JP6054762B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は電磁弁に関するものである。

一般的には、油圧式バルブタイミング制御装置等の油圧アクチュエータを制御するために、電磁弁が用いられているが、近年、この電磁弁を出来るだけ小さくして搭載性を向上させたいといった要求がある。

例えば、特許文献１に示すものは、スプールの内周を油路として用いると共に、バルブボディ内で摺動するスプールを支持する両端の大径部に内外周を貫通する複数の貫通穴を設けている。

更に、電磁弁の小型化に伴って、スプールのストロークが小さくなってしまったとしても、貫通穴とバルブボディ内の環状溝の十分な流通面積を確保しなければならないが、特許文献１の図８に示すように貫通穴を周方向に延びるスリット状のとしておけば流通面積の確保が可能である。

特開2000-205435号

しかしながら、特許文献１のようにスプールに周方向に延びるスリット状の貫通穴を形成した場合、要求される流通面積によっては、強度が不足してスプールを切削もしくは研磨加工する際に変形してしまうといった問題があった。

本発明の目的は、スプールの強度を維持しつつ、流通面積を確保することのできる電磁弁を提供することにある。

本発明は、好ましくは、スプールの大径部に対し貫通穴を大径部の周方向に複数設けると共に、それら貫通穴は周方向に延びるスリット状に形成され、大径部の貫通穴間の外周側の幅長は、スプールの軸方向穴に面する内周側の幅長よりも大きくしたことを特徴としている。

本発明によれば、スプールの強度を維持しつつ、流通面積を確保することができる。

本発明に係る電磁弁が適用される実施例のバルブタイミング制御装置の油圧供給回路図である。 図１に示す電磁弁の縦断面図であって、バルブタイミング制御装置を遅角制御した状態を現した図である。 図２に示す電磁弁のエンジンヘの組み付け状態を表した部分断面図である。 本発明に係るスプールの一例を示した斜視図（Ａ）及び正面図（Ｂ）である。 図４の正面図（Ｂ）の断面ＡＡ図である。 図４の正面図（Ｂ）の断面ＢＢ図である。 図４に係るスプールの他例を説明するための断面図(図６の断面ＢＢ図に相当の図)である。 図１に示す電磁弁の縦断面図であって、バルブタイミング制御装置を中間保持制御した状態を現した図である。 図１に示す電磁弁の縦断面図であって、バルプタイミング制御装置を進角制御した状態を現した図である。

以下、本発明に係る電磁弁の実施の形態を図面に基づいて詳述する。なお、本実施の形態では、この電磁弁を、従来と同様、内燃機関（エンジン）の油圧式バルブタイミング制御装置に適用したものを示している。

［油圧式バルブタイミング制御装置説明］
まず、本発明に係る電磁弁が適用される油圧式バルブタイミング制御装置について説明すれば、このバルブタイミング制御装置１は、図１に示すように、図外のエンジンの例えば吸気側のカムシャフト２に設けられ、油圧を利用して図外のクランクシャフトに対するカムシャフト２の回転位相を連続的に変化させる位相変換機構３と、該位相変換機構３に油圧を給排する油圧給排手段４と、該油圧給排手段の作動を制御する制御手段である電子コントロールユニット（ＥＣＵ）５と、を備えている。

前記位相変換機構３は、外周部に一体に形成された複数の歯部6aをもって図外のタイミングチェーンを介して前記クランクシャフトに連係されたハウジング６と、カムシャフト２の端部に一体回転可能に固定されハウジング６内において該ハウジング６と相対回動可能に収容されたベーンロータ７と、から主として構成されている。そして、ベーンロータ７の外周には、その外周面がハウジング６の内周面に摺接するように構成された例えば複数個（図１中では４つ）のベーン7bが周方向に所定間隔をもって径方向外側に突設されている一方、ハウジング６の内周には、その内周面がベーンロータ７の環状基部7aの外周面に摺接する例えば複数個（図１中では４つ）のシュー6bがベーンロータ７の相対回動範囲に相当する所定間隔をもって径方向内側に突設され、ハウジング６の内周面と各ベーン7bの間及び環状基部7aと各シュー6bの間は、それぞれ所定のシール部材（詳細説明は省略）をもって液密にシールされている。かかる構成から、ハウジング６とベーンロータ７との間には、前記各ベーン7bによって隔成される一対の作動油室である遅角室Pr及び進角室Paが構成されていて、かかる一対の両室Pr，Pa内において、一方側の室に作動油を供給すると共に他方側の室内の作動油を排出することにより、ベーンロータ７の回転位相が制御されるようになっている。なお、前記複数のベーン7b及びこれに対応する複数のシュー6bの数は特に限定されるものではなく、内燃機関の仕様等に応じて任意に設定可能である。

