JP2002357278A

JP2002357278A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2002357278A
Application number: JP2002018324A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Kawamura; 太川村; Yoshiyuki Murao; 善之村尾; Masahiko Ochiai; 正彦落合
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2002-12-13

Abstract

(57)【要約】【課題】プランジャ４５の吸引力を損なうことなく、
プランジャ４５とプランジャガイド４７との間の摩耗を
低減し、磁気効率の高い電磁式油圧制御弁を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】電磁駆動部のステータコア４１の吸引部
５１の外周側に設けられるボス部５２の外側および内側
をテーパ形状とすることで、ステータコア４１のボス部
５２の形状が、プランジャ４５の側面への磁束漏れを少
なくすると同時に、プランジャ４５のステータコア４１
の吸引部５１に近づく方向への磁束分配量が多くなる形
状となる。また、プランジャ４５の先端部のテーパ形状
を廃止することにより、磁性材料製のプランジャ４５と
非磁性材料製のプランジャガイド４７との間の摩耗を低
減でき、異物の侵入を減少することができる。これによ
り、プランジャガイド４７を薄肉化できるので、磁気回
路を高効率化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可動子を往復自在
に支持している電磁弁に関するもので、特に内燃機関の
吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも一方のバルブ
タイミングを変更するための吸排気可変バルブタイミン
グ機構の遅角油圧室および進角油圧室に対して油圧源の
油圧を選択的に給排するための電磁式油圧制御弁に係わ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、特開平１０−３８１
２６号公報、ＤＥ１９５０４１８５Ａ１および特開平１
１−１１８０６２号公報に開示されているように、可動
子を往復自在に支持している電磁弁がある。この電磁弁
は、往復移動方向の一方側に可動子を吸引する起磁力を
発生するコイルと、往復移動方向の他方側に可動子を付
勢する付勢力を発生するスプリングと、可動子と磁気回
路を構成すると共に、可動子を吸引する吸引部を有する
固定子と、この固定子の内周に配設されて、可動子を往
復移動自在に支持する可動子支持部材とを備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な電磁弁を小型化するという目的で、既に特願２０００
−２６３２２９（出願日平成１２年８月３１日）を出願
したが、この出願では、可動子先端形状がテーパ形状と
なっているため、可動子（プランジャ）と有底円筒状の
非磁性体（プランジャガイド）との間の接触面積が小さ
く、接触部の摩耗が大きいという問題があった。また、
可動子先端のテーパ形状により、可動子と非磁性体との
間に異物が入り易く、可動子の摺動不良を生じるという
問題があった。

【０００４】また、非磁性体は、磁気効率向上のため薄
肉ステンレス材を使用しているため、強度向上の目的で
非磁性体の板厚を増加すると磁気効率低下を招いてしま
う。このため、非磁性体は、可動子の安定した吸引力を
得る目的で、非常に薄くする必要があるが、可動子と非
磁性体との摩耗によって非磁性体が損傷する可能性があ
る。しかし、可動子先端のテーパ形状を廃止すると、可
動子に安定した吸引力が得られない。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記問題点に鑑み、可動子の
先端形状によらず、磁気効率を向上し、可動子に安定し
た吸引力が得られる電磁弁を提供することを目的とす
る。また、可動子の吸引力を損なうことなく、可動子お
よび非磁性体の摩耗を低減でき、且つ可動子と非磁性体
との間からの異物の侵入を減少することのできる電磁弁
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、コイルが通電されてコイルの周囲に磁束が発生
し、発生した磁束は磁性体である第２固定子、可動子、
第１固定子を通過する。そして、可動子と第２固定子と
の間には、非磁性体が存在するため、これらは接触する
ことなく、可動子には第１固定子の吸引部に近づく方向
（軸方向の一方側）への吸引力が生じる。このとき、第
１固定子のボス部の外側および内側をテーパ形状とする
ことにより、電磁弁の外径や軸長を大きくすることな
く、可動子の側面への磁束漏れが少なくなり、磁気効率
が向上する。また、可動子の第１固定子の吸引部に近づ
く方向（軸方向の一方側）への磁束分配量が多くなる形
状となるので、可動子に安定した吸引力が働く。

