(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-28
(45)【発行日】2022-05-12
(54)【発明の名称】電磁比例弁
(51)【国際特許分類】
F16K 11/065 20060101AFI20220502BHJP
F16K 11/07 20060101ALI20220502BHJP
F16K 3/26 20060101ALI20220502BHJP
F16K 31/06 20060101ALI20220502BHJP
【ＦＩ】
F16K11/065 Z
F16K11/07 J
F16K11/07 C
F16K3/26 A
F16K31/06 305L
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2019509156
(86)(22)【出願日】2018-03-09
(86)【国際出願番号】 JP2018009207
(87)【国際公開番号】W WO2018180367
(87)【国際公開日】2018-10-04
【審査請求日】2021-02-09
(31)【優先権主張番号】P 2017061439
(32)【優先日】2017-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】503405689
【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091982
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100091487
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 行孝
(74)【代理人】
【識別番号】100082991
【氏名又は名称】佐藤 泰和
(74)【代理人】
【識別番号】100105153
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100130719
【弁理士】
【氏名又は名称】村越 卓
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 仁
(72)【発明者】
【氏名】西田 裕平
【審査官】加藤 昌人
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５３－０３８０３４（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭６０－０８５６７６（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ ３／００－ ３／３６
Ｆ１６Ｋ １１／００－１１／２４
Ｆ１６Ｋ ３１／０６－３１／１１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向に延在する弁孔と、圧油を供給する油圧源に連通するとともに前記弁孔に開口する入口ポートと、前記圧油が排出される排液部に連通するとともに前記弁孔に開口する出口ポートと、前記圧油の供給対象に連通するとともに前記弁孔に開口する出力ポートと、を有する弁本体と、前記弁孔において前記軸方向へスライド可能に配置されるスプール本体であって、前記軸方向に延在するスプール孔と、前記スプール孔に開口する連絡孔、出口孔、入口孔及び出力孔と、を有するスプール本体と、
前記軸方向のうち順方向へ前記スプール本体を押圧する駆動部であって、印加される電流に応じて前記スプール本体に対する押圧力が可変である駆動部と、
前記軸方向のうち前記順方向に対向する逆方向へ前記スプール本体を付勢する付勢部と、を備え、
前記出力孔は、前記出力ポートに連通し、
前記弁孔は、前記軸方向と垂直な径方向に関して第１の径を有する大径孔部と、前記径方向に関して前記第１の径よりも小さな第２の径を有する小径孔部とを含み、
前記大径孔部には前記スプール本体の一端側が配置され、前記小径孔部には前記スプール本体の他端側が配置され、
前記大径孔部は前記連絡孔及び前記出力孔のうちの一方を介して前記スプール孔に連通し、前記小径孔部は前記連絡孔及び前記出力孔のうちの他方を介して前記スプール孔に連通し、
前記弁孔及び前記スプール孔に充填された前記圧油から前記順方向に力を受ける前記スプール本体の表面積は、当該圧油から前記逆方向に力を受ける前記スプール本体の表面積と異なっており、
前記出口孔及び前記入口孔は、前記軸方向に関して、前記連絡孔と前記出力孔との間に配置される電磁比例弁。
【請求項2】
前記スプール本体は、前記一端側及び前記他端側のうちの一方が前記駆動部によって押圧され、前記一端側及び前記他端側のうちの他方において前記出力孔を有する請求項１に記載の電磁比例弁。
【請求項3】
前記出力孔は、前記軸方向に開口する請求項１又は２に記載の電磁比例弁。
【請求項4】
前記スプール本体は、前記駆動部に電流が印加されない場合又は前記駆動部に第１の電流が印加される場合には、前記スプール孔が前記出口孔を介して前記出口ポートに連通する第１のスライド位置に配置され、
前記第１の電流よりも大きな第２の電流が前記駆動部に印加される場合には、前記スプール孔が前記入口孔を介して前記入口ポートに連通する第２のスライド位置に配置される請求項１～３のいずれか一項に記載の電磁比例弁。
【請求項5】
前記弁本体は、前記圧油が排出されるドレーン部に連通するとともに前記弁孔に開口するドレーンポートを更に有し、前記大径孔部は、前記小径孔部よりも前記軸方向の前記順方向側に配置され、
前記スプール本体は、前記小径孔部に対応する外径を有する小径スプール部であって少なくとも一部が前記小径孔部に配置される小径スプール部と、前記小径スプール部に対して前記順方向側に配置される大径スプール部であって前記大径孔部に対応する外径を有し前記大径孔部に配置される大径スプール部と、を有し、
前記大径孔部のうち、前記小径スプール部、前記大径スプール部及び前記弁本体によって囲まれる空間は、前記ドレーンポートに連通する請求項４に記載の電磁比例弁。
【請求項6】
前記スプール本体は、前記弁孔及び前記スプール孔に充填された前記圧油から前記軸方向の前記逆方向に力を受け、前記第１のスライド位置に配置されたスプール本体は、前記第２のスライド位置に配置されたスプール本体よりも、前記軸方向の前記逆方向側に位置する請求項４又は５に記載の電磁比例弁。
【請求項7】
前記スプール本体は、前記駆動部に電流が印加されない場合又は前記駆動部に第１の電流が印加される場合には、前記スプール孔が前記入口孔を介して前記入口ポートに連通する第１のスライド位置に配置され、
前記第１の電流よりも大きな第２の電流が前記駆動部に印加される場合には、前記スプール孔が前記出口孔を介して前記出口ポートに連通する第２のスライド位置に配置される請求項１～３のいずれか一項に記載の電磁比例弁。
【請求項8】
前記弁本体は、前記圧油が排出されるドレーン部に連通するとともに前記弁孔に開口するドレーンポートを更に有し、前記小径孔部は、前記大径孔部よりも前記軸方向の前記順方向側に配置され、
