JP3784797B2 - 油圧制御弁のダンパ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、リニアソレノイド部の出力により駆動されるスプールが嵌装されるバルブボディに、前記スプールの一端面を臨ませるダンパ油室と、このダンパ油室の側部に隔壁を挟んで隣接する油溜め室とを設けると共に、前記ダンパ油室の上部を油溜め室に連通するオリフィスを前記隔壁に穿設してなり、前記油溜め室は、前記バルブボディの下面に形成した凹部の開口部を、前記バルブボディを支持する支持部材の上面で閉じて構成される、油圧制御弁のダンパ装置の改良に関する。
かゝる油圧制御弁のダンパ装置は、例えば下記特許文献1に開示されるように、既に知られている。
特開2002−130513号公報
ところで、従来の油圧制御弁のダンパ装置では、ダンパ油室及び油溜め室間の隔壁に設けられるオリフィスは、油溜め室の外側壁を貫通するドリルにより加工していたので、その加工後、油溜め室の外側壁に残る捨て孔を閉じ栓で閉塞する必要があり、オリフィスの加工後の後処理が面倒であった。
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、オリフィス加工後の後処理を不要にして、コストの低減を図ることができる前記油圧制御弁のダンパ装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、リニアソレノイド部の出力により駆動されるスプールが嵌装されるバルブボディに、前記スプールの一端面を臨ませるダンパ油室と、このダンパ油室の側部に隔壁を挟んで隣接する油溜め室とを設けると共に、前記ダンパ油室の上部を油溜め室に連通するオリフィスを前記隔壁に穿設してなり、前記油溜め室は、前記バルブボディの下面に形成した凹部の開口部を、前記バルブボディを支持する支持部材の上面で閉じて構成される、油圧制御弁のダンパ装置において、前記オリフィスを前記隔壁の上部に、該オリフィスの軸線が前記凹部の開口部を通るように該凹部の開口面に対し斜めに穿設したことを第1の特徴とする。
尚、前記支持部材は、後述する本発明の実施例中のミッションケース2に対応する。
また本発明は、第1の特徴に加えて、前記油溜め室の余剰油を排出するドレーン通路を、前記オリフィスの上方で開口させたことを第2の特徴とする。
さらに本発明は、第2の特徴に加えて、前記オリフィスの軸線が水平線に近づくように、前記支持部材の、前記バルブボディに対する取り付け面を傾斜させたことを第3の特徴とする。
さらにまた本発明は、第2又は第3の特徴に加えて、前記ドレーン通路を、前記支持部材に設けられてその上面に開口するドレーン孔と、このドレーン孔の開口部から起立して、前記オリフィスの上方で開口するドレーン管とで構成したことを第4の特徴とする。
本発明の第1の特徴によれば、バルブボディの下面に形成した凹部の開口部を、該バルブボディを支持する支持部材の上面で閉じることで油溜め室が構成される、油圧制御弁のダンパ装置において、ダンパ油室とその側部に隣接する油溜め室との間の隔壁の上部に、ダンパ油室の上部を油溜め室に連通するオリフィスを、該オリフィスの軸線が前記凹部の開口部を通るように該凹部の開口面に対し斜めに穿設したので、ダンパ油室の上部を油溜め室に連通するオリフィスを、バルブボディの凹部の開口部を通る該オリフィスの軸線に沿ってドリル加工することができ、その加工に際して捨て孔は不要となる。したがってオリフィスの加工後は、閉じ栓を施す等の面倒な後処理を行う必要がなく、コストの低減に寄与し得る。またこのようにドリル加工を可能としながら、上記オリフィスをダンパ油室の上部に連通させることができるから、ダンパ油室で発生した気泡をオイルと共にオリフィスを通して油溜め室側へ速やかに排出することができて、ダンパ油室の良好な制振機能を得ることができる。
また本発明の第2の特徴によれば、ダンパ油室からオリフィスを通して油溜め室に排出されるオイルを、オリフィスの上方位置を占めるドレーン油路の開口部まで溜めることができ、したがってオリフィスを油溜め室の油中に沈めておくことができるから、ダンパ油室を常に確実にオイルで満たして、ダンパ油室の良好な制振機能を確保することができる。
