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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Solenoidventilvorrichtung.
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HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
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Eine Solenoidventilvorrichtung dieser Art ist im Stand der Technik vorgeschlagen worden. Die vorgeschlagene Solenoidventilvorrichtung weist Folgendes auf: ein Solenoidventil, das in einer hydraulischen Schaltung zum Einschalten und Ausschalten einer Reibungseingriffsvorrichtung (einer Kupplung) eines in einem Fahrzeug eingebauten Automatikgetriebes angeordnet ist, um einen Öldruck zu regulieren, der von einer hydraulischen Pumpe eingegeben wird, die durch die Kraft eines Verbrennungsmotors angetrieben wird, und um den regulierten Öldruck zu der Kupplung auszugeben; ein Wahlventil, das in einem Ölkanal angeordnet ist, der das Solenoidventil mit der Kupplung verbindet, um den Ölkanal wahlweise zu verbinden und zu trennen; und eine elektromagnetische Pumpe, die mit dem Ölkanal, der das Wahlventil mit der Kupplung verbindet, über ein Rückschlagventil verbunden ist, um Arbeitsöl zu der Kupplung gemäß einem wiederholten Anregen und Nichtanregen einer elektromagnetischen Kupplung zu liefern (siehe beispielsweise das Patentdokument 1).
[Patentdokument 1] Offengelegte japanische Patentanmeldung
JP 2008-180303 -
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Folglich sind verschiedene Ventile und eine elektromagnetische Pumpe als die Solenoidventilvorrichtung angeordnet, da aber der Einbauraum in dem Fahrzeug begrenzt ist, wird die Vorrichtung vorzugsweise so klein wie möglich gestaltet. Beim Verringern der Größe der Vorrichtung müssen Maßnahmen getroffen werden, um sicherzustellen, dass die jeweiligen Funktionen der Ventile und der elektromagnetischen Pumpe in ausreichender Weise aufgezeigt werden können.
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Eine Hauptaufgabe einer Solenoidventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verringerung der Gesamtgröße der Vorrichtung zu erreichen, indem eine Pumpenfunktion mit einer Druckregulierfunktion in einer Art und Weise integriert wird, die sicherstellt, dass die jeweiligen Funktionen in ausreichender Weise aufgezeigt werden können.
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Um die vorstehend beschriebene Hauptaufgabe zu lösen, wendet die Solenoidventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Einrichtungen an.
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Die Solenoidventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein Solenoidventil mit einem Schieber, der durch ein wellenförmiges Element aufgebaut ist, das in einen zylindrischen hohlen Abschnitt gleitfähig eingeführt ist, und so ausgebildet ist, dass eine Druckregulierkammer zum Regulieren und Ausgeben eines Fluiddruckes, der von einer Fluiddruckquelle geliefert wird, und eine Rückführkammer definiert sind, in die der regulierte Abgabedruck geleitet wird, und einen elektromagnetischen Abschnitt, der den Schieber unter Verwendung einer elektromagnetischen Kraft antreibt, wobei das Solenoidventil mit einer Pumpenkammer ausgebildet ist, die benachbart zu der Rückführkammer durch den hohlen Abschnitt und den Schieber so definiert ist, dass es als eine elektromagnetische Pumpe fungiert, die ein Arbeitsfluid in Übereinstimmung mit dem Erzeugen und dem Aufheben der elektromagnetischen Kraft von dem elektromagnetischen Abschnitt ansaugt und abgibt; und eine Schaltvorrichtung, die zwischen einem ersten Zustand, bei dem das in der Pumpenkammer befindliche Arbeitsfluid abgegeben wird, wenn das Solenoidventil als ein Regulierventil fungiert, und einem zweiten Zustand schaltet, bei dem die Abgabe des Arbeitsfluides aus der Pumpenkammer verhindert wird, wenn das Solenoidventil als die elektromagnetische Pumpe fungiert.
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Die Solenoidventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: das Solenoidventil, das mit der Pumpenkammer ausgebildet ist, die benachbart zu der Rückführkammer durch den hohlen Abschnitt und die Spule in einer derartigen Art und Weise definiert ist, dass es als eine elektromagnetische Pumpe fungiert, die das Arbeitsfluid gemäß einer Erzeugung und einem Aufheben der elektromagnetischen Kraft von dem elektromagnetischen Abschnitt ansaugt und abgibt; und die Schaltvorrichtung, die zwischen dem ersten Zustand, in welchem das in der Pumpenkammer befindliche Arbeitsfluid abgegeben wird, wenn das Solenoidventil als ein Regulierventil fungiert, und dem zweiten Zustand schaltet, in welchem die Abgabe des in der Pumpenkammer befindlichen Arbeitsfluides verhindert wird, wenn das Solenoidventil als die elektromagnetische Pumpe fungiert. Folglich kann die Gesamtgröße der Vorrichtung im Vergleich zu einer Vorrichtung verringert werden, bei der das Regulierventil und die elektromagnetische Pumpe separat vorgesehen sind. Des Weiteren wird, wenn das Solenoidventil als das Regulierventil fungiert, das in der Pumpenkammer befindliche Arbeitsfluid abgegeben, und daher kann eine Situation, bei der das in der Pumpenkammer verbleibende Arbeitsfluid in nachteilhafter Weise die Genauigkeit der Druckregelung beeinträchtigt, vermieden werden. Darüber hinaus tritt während der Druckregulierung das Arbeitsöl aus der unter einem vergleichsweise hohen Druck stehenden Rückführkammer in die benachbarte Pumpenkammer aus (Leckage), und daher kann verhindert werden, dass Luft die Pumpenkammer infiltriert. Folglich kann das Solenoidventil mit seiner Funktion als elektromagnetische Pumpe schnell beginnen, wenn von der Druckregulierfunktion zu der Pumpenfunktion geschaltet wird. Als ein Ergebnis können die Pumpenfunktion und die Druckregulierfunktion integriert werden, ohne die jeweils andere Funktion zu beeinträchtigen, was eine Verringerung der Gesamtgröße der Vorrichtung ermöglicht.
