JP6175811B2

JP6175811B2 - 油圧制御弁

Info

Publication number: JP6175811B2
Application number: JP2013044013A
Authority: JP
Inventors: 欽悟北口
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2033-03-06
Also published as: JP2014173612A

Description

本発明は、自動変速機などの油圧制御装置における油圧回路に使用する油圧制御弁に関する。

従来、車両に搭載される自動変速機の油圧制御装置は、オイルポンプ、バルブボディ、クラッチ、ブレーキ等を繋ぐ油圧回路で構成されており、この油圧回路には各種の油圧制御弁が配設されている。そして、各油圧制御弁を操作することによって、所定の油圧サーボに油を供給してクラッチ、ブレーキ等を係合させ、所定の変速段を達成するようになっている。これらの油圧制御弁は、ソレノイドの励磁により駆動されるプランジャを備えたソレノイドユニットと、プランジャの移動により弁スリーブ内部を軸方向に移動するスプールを有するスプール弁とから構成されている。スプール弁は、円筒状の弁スリーブと、この弁スリーブの内部に軸方向へ摺動可能に収容されるスプールと、スプールを所定の方向に付勢するばね等を備えている、また、弁スリーブには、入力圧が供給される供給ポート、スプールの変位によって調整された出力圧を出力する出力ポート等が形成されている。油圧制御弁は、例えばバルブボディの取り付け穴に組み付けられ、ソレノイドユニットによってスプールを軸方向に移動させることにより、弁スリーブに形成された各ポート間の連通状態を調整して油圧の制御をおこなっている。

ところで、自動変速機のバルブボディ内には、加工時に発生した異物や、磨耗による異物など、多くの異物が存在している。これらの異物を含んだ作動油が油圧制御弁の摺動面に流入すると、スプールの移動が阻害され、変速時のショックが大きくなったり、バルブスティックを起こして走行不能になったりするなどの不具合が発生する場合がある。そこで、弁スリーブの供給ポートにストレーナを取り付け、供給ポートの開口部をストレーナのフィルタ面で覆うようにして、作動油に含まれる異物が流入するのを防止している。例えば、特許文献１には、円弧状に形成されたストレーナを、両端の脚部の弾性力により弁スリーブの供給ポートに取り付けた油圧制御弁が開示されている。

特開平５−３０６７８３号公報

しかしながら、上記に示されるストレーナは、両端の脚部を押し広げるようにして装着しているため、両端の脚部を押し広げた際の応力によりストレーナが塑性変形して、装着した状態で弁スリーブとストレーナとの間に隙間が形成される場合がある。この結果、装着されたストレーナが弁スリーブ外径からはみ出してしまうことにより、油圧制御弁の組み付けの際に、ストレーナがバルブボディの取り付け穴と干渉して、組み付け性が低下するという問題があった。また、弁スリーブとストレーナとの間に形成された隙間が大きいと、この隙間から作動油に含まれる異物が流入する場合がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ストレーナが弁スリーブに密着して装着されることにより、ストレーナが取り付け穴と干渉することなく、容易に組み付けることができる油圧制御弁を提供することにある。

請求項１に係わる発明は、供給ポートおよび出力ポートが形成された円筒状の弁スリーブと、前記弁スリーブの内部に軸方向へ摺動可能に収容されるスプールと、前記供給ポートの開口部を覆って作動油に含まれる異物を取り除くストレーナと、を備え、前記ストレーナは、帯状に形成された薄板を環状に巻き付けて円筒状に形成され、一様な板厚に形成された円筒部と、前記円筒部から周方向両端部に向かって板厚が薄くなるように形成された係合部とを有し、前記円筒部には前記異物を取り除くフィルタ面が形成され、前記ストレーナを前記供給ポートの外周に巻き付け、前記係合部を前記弁スリーブの外周に設けた爪部に係止することにより着脱可能に装着されることを特徴とする。

