JP5569296B2 - 油圧開放弁 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両用自動変速機の油圧制御装置等に用いられる油圧開放弁に係り、詳しくは、貫通孔に供給される油圧の作用が付勢部材の付勢力以上となった際に該貫通穴と排出ポートとを連通して油圧を排出する油圧開放弁に関する。

従来、例えば自動車等の車両に搭載される自動変速機には、変速機構を油圧制御ないし潤滑するための油圧制御装置が備えられている。その油圧制御装置にあっては、制御している油圧が何らかの原因で高くなり過ぎてしまうことを防止したり、又はエアの混入を防止したりするために、所定圧以上の油圧が作用した際に開いて該油圧を排出し、油圧が所定圧未満に低下した際に閉じて油路を遮断する油圧開放弁（いわゆるリリーフバルブやチェックバルブなど）が、様々な部位に用いられている（例えば特許文献１のチェックバルブ１５など）。

このような油圧開放弁は、バルブボディに形成されたバルブ穴にカップ状部材が摺動自在に嵌合し、かつ油路に連通する貫通孔を該カップ状部材で閉塞する方向にスプリングによって付勢されるように構成されており、該スプリングの付勢力が貫通孔の油圧作用に打ち負けるとカップ状部材が後退し、バルブ穴の側面に形成された排出ポートを開放して、該貫通孔と該排出ポートとを連通して油圧を排出する。

特開２００３−３２９１１８号公報

ところで、上述のような油圧開放弁にあっては、貫通孔が形成されたバルブ穴の底面（特許文献１では貫通孔が形成された板）と、カップ状部材の円筒部を閉塞する底部とが、スプリングの付勢力によって密着することで該貫通孔を閉塞し、油圧の流れを遮断するように構成されているが、バルブ穴の底面とカップ状部材の底部との間に油が取り残されると、それらが密着せずに僅かな隙間を生じ、貫通孔からの油圧が入り込んで残圧として作用してカップ状部材を僅かに後退させることがあり、つまり油圧開放弁を僅かながら開いてしまう形となる虞がある。このように油圧開放弁から油圧の漏れが常時発生してしまうと、油路内において必要な油圧を保つために、余計なエネルギーを使って油圧上昇を図る必要が生じ、最終的には車両の燃費向上の妨げとなる虞もある。

そのため、例えば図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来の油圧開放弁１００においては、バルブ穴５０ａの底面５０ｄとカップ状部材１０２の底部１０２Ｂとの間に油が取り残されないように、該カップ状部材１０２の底部１０２Ｂの外縁に排出ポート５０ｃに連通する環状の切欠部１０２ａを設け、該切欠部１０２ａから排出ポート５０ｃに残圧を逃がし得るようにしておく構成が採用されている。これにより、バルブ穴５０ａの底面５０ｄとカップ状部材１０２の底部１０２Ｂとの間に油が取り残されることの防止を図り、スプリング３の付勢力でそれらを密着させることを図っている。

しかしながら、この切欠部１０２ａの形状が、図４に示すように、例えば断面視で矩形状（いわゆる溝形状）であると、油圧開放弁１００の開閉時における貫通孔５０ｂから排出ポート５０ｃへの油の流れが整流とならず、図５に示すように、開放時には、スプリング３の付勢力よりも油圧Ｐａの作用が強くなった時点ｔａから時点ｔｂまでの短時間で、バルブストロークＳが急変化（急速移動）すると共に油圧が急降下し、反対に閉塞時には図５の可逆変化的に油圧が急上昇するという問題がある。

このように開閉時に油圧が急上昇・急降下する油圧開放弁１００を、自動変速機の各種の油圧制御に用いる油路に配置して用いると、その油圧変動がその油路によって制御される制御対象に影響を及ぼす虞があって好ましくない。例えば油圧開放弁がライン圧に影響する場合には、クラッチやブレーキの急係合や急解放を引き起こしたり、またセカンダリ圧に影響する場合には、ロックアップクラッチの急係合や急解放を引き起こしたりすることが考えられ、トルク変動によるショックが生じて、乗り心地に悪影響を与える虞もある。

