JP4768575B2

JP4768575B2 - ソレノイドバルブ

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Publication number: JP4768575B2
Application number: JP2006295063A
Authority: JP
Inventors: 光昭中田; 雅記御簾納
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-10-31
Also published as: JP2008111490A

Description

本発明は、例えば車両のパワーステアリング装置に適用され、流体の圧力や流量を制御するために用いられるソレノイドバルブに関する。

この種のソレノイドバルブとしては、例えば自動変速機の油圧制御弁に適用された以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

このソレノイドバルブは、ほぼ有底円筒状に形成され、底部のほぼ中央位置に貫通孔を有するヨークと、該ヨークの貫通孔に軸方向に沿って挿通配置され、該貫通孔の孔縁に外周部がかしめ固定されたほぼ円筒状のハウジングと、該ハウジングの上端開口部の内周側に軸方向に沿って摺動自在に設けられると共に、付勢部材によって下方へ常時付勢されたほぼ円筒状の可動コアと、前記ヨークの上端部開口縁にフランジ部を介してかしめ固定され、ほぼ中央位置にハウジングの上端部と所定の間隔をもって対峙する円筒部が下方へ突出形成された固定コアと、前記ヨーク内に収容され、前記ハウジングの上端部と前記固定コアの円筒部の両外周部に軸方向に跨って配置されたほぼ円筒状のコイルと、を備え、前記固定コアによってヨークの上端開口部が閉塞されている。

また、前記ハウジングの下端部開口は、高圧の油圧供給源に接続されると共に、ほぼ有蓋円筒状に形成されて上壁の中央位置に弁孔を有する弁プレートによって内側に圧力室が画成されている。さらに、この弁プレートの弁孔は前記可動コアの内周側に係止固定されシャフトによって閉塞されており、可動コアが上方へ摺動することに伴って弁孔が開成され、前記油圧供給源から前記圧力室内へと作動油が導入されるようになっている。そして、この圧力室内に導入された作動油は、前記ハウジングの下端部開口の周壁に径方向に沿って貫通形成された流出口を介して前記圧力室内に導入された作動油が自動変速機のクラッチやブレーキに圧送されるようになっている。

以上のような構成を有するソレノイドバルブは、前記コイルが通電されることによって磁界が発生し、その磁束がハウジングから可動コアを介して固定コアへと流れることにより、可動コアがコイルに対する通電量に比例した吸引力によって前記付勢部材の付勢力に抗して上方へシャフトと共に移動するようになっている。このようにして、前記通電量に応じた吸引力に基づいて前記弁孔を開成し、この開閉量に基づいて自動変速機へ供給する作動油の流量を制御している。
特開２００２−３５７２７９号公報

しかしながら、従来のソレノイドバルブにあっては、磁路を構成する前記ヨーク、前記固定コア及びハウジングがそれぞれ別体に形成されていることから、各接合部に隙間が形成されないように、該各接合部にかしめ加工を施すことが余儀なくされている。この結果、ソレノイドバルブの組立作業が煩雑になってしまうと共に、この組立作業の悪化に伴い製造コストの高騰化を招来してしまっている。

本発明は、このような技術的課題に着目して案出されたものであって、加工及び組立作業を容易化して、製造コストの低廉化を図り得るソレノイドバルブを提供するものである。

請求項１に記載の発明は、磁性材によって一体に形成され、筒状に形成されたコイル収容部と、該コイル収容部の軸方向一方側から延設されて前記コイル収容部よりも小径に形成された可動コア保持部とを有するハウジングと、前記コイル収容部の内部外周側に配置されたほぼ筒状の電磁コイルと、磁性材によって一体に形成され、前記電磁コイルの軸方向他方側に設けられた大径部と、該大径部の軸方向一方側から前記電磁コイルの内周側に向かって延設された先端部とを有する固定コアと、前記電磁コイルの内側に軸方向移動可能に収容されて、その軸方向一方側が前記可動コア保持部側まで延出するように構成される一方、その軸方向他方側が前記固定コアの軸方向一方側の端部にエアギャップを介して対峙された可動コアと、非磁性材によって筒状に形成され、その軸方向一方側が前記可動コア収容部内まで延設され、かつ、前記可動コアの軸方向一方側を液密に包囲するように構成されると共に、その軸方向他方側が前記固定コアの先端部に固定され、かつ、該固定コアとの間がシールされたキャップと、を備えたことを特徴としている。

この発明によれば、前記可動コア保持部を前記コイル収容部の外端縁から軸方向へ一体に延設したことによって、かしめ加工など余計な作業を施すことなく前記ハウジングを例えばプレス成形などによって容易に形成することが可能となり、装置の構成を簡略化することができる。したがって、装置の加工作業や組付作業の作業性が向上し、製造コストの低廉化が図れる。

