(57)【要約】【課題】可動機構６のストローク量を大きくすることができる電磁弁１を提供することにある。【解決手段】電磁弁１は、常に軸方向でシャフト７に当接し、シャフト７を軸方向他方側へ付勢する第１スプリング８と、電源からソレノイド５への通電が始まると、軸方向でシャフト７に当接して縮小を開始し、シャフト７を軸方向他方側へ付勢する第２スプリング９とを備える。このような構成により、第２スプリング９は、可動機構６が軸方向一方側へ移動する途中で、シャフト７に当接し縮小を始める。これにより、ギャップｇが大きいときの全スプリング力を従来と同じレベルに維持したまま、ギャップｇが小さいときの全スプリング力を従来よりも強くすることができる。これによりストローク量を大きくすることができる。【選択図】図１
2005351330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電を受けて磁気吸引力を発生させるソレノイドと、
磁気吸引力により軸方向一方側へ駆動され流路の切り替えを行う可動機構と、
この可動機構を構成する複数の可動部材のうちの１つの可動部材に常に軸方向で当接し、前記１つの可動部材を軸方向他方側へ付勢する第１スプリングと、
電源から前記ソレノイドへの通電が始まると、前記可動機構を構成する任意の可動部材に軸方向で当接し縮小を開始する少なくとも１つの第２スプリングとを備えた電磁弁。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁弁において、
前記第１スプリングおよび前記第２スプリングは、前記１つの可動部材と同軸的に配置されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項３】
請求項２に記載の電磁弁において、
前記可動機構は、前記可動部材として、
前記ソレノイドの内側に配置され、軸方向一方側に磁気吸引されるムービングコア、
このムービングコアの一端に同軸的に当接し、軸方向に摺動自在に支持されるシャフト、
このシャフトの一端に当接し、前記電磁弁に設けられた内部流路の連通状態を切り替えるボールを有し、
前記第１スプリングおよび前記第２スプリングは、前記シャフトと同軸的に配置されていることを特徴とする電磁弁。
【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り作動し、流路の切り替えを行う電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔従来の技術〕
従来より、自動車等に搭載される自動変速機の油圧制御装置では、電磁弁による油路の切り替えが行われている。従来の電磁弁１００は、例えば、図４、図５に示すように、通電を受けて磁気吸引力を発生させるソレノイド１０１と、磁気吸引力により軸方向一方側（図示左方側）へ駆動され油路の切り替えを行う可動機構１０２と、可動機構１０２を構成するシャフト１０３を軸方向他方側（図示右方側）へ付勢するスプリング１０４とを備える。
【０００３】
可動機構１０２は、各種の可動部材から構成されている。これらの可動部材は、ソレノイド１０１の内側に配置され、軸方向一方側に磁気吸引されるムービングコア１０７、ムービングコア１０７の一端面に同軸的に当接し、軸方向に摺動自在に支持されるシャフト１０３、シャフト１０３の一端面に当接し、電磁弁１００に設けられた内部油路１０９、１１０、１１１の連通状態を切り替えるボール１１３からなる。そして、ムービングコア１０７、シャフト１０３およびボール１１３は、一体となって軸方向に移動する。
【０００４】
ボール１１３は、ベースハウジング１１４に装着されたボールガイド１１６に移動自在に支持され、シャフト１０３の径小部１１７の一端面に当接している。そして、ボール１１３は、ベースハウジング１１４に設けられ各種の外部油路（図示せず）に連通する内部油路１０９、１１０、１１１の連通状態を切り替える。ここで、内部油路１０９は、油圧供給源（図示せず）と連通し、フィルタ１１８を介してオイルの流入を受ける。また、内部油路１１０は、油圧供給先（図示せず）と連通し、内部油路１１１は、油圧排出先（図示せず）と連通する。
