(57)【要約】【課題】エンジンにおける電磁弁収容孔の軸方向長さを短縮化し得る電磁弁を提供する。【解決手段】  エンジン１０に設けられた収容孔１０ａ内に収容されて、エンジン１０の内部に設けられた複数の油路の連通状態を切り換えることによって油圧アクチュエータを駆動制御する電磁弁ＥＶにおいて、バルブ構成部２１のうち、スプール２３が収容されるスプール収容室２４の軸方向範囲に相当する部位のみを収容孔１０ａ内に収容することとして、リターンスプリング２６が収容されるドレン室２５の軸方向範囲に相当する部位をエンジン１０の外部に露出させることとした。【選択図】図３
2012122492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに設けられた収容孔内に収容され、前記エンジン内部に設けられた複数の油路の連通状態を切り換えることで油圧アクチュエータの駆動制御に供する電磁弁であって、
前記複数の油路にそれぞれ連通する複数の切換部を有するほぼ筒状のバルブボディと、
該バルブボディ内において軸方向に沿って摺動自在に設けられ、前記バルブボディに対し軸方向へ相対移動することで前記切換部の連通状態を切り換えるスプールと、
前記バルブボディの一端に固定され、通電されることによってアーマチュアを吸引して前記スプールを軸方向移動させる電磁ソレノイドと、
前記バルブボディの一端側内周に配置され、該バルブボディと前記スプールとの間に介装されることで前記アーマチュアを前記吸引方向反対側へ付勢するコイルスプリングと、
その一端側が前記電磁ソレノイドの外周面に固定されると共に、その他端側が前記バルブボディに対し径方向へ離間するかたちで該バルブボディの他端側へ延設されて前記エンジンに固定されるブラケットと、を備え、
前記ブラケットが前記コイルスプリングの反電磁ソレノイド側の端部近傍において前記エンジンと固定されるように構成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
エンジンに設けられた収容孔内に収容され、前記エンジン内部に設けられた複数の油路の連通状態を切り換えることで油圧アクチュエータの駆動制御に供する電磁弁であって、
前記複数の油路にそれぞれ連通する複数の切換部を有するほぼ筒状のバルブボディと、
該バルブボディ内において軸方向に沿って摺動自在に設けられ、前記バルブボディに対し軸方向へ相対移動することで前記切換部の連通状態を切り換えるスプールと、
前記バルブボディの一端に固定され、通電されることによってアーマチュアを吸引して前記スプールを軸方向移動させる電磁ソレノイドと、
前記バルブボディの一端側内周に配置され、該バルブボディと前記スプールとの間に介装されることで前記アーマチュアを前記吸引方向反対側へ付勢するコイルスプリングと、備え、
前記バルブボディの前記コイルスプリングを収容する部位が、前記電磁ソレノイドの通電状態に関わらず、常に前記エンジンの外部に露出するように構成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項３】
エンジンに設けられた収容孔内に収容され、前記エンジン内部に設けられた複数の油路の連通状態を切り換えることで油圧アクチュエータの駆動制御に供する電磁弁であって、
前記複数の油路にそれぞれ連通する複数の切換部を有するほぼ筒状のバルブボディと、
該バルブボディ内において軸方向に沿って摺動自在に設けられ、前記バルブボディに対し軸方向へ相対移動することで前記切換部の連通状態を切り換えるスプールと、
前記バルブボディの一端に固定され、通電されることによってアーマチュアを吸引して前記スプールを軸方向移動させる電磁ソレノイドと、
前記バルブボディの一端側内周に配置され、該バルブボディと前記スプールとの間に介装されることで前記アーマチュアを前記吸引方向反対側へ付勢するコイルスプリングと、
その一端側が前記電磁ソレノイドの外周面に固定されると共に、その他端側が前記バルブボディに対し径方向へ離間するかたちで該バルブボディの他端側へ延設されて前記エンジンに固定されるブラケットと、を備え、
前記ブラケットの前記エンジンとの固定部が、前記スプールの軸方向位置に関わらず、常に前記コイルスプリングの外周に位置するように構成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、例えば内燃機関のバルブタイミング制御装置に適用され、流体圧の制御を行うスプール式の電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のバルブタイミング制御装置に適用される従来の電磁弁としては、例えば以下の特許文献１に記載されたようなものが提案されている。
【０００３】
この電磁弁は、通電により発生する電磁力をもってスプールを駆動するソレノイドを構成するソレノイド構成部と、スプールの軸方向位置に応じてバルブボディに設けられた各ポートの連通状態を切り替える弁（バルブ）を構成するバルブ構成部と、から主として構成されていて、前記バルブ構成部がエンジン内に収容され、前記ソレノイド構成部の外周に設けられたブラケットを介してエンジンに固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８８６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年では、エンジンにおける電磁弁収容孔の軸方向長さをできるだけ短縮してエンジンレイアウトの自由度の向上を図ることが望まれている。
【０００６】
しかしながら、前記従来の電磁弁にあっては前記バルブ構成部の軸方向長さについて何ら考慮されていないことから、エンジンにおける前記電磁弁収容孔の軸方向長さ（深さ）を短縮することが困難であった。
【０００７】
