JP2012189091A - 油圧制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】スリーブ５の外周にフィードバック油路が形成され、且つ、スリーブ５の全周にストレーナ１３を取り付けるための取付け溝１２が形成された油圧制御弁において、入力ポート６側からフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止する。
【解決手段】スリーブ５の外周には、入力ポート６の開口面を含んでスリーブ５の全周に凹設された取付け溝１２が形成され、この取付け溝１２には、作動油に含まれる鉄粉等の異物を取り除くためのストレーナ１３が装着される。このストレーナ１３には、入力ポート６側から取付け溝１２を通ってフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止するシール部品１４が取り付けられている。シール部品１４は、ストレーナ１３に２箇所取り付けられて、スリーブ５の外周面に凹設された窪み面９の周方向両側に配設され、ストレーナ１３の外周面と取付け孔の内周面との間に形成される隙間をシールしている。
【選択図】図４

Description

本発明は、スリーブの内部にスプールを収容し、このスプールの移動により油圧を調整して出力する油圧制御弁に関する。

従来、自動変速機の油圧制御に使用されるスプール弁がある。このスプール弁は、内部に滑り孔を形成する筒状のスリーブと、このスリーブの滑り孔に摺動自在に収容されるスプールとを有し、このスプールを軸方向に移動させることにより、スリーブに形成される各ポート間の連通状態を調節して油圧制御を行う。
スリーブには、入力圧が供給される入力ポート、スプールの移動によって調圧された出力圧を出力する出力ポート、および、入力圧の変動による出力圧の変動を防ぐために、出力圧をフィードバックしてスリーブの内部へ供給するフィードバックポート等が形成されている。

ところで、上記のスプール弁は、鉄粉等の異物がスリーブの内部に進入してスプールとの摺動隙間に入り込むと、スプールのスムーズな移動が阻害されるため、適正な油圧制御を行うことが困難となる。
そこで、特許文献１には、入力ポートの開口面にストレーナを配置して異物を除去する技術が提案されている。ストレーナは、入力ポートの開口面を覆うことができる円弧状に形成され、その両端に設けられる係合部を、スリーブの外周面に形成されたテーパ状の取付け面に係合させることでスリーブに取り付けられる。
また、特許文献２では、スリーブの全周に形成された取付け溝に帯状のフィルタを巻き付けて、そのフィルタで入力ポートの開口面を覆うことにより異物を除去する技術が開示されている。スリーブの外周に巻き付けたフィルタは、周方向の両端部にスリットを形成し、そのスリット同士を係合することで連結される。

特開２００６−２５８１６１号公報 特開２００７−１６２７６５号公報

しかし、特許文献１に示されるストレーナは、両端の係合部をスリーブの取付け面に係合させて取り付ける構造であるため、外力が加わった時にスリーブからストレーナが容易に外れる恐れがある。
また、特許文献２に開示された従来技術は、スリーブの外周にフィードバック油路を形成する油圧制御用のスプール弁には適用することが出来ない。例えば、図２０に示す様に、スリーブ１００の外周に窪み面１１０を凹設して、その窪み面１１０とスリーブ１００を挿入する取付け孔の内周面との間にフィードバック油路を形成する構成では、フィルタの取付け溝１２０が窪み面１１０と交差して形成される。なお、窪み面１１０の図示右側に開口する長孔は、出力ポートに連通する出力孔１３０であり、窪み面１１０の図示左側に開口する丸孔は、出力圧をスリーブ１００の内部へフィードバックする圧力導入孔１４０である。

上記の様に、フィルタの取付け溝１２０が窪み面１１０と交差して形成されるスプール弁では、図示矢印で示す様に、入力ポート側からフィードバック油路に作動油が流れ込み、出力圧に応じたフィードバック油圧がスプールに付与されないため、正常な油圧制御ができなくなる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、スリーブの外周にフィードバック油路が形成され、且つ、スリーブの全周にストレーナを取り付けるための取付け溝が形成された油圧制御弁において、入力ポート側からストレーナ取付け溝を通ってフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止できる技術を提供することにある。

