(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
ソレノイドアセンブリを備え、
該ソレノイドアセンブリは、
ソレノイド部分と、
スリーブであって、該スリーブの一部は前記ソレノイド部分内に配置されている、スリーブと、
前記スリーブの一部として形成された複数のポートと、
前記複数のポートの近傍において前記スリーブ内に配置された弁と、
弁座であって、前記弁は前記弁座と選択的に接触する、弁座と、
前記スリーブ内に配置された可動子であって、該可動子は前記ソレノイド部分の一部である、可動子と、
前記スリーブに結合された内側キャップと、
前記スリーブ内に配置されたハウジングと、
前記内側キャップと前記可動子との間に配置されたバックスプリングであって、該バックスプリングは前記可動子を前記ハウジングおよび前記弁に向かって付勢する、バックスプリングと、
前記ハウジングと前記可動子との間において前記スリーブ内に配置された戻しばねであって、該戻しばねは前記可動子を前記ハウジングおよび前記弁から離れるように付勢し、これにより、前記戻しばねによって前記可動子に提供される力と、前記複数のポートのうちの１つにおける流体から前記弁に提供される力とが、前記バックスプリングから前記可動子に提供される力よりも大きくなっていて、前記弁を開放位置へ付勢する、戻しばねと、
前記可動子に結合されたプランジャであって、該プランジャは、前記弁と接触するように前記ハウジングおよび前記戻しばねを貫いて延びている、プランジャと、を有しており、
前記バックスプリングから前記可動子に提供される力が、前記ソレノイド部分によって発生される可動子の移動と組み合わさり、前記戻しばねによって前記可動子に提供される力と、前記複数のポートのうちの１つにおける流体によって前記弁に提供される力とを克服し、前記可動子および前記プランジャを前記ハウジングに対して移動させ、これにより、前記弁は前記弁座に対して移動し、前記複数のポートの間の圧力平衡を制御することを特徴とする、装置。
【請求項２】
さらに、前記ソレノイド部分の一部であるコイルを備え、該コイルは前記スリーブを包囲しており、
前記コイルが通電されて、磁力を発生し、前記可動子を前記ハウジングに向かって移動させ、前記ソレノイド部分によって前記可動子に提供される力と、前記バックスプリングによって前記可動子に提供される力との組合せが、前記戻しばねによって前記可動子に提供される力、および前記複数のポートのうちの１つにおける流体によって前記弁に提供される力よりも大きいときに、前記弁は閉鎖位置に向かって移動する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記複数のポートは、さらに、
前記スリーブの一部として形成された供給ポートであって、該供給ポートは前記弁と流体接続している、供給ポートと、
前記スリーブの一部として形成された制御ポートであって、該制御ポートは前記弁と流体接続している、制御ポートと、
前記スリーブの一部として形成された排出ポートであって、該排出ポートは前記弁と流体接続している、排出ポートと、を有しており、
前記供給ポートにおける流体は前記弁に圧力を提供し、前記弁は、前記可動子と前記プランジャとによって移動させられ、これにより、前記供給ポートと前記制御ポートとの間の流体圧力を平衡させ、前記弁が前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動させられると、前記スリーブにおける過剰な流体圧力が前記排出ポートへ逃がされる、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記スリーブは、さらに、
大径部分であって、前記可動子が前記大径部分に摺動可能に配置されている、大径部分と、
前記大径部分と一体に形成された小径部分と、を有しており、
前記排出ポートは前記大径部分の一部として形成されており、前記供給ポートおよび前記制御ポートは前記小径部分の一部として形成されている、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記弁座は、さらに、
前記弁および前記複数のポートの近傍において前記スリーブに配置された供給座部と、
前記弁および前記複数のポートの近傍において前記スリーブに配置された排出座部と、を有しており、
前記複数のポートの間の圧力を平衡させるために、前記弁は前記供給座部と前記排出座部との間を移動する、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記弁座は、さらに、
前記弁および前記複数のポートの近傍において前記スリーブに配置された第１の挿入体と、
前記弁および前記複数のポートの近傍において前記スリーブに配置された第２の挿入体と、を有しており、
