(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジン停止状態で長期放置した場合でも、部品点数の増加なく、車両の発進応答性を確保可能な電磁弁の弁構造を提供する。【解決手段】元圧が導入される吸入ポート、締結要素への作動油を吐出する吐出ポート、締結要素の作動油をドレンするドレンポートが形成されたハウジングと、ソレノイドにより駆動され、ハウジング内を摺動する第１スプールと、吐出ポートとドレンポート間の第１スプールと同軸上を摺動し、第１スプールに対して相対移動可能である第２スプールとを有し、第１スプールと第２スプールは、ソレノイドの推力と締結要素の作動油の油圧とスプリングの付勢力によりハウジング内を摺動し、吸入ポートと吐出ポートが連通し締結要素へ作動油を供給する位置と、吐出ポートが吸入ポートとドレンポートのいずれにも連通しない作動油を保持する保圧位置と、吐出ポートとドレンポートが連通する作動油を排出する位置と、を構成する。【選択図】図２
2020012471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元圧が導入される吸入ポート、締結要素への作動油を吐出する吐出ポート、前記締結要素の作動油をドレンするドレンポートが形成されたハウジングと、
一端に配置されたソレノイドにより駆動され、前記ハウジング内を摺動する第１スプールと、
前記第1スプールの他端の前記吐出ポートと前記ドレンポート間に前記第1スプールと同軸上に配置され、前記ハウジング内を摺動する第２スプールと、
前記第２スプールは、一端に前記締結要素の作動油の油圧が作用し、他端にスプリングが配置され、前記第１スプールに対して相対移動可能である、
電磁弁の弁構造であって、
前記第１スプールと前記第２スプールは、前記ソレノイドの推力と前記締結要素の作動油の油圧と前記スプリングの付勢力により、前記ハウジング内を摺動して、
前記吸入ポートと前記吐出ポートが連通し、前記締結要素へ作動油を供給する位置と、
前記吐出ポートが、前記吸入ポートと前記ドレンポートのいずれにも連通しない作動油を保持する保圧位置と、
前記吐出ポートと前記ドレンポートが連通する作動油を排出する位置と、を構成するようにした、
ことを特徴とする電磁弁の弁構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁弁の弁構造において、
前記第１スプールと前記第２スプールは、前記ソレノイド推力を、前記保圧位置よりも大きくして、前記第２スプールを移動させ、前記吐出ポートと前記ドレンポートが連通するエア抜き位置を構成するようにした、
ことを特徴とする電磁弁の弁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバのセレクトレバー操作により走行あるいは非走行レンジ位置を切換える自動変速機の電磁弁の弁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、変速機ケーシングの下方の油中に設置されたメインバルブボディと、変速機ケーシングの上方の気中に設置され、ドライバのセレクトレバー操作に連動するマニュアル弁が配置されたサブバルブボディとを備えた自動変速機が開示されている。
特許文献２には、変速機ケーシングの下方の油中に設置されたコントロールバルブボディと、変速機ケーシングの上方の気中に設置され、ドライバのセレクトレバー操作に連動するマニュアル弁が配置されたマニュアルバルブボディとを備えるとともに、気中に設置したマニュアル弁上流からの油落ちを防止する保圧弁を備えた自動変速機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１７４１９８号公報
【特許文献２】特願２０１７−１３３２６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術にあっては、エンジン停止状態で長期間放置した場合、サブバルブボディ内の作動油が抜け落ち、油圧回路内に空気が混入するおそれがある。そうすると、次回にエンジンを作動させ、ドライバがセレクトレバー操作を行った際、発進クラッチへの作動油の供給が遅れ、車両の発進応答性が悪化するおそれがあった。
そこで、本出願人は、車両の発進応答性を改善するために、特許文献２の技術を先に出願している。