さらに本発明の第3の特徴によれば、支持部材の、バルブボディに対する取り付け面を傾斜させるという極めて簡単な手段により、ダンパ油室の上部に開口するオリフィスの軸線を水平に近づけることができ、したがってダンパ油室に発生した気泡の、オリフィスからの排出性を向上させ、ダンパ油室の制振機能の安定化に寄与し得る。
さらにまた本発明の第4の特徴によれば、狭い油溜め室においても、ドレーン管の存在により、オリフィスを油中に沈めるまでオイルを溜めることができ、ダンパ油室の良好な制振機能を確保しながら、油溜め室、延いてはバルブボディのコンパクト化を図ることができる。
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
添付図面において、図1は本発明の第1実施例に係る油圧制御弁の底面図、図2は図1の2−2線拡大断面図、図3は図1の3−3線拡大断面図、図4は図1及び図3の3−3線断面図、図5は本発明の第2実施例を示す、図4との対応図、図6は本発明の第3実施例を示す、図3との対応図、図7は本発明の第4実施例を示す、図3との対応図である。
先ず、図1〜図4に示す本発明の第1実施例より説明する。
図1において、油圧制御弁1は、例えば自動車用自動変速機におけるクラッチ油圧の制御用であって、リニアソレノイド部Sとバルブ部Vとからなっており、そのバルブ部Vのバルブボディ20が自動車のミッションケース2(図4参照)の上面2aにボルト5により接合される。
図2に示すように、リニアソレノイド部Sは、磁性体よりなる一端を開放した有底円筒状のハウジング3、このハウジング3に収容されるコイル組立体4、ハウジング3の閉塞端壁に一体に連設されてコイル組立体4の内側に配置される円筒状のヨーク6、ハウジング3の開放端に結合されると共に、コイル組立体4の内側でヨーク6と所定の間隔を存して対置される固定コア7、及びヨーク6及び固定コア7に摺動可能に嵌装される可動コア8を備える。コイル組立体4は、合成樹脂製のボビン9と、これに巻装されたコイル10と、これらを収容するように成形された合成樹脂製のコイルケース11よりなるもので、そのコイルケース11に一端部には、ハウジング3外方に突出するカプラ12が一体に連設され、このカプラ12内にコイル10に連なる接続端子13が配設される。
ヨーク6の、固定コア7との対向面は、その軸線に対して垂直に形成され、また固定コア7の、ヨーク6との対向面は円錐状に形成される。
可動コア8には、その中心部を貫通する出力杆14が固着されており、この出力杆14の一端部は、ハウジング3の閉塞端壁に設けられた袋状の第1軸受孔151 に第1ブッシュ161 を介して摺動可能に支承され、その他端部は、固定コア7の中心部を貫通する第2軸受孔152 に第2ブッシュ162 を介して摺動可能に支承される。
而して、コイル10を流れる電流値に比例した電磁推力を可動コア8を介して出力杆14に付与することができる。
第1ブッシュ161 は、第1軸受孔151 の内周面に圧入して固着されるもので、この第1ブッシュ161 外周面には、その両端面間を連通する軸方向の第1連通溝171 が設けられる。また第2ブッシュ162 は、第2軸受孔152 の内周面に圧入して固着されるもので、この第2ブッシュ162 外周面にも、その両端面間を連通する軸方向の第2連通溝172 が設けられる。さらに可動コア8の外周面には、その端面間を連通する軸方向の第3連通溝173 が設けられる。
次に図3に示すように、バルブ部Vは、固定コア7側でハウジング3とかしめ結合されるバルブボディ20と、このバルブボディ20に出力杆14と同軸状に形成された弁孔21に嵌装されて出力杆14の前端に当接するスプール22と、このスプール22をその後退方向、即ち出力杆14との当接方向へ付勢する戻しばね23と、バルブボディ20に圧入されて戻しばね23の外端を支承する栓体24とから構成され、栓体24のバルブボディ20への圧入深さによって戻しばね23のセット荷重が調整される。
