(57)【要約】【課題】  スプール１２の傾きは軸受Ｂの両端部Ｂ1 、Ｂ2 で規制されるが、従来は第１、第２作用面Ａ1 、Ａ2 が両端部Ｂ1 、Ｂ2 の外側に配置されて、力点（第１、第２作用面Ａ1 、Ａ2 ）が支点（両端部Ｂ1 、Ｂ２）の外側にあるため、スプリング２１やシャフト２２の傾きや芯ズレによって軸受Ｂに与える径方向の荷重Ｆ4 、Ｆ4 ’が大きくなり、スプール１２のスムーズな移動が妨げられる可能性がある。【解決手段】  スプール１２の両端に第１、第２凹部Ｃ1 、Ｃ2 を形成し、その底面に第１、第２作用面Ａ1 、Ａ2 を設けて、第１、第２作用面Ａ1 、Ａ2 を、両端部Ｂ1 、Ｂ２の近傍で、且つ両端部Ｂ1 、Ｂ２よりも軸方向の内側に配置する。これにより、スプール１２に発生する径方向の力Ｆ3 、Ｆ3 ’が両端部Ｂ1 、Ｂ２よりも軸方向の内側で発生することになり、軸受Ｂに加わる径方向の荷重Ｆ4 、Ｆ4 ’がテコの原理により小さく抑えられ、スプール１２のスムーズな移動を確保できる。【選択図】  図１
2005188631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）流体の入出力ポートが形成された略筒状を呈したスリーブ、このスリーブの内部で軸方向へ摺動自在に支持され、軸方向へ変位することで前記入出力ポートの切り替えを行うスプールを備えたスプール弁と、
（ｂ）前記スプールの一方側の第１作用面に当接し、当該スプールを軸方向の他方側へ付勢するスプリングと、
（ｃ）前記スプールの他方側の第２作用面に駆動軸力を与え、前記スプリングの付勢力に抗して前記スプールを軸方向の一方側へ押圧駆動する電磁アクチュエータとを具備し、  （ｄ）前記第１作用面と前記第２作用面は、前記スリーブにおいて前記スプールを摺動自在に支持する軸受の軸方向の両端部よりも、軸方向の内側に配置されることを特徴とする電磁スプール弁。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁スプール弁において、
前記第２作用面は、前記スプールの前記電磁アクチュエータ側の端部において軸方向に窪んだ凹部の底面に形成されたものであり、
前記第２作用面となる前記凹部の底面は、前記電磁アクチュエータ側に開いたテーパ形状を呈し、
前記第２作用面となる前記凹部の底面を押圧する前記電磁アクチュエータ側の押圧面は、球形状を呈することを特徴とする電磁スプール弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電磁スプール弁において、
前記第１作用面と前記第２作用面は、前記スプールの両端において軸方向に窪んだ凹部の底面に形成されたことを特徴とする電磁スプール弁。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電磁スプール弁において、
前記第１作用面と前記第２作用面は、前記電磁アクチュエータの動作の有無に関係なく、前記スリーブにおける前記軸受の軸方向の両端部よりも、軸方向の内側に配置されることを特徴とする電磁スプール弁。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電磁スプール弁において、
前記第１作用面と前記第２作用面のそれぞれは、前記スリーブにおける前記軸受の軸方向の両端部の近傍に配置されることを特徴とする電磁スプール弁。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電磁スプール弁において、
この電磁スプール弁は、オイルの流れを前記電磁アクチュエータの作動によって切り替えるオイルフローコントロールバルブであり、
このオイルフローコントロールバルブは、
内燃機関のクランクシャフトに同期して回転駆動される回転駆動体と、
この回転駆動体に対して相対回転可能に設けられ、前記内燃機関のカムシャフトと一体に回転する回転従動体とを備え、
前記回転駆動体と前記回転従動体の間に形成された進角室へ油圧を供給することによって、前記回転駆動体に対して前記回転従動体とともに前記カムシャフトを進角側へ変位させるとともに、前記回転駆動体と前記回転従動体の間に形成された遅角室へ油圧を供給することによって、前記回転駆動体に対して前記回転従動体とともに前記カムシャフトを遅角側へ変位させるバルブタイミング可変機構と組み合わされ、