しかしながら、保圧弁により油落ちは改善されるが、部品数の増加により、油圧回路のレイアウトへの跳ね返りが発生するという新たな問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、エンジン停止状態で長期放置した場合であっても、部品数を増加することなく、車両の発進応答性を確保可能な電磁弁の弁構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電磁弁の弁構造では、元圧が導入される吸入ポート、締結要素への作動油を吐出する吐出ポート、前記締結要素の作動油をドレンするドレンポートが形成されたハウジングと、一端に配置されたソレノイドにより駆動され、前記ハウジング内を摺動する第１スプールと、第1スプールの他端の吐出ポートとドレンポート間に第1スプールと同軸上に配置され、ハウジング内を摺動する第２スプールと、第２スプールは、一端に締結要素の作動油の油圧が作用し、他端にスプリングが配置され、第１スプールに対して相対移動可能である、電磁弁の弁構造であって、第１スプールと第２スプールは、ソレノイドの推力と締結要素の作動油の油圧とスプリングの付勢力により、前記ハウジング内を摺動して、吸入ポートと吐出ポートが連通し、締結要素へ作動油を供給する位置と、吐出ポートが、吸入ポートとドレンポートのいずれにも連通しない作動油を保持する保圧位置と、吐出ポートとドレンポートが連通する作動油を排出する位置と、を構成するようにした。
【発明の効果】
【０００７】
よって、締結要素の作動油を調圧する電磁弁に、保圧弁機能を設けることにより、部品数を増加させることなく、締結要素へスムーズに作動油を充填することができ、車両の発進応答性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用される一例としての自動変速機の構成を示す概略図である。
【図２】実施例1の油圧回路を示す図である。
【図３】実施例１の第１スプールと第２スプールの拡大図である。
【図４】実施例１の締結要素へ作動油を供給する状態を示す図である。
【図５】実施例１の締結要素へ供給された作動油の油圧を保持する状態を示した図である。
【図６】実施例１の締結要素から作動油を排出する状態を示す図である。
【図７】実施例１の保圧弁機能として低圧の作動油を保持する状態を示す図である。
【図８】実施例１のエア抜きの状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施例１］
図１は、本発明が適用される一例としての自動変速機の構成を示す概略図である。
【００１０】
本発明が適用される一例としての自動変速機は、ベルト式無段変速機であるが、他の有段式変速機でもよく特に限定しない。自動変速機は、エンジンから出力された回転を変速して駆動輪に伝達する。変速機ケーシング２０内には、不図示のトルクコンバータ、前後進切替機構ＦＲＡ、プライマリプーリＰＰ、ベルトＶＢ、セカンダリプーリＳＰ、ディファレンシャルギヤＤＥＦ等を収容する。
変速機ケーシング２０の上方には、不図示のドライバが操作するセレクトレバーと連動するインヒビタスイッチ３と、セレクトレバーと連動して回動するマニュアルシャフト４を有する。
【００１１】
コントロールバルブボディ１は、変速機ケーシング２０の下方であって、オイルパン２１内に設置されている。コントロールバルブボディ１の内部には、エンジンにより駆動される不図示のオイルポンプあるいは電動オイルポンプを油圧源とし、各種制御油圧を調圧して油圧アクチュエータに作動油を供給する複数の制御弁を有する。
【００１２】
コントロールバルブボディ１の上方には、油圧アクチュエータであるプライマリプーリＰＰとセカンダリプーリＳＰが設置されている。プライマリプーリＰＰと同軸上には、前後進切替機構ＦＲＡが設置されている。前後進切替機構ＦＲＡは、遊星歯車組と、発進クラッチである二つの締結要素（締結により前進走行状態を達成するフォワードクラッチＦＷＤＣと、締結により後進走行状態を達成するリバースブレーキＲＥＶＢ）を有する。
フォワードクラッチＦＷＤＣは、不図示のフォワードクラッチピストンに押圧力を発生させるフォワードクラッチ圧室１３を有する。
リバースブレーキＲＥＶＢは、不図示のリバースブレーキピストンに押圧力を発生させるリバースブレーキ圧室１５を有する。
【００１３】
マニュアルバルブボディ２は、変速機ケーシング２０内のプライマリプーリＰＰよりも上方において、変速機ケーシング２０に対して不図示のセパレートプレートを介して設置されている。
マニュアルバルブボディ２内には、発進クラッチ用締結油圧に調圧された作動油の供給先を切り替えるマニュアル弁６を有する。マニュアル弁６は、マニュアルシャフト４とリンク機構５を介して接続され、ドライバのセレクトレバー操作によるマニュアルシャフト４の回動に応じてマニュアル弁６の軸方向位置を切り替える。
コントロールバルブボディ１とマニュアルバルブボディ２と間には、変速機ケーシング２０内に形成された配管により発進クラッチ締結用の作動油を供給する第１導入油路１１を有する。
【００１４】
マニュアルバルブボディ２とフォワードクラッチ圧室１３との間には、発進クラッチ締結用の作動油を供給する第２導入油路１２を有する。マニュアルバルブボディ２とリバースブレーキ圧室１５との間には、発進クラッチ締結用の作動油を供給する第３導入油路１４を有する。
