-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Solenoidventil und insbesondere
auf ein Solenoidventil, welches folgendes aufweist: eine hohle Hülse,
die mit Anschlüssen einschließlich eines Eingabeanschlusses,
eines Ausgabeanschlusses und eines Ablassanschlusses ausgebildet
ist; einen Kolben, der ein wellenförmiges Element ist,
das in das Innere der Hülse eingesetzt ist und der die
jeweiligen Anschlüsse verbindet und trennt; und einen Solenoidabschnitt
mit einem beweglichen Element zum Bewegen des Kolbens in einer Achsrichtung.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Ein
Ventil aus dem zugehörigen Stand der Technik, das als eine
solche Art eines Solenoidventils vorgeschlagen wird, weist folgendes
auf: eine Hülse, die mit Anschlüssen einschließlich
eines Eingabeanschlusses, eines Ausgabeanschlusses und eines Entlastungsanschlusses
ausgebildet ist; einen Druckregelventilabschnitt, der gebildet ist
durch einen hohlen, äußeren Kolben, der so in
der Hülse angeordnet ist, dass er in der Lage ist, sich
einwärts und auswärts zu bewegen, sowie einen
inneren Kolben, der in das Innere des äußeren
Kolbens derart eingesetzt ist, dass er in der Lage ist, ein Rückkopplungsloch
zu öffnen und zu schließen; und einen Linearsolenoidabschnitt,
der eine Achsschubkraft zum Drücken des inneren Kolbens
erzeugt (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 1). Dieses Solenoidventil
ist mit einer den äußeren Kolben in Richtung des
Linearsolenoidabschnitts spannenden ersten Feder und mit einer zwischen
dem äußeren Kolben und dem inneren Kolben vorgesehenen
und eine kleinere Federkonstante als die der ersten Feder habenden
sowie den äußeren Kolben und den inneren Kolben
relativ zueinander vorspannenden zweiten Feder versehen. In einem
Ausgangszustand, in welchem die Stromversorgung einer Spule des
Linearsolenoidabschnitts ausgeschaltet ist, sind der Eingabeanschluss
und der Ausgabeanschluss offen während der Entlastungsanschluss
und das Rückkopplungsloch geschlossen sind, und wenn an
der Spule des Linearsolenoidabschnitts ein Strom angelegt wird, dann
wird der innere Kolben durch die Achsschubkraft des Linearsolenoidabschnitts
gedrückt. Als ein Ergebnis bewegt sich die innere Spule
während sich die die kleinere Federkonstante aufweisenden
zweite Feder zusammenzieht, wodurch das Rückkopplungsloch
geöffnet wird, und sich die eine große Federkostante
aufweisende erste Feder nicht zusammenzieht, und daher wird die
Stellung des äußeren Kolbens derart beibehalten,
dass der Eingabeanschluss und der Ausgabeanschluss offen bleiben
und der Entlastungsanschluss geschlossen bleibt. Wenn der an dem
Linearsolenoidabschnitt anliegende Strom weiter erhöht
wird, dann zieht sich die erste Feder ebenso zusammen, wodurch der äußere
Kolben dazu gebracht wird sich derart zu bewegen, dass ein Durchlass
zwischen dem Eingabeanschluss und dem Ausgabeanschluss eingeengt
wird, und dadurch wird ein Ausgabedruck geregelt.
[Patentdruckschrift
1]
Japanische Patentoffenlegungsschrift
mit der Nr. JP-A-2005-155893 -
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
Wenn
in dem vorstehend beschriebenen Solenoidventil ein Zustand, in welchem
der Ausgabedruck durch Ausschalten der Stromversorgung der Spule
des Linearsolenoidabschnitts maximal ist, auf einen Zustand umgeschaltet
wird, in welchem der Ausgabedruck geregelt wird, muss von dem Linearsolenoidabschnitt
zum Bewegen des inneren Kolbens eine Achsschubkraft erzeugt werden,
die größer als eine Vorspannkraft der zweiten
Feder ist und daher muss ein vergleichsweise großer Strom
angelegt werden, bis sich das Rückkopplungsloch öffnet, so
dass an dem äußeren Kolben ein Rückkopplungsdruck
wirkt, was zu einer Hystereseeigenschaft führen kann. Diese
Hystereseeigenschaft beeinträchtigt das Ansprechverhalten
des Ausgabedrucks und daher ist es vorzuziehen, dass die Hystereseeigenschaft
minimiert wird.
-
Eine
Hauptaufgabe eines erfindungsgemäßen Solenoidventils
liegt darin, die Hystereseeigenschaft eines Ausgabedrucks zu verringern.
-
Um
die vorstehend beschriebene Hauptaufgabe zu lösen, verwendet
das erfindungsgemäße Solenoidventil die folgenden
Mittel.
-
Das
erfindungsgemäße Solenoidventil hat eine hohle
Hülse, die mit Anschlüssen einschließlich eines Eingabeanschlusses,
eines Ausgabeanschlusses und eines Ablassanschlusses ausgebildet
ist, einen Kolben, der ein in ein Inneres der Hülse eingesetztes
wellenförmiges Element ist und der die jeweiligen Anschlüsse
verbindet und trennt, und einen Solenoidabschnitt, der den Kolben
in einer Achsrichtung bewegt. In dem Solenoidventil weist der Kolben
folgendes auf: einen ersten Kolben, der zusammen mit der Hülse
eine Rückkopplungskammer bildet, in welche ein Ausgabedruck
eingebracht wird, und welcher in der Lage ist, einen Eingabedruck
des Eingabeanschlusses zu regeln und den geregelten Eingabedruck
zu dem Ausgabeanschluss auszugeben, indem er in der Achsrichtung
bewegt wird, während er eine Rückkopplungskraft
aufnimmt; einen zweiten Kolben, der durch den Solenoidabschnitt
gedrückt wird und der umgeschaltet wird, um den Ausgabedruck
in die Rückkopplungskammer einzubringen und die Rückkopplungskammer
zu schließen; und ein Vorspannelement, welches zwischen
dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben vorgesehen ist, um den
ersten Kolben und den zweiten Kolben relativ zueinander vorzuspannen,
wobei das Vorspannelement derart ausgebildet ist, dass dann, wenn
der zweite Kolben durch den Solenoidabschnitt gedrückt wird,
der erste Kolben über das Vorspannelement durch den zweiten
Kolben so gedrückt wird, dass er sich in der Achsrichtung
bewegt.
-
In
dem erfindungsgemäßen Solenoidventil ist der Kolben
gebildet durch den ersten Kolben, der zusammen mit der Hülse
die Rückkopplungskammer bildet, in welche der Ausgabedruck
eingebracht wird, und der in der Lage ist, den Eingabedruck des
Eingabeanschlusses zu regeln und den geregelten Eingabedruck durch
Bewegung in der Achsrichtung zu dem Ausgabeanschluss auszugeben,
während er die Rückkopplungskraft aufnimmt, durch
den zweiten Kolben, der durch den Solenoidabschnitt gedrückt wird
und umgeschaltet wird, um den Ausgabedruck in die Rückkopplungskammer einzubringen
und die Rückkopplungskammer zu schließen, und
durch das Vorspannelement, welches zwischen dem ersten Kolben und
dem zweiten Kolben vorgesehen ist, um den ersten Kolben und den
zweiten Kolben relativ zueinander vorzuspannen. Das Vorspannelement
ist derart ausgebildet, dass dann, wenn der zweite Kolben durch
den Solenoidabschnitt gedrückt wird, der erste Kolben derart über
das Vorspannelement von dem zweiten Kolben gedrückt wird,
dass er sich in der Achsrichtung bewegt. Folglich können
die jeweiligen Anschlüsse durch Bewegen des äußeren
Kolbens verbunden und getrennt werden, ohne dass der Solenoidabschnitt
den äußeren Kolben direkt drückt. Ferner
wird das Vorspannelement dazu verwendet, die Rückkopplungskammer
zu öffnen und daher kann die Hystereseeigenschaft in dem
Ausgabedruck verringert werden.
