(57)【要約】【課題】スプールの偏心を低減し、且つ、寸法管理をしやすくする電磁弁を提供する。【解決手段】スプール５０１は、収容部材（スリーブ）３０１の内周面４５を摺動可能に収容部材３０１に収容されている。スプール５０１は、高圧側の供給ポート３５から低圧側の出力ポート３３に向かって収容部材３０１の内周面４５とのクリアランスが連続的に小さくなる第１連続変位（テーパ）部５４３、及び、高圧側の供給ポート３５から低圧側のフィードバックポート３７に向かって収容部材３０１の内周面４５とのクリアランスが連続的に小さくなる第２連続変位（テーパ）部５６３がランド５４、５６の外周面に形成されている。第１連続変位部５４３の供給ポート３５側の端部である第１小径端５４２と、第２連続変位部５６３の供給ポート３５側の端部である第２小径端５６２との間に、溝底径が第１、第２小径端５４２、５６２の外径より小さい環状溝６５が形成されている。【選択図】図２
2019199911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル（２４）に供給される電流に応じて磁気吸引されるプランジャ（２７）の作動に伴ってスプール（５０１、５０３、５０４、５０５）が収容部材（３０１、３０２、３０５、３０６）の内部を往復移動することにより、前記スプールの複数のランドが前記収容部材に形成された複数のポートを開閉し流体の流量を制御する電磁弁であって、
流体が供給される供給ポート（３５）、前記供給ポートの一方側に形成され、前記供給ポートの流体圧よりも低圧の流体が流出する出力ポート（３３）、及び、前記供給ポートに対し前記出力ポートとは反対側に形成され、前記出力ポートの流体圧と同等の圧力の流体が流入するフィードバックポート（３７）が形成された前記収容部材の内周面（４５）を摺動可能に、前記収容部材に挿入された前記スプールと、
前記コイル及び前記プランジャを含み、前記コイルの通電時に前記プランジャの作動に伴って前記スプールを移動させるソレノイド部（２０）と、
を備え、
前記スプールは、前記供給ポートから前記出力ポートに向かって前記収容部材の内周面とのクリアランスが連続的に小さくなる第１連続変位部（５４３）、及び、前記供給ポートから前記フィードバックポートに向かって前記収容部材の内周面とのクリアランスが連続的に小さくなる第２連続変位部（５６３）が前記ランドの外周面に形成されており、
前記第１連続変位部の前記供給ポート側の端部である第１小径端（５４２）と、前記第２連続変位部の前記供給ポート側の端部である第２小径端（５６２）との間に、溝底径が前記第１小径端及び前記第２小径端の外径より小さい一つ以上の環状溝（６５、６６）が形成されている電磁弁。
【請求項２】
前記収容部材は、前記出力ポートに対し前記供給ポートとは反対側に、前記出力ポートの流体圧よりも低圧の流体が排出されるドレンポート（３１）がさらに形成されており、
前記スプールは、前記出力ポートから前記ドレンポートに向かって前記収容部材の内周面とのクリアランスが連続的に小さくなる第３連続変位部（５２３）が前記ランドの外周面にさらに形成されている請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記収容部材は、前記フィードバックポートに対し前記供給ポートとは反対側に、前記フィードバックポートの流体圧よりも低圧の流体が排出される排出ポート（３９、４１）がさらに形成されており、
前記スプールは、前記フィードバックポートから前記排出ポートに向かって前記収容部材の内周面とのクリアランスが連続的に小さくなる第４連続変位部（５８３）が前記ランドの外周面にさらに形成されている請求項２に記載の電磁弁。
【請求項４】