上記のように構成した請求項１の発明によれば、ストレーナの装着は、両端部を押し広げるようにして、供給ポートの上方からストレーナを供給ポートの外周に巻き付け、係合部を弁スリーブの外周に設けた爪部に係止することにより装着することができる。このとき、両端部を押し広げた際の応力は、円筒部から周方向両端部に向かって板厚を薄くした係合部に集中し、一様な板厚に形成された円筒部の塑性変形が抑制されているので、ストレーナは、弁スリーブの外周面との間に隙間を形成することなく、弁スリーブに装着される。このように、装着されたストレーナは弁スリーブの外周面に密着し、弁スリーブ外径からはみ出すことがないので、ストレーナが取り付け穴と干渉することなく、油圧制御弁を容易に組み付けることができる。

本発明によれば、ストレーナが弁スリーブに密着して装着されることにより、ストレーナが取り付け穴と干渉することなく、容易に組み付けることができる油圧制御弁を提供することができる。

本発明の実施形態に係る油圧制御弁の各部分を離間した状態で示す斜視図である。本発明の実施形態に係る油圧制御弁の概要を示す断面図である。本発明の実施形態に係る油圧制御弁のストレーナ取り付け部を示す断面図である。（ａ）は本発明の実施形態に係る油圧制御弁のストレーナを示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る油圧制御弁を図面に従って説明する。
図１に示されるように、油圧制御弁１０は、弁スリーブ７０とスプール８０およびストレーナ４０とから構成されている。このスプール８０は、ソレノイドユニット（図示せず）に支持され、ソレノイドの励磁により駆動される。

図２は、油圧制御弁１０の概要を示す断面図であり、後述するストレーナを除いた状態で示している。油圧制御弁１０は、例えば、車両に搭載される自動変速機の油圧制御装置のバルブボディに用いられるもので、ソレノイドユニット２０と、そのソレノイドユニット２０の一端に設けられたスプール弁６０とによって構成されている。

ソレノイドユニット２０は、主に磁性材料からなり、有底円筒状に形成されたカバー２１と、コイル２２と、ステータコア２３と、プランジャ２４等を備えており、スプール弁６０は弁スリーブ７０とスプール８０等を備えている。

ステータコア２３は、磁性材料からなり、一体に成型されたヨーク部３１と、コア部３２とを備えている。ステータコア２３は、コイル２２を、ヨーク部３１およびコア部３２と、ヨーク部３１の反スプール側の外周に嵌合される溝部２５とで覆うようにして構成されている。このステータコア２３は、ヨーク部３１に嵌合された溝部２５の外周がカバー２１の底部に嵌合し、コア部３２の外周がカバー２１の開口端に嵌合することで、カバー２１内に収容されている。

コイル２２への通電により、カバー２１と、ステータコア２３のヨーク部３１およびコア部３２と、プランジャ２４からなる磁気回路が構成されている。

ステータコア２３には、ヨーク部３１側に内周面３４を有するヨーク部側内周穴と、コア部３２側に内周面３５を有するコア部側内周穴とが形成されており、ヨーク部側内周穴の内径は、コア部側内周穴の内径よりも大きくなるように形成されている。

プランジャ２４は、磁性材料からなり、スプール側端面中央には、中心孔２４ａが形成されている。この中心孔２４ａには、非磁性材料からなるシャフト２６の一部が圧入によりプランジャ２４に対して同軸的に固定されている。

シャフト２６は、プランジャ２４に圧入されない部位の外周面２６ａにて、ステータコア２３のコア部３２の内周面３５に摺動自在に支持されている。これにより、プランジャ２４は、ステータコア２３内に同軸的であって、摺動自在に支持されている。

