流体制御弁
【課題】スリーブのインレットポートから連通室内へ流入する作動油の流入角度の適正化を図ることで、十分な開口面積を確保する。
【解決手段】スプール３のスプール軸部６と第１ランド２１との間に、スリーブ１のインレットポート１１からスリーブ１のスプール孔２の内部（連通室７）への作動油の流入角度を制御する絞り段部２４を設けたことにより、オーバラップ領域からポート開口領域へ移行する場合であっても、スリーブ１のインレットポート１１から連通室７内へ流入する作動油の流入角度が小さいままとなる。したがって、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部において、リニアソレノイドのコイルへの供給電力（印加電圧値または供給電流値）に対応した、インレットポート１１の開口面積、つまり十分な開口面積を確保することができる。
【解決手段】スプール３のスプール軸部６と第１ランド２１との間に、スリーブ１のインレットポート１１からスリーブ１のスプール孔２の内部（連通室７）への作動油の流入角度を制御する絞り段部２４を設けたことにより、オーバラップ領域からポート開口領域へ移行する場合であっても、スリーブ１のインレットポート１１から連通室７内へ流入する作動油の流入角度が小さいままとなる。したがって、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部において、リニアソレノイドのコイルへの供給電力（印加電圧値または供給電流値）に対応した、インレットポート１１の開口面積、つまり十分な開口面積を確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体制御弁に関するもので、特に自動変速機で使用する作動油（オイル）が流出入する複数のポート間の連通状態を制御するスプールバルブを備えた流体圧力制御弁または流体流量制御弁に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、自動変速機の油圧制御装置に搭載される電磁油圧制御弁（電磁弁）が公知である（例えば、特許文献１参照）。
電磁弁は、図６および図７に示したように、自動変速機に使用する作動油（オイル）の油圧を調圧して出力するスプールバルブと、このスプールバルブを駆動する電磁アクチュエータであるリニアソレノイドとによって構成されている。
スプールバルブは、バルブボディの凹部内に嵌合される円筒状のスリーブ１０１と、このスリーブ１０１のスプール孔１０２内に往復摺動可能に支持されるスプール１０３と、このスプール１０３をリニアソレノイド側へ付勢するリターンスプリング１０４とを備えている。
リニアソレノイドは、シャフト１０５を介してスプール１０３に連結したプランジャ１０６と、電力の供給を受けるとプランジャ１０６を引き寄せる磁力を発生するコイル１０７と、このコイル１０７の内周側に磁路を形成するステータコア１０８と、コイル１０７の外周側に磁路を形成するヨーク１０９とを備えている。
【０００３】
スプールバルブのスリーブ１０１は、スリーブ１０１の内部と外部とを連通すると共に、スプール孔１０２の軸線方向に対して垂直な半径方向に延びる複数のポートを備えている。
複数のポートは、作動油が供給されるインレットポート（Ｉｎポート）１１１、作動油が出力されるアウトレットポート（Ｏｕｔポート）１１２、スプール１０３をフィードバックするフィードバックポート（Ｆ／Ｂポート）１１３、および作動油が排出される排出ポート（Ｅｘポート）１１４〜１１６等により構成されている。
スリーブ１０１は、スプール軸部１１７の外周面との間に、Ｉｎポート１１１とＯｕｔポート１１２とを連通する環状凹部（円筒状の連通室）１１８を備えている。
【０００４】
スプール１０３は、その軸線方向に対して垂直な断面が円形状に形成されている。このスプール１０３には、Ｉｎポート１１１とＯｕｔポート１１２との間の連通状態を制御する２つの第１、第２ランド１２１、１２２を有している。
２つの第１、第２ランド１２１、１２２は、スプール１０３の軸線方向において所定距離を隔てて設けられて、スプール孔１０２の孔壁面（スリーブ１０１の内面）を摺動する外面（摺動面）をそれぞれ有している。これらの第１、第２ランド１２１、１２２は、スプール軸部１１７によって連結されている。このスプール軸部１１７は、各第１、第２ランド１２１、１２２よりも小さい直径を有している。
【０００５】
スプール１０３の第１ランド１２１は、スプール軸部１１７の図示左端部との間に、スプール１０３の軸線方向に対して垂直な段差を有している。
スプール１０３の第２ランド１２２は、スプール軸部１１７の図示右端部との間に、スプール１０３の軸線方向に対して垂直な段差を有している。
ここで、第１ランド１２１の端縁には、段差の垂直面から第１ランド１２１の外面まで切り欠くことで形成される２つのノッチ１２３が形成されている。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところが、従来の電磁弁においては、図８に示したように、リニアソレノイドのコイル１０７への電流印加時にＩｎポート１１１から連通室１１８を経てＯｕｔポート１１２までの流路中に作動油が流れると、Ｉｎポート１１１の開弁方向に対して逆方向（Ｉｎポート１１１の閉弁方向）に流体力が発生し、リニアソレノイドのコイル１０７への供給電力（供給電流値）に対応したストローク量を得ることができず、十分な開口面積（Ｉｎポート１１１の開口面積）を確保することができないという問題がある。
また、リニアソレノイドのコイル１０７に対する供給電力（供給電流値）の切替時（特にＩｎポート１１１の開弁初期）における、スプール１０３の動作応答性が低下するという問題がある。
【０００７】
ここで、Ｉｎポート１１１と第１ランド１２１とが重なるオーバラップ領域と、Ｉｎポート１１１が開放されるポート開口領域との境界部においては、図８に示したように、Ｉｎポート１１１から連通室１１８内へ流入する作動油の流れの方向が急変し、オーバラップ領域では作動油の流入角度（θ）が小であったものが、ポート開口領域では作動油の流入角度（θ）が大に変化するため、スプール１０３のスプール軸部１１７に沿って流れる流れが大きくなる。つまり連通室１１８内をＩｎポート１１１の閉弁方向に長く流れるため、スプール１０３の第２ランド１２２に対してＩｎポート１１１の閉弁方向に作用する流体力が急激に増加するという問題がある。
これにより、リニアソレノイドのコイル１０７に対する供給電力（供給電流値）の切替時（特にＩｎポート１１１の開弁初期）、つまりオーバラップ領域からポート開口領域への移行時に、十分な開口面積（Ｉｎポート１１１の開口面積）を確保することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１５７２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、第１ポートから連通部内へ流入する流体の流入角度の適正化を図ることで、十分な開口面積および十分な動作応答性を確保することのできる流体制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明（流体制御弁）は、軸線方向に延びるスプール孔、およびこのスプール孔の内部と外部を連通する複数のポートを有する筒状のスリーブと、このスリーブのスプール孔内に往復摺動可能に支持されて、前記複数のポートの連通状態を制御する２つの第１、第２ランド、およびこれらの第１、第２ランドを連動可能に連結する小径軸部を有するスプールと、このスプールをその移動方向に駆動するアクチュエータとを備えている。
複数のポートは、スリーブの内面で開口し、且つ外部から内部へ向けて流体を流入させる第１ポート、およびスリーブの内面で開口し、且つ内部から外部へ向けて流体を流出させる第２ポートを有している。
スリーブの内面とスプールの小径軸部の外面との間には、第１ポートと第２ポートとを連通する連通部が設けられている。
スプールの第１ランドと小径軸部との間には、第１ポートから連通部への流体の流入角度を制御する絞り段部が設けられている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、スプールの第１ランドと小径軸部との間に、第１ポートから連通部への流体の流入角度を制御する絞り段部を設けることにより、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部において、第１ポートから連通部内へ流入する流体の流れの方向が急変するような不具合の発生が生じ難くなるので、第１ポートから連通部への流体の流入角度を小さく抑制することができる。これにより、スプールの第２ランドに印加される流体力（第１ポートの開口面積を小さくする側（閉弁方向）に作用する流体力）が急激に増加することはない。
あるいはポート開口領域においても、第１ポートから連通部への流体の流入角度が小さい状態が継続されるため、第１ポートから連通部を経て第２ポートへ向かう流体の流量の変化に応じて、スプールの第２ランドに印加される流体力が連続的に滑らかに変化する。 したがって、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部、あるいはポート開口領域において、第１ポートの開口面積を確保することができる。また、アクチュエータの動力を利用してスプールをその軸線方向へ移動（ストローク）させる際の、スプールの動作応答性を向上することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、スリーブの第１ポートの開口周縁に、スプールの第１ランドの外面が摺接するシールを設けている。
第１ランドは、スリーブのシートに対する移動量に応じて第１ポートの開口面積を変更するバルブ機能を有している。
なお、スプールを、スリーブのシートに対する移動量に応じて第１ポートの開口面積を変更する圧力制御弁（流量制御弁）の弁体に適用しても良い。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、スプールのストローク量が第１所定値以下の時には、第１ランドと第１ポートとの重なり面積が最大となる。つまり第１ランドが第１ポート全面を完全に閉鎖する。これにより、第１ポートと第２ポートとの連通状態が遮断されるので、第１ポートから連通部を通って第２ポートへ流体が流れない。
請求項４に記載の発明によれば、スプールのストローク量が第１所定値よりも大きい第２所定値以上の時には、第１ランドと第１ポートとの一部が重なる。つまり第１ランドが第１ポートを部分的に開放する。あるいは第１ランドと第１ポートとの重なり面積が最小となる。つまり第１ランドが第１ポート全面を完全に開放する。これにより、第１ポートと第２ポートとが連通するので、第１ポートから連通部を通って第２ポートへ流体が流れる。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、第１ランドの連通部側の端面に、第１ランドの外面からスプールの中心軸線側の所定位置までスプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成されるノッチを設けている。これにより、スプールのストローク変化（移動量）に対して第１ポートの開口面積が緩やかに変化する特性（ストローク−開口面積特性）を備えたスプールバルブを構成できる。
なお、スプールバルブは、少なくともスリーブとスプールとにより構成される。
請求項６に記載の発明によれば、第１ランドの連通部側の端面に、第１ランドの外面から絞り段部の外面と一致する位置までスプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成されるノッチを設けている。
請求項７に記載の発明によれば、第１ランドの連通部側の端面に、第１ランドの外面から小径軸部の外面と一致する位置までスプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成されるノッチを設けている。
請求項８に記載の発明によれば、スプールの軸線方向に対して垂直な断面が楕円形状に形成されている。これにより、スリーブの周方向に対するスプールの移動が規制される。
【００１５】
請求項９に記載の発明によれば、アクチュエータは、電力の供給を受けると磁力を発生するコイルを有し、コイルへの供給電力に応じてスプールをその軸線方向に移動（ストローク）させる電磁アクチュエータである。
請求項１０に記載の発明によれば、第１ポートまたは第２ポートが、スリーブの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口している。
請求項１１に記載の発明によれば、第１ポートおよび第２ポートが、互いにスプール孔の軸線方向に所定距離を隔てた位置で開口している。
請求項１２に記載の発明によれば、スプールの第１ランドと絞り段部との間に、スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる第１段差を設けている。
請求項１３に記載の発明によれば、スプールの絞り段部と小径軸部との間に、スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる第２段差を設けている。
【００１６】
請求項１４に記載の発明によれば、スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、第１段差の高さをｙ１、スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、第２段差の高さをｙ２、スプールの軸線方向における、絞り段部の奥行きの長さをＬ１、スプールの軸線方向における、２つの第１、第２ランド間の距離の半分の長さをＬ２としたとき、ｙ１とＬ１との比（ｙ１／Ｌ１）は、
０．５×（ｙ２／Ｌ２）＜ｙ１／Ｌ１＜１．５×（ｙ２／Ｌ２）
の関係を満足する値に設定されている。
すなわち、ｙ１とＬ１との比（ｙ１／Ｌ１）を、｛０．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも大きく、且つ｛１．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも小さい値に設定することにより、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部での、第１ポートから連通部内へ流入する流体の流れ方向の変化が小さくなるため、より効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】スプールバルブを備えた電磁油圧制御弁を示した断面図である（実施例１）。
【図２】（ａ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図で、（ｃ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である（実施例１）。