前記スプール本体は、前記大径孔部に対応する外径を有する大径スプール部であって前記大径孔部に配置される大径スプール部と、前記大径スプール部に対して前記順方向側に隣り合って配置される小径スプール部であって前記小径孔部に対応する外径を有し少なくとも一部が前記小径孔部に配置される小径スプール部と、を有し、
前記大径孔部のうち、前記小径スプール部、前記大径スプール部及び前記弁本体によって囲まれる空間は、ドレーンポートに連通する請求項７に記載の電磁比例弁。
【請求項9】
前記スプール本体は、前記弁孔及び前記スプール孔に充填された前記圧油から前記軸方向の前記順方向に力を受け、前記第１のスライド位置に配置されたスプール本体は、前記第２のスライド位置に配置されたスプール本体よりも、前記軸方向の前記逆方向側に位置する請求項７又は８に記載の電磁比例弁。
【請求項10】
前記第１の電流よりも大きく且つ前記第２の電流よりも小さい第３の電流が前記駆動部に印加される場合、前記スプール本体は、前記スプール孔が前記入口ポート及び前記出口ポートの両者から遮断される第３のスライド位置に配置される請求項４～９のいずれか一項に記載の電磁比例弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電磁比例弁に関する。
【背景技術】
【0002】
励磁電流に応じて圧油の供給圧を制御できる電磁比例弁として、スプール式の電磁比例弁が知られている。スプール式の電磁比例弁では、弁本体内にスライド自在に配置されたスプール本体と、電磁駆動式のプランジャーとが組み合わされている。励磁電流の印加に応じてプランジャーがスプール本体を押圧し、弁本体に対するスプール本体の位置が調整され、弁本体に形成された各流路に対する圧油の供給及び排出が制御される。そのためスプール本体に作用する油圧が大きくなるほど、プランジャーからスプール本体に加えられる力を大きくする必要がある。そのような大きな力を得るために、プランジャーを電磁駆動するソレノイドアクチュエータを大型化することが考えられるが、ソレノイドアクチュエータの大型化は製造コストの増大や設置スペースの拡大という不利益を招く。
【0003】
一方、特許文献１が開示する電磁比例弁では、スプールに受圧面積差が設けられており、出口側の油圧力が受圧面積差及び比例ソレノイドの推力によって決定される。そのため特許文献１の電磁比例弁は、油圧力を増大させるために必要な比例ソレノイドの推力の増大を抑えることができ、小さな比例ソレノイドを用いて高圧の油圧出力を得ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平２－１６３５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述のように特許文献１の電磁比例弁では小さなソレノイドを用いて高圧の油圧出力を得ることができるが、入口ポート、出口ポート及びドレーンポートをスプール軸線方向へ並べて配置する必要がある。そのため特許文献１の電磁比例弁は、これらのポートを設けるのに十分な軸長を有する必要があり、軸方向長さを短縮化してコンパクトに構成することが難しい。
【0006】
また特許文献１の電磁比例弁では、出口ポートを入口ポートとドレーンポートとの間に設ける必要があるため、軸方向に関する出口ポートの位置が制限されるとともに、出口ポートは必然的に軸方向と垂直な径方向に開口させられる。したがって特許文献１の電磁比例弁を用いる場合、出口ポートの設置に関するこれらの制限下で、出口ポートに連通する油圧アクチュエータを配置する必要があり、装置レイアウトの面で不利である。
【0007】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、コンパクトに構成される電磁比例弁を提供することを目的とする。また、装置レイアウトの面で有利な電磁比例弁を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様は、軸方向に延在する弁孔と、圧油を供給する油圧源に連通するとともに弁孔に開口する入口ポートと、圧油が排出される排液部に連通するとともに弁孔に開口する出口ポートと、圧油の供給対象に連通するとともに弁孔に開口する出力ポートと、を有する弁本体と、弁孔内において軸方向へスライド可能に配置されるスプール本体であって、軸方向に延在するスプール孔と、スプール孔に開口する連絡孔、出口孔、入口孔及び出力孔と、を有するスプール本体と、軸方向のうち順方向へスプール本体を押圧する駆動部であって、印加される電流に応じてスプール本体に対する押圧力が可変である駆動部と、軸方向のうち順方向に対向する逆方向へスプール本体を付勢する付勢部と、を備え、出力孔は、出力ポートに連通し、弁孔は、軸方向と垂直な径方向に関して第１の径を有する大径孔部と、径方向に関して第１の径よりも小さな第２の径を有する小径孔部とを含み、大径孔部にはスプール本体の一端側が配置され、小径孔部にはスプール本体の他端側が配置され、大径孔部は連絡孔及び出力孔のうちの一方を介してスプール孔に連通し、小径孔部は連絡孔及び出力孔のうちの他方を介してスプール孔に連通し、弁孔及びスプール孔に充填された圧油から順方向に力を受けるスプール本体の表面積は、当該圧油から逆方向に力を受けるスプール本体の表面積と異なっている電磁比例弁に関する。
【0009】
スプール本体は、一端側及び他端側のうちの一方が駆動部によって押圧され、一端側及び他端側のうちの他方において出力孔を有してもよい。
【0010】
出力孔は、軸方向に開口してもよい。
【0011】
出口孔及び入口孔は、軸方向に関して、連絡孔と出力孔との間に配置されてもよい。
【0012】
スプール本体は、駆動部に電流が印加されない場合又は駆動部に第１の電流が印加される場合には、スプール孔が出口孔を介して出口ポートに連通する第１のスライド位置に配置され、第１の電流よりも大きな第２の電流が駆動部に印加される場合には、スプール孔が入口孔を介して入口ポートに連通する第２のスライド位置に配置されてもよい。
【0013】
弁本体は、圧油が排出されるドレーン部に連通するとともに弁孔に開口するドレーンポートを更に有し、大径孔部は、小径孔部よりも軸方向の順方向側に配置され、スプール本体は、小径孔部に対応する外径を有する小径スプール部であって少なくとも一部が小径孔部に配置される小径スプール部と、小径スプール部に対して順方向側に配置される大径スプール部であって大径孔部に対応する外径を有し大径孔部に配置される大径スプール部と、を有し、大径孔部のうち、小径スプール部、大径スプール部及び弁本体によって囲まれる空間は、ドレーンポートに連通してもよい。
【0014】
スプール本体は、弁孔及びスプール孔内に充填された圧油から軸方向の逆方向に力を受け、第１のスライド位置に配置されたスプール本体は、第２のスライド位置に配置されたスプール本体よりも、軸方向の逆方向側に位置してもよい。
【0015】
スプール本体は、駆動部に電流が印加されない場合又は駆動部に第１の電流が印加される場合には、スプール孔が入口孔を介して入口ポートに連通する第１のスライド位置に配置され、第１の電流よりも大きな第２の電流が駆動部に印加される場合には、スプール孔が出口孔を介して出口ポートに連通する第２のスライド位置に配置されてもよい。
【0016】