前記排出座部は前記第１の挿入体の一部として形成されており、前記供給座部は前記第２の挿入体の一部として形成されている、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記ハウジングと前記弁との間において前記スリーブ内に配置された分離プレートをさらに備え、前記プランジャは前記分離プレートを貫いて延びており、前記分離プレートは流体が前記可動子の周囲を流れることを防止する、請求項１記載の装置。
【請求項８】
ソレノイド弁アセンブリであって、
ソレノイド部分と、
スリーブと、
該スリーブ内に摺動可能に配置された可動子であって、該可動子は前記ソレノイド部分の一部である、可動子と、
前記スリーブ内に配置されたハウジングと、
前記ハウジングと前記可動子との間において前記スリーブ内に配置された戻しばねであって、該戻しばねは前記可動子を前記ハウジングから離れるように付勢する、戻しばねと、
前記可動子と接触したバックスプリングであって、該バックスプリングは前記可動子を前記ハウジングに向かって付勢する、バックスプリングと、
前記可動子に結合されたプランジャであって、該プランジャは前記ハウジングを貫いて延びている、プランジャと、
前記ソレノイド部分によって制御される弁部分であって、前記ソレノイド部分は前記弁部分を開放位置と閉鎖位置との間で変化させることができる、弁部分と、
前記プランジャと接触した弁であって、該弁は前記弁部分の一部である、弁と、
弁座であって、前記弁は前記弁座と選択的に接触し、前記弁座は前記弁部分の一部である、弁座と、
前記弁部分の近傍において前記スリーブの一部として形成された複数のポートと、を備え、
前記戻しばねは前記可動子を前記ハウジングから離れるように付勢し、これにより、前記弁は前記開放位置に向かって付勢され、流体を前記複数のポートのうちの１つまたは複数に通過させ、前記ソレノイド部分は、前記弁に力を提供するように選択的に作動され、これにより、前記ソレノイド部分からの力と、前記バックスプリングからの力とは、前記戻しばねによって前記可動子に提供される力を克服し、前記弁を前記弁座に対して前記閉鎖位置へ移動させ、これにより、流体が前記複数のポートのうちの１つまたは複数を通過することを防止することを特徴とする、ソレノイド弁アセンブリ。
【請求項９】
前記ソレノイド部分はさらに、
前記スリーブの少なくとも一部を包囲するボビンと、
該ボビンを包囲するコイルと、を有しており、
電流が前記コイルに提供されると前記可動子は前記ハウジングに向かって移動し、前記弁を開放位置から閉鎖位置へ変化させる、請求項８記載のソレノイド弁アセンブリ。
【請求項１０】
前記弁座はさらに、
供給座部であって、前記弁は前記供給座部と選択的に接触する、供給座部と、
排出座部であって、前記弁は前記排出座部と選択的に接触する、排出座部と、を有しており、
前記弁が閉鎖位置から開放位置へ変化させられるときに前記弁は前記供給座部から離れて前記排出座部に向かって移動させられる、請求項９記載のソレノイド弁アセンブリ。
【請求項１１】
前記弁座はさらに、
前記スリーブの小径部分に配置された第１の挿入体であって、前記排出座部は前記第１の挿入体の一部として形成されている、第１の挿入体と、
前記スリーブの小径部分に配置された第２の挿入体であって、前記供給座部は前記第２の挿入体の一部として形成されており、
前記第１の挿入体および前記第２の挿入体は、前記スリーブにはめられている、請求項１０記載のソレノイド弁アセンブリ。
【請求項１２】
前記スリーブはさらに、
大径部分と、
該大径部分と一体に形成された小径部分であって、前記複数のポートのそれぞれが前記小径部分の一部として一体に形成されている、小径部分と、を有しており、
前記可動子は前記大径部分に配置されており、前記第１の挿入体および前記第２の挿入体は前記小径部分に配置されている、請求項１１記載のソレノイド弁アセンブリ。
【請求項１３】
前記戻しばねによって前記可動子に提供される力は、前記バックスプリングによって前記可動子に提供される力よりも大きく、前記弁に提供される、前記複数のポートのうちの１つまたは複数における液圧力と、前記戻しばねから前記可動子に提供される力とは、前記弁を前記開放位置へ付勢する、請求項８記載のソレノイド弁アセンブリ。
【請求項１４】
前記コイルによって発生される磁力と、前記バックスプリングによって前記可動子に提供される力とが、前記可動子に提供される前記戻しばねの力と、前記複数のポートのうちの１つまたは複数において前記弁に提供される液圧力との組合せよりも大きいときに、前記弁は前記閉鎖位置に向かって移動する、請求項９記載のソレノイド弁アセンブリ。
【請求項１５】
前記複数のポートは、さらに、
前記スリーブの一部として形成された供給ポートであって、該供給ポートは前記弁と流体接続している、供給ポートと、
前記スリーブの一部として形成された制御ポートであって、該制御ポートは前記弁と流体接続している、制御ポートと、
前記スリーブの一部として形成された排出ポートであって、該排出ポートは前記弁と流体接続している、排出ポートと、を有しており、