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In der Solenoidventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Schieber in einer Wellenform ausgebildet sein mit einem Absatz an einem Ende durch einen ersten Gleitabschnitt, der an einem Endabschnitt ausgebildet ist, und einen zweiten Gleitabschnitt, der mit einem größeren Außendurchmesser als der erste Gleitabschnitt ausgebildet ist, und die Pumpenkammer kann als ein Raum ausgebildet sein, der durch eine erste Innenwand, die in dem hohlen Abschnitt mit einem Innendurchmesser ausgebildet ist, entlang dem der erste Gleitabschnitt gleiten kann, eine zweite Innenwand, die in dem hohlen Abschnitt mit einem Innendurchmesser ausgebildet ist, entlang dem der zweite Gleitabschnitt gleiten kann, und einer Endfläche des zweiten Gleitabschnittes, der in die zweite Innenwand eingeführt ist, umgeben ist, und kann von der Rückführkammer durch die zweite Innenwand und den zweiten Gleitabschnitt getrennt sein.
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Somit können die Pumpenfunktion und die Druckregulierfunktion durch einen einfachen Aufbau integriert werden. In der Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Volumen eines Innenraums der Pumpenkammer gemäß einer hin- und hergehenden Bewegung des Schiebers entsprechend dem Erzeugen und Aufheben der elektromagnetischen Kraft von dem elektromagnetischen Abschnitt derart variiert werden, dass, wenn ein Unterdruck in der Pumpenkammer aufgrund einer Variation des Volumens erzeugt wird, das Arbeitsfluid angesaugt wird, und wenn ein Überdruck in der Pumpenkammer erzeugt wird, das angesaugte Arbeitsfluid abgegeben wird.
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Die Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren Folgendes aufweisen: ein Einlassrückschlagventil, das ermöglicht, dass das Arbeitsfluid aus einem Fluidspeicherabschnitt zu der Pumpenkammer strömt; und ein Auslassrückschlagventil, das ermöglicht, dass das Arbeitsfluid von der Pumpenkammer zu einem Betriebsgegenstand strömt. In der Solenoidventilvorrichtung kann die Pumpenkammer mit einer einzelnen Einström-/Ausströmöffnung ausgebildet sein, die mit dem Einlassrückschlagventil und dem Auslassrückschlagventil über einen Strömungskanal verbunden ist.
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Somit kann die Größe des Solenoidventils im Vergleich zu einem Aufbau verringert werden, bei dem das Einlassrückschlagventil und das Auslassrückschlagventil in das Solenoidventil eingebaut sind. In der Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Abgaberückschlagventil in die Schaltvorrichtung eingebaut sein und kann das Einlassrückschlagventil in die Schaltvorrichtung eingebaut sein. Somit kann die Gesamtgröße der Vorrichtung sogar noch weiter verringert werden.
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Darüber hinaus kann in der Solenoidventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Schaltvorrichtung ein Schaltventil sein, in das der Fluiddruck von der Fluiddruckquelle als ein Signaldruck eingegeben wird, und das Schaltventil zu dem ersten Zustand schaltet, wenn der Signaldruck eingegeben wird, und zu dem zweiten Zustand schaltet, wenn der Signaldruck nicht eingegeben wird. Somit kann die Schaltvorrichtung einen Schaltbetrieb durch einen einfachen Vorgang ausführen, was eine weitere Verringerung der Gesamtgröße der Vorrichtung ermöglicht.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus einer hydraulischen Schaltung 130, die eine Solenoidventilvorrichtung aufweist, die als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient.
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2 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Solenoidventils 20.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Aufbaus, der an dem Solenoidventil 20 und einem Schaltventil 150 ausgemittelt ist.
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4 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Solenoidventils 200 gemäß einem abgewandelten Beispiel.
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BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Nachstehend ist die vorliegende Erfindung unter Verwendung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus einer hydraulischen Schaltung 130, die eine Solenoidventilvorrichtung aufweist, die als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient, und 2 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Solenoidventils 20. Die hydraulische Schaltung 130 ist so aufgebaut, dass sie eine hydraulische Steuerung einer Kupplung oder einer Bremse, die in einem in einem Fahrzeug eingebauten Automatikgetriebe eingebaut sind, ausführt, und sie weist Folgendes auf: eine mechanische Ölpumpe 134, die ein Arbeitsöl über ein Sieb 132 gemäß der Kraft eines Verbrennungsmotors, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, pumpt, ein Regulierventil 136, das das von der mechanischen Ölpumpe 134 gepumpte Arbeitsöl reguliert, um einen Leitungsdruck PL zu erzeugen, ein Linearsolenoid SLT, das einen Modulatordruck PMOD, der aus dem Leitungsdruck PL erzeugt wird, über ein in der Zeichnung nicht gezeigtes Modulatorventil reguliert, und das Regulierventil 136 antreibt durch ein Ausgeben des Modulatordrucks PMOD als ein Signaldruck, ein Solenoidventil 20, das als ein Regulierventil fungiert, das den Leitungsdruck PL über ein manuelles Ventil 138 empfängt und dann den Eingangsleitungsdruck PL reguliert und ausgibt, und das außerdem als eine elektromagnetische Pumpe fungiert, die Arbeitsöl von einem Einlassölkanal 141 zwischen dem Sieb 132 und der mechanischen Ölpumpe 134 ansaugt und abgibt, ein Schaltventil 150, das zwischen einem Zustand, in dem das Solenoidventil 20 dazu gebracht wird, dass es als ein Regulierventil derart wirkt, dass der Öldruck von dem Regulierventil zu einer Kupplung C1 geliefert wird, und einem Zustand schaltet, in dem das Solenoidventil 20 dazu gebracht wird, dass es als eine elektromagnetische Pumpe derart wirkt, dass der Öldruck von der elektromagnetischen Pumpe zu der Kupplung C1 geliefert wird, usw.
