JP2011012721A

JP2011012721A - 電磁弁

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Publication number: JP2011012721A
Application number: JP2009155821A
Authority: JP
Inventors: Masaru Suzuki; 勝鈴木; Masaya Seki; 正哉瀬木; Kaori Fujita; かおり藤田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-01-20
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: JP5316263B2; US20100326552A1; CN101936419A; US8418724B2; EP2270373A3; CN101936419B; EP2270373A2; EP2270373B1

Abstract

【課題】スプールの変位量を増加させることなく漏れ流量を抑制することが可能な電磁弁を提供する。
【解決手段】供給ポート２３と出力ポート２４との間の流路、及び出力ポート２４と排出ポート２５の間の流路に、ランド３２，３３の外面と弁孔１２の内面とで形成されるスプール３０の変位量に応じた重なり長さを有する絞りを直列に複数設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、電磁力によるプランジャの移動により弁孔内に設けたスプールを変位させ、弁孔内に開口する各ポート間の連通状態を調節する電磁弁に関する。

従来、例えば自動変速機（ＡＴ：ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）や無段変速機（ＣＶＴ：ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）等の油圧制御には、例えば特許文献１に記載されているような電磁弁が用いられている。この電磁弁は、電磁力により駆動されるプランジャを備えたソレノイド部と、スプールケースに形成された弁孔内に設けられ前記プランジャの移動により弁孔内を変位するスプールを備えたスプール制御弁とから構成されている。

スプール制御弁のスプールケースには、弁孔の内面に開口する供給ポート、出力ポート、及び排出ポートがスプールの変位方向に沿って並んで設けられている。スプールは、弁孔の内面に対応する外面を有し該外面と弁孔の内面とでスプールの変位量に応じた重なり長さを有する絞りを形成するランドを備えている。そして、各ポート間に形成される絞りの重なり長さを変更することにより、各ポート間の連通状態を調節し、油圧制御を行う。例えばプランジャの非駆動時において、スプールは、スプールケース内に設けられたばねに付勢され、そのランドが排出ポート及び出力ポートの間に絞りを形成するように配置される。これにより、出力ポートと排出ポートの連通が遮断されるとともに、出力ポートと供給ポートとが連通され、出力ポートには供給ポート内の圧力が印加される。一方、例えばプランジャの駆動時において、スプールは、前記ばねの付勢力に抗して、そのランドが供給ポート及び出力ポートの間に絞りを形成するように配置される。これにより、出力ポートと供給ポートの連通が遮断されるとともに、出力ポートと排出ポートとが連通され、出力ポート内の圧力が低下する。

特開２００６−８３８７９号公報

ところで、この電磁弁では、各ポート間に形成した絞りにおいて、弁孔の内面とランドの外面との間の僅かな隙間から作動油が漏れ、該漏れた分だけ各ポートの圧力が低下してしまう。このため、該漏れた分だけ電磁弁に作動油を供給するポンプの出力を増大させる必要がある。近年、省エネルギの観点から、ポンプの出力の増大を抑制するために、各ポート間の作動油の消費流量（漏れ流量）を抑制したいという要望がある。その方法の一つとして各ポート間に設けられる絞りの重なりの長さを増大させるというものがある。しかしながら、そのためには、スプールの変位量（ストローク量）を増加させる必要があり、これによりスプールを付勢するばね荷重の変化量の増大に伴うソレノイド部の大型化や、ソレノイド吸引力の低下、ひいては油圧制御精度の悪化を招いてしまう虞がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、スプールの変位量を増加させることなく消費流量を抑制することが可能な電磁弁を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、作動油が供給される供給ポート、作動油が出力される出力ポート、及び作動油が排出される排出ポートが形成された弁孔を有するスプールケースと、前記弁孔内をその軸方向へ摺動可能に設けられるとともに、該軸方向において間隔をおいて設けられて前記弁孔の内面に対応する外面を備えた複数のランドを有するスプールとを備え、電磁力により駆動されるプランジャの移動に伴う前記スプールの前記弁孔内での変位を通じて各ランドの前記弁孔における位置を切り換えることで、前記供給ポート及び前記出力ポートの間、及び前記出力ポート及び前記排出ポートの間の流路に、前記ランドの外面と前記弁孔の内面とで前記スプールの変位量に応じた重なり長さを有する絞りを形成して、各ポート間の連通状態を調節する電磁弁において、前記供給ポートと前記出力ポートとの間の流路、及び前記出力ポートと前記排出ポートの間の流路の少なくとも一方に前記絞りが直列に複数設けられることをその要旨とする。

同構成によれば、各ポート間の流路に絞りを直列に複数設けることにより、スプールの変位量に対する絞りの重なり長さの変化量が、絞りの数の分だけ倍増する。このため、スプールの変位量（ストローク量）を増加させることなく漏れ流量を抑制することができる。また、絞りの数が増加した分だけスプールの変位量を小さくすることができるため、スプールの変位方向における電磁弁の小型化を図ることもできる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電磁弁において、前記供給ポートと前記出力ポートとの間、及び前記出力ポートと前記排出ポートの間の流路を構成するランドの少なくとも一方に、一方のポートから他方のポートへ前記作動油を一部排出し該作動油の圧力変動が過大となるのを抑制するためのノッチを設け、該ノッチを設けたポート間の流路に前記絞りが複数設けられることをその要旨とする。

