特開 2022-91552 電磁弁およびオイルポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022091552

(43)【公開日】2022-06-21

(54)【発明の名称】電磁弁およびオイルポンプ

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20220614BHJP

   F16K 3/24 20060101ALI20220614BHJP

   F04C 14/26 20060101ALI20220614BHJP

【ＦＩ】

F16K31/06 305L

F16K3/24 D

F04C14/26 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020204448

(22)【出願日】2020-12-09

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】岸 真人

(72)【発明者】

【氏名】井手 健太

(72)【発明者】

【氏名】中尾 太貴

(72)【発明者】

【氏名】松尾 康之

(72)【発明者】

【氏名】内山 慶信

【テーマコード（参考）】

3H044

3H053

3H106

【Ｆターム（参考）】

3H044AA02

3H044BB03

3H044CC21

3H044DD33

3H044DD43

3H053DA11

3H106DA02

3H106DA23

3H106DB02

3H106DB23

3H106DB32

3H106DC09

3H106DC17

3H106DD05

3H106EE07

3H106GC13

3H106KK02

3H106KK17

(57)【要約】

【課題】制御性の高い電磁弁および電磁弁が接続されたオイルポンプを提供する。
【解決手段】電磁弁Ｖは、外表面に環状溝３１を有し、ソレノイド部Ａへの通電により発生する駆動力によって軸Ｘ方向に沿って移動する筒状のスプール３と、環状溝３１と連通可能な流体流入口４１及び流体流出口４２を有し、スプール３を収容する筒状のスリーブ４と、駆動力の発生方向とは反対方向の付勢力でスプール３を付勢する付勢部材６と、を備え、ソレノイド部Ａに通電することにより、環状溝３１と流体流出口４２との連通面積が増大し、環状溝３１の両端には、軸Ｘ方向において、流体流出口４１と流体流入口４２との間に位置する第一ランド部３１ａと、流体流入口４１よりもソレノイド部Ａの側に位置する第二ランド部３１ｂとが形成されており、第一ランド部３１ａは、第二ランド部３１ｂよりも大径に形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外表面に環状溝を有し、ソレノイド部への通電により発生する駆動力によって軸方向に沿って移動する筒状のスプールと、
前記環状溝と連通可能な流体流入口及び流体流出口を有し、前記スプールを収容する筒状のスリーブと、
前記駆動力の発生方向とは反対方向の付勢力で前記スプールを付勢する付勢部材と、を備え、
前記ソレノイド部に通電することにより、前記環状溝と前記流体流出口との連通面積が増大し、
前記スプールの前記環状溝の両端には、前記軸方向において、前記流体流出口と前記流体流入口との間に位置し、前記スリーブの内周面に摺接する第一ランド部と、前記流体流入口よりも前記ソレノイド部の側に位置し、前記スリーブの内周面に摺接する第二ランド部とが形成されており、
前記第一ランド部は、前記第二ランド部よりも大径に形成されている電磁弁。

【請求項2】

前記スプールは、前記第二ランド部よりも更に前記ソレノイド部の側に第二環状溝を有しており、
前記第二環状溝は、前記軸方向において、前記第二ランド部と、前記第二ランド部と同径で前記第二ランド部よりも更に前記ソレノイド部の側に位置し、前記スリーブの内周面に摺接する第三ランド部との間に形成されている請求項１に記載の電磁弁。

【請求項3】

前記スリーブには、前記第二環状溝に流通する作動油を排出するドレン口が形成されている請求項２に記載の電磁弁。

【請求項4】

前記ドレン口は、前記流体流出口よりも前記ソレノイド部とは反対側に設けられており、
前記スプールには、前記ドレン口に連通するドレン流路が前記軸方向に沿って形成されていると共に、前記第二環状溝には、前記ドレン流路と連通するドレン孔が形成されている請求項３に記載の電磁弁。

【請求項5】

前記スプールは、前記ソレノイド部への通電により前記軸方向に沿って移動するプランジャに当接しており、
前記プランジャには、前記ドレン流路に連通する第二ドレン流路が前記軸方向に沿って貫通形成されている請求項４に記載の電磁弁。