弁本体は、圧油が排出されるドレーン部に連通するとともに弁孔に開口するドレーンポートを更に有し、小径孔部は、大径孔部よりも軸方向の順方向側に配置され、スプール本体は、大径孔部に対応する外径を有する大径スプール部であって大径孔部に配置される大径スプール部と、大径スプール部に対して順方向側に隣り合って配置される小径スプール部であって小径孔部に対応する外径を有し少なくとも一部が小径孔部に配置される小径スプール部と、を有し、大径孔部のうち、小径スプール部、大径スプール部及び弁本体によって囲まれる空間は、ドレーンポートに連通してもよい。
【0017】
スプール本体は、弁孔及びスプール孔内に充填された圧油から軸方向の順方向に力を受け、第１のスライド位置に配置されたスプール本体は、第２のスライド位置に配置されたスプール本体よりも、軸方向の逆方向側に位置してもよい。
【0018】
第１の電流よりも大きく且つ第２の電流よりも小さい第３の電流が駆動部に印加される場合、スプール本体は、スプール孔が入口ポート及び出口ポートの両者から遮断される第３のスライド位置に配置されてもよい。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、連絡孔及び出力孔のうちの一方を介して大径孔部がスプール孔に連通し、他方を介して小径孔部がスプール孔に連通する。これにより、連絡孔及び出力孔を必ずしも径方向に開口させる必要がない。また、連絡孔及び出力孔を必ずしもスプール本体の軸線方向に並べて配置する必要がない。したがって、電磁比例弁をコンパクトに構成することが可能になり、また装置レイアウトの面でも有利である。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【0022】
励磁電流に応じて圧油の供給圧を制御できる電磁比例弁は、油圧アクチュエータ等の油圧機器に接続され、所望圧の圧油を当該油圧機器に供給する。なお、ここで言う圧油は、必ずしも鉱物油等の油には限定されず、エネルギー伝達媒体として使用可能な流体（特に液体）全般を含みうる概念である。
【0023】
一般に、電磁比例弁には、ポジティブタイプの電磁比例弁と、ネガティブタイプの電磁比例弁とが存在する。励磁電流が増大するに従って、出力される圧油の圧力（すなわち油圧）が増大する電磁比例弁はポジティブタイプの電磁比例弁に分類され、出力される圧油の圧力が低下する電磁比例弁はネガティブタイプの電磁比例弁に分類される。
【0024】
本発明は、ポジティブタイプの電磁比例弁及びネガティブタイプの電磁比例弁のいずれにも応用可能である。以下では、まずポジティブタイプの電磁比例弁について説明し、その後、ネガティブタイプの電磁比例弁について説明する。
【0025】
［ポジティブタイプの電磁比例弁］
図１Ａ～図１Ｃは、ポジティブタイプの電磁比例弁１０の概略構成を示す断面図である。図１Ａは、ソレノイドアクチュエータによって構成される駆動部１３に対して励磁電流が流されていない非励磁状態を示す。図１Ｂは、駆動部１３に対して比較的小さな励磁電流が流され、スプール本体１２が中立位置に配置されている状態を示す。図１Ｃは、駆動部１３に対して比較的大きな励磁電流が流されている状態を示す。
図１Ａ～図１Ｃは、ポジティブタイプの電磁比例弁１０の概略構成を示す断面図である。図１Ａは、ソレノイドアクチュエータによって構成される駆動部１３に対して励磁電流が流されていない非励磁状態を示す。図１Ｂは、駆動部１３に対して比較的小さな励磁電流が流され、スプール本体１２が中立位置に配置されている状態を示す。図１Ｃは、駆動部１３に対して比較的大きな励磁電流が流されている状態を示す。
【0026】
【0027】
弁本体１１は、軸方向Ｄｘに延在する弁孔２１と、当該弁孔２１に開口する入口ポート３１、出口ポート３２、ドレーンポート３３及び出力ポート３４と、を有する。入口ポート３１は圧油を供給する油圧源Ｐに連通し、出口ポート３２は圧油が排出される排液部Ｔに連通する。ドレーンポート３３は、圧油が排出されるドレーン部に連通する。図１Ａ～図１Ｃに示す電磁比例弁１０では排液部Ｔがドレーン部として働き、出口ポート３２及びドレーンポート３３は、共通の排液部Ｔ（すなわちドレーン部）に連通する。出力ポート３４は、圧油の供給対象である油圧アクチュエータＡに連通する。油圧アクチュエータＡの具体的構成は限定されず、典型的には油圧シリンダや油圧モータによって油圧アクチュエータＡが構成される。
【0028】
弁孔２１は、軸方向Ｄｘと垂直な径方向Ｄｒに関して第１の径Ｈ１を有する大径孔部２２と、径方向Ｄｒに関して第１の径Ｈ１よりも小さな第２の径Ｈ２を有する小径孔部２３と、を含む。大径孔部２２は、小径孔部２３と隣り合って設けられており、小径孔部２３よりも順軸方向Ｄｘ１側に配置される。大径孔部２２にはスプール本体１２の一端側が配置され、小径孔部２３にはスプール本体１２の他端側が配置される。図１Ａ～図１Ｃには、明確には示されていないが、大径孔部２２及び小径孔部２３の各々は閉じられた空間を形成し、油圧源Ｐから供給される圧油によって満たされる。なお大径孔部２２は、出力ポート３４（特に順軸方向Ｄｘ１へ開口する出力ポート３４）を介して外部（特に本実施形態では油圧アクチュエータＡ）に連通する。
【0029】
大径孔部２２のうち小径スプール部４６、大径スプール部４７及び弁本体１１によって囲まれる空間であるドレーン空間２４は、スプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置に応じて容積が変わるが、スプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置によらずドレーンポート３３に連通する。そのため、スプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置によらず、ドレーン空間２４内の圧油はドレーンポート３３を介して排液部Ｔに流出し、弁本体１１及びスプール本体１２はドレーン空間２４内の圧油から圧力を受けない。
【0030】
スプール本体１２は、弁孔２１において軸方向Ｄｘへスライド可能に配置される。スプール本体１２の一端側（図１Ａ～図１Ｃでは右側）は大径孔部２２に配置され、スプール本体１２の他端側（図１Ａ～図１Ｃでは左側）は小径孔部２３に配置される。大径孔部２２に配置されるスプール本体１２の一端側には、大径孔部２２の径に対応する外径を有する大径スプール部４７が設けられている。小径孔部２３に配置されるスプール本体１２の他端側には、小径孔部２３の径に対応する外径を有する小径スプール部４６が設けられている。このように大径スプール部４７は、小径スプール部４６に対して順軸方向Ｄｘ１側に隣り合って配置され、大径孔部２２に配置される。また小径スプール部４６は、少なくとも一部が小径孔部２３に配置され、スプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置に応じて小径スプール部４６の一部が大径孔部２２に配置される。
【0031】
