JP2010151264A - Solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、出力油圧を電気的に調圧出力し得るソレノイドバルブに係り、特に車輌用自動変速機の油圧制御装置などに用いられるソレノイドバルブに関する。 The present invention relates to a solenoid valve capable of electrically adjusting and outputting an output hydraulic pressure, and more particularly to a solenoid valve used in a hydraulic control device of an automatic transmission for a vehicle.
従来、例えば車輌用自動変速機の油圧制御装置にあっては、オイルポンプにより発生した油圧をレギュレータバルブによってスロットル開度に応じたライン圧に調圧し、該ライン圧をクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素の油圧サーボに選択的に供給することで、それら摩擦係合要素を選択的に係合して動力伝達経路の形成を行い、かつスロットル開度の上昇に伴う駆動源の出力トルクの上昇によって、摩擦係合要素に滑りが生じないように構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a hydraulic control device for an automatic transmission for a vehicle, the hydraulic pressure generated by an oil pump is regulated to a line pressure corresponding to a throttle opening by a regulator valve, and the line pressure is applied to a frictional engagement such as a clutch or a brake. By selectively supplying to the hydraulic servo of the combined element, the friction engagement elements are selectively engaged to form a power transmission path, and the output torque of the drive source increases as the throttle opening increases Thus, the friction engagement element is configured not to slip.
ライン圧を摩擦係合要素の油圧サーボに供給して係合を行う場合や排出して解放を行う場合は、単に油圧サーボに対してライン圧の供給や排出を行うと、急係合や急解放による変速ショックが生じるため、ライン圧を所望の圧に調圧しつつ油圧サーボに対して供給・排出を行う必要がある。そのため、ライン圧を油圧サーボに供給するための油路に、入力される制御圧に応じてスプールを移動させることで油圧サーボに対するライン圧の絞り量をコントロールし得るコントロールバルブを介在させ、一方で、ライン圧をモジュレータバルブによって所定圧以下に抑制したモジュレータ圧を入力油圧としたリニアソレノイドバルブによって制御圧を生成し、つまりリニアソレノイドバルブを電気的に制御することによって制御圧をコントロールバルブに対して作用させ、該コントロールバルブによりライン圧を調圧することで、上記油圧サーボに対する供給油圧のコントロールを行っている(例えば特許文献1、図5参照)。
When the line pressure is supplied to the hydraulic servo of the friction engagement element for engagement or release and release is performed, the line pressure is simply supplied to or discharged from the hydraulic servo, so Since a shift shock due to release occurs, it is necessary to supply and discharge the hydraulic servo while adjusting the line pressure to a desired pressure. Therefore, an oil passage for supplying the line pressure to the hydraulic servo is provided with a control valve that can control the throttle amount of the line pressure relative to the hydraulic servo by moving the spool according to the input control pressure. The control pressure is generated with respect to the control valve by electrically controlling the linear solenoid valve by generating the control pressure with the linear solenoid valve using the modulator pressure with the line pressure suppressed below the predetermined pressure by the modulator valve. The hydraulic pressure supplied to the hydraulic servo is controlled by adjusting the line pressure by the control valve (see, for example,
また、近年、自動変速機は、燃費向上等を図るために多段化の開発が進められており、それに伴い摩擦係合要素の数も増加している。そのため、自動変速機の油圧制御装置にあって、各摩擦係合要素に対応して上述のようなコントロールバルブを設けると、それらコントロールバルブの数の増加だけでなく、油路も複雑化して、油圧制御装置の大型化を招いてしまう。そのため、上述のようなコントロールバルブを配設せずに、リニアソレノイドバルブの入力油圧としてライン圧を用い、摩擦係合要素の油圧サーボにリニアソレノイドバルブからの出力油圧を直接的に(他のバルブで調圧することなく)供給し得るように構成し、つまりリニアソレノイドバルブだけで油圧サーボの供給油圧を調圧するものが主流になりつつある(例えば特許文献2参照)。 In recent years, automatic transmissions have been developed in multiple stages in order to improve fuel efficiency, and the number of frictional engagement elements has increased accordingly. Therefore, in the hydraulic control device of the automatic transmission, when the control valves as described above are provided corresponding to each friction engagement element, not only the number of these control valves increases, but also the oil passage becomes complicated, The size of the hydraulic control device will be increased. For this reason, without using the control valve as described above, the line pressure is used as the input hydraulic pressure of the linear solenoid valve, and the output hydraulic pressure from the linear solenoid valve is directly applied to the hydraulic servo of the friction engagement element (other valves). It is becoming mainstream to adjust the supply hydraulic pressure of the hydraulic servo only with a linear solenoid valve (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、上述のようにリニアソレノイドバルブから直接的に油圧サーボへ油圧供給を行うためには、上記モジュレータ圧に比してライン圧が圧倒的に高圧であるため、リニアソレノイドによるバルブのスプールの押圧力として強い力が要求され、それに伴って、消費電力が大きくなってしまうという問題がある。特にノーマルクローズタイプのリニアソレノイドバルブにあっては、リニアソレノイドによってスプールを最も押圧した状態が最大出力油圧となって、フィードバック圧も最大となるため、その分リニアソレノイドによる大きな押圧力が必要となり、さらに消費電力が大きくなってしまう。そして、このようなノーマルクローズタイプのリニアソレノイドバルブを、走行中に係合される時間が長い摩擦係合要素の制御用として用いると、該摩擦係合要素の係合中は、上述のように大きな消費電力が長時間続くことになるため、エネルギ損失が大きくなり、車輌の燃費向上の妨げとなってしまうという問題があった。 However, in order to supply hydraulic pressure directly from the linear solenoid valve to the hydraulic servo as described above, the line pressure is much higher than the modulator pressure. There is a problem that a strong force is required as the pressure, and the power consumption increases accordingly. Especially in the normally closed type linear solenoid valve, the state where the spool is most pressed by the linear solenoid is the maximum output hydraulic pressure, and the feedback pressure is also the maximum, so a large pressing force by the linear solenoid is required. Furthermore, power consumption becomes large. When such a normally closed type linear solenoid valve is used for controlling a friction engagement element that is engaged for a long time during traveling, the friction engagement element is engaged as described above. Since large power consumption continues for a long time, there is a problem in that energy loss increases and hinders improvement in fuel consumption of the vehicle.