請求項２に記載の発明は、前記キャップの軸方向一方側を半球状に形成したことを特徴としている。

この発明によれば、キャップの軸方向一方側を半球状に形成したことにより、該キャップの内面に対して可動コアの軸方向一方側の端部を点接触させることが可能となるため、作動油の表面張力によるキャップ内面と可動コア端部との吸着を抑制することができる。これによって、可動コアに対して余分な磁気吸引力を発生させる必要が無くなり、装置の省電力化やこれに基づく当該装置の小型化に供される。

以下、本発明に係るソレノイドバルブの各実施の形態を図面に基づいて詳述する。なお、各実施の形態では、このソレノイドバルブを例えば車両のパワーステアリング装置に適用したものを示している。

図１〜図６は本発明に係るソレノイドバルブの第１の実施の形態を示し、まずこのソレノイドバルブ２１の適用されたパワーステアリング装置について説明すると、図５に示すように、ステアリングホイール１が連結された操舵軸２と、該操舵軸２の操舵回転トルクを検出するトルクセンサ３と、前記操舵軸２に連繋されたラック・ピニオン機構４と、該ラック・ピニオン機構４に連繋されたパワーシリンダ５と、該パワーシリンダ５に油圧を給排する油圧回路１０と、該油圧回路１０に不具合が生じた際に前記パワーシリンダ５の油圧を給排するリリーフ回路１１と、から構成されている。

前記パワーシリンダ５は、車体の幅方向に延設された円筒状のシリンダチューブ６内に前記ラック・ピニオン機構４に連繋したラック軸７が貫装され、該ラック軸７にシリンダチューブ６内を摺動する円環状のピストン８が固定されている。そして、シリンダチューブ６内には、ピストン８によって左右の第１油圧室９ａと第２油圧室９ｂが隔成されている。

前記油圧回路１０は、各一端部が前記各油圧室９ａ，９ｂに接続された一対の第１、第２通路１２ａ，１２ｂと、該両通路１２ａ，１２ｂの他端部に接続されて、車両状態を制御する電子コントローラ１６の制御電流に基づいて駆動されるポンプモータ１７によって正逆回転可能なオイルポンプ１８と、前記オイルポンプ１８の上流側に配置されて内部に作動油を貯留したリザーバタンク１９と、から構成されている。

前記リリーフ回路１１は、前記両油圧室９ａ，９ｂ間に接続されており、各一端部が該各油圧室９ａ，９ｂに接続された一対の第３、第４通路１３ａ，１３ｂと、該第３、第４通路１３ａ，１３ｂを相互に連通させる一対の第５、第６通路１４ａ，１４ｂと、該第５、第６通路１４ａ，１４ｂを連通させる連通路１５と、該連通路１５の途中に設けられて、この連通路１５を連通あるいは遮断するソレノイドバルブ２１と、を備えている。

そして、前記第５通路１４ａには、第３通路１３ａから連通路１５内への流入を許容する第１逆止弁２０ａ及び第４通路１３ｂから連通路１５内への流入を許容する第２逆止弁２０ｂがそれぞれ設けられている一方、第６通路１４ｂには、連通路１５から第３通路１３ａ内への流入を許容する第３逆止弁２０ｃ及び連通路１５から第４通路１３ｂ内への流入を許容する第４逆止弁２０ｄがそれぞれ設けられている。

前記ソレノイドバルブ２１は、図１に示すように、磁性材によってほぼ有蓋円筒状に形成されたハウジング２２と、該ハウジング２２の内部外周側に軸方向（図中の上下方向）に沿って収容配置されたほぼ円筒状のコイルユニット２３と、下端側が前記コイルユニット２３の内周側に軸方向に沿って摺動自在に収容され、上端側がコイルユニット２３の上端縁から突出状態に配置されたほぼ円柱状の可動コア２４と、上端部がコイルユニット２３の内周側に収容されると共に前記可動コア２４の下端部に対して対向配置されたほぼ円筒状の固定コア２５と、を備えている。

前記ハウジング２２は、図１中の下側から上壁側へ向かって段差縮径状にプレス成形によって連続一体に形成されており、下端の開口縁に最も大きい内径に形成されて前記固定コア２５の軸方向ほぼ中間部を嵌合保持する固定コア嵌合部２２ａと、該固定コア嵌合部２２ａから上端側へ若干縮径状に延設されて前記コイルユニット２３を収容保持するコイル収容部２２ｂと、該コイル収容部２２ｂの上端縁から軸方向外側（上端側）へさらに縮径状に延設された可動コア保持部２２ｃと、を有している。

前記コイル収容部２２ｂは、前記コイルユニット２３の外径とほぼ同じ内径に形成されていると共に、該コイルユニット２３の軸方向長さとほぼ同じ軸方向長さに形成されている。すなわち、前記コイルユニット２３は、上端面が前記コイル収容部２２ｂの上壁部内面に突き当て状態に嵌挿され、下端面が前記コア嵌合部２２ａの上壁面とほぼ同じ軸方向位置となるように配置されている。