尚、変速機ケーシング２０の油面は、コントロールバルブボディ１の一部とディファレンシャルギヤＤＥＦの下端が接触する程度の高さに設定されており、マニュアルバルブボディ２は、変速機ケーシング２０の油面よりも高い気中に設置されている。
【００１５】
図２は、実施例1の油圧回路を示す図である。
【００１６】
電磁弁であるセレクトソレノイド弁３０は、コントロールバルブボディ１内に設けられ、自動変速機コントロールユニットＣＵからの指令により、フォワードクラッチＦＷＤＣと、リバースブレーキＲＥＶＢに供給する締結油圧を調圧し、調圧された作動油を第１導入油路１１およびマニュアル弁６を介してフォワードクラッチＦＷＤＣと、リバースブレーキＲＥＶＢに供給する。
セレクトソレノイド弁３０は、吸入ポート４１と吐出ポート３９とドレンポート３６が形成されたハウジング４０内に内蔵される同軸上に配置された先端部３１ａとランド３１ｂを備える第１スプール３１と、ランド３８ｂを備える第２スプール３８と、第１スプリング３６ａと、アダプタ３７と、第２スプリング３６ｂと、第１スプール３１を図示右方向に押圧するソレノイド３２とから構成されている。
また、ソレノイド３２は、第３スプリング３６ｃとコイル３４と可動子３３とステム３５とから構成され、コイル３４を励磁し、可動子３３を移動させて、第１スプール３１と当接しているステム３５を移動させることで、第１スプール３１を図示右方向に押圧する。
油路３００は、不図示のプレッシャレギュレータバルブにより調圧された油圧（ライン圧）を所定値に減圧した油圧Ｐａの作動油をセレクトソレノイド弁３０の吸入ポート４１に供給する油路である。
セレクトソレノイド弁３０は、元圧としての供給された油圧Ｐａの作動油の吸入ポート４１から第１導入油路１１と接続する吐出ポート３９への流入量とこの吐出ポート３９からドレンポート３６への作動油の流出量との割合を制御することにより、フォワードクラッチＦＷＤＣと、リバースブレーキＲＥＶＢに供給する締結油圧に調圧している。
【００１７】
マニュアルバルブボディ２は、マニュアル弁６を収容するシリンダ２００を有する。シリンダ２００には、リバースブレーキＲＥＶＢの油をドレンする第１ドレン油路２０１と、第３導入油路１４と接続されたリバース油路２０２と、第１導入油路１１と接続された発進油路２０３と、第２導入油路１２と接続されたフォワード油路２０４と、フォワードクラッチＦＷＤＣの油をドレンする第２ドレン油路２０７と、を有する。
【００１８】
マニュアル弁６は、ドライバのセレクトレバー操作により作動するリンク機構５と係合する係合部６１と、第１ランド６３と第２ランド６４を備えるスプール６２で構成されている。第１ランド６３は、リバース油路２０２の接続先を切換え、第１ドレン油路２０１と発進油路２０３との間を切換える。第２ランド６４は、フォワード油路２０４の接続先を切換え、第２ドレン油路２０７と発進油路２０３との間を切換える。このため、第２ランド６４は、走行レンジであるＤ（前進走行）レンジ位置になると、第２ドレン油路２０７とフォワード油路２０４との間を遮断し、フォワード油路２０４と発進油路２０３を接続し、Ｄレンジ以外の非走行レンジであるＰ（駐車）レンジ，走行レンジであるＲ（後進走行）レンジ，非走行レンジであるＮ（ニュートラル）レンジの各位置になると、フォワード油路２０４が第２ドレン油路２０７と連通し、フォワードクラッチＦＷＤＣの作動油を排出する。
また、第１ランド６３は、Ｒレンジ位置になると、第１ドレン油路２０１とリバース油路２０２との間を遮断し、リバース油路２０２と発進油路２０３を接続し、Ｒレンジ以外のＰ，Ｎ，Ｄレンジ位置になると、リバース油路２０２が第１ドレン油路２０１と連通し、リバースブレーキＲＥＶＢの作動油を排出する。
【００１９】
図３は、実施例１の第１スプールと第２スプールの拡大図である。
【００２０】
セレクトソレノイド弁３０のハウジング４０に内蔵される第１スプール３１の先端部３１ａは、第２スプール３８に形成された貫通孔３８ａに挿入される。
すなわち、第２スプール３８は、第１スプール３１に対して、相対移動可能である。
【００２１】
図４は、実施例１の締結要素へ作動油を供給する状態を示す図である。
【００２２】
セレクトソレノイド弁３０の構成の詳細を説明する。
可動子３３、コイル３４、ステム３５、第３スプリング３６ｃを内蔵するソレノイド３２と、吸入ポート４１、吐出ポート３９、ドレンポート３６が形成されたハウジング４０に内蔵されるステム３５と当接している先端部３１ａとランド３１ｂを備える第１スプール３１と、ランド３８ｂを備え第１スプール３１の先端部３１ａが貫通孔３８ａに挿入された第１スプール３１に対して相対移動可能な第２スプール３８と、第２スプール３８とアダプタ３７間に配置された第１スプリング３６ａとアダプタ３７とハウジング４０の間に配置された第３スプリング３６ｂとから構成されている。