大径スプール部４７は、スプール本体１２の軸方向Ｄｘへのスライド移動を許容する程度に、弁本体１１の内壁面（特に大径孔部２２を形成する内壁面）に密着している。また小径スプール部４６は、スプール本体１２の軸方向Ｄｘへのスライド移動を許容する程度に、弁本体１１の内壁面（特に小径孔部２３を形成する内壁面）に密着している。ただし弁孔２１内の圧油は、基本的に、大径スプール部４７と弁本体１１との間及び小径スプール部４６と弁本体１１との間を通過しない。そのため、小径孔部２３からドレーン空間２４に圧油は流入せず、或いはごく小量の圧油のみが小径孔部２３からドレーン空間２４に流入する。同様に、大径孔部２２からドレーン空間２４に圧油は流入せず、或いはごく小量の圧油のみが大径孔部２２からドレーン空間２４に流入する。
【0032】
スプール本体１２は、軸方向Ｄｘに延在するスプール孔４１と、スプール孔４１に開口する連絡孔４２、出口孔４３、入口孔４４及び出力孔４５と、を有する。本実施形態では、連絡孔４２及び出力孔４５が、それぞれスプール本体１２の両端部に形成され、出口孔４３及び入口孔４４が、スプール本体１２のうちの連絡孔４２と出力孔４５との間の部分に形成されている。すなわち、スプール本体１２の一端側及び他端側のうちの一方（図１Ａ～図１Ｃでは大径スプール部４７側）において出力孔４５が形成され、他方（図１Ａ～図１Ｃでは小径スプール部４６側）において連絡孔４２が形成されている。また、スプール本体１２の大径スプール部４７に出口孔４３及び入口孔４４が形成され、軸方向Ｄｘに関して連絡孔４２と出力孔４５との間に出口孔４３及び入口孔４４が配置されている。
【0033】
連絡孔４２、出口孔４３及び入口孔４４は、径方向Ｄｒに開口している。特に、連絡孔４２は、小径孔部２３に開口し、スプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置によらず、小径孔部２３とスプール孔４１とを相互に連通させる。またスプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置に応じて、出口孔４３は出口ポート３２又は弁本体１１の内壁面（特に大径孔部２２を形成する内壁面）に向かって開口し、入口孔４４は入口ポート３１又は弁本体１１の内壁面（特に大径孔部２２を形成する内壁面）に向かって開口する。
【0034】
一方、出力孔４５は、軸方向Ｄｘ（図１Ａ～図１Ｃでは順軸方向Ｄｘ１）に開口し、弁孔２１（特に大径孔部２２）を介して出力ポート３４に連通する。出力ポート３４を介して油圧アクチュエータＡに接続される大径孔部２２は、連絡孔４２及び出力孔４５のうちの一方（図１Ａ～図１Ｃでは「出力孔４５」）を介し、スプール孔４１に連通する。また小径孔部２３は、連絡孔４２及び出力孔４５のうちの他方（図１Ａ～図１Ｃでは「連絡孔４２」）を介してスプール孔４１に連通する。したがって弁孔２１における大径孔部２２と小径孔部２３とは、スプール孔４１、連絡孔４２及び出力孔４５を介して相互に連通し、大径孔部２２内の圧油の圧力、小径孔部２３内の圧油の圧力、及び弁孔２１内の圧油の圧力は相互に等しい。
【0035】
駆動部１３は、軸方向Ｄｘのうち順方向Ｄｘ１（以下「順軸方向Ｄｘ１」とも称する）へスプール本体１２を押圧し、印加される電流（すなわち励磁電流）に応じてスプール本体１２に対する押圧力が可変である。本実施形態の駆動部１３は、電磁石（図示省略）及びプランジャー５１が組み合わされたソレノイドアクチュエータによって構成されている。このソレノイドアクチュエータの具体的な構成は限定されず、プランジャー５１からスプール本体１２に加えられる押圧力が励磁電流の大きさに応じて決定される任意のソレノイドアクチュエータにより、駆動部１３を構成することが可能である。
【0036】
付勢部１４は、軸方向Ｄｘのうち順方向Ｄｘ１に対向する逆方向Ｄｘ２（以下「逆軸方向Ｄｘ２」とも称する）へスプール本体１２（本実施形態では大径スプール部４７）を付勢する。スプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置に応じて付勢部１４からスプール本体１２に加えられる力は変動し、スプール本体１２が順軸方向Ｄｘ１側に配置される程、付勢部１４からスプール本体１２に加えられる力は大きくなる。このような付勢部１４は、弾性体によって構成可能であり、典型的にはコイルばねによって構成される。コイルばねは、細長い線状の材料（すなわち素線）が螺旋状に巻かれることによって構成できる。
【0037】
このように、スプール本体１２の一端側及び他端側のうちの一方（図１Ａ～図１Ｃでは「小径スプール部４６」側）は駆動部１３のプランジャー５１によって押圧され、駆動部１３からスプール本体１２には順軸方向Ｄｘ１への力が加えられる。またスプール本体１２の一端側及び他端側のうちの他方（図１Ａ～図１Ｃでは「大径スプール部４７」側）は出力孔４５が設けられるとともに付勢部１４によって付勢され、付勢部１４からスプール本体１２には逆軸方向Ｄｘ２への力が加えられる。
【0038】
上述の構成を有するポジティブタイプの電磁比例弁１０では、スプール本体１２の両端部間に受圧面積差が設けられており、この受圧面積差に起因する油圧力、駆動部１３の推進力及び付勢部１４の付勢力を相互にバランスさせることによって、所望圧の圧油を出力孔４５から油圧アクチュエータＡに向かって送り出すことができる。
【0039】
すなわち、弁孔２１及びスプール孔４１に充填された圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受けるスプール本体１２の表面積は、当該圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受けるスプール本体１２の表面積と異なっている。具体的には、圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受けるスプール本体１２の表面積の方が、圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受けるスプール本体１２の表面積よりも大きい。
【0040】
そのため、スプール本体１２に対して圧油が順軸方向Ｄｘ１に及ぼす力Ｆ１（すなわち油圧力）は、スプール本体１２に対して圧油が逆軸方向Ｄｘ２に及ぼす力Ｆ２と異なっており、図１Ａ～図１Ｃに示す電磁比例弁１０では「Ｆ１＜Ｆ２」の関係が成立する。したがってスプール本体１２は、弁孔２１及びスプール孔４１に充填された圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受ける。具体的には「Ｆ０＝Ｆ２－Ｆ１＝｛（圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受けるスプール本体１２の表面積）－（圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受けるスプール本体１２の表面積）｝×（圧油の圧力）」によって導き出される力Ｆ０が、圧油からスプール本体１２に対して逆軸方向Ｄｘ２へ作用する。
【0041】
スプール本体１２は、更に駆動部１３のプランジャー５１及び付勢部１４からも力を受ける。弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油の圧力を「Ｐｈ」で表し、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受けるスプール本体１２の表面積Ｓ１と当該圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受けるスプール本体１２の表面積Ｓ２との差を「Ｕｐ（＝Ｓ２－Ｓ１）」で表し、駆動部１３が順軸方向Ｄｘ１へスプール本体１２に付与する力を「Ｆｄ」で表し、付勢部１４が逆軸方向Ｄｘ２へスプール本体１２に付与する力を「Ｆｓｐ」で表した場合、以下の関係式１が成立する。