前記環状溝（６６）は、当該環状溝の溝底径より大きい外径を有する一つ以上の凸条部（５５）を軸方向の間に挟んで複数形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流量を制御する電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルに供給される電流に応じたプランジャの移動によりスプールを作動させる電磁弁に関する技術として、スプールの外周面の一部をテーパ状に形成する技術が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示された電磁弁のスプールは、少なくとも一つのランド部に、高圧ポート側から低圧ポート側に向けて拡径するテーパ部と、テーパ部の高圧ポート側端部の外径に等しい小径部と、テーパ部の低圧ポート側端部の外径に等しい大径部と、を有する。特許文献１の第１実施形態には、高圧ポートである供給ポートから低圧ポートであるフィードバックポートに向けてテーパ部が拡径する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１９５３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の従来技術は、小径部及び大径部の外形寸法を容易に測定することを目的とするものであり、小径部及び大径部には測定器具を当てるために十分なストレート長が確保される必要がある。そのため、供給ポートからフィードバックポートとは反対側の出力ポートに向けてもテーパ部を設けようとすると、供給ポートに対応する谷部において小径部を長く設定する必要があり、電磁弁のサイズが大型化する。したがって、複数のテーパ部を軸方向に隣接させて設ける構成は現実的でない。
【０００６】
すると、第１実施形態として開示された通り、供給ポートから出力ポートに向けてはテーパ部を設けることができない。そのため、供給ポートから出力ポートに向かう流路のクリアランスが大きくなり、通過流量が増加する。また、流量の増加により、フィードバックポート側のテーパ部で低減された摺動抵抗を阻害する流体力が発生し、スプールがスリーブに対して偏心する。偏心が大きくなると、閉弁状態でクリアランスを通過するリーク流量が増加するという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１の従来技術では、テーパ部と小径部との境界部の角度が１８０度未満であり、テーパ部外径の切削又は研削加工において汎用の刃具や砥石を使用すると境界部に干渉するため、境界部の角度に合わせた専用の成形刃具や成形砥石が必要となる。そのため、量産時に刃具や砥石の摩耗等による形状バラツキが大きくなり、寸法管理が難しくなる。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、スプールの偏心を低減し、且つ、寸法管理をしやすくする電磁弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電磁弁は、コイル（２４）に供給される電流に応じて磁気吸引されるプランジャ（２７）の作動に伴ってスプール（５０１、５０３、５０４、５０５）が収容部材（３０１、３０２、３０５、３０６）の内部を往復移動することにより、スプールの複数のランドが収容部材に形成された複数のポートを開閉し流体の流量を制御する。収容部材は、電磁弁自体が備えるスリーブでもよく、電磁弁の装着対象であるバルブボディでもよい。
【００１０】
この電磁弁は、スプールと、ソレノイド部と、を備える。スプールは、以下の各ポートが形成された収容部材の内周面（４５）を摺動可能に、収容部材に挿入されている。流体が供給される供給ポート（３５）。供給ポートの一方側に形成され、供給ポートの流体圧よりも低圧の流体が流出する出力ポート（３３）。供給ポートに対し出力ポートとは反対側に形成され、出力ポートの流体圧と同等の圧力の流体が流入するフィードバックポート（３７）。つまり、供給ポートは相対的に高圧側のポートであり、出力ポート及びフィードバックポートは相対的に低圧側のポートである。
【００１１】
ソレノイド部は、コイル及びプランジャを含み、コイルの通電時にプランジャの作動に伴ってスプールを移動させる。
【００１２】
