JP2020041599A - リニアソレノイドバルブ - Google Patents

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Tomoki Ishikawa
智己 石川
秀一 竹田
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秀一 竹田
真吾 栗本
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真吾 栗本
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Abstract

【課題】消費流量の低減及び出力油圧を出力するまでの応答性の向上を図る。【解決手段】リニアソレノイドバルブ1は、スプール16の位置として、出力ポート20bと排出ポート20cとが連通すると共に入力ポート20aと出力ポート20bとが遮断される第1位置P1、入力ノッチ25による入力ポート20aと出力ポート20bとの連通及び遮断が切替わる第2位置、排出ノッチ23による出力ポート20bと排出ポート20cとの連通及び遮断が切替わる第3位置、入力ポート20aと出力ポート20bとが連通し出力ポート20bと排出ポート20cとが遮断される第4位置が、軸方向Lに順に位置する。スプール16が第2位置と第3位置との間に位置している状態で、入力ポート20aと出力ポート20bとが連通し、出力ポート20bとドレンポート20cとが連通する。【選択図】図1

Description

この技術は、スリーブに対するスプールの位置を制御して入力される油圧を調圧して出力可能なリニアソレノイドバルブに関する。
例えば車両に搭載される自動変速機やハイブリッド駆動装置等の車両用駆動装置にあっては、変速機構やロックアップクラッチなどを油圧制御するための油圧制御装置が設けられており、その油圧制御装置には、スリーブ内で移動するスプールの位置に応じて出力油圧を自在に調圧するリニアソレノイドバルブが備えられている。
一般に、リニアソレノイドバルブは、スプールの位置に応じて出力油圧の大きさが図6に示す関係となる。即ち、出力ポート及びドレンポート間が連通すると共にスプールのランドにより入力ポート及び出力ポート間が遮断されている位置から、ランドにより入力ポート及び出力ポート間が遮断されていると共に出力ポート及びドレンポート間の連通及び遮断が切替わる位置であるP点、ランドにより出力ポート及びドレンポート間が遮断されていると共に入力ポート及び出力ポート間の連通及び遮断が切替わる位置であるQ点、を通過して、入力ポート及び出力ポート間が連通すると共にランドにより出力ポート及びドレンポート間が遮断されている位置までの間で制御される。
スプールがP点で示す位置に対してQ点とは反対側の範囲、即ちP点で示す位置に対して図6に示す左側の範囲に位置する場合においては、入力ポート及び出力ポート間におけるランドとスリーブの内面とのラップ量に応じて入力ポートからの入力油圧が出力ポートへ漏れて入り、それをドレンポート及び出力ポート間の絞り量の増減により排出しつつ調圧している状態であるため、スプールの移動量に対する出力油圧の変化率が大きい。また、Q点で示す位置に対してP点とは反対側の範囲、即ちQ点で示す位置に対して図6に示す右側の範囲においては、ドレンポート及び出力ポート間におけるランドとスリーブの内面とのラップ量に応じて出力ポートからの出力油圧がドレンポートへわずかに漏れ出ているが、基本的に入力ポート及び出力ポート間の絞り量の増減により出力油圧が調圧される状態であるため、スプールの移動量に対する出力油圧の変化率が大きい。これに対し、P点で示す位置とQ点で示す位置との間においては、ランドとスプールの内面とのラップ量の変化に応じた漏れ量の変化により出力油圧が調圧されるため、スプールの移動量に対する出力油圧の変化率が小さい。なお、P点で示す位置とQ点で示す位置との間は、ランドとスリーブの内面との径方向の寸法差により形成されたバルブクリアランスを介して、入力ポートからの入力油圧が出力ポートへ、また出力ポートからの出力油圧がドレンポートへ、それぞれ意図せず漏れる状態である、いわゆる完全ラップ域となる。
このようなリニアソレノイドバルブは、スプールの移動量に対する出力油圧の変化率がP点で示す位置及びQ点で示す位置で大きく変化する。また、P点で示す位置とQ点で示す位置との間において、スプールの移動量に対する出力油圧の変化率が小さいため、狙った出力油圧に達するまでに必要なスプールの移動量が長くなり、油圧制御の応答性が良好でないという問題がある。
上述した問題を解決するため、ランドにノッチを形成し、入力ポート及び出力ポート並びに出力ポート及びドレンポートをノッチにより連通可能に構成されたリニアソレノイドバルブが提案されている(特許文献1参照)。即ち、特許文献1に記載のリニアソレノイドバルブは、入力ポートからの入力油圧を、入力ポートに対向するランドの端縁に形成された入力ノッチを介して出力ポートに出力可能であると共に、ドレンポートに対向するランドの端縁に形成されたドレンノッチを介してドレンポートから排出可能とし、スプールの移動量に対する出力油圧の変化率を比例関係に近づけようとして、油圧制御の応答性の向上を図っている。
特開2008−309298号公報
しかしながら、特許文献1に記載のリニアソレノイドバルブは、非通電状態において、入力ポートと出力ポートとが入力ノッチを介して連通すると共に出力ポートとドレンポートとが連通するようにノッチが形成されており、非通電状態において油の漏れ量が多く、消費流量が大きいため、例えばライン圧を維持するためにオイルポンプを余分に駆動する必要が生じて、オイルポンプの駆動負荷が大きくなり、車両の燃費向上の妨げになるという問題がある。
そこで、消費流量の低減を図ることが可能でありながら、制御性の向上や応答性の向上を図ることが可能なリニア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。
本リニアソレノイドバルブは、
入力ポート、出力ポート及び排出ポートが形成されたスリーブと、
複数のランド部を有するスプールと、
供給される電力に応じて前記スプールを押圧するプランジャを軸方向に駆動して、前記スリーブに対する前記スプールの位置を移動させるソレノイド部と、を備え、
前記スリーブに対する前記スプールの位置として、
前記出力ポートと前記排出ポートとが連通すると共に前記入力ポートと前記出力ポートとが遮断される第1位置、
前記入力ポートと前記出力ポートとの連通及び遮断が切替わる第2位置、
前記出力ポートと前記排出ポートとの連通及び遮断が切替わる第3位置、
前記入力ポートと前記出力ポートとが連通すると共に前記出力ポートと前記排出ポートとが遮断される第4位置を、前記軸方向に順に位置するように有し、
前記スプールが前記第2位置と前記第3位置との間に位置している状態で、前記入力ポートと前記出力ポートとが連通すると共に前記出力ポートと前記排出ポートとが連通する。
本リニアソレノイドバルブによると、スプールが第1位置及び第4位置に位置している状態では、入力ポートと排出ポートとが遮断されるので、消費流量の低減を図ることができる。また、スプールが第2位置と第3位置との間に位置している状態では、入力ポート、出力ポート及び排出ポートが連通するので、スプールの移動量に対する出力油圧の変化率が大きくなり、応答性の向上を図ることができる。
(a)は、第1の実施の形態に係るリニアソレノイドバルブを示す断面図、(b)は、(a)のA部におけるドレンノッチを示す拡大図、(c)は、(a)のB部における入力ノッチを示す拡大図。 (a)は、スプールが第1位置であるリニアソレノイドバルブを示す断面図、(b)は、スプールが第2位置であるリニアソレノイドバルブを示す断面図、(c)は、スプールが第3位置であるリニアソレノイドバルブを示す断面図、(d)は、スプールが第4位置であるリニアソレノイドバルブを示す断面図。 スプールの位置と出力油圧との関係を示すグラフ。 第2の実施の形態に係るリニアソレノイドバルブを示す断面図。 第3の実施の形態に係るリニアソレノイドバルブを示す断面図。 従来の完全ラップ域を有するリニアソレノイドバルブにおけるスプールの位置と出力油圧との関係を示すグラフ。
[リニアソレノイドバルブの構成]
