DE112016000653T5 - Elektromagnetisches Ventil und Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe, bei der das elektromagnetische Ventil verwendet wird - Google Patents

Elektromagnetisches Ventil und Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe, bei der das elektromagnetische Ventil verwendet wird Download PDF

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Shuichi Takeda
Masayuki Hara
Makoto Miyatake
Yukihiro Noda
Katsutoshi Komatsu
Hiroyuki Kutsubo
Masamichi Yamaguchi
Syunji Miyanishi
Kazuhiro Yoshii
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Abstract

Es wird ein elektromagnetisches Ventil (70) zur Verwendung in einer Öldrucksteuerungsvorrichtung (50) zum Einsatz in einem Getriebe bereitgestellt, mit einer Ölpumpe (20), die einem Getriebe einen Öldruck bereitstellt, das durch den Öldruck zu betätigen ist, und einem Druckspeicher (60), der einen von der Ölpumpe (20) erzeugten Öldruck aufstaut. Das elektromagnetische Ventil (70) umfasst folgendes: einen Hauptkörper (72) des elektromagnetischen Ventils, der an den Druckspeicher (60) angeschlossen ist und ein Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement (74) aufweist, das einen Ölpfad zwischen dem Druckspeicher (60) und dem Getriebe öffnet und schließt; ein Dichtungsbauteil (77), das im Hauptkörper (72) des elektromagnetischen Ventils angeordnet ist und einen Gleitabschnitt des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements (74) beim Öffnungs- und Schließvorgang des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements (74) gegenüber einem Ölaustritt abdichtet; und einen Druckregelungsmechanismus (80), der im Hauptkörper (72) des elektromagnetischen Ventils angeordnet ist und regelnd eingreift, um einen Innendruck im Druckspeicher (60) abzulassen, wenn ein druckspeicherseitiger Öldruck im Hauptkörper (72) des elektromagnetischen Ventils auf einen vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Ventil und eine Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe, bei der das elektromagnetische Ventil verwendet wird.
  • Stand der Technik
  • Ein herkömmlicherweise bekanntes elektromagnetisches Ventil betätigt ein Ventilelement, um einen Strömungspfad zu öffnen und zu schließen. Ein derartiges elektromagnetisches Ventil ist zum Beispiel in der WO 2013/138144 A1 offenbart.
  • Die WO 2013/138144 A1 offenbart ein elektromagnetisches Ventil, das einen Strömungspfad öffnet, indem eine elektromagnetische Spule mit Strom versorgt und ein bewegbarer Kern (Ventilelement) in einem Zylinder betätigt wird. Bei diesem elektromagnetischen Ventil ist der bewegbare Kern (Ventilelement), der an seiner Außenumfangsfläche einen O-Ring (Dichtungsbauteil) aufweist, um das Entweichen eines Fluids (Hydraulikfluids) zu reduzieren, gegenüber einer Innenumfangsfläche des Zylinders verschiebbar gehalten. Der bewegbare Kern weist auch ein Vorspannungsbauteil auf, um den O-Ring mit einer Druckkraft zu beaufschlagen, wobei das Vorspannungsbauteil benachbart zum O-Ring ist. In einem Zustand, in dem der bewegbare Kern den Strömungspfad verschließt, drückt ein Fluid (Hydraulikfluid), das sich in einem Druckspeicher auf einer Hochdruckseite (Primärseite) aufgestaut hat, zusammen mit dem Vorspannungsbauteil den O-Ring durch einen Spalt zwischen der Außenumfangsfläche des bewegbaren Kerns und der Innenumfangsfläche des Zylinders, um die Querschnittsform des O-Rings zu ändern. Durch diese Auslegung wird die Kontaktkraft (das Dichtungsvermögen) des O-Rings gegenüber der Innenumfangsfläche des Zylinders gesteigert, um den Austritt des Hochdruckfluids (Hydraulikfluids) zu einer Niederdruckseite (Sekundärseite) durch den Spalt zwischen dem bewegbaren Kern und dem Zylinder noch weiter zu reduzieren. Wie in der WO 2013/138144 A1 offenbart ist, ist das elektromagnetische Ventil zum Einsatz im Druckspeicher mit dem O-Ring versehen, um den Austritt eines Hochdruckfluids zu reduzieren. Im Allgemeinen sind mit Ausnahme von elektromagnetischen Ventilen zum Einsatz in einem Druckspeicher herkömmliche Ölpfad-Schaltventile (Magnetventile) und elektromagnetische Proportionalsteuerungsventile (Linearmagnetventile) jedoch nicht mit einem solchen O-Ring versehen.
  • Anführungsliste
  • Patentliteratur
    • Patentschrift 1: WO 2013/138144 A1
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Gemäß dem in der WO 2013/138144 A1 offenbarten elektromagnetischen Ventil für den Einsatz in einem Druckspeicher wird das Dichtungsvermögen gegenüber der Innenumfangsfläche des Zylinders einhergehend mit der Verformung des O-Rings gesteigert, wenn ein Fluiddruck auf der Hochdruckseite (Primärseite) zusammen mit dem Vorspannungsbauteil in Verbindung mit einer Volumenvergrößerung aufgrund eines Temperaturanstiegs des Fluids (Hydraulikfluids) übermäßig stark auf den O-Ring (das Dichtungsbauteil) einwirkt. Da der O-Ring übermäßig stark gequetscht wird, nimmt jedoch auch eine Reibungskraft gegenüber der Innenumfangsfläche des Zylinders zu. In diesem Fall wird der bewegbare Kern (das Ventilelement) wegen einer Zunahme des Gleitwiderstands am O-Ring (Dichtungsbauteil) in einigen Fällen nicht auf normale Art und Weise betätigt, selbst wenn die elektromagnetische Spule mit Strom versorgt wird.
  • Diese Erfindung wurde angesichts der vorstehend beschriebenen Umstände erdacht, und eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein elektromagnetisches Ventil, das in der Lage ist, ein Ventilelement eines elektromagnetischen Ventils zum Einsatz in einem Druckspeicher normal zu betätigen, während gleichzeitig das Dichtungsvermögen eines Dichtungsbauteils aufrechterhalten wird, und eine das elektromagnetische Ventil verwendende Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe bereitzustellen.
  • Lösungen für das Problem
  • Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, sieht ein erster Aspekt dieser Erfindung ein elektromagnetisches Ventil zur Verwendung in einer Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe vor, mit einer Ölpumpe, die einem Getriebe einen Öldruck bereitstellt, das durch den Öldruck zu betätigen ist, und einem Druckspeicher, der einen von der Ölpumpe erzeugten Öldruck aufstaut. Das elektromagnetische Ventil umfasst: einen Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils, der an den Druckspeicher angeschlossen ist und ein Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement aufweist, das einen Ölpfad zwischen dem Druckspeicher und dem Getriebe öffnet und schließt; ein Dichtungsbauteil, das im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils angeordnet ist und einen Gleitabschnitt des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements beim Öffnungs- und Schließvorgang des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements gegenüber einem Ölaustritt abdichtet; und einen Druckregelungsmechanismus, der im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils angeordnet ist und regelnd eingreift, um einen Innendruck im Druckspeicher abzulassen, wenn ein druckspeicherseitiger Öldruck im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils auf einen vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt.
  • Bei dem elektromagnetischen Ventil gemäß dem ersten Aspekt dieser Erfindung umfasst der Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils, wie vorstehend beschrieben, den Druckregelungsmechanismus, der regelnd eingreift, um den Innendruck im Druckspeicher abzulassen, wenn der druckspeicherseitige Öldruck im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils auf den vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt. Deshalb kann, wenn im Druckspeicher ein Öldruck aufgestaut ist, bei dem es sich um den vorbestimmten Druck oder einen höheren Druck handelt, der Druckregelungsmechanismus verhindern, dass vom Druckspeicher auf das Dichtungsbauteil im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils ein übermäßig hoher Öldruck (Innendruck) aufgebracht wird. Infolgedessen ist verhindert, dass das Dichtungsbauteil aufgrund des Öldrucks übermäßig stark gequetscht wird, sodass der Gleitwiderstand des Dichtungsbauteils am Gleitabschnitt innerhalb eines geeigneten Bereichs gehalten werden kann. Im Ergebnis ist es möglich, das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement des Hauptkörpers des elektromagnetischen Ventils auf normale Art und Weise zu betätigen, während gleichzeitig das Dichtungsvermögen des Dichtungsbauteils aufrechterhalten bleibt.
  • Darüber hinaus ist bei dem elektromagnetischen Ventil gemäß dem ersten Aspekt der Druckregelungsmechanismus im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils angeordnet. Deshalb ist es unnötig, einen solchen Druckregelungsmechanismus in einem getriebeseitigen Ölpfad (Ventilkörper) oder einem druckspeicherseitigen Ölpfad anzuordnen. Somit kann die Größenzunahme des Getriebes (Automatikgetriebes) reduziert werden. Es ist auch möglich, die Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe unter Verwendung eines bestehenden Druckspeichers auszulegen.
  • Ein zweiter Aspekt dieser Erfindung stellt eine Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe bereit, die folgendes umfasst: eine Ölpumpe, die einem Getriebe einen Öldruck bereitstellt, das durch den Öldruck zu betätigen ist; einen Druckspeicher, der einen von der Ölpumpe erzeugten Öldruck aufstaut; ein elektromagnetisches Ventil, das ein Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement umfasst, das an den Druckspeicher angeschlossen ist und einen Ölpfad zwischen dem Druckspeicher und dem Getriebe öffnet und schließt, und ein Dichtungsbauteil, das einen Gleitabschnitt des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements beim Öffnungs- und Schließvorgang des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements gegenüber einem Ölaustritt abdichtet; und einen Druckregelungsmechanismus, der regelnd eingreift, um einen Innendruck im Druckspeicher abzulassen, wenn der Öldruck im Druckspeicher auf einen vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt.
  • Bei der Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe ist gemäß dem zweiten Aspekt dieser Erfindung, wie vorstehend beschrieben, der Druckregelungsmechanismus vorgesehen, um regelnd einzugreifen, um den Innendruck im Druckspeicher abzulassen, wenn der Öldruck im Druckspeicher auf den vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt. Deshalb kann, wenn sich im Druckspeicher ein Öldruck (Innendruck) aufstaut, bei dem es sich um den vorbestimmten Druck oder einen höheren Druck handelt, der Druckregelungsmechanismus verhindern, dass ein übermäßig hoher Öldruck vom Druckspeicher auf das Dichtungselement im elektromagnetischen Ventil aufgebracht wird. Infolgedessen wird verhindert, dass das Dichtungselement aufgrund des Öldrucks übermäßig stark gequetscht wird, sodass der Gleitwiderstand des Dichtungsbauteils am Dichtungsabschnitt innerhalb eines geeigneten Bereichs gehalten werden kann. Im Ergebnis ist es möglich, das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement des elektromagnetischen Ventils normal zu betätigen, während gleichzeitig das Dichtungsvermögen des Dichtungsbauteils aufrechterhalten bleibt.
  • Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wie vorstehend beschrieben möglich, ein Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement eines Hauptkörpers eines elektromagnetischen Ventils auf normale Art und Weise zu betätigen, während das Dichtungsvermögen eines Dichtungsbauteils aufrechterhalten bleibt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt eine Gesamtauslegung eines Automatikgetriebes mit einer Öldrucksteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 2 stellt eine Auslegung der Öldrucksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 3 stellt eine Auslegung (Speicherungszustand) der Öldrucksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Druckregelungsmechanismus und seines Nahbereichs in einem elektromagnetischen Ventil der in 3 dargestellten Öldrucksteuerungsvorrichtung.
  • 5 stellt eine Auslegung (elektromagnetisches Ventil: geöffneter Zustand) der Öldrucksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 6 stellt eine Auslegung (elektromagnetisches Ventil: geschlossener Zustand) der Öldrucksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 7 stellt eine Auslegung einer Öldrucksteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Rückflussverhinderungsmechanismus und seines Nahbereichs im elektromagnetischen Ventil der in 7 dargestellten Öldrucksteuerungsvorrichtung.
  • 9 ist eine vergrößerte Ansicht des Rückflussverhinderungsmechanismus und seines Nahbereichs im elektromagnetischen Ventil der in 7 dargestellten Öldrucksteuerungsvorrichtung.
  • 10 stellt eine Auslegung einer Öldrucksteuerungsvorrichtung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 11 stellt eine Auslegung eines elektromagnetischen Ventils gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 12 ist eine vergrößerte Ansicht eines Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements und seines Nahbereichs im elektromagnetischen Ventil gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 13 stellt eine Auslegung (elektromagnetisches Ventil: geöffneter Zustand) einer Öldrucksteuerungsvorrichtung gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 14 stellt eine Auslegung einer Öldrucksteuerungsvorrichtung gemäß einer fünften beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • [Erste beispielhafte Ausführungsform]
  • Mit Bezugnahme auf 1 bis 6 erfolgt zunächst eine Beschreibung einer Auslegung einer Öldrucksteuerungsvorrichtung 50 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform. Es ist anzumerken, dass in den angehängten Ansprüchen die Öldrucksteuerungsvorrichtung 50 ein Beispiel einer „Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe“ darstellt.
  • (Schematische Auslegung der Öldrucksteuerungsvorrichtung)
  • Ein Fahrzeug (z. B. ein Kraftfahrzeug) ist mit einem Automatikgetriebe 100 ausgestattet. Wie in 1 dargestellt ist, umfasst das Automatikgetriebe 100 einen Drehmomentwandler 10, der eine Antriebskraft eines Motors 101 überträgt, eine mechanische Ölpumpe 20, die aus der Antriebskraft des Motors 101 einen Hydraulikdruck zur Öldrucksteuerung erzeugt, einen Getriebemechanismus 30, der unter Verwendung einer Planetengetriebeeinheit mehrere Schaltstufen bilden kann, und einen Ventilkörper 40, der die Öldrucksteuerung am Getriebemechanismus 30 vornimmt. Wie in 2 dargestellt ist, übernimmt die Öldrucksteuerungsvorrichtung 50 die Funktion der Steuerung eines Öldrucks eines Hydraulikfluids (AT-Fluids), das dem Automatikgetriebe 100 zuzuführen ist. Es wäre festzuhalten, dass in den angehängten Ansprüchen der Getriebemechanismus 30 ein Beispiel eines „Getriebes“ darstellt.
  • Das Automatikgetriebe 100 ist zudem in ein Kraftfahrzeug eingebaut, das über eine Leerlaufabschalt-(Motorstopp)-Funktion verfügt. Dementsprechend umfasst die Öldrucksteuerungsvorrichtung 50 zusätzlich zur mechanischen Ölpumpe 20 einen Druckspeicher 60 und ein elektromagnetisches Ventil 70. Der Druckspeicher 60 hat die Funktion, einen von der mechanischen Ölpumpe 20 erzeugten Öldruck aufzustauen und das aufgestaute Hydraulikfluid nach Bedarf mit einem geringen Verbrauch elektrischer Energie abzulassen. Das elektromagnetische Ventil 70 hat die Funktion, einen Ölpfad vom Druckspeicher 60 zu öffnen. Der Druckspeicher 60 und das elektromagnetische Ventil 70 sind nahe dem Ventilkörper 40 beispielsweise an der Unterseite des Automatikgetriebes 100 angeordnet.
  • Gemäß der Öldrucksteuerungsvorrichtung 50 wird bei der Rückkehr aus dem Leerlaufabschaltzustand, in welchem die mechanische Ölpumpe 20 nicht betätigt wird, (d. h. beim erneuten Starten des Motors) der Öldruck im Druckspeicher 60 in Verbindung mit dem Öffnungsvorgang des elektromagnetischen Ventils 70 dem Getriebemechanismus 30 über den Ventilkörper 40 zugeführt. Im Automatikgetriebe 100 bildet der Getriebemechanismus 30 somit unverzüglich eine vorbestimmte Schaltstufe bei der Rückkehr (vor Beginn des Losfahrens), und zwar ohne den Einfluss einer zeitlichen Verzögerung, bis die mechanische Ölpumpe 20 betätigt und der vorbestimmte Öldruck dann einhergehend mit dem Neustart des Motors erhalten wird.
  • Wie in 2 dargestellt ist, sind die mechanische Ölpumpe 20 und der Ventilkörper 40 über einen Ölpfad 1 in der Öldrucksteuerungsvorrichtung 50 miteinander verbunden. Der Ölpfad 1 ist mit einem Rückschlagventil 5 versehen, das einen Rückfluss eines Hydraulikfluids in die mechanische Ölpumpe 20 verhindert. Auf der in der Strömungsrichtung des Rückschlagventils 5 stromabwärtigen Seite ist ein Ölpfad 2 vorgesehen. Der Ölpfad 2 zweigt vom Ölpfad 1 ab und ist an eine Auslassöffnung 7b des elektromagnetischen Ventils 70 angeschlossen. Des Weiteren ist eine Einlassöffnung 7a des elektromagnetischen Ventils 70 über einen Ölpfad 3 an den Druckspeicher 60 angeschlossen. Die Ölpfade 2 und 3 sind miteinander über einen Ölpfad 4 verbunden, der das elektromagnetische Ventil 70 umgeht, und am Ölpfad 4 ist ein Rückschlagventil 6 vorgesehen. Das Rückschlagventil 6 hat die Funktion, zu verhindern, dass der Öldruck im Druckspeicher 60 über den Ölpfad 4 zum Ölpfad 1 zurückströmt. Es wäre anzumerken, dass es sich bei einem durchgehenden Ölpfad 7 vom Druckspeicher 60 zum Ventilkörper 40 über den Ölpfad 3, das elektromagnetische Ventil 70, den Ölpfad 2 und den Ölpfad 1 in den beigefügten Ansprüchen um ein Beispiel für einen „Ölpfad zwischen einem Druckspeicher und einem Getriebe“ und einen „zweiten Ölpfad“ handelt.
  • Als Nächstes erfolgt die Beschreibung der Funktion der Öldrucksteuerungsvorrichtung 50. Während des Betriebs des Motors wird, wie in 6 dargestellt, die Ölpumpe 20 betätigt, um dem Ventilkörper 40 einen Öldruck bereitzustellen. Zusätzlich wird der von der mechanischen Ölpumpe 20 erzeugte Öldruck über den Ölpfad 4 auch dem Druckspeicher 60 zugeführt. Dabei ist das elektromagnetische Ventil 70 in einem geschlossenen Zustand gehalten, und der im Druckspeicher 60 aufgestaute Öldruck des Hydraulikfluids wird über den Ölpfad 3 auf die Einlassöffnung 7a aufgebracht. Wie in 3 dargestellt ist, wird die Betätigung der Ölpumpe 20 im Leerlaufabschaltzustand also gestoppt.
  • Deshalb wird, wenn ein Insasse seinen Fuß allmählich von einem Bremspedal (nicht dargestellt) nimmt, um den Motor 101 (siehe 1) erneut zu starten, das elektromagnetische Ventil 70 mit Strom versorgt und in einen geöffneten Zustand geschaltet, wie in 5 dargestellt ist. Der Öldruck (Innendruck) im Druckspeicher 60 wird folglich über das elektromagnetische Ventil 70 unmittelbar dem Ventilkörper 40 zugeführt. Nach dem Starten des Motors, wie in 6 dargestellt, wird die Stromzufuhr zum elektromagnetischen Ventil 70 gestoppt und das elektromagnetische Ventil 70 wird in den geschlossenen Zustand geschaltet, wenn der Öldruck in der mechanischen Ölpumpe 20 ansteigt. Somit wird eine Öldruck-Zuführquelle vom Druckspeicher 60 zur Ölpumpe 20 umgeschaltet, und danach werden die Öldruckzufuhr von der Ölpumpe 20 zum Ventilkörper 40 und die Speicherung des Öldrucks im Druckspeicher 60 wieder aufgenommen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, führt die Öldrucksteuerungsvorrichtung 50 eine Unterstützungsfunktion (siehe 5) der Aufbringung des Öldrucks auf den Ventilkörper 40 mittels des aufgestauten Öldrucks im Druckspeicher 60 für kurze Zeit bei der Rückkehr aus dem Leerlaufabschaltzustand aus. In diesem Fall bildet der Getriebemechanismus 30 sofort eine Schaltstufe zum Losfahren des Fahrzeugs, da der Druckspeicher 60 eine hohe Öldruckablass-Ansprechempfindlichkeit hat.
  • In der ersten beispielhaften Ausführungsform, wie in 3 dargestellt, umfasst das elektromagnetische Ventil 70 einen Druckregelungsmechanismus 80. Im geschlossenen Zustand des elektromagnetischen Ventils 70, wenn der auf die Einlassöffnung 7a (Primärseite) aufzubringende Öldruck seitens des Druckspeichers 60 auf einen vorbestimmten Wert P1 oder darüber hinaus ansteigt, lässt der Druckregelungsmechanismus 80 zur Auslassöffnung 7b (Sekundärseite) einen kleinen Teil des Innendrucks im Druckspeicher 60 vom vorbestimmten Wert P1 auf den momentanen Öldruck ab. Als Nächstes erfolgt eine genaue Beschreibung der Auslegung des elektromagnetischen Ventils 70 und der Funktion des Druckregelungsmechanismus 80. Es wäre festzuhalten, dass der vorbestimmte Wert P1 in den beigefügten Ansprüchen ein Beispiel für einen „vorbestimmten Druck“ darstellt.