また、前記各ベーン7bの１つには、図外の付勢部材によりベーンロータ７に対して軸直角方向へ突出するように付勢されたロックピン7cが出没自在に収容されていて、ベーンロータ７が最遅角側へと移動した際に対向する図外のピン係合穴にロックピン7cが係合することで、特に機関停止時において当該最遅角状態が維持されるようになっている。これによって、機関始動時やアイドル運転時等における機関の安定化に供されている。

前記油圧給排手段４は、オイルパン９内に貯留された作動油を圧送する油圧供給源であるポンプ８と、該ポンプ８によって圧送された作動油を電子コントロールユニット５からの制御信号に応じて遅角室Pr又は進角室Paの一方に供給すると共に他方の作動油をオイルパン９へと導く流路切替弁である電磁弁EVと、該電磁弁EV及びオイルパン９と遅角室Pr及び進角室Paとを連通する油通路Ｌと、から主として構成されている。そして、電磁弁EVを介して遅角室Pr又は進角室Paの作動油を給排することでベーンロータ７をハウジング６に対して正逆回転させ、これによって、クランクシャフトに対するカムシャフト２の回転位相を変更するようになっている。

前記油通路Ｌは、電磁弁EVにおける後記の遅角ポートP1と遅角室Prとを連通し当該遅角室Prに対して作動油を給排する遅角通路L1と、電磁弁EVにおける後記の進角ポートP2と進角室Paとを連通し当該進角室Paに対して作動油を給排する進角通路L2と、オイルパン９とポンプ８の吸入口とを連通する吸入通路LOと、電磁弁EVにおける後記の導入ポートP3とポンプ８の吐出口とを連通し当該ポンプ８により吐出された作動油を位相変換機構３側へと導<導入通路L3と、電磁弁EVにおける後記の排出ポートP4とオイルパン９とを連通し当該排出ポートP4から排出された作動油をオイルパン９へと還流するドレン通路L4と、から主として構成されている。このようにして、当該油通路Ｌは、２系統に分岐構成されて、これを電磁弁EVによって切り替えるようになっている。

前記電磁弁EVは、いわゆるスライドスプール形の４ポート比例電磁式切換弁であって、例えば非通電状態を現した図２に示すように、前記電子コントロールユニット５からの制御電流に基づいて発生する電磁力をもって後記のスプール23を駆動する電磁ソレノイドを構成するソレノイド構成部11と、前記スプール23の軸方向位置に応じて後述するバルブボディ22に設けられた各ポートP1〜P4の連通状態を切り替える弁(バルブ)を構成するバルブ構成部21と、から主として構成されている。そして、かかる電磁弁EVは、図３に示すように、前記ソレノイド構成部11の外装を構成する後記のヨーク12の外周に付設されたブラケット45を介してエンジン10の側部にボルト46によって固定されている。

［ ソレノイド構成部説明］
前記ソレノイド構成部11は、磁性体により略円筒状に形成されたヨーク12と、該ヨーク12の内周側に収容配置されたコイル13と、その一端部に有する各フランジ部14b，15bを介してヨーク12の各端部に固定されると共にその他端側の各筒状部14a，15aがコイル13の内周側に収容され当該内周側にて互いに対峙するよう配置された磁性体からなる第１固定鉄心14及び第２固定鉄心15と、該第２固定鉄心15の内周側に摺動自在に収容配置された磁性体からなる可動鉄心であるアマチュア16と、前記第１固定鉄心14の内周側に収容された部材であって一端面が後記のスプール23の他端面に当接すると共に当該部材の他端面が前記アマチュア16の一端面に当接するように設けられた非磁性体からなるロッド17と、を備えている。

前記ヨーク12は、例えば鉄等の磁性金属材料によってコイル13の外周を囲繞するように構成されていて、その一端部（図２中ではＸ軸正方向側の端部）が、当該端部に設けられた爪部12aを介してバルブボディ22の一端部に設けられた後記のフランジ部22aにカシメ固定されている一方で、その他端部が、当該端部に設けられた爪部12bを介して第２固定鉄心15のー端部に設けられた前記フランジ部15bにカシメ固定されている。