【０００５】
また、ベースハウジング１１４は、スプリング１０４を収容するとともにシャフト１０３を摺動自在に支持する。さらに、ベースハウジング１１４は磁性材料からなり、ベースハウジング１１４の他端面は、ムービングコア１０７の一端面との間にギャップｇを形成している。そして、電源からソレノイド１０１への通電が行われると、ベースハウジング１１４の他端面とムービングコア１０７の一端面との間に磁気吸引力が発生し、ムービングコア１０７はベースハウジング１１４により磁気吸引されて軸方向一方側へ駆動される。
【０００６】
磁気吸引力は、ソレノイド１０１への通電量に応じて増減し通電量が大きいほど強くなる。また、磁気吸引力は、ギャップｇが大きいほど小さくなり、ギャップｇに対する磁気吸引力の変化率は、ギャップｇが大きいほど小さくなる（図６参照）。
【０００７】
このように、ムービングコア１０７には、ソレノイド１０１への通電により生じる磁気吸引力が軸方向一方側へ向けて作用する。また、シャフト１０３には、スプリング１０４による付勢力（スプリング力）が軸方向他方側へ向けて作用する。さらに、ボール１１３には、ベースハウジング１１４に流入するオイルの油圧による付勢力（油圧力）が、軸方向他方側へ向けて作用する。このように電磁弁１００では、主に、軸方向一方側へ向かう磁気吸引力と、軸方向他方側へ向かうスプリング力および油圧力の合力とが均衡しながら、可動機構１０２が一体となって軸方向に移動する。
【０００８】
そして、電源からソレノイド１０１への通電が始まると、磁気吸引力は、電源から供給される電力に応じた強い力に変化する。これにより、ボール１１３は、軸方向一方側に移動し、内部油路１０９と内部油路１１０とが連通している状態（図４（ａ）参照）から、内部油路１１０と内部油路１１１とが連通している状態（図５参照）へ、油路の連通状態を切り替える。
【０００９】
また、電源からソレノイド１０１への通電が終わると、磁気吸引力は、ソレノイド１０１に残る暗電流に応じた弱い力に変化する。これにより、ボール１１３は、軸方向他方側に移動し、内部油路１１０と内部油路１１１とが連通している状態（図５参照）から、内部油路１０９と内部油路１１０とが連通している状態（図４（ａ）参照）へ、油路の連通状態を切り替える。
【００１０】
近年、油路の切り替えに用いられる電磁弁１００では、油圧による応答性を向上させるため、内部油路１０９、１１０、１１１におけるオイルの流量を増加させることが検討されている。そして、オイル流量を増加させる一手段として、ボール１１３の外面とボール１１３が着座するシート部１２０、１２１との隙間を拡大し、内部油路１０９から内部油路１１０へ向かう連通路、および内部油路１１０から内部油路１１１へ向かう連通路の有効断面積を拡大する手段が検討されている。この手段をとる場合、ボール１１３の外面とシート部１２０、１２１との隙間の拡大に伴い、電源からソレノイド１０１への通電開始または停止に伴うボール１１３の移動量（以下、ストローク量と呼ぶ）を大きくする必要がある。
【００１１】
ここで、図４（ａ）に示すように、電源からソレノイド１０１への通電が行われておらず、ムービングコア１０７が最もベースハウジング１１４から離れているときのギャップｇをオフ時ギャップｇ１とする。また、図５に示すように、電源からソレノイド１０１への通電が行われており、ムービングコア１０７が最もベースハウジング１１４に接近しているときのギャップｇをオン時ギャップｇ２とする。
【００１２】