そこで本発明は、車輌の走行状態の全般に亘って総合的に消費電力を低減することが可能なソレノイドバルブを提供することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a solenoid valve capable of reducing power consumption comprehensively over the entire running state of a vehicle.
請求項1に係る本発明は(例えば図1乃至図3参照)、給電される電力に応じてプランジャ(11)を押圧駆動するソレノイド部(10)と、
前記プランジャ(11)により一方側(Y1側)に押圧駆動されて軸方向(Y1−Y2方向)に移動し得るスプール(21)と、前記プランジャ(11)の一方側への押圧に対向して前記スプール(21)を他方側(Y2側)に付勢する第1付勢部材(24)と、を有し、該スプール(21)の位置に基づき出力油圧を調圧するバルブ部(20)と、を備えたソレノイドバルブ(1)において、
少なくとも前記第1付勢部材(24)の付勢力(FS1)よりも磁着力(FMG)が大きい永久磁石(35)により、前記ソレノイド部(10)を非給電状態にしても前記スプール(21)及び前記プランジャ(11)を前記一方側(Y1側)に移動させた位置にロックし得ると共に、給電して前記永久磁石(35)を反発させることで前記スプール(21)及び前記プランジャ(11)のロックを解除し得るロック機構(30)を備えた、
ことを特徴とするソレノイドバルブ(1)にある。
The present invention according to claim 1 (see, for example, FIG. 1 to FIG. 3) includes a solenoid unit (10) that presses and drives the plunger (11) in accordance with the supplied power.
The spool (21), which is driven to be pushed to one side (Y1 side) by the plunger (11) and moved in the axial direction (Y1-Y2 direction), is opposed to the pressure to the one side of the plunger (11). A first biasing member (24) that biases the spool (21) to the other side (Y2 side), and a valve portion (20) that regulates the output hydraulic pressure based on the position of the spool (21); In the solenoid valve (1) provided with
Even if the solenoid portion (10) is in a non-powered state by a permanent magnet (35) having a magnetic force (F MG ) greater than at least the urging force (F S1 ) of the first urging member (24), the spool ( 21) and the plunger (11) can be locked at a position moved to the one side (Y1 side), and the spool (21) and the plunger ( 11) provided with a lock mechanism (30) capable of releasing the lock;
The solenoid valve (1) is characterized in that.
請求項2に係る本発明は(例えば図1乃至図3参照)、前記ロック機構(30)は、前記プランジャ(11)の前記スプール(21)とは軸方向反対側に接離可能に配置されたロック部材(31)と、前記ロック部材(31)に固定されると共に少なくとも前記第1付勢部材(24)の付勢力(FS1)より大きい磁着力(FMG)の前記永久磁石(35)と、前記永久磁石(35)を磁着させると共に給電される電力に応じて前記永久磁石(35)を反発して離間させる磁着反発部(32,33)と、を有してなる、
ことを特徴とする請求項1記載のソレノイドバルブ(1)にある。
According to a second aspect of the present invention (see, for example, FIGS. 1 to 3), the lock mechanism (30) is arranged to be able to contact and separate on the opposite side in the axial direction from the spool (21) of the plunger (11). The locking member (31) and the permanent magnet (35) which is fixed to the locking member (31) and has a magnetic force (F MG ) greater than at least the urging force (F S1 ) of the first urging member (24). ) And a magnetic repulsion part (32, 33) for repelling and separating the permanent magnet (35) according to the electric power supplied while magnetizing the permanent magnet (35).
The solenoid valve (1) according to
請求項3に係る本発明は(例えば図1参照)、前記磁着反発部は、前記ロック部材(31)を軸方向に移動自在に支持するコア部材(33)と、該コア部材(33)に巻回されたコイル(32)と、を有してなる、
ことを特徴とする請求項2記載のソレノイドバルブ(1)にある。
According to the third aspect of the present invention (see, for example, FIG. 1), the magnetic repulsion part includes a core member (33) that supports the lock member (31) so as to be movable in the axial direction, and the core member (33). A coil (32) wound around
The solenoid valve (1) according to claim 2, wherein the solenoid valve (1) is provided.