このプランジャ２４は、ステータコア２３のコア部３２との間に生じる磁気吸引力により、コア部３２に近接する軸方向（スプール側）に移動する。

このように、ソレノイドユニット２０は、コイル２２への通電に応じて、カバー２１とステータコア２３とプランジャ２４とからなる磁気回路が構成されている。

このとき、プランジャ２４は、シャフト２６によりステータコア２３のコア部３２側の内周面３５にて摺動自在に支持されることとなる。

カバー２１の開口端側に位置するコア部３２の外側面には、スプール８０を摺動可能に嵌装する弁スリーブ７０が配設されている。そして、カバー２１の開口側筒状端部２１ａを、弁スリーブ７０に形成されたフランジ部７１とコア部３２とを接合させた状態でかしめることにより、ソレノイドユニット２０とスプール弁６０とが一体に結合されている。

弁スリーブ７０には、それぞれ径の異なる第１弁孔７２と第２弁孔７３が形成されている。また、この第２弁孔７３に接続するばね収容孔７４が形成されている。第１弁孔７２と第２弁孔７３とばね収容孔７４は、ステータコア２３およびプランジャ２４と同軸上に延びるように形成されている。

スプール８０には、第１弁孔７２に嵌合する第１ランド部８１および第２ランド部８２と、第２弁孔７３に嵌合する第３ランド部８３が設けられている。この第２ランド部８２と第３ランド部８３は、互いに隣接して設けられている。

第１ランド部８１および第２ランド部８２は、軸方向に所定量離間して設けられ、小径部８４によって互いに連結されている。小径部８４に対応して環状溝７５が弁スリーブ７０に形成され、この環状溝７５に制御圧を出力する出力ポート７６が連通されている。

また、弁スリーブ７０には、第１ランド部８１および第２ランド部８２の互いに対向する端面にそれぞれ対応して開口する排出ポート７７および供給ポート７８が形成されている。さらに、弁スリーブ７０には、ばね収容孔７４に開口するドレンポート７９が形成されている。なお、スプール８０の一端には、プランジャ２４のシャフト２６のスプール側端面に当接するシャフト部８５が突設されている。

ばね収容孔７４の開口端は、その内周面に形成されたねじ孔に螺合するプラグ９０によって閉塞され、このプラグ９０とスプール８０の間にばね９１が設けられている。

スプール８０は、ばね９１の付勢力によってプランジャ２４に向けて押圧され、これにより、スプール８０のシャフト部８５を介して、プランジャ２４がカバー２１の底面に当接する初期位置に保持されている。このプランジャ２４の初期位置において、プランジャ２４のスプール側端縁は、コア部３２の端部に軸方向にほぼ一致するように配置されている。

次に、油圧制御弁１０の動作について説明する。
コイル２２が非励磁状態の場合には、スプール８０は、ばね９１の付勢力によりプランジャ２４を反スプール方向に押圧し、プランジャ２４をカバー２１の底面に当接する初期位置に保持している。この非励磁状態においては、出力ポート７６は、供給ポート７８との連通が遮断されているとともに、排出ポート７７に連通され、出力ポート７６は低圧に保持されている。

一方、コイル２２に通電して励磁すると、カバー２１とステータコア２３とプランジャ２４とからなる磁気回路が構成されて、ステータコア２３のコア部３２とプランジャ２４との間に磁気吸引力が発生する。

この磁気吸引力により、プランジャ２４がコア部３２側へ引き寄せられて、スプール８０がばね９１の付勢力に抗して反プランジャ方向に移動する。この移動により、第２ランド部８２が供給ポート７８の開口を開始するとともに、第１ランド部８１が排出ポート７７の開口を制限するので、出力ポート７６の出力圧は次第に上昇される。

このように、油圧制御弁１０は、コイル２２に通電される電流値に応じて、ステータコア２３のコア部３２とプランジャ２４との間で発生する磁気吸引力と、ばね９１の付勢力とがバランスする位置にスプール８０が保持される。これによって、出力圧はコイル２２に通電された電流値に応じた圧力に制御される。