これによれば、ストローク量はｇ１−ｇ２で求めることができる（以下、ストローク量ｇ１−ｇ２と呼ぶ）。したがって、ストローク量ｇ１−ｇ２を大きくするには、オフ時ギャップｇ１の増加、およびオン時ギャップｇ２の減少のいずれか一方または両方を行えばよい。しかしオフ時ギャップｇ１の増加は、上限Ｇ１が存在するため制限を受け、オン時ギャップｇ２の減少は、下限Ｇ２が存在するため制限を受ける。
【００１３】
上限Ｇ１および下限Ｇ２は、図６に示すように、可動機構１０２に作用する各種の力の関係から求められる。なお、図６において、相関線Ｆ１は、電源からソレノイド１０１への通電が開始された時（オン時）のギャップｇと磁気吸引力との相関を示し、相関線Ｆ２は、電源からソレノイド１０１への通電が停止された時（オフ時）のギャップｇと磁気吸引力との相関を示す。また、相関線Ｆ３は、オン時のギャップｇとスプリング力および油圧力の合力との相関を示し、相関線Ｆ４は、オフ時のギャップｇとスプリング力および油圧力の合力との相関を示す。さらに相関線Ｆ１の磁気吸引力は、電源からソレノイド１０１への供給可能電力が最小のときの磁気吸引力であり、相関線Ｆ２の磁気吸引力は、電源からソレノイド１０１への供給可能電力が最大のときの磁気吸引力であり、相関線Ｆ３の合力は、油圧が最大のときの合力であり、相関線Ｆ４の合力は、油圧が最小のときの合力である。
【００１４】
これにより、相関線Ｆ１が相関線Ｆ３よりも図示上側にあるギャップｇの範囲では、オン時の磁気吸引力がスプリング力および油圧力の合力よりも強いので、ボール１１３が確実に軸方向一方側へ移動することができる。また、相関線Ｆ２が相関線Ｆ４よりも図示下側にあるギャップｇの範囲では、オフ時の磁気吸引力がスプリング力および油圧力の合力よりも弱いので、ボール１１３が確実に軸方向他方側へ移動することができる。よって、上限Ｇ１は、相関線Ｆ１と相関線Ｆ３とが交差するときのギャップｇとして求められ、下限Ｇ２は、相関線Ｆ２と相関線Ｆ４とが交差するときのギャップｇとして求められる。
【００１５】
以上より、ストローク量ｇ１−ｇ２を大きくするには、上限Ｇ１の増加、および下限Ｇ２の減少のいずれか一方または両方を行う必要がある。しかし、上限Ｇ１の増加および下限Ｇ２の減少は、各々、以下の点で不具合がある。
【００１６】
〔従来技術の不具合〕
まず、上限Ｇ１を増加させるには、相関線Ｆ１を図示上方に移動させたり、相関線Ｆ３を図示下方に移動させる必要がある。相関線Ｆ１を図示上方に移動させるには、オン時の磁気吸引力を強くする必要がある。しかし、オン時の磁気吸引力を強くするには、電源からソレノイド１０１への供給可能電力を上げる必要がありコストが高くなる。
【００１７】
また、相関線Ｆ３を図示下方に移動させるには、スプリング力または油圧力を弱くする必要がある。しかし、電源からソレノイド１０１への通電が行われていないときに、ムービングコア１０７をプレート１２３に当接させガタつかないようにするため、スプリング力は所定値以上の強さにする必要がある。さらに油圧の大きさは自動変速機の要求に合わせる必要があるため、油圧力を自由に増減させることはできない。
【００１８】
一方、下限Ｇ２を減少させるには、相関線Ｆ２を図示下方に移動させたり、相関線Ｆ４を図示上方に移動させる必要がある。相関線Ｆ２を図示下方に移動させるには、オフ時の磁気吸引力を弱くする必要がある。オフ時の磁気吸引力を弱くするには、ソレノイド１０１に残る暗電流を小さくする必要がある。しかし、暗電流の大きさは、電源とソレノイド１０１との間に形成される電気回路の構成などに応じて決定されるため、自由に増減させることはできない。
【００１９】
また、相関線Ｆ４を図示上方に移動させるには、スプリング力または油圧力を強くする必要がある。スプリング力を強くするには、スプリング１０４のバネ定数やセット荷重を大きくする方法が考えられる。しかし、バネ定数はスプリング１０４の形状により制限され、セット荷重を大きくすると相関線Ｆ３も図示上方へ移動させることになり上限Ｇ１が減少してしまう。また、油圧の大きさは自動変速機の要求に合わせる必要があるため、油圧力を自由に増減させることはできない。