本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたもので、エンジンにおける電磁弁収容孔の軸方向長さを短縮化し得る電磁弁を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、エンジンに設けられた収容孔内に収容され、前記エンジン内部に設けられた複数の油路の連通状態を切り換えることにより油圧アクチュエータの駆動制御に供する電磁弁であって、とりわけ、前記ブラケットが、スプールとバルブボディとの間に介装されるコイルスプリングの反電磁ソレノイド側の端部近傍において前記エンジンと固定されるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
より簡潔に言えば、前記バルブボディのコイルスプリングを収容する部位が、電磁ソレノイドの通電状態によらず、常に前記エンジンの外部に露出するように構成されていることが望ましい。
【００１０】
換言すれば、前記ブラケットの前記エンジンとの固定部が、前記スプールの軸方向位置によらず、常に前記コイルスプリングの外周に位置するように構成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
したがって、本発明によれば、スプールに対しコイルスプリングを電磁ソレノイド側に配置して、コイルスプリングの反電磁ソレノイド側にてブラケットとエンジンを固定するようにした、換言すれば、従来はエンジン内に埋没させていたコイルスプリング収容部をエンジン外部へと露出させる構成としたことにより、従来に比べて、電磁弁のエンジン内への埋没量を低減することが可能となる。これにより、電磁弁収容孔の軸方向長さの短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電磁弁が適用される実施形態に係るバルブタイミング制御装置の油圧供給回路図である。
【図２】図１に示す電磁弁の縦断面図であって、バルブタイミング制御装置を遅角制御した状態を現した図である。
【図３】図２に示す電磁弁のエンジンへの組み付け状態を表した部分断面図である。
【図４】図３に示す電磁弁をＡ方向から見た矢視図である。
【図５】図１に示す電磁弁の縦断面図であって、バルブタイミング制御装置を中間保持制御した状態を現した図である。
【図６】図１に示す電磁弁の縦断面図であって、バルブタイミング制御装置を進角制御した状態を現した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る電磁弁の実施の形態を図面に基づいて詳述する。なお、本実施の形態では、この電磁弁を、従来と同様、内燃機関（エンジン）の油圧式バルブタイミング制御装置に適用したものを示している。
【００１４】
まず、本発明に係る電磁弁が適用される油圧式バルブタイミング制御装置について説明すれば、このバルブタイミング制御装置１は、図１に示すように、図外のエンジンの例えば吸気側のカムシャフト２に設けられ、油圧を利用して図外のクランクシャフトに対するカムシャフト２の回転位相を連続的に変化させる位相変換機構３と、該位相変換機構３に油圧を給排する油圧給排手段４と、該油圧給排手段の作動を制御する制御手段である電子コントロールユニット５と、を備えている。
【００１５】
前記位相変換機構３は、外周部に一体に形成された複数の歯部６ａをもって図外のタイミングチェーンを介して前記クランクシャフトに連係されたハウジング６と、カムシャフト２の端部に一体回転可能に固定され、ハウジング６内において該ハウジング６と相対回動可能に収容されたベーンロータ７と、から主として構成されている。そして、ベーンロータ７の外周には、その外周面がハウジング６の内周面に摺接するように構成された例えば４つのベーン７ｂが周方向に所定間隔をもって径方向外側に突設されている一方、ハウジング６の内周には、その内周面がベーンロータ７の環状基部７ａの外周面に摺接する例えば４つのシュー６ｂがベーンロータ７の相対回動範囲に相当する所定間隔をもって径方向内側に突設され、ハウジング６の内周面と各ベーン７ｂの間及び環状基部７ａと各シュー６ｂの間はそれぞれ所定のシール部材をもって液密にシールされている。かかる構成から、前記両者６，７間には、前記各ベーン７ｂによって隔成される一対の作動油室である遅角室Ｐｒ及び進角室Ｐａが構成されていて、かかる一対の両室Ｐｒ，Ｐａ内において、一方側の室に作動油を供給すると共に他方側の室内の作動油を排出することにより、ベーンロータ７の回転位相が制御されるようになっている。なお、前記複数のベーン７ｂ及びこれに対応する複数のシュー６ｂの数は４つに限定されるものではなく、内燃機関の仕様等に応じて任意に設定可能である。
【００１６】
また、前記各ベーン７ｂの１つには、図外の付勢部材によりベーンロータ７に対して軸直角方向へ突出するように付勢されたロックピン７ｃが出没自在に収容されていて、ベーンロータ７が最遅角側へと移動した際に対向する図外のピン係合穴にロックピン７ｃが係合することで、特に機関停止時において当該最遅角状態が維持されるようになっている。これによって、機関始動時やアイドル運転時等における機関の安定化に供されている。
【００１７】
前記油圧給排手段４は、オイルパン９内に貯留された作動油を圧送する油圧供給源であるポンプ８と、該ポンプ８によって圧送された作動油を電子コントロールユニット５からの制御信号に応じて遅角室Ｐｒ又は進角室Ｐａの一方に供給すると共に他方の作動油をオイルパン９へと導く流路切替弁である電磁弁ＥＶと、該電磁弁ＥＶ及びオイルパン９と遅角室Ｐｒ及び進角室Ｐａとを連通する油通路Ｌと、から主として構成されている。そして、電磁弁ＥＶを介して遅角室Ｐｒ又は進角室Ｐａの作動油を給排することでベーンロータ７をハウジング６に対して正逆回転させ、これによって、クランクシャフトに対するカムシャフト２の回転位相を変更するようになっている。
【００１８】