スプールは、供給ポートから出力ポートに向かって収容部材の内周面とのクリアランスが連続的に小さくなる第１連続変位部（５４３）、及び、供給ポートからフィードバックポートに向かって収容部材の内周面とのクリアランスが連続的に小さくなる第２連続変位部（５６３）がランドの外周面に形成されている。ここで、「連続変位部」のうち、軸方向断面において外径が直線状に変化する形態が、いわゆるテーパ部に相当する。その他、「連続変位部」には、軸方向断面において外径が曲線状に変化する形態が含まれる。
【００１３】
第１連続変位部の供給ポート側の端部である第１小径端（５４２）と、第２連続変位部の供給ポート側の端部である第２小径端（５６２）との間に、溝底径が第１小径端及び第２小径端の外径より小さい一つ以上の環状溝（６５、６６）が形成されている。
【００１４】
本発明の電磁弁は、供給ポートの両側に、出力ポートに向かう第１連続変位部、及び、フィードバックポートに向かう第２連続変位部が形成されるため、特許文献１の従来技術に比べ出力ポート側の通過流量も低減することができる。また、両方の連続変位部によりバランス良く摺動抵抗を抑制し、偏心を低減することができる。よって、偏心によるリーク流量を抑制することができる。さらに変位量を適切に設定することで、クリアランスによるリーク流量との合計流量を適切に抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の電磁弁は、第１小径端と第２小径端との間に環状溝が形成されているため、テーパ部の外径加工時に小径端で刃具や砥石を逃がすことができる。よって、汎用の刃具や砥石を使用することができ、量産時の寸法管理がしやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態による電磁弁の全体構成図。
【図２】第１実施形態による電磁弁の模式断面図。
【図３】テーパ部の変位量とリーク流量との関係を示す特性図。
【図４】第２実施形態による電磁弁の模式断面図。
【図５】第３実施形態による電磁弁の（ａ）模式断面図、（ｂ）ｂ部拡大図。
【図６】第４実施形態による電磁弁の模式断面図。
【図７】第５実施形態による電磁弁の模式断面図。
【図８】第６実施形態による電磁弁の模式断面図。
【図９】比較例の電磁弁の模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、電磁弁の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、第１〜第６実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態は、例えば自動変速機の油圧システムに適用され、流体として作動油の流量を制御するスプール式の電磁弁である。第１〜第４実施形態はノーマルクローズタイプ、第５実施形態はノーマルオープンタイプの電磁弁である。第６実施形態には、スプールがバルブボディに直接挿入される形態を例示する。
【００１８】
（第１実施形態）
第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。なお、図１、図２は、コイル２４の非通電状態を示す。最初に図１を参照し、電磁弁１０１の全体構成を説明する。電磁弁１０１は、コイル２４に供給される電流に応じて磁気吸引されるプランジャ２７の作動に伴って、スプール５０１が「収容部材」としてのスリーブ３０１の内部を往復移動する。これにより、スプール５０１の複数のランドがスリーブ３０１に形成された複数のポートを開閉し作動油の流量を制御する。
【００１９】
電磁弁１０１は、スリーブ３０１及びスプール５０１とソレノイド部２０とが中心軸Ｚ上に、理想的に同軸に配置されて構成されている。「理想的に」とあえて記載するのは、現実には、スリーブ３０１とスプール５０１との間に数μｍオーダーのわずかな偏心が生じ得ることを示唆している。この偏心については後述する。
【００２０】
ソレノイド部２０は、ケース２１、コイル２４、コア２５、プランジャ２７、シャフト２８等を含む。コイル２４は、樹脂製のボビン２３の周囲に、絶縁被膜を施した導線が巻回されている。ケース２１、コア２５及びプランジャ２７は磁性材料で形成されており、コイル２４に通電されると、ケース２１、コア２５及びプランジャ２７を通る磁気回路に磁束が流れる。コイル２４に供給される電流に応じて、プランジャ２７はコア２５に磁気吸引される。