前記可動コア保持部２２ｃは、前記可動コア２４の外径よりも僅かに大きい内径に設定され、該可動コア２４の上端側を収容保持しつつ摺動案内可能に形成されている。さらに、この可動コア保持部２２ｃは、その軸方向長さが、前記ソレノイドバルブ２１の組み付け状態において前記コイルユニット２３の上端縁から突出する可動コア２４の最大突出量よりも若干大きく設定されている。

また、前記ハウジング２２は、開口端部の外周縁に対称に形成された一対のフランジ部２２ｄが径方向へ沿ってそれぞれ延設されており、該各フランジ部２２ｄにそれぞれ貫通形成された取付孔を介して図外のパワーステアリング装置のコントロールバルブにボルトによって固定されている。

前記可動コア２４は、磁性材料によって形成され、前記固定コア２５と対向する下端部に、軸方向に沿って凹部２４ａが穿設されている。この凹部２４ａ内には、ほぼ棒状のシャフト２６が軸方向へ沿って摺動自在に挿入保持され、該シャフト２６の上端部に拡径状に形成された規制部２６ａと固定コア２５の上端面との間に付勢部材である第１スプリング２７が弾装されている。すなわち、可動コア２４は、前記第１スプリング２７の付勢力によって上方へ常時付勢され、固定コア２５の上端面から軸方向へ所定の間隔（後述するエアギャップＧ）を隔てて配置されている。

前記固定コア２５は、磁性材料によって形成されていて、前記コイルユニット２３の内周側に嵌挿される先端部２５ａと、該先端部２５ａの下部に径方向外側へ拡径されて前記ハウジング２２の固定コア嵌合部２２ａ内に収容保持される大径部２５ｂと、該大径部２５ｂから下方へ縮径状に形成されて前記パワーステアリング装置のコントロールバルブ内に収容される油路構成部２５ｃと、を有している。

そして、前記固定コア２５は、前記大径部２５ｂが前記ハウジング２２の固定コア嵌合部２２ａの上壁部内面に突き当て状態に嵌挿されることによって上端側がハウジング２２に収容され、該固定コア２５の上端側を収容するハウジング２２を前記パワーステアリング装置のコントロールバルブのバルブボディに固定することにより、大径部２５ｂを介してハウジング２２と前記バルブボディとの間に挟持状態に保持されている。

また、前記固定コア２５は、径方向ほぼ中央位置に軸方向に沿って貫通孔２８が形成され、この貫通孔２８は、前記可動コア２４の軸方向の移動に伴って前記シャフト２６が摺動する上端側のシャフト摺動部２８ａと、該シャフト摺動部２８ａから下端側へ向かって拡径し、前記第６通路１４ｂ側の連通路１５に接続される下端側の拡径部２８ｂと、から構成されている。

前記拡径部２８ｂ内には、該拡径部２８ｂ内を上側の背圧室２９と下側の圧力室３０の二つの油室に隔成するほぼ円筒状のポペット３１が軸方向へ沿って摺動自在に収容保持されている。このポペット３１は、上端部に前記拡径部２８ｂの内径とほぼ同じ外径に形成されて拡径部２８ｂ内を前記各油室２９，３０に隔成すると共に、軸方向に沿ってほぼスプライン状に複数の切欠溝が形成されたピストン部３１ａと、該ピストン部３１ａから下端側へ向かって段差縮径状に形成された段差縮径部３１ｂと、下端部にほぼ半球面状に形成された球状部３１ｃと、を有している。

また、前記拡径部２８ｂ内の下端側開口部には、ほぼ有蓋円筒状に形成されたシート部材３２が下方から圧入されている。このシート部材３２は、底壁のほぼ中央位置に弁孔３２ａが貫通形成され、該弁孔３２ａは、上端側開口部が軸方向外側へ向かって漸次拡径する擂り鉢状に形成されている。そして、この弁孔３２ａは、前記ポペット３１が最下位置にあるときには、図２に示すように前記シート部材３２の弁孔３２ａは前記球状部３１ｃによって閉塞され、該ポペット３１の摺動に伴い開閉されるようになっている。

また、前記ポペット３１には、軸方向に沿って油孔が貫通形成されていると共に、該油孔の上端側にはオリフィス状の極小孔３１ｄが形成されており、この極小孔３１ｄは、上端側開口縁が軸方向外側へ向かって漸次拡径する擂り鉢状に形成されている。そして、この極小孔３１ｄは、前記シャフト２６が最下位置にあるときに、図２に示すように前記シャフト２６の下端部に形成されたほぼ半球面状の球状部２６ｂによって閉塞され、該ポペット３１の摺動に伴い開閉されるようになっている。

さらに、前記ポペット３１のピストン部３１ａの下側面と前記シート部材３２の上面との間には、該ポペット３１の段差縮径部３１ｂの外周域を囲繞するように第２スプリング３３が弾装され、この第２スプリング３３の付勢力によってポペット３１は上方へ常時付勢された状態となっており、これによって、前記ポペット３１は、前記シャフト２６とほぼ連動するようになっている。