通常、ノッチが設けられたポート間の作動油の消費流量は、ノッチが設けられていないポート間の作動油の消費流量よりも大きくなる。ポート間の作動油の消費流量が大きくなると、その分だけ出力ポートから出力される作動油の流量が減少し、出力ポートの出力圧が低下してしまう。したがって、作動油を供給するポンプの出力は、作動油の消費流量が大きいノッチが設けられたポート間の作動油の消費流量を踏まえて設定される。このため、該消費流量の差が大きいほどポンプの出力が過大となり、ノッチが設けられていない側のポート間の圧力差が必要以上に大きくなる。各ポート間の圧力差が大きくなると、該ポート間の消費流量は増加する傾向がある。したがって、消費流量を抑制するために、絞りの重なり長さを大きく設定することが考えられるものの、この場合にはスプールの変位量が大きくなり電磁弁が大型化してしまう。この点、同構成によれば、絞りを複数設けることにより、消費流量が大きくなるノッチが設けられたポート間の消費流量を抑制することができるため、各ポート間の消費流量の均一化を図ることができる。よって、電磁弁の大型化を抑制することができる。また、ポンプの過大化を抑制することもできる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電磁弁において、前記ランドは、その外面に前記弁孔の内面側に開口する凹部を備え、該凹部と前記弁孔の内面とで、前記直列に複数設けられた絞りどうしを接続する流路を前記弁孔内で構成することをその要旨とする。

直列に複数設けられた絞りどうしを接続する流路を弁孔外に設ける場合、弁孔内に開口するポートを別に設ける必要があるため、その分だけスプールケースが大型化してしまうことが懸念される。この点、同構成によれば、ランドの外面に凹部を設けることにより、直列に複数設けられた絞りどうしを接続する流路を弁孔内で構成することができる。よって、弁孔内に開口するポートを別に設けることによるスプールケースの大型化を抑制することが可能となり、電磁弁の大型化を抑制することができる。

本発明によれば、スプールの変位量を増加させることなく漏れ流量を抑制することが可能な電磁弁を提供することができる。

第１実施形態の電磁弁を示す断面図。第２実施形態の電磁弁を示す断面図。第３実施形態の電磁弁を示す断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明を、自動変速機（ＡＴ）の油圧制御を行う電磁弁に具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。

図１に示すように、電磁弁１は、ソレノイド部２と、該ソレノイド部２に結合されたスプール制御弁３とによって構成されている。スプール制御弁３は図示しない自動変速機のバルブボディに形成された挿入凹部に挿入されている。

ソレノイド部２のケース４は、磁性体からなり、スプール制御弁３側（図１において左側）に開口する有底円筒状に形成されている。ケース４の底部４ａ中央には、円筒状のプランジャ保持部４ｂが設けられている。また、ケース４の開口端部には、切欠き部４ｃが設けられている。ケース４の内周面とプランジャ保持部４ｂの外周面との間には、コイル体５が設けられている。コイル体５は、コイル５ａを樹脂で被覆してなり、ケース４の内径と略等しい外径と、プランジャ保持部４ｂの外径と略等しい内径とを有する略円筒状に形成されている。コイル体５の軸方向長さは、プランジャ保持部４ｂの軸方向長さよりも大きく設定されている。コイル体５は、そのケース４の底部４ａ側の部位がプランジャ保持部４ｂの外側に配置されるように、ケース４に嵌合固定されている。

また、コイル体５において前記切欠き部４ｃに対応する部位には、連結部５ｂが設けられている。連結部５ｂは切欠き部４ｃを介してケース４の外側へ突出しており、その先端にはコネクタ部５ｃが設けられている。コネクタ部５ｃは、スプール制御弁３とは反対側（図１において右側）に開口する有底筒状に形成されている。コネクタ部５ｃの内側には、コネクタピン５ｄが設けられている。コネクタピン５ｄの基端部は、連結部５ｂに埋設された図示しないリード線により前記コイル５ａに接続されている。コイル体５、連結部５ｂ、コネクタ部５ｃ及びコネクタピン５ｄは、樹脂により一体成型されている。

ケース４の開口部には、略円筒状のコアソレノイド６が設けられている。コアソレノイド６は、コイル体５の内側に挿入される円筒部６ａと、該円筒部６ａのスプール制御弁３側の端部に設けられケース４の開口端部の内面に圧入固定されるフランジ部６ｂとを備えている。円筒部６ａの軸方向長さは、フランジ部６ｂがケース４に固定された状態で、円筒部６ａと前記プランジャ保持部４ｂとの間に隙間が生じるように設定されている。