【図３】（ａ）はオーバラップ領域における流入角度、スプールに印加される流体力を示した説明図で、（ｂ）はポート開口領域における流入角度、スプールに印加される流体力を示した説明図で、（ｃ）はスプールに印加する流体力に対するＩｎ−Ｏｕｔ流量の変化特性を示した特性図である（実施例１）。
【図４】（ａ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図で、（ｃ）は（ａ）のＪ部の拡大図である（実施例１）。
【図５】（ａ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図で、（ｃ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｄ）は（ｃ）のＥ−Ｅ断面図で、（ｅ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｆ）は（ｅ）のＦ−Ｆ断面図である（実施例２）。
【図６】スプールバルブを備えた電磁油圧制御弁を示した断面図である（従来例１）。
【図７】（ａ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図で、（ｃ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｄ）は（ｃ）のＨ−Ｈ断面図である（従来例１）。
【図８】（ａ）はＩｎ−Ｏｕｔ流量におけるオーバラップ領域を示した説明図で、（ｂ）はＩｎ−Ｏｕｔ流量におけるポート開口領域を示した説明図で、（ｃ）はスプールに印加する流体力に対するＩｎ−Ｏｕｔ流量を示した特性図である（従来例１）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部において、第１ポートから連通部内へ流入する流体の流入角度の適正化を図ることで、十分な開口面積および十分な動作応答性を確保するという目的を、スプールの第１ランドと小径軸部との間に、第１ポートから連通部への流体の流入角度を制御する絞り段部を設け、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部においても、第１ポートから連通部内へ流入する流体の流入角度を小さく抑制したことで実現した。
【実施例１】
【００１９】
［実施例１の構成］
図１ないし図３は本発明の実施例１を示したもので、図１はスプールバルブを備えた電磁油圧制御弁を示した図で、図２はスプールバルブのスプールを示した図である。
【００２０】
本実施例の油圧制御装置は、自動車に搭載される自動変速機（オートマチックトランスミッション）の変速制御に使用されるものである。
油圧制御装置は、複数の油路を有するバルブボディ（図示せず）と、このバルブボディに取り付けられて、バルブボディの油路Ｌ１〜Ｌ６と共に油圧回路を構成する複数の電磁油圧制御弁と、ドライバー等から要求された変速状態を実現するように複数の電磁油圧制御弁（電磁弁）を制御する制御ユニット（ＴＣＵ）とを備えている。
【００２１】
バルブボディは、複数の電磁油圧制御弁を保持するバルブ保持部材であって、複数の電磁油圧制御弁を挿入する複数のバルブ挿入溝、およびこのバルブ挿入溝にそれぞれ連通する油路Ｌ１〜Ｌ６を有している。
ＴＣＵは、バルブボディに搭載されて、複数の電磁油圧制御弁を駆動することで、自動変速機の変速制御等を行う。
バルブボディおよびＴＣＵは、トランスミッションケースの下部に取り付けられるオイルパン内に設置されている。
【００２２】
複数の電磁油圧制御弁のうちの少なくとも１つの電磁油圧制御弁は、内燃機関（エンジン）により駆動される油圧発生手段であるオイルポンプ（図示せず）によって発生した油圧（ライン圧）を調圧して自動変速機に組み込まれる摩擦係合要素（クラッチまたはブレーキ）へ送るソレノイドバルブである。
電磁油圧制御弁は、ライン油圧を入力すると共に、入力したライン油圧を調圧して出力するスプールバルブと、このスプールバルブを駆動する電磁アクチュエータであるリニアソレノイドとを備えている。
【００２３】
スプールバルブは、バルブボディのバルブ挿入溝（凹部）内に嵌合配置される円筒状のスリーブ１と、このスリーブ１のスプール孔２内に往復移動（摺動）可能に嵌合配置されるスプール３と、スリーブ１の軸線方向の一端（前端）に螺子締結されるエンドプレート（プラグ）４と、スプール３とエンドプレート４との間に設置されたリターンスプリング５とを備えている。
ここで、本実施例では、バルブボディとスリーブ１とが別パーツ化されているが、バルブボディとスリーブ１とを一体化することで、バルブボディのバルブ挿入溝の周縁をスプール３を収容するスリーブとして使用しても良い。
【００２４】
スリーブ１の内部には、軸線方向の一端側から他端側まで真っ直ぐに延びるスプール孔２が形成されている。このスリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面と、スプール３の第１小径軸部（スプール軸部６）との間には、連通部である円筒状の連通室７が形成されている。また、スリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面と、スプール３の第２小径軸部（スプール軸部８）との間には、円筒状のフィードバック室９が形成されている。
スリーブ１には、自動変速機で使用される作動油（オイル）が流出入する複数のポートが、スリーブ１の内部と外部とをスプール孔２の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に連通している。
【００２５】
複数のポートは、バルブボディの油路Ｌ１に連通するインレットポート（Ｉｎポート）１１と、バルブボディの油路Ｌ２に連通するアウトレットポート（Ｏｕｔポート）１２と、バルブボディの油路Ｌ３に連通するフィードバックポート（Ｆ／Ｂポート）１３と、バルブボディの油路Ｌ４〜Ｌ６に連通する排出ポート（Ｅｘポート）１４〜１６とからなる。
インレットポート１１のポート開口部の周縁（開口周縁）には、スプール３の外周面が摺接するシート（摺接面）１７が一体的に形成されている。また、スリーブ１のソレノイド側の端部には、リニアソレノイドに結合する円環状のフランジ１８が一体的に形成されている。
スプール３は、スリーブ１の内径よりも小さい外径を有するスプール軸部６、８と、複数のポート間の連通状態を制御する複数の第１〜第３ランド２１〜２３とを備えている。また、第１ランド２１とスプール軸部６との間には、インレットポート１１から連通室７への作動油の流入角度を制御する絞り段部２４が一体的に形成されている。
なお、スプールバルブの主要部品であるスリーブ１およびスプール３の詳細は、後述する。
【００２６】
リニアソレノイドは、スプール３と一体移動可能に連結した非磁性体製のシャフト３１と、スプール３およびシャフト３１と一体移動可能に連結した磁性体製のプランジャ３２と、通電されると周囲に磁束を発生するコイル３３と、このコイル３３と外部回路（外部電源や外部制御回路：ＴＣＵ）との接続を行うための外部接続用コネクタ３４と、コイル３３の内周側に磁路を形成するコイル内周側固定コア（ステータコア４１、４２、磁気抵抗部４３）と、コイル３３の外周側に磁路を形成するコイル外周側固定コア（有底円筒状のヨーク４４）とを備えている。
【００２７】
プランジャ３２は、コイル３３が通電されると励磁（磁化）される磁性金属（例えば鉄等の強磁性材料）よりなる磁性移動体である。
プランジャ３２は、コイル３３への通電に伴って形成される磁気回路の一部を構成する磁性移動体であって、ステータコア４２内をその軸線方向に往復摺動可能な可動コア（ムービングコア）である。このプランジャ３２は、スプール３に伝わるリターンスプリング５の付勢力によってスプール３、シャフト３１と共に、ヨーク４４の底面側へ付勢される。また、プランジャ３２には、ステータコア４２内での変位に伴うプランジャ前後空間の空気の流動を確保するために、プランジャ両端面を連通する呼吸孔３５が軸線方向に設けられている。
【００２８】
コイル３３は、電力の供給を受けると（電流印加または通電されると）、プランジャ３２をステータコア４１の磁気吸引部３６側に引き寄せる磁力を発生する磁束発生手段（磁力発生手段）である。コイル３３が通電されると、プランジャ３２、ステータコア４１、４２、磁気抵抗部４３およびヨーク４４を磁束が集中して通る磁気回路が形成される。
コイル３３は、磁力によってスプール３、シャフト３１およびプランジャ３２を、スリーブ１とスプール３の軸線方向の一方側（前方側）へ駆動するものである。コイル３３は、絶縁性を有する合成樹脂製のボビン３７に、絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したソレノイドコイルである。
【００２９】
コイル３３は、ボビン３７に巻装されたコイル部、およびこのコイル部より引き出された一対のコイル端末リードを有している。
一対のコイル端末リードは、外部接続用コネクタ３４のターミナル（外部接続端子）３８を介して、外部回路（外部電源や外部制御回路：ＴＣＵ）と接続されている。なお、コイル３３の外周部、およびコイル３３とターミナル３８との導通接合部は、絶縁性を有するモールド樹脂材により被覆されて保護されている。
モールド樹脂材の外周部は、ターミナル３８の先端を露出して収容する外部接続用コネクタ３４のハウジングを形成している。
【００３０】
コイル内周側固定コアおよびコイル外周側固定コアよりなる磁気固定子は、コイル３３が通電されると励磁（磁化）される磁性金属（例えば鉄等の強磁性材料）よりなる磁性固定体である。
コイル内周側固定コアは、シャフト３１およびプランジャ３２をその軸線方向に摺動可能に嵌合支持するステータコア４１、４２と、ステータコア４１、４２間の磁束の漏れを低減する磁気抵抗部４３とを磁性材により一体的に設けた一体部品である。
磁気抵抗部４３は、ステータコア４１、４２を連結する薄肉部によって構成されている。
ヨーク４４は、開放された開口端側から奥側まで延びる第１、第２凹部、および第１凹部の底面と第２凹部の底面との間に形成される円筒状の段差４５を磁性材により一体的に設けた一体部品である。
なお、ステータコア４１とステータコア４２とが非磁性材を挟んで連結していても良い。
【００３１】
ここで、本実施例の電磁油圧制御弁では、リニアソレノイドのコイル３３への印加電圧値または供給電流値等の供給電力が増加する程、初期位置に対する、スプール３、シャフト３１およびプランジャ３２のストローク量（リフト量、移動量）が大きく（または小さく）なるように構成されている。
また、電磁油圧制御弁では、スリーブ１のフランジ１８とステータコア４１のフランジ４６との外径を一致させ、フランジ１８、４６をヨーク４４の開口端側の薄肉部４７の内面に収納した後に、薄肉部４７を内側に折り曲げてフランジ１８、４６をかしめ固定している。また、ヨーク４４の段差４５で、スリーブ１およびステータコア４１、４２の同軸をとっている。
これにより、プランジャ３２とステータコア４１との間に、摺動クリアランスとしても機能する、非常に狭いサイドギャップを形成できるので、スリーブ１、スプール３、シャフト３１、プランジャ３２、ステータコア４１、４２およびヨーク４４が同軸的に配置される。
【００３２】
以上のように構成されたリニアソレノイドでは、ターミナル３８を介してコイル３３が通電されると、ヨーク４４、ステータコア４１、プランジャ３２、ステータコア４２、ヨーク４４の順にコイル３３の周囲を周回するように磁束が流れる磁気回路が形成される。これにより、ステータコア４１の磁気吸引部３６とプランジャ３２との間に磁気吸引力が作用してプランジャ３２が吸引される。
ここで、プランジャ３２の先端面には、ステータコア４１の軸受け部の摺動孔を軸線方向に摺動可能なシャフト３１が当接しているので、プランジャ３２の吸引に伴ってシャフト３１が軸線方向の前方側（図示左方向）に押し出される。この結果、スプールバルブのスプール３がリニアソレノイドにより駆動される。
【００３３】
次に、本実施例のスプールバルブの詳細を図１ないし図３に基づいて説明する。
スプールバルブは、フランジ１８がヨーク４４の開口端部およびステータコア４１のフランジ４６に取り付けられた円筒状のスリーブ１と、リニアソレノイドのシャフト３１の先端に連結されたスプール３と、スリーブ１の軸線方向の一端側開口部を塞ぐエンドプレート４と、スプール３を軸線方向の他方側（後方側、ソレノイド側）へ付勢するリターンスプリング５とを備えている。なお、エンドプレート４は、スリーブ１に対する捩じ込み位置を調整することで、リターンスプリング５の付勢力（バネ荷重）を調整することが可能である。
【００３４】
スリーブ１は、例えばアルミニウム合金等の金属材料によって円筒形状に形成されており、スプール３を摺動自在に支持するスプール支持部材である。
スリーブ１の軸線方向の中央部では、オイルポンプから圧送された作動油を、スリーブ１の外部（油路Ｌ１）からスプール孔２の内部（連通室７）に流入させるためのインレットポート１１が形成されている。
インレットポート１１の図示右隣には、スリーブ１の外部（油路Ｌ２）を介して、クラッチ（またはブレーキ）へ作動油を吐出させるアウトレットポート１２が形成されている。
インレットポート１１の図示左隣には、アウトレットポート１２から吐出された作動油を外部に形成された油路Ｌ３を介して入力してスプール３をフィードバックするフィードバックポート１３が形成されている。
【００３５】
インレットポート１１およびアウトレットポート１２は、互いにスプール孔２の軸線方向に所定距離を隔てた位置で開口している。また、インレットポート１１およびフィードバックポート１３は、互いにスプール孔２の軸線方向に所定距離を隔てた位置で開口している。
フィードバックポート１３の図示左隣には、スリーブ１の外部（油路Ｌ４）を介して、作動油をドレンする排出ポート１４が形成されている。
アウトレットポート１２の図示右隣には、スリーブ１の外部（油路Ｌ５、Ｌ６）を介して、作動油をドレンする排出ポート１５、１６が形成されている。
インレットポート１１のポート開口部の周縁（開口周縁）には、スプール３の第１ランド２１の外周面が摺接する凹曲面形状のシート１７が一体的に形成されている。
【００３６】
インレットポート１１は、スリーブ１の外部（油路Ｌ１）からスプール孔２の内部（連通室７）へ向かって作動油を流入させる第１ポート（入力ポート）である。このインレットポート１１は、スリーブ１の外周面で開口した第１連通孔、およびこの第１連通孔とスプール孔側で連通すると共に、スリーブ１の内周面で開口した円環状の第１凹溝（入力溝）５１を有している。
インレットポート１１の第１連通孔は、第１凹溝５１の周面で、スリーブ１の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口し、スリーブ１の半径方向に延設されている。
