JP5293792B2

JP5293792B2 - 油圧調整弁

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Publication number: JP5293792B2
Application number: JP2011211388A
Authority: JP
Inventors: 宏八十島; 明孝平野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: JP2012122609A; CN102537397A; KR20120054534A; KR101328280B1; US8925585B2; CN102537397B; US20120126158A1

Description

本発明は、筒状のスリーブと、スリーブ内で軸方向に摺動自在に支持されるスプールとを備え、電磁アクチュエータの磁気力によりスプールを軸方向に駆動して油圧を調整する油圧調整弁に関する。

従来から、油圧調整弁は、例えば、車両に搭載される自動変速機等に組み込まれ、変速要素に供給すべき油圧を制御するために利用されている。
ここで、油圧調整弁は、スリーブに各種のポートを有しており、スリーブ内でスプールを駆動して油圧の入力ポートと油圧の出力ポートとの連通状態を変化させることで入力した油圧を目標圧まで調整して出力する。

また、油圧の調整に関し、主に、電磁アクチュエータの磁気力により、スプールをスプリングの付勢力に抗して軸方向に駆動することで連通状態を変化させる。さらに、出力された油圧の一部を、入力ポートおよび出力ポートとは別に設けられたフィードバックポート（以下、Ｆ／Ｂポートと呼ぶ。）からスリーブ内に導くとともに、連通状態が閉側に移行するようにスプールに作用させている（例えば、特許文献１、２参照。）。これにより、Ｆ／Ｂポートから入力した油圧がスプールに及ぼす力（以下、Ｆ／Ｂ力と呼ぶ。）によって連通状態が微修正され、より高精度かつ迅速に目標圧まで調整することができる。

また、スリーブは、入力ポート、出力ポートおよびＦ／Ｂポートとは別に、大気圧に通じる排出ポートを有し、スリーブ内においてリークした作動油は、排出ポートを通過してオイルパン等の大気圧下の領域まで排出される。
以上により、油圧調整弁は、入力ポート、出力ポート、Ｆ／Ｂポートおよび排出ポートの４つのポートを有するため、軸方向に長いものとなっている。このため、油圧調整弁には、軸方向の長さを短縮する要請が高い。

さらに、油圧調整弁には、電磁アクチュエータが非通電状態であるときに（電磁アクチュエータが磁気力を発生していないときに）連通状態が閉となる常閉型（例えば、特許文献１参照。）と、電磁アクチュエータが非通電状態であるときに連通状態が開となる常開型（例えば、特許文献２参照。）とが存在する。そして、常閉型の油圧調整弁と常開型の油圧調整弁とは、入力ポート、出力ポート、Ｆ／Ｂポートおよび排出ポートの軸方向の配置順序が異なるため、常閉型、常開型の油圧調整弁を、両方とも自動変速機等に組み込む場合に、次のような問題が生じる。

すなわち、常閉型、常開型の油圧調整弁では、４つのポートの軸方向の配置順序が異なるため、油圧調整弁が組み込まれる自動変速機等のバルブボディにおいて、出力用の油路、入力用の油路および排出用の油路には、互いにねじれの配置を取る必要がある油路の組合せが存在してしまう。このため、バルブボディにおける出力用、入力用および排出用の油路に関し、ねじれの配置を取る必要がない油圧調整弁が要求されている。

特開２００６−０４６６４０号公報特開２００４−０６０８０６号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、第１に油圧調整弁の軸方向の長さを短縮することにあり、第２に自動変速機等のバルブボディにおける油路に関してねじれの配置を取る必要がない油圧調整弁を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１の手段によれば、油圧調整弁は、油圧の入力ポートおよび油圧の出力ポートを有する筒状のスリーブと、スリーブ内で軸方向に摺動自在に支持されるスプールと、電力の供給を受けることで、スプールを軸方向一端側に駆動する磁気力を発生する電磁アクチュエータと、スプールを、常時、軸方向他端側に付勢する付勢手段とを備え、入力ポートが開口する入力室、および出力ポートが開口する出力室をスリーブ内に形成するとともに、スプールを軸方向に移動させてスリーブ内における入力室と出力室との連通状態を変化させることで、出力室の油圧を調整する。

また、スプールは、スリーブ内において入力室と出力室との間を開閉するランド部を有し、ランド部は、電磁アクチュエータの磁気力によりスプールが軸方向一端側に移動することで、入力室と出力室との間を閉鎖するとともに、付勢手段の付勢力によりスプールが軸方向他端側に移動することで、入力室と出力室との間を開放する。さらに、ランド部は、出力室の油圧により軸方向一端側に付勢されるように出力室に露出し、出力室は、出力室の油圧がランド部を軸方向一端側に付勢することでスプールが軸方向一端側に移動することができるように形成されている。