前記内燃機関の作動中に、油圧源で発生した油圧を、前記進角室および前記遅角室に相対的に給排させることを特徴とする電磁スプール弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁アクチュエータによってスプール弁を駆動する電磁スプール弁に関するものであり、特にオイルの流れを電磁アクチュエータの作動によって切り替えるオイルフローコントロールバルブ（以下、ＯＣＶと称す）等に用いられて好適な技術である。
【背景技術】
【０００２】
（従来の技術）
電磁スプール弁は、スプール弁、スプリング、および電磁アクチュエータを備える。
スプール弁は、入出力ポートが形成された略筒状のスリーブと、このスリーブの内部で軸方向へ摺動自在に支持されて入出力ポートの切り替えを行うスプールとからなる。
スプリングは、スプールの一端面に当接して、スプールを電磁アクチュエータ側へ押し戻す付勢手段である。
電磁アクチュエータは、スプールの他端面に駆動軸力を作用させて、スプリングの付勢力に抗してスプールを軸方向の一方側へ押圧駆動するリニヤアクチュエータである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
（従来の技術の不具合）
スプリングの力は、スプリングの傾きや芯ズレによって、スプールに傾斜方向の力を発生させる可能性がある。
同様に、電磁アクチュエータの力は、押圧部材（例えば、シャフト：電磁アクチュエータのプランジャに発生した力をスプールに伝達する部材）の傾きや芯ズレによって、スプールに傾斜方向の力を発生させる可能性がある。
ここで、スリーブの内部には、スプールを摺動自在に支持する軸受が設けられており、軸受には、スプールとスリーブの間にスプールの摺動を確保するためのクリアランスが形成されている。
【０００４】
スプールの傾きは、軸受の軸方向の両端部（スプールを支持する全ての軸受の最も外側の端部）において規制される。しかし、従来のスプール弁では、スプリングの力および電磁アクチュエータの力を受ける部位（以下、作用面）が、軸受の軸方向の両端部よりも外側に配置されていたため、力点（作用面）が支点（軸受の外側端部）の外側にあり、スプリングや押圧部材の傾きや芯ズレによってスプールから軸受に与える径方向の荷重（軸受を押す力）がテコの原理により大きくなってしまう。
また、軸受の軸方向の端部から、スプールの一部が大きく突出する構造を採用する例も多く、軸受の軸方向の端部からスプールが大きく突出していると、突出している部分の自重により、軸受に大きな径方向の荷重が発生してしまう。
そして、スプールから軸受に大きな径方向の荷重を与えると、軸受の一部とスプールの一部とが強く擦れて摩擦力が増大し、スプールのスムーズな移動が妨げられるといった問題が生じてしまう。
【０００５】
さらに、スプリングの力および電磁アクチュエータの力を受ける作用面が、軸受の軸方向の外側にあるため、スプール弁の全長が大きくなってしまう問題も生じていた。
【特許文献１】特開２００１−１０８１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スプールの一方側がスプリングで付勢され、スプールの他方側が電磁アクチュエータによって駆動のための軸力を受ける構造を採用する電磁スプール弁において、スプールから軸受に与えられる径方向の荷重の発生を抑えて、スプールのスムーズな移動を確保できる電磁スプール弁の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［請求項１の手段］
スプールの一方側がスプリングで付勢され、スプールの他方側が電磁アクチュエータによって押圧力を受ける構造を採用する電磁スプール弁では、スプリングや押圧部材の傾きや芯ズレによって、スプールから軸受に径方向の荷重を与える可能性がある。
そこで、請求項１の手段を採用し、スプリングがスプールに付勢力を与える第１作用面と、電磁アクチュエータがスプールに駆動軸力を与える第２作用面を、スリーブにおいてスプールを摺動自在に支持する軸受の軸方向の両端部よりも軸方向の内側に配置する。
【０００８】
このように設けることにより、力点（第１、第２作用面）が支点（軸受の両端部）の内側になり、スプリングや押圧部材の傾きや芯ズレによって軸受に与えられる径方向の荷重（軸受を押す力）がテコの原理により小さく抑えられる。
