JPH048668B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、油圧アクチユエータの制御弁に関す
るものである。

(ロ) 従来の技術 例えば、Ｖベルト式無断変速機では、油圧アク
チユエータであるプーリのシリンダ室の油圧を調
節することにより変速比を制御する。油圧アクチ
ユエータの油圧を制御するために制御弁が用いら
れる。例えば、特開昭59−77155号公報には、こ
のような油圧アクチユエータの制御弁である変速
制御弁が示されている。この変速制御弁は、スプ
ールのランドと端部をテーパ状に縮径させ（すな
わち、円筒状のランドに円すい状の面取りを設け
た形状とし）、この円すい状部と弁穴との間のす
きまを通してプーリシリング室へ供給する油圧を
調節するようにしてある。従つて、油はランドの
円すい状部と弁穴との間の非常に狭いすきまを通
つて流れることになる。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の油圧アクチユエー
タの制御弁には、スプールの円すい状部と弁穴と
のすきまにごみ等の異物がかみ込み、スプールが
円滑に移動しなくなりやすいという問題点があつ
た。すなわち、変速比が一定の場合にはスプール
の位置もほぼ一定であり、油は円すい状部と弁穴
との間の非常に狭いすきまを通つて流れ、油の中
に含まれていたごみ等のすきまの最も狭い部分に
ひつかかつてしまい、次いでスプールがすきまを
通る流れを減少させる方向に移動すると、ごみ等
が断面くさび状のすきまにくい込んでしまう。こ
のため、テーパ状の円すい部を有する制御弁のス
プールは非常に高い頻度でバルブステイツクを発
生する。本発明は、上記のような問題点を解決
し、スプールが円すい状部等を有していてもバリ
ブステイツクが発生せず、しかも油圧制御特性が
影響を受けることのない油圧アクチユエータの制
御弁を得ることを目的としている。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、スプールのランドに円周方向みぞ又
は段差を設けてごみのかみ込みを防止すると共に
バルブボデイ側にみぞを設けて油圧源油圧が流入
する開口の大きさを安定させることにより、上記
問題点を解決する。すなわち、本発明による油圧
アクチユエータの制御弁は、バルブボデイの第１
の壁と第２の壁との間に油圧アクチユエータと連
通する第１ポートが形成され、第１ポートと隣接
する第１の壁側の第２ポートには油圧源油圧が作
用し、第１ポートと隣接する第２の壁側の第３ポ
ートはドレーンされており、スプールのランド
は、第１の壁の第１ポート側の面と第２の壁の第
１ポート側の面との間の寸法にほぼ等しい軸方向
長さを有する円柱状の等径部と、第１の壁の方向
に次第に断面積が減少する縮小部とを有してお
り、等径部と縮小部との間には円周方向みぞ又は
段差が設けられており、第１の壁の第１ポート側
の面には弁穴と交差する所定深さのみぞが設けら
れていることを特徴としている。

(ホ) 作用 上記のような構成とすることにより、第１の壁
の弁穴とランドの縮小部との間のすきまを通つて
油が流れる際に油中に含まれていた前記すきま以
上の大きさのごみ等はすきまを通過できないた
め、油が流れによりランドに円周方向みぞが設け
られている場合は円周方向みぞ内に入り、また段
差が設けられている場合には段差によつて滞留さ
せられる。この状態でスプールが移動したとして
も、円周方向みぞが設けられている場合にはごみ
はみぞ内にあるので、また段差が設けられている
場合にはごみは段差によつて動かされるので、ご
みがくさび状のすきまにくい込むことはない。ま
た、円周方向みぞ内のごみ又は段差によつて滞留
されていたごみは、ランドが第２の壁側に移動し
た際に多量に流れる油によつて洗い流される。従
つて、多量のごみが円周方向みぞ内又は段差の前
にたまることはない。第１の壁の第１ポート側の
面には弁穴と交差する所定深さのみぞが設けられ
ているため、このみぞがない場合には生ずる可能
性のある油圧のステツプ状の変化を防止すること
ができる。すなわち、ランドの等径部と縮小部と
の間に円周方向みぞ又は段差が設けられている場
合には、等径部と縮小部との境界部が第１の壁の
弁穴を通過して第１ポート側に移動した瞬間、油
圧源油圧側の開口の面積が急激に増大し、油圧が
ステツプ状に変化することになる。しかし、本発
明では、第１の壁の第１ポート側の面に弁穴と交
差する所定深さのみぞが設けられているため、等
径部と縮小部との境界が第１の壁の第１ポート側
端面に達する前に第１の壁のみぞによつて通路が
形成され、徐々に油圧が増大していく。従つて、
油圧がステツプ状に急激に増大することを防止す
ることができる。油圧がステツプ状に変化すると
フイードバツク制御を行う場合にハンチングを生
じやすくなる。なお、スプールのランドに円周方
向みぞを設けたものの場合には、円周方向みぞが
第１の壁の端面を通過している場合に開口面積が
ほとんど変化せず、スプールがストロークしてい
るにもかかわらず、油圧がほとんど変化しない領
域を生ずるが、ランドに段差を設けたものの場合
にはスプールのストローク中は常に開口面積が変
化し、上記のように現象は生じない。