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Wie dies in 2 gezeigt ist, weist das Solenoidventil 20 einen Solenoidabschnitt 30 auf, der eine Ansaugkraft mittels einer magnetischen Schaltung erzeugt, die dann ausgebildet ist, wenn eine elektromagnetische Stromstärke auf eine Spule 32 aufgebracht wird, und einen Tauchkolben 36 antreibt, und sie weist eine mit dem Tauchkolben 36 in Kontakt stehende Welle 38, einen Regulierventilabschnitt 40, der durch den Solenoidabschnitt 30 so angetrieben wird, dass er als ein Regulierventil wirkt, und einen Pumpenabschnitt 60 auf, der auch durch den Solenoidabschnitt 30 angetrieben wird, um als eine elektromagnetische Pumpe zu wirken.
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Der Regulierventilabschnitt 40 und der Pumpenabschnitt 60 haben als gemeinsame Elemente eine im Wesentlichen zylindrische Hülse 22, die in einen Ventilkörper 10 derart eingebaut ist, dass ein Ende von ihr an dem Solenoidabschnitt 30 angebracht ist, einen Schieber 24, der in einen Innenraum der Hülse 22 derart eingefügt ist, dass ein Ende von ihm mit einem Endstückende der Welle 38 des Solenoidabschnittes 30 in Kontakt steht, und eine Endplatte 26, die an das andere Ende der Hülse 22 geschraubt ist, und eine Feder 28, die zwischen der Endplatte 26 und dem anderen Ende des Schiebers 24 vorgesehen ist, um den Schieber 24 in der Richtung der Seite des Solenoidabschnittes 30 vorzuspannen.
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Eine Einlassöffnung 42 (Einlass), die Arbeitsöl empfängt, eine Auslassöffnung 44 (Auslass), die das empfangene Arbeitsöl ausgibt, eine Ablauföffnung 46 (Ex), die das empfangene Arbeitsöl ablaufen lässt, und eine Rückführöffnung 48, die das Arbeitsöl empfängt, das durch die Abgabeöffnung 44 über einen Ölkanal 48a abgegeben wird, der durch eine Innenfläche des Ventilkörpers 10 und eine Außenfläche der Hülse 22 ausgebildet ist, um eine Rückführkraft zu dem Schieber 24 aufzubringen, sind in der Hülse 22 als Öffnungsabschnitte an einem Bereich ausgebildet, der den Regulierventilabschnitt 40 ausbildet. Des Weiteren ist eine Pumpenkammeröffnung 62, durch die Arbeitsöl hineinströmen kann und hinausströmen kann, in der Hülse 22 als ein Öffnungsabschnitt zu einem Bereich, der den Pumpenabschnitt 60 ausbildet, ausgebildet.
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Der Schieber 24 ist als ein wellenförmiges Element ausgebildet, das in den Innenraum der Hülse 22 eingeführt ist, und weist Folgendes auf: eine Welle 51, die an einem Ende von ihm ausgebildet ist, um dazu in der Lage zu sein, entlang einer Innenwand 22a der Hülse 22 zu gleiten, die mit einem geringfügig größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Weile 51 ausgebildet ist, ein säulenartiger Steg (Kolbenabschnitt) 52, das mit einem größeren Außendurchmesser als die Welle 51 ausgebildet ist, um dazu in der Lage zu sein, entlang einer Innenwand 22b der Hülse 22 zu gleiten, die mit einem geringfügig größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Stegs 52 ausgebildet ist, ein säulenartiger Steg (Kolbenabschnitt) 54, das mit einem geringfügig größeren Außendurchmesser als der Steg 52 ausgebildet ist, um dazu in der Lage zu sein, entlang der Innenwand der Hülse 22 zu gleiten, ein hohler zylindrischer Steg 56, das als ein Federlager zum Aufnehmen der Feder 28 fungiert und das dazu in der Lage ist, entlang der Innenwand der Hülse 22 zu gleiten, einen Kommunikationsabschnitt 58, der der Steg 54 mit dem Steg 56 verbindet und in einer derartigen abgeschrägten Form ausgebildet ist, dass sein Außendurchmesser kleiner als die Außendurchmesser der Stege 54 und 56 ist, und sein Außendurchmesser stetig zu einem mittleren Abschnitt von den jeweiligen Stegen 54 und 56 hin abnimmt, und der eine zueinander erfolgende Kommunikation zwischen der Einlassöffnung 42, der Auslassöffnung 44 und der Ablauföffnung 46 ermöglicht, und ein Verbindungsabschnitt 59, der den Steg 54 mit dem Steg 52 verbindet, der einen kleineren Außendurchmesser als der Steg 54 hat. In dem Schieber 24 ist eine Druckregulierkammer 45 durch den Kommunikationsabschnitt 58, die Stege 54 und 56 und die Innenwand der Hülse 22 ausgebildet, ist eine Rückführkammer 49 durch den Kommunikationsabschnitt 59, die Stege 52 und 54 und die Innenwand der Hülse 22 ausgebildet, und ist eine Pumpenkammer 65 benachbart zu der Rückführkammer 49 durch eine Endfläche 52a des Stegs 52 und die Innenwände 22a und 22b der Hülse 22 ausgebildet. Die Pumpenkammer 65 ist von der Rückführkammer 49 durch die Innenwand 22b der Hülse 22 und der Steg 52 getrennt. Hierbei ist der Schieber 24 in einer gestuften Form ausgebildet, der einen Durchmesserunterschied zwischen der Welle 51 und dem Steg 52 aufweist, und daher nimmt, wenn der Schieber 24 sich derart bewegt, dass sich der Steg 52 zu der Seite der Pumpenkammer 65 verschiebt, ein Volumen der Pumpenkammer 65 proportional zu einem Flächenbereich und einem Bewegungsbetrag der Endfläche 52a des Stegs 52 ab, wodurch ein Überdruck erzeugt wird. Wenn sich der Steg 52 zu der Seite der Rückführkammer 49 verschiebt, nimmt das Volumen der Pumpenkammer 65 proportional zu dem Flächenbereich und dem Bewegungsbetrag der Endfläche 52a zu, wodurch ein Unterdruck erzeugt wird. Des Weiteren ist der Steg 52 so eingeführt, dass er dazu in der Lage ist, entlang der Innenwand 22b zu gleiten, und daher ist ein geringfügiger Zwischenraum zwischen dem Steg 52 und der Innenwand 22b vorhanden. Folglich tritt, wenn der Innendruck der Rückführkammer 49 hoch ist, Arbeitsöl aus der Rückführkammer 49 zu der Pumpenkammer 65 durch den Zwischenraum aus (Leckage).