  • (Auslegung des elektromagnetischen Ventils)
  • Das elektromagnetische Ventil 70 umfasst eine Magnetspule 71 mit einem Spulenkörper und einer elektromagnetischen Spule 71a, die um den Spulenkörper gewickelt ist, und einen Hauptkörper 72, an dem ein feststehender Kern 73 befestigt ist und in dem ein Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement (bewegbarer Kern) 74 bewegbar aufgenommen ist. Der Hauptkörper 72 umfasst einen Ventilelement-Aufnahmeabschnitt 75, der in sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 bewegbar aufnimmt, eine Feder 76, die in einem Raum V zwischen dem feststehenden Kern 73 und dem Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 angeordnet und aus einer Schraubendruckfeder gebildet ist, die das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 konstant in Richtung eines Pfeils A beaufschlagt, und einen aus Kunststoff bestehenden O-Ring 77, der am Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 angebracht ist. Es ist festzuhalten, dass der Hauptkörper 72 und der O-Ring 77 in den angehängten Ansprüchen ein Beispiel für einen „Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils“ bzw. ein Beispiel für ein „Dichtungsbauteil“ darstellen.
  • Eine Nut 74c mit einer Umfangsform ist an einer Außenumfangsfläche 74b des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 74 gebildet, und der O-Ring 77 ist in die Nut 74c eingesetzt. Ein Außendurchmesser des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 74 ist etwas kleiner als ein Innendurchmesser des Ventilelement-Aufnahmeabschnitts 75, und ein Spalt S ist zwischen der Außenumfangsfläche 74b und einer Innenumfangsfläche 75b des Ventilelement-Aufnahmeabschnitts 75 gebildet. Das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 ist somit verschiebbar in einem Zustand gehalten, bei dem eine Oberfläche des O-Rings 77 mit einer vorbestimmten Reibkraft in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 75b steht. Darüber hinaus sind der Spalt S und der Raum V durch den O-Ring 77 voneinander getrennt.
  • Der Ventilelement-Aufnahmeabschnitt 75 weist die Einlassöffnung 7a und die Auslassöffnung 7b auf, durch die ein Hydraulikfluid strömt, und einen Ventilsitz (Mündung) 7c, der vom Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 zu öffnen und zu schließen ist. In dem elektromagnetischen Ventil 70 ist der Ventilelement-Aufnahmeabschnitt 75 an einem Leitungsbauteil 8 angebracht (dessen schematische Form mit einer Strich-Zweipunktlinie gezeigt ist), das einen Teil des Ölpfads 7 bildet. Insbesondere sind O-Ringe 9a und 9b an der Außenumfangsfläche des Ventilelement-Aufnahmeabschnitts 75 angebracht. Des Weiteren sind die Einlassöffnung 7a und die Auslassöffnung 7b durch den O-Ring 9b voneinander getrennt. Ein einem internen Ölpfad 7d zur Einlassöffnung 7a entsprechender Teilbereich erweitert sich im Umfang entlang der Außenumfangsfläche 74b des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 74 und erstreckt sich nach oben (d. h. in Richtung des Pfeils B). Ein Hydraulikfluid, das ausgehend von der Einlassöffnung 7a über das Leitungsbauteil 8 strömt, verteilt sich somit über den gesamten Spalt S entlang der Außenumfangsfläche 74b des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 74.
  • Das Hydraulikfluid (Öldruck), das von der Einlassöffnung 7a her einströmt, wird über den Spalt S auch auf die Oberfläche des O-Rings 77 aufgebracht. Dabei ist, da der mit dem Hydraulikfluid gefüllte Spalt S und der die Feder 76 aufnehmende Raum V durch den O-Ring 77 voneinander getrennt sind, der Hauptkörper 72 dahingehend ausgelegt, einen Austritt des Hydraulikfluids zum Raum V weitestgehend zu verhindern. Dementsprechend muss der O-Ring 77 über eine Kontaktkraft (Dichtungsvermögen) verfügen, um den Spalt S zwischen der Außenumfangsfläche 74b und der Innenumfangsfläche 75b zuverlässig abzudichten.
  • Im Rahmen einer Betätigung des elektromagnetischen Ventils 70 ist in einem nicht erregten Zustand, in dem die elektromagnetische Spule 71a entmagnetisiert ist, wie in 3 dargestellt, das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 durch eine Vorspannkraft der Feder 76 in Richtung des Pfeils A beaufschlagt. Ein sich verjüngender Ventilabschnitt 74a des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 74 sitzt folglich auf dem Ventilsitz 7c auf, um den internen Ölpfad 7d zu schließen. Wenn die elektromagnetische Spule 71a erregt wird, wie in 5 dargestellt, wird das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 in Richtung des Pfeils B durch eine elektromagnetische Kraft gegen die Vorspannkraft der Feder 76 angezogen. Der aufsitzende Ventilabschnitt 74a bewegt sich infolgedessen in Richtung des Pfeils B, um den Ölpfad 7 zu öffnen, sodass die Einlassöffnung 7a (Primärseite) und die Auslassöffnung 7b (Sekundärseite) miteinander in Verbindung sind.
  • (Auslegung des Druckregelungsmechanismus im elektromagnetischen Ventil)
  • In der ersten beispielhaften Ausführungsform ist der Druckregelungsmechanismus 80 in den Hauptkörper 72 des elektromagnetischen Ventils 70 eingebaut. Genauer gesagt, wie in 4 dargestellt, umfasst der Druckregelungsmechanismus 80 einen Druckregelungskanal 81, der sich durch das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 hindurch erstreckt, ein Druckregelungs-Ventilelement (Kugelventil) 82, das aus Metall besteht, eine kugelförmige Gestalt hat und den Druckregelungskanal 81 öffnet und schließt, eine Feder 83, die aus einer aus Metall bestehenden Schraubendruckfeder gebildet ist und das Druckregelungs-Ventilelement 82 in Schließrichtung des Druckregelungskanals 81 beaufschlagt, und ein Haltebauteil 84, das die Feder 83 von der zum Druckregelungs-Ventilelement 82 entgegengesetzten Seite her hält. Es wäre anzumerken, dass der Druckregelungskanal 81 und die Feder 83 in den angehängten Ansprüchen ein Beispiel für einen „Öldruckentlastungskanal“ bzw. ein Beispiel für ein „Vorspannungsbauteil“ darstellen.
  • Der Druckregelungskanal 81 weist eine Öffnung 81a auf, die an der Außenumfangsfläche 74b des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 74 mündet, und eine Öffnung 81b, die an einer distalen Stirnfläche 74d des Ventilabschnitts 74a im Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 mündet. Die Öffnung 81a befindet sich an der Außenumfangsfläche 74b näher am Ventilabschnitt 74a in Bezug auf eine Position, an der der O-Ring 77 angebracht ist. Die Öffnung 71b ist an einer Position (distale Stirnfläche 74d) ausgebildet, die mit der Auslassöffnung 7b (Sekundärseite) in dem Zustand in Verbindung steht, bei dem das in 4 dargestellte elektromagnetische Ventil 70 (interner Ölpfad 7d) geschlossen ist.
  • Der Druckregelungskanal 81 umfasst einen ersten Kanal 81c, der eine Querschnittsfläche hat, die größer ist als eine Öffnungsfläche der Öffnung 81a, und der in Richtung eines Pfeils D verläuft, und einen zweiten Kanal 81d, der sich in Richtung des Pfeils A von einem annähernd in der Mitte befindlichen Abschnitt des ersten Kanals 81c linear erstreckt. Ein Durchmesser des Druckregelungs-Ventilelements 82, bei dem es sich um ein Kugelventil handelt, ist um ca. ein paar Dutzend Mikrometer kleiner als ein Innendurchmesser des ersten Kanals 81c. Das Haltebauteil 84 wird in den ersten Kanal 81c aus der Richtung des Pfeils D in einem Zustand eingesetzt, in dem das Druckregelungs-Ventilelement 82 und die Feder 83 in dieser Reihenfolge in den ersten Kanal 81c eingesetzt sind. Die Feder 83 wird so eingestellt, dass eine Vorspannkraft der Feder 83 für das Druckregelungs-Ventilelement 82 den vorbestimmten Wert P1 in dem Zustand aufweist, in dem das Druckregelungs-Ventilelement 82 auf einem durchmesserreduzierten Abschnitt im ersten Kanal 81c aufsitzt. In einem Zustand, in dem kein Öldruck auf die Öffnung 81a aufgebracht wird oder der Öldruck geringer als der vorbestimmte Wert P1 ist, ist der Druckregelungskanal 81 infolgedessen über das mit der Feder 83 beaufschlagte Druckregelungs-Ventilelement 82 verschlossen.
  • Der Druckregelungsmechanismus 80 ist wie folgt ausgelegt. Wenn der Öldruck im Hauptkörper 72 (der dem internen Ölpfad 7d entsprechende Teilbereich von der Einlassöffnung 7a zum Ventilsitz 7c) auf den vorbestimmten Wert P1 oder darüber hinaus ansteigt, bewegt der Druckregelungsmechanismus 80 das Druckregelungs-Ventilelement 82 von der aufsitzenden Stellung in Öffnungsrichtung (in Richtung des Pfeils D) gegen die Vorspannkraft (in Richtung des Pfeils C) der Feder 83. Dabei ist ein Spalt von ungefähr einigen Dutzend Mikrometern zwischen dem Druckregelungs-Ventilelement 82 und einer Innenumfangsfläche des ersten Kanals 81c gebildet. Mit diesem Vorgang sind außerdem die Einlassöffnung 7a (Primärseite) und die Auslassöffnung 7b (Sekundärseite) im Hauptkörper 72 über den Druckregelungskanal 81 auch dann miteinander in Verbindung, wenn das elektromagnetische Ventil 70 (der interne Ölpfad 7d) geschlossen ist. Das auf die Einlassöffnung 7a aufgebrachte Hydraulikfluid wird somit über den Druckregelungskanal 81 nach und nach zur Auslassöffnung 7b verteilt. Im Ergebnis wird ein übermäßig hoher Öldruck (Druck) abgelassen, der vom Druckspeicher 60 auf den Hauptkörper 72 aufgebracht wird.