【０００７】請求項２に記載の発明によれば、第１固定
子のボス部の外側テーパの外径面と軸方向とが成す外側
テーパ角度を、１１°以上１８°以下の範囲に設定し、
また、ボス部の内側テーパの内径面と軸方向とが成す内
側テーパ角度を、１°以上８°以下の範囲に設定するこ
とにより、可動子と第１固定子のボス部および吸引部と
の間に作用する吸引力が可動子のストローク変位量に対
して略一定となるので、可動子に安定した吸引力が働
く。これにより、電磁弁の制御性を更に向上することが
できる。

【０００８】また、請求項３に記載の発明によれば、可
動子先端のテーパ形状を廃止することにより、可動子に
働く吸引力を損なうことなく、可動子と非磁性体との間
の摩耗を低減できるので、非磁性体を非常に薄く形成し
ても非磁性体が破損することはなく、磁気効率が向上す
る。また、可動子と非磁性体との間からの異物の侵入を
抑制することができる。さらに、請求項４に記載の発明
によれば、電磁弁を、内燃機関の吸気バルブまたは排気
バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを変更する
ための吸排気可変バルブタイミング機構の遅角油圧室お
よび進角油圧室に対して油圧源の油圧を選択的に給排す
るための電磁式油圧制御弁に用いたことを特徴としてい
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】［実施例の構成］発明の実施の形
態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、
図１は電磁式油圧制御弁の全体構造を示した図で、図２
は電磁式油圧制御弁の主要構造を示した図である。

【００１０】本実施例の電磁式油圧制御弁１は、４サイ
クル・レシプロエンジン（内燃機関）、例えばＤＯＨＣ
（ダブルオーバーヘッドカムシャフト）エンジン（以下
エンジンと略す）のシリンダーヘッド内に設けられた吸
気バルブ（図示せず）の開閉タイミング（バルブタイミ
ング）を連続的に変更する連続可変バルブタイミング調
整装置の遅角油圧室２または進角油圧室３へのオイル供
給を選択的に切り替えることが可能な電磁弁（オイル・
コントロール・バルブ：ＯＣＶ）である。

【００１１】ここで、連続可変バルブタイミング調整装
置は、エンジンのクランクシャフト（駆動軸）により回
転駆動されるハウジング部材としてのタイミングロータ
（図示せず）と、このタイミングロータに対して相対回
転可能に設けられた従動軸としての吸気側カムシャフト
（図示せず）と、この吸気側カムシャフトに固定されて
タイミングロータ内に回転自在に収容されたベーン部材
としてのベーンロータ（図示せず）を内蔵した吸気可変
バルブタイミング機構と、この吸気可変バルブタイミン
グ機構の遅角油圧室２と進角油圧室３とに対して選択的
に油圧を給排するための油圧システム回路と、この油圧
システム回路に設けられた電磁式油圧制御弁１を電子制
御するエンジン制御装置（以下ＥＣＵと呼ぶ）とから構
成されている。

【００１２】油圧システム回路には、遅角油圧室２内に
油圧を給排するための第１オイル供給路（遅角油圧室側
の油路）１１、および進角油圧室３内の油圧を給排する
ための第２オイル供給路（進角油圧室側の油路）１２が
設けられている。第１、第２オイル供給路１１、１２
は、エンジンのシリンダーヘッドに形成されており、遅
角油圧室２内または進角油圧室３内からオイルをドレイ
ンするためのドレイン油路でもある。

【００１３】また、第１、第２オイル供給路１１、１２
には、オイルポンプ４側のオイル供給路（油圧源側の油
路）１０と第１、第２オイル排出路（ドレイン側の油
路）１４、１５とがそれぞれ電磁式油圧制御弁（オイル
・コントロール・バルブ：ＯＣＶ）１の油路を介して接
続されている。なお、第１オイル排出路１４は、遅角油
圧室２内からオイルをドレインするための遅角油圧室側
ドレイン油路で、第２オイル排出路１５は、進角油圧室
３内からオイルをドレインするための進角油圧室側ドレ
イン油路である。

【００１４】ここで、上述したオイル供給路１０には、
作動流体であるエンジンオイルを一時的に溜めるための
オイルパン（ドレイン）内のオイルを汲み上げてエンジ
ンの各部へオイルを吐出するためのオイルポンプ（油圧
源）４が設けられ、第１、第２オイル排出路１４、１５
の出口端はオイルパンに連通している。ここで、オイル
ポンプ４は、エンジンのクランクシャフトに同期して回
転駆動されて、エンジン回転数に比例した吐出量のオイ
ルをエンジンの各部へ圧送する。

