JPH11241784A - 接極子減衰式比例可変力ソレノイド流体制御バルブ及び比例可変力ソレノイド流体制御バルブによる流体制御システム中の流体圧力制御方法 - Google Patents

接極子減衰式比例可変力ソレノイド流体制御バルブ及び比例可変力ソレノイド流体制御バルブによる流体制御システム中の流体圧力制御方法

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JPH11241784A JP34937298A JP34937298A JPH11241784A JP H11241784 A JPH11241784 A JP H11241784A JP 34937298 A JP34937298 A JP 34937298A JP 34937298 A JP34937298 A JP 34937298A JP H11241784 A JPH11241784 A JP H11241784A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、制御流体システムにおいて、特に
電子制御式油圧自動変速機用途に使用する場合におい
て、ノイズに対するバルブ反応安定性を向上させること
を目的としている。 【構成】 このため、ソレノイドコイルのハウジング
と、ソレノイドコイルに印加した電流に応じて移動可能
な接極子と、電流に対して接極子を付勢する手段と、接
極子と協働する減衰部材であって、流体制御システム中
の圧力振動によって生じた非線形バルブ反応を低減させ
るべくハウジング中の流体減衰チャンバ中に受け入れら
れる減衰部材とを具備する。また、流体制御システム中
の流体圧力を比例可変力ソレノイド流体制御バルブで制
御する方法において、協働流体減衰チャンバ中にて減衰
部材を接極子の前端部と一緒に移動させることを含む。
更に、非線形バルブ反応を低減させるのに有効な減衰部
材の断面積と、減衰部材と減衰チャンバの協働壁との間
の間隙との選択を行う機能を追加している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソレノイドに印加
した電流に応じて流体圧力を制御する比例可変力ソレノ
イド流体制御バルブに関し、更に詳細には、制御流体シ
ステム中の圧力振動に対するバルブ反応安定性を向上さ
せる接極子減衰手段付き比例可変力ソレノイド流体制御
バルブに関する。
【0002】
【従来の技術】1991年1月29日発行の本願出願人
の米国特許第4、988、074号に、略線形の比例流
体制御を維持しながら製造コストが比較的低くてサイズ
がコンパクトな比例可変力ソレノイド流体制御バルブを
記載している。この特許取得済み比例可変力ソレノイド
流体制御バルブは、外側の鋼鉄製ソレノイドハウジング
と、アルミニウムバルブ部材ハウジングとから成るとと
もに、これらのハウジングは、前記鋼鉄製ソレノイドハ
ウジング上の各タブを前記アルミニウムバルブ部材ハウ
ジングの各領域周辺に捲縮させる等して力学的に接合さ
せたものである。
【0003】前記比例可変力ソレノイド流体制御バルブ
は、強磁性(例えば、鋼鉄)接極子を含むとともに、こ
の接極子は、コアレス・ソレノイド・ボビンの穿孔内に
おいて前記接極子の両端部で低弾性率バネに懸架され
て、電磁コイルに印加した電流に応じて閉弁位置に対応
する位置と全開弁位置に対応する位置との間で往復運動
可能な移動を行う。この接極子の位置の制御は、電磁コ
イルの電磁場の可変力と永久リング磁石の磁場の力と
を、前記バルブをこのバルブの閉弁位置に向かって付勢
する圧縮コイルバネの力と釣り合わせることによって行
われる。前記電磁コイル、前記ボビン及び前記接極子
は、前記鋼鉄製ソレノイドハウジング中に常駐し、この
鋼鉄製ソレノイドハウジングによって接極子に電磁場の
磁束が集中するようになっている。前記接極子の端部上
の前記流体制御バルブは、前記アルミニウムバルブ部材
ハウジングに内設した弁座に対して相対移動して流体入
口を各々の流体排出ポートに連通させ、各々の流体制御
ポートの流体圧力を印加した電流の大きさに比例して調
整するようになっている。
【0004】上述した特許取得済み比例可変力ソレノイ
ド流体制御バルブの市販製品は、ステンレス鋼のボール
バルブと、ノズル中に圧入させた別個のステンレス鋼の
弁座とを含むように改造したものである。前記ボールバ
ルブは、前記弁座と、電磁コイルに印加した電流の大き
さに比例して前記弁座に対して相対移動するロッド状の
円筒形状の鋼鉄製接極子との間のステンレス鋼のケージ
中に捕捉されている。この接極子が前記弁座に対して相
対移動して前記バルブを作動させる間、前記ボールバル
ブを、前記バルブ部材ハウジング中の流体圧力によっ
て、且つ前記ボビン中の前記ボールバルブケージ中に密
閉されていることによって、前記接極子の端部に追従さ
せる。前記流体入口は、このボールバルブを開弁させる
ことによって各々の流体排出ポートに連通し、電磁コイ
ルに印加した電流の大きさに比例して各々の流体制御ポ
ートの流体圧力を調節するようになっている。
【0005】前記バルブ部材ハウジングには、2段階の
高フロー能を発揮するスプールバルブを内設しており、
この高フロー能では、先ず前記吸入ポートに供給した加
