JP2001012638A - 液圧制御用電気機械式可変力ソレノイドバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体出力圧力を電気入力信号に応じて制御す
る可変力ソレノイドバルブ組立体を提供する。 【解決手段】 本バルブ組立体（１０）は、モータハウ
ジング（１２）及びバルブハウジング（１４）を有す
る。電気入力信号を受け入れるための少なくとも一つの
端子（４０）がバルブ組立体（１０）から延びており、
モータハウジング（１２）内に位置決めされたボビン
（３８）と電気的に連通している。ボビン（３８）は、
ボビン（３８）内の電流の上昇に応じてモータハウジン
グ（１２）内で直線的に移動するアーマチュア（４２）
と磁気的に連通している。アーマチュア（４２）は、そ
の上面（４４）に形成されたピン（４８）及びその下面
（４６）に形成されたピン（５２）を有する。スプール
バルブ（７２）がバルブハウジング（１４）内に配置さ
れており、アーマチュア（４２）と連通している。バル
ブハウジング（１２）は、更に、流体入口ポート（１１
４）及び流体排出ポート（１１０）を有する。ポンプ
は、スプールバルブ（７２）の移動に応じて開放する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体制御装置とと
もに使用するための可変力ソレノイドバルブに関する。
更に詳細には、本発明は、加えられた電流に基づいて流
体入口圧力を制御するための直接的ソレノイド制御装置
を持つ電気機械作動式可変力ソレノイドバルブに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】可変力ソレノイドバルブ組立体は、代表
的には、電子式トランスミッション制御装置等の流体圧
力を制御するために使用される。このような流体圧力
は、バルブと関連したソレノイドに供給された電気的入
力信号に応じて提供される。詳細には、可変力ソレノイ
ドバルブ組立体は、オートマチックトランスミッション
の「シフト感」の調節を行うのに使用される。「シフト
感」は、このような電子制御装置に代表的に設けられて
いるオン／オフソレノイドバルブの賦勢時にトランスミ
ッションギヤが係合したり係合解除したりすることによ
り車輛の運転者によって感じられる突然の荒い衝撃であ
る。このような突然の荒いシフト感は、非常に望ましく
ない。可変力ソレノイドバルブ組立体は、トランスミッ
ションギヤの変更中に滑らかな移行を提供するためにシ
フト感の較正及び微調整を行うことができる。

【０００３】しかしながら、トランスミッション制御装
置の出口ポートに送出された流体圧力を入口ライン圧力
に対して制御可能に調節するための可変力ソレノイドバ
ルブ組立体を設計する上で、多くの顕著な設計上の挑戦
が行われてきた。ソレノイドの賦勢を制御することによ
り、制御圧力を効果的に調節できる。しかしながら、制
御圧力を正確に調節するには、流れ制御バルブ構成要素
及びこれらの構成要素間の流体連通の設計によって影響
が直接的に及ぼされる流体の流れ状況を高度に安定させ
る必要がある。安定した流れ状況は、バルブ構成要素の
望ましからぬ自己励起振動を最少にする傾向があり、こ
れによって液圧均衡条件を発生する。

【０００４】代表的には、可変力ソレノイド装置には、
ステム及び半径方向に延びる二つのローブ即ちランド部
を持つスプールバルブを含む流体制御構成要素が設けら
れている。スプールバルブは、圧力を調節するための制
流部を形成するため、バルブ本体内に移動自在に閉じ込
められている。バルブ本体には流体通路が設けられてお
り、これらの流体通路は、スプールバルブの様々な表面
と連通している。一般的には、入口圧力の流体を二つの
スプールバルブランド部間に設けられた制流部に送出す
る。制流部により、流体圧力を所望の出口制御圧力まで
減少する。しかしながら、スプールバルブの二つのラン
ド部に作用する流体力は、負の液圧減衰特性を発生す
る。負の減衰は、流体の流れ状況中、スプールバルブの
自己励起振動を発生する。このような自己励起振動は、
制御圧力の正確な調節を妨げる。更に、スプールバルブ
の自己励起振動は可変力ソレノイドバルブを不安定に
し、調整を困難にする。