<第1の実施の形態>
以下、油圧制御するための油圧制御装置に用いられるリニアソレノイドバルブ1の構成について説明する。リニアソレノイドバルブ1は、電子制御により調圧された出力油圧を、車両に搭載される自動変速機の摩擦係合要素の油圧サーボや、トルクコンバータのロックアップクラッチ等に直接供給するダイレクトリニアソレノイドバルブであり、非通電時には非出力状態となるノーマルクローズ型のリニアソレノイドバルブである。
図1(a)に示すように、リニアソレノイドバルブ1は、供給される電力に応じて駆動するソレノイド部2と、ソレノイド部2の駆動により作動するバルブ部3とを有し、バルブ部3が不図示のバルブボディに装着されて用いられる。
ソレノイド部2は、軸方向Lに延びる中空部を有する第1コア7と、軸方向Lに延びる中空部を有する円筒状に形成されて第1コア7に対して同一軸方向に並べて配置された第2コア9と、円柱状に形成されて軸方向Lに摺動自在に第2コア9の中空部に嵌挿されたプランジャ10と、プランジャ10と略同径で第1コア7に嵌挿された中空部材8と、プランジャ10より小さい直径の円柱状に形成されて軸方向Lに摺動自在に中空部材8の中空部に嵌挿されたロッド部材11と、第1コア7及び第2コア9の外周に配置されて不図示のボビンに巻回されたコイル6と、軸方向Lにおけるバルブ部3側が開放するカップ状に形成されて、これらの各部を覆うヨーク12と、を有している。
また、周方向の一部が切欠かれたヨーク12から径方向外側に突出するように設けられたターミナル部13は、不図示のコネクタを介して電源に接続されることで、コイル6に電力を供給可能に構成されている。
第1コア7、第2コア9、プランジャ10及びヨーク12は、強磁性体により形成され、ロッド部材11並びに第1コア7、中空部材8及び第2コア9の間部分は、非磁性体により形成されている。これにより、不図示の制御部からターミナル部13を介してコイル6に供給される電力に応じて、ヨーク12、第2コア9、プランジャ10、第1コア7の順で流れる磁束回路が形成される。ソレノイド部2は、供給される電力に応じて当該磁束回路に基づいてプランジャ10を軸方向Lに駆動して、プランジャ10による押圧力がロッド部材11を介してバルブ部3に伝達される。
バルブ部3は、軸方向Lに延びる円筒状に形成されてバルブボディに装着されているスリーブ15と、軸方向Lへ摺動自在にスリーブ15内に嵌挿され、ロッド部材11からの押圧力を受けてスリーブ15に対する軸方向Lの位置が移動されるスプール16と、を有している。
スリーブ15は、軸方向Lにおけるソレノイド部2側の端部に他の部分より膨径するように形成された膨径部15aを有しており、膨径部15aにヨーク12の開放側がカシメられて、ソレノイド部2とバルブ部3とが一体に組み付けられている。スリーブ15は、軸方向Lにおけるソレノイド部2とは反対側の端部に雌ネジ孔15bと、軸方向Lにおけるソレノイド部2とは反対側のスプール16の端部と雌ネジ孔15bに螺合したキャップ17との間にスプリング19が縮設されるスプリング室15cと、が形成されている。スプリング室15cは、開口部20fを介してスリーブ15の外部と連通している。
スプール16は、軸方向Lにおけるソレノイド部2側の端部が、ソレノイド部2のロッド部材11に当接しており、軸方向Lにおける可動範囲内で、プランジャ10の押圧力とスプリング19の付勢力、及び後述するフィードバック圧とが釣り合った位置に位置するように制御される。なお、スプール16の軸方向Lにおける可動範囲は、ソレノイド部2の非通電時にスプリング19の付勢力によりソレノイド部2側へ押圧されて停止した位置から、ソレノイド部2への電力供給によりプランジャ10に押圧されてスプール16のストッパ部16aがスリーブ15のストッパ受け面15fに当接し、ソレノイド部2とは反対側への更なる移動が規制されるまでの範囲である。
また、スリーブ15は、外周面15dから内方に向けて貫通する複数のポートが形成されており、バルブボディに形成されている各油路とそれぞれ対応するポートとが連通している。具体的には、スリーブ15は、ライン圧が入力される入力ポート20a、入力ポート20aと連通した状態で出力油圧を出力する出力ポート20b、排出ポートとしてのドレンポート20c及びフィードバックポート20dの順に、ソレノイド部2側からキャップ17側に向けて軸方向Lに沿って形成されている。即ち、スリーブ15は、軸方向Lにおける出力ポート20bの一方側であるソレノイド部2側に入力ポート20aが形成され、軸方向Lにおける出力ポート20bの他方側であるソレノイド部2とは反対側にドレンポート20cが形成されている。また、スリーブ15は、軸方向Lに沿って配置され、軸方向Lと交差する断面が円形である内周面15eを有している。なお、内周面15eが、本実施形態におけるスリーブ15の内面を構成する。
スプール16は、軸方向Lに沿って配置され、スリーブ15の対応する内周面15eと摺動可能な円柱面状に形成された外径円周としての摺動面22aをそれぞれ有する複数のランド部と、軸方向Lに沿って複数のランド部と交互に配置され、各ランド部より小径となるように円柱状に形成されて隣接するランド部同士を接続する複数の軸部と、を有している。具体的には、スプール16は、ソレノイド部2への非通電状態において入力ポート20aのソレノイド部2側に配置され、スリーブ15の内部を入力ポート20a側とソレノイド部2側とに区画する第1ランド部22bと、入力ポート20aに対向する第1軸部21aと、スリーブ15に対する軸方向の位置に応じて入力ポート20aと出力ポート20bとのスリーブ15内における連通及び遮断並びに出力ポート20bとドレンポート20cとのスリーブ15内における連通及び遮断を切替え可能な流出絞りランド部としての第2ランド部22cと、第2軸部21bと、ドレンポート20cとフィードバックポート20dとをスリーブ15内において遮断する第3ランド部22dと、第3軸部21cと、第3ランド部22dより小径となるように形成されている第4ランド部22eと、の順に軸方向Lに沿って有している。
なお、遮断とは、内周面15eと摺動面22aとの径方向の寸法差により形成されたバルブクリアランスを介して、意図せずポート間で油圧が漏出する状態を指す。また、連通とは、ランド部による油圧の堰き止めを解除した状態の隙間やノッチ等を介して、意図的にポート間で油圧を流出させている状態を指す。
次いで、各ランド部の詳細について説明をする。第1ランド部22b〜第4ランド部22eは、それぞれ、隣接する軸部と摺動面22aとを接続する接続面22fを有しており、摺動面22aと接続面22fとからなるランド部の角の位置により、ポート間の絞り量、すなわちポート間が連通する部分の最小断面積を変化させている。なお、接続面22fは、平面でも曲面でもよいし、平面と曲面との組合せでもよいし、摺動面22aや軸部と角を形成することなく連続的に接続された曲面を有していてもよい。
第2ランド部22cは、具体的には、ソレノイド部2への非通電状態であるスプール16が図1(a)に示す位置に位置している場合において、入力ポート20aに入力される入力油圧を、軸方向Lの入力ポート20aの側の接続面22fにより堰き止めかつ出力ポート20bとドレンポート20cとを連通させ、スプール16がソレノイド部2とは反対側に向けて移動することで、入力油圧を出力ポート20bから流出させ、出力ポート20bから出力される出力油圧を調圧可能に構成されている。
また、図1(a)〜(c)に示すように、第2ランド部22cは、摺動面22aの軸方向Lの両端部において、摺動面22aと接続面22fとからなる第2ランド部22cの角に形成され、かつ第2ランド部22cの摺動面22aの一部に形成されている、入力ノッチ25と、排出ノッチとしてのドレンノッチ23と、を有している。なお、本実施の形態において、入力ノッチ25が入力連通部を、ドレンノッチ23が排出連通部を構成する。具体的には、入力ノッチ25は、スプール16の移動に伴い入力ポート20aと出力ポート20bとを連通可能な第2ランド部22cの角、すなわち、スプール16の摺動面22aの入力ポート20a側の端部と接続面22fとからなる角に形成されており、摺動面22aの径方向内側へ凹み、かつ接続面22fの軸方向に向けて凹むように、凹状に形成されている。また、ドレンノッチ23は、スプール16の移動に伴い出力ポート20bとドレンポート20cとを連通可能な第2ランド部22cの角、すなわち、スプール16の摺動面22aのドレンポート20c側の端部と接続面22fとからなる角に形成されており、摺動面22aの径方向内側へ凹み、かつ接続面22fの軸方向に向けて凹むように、凹状に形成されている。