プランジャ保持部４ｂには、略円筒状のプランジャ７が設けられている。プランジャ７の外径は、プランジャ保持部４ｂの内径よりも若干小さくなっており、プランジャ保持部４ｂの軸方向に移動可能となっている。また、プランジャ保持部４ｂとプランジャ７との間には、軸受ブッシュ８ａが設けられている。プランジャ７は、この軸受ブッシュ８ａを介してケース４に対して軸方向へ変位可能に支持されている。そして、前記コイル５ａの励磁に基づき、コアソレノイド６の基端部に設けられたヨーク部６ｃに発生する吸引力がプランジャ７に作用すると、プランジャ７はコアソレノイド６側へ引き寄せられる。

プランジャ７の内周には、シャフト９が固定されている。シャフト９は、コアソレノイド６の円筒部６ａに挿通されており、その先端部は、フランジ部６ｂよりもスプール制御弁３側へ突出している。コアソレノイド６とシャフト９との間には軸受ブッシュ８ｂが設けられている。シャフト９は、この軸受ブッシュ８ｂを介してコアソレノイド６に対して軸方向へ変位可能に支持されている。従って、一体的に構成されたプランジャ７及びシャフト９は、その両端部が軸受ブッシュ８ａ，８ｂを介してケース４及びコアソレノイド６に支持されている。

また、シャフト９には、コアソレノイド６の円筒部６ａに当接してプランジャ７のコアソレノイド６側への移動を規制するストッパ９ａが固定されている。プランジャ７のケース４の底部４ａ側への移動は、シャフト９の基端部がケース４の底部４ａと当接することにより規制される。従って、プランジャ７及びシャフト９は、シャフト９がケース４（プランジャ保持部４ｂ）の底部４ａと当接した位置（図１において一点鎖線で示す中心線の上側）と、ストッパ９ａがコアソレノイド６の円筒部６ａと当接した位置（同図下側）との間で、軸方向に移動可能とされている。

一方、前記スプール制御弁３のスプールケース１０は、略筒状に形成されている。スプールケース１０のソレノイド部２側の端部には、前記ケース４の内径より小さい外径を有する環状の鍔部１１が設けられている。スプールケース１０は、ケース４の開口端部に設けられたかしめ片４ｄを内側に屈曲させることにより、鍔部１１をコアソレノイド６のフランジ部６ｂに当接させた状態でケース４に固定されている。

また、スプールケース１０には、該スプールケース１０がケース４に固定された状態で前記コアソレノイド６の円筒部６ａ内に連通する弁孔１２が形成されている。弁孔１２には、段階的に径の大きくなる第１摺動孔１３、第２摺動孔１４及びばね収容孔１５がソレノイド部２側から順に形成されている。これら各孔１３〜１５は、前記ケース４、前記コアソレノイド６及び前記プランジャ７と同軸を有している。

スプールケース１０の内周面において第１摺動孔１３と第２摺動孔１４との境界部位には、環状溝１６が形成されるとともに、この環状溝１６内に連通するフィードバックポート１７が形成されている。

また、スプールケース１０の内周面において第２摺動孔１４に対応する部位には、第１環状溝１８、第２環状溝１９、第３環状溝２０、第４環状溝２１及び第５環状溝２２がソレノイド部２側から順に形成されている。スプールケース１０において第１環状溝１８に対応する部位には、該第１環状溝１８に連通する供給ポート２３が形成されている。該供給ポート２３には図示しないポンプから作動油が供給される。また、スプールケース１０において第３環状溝２０に対応する部位には、該第３環状溝２０に連通する出力ポート２４が形成されている。該出力ポート２４から図示しない自動変速機へ作動油が出力される。また、スプールケース１０において第５環状溝２２に対応する部位には、該第５環状溝２２に連通する排出ポート２５が形成されている。該排出ポート２５から図示しないオイルパンへ作動油が排出される。なお、出力ポート２４の出力圧を前記環状溝１６内にフィードバックするため、前記バルブボディには、前記フィードバックポート１７に連通する図示しないフィードバック流路が形成されている。また、スプールケース１０に第２環状溝１９及び第４環状溝２１を鋳抜きにより形成するため、スプールケース１０には、第２環状溝１９及び第４環状溝２１にそれぞれ連通する貫通孔１９ａ，２１ａが形成されている。これら貫通孔１９ａ，２１ａは、前記バルブボディによってそれぞれ閉塞されている。また、スプールケース１０においてばね収容孔１５に対応する部位には、ばね収容孔１５に連通し該ばね収容孔１５からのドレンを排出するドレン用ポート１５ａが形成されている。ばね収容孔１５にはその内周面に形成されたねじ溝１５ｂに螺着するプラグ２６が設けられている。また、ばね収容孔１５においてプラグ２６のソレノイド部２側には、ばね２７が収容されている。