【００２０】
なお、この不具合は、スプリング１０４により付勢される可動部材がシャフト１０３ではない電磁弁（例えば、特許文献１参照）や、油路の切り替えを行う部材がボール１１３ではない電磁弁（例えば、特許文献２参照）や、可動機構１０２が３つの可動部材から構成されるのではなく任意数の可動部材から構成されている電磁弁でも、同様に発生すると考えられる。
【特許文献１】特開平１０−２９２８７９号公報
【特許文献２】特開２００１−３４９４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、可動機構のストローク量を大きくすることができ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】
【００２２】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の電磁弁は、通電を受けて磁気吸引力を発生させるソレノイドと、磁気吸引力により軸方向一方側へ駆動され流路の切り替えを行う可動機構と、可動機構を構成する複数の可動部材のうちの１つの可動部材に常に軸方向で当接し、１つの可動部材を軸方向他方側へ付勢する第１スプリングと、電源からソレノイドへの通電が始まると、可動機構を構成する任意の可動部材に軸方向で当接し縮小を開始する少なくとも１つの第２スプリングとを備える。
これによれば、１つ以上の第２スプリングが、ギャップの減少に応じて、順に、ボール、シャフトおよびムービングコア等の可動部材に当接し縮小を始める。このため、第１、第２スプリング全体のスプリング力の変化率は、ギャップが小さいほど大きくなる。これにより、ギャップが大きいときのスプリング力を従来と同じレベルに維持したまま、ギャップが小さいときのスプリング力を従来よりも強くすることができる。このため、オフ時ギャップを従来と同じレベルに維持したまま、オン時ギャップを従来よりも小さくすることができる。この結果、ストローク量を大きくすることができる。
【００２３】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の電磁弁では、第１スプリングおよび第２スプリングが、１つの可動部材と同軸的に配置されている。
これにより、第１、第２スプリングを電磁弁内部の同一空間に配置することができるとともに、第１、第２スプリングを一方向から組み付けることができる。この結果、製造工程を煩雑にすることなく、ストローク量の大きい電磁弁を製造することができる。
【００２４】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の電磁弁の可動機構は、可動部材として、ソレノイドの内側に配置され、軸方向一方側に磁気吸引されるムービングコア、ムービングコアの一端に同軸的に当接し、軸方向に摺動自在に支持されるシャフト、シャフトの一端に当接し、電磁弁に設けられた内部流路の連通状態を切り替えるボールを有し、第１スプリングおよび第２スプリングは、シャフトと同軸的に配置されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
最良の形態１の電磁弁は、通電を受けて磁気吸引力を発生させるソレノイドと、磁気吸引力により軸方向一方側へ駆動され流路の切り替えを行う可動機構と、可動機構を構成する複数の可動部材のうちの１つの可動部材に常に軸方向で当接し、１つの可動部材を軸方向他方側へ付勢する第１スプリングと、電源からソレノイドへの通電が始まると、可動機構を構成する任意の可動部材に軸方向で当接し縮小を開始する少なくとも１つの第２スプリングとを備える。第１スプリングおよび第２スプリングは、１つの可動部材と同軸的に配置されている。
【００２６】