第１凹溝５１は、スリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面に円周方向に延長されている。この第１凹溝５１は、スリーブ１の内周面から半径方向の外部側へ凹んでいる。
【００３７】
アウトレットポート１２は、スプール孔２の内部（連通室７）からスリーブ１の外部（油路Ｌ２）へ向かって作動油を流出させる第２ポート（出力ポート）である。このアウトレットポート１２は、スリーブ１の外周面で開口した第２連通孔、およびこの第２連通孔とスプール孔側で連通すると共に、スリーブ１の内周面で開口した円環状の第２凹溝（出力溝）５２を有している。
アウトレットポート１２の第２連通孔は、第２凹溝５２の周面で、スリーブ１の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口し、スリーブ１の半径方向に延設されている。 第２凹溝５２は、第１凹溝５１と同様に、スリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面に円周方向に延長されている。この第２凹溝５２は、スリーブ１の内周面から半径方向の外部側へ凹んでいる。
【００３８】
フィードバックポート１３は、スリーブ１の外部（油路Ｌ３）からスプール孔２の内部（フィードバック室９）へ向かって作動油を流入させる第３ポートである。なお、油路Ｌ３は、油路Ｌ２を介して、アウトレットポート１２に連通している。
フィードバックポート１３は、スリーブ１の外周面で開口した第３連通孔、およびこの第３連通孔とスプール孔側で連通すると共に、スリーブ１の内周面で開口した円環状の第３凹溝（フィードバック溝）５３を有している。
フィードバックポート１３の第３連通孔は、第３凹溝５３の周面で、スリーブ１の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口し、スリーブ１の半径方向に延設されている。
第３凹溝５３は、第１、第２凹溝５１、５２と同様に、スリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面に円周方向に延長されている。この第３凹溝５３は、スリーブ１の内周面から半径方向の外部側へ凹んでいる。
【００３９】
排出ポート１４〜１６は、スプール孔２の内部からスリーブ１の外部（油路Ｌ４〜Ｌ６）へ向かって連通室７またはフィードバック室９からリークした作動油を流出させる第４〜第６ポートである。排出ポート１４、１５は、スリーブ１の外周面で開口した第４、第５連通孔、およびこの第４、第５連通孔とスプール孔側で連通すると共に、スリーブ１の内周面で開口した円環状の第４、第５凹溝（排出溝）５４、５５を有している。
排出ポート１４、１５の第４、第５連通孔は、第４、第５凹溝５４、５５の周面で、スリーブ１の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口し、スリーブ１の半径方向に延設されている。
第４、第５凹溝５４、５５は、第１〜第３凹溝５１〜５３と同様に、スリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面に円周方向に延長されている。これらの第４、第５凹溝５４、５５は、スリーブ１の内周面から半径方向の外部側へ凹んでいる。
また、排出ポート１６は、スリーブ１の外周面で開口した第６連通孔を有している。
排出ポート１６の第６連通孔は、スリーブ１の内周面で、スリーブ１の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口し、スリーブ１の半径方向に延設されている。
【００４０】
スプール３は、例えばアルミニウム合金等の金属材料によって円柱形状に形成されており、スリーブ１のスプール孔２内に往復移動可能に挿入されている。このスプール３は、その軸線方向に対して垂直な断面が楕円形状に形成されており、スプール軸部６、８、複数の第１〜第３ランド２１〜２３および絞り段部２４を備えている。
スプール軸部６は、第１〜第３ランド２１〜２３よりも小さい直径（外径）を有し、第１ランド２１と第２ランド２２とを連動可能に連結している。
スプール軸部８は、第１〜第３ランド２１〜２３よりも小さい直径（外径）を有し、第１ランド２１と第３ランド２３とを連動可能に連結している。
ここで、スプール軸部８の外径は、スプール軸部６の外径よりも大きい。
【００４１】
複数の第１〜第３ランド２１〜２３は、スリーブ１の内径と略同一の外径を有している。これらの第１〜第３ランド２１〜２３の外周面は、スリーブ１のスプール孔２の孔壁面と摺動する摺動部（摺動面）となっている。なお、複数の第１〜第３ランド２１〜２３の摺動面とスリーブ１のスプール孔２の孔壁面との間には、スプール３の往復摺動を可能とするための摺動クリアランスが形成されている。
第１ランド２１は、スプール軸部６、８よりも大きい直径（外径）を有している。
第２ランド２２は、スプール軸部６、８よりも大きい直径（外径）を有し、且つ第１ランド２１と同一の直径（外径）を有している。
第３ランド２３は、スプール軸部６、８よりも大きい直径（外径）を有している。
ここで、第３ランド２３の外径は、２つの第１、第２ランド２１、２２の外径よりも小さい。
【００４２】
本実施例のスプールバルブでは、スプール３の移動量（ストローク量）が第１所定値以下の時に、第１ランド２１がインレットポート１１全面と重なり、インレットポート１１を完全に閉鎖する。このとき、スリーブ１のスプール孔２の孔壁面とスプール軸部６の外周との間に形成される連通室７は、少なくともアウトレットポート１２に連通している。 また、スプールバルブでは、スプール３のストローク量が第１所定値よりも大きい第２所定値以上の時に、第１ランド２１がインレットポート１１と部分的に重なり、インレットポート１１を部分的に開放する。あるいは第１ランド２１がインレットポート１１全面を開放する。このとき、スリーブ１のスプール孔２の孔壁面とスプール軸部６の外周との間に形成される連通室７は、インレットポート１１とアウトレットポート１２とを連通している。
すなわち、スプール３の第１ランド２１は、スリーブ１のシート１７に対する移動量に応じてインレットポート１１の開口面積を変更する機能を有している。また、スリーブ１のスプール孔２の孔壁面とスプール軸部６の外周との間に形成される連通室７は、アウトレットポート１２に常時連通している。
また、スプール３の第１ランド２１とスプール軸部６との間には、スプール３の軸線方向に奥行き（長さ）を有する１段以上の絞り段部２４が一体的に形成されている。
【００４３】
本実施例のスプール３は、第１ランド２１と絞り段部２４との間に設けられて、スプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる円環状の第１段差６１と、スプール軸部６と絞り段部２４との間に設けられて、スプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる円環状の第２段差６２と、スプール軸部６と第２ランド２２との間に設けられて、スプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる円環状の第３段差６３とを備えている。
これにより、絞り段部２４の軸線方向の一端が第１段差６１を介して第１ランド２１に接続し、また、スプール軸部６の軸線方向の一端が第２段差６２を介して絞り段部２４に接続し、また、スプール軸部６の軸線方向の他端が第３段差６３を介して第２ランド２２に接続している。
【００４４】
ここで、スプール３の第１ランド２１は、図２（ａ）、（ｂ）および図３に示したように、その連通室７側（スプール軸部６側）の端面（第１段差６１）に、第１ランド２１の外周面からスプール１の中心軸線側の所定位置（絞り段部２４の外周面と一致する位置）までスプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成される複数のノッチ７１を備えている。
また、スプール３の第１ランド２１は、図２（ｃ）、（ｄ）および図３に示したように、その連通室７側（スプール軸部６側）の端面に、第１ランド２１の外周面からスプール１の中心軸線側の所定位置（スプール軸部６の外周面と一致する位置）までスプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成される複数のノッチ７２を備えている。
【００４５】
複数のノッチ７１、７２は、第１ランド２１の円周方向に所定の間隔（例えば１８０°の角度間隔）で形成されている。また、複数のノッチ７１、７２は、スリーブ１の第１凹溝５１を伴って油路Ｌ１およびインレットポート１１の第１連通孔から連通室７へ流入する作動油の流量（特に微少流量）を制御するものである。これにより、スプール３のストローク変化（移動量）に対してインレットポート１１の開口面積が緩やかに変化する特性（ストローク−開口面積特性）を備えたスプールバルブを構成できる。
なお、複数のノッチ７１、７２の幅を、第１段差６１の垂直面から第１ランド２１の外周面またはノッチ底面へ向かって徐々に狭くしても良い。この場合には、スプール３の移動（ストローク）に伴ってインレットポート１１の開口面積が徐々に増加する、滑らかな開口特性となる。これによって、スプールバルブの流量特性は、開口特性に依存するので、急激に流量が増加する特性ではなく、滑らかな流量特性を得ることができる。
【００４６】
ここで、本実施例のスプールバルブは、図３および図４に示したように、次の特徴（スプール３の絞り段部２４の形状）を備えている。
スプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、第１ランド２１の外周面と絞り段部２４の外周面との距離（第１段差６１の高さ）をｙ１とし、スプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、スプール軸部６の外周面と第１ランド２１の外周面との距離（第１段差６１の高さ＋第２段差６２の高さ）をｙ２とし、スプール３の軸線方向における、絞り段部２４の奥行きの長さをＬ１とし、スプール３の軸線方向における、２つの第１、第２ランド２１、２２間の距離の半分の長さをＬ２としたとき、
ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）は、
０．５×（ｙ２／Ｌ２）＜ｙ１／Ｌ１＜１．５×（ｙ２／Ｌ２）
の関係を満足する値に設定されている。
なお、ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）と、ｙ２とＬ２との比である（ｙ２／Ｌ２）とを一致させることが望ましい。
【００４７】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の電磁油圧制御弁の作動を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。 コイル３３へ電力が供給されていない場合、スプール３は、リターンスプリング５の付勢力によりソレノイド側の初期位置に止まっている。
つまりスプール３のストローク量が第１所定値以下のとき、スプール３の第１ランド２１がインレットポート１１を塞ぐ（全閉する）。また、絞り段部２４の端面（第２段差６２）と第２ランド２２の端面（第３段差６３）との間で、且つスプール軸部６の周囲を取り囲むように設けられる連通室７が、アウトレットポート１２と排出ポート１５とを連通する。
【００４８】
したがって、オイルポンプからバルブボディの油路Ｌ１を経てインレットポート１１に流入している作動油は、スリーブ１のスプール孔２の内部への流入が阻止される。また、クラッチ（またはブレーキ）から油路Ｌ２を経てアウトレットポート１２まで戻された作動油は、連通室７を介して排出ポート１５から油路Ｌ５へ排出されて、クラッチ（またはブレーキ）に作用している油圧が下降する。
このように、本実施例の電磁油圧制御弁は、コイル３３への電力の供給が成されない時に、インレットポート１１とアウトレットポート１２との連通が遮断されるため、ノーマリクローズタイプのソレノイドバルブ（電磁スプールバルブ）として機能する。
【００４９】
一方、コイル３３へ電力が供給（電流印加）されると、コイル３３を流れる電流の大きさに対応した磁気吸引力でステータコア４１の磁気吸引部３６にプランジャ３２が吸引される。これに伴って、先端にスプール３が連結されたシャフト３１が軸線方向の前方側へ押し出されることにより、スプール３がエンドプレート４側へ移動する。
ここで、スプール３がエンドプレート４側に移動してスプール３のストローク量が第１所定値よりも大きい第２所定値以上となったとき、ノッチ７１、７２を介して、連通室７とインレットポート１１とが連通する。これにより、連通室７を介して、インレットポート１１の第１連通孔および第１凹溝５１とアウトレットポート１２の第２連通孔および第２凹溝５２とを連通する。
このとき、スプール３は、プランジャ３２の推力（磁気吸引力）とリターンスプリング５の付勢力とアウトレットポート１２からフィードバックポート１３へ入力される作動油の圧力（フィードバック油圧）によりスプール３に作用するフィードバック力（軸力）とが釣り合う位置で停止し、スプール３がエンドプレート４側に移動する程、インレットポート１１の第１連通孔および第１凹溝５１の開口面積を拡げる。
【００５０】
したがって、オイルポンプから油路Ｌ１を経てインレットポート１１の第１連通孔に流入している作動油は、ノッチ７１、７２、第１凹溝５１を介してスリーブ１のスプール孔２の内部（連通室７）へ流入する。さらに、連通室７から第２凹溝５２を介してアウトレットポート１２の第２連通孔から油路Ｌ２へ出力されて、クラッチ（またはブレーキ）に作用する油圧が上昇する。
さらに、スプール３のストローク量がより大きくなると、スプール３のストローク量の増加に伴ってインレットポート１１の第１連通孔および第１凹溝５１の開口面積が大きくなる。これに伴ってアウトレットポート１２の第２連通孔から油路Ｌ２へ出力されて、クラッチ（またはブレーキ）に作用する油圧が大きくなる。つまりスプール３の第１ランド２１とインレットポート１１との一部が重なるオーバラップ量に応じてクラッチ（またはブレーキ）に出力される油圧が調圧される。
【００５１】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の油圧制御装置のバルブボディに組み込まれる電磁油圧制御弁は、バルブボディに保持されるスリーブ１のスプール孔２内にスプール３を往復摺動可能に収容したスプールバルブと、このスプールバルブのスプール３を動作させる電磁アクチュエータとしてのリニアソレノイドとによって構成されている。