弁孔１２内には、スプール３０が軸方向へ摺動可能に設けられている。スプール３０は、前記シャフト９と同軸上に延びる略円柱状に形成されている。スプール３０のシャフト９側（ソレノイド部２側）の端面は、シャフト９の先端面と当接している。前記ばね２７は、スプール３０の前記プラグ２６側（図１において左側）の端部とプラグ２６との間に設けられている。該ばね２７の弾性力により、スプール３０はシャフト９側へ常時付勢されており、該弾性力によりスプール３０はシャフト９に常に当接した状態で図中の左右方向へ一体的に移動する。このため、図１において一点鎖線で示す中心線の上側に示すように、前記コイル５ａが励磁されていない非励磁状態において、スプール３０、シャフト９及びプランジャ７は、同シャフト９が前記ケース４の底部４ａに当接した状態で保持される。そして、同図１において一点鎖線で示す中心線の下側に示すように、コイル５ａが励磁されている励磁状態において、スプール３０はシャフト９及びプランジャ７の移動に伴ってストッパ９ａがコアソレノイド６の円筒部６ａに当接するまでプラグ２６側へ移動し、その位置に保持される。

スプール３０には前記第１摺動孔１３の内径と略等しい外径を有する第１ランド３１、前記第２摺動孔１４の内径と略等しい外径を有する第２ランド３２、及び同じく第２摺動孔１４の内径と略等しい外径を有する第３ランド３３がそれぞれソレノイド部２側から順に設けられている。第１ランド３１，第２ランド３２及び第３ランド３３は本発明のランドを構成する。なお、第３ランド３３のプラグ２６側の端部には、該プラグ２６側に開口するばね収容凹部３４が設けられている。該ばね収容凹部３４には、記ばね２７の一端が収容されている。

第１ランド３１は、前記コイル５ａの励磁状態及び非励磁状態において、その第２ランド３２側の端面３１ａが、前記環状溝１６内に位置するように設けられている。第１ランド３１及び第２ランド３２の間の小径部３５の軸方向長さは、環状溝１６の軸方向長さよりも短く設定されている。

第２ランド３２は、前記コイル５ａの非励磁状態において、その第１ランド３１側の端面３２ａが環状溝１６内に位置し、第３ランド３３側の端面３２ｂが第２環状溝１９内に位置するように設けられている。また、第２ランド３２は、前記コイル５ａの励磁状態において、その第１ランド３１側の端面３２ａが環状溝１６に面し、第３ランド３３側の端面３２ｂが第２環状溝１９及び第３環状溝２０の間に位置するように設けられている。

また、本実施形態では、第２ランド３２の外面には、弁孔１２の内面側に開口する第１凹部３６が、第２ランド３２の外面全周に設けられている。第１凹部３６は本発明の凹部を構成する。第１凹部３６は、前記コイル５ａの非励磁状態において、その第１ランド３１側の内側面３６ａが第１環状溝１８内に位置し、第３ランド３３側の内側面３６ｂが第２環状溝１９内に位置するように設けられている。また、第１凹部３６は、前記コイル５ａの励磁状態において、その第１ランド３１側の内側面３６ａが第１環状溝１８及び第２環状溝１９の間に位置し、第３ランド３３側の内側面３６ｂが第２環状溝１９内に位置するように設けられている。

第３ランド３３は、前記コイル５ａの非励磁状態において、その第２ランド３２側の端面３３ａが第３環状溝２０及び第４環状溝２１の間に位置し、プラグ２６側の端面３３ｂが第５環状溝２２よりもプラグ２６側に位置するように設けられている。また、第３ランド３３は、前記コイル５ａの励磁状態において、その第２ランド３２側の端面３３ａが第４環状溝２１内に位置し、プラグ２６側の端面３３ｂが第５環状溝２２よりもプラグ２６側に位置するように設けられている。

また、本実施形態では、第３ランド３３の外面には、弁孔１２の内面側に開口する第２凹部３７が、第３ランド３３の外面全周に設けられている。第２凹部３７は本発明の凹部を構成する。第２凹部３７は、前記コイル５ａの非励磁状態において、その第２ランド３２側の内側面３７ａが第４環状溝２１内に位置し、プラグ２６側の内側面３７ｂが第４環状溝２１及び第５環状溝２２の間に位置するように設けられている。また、第２凹部３７は、前記コイル５ａの励磁状態において、その第２ランド３２側の内側面３７ａが第４環状溝２１内に位置し、プラグ２６側の内側面３７ｂが第５環状溝２２内に位置するように設けられている。

また、本実施形態では、第３ランド３３の第２ランド３２側の端面３３ａと、第２凹部３７のプラグ２６側の内側面３７ｂには、供給ポート２３から出力ポート２４へ入力された作動油の一部を排出ポート２５へ排出するためのノッチ３３ｃ，３７ｃがそれぞれ設けられている。該ノッチ３３ｃ，３７ｃを設けることにより、作動油の圧力変動が過大になることによる振動の発生を抑制している。