また、可動機構は、可動部材として、ソレノイドの内側に配置され、軸方向一方側に磁気吸引されるムービングコア、ムービングコアの一端に同軸的に当接し、軸方向に摺動自在に支持されるシャフト、シャフトの一端に当接し、電磁弁に設けられた内部流路の連通状態を切り替えるボールを有し、第１スプリングおよび第２スプリングは、シャフトと同軸的に配置されている。
【実施例１】
【００２７】
〔実施例１の構成〕
実施例１の電磁弁１の構成を図１に基づいて説明する。
電磁弁１は、例えば、自動変速機の変速要素（図示せず）に油圧を供給する油圧回路が形成されたボディ（図示せず）に装着される。そして、電磁弁１は、内部油路２、３、４の連通状態を切り替えることにより、油圧回路を構成する各種の外部油路（図示せず）の切り替えを行う。
【００２８】
電磁弁１は、通電を受けて磁気吸引力を発生させるソレノイド５と、磁気吸引力により軸方向一方側（図示左方側）へ駆動され内部油路２、３、４の連通状態の切り替えを行う可動機構６と、可動機構６を構成するシャフト７に常に軸方向で当接し、シャフト７を軸方向他方側（図示右方側）へ付勢する第１スプリング８と、電源（図示せず）からソレノイド５への通電が始まると、シャフト７に軸方向で当接し縮小を開始する第２スプリング９とを備える。
【００２９】
ソレノイド５は、樹脂材料からなる絶縁部１３の内部で導線を巻回することにより形成されたコイルである。絶縁部１３の外側、他端側および内側の一部は、磁性材料からなるヨーク１４に包囲されている。なお、絶縁部１３には、ソレノイド５と電源とを電気的に接続するためのコネクタ端子１５、ソレノイド５を接地するためのアース端子１６が装着されている。
【００３０】
可動機構６は、各種の可動部材から構成されている。本実施例の可動部材は、ソレノイド５の内側に配置され、軸方向一方側に磁気吸引されるムービングコア１９、ムービングコア１９の一端面に同軸的に当接し、軸方向に摺動自在に支持されるシャフト７、シャフト７の一端面に当接し、電磁弁１に設けられた内部油路２、３、４の連通状態を切り替えるボール２０からなる。そして、ムービングコア１９、シャフト７およびボール２０は、一体となって軸方向に移動する。
【００３１】
ムービングコア１９は、磁性材料からなる略円筒状部材であり、磁気吸引力を受けて軸方向一方側へ駆動される。また、ムービングコア１９は、ヨーク１４により軸方向へ摺動自在に支持されている。ムービングコア１９の外周面は非磁性処理が施され、ヨーク１４との密着による作動不能が防止されている。また、ムービングコア１９は、軸方向への移動に伴う吸排気を行うため、軸方向に貫通する呼吸路２２を具備する。
【００３２】
ムービングコア１９の他端側は金属プレート２３により覆われ、電源からソレノイド５への通電が行われていないときには、ムービングコア１９の他端面が金属プレート２３に当接している。これにより、可動機構６のガタつきが防止されている。また、金属プレート２３には、ムービングコア１９の軸方向への移動に伴う吸排気を行うため、呼吸穴２４が設けられている。
【００３３】
シャフト７は、後記するベースハウジング２６に、軸方向へ摺動自在に支持されている。シャフト７は、一部がテーパ状に形成された径小部２８、径小部２８の他端側で径小部２８よりも径大に形成された段部２９、段部２９の他端側で段部２９よりも径大の円柱状に形成された径大部３０を具備する。そして、径大部３０の外周面がベースハウジング２６に形成された摺接面に摺接している。
【００３４】
ボール２０は、ベースハウジング２６に装着されたボールガイド３３に移動自在に支持され、シャフト７の径小部２８の一端面に当接している。そして、ボール２０は、ベースハウジング２６に設けられ各種の外部油路（図示せず）に連通する内部油路２、３、４の連通状態を切り替える。ここで、内部油路２は、油圧供給源（図示せず）と連通し、フィルタ３５を介してオイルの流入を受ける。また、内部油路３は、油圧供給先（図示せず）と連通し、内部油路４は、油圧排出先（図示せず）と連通する。
【００３５】
