JPH083794Y2 - 横型設置の電磁制御スプール弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、電磁制御スプール弁、特に自動車のオー
トマチック・トランスミッション用電磁圧力制御弁に関
する。

〔従来の技術〕

従来の技術による自動車のオートマチック・トランス
ミッション用電磁圧力制御弁は、実願昭63-105207号に
示すようにリニアソレノイド部分を冷却するべく、リニ
アソレノイド部分がミッション・ハウジング内の油中に
位置するように設置されている。それ故、使用中に弁内
に空気が混入することはない。

〔考案が解決しようとする課題〕

横形設置の電磁圧力制御弁の設置位置が設計上の要請
によりミッション・ハウジング内の油面より上方にする
場合がある。この場合、電磁圧力制御弁は、空気中で作
動することになる。従って、弁内の油が漏洩して空気が
混入することがある。そうなると、プランジャが振動
し、電磁圧力制御弁に要求される満足な特性が得られな
い。

〔課題を解決するための手段〕

この考案による横型設置の電磁制御スプール弁は、一
端が閉塞され、他端が開口して軸線方向に滑動孔が形成
され、供給通路、出力通路、フィードバック通路及びド
レン通路に連通する各凹溝部並びドレン用凹溝部が軸線
方向に間隔を置いた適宜の位置に形成されたスプールハ
ウジングと、前記滑動孔に滑動自在に嵌挿され、該滑動
孔の開口側に弾性的付勢力で付勢され、軸線方向の中心
穴が形成され、軸線方向に間隔を置いた適宜の位置にラ
ンド部が形成された弁スプールとからなるスプール弁、
並びに空気中に露出され、前記スプールハウジングの滑
動孔開口端側に同軸線関係に結合され、前記弁スプール
を前記付勢力に抗して変位させるリニアソレノイドとか
ら構成され、 前記弁スプールの変位により変化する前記スプールハ
ウジングの凹溝部と前記弁スプールのランド部との重な
りにより前記供給通路の凹溝部・前記出力通路の凹溝部
間の絞り及び前記出力通路の凹溝部・前記ドレン用凹溝
部間の可変絞りが形成され、前記ドレン通路は、前記ス
プールハウジングにおいて前記リニアソレノイドとの結
合部に隣接して、且つ半径方向上向きに形成されて空気
中に連通しており、前記弁スプールの中心穴は、前記ド
レン用凹溝部と前記ドレン通路に連通する凹溝部とに連
通されており、前記供給通路の凹溝部・前記ドレン用凹
溝部間における前記弁スプールのランド部と前記滑動孔
の内周面との接触域の軸線方向長さが前記供給通路の凹
溝部・前記ドレン通路に連通する凹溝部間におけるより
短い。

〔作用〕

上記の横型設置の電磁制御スプール弁において、励磁
電流の断続・変化による弁スプールの変位により供給通
路に供給される圧油がその凹溝部において封じ込められ
た場合、滑動孔の内周面と弁スプールのランド部との嵌
合間隙を通して漏出するのであるが、ドレン用凹溝部に
向う方がドレン通路に連通する凹溝部に向うより嵌合間
隙の軸線方向の長さが短く、抵抗が少ないので、圧油
は、ドレン用凹溝部へ向う嵌合間隙の方から漏出し、ド
レン用凹溝部及び中心穴を通ってドレン通路に連通する
凹溝部へ流出する。

又、油圧作動部から油が戻される場合、出力通路の凹
溝部、ドレン用凹溝部及び中心穴を通ってドレン通路に
連通する凹溝部へ流出する。その場合でも、供給通路の
凹溝部において封じ込められた供給通路に供給される圧
油は、前述のように漏出するので、油圧作動部からの油
と合流してドレン通路に連通する凹溝部に流出する。そ
してその油は、ドレン通路からスープルハウジングの外
へ流出する。その際、空気中で作動するため電磁圧力制
御弁内に空気が混入しても、その混入空気は、弁内の上
部に溜るので、半径方向で上方に開口したドレン通路か
ら油と共に流出する。

上記のように、励磁電流の断続・変化による弁スプー
ルの変位時は勿論のこと、励磁電流の遮断時において
も、常に、滑動孔のドレン通路に連通する凹溝部におい
ては、弁スプールの中心穴からの油が連通孔から流入し
たり、ドレン通路から油が流出したりするので、ドレン
通路に連通する凹溝部に隣接したソレノイドハウジング
内に対しても油が常に流入・流出して、ソレノイドハウ
ジング内の油は変換され、その劣化が防止される。