【００１５】電磁式油圧制御弁１は、弁部材としてのス
プール６がスリーブ５内を往復移動することにより吸気
可変バルブタイミング機構の遅角油圧室２および進角油
圧室３に対するオイルポンプ４の油圧を給排するスプー
ル制御弁（弁部）と、電流を供給することにより磁気吸
引力を発生する電磁駆動部（ソレノイド部）とから構成
されており、ＥＣＵからの駆動電流に応じて、第１、第
２オイル供給路１１、１２とオイル供給路１０および第
１、第２オイル排出路１４、１５とを相対的に切り替え
制御できるように構成されている。

【００１６】弁部は、第１、第２オイル供給路１１、１
２とオイル供給路１０および第１、第２オイル排出路１
４、１５との間に配された円筒状のスリーブ（弁本体）
５と、このスリーブ５内に摺動自在に収納されたスプー
ル（弁体）６とから構成されている。本実施例では、ス
リーブ５の先端部とスプール６の先端側に設けられた第
４ランド部との間に、スプール６を最遅角方向、つまり
図示右方向（電磁駆動部側）に付勢する付勢力を発生す
る可動子付勢手段としてのスプリング（バネ）７を配置
している。

【００１７】スリーブ５の側面（図示下端側面）の中央
部には、オイルポンプ４側のオイル供給路１０に繋がる
入力ポート（供給口）２０が形成されている。また、ス
リーブ５の側面（図示上端側面）には、遅角油圧室２側
の第１オイル供給路１１に繋がる遅角ポート（第１開口
部）２１、および進角油圧室３側の第２オイル供給路１
２に繋がる進角ポート（第２開口部）２２が形成されて
いる。さらに、スリーブ５の側面（図示下端側面）の入
力ポート２０の両隣には、ドレイン側の第１、第２オイ
ル排出路１４、１５に繋がる第１、第２ドレインポート
（第１、第２排出口）２４、２５が形成されている。そ
して、スリーブ５の軸方向の一端部（先端部）には、円
環状の前壁部２６が設けられ、また、スリーブ５の軸方
向の他端部には、電磁駆動部のかしめ部２７（後述す
る）にかしめ固定されるフランジ部２８が設けられてい
る。

【００１８】スプール６は、スリーブ５内において軸方
向に往復移動可能に支持されており、電磁駆動部のプラ
ンジャ４５（後述する）およびシャフト４６（後述す
る）と同一軸心上に設けられている。このスプール６
は、図示右端部に作用する電磁駆動部の軸力が上昇して
スプリング７の付勢力（スプリング力）に打ち勝つと、
電磁駆動部によって図示左方向に駆動される。また、ス
プール６は、電磁駆動部の軸力よりもスプリング７の付
勢力（スプリング力）が勝ると、スプリング７によって
図示右方向に付勢される。

【００１９】そして、スプール６の外周には、軸方向の
図示右端部（後端部）から図示左端部（先端部）へ向か
って４個の第１〜第４ランド部が設けられている。その
スプール６の外周（第１、第２ランド部間）には、凹状
の第１油路３１が周設されており、また、スプール６の
外周（第２、第３ランド部間）には、凹状の第２油路３
２が周設されており、また、スプール６の外周（第３、
第４ランド部間）には、凹状の第３油路３３が周設され
ている。そして、スプール６の先端部（図示左端部）に
は、第４ランド部よりも小径の径小部３４が設けられて
おり、その径小部３４の外周側には、スプリング７が設
けられている。また、スプール６の後端部（図示右端
部）には、第１ランド部よりも小径の連結部３５が設け
られている。

【００２０】電磁駆動部は、図１および図２に示したよ
うに、第１固定子としてのステータコア４１、第２固定
子としてのヨーク４２、コイルボビン４３の外周に巻回
されたソレノイドコイル（コイル）４４、このソレノイ
ドコイル４４の起磁力で軸方向の一方側（図示左方向）
に吸引される可動子（ムービングコア）としてのプラン
ジャ４５、このプランジャ４５と一体的に軸方向に移動
するシャフト４６、および内部にプランジャ４５を往復
移動自在に収容するプラジャガイド４７等から構成され
ている。