前記供給ポートにおける流体は前記弁に液圧力を提供し、前記弁は、前記可動子と前記プランジャとによって前記弁座に対して移動させられ、これにより、前記供給ポートと前記制御ポートとの間の流体圧力を平衡させ、前記弁が前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動させられると、前記弁の周囲の過剰な流体圧力が前記排出ポートへ逃がされる、請求項８記載のソレノイド弁アセンブリ。
【請求項１６】
前記スリーブは、前記可動子および前記弁部分を包囲している、請求項８記載のソレノイド弁アセンブリ。
【請求項１７】
前記スリーブによって包囲された分離プレートをさらに備え、該分離プレートは、前記ソレノイド部分と前記弁部分とを分離している、請求項８記載のソレノイド弁アセンブリ。
【請求項１８】
前記スリーブに結合された内側キャップをさらに備え、前記バックスプリングは前記可動子と前記内側キャップとの間に配置されている、請求項８記載のソレノイド弁アセンブリ。
【請求項１９】
トランスミッション用のソレノイドアセンブリであって、
スリーブと、
該スリーブ内に収容された弁部分と、
前記スリーブ内に配置された可動子と、
前記弁部分の一部である弁であって、該弁の移動は前記可動子の移動によって制御される、弁と、
前記可動子に結合され、前記弁と接触したプランジャと、
前記可動子の近傍において前記スリーブ内に配置されたハウジングであって、前記可動子は前記スリーブおよび前記ハウジングに対して可動である、ハウジングと、
前記スリーブに結合された内側キャップと、
該内側キャップと前記可動子との間において前記スリーブ内に配置されたバックスプリングであって、該バックスプリングは、前記可動子を前記内側キャップから離れるように前記ハウジングに向かって付勢し、前記バックスプリングは、前記弁を閉鎖位置に向かって付勢する、バックスプリングと、
前記ハウジングと前記可動子との間に配置された戻しばねであって、該戻しばねは、前記可動子を前記ハウジングから離れるように前記内側キャップに向かって付勢し、前記戻しばねは、前記弁を開放位置に向かって付勢する、戻しばねと、
前記スリーブの一部として形成された供給ポートであって、該供給ポートは流体を受け取り、前記供給ポートは前記弁部分と流体接続している、供給ポートと、
前記弁部分の一部でありかつ前記スリーブによって包囲された弁座であって、前記弁は前記弁座と選択的に接触する、弁座と、
前記スリーブの一部として形成された制御ポートであって、該制御ポートは前記弁部分と流体接続している、制御ポートと、
前記スリーブの一部として形成された排出ポートであって、該排出ポートは前記弁部分と流体接続している、排出ポートと、
前記スリーブを少なくとも部分的に包囲したコイルであって、該コイルはソレノイド部分の一部である、コイルと、
前記スリーブ内に配置された分離プレートであって、該分離プレートは前記弁部分を前記ソレノイド部分から分離しており、前記プランジャは前記分離プレートを貫いて延びている、分離プレートと、を備え、
前記コイルへの通電が停止されると、前記戻しばねからの力と、前記供給ポートにおいて前記弁に提供される液圧力との組合せが、前記バックスプリングによって前記可動子に提供される力を克服し、前記弁を開放位置に配置し、前記供給ポートにおける流体を前記制御ポートへ流入させ、前記コイルが通電されると、前記可動子と前記ハウジングとの間の磁力と、前記バックスプリングから前記可動子に提供される力とは、前記戻しばねによって前記可動子に提供される力と、前記供給ポートにおいて前記弁に提供される液圧力とを克服し、前記弁を前記弁座に向かって移動させ、前記供給ポートにおける流体の一部は前記制御ポートを流過し、前記供給ポートにおける流体の一部は前記排出ポートを流過することを特徴とする、トランスミッション用のソレノイドアセンブリ。
【請求項２０】
前記供給ポートにおける流体と、前記制御ポートにおける流体との間の圧力平衡を提供するために、前記可動子、前記プランジャおよび前記弁を前記開放位置と前記閉鎖位置との間で移動させるように、前記コイルが通電される、請求項１９記載のソレノイドアセンブリ。
【請求項２１】
前記スリーブは、さらに、
小径部分と、
該小径部分と一体に形成された大径部分と、を有しており、
前記可動子は前記大径部分によって包囲されており、前記弁部分は前記小径部分によって包囲されている、請求項１９記載のソレノイドアセンブリ。
【請求項２２】
前記供給ポート、前記制御ポートおよび前記排出ポートは全て、前記スリーブの前記小径部分の一部として一体に形成されている、請求項２１記載のソレノイドアセンブリ。
【請求項２３】
前記分離プレートは、前記スリーブの前記大径部分に配置されている、請求項２１記載のソレノイドアセンブリ。
【請求項２４】
前記弁部分は、さらに、
前記スリーブの前記小径部分に配置された第１の挿入体と、
