JP3457970B2 - 流体バルブアセンブリ及びそれを使用した圧力調整装置 - Google Patents

流体バルブアセンブリ及びそれを使用した圧力調整装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は流体バルブアセンブ
リ、及びこの流体バルブアセンブリを使用した流体の圧
力を調節するための圧力制御装置すなわち圧力調整装置
に関する。さらに詳しくは、この発明は例えば自動車の
オートマチックトランスミッションの制御システムに使
用できる圧力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、自動車のオートマチックトラ
ンスミッションの制御システムに使用するための様々な
圧力制御装置が提案されてきている。こうした制御装置
の中には位置決め可能な流体圧力スプールバルブを有す
るものがある。この場合において、流体圧力の大きさは
アーマチュア及びそれと協同するサーボオリフィスによ
って決定される。すなわち、このような圧力制御装置の
中の一部のものにおいては、アーマチュアがサーボオリ
フィスに近づくにつれて、スプールバルブに作用してそ
の位置を決める流体圧力は大きくなる。
【０００３】さらに、このような従来の装置において
は、ばね部材を使用してアーマチュアをサーボオリフィ
スに対して弾性的に付勢することは通常行われているこ
とである。通常、これは軸方向に延びるばねシート部材
をばね部材の一端に係合させるとともにそれを取り囲ん
でいる他の構成部材に対してねじ式に係合させることに
よって実現される。このような構成により、ばねシート
部材はそれを取り囲んでいる構成部材に対して軸方向に
可動となり、例えばそれに対する予荷重としてのばね部
材の調節が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の圧力制御装置は問題点がある。その問題点とは、
装置を構成する種々の動作部材の同心度が臨界公差に維
持されなくてはならないが、必要な公差を常に維持する
ことは製造上困難であるという点である。このような同
心度に関する問題点はばねシート部材においても発生す
る。この発明は上述した問題の解決を主な目的としてい
る他、それに付随する従来技術の問題を解決することを
目指している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の圧力調整装置
は、第１及び第２のハウジング部を有するハウジング
と、前記第１のハウジング部に取付けられた電磁コイル
と、前記電磁コイルの中に配置された磁極部材と、バル
ブ着座部材と、バルブ着座部材によって囲繞された流体
通路と、少なくとも部分的に電磁コイルの中に配置され
たアーマチュアと、スプールバルブと、第２のハウジン
グ部の中に形成された流体流入用の第１の流路と、第２
のハウジング部の中に形成されている流体流出用の第２
の流路と、第２のハウジング部の中に形成された流体流
出用の第３の流路と、第４の流路と、第１及び第２の動
作端を有する弾性部材と、調節部材とを有し、磁極部材
が磁極部材端面部を有し、アーマチュアがアーマチュア
端面部を有し、アーマチュアはアーマチュア端面部が磁
極部材端面部と並置されるように磁極部材に対して配置
され、第２のハウジング部が円筒状内部チャンバを有
し、スプールバルブが円筒状内部チャンバの中に配置さ
れこの円筒形状内部チャンバに対して可動であるととも
にアーマチュアに対して相対的に可動であり、スプール
バルブが少なくとも軸方向に位置が揃えられた第１及び
第２の円筒状バルブ部を有し、スプールバルブはさらに
軸方向に延びる本体を有し、この軸方向に延びる本体が
第１及び第２の円筒状バルブ部の間に配置されていてこ
れらを相互に連結しており、本体は比較的小さな横方向
の断面を有していてこの本体と円筒状内部チャンバとの
間かつ軸方向における第１及び第２の円筒状バルブ部の
間に環状のチャンバを形成し、第１の流路が第１の円筒
状バルブ部と並置されていて第１のバルブ部によって制
御され、第２の流路が環状のチャンバと連通し、第３の
流路が第２の円筒状バルブ部と並置されていて第２のバ
ルブ部によって制御され、第４の流路が流体流入用の第
１の流路と流体通路との間を連通しており、アーマチュ
アが移動して流体通路から流出する流体の流れを最も制
限するとき、流体の圧力がスプールバルブを所定の方
向、すなわち第２のバルブ部が環状のチャンバから流出
して流体流出用の第３の流路を通り流体溜の方へ流れる
流体を少なくともさらに制限し、第１のバルブ部が流体
流入用の第１の流路を通って環状のチャンバの中に入り
流体流出用の第２の流路から出て流体が作用すべき部分
へ流れる流体に対する制限を緩くするような方向へ移動
させ、弾性部材の第１の動作端はアーマチュアに対して
動作可能に係合され、弾性部材の第２の動作端は調節部
材に対して動作可能に係合され、さらに調節部材は少な
くとも２つの調節部材セグメントより構成されている。