また、前記固定コア２５の油路構成部２５ｃの周壁には、軸方向のほぼ中央位置に、図４に示す前記第５通路１４ａ側の連通路１５に接続された図１中右側の流入口３４ａと、前記リザーバタンク１９に接続された図１中左側の流出口３４ｂと、が径方向に沿って貫通形成されている。これにより、前記流入口３４ａを介して前記圧力室３０内に流入した作動油は、前記ポペット３１によって前記シート部材３２の弁孔３２ａが閉塞されている場合には、前記流出口３４ｂを介してリザーバタンク１９へと排出される一方、前記弁孔３２ａが開成されている場合には、該弁孔３２ａを介して連通路１５から前記第６通路１４ｂへと流出するようになっている。

なお、前記流入口３４ａに対して軸方向両端側の前記油路構成部２５ｃの外周壁には、それぞれ円環状のシール嵌着溝が切欠形成され、該各シール嵌着溝にはそれぞれＯリングが嵌着されている。これによって、前記流入口３４ａ及び流出口３４ｂを介して給排される作動油が固定コア２５の油路構成部２５ｃの外周面と前記バルブボディの内周面との間からの油漏れが防止されている。

前記コイルユニット２３は、前記可動コア保持部２２ｃの内径とほぼ同じ内径に設定され、前記可動コア２４の下端部及び固定コア２５の先端部２５ａの外周側に僅かな隙間を隔てて嵌着されたほぼ円筒状のボビン３５と、該ボビン３５の外周に巻回された電磁コイル３６と、該電磁コイル３６を含めて前記ボビン３５を包囲するほぼ円筒状のヨーク３７と、を備えている。

そして、前記コイルユニット２３は、その軸方向長さＬ１が前記可動コア２４の軸方向長さＬ２と前記固定コア２５の先端部２５ａの軸方向長さＬ３との和よりも小さく設定され、前述のように可動コア２４がコイルユニット２３の上端縁から突出するように構成されている。

また、前記ボビン３５の下端部内周縁には、ほぼ円環状の変形部である弾性突部３８が軸方向へ突設されており、前記コイルユニット２３が収容された前記ハウジング２２に対して前記固定コア２５を組み付ける際に、前記弾性突部３８が固定コア２５の大径部２５ｂの上面によって押圧されて潰れ変形（弾性変形）することにより、前記パワーステアリング装置の振動などによるコイルユニット２３の軸方向のがたつきが防止されている。

さらに、前記コイルユニット２３の上端部には、図４に示すように、所定位置に前記電磁コイル３６に接続された端子部３９が設けられており、該端子部３９からこれに対応するハウジング２２のコイル収容部２２ｂの上壁に貫通形成された取り出し孔を介して前記ソレノイドバルブ２１の軸方向へハーネス４０が取り出されている。そして、前記コイルユニット２３は、このハーネス４０を介して前記電子コントローラ１６に接続されている。

また、前記固定コア２５の先端部２５ａは、図２に示すように、前記可動コア２４とほぼ同じ外径に設定されていると共に、端縁の径方向内側がほぼ円錐台形状に突出形成されている。すなわち、この先端部２５ａの端縁は、最外周部に軸方向に対してほぼ垂直に形成された第１水平面４１と、該第１水平面から径方向内側へ上り傾斜状に形成された錐面状の雄側テーパ面４２と、該雄側テーパ面４２から径方向内側へほぼ水平状に形成されて前記第１スプリング２７の一端部を支持する第２水平面４３と、から構成されている。

一方、前記可動コア２４の底面（下端縁）は、前記固定コア２５の先端部２５ａの端縁に対して嵌合可能に形成されており、前記固定コア２５の第１水平面４１とほぼ平行に形成された水平面４４と、該水平面４４よりも径方向内側の前記凹部２４ａの開口縁に前記固定コア２５の雄側テーパ面４２とほぼ平行となるように周方向に沿って形成されたほぼ擂り鉢状の雌側テーパ面４５と、を有している。なお、可動コア２４の上端面は、図１及び図２に示すように、前記水平面４４とほぼ平行となる水平面状に形成されると共に、外周端縁がテーパ状に形成されてやや先細り形状となっている。

そして、前記可動コア２４と固定コア２５とは前述のような前記第１スプリング２７の付勢力によって所定の間隔をもって離間していることから、該両者の間、すなわち可動コア２４の水平面４４と固定コア２５の第１水平面４１との間及び可動コア２４の雌側テーパ面４５と固定コア２５の雄側テーパ面４２との間には、軸方向に沿ってほぼ等間隔となるエアギャップＧが形成されている。

かかる可動コア２４の下端部及び固定コア２５の先端部２５ａの各端縁の形状に基づいて、可動コア２４が下方へ摺動して固定コア２５に当接した際に、前記水平面４４が固定コア２５の第１水平面４１に、前記雌側テーパ面４５が固定コア２５の雄側テーパ面４２に、それぞれ密着するように構成されている。

