに、大径端部８６が圧入孔７６に到達する。大径端部８６の直径が圧入孔７６の内径より若干大きいので、大径端部８６は、圧入孔７６に圧入される。

【0075】

大径端部８６の底面と、フランジ部７２の端面とが略面一となった時点で、大径端部８６の圧入孔７６への圧入を停止する。内方コア部材７０の高さ方向寸法が、圧入孔７６の高さ方向寸法に比して小さいことから、内方コア部材７０は、全体が圧入孔７６内に収容される。以上により、プランジャ６０が収容されたガイドカラー７８が下方コア５６に支持されたコア組立体が得られる。

【0076】

この際の圧入距離は、内方コア部材７０の大径端部８６が圧入孔７６に圧入される程度であることから、比較的短い。従って、圧入作業が容易である。また、圧入孔７６の内周壁や内方コア部材７０の外壁に、傷やかじり等が発生することを回避することが容易である。

【0077】

以上のようにして組み立てられたコア組立体では、プランジャ６０と外方コア部材６８の軸心同士に位置ズレが生じることが回避される。すなわち、プランジャ６０と外方コア部材６８の同軸度の精度が向上する。上記したように、プランジャ６０を内部に収容し且つ内方コア部材７０の小径端部９０が圧入されたガイドカラー７８が圧入孔７６に挿入されるとともに、内方コア部材７０の大径端部８６が圧入孔７６に圧入されるからである。

【0078】

次に、例えば、ガイドカラー７８の円孔８０が形成された底壁を含む端部に対し、ウェブワッシャ９８を介して上方コア５８を装着する。これによりガイドカラー７８と上方コア５８の軸心同士が略合致するので、ガイドカラー７８と上方コア５８の同軸度の精度も向上する。結局、外方コア部材６８、プランジャ６０、上方コア５８の同軸度を確保することが容易となる。

【0079】

次に、シャフト８４を貫通孔８２に通した後、コア組立体を構成する外方コア部材６８のフランジ部７２と、スプール１８及びコイルスプリング２８が予め組み付けられた弁ボディ１６の最大径部５０とを当接させ、さらに、外方コア部材６８の円筒形状部７４と上方コア５８を、コイルモールド体１０２が外装されたボビンコイル６６の内孔１１４に通す。なお、これとは逆に、外方コア部材６８の円筒形状部７４と上方コア５８を、コイルモールド体１０２が外装されたボビンコイル６６の内孔１１４に通した後、外方コア部材６８のフランジ部７２と、弁ボディ１６の最大径部５０とを当接させるようにしてもよい。

【0080】

このように、本実施の形態では、プランジャ６０を収容したガイドカラー７８、及び下方コア５６の双方を、コア組立体としてボビンコイル６６の内孔１１４に挿入すればよいので、ソレノイド部１４を容易に組み立てることができる。

【0081】

次に、コイルモールド体１０２をハウジング１２で覆う。この際、大スリット１２４とカプラ部１００の位相を合わせる。

【0082】

ハウジング１２の内面下端には、嵌合段差１３４が設けられている。この嵌合段差１３４の内方に、外方コア部材６８のフランジ部７２と、弁ボディ１６の最大径部５０とが配置された後、いわゆるカシメが行われる。このカシメに伴い、フランジ部７２及び最大径部５０が嵌合段差１３４に嵌合される。この嵌合により、弁ボディ１６及びソレノイド部１４がハウジング１２に保持されてソレノイドバルブ１０が構成される。

【0083】

このソレノイドバルブ１０では、上方コア５８をガイドカラー７８に装着しているので、上方コア５８をハウジング１２に位置決め固定するための支持部材等が不要である。すなわち、本実施の形態では、ハウジング１２に対して上方コア５８を圧入することも、連結する（拘束状態とする）こともしていない。従って、組立作業が簡便となり、その分、作業時間が短縮される。結局、ソレノイドバルブ１０を効率よく組み立てることができる。そして、部品点数が増加することが回避される。

【0084】

また、この構成では、ウェブワッシャ９８によって上方コア５８がハウジング１２側に弾発付勢される。このため、ハウジング１２の底板部１１６の内面に対する上方コア５８の当接状態が良好となる。従って、ハウジング１２と上方コア５８との間で磁路が遮断されることが回避される。

【0085】

その後、ソレノイドバルブ１０は、例えば、可変バルブタイミング機構等の外部機器に組み込まれるとともに、ターミナル１１２が図示しない電流供給源に対して電気的に接続される。この際、第１シール部材４８がソレノイドバルブ１０と外部機器との間のシールをなす。

【0086】

外部機器とソレノイドバルブ１０は、ハウジング１２を構成するステー用側板部１２２の挿通孔１３０に通された取付具（例えば、ネジ等）を介して連結される。

【0087】

このソレノイドバルブ１０は、次のように動作する。

【0088】

ボビンコイル６６を構成する電磁コイル６４に通電がなされていないときには、図１に示すように、コイルスプリング２８が伸張してスプール１８を弾発付勢する。従って、スプール１８が上死点に位置する。この状態では、入力ポート３８と弁孔２０が連通するとともに、スプール１８の環状溝３６を介して弁孔２０と第１出力ポート４０とが連通する。さらに、第２出力ポート４２は、弁孔２０、第１通過孔３２及び内室３０を介してドレインポート４４に連通する。