【０００６】この発明の一般的及び特殊な目的は、添付
図面に基づいた以下の説明から明かになろう。
【０００７】
【実施例】以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例
を説明する。図１に示されているように、圧力調節アセ
ンブリあるいは圧力調整装置１０はハウジング１２を有
する。ハウジング１２は図面に示されているようにハウ
ジング部１４，１６を有する。
【０００８】ハウジング部１４は電磁モータ１８を有す
る。図に示されるように、電磁モータ１８はボビン２０
を有する。ボビン２０は管状部２２を有し、管状部２２
には半径方向外側へ延びる軸方向に離間されたフランジ
部２４，２６が設けられている。管状部２２の周囲には
電磁コイル２８が軸方向にフランジ部２４，２６の間に
取付けられている。フィールドコイル２８の導体端部は
コンタクトあるいはターミナル３０，３２にそれぞれ接
続されている。
【０００９】ボビン２０は誘電体のプラスチック材料か
ら形成されており、その上側のフランジ部２４にはボス
状の部分が設けられている。ボス部材の一つは参照番号
３４で示されている。ボス部材の各々はターミナル３
０，３２を受容し、保持している。図に示されている実
施例においては、このボス部材はフランジ部２４と一体
に形成されている。各ボス部材は半径方向に対しては同
じ距離の位置に設けられているが角度方向には互いに離
間されている。
【００１０】誘電体プラスチックからなるリング状部材
３６は二つの反転されたカップ状部材を有する。カップ
状部材の一つは参照番号３８で示されている。カップ状
部材の各々は二つのボス部材を受容している。反転され
たカップ状部材の各々にはスロット４０が設けられてお
り、スロット４０の中に各ターミナル３０，３２を通せ
るようになっている。
【００１１】ハウジング本体あるいはハウジング部１６
の環状のフランジ部４２は、ハウジング本体あるいはハ
ウジング部１４の内側円筒面の中にこれと当接した状態
で受容されている。環状あるいはリング状の磁束リング
４４は同様に、軸方向にフランジ部４２と当接した状態
でハウジング部１４に受容されており、ダイヤフラム４
６の外側周辺部はシール性を保った状態で磁束リング４
４とフランジ部４２との間に保持されている。磁束リン
グ４４には軸方向に延びる円筒形状の通路４８が形成さ
れている。通路４８は円筒状のスリーブ部材５０の軸方
向に延びる円筒部４９を密着した状態で受容している。
スリーブ部５０には環状の当接用ショルダ５２が設けら
れている。当接用ショルダは、磁束リング４４に設けら
れた（図１において）上方へ向いた環状の当接面と当接
する。
【００１２】磁束リング４４とボビン２０を軸方向にお
いて互いに反対方向へ絶えず弾性的に付勢するために、
リング状あるいは環状の波型ばね５４が設けられてい
る。
【００１３】カップ状の円筒形状のアーマチュア５６が
軸方向に延びる円筒形状の内側表面すなわちスリーブ部
材５０の通路５８の中に摺動可能に受容されている。ア
ーマチュア５６の下端には比較的小さい径を有する軸方
向に延びる円筒部６０が設けられている。図からわかる
ように、円筒部６０はその周囲においてダイヤフラム４
６の内側周辺部を受容している。ダイヤフラム４６の内
側周辺部は圧着された保持リングによって円筒部６０の
上に保持されている。
【００１４】円筒形状の通路５８の上方には円筒形状の
磁極部材６２が配置され、この磁極部材６２の外側には
ねじ部６４が設けられている。ねじ部６４は上側の管状
あるいはリング状の磁束リング６８の内側のねじ部６６
と係合し協働する。参照番号７０で表されているよう
に、磁束リング６８には隙間状の通路あるいは開口部が
設けられており、図面では参照番号３８によって表され
ている反転されたカップ状部材の一つがその中に受容さ
れる。
【００１５】図面からわかるように、ハウジング部１４
の両方の端部７２，７４が上側の磁束リング６８とハウ
ジング部１６のフランジ部４２の軸方向外側表面の上に
設置されると、上側の磁束リング６８の内側環状当接面
あるいはショルダ７６がボビン２０に対して（フランジ
部４２の方向へ）付勢される。一方、フランジ部４２が
スリーブ部材５０のショルダ５２に当接する下側の磁束
リング４４を介して、スリーブ部材５０を上側の磁束リ
ング６８へ向けて付勢する。その結果、スリーブ部材５
０及びボビン２０が軸方向に相対的に移動する。この移
動はスリーブ部材５０の端面５９と磁束リング６８の端
面６９とが接触することによって停止される。組立時に
おいては、波型ばね５４の作用で、ボビン２０が磁束リ
ング４４側へ移動する。また、組立が完了すると、波型
ばね５４によって、ボビン２０が磁束リング６８に対し
て動作可能に当接した状態に保持される。
【００１６】上記説明から明らかなように、スリーブ部
材５０の端面５９、磁束リングの管状部６７の端面６９
及びショルダ５２の作用によって、組立時及び端部７
２，７４の成形時において、アセンブリ（特に、ボビン