これにより、常開型の油圧調整弁において、出力室の油圧は、入力室と出力室との連通状態を閉側に移行させるようにスプールに作用するので、出力室の油圧によって連通状態が微修正される。このため、常開型の油圧調整弁において、一旦、出力ポートからスリーブ外に出力された油圧を、再度、スリーブ内に導入しなくても、連通状態を微修正することができるので、Ｆ／Ｂポートを設ける必要がなくなる。
以上により、常開型の油圧調整弁に関し、軸方向の長さを短縮することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２の手段によれば、スリーブは、大気圧に通じる作動油の排出ポートを有し、スリーブ内において出力室からリークした作動油は、排出ポートを通過して大気圧の領域まで排出される。そして、入力ポートは、出力ポートの軸方向一端側に設けられ、排出ポートは、出力ポートの軸方向他端側に設けられている。

これにより、軸方向一端から他端側に向かって入力ポート、出力ポート、排出ポートが順に並ぶ常開型の油圧調整弁を提供することができる。また、常閉型の油圧調整弁には、例えば、特許文献２に記載のように、軸方向一端から他端側に向かってＦ／Ｂポート、入力ポート、出力ポート、排出ポートが順に並ぶものが存在する。

このため、請求項２の常開型の油圧調整弁と、特許文献２に記載の常閉型の油圧調整弁とを自動変速機等に組み込むことにより、自動変速機等のバルブボディにおいて、入力ポート、出力ポート、排出ポートの軸方向の配置順序を常閉型、常開型の油圧調整弁間で揃えることができる。
以上により、自動変速機等のバルブボディにおいて、出力用、入力用および排出用の油路に関してねじれの配置を取る必要がなくなる。

（ａ）は高圧側不感領域にある油圧調整弁をバルブボディに組み込んだ状態を示す全体構成図であり、（ｂ）は高圧側不感領域にある油圧調整弁の弁部を示す構成図であり、（ｃ）はスプールに軸方向に作用する力を示す説明図である。（ａ）は高圧側臨界値にある油圧調整弁の全体構成図であり、（ｂ）は低圧側臨界値にある油圧調整弁の全体構成図である。低圧側不感領域にある油圧調整弁を示す全体構成図である。ストローク量と出力室の油圧との相関特性を示す特性図である。常閉型の油圧調整弁と常開型の油圧調整弁とをバルブボディに組み込んだ状態を示す説明図である。

実施形態の油圧調整弁は、油圧の入力ポートおよび油圧の出力ポートを有する筒状のスリーブと、スリーブ内で軸方向に摺動自在に支持されるスプールと、電力の供給を受けることで、スプールを軸方向一端側に駆動する磁気力を発生する電磁アクチュエータと、スプールを、常時、軸方向他端側に付勢する付勢手段とを備え、入力ポートが開口する入力室、および出力ポートが開口する出力室をスリーブ内に形成するとともに、スプールを軸方向に移動させてスリーブ内における入力室と出力室との連通状態を変化させることで、出力室の油圧を調整する。

さらに、スリーブは、大気圧に通じる作動油の排出ポートを有し、スリーブ内において出力室からリークした作動油は、排出ポートを通過して大気圧の領域まで排出される。そして、入力ポートは、出力ポートの軸方向一端側に設けられ、排出ポートは、出力ポートの軸方向他端側に設けられている。

〔実施例の構成〕
実施例の油圧調整弁１の構成を、図面を用いて説明する。
油圧調整弁１は、例えば、車両に搭載される自動変速機のバルブボディ２に組み込まれ、変速要素（図示せず）に供給すべき油圧を制御するために利用されるものである。

油圧調整弁１は、油圧の入力ポート３、油圧の出力ポート４および作動油の排出ポート５を有する筒状のスリーブ６と、スリーブ６内で軸方向に摺動自在に支持されるスプール７と、電力の供給を受けることで、スプール７を軸方向一端側に駆動する磁気力を発生する電磁アクチュエータ８と、スプール７を、常時、軸方向他端側に付勢する付勢手段としてのコイルスプリング９とを備える。

そして、油圧調整弁１は、入力ポート３が開口する入力室１１、および出力ポート４が開口する出力室１２をスリーブ６内に形成するとともに、スプール７を軸方向に移動させてスリーブ６内における入力室１１と出力室１２との連通状態を変化させることで、出力室１２の油圧を目標圧まで調整する。

スリーブ６およびスプール７は、油圧調整弁１の弁部１３をなすものであり、バルブボディ２に設けられた装着穴１４に挿入されて組み込まれる。また、弁部１３は、スリーブ６の外周に、適宜、Ｏリング１５が装着された状態で装着穴１４に挿入されて組み込まれ、作動油の液密性が確保されている。