（請求項１に係る発明）
本発明の油圧制御弁は、所定の入力圧が供給される入力ポートおよび入力圧を所定の出力圧に調圧して出力する出力ポートを有し、油圧回路に通じる円筒の取付け孔に挿入される筒状のスリーブと、このスリーブの内部に軸方向へ摺動可能に収容されるスプールと、入力ポートの開口面を覆ってスリーブに装着され、作動油に含まれる異物を取り除くストレーナと、入力圧の変動による出力圧の変動を抑制するために、出力圧をフィードバックしてスプールに付与するフィードバック手段とを有している。

フィードバック手段は、スリーブの外周面に凹設される窪み面と、この窪み面に開口して出力ポートに連通する出力孔と、窪み面に開口して出力圧をスリーブの内部へフィードバックする圧力導入孔とを有し、スリーブを取付け孔に挿入した状態で、窪み面と取付け孔の内周面との間に出力孔と圧力導入孔との間を連通するフィードバック油路が形成される。スリーブの外周面には、出力孔と圧力導入孔との間を窪み面と交差してスリーブの全周に取付け溝が形成され、ストレーナは、取付け溝の全周に巻き付けて装着され、且つ、入力ポート側から取付け溝を通ってフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止するシール部品が取り付けられている。

本発明の油圧制御弁に使用されるストレーナは、スリーブの外周面に形成された取付け溝の全周に巻き付けて装着される。つまり、ストレーナは、入力ポートの開口面を覆ってスリーブの外周を１周する形で取り付けられるので、外力等によってストレーナがスリーブから容易に外れることはない。
また、スリーブの外周面に窪み面を凹設して、その窪み面と取付け孔の内周面との間にフィードバック油路を形成する構成に対し、窪み面と交差してストレーナの取付け溝を形成する場合でも、ストレーナにシール部品を取り付けることにより、入力ポート側から取付け溝を通ってフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止できる。

（請求項２に係る発明）
請求項１に記載した油圧制御弁において、スリーブの外周面には、シール部品を嵌合して位置決めするための嵌合溝が凹設されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、スリーブに対してシール部品の位置を固定できるので、例えば、スリーブを取付け孔に挿入する際に、シール部品の位置がずれて変形することはない。従って、シール部品のシール機能が損なわれることはなく、フィードバック油路と取付け溝との間を確実にシールできる。

（請求項３に係る発明）
請求項１または２に記載した油圧制御弁において、シール部品は、ストレーナの全周に密着して取り付けられることを特徴とする。
この場合、ストレーナの全周をシール部品によってシールできるので、入力ポート側から取付け溝を通ってフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを確実に防止できる。

（請求項４に係る発明）
請求項１または２に記載した油圧制御弁において、シール部品は、少なくともストレーナの外周面に密着して取り付けられることを特徴とする。
この場合、ストレーナの外周面と取付け孔の内周面との間に形成される隙間をシール部品によってシールできるので、入力ポート側から取付け溝を通ってフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止できる。

（請求項５に係る発明）
請求項１〜４に記載した何れか一つの油圧制御弁において、ストレーナは、取付け溝の全周に巻き付けられた状態で、周方向の両端部が重なり合って着脱可能に係合していることを特徴とする。
この場合、ストレーナを着脱できるので、例えば、ストレーナが目詰まりした場合に、ストレーナを取り外して清掃した後、再度、取り付けて使用することができる。あるいは、新しいストレーナと交換することもできる。

（請求項６に係る発明）
請求項１〜４に記載した何れか一つの油圧制御弁において、ストレーナは、取付け溝の全周に巻き付けられた状態で、周方向の両端部が重なり合って溶接により固定されていることを特徴とする。
取付け溝の全周に巻き付けられたストレーナの両端部を溶接により固定することで、ストレーナが取付け溝から外れることはないので、入力ポートに供給される作動油に含まれる異物をストレーナによって確実に取り除くことができる。