また、前記可動コア２４及び固定コア２５の先端部２５ａの両外周面は、可動コア２４はほぼ有底円筒状のキャップ４６によって包囲されている。このキャップ４６は、非磁性の金属材料によって薄肉に形成され、上壁部に半球面上に形成された球状部４６ａを有しており、可動コア２４全体を収容すると共に、開口端部が固定コア２５の先端部２５ａに被嵌されて、開口端部近傍の内周面と固定コア２５の先端部２５ａの外周面とが溶接によって固定されている。これによって、前記固定コア２５の背圧室２９からシャフト摺動部２８ａを介して前記エアギャップＧ内に流入した作動油がシールされ、該作動油の前記コイル収容部２２ｂへの流出が防止されている。

以上のような構成から、前記ソレノイドバルブ２１は、前記電子コントローラ１６から前記電磁コイル３６に励磁電流が通電された状態では、図３に示すように、該電磁コイル３６に磁界が発生し、図中の二点差線で示すようにハウジング２２と、可動コア２４及び固定コア２５を磁路として閉回路状に磁界が形成されることにより、固定コア２５に対して離間状態にある可動コア２４に吸引力（磁力）が作用する。

これによって、可動コア２４が前記第１スプリング２７の付勢力に抗して下方へ摺動し、これに伴ってシャフト２６が押し下げられる。そして、シャフト２６の下方への移動に伴い、シャフト２６の球状部２６ｂがポペット３１の極小孔３１ｄの上端部開口縁に当接して押圧されることから、シャフト２６によってポペット３１の極小孔３１ｄが閉塞されつつポペット３１が前記第２スプリング３３の付勢力に抗して下方へ押し下げられる。そうすることにより、下降したポペット３１の球状部３１ｃが前記シート部材３２の弁孔３２ａの上端部開口縁に当接して押圧され、該弁孔３２ａがポペット３１によって閉塞されることで、前記連通路１５、つまり前記第５通路１４ａと前記第６通路１４ｂとの連通が遮断される。これによって、前記固定コア２５の流入口３４ａから前記圧力室３０内に導入された作動油は、前記流出口３４ｂを介して前記リザーバタンク１９へと排出される。

なお、このとき、前記圧力室３０内に作動油が導入されることによって圧力室３０内の内圧が上昇することから、該圧力室３０内の作動油がリザーバタンク１９へ排出されることと並行して、この圧力室３０内の作動油の一部がポペット３１の切欠溝を介して前記背圧室２９へと導入される。これにより、背圧室２９と圧力室３０内の両内圧がバランスされ、ポペット３１が最下位置に保持されたまま、圧力室３０内の作動油はリザーバタンク１９へと排出されることとなる。

一方、前記ソレノイドバルブ２１において、前記電磁コイル３６に対する制御電流が遮断されると、図１に示すように、固定コア２５に対して可動コア２４を引きつける吸引力が作用しなくなることから、該可動コア２４と共にシャフト２６が第１スプリング２７の付勢力によって上方へ持ち上げられるように摺動する。これに伴って、シャフト２６の球状部２６ｂがポペット３１の極小孔３１ｄの上端部開口縁から離間し、これにより、前記背圧室２９内の作動油が前記極小孔３１ｄから前記シート部材３２の弁孔３２ａを介して前記第６通路１４ｂへ導入されると共に、第２スプリング３３の付勢力が前記背圧室２９の内圧に打ち勝ってポペット３１が上方へ持ち上げられるように摺動する。そうすることにより、ポペット３１の球状部３１ｃがシート部材３２の弁孔３２ａから離間して、前記第５通路１４ａと前記第６通路１４ｂとが連通状態となる。すなわち、ポペット３１がシート部材３２から離間することによってできた前記球状部３１ｃと前記弁孔３２ａとの隙間を介して前記圧力室３０内に滞留した作動油及び前記流入口３４ａから流入する作動油が前記第６通路１４ｂへと導入される。

次に、かかる機能を有する前記ソレノイドバルブ２１を適用したことによる前記パワーステアリング装置全体の作用について、図４〜図６に基づいて説明する。

まず、図５に示すように、車両の正常な運転状態においては、例えばステアリングホイール１を右回転させると、前記電子コントローラ１６からの制御信号によってポンプモータ１７が正転駆動されることに伴いオイルポンプ１８も正転駆動される。かかるポンプ作用によって前記第１通路１２内に吐出された作動油は、前記パワーシリンダ５の第１油圧室９ａに導入され、該第１油圧室９ａと前記第２油圧室９ｂ内の作動油の圧力差によってピストン８が図中右方向へ摺動する。これに伴って、前記第２油圧室９ｂ内の作動油は前記第２通路１２ｂを介してリザーバタンク１９へと排出されると共に、該第２油圧室９ｂ内の作動油の一部は、前記第４通路１３ｂを通じて前記第５通路１４ａ内へと流入し、前記第２逆止弁２０ｂを押し開いて前記連通路１５内へと導入される。このとき、前記ソレノイドバルブ２１には、電子コントローラ１６から電磁コイル３６に制御電流が通電されているため、前記連通路１５は遮断状態にあり、前記第５通路１４ａ内の作動油は、前記第６通路１４ｂへは導入されない。すなわち、第２油圧室９ｂ内の油圧が、第１油圧室９ａ内へ導入されることはない。