図３に示すように、本実施形態に係る油圧制御弁１０では、弁スリーブ７０の外周に供給ポート７８の両側に沿って溝７８ａが形成されており、この溝７８ａにストレーナ４０が取り付け、供給ポート７８の開口部をストレーナ４０のフィルタ面４４で覆うようにしている。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、このストレーナ４０は、ステンレス等の耐蝕性を有する金属材料によって帯状に形成された薄板を環状に巻いて円筒状に形成されている。その円筒部４１には、異物を除去できる程度の小孔、つまり、異物の寸法より径の小さい多数の小孔がエッチング加工等により空けられたフィルタ面４４が形成されている。

図４（ｂ）に示すように、ストレーナ４０は、一様な板厚ｄに形成された円筒部４１と、円筒部４１から周方向両端部４２，４２に向かって板厚ｄが薄くなるように形成された係合部４３，４３とを有している。係合部４３，４３には、弁スリーブ７０の外周に設けた爪部７８ｂ，７８ｂと係合する切り欠き４３ａが形成されている。

ストレーナ４０の装着は、両端部４２，４２を押し広げるようにして、供給ポート７８の上方からストレーナ４０を供給ポート７８の外周に巻き付け、係合部４３，４３の切り欠き４３ａを弁スリーブ７０の外周に設けた爪部７８ｂ，７８ｂに係止することにより装着している。両端部４２，４２を押し広げたストレーナ４０は、内径が縮小する方向へ変形しようとする弾性力を有しているため、自身の弾性力によって弁スリーブ７０に巻きつくことができる。

このとき、両端部４２，４２を押し広げた際の応力は、円筒部４１から周方向両端部４２，４２に向かって板厚を薄くした係合部４３，４３に集中し、一様な板厚に形成された円筒部４１の塑性変形が抑制されているので、ストレーナ４０は、弁スリーブ７０の外周面との間に隙間を形成することなく、弁スリーブ７０に装着される。

このように、装着されたストレーナ４０は弁スリーブ７０の外周面に密着し、弁スリーブ７０外径からはみ出すことがないので、ストレーナ４０がバルブボディの取り付け穴と干渉することなく、油圧制御弁１０を容易に組み付けることができる。

また、ストレーナ４０は着脱可能であり、例えば、ストレーナ４０が目詰まりした場合に、ストレーナ４０を取り外して清掃した後に、再度装着して使用することができる。あるいは、新しいストレーナ４０と交換することが可能である。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することが可能である。

１０：油圧制御弁、２０：ソレノイドユニット、２１：カバー、２２：コイル、２３：ステータコア、２４：プランジャ、２４ａ：中心孔、２５：溝部、２６：シャフト、２６ａ：外周面、３１：ヨーク部、３２：コア部、３５：内周面、４０：ストレーナ、４１：円筒部、４２：端部、４３：係合部、４３ａ：切り欠き、４４：フィルタ面、６０：スプール弁、７０：弁スリーブ、７１：フランジ部、７２：第１弁孔、７３：第２弁孔、７４：ばね収容孔、７５：環状溝、７６：出力ポート、７７：排出ポート、７８：供給ポート、７８ａ：溝、７８ｂ：爪部、７９：ドレンポート、８０：スプール、８１：第１ランド部、８２：第２ランド部、８３：第３ランド部、８４：小径部、８５：シャフト部、９０：プラグ、９１：ばね、ｄ：板厚

Claims

供給ポートおよび出力ポートが形成された円筒状の弁スリーブと、
前記弁スリーブの内部に軸方向へ摺動可能に収容されるスプールと、
前記供給ポートの開口部を覆って作動油に含まれる異物を取り除くストレーナと、
を備え、
前記ストレーナは、帯状に形成された薄板を環状に巻き付けて円筒状に形成され、一様な板厚に形成された円筒部と、前記円筒部から周方向両端部に向かって板厚が薄くなるように形成された係合部とを有し、前記円筒部には前記異物を取り除くフィルタ面が形成され、前記ストレーナを前記供給ポートの外周に巻き付け、前記係合部を前記弁スリーブの外周に設けた爪部に係止することにより着脱可能に装着されることを特徴とする油圧制御弁。