実施例１に示す油圧制御弁の側面図である。 実施例１に示す油圧制御弁を径方向の反ポート側から見た平面図である。 ストレーナの取付け溝とシール部品の嵌合溝を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 ストレーナの斜視図である。 図６のＣ−Ｃ断面図である。 実施例２に示す油圧制御弁の側面図である。 実施例２に示す油圧制御弁を径方向の反ポート側から見た平面図である。 図８のＡ−Ａ断面図である。 図８のＢ−Ｂ断面図である。 実施例３に示すシール部品とストレーナの断面図である。 ストレーナの取付け溝とシール部品の嵌合溝を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面に相当するスリーブの断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面に相当するスリーブの断面図である。 実施例４に示すシール部品とストレーナの断面図である。 ストレーナの取付け溝とシール部品の嵌合溝を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面に相当するスリーブの断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面に相当するスリーブの断面図である。 従来技術に係る油圧制御弁を径方向の反ポート側から見た平面図である。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

（実施例１）
実施例１では、自動変速機の油圧回路に用いられる油圧制御弁の一例を説明する。
油圧制御弁１は、図１に示す様に、油圧を調整するスプール制御弁２と、このスプール制御弁２を駆動する電磁アクチュエータ３とで構成される。
スプール制御弁２は、内部にスプール４（図４、５参照）とリターンスプリング（図示せず）を収容する筒状のスリーブ５を備え、このスリーブ５がバルブボディ（図示せず）に形成される円筒の取付け孔に挿入される。
スプール４は、スリーブ５の内部に形成される円筒状の滑り孔５ａ（図４、５参照）に収容され、この滑り孔５ａの内部を長手方向（図１の左右方向）に摺動自在に往復動することができる。

リターンスプリングは、スリーブ５の内部で反アクチュエータ側の端部（図１の左側端部）に配設され、スプール４をアクチュエータ側へ付勢している。
電磁アクチュエータ３は、例えば、内蔵するコイルが励磁されて電磁石を形成し、この電磁石の磁力を利用してスプール４を駆動する周知のリニアソレノイドである。
スリーブ５には、図１に示す様に、所定の入力圧が供給される入力ポート６（図３参照）と、スプール４の移動によって入力圧を所定の出力圧に調圧して出力する出力ポート７と、オイルパン等の低圧側へ作動油を排出する排出ポート８等が形成される。

また、スリーブ５には、出力圧をフィードバックしてスプール４に付与するフィードバック手段が設けられている。このフィードバック手段は、図２に示す様に、スリーブ５の外周面に凹設される窪み面９と、この窪み面９に開口する出力孔１０および圧力導入孔１１とで構成される。
窪み面９は、スリーブ５の外径より一定の寸法だけ深く形成され、スリーブ５の周方向に凹設される寸法より、スリーブ５の長手方向に凹設される寸法の方が大きい略矩形状に形成されている。この窪み面９は、バルブボディの取付け孔にスリーブ５が挿入された状態で、取付け孔の内周面との間に出力孔１０と圧力導入孔１１との間を連通するフィードバック油路を形成している。

出力孔１０は、窪み面９の長手方向の一端側（図２の右側）に長孔形状に開口し、スリーブ５の内部で出力ポート７と連通している。
圧力導入孔１１は、窪み面９の長手方向の他端側に丸孔形状に開口し、出力孔１０よりフィードバック油路を通じて供給される出力圧をスリーブ５の内部へフィードバックする。なお、スリーブ５の外周面のうち、入力ポート６の開口部を除く周方向の領域を非ポート領域と呼ぶ時に、この非ポート領域のうち、入力ポート６の開口面と径方向の反対側（図１の上側）の領域に窪み面９、出力孔１０、及び、圧力導入孔１１が形成される。また、出力孔１０は、スリーブ５の長手方向で入力ポート６よりアクチュエータ側（図１の右側）に形成され、圧力導入孔１１は、スリーブ５の長手方向で入力ポート６より反アクチュエータ側に形成される。