  • Wenn der Öldruck im Druckspeicher 60 einhergehend mit dem Ablassen des Öldrucks unter den vorbestimmten Wert P1 fällt, verschließt das Druckregelungs-Ventilelement 82 den Druckregelungskanal 81 vollständig, wie in 3 dargestellt ist. Im elektromagnetischen Ventil 70 wird demzufolge durch die Öldruckregelungsfunktion des Druckregelungsmechanismus 80 ein Öldruck auf die Einlassöffnung 7a (Primärseite) aufgebracht, der den vorbestimmten Wert P1 nicht überschreitet.
  • Selbst wenn das Hydraulikfluid, das den Spalt S zwischen der Außenumfangsfläche 74b und der Innenumfangsfläche 75b ausfüllt, die Nut 74c erreicht und gegen den O-Ring 77 drückt, übersteigt die Druckkraft demzufolge nicht den vorbestimmten Wert P1. Durch diese Auslegung wird verhindert, dass der O-Ring 77 in seinem Querschnitt übermäßig stark verformt (gequetscht) wird. Mit anderen Worten, der O-Ring 77, dessen übermäßig starke Querschnittsverformung verhindert ist, ist mit einer in einem entsprechenden Bereich liegenden Reibungskraft verschiebbar an der Innenumfangsfläche 75b des Ventilelement-Aufnahmeabschnitts 75 gehalten. In dem elektromagnetischen Ventil 70 wird dementsprechend die elektromagnetische Spule 71a erregt und das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 wird reibungslos betätigt, im Gegensatz zu den Fällen, bei denen die Reibungskraft aufgrund des Quetschens des O-Rings 77 ansteigt, um eine normale Betätigung des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 74 zu verhindern.
  • Bei dem Druckregelungsmechanismus 80 erreicht das Druckregelungs-Ventilelement 82 die Verbindungsposition (den Einlass des zweiten Kanals 81d) zwischen dem zweiten Kanal 81d und dem ersten Kanal 81c selbst dann nicht, wenn die Feder 83 vollständig zusammengezogen ist. Diese Auslegung wird erreicht durch eine Korrelation zwischen einer Größe und einer Federkonstanten der Feder 83 und einer Position, an der der zweite Kanal 81d gebildet ist. Durch diese Auslegung wird verhindert, dass sich das Druckregelungs-Ventilelement 82 zum Zeitpunkt der Öldruckregulierung in Richtung des Pfeils D bewegt, um den Einlass zum zweiten Kanal 81d zu verschließen. Die das elektromagnetische Ventil 70 umfassende Öldrucksteuerungsvorrichtung 50 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform ist wie vorstehend beschrieben ausgelegt.
  • (Vorteilhafte Wirkungen der ersten beispielhaften Ausführungsform)
  • Die erste beispielhafte Ausführungsform kann die folgenden vorteilhaften Wirkungen hervorbringen.
  • In der ersten beispielhaften Ausführungsform ist das elektromagnetische Ventil 70 wie vorstehend beschrieben so ausgelegt, dass der Hauptkörper 72 den Druckregelungsmechanismus 80 enthält, der den vom Druckspeicher 60 auf den O-Ring 77 aufgebrachten Öldruck (internen Druck) ablässt, wenn der Öldruck auf der Primärseite (der dem internen Ölpfad 7d entsprechende Teilbereich von der Einlassöffnung 7a zum Ventilsitz 7c) im Hauptkörper 72 auf den vorbestimmten Druck P1 oder darüber hinaus ansteigt. Bei dieser Auslegung kann durch den Betrieb des Druckregelungsmechanismus 80 verhindert werden, dass ein übermäßig hoher Öldruck vom Druckspeicher 60 auf den am Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 montierten O-Ring 77 aufgebracht wird, und zwar in den Fällen, in denen sich im Druckspeicher 60 ein Öldruck (interner Druck) aufgestaut hat, der dem vorbestimmten Wert P1 oder einem höheren Wert entspricht. Infolgedessen kann verhindert werden, dass der O-Ring 77 aufgrund des Öldrucks übermäßig stark gequetscht wird, und der Gleitwiderstand des O-Rings 77 an der Innenumfangsfläche 75b des Ventilelement-Aufnahmeabschnitts 75 kann innerhalb eines geeigneten Bereichs gehalten werden. Im Ergebnis ist es möglich, das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 des elektromagnetischen Ventils 70 (Hauptkörper 72) normal zu betätigen, während gleichzeitig das Dichtungsvermögen des O-Rings 77 aufrechterhalten bleibt. Da das elektromagnetische Ventil 70 ruckfrei arbeitet, kann darüber hinaus beim Zurückkehren aus dem Leerlaufabschaltzustand eine hydraulische Unterstützung für den Ventilkörper 40 sichergestellt werden, ohne dabei die Eigenschaft des Druckspeichers 60 mit hoher Öldruckablass-Ansprechempfindlichkeit zu beeinträchtigen.
  • In der ersten beispielhaften Ausführungsform ist der Druckregelungsmechanismus 80 zudem im Hauptkörper 72 des elektromagnetischen Ventils 70 angeordnet. Mit dieser Auslegung ist es nicht notwendig, dass der Ventilkörper 40 oder dergleichen des Automatikgetriebes 100 den Druckregelungsmechanismus 80 enthält. Deshalb kann eine Größenzunahme des Automatikgetriebes 100 (Ventilkörpers 40) reduziert werden. Auch der Druckspeicher 60 braucht den Druckregelungsmechanismus 80 nicht aufzunehmen. Deshalb kann die Öldrucksteuerungsvorrichtung 50 unter Verwendung eines bereits bestehenden Druckspeichers 60 einfach ausgelegt werden.
  • In der ersten beispielhaften Ausführungsform ist das elektromagnetische Ventil 70 außerdem so ausgelegt, dass der Druckregelungsmechanismus 80 im Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 angeordnet ist, das den Ölpfad 7 (internen Ölpfad 7d) zwischen dem Druckspeicher 60 und dem Ventilkörper 40 öffnet und schließt. Es ist infolgedessen möglich, das bestehende Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 effektiv zu nutzen und den Druckregelungsmechanismus 80 in dem bestehenden Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 anzuordnen. Im Unterschied zu den Fällen, bei denen ein derartiger Druckregelungsmechanismus aufseiten des Ventilelement-Aufnahmeabschnitts 75 angeordnet ist, ist es deshalb möglich, ein elektromagnetisches Ventil 70 zu erhalten, das den Druckregelungsmechanismus 80 enthält, ohne eine Größenzunahme des elektromagnetischen Ventils 70 zu verursachen.
  • In der ersten beispielhaften Ausführungsform ist der Druckregelungsmechanismus 80 zudem so ausgelegt, dass er den Druckregelungskanal 81, der im Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 angeordnet ist und eine Verbindung zwischen der Primärseite (Einlassöffnung 7a) und der Sekundärseite (Auslassöffnung 7b) des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 74 herstellt, und das Druckregelungs-Ventilelement 82 aufweist, das beweglich im ersten Kanal 81c des Druckregelungskanals 81 angeordnet ist und den Druckregelungskanal 81 öffnet und schließt. Wenn der Öldruck im Hauptkörper 72 auf den vorbestimmten Wert P1 oder darüber hinaus ansteigt, bewegt der Druckregelungsmechanismus 80 das Druckregelungs-Ventilelement 82 in Öffnungsrichtung (Richtung des Pfeils D), um den Öldruck (Druck) von der Primärseite (Einlassöffnung 7a) zur Sekundärseite (Auslassöffnung 7b) des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 74 über den Druckregelungskanal 81 abzulassen. Es ist somit möglich, den Öldruck im Hauptkörper 72 zur Sekundärseite durch den Spalt zwischen dem Druckregelungs-Ventilelement 82 und der Innenumfangsfläche des ersten Kanals 81c ohne Weiteres abzulassen, und zwar durch den Öffnungs- und Schließbetrieb des Druckregelungs-Ventilelements 82 im Druckregelungskanal 81.
  • In der ersten beispielhaften Ausführungsform ist außerdem die Feder 83 im ersten Kanal 81c des Druckregelungskanals 81 angeordnet, um das Druckregelungs-Ventilelement 82 in Schließrichtung (Richtung des Pfeils C) vorzuspannen. Wenn der Öldruck auf den vorbestimmten Wert P1 oder darüber hinaus ansteigt, bewegt der Druckregelungsmechanismus 80 das Druckregelungs-Ventilelement 82 in Öffnungsrichtung (Richtung des Pfeils D) gegen die Vorspannkraft der Feder 83, um den Öldruck (Druck) von der Primärseite zur Sekundärseite des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 74 über den Druckregelungskanal 81 abzulassen. Somit kann man das Druckregelungs-Ventilelement 82 mühelos die Druckregelungsfunktion ausführen lassen, indem die Feder 83 vorab einfach nur so konzipiert wird, dass die Druckkraft gegen das Druckregelungs-Ventilelement 82 in dem Zustand zu dem vorbestimmten Wert P1 wird, in welchem das Druckregelungs-Ventilelement 82 auf dem durchmesserreduzierten Abschnitt im ersten Kanal 81c aufsitzt.
  • In der ersten beispielhaften Ausführungsform umfasst das als Steuerventil für den Druckspeicher 60 dienende elektromagnetische Ventil 70 außerdem den Druckregelungsmechanismus 80. Somit kann das Auftreten einer Fehlfunktion des elektromagnetischen Ventils 70 aufgrund einer übermäßig starken Quetschung des O-Rings 77 bei der Rückkehr aus dem Leerlaufabschaltzustand effektiv verhindert werden. Deshalb kann das Automatikgetriebe 100 unter Verwendung des als Öldruckzufuhrquelle dienenden Druckspeichers 60 normal betrieben werden, ohne im Leerlaufabschaltzustand elektrischen Strom zu verbrauchen.
  • [Zweite beispielhafte Ausführungsform]
  • Mit Bezugnahme auf die 2 und 7 bis 9 erfolgt als Nächstes eine Beschreibung einer zweiten beispielhaften Ausführungsform. Die zweite beispielhafte Ausführungsform betrifft eine Auslegung eines elektromagnetischen Ventils 270, das einen Druckregelungsmechanismus 80 aufweist und die Funktion eines Rückschlagventils 6 (siehe 2) hat, das in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben ist. Es ist anzumerken, dass Bestandteile, die den in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Bestandteilen ähnlich sind, in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • (Auslegung des elektromagnetischen Ventils)
  • Wie in 7 dargestellt ist, weist eine Öldrucksteuerungsvorrichtung 250 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform ein elektromagnetisches Ventil 270 auf. Das elektromagnetische Ventil 270 umfasst zusätzlich zum Druckregelungsmechanismus 80 einen Rückflussverhinderungsmechanismus 90, der in einem Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement (bewegbaren Kern) 274 angeordnet ist. Es ist festzuhalten, dass die Öldrucksteuerungsvorrichtung 250 in den beigefügten Ansprüchen ein Beispiel einer „Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe“ darstellt.