２０及び電磁コイル２８）が軸方向に必要以上に押圧さ
れることはない。
【００１７】管状部６７及びスリーブ部材５０の外形は
それぞれ１５．８２mm−１５．９３mmに設定されてお
り、ボビン２０の管状部２２の内径は１５．９５mm−１
６．０６mmに設定されている。したがって、ボビン２０
は管状部６７及びスリーブ部材５０の外面にほぼ密着し
た状態で嵌挿されることになる。なお、スリーブ部材５
０は非磁性ステンレススチールで形成されている。
【００１８】図１に明示されているように、ばねシート
部材すなわち調節部材８０には圧縮コイルばねすなわち
弾性部材８８によって所定の押圧力が加えられている。
調節部材８０は調節部材本体８１，８３より成ってい
る。図２，３に示されているように、調節部材本体８１
は本体部８２，８４から成る。本体部８２，８４はそれ
ぞれ円筒状に形成されている。一方の本体部８２の外面
には極部材６２の内面に形成されたねじ部８６に対して
係合可能なねじ部８５が形成されている。他方の本体部
８４には横方向に延びる通路８７が形成されている。こ
の通路８７により、本体部８４内に形成された軸方向に
延びる通路９３と本体部８４の回りに形成されている環
状空間８９（図１）とが連通される。通路９３内には流
量制限部材９５（図１）が配置されている。また、図１
から容易にわかるように、通路８７は、通路８９を通じ
て、極部材６２の端面９８とアーマチュア５６の端面１
００との間に形成されている環状通路と連通している。
この環状通路内には環状のスペーサ１０４が配置されて
いる。このスペーサ１０４は半硬質の真鍮などの非磁性
材料から形成されている。
【００１９】調節部材８０の上端にはソケット状のツー
ル係合用ソケット９２が設けられており、調節部材本体
８１をねじによって磁極部材６２に対して軸方向に調節
できるようになっている。一方、磁極部材６２に対する
ツール係合用ソケットはその軸方向上端に設けられた複
数のリセス９４の形に形成されており、スパナレンチな
どと係合して磁極部材６２をねじによって磁束リング６
８及びその環状部６７に対して調節できるようになって
いる。
【００２０】アーマチュア５６の軸方向（図１及び６に
おいて）下側のショルダ７９には、その中を貫く通路あ
るいは導管１０６が形成されている。導管１０６は円筒
部６０の軸方向外側の領域からアーマチュア５６のチャ
ンバあるいは通路７８まで連通している。図１に示され
るように、導管１０６内には流量制限通路１１０を有す
る流量制限部材１０８が配置されている。図１に明示さ
れているように、流体は流量制限通路１１０を通って通
路７８に流入し、調節部本体８３の周囲を通って環状空
間８９に流入する。さらに、流体は流量制限部材９５を
有する通路９３へと流入し、ツール係合用ソケット９２
によって形成された空間を通って圧力Ｐｓに設定された
流体溜へと導かれる。このような経路で流される流体
は、装置内部に形成されている上記経路を形成する空間
以外の様々な空間にも流入するため、電磁モータ１８内
に存在する空気が効果的に外部に追い出される。また、
流体はアーマチュア５６の円筒状の外面とスリーブ部材
５０の通路５８との間の空間内にも流入し、両者の間の
潤滑剤として機能する。図４，５に示されているよう
に、調節部材本体８３は円筒状の本体部１０１を有し、
その一方の端部には弾性部材８８の端部を嵌合させるた
めの突起部１０３が形成されている。この突起部１０３
の外径は本体部１０１の外径よりも小径に設定されてい
るため、本体部１０１の下面には環状のショルダ１０５
が形成され、弾性部材８８の端部がこのショルダ１０５
に対して動作可能に係合する。本体部１０１の他方の端
部すなわち上流端部１０７はほぼ平面となっている。一
方、図１，２，３を参照するとわかるように、この上流
端部１０７と対向する調節部材本体８１の下流端部１０
９は平面ではなく球面とされている。したがって、図１
に示されるように、調節部材本体８１，８３（この両者
によって調節部材８０が構成される）が相互に係合され
た状態において、調節部材本体８１を回して極部材６２
内にねじ込むと、球面状の下流端部１０９が平面状の上
流端部１０７に当接し、調節部材本体８３によって弾性
部材８８が圧縮される。このように、調節部材８０を調
節部材本体８１，８３で構成し、これら部材を相互に当
接する球面状の下流端部１０９と平面状の上流端部１０
７とを介して係合させたことにより、調節部材本体８３
が通路７８の内面に対して傾斜することはなくなる。し
たがって、構成部材の同心度、例えば通路７８、調節部
材本体８３の本体部１０１及び調節部材本体８１の同心
度を臨界公差に制御する必要がない。当然のことである
が、調節部材８０が調節部材本体８１，８３とから成っ
ていても、これら両本体８１，８３が一体化又は相互結
合されているならば、同心度の問題は解決されない。さ
らに、調節部材本体８１の下流端部１０９と調節部材本
体８３の上流端部１０７の形状（図３，５）を上記と逆