【請求項6】

請求項１～５の何れか一項に記載の電磁弁の前記流体流出口と連通する連通路が形成されたハウジングを備え、
前記ハウジングの内部に、ロータと、当該ロータの外側に配置されて前記ロータの回転軸芯に対して偏芯した調整リングと、当該調整リングを付勢する第二付勢部材と、当該第二付勢部材の付勢力に対抗する方向に前記連通路を介して作動油が供給されて前記調整リングの偏心量を変更させる圧力室と、を備えたオイルポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁弁および当該電磁弁が接続されたオイルポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ソレノイド部への通電により軸方向に沿って移動する筒状のスプールと、スプールを収容する筒状のスリーブとを備えた電磁弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の電磁弁は、スリーブに流体流入口（文献では入力ポート）及び流体流出口（文献では出力ポート）を設け、スプールに流体流入口及び流体流出口に連通可能な環状溝（文献では連通室）を設けている。このスプールには、流体流出口に対してソレノイド部とは反対側に大径部及び小径部を有する括れ部が形成されている。この括れ部に流体流出口からの作動油を流入させることにより、大径部と小径部との面積差で流体流入口を閉塞する方向にスプールを移動させるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１０２１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の電磁弁にあっては、流体流出口と連通する括れ部を有しているため、作動油の粘度が高い低温時において括れ部に作動油が流入し難く、制御性能が低下する。また、括れ部に流入する作動油によりスプールが流体流入口を閉塞する方向に移動するため、流体流入口、環状溝及び流体流出口を介して括れ部に作用する流体圧が安定せず、制御性能を高めるうえで改善の余地がある。

【0006】

そこで、制御性の高い電磁弁および該電磁弁が接続されたオイルポンプが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る電磁弁の特徴構成は、外表面に環状溝を有し、ソレノイド部への通電により発生する駆動力によって軸方向に沿って移動する筒状のスプールと、前記環状溝と連通可能な流体流入口及び流体流出口を有し、前記スプールを収容する筒状のスリーブと、前記駆動力の発生方向とは反対方向の付勢力で前記スプールを付勢する付勢部材と、を備え、前記ソレノイド部に通電することにより、前記環状溝と前記流体流出口との連通面積が増大し、前記スプールの前記環状溝の両端には、前記軸方向において、前記流体流出口と前記流体流入口との間に位置し、前記スリーブの内周面に摺接する第一ランド部と、前記流体流入口よりも前記ソレノイド部の側に位置し、前記スリーブの内周面に摺接する前記第二ランド部とが形成されており、前記第一ランド部は、前記第二ランド部よりも大径に形成されている点にある。

【0008】

本構成によると、スプールの環状溝の一端には、流体流出口と流体流入口との間に大径の第一ランド部が形成され、環状溝の他端には、流体流入口よりもソレノイド部側に小径の第二ランド部が形成されている。また、ソレノイド部に通電することにより、環状溝と流体流出口との連通面積が増大する。つまり、流体流入口から作動油が環状溝に直接流入することにより、第一ランド部と第二ランド部との受圧面積差に相当する流体圧が、ソレノイド部の駆動力をアシストするように作用する。このため、特に作動油の粘度が高い低温時において流体圧によるアシスト力が高く、スプールが移動を開始するときのソレノイド部に印加される電流値を下げることが可能となる。その結果、ソレノイド部に印加される単位電流値あたりの流体圧の変化量が小さくなり、電磁弁が流量調節できる分解能（電流値の幅）を拡げることができる。これにより、電磁弁の制御性能を高めることができる。

【0009】

他の特徴構成は、前記スプールは、前記第二ランド部よりも更に前記ソレノイド部の側に第二環状溝を有しており、前記第二環状溝は、前記軸方向において、前記第二ランド部と、前記第二ランド部と同径で前記第二ランド部よりも更に前記ソレノイド部の側に位置し、前記スリーブの内周面に摺接する第三ランド部との間に形成されている点にある。

【0010】

本構成のように、第二ランド部よりも更にソレノイド部側に第二環状溝を設ければ、第二ランド部とスリーブの内面との間にあるクリアランスから作動油が漏出しても、この第二環状溝で受け止めてソレノイド部の方に漏出することが抑制される。しかも、この第二環状溝の両端に位置する第二ランド部と第三ランド部とは同径であるため、軸方向に作用する流体圧が打ち消されて、スプールの制御性能に影響を及ぼすことが無い。