電磁アクチュエータ８は、通電により磁束を発生するコイル１７、コイル１７が発生する磁束を通すプランジャ１８、ステータ１９およびヨーク２０等からなる周知の構造を有し、プランジャ１８を軸方向一端側に磁気的に吸引することでロッド２１を介してスプール７を軸方向一端側に駆動する。また、電磁アクチュエータ８は、弁部１３の軸方向他端側に配置され、ヨーク２０の軸方向一端をスリーブ６の軸方向他端にかしめることで弁部１３に一体化されている。

そして、油圧調整弁１は、以下に示す大径ランド部７ａにより、入力室１１と出力室１２との連通状態を変化させることで、出力室１２の油圧を目標圧まで調整するものである。また、大径ランド部７ａは、電磁アクチュエータ８の磁気力によりスプール７が軸方向一端側に移動することで、入力室１１と出力室１２との間を閉鎖するとともに、コイルスプリング９の付勢力（以下、スプリング力と呼ぶ。）によりスプール７が軸方向他端側に移動することで、入力室１１と出力室１２との間を開放する。このため、油圧調整弁１は、電磁アクチュエータ８が非通電状態であるときに入力室１１と出力室１２との連通状態が開となる常開型である。

以下、油圧調整弁１の特徴的構成を詳述する。
スリーブ６は、軸方向に貫通する貫通穴２３を有し（図１（ａ）参照）、貫通穴２３にスプール７を軸方向に摺動自在に支持して収容する。ここで、貫通穴２３を形成する内周面（スリーブ６の内周面）は、軸方向の位置に応じて径方向の寸法、形状等が異なり、スプール７の外周面も、軸方向の位置に応じて径方向の寸法、形状等が異なっている。このため、スリーブ６の内周面とスプール７の外周面とは、以下に説明するように、径方向に離間して作動油が流出入する入力室１１や出力室１２等の空間を形成したり、形成された空間を互いに摺接し合って閉鎖したりする。

すなわち、スプール７は、スリーブ６の内周面に摺接する２つの大径ランド部７ａ、７ｂ、大径ランド部７ａ、７ｂを軸方向に連結する軸部７ｃ、大径ランド部７ａの他端側に接続して他端部においてスリーブ６の内周面に摺接する摺動軸部７ｄ、ロッド２１の当接を受けて電磁アクチュエータ８の磁気力が伝達され、スリーブ６の内周面に摺接する摺動軸部７ｅ、摺動軸部７ｄ、７ｅを軸方向に連結する軸部７ｆを有する。

ここで、大径ランド部７ａ、７ｂ、摺動軸部７ｄ、７ｅおよび軸部７ｃ、７ｆは同軸である。また、大径ランド部７ａ、７ｂは同径であり、摺動軸部７ｄ、７ｅは同径であり、かつ、大径ランド部７ａ、７ｂよりも小径である。さらに、軸部７ｃは摺動軸部７ｄ、７ｅよりも小径であり、軸部７ｆは軸部７ｃよりも小径である。
そして、スリーブ６は、大径ランド部７ａ、７ｂおよび摺動軸部７ｄ、７ｅが内周面に摺接するようにスプール７を貫通穴２３に収容することで、軸方向一端から他端側に向かってスプリング室２４、入力室１１、出力室１２および排出室２５を順次に形成する。

スプリング室２４は、コイルスプリング９を軸方向に伸縮自在に収容する空間であり、貫通穴２３の最も軸方向一端側を占めている。また、スプリング室２４の軸方向一端は、コイルスプリング９の軸方向一端を支持してスプリング力を調整するスクリュアジャスタ２７により閉鎖されている。

また、スプリング室２４の軸方向他端側の内周面は、スプリング室２４よりも径小に設けられており、大径ランド部７ｂの外周面が摺接する摺接面２８を形成している。そして、スプリング室２４の軸方向他端は、大径ランド部７ｂが摺接面２８に摺接することにより閉鎖されている。なお、コイルスプリング９の軸方向他端は、大径ランド部７ｂの軸方向一端に、スプリング座２９を介して支持されている。

入力室１１は、貫通穴２３において主に軸部７ｃを収容する空間として形成されており、入力ポート３を介して作動油が流入する空間である。また、入力ポート３は、スリーブ６がバルブボディ２の装着穴１４に挿入されたときに、バルブボディ２側の入力用の油路３１と入力室１１とが連通することができる位置に開口している。

さらに、入力室１１は、軸方向一端側で大径ランド部７ｂが常に摺接面２８に摺接することで閉鎖されている。そして、大径ランド部７ｂは、スプール７の軸方向他端側への移動に応じて入力室１１に突出したり、スプール７の軸方向一端側への移動に応じて入力室１１から引っ込んだりする。