にすると、上記のような効果は得られない。その理由
は、下流端部１０９が平面状に形成されるとともに上流
端部１０７が球面状に形成されると、調節部材本体８３
は通路７８内において傾斜し易いので、アーマチュア５
６の正常な動作が阻害され得るからである。下流端部１
０９及び上流端部１０７の面形状を上記のようにしたこ
とにより、下流端部１０９は上流端部１０７に対してほ
ぼ点接触し、この接触点を介して伝達される押圧力は弾
性部材８８のほぼ軸線上において調節部材本体８３に加
えられる。
【００２１】ハウジング部１６はハウジング本体１１２
を有する。ハウジング本体１１２のフランジ部４２は外
側円筒表面１１４を有する一体化された部分を有する。
外側円筒表面１１４は、自動車のパワートランスミッシ
ョン装置１２０に取付けられた支持部材１１８の内側円
筒表面１１６の中に受容されている。図面からわかるよ
うに、非磁性材料からなるハウジング本体１１２は適当
なフランジ部１２２を有し、ハウジング本体１１２はこ
のフランジ部１２２によって支持部材１１８へ固定され
ている。
【００２２】アルミニウム合金から形成されたスプール
バルブ部材１２４は軸方向に離間された第１及び第２の
管状のバルブ本体１２５，１２７を有する。バルブ本体
１２５，１２７には外側円筒表面１２６，１２８がそれ
ぞれ設けられている。スプールバルブ部材１２４は、少
なくとも軸方向に延びる第１の円筒状の通路１３０と軸
方向に延びるそれよりも径の小さい第２の円筒状の通路
１３２とを有する通路と協働し、その中に摺動可能に受
容されている。通路１３０と通路１３２は互いに連通し
ている。図に示されているように、バルブ本体１２５は
通路１３０の中に密着した状態で摺動可能に受容されて
おり、一方、バルブ本体１２７は通路１３２の中に密着
した状態で摺動可能に受容されている。
【００２３】バルブ本体１２５，１２７は軸方向に延び
る中間の本体部分１３４によって互いに結合されてい
る。本体部分１３４は径の小さい一つあるいは複数の外
側円筒表面を有していて、通路１３０，１３２と組み合
わさることによって環状の通路あるいは制御チャンバ１
３６を形成している。スプールバルブ部材１２４には軸
方向に延びる通路あるいは導管１３８が設けられてい
る。導管１３８はバルブ本体１２５の中に軸方向に形成
されたリセスあるいはキャビティ１４０と較正制限流路
１４２に連通している。制限流路１４２は周囲に形成さ
れた環状のリセスあるいは溝１４６と導管１４４を介し
て連通している。
【００２４】非磁性材料から形成された円筒形状のポペ
ットバルブ着座部材あるいはバルブ着座部材１４８がバ
ルブハウジングあるいはバルブ本体１１２に設けられた
リセス１５０の中へシールを保った状態で圧入されてい
る。図に示された実施例においては、チャンバ１５２が
バルブ本体１２５の軸方向に形成されている。チャンバ
１５２はバルブ本体１２５の外側円筒表面１２６よりも
大きな径を有する。バルブシート部材１４８の中央を貫
いて延びる通路あるいは開口部１５４がキャビティある
いはチャンバ１５２とキャビティ１４０とに連通してい
る。アーマチュア５６が（図１において）最も下の位置
にあるような状態に圧力調整装置１０があるとき、通路
あるいは導管１０６の周囲に形成されたアーマチュア５
６の環状のバルブ表面１５６は、協働するバルブ着座部
材１４８のバルブ着座用表面１５８へシール性を保った
状態で当接している。
【００２５】ダイヤフラム４６とハウジング部１６のフ
ランジ部４２との間にはチャンバ１６０が形成されてい
る。ハウジング部１６に形成された複数の開口部あるい
は通路１６２はチャンバ１６０と比較的低い参照圧力あ
るいは流体溜の流体圧力Ｐｓの領域との間を連通してい
る。説明のために、圧力調整装置１０及びこれと協働す
る支持部材１１８は比較的低い参照流体圧力あるいは流
体溜圧力Ｐｓに置かれていると仮定する。
【００２６】ハウジング本体１１２の外側円筒表面１１
４の中には周囲上に第１のリセスあるいは溝１６４が形
成されており、一方、内側の通路１３２の中には周囲上
に第２のリセスあるいは溝１６６が形成されている。半
径方向に延びる複数の通路あるいは導管１６８がリセス
あるいは溝１６４，１６６の間を完全に連通させてい
る。比較的高い圧力の流体を供給するために、内側の環
状の溝１６６と導管１６８と環状のリセスあるいは溝１
６４と導管あるいは通路１７２とを介して、比較的高い
圧力の源あるいは圧力供給装置１７０が環状の流路ある
いは溝１４６と連通している。
【００２７】同様に、外側円筒表面１１４の中へは周囲
上に環状の溝あるいはリセス１７４が形成されており、
複数の導管あるいは開口部１７６によって内側のスペー
スあるいは制御チャンバ１３６と連通されている。流体
圧力が作用し、スプールバルブ部材１２４によって調節
され決定される制御装置１７８は、導管あるいは通路１
８０を介して制御チャンバ１３６と導管あるいは開口部
１７６と流体リングあるいはリセス１７４に連通してい
る。