【0011】

他の特徴構成は、前記スリーブには、前記第二環状溝に流通する作動油を排出するドレン口が形成されている点にある。

【0012】

本構成のように、第二環状溝に流通する作動油を排出するドレン口を設ければ、作動油がソレノイド部の方に漏出することが抑制される。その結果、ソレノイド部の駆動力により移動しスプールを押圧する押圧部材の端面に流体圧が作用し、スプールの制御性能に影響を及ぼすといった不都合を防止できる。

【0013】

他の特徴構成は、前記ドレン口は、前記流体流出口よりも前記ソレノイド部とは反対側に設けられており、前記スプールには、前記ドレン口に連通するドレン流路が前記軸方向に沿って形成されていると共に、前記第二環状溝には、前記ドレン流路と連通するドレン孔が形成されている点にある。

【0014】

本構成のように、第二環状溝にドレン孔を設け、スプールにドレン口と連通するドレン流路を設ければ、スリーブに複数のドレン口を設ける必要が無く、加工が容易である。

【0015】

他の特徴構成は、前記スプールは、前記ソレノイド部への通電により前記軸方向に沿って移動するプランジャに当接しており、前記プランジャには、前記ドレン流路に連通する第二ドレン流路が前記軸方向に沿って貫通形成されている点にある。

【0016】

本構成のように、ドレン流路に連通する軸方向に沿った第二ドレン流路をプランジャに貫通形成すれば、プランジャの背面に回り込んだ作動油による背圧を積極的に逃がすことが可能となり、スプールの制御性能に影響を及ぼすといった不都合を防止できる。

【0017】

上記何れかの構成の電磁弁が接続されたオイルポンプの特徴構成は、前記流体流出口と連通する連通路が形成されたハウジングを備え、前記ハウジングの内部に、ロータと、当該ロータの外側に配置されて前記ロータの回転軸芯に対して偏芯した調整リングと、当該調整リングを付勢する第二付勢部材と、当該第二付勢部材の付勢力に対抗する方向に前記連通路を介して作動油が供給されて前記調整リングの偏心量を変更させる圧力室と、を備えた点にある。

【0018】

本構成のオイルポンプは、圧力室に作動油を供給することで調整リングの偏芯量を変更して吐出量を可変にするものである。このオイルポンプの圧力室に上述した電磁弁を介して作動油を供給すれば、低電流領域を活用して吐出量をきめ細かく調節することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態に係る電磁弁の縦断面図である。

【図2】電磁弁の通電量を最大にした状態における縦断面図である。

【図3】電磁弁をオイルポンプに使用した場合の説明図である。

【図4】本実施例に係る電磁弁に対する通電量と吐出圧との関係を示す図である。

【図5】比較例に係る電磁弁に対する通電量と吐出圧との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明に係る電磁弁の実施形態について、図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0021】

（電磁弁の基本構成）
図１に示すように、電磁弁Ｖは、取付対象物Ｔ（例えば、エンジンブロック）の外側に露出した状態で取り付けられる筒状のソレノイド部Ａと、取付対象物Ｔの内部に挿入した状態で取り付けられる流路切替部Ｂとを備えている。

【0022】

ソレノイド部Ａは、ボビン２１ａに巻回され、通電によって磁束を発生させるコイル２１と、発生した磁束によって軸Ｘ方向に沿って移動する円柱状のプランジャ２２と、発生した磁束を流してプランジャ２２を引き付けるフロントヨーク２３と、プランジャ２２に磁束を受け渡すリアヨーク２４と、これらを収容し、ヨークとして機能するケース２５とを備えている。また、ソレノイド部Ａと連接する筒状のコネクタ部２６を備え、制御部７によって制御された通電量（電流値）に応じて、コネクタ部２６からコイル２１に電力を供給する。