そこで本発明は、開閉する際に生じる貫通孔に供給される油圧の変動を滑らかにすることが可能な油圧開放弁を提供することを目的とするものである。

本発明は（例えば図１乃至図３参照）、円筒状に形成された円筒部（２Ａ）と、該円筒部（２Ａ）の一端側を閉塞するように形成された底部（２Ｂ）と、前記底部（２Ｂ）の外周縁に環状に配置され、かつ内周側から前記円筒部（２Ａ）の外周面（２ｄ）にかけて傾斜したテーパ部（２ｃ）が形成された切欠部（２ａ）と、を有してカップ状に形成され、前記円筒部（２Ｂ）がバルブボディ（５０）のバルブ穴（５０ａ）の側面（５０ｅ）に摺動自在に支持されると共に、前記底部（２Ｂ）が前記バルブ穴（５０ａ）の底面（５０ｄ）に形成された貫通孔（５０ｂ）の開口部（５０ｂ_１）に接離し、かつ前記貫通孔（５０ｂ）の面積が前記底部（２Ｂ）の底面積よりも小さくなるように構成されたカップ状部材（２）と、
前記カップ状部材（２）を前記貫通孔（５０ｂ）に向けて付勢する付勢部材（３）と、を備え、
前記貫通孔（５０ｂ）に供給される油圧（例えばＰ_ＳＥＣ）により前記カップ状部材（２）の底部（２Ｂ）に作用する押圧力が前記付勢部材（３）の付勢力以上となった際に、前記底部（２Ｂ）が前記貫通孔（５０ｂ）から離れて該貫通孔（５０ｂ）を開放し、前記貫通孔（５０ｂ）に供給される油圧（例えばＰ_ＳＥＣ）を前記バルブ穴（５０ａ）の側面（５０ｅ）に形成された排出ポート（５０ｃ）から排出し、かつ前記カップ状部材（２）の底部（２Ｂ）が前記貫通孔（５０ｂ）の開口部（５０ｂ _１ ）に接した状態で前記切欠部（２ａ）が前記排出ポート（５０ｃ）の開口部（５０ｃａ）と連通する油圧開放弁（１）において、
調圧バルブ（例えば２４）によって調圧された油圧（例えばＰ _ＳＥＣ ）が前記貫通孔（５０ｂ）に供給されるように構成された油圧制御装置（２０）に用いられ、かつ該調圧バルブ（例えば２４）のフェール時に該油圧（例えばＰ _ＳＥＣ ）が所定圧（Ｐａ）以上となった際に、該油圧（例えばＰ _ＳＥＣ ）を前記排出ポート（５０ｃ）から排出して該油圧（例えばＰ _ＳＥＣ ）の上昇を止めるフェールセーフ弁として用いられることを特徴とする。

また本発明は（例えば図２（ａ）参照）、前記排出ポート（５０ｃ）の開口部（５０ｃａ）は、前記カップ状部材（２）の円筒部（２Ｂ）の摺動方向（Ｘ１−Ｘ２方向）よりも周方向（Ｙ１−Ｙ２方向）が長い形状からなり、
前記切欠部（２ａ）のテーパ部（２ｃ）は、前記カップ状部材（２）の底部（２Ｂ）が前記貫通孔（５０ｂ）の開口部（５０ｂ_１）に接した状態で該切欠部（２ａ）が前記排出ポート（５０ｃ）の開口部（５０ｃａ）の周方向全長に亘って隙間を有するように形成されたことを特徴とする。

さらに本発明は（例えば図２（ｂ）参照）、前記付勢部材（３）は、前記カップ状部材（２）の円筒部（２Ｂ）の内部に形成されたスプリング室（２Ｃ）に収納されるコイルスプリング（３）であり、
前記底部（２Ｂ）の底面側における前記切欠部（２ａ）の内径（ｄ）は、前記スプリング室（２Ｃ）の内径（Ｄ）よりも小さく形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る本発明によると、貫通孔に供給される油圧によりカップ状部材の底部に作用する押圧力が付勢部材の付勢力以上となった際に、底部が貫通孔から離れて該貫通孔を開放し、該貫通孔に供給される油圧をバルブ穴の側面に形成された排出ポートから排出する油圧開放弁において、カップ状部材が、底部の外周縁に環状に配設され、かつ内周側から円筒部の外周面にかけて傾斜したテーパ部が形成された切欠部を有しているので、該油圧開放弁が開閉する際に、貫通孔から排出ポートに流れる油が整流となり、開放時における油圧の下降及び閉塞時における油圧の上昇が滑らかになり、つまり当該油圧開放弁が配設されている油路の油圧（貫通孔に供給される油圧）の変動を滑らかにすることができる。これにより、当該油圧開放弁が配設されている油路の油圧によって制御される制御対象（例えばクラッチ、ブレーキ、ロックアップクラッチなど）に急変動を生じさせることを防止することができ、例えば当該油圧開放弁を車両用自動変速機に用いた場合には、トルク変動等によるショックを緩和することができて、乗り心地の向上を図ることもできる。
また、油圧開放弁が、調圧バルブによって調圧された油圧が貫通孔に供給されるように構成された油圧制御装置に用いられ、かつ該調圧バルブのフェール時に該油圧が所定圧以上となった際に、該油圧を排出ポートから排出して該油圧の上昇を止めるフェールセーフ弁として用いられるので、フェールが発生するまで当該油圧開放弁が開放せず、かつ開放した後はハンチングが生じないように、カップ状部材の底部の底面積に比して貫通孔の開口面積が小さく設定されているため、カップ状部材の底部とバルブ穴の底面とがオーバーラップする面積が大きく、つまり閉塞時における残圧の閉じ込み面積が大きい構造であるが、カップ状部材の底部が貫通孔の開口部に接した状態で切欠部と排出ポートとが連通して、該切欠部における残圧の発生を生じ難くすることができているので、当該油圧開放弁が付勢部材の付勢力未満の低い油圧で誤開放してしまうことの防止を図ることができる。これにより、フェールセーフ弁としての信頼性の向上も図ることができる。