該第１の挿入体の一部として形成された排出座部と、
前記スリーブの前記小径部分に配置された第２の挿入体と、
該第２の挿入体の一部として形成された供給座部と、を有しており、
前記弁が前記閉鎖位置にあるときには前記弁は前記供給座部と接触しており、前記弁が前記開放位置へ移動させられると前記弁は前記供給座部から離れて前記排出座部に向かって移動する、請求項２１記載のソレノイドアセンブリ。
【請求項２５】
前記分離プレートは前記排出ポートと前記可動子との間において前記スリーブに配置されている、請求項１９記載のソレノイドアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願とのクロスリファレンス
本願は、２０１３年１０月１５日に出願された米国仮出願第６１／８９１００１号明細書の利益を請求する。上の出願の開示は引用により本明細書に編入される。
【０００２】
発明の分野
本発明は、概して、安定した力平衡と、磁力および液圧力による圧力制御とを保証するソレノイドアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
ソレノイドは一般的に公知であり、様々なタイプの液圧システムにおいて流体圧力を制御するために、幾つかのソレノイドが使用されている。幾つかのトランスミッションは、様々な構成部材の作動を制御し、トランスミッションにおける様々な位置における圧力を制御するために、開ループシステムを使用する。幾つかのタイプの極めて正確なソレノイドは、これらの開ループ用途に組み込まれている。しかしながら、多くの様々なタイプのソレノイドは、汚染と、作動中の不釣り合いな磁力および液圧力とに関する問題を有する。加えて、これらのソレノイドは高いレベルの精度を有するにもかかわらず、これらのソレノイド用の制御ユニットは製造時に個々に較正する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、前記欠点を克服し、制御装置の較正の必要性を排除するために、トランスミッションの閉ループフィードバック制御システムの一部として使用されてよいソレノイドアセンブリの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
本発明は、トランスミッション用の通常時高出力ソレノイドアセンブリであり、通常時高出力ソレノイドアセンブリは、作動されていないときには通常は高い出力を有する。ソレノイドアセンブリは、スリーブと、スリーブ内に実質的に収容された弁部分と、スリーブ内に配置された可動子と、可動子に結合されかつ弁と接触したプランジャと、可動子の近傍においてスリーブ内に配置されたハウジングと、を有する。可動子は、スリーブおよびハウジングに対して可動であり、弁部分は弁を有しており、弁の移動は可動子の移動によって制御される。
【０００６】
内側キャップがスリーブに結合されており、内側キャップと可動子との間においてスリーブ内にバックスプリングが配置されている。バックスプリングは可動子を内側キャップから離れるようにハウジングに向かって付勢し、これにより、バックスプリングは弁を閉鎖位置に向かって付勢する。ハウジングと可動子との間に戻しばねが配置されており、戻しばねは可動子をハウジングから離れるように内側キャップに向かって付勢し、これにより、戻しばねは弁を開放位置に向かって付勢する。
【０００７】
弁座は、弁部分の一部でありかつスリーブによって包囲されており、弁は選択的に弁座と接触する。供給ポート、制御ポートおよび排出ポートは、供給ポート、制御ポートおよび排出ポートが弁部分と流体接続するようにスリーブの一部として形成されている。コイルが少なくとも部分的にスリーブを包囲しており、コイルはソレノイド部分の一部である。
【０００８】
分離プレートはスリーブ内に配置されており、プランジャは分離プレートを貫いて延びている。分離プレートは、排出ポートと可動子との間においてスリーブ内に配置されており、流体がハウジングおよび可動子の周囲を流れることを実質的に防止し、可動子の移動を制限している。
【０００９】
コイルの通電が停止されると、供給ポートにおける液圧力と、バックスプリングおよび戻しばねの力との組合せが弁に提供され、これにより、弁は開放位置に保持され、供給ポートにおける流体を制御ポートへ流入させる。コイルが通電されると、可動子とハウジングとの間の磁力は、バックスプリングおよび戻しばねからの力、および供給ポートからの液圧力と組み合わさり、弁を弁座に対して移動させ、これにより、供給ポートにおける流体の一部は制御ポートを流過し、供給ポートにおける流体の一部は排出ポートを流過する。
【００１０】
１つの実施の形態において、コイルが通電され、これにより、可動子、プランジャおよび弁を開放位置と閉鎖位置との間で移動させ、供給ポートにおける流体と、制御ポートにおける流体との間の圧力平衡を提供する。
【００１１】