【００２１】ステータコア４１は、図１および図２に示
したように、プランジャ４５と共に磁気回路を形成する
磁性材料製の第１磁性体であって、プランジャ４５を軸
方向の一方側に吸引する円環状の吸引部５１、この吸引
部５１の外周側に一体的に設けられ、ヨーク４２の内周
筒部５６（後述する）の先端面との間に軸方向の所定の
隙間を隔てて配されたテーパ形状のボス部５２、吸引部
５１の外周側より軸方向の一方側に延長された円筒形状
の円筒壁部５３、およびこの円筒壁部５３の端部より径
方向に延長された円環形状のフランジ部５４等から構成
されている。吸引部５１内には、シャフト４６を挿通す
る挿通孔５１ａが形成されている。

【００２２】また、ステータコア４１のボス部５２は、
吸引部５１の外周側からヨーク４２の内周筒部５６に近
づく程、外径が漸減し、且つ内径が漸増するテーパ形状
に形成されている。すなわち、ボス部５２の形状は、プ
ランジャ４５の側面への磁束漏れを少なくすると同時
に、プランジャ４５の軸方向の一方側（ストローク方
向）への磁束分配量が多くなる形状となるようにテーパ
状に形成されている。具体的には、ボス部５２の外径面
は、所定の傾斜角度の外側テーパ５２ａとされ、ボス部
５２の内径面は、所定の傾斜角度の内側テーパ５２ｂと
されている。

【００２３】ここで、本出願の発明者は、ソレノイドコ
イル４４に駆動電流が流れてソレノイドコイル４４の周
囲に磁束が発生している際の、プランジャ４５とステー
タコア４１の吸引部５１およびボス部５２との間に作用
する吸引力がプランジャ４５のストローク変位量に対し
略一定となる傾斜角度（外側テーパ角度）θａおよび傾
斜角度（内側テーパ角度）θｂを実験等によって見い出
した。それは、図３（ａ）、図４および図５に示したよ
うに、ステータコア４１のボス部５２の外側テーパ角度
を、外側テーパ５２ａの外径面と軸方向とが成す傾斜角
度θａ（例えば１１°〜１８°）に設定することであ
り、また、ボス部５２の内側テーパ角度を、内側テーパ
５２ｂの内径面と軸方向とが成す傾斜角度θｂ（例えば
１°〜８°）に設定することである。なお、望ましく
は、ステータコア４１のボス部５２の外側テーパ角度の
最適な傾斜角度（最適な値）は、例えば１６°付近であ
り、また、ボス部５２の内側テーパ角度の最適な傾斜角
度（最適な値）は、例えば３°である。

【００２４】ヨーク４２は、図１および図２に示したよ
うに、プランジャ４５と共に磁気回路を形成する磁性材
料製の第２磁性体であって、コイルボビン４３およびソ
レノイドコイル４４の外周を覆う略円筒形状の外周筒部
５５、プランジャ４５の外周とコイルボビン４３の内周
との間に配された円筒形状の内周筒部５６、および外周
筒部５５と内周筒部５６とを連結する円環状の連結部５
７等から構成されている。なお、ヨーク４２の内周筒部
５６の後端部には、ヨーク４２の内周筒部５６の開口部
を塞ぐシール材５９が装着されている。

【００２５】コイルボビン４３は、図１および図２に示
したように、略円筒状に樹脂一体成形された樹脂一次成
形品で、外周にソレノイドコイル４４を所定の巻き回数
（ターン数）だけ巻装する円筒状部、およびこの円筒状
部の両端に設けられた鍔状部等から構成されている。ソ
レノイドコイル４４は、駆動電流が流れるとプランジャ
４５を軸方向の一方側（ストローク方向）に吸引する起
磁力を生じ、この起磁力に応じてプランジャ４５がステ
ータコア４１の吸引部５１に吸引される。また、ソレノ
イドコイル４４の外周に樹脂モールド成形された樹脂成
形部材（樹脂二次成形品）４８のヨーク４２よりも外部
に露出した部分には、ソレノイドコイル４４と車載電源
とを電気的に接続するターミナル（外部接続端子）４９
をインサート成形したコネクタ５０が一体成形されてい
る。

