CN103994218B

CN103994218B - 液压调节阀

Info

Publication number: CN103994218B
Application number: CN201410045570.2A
Authority: CN
Inventors: 韮泽英夫
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2014-02-08
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2034-02-08
Also published as: CN103994218A; JP6405079B2; JP2014156925A

Abstract

本发明提供液压调节阀，其不使针对杂质固着的抗性降低，就能够降低管路压。调节阀（42）具备：油室（42d），其把被供给管路压（PH）的输入口（42f）和供给调压后的控制压（DR）的输出口（42e）连通起来；滑阀（42a），其以能够沿轴向移动的方式收容于油室（42d）内，并控制输入口（42f）与输出口（42e）的连通量；信号压室（42g），其具有被供给信号压（DRC）的信号压口（42h）；第1弹簧（42b），其配置于信号压室（42g），并向连通量增加的方向对滑阀（42a）施力；和第2弹簧（42c），其配置于油室（42d）的与信号压室（42g）相反的一侧，并向连通量减少的方向对滑阀（42a）施力。

Description

液压调节阀

技术领域

本发明涉及液压调节阀。

背景技术

以往，已知如下带式无级变速器，其由半体分别可动的驱动（DR）带轮及从动（DN）带轮、和卷绕于这2个带轮的金属带构成。

在该带式无级变速器中，为了向用于使可动侧带轮半体移动的缸体室供给控制压，设置了调节阀（液压调节阀）。

向该调节阀供给由工作油生成的管路压，该工作油通过由发动机等驱动源驱动的液压泵来压送。而且，调节阀根据从线性电磁阀供给来的信号压使滑阀移动，从而输出控制压。滑阀由弹簧施力，即使信号压为0，也产生最低限度的控制压（例如，参照专利文献1）。管路压必须是在控制压上附加必要最小限度的余量而形成的液压。

专利文献1：日本特许第3524751号公报

由于利用发动机等驱动源驱动液压泵，因此管路压越高，无级变速器的变速效率越低。其结果为，燃料效率降低。从而，期望管路压低。

然而，在上述专利文献1的技术中，需要始终产生最低限度的控制压以上的控制压。从而，即使在能够根据运转状况使管路压降低的情况下，也无法将管路压降低至在最低限度的控制压上附加必要最小限度的余量而形成的液压以下。

另外，若减小弹簧的作用力，则在控制压上附加的必要最小限度的余量变小，从而能够使管路压降低。

然而，若减小弹簧的作用力，则在滑阀由于微细粉末等杂质而固着的情况下，利用弹簧的作用力难以解除该固着。因此，针对杂质固着的抗性降低。

发明内容

鉴于上述现有技术的问题点，本发明的目的在于提供不使针对杂质固着的抗性降低，就能够降低管路压的液压调节阀。

本发明的特征在于，具备：油室，其把被供给液压的输入口和供给调压后的液压的输出口连通起来；滑阀，其以能够沿轴向移动的方式收容于所述油室内，并控制所述输入口与所述输出口的连通量；信号压室，其具有被供给信号压的信号压口；第1弹簧，其配置于所述信号压室，并向所述连通量增加的方向对所述滑阀施力；和第2弹簧，其配置于所述油室的与所述信号压室相反的一侧，并向所述连通量减少的方向对所述滑阀施力。

根据本发明，能够根据信号压和2个弹簧的弹簧载荷之差，对供给至输入口的液压（以下，将该液压也称为“管路压”）进行调压，并从输出口供给液压（以下，将该液压也称为“控制压”）。因此，只要适当地设定2个弹簧的弹簧载荷，就能够使信号压为0时的初始压为期望的值，或者任意地设定控制压设立起初的信号压。

而且，利用2个弹簧分别对滑阀向相反的方向施力，因此即使在滑阀由于微细粉末等杂质而固着的情况下，也能够使滑阀恢复到预定的位置。

另外，在本发明中，优选的是，所述第1弹簧的弹簧载荷比所述第2弹簧的弹簧载荷小。

在该情况下，通过任意地设定信号压的无效区域，提高了对输入到控制信号压的线性电磁阀中的电流指令值的追从性。可以确认：对于以如图5所示那样当增大电流指令值时信号压为0的方式构成的线性电磁阀，在信号压为0时，在从这里返回时会产生大的迟滞。从而若设定为尽可能地不使用该信号压为0的附近，则对电流指令的追从性提高。