一方、例えばオイルポンプ１８が故障するなど、前記油圧回路１０内の欠陥を前記電子コントローラ１６が検知した場合には、該電子コントローラ１６からの前記ソレノイドバルブ２１への制御電流の供給が遮断される。そうすると、前記電磁コイル３６に発生していた磁界は消滅し、前述のようなソレノイドバルブ２１の作用によって図６に示すように前記第６通路１４ｂ側の連通路１５に接続された前記弁孔３２ａが開成される。これにより、前記第５通路１４ａから連通路１５に流入した作動油は、前記弁孔３２ａを介して第６通路１４ｂへと導入され、第３逆止弁２０ｃを押し開いて前記第３通路１３ａを通じて第１油圧室９ａ内へと供給される。すなわち、第１油圧室９ａと第２油圧室９ｂとが連通状態となり、第２油圧室９ｂ内の油圧の一部が第１油圧室９ａへと供給されることから、前記油圧回路１０に欠陥が生じても確実に操舵を行うことが可能となる。なお、ステアリングホイールを左回転させたときは、図７に示すように前述の作用とは対称の作用となり、第１油圧室９ａ内の油圧の一部が第２油圧室９ｂへと供給される。

以下、前記ソレノイドバルブ２１の特異な構成に基づく作用効果について説明する。

前記ソレノイドバルブ２１では、前記可動コア保持部２２ｃを前記コイル収容部２２ｂの上端縁から軸方向（上方）へ一体に延設した、すなわち、ハウジング２２と可動コア２４とが径方向に近接する部分を、従来のように前記コイルユニット２３のボビン３５と可動コア２４との間に隔壁状に設けるのではなく、コイルユニット２３の軸方向外側（図中の上方）に設けたことによって、ハウジング２２の形状が複雑化したり、これに基づいてハウジング２２を分割構造にしたりすることがなく、ハウジング２２の形状を簡素化することができる。

また、前記ハウジング２２と可動コア２４の径方向に近接する部分を、前記コイルユニット２３の内周側ではなく、該コイルユニット２３の軸方向外側に設けたため、従来のような可動コア２４とボビン３５との間に隔壁状に形成されたハウジング２２の厚さ寸法分だけボビン３５の内径、すなわち電磁コイル３６の内径を縮径することができ、電磁コイル３６の巻線の周方向長さを短縮することができる。これにより、電磁コイル３６の通電時における抵抗（発熱）を低減することが可能となり、前記ソレノイドバルブ２１の省電力化が図れるため、電磁コイル３６において従来よりも少ない巻数で所望とする磁力を発生させることが可能となる。

また、前記可動コア２４の下端縁に雌側テーパ面４５を設け、前記固定コア２５の先端部２５ａの端縁に前記可動コア２４の雌側テーパ面４５とほぼ平行な雄側テーパ面４２を設けたことによって、可動コア２４が摺動した際の軸方向の変位量に対する固定コア２５との対向面間距離の離間量、すなわち、可動コア２４の水平面４４と固定コア２５の第１水平面４１との間隔Ｃ１と比べて可動コア２４の雌側テーパ面４５と固定コア２５の雄側テーパ面４２との間隔Ｃ２を小さくすることができ、可動コア２４と固定コア２５との対向面間距離に基づく電磁コイル３６に生じた磁界による吸引力（磁力）の減少幅を小さくすることが可能となるため、前記ソレノイドバルブ２１の省電力化が図れ、より小さな電力で所望とする吸引力を得ることが可能となる。

さらに、これに加えて、前記可動コア２４の下端縁に雌側テーパ面４５を、前記固定コア２５の先端部２５ａの端縁に雄側テーパ面４２を設けたために、可動コア２４と固定コア２５との対向面積が拡大されることから、可動コア２４及び固定コア２５の径方向寸法を拡大することなく、電磁コイル３６の通電時における固定コア２５に対する可動コア２４の吸引力を高めることが可能となる。これによっても、前記ソレノイドバルブ２１の省電力化が図れる。

しかも、前記可動コア２４と固定コア２５の両対向端面を、いずれも前記各水平面４１，４４及び各テーパ面４２，４５によって構成したことから、特に前記吸引力の発生時の可動コア２４と固定コア２５とが比較的大きく離間した状態においては前記各テーパ面４２，４５によって吸引力の向上が図れ、特に可動コア２４摺動後の可動コア２４と固定コア２５とが比較的小さく離間した状態においては前記各水平面４１，４４によって吸引力の向上が図れるため、固定コア２５に対して可動コア２４を効果的に吸引することができる。