【０００５】更に、これらの従来の可変力ソレノイドバ
ルブは、出力圧力の変化に基づいてそれらの位置を調節
するため、入口圧力に対する応答時間の変化により多く
の不正確性が生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、製造中に更に正確に調整できる改良された電気機械
作動式バルブを提供することである。

【０００７】本発明の別の目的は、低価格で組み立てで
きる電気機械作動式バルブを提供することである。

【０００８】本発明の更に別の目的は、バルブに加えら
れた電流の関数として液圧制御を提供する電気機械作動
式バルブを提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は、機械的ヒステリシス
及び磁気ヒステリシスが比較的低い電気機械作動式バル
ブを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的に
よれば、オートマチックトランスミッションで使用する
ための電気機械作動式バルブが開示される。可変力ソレ
ノイドバルブ組立体は、流体出力圧力を電気入力信号に
応じて制御する。このバルブ組立体は、モータハウジン
グ及びバルブハウジングを有する。モータハウジング
は、電気入力信号を受け入れるため、電源と連通した端
子を含む。モータハウジングにはボビンが配置されてお
り、このボビンは、電気入力信号を受け取ったときにモ
ータハウジング内に磁力を発生するため、端子と連通し
ている。モータハウジングにはアーマチュアが配置され
ており、このアーマチュアは、ボビンが発生した磁力に
応じて直線的に移動する。アーマチュアは、上面、下
面、上面に形成されたピン及び下面に形成されたピンを
有する。スプールバルブがバルブハウジング内に配置さ
れており、アーマチュアと連通している。バルブハウジ
ングは、更に、流体入口ポート、流体排出ポート、及び
制御ポートを有する。

【００１１】本発明によれば、アーマチュアが、磁力に
応じて、流体排出ポートが開放位置にあり且つ流体供給
ポートが非開放位置にある消勢即ち非賦勢位置から流体
排出ポートが非開放位置にあり且つ流体供給ポートが開
放位置にある全開位置までまで下方に移動するとき、ア
ーマチュア下ピンがスプールバルブを下方に押圧し、流
体入口ポートを開放する。バルブスプールが下方に移動
すると、流体制御ポートからの流体が、スプールバルブ
の第１及び第２のランド部間に形成された第１チャンバ
からスプールバルブの二つのランド部間に形成された第
２チャンバに移送され、下方への磁力に逆らう力をスプ
ールバルブに加える。

【００１２】本発明のこれらの及び他の特徴及び利点
は、添付図面を参照した本発明の以下の説明及び特許請
求の範囲から明らかになるであろう。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、図１及び図２を参照する
と、これらの図には、本発明の好ましい実施例による可
変力ソレノイド（「ＶＦＳ」）バルブ１０が示してあ
る。開示のバルブ１０は、好ましくは、自動車の用途
で、例えば、オートマチックトランスミッションで又は
ハウジングに関する回転部材のスリップ量を制御するた
めにクラッチパックの適用及び解放で使用されるように
なっている。しかしながら、開示のバルブは、自動車の
様々な他の用途並びに自動車以外の用途でも使用できる
ということは理解されるべきである。

【００１４】バルブ１０は、モータハウジング１２及び
バルブハウジング１４を含む。モータハウジング１２は
外側の金属容器部分１６を含み、この容器部分には、好
ましくは、モータハウジング１２の他の構成要素は、以
下に詳細に説明するように入っている。外容器部分１６
は、好ましくは、引抜き軟鋼（ｓｏｆｔ ｄｒａｗｎｓ
ｔｅｅｌ）製であり、好ましくは、上部分１８及び下部
分２０を有する。外側容器１６は、更に、他の軟質の磁
性体で形成することができる。

【００１５】外側の容器部分１６の上部分１８は、その
内面２６に形成された複数のねじ山２４を有し、バルブ
上面２２で終端する（図１参照）。ねじ山２４は、磁束
戻しチューブ２８の対応するねじ山２７と螺合する。磁
束戻しチューブ２８は、好ましくは、調節ねじ３０に固
定されている。調節ねじ３０は、磁束戻しチューブ２８
の内面３２にプレス嵌めしてあるか或いは添付図面に示
すように一連のねじ山３４によって磁束戻しチューブ２
８に螺着してあるのがよい。同様に、外側の容器１６の
上部分１８は、任意の他の従来の手段によって磁束戻し
チューブ２８に固定できる。調節ねじ３０は、非磁性体
でできている。調節ねじ３０は、ねじ３０の位置を以下
に更に詳細に説明するように変更するために調節工具を
差し込むことができる複数の調節穴３５を備えている。