【００２６】プランジャ４５は、図１および図２に示し
たように、磁性材料製の円筒状磁性体であって、内部に
軸方向孔６０を設けている。その軸方向孔６０内には、
シャフト４６の後端部が圧入固定されている。また、シ
ャフト４６は、図１および図２に示したように、プラン
ジャ４５および弁部のスプール６と同一軸心上に設けら
れて、スプール６とプランジャ４５とを連結する。シャ
フト４６の先端部は、弁部のスプール６の後端部（図示
右端部）に設けられた連結部３５に当接している。これ
により、弁部のスプール６は、ソレノイドコイル４４が
通電されてソレノイドコイル４４に起磁力が発生して、
ステータコア４１の吸引部５１にプランジャ４５が吸引
されると、プランジャ４５およびシャフト４６と一体的
に軸方向の一方側（図示左側）に移動する。また、スプ
ール６は、ソレノイドコイル４４の通電が停止されてソ
レノイドコイル４４の起磁力が消磁すると、スプリング
７の軸方向の他方側（図示右側）への付勢力により、プ
ランジャ４５およびシャフト４６と一体的に軸方向の他
方側に移動する。

【００２７】プランジャガイド４７は、薄肉ステンレス
鋼等の非磁性材料製の非磁性体（カップ状部材）であっ
て、図１ないし図３（ｂ）に示したように、非磁性材料
をプレス成形する等して所定の有底円筒形状（カップ形
状）に形成されている。このプランジャガイド４７は、
コイルボビン４３の鍔状部とステータコア４１のフラン
ジ部５４との間に挟持されるフランジ部６１、このフラ
ンジ部６１の内周部より軸方向の後端部方向に延長され
た円筒状の側壁部６２、およびプランジャ４５の後端部
を覆う底壁部６３を有している。

【００２８】そして、側壁部６２の段差部６４よりも軸
方向の前方側の径は、側壁部６２の段差部６４よりも軸
方向の後方側の径よりも大きい。そして、その側壁部６
２の径大部６５は、ステータコア４１の円筒壁部５３の
外周とコイルボビン４３の筒状部の内周との間に配され
ている。また、側壁部６２の径小部６６は、ヨーク４２
の内周筒部５６の内周とプランジャ４５の外周との間に
配されている。なお、径大部６５と径小部６６とを繋ぐ
段差部６４は、ヨーク４２の内周筒部５６とステータコ
ア４１のボス部５２との間の隙間を挿通するように設け
られている。

【００２９】プランジャガイド４７のフランジ部６１
は、ヨーク４２の外周筒部５５の図示左端部に設けられ
たかしめ部２７がスリーブ５のフランジ部２８をかしめ
ることにより、フランジ部６１は、スリーブ５のフラン
ジ部２８に液密的に連結されている。また、プランジャ
ガイド４７のフランジ部６１とステータコア４１のフラ
ンジ部５４との間には、オイルの漏れを防止するＯリン
グ等のシール部材６７が装着されている。また、ステー
タコア４１のフランジ部５４とスリーブ５のフランジ部
２８との間には、オイルの漏れを防止するＯリング等の
シール部材６９が装着されている。

【００３０】ここで、スプール６、プランジャ４５、シ
ャフト４６の図示右方向への移動は、ステータコア４１
の内周に固定された円環状の最遅角用ストッパ７１にス
プール６の図示右端面が当接することで規制されてい
る。また、スプール６、プランジャ４５、シャフト４６
の図示左方向への移動は、スリーブ５の先端に設けられ
た円環状の最進角用ストッパ７２にスプール６の図示左
端面が当接することで規制されている。

【００３１】ＥＣＵは、エンジン回転数を検出するクラ
ンク角センサ、エンジン負荷センサ、吸入空気量を検出
するエアフロメータからの信号によって現在のエンジン
の運転状態を検出すると共に、クランク角センサやカム
角センサからの信号によってタイミングロータ（ハウジ
ング部材）と吸気側カムシャフトおよびベーンロータ
（ベーン部材）の相対回転位置、吸気側カムシャフトお
よびベーンロータの中間ロック位相を検出する。このＥ
ＣＵは、エンジン回転数やエンジン負荷に応じて、エン
ジンの吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングが
最適値となるように、電磁駆動部のソレノイドコイル４
４に駆動電流を流して電磁式油圧制御弁１の制御状態
（スプール６、プランジャ４５、シャフト４６のストロ
ーク量）を連続的に変更することができる。