前記油通路Ｌは、電磁弁ＥＶにおける後記の遅角ポートＰ１と遅角室Ｐｒとを連通し、遅角室Ｐｒに対して作動油を給排する遅角通路Ｌ１と、電磁弁ＥＶにおける後記の進角ポートＰ２と進角室Ｐａとを連通し、進角室Ｐａに対して作動油を給排する進角通路Ｌ２と、オイルパン９とポンプ８の吸入口とを連通する吸入通路Ｌ０と、電磁弁ＥＶにおける後記の導入ポートＰ３とポンプ８の吐出口とを連通し、ポンプ８により吐出された作動油を位相変換機構３側へと導く導入通路Ｌ３と、電磁弁ＥＶにおける後記の排出ポートＰ４とオイルパン９とを連通し、排出ポートＰ４から排出された作動油をオイルパン９へと還流するドレン通路Ｌ４と、から主として構成されている。このようにして、当該油通路Ｌは、２系統に分岐構成されて、これを電磁弁ＥＶによって切り替えるようになっている。
【００１９】
前記電磁弁ＥＶは、いわゆるスライドスプール形の４ポート比例電磁式切換弁であって、例えば非通電状態を現した図２に示すように、電子コントロールユニット５からの制御電流に基づいて発生する電磁力をもって後記のスプール２３を駆動する電磁ソレノイドを構成するソレノイド構成部１１と、前記スプール２３の軸方向位置に応じて後記のバルブボディ２２に設けられた各ポートＰ１〜Ｐ４の連通状態を切り替える弁（バルブ）を構成するバルブ構成部２１と、から主として構成されている。そして、かかる電磁弁ＥＶは、図３や図４に示すように、前記ソレノイド構成部１１の外装を構成する後記のヨーク１２の外周に付設されたブラケット５０を介してエンジン１０の側部にボルト６０によって固定されている。
【００２０】
前記ソレノイド構成部１１は、磁性体によりほぼ円筒状に形成されたヨーク１２と、該ヨーク１２の内周側に収容配置されたコイル１３と、その一端部に有する各フランジ部１４ｂ，１５ｂを介してヨーク１２の各端部に固定されると共にその他端側の各筒状部１４ａ，１５ａがコイル１３の内周側に収容され、互いに対峙するよう配置された磁性体からなる第１固定鉄心１４及び第２固定鉄心１５と、該第２固定鉄心１５の内周側に摺動自在に収容配置された磁性体からなる可動鉄心であるアーマチュア１６と、前記第１固定鉄心１４の内周側に収容され、その一端面が後記のスプール２３の他端面に当接すると共に、その他端面が前記アーマチュア１６の一端面に当接するように設けられた非磁性体からなるロッド１７と、を備えている。
【００２１】
前記ヨーク１２は、例えば鉄等の磁性金属材料によってコイル１３の外周を囲繞するように構成されていて、その一端部（Ｘ軸正方向側の端部）が、当該端部に設けられた爪部１２ａを介してバルブボディ２２の一端部に設けられた後記のフランジ部２２ａにカシメ固定されている一方で、その他端部が、当該端部に設けられた爪部１２ｂを介して第２固定鉄心の一端部に設けられた前記フランジ部１５ｂにカシメ固定されている。
【００２２】
前記コイル１３は、樹脂材料によってほぼ円筒状に形成されたボビン１８の外周に巻回され、ヨーク１２の他端部に固定された樹脂製のコネクタ１９及びこれに接続される図外のハーネスを介して電子コントロールユニット５に接続されている。そして、この電子コントロールユニット５から通電されることで、ヨーク１２、第１、第２固定鉄心１４，１５及びアーマチュア１６により磁路が形成され、これによって、第１固定鉄心１４とアーマチュア１６の間に磁気吸引力が発生することとなる。
【００２３】
ここで、前記電子コントロールユニット５は、機関の回転数を検出するクランク角センサや吸入空気量を検出するエアフローメータ等の各種センサ類からの信号に基づいて機関運転状態を検出し、該機関運転状態に応じて電磁弁ＥＶのコイル１３に制御電流を通電し又はこれを遮断することで、後述するような油通路Ｌの切り替えが行われる。
【００２４】
前記第１固定鉄心１４は、例えば鉄等の磁性金属材料によってほぼ円筒状に形成されてなり、軸方向に沿って延出する筒状部１４ａの後端部（Ｘ軸正方向側の端部）に拡径状の前記フランジ部１４ｂが一体に設けられている。そして、筒状部１４ａが第２固定鉄心１５及びアーマチュア１６と対峙するようにしてコイル１３（ボビン１８）の一端側内周に同軸上に収容配置され、フランジ部１４ｂがボビン１８とバルブボディ２２とにより挟持された状態で固定されると共に、ヨーク１２の周壁に磁気結合されている。なお、フランジ部１４ｂの軸方向両端面とこれに対向するボビン１８及びバルブボディ２２の軸方向端面との間には周知のＯリング２０が介装されることによりそれぞれ液密にシールされていて、コイル１３側や外部への作動油の漏出が抑制されている。
【００２５】
また、前記筒状部１４ａの先端部には、その中央部に、アーマチュア１６の一端部に対応する形状を有する凹部１４ｃが穿設されている。この凹部１４ｃは、コイル１３の非通電時には、第１固定鉄心１４とアーマチュア１６との間にいわゆるエアギャップ（メインギャップ）が形成される一方、コイル１３の通電時には、当該通電により発生した磁気吸引力によって第１固定鉄心１４に引きつけられたアーマチュア１６の一端部が嵌合状態に収容されると共にその内側壁によって当該アーマチュア１６の移動が規制されるようになっている。さらに、この筒状部１４ａの先端部外周には、円錐状のテーパ部１４ｄが設けられていて、このテーパ部１４ｄにより、アーマチュア１６の移動に伴う磁気吸引力の変化が抑制され、当該磁気吸引力を一定とする特性が維持されるようになっている。
【００２６】
一方、前記第２固定鉄心１５も、例えば鉄等の磁性金属材料によりほぼ円筒状に形成されてなり、軸方向へと延出する筒状部１５ａの後端部（Ｘ軸負方向側の端部）に拡径状の前記フランジ部１５ｂが一体に設けられていて、筒状部１５ａが第１固定鉄心１４と対峙するかたちでコイル１３（ボビン１８）の他端側内周にほぼ同軸上に収容配置され、フランジ部１５ｂがボビン１８と一緒に共締め状態に固定されると共に、ヨーク１２の周壁に磁気結合されている。
【００２７】