前記コイル13は、樹脂材料によって略円筒状に形成されたボビン18の外周に巻回され、ヨーク12の他端部に固定された樹脂製のコネクタ19及びこれに接続される図外のハーネスを介して電子コントロールユニット５に接続されている。そして、この電子コントロールユニット５から通電されることで、ヨーク12、第１，第２固定鉄心14，15、アマチュア16によって磁路が形成され、これによって、第１固定鉄心14とアマチュア16との間に磁気吸引力が発生することとなる。

ここで、前記電子コントロールユニット５は、機関の回転数を検出するクランク角センサや吸入空気量を検出するエアフローメータ等の各種センサ類からの信号に基づいて機関運転状態を検出し、該機関運転状態に応じて電磁弁EVのコイル13に制御電流を通電し又はこれを遮断することで、後述するような油通路Ｌの切り替えが行われる。

前記第１固定鉄心14は、例えば鉄等の磁性金属材料によって略円筒状に形成されてなり、軸方向に沿って延出する筒状部14aの後端部（図２中ではＸ軸正方向側の端部）に拡径状の前記フランジ部14bが一体に設けられている。そして、筒状部14aが第２固定鉄心15及びアマチュア16と対峙するようにしてコイル13（ボビン18）の一端側内周に同軸上に収容配置され、フランジ部14bがボビン18とバルブボディ22とにより挟持された状態で固定されると共に、ヨーク12の周壁に磁気結合されている。なお、フランジ部14bの軸方向両端面と、これに対向するボビン18及びバルブボディ22の軸方向端面と、の間には周知のＯリング20が介装されることにより、それぞれ液密にシールされていて、コイル13側や外部への作動油の漏出が抑制されている。

また、前記筒状部14aの先端部には、その中央部に、アマチュア16の一端部に対応する形状を有する凹部14cが穿設されている。この凹部14cは、コイル13の非通電時には、第１固定鉄心14とアマチュア16との間にいわゆるエアギャップ（メインギャップ）が形成される一方、コイル13の通電時には、当該通電により発生した磁気吸引力によって第１固定鉄心14に引きつけられたアマチュア16の一端部が嵌合状態に収容されると共に、その凹部14cの内側壁によって当該アマチュア16の移動が規制されるようになっている。さらに、この筒状部14aの先端部外周には、円錐状のテーパ部14dが設けられていて、このテーパ部14dにより、アマチュア16の移動に伴う磁気吸引力の変化が抑制され、当該磁気吸引力を一定とする特性が維持されるようになっている。

一方、前記第２固定鉄心15も、例えば鉄等の磁性金属材料により略円筒状に形成されてなり、軸方向へと延出する筒状部15aの後端部（図２中ではＸ軸負方向側の端部）に拡径状の前記フランジ部15bが一体に設けられていて、筒状部15aが第１固定鉄心14と対峙するかたちでコイル13（ボビン18）の他端側内周に略同軸上に収容配置され、フランジ部15bがボビン18と一緒に共締め状態に固定されると共に、ヨーク12の周壁に磁気結合されている。

前記アマチュア16は、例えば鉄等の磁性金属材料によって第２固定鉄心15の内径より僅かに小さい外径を有する略円筒状に形成されてなり、第２固定鉄心15の筒状部15aの内周に略同軸上に配置されることで、該第２固定鉄心15との間に微小の径方向隙間であるエアギャップ（サイドギャップ）が形成されるようになっている。また、かかるアマチュア16の内周部には、所定の内径に設定されたいわゆる呼吸孔16aが当該アマチュア16の軸線方向に沿って貫通形成されていて、この呼吸孔16aによってメインギャップに充満した作動油を第２固定鉄心15側（図２中ではＸ軸負方向側）へと逃がす（移動させる）ことで、当該作動油中におけるアマチュア16の軸方向移動が確保されている。このような構成により、アマチュア16は、第２固定鉄心15の内周側において、その周壁にガイドされるようにして当該第２固定鉄心15に対し相対移動可能となっており、コイル13の通電時には、第１固定鉄心14に形成される磁束により当該第１固定鉄心14側へ吸引されることで、その一端（図２中ではＸ軸正方向端）が凹部14cの内側面に当接するまでの範囲内で軸方向移動するようになっている。