請求項２に係る本発明によると、切欠部のテーパ部が、カップ状部材の底部が貫通孔の開口部に接した状態（油圧開放弁の閉塞状態）で該切欠部が排出ポートの開口部の周方向全長に亘って隙間を有するように形成されているので、該切欠部と排出ポートとが比較的大きな開口面積で連通して、該切欠部における残圧の発生を生じ難くすることができ、当該油圧開放弁が付勢部材の付勢力未満の低い油圧で誤開放してしまうことの防止を図ることができる。

請求項３に係る本発明によると、切欠部における底部の底面側の内径が、スプリング室の内径よりも小さく形成されているので、例えば切欠部を矩形状で形成しつつ該切欠部が排出ポートの開口部の周方向全長に亘って連通するように形成すると、スプリング室に干渉しないようにカップ状部材の底部の肉厚を厚くする必要があり、当該油圧開放弁の全長が長くなってしまうが、切欠部にテーパ部が形成されているので、カップ状部材の底部の肉厚を厚くせず、かつスプリング室に干渉しないように該切欠部を配設することができ、油圧開放弁のコンパクト化を図ることができて、例えば当該油圧開放弁を用いる油圧制御装置のコンパクト化も可能とすることができる。

本実施の形態に係るプレッシャーリリーフバルブを用いた油圧制御装置の一部を示す回路図。 本実施の形態に係るプレッシャーリリーフバルブを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図。 本実施の形態に係るプレッシャーリリーフバルブの開放時の状態を示すタイムチャート。 従来のプレッシャーリリーフバルブを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図。 従来のプレッシャーリリーフバルブの開放時の状態を示すタイムチャート。 参考例に係るプレッシャーリリーフバルブを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図。

以下、本発明に係る実施の形態を図１乃至図３に沿って説明する。まず、本発明に係る油圧開放弁１（以下、「プレッシャーリリーフバルブ１」という）を適用し得る自動変速機の油圧制御装置２０について図１に沿って説明する。

自動変速機の油圧制御装置２０は、図１に示すように、本発明に係るプレッシャーリリーフバルブ１、ストレーナ２２、オイルポンプ２１、プライマリレギュレータバルブ２３、セカンダリレギュレータバルブ（調圧バルブ）２４、チェックボール弁２５、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）３０、潤滑油路（ＬＵＢＥ）３１等を備えて構成されている。

なお、自動変速機の油圧制御装置２０には、図１に示した部分の他に、自動変速機構のクラッチやブレーキの油圧サーボに油圧を供給するための各種バルブや油路、及びトルクコンバータ３０内のロックアップクラッチに油圧を供給するための各種バルブや油路などが備えられているが、説明の便宜上、本発明の要部を除き、省略して説明する。

自動変速機の油圧制御装置２０は、エンジンの回転に連動して駆動されるオイルポンプ２１を備えており、該オイルポンプ２１により不図示のオイルパンからストレーナ２２、油路ｄ１，ｄ２を介してオイルを吸上げる形で油圧を発生させている。上記オイルポンプ２１により発生された油圧は、油路ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６に出力されると共に、詳しくは後述するプライマリレギュレータバルブ２３によって調圧される。

プライマリレギュレータバルブ２３は、スプール２３ｐと、該スプール２３ｐを上方に付勢するスプリング２３ｓとを備えていると共に、該スプール２３ｐの下方に油室２３ａと、該スプール２３ｐの上方に油室２３ｂと、調圧ポート２３ｃと、排出ポート２３ｄとを備えている。上記油室２３ａには、不図示のリニアソレノイドバルブＳＬＴより油路ｂ１を介して例えばスロットル開度に基づき調圧された制御圧Ｐ_ＳＬＴが入力され、また、油室２３ｂには、詳しくは後述するライン圧Ｐ_Ｌが油路ａ２，ａ４を介してフィードバック圧として入力される。