また、軸受の軸方向の端部から、スプールの一部が大きく突出する構造を回避できるため、軸受の軸方向の端部からスプールが大きく突出することで、突出している部分の自重により軸受の径方向に荷重が発生する不具合も回避できる。
このように、軸受に与えられる径方向の荷重が抑えられるため、軸受の一部とスプールの一部とが強く擦れて摩擦力が増大する不具合を回避でき、スプールのスムーズな移動を確保できる。
【０００９】
さらに、第１、第２作用面が、軸受の両端部の内側にあるため、スプリングの配置スペースや、押圧部材の配置スペースを小さくすることが可能になり、スプール弁の全長を短縮することができる。
【００１０】
［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用する電磁スプール弁の第２作用面は、スプールの電磁アクチュエータ側の端部において軸方向に窪んだ凹部の底面に形成されたものであり、第２作用面となる凹部の底面は電磁アクチュエータ側に開いたテーパ形状を呈し、第２作用面となる凹部の底面を押圧する電磁アクチュエータ側の押圧部材の押圧面は球形状を呈するものである。
このように設けられることにより、スプールの軸方向の中心に押圧部材が求芯される状態で保持される。これによって、第２作用面における押圧部材の芯ズレが防がれる。また、第２作用面の接触部分はテーパ面と球面との接触であり、押圧部材に傾斜が生じても接触状態が安定する。このため、押圧部材の芯ズレや傾きによって軸受に与えられる径方向の荷重（軸受を押す力）の発生が抑えられることになり、スプールのスムーズな摺動を確保できる。
【００１１】
［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用する電磁スプール弁の第１作用面と第２作用面は、スプールの両端において軸方向に窪んだ凹部の底面に形成されたものである。
このように設けることにより、第１作用面と第２作用面を、軸受の軸方向の両端部よりも軸方向の内側に配置することができる。
【００１２】
［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用する電磁スプール弁の第１作用面と第２作用面は、電磁アクチュエータの動作の有無に関係なく、スリーブにおける軸受の軸方向の両端部よりも、軸方向の内側に配置されるものである。
このように設けることにより、電磁アクチュエータの動作の有無に関係なく、軸受に与えられる径方向の荷重を常に小さく抑えることができる。
【００１３】
［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用する電磁スプール弁の第１作用面と第２作用面のそれぞれは、スリーブにおける軸受の軸方向の両端部の近傍に配置されるものである。
【００１４】
［請求項６の手段］
請求項６の手段は、スプールから軸受に与えられる径方向の荷重が抑えられて、スプールのスムーズな移動を確保できるＯＣＶが、バルブタイミング可変機構（以下、ＶＣＴと称す）と組み合わされて、内燃機関の作動中に、油圧源で発生した油圧を、進角室および遅角室に相対的に給排させるものである。
油圧回路とＶＣＴとから構成されるバルブ可変タイミング装置（以下、ＶＶＴ）のＯＣＶとして、スプールのスムーズな摺動を確保できるＯＣＶを用いることにより、ＶＶＴの性能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
最良の形態１の電磁スプール弁は、略筒状を呈したスリーブ、このスリーブの内部で軸方向へ摺動自在に支持されたスプールを備えたスプール弁と、スプールの一方側の第１作用面に当接するスプリングと、スプールの他方側の第２作用面に駆動軸力を与える電磁アクチュエータとを具備する。
そして、第１作用面と第２作用面が、スリーブにおいてスプールを摺動自在に支持する軸受の軸方向の両端部よりも、軸方向の内側に配置されるものである。
【実施例１】
【００１６】
ＶＶＴの油圧回路に用いられるＯＣＶに本発明を適用した実施例１を図１〜図３を参照して説明する。
先ず、図２を参照してＶＶＴを説明する。