前記アーマチュア１６は、例えば鉄等の磁性金属材料によって第２固定鉄心１５の内径より僅かに小さい外径を有するほぼ円筒状に形成されてなり、第２固定鉄心１５の筒状部１５ａの内周にほぼ同軸上に配置されることで、該第２固定鉄心１５との間に微小の径方向隙間であるエアギャップ（サイドギャップ）が形成されるようになっている。また、かかるアーマチュア１６の内周部には、所定の内径に設定されたいわゆる呼吸孔１６ａが当該アーマチュア１６の軸線方向に沿って貫通形成されていて、この呼吸孔１６ａによってメインギャップに充満した作動油を第２固定鉄心１５側（Ｘ軸負方向側）へと逃がすことで、当該作動油中におけるアーマチュア１６の軸方向移動が確保されている。このような構成により、アーマチュア１６は、第２固定鉄心１５の内周側において、その周壁にガイドされるようにして当該第２固定鉄心１５に対し相対移動可能となっており、コイル１３の通電時には、第１固定鉄心１４に形成される磁束により当該第１固定鉄心１４側へ吸引されることで、その一端（Ｘ軸正方向端）が凹部１４ｃの内側面に当接するまでの範囲内で軸方向移動するようになっている。
【００２８】
前記ロッド１７は、例えばステンレスやアルミニウム等の非磁性材料によりアーマチュア１６側へと開口する有底円筒状に形成されたものであって、第１固定鉄心１４の内周側に相対移動可能に収容配置されると共に後記のリターンスプリング２６の付勢力に基づくスプール２３側からの押圧力によってアーマチュア１６側（Ｘ軸負方向側）へと常時付勢されることで、その両端がアーマチュア１６及びスプール２３の各対向端面に常時当接し、これにより、アーマチュア１６及びスプール２３と一体となって移動するようになっている。
【００２９】
また、このロッド１７の外周には、径方向内側へと窪む軸方向溝１７ａが周方向にほぼ等間隔に設けられていて、これら各軸方向溝１７ａをもって、第１固定鉄心１４の内周面との間に、作動油が通流する油通路が構成されるようになっている。そして、前記各軸方向溝１７ａにおけるＸ軸負方向側の端部には、ロッド１７の内外周を連通する連通孔１７ｂが、それぞれ径方向に沿って貫通形成されていて、後記のドレン室２５から前記各軸方向溝１７ａへと流入した作動油を、当該各連通孔１７ｂを介してロッド１７の内周側へと逃がし、さらにこのロッド１７の内周部を通じてアーマチュア１６の呼吸孔１６ａへと逃がすことで、当該作動油中におけるロッド１７の軸方向移動が確保されている。さらに、前記ロッド１７のＸ軸負方向側の端部には拡径状のフランジ部１７ｃが設けられていて、このフランジ部１７ｃが、当該ロッド１７の進出移動（Ｘ軸正方向側への移動）時の最大移動量を規制するストッパとして機能すると共に、当該フランジ部１７ｃによりアーマチュア１６の呼吸孔１６ａの一端開口縁を囲繞することによって当該呼吸孔１６ａとロッド１７の内周部との接続性の向上が図られている。
【００３０】
前記バルブ構成部２１は、そのほぼ全体が図外のシリンダヘッドに嵌挿され、前記各通路Ｌ１〜Ｌ４に接続される後記の各ポートＰ１〜Ｐ４を有するバルブボディ２２と、該バルブボディ２２内に摺動自在に収容配置され、その軸方向位置によって前記各ポートＰ１〜Ｐ４の連通状態を切り替えるスプール２３と、を備えている。
【００３１】
前記バルブボディ２２は、例えばアルミニウム等の非磁性金属材料によってほぼ円筒状に形成されていて、その一端部（Ｘ軸負方向側の端部）に拡径形成されたフランジ部２２ａを介して、ヨーク１２の爪部１２ａによって第１固定鉄心１４のフランジ部１４ｂと共にボビン１８の一端部（Ｘ軸正方向側の端部）に共締め固定されている。そして、このバルブボディ２２の内周側には、スプール２３を摺動自在に収容するスプール収容室２４が軸線方向に沿って設けられていて、その周壁には、遅角通路Ｌ１と接続する遅角ポートＰ１、進角通路Ｌ２と接続する進角ポートＰ２及び導入通路Ｌ３と接続する導入ポートＰ３が、それぞれ周方向に沿って一定の軸方向幅をもって貫通形成されると共に、その他端壁には、排出通路Ｌ４と接続する排出ポートＰ４が軸線方向に沿って貫通形成されている。なお、この遅角ポートＰ１、進角ポートＰ２及び導入ポートＰ３は、それぞれ周方向においてほぼ等間隔に３つずつ設けられている。
【００３２】
前記スプール収容室２４は、スプール２３の後記の各ランド部３１，３２の外径よりも僅かに大きい内径に設定されることで当該各ランド部３１，３２の外周面と摺接するように構成されていて、その一端側が排出ポートＰ４として開口形成されている一方、その他端側には、スプール２３に設けられた後記の連通孔２３ｃ及び排出孔２３ｂを介して前記排出ポートＰ４と連通するドレン室２５が拡径形成されている。
【００３３】
このドレン室２５は、スプール収容室２４の内径に対して段差状に拡径形成されると共に、スプール収容室２４の他端側に向かって開口形成されていて、当該スプール収容室２４の他端側において、スプール２３の後記の第２ランド部３２と第１固定鉄心１４及びロッド１７とにより画成され、遅角室Ｐｒから排出された作動油を遅角ポートＰ１を介してその内部に導入し、スプール２３の連通孔２３ｃ及び排出通路２３ｂを介して排出ポートＰ４へ排出することに供される（図６参照）。また、かかるドレン室２５内には、スプール２３をＸ軸負方向側へ常時付勢するコイルスプリングであるリターンスプリング２６が収容配置されている。
【００３４】
このリターンスプリング２６は、その一端側から他端側へ向かって漸次縮径するようなテーパ状に構成され、その一端（Ｘ軸正方向端）がドレン室２５を拡径形成することによってバルブボディ２２の内周部に形成された段部である第１スプリング係止部２２ｂに着座する一方、その他端が第１スプリング係止部２２ｂよりもソレノイド構成部１１側であってスプール２３の他端側外周部に設けられた後記の第２スプリング係止部２３ａに着座するかたちで、バルブボディ２２とスプール２３との間に弾装されている。
【００３５】