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Der Betrieb des Solenoidventils 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel, das in der vorstehend dargelegten Weise aufgebaut ist, und insbesondere der Betrieb, der durch das Solenoidventil 20 ausgeführt wird, wenn es als ein Regulierventil fungiert, ist nachstehend beschrieben. Zunächst wird, wenn die Anregung der Spule 32 ausgeschaltet ist, der Schieber 24 zu der Seite des Solenoidabschnittes 30 durch die Vorspannkraft der Feder 28 bewegt, und daher gelangt die Einlassöffnung 42 mit der Auslassöffnung 44 über den Kommunikationsabschnitt 58 in Kommunikation, und die Ablauföffnung 46 ist durch den Steg 56 blockiert. Demgemäß wird ein maximaler Öldruck ausgegeben. Wenn die Anregung der Spule 32 eingeschaltet wird, wird der Tauchkolben 36 durch eine Saugkraft, die der Größe der auf die Spule 32 aufgebrachten elektrischen Stromstärke entspricht, angesaugt, wodurch die Welle 38 derart herausgedrückt wird, dass sich der Schieber 24 zu der Seite der Endplatte 26 bewegt. Als ein Ergebnis gelangen die Einlassöffnung 42, die Auslassöffnung 44 und die Ablauföffnung 46 in einen sich zueinander ergebenden kommunikativen Zustand, bei dem ein Teil des Arbeitsöls, das durch die Einlassöffnung 42 hineingelangt ist, zu der Auslassöffnung 44 ausgegeben wird, und der Rest wird zu der Ablauföffnung 46 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird das Arbeitsöl entsprechend einem Abgabedruck der Auslassöffnung 44 zu der Rückführkammer 49 durch die Rückführöffnung 48 geliefert, und daher nimmt der Innendruck der Rückführkammer 49 zu. Des Weiteren wirkt eine Rückführkraft, die dem Abgabedruck entspricht, an dem Schieber 24 in der Richtung der Seite der Endplatte 26. Als ein Ergebnis hält der Schieber 24 an einer Position an, an der eine Axialkraft (Saugkraft) des Tauchkolbens 36, eine Federkraft der Feder 28 und die Rückführkraft genau ausgeglichen sind (gegenseitig im Gleichgewicht stehen). Wenn die Anregung der Spule 32 ein Maximum erreicht, bewegt sich der Schieber 24 am Weitesten zu der Seite der Endplatte 26, wodurch die Einlassöffnung 42 durch den Steg 54 blockiert ist und die Auslassöffnung 44 mit der Ablauföffnung 46 über den Kommunikationsabschnitt 58 in Kommunikation steht. Demgemäß wird ein Öldruck abgegeben. Folglich ist ersichtlich, dass dann, wenn die Anregung der Spule 32 ausgeschaltet ist, die Einlassöffnung 42 mit der Auslassöffnung 44 in Kommunikation steht und die Ablauföffnung 46 blockiert ist. Daher wirkt das Solenoidventil 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein normalerweise offenes Solenoidventil. Es ist hierbei zu beachten, dass ein Betrieb, der durch das Solenoidventil 20 dann ausgeführt wird, wenn es als eine elektromagnetische Pumpe wirkt, nachstehend beschrieben ist.
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Das Schaltventil 150 ist durch eine Hülse 152 aufgebaut, die mit einer Signaldruckeinlassöffnung 152a zum Eingeben des Leitungsdrucks PL als ein Signaldruck, mit einer Einlassöffnung 152b, die mit der Auslassöffnung 44 des Solenoidventils 20 verbunden ist, mit einer Auslassöffnung 152c, die mit der Kupplung C1 über ein Rückschlagventil 180 verbunden ist, mit zwei Auslassöffnungen 152d und 152e, die mit der Kupplung C1 verbunden sind, ohne durch das Rückschlagventil 180 zu treten, mit einer Einlassöffnung 152f und mit einer Auslassöffnung 152g, die mit der Pumpenkammeröffnung 62 der Pumpenkammer 65 des Solenoidventils 20 verbunden sind, mit einer Einlassöffnung 152h, die mit dem Einlassölkanal 141 zwischen der mechanischen Ölpumpe 134 und dem Sieb 132 verbunden ist, und mit zwei Ablauföffnungen 152l und 152j, mit einem Schieber 154, der innerhalb der Hülse 152 gleitet und der mit einem Abgaberückschlagventil 170 einstückig ist, mit einer Feder 156, die den Schieber 154 in einer axialen Richtung vorspannt, mit einem Einlassrückschlagventil 160, das in die Hülse 152 eingebaut ist, und mit dem Abgaberückschlagventil 170 ausgebildet ist, das in die Hülse 152 eingebaut ist. 3 zeigt den schematischen Aufbau, der an dem Solenoidventil 20 und dem Schaltventil 150 ausgemittelt ist.