実施例１で示すＶＶＴは、内燃機関（以下、エンジン）のカムシャフト（吸気バルブ用、排気バルブ用、吸排気兼用カムシャフトのいずれか）に取り付けられるものであり、バルブの開閉タイミングを連続的に可変可能なものである。
ＶＶＴは、ＶＣＴ１と、ＯＣＶ２を有する油圧回路３と、ＯＣＶ２を制御するＥＣＵ４（エレクトリック・コントロール・ユニットの略）とから構成されている。
【００１７】
（ＶＣＴ１の説明）
ＶＣＴ１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るシューハウジング５（回転駆動体に相当する）と、このシューハウジング５に対して相対回転可能に設けられ、カムシャフトと一体に回転するベーンロータ６（回転従動体に相当する）とを備えるものであり、シューハウジング５内に構成される油圧アクチュエータによってシューハウジング５に対してベーンロータ６を相対的に回転駆動して、カムシャフトを進角側あるいは遅角側へ変化させるものである。
【００１８】
シューハウジング５は、エンジンのクランクシャフトにタイミングベルトやタイミングチェーン等を介して回転駆動されるスプロケットにボルト等によって結合されて、スプロケットと一体回転するものである。このシューハウジング５の内部には、図２に示すように、略扇状の凹部７が複数（この実施例１では３つ）形成されている。なお、シューハウジング５は、図２において時計方向に回転するものであり、この回転方向が進角方向である。
一方、ベーンロータ６は、カムシャフトの端部に位置決めピン等で位置決めされて、ボルト等によってカムシャフトの端部に固定されるものであり、カムシャフトと一体に回転する。
【００１９】
ベーンロータ６は、シューハウジング５の凹部７内を進角室７ａと遅角室７ｂに区画するベーン６ａを備えるものであり、ベーンロータ６はシューハウジング５に対して所定角度内で回動可能に設けられている。
進角室７ａは、油圧によってベーン６ａを進角側へ駆動するための油圧室であってベーン６ａの反回転方向側の凹部７内に形成されるものであり、逆に、遅角室７ｂは油圧によってベーン６ａを遅角側へ駆動するための油圧室である。なお、各室７ａ、７ｂ内の液密性は、シール部材８等によって保たれる。
【００２０】
（油圧回路３の説明）
油圧回路３は、進角室７ａおよび遅角室７ｂにオイルを給排して、進角室７ａと遅角室７ｂに油圧差を発生させてベーンロータ６をシューハウジング５に対して相対回転させるための手段であり、クランクシャフト等によって駆動されるオイルポンプ９と、このオイルポンプ９によって圧送されるオイルを進角室７ａまたは遅角室７ｂに切り替えて供給するＯＣＶ２とを備える。
【００２１】
ＯＣＶ２の構造を図３を参照して説明する。
ＯＣＶ２は、電磁スプール弁の一例であり、スリーブ１１、スプール１２からなるスプール弁１０と、スプール１２を軸方向へ駆動する電磁アクチュエータ１３とを組み合わせたものであり、図示しないブラケット等によってエンジン（固定部材）に固定されるものである。
【００２２】
スリーブ１１は、略円筒形状を呈するものであり、複数の入出力ポートが形成されている。具体的に実施例１のスリーブ１１には、スプール１２を軸方向へ摺動自在に支持する挿通穴１１ａ、オイルポンプ９のオイル吐出口に連通する油圧供給ポート１１ｂ、進角室７ａに連通する進角室連通ポート１１ｃ、遅角室７ｂに連通する遅角室連通ポート１１ｄ、オイルパン９ａ内にオイルを戻すドレーンポート１１ｅが形成されている。
【００２３】
油圧供給ポート１１ｂ、進角室連通ポート１１ｃおよび遅角室連通ポート１１ｄは、スリーブ１１の側面に形成された穴であり、図３の左側（反コイル側）から右側（コイル側）に向けて、ドレーンポート１１ｅ、進角室連通ポート１１ｃ、油圧供給ポート１１ｂ、遅角室連通ポート１１ｄ、ドレーンポート１１ｅが形成されている。
【００２４】
スプール１２は、スリーブ１１の内径寸法（挿通穴１１ａの径）にほぼ一致した外径寸法を有するポート遮断用の大径部１２ａ（ランド）を４つ備える。
各大径部１２ａの間には、スプール１２の軸方向位置に応じて複数の入出力ポート（１１ｂ〜１１ｅ）の連通状態を変更する進角室ドレーン用小径部１２ｂ、油圧供給用小径部１２ｃ、遅角室ドレーン用小径部１２ｄが形成されている。