さて、以上のように構成された電磁弁１では、コイル５ａが非励磁状態の場合には、第２ランド３２の第１凹部３６を介して第１環状溝１８及び第２環状溝１９が連通するとともに、第２ランド３２の第３ランド３３側の端部と第２環状溝１９との間に隙間が形成される。これにより、供給ポート２３及び出力ポート２４が、第１凹部３６、第２環状溝１９、及び第３環状溝２０を介して、すなわち弁孔１２内に構成された流路を介して連通する。また、同じくコイルが非励磁状態の場合には、第３環状溝２０及び第４環状溝２１の間に、第３ランド３３の第２ランド３２側の外面と弁孔１２の内面とで、これらが接する絞り（二点鎖線で示す）が形成される。また、同じくコイルが非励磁状態の場合には、第４環状溝２１及び第５環状溝２２の間に、第３ランド３３の第２凹部３７よりもプラグ２６側の外面と弁孔１２の内面とで、これらが接する絞り（二点鎖線で示す）が形成される。即ち、コイルが非励磁状態の場合には、弁孔１２内に構成される排出ポート２５と出力ポート２４との間の流路には、絞りが直列に２ヶ所設けられる。これにより、排出ポート２５及び出力ポート２４の連通が遮断される。したがって、供給ポート２３内の圧力が出力ポート２４に印加される。

一方、コイル５ａが励磁されると、スプール３０はシャフト９及びプランジャ７の移動に伴ってストッパ９ａがコアソレノイド６の円筒部６ａに当接するまでプラグ２６側へ移動し、その位置に保持される。これにより、コイル５ａが励磁状態の場合には、第１環状溝１８及び第２環状溝１９の間に、第２ランド３２の第１凹部３６よりも第１ランド３１側の外面と弁孔１２の内面とで、これらが接する絞り（二点鎖線で示す）が形成される。また、同じくコイル５ａが励磁状態の場合には、第２環状溝１９及び第３環状溝２０の間に、第２ランド３２の第１凹部３６よりも第３ランド３３側の外面と弁孔１２の内面とで、これらが接する絞り（二点鎖線で示す）が形成される。即ち、コイルが非励磁状態の場合には、弁孔１２内に構成される供給ポート２３と出力ポート２４との間の流路には、絞りが直列に２ヶ所設けられる。これにより、供給ポート２３及び出力ポート２４の連通が遮断される。また、同じくコイル５ａが励磁状態の場合には、第３ランド３３の第２凹部３７を介して第４環状溝２１及び第５環状溝２２が連通するとともに、第３ランド３３の第２ランド３２側の端部と第４環状溝２１との間に隙間が形成される。これにより、排出ポート２５及び出力ポート２４が、第５環状溝２２、第２凹部３７、第４環状溝２１、及び第３環状溝２０を介して、すなわち弁孔１２内に構成された流路を介して連通する。したがって、出力ポート２４内の圧力が低下する。

このように、プランジャ７の移動に伴うスプール３０の変位量（ストローク量）に応じた重なり長さを有する絞りによって、各ポート２３，２４，２５間の流路面積が適宜変更され、供給ポート２３及び排出ポート２５の間に設けられた出力ポート２４から出力される圧力が制御される。

また、出力ポート２４の出力圧（制御圧）は、前記フィードバック流路を介して環状溝１６内に導入される。そして、この出力圧は、小径部３５に面する第１ランド３１の端面３１ａ及び第２ランド３２の端面３２ａに作用する。このため、第１ランド３１と第２ランド３２との面積差に基づき発生する推力がばね２７の弾性力に抗して作用する。すなわち、この電磁弁１では、コイル５ａに通電される電流値に応じて作用するプランジャ７を引き寄せる力（電磁吸引力）と、ばね２７による付勢力と、フィードバックされた出力圧による力とのバランスによって、出力圧をコイル５ａに通電された電流値に応じた圧力となるように制御している。

なお、スプールケース１０の弁孔１２においてソレノイド部２側の端部には、同スプールケース１０の鍔部１１がコアソレノイド６のフランジ部６ｂ当接されることで油貯留室２８が形成されている。該油貯留室２８、コアソレノイド６の内周とシャフト９との間、及びプランジャ７とプランジャ保持部４ｂとの間に形成された空間には、作動油が充填されている。そして、前記軸受ブッシュ８ａ，８ｂに形成された図示しない切欠及びプランジャ保持部４ｂとプランジャ７との間に形成された隙間を介して作動油を流通させることにより、プランジャ７の動作にダンピング作用を付与している。

次に、本実施形態の作用について説明する。
上述したように、この電磁弁１は、プランジャ７の移動に伴うスプール３０の変位量に応じた重なり長さを有する絞りによって各ポート２３，２４，２５間の連通を遮断することにより、出力ポート２４から出力される圧力を制御する。ところが、該絞りを構成するランド３２，３３の外面と弁孔１２の内面との間には、僅かな隙間が生じるため、該隙間を介して作動油が漏れてしまう。このような場合、該作動油が漏れた分だけ出力圧が低下してしまうため、この漏れの分を考慮して前記ポンプの出力を設定する必要がある。ポンプ出力の増大を抑制する観点からこの漏れを抑制することが望まれるところ、この漏れを抑制する手段として、ランド３２，３３の外面と弁孔１２の内面とが構成する絞りの重なりの長さを増加させることが考えられる。本例では、上述したように、各ポート２３，２４，２５間の流路には、ランド３２，３３の外面と弁孔１２の内面とで構成される絞りが直列に２つずつ設けられているため、絞りの重なりの長さの変化量がスプール３０の変位量の二倍となる。したがって、各ポート２３，２４，２５間に絞りを一つずつ設けた場合と比較して、スプール３０の変位量を増大させることなく漏れ流量を抑制することができる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）供給ポート２３と出力ポート２４との間、及び出力ポート２４と排出ポート２５との間の流路に絞りを直列に２つずつ設けることにより、スプール３０の変位量に対する絞りの重なり長さの変化量が、絞りの数の分だけ倍増する。このため、スプール３０の変位量を増加させることなく漏れ流量を抑制することができる。また、絞りの数が増加した分だけスプール３０の変位量を小さくすることができるため、スプール３０の変位方向における電磁弁の小型化を図ることもできる。