スプール３の第１ランド２１の連通室７側（スプール軸部６側）の端面には、スリーブ１のインレットポート１１とスプール３の第１ランド２１とが重なりインレットポート１１が閉鎖状態（遮断状態）となる（オーバラップする）オーバラップ領域から、インレットポート１１が開放状態となるポート開口領域へ移行する際に、インレットポート１１の開口面積の急変を抑制するためのノッチ７１、７２が形成されている。
【００５２】
そして、スプール３のスプール軸部６と第１ランド２１との間に、スリーブ１のインレットポート１１からスリーブ１のスプール孔２の内部（連通室７）への作動油の流入角度を制御する絞り段部２４を設けている。
ここで、作動油の流入角度とは、第１ランド２１の表面（外周面）と第１段差６１の端面（垂直面）とが交差する稜線（ＥＬ１）から、絞り段部２４の表面（外周面）と第２段差６２の端面（垂直面）とが交差する稜線（ＥＬ２）を通り、スプール軸６の表面（外周面）の所定位置（Ｐ）に至る直線（Ｌ）とスプール軸６の軸線方向に延びる外形線との角度のことを言う（図４参照）。
【００５３】
これによって、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部において、インレットポート１１から連通室７内へ流入する作動油の流れの方向が急変するような不具合の発生が生じ難くなるので、図３（ａ）に示したオーバラップ領域から、図３（ｂ）に示したポート開口領域へ移行した場合であっても、インレットポート１１から連通室７内へ流入する作動油の流入角度が小さいままとなる。
オーバラップ領域では、インレットポート１１と連通室７とが連通し、連通室７内へ流入した作動油は、スプール軸部６の表面を開弁（Ｘ）方向および閉弁（Ｙ）方向双方に流れる。また、ポート開口領域では、インレットポート１１と連通室７とが連通し、連通室７内へ流入した作動油は、スプール軸部６の表面を開弁（Ｘ）方向および閉弁（Ｙ）方向双方に流れる。
【００５４】
すなわち、オーバラップ領域からポート開口領域へ移行した場合であっても、インレットポート１１から連通室７への作動油の流入角度を小さく抑制することができる。これにより、スプール３の第２ランド２２の端面（第３段差６３）に印加される流体力、つまりインレットポート１１の開口面積を小さくする側（閉弁方向）に作用する流体力が急激に増加することはない。
【００５５】
また、ポート開口領域であっても、インレットポート１１から連通室７への作動油の流入角度が小さい状態が継続されるため、インレットポート１１から連通室７を経てアウトレットポート１２へ向かう作動油の流量（Ｉｎ−Ｏｕｔ流量）の変化（増加）に対応して、スプール３の第２ランド２２に印加される流体力が連続的に滑らかに変化（増加）する（図３（ｃ）参照）。
具体的には、オーバラップ領域では、開弁方向の流体力（Ｘ）と閉弁方向の流体力（Ｙ）とが作用するので、スプール３の第２ランド２２の端面（第３段差６３）に印加される流体力（Ｚ）は小となる。また、ポート開口領域では、開弁方向の流体力（Ｘ）と閉弁方向の流体力（Ｙ）とが作用するので、スプール３の第２ランド２２の端面（第３段差６３）に印加される流体力（Ｚ）は小のままとなる。
【００５６】
したがって、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部において、リニアソレノイドのコイル３３への供給電力（印加電圧値または供給電流値）に対応したストローク量を得ることができるので、リニアソレノイドのコイル３３への供給電力（印加電圧値または供給電流値）に対応した、インレットポート１１の開口面積、つまり十分な開口面積を確保することができる。
また、電磁アクチュエータの動力（リニアソレノイドのコイル３３の磁気吸引力）を利用してシャフト３１、プランジャ３２およびスプール３をその軸線方向（ストローク方向）へ移動（ストローク）させる際の、シャフト３１、プランジャ３２およびスプール３の動作応答性を向上することができる。
【００５７】
ここで、スプール３の絞り段部２４の理想形状は、ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）と、ｙ２とＬ２との比である（ｙ２／Ｌ２）とが一致している場合である（図４（ｂ）参照）。この場合には、インレットポート１１と連通室７とが連通し、インレットポート１１から連通室７内へ流入した作動油が、スプール軸部６の表面を開弁方向（Ｘ方向）および閉弁方向（Ｙ方向）に均等に流れる。このとき、スプール３の第２ランド２２の端面（第３段差６３）に対してインレットポート１１の閉弁方向に作用する流体力が最小となる。
なお、スプール３の絞り段部２４の実際の適用形状は、スリーブ１またはスプール３の製造ばらつきを考慮して、ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）を、｛０．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも大きく、且つ｛１．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも小さい値に設定しても良い。この場合、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部での、インレットポート１１から連通室７内へ流入する作動油の流れ方向の変化が小さくなるため、より効果的である。
【実施例２】
【００５８】
図５は本発明の実施例２を示したもので、図５はスプールバルブのスプールを示した図である。
【００５９】
本実施例のスプール３は、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、その軸線方向に対して垂直な断面が円形状に形成されており、スプール軸部６、８、複数の第１〜第３ランド２１〜２３および絞り段部２４を備えている。
スプール３の絞り段部２４は、実施例１及び２と同様に、ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）と、ｙ２とＬ２との比である（ｙ２／Ｌ２）とが一致する形状となるように設定されている。なお、スリーブ１またはスプール３の製造ばらつきを考慮して、ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）を、｛０．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも大きく、且つ｛１．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも小さい値に設定しても良い。
【００６０】
ここで、本実施例のスプール３の第１ランド２１は、図５（ｃ）、（ｄ）に示したように、その連通室７側（スプール軸部６側）の端面（第１段差６１）に、第１ランド２１の外周面からスプール１の中心軸線側の所定位置（絞り段部２４の外周面と一致する位置）までスプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成される複数のノッチ７１を備えている。
また、スプール３の第１ランド２１は、図５（ｅ）、（ｆ）に示したように、その連通室７側（スプール軸部６側）の端面に、第１ランド２１の外周面からスプール１の中心軸線側の所定位置（スプール軸部６の外周面と一致する位置）までスプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成される複数のノッチ７２を備えている。
【００６１】
［変形例］
本実施例では、本発明の流体制御弁を、自動車の自動変速機の油圧制御を行う油圧制御装置に組み込まれる電磁油圧制御弁に適用しているが、本発明の流体制御弁を、流体圧制御弁、流体流量制御弁、流路切替制御弁に適用しても良い。
また、流体制御弁として、自動変速機で使用する作動油（ＡＴＦ、オイル）だけでなく、内燃機関（エンジン）に供給する燃料、内燃機関（エンジン）や自動変速機の摺動部に供給する潤滑油、内燃機関（エンジン）等の高温部に循環供給される冷却水等の流量、圧力を制御する流体制御弁に適用しても良い。
【００６２】
本実施例では、本発明のスプールバルブのスプール３を駆動するアクチュエータを、電磁アクチュエータであるリニアソレノイドによって構成しているが、本発明のスプールバルブを動作させるアクチュエータを、電動モータを駆動源とする電動アクチュエータ、電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータによって構成しても良い。
本実施例のスプール３のノッチ７１、７２の幅を、第１段差６１の垂直面から第１ランド２１の外周面へ向かって徐々に狭くしても良い。この場合、スプール３の移動によってインレットポート１１の開口面積が徐々に増加する、滑らかな開口特性となる。よって、スプールバルブの流量特性は、開口特性に依存するので、滑らかな流量特性を得ることができる。
【００６３】
また、複数のノッチ７１、７２は、断面形状が凹形状の凹みであるが、凹形状として半円形状、楕半円形状、長半円形状であっても、矩形状であっても構わない。また、ノッチ７１、７２は、第１ランド２１の端面に１個だけ設けても良い。
なお、図４および図５（ａ）に示したように、複数のノッチ７１、７２を設けなくても良い。
また、ノッチの代わりに、スリーブ１のインレットポート１１の開口周縁の一部、あるいはスプール３の第１ランド２１の外周面と第１段差６１の垂直面とが交差する稜線（エッジライン：ＥＬ１）に、第１ランド２１がインレットポート１１を閉鎖状態（全閉状態）から開弁し始める開弁初期における特性（スプール３のストローク量−開口面積特性、流量特性）を定めるための面取りを設けても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１ スリーブ
２ スリーブのスプール孔
３ スプール
６ スプール軸部（第１小径軸部）
７ 連通室（連通部）
８ スプール軸部（第２小径軸部）
９ フィードバック室
１１ インレットポート（第１ポート）
１２ アウトレットポート（第２ポート）
１３ フィードバックポート（第３ポート）
１７ スリーブのシート（摺接面）
２１ 第１ランド
２２ 第２ランド
２３ 第３ランド
２４ 絞り段部
５１ インレットポートの第１凹溝
５２ アウトレットポートの第２凹溝
５３ フィードバックポートの第３凹溝
６１ 第１段差
６２ 第２段差
６３ 第２段差
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体制御弁に関するもので、特に自動変速機で使用する作動油（オイル）が流出入する複数のポート間の連通状態を制御するスプールバルブを備えた流体圧力制御弁または流体流量制御弁に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、自動変速機の油圧制御装置に搭載される電磁油圧制御弁（電磁弁）が公知である（例えば、特許文献１参照）。
電磁弁は、図６および図７に示したように、自動変速機に使用する作動油（オイル）の油圧を調圧して出力するスプールバルブと、このスプールバルブを駆動する電磁アクチュエータであるリニアソレノイドとによって構成されている。
スプールバルブは、バルブボディの凹部内に嵌合される円筒状のスリーブ１０１と、このスリーブ１０１のスプール孔１０２内に往復摺動可能に支持されるスプール１０３と、このスプール１０３をリニアソレノイド側へ付勢するリターンスプリング１０４とを備えている。
リニアソレノイドは、シャフト１０５を介してスプール１０３に連結したプランジャ１０６と、電力の供給を受けるとプランジャ１０６を引き寄せる磁力を発生するコイル１０７と、このコイル１０７の内周側に磁路を形成するステータコア１０８と、コイル１０７の外周側に磁路を形成するヨーク１０９とを備えている。
【０００３】
スプールバルブのスリーブ１０１は、スリーブ１０１の内部と外部とを連通すると共に、スプール孔１０２の軸線方向に対して垂直な半径方向に延びる複数のポートを備えている。
複数のポートは、作動油が供給されるインレットポート（Ｉｎポート）１１１、作動油が出力されるアウトレットポート（Ｏｕｔポート）１１２、スプール１０３をフィードバックするフィードバックポート（Ｆ／Ｂポート）１１３、および作動油が排出される排出ポート（Ｅｘポート）１１４〜１１６等により構成されている。
スリーブ１０１は、スプール軸部１１７の外周面との間に、Ｉｎポート１１１とＯｕｔポート１１２とを連通する環状凹部（円筒状の連通室）１１８を備えている。
【０００４】
スプール１０３は、その軸線方向に対して垂直な断面が円形状に形成されている。このスプール１０３には、Ｉｎポート１１１とＯｕｔポート１１２との間の連通状態を制御する２つの第１、第２ランド１２１、１２２を有している。
２つの第１、第２ランド１２１、１２２は、スプール１０３の軸線方向において所定距離を隔てて設けられて、スプール孔１０２の孔壁面（スリーブ１０１の内面）を摺動する外面（摺動面）をそれぞれ有している。これらの第１、第２ランド１２１、１２２は、スプール軸部１１７によって連結されている。このスプール軸部１１７は、各第１、第２ランド１２１、１２２よりも小さい直径を有している。
【０００５】
スプール１０３の第１ランド１２１は、スプール軸部１１７の図示左端部との間に、スプール１０３の軸線方向に対して垂直な段差を有している。
スプール１０３の第２ランド１２２は、スプール軸部１１７の図示右端部との間に、スプール１０３の軸線方向に対して垂直な段差を有している。
ここで、第１ランド１２１の端縁には、段差の垂直面から第１ランド１２１の外面まで切り欠くことで形成される２つのノッチ１２３が形成されている。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところが、従来の電磁弁においては、図８に示したように、リニアソレノイドのコイル１０７への電流印加時にＩｎポート１１１から連通室１１８を経てＯｕｔポート１１２までの流路中に作動油が流れると、Ｉｎポート１１１の開弁方向に対して逆方向（Ｉｎポート１１１の閉弁方向）に流体力が発生し、リニアソレノイドのコイル１０７への供給電力（供給電流値）に対応したストローク量を得ることができず、十分な開口面積（Ｉｎポート１１１の開口面積）を確保することができないという問題がある。
また、リニアソレノイドのコイル１０７に対する供給電力（供給電流値）の切替時（特にＩｎポート１１１の開弁初期）における、スプール１０３の動作応答性が低下するという問題がある。
【０００７】
ここで、Ｉｎポート１１１と第１ランド１２１とが重なるオーバラップ領域と、Ｉｎポート１１１が開放されるポート開口領域との境界部においては、図８に示したように、Ｉｎポート１１１から連通室１１８内へ流入する作動油の流れの方向が急変し、オーバラップ領域では作動油の流入角度（θ）が小であったものが、ポート開口領域では作動油の流入角度（θ）が大に変化するため、スプール１０３のスプール軸部１１７に沿って流れる流れが大きくなる。つまり連通室１１８内をＩｎポート１１１の閉弁方向に長く流れるため、スプール１０３の第２ランド１２２に対してＩｎポート１１１の閉弁方向に作用する流体力が急激に増加するという問題がある。