【００２８】ハウジング本体１１２の通路１３０の中に
は別の環状の溝あるいはリセス１８２が周辺上に形成さ
れており、導管あるいは通路１８４を介して流体溜圧力
の前記領域と連通するように配置されている。
【００２９】円盤状の端部キャップ部材１８６がハウジ
ング部あるいはハウジング本体１１２の下端（図１にお
いて）に設けられた穴の中に保持されている。端部キャ
ップ部材１８６を貫くように形成された開口部あるいは
通路１８８は、低い圧力あるいは流体溜圧力を有する流
体とバルブ本体１２７の外側端部の軸方向外側の通路１
３２との間を完全に連通させている。
【００３０】例えばコイル状の圧縮ばね１９０のような
弾性部材が制御チャンバ１３６の中に配置されており、
スプールバルブ部材１２４を上方へ（図１において）あ
るいはバルブ着座部材１４８の方へ弾性的に付勢してい
る。
【００３１】次に、圧力調整装置１０の作用について説
明する。一般に圧力調節用バルブアセンブリあるいは圧
力調整装置１０は、流体の一部を例えば流体溜へ戻すこ
とによって、流体の出力圧力を電流に応じて制御したり
決定したりする。さらに詳しく説明すると、電流の大き
さが、検出した状態を表わしているような電気信号、す
なわち制御装置１７８の所望の動作を表わしているよう
な電気信号がターミナル３０，３２を介してフィールド
コイル２８へ加えられ、磁界を発生する。発生した磁束
の経路は、磁極部材６２、磁束リング６８及びその環状
部６７、ハウジング部１４、及び磁束リング４４を貫
き、アーマチュア５６を軸方向に通って磁極部材へ戻る
ようなものとなる。弾性部材８８は、バルブ着座部材１
４８から離れる方向へのアーマチュア５６の移動に対し
て弾性的に抵抗している。電磁コイル２８に加えられる
電流の大きさが大きくなるにつれて、アーマチュア５６
は弾性部材８８の弾性的な抵抗に抗してバルブ着座部材
１４８から遠くへ離れる。弾性部材８８は調節部材本体
８１，８３より成る調節部材８０を介して調節され、初
期付勢力を加えてアーマチュア５６をバルブ着座部材１
４８へ着座した状態に維持する。従って、アーマチュア
５６がバルブ着座部材１４８から離れる前に、対応する
予め決められた大きさの電流を最初に電磁コイル２８へ
加える必要がある。
【００３２】説明及び理解を容易にするために、圧力供
給装置１７０によって供給される流体圧力の大きさは一
定の比較的高い値Ｐ１であると考える。アーマチュア５
６はバルブ着座部材１４８に対して保持されていると仮
定すると、供給圧力Ｐ１を有する流体は導管１４４と較
正制限流路１４２を介してリセスあるいは溝１４６の中
と、通路あるいは導管１３８の中と、チャンバあるいは
キャビティ１４０の中と、チャンバ１５２の中へ流れ
る。この流体のいくらかは通路あるいは開口部１５４及
び導管１０６の中へ流れ込み、流体制限部材１０８の中
を一部が流れる。その結果、チャンバ１５２とチャンバ
あるいはキャビティ１４０と通路あるいは導管１３８内
の圧力の大きさは最大になり、一方、反対側の端部、バ
ルブ本体１２７は通路１８８を通じて流体溜の低い流体
圧力Ｐｓにさらされる。この結果、スプールバルブ部材
１２４は圧縮ばね１９０の抵抗に抗して軸方向へ最大限
に移動し、制御チャンバ１３６と通路１８４との間の連
通状態を確実に停止し、一方、それと同時に溝１６６と
制御チャンバ１３６との間を連通状態にする。制御チャ
ンバ１３６内の流体圧力の大きさは最大限に大きくな
り、ＰｃをＰ１の値に近づける。
【００３３】電磁モータ１８内の種々の隙間は流体で満
たされる。すべての空気を常に確実にパージするため
に、流体制限部材１０８を通ってアーマチュア５６内の
チャンバの中へ流体が流される。前記の通り、流体は流
量制限部材９５を通って流体溜へと流れる。この流量制
限部材９５によって制限された流体の流量は流体制限部
材１０８を通過した流量よりも若干少なくなるように設
定されている。
【００３４】電磁コイル２８へ加えられる電流の大きさ
が十分に大きくなり、発生する磁束の磁力が弾性部材８
８の弾性力に打ち勝つと、アーマチュア５６は磁極部材
６２の方へ移動を開始する。アーマチュア５６が移動を
開始すると、バルブ動作を行うバルブ表面１５６はバル
ブ着座部材１４８のバルブ着座用表面１５８から離れ
る。弾性部材８８の弾性力に打ち勝つのに必要な電流の
大きさが、電流の”いき値”と考えられる。ここで明か
なように、電流の値が大きければ大きいほどアーマチュ
ア５６はバルブ着座部材１４８から離れ、磁極部材６２
の方へ移動する。アーマチュア５６がこうした移動を行
うと、流体は開口部１５４から流出し、離間したバルブ
表面１５６とバルブ着座用表面１５８の間を通って、流
体溜の流体圧力Ｐｓにあるか、あるいはそれに非常に近
い圧力のチャンバ１６０の中へ流入する。この流体は次
に通路１６２の中を流れる。その結果、チャンバ１５
２、チャンバあるいはキャビティ１４０、及び導管１３
８内の流体圧力の大きさは、制限流路１４２と、開口部
１５４からの比較的制限の緩い流出とのために減少す