スリーブは、小径部分と、小径部分と一体に形成された大径部分とを有している。可動子は実質的に大径部分によって包囲されており、弁部分は実質的に小径部分によって包囲されている。供給ポート、制御ポートおよび排出ポートは全て、スリーブの小径部分の一部として一体に形成されており、分離プレートはスリーブの大径部部分に配置されている。
【００１２】
弁部分は、スリーブの小径部分に配置された第１の挿入体および第２の挿入体を有する。排出座部は第１の挿入体の一部として形成されており、供給座部は第２の挿入体の一部として形成されている。弁が閉鎖位置にあるときには弁は供給座部と接触しており、弁が開放位置へ移動させられると、弁は供給座部から離れて排出座部に向かって移動する。
【００１３】
ソレノイドアセンブリを形成するために様々なタイプの製造法が使用され得る。１つの実施の形態において、スリーブおよび分離プレートは深絞りされた部材であるが、その他のタイプの製造法が使用されることは本発明の範囲に含まれる。
【００１４】
１つの実施の形態において、本発明のソレノイドアセンブリは、トランスミッション用の液圧システムにおける閉ループフィードバック制御システムにおいて使用される。
【００１５】
本発明の別の適用可能な分野は、以下に提供される詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好適な実施の形態を示しているが、例示の目的で示されているだけであって、発明の範囲を限定しようとするものではない。
【００１６】
本発明は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態によるソレノイドアセンブリの側方から見た断面図である。
【図２】本発明の実施の形態によるソレノイドアセンブリの力平衡図である。
【図３】本発明の実施の形態によるソレノイドアセンブリの、圧力対電流特性を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態によるソレノイドアセンブリの代替的な実施の形態の側方から見た断面図である。
【図５】本発明の実施の形態によるソレノイドアセンブリの代替的な実施の形態の一部である、ヨークに結合されたキャップの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
好適な実施の形態の詳細な説明
好適な実施の形態の以下の説明は、本質的に単に例示的であり、本発明、その適用、または使用を制限しようとするものではない。
【００１９】
本発明によるソレノイドアセンブリは、図１に概して符号１０で示されている。ソレノイドアセンブリ１０は、概して符号１２で示されたソレノイド部分と、概して符号１４で示された弁部分とを有する。ソレノイド部分１２は、プレスばめ結合によってヨークリング２０に結合されたプレート１８を有しているが、その他の結合形式が使用されることも本発明の範囲に含まれる。
【００２０】
ヨークリング２０はコイル２２の外面を部分的に包囲しており、コイル２２は少なくとも部分的にボビン２４を包囲している。ボビン２４はスリーブ２６を少なくとも部分的に包囲しており、スリーブ２６はハウジング３０を部分的に包囲している。スリーブ２６は、概して符号１６で示されたキャビティを有する閉鎖された端部を有しており、スリーブ２６のキャビティ１６には可動子３６が配置されており、可動子３６はハウジング３０に対して移動することができる。可動子３６は、ハウジング３０の一部として形成された、概して符号４０で示された段状部分に対応するように成形された、概して符号３８で示された段状部分をも有する。バックスプリング２８は、キャビティ１６の内壁３２と可動子３６との間においてキャビティ１６に配置されている。内壁３２はスリーブ２６の一部として形成されており、これにより、スリーブ２６はキャビティ１６を形成しており、このキャビティ１６に可動子３６およびバックスプリング２８が配置されている。可動子３６は、概して符号３４で示された凹所を有しており、バックスプリング２８は部分的に凹所３４に配置されており、バックスプリング２８は可動子３６を内壁３２から離れるように付勢する。
【００２１】
この実施の形態では戻しばね４２である別のばね４２は、可動子３６とハウジング３０との間に配置されている。より具体的には、ばね４２は、可動子３６の一部として形成された、概して符号４４で示された第２の凹所に部分的に配置されており、ばね４２は、ハウジング３０の一部として形成された、概して符号４６で示された凹所に部分的に配置されている。ばね４２は、ハウジング３０から離れるように可動子３６を付勢しており、その機能については後で説明する。
【００２２】
１つの実施の形態において、ばね２８，４２は、高温プリセットばね２８，４２であり、これは、ばね２８，４２の使用寿命にわたって一定のばね予荷重を保証することを助け、ソレノイドアセンブリ１０において磁力と液圧力との安定した力平衡を有する。
【００２３】