前記ロッド17は、例えばステンレスやアルミニウム等の非磁性材料によりアマチュア16側へと開口する有底円筒状に形成されたものであって、第１固定鉄心14の内周側に相対移動可能に収容配置されると共に後記のリターンスプリング26の付勢力に基づくスプール23側からの押圧力によってアマチュア16側（図２中ではＸ軸負方向側）へと常時付勢されることで、その両端がアマチュア16及びスプール23の各対向端面に常時当接し、これにより、アマチュア16及びスプール23とー体となって移動するようになっている。

また、このロッド17の外周には、径方向内側へと窪む軸方向溝17aが周方向に略等間隔に設けられていて、これら各軸方向溝17aをもって、第１固定鉄心14の内周面との間に、作動油が通流する油通路が構成されるようになっている。そして、前記各軸方向溝17aにおけるＸ軸負方向側の端部には、ロッド17の内外周を連通する連通孔17bが、それぞれ径方向に沿って貫通形成されていて、後記のドレン室25から前記各軸方向溝17aへと流入した作動油を、当該各連通孔17bを介してロッド17の内周側へと逃がし（移動させ）、さらにこのロッド17の内周部を通じアマチュア16の呼吸孔16aへ逃がすことで、当該作動油中におけるロッド17の軸方向移動が確保されている。さらに、前記ロッド17のＸ軸負方向側の端部には拡径状のフランジ部17cが設けられていて、このフランジ部17cが、当該ロッド17の進出移動（図２中ではＸ軸正方向側への移動）時の最大移動量を規制するストッパとして機能すると共に、当該フランジ部17cによりアマチュア16の呼吸孔16aの一端開口縁を囲繞することによって当該呼吸孔16aとロッド17の内周部との接続性の向上が図られている。

［バルブ構成部説明］
前記バルブ構成部21は、その略全体が図外のシリンダヘッドに嵌挿され、前記各通路L1〜L4に接続される後記の各ポートP1〜P4を有するバルブボディ22と、該バルブボディ22内に摺動自在に収容配置され当該バルブボディ22内の軸方向位置によって前記各ポートP1〜P4の連通状態を切り替えるスプール23と、を備えている。

前記バルブボディ22は、例えばアルミニウム等の非磁性金属材料によって略円筒状に形成されていて、その一端部（図２中ではＸ軸負方向側の端部）に拡径形成されたフランジ部22aを介して、ヨーク12の爪部12aによって第１固定鉄心14のフランジ部14bと共にボビン18の一端部（図２中ではＸ軸正方向側の端部）に共締め固定されている。そして、このバルブボディ22の内周側には、スプール23を摺動自在に収容するスプール収容室24が軸線方向に沿って設けられていて、その周壁には、遅角通路L1と接続する遅角ポートP1、進角通路L2と接続する進角ポートP2、及び導入通路L3と接続する導入ポートP3が、それぞれ周方向に沿って一定の軸方向幅をもって貫通形成されると共に、その他端壁には、排出通路L4と接続する排出ポートP4が軸線方向に沿って貫通形成されている。なお、この遅角ポートP1、進角ポートP2及び導入ポートP3は、それぞれ周方向において、略等間隔に３つずつ設けられている。

前記スプール収容室24は、スプール23の後記の各ランド部31，32の外径よりも僅かに大きい内径に設定されることで当該各ランド部31，32の外周面と摺接するように構成されていて、その一端側が排出ポートP4として開口形成されている一方、その他端側には、スプール23に設けられた後記の連通孔23e及び排出孔23cや排出通路23bを介して前記排出ポートP4と連通するドレン室25が、拡径形成されている。

このドレン室25は、スプール収容室24の内径に対して段差状に拡径形成されると共に、スプール収容室24の他端側に向かって開口形成されていて、当該スプール収容室24の他端側において、スプール23の後記の第１ランド部31と第１固定鉄心14及びロッド17とにより画成され、遅角室Prから排出された作動油を、遅角ポートP1を介し、その内部に導入しスプール23の排出孔23c及び排出通路23bを介して排出ポートP4へ排出することに供される（図９参照）。また、かかるドレン室25内には、スプール23をＸ軸負方向側へ常時付勢するコイルスプリングであるリターンスプリング26が収容配置されている。