請求項4に係る本発明は(例えば図1乃至図3参照)、前記ロック機構(30)は、前記磁着反発部(32,33)と前記永久磁石(35)との間に縮設された第2付勢部材(37)を有してなる、
ことを特徴とする請求項2または3記載のソレノイドバルブ(1)にある。
According to a fourth aspect of the present invention (see, for example, FIGS. 1 to 3), the lock mechanism (30) is provided between the magnetic repulsion part (32, 33) and the permanent magnet (35). A second biasing member (37)
It exists in the solenoid valve (1) of Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned.
請求項5に係る本発明は(例えば図1乃至図3参照)、前記バルブ部(20)は、元圧を入力する入力ポート(54)と、前記出力油圧を出力する出力ポート(53)と、前記出力ポート(53)から出力される出力油圧を前記スプール(21)にフィードバック作用させるフィードバック油室(56)と、を有し、前記スプール(21)が前記プランジャ(11)により押圧駆動されるにつれて該入力ポート(54)と該出力ポート(53)とを開放するノーマルクローズタイプからなり、
前記永久磁石(35)の磁着力(FMG)は、前記第1付勢部材(24)の最大付勢力(FS1)、前記第2付勢部材(37)の最大付勢力(FS2)、及び前記フィードバック油室(56)の最大作用力(FFB)を加算した力よりも大きく設定された、
ことを特徴とする請求項4記載のソレノイドバルブ(1)にある。
According to a fifth aspect of the present invention (see, for example, FIGS. 1 to 3), the valve portion (20) includes an input port (54) for inputting a source pressure, and an output port (53) for outputting the output hydraulic pressure. A feedback oil chamber (56) that feeds back the output hydraulic pressure output from the output port (53) to the spool (21), and the spool (21) is driven to be pressed by the plunger (11). The input port (54) and the output port (53) are normally closed type as the
Magnetically attracted force of the permanent magnet (35) (F MG), the maximum energizing force (F S1) of said first biasing member (24), the maximum energizing force of the second biasing member (37) (F S2) , And the force obtained by adding the maximum acting force (F FB ) of the feedback oil chamber (56),
The solenoid valve (1) according to
請求項6に係る本発明は(例えば図1乃至図3参照)、前記バルブ部(20)から出力される出力油圧を摩擦係合要素の油圧サーボに供給し得る車輌用自動変速機の油圧制御装置に用いられてなる、
請求項1ないし5のいずれか記載のソレノイドバルブ(1)にある。
According to the sixth aspect of the present invention (see, for example, FIGS. 1 to 3), the hydraulic control of the automatic transmission for a vehicle capable of supplying the output hydraulic pressure output from the valve section (20) to the hydraulic servo of the friction engagement element. Used in the device,
It exists in the solenoid valve (1) in any one of
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。 In addition, although the code | symbol in the said parenthesis is for contrast with drawing, this is for convenience for making an understanding of invention easy, and has no influence on the structure of a claim. It is not a thing.
請求項1に係る本発明によると、ロック機構が、第1付勢部材の付勢力より大きい磁着力の永久磁石によって、バルブ部のスプールを一方側に移動させた位置にロックすることができるので、ソレノイド部のプランジャによってスプールを押圧することを不要とすることができて、ソレノイド部による電力消費を無くすことができる。これにより、例えばロック機構のロックを解除するために僅かな電力を消費したとしても、総合的に消費電力の低減を図ることができ、ソレノイドバルブを搭載する車輌の燃費向上を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the lock mechanism can be locked at the position where the spool of the valve portion is moved to one side by the permanent magnet having a larger magnetic force than the biasing force of the first biasing member. It is unnecessary to press the spool by the plunger of the solenoid part, and the power consumption by the solenoid part can be eliminated. Thereby, for example, even if a small amount of power is consumed to unlock the lock mechanism, the power consumption can be reduced comprehensively, and the fuel efficiency of a vehicle equipped with a solenoid valve can be improved.
請求項2に係る本発明によると、ロック機構は、プランジャのスプールとは軸方向反対側に接離可能に配置されたロック部材と、ロック部材に固定されると共に少なくとも第1付勢部材の付勢力より大きい磁着力の永久磁石と、永久磁石を磁着させると共に給電される電力に応じて永久磁石を反発して離間させる磁着反発部と、により構成することができる。 According to the second aspect of the present invention, the lock mechanism includes a lock member disposed so as to be capable of coming into contact with and separated from the spool of the plunger in an axially opposite direction, and fixed to the lock member, and at least the first urging member applied thereto. It can be constituted by a permanent magnet having a magnetic force greater than the force, and a magnetic repulsion part that magnetically attaches the permanent magnet and repels and separates the permanent magnet according to the supplied power.
請求項3に係る本発明によると、磁着反発部は、ロック部材を軸方向に移動自在に支持するコア部材と、該コア部材に巻回されたコイルと、により構成することができ、特に永久磁石をコア部材を介してソレノイド部と反対側に配置することを可能にするので、ソレノイド部に永久磁石の磁力が影響することを防ぐことができる。 According to the third aspect of the present invention, the magnetic repulsion part can be constituted by a core member that supports the lock member so as to be movable in the axial direction, and a coil wound around the core member. Since the permanent magnet can be arranged on the side opposite to the solenoid part via the core member, it is possible to prevent the magnetic force of the permanent magnet from affecting the solenoid part.