圧流体を、各々の流体制御ポートを迂回するように送給
するので、前記加圧流体は、前記スプールバルブの端部
まで流れ、前記スプールバルブを、コイルバネの力を調
節することによって前記ボールバルブに合わせて前設定
したクラッキング圧力にしたがって、各々の流体制御ポ
ートに対してゼロ流体フロースプール位置から最大流体
フロースプール位置まで相対移動させるようになってい
る。この後、第2段階の操作では、前記スプールバルブ
を電磁コイルの電流の大きさに比例して最小フロースプ
ール位置と最大フロースプール位置の間で移動させるこ
とによって各々の流体制御ポート経由の流体フローを制
御することに係わる。このような現在まで市販用に製造
した比例可変力ソレノイド流体制御バルブは、クランプ
プレート、ボルト、又はその両方を外側のノズル溝に係
合させることによって、鋳造アルミニウム変速機本体又
はケースに操作可能的に取り付けている。
【0006】また、1997年3月18日発行の米国特
許第5、611、370号は、略線形の比例流体圧力制
御を維持しながらバルブの製造と構造を簡略化した、ソ
レノイド及び制御バルブの略非磁性共通ハウジングを含
む比例可変力ソレノイド流体制御バルブを説明してい
る。
【0007】自動車の電子制御式自動変速機又はその他
の複雑な油圧制御システムにおいて前記比例可変力ソレ
ノイド圧力制御バルブを使用する場合、この制御流体シ
ステムには、油圧及び/又は電気機械の「ノイズ」源が
数多くあり、この「ノイズ」は、関連のシステム構成要
素中に調和共鳴振動を発生させることによってシステム
不安定性を開始させたり又は悪化させたりする場合があ
る。システムの油圧振動不安定性によって、車両の性能
又は信頼性に影響する有害なバルブ性能特性を招く場合
がある。自動車の変速機において、通常、前記比例可変
力ソレノイド圧力制御バルブは、多くの臨界システムパ
ラメータを制御するので、このバルブの性能は、一貫し
たもので、且つ安定したものでなければならない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】圧力制御ソレノイドを
非制御振動反応させることによって前記ソレノイドが固
有の電子システムノイズ及び/又は油圧システムノイズ
に反応すると、流体システム全体が不安定になるおそれ
がある。
【0009】本発明の目的は、制御流体システムにおい
て、特に、電子制御式油圧自動変速機用途に使用する場
合において、ノイズに対するバルブ反応安定性を向上さ
せた比例可変力ソレノイド流体制御バルブとその方法を
提供することにある。
【00010】さらに本発明の目的は、接極子減衰手段
によって制御流体システム中のノイズに対するバルブ反
応安定性を向上させた比例可変力ソレノイド流体制御バ
ルブとその方法を提供することにある。
【00011】
【課題を解決するための手段】上述不都合を解消するた
めにこの発明は、ソレノイドコイルを内蔵したハウジン
グと、前記ソレノイドコイルに印加した電流に応じて移
動可能な接極子と、ソレノイドコイル電流に対するバル
ブ流体圧力反応を設定する方向に前記接極子を付勢する
手段と、前記接極子と一緒に移動すべく前記接極子と協
働する減衰部材であって、流体制御システム中の圧力振
動によって生じた非線形バルブ反応を低減させるべく前
記ハウジング中の流体減衰チャンバ中に受け入れられる
前記減衰部材とを具備することを特徴とする。
【00012】また、接極子を移動させるべく比例可変
力ソレノイド流体制御バルブのソレノイドコイルに印加
される電流に応じて流体制御システム中の流体圧力を比
例可変力ソレノイド流体制御バルブで制御する方法にお
いて、前記流体制御システム中の圧力振動によって生じ
た非線形バルブ反応を低減させるべく協働流体減衰チャ
ンバ中にて減衰部材を前記接極子の前端部と一緒に移動
させることを含むことを特徴とする。
【00013】更に、ソレノイドコイルを内蔵したハウ
ジングと、前記ソレノイドコイルに印加した電流に応じ
て移動可能な接極子と、ソレノイドコイル電流に対する
バルブ流体圧力反応を設定する方向に前記接極子を付勢
する手段と、前記接極子と一緒に移動すべく前記接極子
と協働する円柱形の減衰部材であって、前記ハウジング
中の円筒形流体減衰チャンバ中に受け入れられる前記減
衰部材と、を具備するとともに、流体制御システム中の
圧力振動によって生じた非線形バルブ反応を低減させる
のに有効な前記減衰部材の断面積と、前記減衰部材と前
記減衰チャンバの協働壁との間の間隙との選択を行うこ
とを特徴とする。
【00014】
【発明の実施の形態】流体制御システム中の流体圧力を
制御する比例可変力ソレノイド流体制御バルブは、ソレ
ノイドコイルを内蔵したハウジングと、前記ソレノイド
コイルに印加した電流に応じて移動可能な接極子と、ソ
レノイドコイル電流に対するバルブ流体圧力反応を設定
する方向に前記接極子を付勢する付勢バネとから成る。
前記流体制御システム中の圧力振動によって生じた非線
形バルブ反応を低減させるべく、接極子前端部が流体減
衰チャンバ中に常駐する減衰部材と協働又は係合する。
【00015】本発明の実施例によると、前記接極子
は、この接極子の前端部に連結又は係合した接極子減衰
ディスク等の減衰部材を含む又は協働するとともに、前
記減衰部材は、前記接極子前端部に近設した流体減衰チ
ャンバであって、制御流体システム又は制御流体回路中
の電気的ノイズ、機械的ノイズ及び/又は油圧ノイズに
よって生じた圧力振動を軽減又は減衰させるべく前記減
衰部材を受け入れる前記流体減衰チャンバ中にて前記接
極子と一緒に移動するものであり、これによって、バル
ブ反応安定性が向上する。このために、前記減衰部材の
断面積と、前記減衰部材の外周と前記減衰チャンバの協
働壁との間の間隙と、を選択する。前記減衰部材は、接
極子と一体形成したり、又はプレスばめ等で接極子に連
結したりすることができる。あるいはその代わりに、前
記減衰部材を、圧力振動を低減又は減衰させるべく前記
接極子と分離して前記接極子を前記減衰部材に係合させ
ることができる。
【00016】本発明の1実施例においては、前記減衰
チャンバは、流体排出ポート近傍のバルブハウジング又
はノズルハウジングに内設しているが、但し、この発明
はこれに限定するものではない。
【00017】前記減衰部材は、ソレノイドユニットの
サイズを縮小しながら磁束を前記接極子の中にそのまま
送り込む改良型磁束キャリアになるように鋼鉄等の透磁
性材料で作ることができるが、但し、この発明はこれに
限定するものではない。
【00018】この発明の上記目的とその他の目的、特
徴及び長所は、以下の添付図面に基づいて後述する更に
詳細な説明によって自明になるであろう。
【00019】本発明は、流体制御システム中の加圧流
体の圧力を電気入力信号の電流レベルに比例して制御す
る比例可変力ソレノイド流体制御バルブとその方法を提
供するものである。本発明の1実施例においては、前記
比例可変力ソレノイド流体制御バルブは、流体圧力制御
バルブに係合した接極子であって、ソレノイドハウジン
グ中のコイルボビンに載設したソレノイドに印加した電
流に応じて移動可能な前記接極子と、前記ソレノイドに
供給した電流レベルに対するバルブ流体圧力反応(即
ち、流体圧力対ソレノイド電流)を設定する方向に前記
接極子を付勢する手段とから成る。
【00020】
【実施例】図1を見ると、比例可変力ソレノイド流体制
御バルブ10は、バルブハウジング又はノズルハウジン
グ19aに内設したバルブ部材12及び付随のバルブ構
成要素と、略円柱状のソレノイドハウジング19bに内
設したソレノイド14と、を含むとともに、ここでは教
示内容を引用で述べる本願出願人の米国特許第4、98
8、074号に記述した一般的なタイプの流体制御バル
ブになるようにしたものである。米国特許第4、98
8、074号にしたがって、前記バルブハウジング19
aは、アルミニウムで作ることができ、前記ソレノイド
ハウジング19bは、鋼鉄又はその他の強磁性材料で構
成することができる。このバルブハウジング19aとソ
レノイドハウジング19bは、米国特許第4、988、
074号に説明したように、ソレノイドハウジング19
bの各タブ(図示せず)をバルブハウジング19aの環
状ショルダ一面にわたって捲縮することによって接合し
たり、又は、米国特許第5、611、370号にしたが
って、透磁性が殆ど無い又は透磁性の無い略非磁性材料
で作られた単一の共同ハウジングとして形成したりする
ことができ、このために、ここでは上記米国特許第4、
988、074号及び第5、611、370号の教示内
容を引用で述べる。
【00021】上記共通ハウジング又は単一ハウジング
に特に適した材料は、バブル部材12とソレノイド14
を受け入れる所要のハウジング構造に鋳造又は噴射成型
で形成したアルミニウムとアルミニウム合金又は熱可塑
性樹脂から成る。この共通ハウジングは、ソレノイド1
4を包囲するハウジング部又はハウジング領域と、前記
バルブ12と付随のバルブ構成要素を包囲するノズルハ
ウジング部又はノズルハウジング領域とを含む。
【00022】図1を見ると、ソレノイド14は、前記
ソレノイドハウジング19b(又は、前記共通ハウジン
グ実施例のソレノイドハウジング部)に内設し、成型プ
ラスチックボビン18の円柱面に巻回したソレノイドコ
イル16を含むとともに、前記ボビン18は、このボビ
ン18の長手方向軸線を貫く円柱形状の穿孔20を有す
る。このボビン18は、ガラスを充填した熱可塑性樹脂
で作られている。このプラスチック製のボビン18の前
記穿孔20内に、強磁性材料(例えば鋼鉄)で形成した
軸線方向に延伸した略円柱形の接極子22を、この接極
子の一番外側の後端部22aに取り付けた細い低弾性率
のバネ24で懸架している。
【00023】この板状のバネ24は、ここでは開示内
容を引用で述べる上記米国特許第4、988、074号
に記載したタイプである。即ち、このバネは、完全な硬
質のオーステナイトステンレス鋼等、非常に細い非磁性
オーステナイトステンレス鋼から形成したものであり、
前記米国特許第4、988、074号の図5に図示した
バネ構造に対して極めて低率のバネになる。このバネ2
4の内側外周部は、接極子22の後端部22aに取り付
けた半硬質真鍮プレート環状リテーナ部材23と半硬質
真鍮環状リテーナ27によって取り付けられ、ボビン1
8内で軸線長手方向に自由移動する接極子22を懸架す
るようになっている。この接極子の反対側の前端部22
bは、オプションの類似の板バネ26によって支持され
ている。後述する減衰チャンバ80中に受け入れられた
減衰部材25の軸線方向外周部によって支持される以外
に、接極子22の前端部22bが支持されない場合、前
記板バネ26を図1の実施例から省略することができ
る。
【00024】前記バネ24の外側外周部は、コイルボ
ビン18の拡径環状端部フランジ18hと、アルミニウ
ム合金(例えば、Al合金6061 T6)で作られた
バルブハウジングキャップ又はバルブハウジングクロー
ジャ46の対向環状端部との間に取り付けている。前記
ソレノイドハウジング19aは、図示したように前記キ
ャップ又はクロージャ46に重置した環状端部フランジ
19eを含むとともに、集積公差に対応するために前記
フランジ19eと前記キャップ又はクロージャ46の間
にウエーブワッシャ47を介設している。
【00025】図1に示すように、接極子22の前端部
22bは、減衰部材25と協働するとともに、次にこの
減衰部材25が鋼鉄製のボールバルブ38に係合する。
このボールバルブ38は、前記バルブハウジング又はノ
ズルハウジング19a中に圧入したボールバルブケージ
インサート21上の環状弁座21aと協働する。このボ
ールバルブ38と弁座21aは、後述するように流体を
各々の第2排出ポート74に分流させる流体分流バルブ
を形成する。前記減衰部材25の円柱形の軸線方向シャ
フト部25aを、接極子22と同軸になるべく、且つ前
記減衰部材25を接極子22上に固定すべく、図示した
ように接極子22の前端部22b中の円柱形穴ぐりに圧
入する。前記接極子の前端部に電磁束を集中させるため
に、ここでは引用で述べる前記米国特許第4、988、
074号にしたがってオプションのカーボン・スチィー
ル・フラックス・ワッシャWをボビン18中の窪部に内
設することができる。
【00026】前記電磁ソレノイドコイル16の軸線方
向後方寄りの前記ボビン18の後端部の環状窪部36
に、軸線方向磁化リングマグネット34を内設してい
る。このリングマグネット34は、コンパクトなソレノ
イドになる縮小サイズのマグネットが使用できるSm−
Co又はNd2 Fe14B等の希土永久磁石材料で形成し
たものである。このリングマグネット34は、前記電磁
コイル16に印加する電流が無い場合でも、接極子22
を実質的に飽和させる永久磁界を発生する。したがっ
て、接極子22を閉弁位置(ボールバルブ38が弁座2
1aに着座した位置)に相当する図1に示す軸線方向位
置と、開弁位置(ボールバルブ38が弁座21aから離
れた位置)に相当する図1の左側の軸線方向位置と、の
間で移動させるためには、比較的小さな磁界で済む。
【00027】このボールバルブ38は、図示したよう
に接極子22の前端部22bと弁座21aの間のステン
レス鋼製のインサート21中に機械加工したり又は形成
したりした平坦面の窪部又はケージ中に両側方向から密
封されて受け入れられている。このバルブ構造におい
て、このボールバルブ38は、コイルバネ42によって
前記接極子22の前端部22bに付勢当接させるので、
このボールバルブに作用する流体圧力によって、且つ前
記インサート21中に捕らえられたことによって、接極
子22の弁座21aに接近離間する方向の移動に追従す
る。
【00028】コイルバネ42(バネ付勢手段)は、前
記接極子22の後端部22aと、前記バルブハウジング
キャップ又はクロージャ46の中央の軸線方向に突出し
た突起46aと、の間の円柱形の接極子穴ぐりの中に捕
らえられている。前記突起46aは、このコイルバネ4
2の端部を前記バルブハウジングキャップ46の内面又
は壁に係合した状態で前記コイルバネ42を受け入れて
いる。接極子22は、ソレノイドコイル16を消磁させ
ると、前記コイルバネ42によって閉弁位置まで付勢さ
れる。前記バルブハウジングキャップ又はクロージャ4
6は、図示したようにバネ24を捕らえるためにボビン
18の円柱形穴ぐり中に受け入れられた円柱形の外面を
含む。
【00029】前記ボビン18上にプラスチック製のコ
ネクタ体52を載設するとともに、このコネクタ体52
は、ソレノイドハウジング19b中の適切な開口部19
fからソレノイドハウジング19bの外に出ている。電
気接点54(1つだけ図示)は、前記ボビン18と前記
コネクタ体52中の各々の穴とに貫設している。かかる
電気接点54は、前記米国特許第4、988、074号
に説明がある。前記電気接点54の端部は、電磁コイル
16のワイヤに連結し、可変電流源(図示せず)から電
流信号を受信する。
【00030】本発明の1実施例によると、接極子22
の減衰部材25は、接極子22の前端部22b中に受け
入れられるシャフト部25aに載設した略ディスク形状
の部分、つまりディスク部25bを含む。このディスク
部25bは、質量を軽減するカップ状のディスク端部を
ボールバルブ側に形成する円柱形の窪部又はキャビティ
を有するとともに、接極子22とシャフト部25aの長
手方向軸線から半径方向に延出している。この接極子2
2の減衰部材25は、ソレノイドユニットのサイズを縮
小しながら磁束をそのまま接極子の端部22b中に送り
込む改良型磁束キャリアになる鋼鉄等の強磁性材料から
成ることができる。あるいはその代わりに、本発明は特
定の減衰材料に限定するものではないので、接極子22
の減衰部材25をガラスで充填した熱可塑性樹脂等のプ
ラスチック材料又はその他の非透磁性材料で構成するこ
とができる。
【00031】前記カップ状のディスク端部又はディス
ク部25bは、前記バルブハウジング又はノズルハウジ
ング19aに内設した円柱形の減衰チャンバ80と協働
する円柱形の外側外周面25cを含み、制御流体システ
ム又は制御流体回路、即ちバルブ部材12によって制御
される自動変速機回路等の流体システム又は流体回路、
における電気的ノイズ、機械的ノイズ及び/又は油圧ノ
イズによって生じる圧力振動を低減又は減衰させるよう
になっている。このために、減衰部材25の円柱形の外
側外周面25cと、円柱形のチャンバ壁80aとの間
に、調節した隙間がある。前記減衰チャンバ80は、前
記バルブハウジング又はノズルハウジング19a中に機
械加工したり又は形成したりしたものであり、各々の第
2排出ポート74(二つの排出ポートを図示し、図面の
水平面の中と外に延出する二つの追加排出ポートを図示
せず)に連通している。
【00032】前記バルブを油圧変速機の流体中に完全
に浸漬させる自動変速機用途の作用では、通常、前記減
衰チャンバ80中には、ある程度の空気が存在するが、
圧倒的に油圧流体を有する。
【00033】本発明の実施例によると、減衰部材25
の断面積の選択及び減衰部材25の外側外周面25cと
減衰チャンバ80の前記チャンバ壁80aとの間の隙間
の選択では、制御流体システム又は流体回路中のノイズ
によって生じる圧力振動であって、非線形バルブ反応性
能を生じさせる場合がある前記圧力振動を低減又は減衰
させることに有効な選択を行う。前記ディスク部25b
の範例断面積(減衰部材25の外径を使って算出した断
面積)は、0.039平方インチにすることができる
(減衰部材のディスク部の外径0.54インチ)。この
減衰部材25の範例断面積の場合、ギアシフト油圧回路
を制御する油圧自動変速機用途の使用に適した図1に示
す比例可変力ソレノイド流体制御バルブに対して、約
0.005インチの範例半径方向間隙を前記ディスク表
面25cと前記チャンバ壁80aの間に設けることがで
きる。更に一般的には、0.0003平方インチ乃至
0.0004平方インチの範囲内の減衰領域を得るため
には、0.550インチ乃至0.551インチの内径を
有する減衰チャンバにおいて、0.540インチ乃至
0.542インチの範囲内のディスク部外径と、0.0
70インチ乃至0.074インチの範囲内の前記外側外
周面25cの軸線方向長手と、に対して、前記半径方向
隙間を0.004インチ乃至0.0055インチの範囲
内にすることができるが、但し、本発明はこれに限定す
るものではない。実際、減衰チャンバ80と減衰部材2
5は、前記外側外周面25cと前記チャンバ壁80aと
の間の制限隙間領域を貫いて移動しなければならない圧
倒的に油圧流体に占有される捕捉量の流体を提供するも
のであり、前記流体は、そのように行うことで、制御流
体システム又は制御流体回路中の電気的ノイズ、機械的
ノイズ及び/又は油圧ノイズによって生じた圧力振動を
低減又は減衰させる。
【00034】前記バルブハウジング又はノズルハウジ
ング19aは、アルミニウム合金スプール67(例え
ば、Al合金6262)を受け入れる略円柱形の構造を
有する長手方向の通路66を含むとともに、前記スプー
ル67は、スプール端部領域が緊密なはめあいで滑動す
るように前記通路66中に受け入れられ、軸線方向に往
復運動可能的に移動する。
【00035】前記ハウジング19aは、鋳造アルミニ
ウム変速機本体(図示せず)又はその他の流体制御シス
テムにおける穴又はチャンバ(図示せず)に内設されて
いる。このバルブハウジング19a上の外側Oリングシ
ールS1、S2は、変速機ハウジングを密封するととも
に、変速機油圧回路の供給と制御のライン又は回路(図
示せず)を分離する。
【00036】前記バルブハウジング19aは、加圧流
体供給又は吸入ポート72と、複数の制御ポート83
と、前記制御ポート83に付随する複数の第1排出ポー
ト81と、前記ボールバルブ38に付随する複数の第2
排出ポート74と、を含む。このバルブハウジング19
aは、前記ボールバルブ38に連通するとともに次に前
記第2排出ポート74に連通する前記減衰チャンバ80
を含む。当該ポートは、このバルブハウジング19a中
に鋳造や機械加工したり又は形成したりすることができ
る。前記制御ポート83、第1排出ポート81、及び第
2排出ポート74は、前記バルブハウジング19aの周
りに円周方向に離間させている。通常、このバルブハウ
ジング19a上には、二つの制御ポート83と、四つの
第1排出ポート81と、四つの第2排出ポート74とを
配設している。このノズルハウジング19a上に管状流
体フィルタスクリーンアセンブリFSAをリテーナ75
で保持し、Oリング77で前記ノズルハウジング19a
に封着している。この管状流体フィルタスクリーンアセ
ンブリは、図示したように前記吸入ポート72と前記制
御ポート83に重置したフィルタスクリーンFを含み、
フィルタサポートリングR中の各々の重置開口部OPか
ら流体が流れることができるとともに、この流体中に存
在するかもしれない有害なゴミ屑の粒子が入らないよう
にする。このフィルタスクリーンFは、前記サポートリ
ングRに支持されている。
【00037】前記吸入ポート72は、環状チャンバ7
3に連通し、次に、このチャンバ73が、前記スプール
67の半径方向流体通路67aに連通している。この流
体通路67aは、オリフィスプラグ67hをプレスばめ
した前記スプール67の長手方向中央通路67bに連通
している。
【00038】前記バルブハウジング19aには、二段
階の操作を行う滑動式スプール67を内設し、第1段階
では、前記スプール67の前端部67cを、バネ68に
よって付勢されながら図1に示したようにハウジング停
止端壁(インサート21の近傍)に当接させた状態で、
且つソレノイドコイル16に電流を印加させないまま前
記ボールバルブ38を弁座21aに着座させた状態で、
加圧流体を前記吸入ポート72に供給する。バネ68
は、端部クロージャ69に当接している。このため、流
入する流体フローは、前記制御ポート83を迂回させて
その代わりにスプール67の流体、中央通路67a、6
7bとオリフィスプラグ67hとを経てインサート21
の軸線方向流体通路に流れるように指向させる。先ず前
記ボールバルブ38をコイルバネ42の力によって弁座
21aに着座させる。前記制御ポート80に対する最小
流体フロースプールバルブ位置に対応するスプール67
の位置は、環状スプール制御ランド67eが吸入ポート
72に連通しない場合に現れる。但し、一旦、流体が弁
座21aに達すると、流体圧力は、スプール67をバネ
68に抗して図1の右に移動させるまで増大し、排出ポ
ート81を閉じた状態で環状スプール制御ランド67e
を吸入ポート72に連通させるのに充分である。このス
プール67の位置は、制御ポート83に対する最大流体
フロースプールバルブ位置に対応し、環状スプール制御
チャンバが吸入ポート72に連通する。また、前記スプ
ール制御ランド67eを吸入ポート72に連通させる
と、スプール67の端部67dが通路67gから制御ポ
ート83に連通する。したがって、定常フロー状態を実
現すると、スプール67の両端部が均一の流体圧力を受
ける。
【00039】この後に、第2段階の操作は、前記最小
フロースプール位置と最大フロースプール位置の間をス
プールバルブが移動することによって制御ポート83経
由の流体フローを制御することに係わる。前記スプール
バルブの移動は、流体を弁座21aから排出ポート74
経由で外に分流させることによって制御し、流体圧力を
線形比例して変化させるようになっている。例えば、電
流を前記電気接点54経由で電磁コイル16に供給して
電磁場を発生させるとともに、この電磁場が、ボールバ
ブル38に作用する流体圧力の力以外に、コイルバネ4
2と、バネ24の僅かな力とに打ち勝って、接極子22
をソレノイドコイル16に印加された電流レベルに線形
比例して移動させる。前記ボールバルブ38は、接極子
22と一緒に移動するので、このボールバルブ38はソ
レノイドコイル16に印加された電流に線形比例して開
くとともに、スプールバルブ部材端部に作用する流体圧
力をアンバランスにすべく流体を排出ポート74から分
流させ、バルブハウジング19aの制御ポート83と排
出ポート81に対して上記最小及び最大流体フロースプ
ール位置の間でスプールバルブ位置を線形比例して制御
させるようになっている。このため、制御された流体フ
ローが、接極子22の線形移動に応じてボールバルブ3
8の開度に正比例して制御ポート83から得られるとと
もに、次に、前記接極子22の線形移動は、ソレノイド
14のソレノイドコイル16に供給された電流の量に正
比例する。
【00040】上述したように上記軸線方向スプール移
動によって、ソレノイドコイル16に印加された電流の
増加に比例して制御ポート83の流体圧力が線形減少す
るマイナス利得モードの流体フロー制御になる。但し、
前記米国特許第5、611、370号に記載のように、
プラス利得モードの流体フロー制御も、ソレノイドコイ
ル16中の電流の流れを反転させることによって、且つ
ソレノイドコイル16中に電流が流れた状態で接極子2
2の位置によって決まる全開弁位置のボールバルブ38
で供給圧力を吸入ポート72から導入することによっ
て、前記比例可変力ソレノイド流体制御バルブ10で得
ることができる。
【00041】この比例可変力ソレノイド流体制御バル
ブ10がマイナス利得モードやプラス利得モードで作動
することに関係なく、前記接極子22の減衰部材25と
減衰チャンバ80は、制御流体システム又は制御流体回
路中の電気的ノイズ、機械的ノイズ及び/又は油圧ノイ
ズによって生じた流体圧力振動であって、次に非線形バ
ルブ反応動作を発生させる場合がある前記流体圧力振動
を協働して低減又は減衰させる。電子制御式自動車変速
機用途において、制御流体システム又は制御流体回路中
の電気機械ノイズは、変速機制御モジュール(例えば、
チョップパルス幅制御信号)と、変速機本体中のクラッ
チバルブ又はシフトバルブの振動とに起因する場合があ
るので、流体圧力振動と非線形バルブ反応を発生させる
ことがある。
【00042】図2を見ると、本発明の別の実施例を図
示しており、図1の類似機能を指定するためにプライム
符号を付記した類似の参照数字を使用する。図2の実施
例が図1と異なる点は、減衰部材25’のディスク部2
5b’が、カップ形状でなくて、むしろ、図示した平ら
なディスク構造を設けて、上述したように円柱形の外面
25c’がチャンバ80’の円柱形壁80a’と協働す
ることである。図1の板バネ26は、図2に存在しな
い。接極子22’の減衰部材25’は、図1で上述した
方式でチャンバ80’と協働するようにチャンバ80’
中に受け入れられて、制御流体システム又は制御流体回
路中のノイズによって生じた流体圧力振動を低減又は減
衰させるようになっている。
【00043】図3を見ると、本発明の更に別の実施例
を図示しており、図1の類似機能を指定するためにダブ
ルプライム符号を付記した類似の参照数字を使用する。
図3の実施例が図1と異なる点は、減衰部材25’’が
接極子22’’から分離し、接極子22’’に連結して
いないことである。むしろ、円柱形の減衰チャンバ8
0’’中に常駐するこの分離したカップ状の減衰部材又
はディスク25’’は、図示したように前記接極子2
2’’の前端部22b’’中に堅固にプレスばめした円
柱形のプラグ27’’によって係合されている。このた
めに、前記プラグ27’’は、減衰部材又はディスク2
5’’と概略ポイント接触する丸いノーズ27a’’を
含む。前記接極子22’’の減衰部材又はディスク2
5’’は、前記ディスクの円柱形外面25c’’が円筒
形チャンバ80’と協働するように図1で上述した方式
でチャンバ80’中に受け入れられ、制御流体システム
又は制御流体回路中のノイズによって生じた流体圧力振
動を低減又は減衰させるようになっている。
【00044】図2と図3の各実施例は、図1の実施例
と同様に作用し、減衰部材25’、25’’と夫々の減
衰チャンバ80’、80’’とが協働することによって
制御流体システムにおいて流体圧力を制御するとともに
圧力振動に対するバルブ反応安定性を向上させるように
なっている。
【00045】本発明の上記各実施例においては、バネ
68、68’、68’’を省略することができるととも
に、既にここでは引用で述べた前記米国特許第5、61
1、370号に記載のようにスプールを付勢するために
流体圧力を利用することができる。
【00046】この発明の電子変速機の比例可変力ソレ
ノイド流体制御バルブと流体制御装置の特定の好適な実
施例を詳細に図示説明したが、本発明の精神又は範囲を
逸脱することなく改変することができるということを理
解する必要がある。
【00047】
【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの本発明によ
れば、制御流体システムにおいて、特に電子制御式油圧
自動変速機用途に使用する場合において、ノイズに対す
るバルブ反応安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す比例可変力ソレノイド
流体制御バルブの長手方向断面図である。
【図2】この発明の他の第1の実施例を示す比例可変力
ソレノイド流体制御バルブの長手方向断面図である。
【図3】この発明の他の第2の実施例を示す比例可変力
ソレノイド流体制御バルブの長手方向断面図である。
【符号の説明】
10 比例可変力ソレノイド流体制御バルブ 12 バルブ部材 14 ソレノイド 16 ソレノイドコイル 18 成型プラスチックボビン 18h 拡径環状端部フランジ 19a バルブハウジング又はノズルハウジング 19b ソレノイドハウジング 19f 開口部 20 穿孔 21 ボールバルブケージインサート 21a 弁座 22 接極子 22a 後端部 22b 前端部 23 半硬質真鍮プレート環状リテーナ部材 24 バネ 25 減衰部材 25a 軸線方向シャフト部 25c 外側外周面 25d ディスク部 26 板バネ 27 半硬質真鍮環状リテーナ 34 軸線方向磁化リングマグネット 36 環状窪部 38 ボールバルブ 42 コイルバネ 46 バルブハウジングキャップ又はバルブハウジン
グクロージャ 47 ウエーブワッシャ 52 コネクタ体 54 電気接点 66 通路 67 スプール 67a 半径方向流体通路 67b 長手方向中央通路 67c 前端部 67d 端部 67e 環状スプール制御ランド 67h オリフィスプラグ 67g 通路 68 バネ 72 吸入ポート 73 環状チャンバ 74 第2排出ポート 80 減衰チャンバ 80a チャンバ壁 81 第1排出ポート 83 制御ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディヴィッド エル. セイド アメリカ合衆国 49455 ミシガン州 ノ ース マスケゴン ノース ロバーツ 1909番地 (72)発明者 ディヴィッド エイ. ネズウイック アメリカ合衆国 49435 ミシガン州 マ ーン トゥエンティフォース アヴェニュ ー 11737番地 (72)発明者 ジョン エイ. クルーデン ジュニア アメリカ合衆国 49319 ミシガン州 シ ダー スプリングス ノースランド ドラ イヴ 14808番地

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソレノイドコイルを内蔵したハウジング
    と、前記ソレノイドコイルに印加した電流に応じて移動
    可能な接極子と、ソレノイドコイル電流に対するバルブ
    流体圧力反応を設定する方向に前記接極子を付勢する手
    段と、前記接極子と一緒に移動すべく前記接極子と協働
    する減衰部材であって、流体制御システム中の圧力振動
    によって生じた非線形バルブ反応を低減させるべく前記
    ハウジング中の流体減衰チャンバ中に受け入れられる前
    記減衰部材とを具備することを特徴とする接極子減衰式
    比例可変力ソレノイド流体制御バルブ。
  2. 【請求項2】 前記減衰部材を前記接極子の前端部に連
    結したことを特徴とする請求項1に記載の接極子減衰式
    比例可変力ソレノイド流体制御バルブ。
  3. 【請求項3】 前記減衰部材は、前記接極子と分離する
    とともに、前記接極子の前端部に係合されることを特徴
    とする請求項1に記載の接極子減衰式比例可変力ソレノ
    イド流体制御バルブ。
  4. 【請求項4】 前記減衰部材の前記前端部中にカップ状
    のキャビティを有することを特徴とする請求項2又は請
    求項3に記載の接極子減衰式比例可変力ソレノイド流体
    制御バルブ。
  5. 【請求項5】 前記減衰チャンバを、流体制御バルブが
    常駐するノズルハウジング中に区画したことを特徴とす
    る請求項1に記載の接極子減衰式比例可変力ソレノイド
    流体制御バルブ。
  6. 【請求項6】 前記減衰チャンバを流体排出ポートに近
    設したことを特徴とする請求項1に記載の接極子減衰式
    比例可変力ソレノイド流体制御バルブ。
  7. 【請求項7】 前記接極子のディスクは、前記接極子に
    磁束を送り込むために透磁性材料で作られたことを特徴
    とする請求項1に記載の接極子減衰式比例可変力ソレノ
    イド流体制御バルブ。
  8. 【請求項8】 前記接極子ディスクが鋼鉄で作られたこ
    とを特徴とする請求項6に記載の接極子減衰式比例可変
    力ソレノイド流体制御バルブ。
  9. 【請求項9】 制御流体システム又は制御流体回路中の
    電気的ノイズ、機械的ノイズ、及び/又は油圧ノイズに
    よって生じた圧力振動を低減させるべく、前記減衰部材
    の断面積と、前記減衰部材の外周と前記減衰チャンバの
    協働壁との間の間隙と、を選択し、これによってバルブ
    反応安定性を向上させたことを特徴とする請求項1に記
    載の接極子減衰式比例可変力ソレノイド流体制御バル
    ブ。
  10. 【請求項10】 前記減衰部材の外周と、前記減衰チャ
    ンバの壁と、の間に0.0003平方インチ乃至0.0
    004平方インチの範囲内の減衰領域を有する請求項1
    に記載の接極子減衰式比例可変力ソレノイド流体制御バ
    ルブ。
  11. 【請求項11】 接極子を移動させるべく比例可変力ソ
    レノイド流体制御バルブのソレノイドコイルに印加され
    る電流に応じて流体制御システム中の流体圧力を比例可
    変力ソレノイド流体制御バルブで制御する方法におい
    て、前記流体制御システム中の圧力振動によって生じた
    非線形バルブ反応を低減させるべく協働流体減衰チャン
    バ中にて減衰部材を前記接極子の前端部と一緒に移動さ
    せることを含むことを特徴とする比例可変力ソレノイド
    流体制御バルブによる流体制御システム中の流体圧力制
    御方法。
  12. 【請求項12】 前記減衰部材は、前記接極子の前記前
    端部に固定的に連結することによって前記接極子と一緒
    に移動することを特徴とする請求項11に記載の比例可
    変力ソレノイド流体制御バルブによる流体制御システム
    中の流体圧力制御方法。
  13. 【請求項13】 前記減衰部材は、前記接極子から分離
    するとともに、前記接極子と一緒に移動すべく前記接極
    子の前記前端部に接触することを特徴とする請求項11
    に記載の比例可変力ソレノイド流体制御バルブによる流
    体制御システム中の流体圧力制御方法。
  14. 【請求項14】 ソレノイドコイルを内蔵したハウジン
    グと、前記ソレノイドコイルに印加した電流に応じて移
    動可能な接極子と、ソレノイドコイル電流に対するバル
    ブ流体圧力反応を設定する方向に前記接極子を付勢する
    手段と、前記接極子と一緒に移動すべく前記接極子と協
    働する円柱形の減衰部材であって、前記ハウジング中の
    円筒形流体減衰チャンバ中に受け入れられる前記減衰部
    材と、を具備するとともに、流体制御システム中の圧力
    振動によって生じた非線形バルブ反応を低減させるのに
    有効な前記減衰部材の断面積と、前記減衰部材と前記減
    衰チャンバの協働壁との間の間隙との選択を行うことを
    特徴とする接極子減衰式比例可変力ソレノイド流体制御
    バルブ。
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