另外，在本发明中，优选的是，所述第1弹簧的弹簧载荷与所述第2弹簧的弹簧载荷相同。

在该情况下，当信号压为0时，控制压为0，因此与上述专利文献1记载的情况相比，能够使相对于控制压应附加必要最小限度的余量的管路压降低。

另外，在本发明中，优选的是，所述第1弹簧的弹簧载荷比所述第2弹簧的弹簧载荷大。

在该情况下，通过使弹簧载荷的组合不同，能够实现变化丰富的响应性，还能够使管路压降低。

附图说明

图1是示意地示出本发明的实施方式的具备具有调节阀的液压控制回路的带式无级变速器的说明图。

图2是示意地示出液压控制回路的说明图。

图3是示出本发明的实施方式的调节阀的概略结构的说明图。

图4是示出不同的弹簧载荷下的信号压和控制压的关系的线图。

图5是示出线性电磁阀的输出特性的一个示例的线图。

标号说明

1：带式无级变速器；

4：金属带机构；

5：DR带轮；

5A：固定侧DR带轮半体；

5B：可动侧DR带轮半体；

6：DR侧缸体室；

7：金属带；

8：DN带轮；

8A：固定侧DN带轮半体；

8B：可动侧DN带轮半体；

9：DN侧缸体室；

24：前进用离合器；

25：后退用制动器；

26：变矩器；

31：液压泵；

35：控制单元；

40：液压控制回路；

41：PH调节阀；

42：DR调节阀、调节阀（液压调节阀）；

42a：滑阀（滑柱阀）；

42b：第1弹簧；

42c：第2弹簧；

42d：油室；

42e：输出口；

42f：输入口；

42g：信号压室；

42h：信号压口；

43：DN调节阀、调节阀（液压调节阀）；

44：CR阀；

45：DRC线性电磁阀；

46：DNC线性电磁阀；

47：LCC线性电磁阀；

48：CPC线性电磁阀；

49：LC控制阀；

50：手动阀；

57：LC切换阀；

ENG：发动机；

PGS：行星齿轮机构。

具体实施方式

[带式无级变速器的结构]

以下，参照附图对使用本发明的实施方式的液压调节阀的带式无级变速器1进行说明。如图1所示，带式无级变速器1由如下部件构成：变速器输入轴2，其经由流体式的变矩器26而与作为驱动源的发动机ENG的输出轴连接；变速器计数轴3，其与变速器输入轴2平行地配置；金属带机构4，其配置于这两个轴2、3之间；以及前进后退切换机构20，其配设于变速器输入轴2上。

在带式无级变速器1设有液压泵31和液压控制回路40。液压泵31经由油路32向液压控制回路40压送工作油。

金属带机构4由如下部件构成：驱动（DR）带轮5，其旋转自如地配设于变速器输入轴2上；从动（DN）带轮8，其以与变速器计数轴3一体旋转的方式配设于变速器计数轴3上；以及金属带7，其卷绕于两带轮5、8。

DR带轮5由如下部件构成：固定侧DR带轮半体5A，其以旋转自如且不能沿轴向移动的方式配设于变速器输入轴2上；和可动侧DR带轮半体5B，其能够相对于该固定侧DR带轮半体5A沿轴向相对移动。在可动侧DR带轮半体5B的侧方形成有DR侧缸体室6，利用从液压控制回路40经由油路33供给来的液压，产生使可动侧DR带轮半体5B沿轴向移动的轴向推力（DR带轮轴向推力）。

DN带轮8由如下部件构成：固定侧DN带轮半体8A，其结合并配设于变速器计数轴3上；和可动侧DN带轮半体8B，其能够相对于该固定侧DN带轮半体8A沿轴向相对移动。在可动侧DN带轮半体8B的侧方形成有DN侧缸体室9，利用从液压控制回路40经由油路34供给来的液压，产生使可动侧DN带轮半体8B沿轴向移动的轴向推力（DN带轮轴向推力）。

利用液压控制回路40，对向DR侧缸体室6及DN侧缸体室9供给的液压进行控制，由此能够设定不使金属带7发生打滑的带轮轴推力，并且能够将DR带轮5及DN带轮8的带轮宽度设定为可变。由此，带式无级变速器1能够使金属带7相对于两带轮5、8的卷绕半径连续地变化从而无级地（连续地）控制变速比。

前进后退切换机构20由行星齿轮机构PGS、前进用离合器24和后退用制动器25构成。行星齿轮机构PGS构成为单小齿轮式，其由以下部分构成：结合于变速器输入轴2的太阳齿轮21；结合于固定侧DR带轮半体5A的齿圈23；以及行星架22，其将与太阳齿轮21和齿圈23啮合的小齿轮22a轴支承成能够自由地自转及公转。