請求項4に係る本発明によると、ロック機構は、磁着反発部と永久磁石との間に縮設された第2付勢部材を有しているので、磁着反発部により反発させて永久磁石を離間させた状態、即ちロック機構のロックを解除した状態において消費電力の低減を図ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the lock mechanism has the second urging member that is contracted between the magnetized repulsion part and the permanent magnet. The power consumption can be reduced in a state where the magnets are separated, that is, in a state where the lock mechanism is unlocked.
請求項5に係る本発明によると、バルブ部は、ノーマルクローズタイプからなり、出力ポートから出力される出力油圧をスプールにフィードバック作用させるフィードバック油室を有しているので、スプールが一方側の位置、つまりロック機構によりロックする位置となった際に、第1付勢部材、第2付勢部材、及びフィードバック作用が最大となるが、永久磁石の磁着力が、第1付勢部材の最大付勢力、第2付勢部材の最大付勢力、及びそのフィードバックの最大作用力よりも大きいため、永久磁石によってスプールをロックすることを可能とすることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the valve portion is of a normally closed type and has a feedback oil chamber that feeds back the output hydraulic pressure output from the output port to the spool. In other words, the first biasing member, the second biasing member, and the feedback action are maximized when the locking mechanism is brought into the locked position, but the magnetizing force of the permanent magnet is the maximum biasing force of the first biasing member. Since it is larger than the urging force, the maximum urging force of the second urging member, and the maximum acting force of the feedback, the spool can be locked by the permanent magnet.
請求項6に係る本発明によると、バルブ部から出力される出力油圧を摩擦係合要素の油圧サーボに供給し得る自動変速機の油圧制御装置に用いて好適とすることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, it can be suitably used for a hydraulic control device for an automatic transmission that can supply the output hydraulic pressure output from the valve portion to the hydraulic servo of the friction engagement element.
以下、本発明に係る実施の形態について、図1乃至図3に沿って説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
本発明に係るリニアソレノイドバルブ(ソレノイドバルブ)1は、図1に示すように、大まかにソレノイド部10とバルブ部20とロック機構30とからなり、そのうちのバルブ部20が、例えば自動変速機の油圧制御装置におけるバルブボディのバルブ孔(不図示)に嵌合・埋設される形で設置される。
As shown in FIG. 1, a linear solenoid valve (solenoid valve) 1 according to the present invention roughly comprises a
上記ソレノイド部10は、プランジャ11、コイルアッセンブリ17、及び該コイルアッセンブリ17と後述するロック機構30の外壁を形成するケース13を備えている。コイルアッセンブリ17は、ステンレススチール(SUS)等の非磁性金属製(必ずしも金属に限らず合成樹脂等の非磁性体であってもよい)のボビン12bと、電磁軟鉄等の強磁性体からなり強磁性体部を構成するエンド部15,16と、該ボビン12bにマグネットワイヤが巻付けられて構成されているコイル12aと、不図示の制御部の制御に基づき該コイル12aに電流を供給(給電)するターミナル10Tとを備えており、上記エンド部15,16は、ボビン12bの軸方向両端部に配置されている。上記両エンド部15,16及びボビン12bは、焼結接合により一体に形成されている。
The
詳細には、コイルアッセンブリ17は、上記ターミナル10T部分を除いて円筒状に形成されており、上記コイルアッセンブリ17のエンド部16の中空部分には上記プランジャ11が摺動自在に嵌挿されている。上記コイルアッセンブリ17のエンド部15には、内周側にて、プランジャ11に向けて先細形状で断面直角3角形状となる縁部15aが形成されている。また、エンド部15の縁部15aの付根部分15bは段差が形成されており、上記ボビン12bのフランジ部12cに焼結結合する係止部となっている。一方、上記エンド部16のボビン12b側には、筒状部16aが形成されており、上記ボビン12bの環状部12dに焼結結合する係止部となっている。
Specifically, the
なお、該縁部15aは、上述した直角3角形状が好ましいが、内径面を曲面又は異なる傾斜角の多段傾斜面としてもよく、要は、縁部15aの先端に向かって磁気飽和が現出する先細形状であればよい。
The
一方、上記プランジャ11のY1側の端面には、後述するプラグ19の先端19cが当接し得るように構成されている。また、該プランジャ11及びエンド部16及びコイル12aのY2側には、非磁性材料の仕切り部材14が配設されており、該仕切り部材14の中心に形成された貫通孔14aを介して、後述するロック機構30のロックピン(ロック部材)31がプランジャ11のY2側の端面に当接し得るように構成されている。なお、この仕切り部材14により、プランジャ11とケース13とが磁気的に切り離されている。また、上記ロックピン31は、仕切り部材14より僅かに突出するような長さに形成されており、プランジャ11が仕切り部材14に吸着することを防止している。