このリターンスプリング26は、その一端側から他端側へ向かって漸次縮径するようなテーパ状に構成され、その一端（図２中ではＸ軸正方向端）がドレン室25を拡径形成することによってバルブボディ22の内周部に形成された段部である第１スプリング係止部22bに着座する一方、その他端が第１スプリング係止部22bよりもソレノイド構成部11側であってスプール23の他端側外周部に設けられた後記の第２スプリング係止部23aに着座するかたちで、バルブボディ22とスプール23との間に弾装されている。

前記遅角ポートP1は、バルブボディ22の一端側においてスプール収容室24内に臨むように設けられ、スプール23の後記の第１ランド部31により開閉可能に構成されている。一方、前記進角ポートP2は、バルブボディ22の他端側においてスプール収容室24内に臨むように設けられ、スプール23の後記の第２ランド部32により開閉可能に構成されている。また、前記導入ポートP3は、遅角ポートP1と進角ポートP2との間であってスプール23の前記各ランド部31、32のいずれにも閉塞されない軸方向位置において、スプール収容室24内における後記の第１，第２ランド部31，32間に画成される導入室27に臨むように設けられている。そして、前記各ポートP1〜P3には、特に図３に示すように、それぞれメッシュ状のフィルタF1〜F3が設けられていて、当該各ポートP1〜P3を通過する作動油に含まれる異物の除去に供されている。

一方、前記スプール23には、その移動範囲において導入ポートP3に常時対向する位置に段差縮径状に形成されたものであってバルブボディ22の内径に比べて若干小さい所定の外径に設定された第１小径部30と、該第１小径部30の軸方向両側に遅角ポートP1及び進角ポートP2と対向するように設けられたものであってバルブボディ22の内径と略同一の外径に設定された一対の第１ランド部31及び第２ランド部32と、該第１ランド部31に対し第１小径部30と反対側に隣設されたものであって当該第１小径部30と略同一の外径に設定された第２小径部33と、該第２小径部33に対し第２ランド部32と反対側の端部に段差状に拡径形成された段部であってリターンスプリング26の他端側の着座に供する第２スプリング係止部23aと、当該スプール23の内周側に設けられたものであって当該内周側の一端側（図２中ではＸ軸正方向側）が排出ポートP4へ臨むように開口形成された排出通路23bと、該排出通路23bと前記スプール23の径方向（図２中ではＹ軸方向）に貫通形成された排出孔23c及び23dとドレン室25とを連通する連通孔23eと、が設けられている。

前記排出孔23c及び23dは、前記のようにスプール23の大径部である第１ランド部31及び第２ランド部32において外周側から排出通路23bに貫通するように形成されるものであって、外周側の周方向幅（開口幅）が内周側の周方向幅（開口幅）より大きい形状に形成される。このような形状の排出孔23c及び23dをスプール23の周方向に複数設けた場合（例えば対称に一対設けた場合）、単なる貫通孔を形成した場合の周知な構造（外周側および内周側の各周方向幅が同一の構造）と比較すると、第１ランド部31及び第２ランド部32においては各孔間（図６，図７中では隔壁部31a，32a）の外周側の幅長（周方向の幅長）が排出通路23bに面する内周側の幅長（周方向の幅長）よりも大きくなる。これにより、例えば、排出孔23c及び23dの内周側において最低必要穴径（流通面積）を確保すると同時に、各孔間（図６，図７中では隔壁部31a，32a）を可能な限り肉厚な構造（十分な強度を有する構造）にすることが可能となる。

このように第１ランド部31及び第２ランド部32の各孔間を肉厚な構造にすることにより、例えば前記の周知な構造と比較して、スプール23自体の強度の向上に供することになり、たとえ強度の低い非磁性金属材料を適用（アルミニウム合金等）した場合であっても、スプール23（第１ランド部31及び第２ランド部32等）において十分な強度を確保することが可能となる。また、例えばスプール23をクランプ等で保持しながら各種加工（例えば第１ランド部31及び第２ランド部32において排出孔23c及び23dの貫通形成加工以外の切削加工，研磨加工等）を要する場合、当該各種加工時にスプール23が変形しないように抑制できることになる。

前記排出孔23c及び23dの貫通形成においては、例えば、図６中の破線で示す範囲内でスプール23の外周から内周へ円板状のカッターを用いて切り欠く加工（切り欠き断面が円弧状となる加工）を施す手法や、図７中の破線で示す範囲内でスプール23の外周から内周へ切削工具を用いて切り欠く加工が挙げられる。これにより、外周側の幅長（周方向の幅長）が排出通路23bに面する内周側の幅長（周方向の幅長）よりも大きく断面が略扇状の隔壁部31a，32aが残存することになる。