スプール22には、リニアソレノイド部S側から順に、第1ランド部251 、第1環状溝部261 、第2ランド部252 、第2環状溝部262 、第3ランド部253 が設けられ、第1及び第2ランド部251 ,252 は同径に形成され、第3ランド部253 は、第2ランド部252 より若干大径に形成される。
一方、バルブボディ20の弁孔21には、出力杆14及びスプール22の当接部が臨む作動室30と、この作動室30に隣接していて第1ランド部251 が常時摺動自在に嵌合する第1環状ランド部311 と、第1ランド部251 及び第2ランド部252 の対向端部が交互に嵌合、離脱する第2環状ランド部312 と、第2ランド部252 が常時摺動自在に嵌合する第3環状ランド部313 と、第3ランド部253 が常時摺動自在に嵌合する第4環状ランド部314 と、第1及び第2環状ランド部311 ,312 間に挟まれるように配置される供給油室32と、第2環状ランド部322 の内側でスプール22の第1及び第2ランド部251 ,252 間に挟まれる出力油室33と、第2及び第3環状ランド部312 ,313 間に挟まれるように配置されるドレーン油室34と、第2環状溝部262 を含む第2及び第3環状ランド部312 ,313 の境界部が臨む反力油室35と、スプール22及び栓体24の両対向端面が臨むダンパ油室36とが設けられ、このダンパ油室36に前記戻しばね23が収容される。
第3ランド部253 の外周面は、第4環状ランド部314 に嵌合する円筒摺動面253 aと、この円筒摺動面253 aから反力油室35に向かって小径となるテーパ面253 bとで構成される。この第3ランド部253 の円筒摺動面253 aと第4環状ランド部314 との間には、反力油室35からダンパ油室36にオイルをリーク供給し得る摺動間隙gが設けられる。
バルブボディ20には、さらに、供給油室32に連なる供給ポート37、出力油室33に連なる出力ポート38、ドレーン油室34に連なるドレーンポート39、作動室30に連なるブリーザポート40が設けられる。その供給ポート37は、ミッションケース2の供給油路41を介して油圧源としての油圧ポンプ42に接続され、出力ポート38は、自動変速機におけるクラッチ等の油圧作動部44に直接連なる出力油路43に接続され、ドレーンポート39及びブリーザポート40は、バルブボディ20内の後述する油溜め室49(図1及び図4参照)に開放される。上記油圧ポンプ42は、図示しないエンジンにより駆動されるものである。
出力油室33は、また、スプール22に形成したフィードバック油路48を介して反力油室35に連通される。
而して、スプール22は、リニアソレノイド部Sの非通電時、戻しばね23の付勢力で後退位置に保持されるとき、供給ポート37及び出力ポート38間を導通するようになっており、したがってこの油圧制御弁1は常開型である。
図1及び図4に示すように、バルブボディ20には、ダンパ油室36の周囲、特に側部に隔壁20aを挟んで隣接して油溜め室49が設けられる。この油溜め室49は、バルブボディ20の下面に形成された凹部51の下向き開口部を、バルブボディ20が接合されるミッションケース2の上面2aで閉塞して画成されたもので、ダンパ油室36の最上部は、この油溜め室49にオリフィス50を介して連通され、ダンパ油室36からオリフィス50を通して排出されるオイルが油溜め室49に貯留するようになっている。
上記オリフィス50は、バルブボディ20をミッションケース2に接合する前に、前記凹部51の開口部から斜め上向きの角度で(即ちその凹部51の開口面に対し斜め上向きに)ダンパ油室36及び油溜め室46間の隔壁2aにドリル加工されるもので、そのドリル加工を可能にするために、オリフィス50の軸線Lは、凹部51の開口部を通るように前記開口面に対し斜めに配置される。
またバルブボディ20のミッションケース2への通常の取り付け姿勢は図4の通りである。即ち、油溜め室49の天井面がオリフィス50より上方に来るように、バルブボディ20は、ミッションケース2の傾斜した上面2aに取り付けられる。このようなバルブボディ20の取り付け姿勢は、凹部51の開放面側から斜めにドリル加工されたオリフィス50を略水平状態にして、ダンパ油室36から油溜め室49側への気泡の排出をスムーズにし得るので、好都合である。