スプール４には、圧力導入孔１１に通じる環状溝（図示せず）が形成され、圧力導入孔１１よりフィードバックされる出力圧が環状溝に導入され、その出力圧の大きさに応じてスプール４を軸方向に移動させる軸力が発生する。その結果、スプール４は、電磁アクチュエータ３の駆動力と、リターンスプリングの付勢力と、出力圧の大きさに応じた軸力とが釣り合う位置に移動して静止する。これにより、スプール４の変位が安定して、入力圧の変動による出力圧の変動を防ぐことができる。

また、スリーブ５の外周には、図３に示す様に、入力ポート６の開口面を含んでスリーブ５の全周に凹設された取付け溝１２が形成され、この取付け溝１２には、作動油に含まれる鉄粉等の異物を取り除くためのストレーナ１３が装着される。なお、取付け溝１２は、出力孔１０と圧力導入孔１１との間で窪み面９と交差して形成され、窪み面９と同じ深さに凹設されている。あるいは、取付け溝１２を窪み面９より若干深く凹設しても良い。 ストレーナ１３は、図４に示す様に、入力ポート６の開口面を覆って取付け溝１２の全周に巻き付けられ、両端部が重ね合わされた状態で溶接等の手段により固定される。このストレーナ１３は、例えば、ステンレス等の耐蝕性を有する金属材料によって帯板状に形成され、図６に示す様に、異物を除去できる程度の小孔、つまり、異物の寸法より径の小さい多数の小孔１３ａがエッチング加工等により空けられている。

また、ストレーナ１３には、入力ポート６側から取付け溝１２を通ってフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止するシール部品１４が取り付けられている。シール部品１４は、例えば、ゴム部材であり、図６に示す様に、ストレーナ１３に２箇所取り付けられ、ストレーナ１３を取付け溝１２の外周に巻き付けた状態で、図２に示す様に、窪み面９の周方向両側に配設される。
このシール部品１４は、例えば、中央部にスリット状の孔を形成し、その孔にストレーナ１３を圧入して固定する、あるいは、ストレーナ１３にシール部品１４を焼き付けて固定することができる。なお、実施例１に示すシール部品１４は、図７に示す様に、ストレーナ１３の厚み方向全周を覆っている。
シール部品１４の位置に対応するスリーブ５の外周面には、図３に示す様に、シール部品１４を嵌合して位置決めするための嵌合溝１５が形成されている。この嵌合溝１５は、取付け溝１２の底面と、取付け溝１２の幅方向（スリーブ５の長手方向）の両外側に凹設されている。

なお、シール部品１４を嵌合溝１５に嵌め込んで位置決めした状態では、図４及び図５に示す様に、シール部品１４の外周面がスリーブ５の外周面より低くなることはない。言い換えると、シール部品１４は、スリーブ５をバルブボディの取付け孔に挿入した状態でシール部品１４の外周面が取付け孔の内周面に弾力を有して密着できる程度に、スリーブ５の外周面よりシール部品１４の外周面の方が若干高く形成されている。これにより、ストレーナ１３の外周面と取付け孔の内周面との間に形成される隙間をシール部品１４によって液密に塞ぐことができる。
また、シール部品１４は、図７に示した様に、ストレーナ１３の全周を覆っているので、ストレーナ１３と取付け溝１２との間（例えば、取付け溝１２の幅方向の側面とストレーナ１３の幅方向の側面との間、ストレーナ１３の内周面と取付け溝１２の外周面との間）に隙間が生じる場合でも、その隙間をシールできる。