【0042】
［関係式１］ Ｆｄ＝Ｐｈ×Ｕｐ＋Ｆｓｐ
【0043】
実際の電磁比例弁１０では、上記の「Ｕｐ」は基本的に固定値に設定される。また上記「Ｆｓｐ」は、スプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置に応じてスプール孔４１及び弁孔２１に対する圧油の供給及び排出が行われる本実施形態の電磁比例弁１０では、ある範囲内の値をとる。そのため、上記関係式１からも明らかなように、駆動部１３からスプール本体１２に付与される力「Ｆｄ」の増大に伴って、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油の圧力「Ｐｈ」も増大する。したがって、図示しない制御部によって駆動部１３に印加する励磁電流値を制御し、駆動部１３がスプール本体１２に付与する力（Ｆｄ）を調整することによって、所望の圧力を有する圧油を、出力孔４５から大径孔部２２及び出力ポート３４を介して油圧アクチュエータＡに送り出すことができる。
【0044】
次に、上述のポジティブタイプの電磁比例弁１０における挙動について説明する。
【0045】
駆動部１３に電流が印加されない場合又は駆動部１３に第１の電流が印加される場合には、スプール本体１２は図１Ａに示す第１のスライド位置に配置される。この場合、スプール孔４１は出口孔４３を介して出口ポート３２に連通し、スプール孔４１内の圧油及び弁孔２１内の圧油の圧力は低下する。
【0046】
また第１の電流よりも大きな第２の電流が駆動部１３に印加される場合、スプール本体１２は、駆動部１３のプランジャー５１により順軸方向Ｄｘ１へ押され、図１Ｃに示す第２のスライド位置に配置される。この場合、スプール孔４１は入口孔４４を介して入口ポート３１に連通し、油圧源Ｐからの圧油がスプール孔４１に供給されるため、スプール孔４１内の圧油及び弁孔２１内の圧油の圧力は増大する。このように本実施形態の電磁比例弁１０では、第１のスライド位置に配置されたスプール本体１２（図１Ａ参照）が、第２のスライド位置に配置されたスプール本体１２（図１Ｃ参照）よりも、逆軸方向Ｄｘ２側に位置する。
【0047】
また第１の電流よりも大きく且つ第２の電流よりも小さい第３の電流が駆動部１３に印加される場合、スプール本体１２は、図１Ｂに示す第３のスライド位置（すなわち中立位置）に配置される。この場合、出口孔４３は出口ポート３２と連通せず且つ入口孔４４は入口ポート３１と連通しない。これにより、スプール孔４１が入口ポート３１及び出口ポート３２の両者から遮断され、スプール孔４１内の圧油及び弁孔２１内の圧油の圧力は、基本的に低下も増大もせずに維持される。
【0048】
このようにポジティブタイプの電磁比例弁１０では、駆動部１３に印加する励磁電流が小さくプランジャー５１の推力がゼロ（０）又は弱い場合には、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油が排液部Ｔに排出される量が増え、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油の圧力は低下する。一方、駆動部１３に印加する励磁電流が大きくプランジャー５１の推力が強い場合には、油圧源Ｐから弁孔２１内及びスプール孔４１内に供給される圧油の量が増え、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油の圧力は上昇する。そして、駆動部１３に印加する励磁電流が中間的な範囲にありスプール本体１２が図１Ｂに示す中立位置に配置される場合には、弁孔２１及びスプール孔４１と油圧源Ｐ及び排液部Ｔとの間の流路は遮断され、弁孔２１内及びスプール孔４１内に対する圧油の供給及び排出は停止する。
【0049】
上述の挙動を示すポジティブタイプの電磁比例弁１０は、以下のメカニズムに従って、所望圧の圧油が出力孔４５から送り出される。
【0050】
すなわち図示しない制御部によって、圧油の所望圧に応じて予め定められた値の励磁電流が駆動部１３に印加される。これにより、駆動部１３のプランジャー５１はスプール本体１２を順軸方向Ｄｘ１へ移動させて第２のスライド位置（図１Ｃ参照）に配置し、出口孔４３と出口ポート３２との間が遮断されるとともに入口孔４４を入口ポート３１に連通させる。そのため、油圧源Ｐからの圧油がスプール孔４１及び弁孔２１に供給され、スプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油は圧力が上昇する。
【0051】
そして、駆動部１３に印加される励磁電流の大きさが維持された状態でスプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油の圧力が所望圧よりも大きくなると、スプール本体１２が逆軸方向Ｄｘ２へスライド移動して第１のスライド位置（図１Ａ参照）に配置される。これにより、入口孔４４と入口ポート３１との間が遮断されるとともに出口孔４３が出口ポート３２に連通し、スプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油は圧力が低下する。
【0052】
そして、駆動部１３に印加される励磁電流の大きさが維持された状態でスプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油の圧力が所望圧よりも小さくなると、スプール本体１２が順軸方向Ｄｘ１へスライド移動して、再び第２のスライド位置（図１Ｃ参照）に配置される。これにより、出口孔４３と出口ポート３２との間が遮断されるとともに入口孔４４が入口ポート３１に連通し、スプール孔４１内の圧油の圧力は再び上昇する。
【0053】
このように、圧油の所望圧に応じて予め定められた値の励磁電流が駆動部１３に対して継続的に印加された状態で、スプール本体１２が第２のスライド位置（図１Ｃ参照）と第１のスライド位置（図１Ａ参照）との間での移動を繰り返し行うことで、スプール孔４１に対する圧油の供給及び排出が繰り返し行われる。これにより、スプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油の圧力が所望圧に保たれ、所望圧の圧油が出力孔４５から流出して油圧アクチュエータＡに供給される。
【0054】
上述のように本実施形態の電磁比例弁１０によれば、駆動部１３に印加する励磁電流を制御することによって、油圧源Ｐ及び排液部Ｔに対する弁孔２１及びスプール孔４１の開度を調整し、出力孔４５から油圧アクチュエータＡに所望圧の圧油が送り出すことができる。なお、駆動部１３に励磁電流を印加せず、且つ、スプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油の圧力が高い場合には、スプール本体１２が第１のスライド位置（図１Ａ参照）に配置され、スプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油は、出口孔４３及び出口ポート３２を介して排液部Ｔに排出される。
