JP5940128B2 - 通常時高出力ソレノイドアセンブリ - Google Patents
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Description
本願は、2013年10月15日に出願された米国仮出願第61/891001号明細書の利益を請求する。上の出願の開示は引用により本明細書に編入される。
本発明は、概して、安定した力平衡と、磁力および液圧力による圧力制御とを保証するソレノイドアセンブリに関する。
ソレノイドは一般的に公知であり、様々なタイプの液圧システムにおいて流体圧力を制御するために、幾つかのソレノイドが使用されている。幾つかのトランスミッションは、様々な構成部材の作動を制御し、トランスミッションにおける様々な位置における圧力を制御するために、開ループシステムを使用する。幾つかのタイプの極めて正確なソレノイドは、これらの開ループ用途に組み込まれている。しかしながら、多くの様々なタイプのソレノイドは、汚染と、作動中の不釣り合いな磁力および液圧力とに関する問題を有する。加えて、これらのソレノイドは高いレベルの精度を有するにもかかわらず、これらのソレノイド用の制御ユニットは製造時に個々に較正する必要がある。
本発明は、トランスミッション用の通常時高出力ソレノイドアセンブリであり、通常時高出力ソレノイドアセンブリは、作動されていないときには通常は高い出力を有する。ソレノイドアセンブリは、スリーブと、スリーブ内に実質的に収容された弁部分と、スリーブ内に配置された可動子と、可動子に結合されかつ弁と接触したプランジャと、可動子の近傍においてスリーブ内に配置されたハウジングと、を有する。可動子は、スリーブおよびハウジングに対して可動であり、弁部分は弁を有しており、弁の移動は可動子の移動によって制御される。
好適な実施の形態の以下の説明は、本質的に単に例示的であり、本発明、その適用、または使用を制限しようとするものではない。
Claims (25)
- 装置であって、
ソレノイドアセンブリを備え、
該ソレノイドアセンブリは、
ソレノイド部分と、
スリーブであって、該スリーブの一部は前記ソレノイド部分内に配置されている、スリーブと、
前記スリーブの一部として形成された複数のポートと、
前記複数のポートの近傍において前記スリーブ内に配置された弁と、
弁座であって、前記弁は前記弁座と選択的に接触する、弁座と、
前記スリーブ内に配置された可動子であって、該可動子は前記ソレノイド部分の一部である、可動子と、
前記スリーブに結合された内側キャップと、
前記スリーブ内に配置されたハウジングと、
前記内側キャップと前記可動子との間に配置されたバックスプリングであって、該バックスプリングは前記可動子を前記ハウジングおよび前記弁に向かって付勢する、バックスプリングと、
前記ハウジングと前記可動子との間において前記スリーブ内に配置された戻しばねであって、該戻しばねは前記可動子を前記ハウジングおよび前記弁から離れるように付勢し、これにより、前記戻しばねによって前記可動子に提供される力と、前記複数のポートのうちの1つにおける流体から前記弁に提供される力とが、前記バックスプリングから前記可動子に提供される力よりも大きくなっていて、前記弁を開放位置へ付勢する、戻しばねと、
前記可動子に結合されたプランジャであって、該プランジャは、前記弁と接触するように前記ハウジングおよび前記戻しばねを貫いて延びている、プランジャと、を有しており、
前記バックスプリングから前記可動子に提供される力が、前記ソレノイド部分によって発生される可動子の移動と組み合わさり、前記戻しばねによって前記可動子に提供される力と、前記複数のポートのうちの1つにおける流体によって前記弁に提供される力とを克服し、前記可動子および前記プランジャを前記ハウジングに対して移動させ、これにより、前記弁は前記弁座に対して移動し、前記複数のポートの間の圧力平衡を制御することを特徴とする、装置。 - さらに、前記ソレノイド部分の一部であるコイルを備え、該コイルは前記スリーブを包囲しており、