ミッションケース2には、油溜め室49をオイルタンク46に開放するドレーン油孔52が設けられ、油溜め室49を大気圧状態にしている。その際、ドレーン油孔52の油溜め室49への開口部は、オリフィス50より上方に配置され、オリフィス50から油溜め室49に移ったオイルが、オリフィス50をその油中に沈めるように、油溜め室49に溜まってから、ドレーン通路52に排出されるようになっている。
次に、この第1実施例の作用について説明する。
リニアソレノイド部Sの非通電時には、図3に示すように、スプール22は戻しばね23の付勢力をもって右動限位置(後退限)を占め、供給ポート37及び出力ポート38間を導通すると共に、出力ポート38及びドレーンポート39間を遮断するので、油圧ポンプ42がエンジンにより駆動されて油圧を発生すると、その油圧は、供給油路41、供給ポート37及びフィードバック油路48を通して反力油室35に伝達する。すると、この反力油室35では、スプール22の小径の第2ランド部252 及び大径の第3ランド部253 の対向端面の面積差に上記油圧を乗じた左向きの推力が戻しばね23の付勢力に対抗するようにスプール22に反力として作用する。
一方、リニアソレノイド部Sのコイル10に通電すると、その電流値に応じた電磁力が出力杆14を介してスプール22に左向きの推力として作用する。その結果、スプール22は、上記反力油室35で発生して左向き推力、電磁力による同じく左向き推力、及び戻しばね23による右向き推力の3つの力が釣り合うところまでスプール22が移動して、供給ポート37の開度を制御する。即ち、左向きの総合推力が右向き推力より大きいときは、スプール22の左方への前進により、第1ランド部251 が供給ポート37及び出力ポート38間を遮断すると共に、第2ランド部252 が出力ポート38及びドレーンポート39間を導通させるので、出力ポート38の油圧は減少し、反対に左向き推力が左向きの総合推力より大きくなったときは、スプール22の右方への後退により、第2ランド部252 が出力ポート38及びドレーンポート39間を遮断すると共に、第1ランド部251 が供給ポート37及び出力ポート38間を導通させるので、出力ポート38の油圧は増加する。このようにして出力ポート38の開度が制御されることにより、出力ポート38からはコイル10に通電される電流値に対応した油圧を取り出して、油圧作動部44に供給することができる。
油圧制御弁1は、通常、供給ポート37を開放している常開型であるから、油圧ポンプ42が作動すると、その発生油圧が上記のように反力油室35に即座に供給される。しかも、この反力油室35と、それに隣接するダンパ油室36とは、第3ランド部253 及び第4環状ランド部314 間の摺動間隙gを介して連通しているから、反力油室35に油圧が供給されると、直ちに反力油室35からダンパ油室36へのオイルリークが生じて、ダンパ油室36をオイルで満たすことができる。したがって、ダンパ油室36は、油圧制御弁1の作動初期から遅れなく正常に機能することができる。即ち、スプール22が振動すると、それに伴ないダンパ油室36のオイルがオリフィス50を行き来するとき発生するオリフィス50の絞り抵抗により、スプール22を制振することができ、したがってスプール22の振動による出力油圧の脈動を防いで、油圧作動部44の安定した作動状態を確保することができる。
ダンパ油室36が反力油室35からのリークオイルで満たされると、余分なオイルは、オリフィス50から隣の油溜め室49に排出されて溜められる。そして、油溜め室49の油面が、その油面下にオリフィス50を沈めるまでの所定レベルに達すると、ドレーン油孔52からオーバフローして、オイルタンク46に還流することになる。