なお、入力室１１に供給される作動油は、油圧ポンプ等により所定の供給圧Ｐｓに加圧され、入力用の油路３１を通って油圧調整弁１に供給され、入力室１１の油圧は供給圧Ｐｓに略一致している。また、入力ポート３には、作動油に含まれる異物を除去して、スリーブ６内への異物の進入を阻止するフィルタ３２が装着されている。
そして、入力室１１は、次に説明するように、軸方向他端側で大径ランド部７ａにより出力室１２との連通状態を操作される。

出力室１２は、貫通穴２３において主に大径ランド部７ａおよび摺動軸部７ｄを収容する空間として形成されており、入力室１１から作動油が流入するとともに、流入した作動油が出力ポート４を介して流出する空間である。ここで、出力ポート４は、スリーブ６がバルブボディ２の装着穴１４に挿入されたときに、バルブボディ２側の出力用の油路３３と出力室１２とが連通することができる位置に開口している。また、出力室１２は、大径ランド部７ａにより軸方向一端において入力室１１との連通状態を操作されるように形成されている。

すなわち、入力室１１の軸方向他端部を形成する内周面は、大径ランド部７ａの外周面が摺接する摺接面３４であり、大径ランド部７ａは、スプール７の軸方向一端側への移動に応じて、摺接面３４と軸方向に重複して摺接面３４に摺接することで、自身の外周面と摺接面３４との間に、クリアランスＣ１（図２（ｂ）および図３参照。）を形成する。これにより、入力室１１の作動油は、クリアランスＣ１を通じて絞られながら出力室１２に流入し、出力室１２の油圧は、入力室１１の作動油がクリアランスＣ１を通過して絞られることで供給圧Ｐｓよりも低くなる。

そして、大径ランド部７ａは、摺接面３４との軸方向に関する重複長さｓ１（図２（ｂ）および図３参照。）に応じて、入力室１１と出力室１２との連通状態を変化させる。
つまり、スプール７の軸方向一端側への移動に伴って重複長さｓ１が大きくなるほど、クリアランスＣ１における作動油の通過抵抗が大きくなるので、作動油は入力室１１から出力室１２に向かって流れにくくなり、クリアランスＣ１における油圧の低下量ΔＰ１は大きくなる。このため、重複長さｓ１が大きくなるほど、入力室１１と出力室１２との連通状態は閉側に移行する。

また、スプール７の軸方向他端側への移動に伴って重複長さｓ１が小さくなるほど、クリアランスＣ１における作動油の通過抵抗が小さくなるので、作動油は入力室１１から出力室１２に向かって流れやすくなり、低下量ΔＰ１は小さくなる。このため、重複長さｓ１が小さくなるほど、入力室１１と出力室１２との連通状態は開側に移行する。

そして、スプール７の軸方向他端側への移動により、大径ランド部７ａが摺接面３４から軸方向他端側に離間して摺接面３４と軸方向に重複しなくなると入力室１１と出力室１２との間が開放される（図１および図２（ａ）参照。）。このとき、クリアランスＣ１は形成されておらず、油圧の低下は生じないので、出力室１２の油圧は入力室１１の油圧と略一致して供給圧Ｐｓに等しくなる。

さらに、大径ランド部７ａの他端面３６は、出力室１２の油圧により軸方向一端側に付勢されるように常に出力室１２に露出している。このため、他端面３６には、常に出力室１２の油圧が軸方向一端側に向かって作用する。
そして、出力室１２は、次に説明するように、軸方向他端側で摺動軸部７ｄにより排出室２５との連通状態を操作される。

排出室２５は、貫通穴２３において主に軸部７ｆが収容される空間として形成されており、出力室１２から作動油がリークして流入するとともに、流入した作動油が排出ポート５を介して流出する空間である。ここで、排出ポート５は、スリーブ６がバルブボディ２の装着穴１４に挿入されたときに、バルブボディ２側の排出用の油路３７と排出室２５とが連通することができる位置に開口しており、排出用の油路３７は大気圧Ｐ０の雰囲気にあるオイルパン（図示せず。）に通じている。

このため、排出ポート５から流出した作動油は、排出用の油路３７を通じてオイルパンに戻る。また、排出室２５の圧力は、大気圧Ｐ０に略一致しており、出力室１２から排出室２５にリークした作動油の油圧は大気圧Ｐ０相当まで低下する。そして、排出室２５は、摺動軸部７ｄにより軸方向一端において出力室１２との連通状態を操作されるように形成されている。