進角室ドレーン用小径部１２ｂは、遅角室７ｂに油圧が供給されている時に進角室７ａの油圧をドレーンするためのものであり、油圧供給用小径部１２ｃは進角室７ａまたは遅角室７ｂの一方へ油圧を供給するためのものであり、遅角室ドレーン用小径部１２ｄは進角室７ａに油圧が供給されている時に遅角室７ｂの油圧をドレーンするためのものである。
【００２５】
電磁アクチュエータ１３は、プランジャ１５、ステータ１６、コイル１７、ヨーク１８、コネクタ１９を備える。
プランジャ１５は、ステータ１６に磁気吸引される磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）によって形成されたものであり、ステータ１６の内側（具体的には、オイルシール用のカップガイド２０の内側）で軸方向へ摺動自在に支持される。
【００２６】
ステータ１６は、スリーブ１１とコイル１７との間に挟まれて配置される略リング円盤形状を呈する磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であり、ステータ１６の内周部とプランジャ１５との間にはメインギャップＭＧ（磁気吸引ギャップ）が形成される。
ステータ１６の内周部は、プランジャ１５の端部が接触しないで差し込まれるものであり、ステータ１６とプランジャ１５の一部が軸方向に交差するように設けられている。なお、ステータ１６の内周部にはテーパ１６ａが形成されており、プランジャ１５のストローク量に対して磁気吸引力が変化しない特性に設けられている。
【００２７】
コイル１７は、通電されると磁力を発生して、ステータ１６にプランジャ１５を磁気吸引させる磁力発生手段であり、樹脂性のボビン１７ａの周囲にエナメル線を多数巻回したものである。
【００２８】
ヨーク１８は、コイル１７の周囲を覆って磁束を流す磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であり、端部に形成された爪部をカシメることでスリーブ１１と強固に結合されるものである。ヨーク１８の内周には、プランジャ１５の一部の全周を覆う内筒部１８ａが配置され、ヨーク１８と内筒部１８ａとは磁気的に結合されている。この内筒部１８ａは、プランジャ１５と磁束の受渡しを行うものであり、プランジャ１５と内筒部１８ａの間にはサイドギャップＳＧ（磁束受渡ギャップ）が形成される。
コネクタ１９は、ＥＣＵ４と接続線を介して電気的な接続を行う接続手段であり、その内部にはコイル１７の両端にそれぞれ接続される端子１９ａが配置されている。
【００２９】
ＯＣＶ２には、スプール１２の図３の左側に、スプール１２とプランジャ１５を図３の右側へ付勢するスプリング２１が配置されている。
一方、スプール１２の図３の右側には、プランジャ１５の軸力をスプール１２に伝達するシャフト２２が配置されている。
このシャフト２２は、スプール１２およびプランジャ１５とは別部品で設けられたものであり、スプール１２とプランジャ１５に挟まれて配置され、シャフト２２の両端がスプール１２およびプランジャ１５と当接する。
なお、この実施例１のシャフト２２は、スプール１２の端部に形成された第２凹部Ｃ2 （後述する：符号図１参照）の内部に挿入されて、第２凹部Ｃ2 の内径で支持されるものであるが、スリーブ１１内あるいはステータ１６内に配置された筒形状のカラーの内周面によって軸方向へ摺動自在に支持させても良い。また、シャフト２２をプランジャ１５に固定して、プランジャ１５によってシャフト２２を支持しても良い。
【００３０】
ＯＣＶ２は、コイル１７のOFF 時、スプール１２とプランジャ１５が、スプリング２１の付勢力によってコイル側（図３右側）へ変位して停止する。
この停止状態でメインギャップＭＧの最大ギャップが決定されるとともに、スリーブ１１に対するスプール１２の位置決めが成される。
ここで、図３中に示す符号２３はシール用のＯリングである。また、スプール１２内において軸方向に貫通した油路２４ａ、シャフト２２内において軸方向に貫通した油路２４ｂ、プランジャ１５内において軸方向に貫通した油路２４ｃは、ＯＣＶ２内によって容積が変化するスペースに連通する呼吸通路であり、スリーブ１１の図３の左側の端部に形成されたドレンポート２５を介して外部の低圧部と連通する。
【００３１】
（ＥＣＵ４の説明）
ＥＣＵ４は、デューティ比制御によって電磁アクチュエータ１３のコイル１７へ供給する電流量（以下、供給電流量）を制御するものであり、コイル１７への供給電流量を制御することによって、スプール１２の軸方向の位置をリニアに制御し、エンジンの運転状態に応じた作動油圧を、進角室７ａおよび遅角室７ｂに発生させて、カムシャフトの進角位相を連続的に可変制御するものである。