【0055】
【0056】
スプール本体１２は軸方向Ｄｘに関して左右対称の構成を有するが、図２に示すスプール本体１２は左半分と右半分とで異なる状態が示されている。すなわち、図２に示すスプール本体１２の左半分は、中立位置（図１Ｂ参照）にスプール本体１２が配置された状態を示す。一方、図２に示すスプール本体１２の右半分は、入口ポート３１と入口孔４４との間が遮断され且つ出口孔４３と出口ポート３２とが相互に連通している第１のスライド位置（図１Ａ参照）にスプール本体１２が配置された状態を示す。
【0057】
なお図２おける図示は省略されているが、図２に示す電磁比例弁１０においても、入口ポート３１と入口孔４４とが相互に連通し且つ出口孔４３と出口ポート３２との間が遮断される第２のスライド位置（図１Ｃ参照）に、スプール本体１２を配置することが可能である。
【0058】
【0059】
ただし、図１Ａ～図１Ｃに示す電磁比例弁１０の連絡孔４２は径方向Ｄｒに開口しているが、図２に示す電磁比例弁１０の連絡孔４２は軸方向Ｄｘ（特に逆軸方向Ｄｘ２）に開口している。また図１Ａ～図１Ｃに示す電磁比例弁１０の出力ポート３４は軸方向Ｄｘ（特に順軸方向Ｄｘ１）に開口しているが、図２に示す電磁比例弁１０の出力ポート３４は径方向Ｄｒに開口しており、出力孔４５からの圧油は大径孔部２２及び出力ポート３４を介して径方向Ｄｒへ送り出されて油圧アクチュエータＡに供給される。
【0060】
以上説明したように上述のポジティブタイプの電磁比例弁１０によれば、スプール孔４１、連絡孔４２及び出力孔４５を介して大径孔部２２と小径孔部２３とが相互に連通し、大径孔部２２内の圧油の圧力、小径孔部２３内の圧油の圧力、及びスプール孔４１内の圧油の圧力が相互に等しくなる。そのためスプール本体１２が圧油から実質的に受ける力は、弁孔２１内及びスプール孔４１内（具体的には小径孔部２３内）の圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受けるスプール本体１２の表面積Ｓ１と、弁孔２１内及びスプール孔４１内（具体的には大径孔部２２内及びスプール孔４１内）の圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受けるスプール本体１２の表面積Ｓ２との差Ｕｐに応じた力となる。したがって、出力孔４５から送り出される圧油の圧力の上昇に比べ、スプール本体１２に圧油が作用する力の実質的な増大は緩やかになり、小さな駆動部１３（本実施形態ではソレノイドアクチュエータ）を用いて高圧の油圧出力を得ることが可能である。
【0061】
また本実施形態の電磁比例弁１０によれば、出力孔４５がスプール本体１２の端部に形成され、また出力ポート３４が弁本体１１の端部に形成される。これにより、出力孔４５及び出力ポート３４の配置の自由度が広がる。例えば、出力孔４５及び出力ポート３４の各々を軸方向Ｄｘ及び径方向Ｄｒのいずれにも開口させることが可能になる。
【0062】
特に、出力孔４５を軸方向Ｄｘに開口させることにより、スプール本体１２の軸長を短縮化することが可能である。また出力ポート３４を軸方向Ｄｘに開口させることにより、弁本体１１の軸長を短縮化することが可能である。これにより、電磁比例弁１０を全体としてコンパクトに構成することができる。また、電磁比例弁１０に対する油圧アクチュエータＡの具体的な配置位置に応じて出力孔４５及び出力ポート３４の開口方向を調整することにより、電磁比例弁１０に対して様々な位置に油圧アクチュエータＡを配置することができるため、装置レイアウトの面でも有利である。
【0063】
［ネガティブタイプの電磁比例弁］
以下に説明するネガティブタイプの電磁比例弁１０において、上述のポジティブタイプの電磁比例弁１０（図１Ａ～図１Ｃ及び図２参照）と同一又は同様の構成には同一の符合を付し、その詳細な説明は省略する。
以下に説明するネガティブタイプの電磁比例弁１０において、上述のポジティブタイプの電磁比例弁１０（図１Ａ～図１Ｃ及び図２参照）と同一又は同様の構成には同一の符合を付し、その詳細な説明は省略する。
【0064】
図３Ａ～図３Ｃは、ネガティブタイプの電磁比例弁１０の概略構成を示す断面図である。図３Ａは駆動部１３に対して励磁電流が流されていない非励磁状態を示し、図３Ｂはスプール本体１２が中立位置に配置されている状態を示し、図３Ｃは駆動部１３に対して比較的大きな励磁電流が流されている状態を示す。
【0065】
本実施形態の弁孔２１の小径孔部２３は、大径孔部２２と隣り合って設けられており、大径孔部２２よりも順軸方向Ｄｘ１側に配置される。図３Ａ～図３Ｃには、明確には示されていないが、大径孔部２２及び小径孔部２３の各々は閉じられた空間を形成し、油圧源Ｐから供給される圧油によって満たされる。なお小径孔部２３は、出力ポート３４（特に順軸方向Ｄｘ１へ開口する出力ポート３４）を介して外部（特に本実施形態では油圧アクチュエータＡ）に連通する。
【0066】
スプール本体１２の一端側（図３Ａ～図３Ｃでは左側）は大径孔部２２に配置され、スプール本体１２の他端側（図３Ａ～図３Ｃでは右側）は小径孔部２３に配置される。大径孔部２２に配置されるスプール本体１２の一端側には、大径孔部２２の径に対応する外径を有する大径スプール部４７が設けられている。小径孔部２３に配置されるスプール本体１２の他端側には、小径孔部２３の径に対応する外径を有する小径スプール部４６が設けられている。このように大径スプール部４７は、小径スプール部４６に対して逆軸方向Ｄｘ２側に隣り合って配置され、大径孔部２２に配置される。また小径スプール部４６は、少なくとも一部が小径孔部２３に配置され、スプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置に応じて小径スプール部４６の一部が大径孔部２２に配置される。
【0067】
スプール本体１２の一端側及び他端側のうちの一方（図３Ａ～図３Ｃでは小径スプール部４６側）において出力孔４５が形成され、他方（図３Ａ～図３Ｃでは大径スプール部４７側）において連絡孔４２が形成されている。また、スプール本体１２の小径スプール部４６に、出口孔４３及び入口孔４４が形成されている。
【0068】
連絡孔４２は、大径孔部２２に開口し、スプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置によらず、大径孔部２２とスプール孔４１とを相互に連通させる。またスプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置に応じて、出口孔４３は出口ポート３２又は弁本体１１の内壁面（特に小径孔部２３を形成する内壁面）に向かって開口し、入口孔４４は入口ポート３１又は弁本体１１の内壁面（特に小径孔部２３を形成する内壁面）に向かって開口する。
【0069】