【0089】

従って、入力ポート３８から弁孔２０内に導入された圧力流体（例えば、作動油）は、弁孔２０を経由して第１出力ポート４０から導出され、例えば、可変バルブタイミング機構の遅角室に送られる。

【0090】

圧力流体は、遅角室から導出された後、第２出力ポート４２から弁孔２０に戻される。圧力流体は、さらに、スプール１８の側壁に形成された第１通過孔３２を介してスプール１８の内室３０に進入し、その後、第２スプリング受部２６に形成された開口を経て、ドレインポート４４からソレノイドバルブ１０の外方に排出される。

【0091】

この状態から前記電流供給源を介してターミナル１１２に電流が供給されることにより、電磁コイル６４に通電がなされる。これに伴って、下方コア５６（固定コア）、プランジャ６０（可動コア）、上方コア５８（固定コア）及びハウジング１２との間に磁界が生じる。すなわち、プランジャ６０を下方コア５６、特に、外方コア部材６８の円筒形状部７４におけるテーパー状に縮径した先端に引き寄せる電磁力がソレノイド部１４に発生する。その結果、プランジャ６０がガイドカラー７８内で下方に指向して変位する。この際、内方コア部材７０とプランジャ６０との間の流体は、プランジャ６０に形成された呼吸孔９６を介して、プランジャ６０の上端面と、ガイドカラー７８の底壁の内面との間に移動する。

【0092】

ここで、ガイドカラー７８の底壁には、円孔８０が形成されている。このため、プランジャ６０の上端面と、ガイドカラー７８の底壁の内面との接触面積が小さい。従って、プランジャ６０の上端面とガイドカラー７８の底壁との間に移動した流体に起因してプランジャ６０がガイドカラー７８に貼り付くことが防止される。すなわち、前記流体によってプランジャ６０が変位することが阻害されることはない。

【0093】

また、上方コア５８の底壁がハウジング１２の底板部１１６の内面に当接しているので、ハウジング１２と上方コア５８の間で磁路が遮断されることはない。また、上方コア５８においては、底壁の厚みＴ１が側壁の厚みＴ２に比して小さく設定されている。このため、上方コア５８の底壁の内面が、ハウジング１２の底板部１１６の内面に近接する。その結果として磁束密度が高まるので、磁気特性（磁路効率）が向上する。従って、プランジャ６０の吸引力が向上する。

【0094】

プランジャ６０が下方に変位すると、該プランジャ６０の下端面に当接したシャフト８４がプランジャ６０から押圧され、下方に変位する。シャフト８４と、内方コア部材７０の貫通孔８２との間に２０μｍ以下のクリアランスが形成されているので、シャフト８４は容易に変位することができる。また、クリアランスがこの程度であれば、シャフト８４が傾斜することが回避される。このため、シャフト８４の摺動抵抗が大きくなることや、かじりが生じることが回避される。

【0095】

さらに、例えば、圧力流体に切粉等の異物が混入し、該異物が前記フィルタを通過して弁孔２０から環状段部５２に流入してきた場合であっても、シャフト８４と貫通孔８２の内壁との間のクリアランスが最大で２０μｍ程度であるので、異物が貫通孔８２に進入することが防止される。

【0096】

なお、圧入孔７６の内壁と、内方コア部材７０の外壁との間に流体が進入した際、該流体に異物が同伴されて進入することも考えられる。

【0097】

ここで、内方コア部材７０には、上記したように第１段部９２、第２段部９４が所定角度（本実施の形態では約１８０°）で離間して設けられている。従って、圧入孔７６に進入した流体は、第１段部９２に沿って上昇した後、中径部８８の外壁に沿って周回し、さらに、第２段部９４に沿って上昇することになる。すなわち、内方コア部材７０において、圧力流体が流通可能な流路は、図２Ｂの矢印に示すように、第１段部９２、中径部８８及び第２段部９４によって形成されるクランク流路である。

【0098】

クランク流路では、始点から終点に至るまでの総距離を長く設定することができる。しかも、クランク流路には屈曲点が設けられるので、流体の流通方向も屈曲することになる。すなわち、クランク流路はラビリンス構造をなす。長尺であり且つこのような形状のクランク流路（ラビリンス構造）を、異物が流通することは困難である。従って、流体に同伴された異物がクランク流路を通過してガイドカラー７８内、換言すれば、プランジャ６０側に到達することは困難である。

【0099】

しかも、流体は、下方から上方に指向してクランク流路を流通することになる。このために流体に重力が作用するので、異物にも重力が作用する。従って、流体ないし異物が、クランク流路の下方の壁（特に、大径端部８６と中径部８８との段差）に捕捉され易くなる。このことによっても、異物がクランク流路を通過することが阻害される。

【0100】

すなわち、クランク流路に異物が混入した場合、該異物は、このクランク流路を流通する過程で捕捉される。以上のような理由から、圧入孔７６に進入した異物がガイドカラー７８（プランジャ６０側）まで到達することを回避することができる。