〔実施例〕

この考案の実施例を図面に従って説明する。

電磁制御スプール弁の一例としての図面に示された自
動車のオートマチック・トランスミッション用電磁圧力
制御弁は、スプール弁１とそれを作動するリニアソレノ
イド２とから構成されている。スプール弁１は、ミッシ
ョンハウジングＨに形成された中空横穴ｈに埋め込めら
れており、スプール弁１と同軸線関係にあるリニアソレ
ノイド２は、その基端がスプール弁１の露出端に固着さ
れて、ミッションハウジングＨとミッションケースＣと
の間に形成された油タンクＴ中の油面より上方の空気中
に突出している。

スプール弁１において、ミッションハウジングＨの中
空横穴ｈに嵌着された非磁性体からなるにスプールハウ
ジング10には、滑動孔11が軸線方向に貫通して形成さ
れ、滑動孔11には、弁スプール12が軸線方向に滑動自在
に嵌挿されている。滑動孔11の後端（図面において左
端）は、滑動孔11に調節自在に螺着されたねじ栓13によ
り密封閉塞されている。更に、滑動孔11の内周面には、
スプールハウジング10の露出端側から順に間隔をあけて
大径孔部14、第１環状溝15、第２環状溝16、第３環状溝
17、第４環状溝18及び第５環状溝19が形成され、大径孔
部14の内周面から上方に向った第１ドレン通路20が、第
１環状溝15の底から絞り21を備えたフィードバック通路
22が、第２環状溝16の底から供給通路23が、第５環状溝
19の底から第２ドレン通路25が夫々スプールハウジング
10の外周面に向って半径方向に形成されている。なお、
第２環状溝16及び供給通路23の第３環状溝17・出力通路
24側には、小突起の凹欠部16′,23′が形成されてい
る。

フィードバック通路22及び出力通路24は油圧作動部Ａ
に、供給通路23はポンプＰに、第２ドレン通路25は油タ
ンクＴに、夫々ミッションハウジングＨに形成された連
通通路を介して連通している。

弁スプール12には、先端小径部27、第１ランド部28、
第１環状溝部29、第２ランド部30、第２環状溝部31、第
３ランド部32、第３環状溝部33及び第４ランド部34が順
次形成され、更に第４ランド部34の後端のみに開口した
中心穴35が中心軸線方向に穿設されている。なお、第１
ランド部28は、他のランド部30,32,34より僅かに小径で
ある。従って、第１環状溝部29の両端面には、面積差が
存在する。

中心穴35は、先端小径部27の外周面と半径方向の連通
孔36で、第３環状溝部33と半径方向の連通孔37で夫々連
通している。

弁スプール12の中心穴35の開口段部には、ばね押え片
38が嵌入されており、ばね押え片38とねじ栓13との間に
は圧縮コイルばね39が嵌装されている。従って、中心穴
35の開口（図面において左端）は、ばね押え片38により
閉塞されている。

リニアソレノイド２において、基端側にフランジ部41
が形成された円筒状部材である磁性体からなる第１ソレ
ノイドハウジング40の外周面には、ソレノイド42が嵌装
され、フランジ部41がスプールハウジング10の露出端に
固着されている。

内側に円筒状突出部43を備えたカップ状部材である磁
性体からなる第２ソレノイドハウジング44は、ソレノイ
ド42の外周を覆い、その口縁部は、第１ソレノイドハウ
ジング40のフランジ部41及びスプールハウジング10の露
出端に固着され、円筒状突出部43は、第１ソレノイドハ
ウジング40の先端のヨーク部40′に適宜の間隔をあけて
対向している。

第１ソレノイドハウジング40の中空孔内には、スリー
ブ45及び転がり軸受46,46を介して非磁性体の弁棒47が
軸線方向に滑動自在に嵌挿され、弁棒47の先端部には、
磁性体のプランジャ48が取付られ、プランジャ48は、円
筒状突出部43の中空穴49内に僅小な隙間をもって遊嵌さ
れている。

弁スプール12は、圧縮コイルばね39のばね力により付
勢変位され、その先端が常時、弁棒47の後端に当接さ
れ、延いては弁棒47は、その先端が第２ソレノイドハウ
ジング44の円筒状突出部43の中空穴49の底に向って付勢
変位される。

その結果、ソレノイド42が励磁されていない場合は、
弁棒47の先端は、円筒状突出部43の中空孔底に当接さ
れ、、プランジャ48の後端面は、第１ソレノイドハウジ
ング40のヨーク部40′と適宜の間隔をあけて対向してい
る。

図面の弁スプール12及び弁棒47の上半分は、ソレノイ
ド42が励磁されていない状態を示し、下半分は制御信号
による励磁電流がソレノイド42に印加されている状態を
示す。