すなわち、出力室１２の軸方向他端側の内周面は、摺動軸部７ｄの外周面が摺接する摺接面３８であり、摺動軸部７ｄは、スプール７の軸方向他端側への移動に応じて、摺接面３８と軸方向に重複して摺接面３８に摺接することで、自身の外周面と摺接面３８との間に、クリアランスＣ２（図１および図２（ａ）参照。）を形成する。これにより、出力室１２の作動油は、クリアランスＣ２を通じて絞られながら油圧の低下を伴って排出室２５に流入する。

そして、摺動軸部７ｄは、摺接面３８との軸方向に関する重複長さｓ２（図１および図２（ａ）参照。）に応じて、出力室１２と排出室２５との連通状態を変化させる。
つまり、スプール７の軸方向他端側への移動に伴って重複長さｓ２が大きくなるほど、クリアランスＣ２における作動油の通過抵抗が大きくなるので、作動油は出力室１２から排出室２５に向かって流れにくくなり、クリアランスＣ２における油圧の低下量ΔＰ２は大きくなる。このため、重複長さｓ２が大きくなるほど、出力室１２と排出室２５との連通状態は閉側に移行する。

また、スプール７の軸方向一端側への移動に伴って重複長さｓ２が小さくなるほど、クリアランスＣ２における作動油の通過抵抗が小さくなるので、作動油は入力室１１から排出室２５に向かって流れやすくなり、低下量ΔＰ２は小さくなる。このため、重複長さｓ２が小さくなるほど、出力室１２と排出室２５との連通状態は開側に移行する。

そして、スプール７の軸方向一端側への移動により、摺動軸部７ｄが摺接面３８から軸方向一端側に離間して摺接面３８と軸方向に重複しなくなると出力室１２と排出室２５との間が開放される（図２（ｂ）および図３参照。）。このとき、クリアランスＣ２は形成されておらず、出力室１２の作動油は、ほぼ全量、排出室２５および排出用の油路３７を通じてオイルパンまで戻され、出力室１２は排出室２５と同様に大気圧Ｐ０相当になる。

ここで、図１（ｂ）に示すように、大径ランド部７ａの軸方向一端と摺動軸部７ｄの軸方向他端との軸方向距離を第１設定長さＬ１、摺接面３４の軸方向他端と摺接面３８の軸方向一端との軸方向距離を第２設定長さＬ２と定義すれば、第１設定長さＬ１は第２設定長さＬ２よりも長くなるように設定されている。また、第１設定長さＬ１と第２設定長さＬ２との差分ΔＬは、大径ランド部７ａの軸方向一端と摺接面３４の軸方向他端とが軸方向に一致しているときの重複長さｓ２（図２（ａ）参照。）、および、摺動軸部７ｄの軸方向他端と摺接面３８の軸方向一端とが軸方向に一致しているときの重複長さｓ１（図２（ｂ）参照。）に等しい。

さらに、差分ΔＬは、大径ランド部７ａが摺接面３４に摺接し、かつ、摺動軸部７ｄが摺接面３８に摺接して重複長さｓ１、ｓ２が両方とも発生しているとき（つまり、スプール７のスリーブ６に対するストローク量が、図２（ａ）と図２（ｂ）との間の遷移領域（図４参照。）にあるとき、）、重複長さｓ１、ｓ２の和に等しい。

そして、第１、第２設定長さＬ１、Ｌ２、スプリング力、および電磁アクチュエータ８の磁気力等は、クリアランスＣ１、Ｃ２による油圧の低下量ΔＰ１、ΔＰ２に関し、次のような推移を実現できるように設定されている。

すなわち、低下量ΔＰ１、ΔＰ２の和は、遷移領域において常に供給圧Ｐｓと大気圧Ｐ０との差であるＰｓ−Ｐ０に略一致する（以下、設定条件１と呼ぶ。）ように設定されている。また、低下量ΔＰ１、ΔＰ２は、それぞれ、重複長さｓ１、ｓ２がゼロから差分ΔＬまで増加するのに比例して、ゼロからＰｓ−Ｐ０まで増加する（以下、設定条件２と呼ぶ。）ように設定されている。

このため、油圧調整弁１に供給された作動油は、入力室１１からクリアランスＣ１を通過して出力室１２に流入することで、重複長さｓ１に応じて定まる低下量ΔＰ１だけ供給圧Ｐｓから油圧を下げる。さらに、出力室１２の作動油は、クリアランスＣ２を通過して排出室２５に達したときに急激に大気圧Ｐ０まで油圧を下げるのではなく、クリアランスＣ２に流入してから排出室２５に流入する直前までの間に連続的かつ緩やかに、重複長さｓ２に応じて定まる低下量ΔＰ２だけ油圧を下げて大気圧Ｐ０になる。