【0101】

このため、ボビンコイル６６、下方コア５６、上方コア５８及びプランジャ６０等を含んで構成されるソレノイド部１４の磁気特性に、異物に起因する影響が及ぶことが回避される。また、異物が、プランジャ６０と、該プランジャ６０を囲繞するガイドカラー７８との間に噛み込まれることが防止されるので、プランジャ６０の変位が妨げられることも防止される。

【0102】

従って、このソレノイドバルブ１０では、ソレノイド部１４の磁気特性が良好に維持されるとともに、プランジャ６０の吸引力が良好に保たれる。

【0103】

シャフト８４の下端面がスプール１８の上端面に当接しているため、シャフト８４が変位することに追従し、スプール１８も下方に変位する。この際、コイルスプリング２８が収縮する。

【0104】

プランジャ６０、ひいてはスプール１８の変位量は、電磁コイル６４に通電される電流に基づいて制御される。すなわち、変位量は、電流値が小さいときには小さく、大きいときには大きくなる。

【0105】

例えば、スプール１８の変位量が小さいときには、スプール１８の側壁によって第１出力ポート４０及び第２出力ポート４２の双方が閉塞される。すなわち、弁孔２０と、第１出力ポート４０及び第２出力ポート４２との連通が遮断される。このため、圧力流体がソレノイドバルブ１０から導出されることはない。

【0106】

一方、スプール１８の変位量が最大となるとき、換言すれば、下死点に位置するときには、スプール１８の下端面がスプール受部２４に着座する。この場合、入力ポート３８は、弁孔２０及び環状溝３６を介して第２出力ポート４２に連通する。また、第１出力ポート４０は、弁孔２０、第２通過孔３４及び内室３０を介してドレインポート４４に連通する。

【0107】

従って、入力ポート３８から弁孔２０内に導入された圧力流体は、弁孔２０及び環状溝３６を経由して第２出力ポート４２から導出され、例えば、可変バルブタイミング機構の進角室に送られる。

【0108】

圧力流体は、進角室から導出された後、第１出力ポート４０から弁孔２０に戻され、さらに、第２通過孔３４を介してスプール１８の内室３０に進入し、その後、上記と同様に開口を経て、ドレインポート４４からソレノイドバルブ１０の外方に排出される。

【0109】

適切な量の圧力流体が流通した後、前記電流供給源からターミナル１１２への電流供給が停止され、結局、電磁コイル６４への通電が停止される。これに伴って、プランジャ６０を引き寄せていた前記電磁力が消失する。従って、コイルスプリング２８が伸張してスプール１８を弾発付勢する。

【0110】

このため、スプール１８、シャフト８４及びプランジャ６０が上方に変位し、最終的に上死点に位置する。この際、プランジャ６０の上端面と、ガイドカラー７８の底壁の内面との間の流体が、呼吸孔９６を介してプランジャ６０の下端面と内方コア部材７０との間に移動する。

【0111】

電磁コイル６４に対する通電・通電停止が繰り返されることに伴い、上記したように電磁力が形成又は消滅する。ここで、内方コア部材７０がガイドカラー７８及び外方コア部材６８の各々に圧入され、且つガイドカラー７８に上方コア５８が装着されているので、上方コア５８、プランジャ６０、外方コア部材６８及び内方コア部材７０の軸心同士が略合致する。すなわち、同軸度の精度が向上する。従って、ヒステリシス特性が良好となる。

【0112】

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0113】

例えば、ソレノイドバルブ１０は、横臥姿勢や、図１とは天地が逆になった姿勢で外部機器に取り付けられたとしても使用することが可能である。

【0114】

また、弁部材としてスプール１８を採用する必要は特にない。すなわち、ソレノイドバルブは、通電停止時に閉状態となるいわゆるノーマルクローズドタイプや、通電停止時に開状態となるいわゆるノーマルオープンタイプであってもよい。

【符号の説明】

【0115】

１０…ソレノイドバルブ １２…ハウジング
１４…ソレノイド部 １６…弁ボディ
１８…スプール ２０…弁孔
２８…コイルスプリング ３０…内室
３６…環状溝 ３８…入力ポート
４０…第１出力ポート ４２…第２出力ポート
４４…ドレインポート ５６…下方コア
５８…上方コア ６０…プランジャ
６２…ボビン ６４…電磁コイル
６６…ボビンコイル ６８…外方コア部材
７０…内方コア部材 ７２…フランジ部
７４…円筒形状部 ７６…圧入孔
７８…ガイドカラー ８０…円孔
８２…貫通孔 ８４…シャフト
８６…大径端部 ８８…中径部
９０…小径端部 ９２…第１段部
９４…第２段部 ９６…呼吸孔
９８…ウェブワッシャ １００…カプラ部
１０２…コイルモールド体 １１２…ターミナル
１１４…内孔 １１６…底板部
１１８、１２０…挟持用側板部 １２２…ステー用側板部
１２４…大スリット １２６、１２８…小スリット
１３０…挿通孔 １３２…舌片部
１３４…嵌合段差

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】