（２）直列に複数設けられた絞りどうしを接続する流路を弁孔１２外に設けることも考えられる。しかしこの場合には、弁孔１２内に開口するポートを別に設ける必要があるため、その分だけスプールケース１０が大型化してしまうことが懸念される。この点、同構成によれば、第１ランド３１及び第２ランド３２の外面に第１凹部３６及び第２凹部３７を設けることにより、直列に複数設けられた絞りどうしを接続する流路を弁孔１２内で構成することができる。よって、弁孔１２内に開口するポートを別に設けることによるスプールケース１０の大型化を回避することが可能となり、電磁弁１の大型化を抑制することができる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態では、各ポート間の流路に複数の前記絞りを直列に設けるために、スプールケース外に流路を設けている。なお、説明の便宜上、前記第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図２に示すように、本実施形態では、スプールケース１０ａにおいて第２環状溝１９に対応する部位には、該第２環状溝１９に連通する第１連通孔４１が形成されている。また、スプールケース１０ａにおいて第３環状溝２０に対応する部位には、該第３環状溝２０に連通する第２連通孔４２が形成されている。第１連通孔４１及び第２連通孔４２は、前記バルブボディに形成された図示しない流路を介して連通している。

また、本実施形態では、スプールケース１０ａにおいて第４環状溝２１に対応する部位には、該第４環状溝２１に連通する出力ポート２４が形成されている。なお、出力ポート２４の出力圧を前記環状溝１６内にフィードバックするため、前記バルブボディには、前記フィードバックポート１７に連通する図示しないフィードバック流路が形成されている。なお、本実施形態では、スプールケース１０ａに前記環状溝１６を鋳抜きにより形成するため、スプールケース１０ａには、環状溝１６に連通する貫通孔１６ａが形成されている。

また、本実施形態では、スプールケース１０ａにおいて第５環状溝２２に対応する部位には、該第５環状溝２２に連通する第３連通孔４３が形成されている。また、本実施形態のスプールケース１０ａの第１摺動孔１３において油貯留室２８と環状溝１６との間には、第６環状溝４４が形成されるとともに、この第６環状溝４４内に連通する第４連通孔４５が形成されている。また、スプールケース１０ａにおいて油貯留室２８に対応する部位には、該油貯留室２８に連通する排出ポート２５が形成されている。

一方、本実施形態のスプール３０ａには、前記第１摺動孔１３の内径と略等しい外径を有する第１ランド５１、前記第２摺動孔１４の内径と略等しい外径を有する第２ランド５２、及び同じく第２摺動孔１４の内径と略等しい外径を有する第３ランド５３がそれぞれソレノイド部２側から順に設けられている。第１ランド５１，第２ランド５２及び第３ランド５３は本発明のランドを構成する。

第１ランド５１は、前記コイル５ａの励磁状態及び非励磁状態において、その第２ランド５２側の端面５１ａが、前記環状溝１６内に位置するように設けられている。なお、図２において一点鎖線で示す中心線の上側にコイル５ａの励磁状態を示し、同図下側にコイル５ａの励磁状態を示す。第１ランド５１及び第２ランド５２の間の小径部３５の軸方向長さは、環状溝１６の軸方向長さよりも短く設定されている。

第２ランド５２は、前記コイル５ａの非励磁状態において、その第１ランド５１側の端面５２ａが環状溝１６内に位置し、第３ランド５３側の端面５２ｂが第３環状溝２０内に位置するように設けられている。また、第２ランド５２は、前記コイル５ａの励磁状態において、その第１ランド５１側の端面５２ａが環状溝１６に面し、第３ランド５３側の端面５２ｂが第３環状溝２０及び第４環状溝２１の間に位置するように設けられている。

また、本実施形態では、第２ランド５２の外面には、弁孔１２の内面側に開口する第１凹部５４が、第２ランド５２の外面全周に設けられている。第１凹部５４は、前記コイル５ａの非励磁状態において、その第１ランド５１側の内側面５４ａが第１環状溝１８内に位置し、第３ランド５３側の内側面５４ｂが第２環状溝１９内に位置するように設けられている。また、第１凹部５４は、前記コイル５ａの励磁状態において、その第１ランド５１側の内側面５４ａが第１環状溝１８及び第２環状溝１９の間に位置し、第３ランド５３側の内側面５４ｂが第２環状溝１９及び第３環状溝２０の間に位置するように設けられている。