【００１６】複数の捲線３６が、モータハウジング１２
内の非磁性ボビン３８内に封入されている。捲線３６
は、回路組立体（図示せず）に接続された一対の端子４
０から電流を受け取る。回路組立体は、コンピューター
回路から信号を受け取り、電流を捲線３６に加えてこれ
を励起する。端子４０は、ボビン３８のスロット４１内
に受け入れられている。捲線３６に加えられた電流を変
化させることによって、モータハウジング１２内に配置
されたアーマチュア４２をモータハウジング１２内で直
線的に移動させる。アーマチュア４２の直線的移動は、
バルブハウジング１４に向かい、即ちｙ軸方向のマイナ
ス方向に向かう。

【００１７】アーマチュア４２は上面４４及び下面４６
を有する。アーマチュア４２の上面４４にはピン４８が
形成されている。ピン４８は、好ましくは、調節ねじ３
０に形成された凹所５０内に受け入れられている。凹所
５０は、アーマチュア４２が電流の変化に応じてモータ
ハウジング１２内で上下に移動する際、アーマチュア４
２の上側のピン４８用の支承面を提供する。調節ねじ３
０は、バルブ１０の製造中にアーマチュア４２の適切な
初期位置を提供するため、好ましくは、モータハウジン
グ１２内で調節自在である。更に、ピン５２が、好まし
くは、アーマチュア４２の下面４６に形成されている。

【００１８】下方への押圧力をアーマチュア４２に加え
るため、上押圧ばね５４が、好ましくは、アーマチュア
の上面４４と調節ねじ３０との間に位置決めされてい
る。上ばね５４は、アーマチュア４２の初期位置を製造
中に調節するのを補助し、従って、好ましくは、ばね定
数が小さい。上方への押圧力をアーマチュア４２に加
え、モータハウジング１２内でのアーマチュア４２の位
置決めを補助するため、下押圧ばね５６が、好ましく
は、アーマチュア下面４６と下支承体５８との間に位置
決めされている。下押圧ばね５６もまたばね定数が小さ
く、上ばね５４の力とは反対方向の力を提供し、アーマ
チュア４２に作用する力を均衡させる。下支承体５８に
は、アーマチュアの下側のピン５２を通すための貫通通
路５９が形成されている。下支承体５８は、好ましく
は、真鍮、青銅、又はプラスチック等の非磁性支承材料
で形成されており、貫通通路５９は、アーマチュアの下
側のピン５２用の支承面として作用する。下支承体５
８、下押圧ばね５６、上ばね５４、及び調節ねじ３０の
位置を使用してアーマチュア４２の初期位置を調整す
る。

【００１９】モータハウジング１２内のアーマチュアの
形体により、バルブを更に正確に作動させることができ
る。これは、以下に詳細に論じるように、初期磁気吸引
力が、軸線方向及び半径方向の両方向で等しいためであ
る。アーマチュアのピン支承設計により、出力圧力を非
常に正確に制御する。

【００２０】バルブ１０が正確な許容差に依存するた
め、ボビン３８は、モータハウジング１２の他の部品を
互いに関して配置するのを補助するように設計されてい
る。従って、好ましくは、バルブ部品の整合を補助する
ため、複数のガイド６０がボビン３８に形成されてい
る。好ましい実施例では、ボビン３８には、１２０°又
は６０°離間された三つ乃至六つのガイドが形成されて
いる。しかしながら、使用されるガイドの数はこれ以上
でも以下であってもよく、ボビン３８に様々な方法で取
り付けることができる。