該プライマリレギュレータバルブ２３のスプール２３ｐには、上記フィードバック圧に対向してスプリング２３ｓの付勢力と制御圧Ｐ_ＳＬＴとが作用し、即ち、該スプール２３ｐの位置は、主に制御圧Ｐ_ＳＬＴの大きさによって制御される。該スプール２３ｐが図中の右半分で示す位置（以下、「右半位置」という）の状態であると、調圧ポート２３ｃと排出ポート２３ｄとが連通し、また、スプール２３ｐが図中の左半分示す位置（以下、「左半位置」という）の状態に移動制御されると、調圧ポート２３ｃと排出ポート２３ｄとの連通量（絞り量）が絞られて（遮断されて）いく。つまり上記油室２３ａに入力される制御圧Ｐ_ＳＬＴの大きさによってスプール２３ｐが左半位置となる上方側に向けて移動制御されると共に、排出ポート２３ｄより排出される油圧量が調整されることで調圧ポート２３ｃの油圧が調圧され、これによって油路ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６の油圧がスロットル開度に応じたライン圧Ｐ_Ｌとして調圧される。なお、油路ａ５より出力されるライン圧Ｐ_Ｌは、例えばマニュアルバルブ（不図示）等を介して自動変速機構におけるクラッチやブレーキの油圧サーボに係合圧を供給する各種リニアソレノイドバルブなどに供給される。

油路ａ６を介してライン圧Ｐ_Ｌが作用するチェックボール弁２５は、貫通孔２５ａと、該貫通孔２５ａに接離し得るボール２５ｂと、該ボール２５ｂを貫通孔２５ａ側に向けて付勢するスプリング２５ｓとを備えて構成されている。該チェックボール弁２５は、例えば上記プライマリレギュレータバルブ２３又は不図示のリニアソレノイドバルブＳＬＴがフェールする等して、油路ａ６を介して貫通孔２５ａに作用するライン圧Ｐ_Ｌが所定の設定圧以上となると、スプリング２５ｓの付勢力がライン圧Ｐ_Ｌに打ち負ける形でボール２５ｂが貫通孔２５ａより離れ、ドレーンポートＥＸより該ライン圧Ｐ_Ｌを排出し、該ライン圧Ｐ_Ｌの不要な上昇を防いで、例えば該ライン圧Ｐ_Ｌによって制御される制御対象（即ち、自動変速機構におけるクラッチやブレーキの油圧サーボに係合圧を供給する各種リニアソレノイドバルブなど）を保護する。

セカンダリレギュレータバルブ２４は、スプール２４ｐと、該スプール２４ｐを上方に付勢するスプリング２４ｓとを備えていると共に、該スプール２４ｐの上方に油室２４ａと、調圧ポート２４ｂと、排出ポート２４ｃと、出力ポート２４ｄと、該スプール２４ｐの下方に油室２４ｅとが形成されて構成されている。また、油室２４ａには、詳しくは後述するセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣがフィードバック圧として入力され、油室２４ｅにはライン圧Ｐ_Ｌを一定圧に調圧したモジュレータ圧Ｐ_ＭＯＤが入力される。

セカンダリレギュレータバルブ２４のスプール２４ｐの位置は、図中の左半位置の状態であると、調圧ポート２４ｂと出力ポート２４ｄとが連通し、また、スプール２４ｐが図中の右半位置の状態に移動制御されると、調圧ポート２４ｂと出力ポート２４ｄとの連通量（絞り量）が絞られて（遮断されて）いくと共に、該調圧ポート２４ｂと排出ポート２４ｃとが連通していく。つまりプライマリレギュレータバルブ２３の出力ポート２３ｅから出力され、上記油室２４ａに入力されるフィードバック圧の大きさによってスプール２４ｐが移動制御されると共に、排出ポート２４ｃ又は出力ポート２４ｄより排出される油圧量が調整されることで調圧ポート２４ｂの油圧が調圧され、これによって油路ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４、ｃ５，ｇ１の油圧がスロットル開度に応じたセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣとして調圧される。該油路ｇ１から出力されたセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣは、不図示のロックアップリレーバルブ等を介してトルクコンバータ３０の内圧又はロックアップクラッチの制御圧として供給される。

一方、排出ポート２４ｃより排出された油圧は、油路ｄ３，ｄ２を介してオイルポンプ２１に戻され、オイルポンプ２１の元圧となるため、結果的にオイルポンプ２１が必要な駆動力を下げることとなり、無駄なエネルギーを消費することを防ぐことができ、自動変速機の油圧制御装置２０を備える車輌の燃費向上に寄与することが可能となる。また、出力ポート２４ｄより油路ｆ１に出力された油圧は、セカンダリレギュレータバルブ２４から排出された排圧として潤滑油路３１や不図示のオイルクーラ等に供給される。