前記コイルが通電されて、磁力を発生し、前記可動子を前記ハウジングに向かって移動させ、前記ソレノイド部分によって前記可動子に提供される力と、前記バックスプリングによって前記可動子に提供される力との組合せが、前記戻しばねによって前記可動子に提供される力、および前記複数のポートのうちの1つにおける流体によって前記弁に提供される力よりも大きいときに、前記弁は閉鎖位置に向かって移動する、請求項1記載の装置。 - 前記複数のポートは、さらに、
前記スリーブの一部として形成された供給ポートであって、該供給ポートは前記弁と流体接続している、供給ポートと、
前記スリーブの一部として形成された制御ポートであって、該制御ポートは前記弁と流体接続している、制御ポートと、
前記スリーブの一部として形成された排出ポートであって、該排出ポートは前記弁と流体接続している、排出ポートと、を有しており、
前記供給ポートにおける流体は前記弁に圧力を提供し、前記弁は、前記可動子と前記プランジャとによって移動させられ、これにより、前記供給ポートと前記制御ポートとの間の流体圧力を平衡させ、前記弁が前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動させられると、前記スリーブにおける過剰な流体圧力が前記排出ポートへ逃がされる、請求項2記載の装置。 - 前記スリーブは、さらに、
大径部分であって、前記可動子が前記大径部分に摺動可能に配置されている、大径部分と、
前記大径部分と一体に形成された小径部分と、を有しており、
前記排出ポートは前記大径部分の一部として形成されており、前記供給ポートおよび前記制御ポートは前記小径部分の一部として形成されている、請求項3記載の装置。 - 前記弁座は、さらに、
前記弁および前記複数のポートの近傍において前記スリーブに配置された供給座部と、
前記弁および前記複数のポートの近傍において前記スリーブに配置された排出座部と、を有しており、
前記複数のポートの間の圧力を平衡させるために、前記弁は前記供給座部と前記排出座部との間を移動する、請求項1記載の装置。 - 前記弁座は、さらに、
前記弁および前記複数のポートの近傍において前記スリーブに配置された第1の挿入体と、
前記弁および前記複数のポートの近傍において前記スリーブに配置された第2の挿入体と、を有しており、
前記排出座部は前記第1の挿入体の一部として形成されており、前記供給座部は前記第2の挿入体の一部として形成されている、請求項5記載の装置。 - 前記ハウジングと前記弁との間において前記スリーブ内に配置された分離プレートをさらに備え、前記プランジャは前記分離プレートを貫いて延びており、前記分離プレートは流体が前記可動子の周囲を流れることを防止する、請求項1記載の装置。
- ソレノイド弁アセンブリであって、
ソレノイド部分と、
スリーブと、
該スリーブ内に摺動可能に配置された可動子であって、該可動子は前記ソレノイド部分の一部である、可動子と、
前記スリーブ内に配置されたハウジングと、
前記ハウジングと前記可動子との間において前記スリーブ内に配置された戻しばねであって、該戻しばねは前記可動子を前記ハウジングから離れるように付勢する、戻しばねと、
前記可動子と接触したバックスプリングであって、該バックスプリングは前記可動子を前記ハウジングに向かって付勢する、バックスプリングと、
前記可動子に結合されたプランジャであって、該プランジャは前記ハウジングを貫いて延びている、プランジャと、
前記ソレノイド部分によって制御される弁部分であって、前記ソレノイド部分は前記弁部分を開放位置と閉鎖位置との間で変化させることができる、弁部分と、
前記プランジャと接触した弁であって、該弁は前記弁部分の一部である、弁と、
弁座であって、前記弁は前記弁座と選択的に接触し、前記弁座は前記弁部分の一部である、弁座と、
前記弁部分の近傍において前記スリーブの一部として形成された複数のポートと、を備え、
前記戻しばねは前記可動子を前記ハウジングから離れるように付勢し、これにより、前記弁は前記開放位置に向かって付勢され、流体を前記複数のポートのうちの1つまたは複数に通過させ、前記ソレノイド部分は、前記弁に力を提供するように選択的に作動され、これにより、前記ソレノイド部分からの力と、前記バックスプリングからの力とは、前記戻しばねによって前記可動子に提供される力を克服し、前記弁を前記弁座に対して前記閉鎖位置へ移動させ、これにより、流体が前記複数のポートのうちの1つまたは複数を通過することを防止することを特徴とする、ソレノイド弁アセンブリ。 - 前記ソレノイド部分はさらに、