前記遅角ポートＰ１は、バルブボディ２２の一端側においてスプール収容室２４内に臨むように設けられ、スプール２３の後記の第１ランド部３１により開閉可能に構成されている。一方、前記進角ポートＰ２は、バルブボディ２２の他端側においてスプール収容室２４内に臨むように設けられ、スプール２３の後記の第２ランド部３２により開閉可能に構成されている。また、前記導入ポートＰ３は、遅角ポートＰ１と進角ポートＰ２との間であってスプール２３の前記各ランド部３１，３２のいずれにも閉塞されない軸方向位置において、スプール収容室２４内における後記の第１、第２ランド部３１，３２間に画成される導入室２７に臨むように設けられている。そして、前記各ポートＰ１〜Ｐ３には、特に図３に示すように、それぞれメッシュ状のフィルタＦ１〜Ｆ３が設けられていて、当該各ポートＰ１〜Ｐ３を通過する作動油に含まれる異物の除去に供されている。
【００３６】
一方、前記スプール２３には、その移動範囲において導入ポートＰ３に常時対向する位置に段差縮径状に形成され、バルブボディ２２の内径に比べて若干小さい所定の外径に設定された第１小径部３０と、該第１小径部３０の軸方向両側に遅角ポートＰ１及び進角ポートＰ２と対向するように設けられ、バルブボディ２２の内径とほぼ同一の外径に設定された一対の第１ランド部３１及び第２ランド部３２と、第２ランド部３２に対し第１小径部３０と反対側に隣設され、当該第１小径部３０とほぼ同一の外径に設定された第２小径部３３と、該第２小径部３３に対し第２ランド部３２と反対側の端部に段差状に拡径形成された段部であってリターンスプリング２６の他端側の着座に供する第２スプリング係止部２３ａと、当該スプール２３の内周側に設けられ、その一端側（Ｘ軸正方向側）が排出ポートＰ４へ臨むように開口形成された排出通路２３ｂと、該排出通路２３ｂとドレン室２５とを連通する連通孔２３ｃと、が設けられている。
【００３７】
前記第１、第２ランド部３１，３２は、それぞれ対応する前記各ポートＰ１，Ｐ２の軸方向幅よりも大きい所定の軸方向幅に設定されていて、図２及び図６に示すように、前記両ポートＰ１，Ｐ２を同時に開口できることは勿論、図５に示すように、前記両ポートＰ１，Ｐ２を同時に閉塞することも可能な構成となっている。
【００３８】
前記排出通路２３ｂは、スプール２３の一端から第２小径部３３と径方向にてオーバーラップするような所定の軸方向位置まで軸線方向に沿って穿設されている一方、前記連通孔２３ｃは、スプール２３の他端側にてドレン室２５と排出通路２３ｂの内端部とを連通するように、スプール２３の径方向に沿って貫通形成されている。かかる構成によって、遅角室Ｐｒから遅角ポートＰ１を介してドレン室２５に排出された作動油を、連通路２３ｃ及び排出通路２３ｂを通じてバルブボディ２２の一端側に設けられた排出ポートＰ４へ導くようになっている（図６参照）。このように、スプール２３の両端側を、排出通路２３ｂ及び連通孔２３ｃを介して連通可能に構成して、排出ポートＰ４をバルブボディ２２の他端側にのみ設ける構成とすることで、この排出ポートＰ４をバルブボディ２２の両端側に設ける場合に比べ、当該バルブボディ２２の軸方向長さを短縮することが可能となり、電磁弁ＥＶの小型化に供されている。
【００３９】
また、前記バルブボディ２２の内周面には、遅角ポートＰ１及び進角ポートＰ２の軸方向両端に相当する軸方向位置に、対をなす第１環状溝４１及び第２環状溝４２がそれぞれ周方向に沿って連続して切欠形成されている。すなわち、当該両環状溝４１，４２は、軸方向において相互に隔成されるようにして設けられると共に、少なくとも前記各ポートＰ１，Ｐ２の内側開口端にてそれぞれの開口幅が拡大するように、前記各ポートＰ１，Ｐ２の軸方向両端とＸ軸方向においてオーバーラップするように設けられていて、本実施形態では、その溝中心が前記各ポートＰ１，Ｐ２の軸方向両端とほぼ一致するように設けられている。
【００４０】
また、上述のようにして前記両環状溝４１，４２が設けられることによって、当該両環状溝４１，４２間には、それぞれ一定の軸方向幅をもって径方向内側に突出し、スプール２３の移動時に前記各ランド部３１，３２に摺接して当該スプール２３の移動を案内するガイド部としての突起であるガイド用突起４３が、周方向に沿って連続形成されている。すなわち、このガイド用突起４３は、前記各ポートＰ１，Ｐ２の軸方向中間部にあたる軸方向位置に、当該各ポートＰ１，Ｐ２が形成された周方向範囲を除いた全周にバルブボディ２２と一体に設けられていて、その内径は、バルブボディ２２の内径と同一となっている。このような構成から、前記両ガイド用突起４３は、スプール２３の静止時には前記各ランド部３１，３２の外周面に当接することによって当該スプール２３を支持し、スプール２３の移動時には、前記各ランド部３１，３２に摺接して当該スプール２３の移動を案内することで、このスプール２３の円滑な移動に供されている。
【００４１】
また、前記バルブボディ２２の内周面には、スプール２３の第１小径部３０を囲繞するように、導入ポートＰ３の軸方向幅とほぼ同一の溝幅に設定された第３環状溝４４が、周方向に沿って連続して設けられている。これによって、導入ポートＰ３を介して導入室２７内に導入される作動油量の増大化が図られ、この結果、より多くの作動油を前記各ポートＰ１，Ｐ２に供給することが可能となっている。
【００４２】
そして、上記のように構成された前記バルブ構成部２１は、図２〜図４に示すように、その軸方向において、エンジン１０の側部に開口形成された収容孔１０ａ内に収容（埋没）される先端側の被収容部と、エンジン１０の外部に露出（突出）する基端側の露出部と、に大別される。すなわち、エンジン１０の側部には、バルブ構成部２１の軸方向長さＸ０に対して十分に浅い所定の深さＤ（本実施形態では、スプール収容室２４の軸方向長さＸ１よりも若干大きい程度）に設定された前記収容孔１０ａが穿設されていて、該収容孔１０ａには、バルブ構成部２１のうち、スプール２３の第１ランド部３１から第２ランド部３２までが収容されるスプール収容室２４の軸方向範囲に相当する部位のみが収容されて、バルブ構成部２１基端側のリターンスプリング２６が収容されるドレン室２５の軸方向範囲に相当する部位については、エンジン１０の外部へ露出する構成となっている。