そして、油路ｃ５を介してセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣが作用するプレッシャーリリーフバルブ１は、例えば上記セカンダリレギュレータバルブ２４（或いはプライマリレギュレータバルブ２３や不図示のリニアソレノイドバルブＳＬＴ）がフェールする等して、油路ｃ５を介して貫通孔５０ｂに供給されるセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣによる押圧力が所定圧以上となると、詳しくは後述する排出ポート５０ｃより該セカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣを排出し、該セカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣの不要な上昇を防いで、例えば該セカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣによって制御される制御対象（即ち、ロックアップクラッチを制御するリニアソレノイドバルブやトルクコンバータ３０など）を保護するフェールセーフ弁として用いられている。

ついで、本発明の要部となるプレッシャーリリーフバルブ１について、図２に沿って詳細に説明する。本プレッシャーリリーフバルブ１は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、大まかにバルブボディ５０に形成されたバルブ穴５０ａと、該バルブ穴５０ａに挿入されるカップ状部材２と、該カップ状部材２を付勢するコイルスプリング（付勢部材）（以下、単に「スプリング」という）３と、該スプリング３の反力を受圧するためにバルブボディ５０に固着された押え板５１と、を備えて構成されている。なお、押え板５１には、孔５１ａが形成されており、後述するカップ状部材２のスプリング室２Ｃを大気開放している。

上記バルブボディ５０には、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ｘ１−Ｘ２方向（即ちカップ状部材２の摺動方向）が長手方向の円筒状となるバルブ穴５０ａが形成されており、該バルブ穴５０ａの底面５０ｄ（Ｘ１方向側）には、上記セカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣが供給される油路ｃ５に貫通する貫通孔５０ｂが形成されている。また、バルブ穴５０ａの側面５０ｅには、排出ポート５０ｃが図中横方向に向けて形成されている。排出ポート５０ｃは、バルブ穴５０ａ（カップ状部材２）の周方向であるＹ１−Ｙ２方向に対して長い下段開口部分５０ｃ_２と周方向に対して短い上段開口部分５０ｃ_１とが繋がる形で１つの開口部５０ｃａが形成されている。

なお、上段開口部分５０ｃ_１は、その側方に例えばボルト穴（不図示）等の制限を受ける部位が配設されており、そのため、Ｙ１方向（周方向）に対する制約を受ける形となって、Ｙ１方向（周方向）に対して短くなっている。

また、このバルブボディ５０は鋳造等により形成されるものであり、つまりバルブ穴５０ａ、貫通孔５０ｂ、排出ポート５０ｃ、該排出ポート５０ｃの近傍に配置されるボルト穴（不図示）が金型形状によって、その配置・形状が決定されてしまっているものであり、これらの配置や形状を変更することは、莫大なコストが生じてしまうので現実的ではない。

また、本実施の形態では、バルブボディ５０にバルブ穴５０ａ及び貫通孔５０ｂが例えば鋳造等により一体的に形成されているが、底面５０ｄを形成する部分がバルブボディ５０と別体のプレートで形成されたものであってもよい。

上記カップ状部材２は、大まかに、Ｘ１−Ｘ２方向に延びる円筒状の円筒部２Ａと、該円筒部２Ａの一端側（Ｘ１方向側）を閉塞するように形成された底部２Ｂと、該円筒部２Ａの内部に形成されて上記スプリング３を収納するスプリング室２Ｃとを有しており、円筒部２ＡのＸ１方向側の端部であって底部２Ｂの外周縁には、詳しくは後述するように環状に配置された切欠部２ａが形成されている。

上記円筒部２Ａの外周面２ｄは、バルブ穴５０ａの側面５０ｅに摺動し得るように略々同径に形成されており、該バルブ穴５０ａの側面５０ｅに摺動自在に支持されている。また、上記カップ状部材２の底部２Ｂの端面は、上記バルブボディ５０の貫通孔５０ｂの開口部５０ｂ_１に対して接離し得るように、該開口部５０ｂ_１よりも大きな外径を有するように形成されている。これにより、底部２Ｂの端面は、貫通孔５０ｂの周囲におけるバルブ穴５０ａの底面５０ｄに所定長さ（数ミリ程度）オーバーラップし、該底部２Ｂの端面がバルブ穴５０ａの底面５０ｄに接した状態で（プレッシャーリリーフバルブ１の閉状態で）十分なシール性を確保するように、かつ油の逃げ場が確保されるように構成されている。

上記切欠部２ａは、上述のように貫通孔５０ｂの内径より所定長さを存した位置からＸ２方向に対して垂直面２ｂを有するように切欠かれており、即ち底部２Ｂの底面側において切欠部２ａは内径ｄ（垂直面２ｂの径）となるように形成されている。この切欠部２ａの内径ｄは、上述したようにシール性を確保し、かつ油の逃げ場が確保されるような大きさに設定されるため、上述したスプリング室２Ｃの内径Ｄよりも小さく形成されている。