前記スリーブの少なくとも一部を包囲するボビンと、
該ボビンを包囲するコイルと、を有しており、
電流が前記コイルに提供されると前記可動子は前記ハウジングに向かって移動し、前記弁を開放位置から閉鎖位置へ変化させる、請求項8記載のソレノイド弁アセンブリ。 - 前記弁座はさらに、
供給座部であって、前記弁は前記供給座部と選択的に接触する、供給座部と、
排出座部であって、前記弁は前記排出座部と選択的に接触する、排出座部と、を有しており、
前記弁が閉鎖位置から開放位置へ変化させられるときに前記弁は前記供給座部から離れて前記排出座部に向かって移動させられる、請求項9記載のソレノイド弁アセンブリ。 - 前記弁座はさらに、
前記スリーブの小径部分に配置された第1の挿入体であって、前記排出座部は前記第1の挿入体の一部として形成されている、第1の挿入体と、
前記スリーブの小径部分に配置された第2の挿入体であって、前記供給座部は前記第2の挿入体の一部として形成されており、
前記第1の挿入体および前記第2の挿入体は、前記スリーブにはめられている、請求項10記載のソレノイド弁アセンブリ。 - 前記スリーブはさらに、
大径部分と、
該大径部分と一体に形成された小径部分であって、前記複数のポートのそれぞれが前記小径部分の一部として一体に形成されている、小径部分と、を有しており、
前記可動子は前記大径部分に配置されており、前記第1の挿入体および前記第2の挿入体は前記小径部分に配置されている、請求項11記載のソレノイド弁アセンブリ。 - 前記戻しばねによって前記可動子に提供される力は、前記バックスプリングによって前記可動子に提供される力よりも大きく、前記弁に提供される、前記複数のポートのうちの1つまたは複数における液圧力と、前記戻しばねから前記可動子に提供される力とは、前記弁を前記開放位置へ付勢する、請求項8記載のソレノイド弁アセンブリ。
- 前記コイルによって発生される磁力と、前記バックスプリングによって前記可動子に提供される力とが、前記可動子に提供される前記戻しばねの力と、前記複数のポートのうちの1つまたは複数において前記弁に提供される液圧力との組合せよりも大きいときに、前記弁は前記閉鎖位置に向かって移動する、請求項9記載のソレノイド弁アセンブリ。
- 前記複数のポートは、さらに、
前記スリーブの一部として形成された供給ポートであって、該供給ポートは前記弁と流体接続している、供給ポートと、
前記スリーブの一部として形成された制御ポートであって、該制御ポートは前記弁と流体接続している、制御ポートと、
前記スリーブの一部として形成された排出ポートであって、該排出ポートは前記弁と流体接続している、排出ポートと、を有しており、
前記供給ポートにおける流体は前記弁に液圧力を提供し、前記弁は、前記可動子と前記プランジャとによって前記弁座に対して移動させられ、これにより、前記供給ポートと前記制御ポートとの間の流体圧力を平衡させ、前記弁が前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動させられると、前記弁の周囲の過剰な流体圧力が前記排出ポートへ逃がされる、請求項8記載のソレノイド弁アセンブリ。 - 前記スリーブは、前記可動子および前記弁部分を包囲している、請求項8記載のソレノイド弁アセンブリ。
- 前記スリーブによって包囲された分離プレートをさらに備え、該分離プレートは、前記ソレノイド部分と前記弁部分とを分離している、請求項8記載のソレノイド弁アセンブリ。
- 前記スリーブに結合された内側キャップをさらに備え、前記バックスプリングは前記可動子と前記内側キャップとの間に配置されている、請求項8記載のソレノイド弁アセンブリ。
- トランスミッション用のソレノイドアセンブリであって、
スリーブと、
該スリーブ内に収容された弁部分と、
前記スリーブ内に配置された可動子と、
前記弁部分の一部である弁であって、該弁の移動は前記可動子の移動によって制御される、弁と、