可動子３６は、開口４８をも有しており、プランジャ５０は開口４８にプレスばめされている。しかしながら、プランジャ５０がその他の方法で開口４８において所定位置に保持されることは本発明の範囲に含まれる。プランジャ５０は、ハウジング３０の一部として形成された別の開口５２を貫いて延びている。プランジャ５０および可動子３６はハウジング３０に対しても可動であり、プランジャ５０の一部は、ハウジング３０の一部として形成された開口５２内を摺動し、ハウジング３０の開口５２は、プランジャ５０の移動を案内するためにも機能し、可動子３６が望ましくない形式でスリーブ２６に対して移動することを防止する。
【００２４】
ハウジング３０は、中間ポート５６と流体接続した排出ポート５４をも有しており、中間ポート５６は制御ポート５８と流体接続しており、制御ポート５８は供給ポート６０と流体接続している。中間ポート５６には第１の挿入体６２が配置されており、第１の挿入体６２は排出座部６４を有する。供給ポート６０には第２の挿入体６６が配置されており、第２の挿入体６６は供給座部６８を有する。第１の挿入体６２は中間ポート５６にプレスばめされており、第２の挿入体６６は供給ポート６０にプレスばめされている。プランジャ５０は、中間ポート５６を貫いて部分的に制御ポート５８内へ延びた減径部７０をも有する。減径部７０は弁に接触しており、弁はこの実施の形態では球体７２であるが、その他のタイプの弁が使用されることは本発明の範囲に含まれる。減径部７０および球体７２は弁部分１４の一部である。
【００２５】
作動時、コイル２２に電流が提供されないときにばね４２は弁部分１４を開放位置へ付勢するので、加圧された流体は、供給ポート６０へ流入しかつ制御ポート５８へ流入し、供給ポート６０における液圧力と、可動子３６に提供されるばね４２の力との組合せは、可動子３６に提供されるバックスプリング２８の力よりも大きくなる（図１に示したように弁部分１４が開放位置にあるときには球体７２は排出座部６４と接触する）。電流がコイル２２に提供されると、バックスプリング２８の力と、可動子３６に提供される磁力との組合せが、可動子３６に対するばね４２の力と、供給ポート６０における液圧力との組合せを克服し、これにより、可動子３６はハウジング３０に向かって移動し、したがって、プランジャ５０も球体７２を排出座部６４から離れるように供給座部６８に向かって移動させ、一部の流体が供給ポート６０から制御ポート５８へ通過することを防止する。これが生じるときに、制御ポート５８における流体は、中間ポート５６および排出ポート５４を流過する。十分な電流がコイル２２に提供されると、可動子３６およびプランジャ５０は、球体７２が供給座部６８に接触するように球体７２を移動させ、これにより、全ての流体は、供給ポート６０を流過することを防止される。
【００２６】
図１に示したように球体７２が開放位置にあるとき、可動子３６とハウジング３０との間に空隙が存在しており、可動子３６およびハウジング３０の段状部分３８，４０は、段状部分３８，４０を有さない可動子およびハウジングと比較して、可動子３６とハウジング３０との間により大きな空隙を形成する。この増大した空隙は、コイル２２が通電されたときに可動子３６とハウジング３０との間に増大した力出力を許容し、コイル２２が通電されたときに可動子３６の移動に対するより良い制御を提供し、可動子３６を内壁３２とハウジング３０との間の様々な位置に配置する。
【００２７】
十分な電流がコイル２２に提供されると、可動子３６およびプランジャ５０はハウジング３０へ十分に近づき、球体７２を供給座部６８に接触させ、これにより、供給ポート６０からのあらゆる流体が制御ポート５８へ流入することを防止する。しかしながら、ソレノイドアセンブリ１０がある用途において使用される場合、電流がコイル２２に提供され、可動子３６を移動させ、球体７２を排出座部６４から離れるように移動させ、供給ポート６０と制御ポート５８との間の圧力平衡を提供する。加えて、供給ポート６０と制御ポート５８との間を通過する流体を制御し、ひいては供給ポート６０および制御ポート５８における流体圧力を制御するために、コイル２２に提供される電流が変化させられてよい。
【００２８】
電流がもはやコイル２２に提供されなくなると、可動子３６とハウジング３０との間には磁気的な引付けはもはや生じないので、ばね４２はプランジャ５０および可動子３６をハウジング３０から離れるように移動させ、これにより、球体７２を排出座部６４に向かって移動させ、弁部分１４を開放位置に配置する。球体７２が排出座部６４により接近すると、より少ない流体が排出ポート５４を通過させられ、より多くの流体は供給ポート６０から制御ポート５８を流過させられる。可動子３６、プランジャ５０、ひいては球体７２の位置を変化させ、供給ポート６０から制御ポート５８および排出ポート５４へ通過する流体の量を変化させるために、コイル２２へ提供される電流の大きさが変化させられてよい。さらに、コイル２２に提供される電流は、余分な流体を排出ポート５４に通過させながら、供給ポート６０と制御ポート５８との圧力平衡を提供するために、可動子３６と、プランジャ５０と、球体７２との位置を制御するように変化させられてもよい。コイル２２に提供される電流と、ばね２８，４２によって可動子３６に提供される力と、可動子３６の位置との力平衡関係を示すチャートが図２に示されている。図２にチャートの一部として示された電流は、複数の電流における電流対力を示す複数の曲線を含む。液圧力の曲線は符号９６で示されており、ばね力の曲線は符号９８で示されており、液圧力９６とばね力９８との合計の曲線は符号１００で示されている。