-
Das
erfindungsgemäße Solenoidventil kann derart aufgebaut
sein, dass die Rückkopplungskammer dann offen ist, wenn
ein Ausgangszustand aufgestellt ist, in welchem der Ausgabedruck
einen Wert von im Wesentlichen null hat, dass die Rückkopplungskammer
offen gehalten wird, während der zweite Kolben durch den
Solenoidabschnitt derart gedrückt wird, dass der erste
Kolben gedrückt wird und bewegt wird, ohne dass das Vorspannelement
dazu gebracht wird sich zusammenzuziehen, wenn der Ausgabedruck
niedrig ist, und dass dann, wenn der Ausgabedruck in Übereinstimmung
mit der Bewegung des ersten Kolbens hoch wird, eine zusätzliche Druckkraft
aufgebracht wird, die den Solenoidabschnitt dazu bringt, den zweiten
Kolben zu drücken, und dass sich der zweite Kolben relativ
zu dem ersten Kolben bewegt, während sich das Vorspannelement
zusammenzieht, so dass die Rückkopplungskammer durch den
zweiten Kolben geschlossen wird. Folglich kann durch Verringern
der Achsschubkraft des Solenoidabschnitts während der Ausgabedruck hoch
ist, die Vorspannkraft des Vorspannelements dazu verwendet werden, die
Rückkopplungskammer zu öffnen, und daher kann
im Vergleich mit einem Aufbau, bei dem die Rückkopplungskammer
durch Erzeugen einer der Vorspannkraft des Vorspannelements entgegengesetzten
Achsschubkraft von dem Solenoidabschnitt geöffnet wird,
die Hystereseeigenschaft in den Ausgabedruck noch zuverlässiger
verringert werden.
-
Ferner
kann in dem erfindungsgemäßen Solenoidventil das
Vorspannelement derart ausgebildet sein, dass in dem Ausgangszustand,
in dem der Solenoidabschnitt ausgeschaltet ist, an dem ersten Kolben
und dem zweiten Kolben eine vorbestimmte Anfangslast wirkt. Das
Solenoidventil gemäß diesem Gesichtspunkt der
vorliegenden Erfindung kann ferner ein zweites Vorspannelement aufweisen,
das den ersten Kolben in einer der Richtung der Drückkraft des
Solenoidabschnitts entgegengesetzten Richtung vorspannt. In dem
Solenoidventil kann die Rückkopplungskammer derart ausgebildet
sein, dass die Rückkopplungskraft in einer zu einer Vorspannrichtung des
zweiten Vorspannelements identischen Richtung wirkt und das Vorspannelement
kann derart ausgebildet sein, dass eine auf der Vorspannkraft des
zweiten Vorspannelements basierende Last und die Rückkopplungskraft
an dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben als die vorbestimmte
Anfangslast wirken. Somit kann die Anfangslast normalisiert (ausgeglichen)
werden, wodurch eine Verringerung der von dem Solenoidabschnitt
erforderlichen Achsschubkraft ermöglicht wird. In diesem
Fall kann das Solenoidventil gebildet werden, in welchem sich der
Ausgabedruck relativ zu einer Änderung des aufgebrachten Stroms
linear ändert, wenn an dem Solenoidabschnitt ein Strom
angelegt wird, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und in
welchem sich der Ausgabedruck relativ zu einer Änderung
des angelegten Stroms im Wesentlichen stufenweise ändert,
wenn der an dem Solenoidabschnitt anliegende Strom den vorbestimmten
Wert erreicht oder überschreitet, und in welchem ferner
die Anfangslast auf Grundlage einer Gesamtlast festgelegt ist, die
aus einer Last, die dann durch die Rückkopplungskraft auf
Grundlage des Ausgabedrucks auf den ersten Kolben angelegt wird,
wenn der an dem Solenoidabschnitt anliegende Strom den vorbestimmten
Wert erreicht, und aus einer Last besteht, die durch das zweite
Vorspannelement auf den ersten Kolben aufgebracht wird. Somit kann
die Anfangslast minimiert werden und als ein Ergebnis kann die durch
den Solenoidabschnitt erforderliche Achsschubkraft auf einen Minimalwert
unterdrückt werden.
-
Ferner
kann in dem erfindungsgemäßen Solenoidventil ein
Ablassdurchlass ausgebildet sein, um ein Arbeitsfluid von dem Inneren
der Rückkopplungskammer abzulassen, und der zweite Kolben kann
ausgebildet sein, um den Ablassdurchlass dann zu versperren, wenn
die Rückkopplungskammer geöffnet wird, und den
Auslassdurchlass dann zu öffnen, wenn die Rückkopplungskammer
geschlossen wird. Folglich kann die Erzeugung eines Restdrucks in
der Rückkopplungskammer beim Schließen der Rückkopplungskammer
noch zuverlässiger verhindert werden.
-
Ferner
kann der erste Kolben in dem erfindungsgemäßen
Solenoidventil ein hohles Element sein und der zweite Kolben kann
so in den ersten Kolben eingesetzt sein, dass er derart in der Achsrichtung
verschiebbar ist, dass ein Bewegungsbereich des zweiten Kolbens
durch den ersten Kolben beschränkt wird. Somit kann der
Bewegungsbereich des zweiten Kolbens unter Verwendung eines einfachen
Aufbaus festgelegt werden.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
ein schematisches Schaubild, das den Aufbau eines Solenoidventils 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
2 ist
ein Teilschaubild, das einen Teil eines Hydraulikkreises 10 einschließlich
des Solenoidventils 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
zeigt.
-
3 ist ein darstellendes Schaubild, das
einen Betrieb des Solenoidventils 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
darstellt.
-
4 ist
ein darstellendes Schaubild, das eine Beziehung zwischen einem Strom
I und einem Ausgabedruck darstellt.
-
5 ist
ein schematisches Schaubild, das den Aufbau eines Solenoidventils 120 gemäß einem modifizierten
Beispiel zeigt.
-
6 ist ein Schaubild, das einen Betrieb des
Solenoidventils 120 gemäß diesem modifizierten Beispiel
zeigt.
-
7 ist
ein schematisches Schaubild, das den Aufbau eines Solenoidventils 120B gemäß einem
modifizierten Beispiel zeigt.
-
BESTE ART ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
-
Als
nächstes wird die beste Art zum Ausführen der
vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels
beschrieben.
-
1 ist
ein schematisches Schaubild, das den Aufbau eines Solenoidventils 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt und 2 ist ein
schematisches Schaubild, das den Aufbau eines Hydraulikkreises 10 zeigt,
in welchen das Solenoidventil 20 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel eingegliedert ist. Wie dies in den
Zeichnungen gezeigt ist, ist das Solenoidventil 20 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel ein direkt steuerndes Linearsolenoidventil,
zu dem ein in einem Öltank 12 gespeichertes Arbeitsöl
durch eine Ölpumpe 14 gepumpt wird und welches
in der Lage ist, eine Kupplung CL direkt zu steuern, indem ein optimaler
Kupplungsdruck direkt von einem Öldruck (Leitungsöldruck)
erzeugt wird, der durch ein Regelventil 16 geregelt wird.