したがって、この実施の形態によれば、前記可動コア保持部２２ｃを前記コイル収容部２２ｂの上端縁から軸方向へ一体に延設し、前記ハウジング２２をプレス成形によって形成したため、かしめ加工など余計な作業を施すことなく、ハウジング２２を容易に形成することができる。したがって、装置の加工作業及び組付作業の両作業性が向上し、製造コストの低廉化が図れる。

また、前記ハウジング２２と可動コア２４の径方向に近接する部分を、前記コイルユニット２３の軸方向外側に設け、該コイルユニット２３の内径を可動コア２４の外径に合わせて縮径状に形成したことによって、前記可動コア保持部２２ｃの延設に伴うソレノイドバルブ２１の軸方向の大型化を抑制することができると共に、該ソレノイドバルブ２１の径方向の小型化も図れる。

さらに、前記可動コア２４の下端縁に雌側テーパ面４５を設け、前記固定コア２５の先端部２５ａの端縁に前記可動コア２４の雌側テーパ面４５とほぼ平行な雄側テーパ面４２を設けたことによって、より小さな電力で所望とする吸引力を得ることが可能となり、前記ソレノイドバルブ２１のさらなる径方向の小型化が図れる。

また、前記キャップ４６の上端部を半球面上に形成したことによって、可動コア２４が最上位置にあるときに、該可動コア２４の上端部をキャップ４６の内面に対して点接触させることが可能となるため、キャップ４６内に滞留した作動油の表面張力によって可動コア２４の上端部がキャップ４６の内面に吸着してしまうことがなくなる。これにより、可動コア２４に対して余分な吸引力を発生させる必要がなく、より小さな電力で可動コア２４を吸引することが可能となるため、ソレノイドバルブ２１の省電力化が図れ、該ソレノイドバルブ２１の大型化を抑制することができる。

さらに、キャップ４６の下端部と固定コア２５の先端部２５ａとを溶接することによって内部の液密性が確保されていることから、従来のようなＯリングでシールする場合のように、固定コア２５の先端部２５ａの外周面に環状溝を設けるなどして固定コア２５の周壁の厚さを変更することがないため、該固定コア２５の先端部２５ａに形成される磁界に悪影響を及ぼすことがない。

また、可動コア２４と固定コア２５の両対向端面を電磁コイル３６の軸方向ほぼ中間位置に配置したため、前記各コア２４，２５の一方に偏倚して前記吸引力がすることがなく、該吸引力の良好な発生効率が得られる。

また、前記電磁コイル３６に接続された端子部３９をコイルユニット２３の上端縁に設けたことによって、前記ハウジング２２のコイル収容部２２ｂに取出孔を一つ形成するのみで、前記ハーネス４０をハウジング２２の外部へ容易に取り回すことが可能となっている。

図８は、本発明の第２の実施の形態を示し、基本的な構成は前記第１の実施の形態と同様であり、該第１の実施の形態における前記可動コア保持部２２ｃの開口端縁に、前記コイル収容部２２ｂ内に軸方向に沿って若干突出する延設部４７を形成したものである。

したがって、この実施の形態によれば、前記延設部４７の軸方向長さの分だけ可動コア保持部２２ｃの軸方向長さを短縮することが可能となり、前述のようにコイル収容部２２ｂの上端縁に可動コア保持部２２ｃを延設しつつも、ソレノイドバルブ２１の軸方向への大型化を抑制することができる。これによって、ハウジング２２の加工及び組立作業性の向上とソレノイドバルブ２１の小型化との両立が図れる。

前記各実施の形態から把握される前記各請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。

請求項（１）前記コイル収容部及び可動コア保持部を、共にプレス成形によって形成したことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。

この発明によれば、前記コイル収容部及び可動コア保持部を共にプレス成形によって形成したため、前記ハウジングを容易に形成することができ、加工工数が低減され、これに伴い製造コストの低廉化が図れる。

請求項（２）前記固定コアと前記可動コアの両対向端面を、いずれも前記テーパ面及び軸方向に対して垂直な面によって構成したことを特徴とする請求項３に記載のソレノイドバルブ。

この発明によれば、前記テーパ面によって前記可動コアに対する吸引力の発生時における吸引力の向上が図れると共に、軸方向に対して垂直な面によって前記可動コアの軸方向への移動開始後における吸引力の向上が図れるため、前記可動コアを前記固定コアに吸引する際の吸引力を効率よく得ることができる。

請求項（３）前記固定コアと前記可動コアの両対向端面を、前記電磁コイルの軸方向ほぼ中間位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。

この発明によれば、前記固定コアと前記可動コアの両対向端面を前記電磁コイルの軸方向ほぼ中間位置に配置したことによって、前記電磁コイルによって生じた前記可動コアに対する吸引力（磁力）の発生効率が良好となる。