入力ノッチ25は、第1軸部21aと第2ランド部22cの摺動面22aとを接続する接続面22fを基部として当該摺動面22aに向けて先端部が先細り形状となっており、スプール16の移動に伴い入力ポート20aと出力ポート20bとを連通可能に形成されている。入力ノッチ25は、第1ノッチとしての第1入力ノッチ28と、第2ノッチとしての第2入力ノッチ29と、の2つのノッチにより形成されている。なお、第1入力ノッチ28及び第2入力ノッチ29のそれぞれも、先端部が先細り形状となるように凹状に形成されている。
第2入力ノッチ29は、第1軸部21aと第2ランド部22cの摺動面22aとを接続する接続面22fからの軸方向Lにおける長さ寸法Y4が、第1入力ノッチ28の当該接続面22fからの軸方向Lにおける長さ寸法Y3より大きく形成されている。すなわち、第2入力ノッチ29の先端は、第1入力ノッチ28の先端より、第2ランド部22cの軸方向Lにおける中央C1側に配置されている。より詳しくは、第2入力ノッチ29は、摺動面22aの周方向において第1入力ノッチ28と重なる位置で、かつ第1入力ノッチ28の先端部に形成されている。
また、第2入力ノッチ29は、基部側の幅方向、すなわち摺動面22aの周方向における幅寸法X4が、第1入力ノッチ28の基部側の幅方向の幅寸法X3より小さいように形成されている。なお、第2入力ノッチ29は、第1入力ノッチ28の先端部を基部として形成されていてもよいし、第1軸部21aと第2ランド部22cの摺動面22aとを接続する接続面22fを基部として形成されていてもよい。入力ノッチ25は、このように形成された第1入力ノッチ28と第2入力ノッチ29とが、幅寸法の中心が互いに重なって2段階のノッチとなるように配置された、いわゆる2段ノッチとして形成されている。
同様に、ドレンノッチ23は、第2軸部21bと第2ランド部22cの摺動面22aとを接続する接続面22fを基部として当該摺動面22aに向けて先端部が先細り形状となっており、スプール16の移動に伴い出力ポート20bとドレンポート20cとを連通可能に形成されている。ドレンノッチ23は、第1ノッチとしての第1ドレンノッチ26と、第2ノッチとしての第2ドレンノッチ27と、の2つのノッチにより形成されている。なお、第1ドレンノッチ26及び第2ドレンノッチ27のそれぞれも、先端部が先細り形状となるように凹状に形成されている。
第2ドレンノッチ27は、第2軸部21bと第2ランド部22cの摺動面22aとを接続する接続面22fからの軸方向Lにおける長さ寸法Y2が、第1ドレンノッチ26の当該接続面22fからの軸方向Lにおける長さ寸法Y1より大きく形成されている。すなわち、第2ドレンノッチ27の先端は、第1ドレンノッチ26の先端より、第2ランド部22cの軸方向Lにおける中央C1側に配置されている。より詳しくは、第2ドレンノッチ27は、摺動面22aの周方向において第1ドレンノッチ26と重なる位置で、かつ第1ドレンノッチ26の先端部に形成されている。
また、第2ドレンノッチ27は、基部側の幅方向、すなわち摺動面22aの周方向における幅寸法X2が、第1ドレンノッチ26の基部側の幅寸法X1より小さいように形成されている。なお、第2ドレンノッチ27は、第1ドレンノッチ26の先端部を基部として形成されていてもよいし、第2軸部21bと第2ランド部22cの摺動面22aとを接続する接続面22fを基部として形成されていてもよい。ドレンノッチ23は、このように形成された第1ドレンノッチ26と第2ドレンノッチ27とが、幅寸法の中心が互いに重なるように配置されており、入力ノッチ25と同様に2段ノッチとして形成されている。
第1入力ノッチ28の幅寸法X3は、第1ドレンノッチ26の幅寸法X1より大きく、第1入力ノッチ28の長さ寸法Y3は、第1ドレンノッチ26の長さ寸法Y1より大きく形成されている。また、第2入力ノッチ29の幅寸法X4は、第2ドレンノッチ27の幅寸法X2と略同じ大きさで、第1入力ノッチ28の先端から第2入力ノッチ29の先端までの長さ寸法(Y4−Y3)は、第1ドレンノッチ26の先端から第2ドレンノッチ27の先端までの長さ寸法(Y2−Y1)と略同じ大きさとなるように形成されている。すなわち、入力ノッチ25は、ドレンノッチ23より、幅寸法及び長さ寸法が共に大きく形成されている。
また、第1入力ノッチ28及び第1ドレンノッチ26は、第1入力ノッチ28を形成する形成面28aと軸方向Lとのなす角度と、第1ドレンノッチ26を形成する形成面26aと軸方向Lとのなす角度と、が同じ角度となるように形成されていて、つまり同じ切り口形状に形成されている。同様に、第2入力ノッチ29及び第2ドレンノッチ27は、第2入力ノッチ29を形成する形成面29aと軸方向Lとのなす角度と、第2ドレンノッチ27を形成する形成面27aと軸方向Lとのなす角度と、が同じ角度となるように形成されていて、つまり同じ切り口形状に形成されている。
上述した入力ノッチ25及びドレンノッチ23は、例えば、円柱状のランドに対してエンドミル等による切削加工により形成される。第1入力ノッチ28及び第1ドレンノッチ26は、例えば、フラットエンドミルやボールエンドミル等の同一のエンドミルにより加工されて、平面状又はノッチの大きさに対して曲率の大きな円筒面状に形成される。第2入力ノッチ29及び第2ドレンノッチ27は、例えば、先端が先細りとなったV溝加工用の同一のエンドミルにより加工されて、図1(a)及び図1(b)に示すように略三角形状に形成される。
なお、第1入力ノッチ28及び第1ドレンノッチ26を加工前に、第2入力ノッチ29及び第2ドレンノッチ27を加工する場合、作業者は、第2ランド部22cの角を基部として中央C1へ向けて先細りとなるように加工することになる。一方、第1入力ノッチ28及び第1ドレンノッチ26を加工後に、第2入力ノッチ29及び第2ドレンノッチ27を加工する場合、作業者は、第2ランド部22cの角を基部として中央C1へ向けて先細りとなるように加工してもよいし、第1入力ノッチ28及び第1ドレンノッチ26の先端部を基部として中央C1へ向けて先細りとなるように加工してもよい。
また、図1(a)及び図2(a)〜図2(d)に示すように、リニアソレノイドバルブ1は、スリーブ15に対するスプール16の位置として、ソレノイド部2への非通電状態において出力ポート20bとドレンポート20cとが連通すると共に入力ポート20aと出力ポート20bとが遮断される図1(a)及び図2(a)に示す第1位置P1、入力ノッチ25による入力ポート20aと出力ポート20bとの連通及び遮断が切替わる(つまり入力ノッチ25の先端が出力ポート20bの端部に位置する)図2(b)に示す第2位置P2、ドレンノッチ23による出力ポート20bとドレンポート20cとの連通及び遮断が切替わる(つまりドレンノッチ23の先端が出力ポート20bの端部に位置する)図2(c)に示す第3位置P3、入力ポート20aと出力ポート20bとが連通すると共に出力ポート20bとドレンポート20cとが遮断される図2(d)に示す第4位置P4を、軸方向Lに順に位置するように有し、かつスプール16が第2位置P2と第3位置P3との間に位置している状態で、入力ポート20aと出力ポート20bとが入力ノッチ25を介して連通すると共に出力ポート20bとドレンポート20cとがドレンノッチ23を介して連通するように構成されている。なお、前述したスプール16の軸方向Lにおける可動範囲は、ソレノイド部2の非通電時である第1位置P1から第4位置P4までの範囲である。
また、スプール16が、第1位置P1及び第2位置P2の間の所定位置と、第3位置P3と、の間に位置している場合、出力ポート20bとドレンポート20cとは、ドレンノッチ23のみを介して連通する。すなわち、スプール16が、上記所定位置と第3位置P3との間に位置している場合、軸方向Lにおける第2ランド部22cの摺動面22aのドレンポート20c側の端部は、出力ポート20b及びドレンポート20c間のスリーブ15の内周面15eと、軸方向Lにおいて重なっている。このため、スプール16が第2位置P2と第3位置P3との間に位置している場合、出力ポート20bとドレンポート20cとは、ドレンノッチ23のみを介して連通すると共に、入力ポート20aと出力ポート20bとは、入力ノッチ25のみを介して連通する。