なお、第１スプリング３６ａの付勢力Ｆ１、第２スプリング３６ｂの付勢力Ｆ２、第３スプリング３６ｃの付勢力Ｆ３の関係は、Ｆ２＞Ｆ３＞Ｆ１となっている。
【００２３】
ソレノイド３２は励磁されておらず、推力は発生していない状態である。
元圧としての油圧Ｐａの作動油が油路３００を介してセレクトソレノイド弁３０の吸入ポート４１に供給される。
吸入ポート４１に供給された油圧Ｐａの作動油は、第１スプリング３６ａの付勢力Ｆ１に対抗して、第１スプリング３６ａを圧縮して、第２スプール３８を図示右方向にアダプタ３７に当接するまで移動させて、吸入ポー４１と吐出ポート３９を連通させる位置とすることにより、マニュアル弁６および締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）へ第１導入油路１１を介して、供給する。
【００２４】
図５は、実施例１の締結要素へ供給された作動油の油圧を保持する状態を示した図である。
【００２５】
ソレノイド３２を励磁して、第１推力を発生させ、第１所定距離だけ、第１スプールおよび第２スプール３８を移動させた状態である。
第２スプリング３６ｂが第１所定距離分圧縮されて、第１スプール３１のランド３１ｂにより吸入ポート４１が遮断する位置とすることにより、締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）および第１導入油路１１内の作動油を保持する保圧位置となる。
【００２６】
図６は、実施例１の締結要素から作動油を排出する状態を示す図である。
【００２７】
ソレノイド３２を励磁して、第１推力より大きい第２推力を発生させ、第１所定距離より長い第２所定距離だけ、第１スプール３１および第２スプール３８を移動させた状態である。
第２スプリング３６ｂが第１所定距離より長い第２所定距離分、さらに圧縮されて、第１スプール３１のランド３１ｂにより吸入ポート４１が遮断された状態を維持し、第２スプール３８のランド３８ｂがドレンポート３６を開放する位置とすることにより、締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）および第１導入油路１１内の作動油を排出する。
【００２８】
図７は、実施例１の保圧弁機能として低圧の作動油を保持する状態を示す図である。
【００２９】
図６の締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）および第１導入油路１１内の作動油を排出するなかで、低下した作動油の油圧による第２スプール３８を押圧する力が、第１スプリング３６ａの付勢力より小さくなると、第１スプリング３６ａの付勢力が打ち勝って、第１スプール３１の先端部３１ａにガイドされながら、第２スプール３８が図示左方向へ移動して、第２スプール３８のランド３８ｂにより、ドレンポート３６を遮断する位置とすることにより、所定の低圧の作動油を締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）および第１導入油路１１内に保持する保圧位置となる。
なお、ドライバのセレクトレバー操作によりマニュアル弁６が非走行レンジ位置になると、締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）内の作動油は、マニュアル弁６より排出され、マニュアル弁６上流の第１導入油路１１内にのみ所定の低圧の作動油を保持することになる。
【００３０】
図８は、実施例１のエア抜きの状態を示す図である。
すなわち、締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）および第１導入油路１１内の作動油を完全に排出する状態である。
【００３１】
ソレノイド３２を励磁して、第２推力より大きい第３推力を発生させ、第２所定距離より長い第３所定距離だけ、第１スプール３１および第２スプール３８を移動させた状態である。
第２スプリング３６ｂが第２所定距離より長い第３所定距離分、さらに圧縮されて、第１スプール３１のランド３１ｂにより吸入ポート４１が遮断された状態を維持し、第２スプール３８のランド３８ｂがドレンポート３６を再度開放する位置とすることにより、保持された第１導入油路１１内の所定の低圧の作動油をすべて排出する。
【００３２】
以上説明したように、実施例１にあっては下記の作用効果が得られる。