請求項（４）前記電磁コイルの前記可動コア保持部側の端部に、該電磁コイルの端子部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。

この発明によれば、前記電磁コイルの前記可動コア保持部側の端部に電磁コイルの端子部を設けたことによって、前記電磁コイルから前記ハウジングの外部へハーネスを取り出す際の取り回しを容易に行うことができる。

請求項（５）前記可動コアと前記可動コア保持部との間に前記可動コアを囲繞して設けられ、内部に作動油を貯留する液密性のキャップを備え、該キャップの軸方向一端部をほぼ半球状に形成したことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。

この発明によれば、前記キャップの軸方向一端部を半球面上に形成したことによって、該キャップの内面に対して前記可動コアの軸方向他端部の端面を点接触させることが可能となるために、作動油の表面張力による前記キャップの内面と前記可動コアの軸方向他端部の端面との吸着を防止することができる。これによって、前記可動コアに対して余分な吸引力を発生させる必要がないため、装置の省電力化が図れ、該装置の小型化に寄与することができる。

請求項（６）前記キャップの軸方向他端部を前記固定コアの軸方向一端部に溶接することによって液密性を確保したことを特徴とする請求項（５）に記載のソレノイドバルブ。

この発明によれば、Ｏリングでシールする場合のように前記固定コアの外周面に環状溝を設けるなど前記固定コアの周壁の厚さを変更することがないために、磁界の形成に悪影響を与えることなく前記キャップの内周面と前記固定コアの外周面との間の液密性を確保することができる。

請求項（７）前記電磁コイルは剛性樹脂材からなるボビンに巻回され、該ボビンの軸方向の端面に、組み付け状態において変形する変形部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。

この発明によれば、装置を組み付けた際に圧縮変形する前記変形部を形成したことによって、振動などによるボビンの軸方向のがたつき、すなわちコイルの軸方向のがたつきを防止することができる。

請求項（８）前記可動コア保持部の開口端部に、前記コイル収容部内に軸方向へ沿って突出する延設部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。

この発明によれば、前記可動コア保持部の開口端部に、前記コイル収容部内に軸方向へ沿って突出する延設部を形成したことによって、前記可動コア保持部の軸方向長さを確保しつつも装置の軸方向への大型化を抑制することができる。

本発明は、前記実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えば前記ソレノイドバルブ２１の形状や径方向及び軸方向の大きさ、特に、前記ハウジング２２、可動コア２４及び固定コア２５の形状及び大きさは、仕様や用途に応じてそれぞれ自由に変更することができる。

また、前記キャップ４６の下端部は、前記固定コア２５の先端部２５ａに接着することによってキャップ４６内の液密性を確保することも可能であり、この場合、前記ソレノイドバルブ２１の組付作業性のさらなる向上が図れる。

本発明に係るソレノイドバルブの第１の実施の形態を示し、該ソレノイドバルブの開弁状態を示す縦断面図である。図１のＡ部拡大図である。同実施の形態を示し、ソレノイドバルブの閉弁状態を示す縦断面図である。同実施の形態を示し、ソレノイドバルブの外観を示す斜視図である。本発明に係るソレノイドバルブが適用されたパワーステアリング装置の全体を説明する概略図である。同パワーステアリング装置に欠陥が生じた場合においてステアリングホイールを右回転させたときの作動油の流れを説明する概略図である。同パワーステアリング装置に欠陥が生じた場合においてステアリングホイールを左回転させたときの作動油の流れを説明する概略図である。本発明に係るソレノイドバルブの第２の実施の形態を示し、該ソレノイドバルブの全体を説明する縦断面図である。

符号の説明

２２…ハウジング
２２ｂ…コイル収容部
２２ｃ…可動コア保持部
２４…可動コア
２５…固定コア
３６…電磁コイル

Claims

磁性材によって一体に形成され、筒状に形成されたコイル収容部と、該コイル収容部の軸方向一方側から延設されて前記コイル収容部よりも小径に形成された可動コア保持部とを有するハウジングと、
前記コイル収容部の内部外周側に配置されたほぼ筒状の電磁コイルと、
磁性材によって一体に形成され、前記電磁コイルの軸方向他方側に設けられた大径部と、該大径部の軸方向一方側から前記電磁コイルの内周側に向かって延設された先端部とを有する固定コアと、
前記電磁コイルの内側に軸方向移動可能に収容されて、その軸方向一方側が前記可動コア保持部側まで延出するように構成される一方、その軸方向他方側が前記固定コアの軸方向一方側の端部にエアギャップを介して対峙された可動コアと、
非磁性材によって筒状に形成され、その軸方向一方側が前記可動コア収容部内まで延設され、かつ、前記可動コアの軸方向一方側を液密に包囲するように構成されると共に、その軸方向他方側が前記固定コアの先端部に固定され、かつ、該固定コアとの間がシールされたキャップと、を備えたことを特徴とするソレノイドバルブ。
前記キャップの軸方向一方側を半球状に形成したことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。