(ヘ) 実施例 （第１実施例） 第３図に無段変速機の動力伝達機構を示す。こ
の無段変速機はフルードカツプリング１２、前後
進切換機構１５、Ｖベルト式無段変速機構２９、
差動装置５６等を有しており、エンジン１０の出
力軸１０ａの回転を所定の変速比及び回転方向で
出力軸６６及び６８に伝達することができる。こ
の無段変速機は、フルードカツプリング１２（ロ
ツクアツプ油室１２ａ、ポンプインペラー１２
ｂ、タービンランナ１２ｃ等を有している）、回
転軸１３、駆動軸１４、前後進切換機構１５、駆
動プーリ１６（固定円すい板１８、駆動プーリシ
リンダ室２０（室２０ａ、室２０ｂ）、可動円す
い板２２、みぞ２２ａ等からなる）、遊星歯車機
構１７（サンギア１９、ピニオンギア２１、ピニ
オンギア２３、ピニオンキヤリア２５、インター
ルギア２７等から成る）、Ｖベルト２４、従動プ
ーリ２６（固定円すい板３０、従動プーリシリン
ダ室３２、可動円すい板３４等がら成る）、従動
軸２８、前進用クラツチ４０、駆動ギア４６、ア
イドラギア４８、後進用ブレーキ５０、アイドラ
軸５２、ピニオンギア５４、フアイナルギア４
４、ピニオンギア５８、ピニオンギア６０、サイ
ドギア６２、サイドギア６４、出力軸６６、出力
軸６８などから構成されているが、これらについ
て詳細な説明は省略する。なお、説明を省略した
部分の構成については本出願人の出願に係る特願
昭59−226706号に記載されている。

第４図に無段変速機の油圧制御装置を示す。こ
の油圧制御装置は、オイルポンプ１０１、ライン
圧調圧弁１０２、マニアル弁１０４、調整圧切換
弁１０８、変速モータ（ステツプモータ）１１
０、変速操作機構１１２、スロツトル弁１１４、
一定圧調圧弁１１６、電磁弁１１８、カツプリン
グ圧調圧弁１２０、ロツクアツプ制御弁１２２等
を有しており、これらは互いに図示のように接続
されており、また前進用クラツチ４０、後進用ブ
レーキ５０、フルードカツプリング１２、ロツク
アツプ油室１２ａ、駆動プーリシリンダ室２０及
び従動プーリシリンダ室３２とも図示のように接
続されている。これらの弁等についての詳細な説
明は省略する。説明を省略した部分については前
述の特願昭59−226706号に記載されている。な
お、第４図中の各参照符号は次の部材を示す。ピ
ニオンギア１１０ａ，タンク１３０、ストレーナ
１３１、油路１３２、リリーフ弁１３３、弁穴１
３４、ポート１３４ａ〜ｅ、スプール１３６、ラ
ンド１３６ａ〜ｂ、油路１３８、一方向オリフイ
ス１３９、油路１４０、油路１４２、一方向オリ
フイス１４３、弁穴１４６、ポート１４６ａ〜
ｇ、スプール１４８、ランド１４８ａ〜ｅ、スリ
ーブ１５０、スプリング１５２、スプリング１５
４、押圧部材１５８、油路１６４、油路１６５、
オリフイス１６６、オリフイス１７０、弁穴１７
２、ポート１７２ａ〜ｅ、スプール１７４、ラン
ド１７４ａ〜ｃ、スプリング１７５、油路１７
６、オリフイス１７７、レバー１７８、油路１７
９、ピン１８１、ロツド１８２、ランド１８２ａ
〜ｂ、ラツク１８２ｃ、ピン１８３、ピン１８
５、弁穴１８６、ポート１８６ａ〜ｄ、油路１８
８、油路１８９、油路１９０、弁穴１９２、ポー
ト１９２ａ〜ｇ、スプール１９４、ランド１９４
ａ〜ｅ、負圧ダイヤフラム１９８、オリフイス１
９９、オリフイス２０２、オリフイス２０３、弁
穴２０４、ポート２０４ａ〜ｅ、スプール２０
６、ランド２０６ａ〜ｂ、スプリング２０８、油
路２０９、フイルター２１１、オリフイス２１
６、ポート２２２、ソレノイド２２４、プランジ
ヤ２２４ａ、スプリング２２５、弁穴２３０、ポ
ート２３０ａ〜ｅ、スプール２３２、ランド２３
２ａ〜ｂ、スプリング２３４、油路２３５、オリ
フイス２３６、弁穴２４０、ポート２４０ａ〜
ｈ、スプール２４２、ランド２４２ａ〜ｅ、油路
２４３、油路２４５、オリフイス２４６、オリフ
イス２４７、オリフイス２４８、オリフイス２４
９、チヨーク形絞り弁２５０、リリーフバルブ２
５１、チヨーク形絞り弁２５２、保圧弁２５３、
油路２５４、クーラー２５６、クーラー保圧弁２
５８、オリフイス２５９、切換検出スイツチ２７
８。