【0023】

また、ソレノイド部Ａは、プランジャ２２の外表面に沿って配置されるガイド部材２７を備えている。このガイド部材２７は非磁性体で構成されており、プランジャ２２がリアヨーク２４に引き寄せられるのを防止し、プランジャ２２が軸Ｘ方向に沿って移動するようにガイドする。なお、プランジャ２２、フロントヨーク２３、リアヨーク２４、およびケース２５は、磁束を流すことのできる各種磁性体材料で構成される。本実施形態におけるプランジャ２２には、後述するスプール３の内部空間としての中空部３５（ドレン流路の一例）に連通する円筒状の貫通孔部２２ａ（第二ドレン流路の一例）が軸Ｘ方向に沿って貫通形成されている。この貫通孔部２２ａは、プランジャ２２とガイド部材２７の隙間と中空部３５とを連通させる。これにより、プランジャ２２の背面に回り込んだ作動油による背圧を積極的に逃がすことが可能となる。

【0024】

通電によりコイル２１で発生した磁束は、フロントヨーク２３、ケース２５、リアヨーク２４、プランジャ２２の順番で流れ、プランジャ２２はフロントヨーク２３に引き付けられることで移動する。その際、プランジャ２２がフロントヨーク２３に吸着するのを防止するため、プランジャ２２の前方にはスペーサ２９を配設している。

【0025】

流路切替部Ｂは、軸Ｘ方向に沿ってプランジャ２２と当接する筒状のスプール３と、スプール３を収容する筒状のスリーブ４とを備えている。スプール３は、ソレノイド部Ａへの通電により発生する駆動力（電磁力）によって軸Ｘ方向に沿って移動する。また、スプール３の一方の端部とスリーブ４との間には、ソレノイド部Ａへの通電により発生する駆動力の発生方向とは反対方向の付勢力でスプール３を付勢するバネ６（付勢部材の一例）を備えている。ソレノイド部Ａに通電すると、スプール３の他方の端部がプランジャ２２によって押し操作されつつ、一方の端部がバネ６によってプランジャ２２の側に付勢される。

【0026】

また、取付対象物Ｔとスリーブ４との間をシールするＯリングＳ１を設けてあり、スリーブ４と取付対象物Ｔとの隙間から漏れ出た作動油が、ソレノイド部Ａの側に漏洩するのを防止している。さらに、スリーブ４とフロントヨーク２３との間にもＯリングＳ２を設けており、ソレノイド部Ａに外部から水が浸入することを防止している。

【0027】

スプール３の外表面には、第一環状溝３１（環状溝の一例）と、第二環状溝３２と、第三環状溝３６とが形成されている。また、スプール３には、スプール３の内部空間としての中空部３５が軸Ｘ方向に沿って形成されており、この中空部３５と連通するドレン孔３３が第二環状溝３２に貫通形成されている。さらに、スプール３には、中空部３５と連通する第二ドレン孔３６ａが第三環状溝３６に貫通形成されている。ドレン孔３３及び第二ドレン孔３６ａは、周方向に等間隔に複数箇所設けられており、ドレン孔３３の孔径が第二ドレン孔３６ａの孔径よりも大きく形成されている。

【0028】

第一環状溝３１は、後述するスリーブ４の流体流入口４１と常に連通しており、第二環状溝３２は、軸Ｘ方向において、流体流入口４１よりもソレノイド部Ａの側に位置している。第一環状溝３１は、ソレノイド部Ａに通電したとき、バネ６の付勢力に対抗する駆動力によりスプール３が移動するに従って、後述するスリーブ４の流体流出口４２に対する連通面積が変化する。また、第二環状溝３２は、スプール３とスリーブ４との間隙から漏れ出た作動油を、ドレン孔３３及び中空部３５を介して、スリーブ４に形成されたドレン口３４から外部に排出する。これらスプール３の外表面に形成される第一環状溝３１や第二環状溝３２は、ダイカスト成形や切削加工によって容易に形成することができる。