【００２１】好ましくは、磁極ワッシャ６２がモータハ
ウジング１２に位置決めされている。磁極ワッシャ６２
は、外側容器１６のクリンプ止め（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）
によって磁極ワッシャ６２を固定するため、外側容器１
６とバルブハウジング１４との間に捕捉されている。こ
の形体は、モータハウジング１２の内部構成要素用の強
固な支持体に対する必要をなくし、及びかくしてバルブ
の製造費を減少するクリンプ荷重支持体を提供する。磁
極ワッシャ６２は、ボビン３８のガイド６０が存在する
場合にこれと接触する外面６４を有する。ガイド６０が
存在しない場合には、磁極ワッシャ６２はボビン３８と
接触する。磁極ワッシャ６２は、内支承面６８から延び
る肩部６６を有する。肩部６６の直径はアーマチュア４
２の外径よりも大きく、アーマチュアの下面４６は、下
方に移動する際に支承体５８の上面６７と接触し、これ
によってアーマチュア４２の移動長さを制限する。磁極
ワッシャ６２は、好ましくは、軟質の磁性体でできてい
る。しかしながら、磁極ワッシャ６２に対して他の材料
を使用することもできる。容器１６の下部分２０は、好
ましくはクリンプ止めされており、モータハウジング１
２をバルブハウジング１４に固定する。

【００２２】ボビン３８を電流で賦勢すると、磁束戻し
チューブ２８及び磁極ワッシャ６２もまた磁化される。
磁束戻しチューブ２８と磁極ワッシャ６２との間の隙間
６９を変化させることによって、ボビン３８の磁力出力
を当該技術分野で周知のように調節できる。磁極ワッシ
ャ６２を賦勢すると、肩部分６８の上面６７がアーマチ
ュア４２の下面４６を下方に引付ける。磁極ワッシャ６
２の垂直な内面６８は、更に、半径方向磁力を加え、ア
ーマチュア４２を下方に引っ張る。

【００２３】バルブハウジング１４は、好ましくは、容
器の下部分２０に固定されたスリーブハウジング７０を
有する。このスリーブハウジング７０は、好ましくはア
ルミニウム製であるが、任意の他の適当な材料を使用で
きる。ボア７４の内面には、好ましくは、マイター加工
が施してあり（ｍｉｔｅｒｅｄ）、スプールバルブ７２
がその中で比較的自由に移動できる。スプールバルブ７
２は、スリーブハウジング７０内に形成されたボア７４
内に摺動自在に受け入れられている。スプールバルブ７
２は、アーマチュア４２の移動によりスプールバルブ７
２を対応して移動するように、アーマチュアの下側のピ
ン５２と接触するように設計された上面７６を有する。
スプールバルブ７２の上部分７６は、更に、ダイヤフラ
ムチャンバ７９に位置決めされたダイヤフラム７８と連
通している。ダイヤフラム７８の中心には通路が形成さ
れており、これがスプールバルブ７２の上部分７６に形
成された溝８０に嵌着する。ダイヤフラム７８の外周
は、磁極ワッシャ６２の下面７１とバルブハウジング１
４のスリーブハウジング７０との間に固定される。

【００２４】ダイヤフラム７８は、バルブハウジング１
４内の汚染物がモータハウジング１２に進入しないよう
にする汚染物障壁として作用し、従って、モータハウジ
ング１２内の可動部品と協働し、この作動と干渉する。
このような汚染物には、トランスミッション流体中の懸
濁粒子が含まれるが、これらに限定されない。

【００２５】スプールバルブ７２は、バルブステム８
４、第１ランド部８６、第２ランド部８８、第３ランド
部９０を有する。これらのランド部８６、８８、及び９
０の各々は、バルブステム８４から半径方向に延びてい
る。第１チャンバ９２が第１ランド部８６の下面９４と
第２ランド部８８の上面９６との間に形成される。第２
チャンバ９８が第２ランド部の下面１００と第３ランド
部９０の上面１０２との間に形成される。第３チャンバ
１０４が第３ランド部９０の下面１０６とボア７４の底
面１０８との間に形成される。