ボールガイド３３の軸方向一方側に装着されるリングシート３６は、内部油路２に開口する供給源開口部３７、および軸方向一方側においてボール２０が着座するシート部３８を有する。
ボールガイド３３は、ボール２０を軸方向に移動自在に収容するボール室３９、および内部油路３に開口する供給先開口部４０を有する。なお、内部油路４に開口する排出先開口部４１、軸方向他方側においてボール２０が着座するシート部４２は、ベースハウジング２６に設けられている。
【００３６】
ベースハウジング２６は、内部油路２、３、４および第１、第２スプリング８、９を収容するスプリング室４５が設けられ、ボールガイド３３およびリングシート３６が装着される一端部４７と、シャフト７を摺動自在に支持する他端部４８とを有する。
【００３７】
また、ベースハウジング２６は磁性材料からなる。そして、ソレノイド５が通電状態になると、他端部４８は、ムービングコア１９およびヨーク１４とともに磁気回路を形成する。また、他端部４８の他端面は、ムービングコア１９の一端面との間にギャップｇを形成している。そして、電源からソレノイド５への通電が行われると、他端部４８の他端面とムービングコア１９の一端面との間に磁気吸引力が発生し、ムービングコア１９は他端部４８により磁気吸引されて軸方向一方側へ駆動される。磁気吸引力は、ソレノイド５への通電量に応じて増減し通電量が大きいほど強くなる。また、磁気吸引力は、ギャップｇが大きいほど弱くなり、ギャップｇに対する磁気吸引力の変化率は、ギャップｇが大きいほど小さくなる（図３参照）。
【００３８】
これにより、ボール２０は、電源からソレノイド５への通電が行われると、図１（ｂ）の破線に示すように軸方向一方側へ移動し、軸方向一方側のシート部３８に着座する。このため、内部油路３と内部油路４とが連通し、油圧供給先から油圧排出先へ油圧が排出される。また、電源からソレノイド５への通電が行われなくなると、ボール２０は、軸方向他方側へ移動し、軸方向他方側のシート部４２に着座する。このため、内部油路２と内部油路３とが連通し、油圧供給源から油圧供給先に油圧が供給される。
【００３９】
また、ボール２０は、主に内部油路２から供給される油圧を受け、この油圧に伴う油圧力により軸方向他方側へ付勢されている。この油圧力は、油圧回路で要求される目標油圧などに応じて、最大値と最小値との範囲内で変化する。
【００４０】
第１スプリング８は、シャフト７の径小部２８の外側で、シャフト７と同軸的に装着される。第１スプリング８は、ベースハウジング２６の一端部４７に段状に設けられたハウジング側第１当接面５０、およびシャフト７の径大部３０の一端面と段部２９の側面との間に設けられたシャフト側第１当接面５１により支持されている。また、第１スプリング８は、電源からソレノイド５への通電が行われているか否かに関わらず、常にシャフト側第１当接面５１に当接している。これにより、第１スプリング８は、常に軸方向でシャフト７に当接し、シャフト７を軸方向他方側へ付勢している。
【００４１】
第２スプリング９は、シャフト７の径小部２８の外側、かつ第１スプリング８の内側で、シャフト７と同軸的に装着される。第２スプリング９は、電源からソレノイド５への通電が行われていないときに、シャフト７の段部２９と所定の隙間ｄを形成するように装着される。すなわち、電源からソレノイド５への通電が行われていないときの第２スプリング９は、ハウジング側第１当接面５０の内側に段状に設けられたハウジング側第２当接面５３、およびシャフト７の径小部２８の側面により支持されている。そして、電源からソレノイド５への通電が行われ、シャフト７が隙間ｄに相当する長さだけ軸方向一方側へ移動すると、第２スプリング９は、シャフト７の段部２９の一端面と径小部２８の側面との間に設けられたシャフト側第２当接面５４に当接する。これにより、第２スプリング９は、電源からソレノイド５への通電が始まると、軸方向でシャフト７に当接して縮小を開始し、シャフト７を軸方向他方側へ付勢するようになる。