【００３２】［実施例の作用］次に、本実施例の電磁式
油圧制御弁１の作用を図１および図２に基づいて簡単に
説明する。

【００３３】電磁駆動部のソレノイドコイル４４に駆動
電流が流れると、ソレノイドコイル４４の周囲に磁束が
発生し、発生した磁束は磁性体であるヨーク４２、プラ
ンジャ４５、ステータコア４１を通過する。そして、プ
ランジャ４５とヨーク４２との間には、非磁性体である
プランジャガイド４７があるため、これらは接触するこ
とがなく、プランジャ４５にはステータコア４１の吸引
部５１に近づく方向に吸引力が生じる。この吸引力は、
プランジャ４５が軸方向の一方側に前進することによ
り、シャフト４６を介してスプール（弁体）６に伝わ
る。このとき、弁部に設けられたスプリング（バネ）７
の付勢力により円筒状のスリーブ５に対するスプール６
が軸方向の任意の移動位置で保持することが可能となっ
ている。つまり吸気バルブの開閉タイミングを連続的に
変更できる構造となっている。

【００３４】イ）最遅角モードソレノイドコイル４４を流れる駆動電流値が最小値以下
の時には、ソレノイドコイル４４の起磁力が最小値以下
となるので、ステータコア４１の吸引部５１にプランジ
ャ４５が吸引される。このとき、スプール制御弁のスプ
ール６やプランジャ４５の移動位置は最遅角位置に変更
（設定）される。これにより、スプール６の外周に設け
られた第２油路３２を介して、オイルポンプ４側のオイ
ル供給路１０に繋がる入力ポート２０と遅角油圧室２側
の第１オイル供給路１１に繋がる遅角ポート２１とが連
通すると同時に、スプール６の外周に設けられた第３油
路３３を介して、進角油圧室３側の第２オイル供給路１
２に繋がる進角ポート２２とドレイン側の第２オイル排
出路１５に繋がる第２ドレインポート２５とが連通す
る。したがって、電磁式油圧制御弁１の制御状態は、吸
気可変バルブタイミング機構の遅角油圧室２内にオイル
ポンプ４の油圧を供給し、且つ進角油圧室３内のオイル
をドレインする最遅角モード（図１参照）に変更（設
定）される。

【００３５】それによって、吸気可変バルブタイミング
機構の遅角油圧室２内にオイルが供給され、進角油圧室
３内よりオイルが排出されることにより、吸気可変バル
ブタイミング機構のハウジング部材に対してベーン部材
が遅角油圧室２内の油圧力によって最遅角側に回転す
る。これにより、例えばエンジンのアイドル時に、エン
ジンの吸気バルブの開閉タイミング（バルブタイミン
グ）を大きく遅らせる（遅角させる）ことができるの
で、オーバーラップ（吸気バルブと排気バルブとが同時
の開弁している時期）を無くしてエンジンの燃焼状態を
安定させることができる。また、エンジンの高速高負荷
時に、吸気バルブの閉弁タイミングを最適なところまで
遅らせる（遅角させる）ことにより、エンジンの最高出
力を確保できる。

【００３６】ロ）最進角モードソレノイドコイル４４を流れる駆動電流値が最大値以上
の時には、ソレノイドコイル４４の起磁力も最大値とな
るので、ステータコア４１の吸引部５１にプランジャ４
５が更に吸引される。このとき、スプール制御弁のスプ
ール６やプランジャ４５の移動位置は最進角位置に変更
（設定）される。これにより、スプール６の外周に設け
られた第１油路３１を介して、遅角油圧室２側の第１オ
イル供給路１１に繋がる遅角ポート２１とドレイン側の
第１オイル排出路１４に繋がる第１ドレインポート２４
とが連通すると同時に、スプール６の外周に設けられた
第２油路３２を介して、オイルポンプ４側のオイル供給
路１０に繋がる入力ポート２０と進角油圧室３側の第２
オイル供給路１２に繋がる進角ポート２２とが連通す
る。したがって、電磁式油圧制御弁１の制御状態は、吸
気可変バルブタイミング機構の進角油圧室３内にオイル
ポンプ４の油圧を供給し、且つ遅角油圧室２内のオイル
をドレインする最進角モードに変更（設定）される。

【００３７】それによって、吸気可変バルブタイミング
機構の進角油圧室３内にオイルが供給され、遅角油圧室
２内よりオイルが排出されることにより、ハウジング部
材に対してベーン部材が進角油圧室３内の油圧力によっ
て最進角側に回転する。これにより、例えばエンジンの
中速中負荷時に、エンジンの吸気バルブの開閉タイミン
グ（バルブタイミング）を大きく早める（進角させる）
ことができるので、オーバーラップを拡大し、自己ＥＧ
Ｒ（燃焼室内の残留ガス）を増加させて燃焼温度を低下
させ、エンジンより排出される排気ガス中に含まれる有
害物質（ＨＣ、ＮＯｘ）の排出量を低減することができ
る。この場合には、ポンプの損失の低減にもつながり燃
費も向上できる。