また、重複長さｓ１が差分ΔＬよりも大きくなると、重複長さｓ２がなくなってクリアランスＣ２が形成されなくなるので、出力室１２と排出室２５との間が開放される。そして、クリアランスＣ１を通過して入力室１１から出力室１２に流入する作動油はごく微量となり、出力室１２に流入する微量の作動油は排出室に流入する。

また、重複長さｓ２が差分ΔＬよりも大きくなると、重複長さｓ１がなくなってクリアランスＣ１が形成されなくなるので、入力室１１と出力室１２との間が開放され、出力室１２の油圧が供給圧Ｐｓに略一致する。そして、クリアランスＣ２を通過して出力室１２から排出室２５に流入する作動油はごく微量となる。

〔実施例の作用〕
実施例の油圧調整弁１の作用を図面に基づいて説明する。
まず、油圧調整弁１の作用の説明に際し、スプール７のストローク量を以下のように定義する。すなわち、電磁アクチュエータ８のコイル１７に通電が行われておらず、スプール７がスプリング力により付勢されて最も軸方向他端に存在するときに、ストローク量をゼロとする。そして、コイル１７への通電により、通電量ゼロであるときの位置からスプール７が軸方向一端側へ軸方向に移動したときの軸方向移動量をストローク量とする。

また、ストローク量と出力室１２の油圧との相関特性Ｘは、スプール７のスリーブ６に対する軸方向の位置関係に応じて、図４に示すように、高圧側不感領域、遷移領域および低圧側不感領域の３つの領域に区分することができる。

高圧側不感領域は、ストローク量に係わらず出力室１２の油圧が供給圧Ｐｓに略一致している領域であり、遷移領域は、ストローク量の増加に合わせて出力室１２の油圧が低下する領域である。また、低圧側不感領域は、ストローク量に係わらず出力室１２の油圧が大気圧Ｐ０に略一致している領域である。
なお、高圧側不感領域と遷移領域との境界となるストローク量を高圧側臨界値と呼び、遷移領域と低圧側不感領域との境界となるストローク量を低圧側臨界値と呼ぶ。

まず、高圧側不感領域では、ストローク量が小さく、図１に示すように大径ランド部７ａが摺接面３４から軸方向他端側に離間しているので、入力室１１の作動油は、油圧を供給圧Ｐｓから下げることなく出力室１２に流入している。また、高圧側不感領域では、摺動軸部７ｄが摺接面３８に大きく重複してクリアランスＣ２を形成しており、クリアランスＣ２において重複長さｓ２が差分ΔＬよりも大きいので、クリアランスＣ２を通過して出力室１２から排出室２５に流入する作動油はごく微量となる。このため、出力室１２の油圧は入力室１１の油圧に略一致して供給圧Ｐｓに等しい。

そして、ストローク量が高圧側臨界値に達すると、図２（ａ）に示すように大径ランド部７ａの軸方向一端が摺接面３４の軸方向他端に一致し、クリアランスＣ２において重複長さｓ２が差分ΔＬに一致する。

これにより、ストローク量が高圧側臨界値より僅かでも大きくなると、クリアランスＣ１が形成されて重複長さｓ１が発生するので、出力室１２の油圧は、作動油のクリアランスＣ１の通過により供給圧Ｐｓよりも低くなる。また、ストローク量が高圧側臨界値より僅かでも大きくなると、クリアランスＣ２において重複長さｓ２が差分ΔＬよりも小さくなるので、出力室１２の作動油は、クリアランスＣ２を通じて絞られながら排出室２５に流入するようになる。

遷移領域では、大径ランド部７ａの軸方向一端が摺接面３４の軸方向他端よりも軸方向一端側にあり、クリアランスＣ１が形成されて重複長さｓ１が発生し、クリアランスＣ２では重複長さｓ２が差分ΔＬよりも小さくなる。

これにより、入力室１１の作動油は、重複長さｓ１に応じて定まる低下量ΔＰ１だけ油圧を供給圧Ｐｓから下げて出力室１２に流入する。また、出力室１２の作動油は、重複長さｓ２に応じて定まる低下量ΔＰ２だけ油圧を下げ、油圧が大気圧Ｐ０になった状態で排出室２５に流入する。このとき、作動油の油圧は、クリアランスＣ２を通過して排出室２５に達したときに急激に大気圧Ｐ０まで下がるのではなく、クリアランスＣ２に流入してから排出室２５に流入する直前までの間に連続的かつ緩やかに大気圧Ｐ０まで下がる。