なお、上述したように、第2ランド部22cによって、スプール16が第1位置P1に位置している場合において、入力ポート20aに入力される入力油圧を、軸方向Lの入力ポート20aの側の接続面22fにより堰き止め、スプール16が第2位置P2に向けて移動することで、入力油圧を出力ポート20bから流出させ、出力ポート20bから出力される出力油圧を調圧可能に構成され、スプール16の移動によりスリーブ15内から流出する油圧を調圧することを、「流出絞り」という。
出力ポート20bから出力される出力油圧の一部は、バルブボディの油路を介してフィードバックポート20dからスリーブ15内に入力される。第3ランド部22dと第4ランド部22eとの外径の違いにより受圧面積差が設定されており、フィードバックポート20dから入力された油圧は、スプール16を軸方向のソレノイド部2側に押圧する。
このように、リニアソレノイドバルブ1は、ソレノイド部2の駆動によりスリーブ15に対するスプール16の位置を制御して、スリーブ15に形成されている複数のポートの連通及び遮断を切り換え可能に構成されている。
次に、スプール16の位置と出力油圧の関係について説明をする。第1の実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ1は、スプール16の位置に応じて出力油圧の大きさが図3に示す関係となる。スプール16の位置が第1位置P1である状態では、入力ポート20aと出力ポートと間における第2ランド部22cとスリーブ15の内周面15eとのラップ量に応じて入力ポート20aからの入力油圧が出力ポート20bへ漏れるものの、出力ポート20bとドレンポート20cとが開いて絞り量が大きくドレンポート20cから排出される流量が大きいため、出力ポート20bからの出力油圧が0となっている。
ソレノイド部2に電力が供給されてスプール16が第1位置P1から第2位置P2へ向けて移動していくと、出力ポート20bとドレンポート20cとの絞り量の減少に伴いドレンポート20cから排出される流量が減少すると共に、入力ポート20a及び出力ポート20b間における第2ランド部22cとスリーブ15の内周面15eとのラップ量の減少に伴い入力ポート20aから出力ポート20bへの漏れ量が増加して、ドレンポート20cから排出される流量より入力ポート20aから出力ポート20bへの漏れ量が上回る位置を越えると、徐々に出力ポート20bから出力される出力油圧が上昇を始める。
スプール16が第2位置P2を越えて第3位置P3へ向けて移動している状態では、入力ノッチ25により入力ポート20aと出力ポート20bとが連通し始めて、スプール16の移動量に対する出力油圧の上昇率が小さくなることなく、出力ポート20bからの出力油圧が上昇を続ける。また、入力ノッチ25及びドレンノッチ23は、先端部が先細り形状となっているので、スプール16が第2位置P2と第3位置P3との間に位置している状態で第3位置P3へ向けて移動している場合にスプール16の移動量に対する出力油圧の上昇量が過大となることの防止を図っている。
スプール16が第3位置P3を越えて第4位置P4へ向けて移動すると、出力ポート20bとドレンポート20cとが遮断されることによりドレンポート20cから排出される流量が大きく減少するが、入力ノッチ25の幅寸法が徐々に拡大することで入力ノッチ25を介して出力ポート20bから流出する入力油圧が大きくなり、スプール16の移動量に対する出力油圧の上昇が鈍くなることなく、安定して上昇を続けるように構成されている。そして、スプール16が第4位置P4へ到達すると、入力ポート20aと出力ポート20bとが略そのまま連通し、かつドレンノッチ23が出力ポート20bに対して遮断されて、出力油圧として略入力油圧が出力される状態となる。
同様に、スプール16が第4位置P4から第1位置P1へ向けて移動する場合、スプール16が第3位置P3を越えて第2位置P2へ向けて移動している状態では、ドレンノッチ23によりドレンポート20cと出力ポート20bとが連通し始めて、スプール16の移動量に対する出力油圧の下降率が小さくなることなく、出力ポート20bからの出力油圧が下降を続ける。また、入力ノッチ25及びドレンノッチ23は、先端部が先細り形状となっているので、スプール16が第2位置P2と第3位置P3との間に位置している状態で第2位置P2へ向けて移動している場合にスプール16の移動量に対する出力油圧の下降量が過大となることの防止を図っている。
スプール16が第2位置P2を越えて第1位置P1へ向けて移動すると、入力ポート20aと出力ポート20bとが遮断されることにより入力ポート20aから出力ポート20bへ流入する流量が大きく減少するが、ドレンノッチ23の幅寸法が徐々に拡大することでドレンノッチ23を介してドレンポート20cから排出される流量が大きくなり、スプール16の移動量に対する出力油圧の下降が鈍くなることなく、安定して下降を続けるように構成されている。そして、スプール16が第1位置P1へ到達すると、入力ノッチ25が出力ポート20bに対して遮断されて、入力油圧が出力ポート20bに漏れるとしても、ドレンポート20cから十分な油が排出されており、出力油圧が0圧となる。
このように構成されて、本実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ1は、スプール16が第2位置P2と第3位置P3との間に位置する状態で、スプール16の移動量に対する出力油圧の変化率を比例関係に近づけて良好な油圧特性が得られると共に、完全ラップ域を有していないことにより狙った出力油圧に達するまでに必要なスプール16の移動量を短縮して、出力油圧を出力するまでの応答性の向上を図っている。そして、スプール16が第1位置P1と第2位置P2との間にある状態では入力ノッチ25が出力ポート20bに対して遮断され、第3位置P3と第4位置P4との間にある状態ではドレンノッチ23が出力ポートに対して遮断され、つまりスプール16が第1位置P1と第2位置P2との間、或いは第3位置P3と第4位置P4との間にある状態で、入力油圧がドレンポート20cに入力ノッチ25やドレンノッチ23から流れることがなく、消費流量の低減を図ることができる。
なお、スプール16の位置を制御することにより狙った出力油圧を出力ポート20bから出力させるには、入力ノッチ25の先端とドレンノッチ23の先端との間の距離の精度が重要となるが、入力ノッチ25及びドレンノッチ23は、いずれも単一のランド部である第2ランド部22cに形成されているので、入力ノッチ25の比較的近傍にドレンノッチ23を配置することが可能となり、入力ノッチ25の先端とドレンノッチ23の先端との間の距離における加工精度の向上や、熱膨張等による寸法変化の影響の低減を図ることができる。
<第2の実施の形態>
次いで、第2の実施の形態について説明するが、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。図4に示すように、第2の実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ101は、バルブ部103のスプリング室115cとスリーブ115の外部とがダンピングオリフィス120fを介して連通している。入力ノッチ25及びドレンノッチ23を形成することで、出力油圧を上昇させるためのスプール16の移動量が小さくなり、スプール16の自励振動が発生し易くなるが、ダンピングオリフィス120fによりスプリング室115cに出入りする油が抵抗となってダンパ効果を生じさせることができるため、スプール16の振動を吸収できるように構成されている。
<第3の実施の形態>
次いで、第3の実施の形態について説明するが、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。図5に示すように、第3の実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ201は、バルブ部203を有しており、バルブ部203は、スリーブ215及びスプール216を有している。