そして、切欠部２ａは、該切欠部２ａの内周側から、即ち上記垂直面２ｂのＸ２方向側の下端から、円筒部２Ａの外周面２ｄにかけて下方側（Ｘ２方向側）に向けて傾斜したテーパ部２ｃが形成されている。該テーパ部２ｃの下端、即ち円筒部２Ａの外周面２ｄと該テーパ部２ｃとの境界部分は、図２（ａ）に示すように、上記排出ポート５０ｃの開口部５０ｃａの下段開口部分５０ｃ_２内に位置するように形成されており、つまり切欠部２ａが排出ポート５０ｃの開口部５０ｃａの周方向全長に亘って隙間を有する（連通する）ように形成されている。

なお、円筒部２Ａの外周面２ｄと該テーパ部２ｃとの境界部分は、例えばバルブボディ５０やカップ状部材２の製造工差を加味して、下段開口部分５０ｃ_２の上端よりも数ミリ程度下方に位置するように設定されており、つまり切欠部２ａは、製造上に誤差が生じても、必ず開口部５０ｃａの周方向全長に亘って隙間を有するように設計されている。

以上のように構成されたプレッシャーリリーフバルブ１は、図３に示すように、時点ｔ１において、貫通孔５０ｂを介してカップ状部材２の底部２Ｂに作用するセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣの押圧力がスプリング３の付勢力以上（油圧Ｐａ以上）となった際に、底部２Ｂが貫通孔５０ｂから離れて該貫通孔５０ｂを開放し、該貫通孔５０ｂに供給されるセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣをバルブ穴５０ａの側面５０ｅに形成された排出ポート５０ｃから排出を開始する。そして、時点ｔ１から時点ｔ２にかけて、滑らかにカップ状部材２をストロークさせ（バルブストローク）、時点ｔ２に貫通孔５０ｂと排出ポート５０ｃとを全開状態にする。

ところで、図４（ｂ）に示すように、従来のプレッシャーリリーフバルブ１００において、カップ状部材１０２の切欠部１０２ａが浅い溝状（断面視矩形状）であると、図４（ａ）に示すように、プレッシャーリリーフバルブ１００の閉状態で、切欠部１０２ａが排出ポート５０ｃの開口部５０ｃａの下段開口部分５０ｃ_２には連通せず、周方向（Ｙ１−Ｙ２方向）の幅が狭い上段開口部分５０ｃ_１の一部だけしか連通しない。このため、切欠部１０２ａから油を排出しきれず、残圧が生じてカップ状部材１０２を押圧してプレッシャーリリーフバルブ１００が誤開放してしまう虞があった。

図４に示すプレッシャーリリーフバルブ１００が誤開放してしまう虞の主たる原因は、当該プレッシャーリリーフバルブ１００の閉状態で、切欠部１０２ａと排出ポート５０ｃとの連通量（開口面積）が不足していることである。そこで、図６（ａ）及び（ｂ）に示すような参考例のプレッシャーリリーフバルブ２００のように構成することが考えられる。

即ち、断面視矩形状の切欠部２０２ａを、上記図４に示す切欠部１０２ａに比して、カップ状部材２０２の摺動方向（Ｘ２方向）に長く形成し、排出ポート５０ｃの下段開口部分５０ｃ_２の幅方向（Ｙ１−Ｙ２方向）全長に亘って隙間を有する（連通する）ように構成することが考えられる。このように構成することで、プレッシャーリリーフバルブ２００の閉状態で切欠部２０２ａから油圧が十分に排出され、残圧が生じることの防止を図ることができる。しかしながら、上述したように切欠部２０２ａの内径ｄは、スプリング室２０２Ｃの内径Ｄよりも小さいため、カップ状部材２０２の底部２０２Ｂとスプリング室２０２Ｃとが干渉（貫通）しないように、該底部２０２Ｂの肉厚を厚くする必要がある。すると、スプリング３の付勢力を同等に保つためには、プレッシャーリリーフバルブ２００全体のＸ１−Ｘ２方向の長さを長くする必要が生じてしまい、プレッシャーリリーフバルブ２００のコンパクト化、油圧制御装置２０のコンパクト化の妨げとなってしまう。

さらに、図６に示すプレッシャーリリーフバルブ２００の切欠部２０２ａも、図４に示す従来のプレッシャーリリーフバルブ１００と同様に、断面視矩形状であり、つまり貫通孔５０ｂから排出ポート５０ｃに油が流れる際に段差形状を乗り越える形となるので、油が整流とならず、図５に示すように、開放時には、スプリング３の付勢力よりも油圧Ｐａの作用が強くなった時点ｔａから時点ｔｂまでの短時間で、バルブストローク（カップ状部材のストローク）Ｓが急速移動すると共に油圧が急降下し、反対に閉塞時には図５の可逆変化的に油圧が急上昇するという問題がある。