Das Solenoidventil 20 hat einen Solenoidabschnitt 30 und
einen Druckregelventilabschnitt 40, der durch den Solenoidabschnitt 30 angetrieben ist,
sodass der Leitungsöldruck eingegeben wird, der eingegebenen
Leitungsöldruck geregelt wird und der geregelte Druck ausgegeben
wird. Das Solenoidventil 20 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel kann beispielsweise für eine
Hydrauliksteuerung einer in ein Automatikgetriebe eingebauten Kupplung
verwendet werden.
-
Das
Solenoidventil 30 hat ein aus einem mit Boden versehenen,
zylindrischen Element geformtes Gehäuse 31, eine
Spule (Solenoidspule) 32, die an einer Innenumfangsseite
des Gehäuses 31 angeordnet ist und durch Wickeln
eines isolierten Leitungskabels um einen isolierenden Spulenkörper
ausgebildet ist, einen ersten Kern 34, der durch einen
Flanschabschnitt 34a, der einen Flanschaußenumfangsabschnitt
hat, der an einem sich öffnenden Endabschnitt des Gehäuses 31 befestigt
ist, und durch einen zylindrischen Abschnitt 34b gebildet
ist, der sich von dem Flanschabschnitt 34a in einer Achsrichtung
um eine Innenumfangsfläche der Spule 32 erstreckt,
einen zweiten zylindrischen Kern 35, der mit einer Innenumfangsfläche
eines in dem Bodenabschnitt des Gehäuses 31 ausgebildeten
Vertiefungsabschnitt in Kontakt ist und der sich entlang der Innenumfangsfläche
der Spule 32 in der Achsrichtung zu einer von dem zylindrischen
Abschnitt 34b des ersten Kerns 34 um einen vorbestimmten
Abstand beabstandeten Stelle erstreckt, einen Tauchkolben 36,
der derart in den zweiten Kern 35 eingesetzt ist, dass
er in der Achsrichtung entlang einer Innenumfangsfläche
des ersten Kerns 34 und einer Innenumfangsfläche
des zweiten Kerns 35 verschiebbar ist, und eine Welle 38,
die in den Zylinderabschnitt 34b des ersten Kerns 34 eingesetzt
ist, mit einem vorderen Ende des Tauchkolbens 36 in Kontakt
ist, und in der Achsrichtung entlang einer Innenumfangsfläche des
zylindrischen Abschnitts 34b beweglich ist. Ferner ist
eine Anschlussstelle des Solenoidabschnitts 30, die sich
von der Spule 32 erstreckt, mit einem an einem Außenumfangsabschnitt
des Gehäuses 31 ausgebildeten Verbindungsabschnitts 39 verbunden und
die Spule 32 wird über diese Anschlussstelle mit Strom
versorgt.
-
Ein
vorderer Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 34b des
ersten Kerns 34 ist an einer Außenfläche
mit einer Abschrägung ausgebildet, so dass dessen Außendurchmesser
in Richtung des vorderen Endes abnimmt, und in einer Innenfläche
ist eine Tauchkolbenaufnahme 34c ausgebildet, die einen
vorderen Endabschnitt des Tauchkolbens 36 aufnimmt, welcher
einen größeren Außendurchmesser als ein
Außendurchmesser der Welle 38 hat. Die Tauchkolbenaufnahme 34c ist
mit einem ringförmigen Ring 34d versehen, der
aus einem nichtmagnetischen Material ausgebildet ist, sodass der
Tauchkolben 36 mit dem ersten Kern 34 nicht direkt
in Kontakt kommt.
-
Das
Gehäuse 31, der erste Kern 34, der zweite
Kern 35 und der Tauchkolben 36 sind alle aus einem
eisenmagnetischen Material, etwa aus Eisen mit einem hohen Reinheitsgrad
gefertigt und ein Raum zwischen einer Endfläche des zylindrischen Abschnitts 34b des
ersten Kerns 34 und einer Endfläche des zweiten
Kerns 35 ist so ausgebildet, dass er als ein nichtmagnetischer
Körper funktioniert. Man beachte, dass darin ein nichtmagnetisches
Metall, etwa rostfreier Stahl oder Messing vorgesehen ist, solange
dieser Raum als ein nichtmagnetischer Körper funktioniert.
-
Wenn
die Spule 32 in dem Solenoidabschnitt 30 mit Strom
versorgt wird, dann wird ein Magnetkreis ausgebildet, sodass um
die Spule 32 in der Reihenfolge von dem Gehäuse 31 zu
dem zweiten Kern 35, dem Tauchkolben 36, dem ersten
Kern 34 und zurück zu dem Gehäuse 31 ein
Magnetfluss fließt. Als ein Ergebnis wirkt zwischen dem
ersten Kern 34 und dem Tauchkolben 36 eine Anziehungskraft,
so dass der Tauchkolben 36 angezogen wird. Wie dies vorstehend
beschrieben ist, ist die Welle 38, die in der Achsrichtung
entlang der Innenumfangsfläche des ersten Kerns 34 verschiebbar
ist, mit dem vorderen Ende des Tauchkolbens 36 in Kontakt
und daher wird die Welle 38 vorwärts (nach links
in der Zeichnung) gedrückt, wenn der Tauchkolben 36 angezogen
wird.
-
Der
Druckregelventilabschnitt 40 ist in einen Ventilkörper 90 eingebaut
und hat eine im Wesentlichen zylindrische Hülse 50,
deren eines Ende durch das Gehäuse 31 des Solenoidabschnitts 30 an
dem ersten Kern 34 angebracht ist, einen in einen Innenraum
der Hülse 50 eingesetzten hohlen, äußeren Kolben 60,
eine an das andere Ende der Hülse 50 angeschraubte
Endplatte 42, eine Feder 44, die zwischen dieser
Endplatte 42 und dem äußeren Kolben 60 vorgesehen
ist, um den äußeren Kolben 60 in der Richtung
zu dem Solenoidabschnitt 30 vorzuspannen, einen in das
Innere des äußeren Kolbens 60 auf verschiebliche
Art und Weise eingesetzten inneren Kolben 70, dessen eines
Ende mit dem vorderen Ende der Welle 38 des Solenoidabschnitts 30 in
Kontakt ist, und eine Feder 80, die zwischen dem äußeren
Kolben 60 und dem inneren Kolben 70 vorgesehen
ist, um den äußeren Kolben 60 und den
inneren Kolben 70 relativ zueinander vorzuspannen. Man
beachte, dass durch Anpassen einer Verschraubungsstelle der Endplatte 42 eine
Vorspannkraft der Feder 44 fein eingestellt werden kann.
-
Ein
Eingabeanschluss 52, der an einer im Wesentlichen zentralen
Stelle der Hülse 50 in 1 ausgebildet
ist, um Arbeitsöl von dem Regelventil 16 (der Ölpumpe 14)
einzugeben, ein Ausgabeanschluss 54, der an einer Stelle
an der Seite des Solenoidabschnitts 30 bezüglich
des Eingabeanschlusses 52 ausgebildet ist, um Arbeitsöl
zu der Seite der Kupplung CL auszulassen, und ein Entlastungsanschluss 56,
der an einer Stelle an der Seite des Solenoidabschnitts 30 des
Ausgabeanschlusses 54 ausgebildet ist, um das Arbeitsöl
zu entlasten, und ein Auslassanschluss 59 zum Auslassen
des Arbeitsöls in eine Rückkopplungskammer 48,
die später beschrieben wird, sind in der Hülse 50 als Öffnungsabschnitte
in deren Innenraum ausgebildet. Die Hülse 50 ist
zudem mit einem Stufenabschnitt 46 ausgebildet, so dass
ein Innendurchmesser eines Abschnitts der Hülse 50,
an dem die Endplatte 42 angebracht ist, kleiner als ein
Innendurchmesser eines Abschnitts der Hülse 50 ist,
in welchem der äußere Kolben 60 gleitet,
und der Stufenabschnitt 46 fungiert als ein Anschlag zum
Anhalten der Bewegung des äußeren Kolbens 60.