【0029】

第一環状溝３１の両端には、軸Ｘ方向において、流体流入口４１と流体流出口４２との間に位置し、スリーブ４の内周面に摺接する円環状の第一ランド部３１ａと、流体流入口４１よりもソレノイド部Ａの側に位置し、スリーブ４の内周面に摺接する円環状の第二ランド部３１ｂとが形成されている。第一ランド部３１ａは、スプール３の可動範囲において、流体流入口４１と重複することなく、流体流出口４２の一部又は全部と重複する（図１～図２参照）。第二ランド部３１ｂは、スプール３の可動範囲において、流体流入口４１の全体を閉塞することがない。第一ランド部３１ａの直径Ｄ１は、第二ランド部３１ｂの直径Ｄ２よりも大きく形成されている。本実施形態では、第一ランド部３１ａの直径Ｄ１と第二ランド部３１ｂの直径Ｄ２との差は、第二ランド部３１ｂの直径Ｄ２に対して０．５％以上５％以下（０．５％≦（Ｄ１－Ｄ２）／Ｄ２≦５％）に設定されている。つまり、第一ランド部３１ａの受圧面積は、第二ランド部３１ｂの受圧面積よりも大きく、これら受圧面積差に相当する流体圧が、ソレノイド部Ａの駆動力によってスプール３が移動する方向と同一方向に作用する。このため、流体流入口４１から作動油が第一環状溝３１に直接流入することにより、スプール３にはソレノイド部Ａの駆動力をアシストするように流体圧が作用する。本実施形態における電磁弁Ｖは、第一環状溝３１が流体流入口４１と常に連通していることから、ソレノイド部Ａの駆動力及びスプール３に作用する流体圧がバネ６の付勢力と均衡する位置でスプール３が停止する。

【0030】

第二環状溝３２は、軸Ｘ方向において、第二ランド部３１ｂよりも更にソレノイド部Ａの側に位置している。この第二環状溝３２の両端には、第二ランド部３１ｂと、軸Ｘ方向において、第二ランド部３１ｂよりも更にソレノイド部Ａの側に位置し、スリーブ４の内周面に摺接する円環状の第三ランド部３１ｃとが形成されている。本実施形態における第二ランド部３１ｂの直径Ｄ２と第三ランド部３１ｃの直径Ｄ３とは同一（Ｄ２＝Ｄ３）に形成されている。つまり、第二ランド部３１ｂの受圧面積は、第三ランド部３１ｃの受圧面積と同一であり、スプール３の第二ランド部３１ｂとスリーブ４との間隙から漏れ出た作動油による流体圧はキャンセルされる。

【0031】

第三環状溝３６は、軸Ｘ方向において、第三ランド部３１ｃよりも更にソレノイド部Ａの側に位置している。この第三環状溝３６の一端には、第三ランド部３１ｃが形成されており、第三環状溝３６の他端は、プランジャ２２に当接している。スプール３の第二ランド部３１ｂとスリーブ４との間隙から漏れ出た作動油が更に第三ランド部３１ｃとスリーブ４との間隙から漏れ出たとしても、第三環状溝３６に形成された第二ドレン孔３６ａ及び中空部３５を介してドレン口３４から外部に排出される。その結果、プランジャ２２の第二環状溝３２との当接部位とは反対側の端面まで作動油を流入することが防止され、プランジャ２２に意図しない流体圧が作用するといった不都合を防止できる。

【0032】

スリーブ４には、供給元から作動油を受け取る流体流入口４１と、スプール３の移動量に応じた流量を所定の流体供給先に排出する流体流出口４２とが径方向に貫通形成されている。また、スリーブ４のソレノイド部Ａとは反対側の端部には、軸Ｘ方向に貫通形成されたドレン口３４が設けられている。本実施形態における流体流入口４１は、径方向に貫通形成された複数の第一貫通孔４１ｃと、夫々の第一貫通孔４１ｃが周方向に連通するように、第一貫通孔４１ｃの外径側に位置する第一環状溝部４１ｂとを有している。同様に、流体流出口４２は、径方向に貫通形成された複数の第二貫通孔４２ｃと、夫々の第二貫通孔４２ｃが周方向に連通するように、第二貫通孔４２ｃの外径側に位置する第二環状溝部４２ｂとを有している。

【0033】

また、流体流入口４１および流体流出口４２の環状溝部４１ｂ，４２ｂには、夫々に段部４１ａ、４２ａが形成されている。この段部４１ａ、４２ａには、フィルタ部材Ｆが載置され、作動油に混入した異物が取り除かれる。これらスリーブ４の外周側に形成される環状溝部４１ｂ，４２ｂは、ダイカスト成形や切削加工によって容易に形成することができる。なお、フィルタ部材Ｆを設けずに、段部４１ａ、４２ａを省略しても良い。

【0034】

（オイルポンプ）
以下、作動油としてのエンジンオイルをエンジンＥに循環させるオイルポンプ１（以下、単にポンプ１と言う。）の吐出圧を調整するための流路に、本実施形態の電磁弁Ｖを配置した一例を説明する。