しかしながら、本プレッシャーリリーフバルブ１は、カップ状部材２の切欠部２ａに上記テーパ部２ｃを有しているので、該プレッシャーリリーフバルブ１が開閉する際に、貫通孔５０ｂから排出ポート５０ｃに流れる油が整流となり、図３に示すように、開放時には、スプリング３の付勢力よりも油圧Ｐａの押圧力が強くなった時点ｔ１から滑らかにバルブストローク（カップ状部材２のストローク）Ｓが移動して油圧が滑らかに降下しつつ時点ｔ２にバルブストロークＳが完了し、つまり長時間かけて滑らかに全開状態へ移行する。また、反対に閉塞時には図３の可逆変化的に滑らかにバルブストロークが行われ、油圧も滑らかに上昇する。

従って、本プレッシャーリリーフバルブ１は、開放時における油圧の下降及び閉塞時における油圧の上昇が滑らかになり、つまり当該プレッシャーリリーフバルブ１が配設されている油路ｃ５のセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣの変動を滑らかにすることができる。これにより、当該プレッシャーリリーフバルブ１が配設されているセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣによって制御される制御対象（本実施の形態では、例えばロックアップクラッチやトルクコンバータ３０の内圧など）に急変動を生じさせることを防止することができ、例えば本プレッシャーリリーフバルブ１を車両用自動変速機の油圧制御装置２０に用いた場合には、トルク変動等によるショックを緩和することができて、車両の乗り心地の向上を図ることもできる。

また、切欠部２ａのテーパ部２ｃが、カップ状部材２の底部２Ｂが貫通孔５０ｂの開口部５０ｂ_１に接した状態（プレッシャーリリーフバルブ１の閉状態）で該切欠部２ａが排出ポート５０ｃの開口部５０ｃａの周方向全長に亘って隙間を有するように形成されているので（図２（ａ）参照）、該切欠部２ａと排出ポート５０ｃとが比較的大きな開口面積で連通して、該切欠部２ａにおける残圧の発生を生じ難くすることができ、当該プレッシャーリリーフバルブ１がスプリング３の付勢力未満の低い油圧で誤開放してしまうことの防止を図ることができる。

さらに、切欠部２ａにおける底部２Ｂの底面側の内径ｄが、スプリング室２Ｃの内径Ｄよりも小さく形成されているので、例えば図６に示すプレッシャーリリーフバルブ２００の切欠部２０２ａのように断面視矩形状で形成しつつ該切欠部２０２ａが排出ポート５０ｃの開口部５０ｃａの周方向全長に亘って連通するように形成すると、スプリング室２０２Ｃに干渉しないようにカップ状部材２０２の底部２０２Ｂの肉厚を厚くする必要があり、当該プレッシャーリリーフバルブ２００の全長が長くなってしまうが、切欠部２ａにテーパ部２ｃが形成されているので、カップ状部材２の底部２Ｂの肉厚を厚くせず、かつスプリング室２Ｃに干渉しないように（スプリング室２Ｃと切欠部２ａとの間に十分な肉厚を確保した状態で）該切欠部２ａを配設することができ、プレッシャーリリーフバルブ１のコンパクト化を図ることができて、油圧制御装置２０のコンパクト化も可能とすることができる。

また、本プレッシャーリリーフバルブ１の構造は、カップ状部材２の切欠部２ａの形状を変更するだけで本発明の目的を達成することができ、図６に示すプレッシャーリリーフバルブ２００のように全長を長くする必要もないので、バルブボディ５０の形状変更が不要となり、特に貫通孔５０ｂ、排出ポート５０ｃの配置や形状等も変更する必要がなく、つまりバルブボディ５０を鋳造する際に用いる金型を設計変更する必要がなくなる。例えばバルブボディの金型を変更すると、金型だけでなく、油圧動作試験、生産ラインの見直し、実車搭載試験など、各種作業をやり直す必要が生じ、莫大なコストアップを生じてしまうが、このように金型の設計変更が不要となるので、コストアップの防止も図ることが可能となる。

そして、本プレッシャーリリーフバルブ１が、セカンダリレギュレータバルブ２４によって調圧されたセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣが貫通孔５０ｂに供給されるように構成された油圧制御装置２０に用いられ、かつ該セカンダリレギュレータバルブ２４のフェール時に該セカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣが所定圧以上となった際に、該セカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣを排出ポート５０ｃから排出して該セカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣの上昇を止めるフェールセーフバルブとして用いられるので、フェールが発生するまで当該プレッシャーリリーフバルブ１が開放せず、かつ開放した後はハンチングが生じないように、カップ状部材２の底部２Ｂの底面積に比して貫通孔５０ｂの開口面積が小さく設定されているため、カップ状部材２の底部２Ｂとバルブ穴５０ａの底面５０ｄとがオーバーラップする面積が大きく、つまり閉塞時における残圧の閉じ込み面積が大きい構造であるが、上述のように該切欠部２ａと排出ポート５０ｃとが比較的大きな開口面積で連通して、該切欠部２ａにおける残圧の発生を生じ難くすることができているので、当該プレッシャーリリーフバルブ１がスプリング３の付勢力未満の低い油圧で誤開放してしまうことの防止を図ることができる。これにより、フェールセーフバルブとしての信頼性の向上も図ることができる。