上記の電磁圧力制御弁の作用について説明する。

ソレノイド42が励磁されていない状態では、圧縮コイ
ルばね39のばね力Fsが弁スプール12に作用し、弁スプー
ル12は、（図面で右行し、）リニアソレノイド２の弁棒
47の先端が中空穴49の底に当接するまで突出した状態に
なり、供給通路23は、第２ランド部30で絞られた最大開
度になると共に、第３環状溝17と第４環状溝18とは第３
ランド部32によって遮断される（図面における上半分状
態）。従って、ポンプＰから供給通路23に供給される圧
油は、凹欠部16′,23′、第２環状溝部31及び第３環状
溝17を介して出力通路24へ、即ち油圧作動部Ａへ供給さ
れ、油圧作動部Ａは、ポンプ圧に近づく。

その際、フィードバック通路22から絞り21及び第１環
状溝15を介して第１環状溝部29にも油圧作動部Ａへの連
通通路から圧油が供給され、第１環状溝部29における両
端面の面積差ΔＡにフィードバック圧力ｐを乗じた力Δ
Ａ・ｐが圧縮コイルばね39のばね力Fsに抗して働く。即
ち、Fs-ΔＡ・ｐの力で弁スプール12は、弁棒47の先端
が中空穴49の底に当接するまで押圧されるのである。

図示しない外部の制御装置からの制御された励磁電流
がソレノイド42に印加されると、第１ソレノイドハウジ
ング40、第２ソレノイドハウジング44及びプランジャ48
により構成される磁力線回路が構成され、その励磁電流
の大きさに応じた大きさの吸引力がヨーク40′とプラン
ジャ48との間に働き、弁棒47は、弁スプール12を圧縮コ
イルばね39のばね力に抗して押圧する。その結果、弁ス
プール12は、ソレノイド42による吸引力Fmと油圧力ΔＡ
・ｐの和と圧縮コイルばね39のばね力とが平衡する位置
になり、供給通路23、即ち凹欠部16′,23′は、それに
応じて絞られ、油圧作動部Ａへの連通通路には絞られた
圧油が供給される。

従って、励磁電流の大きさの如何によつては、絞りが
進み、第３環状溝17と第４環状溝18とは第３ランド部32
によって遮断されたまま、第２環状溝16の凹欠部16′が
第２ランド部30により閉塞されることにもなる。

そこで、ポンプＰから供給通路23に供給される圧油
は、第２環状溝16において封じ込められ、滑動孔11の内
周面と弁スプール12のランド部との嵌合間隙を通して漏
出するのであるが、図面から明らかのように、第３ラン
ド部32の嵌合間隙の長さは、第２ランド部30及び第１ラ
ンド部28の嵌合間隙の総合長さより短く、第３ランド部
32の嵌合間隙の方が抵抗が少ないので、圧油は、第３ラ
ンド部32の嵌合間隙の方から漏出し、第３環状溝部33、
連通孔37、中心穴35、連通孔36を通って大径孔部14へ漏
出する。

励磁電流の大きさが増大すると、ソレノイド42による
吸引力Fmが増大して、弁棒47は、弁スプール12を圧縮コ
イルばね39のばね力Fsに抗して一層押圧する。その結
果、第２環状溝16は、凹欠部16′も含めて第２ランド部
30により閉塞されると共に、出力通路24は、第３環状溝
17及び第２環状溝部31を介して第４環状溝18と第３ラン
ド部32によって絞られた開度で連通される。その開度
は、励磁電流の大きさが最大時に最大となる（図面にお
ける下半分状態）。

従って、油圧作動部Ａから油は、出力通路24、第３環
状溝17及び第２環状溝部31を通り、絞られて第４環状溝
18、第３環状溝部33及び連通孔37、中心穴35及び連通孔
36を通って大径孔部14（スプール弁１とリニアソレノイ
ド２との中間部）に流出する。その場合でも、第２環状
溝16において封じ込められた供給通路23に供給される圧
油は、前述のように漏出するので、油圧作動部Ａからの
油と合流して大径孔部14に流出する。そして大径孔部14
に流出して油は、第１ドレン通路20からスープルハウジ
ング10の外へ流出し、タンクＴ内に落下する。その際、
空気中で作動するため電磁圧力制御弁内に空気が混入し
ても、その混入空気は、弁内の上部に溜るので、半径方
向で上方に開口した第１ドレン通路20から油と共に流出
する。