これにより、リニアソレノイドのコイル１０７に対する供給電力（供給電流値）の切替時（特にＩｎポート１１１の開弁初期）、つまりオーバラップ領域からポート開口領域への移行時に、十分な開口面積（Ｉｎポート１１１の開口面積）を確保することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１５７２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、第１ポートから連通部内へ流入する流体の流入角度の適正化を図ることで、十分な開口面積および十分な動作応答性を確保することのできる流体制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明（流体制御弁）は、軸線方向に延びるスプール孔、およびこのスプール孔の内部と外部を連通する複数のポートを有する筒状のスリーブと、このスリーブのスプール孔内に往復摺動可能に支持されて、前記複数のポートの連通状態を制御する２つの第１、第２ランド、およびこれらの第１、第２ランドを連動可能に連結する小径軸部を有するスプールと、このスプールをその移動方向に駆動するアクチュエータとを備えている。
複数のポートは、スリーブの内面で開口し、且つ外部から内部へ向けて流体を流入させる第１ポート、およびスリーブの内面で開口し、且つ内部から外部へ向けて流体を流出させる第２ポートを有している。
スリーブの内面とスプールの小径軸部の外面との間には、第１ポートと第２ポートとを連通する連通部が設けられている。
スプールの第１ランドと小径軸部との間には、第１ポートから連通部への流体の流入角度を制御する絞り段部が設けられている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、スプールの第１ランドと小径軸部との間に、第１ポートから連通部への流体の流入角度を制御する絞り段部を設けることにより、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部において、第１ポートから連通部内へ流入する流体の流れの方向が急変するような不具合の発生が生じ難くなるので、第１ポートから連通部への流体の流入角度を小さく抑制することができる。これにより、スプールの第２ランドに印加される流体力（第１ポートの開口面積を小さくする側（閉弁方向）に作用する流体力）が急激に増加することはない。
あるいはポート開口領域においても、第１ポートから連通部への流体の流入角度が小さい状態が継続されるため、第１ポートから連通部を経て第２ポートへ向かう流体の流量の変化に応じて、スプールの第２ランドに印加される流体力が連続的に滑らかに変化する。 したがって、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部、あるいはポート開口領域において、第１ポートの開口面積を確保することができる。また、アクチュエータの動力を利用してスプールをその軸線方向へ移動（ストローク）させる際の、スプールの動作応答性を向上することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、スリーブの第１ポートの開口周縁に、スプールの第１ランドの外面が摺接するシールを設けている。
第１ランドは、スリーブのシートに対する移動量に応じて第１ポートの開口面積を変更するバルブ機能を有している。
なお、スプールを、スリーブのシートに対する移動量に応じて第１ポートの開口面積を変更する圧力制御弁（流量制御弁）の弁体に適用しても良い。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、スプールのストローク量が第１所定値以下の時には、第１ランドと第１ポートとの重なり面積が最大となる。つまり第１ランドが第１ポート全面を完全に閉鎖する。これにより、第１ポートと第２ポートとの連通状態が遮断されるので、第１ポートから連通部を通って第２ポートへ流体が流れない。
請求項４に記載の発明によれば、スプールのストローク量が第１所定値よりも大きい第２所定値以上の時には、第１ランドと第１ポートとの一部が重なる。つまり第１ランドが第１ポートを部分的に開放する。あるいは第１ランドと第１ポートとの重なり面積が最小となる。つまり第１ランドが第１ポート全面を完全に開放する。これにより、第１ポートと第２ポートとが連通するので、第１ポートから連通部を通って第２ポートへ流体が流れる。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、第１ランドの連通部側の端面に、第１ランドの外面からスプールの中心軸線側の所定位置までスプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成されるノッチを設けている。これにより、スプールのストローク変化（移動量）に対して第１ポートの開口面積が緩やかに変化する特性（ストローク−開口面積特性）を備えたスプールバルブを構成できる。
なお、スプールバルブは、少なくともスリーブとスプールとにより構成される。
請求項６に記載の発明によれば、第１ランドの連通部側の端面に、第１ランドの外面から絞り段部の外面と一致する位置までスプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成されるノッチを設けている。
請求項７に記載の発明によれば、第１ランドの連通部側の端面に、第１ランドの外面から小径軸部の外面と一致する位置までスプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成されるノッチを設けている。
請求項８に記載の発明によれば、スプールの軸線方向に対して垂直な断面が楕円形状に形成されている。これにより、スリーブの周方向に対するスプールの移動が規制される。
【００１５】
請求項９に記載の発明によれば、アクチュエータは、電力の供給を受けると磁力を発生するコイルを有し、コイルへの供給電力に応じてスプールをその軸線方向に移動（ストローク）させる電磁アクチュエータである。
請求項１０に記載の発明によれば、第１ポートまたは第２ポートが、スリーブの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口している。
請求項１１に記載の発明によれば、第１ポートおよび第２ポートが、互いにスプール孔の軸線方向に所定距離を隔てた位置で開口している。
請求項１２に記載の発明によれば、スプールの第１ランドと絞り段部との間に、スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる第１段差を設けている。
請求項１３に記載の発明によれば、スプールの絞り段部と小径軸部との間に、スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる第２段差を設けている。
【００１６】
請求項１４に記載の発明によれば、スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、第１段差の高さをｙ１、スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、第２段差の高さをｙ２、スプールの軸線方向における、絞り段部の奥行きの長さをＬ１、スプールの軸線方向における、２つの第１、第２ランド間の距離の半分の長さをＬ２としたとき、ｙ１とＬ１との比（ｙ１／Ｌ１）は、
０．５×（ｙ２／Ｌ２）＜ｙ１／Ｌ１＜１．５×（ｙ２／Ｌ２）
の関係を満足する値に設定されている。
すなわち、ｙ１とＬ１との比（ｙ１／Ｌ１）を、｛０．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも大きく、且つ｛１．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも小さい値に設定することにより、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部での、第１ポートから連通部内へ流入する流体の流れ方向の変化が小さくなるため、より効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】スプールバルブを備えた電磁油圧制御弁を示した断面図である（実施例１）。
【図２】（ａ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図で、（ｃ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である（実施例１）。
【図３】（ａ）はオーバラップ領域における流入角度、スプールに印加される流体力を示した説明図で、（ｂ）はポート開口領域における流入角度、スプールに印加される流体力を示した説明図で、（ｃ）はスプールに印加する流体力に対するＩｎ−Ｏｕｔ流量の変化特性を示した特性図である（実施例１）。
【図４】（ａ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図で、（ｃ）は（ａ）のＪ部の拡大図である（実施例１）。
【図５】（ａ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図で、（ｃ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｄ）は（ｃ）のＥ−Ｅ断面図で、（ｅ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｆ）は（ｅ）のＦ−Ｆ断面図である（実施例２）。
【図６】スプールバルブを備えた電磁油圧制御弁を示した断面図である（従来例１）。
【図７】（ａ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図で、（ｃ）はスプールバルブのスプールを示した側面図で、（ｄ）は（ｃ）のＨ−Ｈ断面図である（従来例１）。
【図８】（ａ）はＩｎ−Ｏｕｔ流量におけるオーバラップ領域を示した説明図で、（ｂ）はＩｎ−Ｏｕｔ流量におけるポート開口領域を示した説明図で、（ｃ）はスプールに印加する流体力に対するＩｎ−Ｏｕｔ流量を示した特性図である（従来例１）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部において、第１ポートから連通部内へ流入する流体の流入角度の適正化を図ることで、十分な開口面積および十分な動作応答性を確保するという目的を、スプールの第１ランドと小径軸部との間に、第１ポートから連通部への流体の流入角度を制御する絞り段部を設け、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部においても、第１ポートから連通部内へ流入する流体の流入角度を小さく抑制したことで実現した。
【実施例１】
【００１９】
［実施例１の構成］
図１ないし図３は本発明の実施例１を示したもので、図１はスプールバルブを備えた電磁油圧制御弁を示した図で、図２はスプールバルブのスプールを示した図である。
【００２０】
本実施例の油圧制御装置は、自動車に搭載される自動変速機（オートマチックトランスミッション）の変速制御に使用されるものである。
油圧制御装置は、複数の油路を有するバルブボディ（図示せず）と、このバルブボディに取り付けられて、バルブボディの油路Ｌ１〜Ｌ６と共に油圧回路を構成する複数の電磁油圧制御弁と、ドライバー等から要求された変速状態を実現するように複数の電磁油圧制御弁（電磁弁）を制御する制御ユニット（ＴＣＵ）とを備えている。
【００２１】
バルブボディは、複数の電磁油圧制御弁を保持するバルブ保持部材であって、複数の電磁油圧制御弁を挿入する複数のバルブ挿入溝、およびこのバルブ挿入溝にそれぞれ連通する油路Ｌ１〜Ｌ６を有している。
ＴＣＵは、バルブボディに搭載されて、複数の電磁油圧制御弁を駆動することで、自動変速機の変速制御等を行う。
バルブボディおよびＴＣＵは、トランスミッションケースの下部に取り付けられるオイルパン内に設置されている。
【００２２】
複数の電磁油圧制御弁のうちの少なくとも１つの電磁油圧制御弁は、内燃機関（エンジン）により駆動される油圧発生手段であるオイルポンプ（図示せず）によって発生した油圧（ライン圧）を調圧して自動変速機に組み込まれる摩擦係合要素（クラッチまたはブレーキ）へ送るソレノイドバルブである。
電磁油圧制御弁は、ライン油圧を入力すると共に、入力したライン油圧を調圧して出力するスプールバルブと、このスプールバルブを駆動する電磁アクチュエータであるリニアソレノイドとを備えている。
【００２３】
スプールバルブは、バルブボディのバルブ挿入溝（凹部）内に嵌合配置される円筒状のスリーブ１と、このスリーブ１のスプール孔２内に往復移動（摺動）可能に嵌合配置されるスプール３と、スリーブ１の軸線方向の一端（前端）に螺子締結されるエンドプレート（プラグ）４と、スプール３とエンドプレート４との間に設置されたリターンスプリング５とを備えている。
ここで、本実施例では、バルブボディとスリーブ１とが別パーツ化されているが、バルブボディとスリーブ１とを一体化することで、バルブボディのバルブ挿入溝の周縁をスプール３を収容するスリーブとして使用しても良い。
【００２４】
スリーブ１の内部には、軸線方向の一端側から他端側まで真っ直ぐに延びるスプール孔２が形成されている。このスリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面と、スプール３の第１小径軸部（スプール軸部６）との間には、連通部である円筒状の連通室７が形成されている。また、スリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面と、スプール３の第２小径軸部（スプール軸部８）との間には、円筒状のフィードバック室９が形成されている。
スリーブ１には、自動変速機で使用される作動油（オイル）が流出入する複数のポートが、スリーブ１の内部と外部とをスプール孔２の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に連通している。
【００２５】
複数のポートは、バルブボディの油路Ｌ１に連通するインレットポート（Ｉｎポート）１１と、バルブボディの油路Ｌ２に連通するアウトレットポート（Ｏｕｔポート）１２と、バルブボディの油路Ｌ３に連通するフィードバックポート（Ｆ／Ｂポート）１３と、バルブボディの油路Ｌ４〜Ｌ６に連通する排出ポート（Ｅｘポート）１４〜１６とからなる。
インレットポート１１のポート開口部の周縁（開口周縁）には、スプール３の外周面が摺接するシート（摺接面）１７が一体的に形成されている。また、スリーブ１のソレノイド側の端部には、リニアソレノイドに結合する円環状のフランジ１８が一体的に形成されている。