（実施例１の作用および効果）
本実施例の油圧制御弁１は、入力ポート６の開口面を覆うストレーナ１３によって作動油に含まれる鉄粉等の異物を取り除くことができる。このストレーナ１３は、スリーブ５の外周面に凹設された取付け溝１２の全周に巻き付けられ、その両端部が溶接等によって固定されるので、外力等によってストレーナ１３がスリーブ５から外れることはない。
また、スリーブ５には、入力ポート６の開口面と径方向の反対側に窪み面９が形成され、この窪み面９と、スリーブ５が挿入される取付け孔の内周面との間にフィードバック油路が形成される。

さらに、ストレーナ１３の取付け溝１２は、窪み面９に開口する出力孔１０と圧力導入孔１１との間で窪み面９と交差して形成されるが、ストレーナ１３に取り付けられたシール部品１４によってフィードバック油路の周方向両側がシールされる。すなわち、ストレーナ１３の外周面と取付け孔の内周面との間に形成される隙間をシール部品１４によって液密にシールできるので、入力ポート６側からストレーナ１３の取付け溝１２を通ってフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止できる。
また、シール部品１４は、スリーブ５に形成された嵌合溝１５に嵌合して位置決めされるため、例えば、スリーブ５を取付け孔に挿入する際に、シール部品１４の位置がずれて変形することはない。従って、シール部品１４のシール機能が損なわれることはなく、フィードバック油路と取付け溝１２との間を確実にシールできる。

（実施例２）
この実施例２は、実施例１の構成に対し、シール部品１４の取付け位置を変更した場合の一例である。実施例１では、図２に示した様に、シール部品１４を取付け溝１２と交差する窪み面９の周方向側面より少し離れた位置に取り付けているが、シール部品１４の取付け位置を限定している訳ではなく、例えば、図９に示す様に、窪み面９の周方向側面に沿って取り付けることもできる。
なお、図８は油圧制御弁１の側面図であり、図１に示した実施例１の構成と比較して、シール部品１４が窪み面９の周方向側面により近接している状態を示している。図１０及び図１１は、図８に示すスリーブ５のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図であり、それぞれ、シール部品１４が窪み面９の両側面に沿って配置されている状態を示している。

（実施例３）
この実施例３は、シール部品１４の形状が実施例１とは異なる場合の一例であり、図１２に示す様に、シール部品１４がストレーナ１３の外周面に密着した状態で取り付けられ、例えば、焼き付け固定されている。
この場合、ストレーナ１３の内周面側（図１２の下端面側）をシール部品１４が覆っていないので、シール部品１４を位置決めするための嵌合溝１５は、図１３に示す様に、取付け溝１２の底面に形成されることはなく、取付け溝１２の幅方向の両外側にのみ形成されている。

図１４、図１５は、それぞれ、図１のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面に相当する断面図であり、図１のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面を示す図４、図５と比較すると、シール部品１４の高さ寸法が異なることが分かる。
本実施例の構成においても、ストレーナ１３の外周面と取付け孔の内周面との間に形成される隙間をシール部品１４によって液密にシールできるので、入力ポート６側から取付け溝１２を通ってフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止できる。

（実施例４）
この実施例４は、シール部品１４の形状が実施例１とは異なる他の例であり、図１６に示す様に、シール部品１４がストレーナ１３の外周面と両側面に密着した状態で取り付けられ、例えば、焼き付け固定されている。
この実施例４の構成でも、実施例３と同様に、ストレーナ１３の内周面側（図１６の下端面側）をシール部品１４が覆っていないので、シール部品１４を位置決めするための嵌合溝１５は、図１７に示す様に、取付け溝１２の底面に形成されることはなく、取付け溝１２の幅方向の両外側にのみ形成されている。