On the other hand, the
上記プラグ19は、その本体19aが上記エンド部15の中空部分に摺動自在に嵌挿されており、本体19aの先端19cが曲面状に形成されると共に上記プランジャ11に当接し得るように構成されている。また、本体19aと該本体19aから延設された延設部19dとの間に形成される括れ部分の周囲にダイヤフラム18が嵌め込まれており、該延設部19dの先端19eが、後述するバルブ部20のスプール21に当接し得るように構成されている。なお、上記プランジャ11には軸方向に貫通する貫通孔11aが穿設されていると共に、上記プラグ19には螺旋状に溝19bが形成されており、ダイヤフラム18により隔たれて形成される空間にある油が、該プランジャ11及び該プラグ19が駆動されて移動した際に通過して、プランジャ11のY2側の端面と仕切り部材14との間に生じる空隙に流入するようになっている。つまり、この貫通孔11a及び溝19bによってプランジャ11及びプラグ19の駆動の際に体積変化による抵抗が生じ難くなるように構成されている。
The
上記ケース13は、コップ状に形成されており、かつ一部分13aが上記ターミナル10T用に、さらに一部分13bが後述するターミナル30T用に切欠かれている。該ケース13は、前記コイルアッセンブリ17を嵌合して内部に納め、かつ先端部13cが後述するバルブ部20のスリーブ部22の端部22aに固着(カシメ)されることによって、ソレノイド部10(及びロック機構30)がバルブ部20と一体に組付けられる。
The
上記バルブ部20は、全体が略スリーブ状に形成されたスリーブ部22と、該スリーブ部22の中空部分に摺動自在(長手方向に対して移動自在)に嵌挿されているスプール21を有しており、該スリーブ部22に抜止め・固着されたエンドキャップ23とスプール21の先端部分との間に第1スプリング(第1付勢部材)24が縮設されている。
The
該スリーブ部22には、図中上方より順に、スプール21の移動を妨げないように開放されたドレーンポート51、不図示の油圧サーボに供給した出力油圧をドレーン(排出)するためのドレーンポート52、不図示の油圧サーボに連通して出力油圧を調圧出力する出力ポート53、スロットル開度に応じて調圧されたライン圧(元圧)(シフトレンジを切換えるマニュアルバルブ等を介して供給されるレンジ圧も含む)が入力される入力ポート54、不図示のバルブボディに形成された油路を介して上記出力ポート53からの出力油圧をフィードバックするフィードバック油室56、が形成されている。
A
即ち、スプール21は、外径d1からなる2個の大径のランド部21a,21b、及び外径d2からなる1個の小径ランド部21cを有しており、大径のランド部21bと小径のランド部21cとの受圧面積差によりフィードバック油室56が形成されている。なお、大径ランド部21aのY2側には、プラグ19の端部19eが当接し得るように構成されている。つまり、スプール21は、上記第1スプリング24の付勢力に対向して、ソレノイド部10のプランジャ11によりプラグ19を介して押圧駆動されるように構成されている。
That is, the
上記大径ランド部21aは、ソレノイド部10が非通電であってスプール21がプランジャ11に押圧されずに第1スプリング24によって付勢された位置である際に、出力ポート53とドレーンポート52とを連通し、プランジャ11に押圧されて移動された際にそれら出力ポート53とドレーンポート52とを徐々に遮断するように形成されている。また、大径ランド部21bは、スプール21がプランジャ11に押圧されずに第1スプリング24によって付勢された位置である際に、入力ポート54と出力ポート53とを遮断し、プランジャ11に押圧されて移動された際にそれら入力ポート54と出力ポート53との開口量を大きくするように形成されている。
The large-
また、大径ランド部21bと小径ランド部21cとの間に形成されたフィードバック油室56は、それら大径ランド部21bと小径ランド部21cとの外径差(d1−d2)による重圧面積差により、該フィードバック油室56に入力されるフィードバック圧がスプリング24の付勢方向と同方向に作用するように、即ち上記出力ポート53と入力ポート54との開口量が小さくなる方向に作用するように構成されており、言い換えると、出力ポート53から出力された出力油圧が最大となって該フィードバック油室56に入力された際に、スプール21、プラグ19、プランジャ11、及びロックピン31を最大作用力で図中上方のY2側(他方側)に押し返す。
Further, the
ついで、本発明の要部であるロック機構30の構成について説明する。ロック機構30は、非磁性金属製からなるロックピン31、該ロックピン31にY2側の端部に固着された永久磁石35、側面視凸状に形成された非磁性金属製からなるエンドカバー36、磁性金属製からなるコア部材(磁着反発部)33及びコイル(磁着反発部)32、コア部材33と永久磁石35との間に縮設された第2スプリング(第2付勢部材)37、非磁性金属製からなるスペーサ部材40及びキャップ部材38、を上述したケース13内に備えている。また、該ケース13の一部分13bが切欠されており、該部分13bからコイル32に電力を供給(給電)するターミナル30Tが突出するように設けられている。
Next, the configuration of the
上記ロックピン31は、上述したようにプランジャ11のスプール21とは軸方向反対側(Y2側)の端面に接離可能に配置されている。また、永久磁石35は、ロックピン31に固定されると共に少なくとも第1スプリング24の付勢力FS1より大きい磁着力FMGを有しており、詳細には、第1スプリング24の付勢力FS1、第2スプリング37の付勢力FS2、フィードバック油室56の作用力FFBが最大になった状態よりも大きい磁着力FMGを有している。そして、コア部材33及びコイル32は、それらにより永久磁石35をコア部材33の端面33aに磁着させると共に、不図示の制御部の制御に基づきターミナル30Tからコイル32に給電される電力に応じて該永久磁石35を端面33aから反発して離間させる磁着反発部を構成している。
As described above, the
なお、非磁性金属製からなるスペーサ部材40及びキャップ部材38は、コイル32の電磁力がソレノイド部10に影響するのを防止すると共に、ソレノイド部10のコイル12aの電磁力がロック機構30に影響するのを防止している。また、キャップ部材38はロックピン31に固着されており、ロックピン31が移動駆動した際に永久磁石35がエンドカバー36の底面36aに衝突するのを緩衝するため、キャップ部材38とコア部材33との間に弾性部材39が介在されている。
The
ついで、上述した構成に基づきリニアソレノイドバルブ1の作用について図2及び図3を参照しつつ説明する。なお、図3における作用の力関係を示す矢印は、図3中左方側が図1中のY1方向に対応し、図3中右方側が図1中のY2方向に対応している。