【００２１】
コア２５の磁気吸引力によりプランジャ２７が作動すると、プランジャ２７の駆動力はシャフト２８を介してスプール５０１に伝達される。スプール５０１のシャフト２８とは反対側の端部は、プラグ７０に支持されたスプリング７５の荷重が付勢されている。コア２５の磁気吸引力がスプリング７５の付勢荷重を上回ると、スプール５０１はプラグ７０側に向かって移動する。このように、ソレノイド部２０は、コイル２４の通電時にプランジャ２７の作動に伴ってスプール５０１を移動させる。以下、スプール５０１の移動方向を「軸方向」という。
【００２２】
続いて図２を参照し、第１実施形態のノーマルクローズタイプの電磁弁１０１におけるスリーブ３０１及びスプール５０１の構成について説明する。スリーブ３０１は筒状に形成され、筒の外壁と内壁とを貫通するドレンポート３１、出力ポート３３、供給ポート３５、フィードバックポート３７及び排出ポート３９が、ソレノイド部２０側からこの順に軸方向に配置されている。また、ドレンポート３１よりもソレノイド部２０側に別の排出ポート４１が形成されている。図中、ドレンポート３１に「ＤＲＡＩＮ」、出力ポート３３に「ＯＵＴ」、供給ポート３５に「ＩＮ」、フィードバックポート３７に「Ｆ／Ｂ」、排出ポート３９、４１に「ＥＸ」の文字を記す。
【００２３】
以下、作動油の圧力に関し「高圧」、「低圧」とは、絶対的な圧力範囲を意味するものでなく、「相対的に高圧」、「相対的に低圧」を意味する。低圧の下限は大気圧相当である。また、「常時」とは「コイル２４に供給される電流にかかわらず」、或いは、「スプール５０１の位置による弁の開閉程度にかかわらず」の意味である。
【００２４】
供給ポート３５は、外部から常時高圧の作動油が供給される。出力ポート３３は、供給ポート３５の一方側に形成され、供給ポート３５の油圧よりも低圧の作動油が流出する。フィードバックポート３７は、供給ポート３５に対し出力ポート３３とは反対側に形成され、出力ポート３３の油圧と同等の圧力の作動油が流入する。出力ポート３３及びフィードバックポート３７の油圧は、コイル２４に供給される電流に応じて、低圧から、供給ポート３５の油圧より低い比較的高圧までの範囲で可変に制御される。
【００２５】
つまり、スリーブ３０１の軸方向中央部に形成される３つのポート３３、３５、３７間の関係では、供給ポート３５は相対的に高圧側のポートであり、出力ポート３３及びフィードバックポート３７は相対的に低圧側のポートである。
【００２６】
続いてドレンポート３１及び排出ポート３９、４１について説明する。ドレンポート３１は、出力ポート３３に対し供給ポート３５とは反対側に形成され、常時、出力ポートの油圧よりも低圧である大気圧相当の作動油が排出される。ドレンポート３１に対し出力ポート３３とは反対側に形成されるソレノイド部２０側の排出ポート４１も同様に、常時、大気圧相当の作動油が排出される。プラグ７０側の排出ポート３９は、フィードバックポート３７に対し供給ポート３５とは反対側に形成され、常時、フィードバックポートの油圧よりも低圧である大気圧相当の作動油が排出される。
【００２７】
つまり、出力ポート３３とドレンポート３１との関係では、出力ポート３３は相対的に高圧側のポートであり、ドレンポート３１は相対的に低圧側のポートである。フィードバックポート３７と排出ポート３９との関係では、フィードバックポート３７は相対的に高圧側のポートであり、排出ポート３９は相対的に低圧側のポートである。
【００２８】
スプール５０１は、スリーブ３０１の内周面４５を摺動可能に、スリーブ３０１に挿入されている。なお、スプール５０１とスリーブ３０１との径方向のクリアランスに関し、後述する半径クリアランスδ及びテーパ部の変位量ｘは、現実にはμｍオーダーであるため、現寸通りに図示しても１本の線に重なり、構成の表現が困難である。そのため図２には、半径クリアランスδやテーパ部の変位量ｘが誇張して示されている。閉弁時に流路が遮断される作用の説明では、誇張されたクリアランスを数十μｍと解釈して理解することが好ましい。