【0035】

図３に示すように、ポンプ１は、ハウジング１１と、インナーロータ１２（ロータの一例）と、アウターロータ１３と、インナーロータ１２の第一回転軸芯Ｙ１に対して偏芯した調整リング１４と、調整リング１４を付勢するスプリングＳ（第二付勢部材の一例）とを備えている。インナーロータ１２は、エンジンＥのクランクシャフトからの回転駆動力が伝達され、第一回転軸芯Ｙ１で回転する。アウターロータ１３は、第一回転軸芯Ｙ１に対して偏心した第二回転軸芯Ｙ２でインナーロータ１２の回転に応じて回転する。

【0036】

ハウジング１１は、吸入ポート１５と吐出ポート１６とを備え、吐出ポート１６から吐出された作動油が流入する圧力室１９を有している。吐出ポート１６から吐出された作動油は、送給流路１７を経由してエンジンＥの被供給部材（例えばピストンジェット）に循環すると共に、送給流路１７から分岐した分岐流路上にある本実施形態に係る電磁弁Ｖを介して圧力室１９に流入する。本実施形態では、ポンプ１のハウジング１１が、電磁弁Ｖの取付対象物Ｔに形成されており、電磁弁Ｖの流体流出口４２と連通する連通路１８がハウジング１１に形成されている。圧力室１９には、スプリングＳの付勢力に対抗する方向に連通路１８を介して作動油が供給される。

【0037】

この電磁弁Ｖは、吐出ポート１６から吐出された作動油が流体流入口４１を介して第一環状溝３１に流入しており、第一ランド部３１ａと第二ランド部３１ｂとの受圧面積差による流体圧が、ソレノイド部Ａの駆動力によってスプール３が移動する方向と同一方向に作用している（図１も参照）。また、ソレノイド部Ａに通電したとき、スプール３が移動するに従って、流体流出口４２と第一環状溝３１との連通面積が増大し、圧力室１９に作動油が高流量で供給される（図２も参照）。また、ソレノイド部Ａに通電しないとき、圧力室１９の作動油は、流体流出口４２を介してドレン口３４から外部に排出され、圧力室１９の圧力が低下する（図１も参照）。

【0038】

調整リング１４はインナーロータ１２の外側に配置されて、アウターロータ１３を径方向外側から相対回転自在に支持している。この調整リング１４は、第二回転軸芯Ｙ２と同軸芯のリング状に形成されており、径外方向に突出する操作部１４ａを有している。電磁弁Ｖが通電されて、調整リング１４の操作部１４ａに圧力室１９を流通する作動油の圧力が付与されると、操作部１４ａがハウジング１１の内部で移動して、調整リング１４が公転する。その結果、ガイドピン１４ｂとガイド溝１４ｃとが互いに所期の範囲に亘って摺動し、第一回転軸芯Ｙ１と第二回転軸芯Ｙ２とが接近することで、ポンプ１の吐出圧が減少する。このように、本実施形態のポンプ１は、調整リング１４が公転することで、調整リング１４およびアウターロータ１３のインナーロータ１２に対する偏心量が調整され、ポンプ１の吐出圧が調整されるように構成されている。

【0039】

（電磁弁の作動形態）
続いて、ポンプ１の吐出圧調整用に用いられる電磁弁Ｖの作動形態について説明する。

【0040】

図１には、ソレノイド部Ａへの通電がＯＦＦのときのスプール３の位置が示される。ソレノイド部Ａへの通電をＯＦＦにしたときは、バネ６の付勢力によってスプール３およびプランジャ２２は図１に示す右端まで移動する。このとき、ポンプ１が作動して吐出ポート１６から吐出された作動油が流体流入口４１を介して第一環状溝３１に流入しており、第一ランド部３１ａと第二ランド部３１ｂとの受圧面積差による流体圧が、ソレノイド部Ａの駆動力によってスプール３が移動する方向と同一方向に作用している。また、圧力室１９の作動油は、流体流出口４２を介してドレン口３４から外部に排出されており、これにより圧力室１９の油圧が低下してスプリングＳの付勢力により操作部１４ａが上方に移動し、アウターロータ１３のインナーロータ１２に対する偏心量が最大となる（図３も参照）。その結果、ポンプ１から吐出される作動油の圧力が最高圧設定となる（図４参照）。