る。これにより、付勢用の圧縮ばね１９０がスプールバ
ルブ１２４を上方（図１）へ移動させ、制御チャンバ１
３６と、流体溜へのバイパス状のリセス１８２及び通路
１８４との間の連通を開くかあるいは大きくさせるよう
にできる。一方、環状の溝１６６と制御チャンバ１３６
との間の連通は外側円筒表面１２８によって制限され
る。
【００３５】バルブアセンブリは流体供給用の制限流路
１４２と直列に接続されたポペットオリフィスすなわち
開口部１５４を有し、スプールバルブ部材１２４へ直接
に作用する圧力を変えるようになっている。開口部１５
４における流体圧力の大きさを変えるために調節用のポ
ペットバルブすなわちバルブ表面１５６が設けられてい
る。
【００３６】実際、ポペット調節用のバルブ表面１５６
はバルブ着座用表面１５８から例えば0.005 インチ（0.
127mm ）の小さい距離だけ離れて配置されている。流体
の流れはこの距離に応じてバルブ着座用表面１５８を横
切る量が制限され、開口部１５４には背圧が生じる。こ
の背圧はチャンバ１５２、通路あるいはキャビティ１４
０、及びスプールバルブ部材１２４の導管１３８へ伝達
される。
【００３７】供給圧力Ｐ１にある流体は通路１７２、環
状の溝１６４、導管１６８、環状の溝１４６、及び制限
流路１４２を介してスプールバルブ部材１２４の通路及
び／あるいは導管１３８及びキャビティ１４０へ供給さ
れる。導管１３８、キャビティ１４０、チャンバ１５２
内の流体圧力の大きさが大きくなるにつれて、スプール
バルブ部材１２４は増大する力を軸方向に受ける。この
力の方向は圧縮ばね１９０に抵抗する方向である。
【００３８】このスプールバルブ部材１２４に対する軸
方向の流体圧力が十分に大きくなって圧縮ばね１９０の
力に打ち勝つと、スプールバルブ部材１２４は軸方向に
移動を開始し、バルブ着座部材１４８から離れ、端部キ
ャップ部材１８６及び排出ポートあるいは通路１８８の
方へ移動する。通路１８８の方へ向かうスプールバルブ
部材１２４のこの移動によって、外側円筒表面１２８の
一部からなる供給ポート調節用表面１１３が減少し、圧
力Ｐ１の状態にある流体が環状の溝１６６から制御チャ
ンバ１３６の中へより多く流れるようにする。それと同
時に、供給ポート調節用表面１１３がこのように減少す
るにつれて、外側円筒表面１２６の一部からなる排出ポ
ート調節用表面１１５が増大し、制御チャンバ１３６か
ら環状のリセス１８２の中への流れと、流体溜への排出
路あるいは導管１８４の流れをより大きく制限する。制
御チャンバ１３６の中への流れが増大すること、及び制
御チャンバ１３６から通路１８４の中への流量が減少す
ることによって、制御チャンバ１３６内の制御圧力は大
きくなる。この制御圧力はスプールバルブ部材１２４へ
作用し、スプールバルブ部材１２４を静止した状態にす
る。このとき、種々の流体圧力やばね力は平衡状態にあ
る。
【００３９】スプールバルブの外側円筒表面１２６，１
２８の直径が異なることにより、制御チャンバ１３６内
の流体圧力がチャンバ１５２、キャビティ１４０、導管
１３８内の流体圧力よりも大きな状態になり、スプール
バルブ部材１２４が平衡状態に達することができるよう
になっている。なお、図においては、スプールバルブ部
材１２４はそのバルブ部がかなり異なる外径を有するよ
うに描かれているが、この発明はそのようなものに限定
されるわけではない。
【００４０】上述した実施例は単に説明のためのもので
あり、添付されている特許請求の範囲内においてこの発
明は他の形に実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による圧力調整装置の縦断面図であ
る。
【図２】図１に示された一部材の端面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図１に示された別の一部材の端面図である。
【図５】図２の５−５線矢視図である。
【図６】図１に示されたさらに別の一部材の縦断面図で
ある。
【符号の説明】
１２ ハウジング １４，１６ ハウジング部 ２０ ボビン ２８ 電磁コイル ４４，６８ 磁束リング ５０ スリーブ部材 ５６ アーマチュア ６２ 磁極部材 ８０ 調節部材 ８１，８２ 調節部材本体 ８８ 弾性部材 １４８ バルブ着座部材 １５４ 開口部 １６２，１７２，１８０，１８４ 通路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−248786（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−26381（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−7970（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−56372（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−135520（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4947893（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 31/40 - 31/42 F16K 31/06 - 31/11 F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 F15B 13/02 - 13/16