【００４２】
これにより、図２に示すように、第２スプリング９のスプリング力（第２スプリング力）は、第１スプリング８のスプリング力（第１スプリング力）よりも隙間ｄだけ遅れて上昇を開始する。ここで、図２は、可動機構６のストローク量とスプリング力の強さとの相関を示している。この結果、第１、第２スプリング力を合わせたスプリング力（全スプリング力）は、可動機構６の移動量が０〜ｄの間、第１スプリング力と同じ勾配で増加する。そして、可動機構６の移動量がｄ以降では、第１、第２スプリング力の勾配の合計の勾配で、全スプリング力が増加する。
【００４３】
〔実施例１の作用〕
実施例１の電磁弁１の作用を説明する。
電源からソレノイド５への通電が始まると、磁気吸引力は、電源から供給される電力に応じた強い力になる。これにより、磁気吸引力の方が油圧力および全スプリング力（第１スプリング力のみ）の合力よりも強くなるので、可動機構６は、一体となって軸方向一方側に移動を始める。そして、可動機構６が隙間ｄと同じ長さだけ軸方向一方側に移動すると、シャフト７には第２スプリング力が作用するようになる。しかし、磁気吸引力の方が油圧力および全スプリング力（第１スプリング力と第２スプリング力との和）の合力よりも強いので、可動機構６はさらに軸方向一方側に移動する。
【００４４】
この結果、可動機構６は、ボール２０がリングシート３６のシート部３８に着座するまで、軸方向一方側に移動する。これにより、内部油路３と内部油路４とが連通し、油圧供給先から油圧排出先に油圧が排出されるようになる。
【００４５】
また、電源からソレノイド５への通電が終わると、磁気吸引力は、ソレノイド５に残る暗電流に応じた弱い力になる。これにより、油圧力および全スプリング力（第１スプリング力と第２スプリング力との和）の合力の方が、磁気吸引力よりも強くなるので、可動機構６は、一体となって軸方向他方側に移動を始める。そして、可動機構６が（ｇ１−ｇ２）−ｄと同じ長さだけ軸方向他方側に移動すると、シャフト７には第２スプリング力が作用しなくなる。しかし、油圧力および全スプリング力（第１スプリング力のみ）の合力の方が磁気吸引力よりも強いので、可動機構６はさらに軸方向他方側に移動する。
なお、ｇ１はオフ時ギャップでありｇ２はオン時ギャップである。またｇ１−ｇ２はストローク量である。
【００４６】
この結果、可動機構６は、ボール２０がベースハウジング２６のシート部４２に着座するまで、軸方向他方側に移動する。これにより、内部油路２と内部油路３とが連通し、油圧供給源から油圧供給先に油圧が供給されるようになる。
【００４７】
〔実施例１の効果〕
実施例１の電磁弁１は、常に軸方向でシャフト７に当接し、シャフト７を軸方向他方側へ付勢する第１スプリング８と、電源からソレノイド５への通電が始まると、軸方向でシャフト７に当接して縮小を開始し、シャフト７を軸方向他方側へ付勢する第２スプリング９とを備える。
これによれば、第２スプリング９は、オン時にギャップｇがｇ１−ｄまで減少した時にシャフト７に当接し縮小を始める。このため、ギャップｇがｇ１−ｄよりも小さくなると、全スプリング力の変化率が大きくなる。これにより、ギャップｇが大きいときの全スプリング力を従来と同じレベルに維持したまま、ギャップｇが小さいときの全スプリング力を従来よりも強くすることができる。
【００４８】
すなわち、図３に示すように、オフ時ギャップｇ１を上限Ｇ１とし、オン時ギャップｇ２を下限Ｇ２とすると、ギャップｇがＧ１−ｄよりも小さいときの相関線Ｆ４の勾配を、従来よりも大きくすることができる。したがって、オフ時ギャップｇ１の上限Ｇ１を従来と同じレベルに維持したまま、オン時ギャップｇ２の下限Ｇ２を従来よりも値ｘだけ小さくすることができる。以上により、ストローク量ｇ１−ｇ２を大きくすることができる。
【００４９】