【００４３】
換言すれば、本実施形態では、バルブ構成部２１につき、従来のようにそのほぼ全体がエンジン１０の内部に収容されるのではなく、バルブ開閉に供する（不可欠な）前記両ランド部３１，３２の軸方向移動範囲に相当するスプール収容室２４の軸方向範囲のみがエンジン１０内に収容されるようになっており、リターンスプリング２６が収容されるドレン室２５のようにエンジン１０内における前記各通路Ｌ１〜Ｌ４と直接連係しない部位の軸方向範囲については、エンジン１０内へは収容せずに、当該エンジン１０の外部へ露出させる構成となっている。
【００４４】
このように、本実施形態に係る電磁弁ＥＶは、ドレン室２５の外周域に相当する部位をエンジン１０の外部へと露出させた状態でブラケット５０によって固定されることから、このリターンスプリング２６が収容されるドレン室２５の外周域は、コイル１３への通電状態やスプール２３の軸方向位置に関わらず、エンジン１０の外部に常に露出した状態となっている。
【００４５】
また、前記収容孔１０ａの底部には、そのほぼ中央位置に、排出ポートＰ４とほぼ同径に設定された排出通路Ｌ４が当該排出ポートＰ４と対向するようにＸ軸方向に沿って穿設されている。これによって、排出ポートＰ４からの作動油の円滑な排出が確保されている。
【００４６】
前記ブラケット５０は、鉄やアルミニウム等の金属材からなる板状部材を、その幅方向においてヨーク１２の外周面の曲率に沿って湾曲形成されると共に、その長手方向（Ｘ軸方向）においてほぼＬ字状に曲折してなるもので、ヨーク１２の外周面に固定される一端側のヨーク側固定部５１と、該ヨーク側固定部５１からエンジン１０側へと向かって延設されたアーム部５２と、該アーム部５２の先端（Ｘ軸正方向端）から外方へ曲折され、エンジン１０の側面に固定される他端側のエンジン側固定部５３と、から主として構成されている。
【００４７】
前記ヨーク側固定部５１は、ヨーク１２の軸方向中間部から一端部にかけてその内側面全体が当該ヨーク１２の外周面に密着するように構成されている。このようにして、かかるヨーク側固定部５１が、コイル１３により近いヨーク１２に対して直に、かつ、密着するように構成することで、通電によりコイル１３に発生した熱がヨーク１２を介して当該ヨーク側固定部５１（ブラケット５０）にほぼダイレクトに伝達されることとなって、後述するブラケット５０による放熱効果の向上に供される。また、ここで、このヨーク側固定部５１の面積、すなわち当該ヨーク側固定部５１のヨーク１２との接触面積については、電磁弁ＥＶの仕様に応じて自由に変更することが可能であって、当該接触面積を増やすことでヨーク１２からの受熱面積の拡大化が図られ、ブラケット５０による前記放熱効果のさらなる向上に供されることとなる。
【００４８】
前記アーム部５２は、ヨーク側固定部５１に対して径方向外側（電磁弁ＥＶから離間する側であって、図３でいうＹ軸の負方向側）へオフセットするように緩やかなクランク状に曲折された曲折部５４を介してヨーク側固定部５１に接続され、その全体がヨーク側固定部５１と同様に湾曲された状態のまま電磁弁ＥＶ（バルブ構成部２１）に沿うようにＸ軸方向に沿って延設されている。ここで、かかるアーム部５２のオフセット構造に加えて、前記電磁弁ＥＶは、当該アーム部５２が対向するバルブ構成部２１がソレノイド構成部１１に対し縮径状に設けられていることにより、当該アーム部５２と電磁弁ＥＶ（バルブ構成部２１）との間における径方向隙間Ｃがより拡大するようになっている。
【００４９】
前記エンジン側固定部５３は、その全体がエンジン１０の側面に沿うようにアーム部５２の先端から外方へほぼ直角に曲折されてなり、そのほぼ中央位置に、ボルト６０の軸部６０ａが挿通するボルト挿通孔５３ａが貫通形成されている。かかる構成によって、エンジン側固定部５３は、その内側面全体がエンジン１０の側面と密着するように、ワッシャ６１を介してボルト６０によって締結されるようになっている。
【００５０】
ここで、前記ドレン室２５の外周域がエンジン１０の外部に露出した状態で当該エンジン１０に固定されるという前記電磁弁ＥＶの特異な構成から、前記エンジン側固定部５３は、ドレン室２５のＸ軸正方向側の端部内に収容されるリターンスプリング２６の一端部近傍の外周域にてエンジン１０に固定されている。換言すれば、コイル１３への通電に基づいてスプール２３が移動してもバルブボディ２２側に着座するリターンスプリング２６の一端部の軸方向位置は変化しないことから、前記エンジン側固定部５３は、スプール２３の軸方向位置に関わらず、常にリターンスプリング２６の外周域においてエンジン１０に固定されることとなる。
【００５１】
以下、本実施形態に係る電磁弁ＥＶの作用について、図２、図５及び図６に基づいて説明する。
【００５２】
まず、前記電磁弁ＥＶは、例えば機関始動時ないしアイドル運転時など電子コントロールユニット５からコイル１３に制御電流が通電されない状態では、スプール２３にはリターンスプリング２６の付勢力のみが作用するため、当該スプール２３は、図２に示すように、ロッド１７を介してアーマチュア１６を押しのけて、Ｘ軸負方向側へと最大偏倚した、最も後退した状態となる。このような状態にあっては、前記両ポートＰ１，Ｐ２に対し前記両ランド部３１，３２がＸ軸負方向側に偏倚した状態となり、遅角ポートＰ１が導入室２７を介して導入ポートＰ３と連通する一方、進角ポートＰ２が排出ポートＰ４と直接連通することとなる。これによって、位相変換機構３においては、遅角室Ｐｒに作動油が供給されると共に、進角室Ｐａの作動油が排出されることとなり、カムシャフト２の相対回転位相が最遅角側に制御され、機関の良好な始動性や、アイドル運転時の機関の安定性及び燃費向上などに供される。
【００５３】