スリーブ215は、排出ポートとしてのドレンポート220c、出力油圧を出力する出力ポート220b、ライン圧が入力されて出力ポート220bと連通することにより出力ポート220bに出力油圧を出力させる入力ポート220a及びフィードバックポート20dの順に、ソレノイド部2側からキャップ17側に向けて軸方向Lに沿って形成されている。即ち、スリーブ215は、軸方向Lにおける出力ポート220bの一方側であるソレノイド部2側にドレンポート220cが形成され、軸方向Lにおける出力ポート220bの他方側であるソレノイド部2とは反対側に入力ポート220aが形成されている。
スプール216は、ソレノイド部2への非通電状態においてドレンポート220cのソレノイド部2側に配置され、スプール216の内部をドレンポート220c側とソレノイド部2側とに区画すると共に、ドレンポート220cと出力ポート220bとのスリーブ215内における連通及び遮断を切替える排出絞りランド部としての第1ランド部222bと、出力ポート220bに対向する第1軸部221aと、出力ポート220bと入力ポート220aとのスリーブ215内における連通及び遮断を切替えると共に、入力ポート220aとフィードバックポート20dとをスリーブ215内において遮断する流入絞りランド部としての第2ランド部222cと、第3軸部21cと、第2ランド部222cより小径となるように形成されている第4ランド部22eと、の順に軸方向Lに沿って有している。
第1ランド部222b、第2ランド部222c及び第4ランド部22eは、それぞれ、隣接する軸部と摺動面22aとを接続する接続面22fを有しており、摺動面22aと接続面22fとからなるランド部の角の位置により、ポート間の絞り量を変化させている。
第1ランド部222bは、具体的には、スプール16がプランジャ10に押圧されてソレノイド部2とは反対側への更なる移動が規制される位置に位置している場合において、出力ポート220bに生じている出力油圧を、軸方向Lの出力ポート220bの側の接続面22fにより堰き止め、スプール16がソレノイド部2側に向けて移動することで、出力油圧をドレンポート220cから流出させ、出力ポート220bから出力される出力油圧を調圧可能に構成されている。
また、第2ランド部222cは、ソレノイド部2への非通電状態であるスプール216が図5に示す位置に位置している場合において、入力ポート220aに入力される入力油圧を摺動面22aにより堰き止め、スプール16がソレノイド部2とは反対側に向けて移動することで、入力油圧を入力ポート220aから流入させ、出力ポート220bから出力される出力油圧を調圧可能に構成されている。
第2ランド部222cは、摺動面22aの軸方向Lの出力ポート220b側の端部において、摺動面22aと接続面22fとからなる角に形成され、摺動面22aの径方向内側へ凹み、かつ接続面22fの軸方向Lに向けて凹むように、凹状に形成されている入力ノッチ225を有している。すなわち、入力ノッチ225は、スプール216の移動に伴い入力ポート220aと出力ポート220bとを連通可能な第2ランド部222cの角に形成されている。また、第1ランド部222bは、摺動面22aの軸方向の出力ポート220b側の端部において、摺動面22aと接続面22fとからなる角に形成され、摺動面22aの径方向内側へ凹み、かつ接続面22fの軸方向Lに向けて凹むように、凹状に形成されている排出ノッチとしてのドレンノッチ223を有している。すなわち、ドレンノッチ223は、スプール216の移動に伴い出力ポート220bとドレンポート220cとを連通可能な第1ランド部222bの角に形成されている。なお、本実施の形態において、入力ノッチ225が入力連通部を、ドレンノッチ223が排出連通部を構成する。
入力ノッチ225は、第1軸部221aと第2ランド部222cの摺動面22aとを接続する接続面22fを基部として当該摺動面22aに向けて先端部が先細り形状となっており、スプール216の移動に伴い入力ポート220aと出力ポート220bとを連通可能に形成されている。
ドレンノッチ223は、第1軸部221aと第1ランド部222bの摺動面22aとを接続する接続面22fを基部として当該摺動面22aに向けて先端部が先細り形状となっており、スプール216の移動に伴い出力ポート220bとドレンポート220cとを連通可能に形成されている。
また、入力ノッチ225及びドレンノッチ223は、入力ノッチ225を形成する形成面225aと軸方向Lとのなす角度と、ドレンノッチ223を形成する形成面223aと軸方向Lとのなす角度と、が同じ角度となるように形成されている。
このように構成されて、リニアソレノイドバルブ201は、スリーブ215に対するスプール216の位置として、出力ポート220bとドレンポート220cとが連通すると共に入力ポート220aと出力ポート220bとが遮断される図5に示す第1位置、入力ノッチ225による入力ポート220aと出力ポート220bとの連通及び遮断が切替わる第2位置P2、ドレンノッチ223による出力ポート220bとドレンポート220cとの連通及び遮断が切替わる第3位置P3、入力ポート220aと出力ポート220bとが連通すると共に出力ポート220bとドレンポート220cとが遮断される第4位置P4を、軸方向Lに順に位置するように有し、かつスプール216が第2位置P2と第3位置P3との間に位置している状態で、入力ポート220aと出力ポート220bとが入力ノッチ225を介して連通すると共に出力ポート220bとドレンポート220cとがドレンノッチ223を介して連通するように構成されている。なお、本実施の形態における第1位置〜第4位置が、第1の実施の形態における第1位置P1〜第4位置P4に相当する。
また、上述したように、第2ランド部222cによって、スプール216が第1位置P1に位置している場合において、入力ポート220aに入力される入力油圧を、摺動面22aにより堰き止め、スプール216が第2位置P2に向けて移動することで、入力油圧を入力ポート220aから流入させ、出力ポート220bから出力される出力油圧を調圧可能に構成され、第1ランド部222bによって、スプール216が第2位置P2に向けて移動することで、ドレンポート220cと出力ポート220bとを遮断して出力ポート220bから出力される出力油圧を調圧可能に構成され、スプール216の移動によりスリーブ215内へ流入する油圧を調圧することを、「流入絞り」という。
また、本実施の形態におけるリニアソレノイドバルブ201は、スプール216が第1位置P1と第2位置P2との間にある状態では、入力ポート220aからスリーブ215内へ流入する油圧を遮断するように構成されているので、流出絞りを行うリニアソレノイドバルブ1と比較して、更に消費流量の低減を図ることができる。
[本実施の形態のまとめ]
本実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ(1,101,201)は、
入力ポート(20a,220a)、出力ポート(20b,220b)及び排出ポート(20c,220c)が形成されたスリーブ(15,115,215)と、
複数のランド部(22b,22c,22d,22e,222b,222c)を有するスプール(16,216)と、
供給される電力に応じて前記スプール(16,216)を押圧するプランジャ(10)を軸方向(L)に駆動して、前記スリーブに対する前記スプールの位置を移動させるソレノイド部(2)と、を備え、
前記スリーブ(15,115,215)に対する前記スプール(16,216)の位置として、
前記出力ポート(20b,220b)と前記排出ポート(20c,220c)とが連通すると共に前記入力ポート(20a,220a)と前記出力ポート(20b,220b)とが遮断される第1位置(P1)、
前記入力ポート(20a,220a)と前記出力ポート(20b,220b)との連通及び遮断が切替わる第2位置(P2)、
前記出力ポート(20b,220b)と前記排出ポート(20c,220c)との連通及び遮断が切替わる第3位置(P3)、
前記入力ポート(20a,220a)と前記出力ポート(20b,220b)とが連通すると共に前記出力ポート(20b,220b)と前記排出ポート(20c,220c)とが遮断される第4位置(P4)を、前記軸方向(L)に順に位置するように有し、