なお、図３において、相関線Ｆ１は、電源からソレノイド５への通電が開始された時（オン時）のギャップｇと磁気吸引力との相関を示し、相関線Ｆ２は、電源からソレノイド５への通電が停止された時（オフ時）のギャップｇと磁気吸引力との相関を示す。また、相関線Ｆ３は、オン時のギャップｇとスプリング力および油圧力の合力との相関を示し、相関線Ｆ４は、オフ時のギャップｇとスプリング力および油圧力の合力との相関を示す。さらに相関線Ｆ１の磁気吸引力は、電源からソレノイド５への供給可能電力が最小のときの磁気吸引力であり、相関線Ｆ２の磁気吸引力は、電源からソレノイド５への供給可能電力が最大のときの磁気吸引力であり、相関線Ｆ３の合力は、油圧が最大のときの合力であり、相関線Ｆ４の合力は、油圧が最小のときの合力である。
【００５０】
実施例１の電磁弁１は、第１、第２スプリング８、９が、シャフト７と同軸的に装着されている。
これにより、第１、第２スプリング８、９を電磁弁１の内部の同一空間に配置することができるとともに、第１、第２スプリング８、９を一方向から組み付けることができる。この結果、製造工程を煩雑にすることなく、ストローク量ｇ１−ｇ２の大きい電磁弁１を製造することができる。
【００５１】
〔変形例〕
実施例１の電磁弁１では、第１、第２スプリング８、９が、シャフト７に当接しシャフト７を軸方向他方側へ付勢していたが、他の可動部材（ムービングコア１９、ボール２０）に当接し他の可動部材を軸方向他方側へ付勢するようにしてもよい。また、第１、第２スプリング８、９は、互いに異なる可動部材に当接し、当接する可動部材を軸方向他方側へ付勢するようにしてもよい。
【００５２】
さらに、実施例１の電磁弁１は、１つの第２スプリング９を備えていたが、２つ以上の第２スプリング９を備えてもよい。この場合、２つ以上の第２スプリング９が、ギャップｇの減少に応じて、順に可動部材に当接し縮小を開始するようにすれば、ギャップｇの減少量に対する全スプリング力の変化率を、段階的に増加させることができる。
【００５３】
実施例１の電磁弁１では、油路切替を行う可動部材がボール２０であったが、これに限定されず、例えば、油路切替を行う可動部材としてスプールを用いてもよい。また、実施例１の電磁弁１では、可動機構６を３つの可動部材（シャフト７、ムービングコア１９およびボール２０）で構成したが、可動機構６を構成する可動部材の数は任意であり、例えば、実施例１のムービングコア１９、シャフト７およびボール２０に相当する機能を具備する１つの可動部材で可動機構６を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】（ａ）は電磁弁の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である（実施例１）。
【図２】可動機構のストローク量とスプリング力の強さとの相関図である（実施例１）。
【図３】ギャップと可動機構に作用する各種の力の強さとの相関図である（実施例１）。
【図４】（ａ）は電源からソレノイドへの通電が行われていないときの電磁弁の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である（従来例）。
【図５】電源からソレノイドへの通電が行われているときの電磁弁の断面図である（従来例）。
【図６】ギャップと可動機構に作用する各種の力の強さとの相関図である（従来例）。
【符号の説明】
【００５５】
１    電磁弁
２    内部油路（流路）
３    内部油路（流路）
４    内部油路（流路）
５    ソレノイド
６    可動機構
７    シャフト（可動部材）
８    第１スプリング
９    第２スプリング
１９  ムービングコア（可動部材）
２０  ボール（可動部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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