后退用制动器25构成为能够将行星架22固定保持于外壳Ca。前进用离合器24构成为能够连结太阳齿轮21和齿圈23。当前进用离合器24被接合时，太阳齿轮21、行星架22及齿圈23与变速器输入轴2一体旋转，DR带轮5被向与变速器输入轴2相同的方向（前进方向）驱动。另一方面，后退用制动器25被接合时，行星架22固定保持于外壳Ca，齿圈23被向与太阳齿轮21相反的方向（后退方向）驱动。

而且，行星齿轮机构PGS也可以构成为双小齿轮式。在该情况下，只要使固定侧DR带轮半体5A结合于行星架，并将后退用制动器设于齿圈即可。

发动机ENG的动力经由金属带机构4、前进后退切换机构20变速后，被传递至变速器计数轴3。传递至变速器计数轴3的动力经由齿轮27a、27b、28a、28b而被传递至差动机构29，并从这里分开传递至未图示的左右车轮。

如前所述，利用液压控制回路40来控制对DR侧缸体室6及DN侧缸体室9的液压供给从而实现变速控制。利用从控制单元35传送来的控制信号进行该液压控制回路40的动作控制。为了进行该变速控制，向控制单元35输入发动机旋转信号、发动机节流开度信号、车速信号、DR带轮旋转信号、以及DN带轮旋转信号等。

[液压控制回路的结构]

以下，对带式无级变速器1所具备的液压控制回路40进行说明。如图2所示，液压控制回路40具备：PH调节阀41、DR调节阀42、DN调节阀43、CR阀44、4个线性电磁阀（电磁阀）45～48、LC控制阀49以及手动阀50。

借助由发动机ENG驱动的液压泵31从油箱汲取的工作油经由油路32被压送至PH调节阀41。PH调节阀41对从液压泵31压送来的工作油进行调压，生成管路压PH。

利用PH调节阀41调压后的管路压PH的工作油经由油路51被供给至DR调节阀42和DN调节阀43。另外，利用PH调节阀41调压后的管路压PH的工作油经由从油路51分支出的油路52被供给至CR阀44。

CR阀44对从油路52供给来的工作油的管路压PH减压，生成控制压CR。由CR阀44生成的控制压CR的工作油经由油路53被供给至4个线性电磁阀45～48。

DRC线性电磁阀45虽未详细图示，但其根据对电磁阀的通电量而使滑阀移位，从由CR阀44减压后的控制压CR根据通电量生成信号压DRC，并经由油路54供给至DR调节阀42。DNC线性电磁阀46虽未详细图示，但其根据对电磁阀的通电量而使滑阀移位，从由CR阀44减压后的控制压CR根据通电量生成信号压DNC，并经由油路55供给至DN调节阀43。

DR调节阀42被施加信号压DRC，对管路压PH进行调压，生成供给压DR。由DR调节阀42生成的供给压DR的工作油经由油路33被供给至DR侧缸体室6。DN调节阀43被施加信号压DNC，对管路压PH进行调压，生成供给压DN。由DN调节阀43生成的供给压DN的工作油经由油路34被供给至DN侧缸体室9。

这样，通过控制对DRC、DNC线性电磁阀45、46的通电量，来增减DR带轮5及DN带轮8的侧压，并使DR带轮5及DN带轮8的带轮宽度变化，从而金属带7的卷绕半径变化。由此，能够使发动机ENG的输出传递至驱动轮的变速比无级地变化。而且，基于从控制单元35输出的控制信号，对DRC、DNC线性电磁阀45、46的通电量进行控制。

LCC线性电磁阀47虽未详细图示，但根据对电磁阀的通电量而使滑阀移位，从由CR阀44减压后的控制压CR根据通电量生成信号压LCC，并经由油路56供给至LC控制阀49。

LC控制阀49将经由油路56供给来的信号压LCC的工作油供给到LC切换阀57。LC切换阀57虽未详细图示，但通过向电磁阀的通电的接通和切断，来控制变矩器26的锁紧（接通）和放开（切断）。

这样，从LCC线性电磁阀47供给来的LCC压的工作油被用于变矩器26的控制。变矩器26的接合容量（滑动量）通过对LCC线性电磁阀47的螺线管的通电量来调节。而且，基于从控制单元35输出的控制信号，对LCC线性电磁阀47的通电量进行控制。

CPC线性电磁阀48虽未详细图示，但根据对电磁阀的通电量而使滑阀移位，从由CR阀44减压后的控制压CR生成对应于通电量的信号压CPC，并经由油路58供给至手动阀50。而且，基于从控制单元35输出的控制信号对CPC线性电磁阀48的通电量进行控制。手动阀50的滑阀通过驾驶者对未图示的换挡杆的操作而移动。