【００２９】
制御ポート５８における圧力対コイル２２に提供される電流を示すチャートが、図３に示されている。本発明のソレノイドアセンブリ１０は、出力の状態に関連して、“通常時高出力”ソレノイドアセンブリと呼ばれる。電流がコイル２２に提供されていないとき（ソレノイドアセンブリ１０が非作動であるとき）、球体７２は排出座部６４と接触しており、制御ポート５８における圧力は供給ポート６０における圧力と実質的に等しい。ポート５４，５８，６０における圧力は、１つまたは複数の圧力センサを使用して検出されてよい。電流がコイル２２に提供され、次いで増大されると、球体７２は排出座部６４から離れ、供給座部６８へ近づくように移動し、制御ポート５８における圧力を減じる。コイル２２に提供される電流の増大と、制御ポート５８における圧力の減少とのこの関係は、図３に示されている。１つの実施の形態では、ソレノイドアセンブリ１０は、トランスミッションにおける閉ループフィードバック制御システムの一部として使用される。
【００３０】
ソレノイドアセンブリ１０は、可動子３６の周囲の領域にごみが流入することを防止するための複数の手段をも有する。プランジャ５０は、複数のリブ７４を有しており、これらのリブ７４は、開口５２におけるプランジャ５０の位置とともに、流体の流れのための蛇行した経路を形成しており、これにより、ごみがプランジャ５０を通って可動子３６の周囲へ流れることを制限または防止している。リブ７４は、プランジャ５０と開口５２との間の摩擦も減じ、リブ７４における流体は潤滑も提供して摩耗を減じる。１つの実施の形態では、可動子３６は、可動子３６とスリーブ２６との間の摩擦を減じるためにテフロン被膜によって被覆されてもいる。
【００３１】
球体７２と供給座部６８との最適な接触、および球体７２と排出座部６４との接触を促進するために、供給座部６８および排出座部６４は、テーパしたエッジもしくは鋭いエッジ６８Ａおよび６４Ａを有しており、このエッジは流れ条件下で力を平衡させる。座部６４，６８は、様々な温度範囲にわたって安定した機能をも保証し、アセンブリの寿命にわたって漏れを制御する。エッジ６４Ａ，６８Ａの形状は、球体７２の位置決めの間、一定の供給圧力での液圧力変化を最小限に減じ、アセンブリ１０の寿命にわたって、安定したシーリング直径、および球体７２に対する液圧力を保証する。
【００３２】
本発明の別の実施の形態が図４および図５に示されており、同じ符号は同じ要素を示している。しかしながら、この実施の形態では、スリーブ２６がハウジング３０と、可動子３６と、弁部分１４とを収容するように、スリーブ２６はより大きくなっている。加えて、内壁３２は、スリーブ２６の一部として形成されているのではなく、内壁３２は、スリーブ２６に結合された内側キャップ１０２の一部として形成されている。１つの実施の形態では、スリーブ２６は、弁部分１４の全ての部分を収容する深絞りされた部材であるが、スリーブ２６を形成するためにその他の製造方法が使用されることは本発明の範囲に含まれる。図４に示されたスリーブ２６は、可動子３６と磁心１６との間の磁力を最適化するために磁気伝導性である。１つの実施の形態では、図４に示された可動子３６は、可動子３６とスリーブ２６との間の摩擦を減じ、磁気偏心力を減じるために、テフロン被膜を有している。この実施の形態におけるハウジング３０は、図１に示されたハウジング３０とは異なる形状に成形されており、排出ポート５４、中間ポート５６、制御ポート５８または供給ポート６０を有さない。
【００３３】
出口開口７６はスリーブ２６の一部として形成されており、可動子３６の周りの流体は、出口開口７６から、スリーブ２６の周りを通って、ボビン２４の一部として形成された１つまたは複数の溝（図示せず）から流出することができる。出口開口７６および溝は、可動子３６の周囲の圧力平衡を提供し、これにより、可動子３６の周りの領域に流入するあらゆる流体は、可動子３６の移動にほとんどまたは全く影響を及ぼさない。加えて、出口開口７６および溝を通る流路は、アセンブリ１０の外部から可動子３６とハウジング３０との間の空隙に汚れが入り込むのを防止するように蛇行した経路を形成している。
【００３４】