  • (Auslegung des Rückflussverhinderungsmechanismus)
  • Wie in 8 dargestellt, ist der Rückflussverhinderungsmechanismus 90 konkret an einem Teilstück angeordnet, das von einem zweiten Kanal 81d des Druckregelungskanals 81 im Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 274 abzweigt. Mit anderen Worten umfasst der Rückflussverhinderungsmechanismus 90 einen eine Öffnung 91a aufweisenden Ölpfad 91, der vom zweiten Kanal 81d abzweigt und an einer Außenumfangsfläche 74b mündet, und ein Kugelventil 92, das aus Metall besteht und den Ölpfad 91 öffnet und schließt.
  • Der Ölpfad 91 hat einen Durchmesser, der im Nahbereich eines Verbindungsabschnitts 91b zum zweiten Kanal 81d reduziert ist. Das Kugelventil 92 bewegt sich in Richtung eines Pfeils D und sitzt auf dem durchmesserreduzierten Abschnitt auf, um den Ölpfad 91 zu schließen. Der Durchmesser des Ölpfads 91 ist aufseiten der Öffnung 91a vergrößert, und ein Rückhalteabschnitt 93 ist ausgebildet, um die Öffnung 91a teilweise zu schließen. Wenn sich das Kugelventil 92 in Richtung des Pfeils C bewegt, um in Kontakt mit dem Rückhalteabschnitt 93 zu gelangen, ist zwischen dem Kugelventil 92 und einer Innenumfangsfläche des durchmesservergrößerten Abschnitts des Ölpfads 91 ein Spalt von ungefähr einigen Dutzend Mikrometern gebildet.
  • In einem Zustand, in welchem sich im Druckspeicher 60 bereits ein Öldruck aufgebaut hat und das elektromagnetische Ventil 270 (interner Ölpfad 7d) geschlossen ist, sitzt folglich das Kugelventil 92 auf dem durchmesserreduzierten Abschnitt im Ölpfad 91 auf, um Letzteren zu verschließen, selbst wenn der Öldruck vom Druckspeicher 60 auf die Einlassöffnung 7a aufgebracht wird. Deshalb fließt kein Hydraulikfluid über die Auslassöffnung 7b (Sekundärseite) zurück in den Ölpfad 1. Auch wenn der Öldruck durch den Druckregelungsmechanismus 80 (während eines Druckablassvorgangs) geregelt wird oder der interne Ölpfad 7d, in welchem das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 274 angezogen wird, geöffnet ist, bewegt sich das Kugelventil 92 in Richtung des Pfeils D, um den Ölpfad 91 zu schließen.
  • Andererseits, wie in 9 dargestellt, drückt der Öldruck von der Ölpumpe 20 in einem Zustand, in dem die Ölpumpe 20 betätigt wird und sich Hydraulikfluid im Druckspeicher 60 ansammelt, das Kugelventil 92 über den zweiten Kanal 81d und den Ölpfad 91 in Richtung des Pfeils C, und zwar auch dann, wenn das elektromagnetische Ventil 270 (interner Ölpfad 7d) geschlossen ist. Wenn sich das Kugelventil 92 bewegt und in Kontakt mit dem Rückhalteabschnitt 93 kommt, wird das Hydraulikfluid durch den Spalt, der zwischen dem Kugelventil 92 und der Innenumfangsfläche des durchmesservergrößerten Abschnitts des Ölpfads 91 gebildet ist, zur Einlassöffnung 7a verteilt (bzw. dieser zugeführt). Das den Druckregelungsmechanismus 80 und den Rückflussverhinderungsmechanismus 90 umfassende elektromagnetische Ventil 270 ist wie vorstehend beschrieben ausgelegt. Es wäre festzuhalten, dass weitere Auslegungen in der zweiten beispielhaften Ausführungsform denen der ersten beispielhaften Ausführungsform ähnlich sind.
  • (Vorteilhafte Wirkungen der zweiten beispielhaften Ausführungsform)
  • In der zweiten beispielhaften Ausführungsform umfasst das elektromagnetische Ventil 270 wie vorstehend beschrieben den Rückflussverhinderungsmechanismus 90, der einen Rückfluss von Öl vom Druckspeicher 60 in die Ölpumpe 20 bei deren Speicherung eines Öldrucks verhindert. Im Gegensatz zu den Fällen, bei denen außer dem elektromagnetischen Ventil 270 zusätzlich das Rückschlagventil 6 (siehe 6) oder dergleichen am Öldruckpfad angeordnet ist, ist es somit möglich, das elektromagnetische Ventil 270 mit Rückflussverhinderungsfunktion bereitzustellen. Deshalb kann die Gesamtauslegung der Öldrucksteuerungsvorrichtung 250 vereinfacht werden.
  • Zudem umfasst in der zweiten beispielhaften Ausführungsform das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 274 zusätzlich zum Druckregelungsmechanismus 80 den Rückflussverhinderungsmechanismus 90. Mit dieser Auslegung kann das bestehende Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 274 effektiv genutzt werden, und der Druckregelungsmechanismus 80 und der Rückflussverhinderungsmechanismus 90 können in dem bestehenden Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 274 angeordnet werden. Es ist deshalb möglich, mühelos ein elektromagnetisches Ventil 270 zu erhalten, das über die Rückflussverhinderungsfunktion verfügt, ohne dabei eine Größenzunahme zu verursachen. Es wäre anzumerken, dass weitere vorteilhafte Effekte der zweiten beispielhaften Ausführungsform ähnlich denjenigen der ersten beispielhaften Ausführungsform sind.
  • [Dritte beispielhafte Ausführungsform]
  • Mit Bezugnahme auf 2 und 10 erfolgt als Nächstes eine Beschreibung einer dritten beispielhaften Ausführungsform. Die dritte beispielhafte Ausführungsform betrifft eine Auslegung eines elektromagnetischen Ventils 370, bei dem ein Druckregelungsmechanismus 80 einen Druckausgleichsölpfad 79 aufweist. Es sei darauf verwiesen, dass Bestandteile, die den in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen ähnlich sind, in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • (Auslegung des elektromagnetischen Ventils)
  • Wie in 10 dargestellt ist, umfasst eine Öldrucksteuerungsvorrichtung 350 gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform das elektromagnetische Ventil 370. In dem elektromagnetischen Ventil 370 ist der Druckregelungsmechanismus 80 in ein Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement (bewegbarer Kern) 374 eingebaut. Das elektromagnetische Ventil 370 weist zusätzlich zum Druckregelungsmechanismus 80 auch den Druckausgleichsölpfad 79 auf. Hierbei ist anzumerken, dass die Öldrucksteuerungsvorrichtung 350 in den beigefügten Ansprüchen ein Beispiel für eine „Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe“ darstellt.
  • Konkret umfasst das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 den Druckausgleichsölpfad 79, der sich durch das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 erstreckt, um eine Verbindung zwischen einem ersten Kanal 81c, der den Druckregelungsmechanismus 80 bildet, und einem Federsitz 374e zu bilden, an dem eine Feder 83 fixiert ist. Anders ausgedrückt, stellen ein zweiter Kanal 81d und der Druckausgleichsölpfad 79 eine Verbindung zwischen einem Raum V, in dem ein feststehender Kern 73 und das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 einander gegenüberstehen, und einer Auslassöffnung 7b (Sekundärseite) her. In einem Zustand, in dem das elektromagnetische Ventil 370 geschlossen ist, wird ein Hydraulikfluid an der Auslassöffnung 7b über den zweiten Kanal 81d und den Druckausgleichsölpfad 79 infolgedessen auch in den Raum V gelangen, in dem die Feder 83 eingesetzt ist. Dementsprechend befindet sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 hinsichtlich des Drucks in einem neutralen Zustand, da es sowohl von der Seite einer distalen Stirnfläche 74d als auch vonseiten des Federsitzes 374e mit demselben Öldruck beaufschlagt wird.
  • Wenn die elektromagnetische Spule 71a erregt und das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 in Richtung des Pfeils B angezogen wird, wird das Hydraulikfluid im Raum V über den Druckausgleichsölpfad 79 zur Auslassöffnung 7b hin gedrückt. Im Gegenzug dazu wird das Volumen des Raums V mühelos verkleinert. Im Ergebnis kann beim elektromagnetischen Ventil 370 im Vergleich zu dem in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen elektromagnetischen Ventil 70 (siehe 2) das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 unverzüglich in Richtung des Pfeils B betätigt (bewegt) werden, auch wenn die Feder 83 mit einer schwächeren Beaufschlagungskraft und eine kleiner dimensionierte elektromagnetische Spule 71a mit einer kleineren Anziehungskraft verwendet werden.
  • Auch in diesem Fall ist ein O-Ring 77 erforderlich, um über eine Kontaktkraft zur zuverlässigen Abdichtung eines Spalts S zwischen einer Außenumfangsfläche 74b und einer Innenumfangsfläche 75b zu verfügen. Allerdings tendiert eine übermäßig große Kontaktkraft des O-Rings 77 dazu, den ruckfreien Betrieb des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 374 in den Fällen zu behindern, in denen eine kleiner ausgelegte elektromagnetische Spule 71a verwendet wird.
  • Angesichts dessen wird gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform auch der Druckregelungsmechanismus 80 auf das wie vorstehend beschrieben ausgelegte elektromagnetische Ventil 370 angewendet. Mit dieser Auslegung wird, selbst wenn ein Öldruck an der Einlassöffnung 7a aufgebracht wird, der einen vorbestimmten Wert P1 oder einen höheren Wert erreicht und den O-Ring 77 in seinem Querschnitt übermäßig stark quetscht, der Druckregelungsmechanismus 80 betätigt, um diesen Öldruck abzulassen, sodass auf den O-Ring 77 nur ein Druck wirkt, der kleiner als der vorbestimmte Wert P1 ist. Demzufolge wird der Druck im Hauptkörper 72 geregelt, ohne das Dichtungsvermögen des O-Rings 77 zu beeinträchtigen, der den Spalt S und den Raum V voneinander trennt, und das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 wird selbst bei einer kleineren Anziehungskraft ruckfrei betätigt.