Next, the operation of the
まず、図2に示す時点t0においては、図3に示す「オープン動作開始」時であって、図1及び図2に示すように、不図示の制御部の指令によりターミナル30Tからコイル32に電流値X1が供給され(以下、「ロック機構30に給電される」という。)、不図示の制御部の指令によりターミナル10Tからコイル12aに電流が徐々に供給される状態である(以下、「ソレノイド部10に給電される」という。)。この状態のロック機構30において、コア部材33からの反発力FREと第2スプリング37の付勢力FS2とが永久磁石35の磁着力FMGを上回っており、つまり永久磁石35及びロックピン31が図1中のY2側に退避して、何らプランジャ11やスプール21に関与しない状態(ロックを解除した状態)である。
First, at the time point t0 shown in FIG. 2, it is the time of “open operation start” shown in FIG. 3, and as shown in FIGS. 1 and 2, a current is supplied from the terminal 30T to the
一方、ソレノイド部10及びバルブ部20においては、ソレノイド部10に給電される電流値が徐々に増加するため、プランジャ11の駆動力FPが第1スプリング24の付勢力FS1よりも大きくなっていき、プランジャ11、プラグ19、及びスプール21が徐々にY1側に移動されていく。そして、図2に示す時点t1において図3に示す「オープン動作終了」時となり、つまり不図示の制御部の指令によりソレノイド部10に給電される電流値が最大にされ、プランジャ11の駆動力FPが最大となると、バルブ部20の出力ポート53が全開(オープン)状態となるまでスプール21がY1側に移動された状態となる。なお、この状態では出力油圧が最大となるので、フィードバック油室56の作用力FFBも最大となる。また、この状態では、未だ上記ロック機構30はロックを解除した状態である。
On the other hand, the
ついで、図2に示す時点t1において、不図示の制御部がロック機構30のロックを判断すると、図3に示す「ロック動作開始」の状態となり、図1及び図2に示すように、ロック機構30に供給される電流が0にされる。すると、ロック機構30において、コア部材33からの反発力FREがなくなり、第2スプリング37の付勢力FS2よりも永久磁石35の磁着力FMGが上回って、つまり永久磁石35及びロックピン31が図1中のY1側に移動して、該ロックピン31の先端がプランジャ11に当接する。そして、図3に示す「ロック動作終了」の状態となり、つまり永久磁石35がコア部材33に磁着することによりロックピン31を介してプランジャ11、プラグ19、及びスプール21がY1側の位置にロックされる。
Next, when a control unit (not shown) determines that the
このロック動作が終了し、図3に示す「オープン中(ロック中)」の状態となると、図2に示す時点t2において不図示の制御部がソレノイド部10に給電する電流値を0とし、つまり通電OFFの状態(非給電状態)にする。この状態では、図3に示すように、第1スプリング24の付勢力FS1、フィードバック作用力FSB、及び第2スプリング37の付勢力FS2の全てが最大となるが、永久磁石35の磁着力FMGがこれらを加算した合計力よりも大きく設定されているので、永久磁石35及びロックピン31により、プランジャ11、プラグ19、及びスプール21のロックが維持される。これにより、図2に示すように、ソレノイド部10を通電OFF状態にしたまま、リニアソレノイドバルブ1をオープン状態(油圧の出力状態)に維持することができ、本来ソレノイド部10に供給し続ける分の消費電力を無くすことができる。特にこのリニアソレノイドバルブ1が走行中に係合状態となる時間の割合が多い摩擦係合要素に油圧を供給するバルブであると、消費電力をより低減できることになる。
When this locking operation is completed and the state is "open (locked)" shown in FIG. 3, the current value supplied to the
ついで、不図示の制御部によりリニアソレノイドバルブ1をクローズ状態(油圧の非出力状態)にすることが判断されると、まず、図2に示す時点t3において図3に示す「ロック解除判定」の状態となり、不図示の制御部がソレノイド部10に給電する電流値をX2とし、プランジャの駆動力FPを最大にする。続いて、図2に示す時点t4において図3に示す「ロック解除動作開始」の状態となり、不図示の制御部がロック機構30に給電する電流値をX2とする。これにより、ロック機構30において、コア部材33からの反発力FREが最大にされ、該反発力FRE及び第2スプリング37の付勢力FS2が永久磁石35の磁着力FMGより上回って、つまり永久磁石35及びロックピン31が図1中のY2側に移動し、ロックピン31によるプランジャ11及びスプール21へのロックが解除され、プランジャ11及びスプール21が自由状態になる。
Next, when it is determined by the control unit (not shown) that the
その後、図2に示す時点t4から図3に示す「クルーズ動作開始」に移行し、不図示の制御部がソレノイド部10に給電する電流値を徐々に小さくし、プランジャ駆動力FPを徐々に小さくすると、プランジャ11の駆動力FPよりも第1スプリング24の付勢力FS1及びフィードバック油室56の作用力FSBが上回っていき、徐々にプランジャ11及びスプール21がY2側に移動していく。
Thereafter, the process shifts from time t4 shown in FIG. 2 to “cruise operation start” shown in FIG. 3, the current value supplied to the
また、図2に示す時点t5において図3に示す「ロック解除動作終了」の状態となると、該ロックピン31及び該永久磁石35がエンドカバー36に当接した状態となって、ロックピン31による、プランジャ11及びスプール21のロックを完全に解除する。この状態では、コア部材33から永久磁石35が離れるので、磁着力FMGがその分小さくなり、反発力FREの大きさが小さくて足りるので、不図示の制御部によりロック機構30への電流値がX1にされるが、反発力FRE及び第2スプリング37の付勢力FS2が磁着力FMGを上回っているため、永久磁石35及びロックピン31がY2側から移動することなく、つまり解除状態が維持される。