当换挡杆***作至D（前进）档时，从后退用制动器25排出工作油，并且液压被供给至前进用离合器24，前进用离合器24被锁紧（接通）。另一方面，当换挡杆***作至R（后退）档时，从前进用离合器24排出工作油，并且液压被供给至后退用制动器25，后退用制动器25被锁紧。这样，从CPC线性电磁阀47供给来的信号压CPC的工作油被用于前进用离合器24及后退用制动器25的锁紧、放开控制。

[DR、DN调节阀]

以下，对本发明的液压调节阀的实施方式的DR、DN调节阀42、43进行说明。DR、DN调节阀42、43为同样的结构，因此，以下以DR调节阀42为例进行说明。另外，以下，也将DR调节阀42简称为“调节阀42”。

如图3所示，调节阀42具备：能够在阀体内移动的滑阀（滑柱阀）42a；第1弹簧42b，其设于滑阀42a的图中右方，并始终向图中左方对滑阀42a施力；以及第2弹簧42c，其设于滑阀42a的图中左方，并始终向右方对滑阀42a施力。

在调节阀42的中央部附近形成有油室42d。油室42d把输出口42e和输入口42f连通起来，所述输出口42e与连接于DR侧缸体室6的油路33相连，所述输入口42f与连接于PH调节阀41的油路51相连。滑阀42a以能够沿轴向（图中左右方向）移动的方式收容于油室42d内，并对输入口42f与输出口42e的连通量进行控制。

在调节阀42的图中右侧形成有信号压室42g。信号压室42g具有与连接于DRC线性电磁阀45的油路54相连的信号压口42h。而且，第1弹簧42b以比自然长度短的状态配置于信号压室42g的侧壁部和滑阀42a的右侧侧壁部之间。更详细地讲，第1弹簧42b以比自然长度短的状态配置成，其一端（右侧端）与信号压室42g的侧壁部抵接，并且其另一端（左侧端）与滑阀42a的右侧侧壁部抵接。在该实施方式中，滑阀42a的右侧侧壁部由向左侧凹陷的凹部构成，该凹部的周面形成为与第1弹簧42b的外周面嵌合。

而且，调节阀42具备：反馈口42i，其与从油路33分支且在中途设有节流孔的油路59相连；排液口42j，其与未图示的排液管连接；以及排出口42k，其用于排出信号压室42g内的多余的工作油。而且，第2弹簧42c以比自然长度短的状态配置于油室42d的与信号压室42g相反的一侧，在这里，配置于设有排液口42j的油室421的侧壁部和滑阀42a的左侧侧壁部之间。更详细地讲，第2弹簧42c以比自然长度短的状态配置成，其一端（左侧端）与油室421的侧壁部抵接，并且其另一端（右侧端）与滑阀42a的左侧侧壁部抵接。在该实施方式中，滑阀42a的左侧侧壁部由向右侧凹陷的凹部构成，该凹部的周面形成为与第2弹簧42c的外周面嵌合。

这样，滑阀42a的两侧臂部中的至少1个由凹陷的凹部构成，该凹部的周面与对应的弹簧的外周面嵌合，因此能够可靠地保持至少第1弹簧42b和第2弹簧42c中的任意一个，并且，与如专利文献1那样滑阀的侧壁部由突出的凸部构成并且该凸部的外周面与弹簧的内周面嵌合的结构相比，能够确保滑阀42a的与阀体抵接的区域并且实现滑阀42a在轴向上的小型化，由此，能够实现调节阀42在轴向上的小型化。

另外，利用滑阀42a的2个弹簧42b、42c向左右施力，因此即使在滑阀42a由于微细粉末等杂质而固着于阀体的情况下，也能够使滑阀42a恢复到预定的位置。

在这样构成的调节阀42中，由PH调节阀41供给来的管路压PH的工作油经由油室42d流向DR侧缸体室6，但从DRC线性电磁阀45经由油路54进入信号压室42g的信号压DRC的工作油对滑阀42a付与向左的作用力。因此，滑阀42a在该作用力、第1弹簧42b的向左方的弹簧载荷（作用力）P1和第2弹簧42c的向右方的弹簧载荷P2三者平衡的位置，使输入口42f与输出口42e连通。

由此，从输出口42e经由油路33向DR侧缸体室6供给的工作油被调压成与信号压DRC和2个弹簧42b、42c的弹簧载荷差ΔP对应的控制压DR。

这样，调节阀42根据信号压DRC和弹簧载荷差ΔP，将管路压PH调压成控制压DR，并向DR侧缸体室6供给。因此，若适当地设定2个弹簧42b、42c的弹簧载荷P1、P2，就能够相对于信号压DRC对控制压DR进行调压。