【００２６】排出ポート１１０、制御ポート１１２、及
び供給圧力ポート１１４がバルブハウジング１４のスリ
ーブハウジング７０を通して形成されている。排出ポー
ト１１０は、流体リザーバ又はサンプと連通している。
供給圧力ポート１１４により、出力圧力の調節が行われ
るトランスミッションバルブハウジング等の対象物か
ら、流体を、スリーブハウジング７０に流入させること
ができる。排出ポート１１０及び供給圧力ポート１１４
は、好ましくは、第１チャンバ９２と流体連通するよう
に形成されている。好ましくは、余分の流体を漏出でき
るようにするため、ベント穴１１６がボアの底面１０８
に形成されている。制御ポート１１２は、第２チャンバ
９８と流体連通しており、流体を第１チャンバ９２から
連通する。流体は、通路１２０を介して緩衝オリフィス
１１８を通って第２チャンバ９８に進入する。ダイヤフ
ラムチャンバ７９内に移動した流体を放出できるように
するため、第２排出穴１２２がスリーブハウジング７０
に形成されており、かくして不必要な圧力上昇を阻止す
る。

【００２７】一つのアルミニウムケーシングに複数のバ
ルブ１０を組み込むことができる。この際、これらのバ
ルブのモータ区分をケーシングにクリンプ止めする。次
いで、一体化したケーシングを、ハウジング、例えばト
ランスミッションハウジング等に組み付ける。

【００２８】作動にあたっては、本発明による可変力ソ
レノイドバルブ１０は、出力ライン圧力を作動範囲内の
電流に基づいて調節する。作動範囲は、バルブを初期調
整した範囲である。現在、ＶＦＳバルブは、入力ライン
圧力の変化に基づいて出力圧力を変化させる。開示のバ
ルブ１１０は、初期調整によって決定された作動範囲内
の入力圧力に拘わらず、出力圧力を直接的に制御する。
開示の実施例では、出力圧力は、加えられた電流と正比
例する。更に、当業者には理解されることであろうが、
出力圧力は、液圧バルブ部分及びばね較正を逆にするこ
とによって、電流と反比例させることができる。

【００２９】バルブ１０が消勢位置にあるとき、排出ポ
ート１１０が開放しており、供給ポート１１４が閉鎖し
ている。電流をボビン３８に加えると、アーマチュア４
２が下方に移動を開始し、消勢位置から遠ざかる。図１
に示すように、アーマチュア４２はその初期位置から遠
ざかる方向に移動させてあり、スプールバルブ７２の第
１ランド部８６が排出ポート１１０を通る流体の流れを
遮断し、供給圧力ポート１１４からの流体の流れもまた
遮断されている。

【００３０】スプールバルブ７２を移動させるため、コ
ンピューターは電流の形態の信号を回路組立体を通して
端子４０に提供する。端子４０はボビン３８に接続され
ており、ボビンは電流信号によって励起される。ボビン
３８の電流を増大させると、アーマチュア４２がモータ
ハウジング１２内で下方に移動する。アーマチュア４２
の下方への移動により、スプールバルブ７２を下ピン５
２で下方に移動し、供給圧力ポート１１４を或る程度開
放し、流体が第１チャンバ９２に流入できるようにし、
排出ポート１１０を閉止する。

【００３１】ボビン３８に更に大きな電流を加えると、
スプールバルブ７２が更に下方に移動し、更に多くの流
体が供給圧力ポート１１４を通って第１チャンバ９２に
進入できるようになる。これは、ポート１１４が更に大
きく開放されるためである。これと同時に、スプールバ
ルブ７２が下方に移動すると、第１ランド部８６がポー
ト１１０を覆ってこのポートを通る流体の流れを遮断す
るので、排出ポート１１０を通る流れが減少する。全て
の位置において、流体は制御ポート１１２を通って通路
１２０に流入し、緩衝オリフィス１１８を通って第２チ
ャンバ９８に流入する。更に、制御ポート１１２からの
流体は、出力流体圧力が加えられるべき対象物に流れ
る。第２チャンバ９８内の流体は、第２ランド部８８の
下面１００に上方への力を加える。この力は、第２ラン
ド部８８の上面９６に作用する下方への力とは逆であ
る。

【００３２】供給圧力ポート１１４からの流体容積の増
大により第１チャンバ９２内の流体圧力が増大すると
き、ランド部８８とランド部９０との間の面積差によっ
て第２ランド部８８の下面１００に力が加わり、ボビン
３８に電流が加えられていない場合には、スプールバル
ブ７２を上方に移動する。この圧力差は、バルブボア７
４に存在する直径の差による。バルブボア７４は、第１
部分１３０及び第２部分１３２を有する。第１部分１３
０は、バルブボア７４の上部から第２チャンバ９８の上
部まで延びる。第２部分１３２は、第２チャンバ９８の
下部からボアの底面１０８まで延びる。第２部分１３２
の直径は、第１部分１３０の直径よりも小さく、第２チ
ャンバ９８内の圧力が上昇すると、第２ランド部８８の
下面１００に上方への力が加わる。