【００３８】［実施例の特徴］以上のように、本実施例
の電磁式油圧制御弁１においては、電磁駆動部のプラン
ジャ４５の先端部（ステータコア４１側部）のテーパ形
状を廃止することにより、磁性材料製のプランジャ４５
とこのプランジャ４５を軸方向に往復自在に支持するた
めの非磁性材料製のプランジャガイド４７との間の摩耗
を低減でき、異物の侵入を減少することができる。これ
により、磁気効率の向上の目的で、薄肉ステンレス鋼よ
りなるプランジャガイド４７の板厚を非常に薄くするこ
とができるので、ステータコア４１、プランジャ４５お
よびヨーク４２等よりなる磁気回路の磁気効率を向上で
き、プランジャ４５にはステータコア４１の吸引部５１
に近づく方向（軸方向の一方側、図示左方向）への安定
した吸引力が働く。

【００３９】また、電磁駆動部のソレノイドコイル４４
に電流が供給されると、上述したように、ソレノイドコ
イル４４の起磁力によってプランジャ４５に、ステータ
コア４１の吸引部５１に近づく方向（軸方向の一方側、
図示左方向）への吸引力が働くが、電磁駆動部のステー
タコア４１の吸引部５１の外周側に設けられるボス部５
２の外側および内側をテーパ形状としている。すなわ
ち、図４および図５に示したように、ステータコア４１
のボス部５２の外径側に傾斜角度θａ＝１１°〜１８°
の外側テーパ５２ａを設け、ステータコア４１のボス部
５２の内径側に傾斜角度θｂ＝１°〜８°の内側テーパ
５２ｂを設けることで、ステータコア４１のボス部５２
の形状が、プランジャ４５の側面への磁束漏れを少なく
すると同時に、プランジャ４５のステータコア４１の吸
引部５１に近づく方向（軸方向の一方側、図示左方向）
への磁束分配量が多くなる。これにより、電磁式油圧制
御弁１の外径や軸長を大きくすることなく、プランジャ
４５には、ステータコア４１の吸引部５１に近づく方向
（軸方向の一方側、図示左方向）への安定した吸引力が
働くので、電磁式油圧制御弁１の制御性を更に向上する
ことができる。

【００４０】また、プランジャ４５がステータコア４１
の吸引部５１に近づいた場合でも、吸引力の低下を防止
できるので、プランジャ４５にはステータコア４１の吸
引部５１に近づく方向（軸方向の一方側）への安定した
吸引力を得ることができる。また、電磁駆動部のステー
タコア４１のボス部５２の内側および外側をテーパ形状
とすることにより、これを抜き勾配としてステータコア
４１を冷間プレスにて製造することが可能となり、従来
の切削加工により製造している固定子と比較して、生産
性を向上でき、生産コストを低減することができる。こ
れにより、安価で小型な電磁式油圧制御弁１を提供する
ことができる。

【００４１】［変形例］本実施例では、本発明を、エン
ジンの吸気バルブの開閉タイミングを連続的に変えるた
めの吸気可変バルブタイミング機構の遅角油圧室２と進
角油圧室３とに対して選択的に油圧を給排するための電
磁式油圧制御弁１に適用した例を説明したが、本発明
を、エンジンの排気バルブの開閉タイミングを連続的に
変えるための排気可変バルブタイミング機構の遅角油圧
室と進角油圧室とに対して選択的に油圧を給排するため
の電磁式油圧制御弁に適用しても良い。また、エンジン
の吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングを連続
的に変えるための吸排気可変バルブタイミング機構の各
遅角油圧室と各進角油圧室とに対して選択的に油圧を給
排するための電磁式油圧制御弁に適用しても良い。

【００４２】本実施例では、本発明の電磁弁を、吸気可
変バルブタイミング機構の遅角油圧室２または進角油圧
室３に対して選択的にオイルポンプ（油圧源）４の油圧
を給排するための電磁式油圧制御弁１に適用した例を説
明したが、本発明の電磁弁を、自動変速機の油圧係合要
素（油圧式多板クラッチ、油圧式多板ブレーキ、バンド
ブレーキ等）を駆動する複数の油圧サーボに対して選択
的にオイルポンプ（油圧源）４の油圧（ライン圧）を給
排するための電磁式油圧制御弁に適用しても良い。ま
た、本発明の電磁弁を、エア、油（オイル）または水等
の流体の流路を切り替える電磁式流路切替弁に適用して
も良い。