【0041】

一方、ソレノイド部Ａに通電されると、プランジャ２２はフロントヨーク２３に向かって軸Ｘ方向に沿って移動し、バネ６の付勢力に抗してスプール３を左方向に移動させる。そして、ソレノイド部Ａの駆動力及び第一ランド部３１ａと第二ランド部３１ｂとの受圧面積差による流体圧が、バネ６の付勢力と均衡する位置でスプール３が停止し、例えば、スプール３の最大移動位置を示す図２の状態となる。このとき、スリーブ４の流体流出口４２がスプール３の第一環状溝３１に連通して、吐出ポート１６から吐出された作動油が圧力室１９に高流量で供給される。その結果、圧力室１９に作動油圧を発生させ、スプリングＳの付勢力に抗して操作部１４ａが下方に移動し、アウターロータ１３のインナーロータ１２に対する偏心量が最小となる（図３も参照）。その結果、ポンプ１から吐出される作動油の圧力が最低圧設定にシフトする（図４参照）。

【0042】

図４～図５には、電磁弁Ｖへの通電量と、ポンプ１の吐出圧との関係が示される。図４には、上述した実施形態に係る第一ランド部３１ａと第二ランド部３１ｂとに受圧面積差を設けた本実施例が示され、図５には、第一ランド部３１ａの直径と第二ランド部３１ｂの直径とを同一にした比較例が示されている。

【0043】

上述したように、電磁弁Ｖは、制御部７からの信号を受けて通電量が制御され、この通電量に応じてスプール３の位置が、図１の状態から図２の状態まで任意に変化する。このとき、本実施例における電磁弁Ｖは、吐出ポート１６から吐出された作動油が流体流入口４１を介して第一環状溝３１に流入しており、第一ランド部３１ａと第二ランド部３１ｂとの受圧面積差による流体圧が、ソレノイド部Ａの駆動力によってスプール３が移動する方向と同一方向に作用している。つまり、流体流入口４１から作動油が第一環状溝３１に直接流入することにより、スプール３にはソレノイド部Ａの駆動力をアシストするように流体圧が作用する。このため、図５に示す比較例に比べて、図４に示す本実施例では、スプール３が移動を開始するときのソレノイド部Ａに印加される電流値を下げることができ、吐出圧を変化させられる電流値の範囲を拡げることが可能となる。その結果、ソレノイド部Ａに印加する単位電流値あたりの流体圧の変化量が小さくなり、電磁弁Ｖが流量調節できる分解能（電流値の幅）を拡げることができる。特に、作動油の粘度が高い低温時において流体圧によるアシスト力が高く、スプール３の移動開始領域を大幅に拡げることができる。また、この低電流領域は、スプール３を移動させる駆動力が小さいので、ソレノイド部Ａのプランジャ２２に作用する摺動抵抗が小さく、ヒステリシスが少ない領域である。つまり、ヒステリシスの少ない低電流領域を用いて、スプール３の往復移動量を通電量に応じて精度よく制御することができる。

【0044】

また、流体流入口４１と第一環状溝３１とが常に連通しているため、第一環状溝３１と流体流出口４２との連通面積が増大している間も、流体流入口４１に供給される流体圧や作動油の粘度に比例して、第一ランド部３１ａと第二ランド部３１ｂとの受圧面積差による流体圧が作用し続ける（図１～図２参照）。その結果、図５に示す比較例に比べて、図４に示す本実施例では、ソレノイド部Ａに印加する単位電流値あたりの流体流出口４２から排出される作動油の変化量（圧力勾配）は、流体流入口４１に供給される流体圧や作動油の粘度に関わらず、ほぼ一定となる。このため、電磁弁Ｖの制御性能を高めることができる。このように、作動油圧の立ち上がり領域を低電流側にシフトさせつつ流量変化を緩やかにして電磁弁Ｖの分解能を高め、圧力勾配を略一定とすれば、エンジンＥの回転数に応じてポンプ１の吐出圧を精度よく調整することができる。その結果、ポンプ１の無駄な仕事量が低減され、燃費が向上する。