続いて、例えば通常運転に移行して所定の運転状態で保持されることになると、スプール２３を中間位置で保持するような所定の制御電流がコイル１３に通電され、該コイル１３の周囲に磁界が発生し、このコイル２３の周囲に設けられたヨーク１２及び第１、第２固定鉄心１４，１５に形成された磁束に基づいてアーマチュア１６が第１固定鉄心１４側へと吸引されることとなる。すなわち、アーマチュア１６がロッド１７を介してスプール２３を押しのけるようにリターンスプリング２６の付勢力に抗してＸ軸正方向側へ進出移動することで、スプール２３が図５に示すような中間位置へ進出した状態となる。かかる状態では、遅角ポートＰ１が第２ランド部３２により閉塞されると共に、進角ポートＰ２が第１ランド部３１により閉塞されることとなる。これによって、位相変換機構３においては、遅角室Ｐｒ及び進角室Ｐａの両室内の油圧が保持され、例えばポンプ８等の無駄なエネルギ消費の削減に供される。
【００５４】
さらに、例えば高回転運転状態へと移行した場合などは、最大の制御電流がコイル１３に通電され、前記吸引力が最大となることから、図６に示すように、アーマチュア１６、ロッド１７及びスプール２３がリターンスプリング２６の付勢力に抗してＸ軸正方向側へさらに進出することにより、Ｘ軸正方向側へと最大偏倚した、最も進出した状態となる。かかる状態では、前記両ポートＰ１，Ｐ２に対し前記両ランド部３１，３２がＸ軸正方向側へ偏倚した状態となって、遅角ポートＰ１がドレン室２５、連通孔２３ｃ及び排出通路２３ｂを介し排出ポートＰ４と連通する一方、進角ポートＰ２が導入室２７を介して導入ポートＰ３と連通することとなる。これによって、位相変換機構３においては、遅角室Ｐｒの作動油が排出されると共に、進角室Ｐａに作動油が供給されることとなり、カムシャフト２の相対回転位相が最進角側に制御され、機関の高出力化に供される。
【００５５】
以上のように、本実施形態に係る電磁弁ＥＶによれば、スプール２３に対しリターンスプリング２６をソレノイド構成部１１側に配置すると共に、バルブ開閉に不可欠なスプール２３の前記両ランド部３１，３２を収容するスプール収容室２４の軸方向範囲のみをエンジン１０の収容孔１０ａに収容させ、前記各通路Ｌ１〜Ｌ４には直接連係しない、リターンスプリング２６が収容されるドレン室２５の軸方向範囲をエンジン１０の外部に露出させるように構成したことから、収容孔１０ａ内にバルブ構成部２１全体を収容させていた従来に比べて、前記ドレン室２５の軸方向範囲に相当する分だけ、収容孔１０ａ内へのバルブ構成部２１の埋没量を低減することが可能となる。これによって、当該収容孔１０ａの深さＤを短縮することができ、この結果、エンジン１０に係るレイアウト性の自由度の向上や、エンジン１０の加工工数の低減化による生産性の向上、エンジン１０の材料の歩留まりの向上等に供されることとなる。
【００５６】
また、上述のようにして前記バルブ構成部２１のエンジン１０（収容孔１０ａ）内への埋没量を低減しつつも、ブラケット５０はリターンスプリング２６の一端部近傍の外周域においてエンジン１０側面に固定するようにした、換言すれば、前記バルブ構成部２１の埋没量の低減化に伴い前記露出させたドレン室２５の軸方向範囲の分だけブラケット５０を延設したことにより、エンジン１０の外部において大気に触れるブラケット５０の表面積、特にアーム部５２の表面積を拡大させることが可能となり、これによって、当該ブラケット５０による放熱効果を向上させることができる。
【００５７】
具体的には、前記ブラケット５０のうち、ヨーク１２に固定されるヨーク側固定部５１には当該ヨーク１２を介してコイル１３に発生した熱が伝達され、また、エンジン１０に固定されるエンジン側固定部５３には当該エンジン１０にて発生した熱が伝達されるなか、当該ブラケット５０は放熱性の高い金属材によって一体形成されていることから、特にアーム部５２が大気に触れることにより、ヨーク１２やエンジン１０から伝達された熱を、当該アーム部５２を介して効果的に放出することに供される。そして、本実施形態の場合は、前記ブラケット５０の延設に伴って前記放熱に供するアーム部５２の表面積を従来よりも拡大させたことから、より高い前記放熱効果を得ることが可能となる。
【００５８】
しかも、本実施形態では、前記アーム部５２を、曲折部５４を介して電磁弁ＥＶ（バルブ構成部２１）から離間する方向へオフセットすることとし、前記放熱に供するアーム部５２と、エンジン１０から熱を受けるバルブ構成部２１と、の径方向隙間Ｃをより拡大させる構成としたことから、前記放熱に際してアーム部５２がバルブ構成部２１から熱影響を受け、当該アーム部５２による放熱作用を阻害してしまうおそれがない。これによって、当該アーム部５２による良好な放熱性を確保することができる。
【００５９】
さらに、前記ヨーク側固定部５１及びエンジン側固定部５３は、いずれも、ヨーク１２及びエンジン１０に対してそれぞれ密着するように固定されていることから、ヨーク１２及びエンジン１０の熱がブラケット５０に効果的に伝達されることとなり、当該ブラケット５０（アーム部５２）による前記放熱効果をより一層向上させることに供される。
【００６０】
また、前述のように、前記ドレン室２５の軸方向範囲に相当する部位をエンジン１０の外部へ露出させる構成としたことで、バルブボディ２２も放熱性の高い金属製であることから、当該露出部によっても、エンジン１０からバルブボディ２２に伝達された熱の放出に貢献することができる。
【００６１】
このように、近年では電磁弁ＥＶの小型化が促進されることにより、コイル１３やエンジン１０から受けた熱を十分に放出することができず、当該電磁弁ＥＶには前記コイル１３やエンジン１０から受けた熱が蓄積され易く、かかる蓄熱によって当該電磁弁ＥＶの耐久性が損なわれていたが、本発明によれば、前述のように、電磁弁ＥＶを小型化しつつも、バルブ構成部２１の一部をエンジン１０外部に露出させると共に、これに伴ってブラケット５０を延出させることで当該ブラケット５０の大気に触れる部分（アーム部５２）の表面積を拡大させるようにしたことにより、当該電磁弁ＥＶの小型化と放熱性確保の両立を図ることが可能となっている。