-
Der äußere
Kolben 60 ist aus einem hohlen, wellenförmigen
Element ausgebildet, das in das Innere der Hülse 50 eingesetzt
ist, und hat, wie dies in 1 gezeigt
ist, drei säulenförmige Laufflächen 62, 64, 66,
die in der Achsrichtung entlang einer Innenwand der Hülse 50 gleiten,
einen Verbindungsabschnitt 68, der die Lauffläche 62 an
der Seite des Solenoidabschnitts 30 und die zentrale Lauffläche 64 verbindet
und unter den drei Laufflächen 62, 64, 66 einen
kleineren Außendurchmesser als ein Außendurchmesser
der Laufflächen 62, 64 hat und derart konisch
ausgebildet ist, dass dessen Außendurchmesser von den Laufflächen 62, 64 in
Richtung eines zentralen Abschnitts kleiner wird, und der in der
Lage ist, den Eingabeanschluss 52, den Ausgabeanschluss 54 und
den Entlastungsanschluss 56 miteinander zu verbinden, und
hat einen Verbindungsabschnitt 69, der die zentrale Lauffläche 64 mit
der Lauffläche 66 an der Seite der Endplatte 62 verbindet und
der zusammen mit einer Innenwand der Hülse 50 die
Rückkopplungskammer 58 bildet, um eine Rückkopplungskraft
hervorzubringen, die an dem Kolben 60 wirkt. Man beachte,
dass die Lauffläche 66 an der Seite der Endplatte 42 einen
kleineren Außendurchmesser als die zentrale Lauffläche 64 hat
und dass infolge einer Oberflächengrößendifferenz
zwischen der Lauffläche 64 und der Lauffläche 66 die
Rückkopplungskraft an der Seite des Solenoidabschnitts 30 wirkt.
Ferner ist die Lauffläche 62 an der Seite des Solenoidabschnitts 30 mit
einem Stufenabschnitt 62a ausgebildet, der einen größeren
Innendurchmesser als ein Innendurchmesser des benachbarten Verbindungsabschnitts 68 hat,
und ein Ende der Feder 80 ist mit dem Stufenabschnitt 62a in
Kontakt.
-
Der
innere Kolben 70 hat zwei säulenförmige Laufflächen 72, 74,
die in der Achsrichtung entlang einer Innenwand des äußeren
Kolbens 60 gleiten, einen Wellenabschnitt 76,
der die zwei Laufflächen 72, 74 verbindet,
sich von der Lauffläche 72 zu dem Solenoidabschnitt 30 erstreckt
und einen kleineren Außendurchmesser als jene der Laufflächen 72, 74 hat, und
hat einen säulenförmigen Abschnitt 78,
der mit dem Wellenabschnitt 76 verbunden ist und mit der Welle 38 des
Solenoidabschnitts 30 in Kontakt ist.
-
Der
Verbindungsabschnitt 68 und der Verbindungsabschnitt 69 des äußeren
Kolbens 60 sind jeweils mit Durchgangslöchern 68a, 69a ausgebildet, die
deren Äußeres mit deren Innerem verbinden, und die
Lauffläche 66 an der Seite der Endplatte 42 ist
zudem mit einem Durchgangsloch 66a ausgebildet, das dessen Äußeres
mit deren Innerem verbindet. Wenn sich der innere Kolben 70 relativ
zu dem äußeren Kolben 60 in Richtung
zu dem Solenoidabschnitt 30 bewegt, dann wird das Durchgangsloch 68a geöffnet, während
das Durchgangsloch 66a durch die Lauffläche 74 verschlossen
wird. Als ein Ergebnis wird verhindert, dass das Arbeitsöl
in der Rückkopplungskammer 58 über das
Durchgangsloch 66a ausgelassen wird, während das
Arbeitsöl an der Seite des Ausgabeanschlusses 54 über
das Durchgangsloch 68a, einen von dem äußeren
Kolben 60 und die Laufflächen 72, 74 des
inneren Kolben 70 umgebenden Raum und das Durchgangsloch 69a in
dieser Reihenfolge in die Rückkopplungskammer 58 eingebracht
wird. Wenn sich der äußere Kolben 60 in
Richtung zu der Endplatte 42 bewegt und sich der innere Kolben 70 bezüglich
des äußeren Kolbens 60 in Richtung zu
der Endplatte 42 bewegt, um mit dem äußeren
Kolben 60 in Kontakt zu gelangen, dann wird das Durchgangsloch 68a durch
die Lauffläche 72 blockiert, während
das Durchgangsloch 66a mit dem Auslassanschluss 59 in
Verbindung ist. Als ein Ergebnis wird verhindert, dass das Arbeitsöl
an der Seite des Ausgabeanschlusses 54 in die Rückkopplungskammer 58 eingebracht
wird, während das Arbeitsöl in der Rückkopplungskammer 58 über
das Durchgangsloch 69a, den von dem äußeren
Kolben 60 und den Laufflächen 72, 74 des
inneren Kolbens 70 umgebenden Raum und das Durchgangsloch 66a in
dieser Reihenfolge von dem Auslassanschluss 59 ausgelassen
wird.
-
Das
andere Ende der Feder 80 ist mit einer Fläche
des säulenförmigen Abschnitts 78 des
inneren Kolbens 70 an der Seite der Endplatte 42 in
Kontakt und die Feder 80 spannt den säulenförmigen
Abschnitt 78 unter Verwendung einer Reaktionskraft von
der Seite des Stufenabschnitts 62a der Lauffläche 62 des äußeren
Kolbens 60 in Richtung zu dem Solenoidabschnitt 30 vor.
Ferner ist ein C-förmiger Sprengring (der im Weiteren als
ein C-Ring bezeichnet wird) 79 an einer Innenwand der Lauffläche 62 des äußeren
Kolbens 60 an der Seite des Solenoidabschnitts 30 angebracht,
so dass dieser als ein Anschlag funktioniert, der mit dem säulenförmigen
Abschnitt 78 in Kontakt ist und der eine weitere Bewegung
des säulenförmigen Abschnitts 78 verhindert, wenn
der Solenoidabschnitt 30 ausgeschaltet ist und der säulenförmige
Abschnitt 78 durch die Feder 80 in Richtung zu
dem Solenoidabschnitt 30 vorgespannt ist.
-
Wie
dies nachstehend ausführlich beschrieben wird, ist die
Feder 80 in einem Ausgangszustand, in welchem der Solenoidabschnitt 30 ausgeschaltet ist,
in einem zusammengezogenen Zustand zwischen dem äußeren
Kolben 60 und dem inneren Kolben 70 zwischengeordnet,
und ist so ausgelegt, dass sie in der Lage ist, eine durch die Rückkopplungskraft an
dem äußeren Kolben 60 anliegende Last,
welche an dem äußeren Kolben 60 dann
wirkt, wenn ein Ausgabedruck einen vorbestimmten Druck erreicht,
und eine an dem äußeren Kolben 60 durch
die Vorspannkraft der Feder 44 anliegende Last präzise
aufzunehmen.