上記のように、励磁電流の断続・変化による弁スプー
ル12の変位時は勿論のこと、励磁電流の遮断時（図面に
おける上半分状態）においても、常に、滑動孔11の大径
孔部14においては、弁スプール12の中心穴35からの油が
連通孔36から流入したり、第１ドレン通路20から油が流
出したりするので、スプール弁１内に混入した空気の排
出と、第１ドレン通路20からの空気の混入の防止とが常
時行われる。更に、大径孔部14に隣接した第１、第２ソ
レノイドハウジング40,44内に対しても油が常に流入・
流出して、ソレノイドハウジング内の油は交換され、そ
の劣化が防止される。

滑動孔11における圧縮コイルばね39の嵌装域空間は、
弁スプール12の進退により拡大・縮小してポンプ作用を
するが、第５環状溝19、第２ドレン通路25及び連通通路
を介してタンクＴに対して油を出入する。

〔考案の効果〕

この考案の電磁制御スプール弁によれば、通常は油タ
ンクの油中に設置される横形設置の電磁制御スプール弁
の設置位置が設計上の要請により油タンクの油面より上
方にする場合においは、電磁制御スプール弁が空気中で
作動することになり、弁内の油が漏洩して空気が混入す
ることがある。しかし、その空気は、励磁電流の断続・
変化による弁スプールの変位時は勿論のこと、励磁電流
の遮断時においても、常に、弁スプールの中心穴からの
油が流入したり、ドレン通路から油が流出したりする油
の流れにより、上方に開口したドレン通路から油と共に
流出する。

従って、空気混入によるプランジャの振動が防止さ
れ、電磁圧力制御弁に要求される満足な特性が得られ
る。

しかも、油の流入・流出する箇所に隣接するソレノイ
ドハウジング内に対しても油が流入・流出して、ソレノ
イドハウジング内の油が交換され、その劣化が防止され
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、この考案の実施例における電磁圧力制御弁の断
面正面図である。 1:スプール弁、2:リニアソレノイド 10:スプールハウジング、11:滑動孔 12:弁スプール、13:ねじ栓、14:大径孔部 15:第１環状溝、16:第２環状溝、17:第３環状溝 18:第４環状溝、19:第５環状溝 20:第１ドレン通路、21:絞り 22:フィードバック通路、23:供給通路 16′,23′：凹欠部、24:出力通路 25:第２ドレン通路、27:先端小径部 28:第１ランド部、29:第１環状溝部 30:第２ランド部、31:第２環状溝部 32:第３ランド部、33:第３環状溝部 34:第４ランド部、35:中心穴、36,37:連通孔 38:ばね押え片、39:圧縮コイルばね 40:第１ソレノイドハウジング、40′：ヨーク部 41:フランジ部、42:ソレノイド、43:円筒状突出部 44:第２ソレノイドハウジング、45:スリーブ 46:転がり軸受、47:弁棒、48:プランジャ 49:中空穴、A:油圧作動部 C:ミッションケース、H:ミッションハウジング h:中空穴、P:ポンプ、T:タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大上 尚志 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)考案者 高田 充 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 福村 景範 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 高橋 徳行 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 舟橋 眞 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−208911（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−4969（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−71563（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−35408（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端が閉塞され、他端が開口して軸線方向
   に滑動孔が形成され、供給通路、出力通路、フィードバ
   ック通路及びドレン通路に連通する各凹溝部並びドレン
   用凹溝部が軸線方向に間隔を置いた適宜の位置に形成さ
   れたスプールハウジングと、前記滑動孔に滑動自在に嵌
   挿され、該滑動孔の開口側に弾性的付勢力で付勢され、
   軸線方向の中心穴が形成され、軸線方向に間隔を置いた
   適宜の位置にランド部が形成された弁スプールとからな
   るスプール弁、並びに空気中に露出され、前記スプール
   ハウジングの滑動孔開口端側に同軸線関係に結合され、
   前記弁スプールを前記付勢力に抗して変位させるリニア
   ソレノイドとから構成され、 前記弁スプールの変位により変化する前記スプールハウ
   ジングの凹溝部と前記弁スプールのランド部との重なり
   により前記供給通路の凹溝部・前記出力通路の凹溝部間
   の絞り及び前記出力通路の凹溝部・前記ドレン用凹溝部
   間の可変絞りが形成され、前記ドレン通路は、前記スプ
   ールハウジングにおいて前記リニアソレノイドとの結合
   部に隣接して、且つ半径方向上向きに形成されて空気中
   に連通しており、前記弁スプールの中心穴は、前記ドレ
   ン用凹溝部と前記ドレン通路に連通する凹溝部とに連通
   されており、前記供給通路の凹溝部・前記ドレン用凹溝
   部間における前記弁スプールのランド部と前記滑動孔の
   内周面との接触域の軸線方向長さが前記供給通路の凹溝
   部・前記ドレン通路に連通する凹溝部間におけるより短
   いことを特徴とする横型設置の電磁制御スプール弁。