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体の圧力を調節するための圧力調整装
    置であって、 第１及び第２のハウジング部を有するハウジングと、 前記第１のハウジング部に取付けられた電磁コイルと、 前記電磁コイルの中に配置された磁極部材と、 バルブ着座部材と、 前記バルブ着座部材によって囲繞された流体通路と、 少なくとも部分的に前記電磁コイルの中に配置されたア
    ーマチュアと、 スプールバルブと、 前記第２のハウジング部の中に形成された流体流入用の
    第１の流路と、 前記第２のハウジング部の中に形成されている流体流出
    用の第２の流路と、 前記第２のハウジング部の中に形成された流体流出用の
    第３の流路と、 第４の流路と、 第１及び第２の動作端を有する弾性部材と、 調節手段と、 を有し、前記磁極部材が磁極部材端面部を有し、前記ア
    ーマチュアがアーマチュア端面部を有し、前記アーマチ
    ュアは前記アーマチュア端面部が前記磁極部材端面部と
    並置されるように前記磁極部材に対して配置され、前記
    第２のハウジング部が円筒状内部チャンバを有し、前記
    スプールバルブが前記円筒状内部チャンバの中に配置さ
    れこの円筒形状内部チャンバに対して可動であるととも
    に前記アーマチュアに対して相対的に可動であり、前記
    スプールバルブが少なくとも軸方向に位置が揃えられた
    第１及び第２の円筒状バルブ部を有し、前記スプールバ
    ルブはさらに軸方向に延びる本体を有し、この軸方向に
    延びる本体が前記第１及び第２の円筒状バルブ部の間に
    配置されていてこれらを相互に連結しており、前記本体
    は比較的小さな横方向の断面を有していてこの本体と前
    記円筒状内部チャンバとの間かつ軸方向における前記第
    １及び第２の円筒状バルブ部の間に環状のチャンバを形
    成し、前記第１の流路が前記第１の円筒状バルブ部と並
    置されていて前記第１のバルブ部によって制御され、前
    記第２の流路が前記環状のチャンバと連通し、前記第３
    の流路が前記第２の円筒状バルブ部と並置されていて前
    記第２のバルブ部によって制御され、前記第４の流路が
    前記流体流入用の第１の流路と前記流体通路との間を連
    通しており、前記アーマチュアが移動して前記流体通路
    から流出する前記流体の流れを最も制限するとき、前記
    流体の圧力が前記スプールバルブを所定の方向、すなわ
    ち前記第２のバルブ部が前記環状のチャンバから流出し
    て流体流出用の前記第３の流路を通り流体溜の方へ流れ
    る前記流体を少なくともさらに制限し、前記第１のバル
    ブ部が前記流体流入用の前記第１の流路を通って前記環
    状のチャンバの中に入り流体流出用の前記第２の流路か
    ら出て前記流体が作用すべき部分へ流れる前記流体に対
    する制限を緩くするような方向へ移動させ、前記弾性部
    材の前記第１の動作端は前記アーマチュアに対して動作
    可能に係合され、前記弾性部材の前記第２の動作端は前
    記調節手段に対して動作可能に係合され、さらに前記調
    節手段は第１調節部材及び第２調節部材を含み、前記第
    １調節部材は第１の端部と第２の湾曲端部とを有し、前
    記第１の端部は第１のハウジング部から外側へ露出し、
    前記第２の湾曲端部は前記第２調節部材に隣接するとと
    もに湾曲面を有し、前記第２調節部材は相互に対向する
    第１の端部と第２の端部とを有し、前記第２調節部材の
    第１の端部は前記第１調節部材の前記第２の湾曲端部に
    対して動作可能に係合する平面を有し、前記第２調節部
    材の第２の端部は前記弾性部材の前記第１の動作端を着
    座させる環状のショルダを有し、前記第１調節部材を操
    作することによって前記第２調節部材への前記弾性部材
    の付勢力が調節されるようになっている圧力調整装置。
  2. 【請求項２】 第１の磁束導伝部材と、第２の磁束導伝
    部材と、円筒状のスリーブ部材とをさらに有し、前記電
    磁コイルが第１の軸方向端部及びこの第１の軸方向端部
    に対向する第２の軸方向端部を有し、前記第１の磁束導
    伝部材が前記電磁コイルの前記第１の軸方向端部に隣接
    した状態で前記第１のハウジング部内に配置され、前記