【００４３】本実施例では、軸方向の弁部側に配される
第１固定子としてステータコア４１を設け、軸方向の弁
部側とは逆側に配される第２固定子としてヨーク４２を
設けたが、軸方向の弁部側に配される第１固定子として
ヨークを設け、軸方向の弁部側とは逆側に配される第２
固定子としてステータコアを設けても良い。また、本実
施例では、本発明の電磁弁として、側面油圧供給型の２
ドレインスプール弁タイプの弁部を備えた電磁式油圧制
御弁１を用いた例を説明したが、本発明の電磁弁とし
て、側面油圧供給型の１ドレイン中空スプール弁タイプ
の弁部を備えた電磁式油圧制御弁１を用いても良く、ま
た、先端面油圧供給型の１ドレイン中空スプール弁タイ
プの弁部を備えた電磁式油圧制御弁を用いても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】電磁式油圧制御弁の全体構造を示した断面図で
ある（実施例）。

【図２】電磁式油圧制御弁の主要部構造を示した断面図
である（実施例）。

【図３】（ａ）はステータコアを示した断面図で、
（ｂ）はプランジャガイドを示した断面図である（実施
例）。

【図４】ステータコアのボス部とプランジャとの吸引力
およびプランジャのストローク変位量と外側テーパ角度
との関係を示したグラフである（実施例）。

【図５】ステータコアのボス部とプランジャとの吸引力
およびプランジャのストローク変位量と内側テーパ角度
との関係を示したグラフである（実施例）。

【符号の説明】

１電磁式油圧制御弁（電磁弁）２遅角油圧室３進角油圧室５スリーブ（弁本体）６スプール（弁体）７スプリング４１ステータコア（第１固定子）４２ヨーク（第２固定子）４４ソレノイドコイル（コイル）４５プランジャ（可動子）４７プランジャガイド（非磁性体）５１吸引部５２ボス部５６内周筒部（筒部）５２ａ外側テーパ５２ｂ内側テーパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者落合正彦愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3H106 DA08 DA23 DB02 DB12 DB22 DB32 DC09 DD09 EE16 EE30 EE42 GA13 GA25 KK03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）軸方向に往復移動することが可能な
可動子と、（ｂ）軸方向の一方側に前記可動子を吸引する起磁力を
発生するコイルと、（ｃ）軸方向の他方側に前記可動子を付勢する付勢力を
発生するスプリングと、（ｄ）前記可動子と磁気回路を構成すると共に、前記可
動子を軸方向の一方側に吸引する吸引部、およびこの吸
引部の外周側より軸方向の他方側に突出するボス部を有
する第１固定子と、（ｅ）前記可動子と磁気回路を構成すると共に、前記ボ
ス部との間に軸方向の間隙を形成し前記可動子の外周を
覆う筒部を有する第２固定子と、（ｆ）この第２固定子の筒部の内周に配設されて、前記
可動子を軸方向に往復移動自在に支持する非磁性体とを
備え、前記第１固定子は、前記ボス部の外側および内側をテー
パ形状に形成していることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】請求項１に記載の電磁弁において、前記ボス部は、前記吸引部の外周側より軸方向の他方側
に向かう程、外径が漸減し、且つ内径が漸増する外側テ
ーパおよび内側テーパを有し、前記外側テーパの外径面と軸方向とが成す外側テーパ角
度は、１１°以上１８°以下の範囲に設定され、前記内側テーパの内径面と軸方向とが成す内側テーパ角
度は、１°以上８°以下の範囲に設定されることを特徴
とする電磁弁。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の電磁弁に
おいて、前記可動子は、前記第１固定子の吸引部に対向する先端
のテーパ形状を廃止していることを特徴とする電磁弁。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のうちいずれかに
記載の電磁弁において、前記電磁弁を、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブ
の少なくとも一方のバルブタイミングを変更するための
吸排気可変バルブタイミング機構の遅角油圧室および進
角油圧室に対して油圧源の油圧を選択的に給排するため
の電磁式油圧制御弁に用いたことを特徴とする電磁弁。