出力孔４５は、軸方向Ｄｘ（図３Ａ～図３Ｃでは順軸方向Ｄｘ１）に開口し、弁孔２１（特に小径孔部２３）を介して出力ポート３４に連通する。このように、出力ポート３４を介して油圧アクチュエータＡに接続される小径孔部２３は、連絡孔４２及び出力孔４５のうちの一方（図３Ａ～図３Ｃでは「出力孔４５」）を介し、スプール孔４１に連通する。また大径孔部２２は、連絡孔４２及び出力孔４５のうちの他方（図３Ａ～図３Ｃでは「連絡孔４２」）を介してスプール孔４１に連通する。したがって大径孔部２２と小径孔部２３とは、スプール孔４１、連絡孔４２及び出力孔４５を介して相互に連通し、大径孔部２２内の圧油の圧力、小径孔部２３内の圧油の圧力、及びスプール孔４１内の圧油の圧力が相互に等しくなる。
【0070】
駆動部１３は、順軸方向Ｄｘ１へスプール本体１２を押圧し、励磁電流に応じてスプール本体１２に対する押圧力が可変である。付勢部１４は、逆軸方向Ｄｘ２へスプール本体１２（本実施形態では小径スプール部４６）を付勢する。このように、スプール本体１２の一端側及び他端側のうちの一方（図３Ａ～図３Ｃでは「大径スプール部４７」側）は駆動部１３のプランジャー５１によって押圧され、駆動部１３からスプール本体１２には順軸方向Ｄｘ１への力が加えられる。またスプール本体１２の一端側及び他端側のうちの他方（図３Ａ～図３Ｃでは「小径スプール部４６」側）は出力孔４５が設けられるとともに付勢部１４によって付勢され、付勢部１４からスプール本体１２には逆軸方向Ｄｘ２への力が加えられる。
【0071】
上述のネガティブタイプの電磁比例弁１０においても、スプール本体１２の両端部間に受圧面積差が設けられており、この受圧面積差に起因する油圧力、駆動部１３の推進力及び付勢部１４の付勢力を相互にバランスさせることによって、所望圧の圧油を出力孔４５から油圧アクチュエータＡに向かって送り出すことができる。
【0072】
すなわち、弁孔２１及びスプール孔４１に充填された圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受けるスプール本体１２の表面積は、当該圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受けるスプール本体１２の表面積と異なっている。具体的には、圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受けるスプール本体１２の表面積の方が、圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受けるスプール本体１２の表面積よりも大きい。
【0073】
そのため、スプール本体１２に対して圧油が順軸方向Ｄｘ１に及ぼす力Ｆ１は、スプール本体１２に対して圧油が逆軸方向Ｄｘ２に及ぼす力Ｆ２と異なっており、図３Ａ～図３Ｃに示す電磁比例弁１０では「Ｆ１＞Ｆ２」の関係が成立する。したがってスプール本体１２は、弁孔２１及びスプール孔４１に充填された圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受ける。具体的には「Ｆ０＝Ｆ１－Ｆ２＝｛（圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受けるスプール本体１２の表面積）－（圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受けるスプール本体１２の表面積）｝×（圧油の圧力）」によって導き出される力Ｆ０が、圧油からスプール本体１２に対して順軸方向Ｄｘ１へ作用する。
【0074】
弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油の圧力を「Ｐｈ」で表し、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受けるスプール本体１２の表面積Ｓ１と当該圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受けるスプール本体１２の表面積Ｓ２との差を「Ｕｎ（＝Ｓ１－Ｓ２）」で表し、駆動部１３が順軸方向Ｄｘ１にスプール本体１２に付与する力を「Ｆｄ」で表し、付勢部１４が逆軸方向Ｄｘ２にスプール本体１２に付与する力を「Ｆｓｐ」で表した場合、以下の関係式２が成立する。
【0075】
［関係式２］ Ｆｄ＝Ｆｓｐ－Ｐｈ×Ｕｎ
【0076】
実際の電磁比例弁１０では、上記の「Ｕｎ」は基本的に固定値に設定される。また上記「Ｆｓｐ」は、スプール本体１２の軸方向Ｄｘの位置に応じてスプール孔４１及び弁孔２１に対する圧油の供給及び排出が行われる本実施形態の電磁比例弁１０では、ある範囲内の値をとる。そのため、上記関係式２からも明らかなように、駆動部１３からスプール本体１２に付与される力「Ｆｄ」の増大に伴って、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油の圧力「Ｐｈ」は低減する。したがって、図示しない制御部によって駆動部１３に印加する励磁電流値を制御し、駆動部１３がスプール本体１２に付与する力（Ｆｄ）を調整することによって、所望の圧力を有する圧油を、出力孔４５から小径孔部２３及び出力ポート３４を介して油圧アクチュエータＡに送り出すことができる。
【0077】
次に、上述のネガティブタイプの電磁比例弁１０における挙動について説明する。
【0078】
駆動部１３に電流が印加されない場合又は駆動部１３に第１の電流が印加される場合には、スプール本体１２は図３Ａに示す第１のスライド位置に配置される。この場合、スプール孔４１は入口孔４４を介して入口ポート３１に連通し、スプール孔４１内の圧油及び弁孔２１内の圧油の圧力は増大する。
【0079】
また第１の電流よりも大きな第２の電流が駆動部１３に印加される場合、スプール本体１２は、駆動部１３のプランジャー５１により順軸方向Ｄｘ１へ押され、図３Ｃに示す第２のスライド位置に配置される。この場合、スプール孔４１は出口孔４３を介して出口ポート３２に連通し、スプール孔４１内の圧油及び弁孔２１内の圧油の圧力は低下する。なお本実施形態の電磁比例弁１０では、第１のスライド位置に配置されたスプール本体１２（図３Ａ参照）が、第２のスライド位置に配置されたスプール本体１２（図３Ｃ参照）よりも、逆軸方向Ｄｘ２側に位置する。
【0080】
また第１の電流よりも大きく且つ第２の電流よりも小さい第３の電流が駆動部１３に印加される場合、スプール本体１２は、図３Ｂに示す第３のスライド位置に配置される。この場合、出口孔４３は出口ポート３２と連通せず且つ入口孔４４は入口ポート３１と連通せず、スプール孔４１内の圧油及び弁孔２１内の圧油の圧力は、基本的に低下も増大もせずに維持される。
【0081】
このようにネガティブタイプの電磁比例弁１０では、駆動部１３に印加する励磁電流が小さくプランジャー５１の推力がゼロ（０）又は弱い場合には、油圧源Ｐから弁孔２１内及びスプール孔４１内に供給される圧油の量が増え、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油の圧力は上昇する。一方、駆動部１３に印加する励磁電流が大きくプランジャー５１の推力が強い場合には、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油が排液部Ｔに排出される量が増え、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油の圧力は低下する。そして、駆動部１３に印加する励磁電流が中間的な範囲にありスプール本体１２が図３Ｂに示す中立位置に配置される場合には、弁孔２１及びスプール孔４１と油圧源Ｐ及び排液部Ｔとの間の流路は遮断される。これにより、弁孔２１内及びスプール孔４１内に対する圧油の供給及び排出は停止し、弁孔２１内及びスプール孔４１内の圧油の圧力は維持される。