（１）元圧が導入される吸入ポート４１、マニュアル弁６および締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）への作動油を吐出する吐出ポート３９、締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）の作動油をドレンするドレンポート３６が形成されたハウジング４０と、一端に配置されたソレノイド３２により駆動され、ハウジング４０内を摺動する第１スプール３１と、第1スプール３１の他端の吐出ポート３９とドレンポート４１間に第1スプール３１と同軸上に配置され、ハウジング４０内を摺動する第２スプール３８と、第２スプール３８は、一端に締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）の作動油の油圧が作用し、他端に第１スプリング３６ａが配置され、第１スプール３１に対して相対移動可能であり、第１スプール３１と第２スプール３８は、ソレノイド３２の推力と締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）の作動油の油圧と第１スプリング３６ａの付勢力によりハウジング４０内を摺動する電磁弁の弁構造であって、第１スプール３１と第２スプール３８は、ソレノイド３２が推力を発生していないときには、締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）の作動油の油圧と第１スプリング３６ａの付勢力により、吸入ポート４１と吐出ポート３９が連通し、締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）へ作動油を供給する位置になり、ソレノイド３２が第1推力発生時には、吐出ポート３９が、吸入ポート４１とドレンポート３６のいずれにも連通しない作動油を保持する保圧位置になり、ソレノイド３２が第1推力より大きな第２推力発生時には、吐出ポート３９がドレンポート３６に連通する締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）および第１導入油路１１内の作動油を排出する位置になり、第２スプール３８に作用する作動油の油圧による押圧力が第１スプリング３６ａの付勢力より小さくなると、第２スプール３８は、吐出ポート３９とドレンポート３６が連通しない締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）および第１導入油路１１内の作動油を低圧で保持する保圧位置になるようにした。
よって、締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）の作動油を調圧する電磁弁に、保圧弁機能（第２スプール３８）を設けることにより、すくなくともマニュアル弁６上流の第１導入油路１１内に低圧の作動油を保持することができ、部品数を増加させることなく、締結要素フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）へスムーズに作動油を充填することができるので、車両の発進応答性を確保できる。
【００３３】
第１スプール３１と第２スプール３８は、ソレノイド３２が第２推力より大きな第３推力発生時には、吐出ポート３９がドレンポート３６に連通するエア抜き位置（すべての作動油を排出）になるようにした。
よって、ソレノイド３２への励磁力を大きくするのみで、エア抜きを簡単に行うことができる。
【００３４】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１        コントロールバルブボディ
２        マニュアルバルブボディ
３        インヒビタスイッチ
４        マニュアルシャフト
５        リンク機構
６        マニュアル弁
１１      第１導入油路
１２      第２導入油路
１３      フォワードクラッチ圧室
１４      第３導入油路
１５      リバースブレーキ圧室
２０      変速機ケーシング
３０      セレクトソレノイド弁（電磁弁）
３１      第１スプール
３２      ソレノイド
３６      ドレンポート
３６ａ    第１スプリング（スプリング）
３８      第２スプール
３９      吐出ポート
４０      ハウジング
４１      吸入ポート
ＦＷＤＣ  フォワードクラッチ（締結要素）
ＲＥＶＢ  リバースブレーキ（締結要素）
【図１】
2020012471.tif 000003
【図２】
2020012471.tif 000004
【図３】
2020012471.tif 000005
【図４】
2020012471.tif 000006
【図５】
2020012471.tif 000007
【図６】
2020012471.tif 000008
【図７】
2020012471.tif 000009
【図８】
2020012471.tif 000010