-
Als
nächstes wird ein Betrieb des derart aufgebauten Solenoidventils 20 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel beschrieben. 3 ist
ein veranschaulichendes Schaubild, das einen Betrieb des Solenoidventils 20 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Als erstes wird ein Fall
betrachtet, in welchem die Stromversorgung der Spule 32 ausgeschaltet
ist. In diesem Fall wird der äußere Kolben 60 durch
die Vorspannkraft der Feder 44 in Richtung des Solenoidabschnitts 30 bewegt
und daher wird der Eingabeanschluss 52 durch die Lauffläche 64 derart geschlossen,
dass der Eingabeanschluss 52 und der Ausgabeanschluss 54 getrennt
werden, und der Ausgabeanschluss 54 wird über
den Verbindungsabschnitt 68 mit dem Entlastungsanschluss 56 verbunden
(siehe 3A). Folglich wirkt an der Kupplung CL
kein Öldruck. Ferner wird der innere Kolben 70 durch
die Vorspannkraft der Feder 80 relativ zu dem äußeren
Kolben 60 in Richtung zu dem Solenoidabschnitt 30 gedrückt
und daher ist der Ausgabeanschluss 54 über das
Durchgangsloch 68a, den Innenraum des äußeren
Kolbens 60 und das Durchgangsloch 69a mit der
Rückkopplungskammer 58 in Verbindung. Wenn als
nächstes die Stromversorgung der Spule 32 eingeschaltet
wird, dann wird der Tauchkolben 36 durch eine der Größe
des an der Spule 32 anliegenden Stroms entsprechenden Anziehungskraft zu
dem ersten Kern 34 angezogen und als ein Ergebnis wird
die Welle 38 derart herausgedrückt, dass der mit
dem vorderen Ende der Welle 38 in Kontakt stehende innere
Kolben 70 gedrückt wird. Wie dies vorstehend beschrieben
ist, ist die Feder 80 derart ausgelegt, dass sie in der
Lage ist, die an dem äußeren Kolben 60 durch
die Rückkopplungskraft und die Vorspannkraft der Feder 44 anliegenden
Kräfte präzise aufzunehmen, und daher zieht sich
die Feder 80 selbst dann nicht zusammen, wenn der innere
Kolben 70 gedrückt wird, und der äußere
Kolben 60 bewegt sich in Richtung der Endplatte 42,
während die relative Positionsbeziehung zwischen dem äußeren Kolben 60 und
dem inneren Kolben 70 im Wesentlichen beibehalten wird.
Als ein Ergebnis betreten der Eingabeanschluss 52, der
Ausgabeanschluss 54 und der Entlastungsanschluss 56 einen
Zustand, in dem sie miteinander in Verbindung sind, wodurch ein
Teil des durch den Eingabeanschluss 52 eingegebenen Arbeitsöls
zu dem Ausgabeanschluss 54 ausgegeben wird und der Rest
zu dem Entlastungsanschluss 56 ausgegeben wird (siehe 3B).
Da ferner der Ausgabeanschluss 54 mit der Rückkopplungskammer 58 in
Verbindung ist, wirkt eine dem Ausgabedruck des Ausgabeanschlusses 54 entsprechende Rückkopplungskraft
an dem äußeren Kolben 60 in der Richtung
zu dem Solenoidabschnitt 30. Folglich stoppt der äußere
Kolben 60 an einer Stelle, an der die Achsschubkraft (die
Anziehungskraft) des Kolbens 36, die Federkraft der Feder 44 und
die Rückkopplungskraft der Rückkopplungskammer 58 präzise
im Gleichgewicht stehen. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der äußere
Kolben 60 weiter in Richtung zu der Endplatte 42,
wenn der an der Spule 32 anliegende Strom zunimmt, mit
anderen Worten, wenn die Achsschubkraft des Tauchkolbens 36 zunimmt,
und als ein Ergebnis wird ein Öffnungsflächenbereich
des Eingabeanschlusses 52 vergrößert
und ein Öffnungsflächenbereich des Entlastungsanschlusses 56 wird
verringert. Wenn der an der Spule 32 anliegende Strom weiter
erhöht wird und die Rückkopplungskraft zunimmt,
dann zieht sich die Feder 80 derart zusammen, dass sich
der innere Kolben 70 bezüglich des äußeren
Kolbens 60 in Richtung der Endplatte 42 bewegt.
Als ein Ergebnis wird das Durchgangsloch 68a derart durch
die Lauffläche 72 blockiert, dass das Arbeitsöl
an der Seite des Ausgabeanschlusses 54 daran gehindert
wird, die Rückkopplungskammer 58 zu betreten,
und das Arbeitsöl in der Rückkopplungskammer 58 durch
den Auslassanschluss 59 ausgelassen wird. Folglich hört
die Rückkopplungskraft damit auf, an dem äußeren
Kolben 60 zu wirken und daher bewegt sich der äußere
Kolben 60 in Richtung der Endplatte 42 obwohl
die von dem Solenoidabschnitt 30 aufgebrachte Achsschubkraft relativ
klein ist. Als ein Ergebnis wird der Eingabeanschluss 52 durch
den Verbindungsabschnitt 68 mit dem Ausgabeanschluss 54 verbunden,
der Entlastungsanschluss 56 wird durch die Lauffläche 62 versperrt
und der Ausgabeanschluss 54 und der Entlastungsanschluss 56 werden
getrennt (siehe 3C). Dementsprechend wirkt an
der Kupplung CL ein maximaler Öldruck. Man beachte, dass
die Bewegung des inneren Kolbens 70 gestoppt wird, wenn
eine Fläche der Lauffläche 74 an der
Seite der Endplatte 42 mit den äußeren
Kolben 60 in Kontakt kommt. Da in dem Solenoidventil 20 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel der Eingabeanschluss 52 von
dem Ausgabeanschluss 54 getrennt ist und der Ausgabeanschluss 54 mit
dem Entlastungsanschluss 56 verbunden ist, wenn die Stromversorgung
der Spule 32 ausgeschaltet ist, kann folglich erkannt werden,
dass das Solenoidventil 20 als ein normalerweise geschlossenes
Solenoidventil funktioniert.
-
4 ist
ein darstellendes Schaubild, das eine Beziehung zwischen einem an
der Spule 32 anliegenden Strom I und dem Ausgabedruck zeigt.
Wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, ändert sich der
Ausgabedruck linear bis zu einem vorbestimmten Druck 21 bezüglich
einer Änderung des Stroms I, wenn der an der Spule 32 anliegende
Strom I kleiner als ein vorbestimmter Strom I1 ist, und wenn der
an der Spule 32 anliegende Strom I den vorbestimmten Strom
I1 überschreitet, dann ändert sich der Ausgabedruck stufenweise
von dem vorbestimmten Druck P1 mit Bezug auf eine Änderung
des Stroms I. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Feder 80 so
ausgelegt, dass sie in der Lage ist, die Gesamtlast aus der durch die
Rückkopplungskraft an dem äußeren Kolben 60 anliegenden
Last, wenn der Ausgabedruck bei dem vorbestimmten Druck 21 liegt,
und aus der durch die Vorspannkraft der Feder 44 an dem äußeren
Kolben 60 anliegenden Last präzise aufzunehmen.
Wenn der an der Spule 32 anliegende Strom I auf den vorbestimmten
Strom I1 erhöht wird, fängt folglich der innere
Kolben 70 damit an, sich relativ zu dem äußeren Kolben 60 zu
bewegen, wodurch die Rückkopplungskammer 58 geschlossen
wird. Sobald die Rückkopplungskammer 58 geschlossen
ist und der Rückkopplungsdruck abnimmt, wird der äußere
Kolben 60 durch eine vergleichsweise kleine Stromerhöhung bewegt.