【００３２】
（ＶＶＴの作動説明）
車両の運転状態に応じてＥＣＵ４がカムシャフトを進角させる際、ＥＣＵ４はコイル１７への供給電流量を増加させる。すると、コイル１７の発生する磁力が増加し、プランジャ１５とスプール１２が反コイル側（図３左側：進角側）へ移動する。すると、油圧供給ポート１１ｂと進角室連通ポート１１ｃの連通割合が増加するとともに、遅角室連通ポート１１ｄとドレーンポート１１ｅの連通割合が増加する。この結果、進角室７ａの油圧が増加し、逆に遅角室７ｂの油圧が減少して、ベーンロータ６がシューハウジング５に対して相対的に進角側へ変位し、カムシャフトが進角する。
【００３３】
逆に、車両の運転状態に応じてＥＣＵ４がカムシャフトを遅角させる際、ＥＣＵ４はコイル１７への供給電流量を減少させる。すると、コイル１７の発生する磁力が減少し、プランジャ１５とスプール１２がコイル側（図３右側：遅角側）へ移動する。すると、油圧供給ポート１１ｂと遅角室連通ポート１１ｄの連通割合が増加するとともに、進角室連通ポート１１ｃとドレーンポート１１ｅの連通割合が増加する。この結果、遅角室７ｂの油圧が増加し、逆に進角室７ａの油圧が減少して、ベーンロータ６がシューハウジング５に対して相対的に遅角側へ変位し、カムシャフトが遅角する。
【００３４】
〔実施例１の特徴〕
次に、スプール弁１０におけるスプール１２の支持構造について図１を参照して説明する。
スプール弁１０は、スプール１２の一方側（図１中、左側）がスプリング２１で付勢され、スプール１２の他方側（図１中、右側）が電磁アクチュエータ１３の作動によって発生した軸力で押圧される構造を採用している。
ここで、スプール１２において、スプリング２１が当接してスプリング２１の付勢力を受ける部位を第１作用面Ａ1 と称し、シャフト２２と当接してプランジャ１５の駆動軸力を受ける部位を第２作用面Ａ2 と称する。
即ち、スプール１２は、図１の左側の第１作用面Ａ1 でスプリング２１から力を受けるとともに、図１の右側の第２作用面Ａ2 でシャフト２２から力を受ける。
【００３５】
一方、スリーブ１１の内部には、スプール１２を摺動自在に支持する軸受Ｂが設けられている。ここで、軸受Ｂとは、スプール１２と摺接するスリーブ１１の内周面である。この軸受Ｂには、スプール１２とスリーブ１１の間にスプール１２の摺動を確保するためのクリアランスが形成されている。
スプール１２の傾きは、軸受Ｂの軸方向の両端部Ｂ1 、Ｂ２（スプール１２を支持する全ての軸受Ｂのうちの最も外側の端部）において規制される。
【００３６】
スプリング２１に傾きや芯ズレが生じると、図１（ｂ）の左側に示すように、スプール１２に傾斜した力Ｆ1 が与えられる。この傾斜した力Ｆ1 は、軸方向の力Ｆ2 （スプール１２を軸方向へ押し戻す力）と、径方向の力Ｆ3 （軸受Ｂを径方向に押し付ける力）とからなる。これにより、スプリング２１に傾きや芯ズレが生じると、スプール１２から軸受Ｂに径方向の荷重Ｆ4 が加わる。
同様に、シャフト２２に傾きや芯ズレが生じると、図１（ｂ）の右側に示すように、スプール１２に傾斜した力Ｆ1 ’が与えられる。この傾斜した力Ｆ1 ’は、軸方向の力Ｆ2 ’（スプール１２を駆動する軸力）と、径方向の力Ｆ3 ’（軸受Ｂを径方向に押し付ける力）とからなる。これにより、シャフト２２に傾きや芯ズレが生じると、スプール１２から軸受Ｂに径方向の荷重Ｆ4 ’が加わる。
【００３７】
従来の技術のように、第１、第２作用面Ａ1 、Ａ2 が両端部Ｂ1 、Ｂ２よりも軸方向の外側にあると、力点（第１、第２作用面Ａ1 、Ａ2 ）が支点（両端部Ｂ1 、Ｂ２）の外側にあり、スプリング２１やシャフト２２の傾きや芯ズレによって軸受Ｂに与える径方向の荷重Ｆ4 、Ｆ4 ’がテコの原理により大きくなってしまう。すると、軸受Ｂの一部とスプール１２の一部とが強く擦れて摩擦力が増大し、スプール１２のスムーズな移動が妨げられてしまう。
【００３８】
この不具合を回避するため、この実施例１では、図１に示すように、第１作用面Ａ1 と第２作用面Ａ2 が、両端部Ｂ1 、Ｂ２よりも、軸方向の内側に配置されるように設けられている。