スプール３は、スリーブ１の内径よりも小さい外径を有するスプール軸部６、８と、複数のポート間の連通状態を制御する複数の第１〜第３ランド２１〜２３とを備えている。また、第１ランド２１とスプール軸部６との間には、インレットポート１１から連通室７への作動油の流入角度を制御する絞り段部２４が一体的に形成されている。
なお、スプールバルブの主要部品であるスリーブ１およびスプール３の詳細は、後述する。
【００２６】
リニアソレノイドは、スプール３と一体移動可能に連結した非磁性体製のシャフト３１と、スプール３およびシャフト３１と一体移動可能に連結した磁性体製のプランジャ３２と、通電されると周囲に磁束を発生するコイル３３と、このコイル３３と外部回路（外部電源や外部制御回路：ＴＣＵ）との接続を行うための外部接続用コネクタ３４と、コイル３３の内周側に磁路を形成するコイル内周側固定コア（ステータコア４１、４２、磁気抵抗部４３）と、コイル３３の外周側に磁路を形成するコイル外周側固定コア（有底円筒状のヨーク４４）とを備えている。
【００２７】
プランジャ３２は、コイル３３が通電されると励磁（磁化）される磁性金属（例えば鉄等の強磁性材料）よりなる磁性移動体である。
プランジャ３２は、コイル３３への通電に伴って形成される磁気回路の一部を構成する磁性移動体であって、ステータコア４２内をその軸線方向に往復摺動可能な可動コア（ムービングコア）である。このプランジャ３２は、スプール３に伝わるリターンスプリング５の付勢力によってスプール３、シャフト３１と共に、ヨーク４４の底面側へ付勢される。また、プランジャ３２には、ステータコア４２内での変位に伴うプランジャ前後空間の空気の流動を確保するために、プランジャ両端面を連通する呼吸孔３５が軸線方向に設けられている。
【００２８】
コイル３３は、電力の供給を受けると（電流印加または通電されると）、プランジャ３２をステータコア４１の磁気吸引部３６側に引き寄せる磁力を発生する磁束発生手段（磁力発生手段）である。コイル３３が通電されると、プランジャ３２、ステータコア４１、４２、磁気抵抗部４３およびヨーク４４を磁束が集中して通る磁気回路が形成される。
コイル３３は、磁力によってスプール３、シャフト３１およびプランジャ３２を、スリーブ１とスプール３の軸線方向の一方側（前方側）へ駆動するものである。コイル３３は、絶縁性を有する合成樹脂製のボビン３７に、絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したソレノイドコイルである。
【００２９】
コイル３３は、ボビン３７に巻装されたコイル部、およびこのコイル部より引き出された一対のコイル端末リードを有している。
一対のコイル端末リードは、外部接続用コネクタ３４のターミナル（外部接続端子）３８を介して、外部回路（外部電源や外部制御回路：ＴＣＵ）と接続されている。なお、コイル３３の外周部、およびコイル３３とターミナル３８との導通接合部は、絶縁性を有するモールド樹脂材により被覆されて保護されている。
モールド樹脂材の外周部は、ターミナル３８の先端を露出して収容する外部接続用コネクタ３４のハウジングを形成している。
【００３０】
コイル内周側固定コアおよびコイル外周側固定コアよりなる磁気固定子は、コイル３３が通電されると励磁（磁化）される磁性金属（例えば鉄等の強磁性材料）よりなる磁性固定体である。
コイル内周側固定コアは、シャフト３１およびプランジャ３２をその軸線方向に摺動可能に嵌合支持するステータコア４１、４２と、ステータコア４１、４２間の磁束の漏れを低減する磁気抵抗部４３とを磁性材により一体的に設けた一体部品である。
磁気抵抗部４３は、ステータコア４１、４２を連結する薄肉部によって構成されている。
ヨーク４４は、開放された開口端側から奥側まで延びる第１、第２凹部、および第１凹部の底面と第２凹部の底面との間に形成される円筒状の段差４５を磁性材により一体的に設けた一体部品である。
なお、ステータコア４１とステータコア４２とが非磁性材を挟んで連結していても良い。
【００３１】
ここで、本実施例の電磁油圧制御弁では、リニアソレノイドのコイル３３への印加電圧値または供給電流値等の供給電力が増加する程、初期位置に対する、スプール３、シャフト３１およびプランジャ３２のストローク量（リフト量、移動量）が大きく（または小さく）なるように構成されている。
また、電磁油圧制御弁では、スリーブ１のフランジ１８とステータコア４１のフランジ４６との外径を一致させ、フランジ１８、４６をヨーク４４の開口端側の薄肉部４７の内面に収納した後に、薄肉部４７を内側に折り曲げてフランジ１８、４６をかしめ固定している。また、ヨーク４４の段差４５で、スリーブ１およびステータコア４１、４２の同軸をとっている。
これにより、プランジャ３２とステータコア４１との間に、摺動クリアランスとしても機能する、非常に狭いサイドギャップを形成できるので、スリーブ１、スプール３、シャフト３１、プランジャ３２、ステータコア４１、４２およびヨーク４４が同軸的に配置される。
【００３２】
以上のように構成されたリニアソレノイドでは、ターミナル３８を介してコイル３３が通電されると、ヨーク４４、ステータコア４１、プランジャ３２、ステータコア４２、ヨーク４４の順にコイル３３の周囲を周回するように磁束が流れる磁気回路が形成される。これにより、ステータコア４１の磁気吸引部３６とプランジャ３２との間に磁気吸引力が作用してプランジャ３２が吸引される。
ここで、プランジャ３２の先端面には、ステータコア４１の軸受け部の摺動孔を軸線方向に摺動可能なシャフト３１が当接しているので、プランジャ３２の吸引に伴ってシャフト３１が軸線方向の前方側（図示左方向）に押し出される。この結果、スプールバルブのスプール３がリニアソレノイドにより駆動される。
【００３３】
次に、本実施例のスプールバルブの詳細を図１ないし図３に基づいて説明する。
スプールバルブは、フランジ１８がヨーク４４の開口端部およびステータコア４１のフランジ４６に取り付けられた円筒状のスリーブ１と、リニアソレノイドのシャフト３１の先端に連結されたスプール３と、スリーブ１の軸線方向の一端側開口部を塞ぐエンドプレート４と、スプール３を軸線方向の他方側（後方側、ソレノイド側）へ付勢するリターンスプリング５とを備えている。なお、エンドプレート４は、スリーブ１に対する捩じ込み位置を調整することで、リターンスプリング５の付勢力（バネ荷重）を調整することが可能である。
【００３４】
スリーブ１は、例えばアルミニウム合金等の金属材料によって円筒形状に形成されており、スプール３を摺動自在に支持するスプール支持部材である。
スリーブ１の軸線方向の中央部では、オイルポンプから圧送された作動油を、スリーブ１の外部（油路Ｌ１）からスプール孔２の内部（連通室７）に流入させるためのインレットポート１１が形成されている。
インレットポート１１の図示右隣には、スリーブ１の外部（油路Ｌ２）を介して、クラッチ（またはブレーキ）へ作動油を吐出させるアウトレットポート１２が形成されている。
インレットポート１１の図示左隣には、アウトレットポート１２から吐出された作動油を外部に形成された油路Ｌ３を介して入力してスプール３をフィードバックするフィードバックポート１３が形成されている。
【００３５】
インレットポート１１およびアウトレットポート１２は、互いにスプール孔２の軸線方向に所定距離を隔てた位置で開口している。また、インレットポート１１およびフィードバックポート１３は、互いにスプール孔２の軸線方向に所定距離を隔てた位置で開口している。
フィードバックポート１３の図示左隣には、スリーブ１の外部（油路Ｌ４）を介して、作動油をドレンする排出ポート１４が形成されている。
アウトレットポート１２の図示右隣には、スリーブ１の外部（油路Ｌ５、Ｌ６）を介して、作動油をドレンする排出ポート１５、１６が形成されている。
インレットポート１１のポート開口部の周縁（開口周縁）には、スプール３の第１ランド２１の外周面が摺接する凹曲面形状のシート１７が一体的に形成されている。
【００３６】
インレットポート１１は、スリーブ１の外部（油路Ｌ１）からスプール孔２の内部（連通室７）へ向かって作動油を流入させる第１ポート（入力ポート）である。このインレットポート１１は、スリーブ１の外周面で開口した第１連通孔、およびこの第１連通孔とスプール孔側で連通すると共に、スリーブ１の内周面で開口した円環状の第１凹溝（入力溝）５１を有している。
インレットポート１１の第１連通孔は、第１凹溝５１の周面で、スリーブ１の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口し、スリーブ１の半径方向に延設されている。
第１凹溝５１は、スリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面に円周方向に延長されている。この第１凹溝５１は、スリーブ１の内周面から半径方向の外部側へ凹んでいる。
【００３７】
アウトレットポート１２は、スプール孔２の内部（連通室７）からスリーブ１の外部（油路Ｌ２）へ向かって作動油を流出させる第２ポート（出力ポート）である。このアウトレットポート１２は、スリーブ１の外周面で開口した第２連通孔、およびこの第２連通孔とスプール孔側で連通すると共に、スリーブ１の内周面で開口した円環状の第２凹溝（出力溝）５２を有している。
アウトレットポート１２の第２連通孔は、第２凹溝５２の周面で、スリーブ１の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口し、スリーブ１の半径方向に延設されている。 第２凹溝５２は、第１凹溝５１と同様に、スリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面に円周方向に延長されている。この第２凹溝５２は、スリーブ１の内周面から半径方向の外部側へ凹んでいる。
【００３８】
フィードバックポート１３は、スリーブ１の外部（油路Ｌ３）からスプール孔２の内部（フィードバック室９）へ向かって作動油を流入させる第３ポートである。なお、油路Ｌ３は、油路Ｌ２を介して、アウトレットポート１２に連通している。
フィードバックポート１３は、スリーブ１の外周面で開口した第３連通孔、およびこの第３連通孔とスプール孔側で連通すると共に、スリーブ１の内周面で開口した円環状の第３凹溝（フィードバック溝）５３を有している。
フィードバックポート１３の第３連通孔は、第３凹溝５３の周面で、スリーブ１の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口し、スリーブ１の半径方向に延設されている。
第３凹溝５３は、第１、第２凹溝５１、５２と同様に、スリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面に円周方向に延長されている。この第３凹溝５３は、スリーブ１の内周面から半径方向の外部側へ凹んでいる。
【００３９】
排出ポート１４〜１６は、スプール孔２の内部からスリーブ１の外部（油路Ｌ４〜Ｌ６）へ向かって連通室７またはフィードバック室９からリークした作動油を流出させる第４〜第６ポートである。排出ポート１４、１５は、スリーブ１の外周面で開口した第４、第５連通孔、およびこの第４、第５連通孔とスプール孔側で連通すると共に、スリーブ１の内周面で開口した円環状の第４、第５凹溝（排出溝）５４、５５を有している。
排出ポート１４、１５の第４、第５連通孔は、第４、第５凹溝５４、５５の周面で、スリーブ１の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口し、スリーブ１の半径方向に延設されている。
第４、第５凹溝５４、５５は、第１〜第３凹溝５１〜５３と同様に、スリーブ１の内周面、つまりスプール孔２の孔壁面に円周方向に延長されている。これらの第４、第５凹溝５４、５５は、スリーブ１の内周面から半径方向の外部側へ凹んでいる。
また、排出ポート１６は、スリーブ１の外周面で開口した第６連通孔を有している。
排出ポート１６の第６連通孔は、スリーブ１の内周面で、スリーブ１の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口し、スリーブ１の半径方向に延設されている。
【００４０】
スプール３は、例えばアルミニウム合金等の金属材料によって円柱形状に形成されており、スリーブ１のスプール孔２内に往復移動可能に挿入されている。このスプール３は、その軸線方向に対して垂直な断面が楕円形状に形成されており、スプール軸部６、８、複数の第１〜第３ランド２１〜２３および絞り段部２４を備えている。
スプール軸部６は、第１〜第３ランド２１〜２３よりも小さい直径（外径）を有し、第１ランド２１と第２ランド２２とを連動可能に連結している。
スプール軸部８は、第１〜第３ランド２１〜２３よりも小さい直径（外径）を有し、第１ランド２１と第３ランド２３とを連動可能に連結している。
ここで、スプール軸部８の外径は、スプール軸部６の外径よりも大きい。
【００４１】
複数の第１〜第３ランド２１〜２３は、スリーブ１の内径と略同一の外径を有している。これらの第１〜第３ランド２１〜２３の外周面は、スリーブ１のスプール孔２の孔壁面と摺動する摺動部（摺動面）となっている。なお、複数の第１〜第３ランド２１〜２３の摺動面とスリーブ１のスプール孔２の孔壁面との間には、スプール３の往復摺動を可能とするための摺動クリアランスが形成されている。
第１ランド２１は、スプール軸部６、８よりも大きい直径（外径）を有している。
第２ランド２２は、スプール軸部６、８よりも大きい直径（外径）を有し、且つ第１ランド２１と同一の直径（外径）を有している。
第３ランド２３は、スプール軸部６、８よりも大きい直径（外径）を有している。
ここで、第３ランド２３の外径は、２つの第１、第２ランド２１、２２の外径よりも小さい。
【００４２】
本実施例のスプールバルブでは、スプール３の移動量（ストローク量）が第１所定値以下の時に、第１ランド２１がインレットポート１１全面と重なり、インレットポート１１を完全に閉鎖する。このとき、スリーブ１のスプール孔２の孔壁面とスプール軸部６の外周との間に形成される連通室７は、少なくともアウトレットポート１２に連通している。 また、スプールバルブでは、スプール３のストローク量が第１所定値よりも大きい第２所定値以上の時に、第１ランド２１がインレットポート１１と部分的に重なり、インレットポート１１を部分的に開放する。あるいは第１ランド２１がインレットポート１１全面を開放する。このとき、スリーブ１のスプール孔２の孔壁面とスプール軸部６の外周との間に形成される連通室７は、インレットポート１１とアウトレットポート１２とを連通している。
すなわち、スプール３の第１ランド２１は、スリーブ１のシート１７に対する移動量に応じてインレットポート１１の開口面積を変更する機能を有している。また、スリーブ１のスプール孔２の孔壁面とスプール軸部６の外周との間に形成される連通室７は、アウトレットポート１２に常時連通している。