【００２９】
スプール５０１は、スリーブ３０１の内周面４５に摺動する複数のランド５２、５４、５６、５８が設けられる。説明の都合上、軸方向中央のランドから順に序数の接頭辞を付す。第１ランド５４は、供給ポート３５から出力ポート３３への連通を開閉するように設けられる。第２ランド５６は、供給ポート３５からフィードバックポート３７への連通を開閉するように設けられる。第３ランド５２は、出力ポート３３からドレンポート３１への連通を開閉するように設けられる。第４ランド５８は、フィードバックポート３７から排出ポート３９への連通を開閉するように設けられる。
【００３０】
コイル２４の非通電時にはスプール５０１は図２に示す位置にあり、供給ポート３５と出力ポート３３とが遮断されるノーマルクローズの構成となっている。一方、コイル２４の通電時にはスプール５０１がプラグ７０側に移動し、供給ポート３５と出力ポート３３とが連通する。このような電磁弁の動作は周知技術であるため、詳細な説明を省略する。
【００３１】
各ランド５２、５４、５６、５８の外周面には、相対的に高圧側のポートから相対的に低圧側のポートに向かって、スリーブ３０１の内周面４５とのクリアランスが連続的に小さくなるテーパ部５２３、５４３、５６３、５８３が形成されている。「テーパ部」の用語は、上位概念である「連続変位部」のうち、軸方向断面において外径が直線状に変化する形態に用いられる。以下、テーパ部について「スリーブの内周面とのクリアランスが連続的に小さくなる」ことを簡単に「拡径する」と言い換える。
【００３２】
各テーパ部の大経側の端部を「大経端」、小径側の端部を「小径端」という。各テーパ部、大経端及び小径端には、対応するランドに合わせて、「第１」〜「第４」の序数の接頭辞を付す。
【００３３】
第１ランド５４には、供給ポート３５から出力ポート３３に向かって第１小径端５４２から第１大径端５４１まで拡径する第１テーパ部５４３が形成される。第２ランド５６には、供給ポート３５からフィードバックポート３７に向かって第２小径端５６２から第２大径端５６１まで拡径する第２テーパ部５６３が形成される。
【００３４】
第３ランド５２には、出力ポート３３からドレンポート３１に向かって第３小径端５２２から第３大径端５２１まで拡径する第３テーパ部５２３が形成される。第４ランド５８には、フィードバックポート３７から排出ポート３９に向かって第４小径端５８２から第４大径端５８１まで拡径する第４テーパ部５８３が形成される。
【００３５】
したがって全体的には、供給ポート３５を中央として軸方向の中央から端部に向かって各ランド５２、５４、５６、５８の外周面が拡径する。また、第１テーパ部５４３の供給ポート３５側の端部である第１小径端５４２と、第２テーパ部の供給ポート３５側の端部である第２小径端５６２とは小径端同士が向かい合い、Ｖ字型の構成をなしている。そして、第１小径端５４２と第２小径端５６２との間に、溝底径が第１小径端５４２及び第２小径端５６２の外径より小さい環状溝６５が形成されている。
【００３６】
ここで、図９に示す比較例の電磁弁１０９では、スプール５０９に環状溝が無く、第１小径端５４２と第２小径端５６２とが直接接続する。この形状の場合、テーパ部外径の切削又は研削加工において汎用の刃具や砥石を使用するとＶ字の境界部に干渉するため、境界部のＶ字角度に合わせた専用の成形刃具や成形砥石が必要となる。そのため、量産時に刃具や砥石の摩耗等による形状バラツキが大きくなり、寸法管理が難しくなる。
【００３７】
そこで、第１小径端５４２と第２小径端５６２との間に環状溝６５を形成することで、テーパ部５４３、５６３の外径加工時に小径端５４２、５６２で刃具や砥石を逃がすことができる。よって、汎用の刃具や砥石を使用することができ、量産時の寸法管理がしやすくなる。
【００３８】
次に、図２に戻り、第１テーパ部５４３を例として「テーパ部の変位量」について説明する。他のテーパ部についても同様である。第１テーパ部５４３における第１大径端５４１と第１小径端５４２との半径差分を「変位量ｘ」と定義する。変位量ｘは、大径端と小径端の外径差分の２分の１に相当する。また、スリーブ３０１の内周面４５の半径と第１大径端５４１の半径との差分を「半径クリアランスδ」と定義する。半径クリアランスδは、内周面４５の内径と第１大径端５４１の外径との差分の２分の１に相当する。