例如，如图4的线L1所示，在2个弹簧42b、42c的弹簧载荷P1、P2相同的情况下，当信号压DRC为0时，滑阀42a位于将输出口42e与输入口42f的连通关闭的位置（在图3中滑阀42a所在的位置，以下，将该位置称为“关闭位置”），控制压DR变成0。

而且，当信号压DRC变大时，信号压室42g内的工作油的压力增高，随着该压力的增加，滑阀42a向左方移动。从而，伴随着信号压DRC变大，控制压DR变大。

这样，在弹簧载荷P1、P2相同的情况下，当信号压DRC为0时，控制压DR为0，因此与上述专利文献1所述的技术相比，能够降低管路压PH。从而，能够减小液压泵31的驱动转矩，能够提高带式无级变速器1的效率。另外，当输入信号压DRC时，滑阀42a立刻移动，因此响应性敏锐，控制范围也变大。

如图4的线L2所示，在第1弹簧42b的弹簧载荷P1比第2弹簧42c的弹簧载荷P2大的情况下，即使信号压DRC为0，由于对滑阀42a向左方施力的弹簧载荷差ΔP，滑阀42a位于比关闭位置靠左方的位置，因此控制压DR不会变成0，而是具有预定的最低压DR0。

而且，当信号压DRC变大时，信号压室42g内的工作油的压力增高，随着该压力的增加，滑阀42a进一步向左方移动。从而，伴随着信号压DRC变大，控制压DR变大。

这样，在弹簧载荷P1比弹簧载荷P2大的情况下，能够得到具有与在上述专利文献1中记载的调节阀相同的响应性的调节阀。而且，通过使弹簧载荷P1、P2的组合不同，能够实现变化丰富的响应性。由此，能够降低管路压PH，因此能够减小液压泵31的驱动转矩，还能够提高带式无级变速器1的效率。

另一方面，如图4的线L3所示，在第1弹簧42b的弹簧载荷P1比第2弹簧42c的弹簧载荷P2小的情况下，当信号压DRC小时，由于对滑阀42a向右方施力的弹簧载荷差ΔP，滑阀42a位于关闭位置，因此控制压DR变成0。

而且，当信号压DRC超过阈值DRC0时，滑阀42a向左方移动，产生控制压DR。然后，伴随着信号压DRC变大，控制压DR变大。

这样，在弹簧载荷P1比弹簧载荷P2小的情况下，直到信号压DRC超过阈值DRC0，控制压DR都为0，与上述专利文献1所述的技术相比，能够降低管路压PH。从而，能够减小液压泵31的驱动转矩，能够提高带式无级变速器1的效率。

另外，在该情况下，即使控制压DR为0，也借助第1弹簧42b向左方对滑阀42a施力。因此，即使在滑阀42a由于微细粉末等杂质而固着于阀体的情况下，当信号压DRC超过阈值DRC0时，也能够立刻解除固着，使滑阀42a向左方移动。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于此。例如，对液压控制回路40进行了说明。但是，本发明的具有调节阀的液压控制回路不限于液压控制回路40，只要是用于控制带式无级变速器1等变速器、其他的液压控制机构的回路，则包含任意的液压控制回路。

另外，对带式无级变速器1进行了说明。但是，本发明的具备调节阀的带式无级变速器不限于带式无级变速器1，也可以是其他已知的带式无级变速器。

Claims

1.一种液压调节阀，其特征在于具备：

油室，其把被供给液压的输入口和供给调压后的液压的输出口连通起来；

滑阀，其以能够沿轴向移动的方式收容于所述油室内，并控制所述输入口与所述输出口的连通量；

信号压室，其具有被供给信号压的信号压口；

第1弹簧，其配置于所述信号压室，并向所述连通量增加的方向对所述滑阀施力；和

第2弹簧，其配置于所述油室的与所述信号压室相反的一侧，并向所述连通量减少的方向对所述滑阀施力，

所述第1弹簧的弹簧载荷比所述第2弹簧的弹簧载荷小，当所述信号压在预定的阈值以下时，由于所述第1弹簧的弹簧载荷与所述第2弹簧的弹簧载荷的载荷差，所述滑阀位于将所述输入口与所述输出口的连通关闭的关闭位置，控制压变成0，当所述信号压超过所述预定的阈值时，所述滑阀移动，产生所述控制压，此后，伴随着信号压变大，控制压变大。