Also, at the time t5 shown in FIG. 2, when the state of “lock release operation end” shown in FIG. 3 is reached, the
そして、図2に示す時点t6からは図3に示す「クローズ中(ロック解除中)」の状態となり、ソレノイド部10に給電する電流値を0にした状態で、プランジャ11及びスプール21は、Y2側に完全に移動され、リニアソレノイドバルブ1は油圧を出力しないクローズ状態となる。なお、このクローズ状態では、上述したようにロック機構30への電流値がX1で、反発力FRE及び第2スプリング37の付勢力FS2が磁着力FMGを上回る状態にされている。このため、クローズ状態では電流値X1を消費することになるが、上述したようにオープン状態(時点t2〜t3)において消費電力が0となるので、特に走行中にオープン状態とクローズ状態とが時間的に同じ、或いはオープン状態が長い使い方では、総合的に消費電力が低減されることになる。
Then, from the time point t6 shown in FIG. 2, the
以上説明した本リニアソレノイドバルブ1によると、ロック機構30が、第1スプリング24の付勢力FS1より大きい磁着力FMGの永久磁石35によって、バルブ部20のスプール21をY1側に移動させた位置にロックすることができるので、ソレノイド部10のプランジャ11によってスプール21を押圧することを不要とすることができて、ソレノイド部10による電力消費を無くすことができる。これにより、例えばロック機構30のロックを解除するために僅かな電流値X1を消費したとしても、総合的に消費電力の低減を図ることができ、本リニアソレノイドバルブ1を搭載する車輌の燃費向上を図ることができる。
According to the
また、ロック機構30は、プランジャ11のスプール21とは軸方向反対側に接離可能に配置されたロックピン31と、ロックピン31に固定されると共に少なくとも第1スプリング24の付勢力FS1より大きい磁着力FMGの永久磁石35と、永久磁石35を磁着させると共に給電される電力に応じて永久磁石35を反発して離間させるコア部材33及びコイル32と、により構成することができる。また、特に永久磁石35を、コア部材33を介してソレノイド部10と反対側に配置することを可能にするので、ソレノイド部10に永久磁石35の磁力が影響することを防ぐことができる。
The
さらに、ロック機構30は、コア部材33と永久磁石35との間に縮設された第2スプリング37を有しているので、コア部材33及びコイル32により反発させて永久磁石35を離間させた状態、即ちロック機構30のロックを解除した状態において、第2スプリング37の付勢力FS2がある分、消費電力の低減を図ることができる。
Further, since the
また、バルブ部20は、ノーマルクローズタイプからなり、出力ポート53から出力される出力油圧をスプール21にフィードバック作用させるフィードバック油室56を有しているので、スプール21がY1側の位置、つまりロック機構30によりロックする位置となった際に、第1スプリング24の付勢力FS1、第2スプリング37の付勢力FS2、及びフィードバック油室56の作用力FFBが最大となるが、永久磁石35の磁着力FMGが、これらの加算した合計力より大きいため、永久磁石35によってスプール21をロックすることを可能とすることができる。また、特にノーマルクローズタイプのものにあっては、オープン状態にあってフィードバック作用がソレノイド部10のプランジャ11に対して最大となるが、このオープン状態においてスプール21をロック機構30によりロックすることができるので、ノーマルオープンタイプにロック機構を設けたもの(ノーマルオープンタイプではプランジャ駆動時にフィードバック圧が0となるため)に比しても、消費電力低減の効果が大きい。
The
そして、本リニアソレノイドバルブ1は、バルブ部20から出力される出力油圧を摩擦係合要素の油圧サーボに供給し得る自動変速機の油圧制御装置に用いることで、車輌の燃費向上としての効果を奏することができる。
The
なお、以上説明した実施の形態においては、ソレノイドバルブの一例として、ソレノイド部10がプランジャ11のリニア駆動を行うリニアソレノイドバルブについて説明したが、これに限らず、ソレノイドバルブであれば、どのようなものであってもよく、特にソレノイド部10の構成は、本実施例の構成に限るものではない。
In the embodiment described above, the linear solenoid valve in which the
また、以上の実施の形態においては、ソレノイドバルブ1のバルブ部20がノーマルクローズタイプで構成されたものを説明したが、勿論、ノーマルオープンタイプのものにロック機構30を設けたものであってもよい。その場合、特に電力が故障等により非供給となる、いわゆるソレノイド・オールオフフェール等が生じても、ロック機構30によりクローズされる構成とすることができる。
In the above embodiment, the
1 ソレノイドバルブ
10 ソレノイド部
11 プランジャ
20 バルブ部
21 スプール
24 第1付勢部材(第1スプリング)
30 ロック機構
31 ロック部材(ロックピン)
32 磁着反発部、コイル
33 磁着反発部、コア部材
35 永久磁石
37 第2付勢部材(第2スプリング)
53 出力ポート
54 入力ポート
56 フィードバック油室
FMG 永久磁石の磁着力(磁力)
FS1 第1付勢部材の付勢力
FS2 第2付勢部材の付勢力
FFB フィードバック油室の作用力
DESCRIPTION OF
30
32 Magnetic repulsion part,
53
F S1 Biasing force of the first biasing member F S2 Biasing force of the second biasing member F FB Feedback oil chamber acting force
Claims (6)
前記プランジャにより一方側に押圧駆動されて軸方向に移動し得るスプールと、前記プランジャの一方側への押圧に対向して前記スプールを他方側に付勢する第1付勢部材と、を有し、該スプールの位置に基づき出力油圧を調圧するバルブ部と、を備えたソレノイドバルブにおいて、
少なくとも前記第1付勢部材の付勢力よりも磁着力が大きい永久磁石により、前記ソレノイド部を非給電状態にしても前記スプール及び前記プランジャを前記一方側に移動させた位置にロックし得ると共に、給電して前記永久磁石を反発させることで前記スプール及び前記プランジャのロックを解除し得るロック機構を備えた、
ことを特徴とするソレノイドバルブ。 A solenoid unit that presses and drives the plunger according to the supplied power;