【００３９】
ここで、環状隙間を流れる流量Ｑは、数式１により表される。数式１における記号は以下の通りである。
Ｄ：スリーブ外径    δ：半径クリアランス
Ｌ：シール長      ΔＰ：差圧
μ：オイル粘度      ｅ：偏心量
【００４０】
【数１】
2019199911.tif 000003
【００４１】
数式１でＤ、Ｌ、μ、ΔＰが一定であるとすると、半径クリアランスδが大きいほど、また、偏心量ｅが大きいほど流量Ｑは大きくなる。また、最大偏心時にはスプール５０１の外周面がスリーブ３０２の内周面に接すると仮定すると、偏心量ｅは半径クリアランスδに一致し、（ｅ／δ）＝１となる。したがって｛１＋（３／２）×１｝＝２．５より、最大偏心時の流量Ｑは、偏心量ｅ＝０のときに比べ２．５倍まで増加する。
【００４２】
本実施形態では、少なくとも第１ランド５４及び第２ランド５６の外周面にテーパ部５４３、５６３を形成することで、周方向に作用する油圧を均等化し、偏心を抑制する調心効果が得られる。したがってテーパ部５４３、５６３等の調心効果により偏心量ｅを低減し流量Ｑの低減に寄与する。一方、テーパ部５４３、５６３の小径端５４２、５６２側では半径クリアランスδが大きくなり、流量Ｑの増加をもたらすという背反が生じる。
【００４３】
したがって、テーパ部５４３、５６３等の変位量ｘには、小さ過ぎず大き過ぎない最適値が存在すると考えられる。そこで、テーパ部の変位量ｘと流量Ｑとの関係についてのシミュレーション結果を図３に示す。図３において、一点鎖線は、偏心による流量Ｑｅを示し、二点鎖線は、半径クリアランスによる流量Ｑδを示す。実線は、偏心による流量Ｑｅと半径クリアランスによる流量Ｑδとの合計流量Ｑｔを示す。
【００４４】
テーパ部を設けず、変位量ｘが０の場合に偏心が生じ、テーパ部を設け、変位量ｘを０μｍより大きく設定することで偏心が低減すると仮定する。すると、偏心による流量Ｑｅは、変位量ｘの増加につれて減少する。一方、半径クリアランスによる流量Ｑδは、変位量ｘの増加と共に増加する。したがって、合計流量Ｑｔは、極小値を有するＵ字状曲線で表される。シミュレーションによると、「変位量ｘ＝（２／３）×半径クリアランスδ」のとき、合計流量Ｑｔが最小となる。
【００４５】
この考察に基づき第１実施形態では、テーパ部５４３、５６３等の変位量ｘは、対応する箇所の半径クリアランスδの約３分の２となるように設定される。このように第１実施形態は、スプール５０１の偏心を低減しつつ、クリアランス部による環状隙間のリーク流量を低減することができる。
【００４６】
本発明の効果を従来技術と対比して説明する。特許文献１（特許第５１９５３５６号公報）に開示された電磁弁は、ランドの外周面に、高圧ポート側から低圧ポート側に向けて拡径するテーパ部が形成される点で本実施形態と共通する。しかしこの技術では、テーパ部の両端に外径がストレートである小径部及び大径部が一体に形成されることが要件となっている。そのため、電磁弁サイズの大型化回避を考慮すると、供給ポートからフィードバックポートに向かうテーパ部に加えて、供給ポートから出力ポートに向かうテーパ部を形成する構成は現実的でない。また、テーパ部と小径部との境界部の外径加工において、専用の成形刃具や成形砥石が必要となり、量産時の寸法管理が難しい。
【００４７】
この従来技術に比べ本実施形態は、供給ポート３５の両側に、出力ポート３３に向かう第１テーパ部５４３、及び、フィードバックポート３７に向かう第２テーパ部５６３が形成されるため、特許文献１の従来技術に比べ出力ポート３３側の通過流量も低減することができる。また、両方のテーパ部５４３、５６３によりバランス良く摺動抵抗を抑制し、偏心を低減することができる。また、上述の通り環状溝６５が形成されることで、量産時の寸法管理がしやすくなる。
【００４８】