第１及び２図に変速制御弁１０６のランド１７
４ｂ付近を拡大して示す（なお、変速制御弁１０
６のランド１７４ｃにおいても以下と同様の構成
とすることにより同様の作用を得ることができ
る）。変速制御弁１０６のスプール１７４のラン
ド１７４ｂには円周方向みぞ１７４ｍが設けられ
ている。円周方向みぞ１７４ｍはランド１７４ｂ
の円柱状の等径部１７４ｓと、次第に縮径されて
いる円すい状部１７４ｔ（縮小部）との境界に設
けられている。油圧アクチユエータである駆動プ
ーリシリンダ室２０と通過するポート１７２ｂ
（第１ポート）は、第１の壁９０２と第２の壁９
０４との間に形成されている。弁穴１７２の第１
の壁９０２側の部分１７２′は油圧源油圧（ライ
ン圧）が作用するポート１７２ｃ（第２ポート）
から油圧が供給されており、また弁穴１７２の第
２の壁９０４側の部分１７２″はポート１７２ａ
（第３ポート）によりドレーンされている。第１
の壁９０２のポート１７２ｂに対面する側の面に
は所定深さのみぞ９０６が設けられている。ライ
ン油圧路１３２からポート１７２ｃに供給される
ライン圧は円すい状部１７４ｔと弁穴１７２′と
の間の狭いすきまを通つて、破線によつて示すよ
うにポート１７２ｂへ流入し、更に油路１７６を
経て、駆動プーリシリンダ室２０へ供給される。
ポート１７２ｂの油の一部はランド１７４ｂと第
２の壁側の弁穴１７２″との間のすきまを通つて
ドレーンされる。上記のように油が流れる際に油
の中に含まれていたごみの内、すきまの最も狭い
部分を通過することができない程度の大きさのも
のは、油の流れにより円周方向みぞ174mに滞留
させられる。この状態からスプール１７４が変速
比大側（すなわち、第１図中で右方向）へ移動す
ると、ポート１７２ｂへの油の流れが制限され、
変速比が大きくなる。その際、もし円周方向みぞ
１７４ｍがなかつたならば弁穴１７２′と円すい
状部１７４ｔとの間にかみ込まれるはずのごみ９
００はみぞ１７４ｍ内にあるため、断面くさび状
のすきにかみ込まれるということはない。従つ
て、油の中に比較的多量にごみが含まれている場
合でもあつても、スプール１７４はバルブステイ
ツクを発生しない。なお、円周方向みぞ１７４ｍ
内にごみ９００がたまり続けるということはな
い。なぜならば、スプール１７４ｍ変速比小側
（すなわち、第１図で左方向）へ移動したときに
円周方向みぞ１７４ｍがポート１７２ｂに解放さ
れた状態となると共に多量の油が流れるため、円
周方向みぞ１７４ｍ内のごみ９００は洗い流され
るからである。なお、第１の壁９０２にみぞ９０
６が設けられているため、スプール１７４のスト
ロークに伴なつてランド１７４ｂと弁穴１７２′
とのすきまの面積は第５図に実線によつて示すよ
うに変化する。なお、この第５図でストローク０
の位置はスプール１７４のランド１７４ｂの等径
部１７４ｓと円周方向みぞとの境界部が第１の壁
のポート１７２ｂ側の面に設けたみぞ９０６の底
と一致している位置である（第６図に示す位置）。
この状態からスプール１７４が左方向に移動した
移動量を横軸に示してある。第６図の状態からス
プール１７４が左方向へ移動を開始すると、第１
の壁９０２のみぞ９０６によつて油の通路が形成
され、スプール１７４の左方向への移動に応じて
すきまの面積が次第に増大していく。スプール１
７４が第７図に示す位置まで移動すると（第５図
のＡ点）、等径部１７４ｓの端部と第１の壁９０
２の縁との間が開口され、絞り効果は円周方向み
ぞ１７４ｍの右側の縁部と弁穴１７２′との間の
すきまによつて得られることになる。第７図に示
す状態から第８図に示す状態までスプール１７４
が移動する間もみぞ９０６があるため開口面積は
徐々にではあるが増大する。第８図に示す状態
（第５図のＢ点）以後は円すい状部１７４ｔの径
が次第に小さくなつていくことにより、開口面積
が増大していく。これにより、第５図に示すよう
な開口面積の特性を得ることができる。なお、第
５図には第１の壁９０２のみぞ９０６を設けなか
つた場合の開口面積の特性を破線によつて参考に
示しておく。この場合には、等径部１７４ｓの縁
と第１の壁９０２との間のすきまが開かれると同
時に急激に開口面積が増大し、次いで円周方向み
ぞが１７４ｍが移動する間はほとんど開口面積が
増大せず、円周方向みぞ１７４ｍ通過後は連続的
に開口面積が増大していく。このように開口面積
がステツプ状に変化し、これにより油圧が同様に
ステツプ状に変化すると、前述のようにハンチン
グを生じやすくなる。これと比較して本発明によ
る場合には、開口面積が滑らかに増大しているこ
とがわかる。