なお、本実施の形態においては、本発明に係る油圧開放弁として、セカンダリ圧が所定圧以上になることを防止するプレッシャーリリーフバルブ１に適用したものを説明したが、例えば特許文献１のもののように、単に油路にエアが混入することを防止する逆止弁としても本発明に係る油圧開放弁を用いることができる。

また、勿論であるが、ライン圧が所定圧以上になることを防止するチェックボール弁２５の代わりに本発明に係る油圧開放弁を用いてもよく、さらに、所定圧以上の油圧の上昇を防止するバルブとして用いられるのであれば、どのようなものであっても本発明に係る油圧開放弁を適用し得る。

また、本実施の形態におけるカップ状部材２の切欠部２ａは、垂直面２ｂを有しているものを説明したが、垂直面２ｂを有している必要はなく、例えば底部２Ｂの端面からそのまま傾斜して円筒部２Ａの外周面２ｄに到達するように、一直線状のテーパ部を設けてもいい。

本発明に係る油圧開放弁は、乗用車、トラック等に搭載される自動変速機やハイブリッド駆動装置等の油圧制御装置に用いることが可能であり、特に開閉する際に油路の油圧を滑らかに変動させることで、ショックの緩和や乗り心地の向上を図ることが求められるものに用いて好適である。

１ 油圧開放弁（プレッシャーリリーフバルブ）
２ カップ状部材
２Ａ 円筒部
２Ｂ 底部
２Ｃ スプリング室
２ａ 切欠部
２ｃ テーパ部
２ｄ 外周面
３ 付勢部材、コイルスプリング
２０ 油圧制御装置
２４ 調圧バルブ（セカンダリレギュレータバルブ）
５０ バルブボディ
５０ａ バルブ穴
５０ｅ 側面
５０ｂ 貫通孔
５０ｂ_１ 開口部
５０ｃ 排出ポート
５０ｃａ 開口部
Ｄ スプリング室の外径
ｄ 切欠部の内径
Ｐａ 所定圧
Ｐ_ＳＥＣ 貫通孔に供給される油圧（セカンダリ圧）

Claims (3)

1. 円筒状に形成された円筒部と、該円筒部の一端側を閉塞するように形成された底部と、前記底部の外周縁に環状に配設され、かつ内周側から前記円筒部の外周面にかけて傾斜したテーパ部が形成された切欠部と、を有してカップ状に形成され、前記円筒部がバルブボディのバルブ穴の側面に摺動自在に支持されると共に、前記底部が前記バルブ穴の底面に形成された貫通孔の開口部に接離し、かつ前記貫通孔の面積が前記底部の底面積よりも小さくなるように構成されたカップ状部材と、
   前記カップ状部材を前記貫通孔に向けて付勢する付勢部材と、を備え、
   前記貫通孔に供給される油圧により前記カップ状部材の底部に作用する押圧力が前記付勢部材の付勢力以上となった際に、前記底部が前記貫通孔から離れて該貫通孔を開放し、前記貫通孔に供給される油圧を前記バルブ穴の側面に形成された排出ポートから排出し、かつ前記カップ状部材の底部が前記貫通孔の開口部に接した状態で前記切欠部が前記排出ポートの開口部と連通する油圧開放弁において、
   調圧バルブによって調圧された油圧が前記貫通孔に供給されるように構成された油圧制御装置に用いられ、かつ該調圧バルブのフェール時に該油圧が所定圧以上となった際に、該油圧を前記排出ポートから排出して該油圧の上昇を止めるフェールセーフ弁として用いられる、
   ことを特徴とする油圧開放弁。
2. 前記排出ポートの開口部は、前記カップ状部材の円筒部の摺動方向よりも周方向が長い形状からなり、
   前記切欠部のテーパ部は、前記カップ状部材の底部が前記貫通孔の開口部に接した状態で該切欠部が前記排出ポートの開口部の周方向全長に亘って隙間を有するように形成された、
   ことを特徴とする請求項１記載の油圧開放弁。
3. 前記付勢部材は、前記カップ状部材の円筒部の内部に形成されたスプリング室に収納されるコイルスプリングであり、
   前記底部の底面側における前記切欠部の内径は、前記スプリング室の内径よりも小さく形成されている、
   ことを特徴とする請求項２記載の油圧開放弁。

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