前記連通孔23eは、前記のようにスプール23の第２小径部33において外周側から排出通路23bに貫通するように形成されるものであって、前記排出孔23c及び23dと同様に、外周側の周方向幅（開口幅）が内周側の周方向幅（開口幅）より大きい形状に形成しても良い。これにより、前記排出孔23c及び23dを形成した場合と同様の作用効果を奏することになる。

前記第１，第２ランド部31，32は、それぞれ対応する前記各ポートP1，P2の軸方向幅よりも大きい所定の軸方向幅に設定されていて、図２及び図９に示すように、前記両ポートP1，P2を同時に開口できることは勿論、図８に示すように、前記両ポートP1，P2を同時に閉塞することも可能な構成となっている。

前記排出通路23bは、スプール23の一端から第２小径部33と径方向にてオーバーラップするような所定の軸方向位置まで軸線方向に沿って穿設されている一方、前記排出孔23c及び23dと前記連通孔23eは、スプール23の他端側にてドレン室25と排出通路23bの内端部とを連通するように、スプール23の径方向に沿って貫通形成されている。かかる構成により、遅角室Prから遅角ポートP1を介し、ドレン室25に排出された作動油を、連通路23e及び排出通路23bを通じてバルブボディ22の一端側に設けられた排出ポートP4へ導<ようになっている（図９参照）。このように、スプール23の両端側を、排出通路23b及び排出孔23c，23dと連通孔23eを介して連通可能に構成して、排出ポートP4をバルブボディ22の他端側にのみ設ける構成とすることで、この排出ポートP4をバルブボディ22の両端側に設ける場合に比べ、当該バルブボディ22の軸方向長さを短縮することが可能となり、電磁弁EVの小型化に供されている。

また、前記バルブボディ22の内周面には、遅角ポートP1及び進角ポートP2の軸方向両端に相当する軸方向位置に、対をなす第１環状溝41及び第２環状溝42がそれぞれ周方向に沿って連続して切欠形成されている。すなわち、当該両環状溝41，42は、軸方向において相互に隔成されるようにして設けられると共に、少なくとも前記各ポートP1，P2の内側開口端にてそれぞれの開口幅が拡大するように、前記各ポートP1，P2の軸方向両端とＸ軸方向においてオーバーラップするように設けられていて、本実施形態では、その溝中心が前記各ポートP1，P2の軸方向両端と略一致するように設けられている。

また、上述のようにして前記両環状溝41，42が設けられることによって、当該両環状溝41，42間には、それぞれ一定の軸方向幅をもって径方向内側に突出し、スプール23の移動時に前記各ランド部31，32に摺接して当該スプール23の移動を案内するガイド部としての突起であるガイド用突起43が、周方向に沿って連続形成されている。すなわち、このガイド用突起43は、前記各ポートP1，P2の軸方向中間部にあたる軸方向位置に、当該各ポートP1，P2が形成された周方向範囲を除いた全周にバルブボディ22と一体に設けられていて、その内径は、バルブボディ22の内径と同一となっている。このような構成から、前記両ガイド用突起43は、スプール23の静止時には前記各ランド部31，32の外周面に当接することによって当該スプール23を支持し、スプール23の移動時には、前記各ランド部31，32に摺接して当該スプール23の移動を案内することで、このスプール23の円滑な移動に供されている。

また、前記バルブボディ22の内周面には、スプール23の第１小径部30を囲繞するように、導入ポートP3の軸方向幅と略同一の溝幅に設定された第３環状溝44が、周方向に沿って連続して設けられている。これによって、導入ポートP3を介して導入室27内に導入される作動油量の増大化が図られ、この結果、より多くの作動油を前記各ポートP1，P2に供給することが可能となっている。