図１８、図１９は、それぞれ、図１のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面に相当する断面図である。本実施例のシール部品１４は、実施例１の図７に示したシール部品１４と比較して、ストレーナ１３の内周側を省略しているだけであり、ストレーナ１３の両側は、実施例１と同じ高さ寸法を有している。よって、図１８に示す断面図は、実施例３の図１４に示す断面図と同じであり、図１９に示す断面図は、実施例１の図５に示す断面図と同じである。 本実施例の構成においても、ストレーナ１３の外周面と取付け孔の内周面との間に形成される隙間をシール部品１４によって液密にシールできるので、入力ポート６側から取付け溝１２を通ってフィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止できる。

（変形例）
実施例１では、取付け溝１２の外周に巻き付けたストレーナ１３の両端部を溶接等によって固定する例を記載したが、例えば、特許文献２と同様に、ストレーナ１３の両端部にスリットを形成し、互いのスリット同士を係合して着脱自在に連結することもできる。この場合、ストレーナ１３を着脱できるので、例えば、ストレーナ１３が目詰まりした場合に、ストレーナ１３を取り外して清掃した後、再度、取り付けて使用することができる。あるいは、新しいストレーナ１３と交換することもできる。

１ 油圧制御弁
５ スリーブ
６ 入力ポート
７ 出力ポート
９ 窪み面（フィードバック手段）
１０ 出力孔（フィードバック手段）
１１ 圧力導入孔（フィードバック手段）
１２ 取付け溝
１３ ストレーナ
１４ シール部品
１５ シール部品を位置決めする嵌合溝

Claims (6)

1. 所定の入力圧が供給される入力ポートおよび入力圧を所定の出力圧に調圧して出力する出力ポートを有し、油圧回路に通じる円筒の取付け孔に挿入される筒状のスリーブと、
   このスリーブの内部に軸方向へ摺動可能に収容されるスプールと、
   前記入力ポートの開口面を覆って前記スリーブに装着され、作動油に含まれる異物を取り除くストレーナと、
   入力圧の変動による出力圧の変動を抑制するために、出力圧をフィードバックして前記スプールに付与するフィードバック手段とを有し、
   このフィードバック手段は、前記スリーブの外周面に凹設される窪み面と、この窪み面に開口して前記出力ポートに連通する出力孔と、前記窪み面に開口して出力圧を前記スリーブの内部へフィードバックする圧力導入孔とを有し、前記スリーブを前記取付け孔に挿入した状態で、前記窪み面と前記取付け孔の内周面との間に前記出力孔と前記圧力導入孔との間を連通するフィードバック油路が形成される油圧制御弁であって、
   前記スリーブの外周面には、前記出力孔と前記圧力導入孔との間を前記窪み面と交差して前記スリーブの全周に取付け溝が形成され、
   前記ストレーナは、前記取付け溝の全周に巻き付けて装着され、且つ、前記入力ポート側から前記取付け溝を通って前記フィードバック油路へ作動油が流れ込むことを防止するシール部品が取り付けられていることを特徴とする油圧制御弁。
2. 請求項１に記載した油圧制御弁において、
   前記スリーブの外周面には、前記シール部品を嵌合して位置決めするための嵌合溝が凹設されていることを特徴とする油圧制御弁。
3. 請求項１または２に記載した油圧制御弁において、
   前記シール部品は、前記ストレーナの全周に密着して取り付けられることを特徴とする油圧制御弁。
4. 請求項１または２に記載した油圧制御弁において、
   前記シール部品は、少なくとも前記ストレーナの外周面に密着して取り付けられることを特徴とする油圧制御弁。
5. 請求項１〜４に記載した何れか一つの油圧制御弁において、
   前記ストレーナは、前記取付け溝の全周に巻き付けられた状態で、周方向の両端部が重なり合って着脱可能に係合していることを特徴とする油圧制御弁。
6. 請求項１〜４に記載した何れか一つの油圧制御弁において、
   前記ストレーナは、前記取付け溝の全周に巻き付けられた状態で、周方向の両端部が重なり合って溶接により固定されていることを特徴とする油圧制御弁。

Images