また、スプール３の第１ランド２１とスプール軸部６との間には、スプール３の軸線方向に奥行き（長さ）を有する１段以上の絞り段部２４が一体的に形成されている。
【００４３】
本実施例のスプール３は、第１ランド２１と絞り段部２４との間に設けられて、スプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる円環状の第１段差６１と、スプール軸部６と絞り段部２４との間に設けられて、スプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる円環状の第２段差６２と、スプール軸部６と第２ランド２２との間に設けられて、スプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる円環状の第３段差６３とを備えている。
これにより、絞り段部２４の軸線方向の一端が第１段差６１を介して第１ランド２１に接続し、また、スプール軸部６の軸線方向の一端が第２段差６２を介して絞り段部２４に接続し、また、スプール軸部６の軸線方向の他端が第３段差６３を介して第２ランド２２に接続している。
【００４４】
ここで、スプール３の第１ランド２１は、図２（ａ）、（ｂ）および図３に示したように、その連通室７側（スプール軸部６側）の端面（第１段差６１）に、第１ランド２１の外周面からスプール１の中心軸線側の所定位置（絞り段部２４の外周面と一致する位置）までスプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成される複数のノッチ７１を備えている。
また、スプール３の第１ランド２１は、図２（ｃ）、（ｄ）および図３に示したように、その連通室７側（スプール軸部６側）の端面に、第１ランド２１の外周面からスプール１の中心軸線側の所定位置（スプール軸部６の外周面と一致する位置）までスプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成される複数のノッチ７２を備えている。
【００４５】
複数のノッチ７１、７２は、第１ランド２１の円周方向に所定の間隔（例えば１８０°の角度間隔）で形成されている。また、複数のノッチ７１、７２は、スリーブ１の第１凹溝５１を伴って油路Ｌ１およびインレットポート１１の第１連通孔から連通室７へ流入する作動油の流量（特に微少流量）を制御するものである。これにより、スプール３のストローク変化（移動量）に対してインレットポート１１の開口面積が緩やかに変化する特性（ストローク−開口面積特性）を備えたスプールバルブを構成できる。
なお、複数のノッチ７１、７２の幅を、第１段差６１の垂直面から第１ランド２１の外周面またはノッチ底面へ向かって徐々に狭くしても良い。この場合には、スプール３の移動（ストローク）に伴ってインレットポート１１の開口面積が徐々に増加する、滑らかな開口特性となる。これによって、スプールバルブの流量特性は、開口特性に依存するので、急激に流量が増加する特性ではなく、滑らかな流量特性を得ることができる。
【００４６】
ここで、本実施例のスプールバルブは、図３および図４に示したように、次の特徴（スプール３の絞り段部２４の形状）を備えている。
スプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、第１ランド２１の外周面と絞り段部２４の外周面との距離（第１段差６１の高さ）をｙ１とし、スプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、スプール軸部６の外周面と第１ランド２１の外周面との距離（第１段差６１の高さ＋第２段差６２の高さ）をｙ２とし、スプール３の軸線方向における、絞り段部２４の奥行きの長さをＬ１とし、スプール３の軸線方向における、２つの第１、第２ランド２１、２２間の距離の半分の長さをＬ２としたとき、
ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）は、
０．５×（ｙ２／Ｌ２）＜ｙ１／Ｌ１＜１．５×（ｙ２／Ｌ２）
の関係を満足する値に設定されている。
なお、ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）と、ｙ２とＬ２との比である（ｙ２／Ｌ２）とを一致させることが望ましい。
【００４７】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の電磁油圧制御弁の作動を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。 コイル３３へ電力が供給されていない場合、スプール３は、リターンスプリング５の付勢力によりソレノイド側の初期位置に止まっている。
つまりスプール３のストローク量が第１所定値以下のとき、スプール３の第１ランド２１がインレットポート１１を塞ぐ（全閉する）。また、絞り段部２４の端面（第２段差６２）と第２ランド２２の端面（第３段差６３）との間で、且つスプール軸部６の周囲を取り囲むように設けられる連通室７が、アウトレットポート１２と排出ポート１５とを連通する。
【００４８】
したがって、オイルポンプからバルブボディの油路Ｌ１を経てインレットポート１１に流入している作動油は、スリーブ１のスプール孔２の内部への流入が阻止される。また、クラッチ（またはブレーキ）から油路Ｌ２を経てアウトレットポート１２まで戻された作動油は、連通室７を介して排出ポート１５から油路Ｌ５へ排出されて、クラッチ（またはブレーキ）に作用している油圧が下降する。
このように、本実施例の電磁油圧制御弁は、コイル３３への電力の供給が成されない時に、インレットポート１１とアウトレットポート１２との連通が遮断されるため、ノーマリクローズタイプのソレノイドバルブ（電磁スプールバルブ）として機能する。
【００４９】
一方、コイル３３へ電力が供給（電流印加）されると、コイル３３を流れる電流の大きさに対応した磁気吸引力でステータコア４１の磁気吸引部３６にプランジャ３２が吸引される。これに伴って、先端にスプール３が連結されたシャフト３１が軸線方向の前方側へ押し出されることにより、スプール３がエンドプレート４側へ移動する。
ここで、スプール３がエンドプレート４側に移動してスプール３のストローク量が第１所定値よりも大きい第２所定値以上となったとき、ノッチ７１、７２を介して、連通室７とインレットポート１１とが連通する。これにより、連通室７を介して、インレットポート１１の第１連通孔および第１凹溝５１とアウトレットポート１２の第２連通孔および第２凹溝５２とを連通する。
このとき、スプール３は、プランジャ３２の推力（磁気吸引力）とリターンスプリング５の付勢力とアウトレットポート１２からフィードバックポート１３へ入力される作動油の圧力（フィードバック油圧）によりスプール３に作用するフィードバック力（軸力）とが釣り合う位置で停止し、スプール３がエンドプレート４側に移動する程、インレットポート１１の第１連通孔および第１凹溝５１の開口面積を拡げる。
【００５０】
したがって、オイルポンプから油路Ｌ１を経てインレットポート１１の第１連通孔に流入している作動油は、ノッチ７１、７２、第１凹溝５１を介してスリーブ１のスプール孔２の内部（連通室７）へ流入する。さらに、連通室７から第２凹溝５２を介してアウトレットポート１２の第２連通孔から油路Ｌ２へ出力されて、クラッチ（またはブレーキ）に作用する油圧が上昇する。
さらに、スプール３のストローク量がより大きくなると、スプール３のストローク量の増加に伴ってインレットポート１１の第１連通孔および第１凹溝５１の開口面積が大きくなる。これに伴ってアウトレットポート１２の第２連通孔から油路Ｌ２へ出力されて、クラッチ（またはブレーキ）に作用する油圧が大きくなる。つまりスプール３の第１ランド２１とインレットポート１１との一部が重なるオーバラップ量に応じてクラッチ（またはブレーキ）に出力される油圧が調圧される。
【００５１】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の油圧制御装置のバルブボディに組み込まれる電磁油圧制御弁は、バルブボディに保持されるスリーブ１のスプール孔２内にスプール３を往復摺動可能に収容したスプールバルブと、このスプールバルブのスプール３を動作させる電磁アクチュエータとしてのリニアソレノイドとによって構成されている。
スプール３の第１ランド２１の連通室７側（スプール軸部６側）の端面には、スリーブ１のインレットポート１１とスプール３の第１ランド２１とが重なりインレットポート１１が閉鎖状態（遮断状態）となる（オーバラップする）オーバラップ領域から、インレットポート１１が開放状態となるポート開口領域へ移行する際に、インレットポート１１の開口面積の急変を抑制するためのノッチ７１、７２が形成されている。
【００５２】
そして、スプール３のスプール軸部６と第１ランド２１との間に、スリーブ１のインレットポート１１からスリーブ１のスプール孔２の内部（連通室７）への作動油の流入角度を制御する絞り段部２４を設けている。
ここで、作動油の流入角度とは、第１ランド２１の表面（外周面）と第１段差６１の端面（垂直面）とが交差する稜線（ＥＬ１）から、絞り段部２４の表面（外周面）と第２段差６２の端面（垂直面）とが交差する稜線（ＥＬ２）を通り、スプール軸６の表面（外周面）の所定位置（Ｐ）に至る直線（Ｌ）とスプール軸６の軸線方向に延びる外形線との角度のことを言う（図４参照）。
【００５３】
これによって、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部において、インレットポート１１から連通室７内へ流入する作動油の流れの方向が急変するような不具合の発生が生じ難くなるので、図３（ａ）に示したオーバラップ領域から、図３（ｂ）に示したポート開口領域へ移行した場合であっても、インレットポート１１から連通室７内へ流入する作動油の流入角度が小さいままとなる。
オーバラップ領域では、インレットポート１１と連通室７とが連通し、連通室７内へ流入した作動油は、スプール軸部６の表面を開弁（Ｘ）方向および閉弁（Ｙ）方向双方に流れる。また、ポート開口領域では、インレットポート１１と連通室７とが連通し、連通室７内へ流入した作動油は、スプール軸部６の表面を開弁（Ｘ）方向および閉弁（Ｙ）方向双方に流れる。
【００５４】
すなわち、オーバラップ領域からポート開口領域へ移行した場合であっても、インレットポート１１から連通室７への作動油の流入角度を小さく抑制することができる。これにより、スプール３の第２ランド２２の端面（第３段差６３）に印加される流体力、つまりインレットポート１１の開口面積を小さくする側（閉弁方向）に作用する流体力が急激に増加することはない。
【００５５】
また、ポート開口領域であっても、インレットポート１１から連通室７への作動油の流入角度が小さい状態が継続されるため、インレットポート１１から連通室７を経てアウトレットポート１２へ向かう作動油の流量（Ｉｎ−Ｏｕｔ流量）の変化（増加）に対応して、スプール３の第２ランド２２に印加される流体力が連続的に滑らかに変化（増加）する（図３（ｃ）参照）。
具体的には、オーバラップ領域では、開弁方向の流体力（Ｘ）と閉弁方向の流体力（Ｙ）とが作用するので、スプール３の第２ランド２２の端面（第３段差６３）に印加される流体力（Ｚ）は小となる。また、ポート開口領域では、開弁方向の流体力（Ｘ）と閉弁方向の流体力（Ｙ）とが作用するので、スプール３の第２ランド２２の端面（第３段差６３）に印加される流体力（Ｚ）は小のままとなる。
【００５６】
したがって、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部において、リニアソレノイドのコイル３３への供給電力（印加電圧値または供給電流値）に対応したストローク量を得ることができるので、リニアソレノイドのコイル３３への供給電力（印加電圧値または供給電流値）に対応した、インレットポート１１の開口面積、つまり十分な開口面積を確保することができる。
また、電磁アクチュエータの動力（リニアソレノイドのコイル３３の磁気吸引力）を利用してシャフト３１、プランジャ３２およびスプール３をその軸線方向（ストローク方向）へ移動（ストローク）させる際の、シャフト３１、プランジャ３２およびスプール３の動作応答性を向上することができる。
【００５７】
ここで、スプール３の絞り段部２４の理想形状は、ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）と、ｙ２とＬ２との比である（ｙ２／Ｌ２）とが一致している場合である（図４（ｂ）参照）。この場合には、インレットポート１１と連通室７とが連通し、インレットポート１１から連通室７内へ流入した作動油が、スプール軸部６の表面を開弁方向（Ｘ方向）および閉弁方向（Ｙ方向）に均等に流れる。このとき、スプール３の第２ランド２２の端面（第３段差６３）に対してインレットポート１１の閉弁方向に作用する流体力が最小となる。
なお、スプール３の絞り段部２４の実際の適用形状は、スリーブ１またはスプール３の製造ばらつきを考慮して、ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）を、｛０．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも大きく、且つ｛１．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも小さい値に設定しても良い。この場合、オーバラップ領域とポート開口領域との境界部での、インレットポート１１から連通室７内へ流入する作動油の流れ方向の変化が小さくなるため、より効果的である。
【実施例２】
【００５８】
図５は本発明の実施例２を示したもので、図５はスプールバルブのスプールを示した図である。
【００５９】
本実施例のスプール３は、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、その軸線方向に対して垂直な断面が円形状に形成されており、スプール軸部６、８、複数の第１〜第３ランド２１〜２３および絞り段部２４を備えている。
スプール３の絞り段部２４は、実施例１及び２と同様に、ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）と、ｙ２とＬ２との比である（ｙ２／Ｌ２）とが一致する形状となるように設定されている。なお、スリーブ１またはスプール３の製造ばらつきを考慮して、ｙ１とＬ１との比である（ｙ１／Ｌ１）を、｛０．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも大きく、且つ｛１．５×（ｙ２／Ｌ２）｝よりも小さい値に設定しても良い。
【００６０】