［電磁弁作動説明］
以下、本実施形態に係る電磁弁EVの作用について、図２，図８及び図９に基づいて説明する。

＜遅角制御＞
まず、前記電磁弁EVは、例えば機関始動時ないしアイドル運転時など電子コントロールユニット５からコイル13に制御電流が通電されない状態では、スプール23にはリターンスプリング26の付勢力のみが作用するため、当該スプール23は、図２に示すように、ロッド17を介してアマチュア16を押しのけて、Ｘ軸負方向側へと最大偏倚した、最も後退した状態となる。このような状態にあっては、前記両ポートP1，P2に対し前記両ランド部31，32がＸ軸負方向側に偏倚した状態となり、遅角ポートP1が導入室27を介して導入ポートP3と連通する一方、進角ポートP2が排出孔23dを介して排出ポートP4と連通することとなる。これによって、位相変換機構３においては、遅角室Prに作動油が供給されると共に、進角室Paの作動油が排出されることとなり、カムシャフト２の相対回転位相が最遅角側に制御され、機関の良好な始動性や、アイドル運転時の機関の安定性及び燃費向上などに供される。

＜中間保持＞
続いて、例えば通常運転に移行して所定の運転状態で保持されることになると、スプール23を中間位置で保持するような所定の制御電流がコイル13に通電され、該コイル13の周囲に磁界が発生し、このコイル23の周囲に設けられたヨーク12及び第1，第２固定鉄心14、15に形成された磁束に基づいてアマチュア16が第１固定鉄心14側へと吸引されることとなる。すなわち、アマチュア16がロッド17を介してスプール23を押しのけるようにリターンスプリング26の付勢力に抗してＸ軸正方向側へ進出移動することで、スプール23が図８に示すような中間位置へ進出した状態となる。かかる状態では、遅角ポートP1が第１ランド部31により閉塞されると共に、進角ポートP2が第２ランド部32により閉塞されることとなる。これによって、位相変換機構３においては、遅角室Pr及び進角室Paの両室内の油圧が保持され、例えばポンプ８等の無駄なエネルギ消費の削減に供される。

＜進角制御＞
さらに、例えば高回転運転状態へと移行した場合などは、最大の制御電流がコイル13に通電され、前記吸引力が最大となることから、図９に示すように、アマチュア16，ロッド17及びスプール23がリターンスプリング26の付勢力に抗してＸ軸正方向側へさらに進出することにより、Ｘ軸正方向側へと最大偏倚した、最も進出した状態となる。かかる状態では、前記両ポートP1，P2に対し前記両ランド部31，32がＸ軸正方向側へ偏倚した状態となって、遅角ポートP1がドレン室25，連通孔23e及び排出孔23c，排出通路23bを介し排出ポートP4と連通する一方、進角ポートP2が導入室27を介して導入ポートP3と連通することとなる。これによって、位相変換機構３においては、遅角室Prの作動油が排出されると共に、進角室Paに作動油が供給されることとなり、カムシャフト２の相対回転位相が最進角側に制御され、機関の高出力化に供される。

以上のように、本実施形態に係る電磁弁EVによれば、油路切換えの排出孔（23c及び24d）を持つスプール23において、排出通路23bと交差する排出孔23c及び23dの貫通形成の形状を、スプール23の外周から内周にかけて穴径を可変的に切込んだ構造（スリット形状や円弧状）にすることで、内周側の最低必要穴径(流通面積)を確保すると同時に、可能な限りスプールに肉厚（例えば隔壁部31a，32aのような肉厚）を設け、強度も十分に確保できる効果を有する。更に、スプール23の外周から内周へ可変的に排出孔23c及び23dの穴径が変化することから、油路切換え時の開口量（流通面積）が徐々に変化するという特徴を有する。

以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変更等が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変更等が特許請求の範囲に属することは当然のことである。

ここで、以上示した具体例等から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に列挙する。

＜イ＞請求項１に記載の電磁弁において、前記貫通穴は、１つの前記大径部に対して、対称に一対設けられていることを特徴とする電磁弁。

＜ロ＞請求項１に記載の電磁弁において、前記スプールの前記大径部は、少なくとも切削加工が施されることを特徴とする電磁弁。

＜ハ＞請求項１に記載の電磁弁において、前記スプールの前記大径部は、少なくとも研磨加工が施されることを特徴とする電磁弁。

＜ニ＞請求項１に記載の電磁弁において、前記スプールはアルミニウム合金で成形されていることを特徴とする電磁弁。

＜ホ＞請求項１に記載の電磁弁において、電磁ソレノイド側の前記大径部の先端に第２小径部が設けられており、前記コイルスプリングは、該第２小径部の外周に配置されると共に、該第２小径部にも周方向に延びるスリット状の貫通穴が形成されていることを特徴とする電磁弁。