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Wie dies in 3 dargestellt ist, ist das Einlassrückschlagventil 160 durch einen hohlen zylindrischen Hauptkörper 162, der mit einem mittleren Loch 162a ausgebildet ist, das einen Absatz zwischen einem Abschnitt mit einem großen Durchmesser und einen Abschnitt mit einem kleinen Durchmesser in seiner axialen Mitte hat, eine Feder 166, die von der Seite mit dem großen Durchmesser derart eingeführt ist, dass der Absatz des mittleren Loches 162a als ein Federlager dient, eine Kugel 164, die in das mittlere Loch 162a von der Seite des großen Durchmessers nach dem Einfügen der Feder 166 eingeführt ist, ein hohles zylindrisches Kugellager 168, das in das mittlere Loch 162a eingeführt ist, um die Kugel 164 aufzunehmen, und einen Sprengring 169 aufgebaut, der dazu dient, das Kugellager 168 an dem Hauptkörper 162 zu fixieren. Außerdem ist das Abgaberückschlagventil 170 durch einen Hauptkörper 172, der mit dem Schieber 54 einstückig geformt ist und mit einem vertieften mittleren Loch 172 in seiner axialen Mitte ausgebildet ist und mit einem Durchgangsloch 172b ausgebildet ist, das das mittlere Loch 172a in einer radialen Richtung durchdringt, eine Feder 176, die in das mittlere Loch 172a derart eingeführt ist, dass ein Boden des mittleren Lochs 172a als ein Federlager dient, eine Kugel 174, die in das mittlere Loch 172a nach dem Einführen der Feder 176 eingeführt wird, ein hohles zylindrisches Kugellager 178, das in das mittlere Loch 172a zum Aufnehmen der Kugel 174 eingeführt ist, und einen Sprengring 179 aufgebaut, der dazu dient, das Kugellager 178 an dem Hauptkörper 172 zu fixieren. Des Weiteren ist der Hauptkörper 172 des Abgaberückschlagventils 170 mit einem Abschnitt 172c mit einem verkleinerten Durchmesser ausgebildet, bei dem ein Teil eines Außendurchmessers des Abgaberückschlagventils 170 verkleinert ist.
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Hierbei entsprechen das Solenoidventil 20 und das Schaltventil 150, das mit dem Einlassrückschlagventil 160 und dem Auslassrückschlagventil 170 eingebaut ist, der Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
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Nachstehend ist der Betrieb der Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel, die den vorstehend beschriebenen Aufbau hat, beschrieben. Zunächst ist ein Fall beschrieben, bei dem das Solenoidventil 20 als ein Regulierventil wirkt. Wie dies in 3A gezeigt ist, bewegt sich, wenn der Leitungsdruck PL in die Signaldruckeinlassöffnung 152a des Schaltventils 150 eingegeben wird, der Schieber 154 in der Zeichnung nach unten, da die Feder 156 dazu gebracht wird, sich durch den Leitungsdruck PL zusammenzuziehen, wodurch die Einlassöffnung 152b mit der Auslassöffnung 152d in Kommunikation gelangt und die Einlassöffnung 152f mit der Ablauföffnung 152j über den Abschnitt 172c mit dem verkleinerten Durchmesser in Kommunikation gelangt. Als ein Ergebnis wird das Solenoidventil 20 dazu gebracht, dass es als ein Regulierventil derart wirkt, dass der Öldruck von der Auslassöffnung 44 zu der Kupplung C1 aufgebracht werden kann. Zu diesem Zeitpunkt läuft das Arbeitsöl, das in der Pumpenkammer 65 und einem mit dieser verbundenen Ölkanal verbleibt, über die Einlassöffnung 152f, den Abschnitt 172c mit dem verkleinerten Durchmesser und die Ablauföffnung 152j in dieser Reihenfolge ab, und beeinflusst daher die Genauigkeit der Druckregulierung des Solenoidventils 20 nicht. Des Weiteren ist ein Kommunikationsloch 162b in einem Abschnitt des Hauptkörpers 162 des Einlassrückschlagventils 160 ausgebildet, das mit dem Hauptkörper 172 des Auslassrückschlagventils 170 in Kontakt steht, und daher läuft das Arbeitsöl, das in einem Raum zwischen dem Einlassrückschlagventil 160 und dem Auslassrückschlagventil 170 verbleibt, über die Auslassöffnung 152g, die Einlassöffnung 152f, den Abschnitt 172c mit dem verringerten Durchmesser und die Ablauföffnung 152j in dieser Reihenfolge ab.
