JP2609289B2 - 制御弁 - Google Patents

制御弁

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液圧制御弁に関し、特に電動油圧パイロット
作動制御弁に関する。
［従来の技術とその問題点］ コストを低下させ作動を改善するため、電動油圧式の
制御弁の使用が増加している。このような弁の応用例と
しては、車両のトラスミッション即ち変速機のための電
動油圧制御装置がある。このような応用においては、弁
は、要求されたときに全システム圧力を供給できる能力
と、油の粘度変化及び供給圧力の変化を補償できる能力
とを有する必要がある。また、このような弁では、好適
には、全ポンプン圧力以下の圧力を供給されたときに
も、システム全体を安定に維持すべきである。更に、こ
のような弁は、好適には、ソレノイドに電流が流れない
場合に、負荷ポートをポンプ即ち排液槽に接続させるよ
うに構成すべきである。
［発明の目的］ 本発明の目的は、全ポンプ圧力即ち全供給圧力以下の
圧力を供給されたときに安定性を維持する、電流で制御
され比例作動する電動油圧弁を提供することである。
本発明の別の目的は、完全に開いたとき負荷手段へ全
システム圧力を供給する電動油圧弁を提供することであ
る。
本発明の他の目的は、圧油の粘度の変化及び供給圧力
の変化を補償できる電動油圧弁を提供することである。
［発明の構成及び作用］ 上記目的を達成するため、本発明の制御弁は、負荷ポ
ートとポンプポートと排液槽ポートとの間の連通を制す
べくハウジング内で可動なメインスプールを具備する。
メインスプールはソレノイド作動パイロット弁により制
御されるパイロット圧力の影響で運動できる。フィード
バック通路は、安定性を維持するため負荷圧力をパイロ
ット弁に連通させる。パイロット弁は、ポンプと負荷ポ
ートとの間の連通を完全に生じさせるようにパイロット
弁及びメインスプールが動いたときに、ポンプと負荷ポ
ートとの間での圧力降下を最小にすべく、パイロット弁
が所定量以上運動した際に、フィードバック通路を閉じ
る。フィードバック通路が閉じると、油の漏洩も減少す
る。その理由は、フイードバック経路が閉じ、メインス
プールが負荷の帰還を阻止するからである。
［実 施 例］ 弁10は内部を貫通するボア14を有するマニホールド即
ちハウジング12を具備する。ボア14はパイロット供給ポ
ート16及び負荷供給ポート18を介して液圧源に連通して
いる。パイロット供給ポート16及び負荷供給ポート18は
同一の液圧源に接続可能である。しかし、ある応用にお
いては、パイロット供給ポート及び負荷供給ポートを別
系統に維持する必要があり、この場合、パイロット供給
ポート及び負荷供給ポートはそれぞれ別の液圧源に接続
する。ボア14は、排液槽又は帰還ポート20を介してリザ
ーバに連通し、また、負荷ポート24を介して負荷手段即
ち流体モータ22に連通する。
弁ボア14の一端はソレノイド組立体28を支持する中空
アーマチュアハウジングの基部16を螺合接続している。
ソレノイド組立体28はアーマチュアハウジングキャップ
30と、アーマチュアハウジング32と、ソレノイドコイル
34と、ワッシャ38及び40により保持されたカバー36とを
有する。
ハウジング12及び基部26は中空の弁スリーブ42を収容
し、弁ボア44が弁スリーブ42を貫通している。スリーブ
42はネジ付フランジ43によりアーマチュアハウジング32
に螺合固定してある。半径方向の通路46はボア44を負荷
供給ポート18に連通している。半径方向の負荷通路48は
ボア44を負荷ポート24に連通している。半径方向の通路
50はボア44を帰還ポート20に連通している。
パイロットフィードバック通路52は弁スリーブ42を通
って実質上軸方向に延び、パイロット供給ポート16の反
対側にスリーブ42の端部に負荷ポート24を連通してい
る。好適には、フィルター付オリフィス54をパイロット
フィードバック通路52内に配置する。環状の円筒形空間
56が弁スリーブ42の一部とアーマチュアの基部26とを分
離している。フランジ43の一側に設けた平坦部57は空間
56と帰還ポート20との連通を許容する。軸方向に離間し
た半径方向のポート58,60,62は弁ボア44を環状空間56に
連通して、帰還圧力の変動に応答する弁の内部相互作用
を最小化する補助を行なう。
スリーブ42はランド部72,74,76を有する中空弁部材70
を滑動可能に密封的に収容する。パイロット供給通路78
は弁部材70を貫通し、パイロット供給ポート16をランド
部76に隣接するパイロット室80に連通している。ランド