＜ヘ＞前記の＜ホ＞に記載の電磁弁において、前記第２小径部にも複数のスリット状の貫通穴が設けられると共に、前記小径部の前記貫通穴間の外周側の幅長は、前記軸方向穴に面する内周側の幅長よりも大きいことを特徴とする電磁弁。

＜ト＞請求項２に記載の電磁弁において、前記貫通穴は、前記スプールの外周側から円板状のカッターにて加工されることを特徴とする電磁弁。

EV…電磁弁
11…ソレノイド構成部
21…バルブ構成部
22…バルブボディ
22b…第１スプリング係止部
23…スプール
23b…排出通路
23c，23d…排出孔
23e…連通孔
24…スプール収容室
30…第１小径部
31…第１ランド部
31a，32a…隔壁部
32…第２ランド部
33…第２小径部
P1…遅角ポート
P2…進角ポート
P3…導入ポート
P4…排出ポート

Claims (3)

1. 油圧源に連通する供給通路と、第１通路と、第２通路とに夫々連通する複数の環状溝を内周に有すると共に、軸方向一端にドレン通路に連通する開口部を有する円筒状のバルブボディと、
   該バルブボディ内に軸方向に摺動自在に設けられ、一対の大径部と、該大径部の間に設けられた小径部と、前記開口部に連通する軸方向穴と、夫々の前記大径部に設けられ、外周側から該軸方向穴に貫通する貫通穴とを有するスプールと、
   前記バルブボディの他端に固定され、通電することにより、アマチュアを吸引して、前記スプールを軸方向に移動させる電磁ソレノイドと、
   前記アマチュアの吸引方向と逆方向に付勢力を生じさせるコイルスプリングと、
   を備え、
   前記スプールが前記バルブボディ内を摺動することによって、前記供給通路と、前記第１通路及び前記第２通路の連通状態を制御すると共に、前記第１通路及び前記第２通路と前記ドレン通路との連通状態を制御する電磁弁であって、
   前記貫通穴は、前記大径部の周方向に複数設けられると共に、周方向に延びるスリット状に形成され、
   前記大径部の前記貫通穴間の外周側の幅長は、前記軸方向穴に面する内周側の幅長よりも大きいことを特徴とする電磁弁。
2. 油圧源に連通する供給通路と、第１通路と、第２通路とに夫々連通する複数の環状溝を内周に有すると共に、軸方向一端にドレン通路に連通する開口部を有する円筒状のバルブボディと、
   該バルブボディ内に軸方向に摺動自在に設けられ、一対の大径部と、該大径部の間に設けられた小径部と、前記開口部に連通する軸方向穴と、夫々の前記大径部に設けられ、外周側から該軸方向穴に貫通する貫通穴とを有するスプールと、
   前記バルブボディの他端に固定され、通電することにより、アマチュアを吸引して、前記スプールを軸方向に移動させる電磁ソレノイドと、
   前記アマチュアの吸引方向と逆方向に付勢力を生じさせるコイルスプリングと、
   を備え、
   前記スプールが前記バルブボディ内を摺動することによって、前記供給通路と、前記第１通路及び前記第２通路の連通状態を制御すると共に、前記第１通路及び前記第２通路と前記ドレン通路と連通状態を制御する電磁弁であって、
   前記貫通穴は、前記大径部の周方向に複数設けられると共に、前記スプールの軸線に直交する断面において円弧状に切り欠かれていることを特徴とする電磁弁。
3. 通路に連通する環状溝を内周に有すると共に、軸方向一端にも通路が連通する開口部を有する筒状のバルブボディと、
   該バルブボディ内に軸方向に摺動自在に設けられ、前記開口部に連通する軸方向穴と、外周側から該軸方向穴に貫通する貫通穴とを有するスプールと、
   前記バルブボディの他端に固定され、通電することにより、アマチュアを吸引して、前記スプールを軸方向に移動させる電磁ソレノイドと、
   前記アマチュアの吸引方向と逆方向に付勢力を生じさせる付勢部材と、
   を備え、
   前記スプールが前記バルブボディ内を摺動することによって、通路の連通状態を制御する電磁弁であって、
   前記貫通穴は、前記スプールの周方向に複数設けられると共に、外周側の周方向幅が内周側の周方向幅より大きくなる部分を有していることを特徴とする電磁弁。

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