Auf diese Weise kann der Ausgabedruck auf den maximalen Öldruck
festgelegt werden. Somit kann die in dem Solenoidabschnitt 30 erforderliche Achsschubkraft
verringert werden, wodurch eine Verringerung der Abmessung des Solenoidabschnitts 30 ermöglicht
wird.
-
Bei
dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen
Solenoidventil 20 ist der Kolben durch den äußeren
Kolben 60 und den inneren Kolben 70, der mit der
Welle 38 des Solenoidabschnitts 30 in Kontakt
kommt, und die zwischen dem äußeren Kolben 60 und
dem inneren Kolben 70 liegende Feder 80 gebildet,
die so ausgelegt ist, dass sie in der Lage ist, die Gesamtlast aus
der durch die Rückkopplungskraft an dem äußeren
Kolben 60 anliegende Last, wenn der Ausgabedruck bei dem
vorbestimmten Druck P1 liegt, und aus der durch die Vorspannkraft
der Feder 44 an dem äußeren Kolben 60 anliegenden
Last präzise aufzunehmen. Wenn der innere Kolben 70 durch
den Solenoidabschnitt 30 gedrückt wird, können
daher der Eingabeanschluss 52, der Ausgabeanschluss 54 und
der Entlastungsanschluss 56, die in der Hülse 50 ausgebildet
sind, durch Bewegen des äußeren Kolbens 60 in
der Achsrichtung über die Feder 80 geöffnet
und geschlossen werden. Wenn ferner der innere Kolben 70 durch
Aufbringen einer Achsschubkraft von dem Solenoidabschnitt 30 bewegt
wird, wird die Rückkopplungskammer 58 geschlossen,
so dass keine Rückkopplungskraft wirkt, und wenn die Achsschubkraft
von dem Solenoidabschnitt 30 verringert wird, dann wird
die Rückkopplungskammer 58 durch Bewegen des inneren Kolbens 70 unter
Verwendung der Vorspannkraft der Feder 80 geöffnet.
Im Vergleich mit einem Aufbau, gemäß dem die Rückkopplungskammer
durch Anlegen der Achsschubkraft von dem Solenoidabschnitt 30 von
einem Zustand geöffnet wird, in welchem die Rückkopplungskammer
geschlossen ist, kann folglich der Rückkopplungsdruck schnell
wieder hergestellt werden, wodurch eine Verringerung der Hystereseeigenschaft
des Ausgabedrucks ermöglicht wird. Wenn der Ausgabedruck
des Ausgabeanschlusses 54 hoch ist, dann wird die Rückkopplungskammer 58 durch
den inneren Kolben 70 geschlossen, sodass an dem äußeren
Kolben 60 kein Rückkopplungsdruck wirkt, und daher
kann die durch den Solenoidabschnitt 30 erforderliche Achsschubkraft
verringert werden, wodurch eine Verringerung der Abmessung des Solenoidabschnitts 30 ermöglicht
wird.
-
In
dem Solenoidventil 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist der innere Kolben 70 derart aufgebaut, dass die Rückkopplungskammer 58 unter Verwendung
der Laufflächen 72, 74 geöffnet
und geschlossen wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht
darauf beschränkt und, wie dies durch ein Solenoidventil 120 gemäß einem
in 5 gezeigten modifizierten Beispiel gezeigt ist,
kann das Öffnen und Schließen einer Rückkopplungskammer 158 unter Verwendung
einer Kugel 172 umgeschaltet werden. Da bei dem Solenoidventil 120 gemäß diesem
modifizierten Beispiel ein zu dem Solenoidabschnitt 30 des
Solenoidventils 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel
identischer Solenoidabschnitt verwendet wird, ist die Beschreibung
des Solenoidabschnitts 30 hier ausgelassen. Bei dem Solenoidventil 120 gemäß dem
modifizierten Beispiel ist ein Druckregelventilabschnitt 140 in
einen Ventilkörper 190 eingebaut und auf ähnliche
Weise wie bei dem Solenoidventil 20 gemäß dem
Ausführungsbeispiel hat es eine Hülse 150, einen äußeren
Kolben 160, einen inneren Kolben 170, eine Endplatte 142,
eine Feder 144, die den äußeren Kolben 160 unter
Verwendung der Endplatte 142 als eine Federaufnahme in
Richtung zu dem Solenoidabschnitt 30 vorspannt, und hat
eine zwischen dem äußeren Kolben 160 und
dem inneren Kolben 170 liegende Feder 180 zum
Vorspannen des äußeren Kolbens 160 und
des inneren Kolbens 170 relativ zueinander. Die Hülse 150 hat
einen Eingabeanschluss 152, einen Ausgabeanschluss 154,
einen Entlastungsanschluss 156, ein Rückkopplungsloch 157 zum
Einbringen des Ausgabedrucks an der Seite des Auslassanschlusses 154 in
die Rückkopplungskammer 158 über einen
von der Hülse 150 und dem Ventilkörper 190 umgebenen Öldurchlass 157a und einen
Auslassanschluss 159 zum Auslassen des Arbeitsöls
in der Rückkopplungskammer 158. Der äußere
Kolben 160 ist als ein hohles, wellenförmiges Element
ausgebildet, das in das Innere der Hülse 150 eingesetzt
ist, und hat drei säulenförmige Laufflächen 162, 164, 166,
die in der Achsrichtung entlang einer Innenwand der Hülse 150 gleiten,
einen Verbindungsabschnitt 168, der die Lauffläche 162 an
der Seite des Solenoidabschnitts 30 mit der zentralen Lauffläche 164 von
den drei Laufflächen 162, 164, 166 verbindet,
und der in der Lage ist, den Eingabeanschluss 152, den
Ausgabeanschluss 154 und den Entlastungsanschluss 156 miteinander
zu verbinden, und einen Verbindungsänschluss 169,
der die zentrale Lauffläche 164 mit der Lauffläche 166 an
der Seite der Endplatte 142 verbindet und der zusammen
mit der Innenwand der Hülse 150 die Rückkopplungskammer 158 zum
Hervorbringen der Rückkopplungskraft bildet, die an dem
Kolben 160 wirkt. Man beachte, dass die Lauffläche 166 an
der Seite der Endplatte 142 einen kleineren Außendurchmesser
als die zentrale Lauffläche 164 hat und dass infolge
einer Flächengrößendifferenz zwischen
der Lauffläche 164 und der Lauffläche 166 die
Rückkopplungskraft an der Seite des Solenoidabschnitts 30 wirkt.
Ferner ist in dem äußeren Kolben 160 der
Verbindungsabschnitt 169 mit einem Durchgangsloch 169a ausgebildet,
das dessen Äußeres mit dessen Innerem verbindet,
und in einem Abschnitt, in dem das Durchgangsloch 169a ausgebildet
ist, ist ein Innenraum 160a durch ein an dem Inneren der
Lauffläche 166 befestigtes, hohles Trennelement 167 und
einen Abschnitt ausgebildet, in welchem ein Innendurchmesser des äußeren
Kolbens 160 teilweise verringert ist. Das Trennelement 167 ist
mit einem Durchgangsloch 167a ausgebildet, welches das
Trennelement 167 und die Lauffläche 166 durchdringt
und welches deren Äußeres mit deren Innerem verbindet
und ist mit einem Verbindungsloch 167b ausgebildet, welches das
Rückkopplungsloch 157 über das Durchgangsloch 167a mit
dem Innenraum 160a verbindet, und ein Verbindungsloch 164a ist
in dem Abschnitt ausgebildet, in welchem sich der Innendurchmesser
des äußeren Kolbens 160 teilweise verjüngt.