第３ランド５３は、前記コイル５ａの非励磁状態において、その第２ランド５２側の端面５３ａが第４環状溝２１及び第５環状溝２２の間に位置し、プラグ２６側の端面５３ｂが第５環状溝２２よりもプラグ２６側に位置するように設けられている。また、第３ランド５３は、前記コイル５ａの励磁状態において、その第２ランド５２側の端面５３ａが第５環状溝２２内に位置し、プラグ２６側の端面５３ｂが第５環状溝２２よりもプラグ２６側に位置するように設けられている。

また、本実施形態では、第３ランド５３の第２ランド５２側の端面５３ａと第１ランド５１のソレノイド部２側の端面５１ｂには、供給ポート２３から出力ポート２４へ入力された作動油の一部を排出ポート２５へ排出するためのノッチ５３ｃ，５１ｃが設けられている。該ノッチ５３ｃ，５１ｃを設けることにより、作動油の圧力変動が過大になることによる振動の発生を抑制している。

さて、以上のように構成された電磁弁１ａでは、コイル５ａが非励磁状態の場合には、第２ランド５２の第１凹部５４を介して第１環状溝１８及び第２環状溝１９が連通するとともに、第２ランド５２の第３ランド５３側の端部と第３環状溝２０との間に隙間が形成される。これにより、供給ポート２３及び出力ポート２４が、第１環状溝１８、第１凹部５４、第２環状溝１９、第１連通孔４１、前記バルブボディに形成された図示しない流路、第２連通孔４２及び第３環状溝２０を介して連通する。すなわち、供給ポート２３及び出力ポート２４は、スプールケース１０ａの外部に設けられた流路を介して連通する。また、同じくコイルが非励磁状態の場合には、第４環状溝２１及び第５環状溝２２の間に、第３ランド５３の第２ランド５２側の外面と弁孔１２の内面とで、これらが接する絞り（二点鎖線で示す）が形成される。また、同じくコイルが非励磁状態の場合には、第６環状溝４４及び油貯留室２８の間に、第１ランド５１の第６環状溝４４よりもソレノイド部２側に位置する外面と弁孔１２の内面とで、これらが接する絞り（二点鎖線で示す）が形成される。即ち、コイルが非励磁状態の場合には、排出ポート２５と出力ポート２４との間の流路には、絞りが直列に２ヶ所設けられる。これにより、排出ポート２５及び出力ポート２４の連通が遮断される。したがって、供給ポート２３内の圧力が出力ポート２４に印加される。

一方、コイル５ａが励磁されると、スプール３０ａはシャフト９及びプランジャ７の移動に伴ってストッパ９ａがコアソレノイド６の円筒部６ａに当接するまでプラグ２６側へ移動し、その位置に保持される。これにより、コイル５ａが励磁状態の場合には、第１環状溝１８及び第２環状溝１９の間に、第２ランド５２の第１凹部５４よりも第１ランド５１側の外面と弁孔１２の内面とで、これらが接する絞り（二点鎖線で示す）が形成される。また、同じくコイル５ａが励磁状態の場合には、第３環状溝２０及び第４環状溝２１の間に、第２ランド５２の第３環状溝２０よりも第３ランド５３側に位置する外面と弁孔１２の内面とで、これらが接する絞り（二点鎖線で示す）が形成される。即ち、コイルが非励磁状態の場合には、供給ポート２３と出力ポート２４との間の流路には、絞りが直列に２ヶ所設けられる。これにより、供給ポート２３及び出力ポート２４の連通が遮断される。また、同じくコイル５ａが励磁状態の場合には、第３ランド５３の第２ランド５２側の端部と第５環状溝２２との間に隙間が形成されるとともに、第１ランド５１のソレノイド部２側の端部と第６環状溝４４との間に隙間が形成される。これにより、排出ポート２５及び出力ポート２４が、第４環状溝２１、第５環状溝２２、第３連通孔４３、第４連通孔４５、第６環状溝４４及び油貯留室２８を介して連通する。すなわち、供給ポート２３及び出力ポート２４は、スプールケース１０ａの外部に設けられた流路を介して連通する。したがって、出力ポート２４内の圧力が低下する。

以上、説明した第２実施形態によれば、上記第１実施形態における（１）と同様の作用効果を奏することができる。
（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態では、上記第２実施形態においてバルブボディに設けられたフィードバック流路を省略している。なお、説明の便宜上、前記第１及び第２実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態では、スプール３０ｂの第１ランド６１の断面積と第２ランド６２の断面積とを等しく設定している。また、第３ランド６３の断面積を第２ランド６２の断面積よりも大きく設定している。なお、スプールケース１０ｂの第１摺動孔１３は第１ランド６１に対応する内径を有している。また、第２摺動孔１４には、第２ランド６２に対応する小径孔１４ａと第３ランド６３に対応する大径孔１４ｂが設けられている。第１ランド６１，第２ランド６２及び第３ランド６３は本発明のランドを構成する。なお、前記環状溝１６及びフィードバックポート１７は省略している。なお、図３において一点鎖線で示す中心線の上側にコイル５ａの励磁状態を示し、同図下側にコイル５ａの励磁状態を示す。また、各ランド６１，６２，６３の外面と弁孔１２の内面とで構成される絞りを二点鎖線で示す。