    第２の磁束導伝部材が前記電磁コイルの前記第２の軸方
    向端部に隣接した状態で前記第１のハウジング部内に配
    置され、前記スリーブ部材は少なくともその一部が前記
    第２の磁束導伝部材によって受容され、さらに前記スリ
    ーブ部材はその軸方においてそれぞれ前記第１及び第２
    の磁束導伝部材に当接して、前記第１の磁束導伝部材と
    前記第２の磁束導伝部材との相対距離が所定距離以下に
    ならないようにしている請求項１に記載の圧力調整装
    置。
  3. 【請求項３】 前記磁極部材がその内面にねじ部を有
    し、前記第１調節部材が前記磁極部材の内面のねじ部に
    係合する別のねじ部を有している請求項１又は２に記載
    の圧力調整装置。
  4. 【請求項４】 前記弾性部材が圧縮コイルばねである請
    求項３に記載の圧力調整装置。
  5. 【請求項５】 前記アーマチュアが円筒状の部材であり
    そのほぼ中央部に軸方向に延びる通路を有するとともに
    軸方向に延びる円筒状の外周面を有し、前記弾性部材が
    前記アーマチュアの通路内に保持され、さらに前記第１
    調節部材が前記アーマチュアの通路内に少なくとも部分
    的に挿入されている請求項１又は２に記載の圧力調整装
    置。
  6. 【請求項６】 前記第１調節部材がネジによる調節が可
    能な部材であり、前記弾性部材が圧縮コイルばねであ
    り、前記第１調節部材が前記第２調節部材及び前記圧縮
    コイルばねに対して直列に配置されている請求項５に記
    載の圧力調整装置。
  7. 【請求項７】 前記第１調節部材には流体排出通路が形
    成され、前記流体排出通路が前記ハウジングの外部と連
    通されるとともに前記流体通路と連通されている請求項
    ６に記載の圧力調整装置。
  8. 【請求項８】 前記流体排出通路が流量制限部材を有し
    ている請求項７に記載の圧力調整装置。
  9. 【請求項９】前記第１調節部材が前記磁極部材に対して
    螺合されている請求項８に記載の圧力調整装置。
  10. 【請求項１０】 ソレノイド作動式の流体バルブアセン
    ブリであって、 電磁コイルと、 流体を流す排出ポートと、 前記排出ポートを囲繞するバルブ着座部材と、 前記電磁コイルが励磁されたときにその電磁コイルによ
    って発生する磁束を搬送する磁極部材と、 少なくとも部分的に前記電磁コイルの中に配置されたア
    ーマチュアと、 前記バルブ着座部材に対して動作可能に係合するように
    前記アーマチュアによって支持されたバルブ部と、 前記アーマチュアを前記バルブ着座部材に対して押圧す
    るバネ手段と、前記バネ手段の付勢力を調節するための 調節手段と、 を有し、前記磁極部材は磁極部材端面部を有し、前記ア
    ーマチュアがアーマチュア端面部を有し、前記アーマチ
    ュアは前記アーマチュア端面部が前記磁極部材端面部と
    並置されるとともにその磁極部材端面部から所定の距離
    だけ離間されるように前記磁極部材に対して配置され、
    前記調節手段は軸方向にほぼ整列された第１調節部材及
    び第２調節部材を有し、記第１調節部材は相互に対向す
    る第１の端部と第２の湾曲端部とを有し、前記第２の湾
    曲端部は前記第２調節部材に隣接するとともに湾曲面を
    有し、前記第２調節部材は前記第１調節部材の前記第２
    の湾曲端部に対して動作可能に係合する平面を有し、前
    記バネ手段は前記アーマチュア及び前記第２調節部材に
    対して動作可能に係合し、前記バネ手段はまた前記第２
    調節部材を付勢してこれを前記第１調節部材に対して動
    作可能に当接させ、さらに、前記第２調節部材は前記第
    １調節部材に対して関節動作可能であるバルブアセンブ
    リ。
  11. 【請求項１１】 第１の磁束導伝部材と、第２の磁束導
    伝部材と、円筒状のスリーブ部材とをさらに有し、前記
    電磁コイルが第１の軸方向端部及びこの第１の軸方向端
    部に対向する第２の軸方向端部を有し、前記第１の磁束
    導伝部材が前記電磁コイルの前記第１の軸方向端部に隣
    接した状態で配置され、前記第２の磁束導伝部材が前記
    電磁コイルの前記第２の軸方向端部に隣接した状態で配
    置され、前記スリーブ部材は少なくともその一部が前記
    第１及び第２の磁束導伝部材の少なくとも一方によって
    受容され、さらに前記スリーブ部材はその軸方において
    それぞれ前記第１及び第２の磁束導伝部材に当接して、
    前記第１の磁束導伝部材と前記第２の磁束導伝部材との
    相対距離が所定距離以下にならないようにしている請求
    項１０に記載の流体バルブアセンブリ。
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