上記のように、ダンパ油室36には反力油室35からリークオイルが積極的に供給されること、並びにオリフィス50が、それから油溜め室49に排出されて溜められたオイルに浸漬されることにより、ダンパ油室36を常に確実にオイルで満たして、ダンパ油室36の良好な制振機能を得ることができる。したがって、ダンパ油室36は、従来のようにオイルタンクの油中に浸漬させる必要もないから、常開型油圧制御弁1の配置上の制約がなくなり、その汎用性を高めることができる。
またオリフィス50はダンパ油室36の最上部に開口させているから、ダンパ油室36で発生した気泡をオイルと共にオリフィス50を通して油溜め室49側へ速やかに排出することができ、ダンパ油室36の一層良好な制振機能を得ることができる。
ところで、上記オリフィス50の軸線Lは、バルブボディ20の凹部51の下向き開口部を通るように配置されるので、油溜め室46の外側壁に邪魔されることなく、ダンパ油室36及び油溜め室46間の隔壁2aにオリフィス50をドリル加工することができ、そのドリル加工後、捨て孔を必要としないので、従来のような捨て孔を閉塞する閉じ栓も不要であり、コストの低減に寄与し得る。
一方、第3ランド部253 の外周面は、前述のように、第4環状ランド部314 に嵌合する円筒摺動面253 aと、この円筒摺動面253 aから反力油室35に向かって小径となるテーパ面253 bとで構成されるので、第3ランド部253 及び第4環状ランド部314 間の摺動間隙gを通るリークオイルにより第3ランド部253 がサイドスラストを受けて第4環状ランド部314 の一側に片寄せされた場合でも、円筒摺動面253 aの一側部は第4環状ランド部314 の内周面に当接するが、テーパ面253 bは、全周に亙り第4環状ランド部314 に接触することはない。したがって、反力油室35の油圧は、上記テーパ面253 bの全周面に作用して、第3ランド部253 に調心力を付与することになり、第3ランド部253 の第4環状ランド部314 に対する円滑な摺動を確保することができる。
次に、図5に示す本発明の第2実施例について説明する。
この第2実施例では、油溜め室49がコンパクトに構成されると共に、ミッションケース2に、ドレーン油孔52から起立してオリフィス50の上方位置まで延びるドレーン管53が取り付けられる。その他の構成は前実施例と同様であるので、図5中、前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
この第2実施例によれば、油溜め室49に溜められるオイルは、その油面が、オリフィス50の上方位置を占めるドレーン管53の上端に達しない限りオーバフローしないから、油溜め室49がコンパクトに構成されるのも拘らず、オリフィス50を油溜め室49の油中に浸漬しておくことができる。
次に、図6に示す本発明の第3実施例について説明する。
この第3実施例では、第3ランド部253 の外周面は、円筒摺動面253 aに、前記第1実施例のテーパ面253 bに代る縮径円筒面253 cを環状段部を介して連接して構成される。その他の構成は第1実施例と同様であるので、図6中、第1実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
この第3実施例においても、第3ランド部253 が何らかの原因でサイドスラストを受けて第4環状ランド部314 の一側に片寄せされた場合でも、円筒摺動面253 aの一側部は第4環状ランド部314 の内周面に当接するが、縮径円筒面253 cは、全周に亙り第4環状ランド部314 に接触することはない。したがって、反力油室35の油圧は、上記縮径円筒面縮径円筒面253 cの全周面に作用して、第3ランド部253 に調心力を付与することになり、第3ランド部253 の第4環状ランド部314 に対する円滑な摺動を確保することができる。上記縮径円筒面253 cは、第1実施例のテーパ面253 bより加工が容易である利点がある。
最後に、図7に示す本発明の第4実施例について説明する。