前記スプール(16,216)が前記第2位置(P2)と前記第3位置(P3)との間に位置している状態で、前記入力ポート(20a,220a)と前記出力ポート(20b,220b)とが連通すると共に前記出力ポート(20b,220b)と前記排出ポート(20c,220c)とが連通する。
これにより、スプール16,216が第2位置P2と第3位置P3との間以外に位置している状態では、入力ポート20a,220aとドレンポート20c,220cとが遮断されるので、消費流量の低減を図ることが可能となる。また、スプール16,216が第2位置P2と第3位置P3との間に位置している状態では、入力ポート20a,220a、出力ポート20b,220b及びドレンポート20c,220cが連通するので、スプール16,216の移動量に対する出力油圧の変化率を大きくなり、狙った出力油圧に達するまでに必要なスプール16,216の移動量を短縮して、出力油圧を出力するまでの応答性の向上を図ることが可能となる。
また、本実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ(1,101,201)は、
前記スプール(16,216)の移動に伴い前記入力ポート(20a,220a)と前記出力ポート(20b,220b)とを連通可能なランド部(22c,222c)の角に形成され、かつ当該ランド部(22c,222c)の外径円周の一部に形成されている入力連通部(25,225)と、前記スプール(16,216)の移動に伴い前記出力ポート(20b,220b)と前記排出ポート(20c,220c)とを連通可能なランド部(22c,222b)の角に形成され、かつ当該ランド部(22c,222b)の外径円周の一部に形成されている排出連通部(23,223)と、を備え、
前記第2位置(P2)は、前記入力連通部(25,225)による前記入力ポート(20a,220a)と前記出力ポート(20b,220b)との連通及び遮断が切替わる位置であり、
前記第3位置(P3)は、前記排出連通部(23,223)による前記出力ポート(20b,220b)と前記排出ポート(20c,220c)との連通及び遮断が切替わる位置であり、
前記スプール(16,216)が前記第2位置(P2)と前記第3位置(P3)との間に位置している状態で、前記入力ポート(20a,220a)と前記出力ポート(20b,220b)とが少なくとも前記入力連通部(25,225)を介して連通すると共に前記出力ポート(20b,220b)と前記排出ポート(20c,220c)とが少なくとも前記排出連通部(23,223)を介して連通する。
これにより、スプール16,216が第2位置P2と第3位置P3との間に位置している状態では、入力ポート20a,220a、出力ポート20b,220b及びドレンポート20c,220cが入力ノッチ25,225及びドレンノッチ23,223を介して連通するので、入力ノッチ25,225及びドレンノッチ23,223を適当な大きさや形状にすることで、スプール16,216が第2位置P2と第3位置P3との間に位置している状態におけるスプール16,216の移動量に対する出力油圧の変化率を比例関係に近づけることが可能となり、油圧制御性の向上を図ることが可能となる。
また、本実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ(1,101,201)は、
前記スプール(16,216)は、前記軸方向(L)に前記複数のランド部(22b,22c,22d,222b,222c)と交互に配置され、隣接するランド部同士を接続する複数の軸部(21a,21b,221a)を有し、
前記複数のランド部(22b,22c,22d,22e,222b,222c)は、それぞれ、前記スリーブ(15,115,215)の内面(15e)と摺動可能な摺動面(22a)と、隣接する軸部と前記摺動面(22a)とを接続する接続面(22f)と、を有し、
前記入力連通部(25,225)は、前記接続面(22f)を基部として前記摺動面(22a)に向けて先端部が先細り形状となるように前記複数のランド部(22b,22c,22d,22e,222b,222c)のうちの1つに凹状に形成されている入力ノッチ(25,225)であり、
前記排出連通部(23,223)は、前記接続面(22f)を基部として前記摺動面(22a)に向けて先端部が先細り形状となるように前記複数のランド部(22b,22c,22d,22e,222b,222c)のうちの1つに凹状に形成されている排出ノッチ(23,223)である。
これにより、例えばスリーブ15,115,215の内周面15eに入力ノッチ25,225及びドレンノッチ23,223を形成する場合と比較して、入力ノッチ25,225及びドレンノッチ23,223を形成する際の加工を行い易くなるので、生産性の向上を図ることが可能となる。また、各ノッチ26,27,28,29,223,225がいずれも先細り形状となるように形成されているので、スプール16,216の移動量に対する出力油圧の変化率を比例関係に近づけて、油圧制御性の向上を図ることが可能となる。
また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ(1,101)は、
前記入力ノッチ(25)及び前記排出ノッチ(23)の一方又は両方は、第1ノッチ(26,28)と、前記軸方向(L)における前記接続面(22f)からの長さ寸法(Y1,Y2,Y3,Y4)が前記第1ノッチ(26,28)より大きくかつ前記基部側の幅方向における幅寸法(X1,X2,X3,X4)が前記第1ノッチ(26,28)より小さい第2ノッチ(27,29)と、を含んで形成され、前記第2ノッチの先端が前記第1ノッチの先端よりも前記第1ノッチ及び前記第2ノッチが形成されたランド部(22c,222b,222c)の前記軸方向(L)における中央(C1,C2,C3)側に位置する。
これにより、入力ノッチ25,225及びドレンノッチ23,223が2段ノッチとして形成されて、狙った出力油圧に達するまでに必要なスプール16,216の移動量を短縮し、出力油圧を出力するまでの応答性の向上を図ることが可能となる。更には、第1ノッチ26,28を介した油の流量より第2ノッチ27,29を介した油の流量を増やすことで、各ポート間を連通させた際の急激な流量変化を抑制することが可能となる。また、単純な加工により形成されるノッチ26,27,28,29の組合せにより、2段階の油圧の調節が可能となるので、複雑な形状に加工する場合よりも生産性の向上を図ると共に油圧制御性の向上を図ることが可能となる。
また、本実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ(1,101)は、
前記入力ノッチ(25)は、前記第1ノッチ(28)である第1入力ノッチ(28)と、前記第2ノッチ(29)である第2入力ノッチ(29)と、を含んで形成され、
前記排出ノッチ(23)は、前記第1ノッチ(26)である第1排出ノッチ(26)と、前記第2ノッチ(27)である第2排出ノッチ(27)と、を含んで形成され、
前記第1入力ノッチ(28)は、前記第1排出ノッチ(26)より前記軸方向(L)の長さ寸法が大きい。
これにより、第1入力ノッチ28は、第1排出ノッチ26より軸方向Lの長さ寸法が大きく形成されて、第1入力ノッチ28の大きさを第1排出ノッチ26より大きくすることができ、入力ポート20a,220aから入力された入力油圧を効率よく出力ポート20b,220bに供給しつつ、出力ポートとドレンポートとが排出ノッチ23を介して連通している状態における消費流量の低減を図ることが可能となる。
また、本実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ(1,101)は、
前記第2入力ノッチ(29)は、前記摺動面(22a)の周方向において前記第1入力ノッチ(28)と重なる位置で、かつ前記第1入力ノッチ(28)の先端部に形成され、
前記第2排出ノッチ(27)は、前記摺動面(22a)の周方向において前記第1排出ノッチ(26)と重なる位置で、かつ前記第1排出ノッチ(26)の先端部に形成された。
これにより、第2入力ノッチ29、第2排出ノッチ27によりリニアソレノイドバルブ1の応答性を向上させると共に、第1入力ノッチ28で円滑に入力ポート20a,220aから出力ポート20b,220bへの流量を増やし、流量の急変の抑制を図ることが可能となる。