（第２実施例） 第９及び１０図に本発明の第２実施例を示す。
この第２実施例はスプール１７４のランド１７４
ｂの等径部１７４ｓと円すい状部１７４ｔと接続
部を段差１７４ｚとしたものである（すなわち、
前述の第１実施例の円周方向みぞ１７４ｍを段差
１７４ｚとしたものである）。この第２実施例に
おいても弁穴１７２′のランド１７４ｂとの間に
たまるごみ等は段差１７４ｚによつて押されるた
め、ごみが断面くさび状のすきまにかみ込まれる
ことはない。また、この第２実施例においても第
１の壁９０２に設けたみぞ９０６によつて油の通
路が形成されるため、第１０図に実線で示すよう
に開口面積が急激に変化することが防止され、ポ
ート１７２ｂの油圧はスプール１７４のストロー
クに応じて滑らかに変化する（第１０図には参考
にみぞ９０６がない場合の特性を破線によつて示
してある）。また、この第２実施例では、段差１
７４ｚが第１の壁９０２の端面を通過すると、直
ちに開口面積はストロークに応じて変化すること
になるため、円周方向みぞ１７４ｍを設けた場合
と比較してストロークに対する開口面積の変化度
合の感度が悪い部分が発生しない利点もある。

(ト) 発明の効果 以上説明したきたように、本発明によると、ス
プールのランドに円周方向みぞ又は段差を設け、
バルブボデイの壁には絞り効果を有する通路を構
成するみぞを設けたので、ごみのかみ込みによる
バルブステイツクの発生を防止することができ、
またスプールのストロークに応じて油圧を滑らか
に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は変速制御弁を拡大して示す図、第２図
は第１図を上方から見た図、第３図は無段変速機
の動力伝達機構を示す図、第４図は本発明を適用
した無段変速機の油圧回路全体を示す図、第５図
はスプールのストロークに対する開口面積の変化
を示す図、第６〜８図はスプールが各位置に移動
した状態を示す図、第９図は本発明の第２実施例
を示す図、第１０図は第９図に示す実施例によつ
て得られるスプールのストロークに対する開口面
積の変化を示す図である。 １７２，１７２′，１７２″……弁穴、１７２ｂ
……第１ポート、１７２ｃ……第２ポート、１７
２ａ……第３ポート、１７４……スプール、１７
４ｂ……ランド、１７４ｓ……等径部、１７４ｔ
……円すい状部（縮小部）、１７４ｍ……円周方
向みぞ、１７４ｚ……段差、９０２……第１の
壁、９０４……第２の壁、９０６……みぞ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バルブボデイの平行な複数の壁を貫通する弁
   穴と、弁穴にはめ合わされるスプールとを有し、
   バルブボデイの第１の壁と第２の壁との間の第１
   ポートは油圧アクチユエータに連通し、第１の壁
   を隔てて第１ポートと隣接する第２ポートには油
   圧源油圧が供給され、第２の壁を隔てて第１ポー
   トと隣接する第３ポートはドレーンされており、
   スプールは第１の壁の弁穴と第１ポートとの連通
   状態及び第２の壁の弁穴と第１ポートとの連通状
   態を調節可能なランドを有している油圧アクチユ
   エータの制御弁において、 スプールの上記ランドは第１の壁の第１ポート
   側の面と第２の壁の第１ポート側の面との間の寸
   法にほぼ等しい軸方向長さを有する円柱状の等径
   部と、第１の壁の方向に次第に断面積が減少する
   縮小部とを有しており、等径部と縮小部との間に
   は円周方向みぞ又は段差が設けられており、第１
   の壁の第１ポート側の面には弁穴と交差する所定
   深さのみぞが設けられていることを特徴とする油
   圧アクチユエータの制御弁。