  • Wenn der Druckregelungsmechanismus 80 in dem Zustand tätig wird, in dem das elektromagnetische Ventil 370 geschlossen ist, fließt Hydraulikfluid vom ersten Kanal 81c zum zweiten Kanal 81d. Das heißt, dass, da das Hydraulikfluid schon vorab über den Druckausgleichsölpfad 79 in den Raum V gelangt ist, es zum Zeitpunkt der Druckentlastung nicht in diese Richtung fließt. Zusätzlich erreicht ein Druckregelungs-Ventilelement 82 nicht die Verbindungsposition (einen Einlass des Druckausgleichsölpfads 79) des Druckausgleichsölpfads 79 zum ersten Kanal 81c, selbst wenn die Feder 83 vollständig zusammengezogen ist. Es ist anzumerken, dass weitere Konfigurationen in der dritten beispielhaften Ausführungsform ähnlich denjenigen in der ersten beispielhaften Ausführungsform sind.
  • (Vorteilhafte Wirkungen der dritten beispielhaften Ausführungsform)
  • In der wie vorstehend beschriebenen dritten beispielhaften Ausführungsform umfasst das mit dem Druckausgleichsölpfad 79 versehene elektromagnetische Ventil 370 den Druckregelungsmechanismus 80. Somit ist es möglich, das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 mit einer kleineren Anziehungskraft der kleiner ausgelegten elektromagnetischen Spule 71a ruckfrei zu betreiben, indem der Öldruck (Druck) an der Einlassöffnung 7a im Hauptkörper 72 geregelt wird, ohne dabei das Dichtungsvermögen des O-Rings 77 zu beeinträchtigen, der den Spalt S und den Raum V voneinander trennt. In dieser Hinsicht kommt der Anwendung des Druckregelungsmechanismus 80 auf das elektromagnetische Ventil 370 große Bedeutung zu.
  • Des Weiteren ist in der dritten beispielhaften Ausführungsform das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 so ausgelegt, dass der Druckausgleichsölpfad 79 mit dem ersten Kanal 81c des Druckregelungsmechanismus 80 verbunden ist. Mit dieser Auslegung kann ein Druckausgleichs-Verbindungspfad, über den die Auslassöffnung 7b des elektromagnetischen Ventils 370 mit dem Raum V verbunden ist, im elektromagnetischen Ventil 370 gebildet werden, indem der zweite Kanal 81d des Druckregelungsmechanismus 80 effektiv genutzt wird. In der dritten beispielhaften Ausführungsform ist der Druckausgleichsölpfad 79 gebildet, um das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 bei kleinerer Anziehungskraft der kleiner dimensionierten elektromagnetischen Spule 71a zu betätigen. Demzufolge trägt auch die Teilauslegung (zweiter Kanal 81d) des Druckregelungsmechanismus 80 zur Verkleinerung des elektromagnetischen Ventils 370 bei. Deshalb ist das Anordnen des Druckregelungsmechanismus 80 in dem mit dem Druckausgleichsölpfad 79 versehenen elektromagnetischen Ventil 370 sehr vorteilhaft. Es wäre anzumerken, dass weitere vorteilhafte Wirkungen der dritten beispielhaften Ausführungsform denen der ersten beispielhaften Ausführungsform ähnlich sind.
  • [Vierte beispielhafte Ausführungsform]
  • Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung einer vierten beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 11 bis 13. Die vierte beispielhafte Ausführungsform betrifft eine Auslegung, bei der ein Druckregelungsmechanismus 80 in ein Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 eingebaut ist, das sich im Aufbau von denjenigen unterscheidet, die in der ersten bis dritten beispielhaften Ausführungsform beschrieben sind. Es ist anzumerken, dass Bestandteile, die den in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen ähnlich sind, in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • (Auslegung des elektromagnetischen Ventils)
  • Wie in 11 dargestellt ist, weist eine Öldrucksteuerungsvorrichtung 450 gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform ein elektromagnetisches Ventil 470 auf. Das elektromagnetische Ventil 470 umfasst einen Hauptkörper 472 (siehe 13). Der Hauptkörper 472 enthält einen Ventilelement-Aufnahmeabschnitt 475, der in sich auf bewegliche Art und Weise das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 aufnimmt, und eine Feder 476, welche das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 ständig in Richtung des Pfeils B beaufschlagt. In dem elektromagnetischen Ventil 470 bewegt sich, wenn eine Magnetspule 71 erregt wird, das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 zusammen mit einem bewegbaren Kern 473 in Richtung des Pfeils A, um einen Ölpfad 7 (internen Ölpfad 7d) zu öffnen. Es ist anzumerken, dass die Öldrucksteuerungsvorrichtung 450 und der Hauptkörper 472 in den beigefügten Ansprüchen ein Beispiel für eine „Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe“ bzw. ein Beispiel für einen „Hauptkörper eines elektromagnetischen Ventils“ darstellen.
  • Das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 weist einen Ventilabschnitt 474a auf, der den internen Ölpfad 7d öffnet und schließt, einen Druckaufnahmeabschnitt 405, der sich ausgehend vom Ventilabschnitt 474a in Richtung des Pfeils A erstreckt und eine Außenumfangsfläche mit einem Abschnitt aufweist, der sich zu einer axialen Mitte des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 474 hin verengt, und einen Halteabschnitt 477, der eine ausgesparte Form hat und die Feder 476 auf einer Seite der Richtung des Pfeils A in einem distalen Ende 474d des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 474 hält. Es wäre anzumerken, dass die Richtung des Pfeils A und die Richtung des Pfeils B in den beigefügten Ansprüchen ein Beispiel für „eine Richtung“ bzw. ein Beispiel für „die andere Richtung“ darstellen.
  • Der Ventilelement-Aufnahmeabschnitt 475 weist einen Ventilelement-Halteabschnitt 475a auf, der den Druckaufnahmeabschnitt 405 und ein distales Ende 474d des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 474 auf hin- und herbewegbare Weise hält. Konkret ist ein umlaufendes Gleitbauteil 478 an einer Außenumfangsfläche 474e des distalen Endes 474d angebracht. In dem Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 gleitet somit das distale Ende 474d über das Gleitbauteil 478 in Richtung des Pfeils A (B) in Bezug auf eine Innenumfangsfläche des Ventilelement-Halteabschnitts 475a. Der Ventilelement-Aufnahmeabschnitt 475 weist zusätzlich zum internen Ölpfad 7d einen internen Ölpfad 7e auf, der in Bezug auf einen Ventilsitz 407c auf der Seite der Richtung des Pfeils A gebildet ist. Der interne Ölpfad 7e steht mit einem Ölpfad 2 in Verbindung, der mit einem Öldruck in einer Ölpumpe 20 beaufschlagt ist, und zwar über eine Öffnung 7f, die an einer dem Druckaufnahmeabschnitt 405 des Ventilelement-Aufnahmeabschnitts 475 gegenüberliegenden Seite ausgebildet ist. Das elektromagnetische Ventil 470 (Hauptkörper 472 (siehe 13)) ist an ein Leitungsbauteil 8 (in Strich-Zweipunklinie gezeigt) angeschlossen, wobei O-Ringe 9a bis 9c zwischen dem elektromagnetischen Ventil 470 und dem Leitungsbauteil 8 eingesetzt sind.
  • In der vierten beispielhaften Ausführungsform weist das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 wie in 12 dargestellt eine erste Druckaufnahmefläche 401, die einen Öldruck (Leitungsdruck) im Ölpfad 2 näher an der Ölpumpe 20 aufnimmt (siehe 13), wenn sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 in Richtung des Pfeils A (nach unten) bewegt, um den Ölpfad 7 zu öffnen, und eine zweite Druckaufnahmefläche 402 auf, die den Öldruck (Leitungsdruck) im Ölpfad 2 näher an der Ölpumpe 20 aufnimmt, wenn sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 in Richtung des Pfeils B (nach oben) bewegt, um den Ölpfad 7 zu schließen. Die zweite Druckaufnahmefläche 402 ist aufseiten der Richtung des Pfeils A aus der Unterseite des Ventilabschnitts 474a mit einer sich verjüngenden Form gebildet. Konkret ist die zweite Druckaufnahmefläche 402 aus der Unterseite gebildet, die eine umlaufende Schrägfläche 402 aufweist, die ausgehend von einer Innendurchmesserseite zu einer Außendurchmesserseite des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 474 schräg nach oben geneigt ist, und eine umlaufende Abflachung 402b an der Innendurchmesserseite der umlaufenden Schrägfläche 402a. Die erste Druckaufnahmefläche 401 ist aus einer Oberseite gebildet, die aufseiten der Richtung des Pfeils A der zweiten Druckaufnahmefläche 402 gegenüberliegt. Mit anderen Worten ist die erste Druckaufnahmefläche 401 aus der Oberseite gebildet, die eine umlaufende Schrägfläche 401a aufweist, die ausgehend von der Innendurchmesserseite zur Außendurchmesserseite des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 474 schräg nach unten geneigt ist. Zusätzlich ist der Druckaufnahmeabschnitt 405 so ausgebildet, dass ein Druckaufnahme-Flächenbereich Sa der ersten Druckaufnahmefläche 401 und ein Druckaufnahme-Flächenbereich Sb der zweiten Druckaufnahmefläche 402 gleich groß sind (Sa = Sb).
  • In dem elektromagnetischen Ventil 470 werden dementsprechend eine Kraft Fa zur Bewegung des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 474 in Richtung von Pfeil A (eine Kraftkomponente, um die erste Druckaufnahmefläche 401 (Schrägfläche 401a) nach unten zu drücken, herrührend von dem Leitungsdruck) und eine Kraft Fb zur Bewegung des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 474 in Richtung des Pfeils B (eine Kraftkomponente, um die zweite Druckaufnahmefläche 402 (Schrägfläche 402a und Abflachung 402b) nach oben zu drücken, herrührend von dem Leitungsdruck) stets gleich groß auf den Druckaufnahmeabschnitt 405 des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 474 aufgebracht (Fa = Fb). Anders ausgedrückt, ist an dem Druckaufnahmeabschnitt 405 der verschmälerte Abschnitt der Außenumfangsfläche dergestalt ausgebildet, dass die Kraft Fa und die Kraft Fb in entgegengesetzte Richtungen weisen und dieselbe Stärke haben.