【0045】

しかも、図１及び図３に示すように、本実施形態における電磁弁Ｖは、ソレノイド部Ａに通電しないとき、圧力室１９の作動油は、流体流出口４２を介してドレン口３４から外部に排出する構成であるため、オイルポンプ１のハウジング１１にドレン開口を設ける必要がない。つまり、図２に示すようにソレノイド部Ａの通電量を上昇させたしたとき、圧力室１９の作動油は、ドレン口３４から外部に排出されず、流体流入口４１から安定的に第一環状溝３１に流入し、第一ランド部３１ａと第二ランド部３１ｂとの受圧面積差による流体圧を受けて、第一環状溝３１と流体流出口４２の連通面積を拡げることができる。その結果、図５に示す比較例に比べて、図４に示す本実施例では、特に作動油の粘度が低い低温時において圧力室１９に作用する作動圧力を高めることが可能となり、オイルポンプ１の最低吐出圧を引き下げることができる。このため、送給流路１７を経由してエンジンＥの被供給部材（例えばピストンジェット）に循環する作動油が、意図せず被供給部材から噴出するといった不都合を防止できる。

【0046】

本実施形態では、第二ランド部３１ｂよりも更にソレノイド部Ａ側に第二環状溝３２を設けているので、第二ランド部３１ｂとスリーブ４の内面との間にあるクリアランスから作動油が漏出しても、この第二環状溝３２で受け止めてソレノイド部Ａの方に漏出することが抑制される。しかも、この第二環状溝３２の両端に位置する第二ランド部３１ｂと第三ランド部３１ｃとは同径であるため、軸Ｘ方向に作用する流体圧が打ち消されて、スプール３の制御性能に影響を及ぼすことが無い。また、第二環状溝３２に流通する作動油を排出するドレン孔３３を第二環状溝３２に設け、スプール３にドレン口３４と連通する中空部３５を設けているので、作動油がソレノイド部Ａの方に漏出することが抑制される。しかも、プランジャ２２には、プランジャ２２とガイド部材２７の隙間と中空部３５とを連通させる貫通孔部２２ａが形成されているので、プランジャ２２の背面に回り込んだ作動油による背圧を積極的に逃がすことが可能となる。その結果、ソレノイド部Ａの駆動力により移動しスプール３を押圧するプランジャ２２の端面に流体圧が作用し、スプール３の制御性能に影響を及ぼすといった不都合を防止できる。

【0047】

［その他の実施形態］
（１）上述した実施形態における第二環状溝３２を省略しても良いし、ドレン孔３３及び第二ドレン孔３６ａの少なくとも何れか一方を省略しても良い。
（２）上述した実施形態では流体流入口４１のほぼ全域が第一環状溝３１と常に連通していたが、スプール３の移動に伴って流体流入口４１と第一環状溝３１との連通面積が次第に減少する構成としても良い。
（３）上述した実施形態では、ポンプ１をトロコイドポンプで構成したが、ベーンポンプであっても良い。ベーンポンプの場合、出退自在にベーンを有するインナーロータと、インナーロータの外側に配置されてインナーロータの回転軸芯に対して偏芯した調整リングとを備えており、アウターロータが省略されることとなるが、基本構成は上述した実施形態のポンプ１と同様である。
（４）上述した実施形態では、電磁弁Ｖを用いてポンプ１の吐出量を調整する例を示したが、弁開閉時期制御装置のＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）に用いるなど、様々な使用形態が考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明は、様々な機器に使用される電磁弁や車両などに使用されるオイルポンプに利用可能である。

【符号の説明】

【0049】

１ オイルポンプ
１１ ハウジング
１２ インナーロータ（ロータ）
１４ 調整リング
１８ 連通路
１９ 圧力室
２２ プランジャ
２２ａ 貫通孔部（第二ドレン流路）
３ スプール
３１ 第一環状溝（環状溝）
３１ａ 第一ランド部
３１ｂ 第二ランド部
３１ｃ 第三ランド部
３２ 第二環状溝
３３ ドレン孔
３４ ドレン口
３５ 中空部（ドレン流路）
４ スリーブ
４１ 流体流入口
４２ 流体流出口
６ バネ（付勢部材）
Ａ ソレノイド部
Ｓ スプリング（第二付勢部材）
Ｘ 軸
Ｖ 電磁弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】