また、特許第５３１６２６３号には、スプールのランドの外面とスリーブ孔の内面とでスプールの移動位置に応じた重なり長さを有する絞りを直列に複数設ける構成の電磁弁が開示されている。この電磁弁は、リークによる消費流量を抑制することを課題とする点で本実施形態と共通する。しかし、この構成では、重なり長さを有するオーバーラップ部を複数設けるため、従来の加工精度ではバラツキが大きく、高い加工精度が要求される。また、オーバーラップを長くすることで消費流量を抑制するため、応答性悪化等の背反を伴う。この従来技術に比べ本実施形態は、オーバーラップを長くしたりクリアランスを縮小したりすることなく偏心を低減し、消費流量や摺動抵抗を抑制することができる。
【００４９】
（第２実施形態）
第２実施形態以後、電磁弁の符号は、「１０」に続く３桁目に実施形態の番号を付す。スリーブ及びスプールの符号は、前述の実施形態と異なる構成の場合、それぞれ「３０」及び「５０」に続く３桁目に実施形態の番号を付し、前述の実施形態と実質的に同じ構成の場合、前述のスリーブ又はスプールの符号を援用する。第６実施形態では、スリーブに代わる「収容部材」としてのバルブボディに「３０６」の符号を付す。各実施形態の模式断面図には、図２と同様に、径方向のクリアランスやテーパ部の変位が誇張して示されている。
【００５０】
第２実施形態の電磁弁１０２について、図４を参照して説明する。この電磁弁１０２は、スプール５０１の外周面に加え、スリーブ３０２の内周面にもテーパ部が形成されている。そして、スプール５０１側及びスリーブ３０２側を合わせたクリアランスについて、高圧側のポートから低圧側のポートに向かって連続的に小さくなるように、各テーパ部が形成されている。
【００５１】
なお、特許第４９９８３１５号公報には、高圧側のポートから低圧側のポートに向かって内径が小さくなるテーパ部をスリーブ内周面のみに形成した電磁弁が開示されている。しかし、スリーブ内周面の加工精度を確保することは難しく内径精度が低下するおそれがある。
【００５２】
この従来技術に比べ第２実施形態は、主となるテーパ部５４３、５６３等をスプール５０１の外周面に形成した上で、更にスリーブ３０２の内周面にも補助的にテーパ部を形成するものである。スプール５０１側で良好な加工精度を確保可能であるため、スリーブ３０２の加工精度がある程度低くても全体に及ぼす影響は小さい。したがって、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５３】
（第３実施形態）
第３実施形態の電磁弁１０３について、図５（ａ）、図５（ｂ）を参照して説明する。この電磁弁１０３のスプール５０３は、第１テーパ部５４３の第１小径端と第２テーパ部５６３の第２小径端５６２との間に、一つの環状溝６５に代えて、複数の環状溝６６及び一つ以上の凸状部５５からなる複合環状溝部６５０が形成されている。凸状部５５は、複数の環状溝６６の溝底径より大きい外径を有する。環状溝６６は、凸状部５５を軸方向の間に挟んで複数形成されている。
【００５４】
詳しくは、凸状部５５の軸方向位置や外径は、テーパ部５４３、５６３の外径加工時に汎用の刃具や砥石が干渉しないように設定されている。したがって、第１実施形態と同様に汎用の刃具や砥石を使用してテーパ部の外径加工を実施可能であり、量産時の品質管理がしやすくなる。また、凸状部５５を設けることで流路断面積を調整し、流量を適切に抑制することができる。
【００５５】
（第４実施形態）
図６に示す第４実施形態の電磁弁１０４は、第１〜第３実施形態に対し、スプール５０４の第１ランド５４、第２ランド５６、及び環状溝６５の軸方向位置が異なる。すなわちコイル２４の非通電時において、環状溝６５は、供給ポート３５とフィードバックポート３７との間の摺動面ではなく供給ポート３５の直下に位置する。この構成でも、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５６】
（第５実施形態）
図７に示す第５実施形態の電磁弁１０５は、ノーマルオープンタイプの電磁弁である。スリーブ３０５には、ソレノイド部２０側からプラグ７０側に向かって、フィードバックポート３７、供給ポート３５、出力ポート３３、ドレンポート３１及び排出ポート３９が順に形成されている。また、フィードバックポート３７よりもソレノイド部２０側に別の排出ポート４１が形成されている。