また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ(1,101)は、
前記複数のランド部(22b,22c,22d,22e)のうち1つとして、流出絞りランド部(22c)を有し、
前記流出絞りランド部(22c)は、前記スプール(16)が前記第1位置(P1)に位置している場合において、前記入力ポート(20a)に入力される入力油圧を、前記軸方向(L)の前記入力ポート(20a)の側の接続面(22f)により堰き止めかつ前記出力ポートと前記排出ポートとを連通させ、前記スプール(16)が前記第2位置(P2)に向けて移動することで、前記入力油圧を前記出力ポート(20b)から流出させ、前記出力ポート(20b)から出力される出力油圧を調圧可能に構成され、
前記入力ノッチ(25)及び前記排出ノッチ(23)は、前記流出絞りランド部(22c)の摺動面(22a)の前記軸方向(L)における両端部に形成された。
このように、単一のランド部である第2ランド部22cに入力ノッチ25及びドレンノッチ23を形成することで、入力ノッチ25の近傍にドレンノッチ23を配置することが可能となり、ノッチ間の距離における加工精度や温度変化による寸法精度、ノッチの深さ寸法等における加工精度の向上を図ることが可能となる。
また、第3の実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ(201)は、
前記複数のランド部(222b,222c,22e)のうち、流入絞りランド部(222c)と、排出絞りランド部(222b)と、を有し、
前記流入絞りランド部(222c)は、前記スプール(216)が前記第1位置(P1)に位置している場合において、前記入力ポート(220a)に入力される入力油圧を前記摺動面(22a)により堰き止め、前記スプール(216)が前記第2位置(P2)に向けて移動することで、前記入力油圧を前記入力ポート(220a)から流入させ、前記出力ポート(220b)から出力される出力油圧を調圧可能に構成され、
前記排出絞りランド部(222b)は、前記スプール(216)が前記第4位置(P4)に位置している場合において、前記出力ポート(220b)に生じている出力油圧を、前記軸方向(L)の前記出力ポート(220b)の側の接続面(22f)により堰き止め、前記スプール(216)が前記第3位置(P3)に向けて移動することで、前記出力油圧を前記排出ポート(220c)から流出させ、前記出力ポート(220b)から出力される出力油圧を調圧可能に構成され、
前記入力ノッチ(225)は、前記流入絞りランド部(222c)の摺動面(22a)の前記軸方向(L)における前記出力ポート側の端部に形成され、
前記排出ノッチ(223)は、前記排出絞りランド部(222b)の摺動面(22a)の前記軸方向(L)における前記出力ポート側の端部に形成されている。
このように、リニアソレノイドバルブは、第2ランド部222cが、スプール216の第1位置P1から第2位置P2に向けての移動により、入力ポート220aからスリーブ215の内部へ流入する油圧を流入絞りするリニアソレノイドバルブ201であっても、油圧制御性の向上や応答性の向上を図ることができ、かつ消費流量の低減を図ることが可能となる。また、入力ポート220aとドレンポート220cとの位置を流出絞りするリニアソレノイドバルブに対して変えることができ、バルブボディに形成される油路、特にライン圧等の入力油圧を供給する油路の位置がソレノイド部2の近くに配置できないような場合にも対応することが可能となる。
[他の実施の形態の可能性]
なお、以上説明した本実施の形態においては、非通電の状態で入力ポートと出力ポートとが遮断されるノーマルクローズ型のリニアソレノイドバルブ1,101,201を説明したが、これに限らず、非通電の状態で入力ポートと出力ポートとが連通されるノーマルオープン型のリニアソレノイドバルブであっても構わない。ノーマルクローズ型のリニアソレノイドバルブにおいては、非通電の状態で、スリーブに対するスプールの位置が第4位置となり、ソレノイド部への電力供給によりプランジャに押圧されてスプールのストッパ部がスリーブに当接し、ソレノイド部とは反対側への更なる移動が規制された位置が第1位置となる。
また、本実施の形態においては、入力ノッチ25,225及びドレンノッチ23,223は、いずれもスプール16,216に形成されているが、これに限らず、スプールが第2位置と第3位置との間に位置している状態で、入力ポートと出力ポートとが入力ノッチを介して連通すると共に出力ポートとドレンポートとがドレンノッチを介して連通するように構成されていればよい。入力ノッチ及びドレンノッチは、例えば、スリーブの内周面に形成されていてもよい。
また、本実施の形態においては、各ランド部の摺動面22aは、いずれも入力ノッチ25,225及びドレンノッチ23,223以外に凹凸を有していない円柱面から構成されているが、これに限定されない。摺動面は、スリーブに対するスプールの移動範囲内で、スリーブの内周面と軸方向において重なる状態と重ならない状態とが切替わらない部分に、入力ノッチ及び排出ノッチ以外の凹凸を有していてもよいし、1つのランド部の摺動面が軸方向に分割されていてもよい。
また、本実施の形態においては、リニアソレノイドバルブ1,101,201は、スリーブ15,115,215に対するスプール16,216の位置として、第1位置P1、第2位置P2、第3位置P3及び第4位置P4を有するように構成されているが、各位置は十分に離間して配置されているものに限らず、例えば、第1位置及び第2位置や、第3位置及び第4位置は、それぞれ極近接している位置に配置されていてもよい。
また、本実施の形態においては、リニアソレノイドバルブ1,101,201は、スリーブ15,115,215に対するスプール16,216の位置が、第1位置P1及び第2位置P2の間の所定位置と、第3位置P3と、の間である場合、出力ポート20bとドレンポート20cとが、ドレンノッチ23のみを介して連通するように構成されているが、これに限らず、リニアソレノイドバルブは、例えば、スリーブに対するスプールの位置が、第2位置及び第3位置の間の所定位置と、第3位置と、の間である場合に限り、出力ポートとドレンポートとが、ドレンノッチのみを介して連通するように構成されていてもよいし、スリーブに対するスプールの位置が、第2位置と第3位置との間である場合に限り、出力ポートとドレンポートとが、ドレンノッチのみを介して連通するように構成されていてもよい。
また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態においては、入力ノッチ25は、第1入力ノッチ28と、第2入力ノッチ29と、の2つのノッチが重なるように形成され、ドレンノッチ23は、第1ドレンノッチ26と、第2ドレンノッチ27と、の2つのノッチが重なるように形成されているが、これに限らず、入力ノッチ及びドレンノッチは、第1ノッチと第2ノッチとがランド部の周方向に異なる位置に位相をずらして配置されていてもよいし、第1ノッチと第2ノッチとがそれぞれが離間して配置されて形成されていてもよいし、入力ノッチ及びドレンノッチの一方又は両方が、第2ノッチを有しておらず第1ノッチのみから構成されていてもよい。
また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態においては、第1入力ノッチ28の幅寸法X3は、第1ドレンノッチ26の幅寸法X1より大きく、第1入力ノッチ28の長さ寸法Y3は、第1ドレンノッチ26の長さ寸法Y1より大きく形成されており、また、第2入力ノッチ29の幅寸法X4は、第2ドレンノッチ27の幅寸法X2と略同じ大きさで、第2入力ノッチ29の長さ寸法Y4は、第2ドレンノッチ27の長さ寸法Y2より大きく形成されているが、これに限らない。各ノッチの大きさはリニアソレノイドバルブの用途や特性により適宜設計変更されることが望ましく、例えば、第1入力ノッチの幅寸法が第1ドレンノッチの幅寸法より小さく形成されていてもよいし、第1入力ノッチの長さ寸法が第1ドレンノッチの長さ寸法より小さく形成されていてもよいし、第2入力ノッチの幅寸法が第2ドレンノッチの幅寸法と異なる大きさで形成されていてもよいし、第2入力ノッチの長さ寸法は、第2ドレンノッチの長さ寸法より小さく形成されていてもよい。また、例えば、第1入力ノッチの幅寸法及び第1ドレンノッチの幅寸法、第1入力ノッチの長さ寸法及び第1ドレンノッチの長さ寸法、第2入力ノッチの長さ寸法及び第2ドレンノッチの長さ寸法が、それぞれ同じ大きさとなるように形成されていてもよい。