部74の運動が負荷ポート24と帰還ポート20との間の連続
及び負荷ポート24と負荷供給ポート18との間の連通を制
御する。好適には、パイロット供給通路78内にフィルタ
ー付オリフィス82を設ける。ランド部74に設けた複数個
のノッチ（第３図に明示する）が円滑な流れ制御特性を
提供する。
弁スリーブ42及びアーマチュアの基部26は、基部26の
環状肩部91及びスリーブ42の端部に密封係合するフラン
ジ92を一端に具備した中空円筒状のパイロット弁ハウジ
ング90を収容する。盲ボア94がハウジング90内でフラン
ジ92から軸方向に延びている。一対の環状グルーブ96,9
8は半径方向のポート58,60にそれぞれ連通している。一
対の半径方向の通路100,102は盲ボア94をグルーブ96,98
にそれぞれ連通している。パイロット室80は軸方向の通
路104,105及び対応する半径方向の通路106,107により盲
ボアに連通している。盲ボア94は半径方向の通路108及
び環状グルーブ110を介して半径方向のポート62に連通
している。盲ボア94は半径方向のポート112,113を介し
てパイロットフィードバック通路52にも連通している。
パイロット室80内に位置してバネ114は、ハウジング9
0及び中空弁部材70に係合し、負荷ポート24が帰還ポー
ト20に連通し負荷ポート24と負荷供給ポート18との連通
が遮断される位置へハウジング90から離れるように弁部
材70を押圧する。
アーマチュアの基部26内に収容したパイロット弁部材
120はパイロット弁ハウジング90の盲ボア94内に滑動可
能に収容してある。パイロート弁部材120はランド部122
と、（平衡グルーブを具備した）ランド部124と、シャ
フト130により連結されたランド部126,128とを有する。
半径方向の通路132はランド部124,126間でシャフト130
を貫通する。半径方向の通路134はランド部126,128間で
シャフト130を貫通する。軸方向のボア136は通路132,13
4からランド部128に近いシャフト130の端部まで延びて
いる。ボア136の減径部分は半径方向の通路132と半径方
向の通路134との間で流れ絞り部即ちオリフィス137を形
成する。
中空で実質上円筒状のアーマチュア140はフィードバ
ック室162内にあるソレノイド組立体28の内部まで滑動
できる。段付ボア142はアーマチュア140を貫通し、肩部
144を形成している。パイロット弁部材120のランド部12
8はボア142の大径部分に収容され、肩部144と係合す
る。ネジ付孔150はスペーサネジ152を収容する。アーマ
チュア140はテフロン製滑りリング（図示せず）を受入
れる２つの環状グルーブを有する。滑りリングはソレノ
イドボア内でアーマチュアを一層同心的に保持する補助
をなし、従って磁気による側方負荷を減少させる。テフ
ロン製の滑りリングはまた、アーマチュアがボア内で動
くときに滑り摩擦を減少させる補助をも果す。
キャップ30内に調整ピストン160が収容してある。ピ
ストン160、キャップ30、アーマチュアハウジング32、
基部26、パイロット弁ハウジング90及びパイロット弁部
材120は共働してフィードバック室162を包囲する。アー
マチュア140はフィードバック室162内に位置する。パイ
ロットバネ164もまたピストン160とパイロット弁部材12
0のランド部128との間でフィードバック室162内に位置
し、アーマチュア140を部分的に収容している。
次に、作動を説明する。
コイル34が去勢状態にあり弁10が第１図の位置にある
ときには、パイロット室80内の圧力は供給圧力に等し
い。その理由は、供給ポート16がフィルター付オリフィ
ス82及び通路78を介してパイロット室80に連通している
からである。
また、この去勢状態においては、負荷ポート24はフィ
ードバック室162、フィルター付オリフィス54、パイロ
ットフィードバック通路52、半径方向の通路112,113、
半径方向の通路134、軸方向のボア136及びボア142に連
通している。
コイル34を付勢したとき、アーマチュア140及びパイ
ロット弁部材120はメイン弁部材70から離れるように動
く。パイロット弁部材120のランド部124が半径方向の通
路106,107の縁部を通過したとき、パイロット室80は軸
方向の通路104,105、半径方向の通路106,107、ボア94、
半径方向の通路102、環状グルーブ98、半径方向の通路6
0、環状空間56及び平坦部57を介して帰還ポート20に連
通する。その結果、パイロット室80内の圧力が低下し、
メイン弁部材70を第１図の上方へ動かし、負荷ポート24
と供給ポート18との間の連通を生じさせると共に、負荷