この実施例１では、スプール１２の両端に、軸方向に窪んだ第１、第２凹部Ｃ1 、Ｃ2 を形成し、その第１、第２凹部Ｃ1 、Ｃ2 の底面に第１作用面Ａ1 と第２作用面Ａ2 を設けることで、第１作用面Ａ1 と第２作用面Ａ2 を、両端部Ｂ1 、Ｂ２よりも軸方向の内側に配置している。
なお、第１作用面Ａ1 と第２作用面Ａ2 は、電磁アクチュエータ１３の動作の有無に関係なく、両端部Ｂ1 、Ｂ２よりも軸方向の内側に配置される。
また、第１作用面Ａ1 と第２作用面Ａ2 のそれぞれは、両端部Ｂ1 、Ｂ２の近傍、即ち軸受Ｂの摺動面の内側（あるいは摺動面の内側の近く）に配置されるものである。
【００３９】
〔実施例１の効果〕
上記のようにＯＣＶ２を設けることにより、図１（ｂ）に示すように、２つの力点（第１、第２作用面Ａ1 、Ａ2 ）が２つの支点（両端部Ｂ1 、Ｂ２）の間になり、スプリング２１やシャフト２２の傾きや芯ズレによってスプール１２に発生する径方向の力Ｆ3 、Ｆ3 ’は、両端部Ｂ1 、Ｂ２の間で発生することになる。これによって、スプール１２から軸受Ｂに与えられる径方向の荷重Ｆ4 、Ｆ4 ’がテコの原理により小さく抑えられる。
【００４０】
このように、スプール１２から軸受Ｂに与えられる径方向の荷重Ｆ4 、Ｆ4 ’が抑えられるため、軸受Ｂの一部とスプール１２の一部とが強く擦れて摩擦力が増大する不具合を回避でき、スプール１２のスムーズな移動を確保できる。
また、第１、第２作用面Ａ1 、Ａ2 が、両端部Ｂ1 、Ｂ２の間にあるため、スプリング２１の配置スペースや、シャフト２２の配置スペースを小さくすることが可能になり、スプール弁１０の全長を短縮することができる。
【００４１】
この実施例１のＯＣＶ２では、スプール１２の両端に設けた第１、第２凹部Ｃ1 、Ｃ2 の底面に第１作用面Ａ1 と第２作用面Ａ2 を設けたことで、第１作用面Ａ1 と第２作用面Ａ2 を、両端部Ｂ1 、Ｂ２よりも軸方向の内側に配置することができる。
この実施例１のＯＣＶ２では、電磁アクチュエータ１３の動作の有無に関係なく、第１作用面Ａ1 と第２作用面Ａ2 を両端部Ｂ1 、Ｂ２の間に配置したことにより、スプール１２から軸受Ｂに与えられる径方向の荷重Ｆ4 、Ｆ4 ’を常に小さく抑えることができる。これによって、電磁アクチュエータ１３の動作の有無に関係なく、スプール１２のスムーズな移動を確保できる。
【００４２】
さらに、この実施例１のＯＣＶ２は、スプリング２１やシャフト２２の傾きや芯ズレに起因するスプール１２の摺動抵抗の増加を回避でき、シャフト２２のスムーズな摺動を確保できるため、このように優れたＯＣＶ２を用いた油圧回路３と、ＶＣＴ１とから構成されるＶＶＴの性能を高めることができる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２を図４を参照して説明する。なお、上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
この実施例２は、第２作用面Ａ2 となる第２凹部Ｃ2 の底面を、電磁アクチュエータ側に開いたテーパ面αに設けるとともに、第２作用面Ａ2 となる第２凹部Ｃ2 の底面を押圧するシャフト２２の押圧面（電磁アクチュエータ側の押圧面）が球面βに設けられたものである。
【００４４】
〔実施例２の効果〕
このように、第２作用面Ａ2 をテーパ面α、このテーパ面αに当接するシャフト２２の押圧面を球面βに設けることにより、スプール１２の軸方向の中心にシャフト２２が求芯される状態で保持される。これによって、第２作用面Ａ2 におけるシャフト２２の芯ズレが抑えられる。
また、スプール１２とシャフト２２の接触部分はテーパ面αと球面βとの接触で、その接触部分は輪状を呈するものであり、シャフト２２が傾斜してもその接触輪はテーパ面αの内側において一定の位置に形成される。このため、スプール１２とシャフト２２に軸上の狂いが生じても、安定した接触状態が保たれる。
このため、シャフト２２の芯ズレや傾きによって軸受Ｂに与えられる径方向の荷重（軸受を押す力）の発生が抑えられることになり、スプール１２のよりスムーズな摺動を得ることができる。
【００４５】
〔変形例〕
上記の実施例では、シャフト２２をスプール１２の端部に形成した第２凹部Ｃ2 の内部に挿入して、第２凹部Ｃ2 の内径でシャフト２２を支持する例を示したが、スリーブ１１内あるいはステータ１６内に配置された筒形状のカラーの内周面でシャフト２２を支持させたり、シャフト２２をプランジャ１５に固定するなどして、シャフト２２の自重がスプール１２に加わらないようにしても良い。