【００３３】スプールバルブが上方に移動するとき、供
給圧力ポート１１４が閉鎖される。供給圧力ポート１１
４が閉鎖した後、スプールバルブ７２が上方に移動し続
けるため、排出ポート１１０が開放し、流体をこのポー
トから流すことができる。第３チャンバ１０４に漏出し
た余分の流体は、ベント穴１１６を通って出ることがで
き、これにより、スプールバルブ７２は、ばねの押圧力
及びアーマチュア４２の消勢時調整によって制限された
その移動範囲を完了できる。

【００３４】次に図３及び図４を参照すると、これらの
図は、本発明によるＶＦＳバルブ１０の変形例を示す。
この実施例に開示されたバルブ１０のモータハウジング
１２は、図１に示し且つ上文中に説明したモータハウジ
ング１２と同じである。図３及び図４に示すバルブ１０
は、バルブハウジング１４の構造が異なっている。同じ
部品には同じ参照番号が附してある。

【００３５】バルブハウジング１４は、外ハウジング１
５０を有する。外ハウジング１５０は、外側容器１６の
下部分２０によってモータハウジング１２にクリンプ止
めされている。外ハウジング１５０は、好ましくは、価
格を下げるため、プラスチック材料で形成されている。
しかしながら、他の材料を使用してもよい。ハウジング
１５０の外面１５４には、複数の溝１５２が形成されて
いる。バルブハウジング１２をトランスミッションハウ
ジング等のハウジングに嵌め込むことができるように、
複数のＯ−リング１５６又は他のシーリング機構が外ハ
ウジング１５０の溝１５２に配置されている。外ハウジ
ング１５０は、好ましくは、バルブスプール７２を受け
入れるためのボア１６０が内部に形成されたバルブスリ
ーブ１５８に挿入成形されている。スリーブ１５８は、
好ましくは、アルミニウム又は鋼等の金属で形成されて
いるが、プラスチックで形成してもよい。

【００３６】作動にあたっては、スプールバルブ７２を
アーマチュア４２と連通させ、バルブスプールをアーマ
チュア４２に加えられた磁力に応じて移動する。供給ポ
ート１１４により、流体をバルブスリーブ１５８に流入
させることができる。排出ポート１１０により、流体を
バルブスリーブから流出させることができる。好ましく
は、フィードバックオリフィス１６２がバルブスプール
７２を通して形成されており、第１チャンバ９２と第２
チャンバ９８との間を流体連通させることができる。こ
れに代えて、通路１２０を使用してもよい。図３及び図
４に開示されたスプールバルブ７２及びバルブ１０は、
上文中で図１及び図２と関連して説明したスプールバル
ブ７２及びバルブ１０と同様に作動する。

【００３７】以上、本発明を詳細に説明したが、本明細
書中に説明した本明細書の精神及び範囲から逸脱するこ
となく、多くの変形及び変更を行うことができるという
ことは当業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施例による直接作動電磁作
動式バルブの図２の１−１線に沿った断面図である。

【図２】本発明の好ましい実施例による直接作動電磁作
動式バルブの底面図である。

【図３】本発明の別の好ましい実施例による直接作動電
磁作動式バルブの断面図である。

【図４】本発明の好ましい実施例による直接作動電磁作
動式バルブの図３の４−４線に沿った断面図である。

【符号の説明】

１２ モータハウジング １４ バルブハウ
ジング ４２ アーマチュア組立体 ７４ ボア ８４ ステム ８６ 第１ランド
部 ８８ 第２ランド部 ９０ 第３ランド
部 ９２ 第１チャンバ ９８ 第２チャン
バ １０４ 第３チャンバ １０８ 底面 １１４ 供給ポート １１０ 排出ポー
ト １１２ 制御ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｋ 27/04 Ｆ１６Ｋ 27/04 (72)発明者 リチャード・イー・ユングワース アメリカ合衆国ミシガン州48036，クリン トン・タウンシップ，ヴィア・ロザリー 37767 (72)発明者 ブラッドリー・シー・エリクソン アメリカ合衆国ミシガン州48346，クラー クストン，ホーンクリフ・ドライブ 6546