【００５７】
コイル２４の非通電時にはスプール５０５は図７に示す位置にあり、供給ポート３５と出力ポート３３とが連通するノーマルオープンの構成となっている。一方、コイル２４の通電時にはスプール５０５がプラグ７０側に移動し、供給ポート３５と出力ポート３３との連通が遮断される。
【００５８】
この構成においても、スプール５０５の第１ランド５４には、供給ポート３５から出力ポート３３に向かって拡径する第１テーパ部５４３が形成されており、第２ランド５６には、供給ポート３５からフィードバックポート３７に向かって拡径する第２テーパ部５６３が形成されている。また、第１テーパ部５４３の第１小径端と第２テーパ部５６３の第２小径端５６２との間には環状溝６５が形成されている。さらに、スプール５０５の第３ランド５２には、出力ポート３３からドレンポート３１に向かって拡径する第３テーパ部５２３が形成されており、第４ランド５８には、フィードバックポート３７から排出ポート４１に向かって拡径する第４テーパ部５８３が形成されている。
【００５９】
このような構成により、第５実施形態はノーマルオープンタイプの電磁弁において第１実施形態と同様の効果が得られる。なお、第５実施形態に対し、第２実施形態によるスリーブ内周面のテーパ部の構成や、第３実施形態による複数の環状溝の構成等を組み合わせてもよい。
【００６０】
（第６実施形態）
図８に示す第６実施形態の電磁弁１０６は、第１実施形態と同様のスプール５０１が、電磁弁１０６の装着対象である自動変速機のバルブボディ３０６に直接挿入される。第６実施形態では、バルブボディ３０６が「収容部材」に相当する。このように「収容部材」は電磁弁自体が備えるスリーブに限らず、複数のポートを有し、内部にスプール５０１が往復移動可能に挿入されるものであればよい。
【００６１】
（その他の実施形態）
（ａ）上記実施形態では、スプール５０１等の外周面に、第１テーパ部５４３、第２テーパ部５６３、第３テーパ部５２３及び第４テーパ部５８３の４つのテーパ部が形成される。他の実施形態では、少なくとも第１テーパ部５４３及び第２テーパ部５６３の２つのみが形成されればよい。すなわち、第３テーパ部５２３及び第４テーパ部５８３をさらに形成するか否かは任意である。
【００６２】
（ｂ）上記実施形態ではスプール外周面の「連続変位部」として、軸方向断面において外径が直線状に変化する「テーパ部」が形成されている。その他の実施形態では、軸方向断面において外径が曲線状に変化する形態により「連続変位部」が構成されてもよい。
【００６３】
（ｃ）本発明の電磁弁は、自動変速機の作動油の流量を制御する弁に限らず、他のシステムで流体一般の流量を制御する弁として適用されてもよい。
【００６４】
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０１−１０６・・・電磁弁、
２０・・・ソレノイド部、２４・・・コイル、２７・・・プランジャ、
３０１、３０２、３０５・・・スリーブ（収容部材）、
３０６・・・バルブボディ（主要部材）、
３３・・・出力ポート、３５・・・供給ポート、３７・・・フィードバックポート、
４５・・・
５０１、５０３、５０４、５０５・・・スプール、
５４２・・・第１小径端、５４３・・・第１テーパ部（第１連続変位部）、
５６２・・・第２小径端、５６３・・・第２テーパ部（第２連続変位部）、
６５・・・環状溝。
【図１】
2019199911.tif 000004
【図２】
2019199911.tif 000005
【図３】
2019199911.tif 000006
【図４】
2019199911.tif 000007
【図５】
2019199911.tif 000008
【図６】
2019199911.tif 000009
【図７】
2019199911.tif 000010
【図８】
2019199911.tif 000011
【図９】
2019199911.tif 000012