この実施の形態におけるスリーブ２６は、２つの部分、すなわち大径部分２６Ａおよび小径部分２６Ｂを有している。可動子３６およびハウジング３０は大径部分２６Ａに配置されており、弁部分１４は小径部分２６Ｂに配置されている。より具体的には、挿入体６２，６６および球体７２は、スリーブ２６の小径部分２６Ｂに配置されている。この実施の形態における球体７２は、図１に示された球体７２よりも大きな直径を有しており、これは、弁部分１４における液圧力変化を減じる。
【００３５】
加えて、排出ポート５４は、大径部分２６Ａの一部として形成されており、制御ポート５８は小径部分２６Ｂの一部として形成されており、供給ポート６０は小径部分２６Ｂの一部として形成されている。図４に示された供給ポート６０は、第２の挿入体６６から離れる方向に外方へ延びており、小径部分２６Ｂの直径よりも小さな直径を有する。
【００３６】
また、この実施の形態では、ハウジング３０と弁部分１４との間にスリーブ２６内に配置された分離プレート８０が設けられており、分離プレート８０は開口８２を有しており、この開口８２をプランジャ５０が貫いて延びている。分離プレート８０は、スリーブ２６の大径部分２６Ａにおいて、ハウジング３０と排出ポート５４との間の領域に配置されている。分離プレート８０は、弁部分１４をソレノイド部分１２から分離しており、ソレノイド部分１２が弁部分１４における流体に曝されるのを防止している。１つの実施の形態では、分離プレート８０は深絞りされた部材であるが、分離プレート８０を形成するためのその他の方法が使用されることは本発明の範囲に含まれる。可動子３６の周りの領域にごみが流入するのをさらに防止するために、この実施の形態におけるプランジャ５０は、複数のリブ７４も有しており、これらのリブ７４は、流体の流れのための蛇行した経路を形成しており、これにより、ごみがプランジャ５０を通って可動子３６の周囲へ流れることを制限または防止している。リブ７４は、プランジャ５０と開口８２との間の摩擦も減じ、リブ７４における流体は潤滑も提供して摩耗を減じる。
【００３７】
この実施の形態におけるヨークリング２０は、図１に示されたヨークリング２０よりも大きく、概して符号８６で示された複数の保持手段をも有する。保持手段８６はヨークリング２０と一体に形成されており、この実施の形態におけるヨークリング２０は単一の部品として、深絞りされた部材として形成されているが、ヨークリング２０を形成するためにその他の方法が使用されることは本発明の範囲に含まれる。スリーブ２６は、第１の溶接結合部９０の使用によりヨークリング２０に結合されており、スリーブ２６は、第２の溶接結合部９２の使用により内側キャップ１０２にも結合されており、この実施の形態におけるハウジング３０は、第３の溶接結合部１０４の使用によりスリーブ２６に結合されている。
【００３８】
図４に示された実施の形態は、概して符号８８で示されたキャップも有しており、キャップ８８は、ヨークリング２０の一部に結合されており、ヨークリング２０の一部によって包囲されている。キャップ８８は、図５に概して符号９４で示されたスナップばめ結合部によりヨークリング２０に結合されている。スナップばめ結合部９４は、キャップ８８をヨークリング２０に対して適切に位置決めするためにも機能し、これにより、キャップ８８におけるあらゆるデータマーキングも正しく位置決めされる。さらに、キャップ８８は、流体に曝され、流体によって汚染されないように電気端子１０６も保護する。
【００３９】
本発明の説明は本質的に単に例示的であり、ひいては、本発明の要旨から逸脱しない変更は、本発明の範囲に含まれるものとする。このような変更は、本発明の思想および範囲からの逸脱であると見なされるものではない。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ソレノイドアセンブリ、  １２  ソレノイド部分、  １４  弁部分、  １６  キャビティ、  １８  プレート、  ２０  ヨークリング、  ２２  コイル、  ２４  ボビン、  ２６  スリーブ、  ２６Ａ  大径部分、  ２６Ｂ  小径部分、  ３０  ハウジング、  ３２  内壁、  ３４  凹所、  ３８，４０  段状部分、  ４２  戻しばね、  ４４  第２の凹所、  ４８  開口、  ５０  プランジャ、  ５２  開口、  ５４  排出ポート、  ５６  中間ポート、  ５８  制御ポート、  ６０  供給ポート、  ６２  第１の挿入体、  ６４  排出座部、  ６６  第２の挿入体、  ６８  供給座部、  ６８Ａ  エッジ、  ７０  減径部、  ７２  球体、  ７４  リブ、  ８０  分離プレート、  ８２  開口、  ８６  保持手段、  ８８  キャップ、  ９０  溶接結合部、  ９４  スナップばめ結合部、  １０２，１０４  溶接結合部、  １０６  電気端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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