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体入口圧力を電気入力信号に応じて出
   口制御圧力まで制御可能に減少するための可変力ソレノ
   イドバルブ組立体において、 ソレノイド組立体（１２）であって、前記電気入力信号
   に応じて前記ソレノイド組立体（１２）内で移動するよ
   うになったアーマチュア組立体（４２）を有するソレノ
   イド組立体（１２）と、 中央ボア（７４）を画成し、供給ポート（１１４）、排
   出ポート（１１０）、及び制御ポート（１１２）を有す
   るバルブ本体（１４）と、 前記バルブ本体の中央ボア（７４）内に配置された、前
   記アーマチュア組立体（４２）とともに並進移動するた
   め、前記アーマチュア組立体（４２）と連通した、中央
   ステム（８４）、前記バルブ本体の中央ボア（７４）内
   に第１チャンバ（９２）、第２チャンバ（９８）、及び
   第３チャンバ（１０４）を画成するように前記ステム
   （８４）から半径方向に延びる第１ランド部（８６）、
   第２ランド部（８８）、第３ランド部（９０）を有し、
   前記第１チャンバ（９２）は前記第１ランド部（８６）
   と前記第２ランド部（８８）との間に形成され、前記第
   ２チャンバは前記第２ランド部（８８）と前記第３ラン
   ド部（９０）との間に形成され、前記第３チャンバ（１
   ０４）は、前記第３ランド部（９０）の下面（１０６）
   と前記バルブ本体の中央ボア（７４）との間に形成され
   た、スプールバルブ（７２）と、 前記入口圧力の流体を前記供給ポート（１１４）を通し
   て前記第１チャンバ（９２）内に連通するための供給通
   路（１２０）と、 流体を前記第１チャンバ（９２）から前記排出ポート
   （１１０）を通してサンプまで連通するための排出通路
   と、 前記アーマチュア組立体（４２）が、このアーマチュア
   組立体の上面（４４）に形成された上ピン（４８）及び
   前記アーマチュア組立体の下面（４６）に形成された下
   ピン（５２）を有することと、 前記上ピン（４８）と連通するための支承面（５０）を
   持つ調節自在のねじ（３０）と、 前記下ピン（５２）と連通するための支承面（５９）を
   持つ支承体（５８）とを備え、 電流が前記ソレノイド組立体（１２）に加えられると、
   前記アーマチュア（４２）が移動し、前記アーマチュア
   の上側のピン（４８）が前記調節自在のねじ（３０）に
   関して移動し、前記アーマチュアの下側のピン（５２）
   が前記支承体（５８）に関して移動し、前記アーマチュ
   ア組立体（４２）の前記移動により前記スプールバルブ
   （７２）を移動し、かくして前記流体入口圧力を減少
   し、前記減少させた圧力で、前記流体を前記制御ポート
   （１１０）から出し、制御されるべき対象物と連通す
   る、バルブ組立体。
2. 【請求項２】 前記調節自在のねじ（３０）の前記支承
   面（５０）は、前記アーマチュアの上側のピン（４８）
   がその中で往復動するように前記調節自在のねじ（３
   ０）内に形成された凹所の内面である、請求項１に記載
   のバルブ組立体。
3. 【請求項３】 前記支承体（５８）の前記支承面（５
   ９）は、前記アーマチュアの下側のピン（５２）がその
   中で往復動するように前記支承体（５８）内に形成され
   た通路の内面である、請求項１に記載のバルブ組立体。
4. 【請求項４】 前記アーマチュア（４２）の下方への移
   動を制限するため、前記バルブ組立体（１４）内に位置
   決めされた磁極ワッシャ（６２）を更に含む、請求項１
   に記載のバルブ組立体。
5. 【請求項５】 前記磁極ワッシャ（６２）は磁性体でで
   きており、前記磁極ワッシャ（６２）は、前記アーマチ
   ュア組立体（４２）に作用してこの組立体を下方に直線
   的に引っ張る磁力を発生する、請求項４に記載のバルブ
   組立体。