ポート24と帰還ポート20との間の連通を遮断する。
パイロット弁部材120の最初の運動部分の期間中、負
荷ポート24とフィードバック室162との間の連通は維持
されたままである。この圧力フィードバック特性が油粘
度の変化及び供給圧力の変動を補償する。また、パイロ
ット弁は平坦部57、環状空間56、半径方向のポート58及
び半径方向通路100を介して排液槽圧力に関連し、パイ
ロット弁部材120の底部に関連する。この関連性のた
め、弁の調整を行なうための起点が得られる。しかし、
全負荷圧力が必要になった場合、パイロット弁部材120
は第１図の上方へ更に動いて、ランド部126を半径方向
通路112,113を横切って動かしこれらの通路を遮断し、
それによって負荷ポート24とフィードバック室162との
間の連通を遮断する。このため、フィードバック室162
内の圧力が低下する。その理由は、フィードバック室16
2が環状空間56、半径方向のポート62、半径方向通路10
8,110、半径方向通路132、オリフィス137及び軸方向の
ボア136,142を介して帰還ポート20に連通しているから
である。フィードバック室162内の帰還圧力が低下する
と、ソレノイドコイル34がアーマチュア140及びパイロ
ット弁部材120を完全に持上げ、それによってメイン弁
部材70を完全に持上げ、供給ポート18と負荷ポート24と
の間の完全なる連通を生じさせる。
［発明の効果］ 本発明に係る弁は、以上の如き構成、作用を有するも
のであり、負荷ポートからの流体圧力を、負荷フィード
バック通路を通してパイロット弁部材に連通し、それに
基づきメイン弁部材を制御するようにしているので、負
荷への流体供給を安定して行うことができる。また、フ
ィードバック弁手段により負荷フィードバック通路を遮
断できるようにしたので、当該弁が完全に開いたときな
どに、ポンプからの流体を全て負荷に供給することがで
きる。従って、前述の所期の目的を達成できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る電動油圧弁の部分縦断面図、 第２図は本発明に関連する弁スリーブの部分断面立面
図、 第３図は本発明に関連するメイン弁部材を示す立面図、 第４図は本発明に関連するパイロット弁ハウジングの縦
断面図、 第５図は本発明に関連するパイロット弁ハウジングの端
面図、 第６図は本発明に関連するパイロット弁部材を示す立面
図、 第７図及び第８図は本発明に関連するアーマチュアのそ
れぞれ立面図及び端面図である。 符号の説明 10……弁、12……ハウジング 14……ボア 16……パイロット供給ポート 18……負荷供給ポート、20……帰還ポート 22……負荷手段、24……負荷ポート 42……弁スリーブ、44……弁ボア 48……負荷通路 52……パイロットフィードバック通路 70……弁部材 72,74,76……ランド部 78……パイロット供給通路、80……パイロット室 90……パイロット弁ハウジング 120……パイロット弁部材 162……フィードバック室

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】弁において、 弁ボアを内部に具備し、この弁ボアを圧力源に連通する
    供給ポートと、前記弁ボアをリザーバに連通する帰還ポ
    ートと、前記弁ボアを液圧負荷手段に連通する負荷ポー
    トとを有するハウジングと、 前記ポート間の流体連通を制御すべく前記弁ボア内で可
    動なパイロット制御メイン弁部材と、 前記メイン弁部材の運動を制御すべく可動な圧力応答パ
    イロット弁部材と、 前記負荷ポートからの流体圧力を前記圧力応答パイロッ
    ト弁部材に連通する負荷フィードバック通路と、 前記負荷フィードバック通路を介しての流体の連通を許
    容又は遮断するためのフィードバック弁手段と、 を備えてなることを特徴とする弁。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の弁におい
    て、前記パイロット弁部材が所定の運動を行なったとき
    に、前記フィードバック弁手段が前記負荷フィードバッ
    ク通路を閉じる弁。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の弁におい
    て、前記負荷フィードバックの通路の一部が前記パイロ
    ット弁部材の一部を貫通して延びている弁。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項に記載の弁におい
    て、前記ハウジング及び前記メイン弁部材がパイロット