A spool that is driven to be pushed to one side by the plunger and can move in the axial direction; and a first biasing member that biases the spool to the other side in opposition to the pressing of the plunger to the one side. A solenoid valve comprising: a valve portion that regulates the output hydraulic pressure based on the position of the spool;
With a permanent magnet having a magnetic force greater than at least the biasing force of the first biasing member, the spool and the plunger can be locked in a position moved to the one side even when the solenoid portion is in a non-powered state. A lock mechanism capable of releasing the lock of the spool and the plunger by repelling the permanent magnet by supplying power;
A solenoid valve characterized by that.
ことを特徴とする請求項1記載のソレノイドバルブ。 The lock mechanism includes a lock member disposed on the opposite side of the spool in the axial direction opposite to the spool, and a magnetic force that is fixed to the lock member and at least greater than the bias force of the first bias member. The permanent magnet, and a magnetic repulsion part that repels and separates the permanent magnet according to the electric power supplied while magnetically attaching the permanent magnet.
The solenoid valve according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2記載のソレノイドバルブ。 The magnetic repulsion part includes a core member that supports the lock member so as to be movable in the axial direction, and a coil wound around the core member.
The solenoid valve according to claim 2.
ことを特徴とする請求項2または3記載のソレノイドバルブ。 The lock mechanism includes a second urging member that is contracted between the magnetized repulsion part and the permanent magnet.
The solenoid valve according to claim 2 or 3, wherein
前記永久磁石の磁着力は、前記第1付勢部材の最大付勢力、前記第2付勢部材の最大付勢力、及び前記フィードバック油室の最大作用力を加算した力よりも大きく設定された、
ことを特徴とする請求項4記載のソレノイドバルブ。 The valve unit includes an input port for inputting a source pressure, an output port for outputting the output hydraulic pressure, and a feedback oil chamber for feedbacking the output hydraulic pressure output from the output port to the spool, It consists of a normally closed type that opens the input port and the output port as the spool is pressed by the plunger.
The magnetizing force of the permanent magnet was set to be greater than the sum of the maximum biasing force of the first biasing member, the maximum biasing force of the second biasing member, and the maximum acting force of the feedback oil chamber.
The solenoid valve according to claim 4.
請求項1ないし5のいずれか記載のソレノイドバルブ。 Used in a hydraulic control device of an automatic transmission for a vehicle capable of supplying an output hydraulic pressure output from the valve unit to a hydraulic servo of a friction engagement element;
The solenoid valve according to any one of claims 1 to 5.
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JP2008331554A JP2010151264A (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Solenoid valve |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2008-12-25 JP JP2008331554A patent/JP2010151264A/en active Pending
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