前記可動子に結合され、前記弁と接触したプランジャと、
前記可動子の近傍において前記スリーブ内に配置されたハウジングであって、前記可動子は前記スリーブおよび前記ハウジングに対して可動である、ハウジングと、
前記スリーブに結合された内側キャップと、
該内側キャップと前記可動子との間において前記スリーブ内に配置されたバックスプリングであって、該バックスプリングは、前記可動子を前記内側キャップから離れるように前記ハウジングに向かって付勢し、前記バックスプリングは、前記弁を閉鎖位置に向かって付勢する、バックスプリングと、
前記ハウジングと前記可動子との間に配置された戻しばねであって、該戻しばねは、前記可動子を前記ハウジングから離れるように前記内側キャップに向かって付勢し、前記戻しばねは、前記弁を開放位置に向かって付勢する、戻しばねと、
前記スリーブの一部として形成された供給ポートであって、該供給ポートは流体を受け取り、前記供給ポートは前記弁部分と流体接続している、供給ポートと、
前記弁部分の一部でありかつ前記スリーブによって包囲された弁座であって、前記弁は前記弁座と選択的に接触する、弁座と、
前記スリーブの一部として形成された制御ポートであって、該制御ポートは前記弁部分と流体接続している、制御ポートと、
前記スリーブの一部として形成された排出ポートであって、該排出ポートは前記弁部分と流体接続している、排出ポートと、
前記スリーブを少なくとも部分的に包囲したコイルであって、該コイルはソレノイド部分の一部である、コイルと、
前記スリーブ内に配置された分離プレートであって、該分離プレートは前記弁部分を前記ソレノイド部分から分離しており、前記プランジャは前記分離プレートを貫いて延びている、分離プレートと、を備え、
前記コイルへの通電が停止されると、前記戻しばねからの力と、前記供給ポートにおいて前記弁に提供される液圧力との組合せが、前記バックスプリングによって前記可動子に提供される力を克服し、前記弁を開放位置に配置し、前記供給ポートにおける流体を前記制御ポートへ流入させ、前記コイルが通電されると、前記可動子と前記ハウジングとの間の磁力と、前記バックスプリングから前記可動子に提供される力とは、前記戻しばねによって前記可動子に提供される力と、前記供給ポートにおいて前記弁に提供される液圧力とを克服し、前記弁を前記弁座に向かって移動させ、前記供給ポートにおける流体の一部は前記制御ポートを流過し、前記供給ポートにおける流体の一部は前記排出ポートを流過することを特徴とする、トランスミッション用のソレノイドアセンブリ。 - 前記供給ポートにおける流体と、前記制御ポートにおける流体との間の圧力平衡を提供するために、前記可動子、前記プランジャおよび前記弁を前記開放位置と前記閉鎖位置との間で移動させるように、前記コイルが通電される、請求項19記載のソレノイドアセンブリ。
- 前記スリーブは、さらに、
小径部分と、
該小径部分と一体に形成された大径部分と、を有しており、
前記可動子は前記大径部分によって包囲されており、前記弁部分は前記小径部分によって包囲されている、請求項19記載のソレノイドアセンブリ。 - 前記供給ポート、前記制御ポートおよび前記排出ポートは全て、前記スリーブの前記小径部分の一部として一体に形成されている、請求項21記載のソレノイドアセンブリ。
- 前記分離プレートは、前記スリーブの前記大径部分に配置されている、請求項21記載のソレノイドアセンブリ。
- 前記弁部分は、さらに、
前記スリーブの前記小径部分に配置された第1の挿入体と、
該第1の挿入体の一部として形成された排出座部と、
前記スリーブの前記小径部分に配置された第2の挿入体と、
該第2の挿入体の一部として形成された供給座部と、を有しており、
前記弁が前記閉鎖位置にあるときには前記弁は前記供給座部と接触しており、前記弁が前記開放位置へ移動させられると前記弁は前記供給座部から離れて前記排出座部に向かって移動する、請求項21記載のソレノイドアセンブリ。 - 前記分離プレートは前記排出ポートと前記可動子との間において前記スリーブに配置されている、請求項19記載のソレノイドアセンブリ。
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