【0082】
上述の挙動を示すネガティブタイプの電磁比例弁１０は、以下のメカニズムに従って、所望圧の圧油が出力孔４５から送り出される。
【0083】
すなわち、弁孔２１内及びスプール孔４１内が圧油で満たされている状態で、圧油の所望圧に応じて予め定められた値の励磁電流が駆動部１３に印加される。これにより、駆動部１３のプランジャー５１はスプール本体１２を順軸方向Ｄｘ１へ移動させて第２のスライド位置（図３Ｃ参照）に配置し、入口孔４４と入口ポート３１との間が遮断されるとともに出口孔４３が出口ポート３２に連通する。これによりスプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油は圧力が低下する。
【0084】
そして、駆動部１３に印加される励磁電流の大きさが維持された状態でスプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油の圧力が所望圧よりも小さくなると、スプール本体１２が逆軸方向Ｄｘ２へスライド移動して第１のスライド位置（図３Ａ参照）に配置される。これにより、出口孔４３と出口ポート３２との間が遮断されるとともに入口孔４４は入口ポート３１に連通し、油圧源Ｐからの圧油がスプール孔４１及び弁孔２１に供給され、スプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油は圧力が上昇する。
【0085】
そして、駆動部１３に印加される励磁電流の大きさが維持された状態でスプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油の圧力が所望圧よりも大きくなると、スプール本体１２が順軸方向Ｄｘ１へスライド移動して、入口孔４４と入口ポート３１との間が遮断されるとともに出口孔４３が出口ポート３２に連通する。これによりスプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油は圧力が再び低下する。
【0086】
このように、圧油の所望圧に応じて予め定められた値の励磁電流が駆動部１３に対して継続的に印加された状態で、スプール本体１２が第２のスライド位置（図３Ｃ参照）と第１のスライド位置（図３Ａ参照）との間での移動を繰り返し行うことで、スプール孔４１に対する圧油の供給及び排出が繰り返し行われる。これにより、スプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油の圧力が所望圧に保たれ、所望圧の圧油が出力孔４５から流出して油圧アクチュエータＡに供給される。
【0087】
なお、駆動部１３に励磁電流を印加せず、且つ、スプール孔４１内及び弁孔２１内の圧油の圧力が高い場合には、スプール本体１２が第１のスライド位置（図３Ａ参照）に配置され、スプール孔４１及び弁孔２１には、入口孔４４及び入口ポート３１を介して油圧源Ｐからの圧油が供給される。
【0088】
【0089】
スプール本体１２は軸方向Ｄｘに関して左右対称の構成を有するが、図４に示すスプール本体１２は左半分と右半分とで異なる状態が示されている。すなわち、図２に示すスプール本体１２の左半分は、中立位置（図３Ｂ参照）にスプール本体１２が配置された状態を示す。一方、図２に示すスプール本体１２の右半分は、入口ポート３１と入口孔４４とが相互に連通し且つ出口孔４３と出口ポート３２との間が遮断されている第１のスライド位置（図３Ａ参照）にスプール本体１２が配置された状態を示す。
【0090】
なお図示は省略されているが、図４に示す電磁比例弁１０においても、入口ポート３１と入口孔４４との間が遮断され且つ出口孔４３と出口ポート３２とが相互に連通する第２のスライド位置（図３Ｃ参照）に、スプール本体１２を配置することが可能である。
【0091】
【0092】
ただし、図３Ａ～図３Ｃに示す電磁比例弁１０の連絡孔４２は径方向Ｄｒに開口しているが、図４に示す電磁比例弁１０の連絡孔４２は軸方向Ｄｘ（特に逆軸方向Ｄｘ２）に開口している。また図３Ａ～図３Ｃに示す電磁比例弁１０の出力ポート３４は軸方向Ｄｘ（特に順軸方向Ｄｘ１）に開口しているが、図４に示す電磁比例弁１０の出力ポート３４は径方向Ｄｒに開口しており、出力孔４５からの圧油は大径孔部２２及び出力ポート３４を介して径方向Ｄｒへ送り出されて油圧アクチュエータＡに供給される。
【0093】
以上説明したように上述のネガティブタイプの電磁比例弁１０によれば、大径孔部２２内の圧油の圧力、小径孔部２３内の圧油の圧力、及びスプール孔４１内の圧油の圧力が相互に等しくなる。そのためスプール本体１２が圧油から実質的に受ける力は、弁孔２１内及びスプール孔４１内（具体的には大径孔部２２内）の圧油から順軸方向Ｄｘ１に力を受けるスプール本体１２の表面積Ｓ１と、弁孔２１内及びスプール孔４１内（具体的には小径孔部２３内及びスプール孔４１内）の圧油から逆軸方向Ｄｘ２に力を受けるスプール本体１２の表面積Ｓ２との差Ｕｎに応じた力となる。したがって、出力孔４５から送り出される圧油の圧力の上昇に比べ、スプール本体１２に圧油が作用する力の実質的な増大は緩やかになり、小さな駆動部１３を用いて高圧の油圧出力を得ることが可能である。
【0094】
また本実施形態の電磁比例弁１０によれば、出力孔４５がスプール本体１２の端部に形成され、また出力ポート３４が弁本体１１の端部に形成され、出力孔４５及び出力ポート３４の配置の自由度が広がる。特に、出力孔４５を軸方向Ｄｘに開口させることにより、スプール本体１２の軸長を短縮化することが可能であり、また出力ポート３４を軸方向Ｄｘに開口させることにより、弁本体１１の軸長を短縮化することが可能である。これにより、電磁比例弁１０を全体としてコンパクトに構成することができ、装置レイアウトの面でも有利である。
【0095】
本発明は、上述の実施形態及び変形例には限定されない。例えば、上述の実施形態及び変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよい。また、上述の構成要素以外の構成要素を含む形態も、本発明の実施形態に含まれる。また、上述の構成要素のうちの一部の要素が含まれない形態も、本発明の実施形態に含まれる。また、本発明のある実施形態に含まれる一部の構成要素と、本発明の他の実施形態に含まれる一部の構成要素とを含む形態も、本発明の実施形態に含まれる。したがって、上述の実施形態及び変形例、及び上述以外の本発明の実施形態の各々に含まれる構成要素同士が組み合わされてもよく、そのような組み合わせに係る形態も本発明の実施形態に含まれる。また、本発明によって奏される効果も上述の効果に限定されず、各実施形態の具体的な構成に応じた特有の効果も発揮されうる。このように、本発明の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲、明細書、要約書及び図面に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】