Der innere Kolben 170 hat die Kugel 172, die in
dem Innenraum 162a angeordnet ist, einen Wellenabschnitt 174,
der eine Vorderendform hat, die beträchtlich kleiner als ein
Innendurchmesser des Verbindungslochs 164a ist und der
in das Verbindungsloch 164a eingesetzt ist, so dass er
mit der Kugel 162 in Kontakt ist, und einen säulenförmigen
Abschnitt 178, der mit dem Wellenabschnitt 174 verbunden
ist, mit der Welle 38 des Solenoidabschnitts 30 in
Kontakt ist und einen Innendurchmesser hat, der beträchtlich
kleiner als die Lauffläche 162 des äußeren
Kolbens 160 ist. Wenn sich der innere Kolben 170 relativ
zu dem äußeren Kolben 160 in Richtung
zu dem Solenoidabschnitts 30 bewegt, lässt daher
der Ausgabedruck die Kugel 172 das Verbindungsloch 164a schließen
und das Verbindungsloch 167b öffnen, wodurch verhindert wird,
dass das Arbeitsöl in der Rückkopplungskammer 158 ausgelassen
wird und das Arbeitsöl an der Seite des Ausgabeanschlusses 154 über
das Rückkopplungsloch 157, das Durchgangsloch 167a,
das Verbindungsloch 167b und das Durchgangsloch 169a in
dieser Reihenfolge in die Rückkopplungskammer 158 eingebracht
wird. Wenn sich der äußere Kolben 160 in
Richtung der Endplatte 142 bewegt und sich der innere Kolben 170 relativ zu
dem äußeren Kolben 160 in Richtung der
Endplatte 142 bewegt, dann wird die Kugel 172 durch
den Wellenabschnitt 174 auf die Seite der Endplatte 142 gedrückt, wodurch
das Verbindungsloch 167b geschlossen und das Verbindungsloch 164a geöffnet
wird, und als ein Ergebnis wird verhindert, dass das Arbeitsöl
an der Seite des Ausgabeanschlusses 154 in die Rückkopplungskammer 158 eingebracht
wird, und das Arbeitsöl in der Rückkopplungskammer 158 wird
durch den Auslassanschluss 159 über das Durchgangsloch 169a,
das Verbindungsloch 164a, und einen Spalt zwischen dem äußeren
Kolben 160 und dem Wellenabschnitt 174 in dieser
Reihenfolge ausgelassen. Ein C-Ring 179 ist an einer Innenwand
der Lauffläche 162 des äußeren
Kolbens 160 an der Seite des Solenoidabschnitts 30 angebracht
und funktioniert als ein Anschlag, der mit dem säulenförmigen
Abschnitt 168 in Kontakt ist, um eine weitere Bewegung
des säulenförmigen Abschnitts 178 zu
verhindern, wenn der Solenoidabschnitt 30 ausgeschaltet
ist und der säulenförmige Abschnitt 178 durch
die Feder 180 in Richtung des Solenoidabschnitts 30 vorgespannt
ist. Auf ähnliche Weise wie beim Solenoidventil 20 gemäß dem
Ausführungsbeispiel befindet sich die Feder 180 im
Ausgangszustand, d. h. wenn die Stromversorgung des Solenoidabschnitts 30 ausgeschaltet
ist, zwischen dem äußeren Kolben 160 und
dem inneren Kolben 170 in einem zusammengezogenen Zustand, und
sie ist so ausgelegt, dass sie in der Lage ist, die Last, die durch
die an dem äußeren Kolben 160 wirkende
Rückkopplungskraft an dem äußeren Kolben 160 anliegt,
wenn der Ausgabedruck den vorbestimmten Druck erreicht, sowie die
durch die Vorspannkraft der Feder 144 an dem äußeren
Kolben 160 anliegende Last präzise aufzunehmen.
-
Als
nächstes wird ein Betrieb des Solenoidventils 120 gemäß dem
auf diese Weise aufgebauten modifizierten Beispiel beschrieben. 6 ist ein darstellendes Schaubild, das einen
Betrieb des Solenoidventils 120 gemäß diesem
modifizierten Beispiel zeigt. Als erstes wird ein Fall betrachtet,
in welchem die Stromversorgung der Spule 32 ausgeschaltet
ist. In diesem Fall wird der äußere Kolben 160 durch
die Vorspannkraft der Feder 144 in Richtung des Solenoidabschnitts 30 bewegt
und daher wird der Eingabeanschluss 152 durch die Lauffläche 164 geschlossen,
so dass der Eingabeanschluss 152 und der Ausgabeanschluss 154 getrennt
werden, und der Ausgabeanschluss 154 wird über
den Verbindungsabschnitt 168 (siehe 6A) mit
dem Entlastungsanschluss 156 verbunden. Folglich wirkt
an der Kupplung CL kein Öldruck. Ferner wird der innere
Kolben 170 durch die Vorspannkraft der Feder 180 relativ
zu dem äußeren Kolben 160 in Richtung
des Solenoidabschnitts 30 gedrückt und daher ist
der Ausgabeanschluss 154 über den Öldurchlass 157a,
das Rückkopplungsloch 157, das Durchgangsloch 167a,
das Verbindungsloch 167b und das Durchgangsloch 169a mit
der Rückkopplungskammer 158 in Verbindung. Wenn
als nächstes die Stromversorgung der Spule 32 eingeschaltet
wird, wird der Tauchkolben 36 durch eine der Größe
des an der Spule 32 anliegenden Stroms entsprechende Anziehungskraft
zu dem ersten Kern 34 angezogen und als ein Ergebnis wird die
Welle 38 herausgedrückt, so dass der innere Kolben 170,
der mit dem vorderen Ende der Welle 138 in Kontakt ist,
gedrückt wird. Die Feder 180 ist so ausgelegt,
dass sie in der Lage ist, die an dem äußeren Kolben 160 durch
die Rückkopplungskraft und durch die Vorspannkraft der
Feder 144 anliegenden Lasten präzise aufzunehmen,
und daher zieht sich selbst dann die Feder 180 nicht zusammen,
wenn der innere Kolben 170 gedrückt wird, und
der äußere Kolben 160 bewegt sich in
Richtung der Endplatte 142, während eine relative
Positionsbeziehung zwischen dem äußeren Kolben 160 und
dem inneren Kolben 170 im Wesentlichen beibehalten wird.
Als ein Ergebnis werden der Eingabeanschluss 152, der Ausgabeanschluss 154 und
der Entlastungsanschluss 156 miteinander in Verbindung
gebracht, wodurch ein Teil des durch den Eingabeanschluss 152 eingegebenen Arbeitsöls
durch den Ausgabeanschluss 154 ausgegeben wird und der
Rest durch den Entlastungsanschluss 156 ausgegeben wird
(siehe 6B). Da ferner der Ausgabeanschluss 154 mit
der Rückkopplungskammer 158 in Verbindung ist,
wirkt an dem äußeren Kolben 160 eine
dem Ausgabedruck des Ausgabeanschlusses 154 entsprechende
Rückkopplungskraft in der Richtung zu dem Solenoidabschnitt 30.