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Nachstehend ist ein Fall beschrieben, bei dem das Solenoidventil 20 als eine elektromagnetische Pumpe wirkt. Wie dies in 3B gezeigt ist, bewegt sich, wenn der Leitungsdruck PL zu der Signaldruckeinlassöffnung 152a des Schaltventils 150 eingegeben wird, der Schieber 154 in der Zeichnung nach oben, da die Feder 156 dazu gebracht wird, dass sie durch ihre Vorspannkraft expandiert, wodurch eine Kommunikation zwischen der Einlassöffnung 152b und der Auslassöffnung 152d blockiert wird, die Einlassöffnung 152h mit der Auslassöffnung 152g über das Einlassrückschlagventil 160 (das mittlere Loch 162a) in Kommunikation gelangt, die Einlassöffnung 152f und die Auslassöffnung 152e über das Auslassrückschlagventil 170 (das mittlere Loch 172a und das Durchgangsloch 172b) in Kommunikation gelangt und die Kommunikation zwischen der Einlassöffnung 152f und den Ablauföffnungen 152l und 152j blockiert wird. In dem Solenoidventil 20 wird, wenn der Solenoidabschnitt 30 aus einem Zustand angetrieben wird, bei dem das Antreiben des Solenoidabschnittes 30 derart aufgehoben wird, dass der Schieber 22 zu der Seite des Solenoidabschnittes 30 durch die Feder 28 gedrückt wird, der Schieber 22 nach außen gedrückt, und daher wird in der Pumpenkammer 65 ein Unterdruck erzeugt, was bewirkt, dass das Einlassrückschlagventil 160 sich öffnet und das Auslassrückschlagventil 170 sich schließt, wodurch das Arbeitsöl in die Pumpenkammer 65 über die Einlassöffnung 152h des Schaltventils 150, das Einlassrückschlagventil 160 und die Auslassöffnung 152g in dieser Reihenfolge geleitet wird. Wenn das Antreiben des Solenoidabschnittes 30 anschließend aufgehoben wird, wird der Schieber 22 durch die Feder 28 zurückgedrückt, und daher wird ein Überdruck in der Pumpenkammer 65 erzeugt, was bewirkt, dass das Einlassrückschlagventil 160 sich schließt und das Auslassrückschlagventil 170 sich öffnet, wodurch das Arbeitsöl, das in die Pumpenkammer 65 geleitet wird, zu der Kupplung C1 über die Einlassöffnung 152f des Schaltventils 150, das Einlassrückschlagventil 170 und die Auslassöffnung 152e in dieser Reihenfolge geliefert wird.
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Wenn das Solenoidventil als ein Regulierventil wirkt, läuft das in der Pumpenkammer 65 oder in dem mit dieser verbundenen Ölkanal befindliche Arbeitsöl in die Umgebung ab, wenn aber das Solenoidventil anschließend als eine elektromagnetische Pumpe fungiert, kann Luft hineingelangen, was es unmöglich macht, das Arbeitsöl in zufriedenstellender Weise mit Druck zu beaufschlagen, und demgemäß kann die Pumpenleistung sich verschlechtern. In dem Solenoidventil 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch die Pumpenkammer 65 benachbart zu der Rückführkammer 49 ausgebildet, und daher tritt, wenn das Solenoidventil 20 als ein Regulierventil fungiert, das Arbeitsöl aus der unter hohem Druck stehenden Zuführkammer 49 in die Pumpenkammer 65 aus (Leckage). Unter Verwendung dieser Arbeitsölleckage wird eine Strömung des Arbeitsöls von der Pumpenkammer 65 zu dem Ablauf erzeugt, und daher kann das Arbeitsöl sanft (gleichmäßig) ablaufen, und es wird verhindert, dass Luft hinein gelangt (keine Infiltration). Folglich kann, wenn das Solenoidventil 20 aus dem Zustand, bei dem es als ein Regulierventil wirkt, in einen Zustand, bei dem es als eine elektromagnetische Pumpe wirkt, geschaltet wird, ein günstiges Pumpenverhalten schnell erreicht werden. Die Pumpenkammer 65 ist aus dem folgenden Grund benachbart zu der Rückführkammer 49 ausgebildet.
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Ein Beispiel eines Falls ist nachstehend beschrieben, bei dem die hydraulische Schaltung 130, die die Solenoidventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, bei einer hydraulischen Schaltung eines in einem Fahrzeug eingebauten Automatikgetriebes angewendet ist. Das in diesem Ausführungsbeispiel berücksichtigte Fahrzeug ist ein Fahrzeug, bei dem ein in Betrieb befindlicher Verbrennungsmotor automatisch dann angehalten wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs den Wert Null erreicht und eine automatische Anhaltebedingung wie beispielsweise das Einschalten der Bremse verwirklicht ist und der automatisch angehaltene Verbrennungsmotor automatisch dann startet, wenn eine Automatikstartbedingung wie beispielsweise das Ausschalten der Bremse verwirklicht ist. Des Weiteren wird angenommen, dass die Kupplung C1 eine Kupplung ist, die ein Startübersetzungsverhältnis (Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit/Niedrigdrehzahllauf) ausbildet, wenn sie eingerückt ist, und zu der ein Öldruck während eines automatischen Anhaltens aufgebracht wird, so dass das Fahrzeug schnell starten kann, wenn der automatisch angehaltene Verbrennungsmotor automatisch startet. Zunächst wird während der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit, bevor der Verbrennungsmotor automatisch angehalten wird, die mechanische Ölpumpe 34 durch die Kraft von dem Verbrennungsmotor derart angetrieben, dass der Leitungsdruck PL in die Signaldruckeinlassöffnung 152a des Schaltventils 150 eingegeben wird, und daher verbindet das Schaltventil 150 die Auslassöffnung 44 der Druckregulierkammer 45 des Solenoidventils 20 mit der Kupplung C1 und trennt die Pumpenkammer 65 des Solenoidventils 20 von der Ablauföffnung 152j. Darüber hinaus tritt, da das Solenoidventil 20 als ein Regulierventil wirkt, um den Öldruck zu der Kupplung C1 zu liefern, das Arbeitsöl aus der Rückführkammer 49 in die Pumpenkammer 65 derart aus (Leckage), dass das in der Pumpenkammer 65 befindliche Arbeitsöl sanft (gleichmäßig) abläuft und verhindert wird, dass Luft eindringt. Wenn die Bedingung zum automatischen Anhalten derart verwirklicht ist, dass der Verbrennungsmotor automatisch anhält, hält die mechanische Ölpumpe 34 zusammen mit dem Verbrennungsmotor an. Als ein Ergebnis entweicht der Leitungsdruck PL derart, dass das Schaltventil 150 die Kommunikation zwischen der Auslassöffnung 44 der Druckregulierkammer 45 und der Kupplung C1 blockiert, den Einlassölkanal 141 mit der Pumpenkammer 65 über das Einlassrückschlagventil 160 in Verbindung bringt, und die Pumpenkammer 65 mit der Kupplung C1 über das Auslassrückschlagventil 170 verbindet. Des Weiteren wirkt während des automatischen Anhaltens der Öldruck an der Kupplung C1, und daher wird, wenn der Verbrennungsmotor automatisch angehalten wird, das Solenoidventil 20 aus dem Zustand, bei dem es als ein Regulierventil wirkt, in den Zustand geschaltet, bei dem es als eine elektromagnetische Pumpe wirkt. Wie dies zuvor beschrieben ist, wird vor dem automatischen Anhalten das Solenoidventil 20 dazu gebracht, dass es als ein Regulierventil derart wirkt, dass das Arbeitsöl in die Pumpenkammer 65 aus der Rückführkammer 49 austritt und verhindert wird, dass Luft in die Pumpenkammer 65 oder in den mit dieser verbundenen Ölkanal eindringt. Folglich kann, wenn das Solenoidventil 20 mit seiner Funktion als eine Pumpe beginnt, ein günstiges Pumpenleistungsverhalten schnell aufgezeigt werden. Daher kann, wenn der Verbrennungsmotor automatisch angehalten wird, der Öldruck zu der Kupplung C1 sanft aufgebracht werden.