このように構成された電磁弁１ｂでは、出力ポート２４の出力圧は、第２ランド６２の第３ランド６３側の端面６２ａ及び第３ランド６３の第２ランド６２側の端面６３ａに作用する。このため、第２ランド６２と第３ランド６３との面積差に基づく推力がばね２７の弾性力に抗して作用する。このような構成によれば、前記フィードバック流路を特別に設けることなく、前記電磁吸引力と、ばね２７による付勢力と、フィードバックされた出力圧による力とのバランスによって、出力圧をコイル５ａに通電された電流値に応じた圧力となるように制御することができる。

以上、説明した第３実施形態によれば、上記第１実施形態における（１）と同様の作用効果を奏することができる。
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。

・上記第３実施形態では、第２実施形態においてバルブボディに設けられたフィードバック流路を省略したが、第１実施形態において例えば第３ランド３３の断面積を第２ランド３２の断面積よりも大きく設定し、フィードバック流路を省略してもよい。

・上記各実施形態では、出力ポート２４と排出ポート２５の間に、ノッチ３３ｃ，３７ｃ，５１ｃ，５３ｃを設けたが、このような態様に限定されない。例えば、出力ポート２４と排出ポート２５の間のノッチ３３ｃ，３７ｃ，５１ｃ，５３ｃを省略し、供給ポート２３と出力ポート２４との間にノッチを設けてもよい。なお、出力ポート２４と排出ポート２５の間、及び供給ポート２３と出力ポート２４との間のいずれか一方にノッチを設けた場合、該ノッチを設けたポート間の絞りの数を、ノッチが設けられていないポート間の絞りの数よりも多くすることが好ましい。この構成によれば、消費流量が大きくなるノッチが設けられたポート間の消費流量を抑制することができる。したがって、各ポート２３，２４，２５間の消費流量の均一化を図ることができる。よって、電磁弁１，１ａ，１ｂの大型化を抑制することができる。また、前記ポンプの過大化を抑制することもできる。また、出力ポート２４と排出ポート２５の間及び供給ポート２３と出力ポート２４の間、両方にノッチを設けてもよい。また、ノッチ３３ｃ，３７ｃ，５１ｃ，５３ｃを省略してもよい。

・上記各実施形態では、自動変速機（ＡＴ）の油圧制御を行う電磁弁に具体化したが、例えば無段変速機（ＣＶＴ）の油圧制御を行う電磁弁や、他の装置の油圧制御に用いられる電磁弁に具体化してもよい。

１，１ａ，１ｂ…電磁弁、７…プランジャ、１０，１０ａ，１０ｂ…スプールケース、１２…弁孔、２３…供給ポート、２４…出力ポート、２５…排出ポート、３０，３０ａ，３０ｂ…スプール、３１，５１，６１…第１ランド、３２，５２，６２…第２ランド、３３，５３，６３…第３ランド、３３ｃ，３７ｃ，５１ｃ，５３ｃ…ノッチ、３６…第１凹部、３７…第２凹部。

Claims

作動油が供給される供給ポート、作動油が出力される出力ポート、及び作動油が排出される排出ポートが形成された弁孔を有するスプールケースと、
前記弁孔内をその軸方向へ摺動可能に設けられるとともに、該軸方向において間隔をおいて設けられて前記弁孔の内面に対応する外面を備えた複数のランドを有するスプールとを備え、
電磁力により駆動されるプランジャの移動に伴う前記スプールの前記弁孔内での変位を通じて各ランドの前記弁孔における位置を切り換えることで、前記供給ポート及び前記出力ポートの間、及び前記出力ポート及び前記排出ポートの間の流路に、前記ランドの外面と前記弁孔の内面とで前記スプールの変位量に応じた重なり長さを有する絞りを形成して、各ポート間の連通状態を調節する電磁弁において、
前記供給ポートと前記出力ポートとの間の流路、及び前記出力ポートと前記排出ポートの間の流路の少なくとも一方に前記絞りが直列に複数設けられることを特徴とする電磁弁。
前記供給ポートと前記出力ポートとの間、及び前記出力ポートと前記排出ポートの間の流路を構成するランドの少なくとも一方に、一方のポートから他方のポートへ前記作動油を一部排出し該作動油の圧力変動が過大となるのを抑制するためのノッチを設け、
該ノッチを設けたポート間の流路に前記絞りが複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
前記ランドは、その外面に前記弁孔の内面側に開口する凹部を備え、
該凹部と前記弁孔の内面とで、前記直列に複数設けられた絞りどうしを接続する流路を前記弁孔内で構成することを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁弁。