JP4775362B2 - Spool valve - Google Patents
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Description
本発明は、オイルの切替えや、流量調整、圧力調整を行うスプール弁に関し、排出ポートと容積変動室とを排出シールランドが区画する構造を採用するスプール弁に関するものである。 The present invention relates to a spool valve that performs oil switching, flow rate adjustment, and pressure adjustment, and relates to a spool valve that employs a structure in which a discharge seal land defines a discharge port and a volume variation chamber.
〔従来の技術〕
従来技術の一例として、排出ポートと容積変動室とを排出シールランドが区画する構造を採用するスプール弁と、このスプール弁を駆動する電磁アクチュエータとを結合してなる電磁油圧制御弁が知られている(例えば、特許文献1参照)。
従来技術の電磁油圧制御弁を、図4を参照して説明する。なお、各名称の符号は、後述する実施例と共通符号としている。
[Conventional technology]
As an example of the prior art, there is known an electromagnetic hydraulic control valve formed by combining a spool valve that adopts a structure in which a discharge seal land defines a discharge port and a volume variation chamber, and an electromagnetic actuator that drives the spool valve. (For example, refer to Patent Document 1).
A conventional electromagnetic hydraulic control valve will be described with reference to FIG. In addition, the code | symbol of each name is made into the common code | symbol with the Example mentioned later.
図4の電磁油圧制御弁は、自動変速機の油圧制御を行うN/O(ノーマリ・オープン)タイプの三方電磁弁である。具体的に、スプール弁1は、三方弁構造を採用しており、先端側容積変動室Aにはスプール4を開弁方向(入力シールランド14が入力ポート7を開き、排出シールランド15が排出ポート9を閉じる方向:図示右側)へ付勢するリターンスプリング5が配置されている。そして、電磁アクチュエータ2のOFF時には、リターンスプリング5の付勢力によりスプール4が開弁方向(図示右側)に位置して排出シールランド15が排出ポート9を閉塞し、入力ポート7と出力ポート8が連通する。
The electromagnetic hydraulic control valve in FIG. 4 is an N / O (normally open) type three-way electromagnetic valve that performs hydraulic control of an automatic transmission. Specifically, the spool valve 1 employs a three-way valve structure, and the spool 4 is opened in the tip side volume fluctuation chamber A (the
〔従来技術の不具合〕
スプール4は、入力シールランド14、排出シールランド15、F/B(フィードバック)ランド16を備えており、各ランド14〜16はバルブハウジング3(スリーブ等)の内周面において軸方向へ摺動する。
各ランド14〜16とバルブハウジング3との摺動面は、摺動隙間を介してオイルが導かれることで潤滑される。具体的に、入力シールランド14とバルブハウジング3との摺動面、およびF/Bランド16とバルブハウジング3との摺動面には、油圧差によってオイルが導かれて積極的に潤滑される。
しかし、排出シールランド15は、外部に連通する排出ポート9と、先端側ドレンポート11を介して外部に連通する先端側容積変動室Aとを区画シールするものであるため、この区画シール範囲における排出シールランド15とバルブハウジング3の摺動面には油圧差が生じない(あるいは油圧差が生じても油圧差が小さい)。そのため、上記区画シール範囲における排出シールランド15とバルブハウジング3との摺動面には積極的なオイル供給がなされず、結果的に潤滑不足になり易い。
なお、以下では、排出ポート9と先端側容積変動室Aとを区画する排出シールランド15とバルブハウジング3との摺動面(上記区画シール範囲における摺動面)を「無圧差摺動面α」と称して説明する。
[Problems with conventional technology]
The spool 4 includes an
The sliding surfaces between the
However, the discharge seal land 15 partitions and seals the
In the following description, the sliding surface (the sliding surface in the partition seal range) between the
具体的に、各ランド14〜16の外周面には、環状溝22が形成されており、各ランド14〜16の移動により環状溝22に溜まったオイルを各摺動面に供給して油膜を発生させ、摺動抵抗を低減させることが行われている。しかし、上述したように、無圧差摺動面αには油圧差が生じないため、排出シールランド15の環状溝22へのオイルが積極的に供給されない。この結果、排出シールランド15に環状溝22を設けても、潤滑性の向上が期待できない。
Specifically, an
特に、図4に示すように、先端側容積変動室Aにリターンスプリング5が配置される構造では、排出シールランド15がリターンスプリング5から偏荷重(径方向に向かう荷重:リターンスプリング5はスプール4を軸方向へ付勢するように設計されるが偏荷重はゼロになることはない)を受ける。これによって、排出シールランド15は、偏荷重を受けて摺動することになって無圧差摺動面αにおいて油膜切れが発生し易くなるとともに、偏荷重によって摺動抵抗が大きくなる。
そこで、無圧差摺動面αには、他のランド14、16の摺動面より大きな潤滑性が求められるが、上述したように無圧差摺動面αには油圧差が生じず、積極的なオイルの供給がなされないため、偏荷重による摺動抵抗の増加を抑えることができず、その結果、スプール4の動きがスムーズでなくなり、応答性の悪化、ヒステリシスの増加、油圧スティックの発生などの不具合が生じてしまう。
In particular, as shown in FIG. 4, in the structure in which the
Therefore, the non-pressure difference sliding surface α is required to have greater lubricity than the sliding surfaces of the
さらに近年では、自動変速機の変速応答性を高める目的で、電磁アクチュエータ2の駆動力を高める要求があり、それに伴いリターンスプリング5の付勢力(バネ荷重)も大きくなっている。このため、排出シールランド15に掛かる偏荷重がさらに大きくなる傾向にある。
しかし、上述したように無圧差摺動面αには油圧差が生じず、積極的なオイルの供給がなされないため、リターンスプリング5の強化に伴う偏荷重の増加によってさらに油膜切れと、摺動抵抗の増加を招くことになり、応答性の悪化、ヒステリシスの増加、油圧スティックの発生を招いてしまう。
However, as described above, there is no hydraulic pressure difference on the non-pressure differential sliding surface α, and no positive oil is supplied. Therefore, an increase in the offset load accompanying the strengthening of the
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、無圧差摺動面の潤滑性を、シンプルな構造によって高めることのできるスプール弁の提供にある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a spool valve that can enhance the lubricity of the non-pressure difference sliding surface with a simple structure.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載のスプール弁は、排出ポートのオイルがオイル溝を通じて無圧差摺動面の内部に積極的に導かれる。あるいは、容積変動室のオイルがオイル溝を通じて無圧差摺動面の内部に積極的に導かれる。
このように、無圧差摺動面にオイル溝を設けるというシンプルな構造を追加するだけで、無圧差摺動面の潤滑性が高まり、排出シールランドの摺動抵抗を小さくできる。この結果、スプールの動きをスムーズにすることができ、スプール弁の応答性を向上させることができるとともに、ヒステリシスを減少させることができ、さらには油圧スティックの発生を防ぐことができる。
[Means of Claim 1]
In the spool valve according to the first aspect, the oil in the discharge port is positively guided to the inside of the non-pressure difference sliding surface through the oil groove. Alternatively, the oil in the volume variation chamber is positively guided into the non-pressure difference sliding surface through the oil groove.
Thus, by simply adding an oil groove on the non-pressure difference sliding surface, the lubricity of the non-pressure difference sliding surface can be increased and the sliding resistance of the discharge seal land can be reduced. As a result, the movement of the spool can be made smooth, the responsiveness of the spool valve can be improved, the hysteresis can be reduced, and the occurrence of a hydraulic stick can be prevented.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載のスプール弁の容積変動室には、排出シールランドが排出ポートを閉じる方向へスプールを付勢するリターンスプリングが配置されている。これにより、排出シールランドがリターンスプリングから偏荷重を受けて、排出シールランドが無圧差摺動面に押し付けられる力が発生する。
しかるに、無圧差摺動面の内部には、オイル溝により積極的にオイルが導かれるため、排出シールランドが偏荷重を受けて摺動しても無圧差摺動面における油膜切れの発生が防がれ、偏荷重による摺動抵抗の増加が抑えられる。
特に、リターンスプリングのバネ荷重の増加に伴う偏荷重の増加を受けても、オイル溝によって無圧差摺動面にオイルが積極的に導かれることで、無圧差摺動面における油膜切れの発生が防がれ、偏荷重による摺動抵抗の増加を抑えることができる。
このように、リターンスプリングの偏荷重が与えられても、無圧差摺動面における摺動抵抗の増加を抑えることができ、スプールの動きをスムーズにすることができる。即ち、スプール弁の応答性を向上させることができるとともに、ヒステリシスを減少させることができ、さらには油圧スティックの発生を防ぐことができる。
[Means of claim 2]
A return spring that biases the spool in a direction in which the discharge seal land closes the discharge port is disposed in the volume variation chamber of the spool valve according to claim 2. As a result, the discharge seal land receives an offset load from the return spring, and a force is generated that presses the discharge seal land against the non-pressure difference sliding surface.
However, since oil is actively guided inside the non-pressure differential sliding surface by the oil groove, oil film breakage on the non-pressure differential sliding surface is prevented even if the discharge seal land slides under an uneven load. It is possible to suppress an increase in sliding resistance due to peeling and uneven load.
In particular, even when the unbalanced load increases due to the increase in the spring load of the return spring, oil is actively guided to the non-pressure differential sliding surface by the oil groove, so that an oil film breakage occurs on the non-pressure differential sliding surface. Thus, an increase in sliding resistance due to an uneven load can be suppressed.
In this way, even if an uneven load is applied to the return spring, an increase in sliding resistance on the non-pressure difference sliding surface can be suppressed, and the spool can be moved smoothly. That is, the responsiveness of the spool valve can be improved, the hysteresis can be reduced, and the occurrence of a hydraulic stick can be prevented.
〔請求項3の手段〕
請求項3に記載のスプール弁は、リターンスプリングの付勢力により排出ポートを閉じるN/Oタイプの三方弁である。
これにより、N/Oタイプの三方弁を成すスプール弁において、無圧差摺動面における摺動抵抗の増加を抑えることができ、スプールの動きをスムーズにすることができる。
[Means of claim 3]
The spool valve according to
Thereby, in the spool valve which constitutes an N / O type three-way valve, an increase in sliding resistance on the non-pressure difference sliding surface can be suppressed, and the movement of the spool can be made smooth.
〔請求項4の手段〕
請求項4に記載のスプール弁の排出シールランドは、無圧差摺動面の移動範囲における外周面に全周に亘る環状溝を備え、オイル溝が環状溝と連通する。
これにより、オイル溝により導かれたオイルが無圧差摺動面を摺動する排出シールランドの全周に供給されることになり、無圧差摺動面における摺動抵抗の増加をより確実に抑えることができる。
[Means of claim 4]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a discharge seal land for a spool valve including an annular groove on the outer peripheral surface in the movement range of the non-pressure differential sliding surface, and the oil groove communicates with the annular groove.
As a result, the oil guided by the oil groove is supplied to the entire circumference of the discharge seal land that slides on the non-pressure differential sliding surface, and the increase in sliding resistance on the non-pressure differential sliding surface is more reliably suppressed. be able to.
〔請求項5の手段〕
請求項5に記載のスプール弁におけるオイル溝は、バルブハウジングの内周面または排出シールランドの外周面の少なくとも一方に形成される。
[Means of claim 5]
The oil groove in the spool valve according to
〔請求項6の手段〕
請求項6に記載のスプール弁におけるオイル溝は、螺旋状に形成される。
これにより、排出シールランドに例え環状溝が設けられていなくても、無圧差摺動面を摺動する排出シールランドの全周にオイルが供給されることになり、無圧差摺動面における摺動抵抗の増加をより確実に抑えることができる。
[Means of claim 6]
The oil groove in the spool valve according to claim 6 is formed in a spiral shape.
As a result, even if the discharge seal land is not provided with an annular groove, oil is supplied to the entire circumference of the discharge seal land that slides on the non-pressure difference sliding surface. The increase in dynamic resistance can be suppressed more reliably.
〔請求項7の手段〕
請求項7に記載のスプール弁におけるオイル溝は、排出ポートと容積変動室とを連通する。
これにより、排出ポートのオイル、または容積変動室のオイルの少なくとも一方が、オイル溝を通じて無圧差摺動面の内部に積極的に導かれることになり、無圧差摺動面における摺動抵抗の増加をより確実に抑えることができる。
[Means of Claim 7]
The oil groove in the spool valve according to
As a result, at least one of the oil in the discharge port or the oil in the volume variation chamber is actively guided to the inside of the non-pressure differential sliding surface through the oil groove, and the sliding resistance on the non-pressure differential sliding surface is increased. Can be suppressed more reliably.
〔請求項8の手段〕
請求項8に記載のスプール弁のスプールは、磁力を発生するコイル、軸方向へ摺動自在に支持されたプランジャ、コイルの発生する磁力によりプランジャを軸方向に磁気吸引する吸引ステータを備える電磁アクチュエータによって駆動される。
これにより、電磁スプール弁において、無圧差摺動面における摺動抵抗の増加を抑えることができ、スプールの動きをスムーズにすることができる。
[Means of Claim 8]
The spool of the spool valve according to
Thereby, in the electromagnetic spool valve, an increase in sliding resistance on the non-pressure difference sliding surface can be suppressed, and the movement of the spool can be made smooth.
最良の形態のスプール弁は、外部にオイルを排出するための排出ポートが形成されたバルブハウジングと、このバルブハウジングの内周面において軸方向へ摺動自在に支持され、排出ポートの開閉を行う円柱形状を呈した排出シールランドを有したスプールとを備え、このスプールは、アクチュエータにより直接、あるいはスプール弁の内部の油圧室に与えられる油圧によって駆動される。
このスプール弁は、バルブハウジング内に形成されて外部と呼吸路を介して連通する容積変動室と、排出ポートとを、排出シールランドが区画するものであり、排出ポートと容積変動室とを区画する無圧差摺動面は、排出ポートのオイルを無圧差摺動面の内部に導く、あるいは容積変動室のオイルを無圧差摺動面の内部に導くオイル溝を備える。
The best form spool valve is supported by a valve housing in which a discharge port for discharging oil to the outside is formed, and is slidably supported in the axial direction on the inner peripheral surface of the valve housing, and opens and closes the discharge port. And a spool having a discharge seal land having a cylindrical shape. The spool is driven directly by an actuator or by hydraulic pressure applied to a hydraulic chamber inside the spool valve.
This spool valve is formed in a valve housing and communicates with the outside through a breathing path and a volume change chamber, and a discharge port, and a discharge seal land defines the discharge port and the volume change chamber. The non-pressure differential sliding surface includes an oil groove that guides oil in the discharge port to the inside of the non-pressure differential sliding surface or guides oil in the volume changing chamber to the inside of the non-pressure differential sliding surface.
自動変速機の油圧制御装置に搭載される電磁油圧制御弁に、本発明を適用した実施例1を、図1を参照して説明する。
先ず、油圧制御装置の要部を説明する。
自動変速機は、車両走行用の出力を発生するエンジンの出力回転比の変更、回転方向の変更、トルクコンバータのロックアップ、車種に応じて2輪と4輪の切替等を行うものであり、これらの切替を行うために複数の摩擦係合装置(油圧クラッチ、油圧ブレーキ等)を搭載するとともに、各摩擦係合装置の係脱を車両走行状態(乗員の運転状況を含む)に応じてコントロールする油圧制御装置を搭載する。
A first embodiment in which the present invention is applied to an electromagnetic hydraulic control valve mounted on a hydraulic control device of an automatic transmission will be described with reference to FIG.
First, the main part of the hydraulic control device will be described.
The automatic transmission changes the output rotation ratio of the engine that generates the output for driving the vehicle, changes the rotation direction, locks up the torque converter, switches between two wheels and four wheels depending on the vehicle type, etc. In order to perform these switching operations, a plurality of friction engagement devices (hydraulic clutch, hydraulic brake, etc.) are installed, and the engagement / disengagement of each friction engagement device is controlled according to the vehicle running state (including the driving situation of the occupant). A hydraulic control device is installed.
各摩擦係合装置は、摩擦係合部(多板等)と、この摩擦係合部の係脱を行う油圧アクチュエータとから構成されるものであり、油圧制御装置は、各油圧アクチュエータの供給油圧を制御するために複数の油圧制御弁を搭載する。
ここで、油圧制御弁は、調圧弁と電磁アクチュエータを組み合わせた1つの電磁油圧制御弁によって油圧アクチュエータの供給油圧を制御するダイレクト制御タイプと、メイン調圧弁と、メイン調圧弁をパイロットバルブ(メイン調圧弁を油圧駆動する電磁油圧制御弁)で制御するパイロット制御タイプとがある。以下では、説明のための一例としてダイレクト制御タイプに本発明を適用する例を示すが、本発明をパイロットバルブ(ダイレクト制御タイプの電磁油圧制御弁と基本構造が同じタイプのもの)に適用するものであっても良い。
Each friction engagement device is composed of a friction engagement portion (multi-plate, etc.) and a hydraulic actuator that engages and disengages the friction engagement portion. The hydraulic control device is a hydraulic pressure supplied to each hydraulic actuator. A plurality of hydraulic control valves are installed to control the engine.
Here, the hydraulic control valve is a direct control type in which the hydraulic pressure supplied to the hydraulic actuator is controlled by one electromagnetic hydraulic control valve that combines the pressure regulating valve and the electromagnetic actuator, the main pressure regulating valve, and the main pressure regulating valve as a pilot valve (main regulating valve). There is a pilot control type that is controlled by an electromagnetic hydraulic control valve that hydraulically drives the pressure valve. In the following, an example in which the present invention is applied to a direct control type is shown as an example for explanation, but the present invention is applied to a pilot valve (the same type as the direct control type electromagnetic hydraulic control valve). It may be.
実施例1に示す電磁油圧制御弁は、調圧弁の機能を果たすスプール弁1と、電磁アクチュエータ2とを組み合わせたものであり、通電停止時に出力油圧が最大となるN/Oタイプである。
スプール弁1は、バルブハウジング3(筒状のスリーブ、あるいは油圧サーキットを形成するサーキットハウジング)と、油圧ポートの切替えを行うスプール4と、スプール4を開弁方向(図示右側)へ付勢するリターンスプリング5とを備える。
電磁アクチュエータ2は、図示しない電子制御装置(AT−ECU)から与えられる駆動電流(通電量)に応じてスプール4に閉弁方向(図示左側)の軸力を与える。
The electromagnetic hydraulic control valve shown in the first embodiment is a combination of a spool valve 1 that functions as a pressure regulating valve and an electromagnetic actuator 2, and is an N / O type in which the output hydraulic pressure becomes maximum when energization is stopped.
The spool valve 1 includes a valve housing 3 (a cylindrical sleeve or a circuit housing that forms a hydraulic circuit), a spool 4 that switches a hydraulic port, and a return that biases the spool 4 in the valve opening direction (right side in the drawing). And a
The electromagnetic actuator 2 applies an axial force in the valve closing direction (left side in the figure) to the spool 4 in accordance with a drive current (energization amount) given from an electronic control unit (AT-ECU) (not shown).
バルブハウジング3には、油圧サーキットを形成するサーキットハウジングである場合と、サーキットハウジング内に挿入される略円筒形状を呈するスリーブである場合とがあり、この実施例では、バルブハウジング3がサーキットハウジングに挿入される独立したスリーブとして設けられる例を示すが、バルブハウジング3がサーキットハウジングによって設けられるものであっても良い。
The
バルブハウジング3には、スプール4を軸方向へ摺動自在に支持する挿通穴6、オイルポンプ(図示しない油圧発生手段)から油路等を介してオイルの供給を受ける入力ポート7、摩擦係合装置(具体的には、油圧アクチュエータの油圧サーボ室)に油路等を介して連通する出力ポート8、低圧側(オイルパン内)に連通する排出ポート9が形成されている。
ここで、バルブハウジング3の内部両端には、スプール4の移動により容積が変動する容積変動室が形成され、図1左側(反電磁アクチュエータ2側)の容積変動室を先端側容積変動室Aと称し、図1右側(電磁アクチュエータ2側)の容積変動室を後端側容積変動室Bと称して説明する。
先端側容積変動室Aは、後述する調整ネジ21の中心部に形成された先端側ドレンポート11を介して低圧側(オイルパン内)に連通し、後端側容積変動室Bはバルブハウジング3に形成された後端側ドレンポート12を介して低圧側(オイルパン内)に連通する。
The
Here, a volume fluctuation chamber whose volume fluctuates due to the movement of the spool 4 is formed at both ends of the
The front end side volume fluctuation chamber A communicates with the low pressure side (in the oil pan) via a front end
入力ポート7、出力ポート8、排出ポート9、後端側ドレンポート12等のオイルポートは、バルブハウジング3の側面に形成されており、図1左側から右側に向けて、排出ポート9、出力ポート8、入力ポート7、F/B(フィードバック)ポート13、後端側ドレンポート12が形成されている。ここで、F/Bポート13は、出力ポート8と連通して、出力圧に応じたF/B油圧をスプール4に発生させるものである。なお、この実施例1では、先端側ドレンポート11を後述する調整ネジ21の中心に形成する例を示すが、先端側ドレンポート11をバルブハウジング3の側面に形成するものであっても良い。
Oil ports such as the
スプール4は、挿通穴6内において軸方向へ摺動自在に支持されるものであり、入力ポート7の開度調整を行う入力シールランド14、排出ポート9の開度調整を行う排出シールランド15、および入力シールランド14より小径のF/Bランド16を有する。そして、入力シールランド14と排出シールランド15の間に分配室17を形成し、入力シールランド14とF/Bランド16の間にF/B室18を形成する。
The spool 4 is supported in the insertion hole 6 so as to be slidable in the axial direction, and an
排出シールランド15は、排出ポート9の開閉を行う他に、排出ポート9(具体的には、バルブハウジング3内において排出ポート9と連通する環状空間)と先端側容積変動室Aの間を区画シールするものであり、排出ポート9と先端側容積変動室Aとを区画する排出シールランド15とバルブハウジング3との摺動面が、この実施例1における無圧差摺動面αである。
一方、F/Bランド16は、F/B室18と後端側容積変動室Bの間を区画シールするものである。
In addition to opening and closing the
On the other hand, the F /
F/Bランド16のランド径は、入力シールランド14のランド径より小径に設けられている。このため、F/B室18に印加される油圧(出力圧)が大きくなるに従って入力シールランド14とF/Bランド16のランド差による差圧により、スプール4にはリターンスプリング5のバネ荷重に抗する軸力(図1左向きの力)が発生する。これによって、スプール4の変位が安定し、入力圧の変動により出力圧が変動するのを防ぐことができる。
The land diameter of the F /
リターンスプリング5は、スプール4を開弁側(入力側シール長が短くなって出力圧が高くなる側:この実施例では図1右側)に付勢する筒状に螺旋形成された圧縮コイルスプリングである。
バルブハウジング3の図1左端部には、調整ネジ21が螺合されており、この調整ネジ21とスプール4との間の先端側容積変動室A(バネ室)にリターンスプリング5が圧縮された状態で配置され、調整ネジ21の螺合量(ねじ込み量)によりリターンスプリング5による「バネ開弁力(バネ荷重)」が調整できるようになっている。
なお、スプール4は、リターンスプリング5による「バネ開弁力」と、F/B室18によって生じる「F/B閉弁力」と、電磁アクチュエータ2による「駆動閉弁力」とが釣り合う位置で静止可能なものである。
The
An
The spool 4 is at a position where the “spring valve opening force” generated by the
電磁アクチュエータ2は、通電量に応じた起磁力により、スプール4を直接駆動して、スプール4を閉弁方向へ変位させる駆動手段であり、通電により起磁力を発生するコイル、コイルの磁束ループを形成する固定磁気回路(ステータおよびヨーク)、および磁力によってスプール4に閉弁方向の変位力を与えるプランジャ(ムービングコア)等よりなる。
この電磁アクチュエータ2は、図示しない電子制御装置(AT−ECU)によって制御される。この電子制御装置は、デューティ比制御によって電磁アクチュエータ2へ与える駆動電流を制御するものであり、コイルへの通電量を制御することによって、リターンスプリング5の「バネ開弁力」およびF/B室18による「F/B閉弁力」に抗する「駆動閉弁力」をスプール4に与え、スプール4の軸方向位置を変位させることで、出力ポート8の出力油圧をコントロールする。
The electromagnetic actuator 2 is a drive means for directly driving the spool 4 by a magnetomotive force according to the energization amount and displacing the spool 4 in the valve closing direction. It consists of a fixed magnetic circuit (stator and yoke) to be formed, a plunger (moving core) that applies a displacement force in the valve closing direction to the spool 4 by magnetic force, and the like.
The electromagnetic actuator 2 is controlled by an electronic control device (AT-ECU) (not shown). This electronic control device controls the drive current applied to the electromagnetic actuator 2 by duty ratio control, and controls the “spring opening force” of the
次に、実施例1の特徴技術を説明する。
各ランド14〜16とバルブハウジング3との摺動面は、摺動隙間を介してオイルが導かれることで潤滑される。具体的に、この実施例1では、各ランド14〜16の外周面に環状溝22が形成されており、各ランド14〜16の移動により環状溝22のオイルが各摺動面に供給されて油膜を形成させ、摺動抵抗が低減するように設けられている。
Next, a feature technique of the first embodiment will be described.
The sliding surfaces between the
ここで、入力シールランド14とバルブハウジング3との摺動面、およびF/Bランド16とバルブハウジング3との摺動面には、油圧差によってオイルが導かれて積極的に潤滑される。
しかし、排出シールランド15は、オイルパン内に連通する排出ポート9と、オイルパン内に連通する先端側容積変動室Aとを区画するものであるため、無圧差摺動面αには油圧差が生じない(あるいは油圧差が生じても油圧差が小さい)。そのため、無圧差摺動面αには積極的なオイル供給がなされず、結果的に潤滑不足になり易い。
特に、この実施例1では、先端側容積変動室A内にリターンスプリング5が配置され、排出シールランド15がリターンスプリング5から偏荷重を受け、排出シールランド15が偏荷重によってバルブハウジング3に押し付けられて摺動するため、無圧差摺動面αにおいて油膜切れが発生し易くなるとともに、偏荷重によって摺動抵抗が大きくなる。
Here, oil is guided and actively lubricated to the sliding surface between the
However, since the
In particular, in the first embodiment, the
上記の不具合を解決するため、この実施例1の無圧差摺動面α(排出ポート9と先端側容積変動室Aとを区画する排出シールランド15とバルブハウジング3との摺動面)には、排出ポート9のオイルを無圧差摺動面αの軸方向の内部に導くことができ、且つ先端側容積変動室Aのオイルを無圧差摺動面αの軸方向の内部に導くことができるオイル溝23が設けられている。
具体的に、この実施例1のオイル溝23は、排出シールランド15の外周面に形成された軸方向に延びる1つまたは複数(コスト的な制約がなければ多い方が好ましい)の溝であり、排出シールランド15の摺動範囲において常に排出ポート9(具体的には、バルブハウジング3内において排出ポート9と連通する環状空間)と先端側容積変動室Aとを連通するように設けられ、排出シールランド15に形成された環状溝22とも連通する。
In order to solve the above problem, the non-pressure difference sliding surface α (the sliding surface between the
Specifically, the
オイル溝23は、排出ポート9のオイルや先端側容積変動室Aのオイルを無圧差摺動面αに導くことができる断面形状や断面積であれば良く、オイル溝23の数、断面形状、断面積は制約を受けない。具体的に、排出ポート9と先端側容積変動室Aは、ともにオイルパン内に通じる低圧空間であるため、オイル溝23によって排出ポート9と先端側容積変動室Aとの連通度合が大きくなっても問題がない。
しかし、出力ポート8(具体的には分配室17)と排出ポート9とが、オイル溝23を介して連通しないようにオイル溝23を形成する必要がある。このため、オイル溝23は、排出シールランド15の図示右側には形成されないものであり、排出シールランド15の軸方向の中間部から図示左端まで形成されている。
The
However, it is necessary to form the
この実施例1における電磁油圧制御弁は、上述したように、排出シールランド15の外周面に、排出ポート9のオイル、および先端側容積変動室Aのオイルを無圧差摺動面αの内部へ導くオイル溝23を備えている。
これにより、排出シールランド15がリターンスプリング5から偏荷重を受けて、排出シールランド15が無圧差摺動面αに押し付けられて摺動しても、排出ポート9のオイルおよび先端側容積変動室Aのオイルが、オイル溝23を通じて無圧差摺動面αの内部に積極的に導かれるため、無圧差摺動面αにおける油膜切れの発生が防がれることになり、偏荷重による摺動抵抗の増加が抑えられる。
In the electromagnetic hydraulic control valve according to the first embodiment, as described above, the oil in the
As a result, even if the
これにより、電磁油圧制御弁の応答性の向上に伴ってリターンスプリング5のバネ荷重が増加し、その結果、偏荷重が増加して排出シールランド15が強く無圧差摺動面αに押し付けられて摺動しても、オイル溝23によって無圧差摺動面αにオイルが積極的に導かれることで、無圧差摺動面αの潤滑性が高められ、油膜切れの発生が防がれ、偏荷重による摺動抵抗の増加を抑えることができる。
このように、無圧差摺動面αにオイル溝23を設けるというシンプルな構造を追加するだけで、スプール4の動きをスムーズにすることができ、電磁油圧制御弁の応答性を向上させることができるとともに、ヒステリシスを減少させることができ、さらには油圧スティックの発生を防ぐことができる。即ち、電磁油圧制御弁の性能向上および信頼性向上を図ることができる。
As a result, the spring load of the
Thus, the addition of the simple structure of providing the
一方、この実施例1では、オイル溝23を排出シールランド15の外周面に形成したため、オイル溝23の加工を容易に実施することができる。
また、オイル溝23を軸方向に沿って形成したため、オイル溝23が無圧差摺動面αの端部(段差部)に引っ掛かる不具合が生じない。
さらに、オイル溝23の数を増やすことで、偏荷重を受けてバルブハウジング3に押し付けられて摺動する面積を減らすことができ、摺動性の向上が期待できる。
On the other hand, in the first embodiment, since the
Further, since the
Furthermore, by increasing the number of the
実施例2を図2を参照して説明する。なお、以下の実施例において上記実施例1と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の実施例1では、オイル溝23を排出シールランド15の外周面に形成する例を示した。
これに対し、この実施例2は、オイル溝23をバルブハウジング3の内周面(挿通穴6)に設けたものである。
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the following embodiments, the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same functional objects.
In the first embodiment, the example in which the
On the other hand, in the second embodiment, the
具体的に、この実施例2は、排出ポート9と先端側容積変動室Aとの間のバルブハウジング3の内周面にオイル溝23を形成したものであり、このオイル溝23は実施例1と同様、軸方向に延びる1つまたは複数(コスト的な制約がなければ多い方が好ましい)の溝であり、排出シールランド15の外周面に形成された環状溝22と常に連通する。
このように、バルブハウジング3の内周面にオイル溝23を設けても、実施例1と同様の効果を得ることができる。
Specifically, in the second embodiment, an
Thus, even if the
実施例3を図3を参照して説明する。
上記の実施例1、2では、オイル溝23を軸方向に沿う直線溝とした例を示した。
これに対し、この実施例3は、オイル溝23を螺旋状に形成したものである。
具体的に、この実施例3は、排出シールランド15の外周に螺旋状のオイル溝23を形成したものであり、実施例1と同様、オイル溝23が出力ポート8(具体的には、入力シールランド14と排出シールランド15との間の分配室17)と連通しないように、排出シールランド15の軸方向の中間部から図示左端まで形成されている。
A third embodiment will be described with reference to FIG.
In the first and second embodiments, the
On the other hand, in the third embodiment, the
Specifically, in the third embodiment, a
このように、オイル溝23を螺旋状に設けても、上記実施例1と同様の効果を得ることができる。
また、オイル溝23を螺旋状に設けることで、無圧差摺動面αを摺動する排出シールランド15の全周にオイルが供給されることになり、排出シールランド15における環状溝22(符号、実施例1参照)を廃止することができる。
Thus, even if the
Further, by providing the
〔変形例〕
上記の実施例では、N/Oタイプの電磁油圧制御弁に本発明を適用する例を示したが、N/C(ノーマリ・クローズ)タイプの電磁油圧制御弁に本発明を適用しても良い。なお、N/Cタイプの電磁油圧制御弁では、排出ポート9および排出シールランド15は電磁アクチュエータ2側に設けられるものであって、無圧差摺動面αは排出ポート9と後端側容積変動室Bの間の摺動面に形成されるため、排出ポート9と後端側容積変動室Bの間の無圧差摺動面αにオイル溝23を設けるものである。
[Modification]
In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the N / O type electromagnetic hydraulic control valve has been shown. However, the present invention may be applied to an N / C (normally closed) type electromagnetic hydraulic control valve. . In the N / C type electromagnetic hydraulic control valve, the
上記の実施例では、オイル溝23が排出ポート9と容積変動室(実施例中、先端側容積変動室A)とを連通する例を示したが、オイル溝23を途中までとして、排出ポート9のオイルを無圧差摺動面αの内部に導く、あるいは容積変動室のオイルを無圧差摺動面αの内部に導くように設けても良い。
上記の実施例では、三方弁構造を採用するスプール弁1の無圧差摺動面αにオイル溝23を設ける例を示したが、開閉弁(二方弁)や四方弁以上の弁構造を採用するスプール弁1の無圧差摺動面αにオイル溝23を設けても良い。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, an example in which the
上記の実施例では、自動変速機の油圧制御装置に用いられる電磁油圧制御弁に本発明を適用する例を示したが、自動変速機以外の他の電磁油圧制御弁に本発明を適用しても良い。具体的には、カムシャフトの進角を可変するVVT(バルブ可変タイミング装置)のOCV(オイル・フロー・コントロール・バルブ)等に本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、スプール弁1を駆動する駆動手段として電磁アクチュエータ2を用いる例を示したが、ピエゾスタック等を用いたピエゾアクチュエータ、油圧、吸気負圧等の流体圧アクチュエータなど、他の駆動手段を用いても良い。
In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the electromagnetic hydraulic control valve used in the hydraulic control device of the automatic transmission has been shown, but the present invention is applied to other electromagnetic hydraulic control valves other than the automatic transmission. Also good. Specifically, the present invention may be applied to an OCV (oil flow control valve) of a VVT (valve variable timing device) that varies the advance angle of the camshaft.
In the above embodiment, an example in which the electromagnetic actuator 2 is used as the driving means for driving the spool valve 1 has been described. However, other driving methods such as a piezo actuator using a piezo stack or the like, a fluid pressure actuator such as hydraulic pressure or intake negative pressure, etc. Means may be used.
1 スプール弁
2 電磁アクチュエータ
3 バルブハウジング
4 スプール
5 リターンスプリング
9 排出ポート
15 排出シールランド
22 環状溝
23 オイル溝
A 先端側容積変動室
α 無圧差摺動面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spool valve 2
Claims (8)
このバルブハウジングの内周面において軸方向へ摺動自在に支持され、前記排出ポートの開閉を行う円柱形状を呈した排出シールランドを有したスプールとを備え、
前記バルブハウジング内に形成されて外部と呼吸路を介して連通する容積変動室と、前記排出ポートとを、前記排出シールランドが区画するスプール弁において、
前記排出ポートと前記容積変動室とを区画する前記排出シールランドと前記バルブハウジングとの無圧差摺動面は、前記排出ポートのオイルを前記無圧差摺動面の内部に導く、あるいは前記容積変動室のオイルを前記無圧差摺動面の内部に導くオイル溝を備えることを特徴とするスプール弁。 A valve housing formed with a discharge port for discharging oil to the outside;
A spool having a discharge seal land in a cylindrical shape that is slidably supported in the axial direction on the inner peripheral surface of the valve housing and opens and closes the discharge port;
In the spool valve that is formed in the valve housing and communicates with the outside through the breathing path, and the discharge port, the spool valve in which the discharge seal land divides the discharge port.
The non-pressure difference sliding surface between the discharge seal land and the valve housing that partitions the discharge port and the volume variation chamber guides oil in the discharge port to the inside of the non-pressure difference sliding surface, or the volume variation A spool valve comprising an oil groove for guiding the oil in the chamber to the inside of the non-pressure differential sliding surface.
前記容積変動室には、前記排出シールランドが前記排出ポートを閉じる方向へ前記スプールを付勢するリターンスプリングが配置されていることを特徴とするスプール弁。 The spool valve according to claim 1, wherein
The spool valve according to claim 1, wherein a return spring that urges the spool in a direction in which the discharge seal land closes the discharge port is disposed in the volume variation chamber.
このスプール弁は、前記リターンスプリングの付勢力により前記排出ポートを閉じるノーマリ・オープン・タイプの三方弁であることを特徴とするスプール弁。 The spool valve according to claim 2,
The spool valve is a normally open type three-way valve that closes the discharge port by the urging force of the return spring.
前記排出シールランドは、前記無圧差摺動面の移動範囲における外周面に全周に亘る環状溝を備え、
前記オイル溝は、前記環状溝と連通することを特徴とするスプール弁。 In the spool valve according to any one of claims 1 to 3,
The discharge seal land includes an annular groove over the entire circumference on the outer peripheral surface in the movement range of the non-pressure difference sliding surface,
The spool valve, wherein the oil groove communicates with the annular groove.
前記オイル溝は、前記バルブハウジングの内周面または前記排出シールランドの外周面の少なくとも一方に形成されることを特徴とするスプール弁。 In the spool valve according to any one of claims 1 to 4,
The spool valve according to claim 1, wherein the oil groove is formed on at least one of an inner peripheral surface of the valve housing and an outer peripheral surface of the discharge seal land.
前記オイル溝は、螺旋状に形成されることを特徴とするスプール弁。 The spool valve according to claim 5,
The spool valve is characterized in that the oil groove is formed in a spiral shape.
前記オイル溝は、前記排出ポートと前記容積変動室とを連通することを特徴とするスプール弁。 The spool valve according to any one of claims 1 to 6,
The spool groove characterized in that the oil groove communicates the discharge port and the volume variation chamber.
前記スプールは、磁力を発生するコイル、軸方向へ摺動自在に支持されたプランジャ、前記コイルの発生する磁力により前記プランジャを軸方向に磁気吸引する吸引ステータを備える電磁アクチュエータによって駆動されることを特徴とするスプール弁。 In the spool valve according to any one of claims 1 to 7,
The spool is driven by an electromagnetic actuator including a coil that generates magnetic force, a plunger that is slidably supported in the axial direction, and a suction stator that magnetically attracts the plunger in the axial direction by the magnetic force generated by the coil. Features a spool valve.
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