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In der Solenoidventilvorrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel weist das Solenoidventil 20 den Druckregulierabschnitt 40, der als ein Regulierventil fungiert, und den Pumpenabschnitt 60 auf, der als eine elektromagnetische Pumpe fungiert, wobei die Pumpenkammer 65 des Pumpenabschnittes 60 benachbart zu der Rückführkammer 49 des Druckregulierabschnittes 40 durch die Hülse 22 und den Schieber 24 ausgebildet ist, der innerhalb der Hülse 22 gleitet, und während der Druckregulierung verbindet das Schaltventil 150 die Pumpenkammeröffnung 62 der Pumpenkammer 65 mit der Ablauföffnung 152j. Daher kann, indem die Arbeitsölleckage aus der Rückführkammer 49, in der der Druck während der Druckregulierung zunimmt, in die Pumpenkammer 65 genutzt wird, das Arbeitsöl aus der Pumpenkammer 65 sanft ablaufen, und es kann verhindert werden, dass Luft in die Pumpenkammer 65 eindringt. Folglich kann, wenn das Solenoidventil 20 aus dem Zustand, bei dem es als ein Regulierventil fungiert, in den Zustand geschaltet wird, bei dem es als eine elektromagnetische Pumpe fungiert, ein günstiges Pumpenleistungsvermögen schnell aufgezeigt werden. Darüber hinaus kann eine Situation verhindert werden, bei der Arbeitsöl, das in der Pumpenkammer 65 verbleibt, in nachteilhafter Weise die Genauigkeit der Druckregulierung beeinträchtigt. Als ein Ergebnis können die Pumpenfunktion und die Druckregulierfunktion in dem Solenoidventil 20 in einer Weise integriert werden, bei der sichergestellt ist, dass die jeweiligen Funktionen in ausreichender Weise aufgezeigt werden, was eine Verringerung der Gesamtgröße der Vorrichtung ermöglicht.
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In der Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Pumpenfunktion in das Solenoidventil 20 als ein sogenanntes normalerweise offenes lineares Solenoid integriert. Jedoch kann die Pumpenfunktion als ein sogenanntes normalerweise geschlossenes lineares Solenoid integriert werden, wie dies durch ein Solenoidventil 200 gemäß einem abgewandelten Beispiel in 4 gezeigt ist. Das Solenoidventil 200 gemäß diesem abgewandelten Beispiel weist einen Regulierventilabschnitt 240, der als ein Regulierventil wirkt, und einen Pumpenabschnitt 260 auf, der als eine elektromagnetische Pumpe fungiert. Es ist hierbei zu beachten, dass der Solenoidabschnitt 30 identisch demjenigen des Solenoidventils 20 aufgebaut ist. Eine Einlassöffnung 242, eine Auslassöffnung 244, eine Ablauföffnung 246 und eine Rückführöffnung 248 sind in einer Hülse 222 in dem Bereich des Regulierventilabschnittes 240 ausgebildet, und eine Pumpenkammeröffnung 262 ist in der Hülse 222 in einem Bereich des Pumpenabschnittes 260 ausgebildet. Obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist die Auslassöffnung 244 mit der Einlassöffnung 152b des Schaltventils 150 verbunden und ist die Pumpenkammeröffnung 262 mit der Einlassöffnung 152f und der Auslassöffnung 152b des Schaltventils 150 verbunden ähnlich wie bei dem Solenoidventil 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel. Eine Rückführkammer 249 ist in dem Schieber 224 durch einen Kommunikationsabschnitt 259, Stege 254 und 256 und eine Innenwand der Hülse 222 ausgebildet, und eine Pumpenkammer 265 ist benachbart zu der Rückführkammer 249 durch den Steg 256, die Innenwand der Hülse 222 und eine Endplatte 226 ausgebildet. In dem Regulierventilabschnitt 240 wird, wenn die Anregung der Spule 32 ausgeschaltet ist, der Schieber 224 zu der Seite des Solenoidabschnittes 30 durch die Vorspannkraft einer Feder 228 bewegt, und daher wird die Einlassöffnung 242 blockiert und gelangt die Auslassöffnung 244 mit der Ablauföffnung 246 in Kommunikation, wodurch kein Öldruck abgegeben wird. Wenn die Anregung der Spule 32 ausgeschaltet wird, wird der Tauchkolben 36 durch eine Ansaugkraft, die der aufgebrachten elektrischen Stromstärke entspricht, angesaugt, wodurch der Schieber 24 sich zu der Seite der Endplatte 26 bewegt. Als ein Ergebnis gelangen die Einlassöffnung 242, die Auslassöffnung 244 und die Ablauföffnung 246 in einen zueinander sich ergebenden kommunikativen Zustand, bei dem ein Teil des Arbeitsöls, das durch die Einlassöffnung 242 hinein gelangt, zu der Auslassöffnung 244 abgegeben wird, und der Rest wird zu der Ablauföffnung 246 abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird Arbeitsöl entsprechend einem Abgabedruck der Auslassöffnung 244 zu der Rückführkammer 249 derart geliefert, dass der Druck der Rückführkammer 249 zunimmt. In ähnlicher Weise wie bei dem Solenoidventil 200 gemäß dem abgewandeltem Beispiel ist die Pumpenkammer 265 benachbart zu der Rückführkammer 249 ausgebildet, und daher tritt, wenn das Solenoidventil 200 dazu gebracht wird, dass es als ein Regulierventil wirkt, Arbeitsöl aus der unter hohem Druck stehenden Rückführkammer 249 in die Pumpenkammer 265 aus (Leckage). Daher können ähnliche Effekte wie bei dem Ausführungsbeispiel aufgezeigt werden. Es ist hierbei zu beachten, dass in dem Pumpenabschnitt 260, wenn der Solenoidabschnitt 30 angetrieben wird, der Schieber 222 derart nach außen gedrückt wird, dass ein Überdruck in der Pumpenkammer 265 erzeugt wird, und daher kann das in der Pumpenkammer 265 befindliche Arbeitsöl abgegeben werden. Wenn das Antreiben des Solenoidabschnittes 30 dann aufgehoben wird, wird der Schieber 222 durch die Feder 228 derart zurückgedrückt, dass ein Unterdruck in der Pumpenkammer 265 erzeugt wird, und daher kann das Arbeitsöl in die Pumpenkammer 265 gesaugt werden.