この第4実施例では、第1ランド部251 の外周面において、第1環状ランド部311 に嵌合する円筒摺動面251 aと、第2環状ランド部312 に嵌合、離脱する円筒摺動面251 a′とを残して、後者の円筒摺動面251 a′に向かって小径となるテーパ面251 bが形成される。また第2ランド部252 においても、第2及び第3環状ランド部252 ,253 に嵌合する円筒摺動面252 aを残して、反力油室35側の端部に反力油室35に向かって小径となるテーパ面252 bが形成される。その他の構成は第1実施例と同様であるので、図7中、第2実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。結局、この第4実施例では、第1〜第3ランド部251 〜253 の外周面にテーパ面251 b〜253 bが形成される。
したがって、第1ランド部251 のテーパ面251 bには、供給ポート37から供給油室32に導入される油圧が作用するので、第1ランド部251 に調心力が働き、第2ランド部252 のテーパ面252 bには、第3ランド部253 のテーパ面253 bと同様に、反力油室35の油圧が作用するので、第2ランド部252 にも調心力が働く。こうして、全てのランド部251 〜253 に調心力が加えられることで、スプール22の円滑な摺動状態を保障することができる。
本発明は、上記実施例及び変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱することなく、種々の設計変更が可能である。例えば、本発明は常閉型油圧制御弁への適用も可能である。またダンパ油室49へのオイルの供給はドレーンポート36から行うこともできる。
本発明の第1実施例に係る油圧制御弁の底面図。 図1の2−2線拡大断面図。 図1の3−3線拡大断面図。 図1及び図3の3−3線断面図。 本発明の第2実施例を示す、図4との対応図。 本発明の第3実施例を示す、図3との対応図。 本発明の第4実施例を示す、図3との対応図。
符号の説明
S・・・・ソレノイド部
1・・・・油圧制御弁
2・・・・支持部材(ミッションケース)
20・・・バルブボディ
36・・・ダンパ油室
49・・・油溜め室
50・・・オリフィス
51・・・凹部
52・・・ドレーン通路(ドレーン孔)
53・・・ドレーン通路(ドレーン管)

Claims (4)

  1. リニアソレノイド部(S)の出力により駆動されるスプール(22)が嵌装されるバルブボディ(20)に、前記スプール(22)の一端面を臨ませるダンパ油室(36)と、このダンパ油室(36)の側部に隔壁(20a)を挟んで隣接する油溜め室(49)とを設けると共に、前記ダンパ油室(36)の上部を油溜め室(49)に連通するオリフィス(50)を前記隔壁(20a)に穿設してなり、前記油溜め室(49)は、前記バルブボディ(20)の下面に形成した凹部(51)の開口部を、前記バルブボディ(20)を支持する支持部材(2)の上面(2a)で閉じて構成される、油圧制御弁のダンパ装置において、
    前記オリフィス(50)を前記隔壁(20a)の上部に、該オリフィス(50)の軸線(L)が前記凹部(51)の開口部を通るように該凹部(51)の開口面に対し斜めに穿設したことを特徴とする、油圧制御弁のダンパ装置。
  2. 請求項1記載の油圧制御弁のダンパ装置において、
    前記油溜め室(49)の余剰油を排出するドレーン通路(52,53)を、前記オリフィス(50)の上方で開口させたことを特徴とする、油圧制御弁のダンパ装置。
  3. 請求項2記載の油圧制御弁のダンパ装置において、
    前記オリフィス(50)の軸線(L)が水平線に近づくように、前記支持部材(2)の、前記バルブボディ(20)に対する取り付け面(2a)を傾斜させたことを特徴とする、油圧制御弁のダンパ装置。
  4. 請求項2又は3記載の油圧制御弁のダンパ装置において、
    前記ドレーン通路を、前記支持部材(2)に設けられてその上面(2a)に開口するドレーン孔(52)と、このドレーン孔(52)の開口部から起立して、前記オリフィス(50)の上方で開口するドレーン管(53)とで構成したことを特徴とする、油圧制御弁のダンパ装置。
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