また、本実施の形態においては、リニアソレノイドバルブ1,101は、入力ノッチ25及びドレンノッチ23が共に2段ノッチとして形成され、リニアソレノイドバルブ201は、入力ノッチ225及びドレンノッチ223が共に通常の1段のノッチとして形成されているが、これに限らず、流出絞り式のリニアソレノイドバルブが、通常の1段のノッチである入力ノッチ及びドレンノッチを有していてもよいし、流入絞り式のリニアソレノイドバルブが、2段ノッチである入力ノッチ及びドレンノッチを有していてもよい。
1,101,201…リニアソレノイドバルブ
2…ソレノイド部
10…プランジャ
15,115,215…スリーブ
15e…内面(内周面)
16,216…スプール
20a,220a…入力ポート
20b,220b…出力ポート
20c,220c…排出ポート(ドレンポート)
21a,221a…軸部(第1軸部)
21b,221b…軸部(第2軸部)
22a…摺動面
22b…ランド部(第1ランド部)
22c…ランド部(流出絞りランド部、第2ランド部)
22d…ランド部(第3ランド部)
22e…ランド部(第4ランド部)
22f…接続面
23,223…排出ノッチ(排出連通部、ドレンノッチ)
25,225…入力ノッチ(入力連通部)
26…第1ノッチ(第1排出ノッチ、第1ドレンノッチ)
27…第2ノッチ(第2排出ノッチ、第2ドレンノッチ)
28…第1ノッチ(第1入力ノッチ)
29…第2ノッチ(第2入力ノッチ)
222b…ランド部(排出絞りランド部、第1ランド部)
222c…ランド部(流入絞りランド部、第2ランド部)
C1,C2,C3…中央
L…軸方向
P1…第1位置
P2…第2位置
P3…第3位置
P4…第4位置
X1,X2,X3,X4…幅寸法
Y1,Y2,Y3,Y4…長さ寸法

Claims (8)

  1. 入力ポート、出力ポート及び排出ポートが形成されたスリーブと、
    複数のランド部を有するスプールと、
    供給される電力に応じて前記スプールを押圧するプランジャを軸方向に駆動して、前記スリーブに対する前記スプールの位置を移動させるソレノイド部と、を備え、
    前記スリーブに対する前記スプールの位置として、
    前記出力ポートと前記排出ポートとが連通すると共に前記入力ポートと前記出力ポートとが遮断される第1位置、
    前記入力ポートと前記出力ポートとの連通及び遮断が切替わる第2位置、
    前記出力ポートと前記排出ポートとの連通及び遮断が切替わる第3位置、
    前記入力ポートと前記出力ポートとが連通すると共に前記出力ポートと前記排出ポートとが遮断される第4位置を、前記軸方向に順に位置するように有し、
    前記スプールが前記第2位置と前記第3位置との間に位置している状態で、前記入力ポートと前記出力ポートとが連通すると共に前記出力ポートと前記排出ポートとが連通する、
    リニアソレノイドバルブ。
  2. 前記スプールの移動に伴い前記入力ポートと前記出力ポートとを連通可能なランド部の角に形成され、かつ当該ランド部の外径円周の一部に形成されている入力連通部と、前記スプールの移動に伴い前記出力ポートと前記排出ポートとを連通可能なランド部の角に形成され、かつ当該ランド部の外径円周の一部に形成されている排出連通部と、を備え、
    前記第2位置は、前記入力連通部による前記入力ポートと前記出力ポートとの連通及び遮断が切替わる位置であり、
    前記第3位置は、前記排出連通部による前記出力ポートと前記排出ポートとの連通及び遮断が切替わる位置であり、
    前記スプールが前記第2位置と前記第3位置との間に位置している状態で、前記入力ポートと前記出力ポートとが少なくとも前記入力連通部を介して連通すると共に前記出力ポートと前記排出ポートとが少なくとも前記排出連通部を介して連通する、
    請求項1に記載のリニアソレノイドバルブ。
  3. 前記スプールは、前記軸方向に前記複数のランド部と交互に配置され、隣接するランド部同士を接続する複数の軸部を有し、
    前記複数のランド部は、それぞれ、前記スリーブの内面と摺動可能な摺動面と、隣接する軸部と前記摺動面とを接続する接続面と、を有し、
    前記入力連通部は、前記接続面を基部として前記摺動面に向けて先端部が先細り形状となるように前記複数のランド部のうちの1つに凹状に形成されている入力ノッチであり、
    前記排出連通部は、前記接続面を基部として前記摺動面に向けて先端部が先細り形状となるように前記複数のランド部のうちの1つに凹状に形成されている排出ノッチである、
    請求項2に記載のリニアソレノイドバルブ。
  4. 前記入力ノッチ及び前記排出ノッチの一方又は両方は、第1ノッチと、前記軸方向における前記接続面からの長さ寸法が前記第1ノッチより大きくかつ前記基部側の幅方向における幅寸法が前記第1ノッチより小さい第2ノッチと、を含んで形成され、前記第2ノッチの先端が前記第1ノッチの先端よりも前記第1ノッチ及び前記第2ノッチが形成されたランド部の前記軸方向における中央側に位置する、
    請求項3に記載のリニアソレノイドバルブ。
  5. 前記入力ノッチは、前記第1ノッチである第1入力ノッチと、前記第2ノッチである第2入力ノッチと、を含んで形成され、
    前記排出ノッチは、前記第1ノッチである第1排出ノッチと、前記第2ノッチである第2排出ノッチと、を含んで形成され、
    前記第1入力ノッチは、前記第1排出ノッチより前記軸方向の長さ寸法が大きい、
    請求項4に記載のリニアソレノイドバルブ。
  6. 前記第2入力ノッチは、前記摺動面の周方向において前記第1入力ノッチと重なる位置で、かつ前記第1入力ノッチの前記先端部に形成され、
    前記第2排出ノッチは、前記摺動面の周方向において前記第1排出ノッチと重なる位置で、かつ前記第1排出ノッチの前記先端部に形成された、
    請求項5に記載のリニアソレノイドバルブ。
  7. 前記複数のランド部のうち1つとして、流出絞りランド部を有し、
    前記流出絞りランド部は、前記スプールが前記第1位置に位置している場合において、前記入力ポートに入力される入力油圧を、前記軸方向の前記入力ポートの側の接続面により堰き止めかつ前記出力ポートと前記排出ポートとを連通させ、前記スプールが前記第2位置に向けて移動することで、前記入力油圧を前記出力ポートから流出させ、前記出力ポートから出力される出力油圧を調圧可能に構成され、
    前記入力ノッチ及び前記排出ノッチは、前記流出絞りランド部の摺動面の前記軸方向における両端部に形成された、
    請求項4乃至6のいずれか1項に記載のリニアソレノイドバルブ。
  8. 前記複数のランド部のうち、流入絞りランド部と、排出絞りランド部と、を有し、
    前記流入絞りランド部は、前記スプールが前記第1位置に位置している場合において、前記入力ポートに入力される入力油圧を前記摺動面により堰き止め、前記スプールが前記第2位置に向けて移動することで、前記入力油圧を前記入力ポートから流入させ、前記出力ポートから出力される出力油圧を調圧可能に構成され、
    前記排出絞りランド部は、前記スプールが前記第4位置に位置している場合において、前記出力ポートに生じている出力油圧を、前記軸方向の前記出力ポートの側の接続面により堰き止め、前記スプールが前記第3位置に向けて移動することで、前記出力油圧を前記排出ポートから流出させ、前記出力ポートから出力される出力油圧を調圧可能に構成され、
    前記入力ノッチは、前記流入絞りランド部の摺動面の前記軸方向における前記出力ポート側の端部に形成され、
    前記排出ノッチは、前記排出絞りランド部の摺動面の前記軸方向における前記出力ポート側の端部に形成された、
    請求項4乃至6のいずれか1項に記載のリニアソレノイドバルブ。
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