そして、遷移領域では、ストローク量の増加に伴って重複長さｓ１が大きくなり、かつ、重複長さｓ２が小さくなる。このため、設定条件１、２に従って、出力室１２の油圧は、ストローク量が高圧側臨界値から低圧側臨界値まで増加するのに伴い、供給圧Ｐｓから大気圧Ｐ０まで直線的に減少する。

そして、ストローク量が低圧側臨界値に達すると、図２（ｂ）に示すように摺動軸部７ｄの軸方向他端が摺接面３８の軸方向一端に一致してクリアランスＣ２が形成されなくなり、クリアランスＣ１において重複長さｓ１が差分ΔＬに一致する。また、出力室１２の油圧は大気圧Ｐ０に等しくなる。

これにより、ストローク量が低圧側臨界値より僅かでも大きくなると、摺動軸部７ｄが摺接面３８から軸方向一端側に離間して摺接面３８と軸方向に重複しなくなる。このため、出力室１２と排出室２５との間が開放され、出力室１２の作動油は絞られることなく排出室２５へ流入するようになる。また、ストローク量が低圧側臨界値より僅かでも大きくなると、クリアランスＣ１において重複長さｓ１が差分ΔＬよりも大きくなるので、クリアランスＣ１を通過して入力室１１から出力室１２に流入する作動油はごく微量となる。

なお、ストローク量が高圧側臨界値に達してから低圧側臨界値に達するまでのスプール７の軸方向移動量は差分ΔＬに等しいので、遷移領域におけるストローク量の幅はΔＬに等しくなる（図４参照。）。

低圧側不感領域では、ストローク量が大きく、図３に示すように大径ランド部７ａが摺接面３４に大きく重複してクリアランスＣ１を形成しており、クリアランスＣ１において重複長さｓ１が差分ΔＬよりも大きいので、クリアランスＣ１を通過して入力室１１から出力室１２に流入する作動油はごく微量となる。また、低圧側不感領域では、摺動軸部７ｄが摺接面３８から軸方向一端側に離間しているので、出力室１２の作動油は、ほぼ全量、排出室２５および排出用の油路３７を通じてオイルパンまで戻されており、出力室１２は排出室２５とともに大気圧Ｐ０相当の圧力となっている。

そして、油圧調整弁１による油圧制御では、主に遷移領域における相関特性Ｘを利用して供給圧Ｐｓを目標圧まで下げて調整する。
まず、油圧制御では、目標圧に応じて、相関特性Ｘに従ってストローク量の目標値が求められ、さらに、ストローク量の目標値に応じて電磁アクチュエータ８への通電量の目標値が求められる。

そして、求められた目標値に従って電磁アクチュエータ８への通電が行われ、電磁アクチュエータ８は通電量の目標値に応じた磁気力を発生する。これにより、スプール７は、電磁アクチュエータ８の磁気力により、スプリング力に抗してストローク量の目標値だけ軸方向一端側に移動する。このため、大径ランド部７ａにより、入力室１１と出力室１２との連通状態が目標圧に応じたものに変化し、供給圧Ｐｓが目標圧まで調整される。

なお、油圧制御に係わる各種の演算等は、例えば、自動変速機を制御するための電子制御ユニット（ＴＣＵ）により行われ、電磁アクチュエータ８への給電はＴＣＵからの指令に基づいて実行される。
ここで、大径ランド部７ａによる入力室１１と出力室１２との連通状態の操作において、出力室１２の油圧は、連通状態を閉側に移行させるように大径ランド部７ａを軸方向一端側に付勢している。

つまり、スプール７には、図１（ｃ）に示すように、電磁アクチュエータ８の磁気力および出力室１２の油圧による付勢力（以下、出力室１２の油圧力と呼ぶ。）が軸方向一端側（閉側）に向かって作用し、スプリング力が軸方向他端側（開側）に向かって作用している。これにより、スプール７は、電磁アクチュエータ８の磁気力および出力室１２の油圧力とスプリング力とが拮抗することで、ストローク量の目標値だけ軸方向一端側に移動して停止する。

そして、スプール７は、大径ランド部７ａにおいて出力室１２の油圧力を軸方向一端側（閉側）に向かって受けることで、出力室１２の油圧を微修正する。
すなわち、入力室１１と出力室１２との連通状態が開側に片寄って出力室１２の油圧が大きいとき、スプール７に作用する軸方向の合力は、出力室１２の油圧力が大きいことにより軸方向一端側（閉側）向かって作用する力が軸方向他端側（開側）向かって作用する力よりも大きくなる。このため、連通状態が閉側に移行して出力室１２の油圧が下がる。