  • Folglich wirkt, wie in 13 dargestellt ist, der Öldruck im Ölpfad 2 auf die erste Druckaufnahmefläche 401 und die zweite Druckaufnahmefläche 402 des Druckaufnahmeabschnitts 405 in dem Zustand Fa = Fb (siehe 12). Deshalb befindet sich während einer Zeitspanne, in der der Öldruck (Leitungsdruck) auf dem Ölpfad 2 erzeugt wird, das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 in einem neutralen Zustand, um in beiden Richtungen, nämlich in Richtung des Pfeils A und in Richtung des Pfeils B bewegbar zu sein. Demzufolge wird das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 bei Stromversorgung des elektromagnetischen Ventils 470 in Richtung des Pfeils A ohne den Einfluss des Öldrucks im Ölpfad 2 unverzüglich in Bewegung versetzt. Ein im Druckspeicher 60 herrschender Öldruck wird somit über das elektromagnetische Ventil 470 (die internen Ölpfade 7d und 7e) unmittelbar einem Ventilkörper 40 zugeführt. Selbst wenn darüber hinaus der Öldruck (Leitungsdruck) im Ölpfad 2 einhergehend mit der Zufuhr des Öldrucks vom Druckspeicher 60 ansteigt, wirkt der Leitungsdruck gleichermaßen auf die erste Druckaufnahmefläche 401 und die zweite Druckaufnahmefläche 402 (Fa = Fb). Mit dieser Auslegung wird deshalb vermieden, dass sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 aufgrund des Anstiegs des Öldrucks im Ölpfad 2 in Schließrichtung des internen Ölpfads 7d (in Richtung des Pfeils B) bewegt.
  • Wie in 11 dargestellt ist, erstreckt sich zudem ein zweiter Kanal 81d des Druckregelungsmechanismus 80 durch den Druckaufnahmeabschnitt 405 in Richtung des Pfeils A und mündet am Halteabschnitt 477. Dementsprechend ist auch bei dem elektromagnetischen Ventil 470 ein Druckregelungs-Ventilelement 82 geöffnet und die Einlassöffnung 7a und eine Auslassöffnung 7b stehen miteinander über den zweiten Kanal 81d in dem Zustand in Verbindung, bei dem der Ventilabschnitt 474a den internen Ölpfad 7d (nicht erregter Zustand) verschließt, wenn der Öldruck seitens des Druckspeichers 60, der auf einen Abschnitt (ein dem internen Ölpfad 7d entsprechender Abschnitt von der Einlassöffnung 7a zum Ventilsitz 407) im Hauptkörper 472 angelegt wird, auf einen vorbestimmten Wert P1 oder darüber hinaus ansteigt. Es ist anzumerken, dass die weiteren Auslegungen in der vierten beispielhaften Ausführungsform denjenigen in der ersten beispielhaften Ausführungsform ähnlich sind.
  • (Vorteilhafte Wirkungen der vierten beispielhaften Ausführungsform)
  • In der wie vorstehend beschriebenen vierten beispielhaften Ausführungsform umfasst das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 den Druckaufnahmeabschnitt 405 mit der ersten Druckaufnahmefläche 401, die den Leitungsdruck im Ölpfad 2 aufnimmt, wenn sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 in Richtung des Pfeils A bewegt, und der zweiten Druckaufnahmefläche 402, die den Leitungsdruck im Ölpfad 2 aufnimmt, wenn sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 in Richtung des Pfeils B bewegt. Außerdem sind der Druckaufnahme-Flächenbereich Sa der ersten Druckaufnahmefläche 401 und der Druckaufnahme-Flächenbereich Sb der zweiten Druckaufnahmefläche 402 einander gleich. Das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 kann infolgedessen leicht im neutralen Zustand gehalten werden, um während der Zeitspanne, in der der Leitungsdruck auf dem Ölpfad 2 erzeugt wird, sowohl in Richtung des Pfeils A als auch in Richtung des Pfeils B bewegbar zu sein. Dementsprechend lässt sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 auf zuverlässige Art und Weise einhergehend mit der Stromversorgung des elektromagnetischen Ventils 470 in Richtung des Pfeils A ohne den Einfluss des Öldrucks im Ölpfad 2 bewegen. Darüber hinaus wirkt, selbst wenn der Öldruck (Leitungsdruck) im Ölpfad 2 einhergehend mit der Zufuhr des Öldrucks vom Druckspeicher 60 ansteigt, der Leitungsdruck gleichermaßen auf die erste Druckaufnahmefläche 401 und zweite Druckaufnahmefläche 402 (Fa = Fb). Durch diese Auslegung kann deshalb vermieden werden, dass sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 474 aufgrund eines Anstiegs des Öldrucks im Ölpfad 2 in die Richtung bewegt, bei der der interne Ölpfad 7d verschlossen wird. Es ist festzuhalten, dass andere vorteilhafte Auswirkungen der vierten beispielhaften Ausführungsform denen der ersten beispielhaften Ausführungsform ähnlich sind.
  • [Fünfte beispielhafte Ausführungsform]
  • Mit Bezugnahme auf 11 und 14 erfolgt als Nächstes die Beschreibung einer fünften beispielhaften Ausführungsform. Die fünfte beispielhafte Ausführungsform betrifft eine Auslegung, bei der ein Druckregelungsmechanismus 580 separat von einem elektromagnetischen Ventil 570 vorgesehen ist. Es ist festzuhalten, dass Bestandteile, die den in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen entsprechen, in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Wie in 14 dargestellt ist, weist eine Öldrucksteuerungsvorrichtung 550 gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform das elektromagnetische Ventil 570 auf. Bei dem elektromagnetischen Ventil 570 ist ein Druckregelungsmechanismus 80 (siehe 11) nicht in einem Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 574 angeordnet, um in einem Hauptkörper 572 gehalten zu sein. Stattdessen ist bei der Öldrucksteuerungsvorrichtung 550 der Druckregelungsmechanismus 580 an einem Ölpfad 501 vorgesehen, der von einem Ölpfad 3 abzweigt. Der Druckregelungsmechanismus 580 umfasst einen Hauptkörper 581, der von seiner inneren Ausgestaltung her dem Druckregelungsmechanismus 80 (siehe 11) entspricht. Es wäre anzumerken, dass es sich bei der Öldrucksteuerungsvorrichtung 550 und dem Hauptkörper 572 in den beigefügten Ansprüchen um ein Beispiel für eine „Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe“ bzw. ein Beispiel für einen „Hauptkörper eines elektromagnetischen Ventils“ handelt. Des Weiteren stellen der Ölpfad 501 und ein Abschnitt, der dem Ölpfad 3 einschließlich eines internen Ölpfads 7d im elektromagnetischen Ventil 570 entspricht, in den beigefügten Ansprüchen ein Beispiel für einen „ersten Ölpfad“ dar.
  • Wenn bei der Öldrucksteuerungsvorrichtung 550 ein aufseiten des Druckspeichers 60 herrschender Öldruck im elektromagnetischen Ventil 570 auf einen vorbestimmten Wert P1 oder darüber hinaus ansteigt, wirkt der extern angeschlossene Druckregelungsmechanismus 580 dahingehend, ein Hydraulikfluid, das an einer Einlassöffnung 7a wirkt, über einen Druckregelungskanal 81 nach und nach zu einem Ölbehälter (nicht dargestellt) zu verteilen. Durch diese Auslegung wird bei Speicherung des Öldrucks dementsprechend ein übermäßig hoher Öldruck (ein Innendruck im Druckspeicher 60) abgelassen, der vom Druckspeicher 60 auf das elektromagnetische Ventil 570 aufgebracht wird. Das elektromagnetische Ventil 570 mit dem Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 574 (Druckaufnahmeabschnitt 405), mit Ausnahme des Druckregelungsmechanismus 580, entspricht in der Auslegung dem elektromagnetischen Ventil 470 gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform.
  • (Vorteilhafte Wirkungen der fünften beispielhaften Ausführungsform)
  • In der fünften beispielhaften Ausführungsform ist der Druckregelungsmechanismus 580 wie zuvor beschrieben separat vom elektromagnetischen Ventil 570 am Ölpfad 501 zwischen dem Druckspeicher 60 und dem elektromagnetischen Ventil 570 angeordnet. Auch mit dieser Auslegung ist es möglich, ein Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 des elektromagnetischen Ventils 570 normal zu betätigen, während gleichzeitig das Dichtungsvermögen eines O-Rings 77 aufrechterhalten bleibt. Diese Auslegung stellt auch einen ruckfreien Betrieb des elektromagnetischen Ventils 570 sowie eine hydraulische Unterstützung für einen Ventilkörper 40 bei der Zurückkehr aus einem Leerlaufabschaltzustand sicher.
  • [Modifikationen]
  • Es sollte klar sein, dass die hier offenbarten Ausführungsformen in jeglicher Hinsicht lediglich darstellend und nicht einschränkend sind. Der Umfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die vorhergehenden Ausführungsformen definiert. Die vorliegende Erfindung soll deshalb alle Abänderungen (Modifizierungen) innerhalb der Bedeutungen und des Umfangs abdecken, die den Ansprüchen entsprechen.
  • So wird die vorliegende Erfindung in der ersten bis fünften beispielhaften Ausführungsform zum Beispiel auf eine Öldrucksteuerungsvorrichtung 50 (250, 350, 450, 550) eines Automatikgetriebes 100 angewendet, das den Getriebemechanismus 30 umfasst, der aus einer Planetengetriebeeinheit (Gangwechselrädern) gebildet ist; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Das heißt, dass die vorliegende Erfindung bei einer Öldrucksteuerungsvorrichtung Anwendung finden kann, die ein stufenlos verstellbares Getriebe (CVT), das ohne Verwendung von Gangwechselrädern stufenlos eine Drehzahl ändern kann, mit einem Öldruck versorgt. Bei dem Getriebe kann es sich um ein Getriebe für einen längs eingebauten Motor und auch um ein Getriebe für einen quer eingebauten Motor handeln.
  • Bei der ersten vierten beispielhaften Ausführungsform ist zudem der Druckregelungsmechanismus 80 im Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 (274, 374, 474) des elektromagnetischen Ventils 70 (270, 370, 470) angeordnet; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. So können zum Beispiel ein „Öldruckentlastungskanal“ und ein „Druckregelungs-Ventilelement“ im Ventilelement-Aufnahmeabschnitt 75 des elektromagnetischen Ventils 70 vorgesehen sein. Wenn der Öldruck dem vorbestimmten Wert P1 oder einem höheren Druck entspricht, und zwar in dem Zustand, in dem das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 74 geschlossen ist, können die Einlassöffnung 7a und die Auslassöffnung 7b miteinander in Verbindung stehen, um so den Öldruck abzulassen.