6. 【請求項６】 前記第３チャンバ（１０４）内に漏れた
   流体を放出するため、前記中央ボア（７４）の下面（１
   ０８）に形成されたベント開口部（１１６）を更に有す
   る、請求項１に記載のバルブ組立体。
7. 【請求項７】 電気入力信号に応じて流体出力圧力を制
   御するための可変力ソレノイドバルブ組立体（１０）に
   おいて、 電気入力信号を受け入れるため、電源と連通した少なく
   とも一つの端子（４０）と、 モータハウジング（１２）と、 前記モータハウジング（１２）内に配置されており且つ
   前記少なくとも一つの端子（４０）と連通しており、前
   記電気入力信号を受け取ったときに前記モータハウジン
   グ（１２）内に磁力を発生するボビン（３８）と、 前記モータハウジング（１２）内に配置されており、前
   記ボビン（３８）が発生した磁力に応じて直線的に移動
   し、上面（４４）及び下面（４６）及び前記上面（４
   ４）に形成されたピン（４８）及び前記下面（４６）に
   形成されたピン（５２）を有するアーマチュア（４２）
   と、 バルブハウジング（１４）と、 前記バルブハウジング（１４）内に配置されており且つ
   前記アーマチュア（４２）と連通したスプールバルブ
   （７２）と、 前記バルブハウジング（１４）に形成された前記流体供
   給ポート（１１４）、流体排出ポート（１１０）、及び
   制御ポート（１１２）とを備え、 前記アーマチュア（４２）が、前記磁力に応じて、前記
   流体排出ポート（１１０）が開放位置にあり且つ前記流
   体供給ポート（１１４）が非開放位置にある消勢位置か
   ら、前記流体排出ポート（１１０）が非開放位置にあり
   且つ前記流体供給ポート（１１４）が開放位置にある全
   開位置まで下方に移動するとき、前記アーマチュア下ピ
   ン（５２）が前記スプールバルブ（７２）を下方に押圧
   し、前記流体供給ポート（１１４）を開放し、 前記流体制御ポート（１１２）からの流体が、前記スプ
   ールバルブ（７２）の第１ランド部（８６）と第２ラン
   ド部（８８）との間に形成された第１チャンバ（９２）
   から、前記スプールバルブ（７２）の二つのランド部間
   に形成された第２チャンバ（９４）まで移送され、前記
   スプールバルブ（７２）に前記下方への磁力に対向する
   力を加える、可変力ソレノイドバルブ組立体。
8. 【請求項８】 前記バルブハウジング（１４）は、前記
   モータハウジング（１２）に固定された一体成形された
   プラスチック部品である、請求項７に記載のバルブ組立
   体。
9. 【請求項９】 前記中央ボア（７４）の前記底面（１０
   ８）によって画成されたチャンバ（１０４）内に漏出し
   た流体を放出するため、前記中央ボア（７４）の底面
   （１０８）に形成されたベント開口部（１１６）を更に
   有する、請求項７に記載のバルブ組立体。
10. 【請求項１０】 前記スプールバルブ（７２）は、第１
    ランド部（８６）、第２ランド部（８８）、第３ランド
    部（９０）を持ち、第１チャンバ（９２）が前記第１ラ
    ンド部（８６）と前記第２ランド部（８８）との間に形
    成され、第２チャンバが前記第２ランド部（８８）と前
    記第３ランド部（９０）との間に形成されている、請求
    項７に記載のバルブ組立体。
11. 【請求項１１】 前記スプールバルブ（７２）の前記第
    ３ランド部（９０）は、前記第２ランド部（８８）より
    も小径である、請求項１０に記載のバルブ組立体。
12. 【請求項１２】 前記中央ボア（７４）は、前記第２ラ
    ンド部（８６）と前記第３ランド部（９０）との間で所
    定の直径を有し、この直径は、前記第３ランド部（９
    ０）に関して、前記第１ランド部（８６）と前記第２ラ
    ンド部（８８）との間の前記中央ボア直径（７４）より
    も、対応して小さい、請求項３０に記載のバルブ組立
    体。