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In der Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Schieber 24 des Solenoidventils 20 in die Hülse 22 eingeführt. Jedoch kann der Schieber 24 direkt in den zylindrischen Raum, der in dem Ventilkörper 10 ausgebildet ist, eingeführt werden, ohne durch die Hülse 22 zu treten.
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In der Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind das Einlassrückschlagventil 160 und das Auslassrückschlagventil 170 in das Schaltventil 150 eingebaut, jedoch kann entweder das Einlassrückschlagventil oder das Auslassrückschlagventil oder können beide in den Ventilkörper 10 an der Außenseite des Schaltventils eingebaut sein. Des Weiteren ist das Schaltventil 150 durch ein Ventil aufgebaut, das die Auslassöffnung 44 des Solenoidventils 20 und die Kupplung C1 oder dergleichen verbindet und trennt, jedoch kann es durch ein Ventil aufgebaut sein, das in einfacher Weise die Pumpenkammeröffnung 62 des Solenoidventils 20 und die Ablauföffnung 152j verbindet und trennt.
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In der Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Öldruck zu der gleichen Kupplung C1 geliefert, wenn das Solenoidventil 20 als ein Regulierventil fungiert und wenn das Solenoidventil 20 als eine elektromagnetische Pumpe fungiert. Jedoch kann der Öldruck zu verschiedenen Kupplungen jeweils geliefert werden, wenn das Solenoidventil 20 als ein Regulierventil fungiert und wenn das Solenoidventil 20 als eine elektromagnetische Pumpe fungiert.
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In der Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das Schaltventil 150 unter Verwendung des Leitungsdrucks PL angetrieben, jedoch kann es unter Verwendung des Modulatordrucks PMOD angetrieben werden, der durch ein Verringern des Leitungsdrucks PL über ein Modulatorventil, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, erlangt wird. Alternativ kann das Schaltventil 150 angetrieben werden, indem der Leitungsdruck PL oder der Modulatordruck PMOD zu dem Schaltventil 150 über ein Solenoidventil geliefert wird.
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Die Solenoidventilvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird für eine hydraulische Steuerung einer Kupplung, die in ein Automatikgetriebe eingebaut ist, angewendet, ist jedoch nicht darauf beschränkt, und sie kann in einer Fluiddrucksteuerung eines beliebigen Betriebsmechanismus angewendet werden, der durch einen Fluiddruck betätigt wird.
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Korrespondierende Beziehungen zwischen den Hauptelementen des Ausführungsbeispiels und den Hauptelementen der in der „Offenbarung der Erfindung” beschriebenen Erfindung sind nachstehend erläutert. In dem Ausführungsbeispiel entspricht der in die Hülse 22 eingeführte Schieber 24 dem „Schieber”, entspricht der Solenoidabschnitt 30 dem „elektromagnetischen Abschnitt”, entspricht die Pumpenkammer 65 der „Pumpenkammer”, entspricht das Solenoidventil 20 dem „Solenoidventil” und entspricht das Schaltventil 50 der „Schaltvorrichtung”. Des Weiteren entspricht die Welle 51 dem „ersten Gleitabschnitt”, entspricht der Steg 52 dem „zweiten Gleitabschnitt”, entspricht die Innenwand 22a der „ersten Innenwand”, entspricht die Innenwand 22b der „zweiten Innenwand”, entspricht das Einlassrückschlagventil 160 dem „Einlassruckschlagventil”, entspricht das Auslassrückschlagventil 170 dem „Auslassrückschlagventil” und entspricht die Pumpenkammeröffnung 62 der „Einström-/Ausströmöffnung”.
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Ein bester Modus zum Ausführen der vorliegenden Erfindung ist vorstehend unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt und kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen innerhalb des Umfangs ausgeführt werden, der in den Umfang der vorliegenden Erfindung fällt.
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Die vorliegende Erfindung beansprucht eine Priorität auf der Grundlage der japanischen Patentanmeldung
JP 2009-140122 , die am 11. Juni 2009 angemeldet wurde, auf deren gesamten Umfang in dieser Beschreibung Bezug genommen wird.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Erfindung kann in der Solenoidventilherstellindustrie und dergleichen angewendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008-180303 [0002]
- JP 2009-140122 [0040]