このように、シャフト２２の自重がスプール１２に加わらないようにすることにより、シャフト２２の自重によってスプール１２に径方向の力Ｆ3 ’が発生する不具合も回避できる。これによって、軸受Ｂに与えられる径方向の荷重Ｆ4 ’をさらに小さく抑えることができるため、スプール１２と軸受Ｂとの摩擦力をさらに抑えることができる。
【００４６】
上記の実施例で示したＶＣＴ１は、実施例を説明するための一例であって、ＶＣＴ１の内部の油圧アクチュエータによって進角調整できる構造であれば他の構造であっても良い。
例えば、上記の実施例では、シューハウジング５内に３つの凹部７を形成し、ベーンロータ６の外周部に３つのベーン６ａを設けた例を示したが、凹部７の数やベーン６ａの数は構成上１つあるいはそれ以上であればいくつでも構わないものであり、凹部７およびベーン６ａの数を他の数にしても良い。
また、シューハウジング５がクランクシャフトと同期回転し、ベーンロータ６がカムシャフトと一体回転する例を示したが、ベーンロータ６をクランクシャフトに同期回転させ、シューハウジング５がカムシャフトと一体回転するように構成しても良い。
【００４７】
上記の実施例では、大径部１２ａと小径部１２ｂ〜１２ｄを有したスプール１２を用いた例を示したが、スプール１２の構造は限定されるものではなく、例えば筒形状のスプールを用いても良い。
上記の実施例では、スリーブ１１の側面に穴を形成して入出力ポート（実施例中、油圧供給ポート１１ｂ、進角室連通ポート１１ｃ、遅角室連通ポート１１ｄ等）を設けた例を示したが、スリーブ１１の構造は限定されるものではなく、例えばスリーブ１１の直径方向に貫通穴を形成することで複数の入出力ポートを形成しても良い。
【００４８】
上記の実施例で示した電磁アクチュエータ１３の構造は、実施例の説明のための一例であって、他の構造であっても良い。例えば、コイル１７の軸方向にプランジャ１５が配置されるものであっても良い。
上記の実施例では、コイル１７がONした時にスプール１２が反コイル側へ変位する例を示したが、逆にコイル１７がONした時にスプール１２がコイル側へ変位するものであっても良い。
【００４９】
ＶＣＴ１と組み合わされるＯＣＶ２に本発明を適用したが、自動変速機の油圧制御装置に用いられるＯＣＶに適用するなど、他のＯＣＶに本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、油圧の切替および調整を行うＯＣＶ２に本発明を適用する例を示したが、他の電磁スプール弁（例えば、ガスや空気の切替電磁スプール弁、水や燃料の切替電磁スプール弁等）に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】ＯＣＶの軸方向に沿う断面図および作動説明図である（実施例１）。
【図２】ＶＶＴの概略図である（実施例１）。
【図３】ＯＣＶの軸方向に沿う断面図である（実施例１）。
【図４】ＯＣＶの軸方向に沿う断面図である（実施例２）。
【符号の説明】
【００５１】
１    ＶＣＴ（バルブタイミング可変機構）
２    ＯＣＶ（電磁スプール弁）
５    シューハンジング（回転駆動体）
６    ベーンロータ（回転従動体）
７ａ  進角室
７ｂ  遅角室
１０    スプール弁
１１    スリーブ
１１ｂ  油圧供給ポート（入出力ポート）
１１ｃ  進角室連通ポート（入出力ポート）
１１ｄ  遅角室連通ポート（入出力ポート）
１１ｅ  ドレーンポート（入出力ポート）
１２    スプール
１３    電磁アクチュエータ
２１    スプリング
２２    シャフト（電磁アクチュエータの軸力をスプールに伝える部材）
Ａ1   第１作用面
Ａ2   第２作用面
Ｂ    軸受
Ｂ1   軸受の軸方向の一端部
Ｂ2   軸受の軸方向の他端部
Ｃ1   第１凹部
Ｃ2   第２凹部
α    テーパ面
β    球面
【図１】
2005188631.tif 000003
【図２】
2005188631.tif 000004
【図３】
2005188631.tif 000005
【図４】
2005188631.tif 000006