逆に、連通状態が閉側に片寄って出力室１２の油圧が小さいとき、スプール７に作用する軸方向の合力は、出力室１２の油圧力が小さいことにより軸方向他端側（開側）向かって作用する力が軸方向一端側（閉側）向かって作用する力よりも大きくなる。このため、連通状態が開側に移行して出力室１２の油圧が上がる。
このように、スプール７は、大径ランド部７ａにおいて出力室１２の油圧のフィードバックを受けて、出力室１２の油圧を目標値まで微修正する。

〔実施例の効果〕
実施例の油圧調整弁１によれば、スプール７は、スリーブ６内において入力室１１と出力室１２との間を開閉する大径ランド部７ａを有し、大径ランド部７ａは、電磁アクチュエータ８の磁気力によりスプール７が軸方向一端側に移動することで、入力室１１と出力室１２との間を閉鎖するとともに、スプリング力によりスプール７が軸方向他端側に移動することで、入力室１１と出力室１２との間を開放する。また、大径ランド部７ａは、出力室１２の油圧により軸方向一端側に付勢されるように出力室１２に露出し、出力室１２は、出力室１２の油圧が大径ランド部７ａを軸方向一端側に付勢することでスプール７が軸方向一端側に移動することができるように形成されている。

これにより、常開型の油圧調整弁１において、出力室１２の油圧は、入力室１１と出力室１２との連通状態を閉側に移行させるようにスプール７に作用するので、出力室１２の油圧によって連通状態が微修正される。このため、常開型の油圧調整弁１において、一旦、出力ポート４からスリーブ６外に出力された油圧を、再度、スリーブ６内に導入しなくても、連通状態を微修正することができるので、Ｆ／Ｂポートを設ける必要がなくなる。
以上により、常開型の油圧調整弁１に関し、軸方向の長さを短縮することができる。

また、実施例の油圧調整弁１は常開型であって、入力ポート３、出力ポート４および排出ポート５が軸方向一端から他端側に向かって順に並んでいる。
これにより、例えば図５に示すように、軸方向一端から他端側に向かってＦ／Ｂポート、入力ポート３、出力ポート４、排出ポート５が順に並ぶ常閉型の油圧調整弁１Ａと、常開型の油圧調整弁１とをバルブボディ２に組み込む場合、入力ポート３、出力ポート４、排出ポート５の軸方向の配置順序を常閉型の油圧調整弁１Ａと常開型の油圧調整弁１との間で揃えることができる。このため、バルブボディ２において、入力用、出力用および排出用の油路３１、３３、３７に関してねじれの配置を取る必要がなくなる。

〔変形例〕
油圧調整弁１の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。例えば、スリーブ６内において入力室１１と出力室１２とを連通させる構造や、出力室１２の油圧をランド部に作用させてスプール７の全体を軸方向一端側に移動可能とする構成は、実施例以外に様々な変形例を考えることができる。

１油圧調整弁
３入力ポート
４出力ポート
５排出ポート
６スリーブ
７スプール
７ａ大径ランド部（ランド部）
８電磁アクチュエータ
９コイルスプリング（付勢手段）
１１入力室
１２出力室

Claims

油圧の入力ポートおよび油圧の出力ポートを有する筒状のスリーブと、
このスリーブ内で軸方向に摺動自在に支持されるスプールと、
電力の供給を受けることで、前記スプールを軸方向一端側に駆動する磁気力を発生する電磁アクチュエータと、
前記スプールを、常時、軸方向他端側に付勢する付勢手段とを備え、
前記入力ポートが開口する入力室、および前記出力ポートが開口する出力室を前記スリーブ内に形成するとともに、前記スプールを軸方向に移動させて前記スリーブ内における前記入力室と前記出力室との連通状態を変化させることで、前記出力室の油圧を調整する油圧調整弁において、
前記スプールは、前記スリーブ内において前記入力室と前記出力室との間を開閉するランド部を有し、
このランド部は、前記電磁アクチュエータの磁気力により前記スプールが軸方向一端側に移動することで、前記入力室と前記出力室との間を閉鎖するとともに、前記付勢手段の付勢力により前記スプールが軸方向他端側に移動することで、前記入力室と前記出力室との間を開放し、
さらに、前記ランド部は、前記出力室の油圧により軸方向一端側に付勢されるように前記出力室に露出し、
前記出力室は、前記出力室の油圧が前記ランド部を軸方向一端側に付勢することで前記スプールが軸方向一端側に移動することができるように形成されていることを特徴とする油圧調整弁。
請求項１に記載の油圧調整弁において、
前記スリーブは、大気圧に通じる作動油の排出ポートを有し、前記スリーブ内において前記出力室からリークした作動油は、前記排出ポートを通過して大気圧の領域まで排出され、
前記入力ポートは、前記出力ポートの軸方向一端側に設けられ、前記排出ポートは、前記出力ポートの軸方向他端側に設けられていることを特徴とする油圧調整弁。