【００６２】
また、前記ブラケット５０において、前記ヨーク側固定部５１がヨーク１２と密着するように当該ヨーク１２の外周面に沿うかたちで湾曲形成されていることから、当該ブラケット５０の強度を向上させることができる。この結果、前述のようにエンジン１０からの電磁弁ＥＶの突出量が増えたことでエンジン１０の振動に基づく電磁弁ＥＶの振動も大きくなってしまうところ、上記ブラケット５０の補強効果によって当該電磁弁ＥＶを強固に支持することが可能となり、当該電磁弁ＥＶの振動の抑制に寄与することができる。
【００６３】
さらに、このブラケット５０は、前記ヨーク側固定部５１のみならず、このヨーク側固定部５１から延設されたアーム部５２についても、ヨーク側固定部５１と同様に湾曲状に形成されていることから、当該ブラケット５０の強度がより一層高められ、当該ブラケット５０をもって電磁弁ＥＶのより強固な固定（支持）に供される。
【００６４】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、特にブラケット５０とエンジン１０との固定部のＸ軸方向の位置については、本発明の趣旨がバルブ構成部２１の基端側の一部をエンジン１０外部に露出させることにあることから、コイル１３への通電の有無やスプール２３の軸方向位置に関わらず、少なくともリターンスプリング２６とオーバーラップするような当該リターンスプリング２６の外周域となる軸方向位置に配置されてさえいれば、前述したような本発明の特異な作用効果を得ることができる。
【００６５】
また、上記本発明の趣旨より、ソレノイド構成部２１の内部構成やバルブの具体的構成については、電磁弁ＥＶや適用するエンジン１０の仕様等に応じて自由に変更することができる。
【００６６】
前記実施の形態から把握される特許請求の範囲における各請求項に記載した発明以外の技術的思想について、以下に説明する。
【００６７】
（ａ）請求項１又は３に記載の電磁弁において、
前記ブラケットは、金属材によって形成されていることを特徴とする電磁弁。
【００６８】
このように、ブラケットを熱伝導率の比較的高い金属材により形成することで、当該ブラケットによる良好な放熱効果を確保することができる。
【００６９】
（ｂ）請求項１又は３に記載の電磁弁において、
前記ブラケットは、板状部材によって構成され、前記電磁ソレノイドの外周面に密着して固定されていることを特徴とする電磁弁。
【００７０】
かかる構成とすることで、電磁ソレノイドに生じた熱をブラケットへ効果的に伝達することが可能となって、当該ブラケットによる放熱効果の向上に供される。
【００７１】
（ｃ）前記（ｂ）に記載の電磁弁において、
前記電磁ソレノイドは、円筒状に巻回されたコイルと、該コイルの内周側に摺動自在に配置されたアーマチュアと、前記コイルの内周側に設けられ、前記アーマチュアの吸引に供する固定鉄心と、前記コイル、前記アーマチュア及び固定鉄心を包囲するように設けられることによって前記コイルに生じた磁力を前記固定鉄心及びアーマチュアへ伝達するヨークと、を備え、
前記ブラケットは、前記ヨークに固定されていることを特徴とする電磁弁。
【００７２】
かかる構成とすることで、コイルに生じた熱がヨークを介してブラケットにほぼダイレクトに伝達されるため、当該ブラケットによる放熱効果の向上に供される。
【００７３】
（ｄ）前記（ｃ）に記載の電磁弁において、
前記ヨークを円筒状に形成すると共に、前記ブラケットの一部を前記ヨークの曲率に沿って円弧状に形成し、当該円弧状部分を前記ヨークに固定したことを特徴とする電磁弁。
【００７４】
このように、ブラケットの一部を円弧状とすることにより、当該ブラケットの剛性を高めることが可能となり、これによって、当該ブラケットによる電磁弁の振動抑制効果の向上に供される。特に、本発明に係る電磁弁は、エンジン外部への突出量が比較的大きくなるため、前記ブラケットによる振動抑制効果が有効に作用することとなる。
【００７５】
（ｅ）前記（ｄ）に記載の電磁弁において、
前記ブラケットは、前記バルブボディの他端側に向かって延出する部位も円弧状に形成されていることを特徴とする電磁弁。
【００７６】
かかる構成とすることで、ブラケットの強度をより高めることができ、前記振動抑制効果のさらなる向上に供される。
【００７７】
（ｆ）請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁弁において、
前記バルブボディ内周に、前記コイルスプリングの一端が係止する第１スプリング係止部が設けられる一方、該第１スプリング係止部よりも前記電磁ソレノイド側であって前記スプールの前記電磁ソレノイド側の端部に、前記コイルスプリングの他端が係止する第２スプリング係止部が設けられ、
前記コイルスプリングは、その一端側から他端側へ向かって拡径するテーパコイルスプリングとして構成されていることを特徴とする電磁弁。
【符号の説明】
【００７８】
ＥＶ…電磁弁
１…バルブタイミング制御装置（油圧アクチュエータ）
１０…エンジン
１０ａ…収容孔
１１…ソレノイド構成部（電磁ソレノイド）
１６…アーマチュア
２２…バルブボディ
２３…スプール
２６…リターンスプリング（コイルスプリング）
５０…ブラケット
Ｌ１…遅角通路（油路）
Ｌ２…進角通路（油路）
Ｌ３…導入通路（油路）
Ｌ４…排出通路（油路）
Ｐ１…遅角ポート（切換部）
Ｐ２…進角ポート（切換部）
Ｐ３…導入ポート（切換部）
Ｐ４…排出ポート（切換部）
【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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