  • Auch ist in der ersten bis fünften beispielhaften Ausführungsform das Haltebauteil 84 einfach nur in den ersten Kanal 81c eingesetzt, um die Feder 83 zu halten; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. So sind beispielsweise Schraubennuten jeweils an der Außenumfangsfläche des Haltebauteils 84 und an der Innenumfangsfläche des ersten Kanals 81c ausgebildet, und die Vorspannkraft der internen Feder 83 kann in Übereinstimmung mit dem Grad des Einschraubens (Anziehens) des Haltebauteils 84 eingestellt werden. Infolgedessen muss die Feder 83 auch dann unbedingt ausgetauscht werden, wenn der vorbestimmte Wert P1 zur Druckentlastung in Übereinstimmung mit beispielsweise einem Material für den einzusetzenden O-Ring 77 verändert werden muss. Somit kann ein elektromagnetisches Ventil zum Einsatz in einem Druckspeicher bereitgestellt werden, das in der Lage ist, ohne Weiteres mit der Veränderung eines Entlastungsdruck-Einstellwerts fertigzuwerden.
  • Bei der zweiten beispielhaften Ausführungsform münden die Öffnung 81a im Druckregelungskanal 81 sowie die Öffnung 91a im Ölpfad 91 außerdem auf derselben Seite der Außenumfangsfläche 74b des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements 274; die vorliegende Erfindung ist aber nicht hierauf beschränkt. Die Öffnung 91 kann in Bezug auf die Außenumfangsfläche 74b auch auf der zur Öffnung 81a entgegengesetzten Seite münden.
  • In der ersten bis fünften beispielhaften Ausführungsform ist der Druckregelungsmechanismus 80 (580) zudem aus dem kugelförmigen Druckregelungs-Ventilelement 82 gebildet; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Bei der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel eine konische Nadel oder ein schirmförmiges Tellerventil zum Einsatz kommen. Alternativ kann bei der vorliegenden Erfindung ein „Druckregelungs-Ventilelement“ verwendet werden, das an seinen beiden Enden jeweils einen halbkugelförmigen Abschnitt aufweist und in seinem Längsschnitt zu einer ovalen Form (Bahnform) ausgebildet ist.
  • In der dritten beispielhaften Ausführungsform ist ferner nur der Druckregelungsmechanismus 80 in dem Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 angeordnet, das mit dem Druckausgleichsölpfad 79 versehen ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Das heißt, dass das elektromagnetische Ventil 370 auf so eine Weise ausgelegt sein kann, dass das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement 374 zusätzlich noch mit dem in der zweiten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Rückflussverhinderungsmechanismus 90 ausgestattet wird.
  • Ferner kommt in der ersten bis fünften beispielhaften Ausführungsform die vorliegende Erfindung an einem im Betriebsnormalzustand geschlossenen elektromagnetischen Ventil zur Anwendung, das nicht mit Strom versorgt ist, wenn es vollständig geschlossen ist; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Das heißt, dass die vorliegende Erfindung auf ein im Betriebsnormalzustand offenes elektromagnetisches Ventil angewendet werden kann, das nicht mit Strom versorgt wird, wenn es vollständig geöffnet ist. Selbst wenn das Ventilelement (bewegbarer Kern) ab dem Zustand, bei dem der Ölpfad zum Zeitpunkt der Erregung (Stromzufuhr) geschlossen ist, entmagnetisiert wird, und dann durch die Federkraft in der Richtung des Öffnens des Ölpfads betätigt wird, bleibt der Gleitwiderstand des Dichtungsbauteils dementsprechend auf einem angemessenen Wert, sodass das Ventilelement normal betätigt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 3, 501
    Ölpfad (erster Ölpfad)
    7
    Ölpfad (Ölpfad zwischen Druckspeicher und Getriebe; zweiter Ölpfad)
    20
    Ölpumpe
    30
    Getriebemechanismus
    40
    Ventilkörper
    50, 250, 350, 450, 550
    Öldrucksteuerungsvorrichtung (Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe)
    60
    Druckspeicher
    70, 270, 370, 470, 570
    elektromagnetisches Ventil
    71
    Magnetspule
    72, 472, 572
    Hauptkörper (Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils)
    74, 274, 374, 474, 574
    Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement
    75, 475
    Ventilelement-Aufnahmeabschnitt
    77
    O-Ring (Dichtungsbauteil)
    79
    Druckausgleichsölpfad
    80, 580
    Druckregelungsmechanismus
    81
    Druckregelungskanal (Öldruckentlastungskanal)
    82
    Druckregelungs-Ventilelement
    83
    Feder (Vorspannungsbauteil)
    90
    Rückflussverhinderungsmechanismus
    100
    Automatikgetriebe
    401
    erste Druckaufnahmefläche
    402
    zweite Druckaufnahmefläche
    405
    Druckaufnahmeabschnitt

Claims (13)

  1. Elektromagnetisches Ventil zur Verwendung in einer Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe, mit einer Ölpumpe, die einem Getriebe einen Öldruck bereitstellt, das durch den Öldruck zu betätigen ist, und einem Druckspeicher, der einen von der Ölpumpe erzeugten Öldruck aufstaut, wobei das elektromagnetische Ventil aufweist: einen Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils, der an den Druckspeicher angeschlossen ist und ein Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement aufweist, das einen Ölpfad zwischen dem Druckspeicher und dem Getriebe öffnet und schließt; ein Dichtungsbauteil, das im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils angeordnet ist und einen Gleitabschnitt des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements beim Öffnungs- und Schließvorgang des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements gegenüber einem Ölaustritt abdichtet; und einen Druckregelungsmechanismus, der im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils angeordnet ist und regelnd eingreift, um einen Innendruck im Druckspeicher abzulassen, wenn ein druckspeicherseitiger Öldruck im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils auf einen vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt.
  2. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1, wobei der Druckregelungsmechanismus im Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement angeordnet ist.
  3. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 2, wobei der Druckregelungsmechanismus aufweist: einen Öldruckentlastungskanal, der im Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement vorgesehen ist und eine Verbindung zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements herstellt; und ein Druckregelungs-Ventilelement, das bewegbar im Öldruckentlastungskanal angeordnet ist und den Öldruckentlastungskanal öffnet und schließt, und wobei, wenn der druckspeicherseitige Öldruck im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils auf den vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt, sich das Druckregelungs-Ventilelement in einer Öffnungsrichtung bewegt, um den Innendruck im Druckspeicher von der Primärseite zur Sekundärseite des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements über den Öldruckentlastungskanal abzulassen.
  4. Elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils darüber hinaus einen Rückflussverhinderungsmechanismus aufweist, der im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils angeordnet ist und einen Rückfluss von Öl vom Druckspeicher in die Ölpumpe bei Speicherung eines Öldrucks verhindert.
  5. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 4, wobei der Rückflussverhinderungsmechanismus zusammen mit dem Druckregelungsmechanismus im Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement angeordnet ist.
  6. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 3, wobei der Druckregelungsmechanismus darüber hinaus ein Vorspannungsbauteil aufweist, welches das Druckregelungs-Ventilelement in einer Schließrichtung beaufschlagt, und wobei, wenn der druckspeicherseitige Öldruck im Hauptkörper des elektromagnetischen Ventils auf den vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt, sich das Druckregelungs-Ventilelement in der Öffnungsrichtung gegen eine Vorspannkraft des Vorspannungsbauteils bewegt, um den Innendruck im Druckspeicher von der Primärseite zur Sekundärseite des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements über den Öldruckentlastungskanal abzulassen.
  7. Elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement folgendes aufweist: eine erste Druckaufnahmefläche, die einen ölpumpenseitigen Öldruck aufnimmt, wenn sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement in einer Richtung bewegt, um den Ölpfad zu öffnen, und eine zweite Druckaufnahmefläche, die den ölpumpenseitigen Öldruck aufnimmt, wenn sich das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement in der anderen Richtung bewegt, um den Ölpfad zu schließen, und die erste Druckaufnahmefläche denselben Druckaufnahme-Flächenbereich hat wie die zweite Druckaufnahmefläche.
  8. Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe, aufweisend: eine Ölpumpe, die einem Getriebe einen Öldruck bereitstellt, das durch den Öldruck zu betätigen ist; einen Druckspeicher, der einen von der Ölpumpe erzeugten Öldruck aufstaut; ein elektromagnetisches Ventil, das folgendes umfasst: ein Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement, das an den Druckspeicher angeschlossen ist und einen Ölpfad zwischen dem Druckspeicher und dem Getriebe öffnet und schließt, und ein Dichtungsbauteil, das einen Gleitabschnitt des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements beim Öffnungs- und Schließvorgang des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements gegenüber einem Ölaustritt abdichtet; und einen Druckregelungsmechanismus, der regelnd eingreift, um einen Innendruck im Druckspeicher abzulassen, wenn der Öldruck im Druckspeicher auf einen vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt.
  9. Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe, nach Anspruch 8, wobei der Druckregelungsmechanismus an einem ersten Ölpfad zwischen dem Druckspeicher und dem elektromagnetischen Ventil angeordnet ist.
  10. Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe, nach Anspruch 8, wobei der Druckregelungsmechanismus im elektromagnetischen Ventil angeordnet ist.
  11. Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe, nach Anspruch 10, wobei das Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement einen zweiten Ölpfad zwischen dem Druckspeicher und dem Getriebe öffnet und schließt, und der Druckregelungsmechanismus im Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement angeordnet ist.
  12. Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe, nach Anspruch 11, wobei der Druckregelungsmechanismus umfasst: einen Öldruckentlastungskanal, der im Ölpfadöffnungs- und -schließventilelement vorgesehen ist und eine Verbindung zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements herstellt; und ein Druckregelungs-Ventilelement, das bewegbar im Öldruckentlastungskanal angeordnet ist und den Öldruckentlastungskanal öffnet und schließt, und wobei, wenn ein druckspeicherseitiger Öldruck im elektromagnetischen Ventil auf den vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt, sich das Druckregelungs-Ventilelement in einer Öffnungsrichtung bewegt, um den Innendruck im Druckspeicher von der Primärseite zur Sekundärseite des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements über den Öldruckentlastungskanal abzulassen.
  13. Öldrucksteuerungsvorrichtung zum Einsatz in einem Getriebe, nach Anspruch 12, wobei der Druckregelungsmechanismus darüber hinaus ein Vorspannungsbauteil aufweist, welches das Druckregelungs-Ventilelement in einer Schließrichtung beaufschlagt, und wobei, wenn der druckspeicherseitige Öldruck im elektromagnetischen Ventil auf den vorbestimmten Druck oder darüber hinaus ansteigt, sich das Druckregelungs-Ventilelement in der Öffnungsrichtung gegen eine Vorspannkraft des Vorspannungsbauteils bewegt, um den Innendruck im Druckspeicher von der Primärseite zur Sekundärseite des Ölpfadöffnungs- und -schließventilelements über den Öldruckentlastungskanal abzulassen.
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