ここで、本実施例のスプール３の第１ランド２１は、図５（ｃ）、（ｄ）に示したように、その連通室７側（スプール軸部６側）の端面（第１段差６１）に、第１ランド２１の外周面からスプール１の中心軸線側の所定位置（絞り段部２４の外周面と一致する位置）までスプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成される複数のノッチ７１を備えている。
また、スプール３の第１ランド２１は、図５（ｅ）、（ｆ）に示したように、その連通室７側（スプール軸部６側）の端面に、第１ランド２１の外周面からスプール１の中心軸線側の所定位置（スプール軸部６の外周面と一致する位置）までスプール３の軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成される複数のノッチ７２を備えている。
【００６１】
［変形例］
本実施例では、本発明の流体制御弁を、自動車の自動変速機の油圧制御を行う油圧制御装置に組み込まれる電磁油圧制御弁に適用しているが、本発明の流体制御弁を、流体圧制御弁、流体流量制御弁、流路切替制御弁に適用しても良い。
また、流体制御弁として、自動変速機で使用する作動油（ＡＴＦ、オイル）だけでなく、内燃機関（エンジン）に供給する燃料、内燃機関（エンジン）や自動変速機の摺動部に供給する潤滑油、内燃機関（エンジン）等の高温部に循環供給される冷却水等の流量、圧力を制御する流体制御弁に適用しても良い。
【００６２】
本実施例では、本発明のスプールバルブのスプール３を駆動するアクチュエータを、電磁アクチュエータであるリニアソレノイドによって構成しているが、本発明のスプールバルブを動作させるアクチュエータを、電動モータを駆動源とする電動アクチュエータ、電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータによって構成しても良い。
本実施例のスプール３のノッチ７１、７２の幅を、第１段差６１の垂直面から第１ランド２１の外周面へ向かって徐々に狭くしても良い。この場合、スプール３の移動によってインレットポート１１の開口面積が徐々に増加する、滑らかな開口特性となる。よって、スプールバルブの流量特性は、開口特性に依存するので、滑らかな流量特性を得ることができる。
【００６３】
また、複数のノッチ７１、７２は、断面形状が凹形状の凹みであるが、凹形状として半円形状、楕半円形状、長半円形状であっても、矩形状であっても構わない。また、ノッチ７１、７２は、第１ランド２１の端面に１個だけ設けても良い。
なお、図４および図５（ａ）に示したように、複数のノッチ７１、７２を設けなくても良い。
また、ノッチの代わりに、スリーブ１のインレットポート１１の開口周縁の一部、あるいはスプール３の第１ランド２１の外周面と第１段差６１の垂直面とが交差する稜線（エッジライン：ＥＬ１）に、第１ランド２１がインレットポート１１を閉鎖状態（全閉状態）から開弁し始める開弁初期における特性（スプール３のストローク量−開口面積特性、流量特性）を定めるための面取りを設けても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１ スリーブ
２ スリーブのスプール孔
３ スプール
６ スプール軸部（第１小径軸部）
７ 連通室（連通部）
８ スプール軸部（第２小径軸部）
９ フィードバック室
１１ インレットポート（第１ポート）
１２ アウトレットポート（第２ポート）
１３ フィードバックポート（第３ポート）
１７ スリーブのシート（摺接面）
２１ 第１ランド
２２ 第２ランド
２３ 第３ランド
２４ 絞り段部
５１ インレットポートの第１凹溝
５２ アウトレットポートの第２凹溝
５３ フィードバックポートの第３凹溝
６１ 第１段差
６２ 第２段差
６３ 第２段差
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）軸線方向に延びるスプール孔、およびこのスプール孔の内部と外部を連通する複数のポートを有する筒状のスリーブと、
（ｂ）このスリーブのスプール孔内に往復摺動可能に支持されて、前記複数のポートの連通状態を制御する２つの第１、第２ランド、およびこれらの第１、第２ランドを連動可能に連結する小径軸部を有するスプールと、
（ｃ）このスプールをその移動方向に駆動するアクチュエータと
を備えた流体制御弁において、
前記複数のポートは、前記スリーブの内面で開口し、且つ外部から内部へ向けて流体を流入させる第１ポート、および前記スリーブの内面で開口し、且つ内部から外部へ向けて流体を流出させる第２ポートを有し、
前記スリーブの内面と前記小径軸部の外面との間には、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通する連通部が設けられており、
前記第１ランドと前記小径軸部との間には、前記第１ポートから前記連通部への流体の流入角度を制御する絞り段部が設けられていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の流体制御弁において、
前記スリーブは、前記第１ポートの開口周縁に設けられて、前記第１ランドの外面が摺接するシートを有し、
前記第１ランドは、前記シートに対する移動量に応じて前記第１ポートの開口面積を変更することを特徴とする流体制御弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の流体制御弁において、
前記第１ランドは、前記スプールのストローク量が第１所定値以下の時、前記第１ポートを閉鎖することを特徴とする流体制御弁。
【請求項４】
請求項３に記載の流体制御弁において、
前記第１ランドは、前記スプールのストローク量が前記第１所定値よりも大きい第２所定値以上の時、前記第１ポートを開放することを特徴とする流体制御弁。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記第１ランドは、その連通部側の端面に、前記第１ランドの外面から前記スプールの中心軸線側の所定位置まで前記スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成されるノッチを有していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項６】
請求項５に記載の流体制御弁において、
前記第１ランドの外面から前記スプールの中心軸線側の所定位置までとは、
前記第１ランドの外面から前記絞り段部の外面と一致する位置までのことであることを特徴とする流体制御弁。
【請求項７】
請求項５に記載の流体制御弁において、
前記第１ランドの外面から前記スプールの中心軸線側の所定位置までとは、
前記第１ランドの外面から前記小径軸部の外面と一致する位置までのことであることを特徴とする流体制御弁。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記スプールは、その軸線方向に対して垂直な断面が楕円形状に形成されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記アクチュエータは、電力の供給を受けると磁力を発生するコイルを有し、
前記コイルへの供給電力に応じて前記スプールをその軸線方向に移動させることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記第１ポートまたは前記第２ポートは、前記スリーブの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記第１ポートおよび前記第２ポートは、互いに前記スプール孔の軸線方向に所定距離を隔てた位置で開口していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記スプールは、前記第１ランドと前記絞り段部との間に、前記スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる環状の第１段差を有していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記スプールは、前記絞り段部と前記小径軸部との間に、前記スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる環状の第２段差を有していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、前記第１ランドと前記絞り段部との距離をｙ１、
前記スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、前記第１ランドと前記小径軸部との距離をｙ２、
前記スプールの軸線方向における、前記絞り段部の奥行きの長さをＬ１、
前記スプールの軸線方向における、前記２つの第１、第２ランド間の距離の半分の長さをＬ２としたとき、
ｙ１とＬ１との比（ｙ１／Ｌ１）は、
０．５×（ｙ２／Ｌ２）＜ｙ１／Ｌ１＜１．５×（ｙ２／Ｌ２）
の関係を満足する値に設定されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１】
（ａ）軸線方向に延びるスプール孔、およびこのスプール孔の内部と外部を連通する複数のポートを有する筒状のスリーブと、
（ｂ）このスリーブのスプール孔内に往復摺動可能に支持されて、前記複数のポートの連通状態を制御する２つの第１、第２ランド、およびこれらの第１、第２ランドを連動可能に連結する小径軸部を有するスプールと、
（ｃ）このスプールをその移動方向に駆動するアクチュエータと
を備えた流体制御弁において、
前記複数のポートは、前記スリーブの内面で開口し、且つ外部から内部へ向けて流体を流入させる第１ポート、および前記スリーブの内面で開口し、且つ内部から外部へ向けて流体を流出させる第２ポートを有し、
前記スリーブの内面と前記小径軸部の外面との間には、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通する連通部が設けられており、
前記第１ランドと前記小径軸部との間には、前記第１ポートから前記連通部への流体の流入角度を制御する絞り段部が設けられていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の流体制御弁において、
前記スリーブは、前記第１ポートの開口周縁に設けられて、前記第１ランドの外面が摺接するシートを有し、
前記第１ランドは、前記シートに対する移動量に応じて前記第１ポートの開口面積を変更することを特徴とする流体制御弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の流体制御弁において、
前記第１ランドは、前記スプールのストローク量が第１所定値以下の時、前記第１ポートを閉鎖することを特徴とする流体制御弁。
【請求項４】
請求項３に記載の流体制御弁において、
前記第１ランドは、前記スプールのストローク量が前記第１所定値よりも大きい第２所定値以上の時、前記第１ポートを開放することを特徴とする流体制御弁。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記第１ランドは、その連通部側の端面に、前記第１ランドの外面から前記スプールの中心軸線側の所定位置まで前記スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に切り込まれて形成されるノッチを有していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項６】
請求項５に記載の流体制御弁において、
前記第１ランドの外面から前記スプールの中心軸線側の所定位置までとは、
前記第１ランドの外面から前記絞り段部の外面と一致する位置までのことであることを特徴とする流体制御弁。
【請求項７】
請求項５に記載の流体制御弁において、
前記第１ランドの外面から前記スプールの中心軸線側の所定位置までとは、
前記第１ランドの外面から前記小径軸部の外面と一致する位置までのことであることを特徴とする流体制御弁。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記スプールは、その軸線方向に対して垂直な断面が楕円形状に形成されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記アクチュエータは、電力の供給を受けると磁力を発生するコイルを有し、
前記コイルへの供給電力に応じて前記スプールをその軸線方向に移動させることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記第１ポートまたは前記第２ポートは、前記スリーブの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に開口していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記第１ポートおよび前記第２ポートは、互いに前記スプール孔の軸線方向に所定距離を隔てた位置で開口していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記スプールは、前記第１ランドと前記絞り段部との間に、前記スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる環状の第１段差を有していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記スプールは、前記絞り段部と前記小径軸部との間に、前記スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向に延びる環状の第２段差を有していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、前記第１ランドと前記絞り段部との距離をｙ１、
前記スプールの軸線方向に対して垂直な半径（放射）方向における、前記第１ランドと前記小径軸部との距離をｙ２、
前記スプールの軸線方向における、前記絞り段部の奥行きの長さをＬ１、
前記スプールの軸線方向における、前記２つの第１、第２ランド間の距離の半分の長さをＬ２としたとき、
ｙ１とＬ１との比（ｙ１／Ｌ１）は、
０．５×（ｙ２／Ｌ２）＜ｙ１／Ｌ１＜１．５×（ｙ２／Ｌ２）
の関係を満足する値に設定されていることを特徴とする流体制御弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２５５５０８（Ｐ２０１２−２５５５０８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２９７６５（Ｐ２０１１−１２９７６５）
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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