Folglich stoppt der äußere Kolben 160 an
einer Stelle, an der die Achsschubkraft (die Anziehungskraft) des
Tauchkolbens 36, die Federkraft der Feder 144 und
die Rückkopplungskraft der Rückkopplungskammer 158 präzise
im Gleichgewicht sind. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der äußere
Kolben 160 weiter in Richtung der Endplatte 142,
wenn der an der Spule 32 anliegende Strom zunimmt, mit
anderen Worten, wenn die Achsschubkraft des Tauchkolbens 36 zunimmt,
und als ein Ergebnis wird ein Öffnungsflächebereich
des Eingabeanschlusses 152 vergrößert
und ein Öffnungsflächenbereich des Entlastungsanschlusses 156 wird
verringert. Wenn der an der Spule 32 anliegende Strom weiter
zunimmt und die Rückkopplungskraft zunimmt, dann zieht
sich die Feder 180 zusammen, sodass sich der innere Kolben 170 relativ
zu dem äußeren Kolben 160 in Richtung zu
der Endplatte 142 bewegt. Als ein Ergebnis drückt der
Wellenabschnitt 174 die Kugel 172 derart, dass das
Verbindungsloch 167b durch die Kugel 172 blockiert
wird und das Verbindungsloch 164a geöffnet wird,
wodurch das Arbeitsöl an der Seite des Ausgabeanschlusses 144 daran
gehindert wird, die Rückkopplungskammer 158 zu
betreten, und das Arbeitsöl in der Rückkopplungskammer 158 durch
den Auslassanschluss 159 über das Verbindungsloch 164a und
den zwischen dem äußeren Kolben 160 und
dem Wellenabschnitt 174 ausgebildeten Spalt ausgelassen
wird. Folglich hört die Rückkopplungskraft damit auf,
an dem äußeren Kolben 160 zu wirken und
daher bewegt sich der äußere Kolben 160 in
Richtung der Endplatte 142 obwohl die von dem Solenoidabschnitt 30 aufgebrachte
Achsschubkraft vergleichsweise klein ist. Als ein Ergebnis wird
der Eingabeanschluss 152 durch den Verbindungsabschnitt 168 mit
dem Ausgabeanschluss 154 verbunden und der Entlastungsanschluss 156 wird
durch die Lauffläche 162 versperrt und der Ausgabeanschluss 154 und
der Entlastungsanschluss 156 werden getrennt (siehe 6C).
Dementsprechend wirkt an der Kupplung CL der maximale Öldruck.
Man beachte, dass die Bewegung des inneren Kolbens 170 gestoppt
wird, wenn die Kugel 172 mit einem Abschnitt in Kontakt
gelangt, in welchem das Verbindungsloch 167b ausgebildet
ist.
-
In
dem Solenoidventil 120 gemäß diesem modifizierten
Beispiel ist das Verbindungsloch 164a zum Auslassen des
Arbeitsöls von dem Inneren der Rückkopplungskammer 158 durch
den Auslassanschluss 159 durch teilweises Verringern des
Innendurchmessers des äußeren Kolbens 160 ausgebildet.
Wie dies durch ein Solenoidventil 120B gemäß einem
in 7 gezeigten modifizierten Beispiel gezeigt ist,
kann jedoch ein Trennelement 165, das mit einem Verbindungsloch 165a ausgebildet
ist, im Inneren des äußeren Kolbens 160 als
ein separater Körper vorgesehen sein.
-
Das
Solenoidventil 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel
und die Solenoidventile 120, 120B gemäß den
modifizierten Beispielen sind als normalerweise geschlossene Solenoidventile
ausgebildet, sie können jedoch als normalerweise offene
Solenoidventile ausgebildet sein.
-
In
dem Solenoidventil 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel
und den Solenoidventilen 120, 120B gemäß den
modifizierten Beispielen ist der die Hülse 50, 150 aufweisende
Druckregelventilabschnitt 40, 140 in den Ventilkörper 90, 190 eingegliedert,
jedoch kann das Solenoidventil aufgebaut sein, indem ein Hülsenabschnitt
einstückig mit einem Ventilkörper ausgebildet
wird und ein Kolben usw. in den Hülsenabschnitt eingesetzt
wird.
-
Das
Solenoidventil 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel
und die Solenoidventile 120, 120B gemäß den
modifizierten Beispielen werden in der Hydrauliksteuerung der in
das Automatikgetriebe eingebauten Kupplung CL verwendet, sie können
jedoch in einer Fluiddrucksteuerung eines jeglichen durch Fluiddruck
betriebenen Betriebsmechanismus verwendet werden.
-
Nun
werden die Entsprechungen zwischen den Hauptelementen des Ausführungsbeispiels
und Hauptelementen der in der Offenbarung der Erfindung beschriebenen
Erfindung beschrieben. In dem Ausführungsbeispiel entspricht
die Hülse 50 einer „Hülse”,
der Solenoidabschnitt 30 entspricht einem „Solenoidabschnitt”,
der äußere Kolben 60 entspricht einem „ersten
Kolben”, der innere Kolben 70 entspricht einem „zweiten
Kolben” und die Feder 80 entspricht einem „Vorspannelement”.
Ferner entspricht die Feder 44 einem „zweiten
Vorspannelement”. Man beachte, dass die Entsprechung zwischen
den Hauptelementen des Ausführungsbeispiels und Hauptelementen
der in der Offenbarung der Erfindung beschriebenen Erfindung ein
Beispiel zum speziellen Erläutern der besten Art zum Ausführen
der Erfindung ist, die in der Offenbarung der Erfindung beschrieben
ist, und daher die Elemente der in der Offenbarung der Erfindung
beschriebenen Erfindung nicht beschränkt. Mit anderen Worten
sollte die in der Offenbarung der Erfindung beschriebene Erfindung auf
Grundlage der Beschreibung in diesem Abschnitt interpretiert werden
und das Ausführungsbeispiel ist eher ein besonderes Beispiel
der in der Offenbarung der Erfindung beschriebenen Erfindung.
-
Die
beste Art zum Ausführen der vorliegenden Erfindung wurde
vorstehend unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels
beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise
auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt und
kann in verschiedenen Ausführungsformen innerhalb eines
Umfangs implementiert werden, der von dem Wesen der vorliegenden
Erfindung nicht abweicht.
-
Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am
27. Juni 2008 eingereichten
japanischen
Patentanmeldung mit der Nr. 2008-168652 , und die Offenbarung
der
japanischen Patentanmeldung
mit der Nr. 2008-168652 einschließlich der Beschreibung,
der Zeichnungen und der Zusammenfassung ist hiermit unter Bezugnahme
in ihrer Gesamtheit eingegliedert.
-
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
-
Die
vorliegende Erfindung kann in der Automobilindustrie verwendet werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Ein
Kolben ist durch einen äußeren Kolben 60 zum Öffnen
und Schließen von in einer Hülse 50 vorgesehenen
Anschlüssen 52, 54, 56 und durch
einen inneren Kolben 70 gebildet, der mit einer Welle 38 eines
Solenoidabschnitts 30 in Kontakt ist und eine Rückkopplungskammer 58 öffnet
und schließt. Eine Feder 80, die zwischen dem äußeren
Kolben 60 und dem inneren Kolben 70 zwischengeordnet
ist, ist so ausgelegt, dass sie in der Lage ist, eine Gesamtlast
aus einer an dem äußeren Kolben 60 durch
eine Rückkopplungskraft anliegenden Last, die dann erzeugt
wird, wenn ein Ausgabedruck einen vorbestimmten Druck P1 erreicht,
und aus einer an dem äußeren Kolben 60 durch
eine Vorspannkraft einer Feder 44 anliegenden Last präzise
aufzunehmen. Daher können durch Drücken des inneren
Kolbens 70 unter Verwendung des Solenoidabschnitts 30 derart,
dass der äußere Kolben 60 über
die Feder 80 in einer Achsrichtung bewegt wird, die jeweiligen
Anschlüsse 52, 54, 56 geöffnet
und geschlossen werden, und die Rückkopplungskammer 58 kann
durch die Vorspannkraft der Feder 80 von einem geschlossenen
Zustand geöffnet werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2005-155893
A [0002]
- - JP 2008-168652 [0043, 0043]