    室を形成し、前記ハウジング及び前記パイロット弁部材
    がフィードバック室を形成し、前記フィードバック通路
    が前記負荷ポートからの流体圧力を該フィードバック室
    に連通する弁。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載の弁におい
    て、前記帰還ポートを前記フィードバック室に連通する
    帰還フィードバック通路を更に備えた弁。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第５項に記載の弁におい
    て、前記帰還フィードバック通路の一部が前記パイロッ
    ト弁部材を貫通して延びている弁。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第５項に記載の弁におい
    て、パイロット弁ボアを内部に具備し、このパイロット
    弁ボアに連通した第１ポートと、該パイロット弁ボアに
    連通した第２ポートとを有し、前記パイロット弁ボアと
    前記第１ポートとで前記負荷フィードバック通路の一部
    を形成し、前記パイロット弁ボアと前記第２ポートとで
    前記帰還フィードバック通路の一部を形成しているパイ
    ロット弁ハウジングを備え；前記パイロット弁部材が、
    前記パイロット弁ボア内で可動であり、一端で前記フィ
    ードバック室に連通する軸方向の通路を内部に備え、こ
    の軸方向通路と交差し前記負荷フィードバック通路の一
    部を形成する第１の半径方向ポートと、前記軸方向通路
    と交差し前記帰還フィードバック通路の一部を形成する
    第２の半径方向ポートと、これらの第１及び第２半径方
    向ポート間に位置したランド部とを有し、該ランド部
    が、前記パイロット弁ハウジングの前記第１ポートと前
    記パイロット弁部材の前記第１の半径方向ポートとの間
    の連通を許容又は遮断すべく前記パイロット弁ボアの壁
    と共働するようにしてなる弁。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第７項に記載の弁におい
    て、前記軸方向通路が、前記第２半径方向ポートと前記
    フィードバック室との間の流れ絞り部を有する減径部分
    を備えた弁。
  9. 【請求項９】弁において、 弁ボアを内部に画定し、この弁ボアを圧力源に連通する
    供給ポートと、前記弁ボアを流体リザーバに連通する帰
    還ポートと、前記弁ボアを負荷手段に連通する負荷ポー
    トとを有するハウジングと、 前記ハウジングと共働してパイロット室を画定し、前記
    弁ボア内に収容され、前記負荷ポートと前記帰還ポート
    と前記供給ポートとの間の流体連通を制御すべく前記パ
    イロット室内の流体圧力の変化に応答して可動なメイン
    弁部材と、 前記供給ポートを前記パイロット室に連通するパイロッ
    ト供給通路と、 前記帰還ポートを前記パイロット室に連通するパイロッ
    ト帰還通路と、 前記パイロット室と前記パイロット帰還通路との間の流
    体連通を制御すべく前記ハウジング内で可動であり、フ
    ィードバック室を画定すべく前記ハウジングと共働し、
    該フィードバック室内の流体圧力により、前記パイロッ
    ト室と前記帰還パイロット通路との間の連通を遮断する
    方向へ押圧されるパイロット弁部材と、 前記負荷ポートを前記フィードバック室に連通するフィ
    ードバック通路と、 該フィードバック通路を通しての流体連通を制御するた
    めのフィードバック弁手段と、 を備えてなることを特徴とする弁。
  10. 【請求項１０】特許請求の範囲第９項に記載の弁におい
    て、前記パイロット室と前記パイロット帰還通路との間
    の連通を生じさせる方向へ前記パイロット弁部材が所定
    量以上動いたとき、前記フィードバック弁手段が前記フ
    ィードバック通路を遮断する弁。
  11. 【請求項１１】特許請求の範囲第９項に記載の弁におい
    て、前記フィードバック通路の少なくとも一部が前記パ
    イロット弁部材の少なくとも一部を貫通して延びている
    弁。
  12. 【請求項１２】特許請求の範囲第９項に記載の弁におい
    て、前記フィードバック通路の少なくとも一部が前記ハ
    ウジングの一部を貫通して延びている弁。
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