(57)【要約】      （修正有）【課題】電磁スプール弁において、優れた出力応答性を得ることにある。【解決手段】電磁スプール弁１には、スリーブ３に、出力ポート１０から制御対象室への出力流体の流れの途中に開口して、出力ポート１０とフィードバック室２５とを連通するフィードバックオリフィス３０が設けられている。これによれば、出力ポート１０から制御対象室への出力流体の流れが生じている間は、その流れの流速によってフィードバックオリフィス３０に負圧が生じ、フィードバック室２５が一時的に減圧される。このため、電磁スプール弁１の出力応答性が向上する。また、フィードバック室２５を、スプール４の軸方向一端側にスプール４の移動に伴って容積が変化するように設けることで、フィードバック室２５にダンパ効果を持たせることができる。【選択図】図３
2011214693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の供給を受ける入力ポートおよび制御対象室に連通する出力ポートを有するスリーブと、
このスリーブ内を軸方向に変位することで、前記各ポートの連通・遮断を切り替えるスプールとを備えるとともに、
前記出力ポートに連通して、出力流体の圧力をフィードバック圧として前記スプールに対して閉弁方向の力を作用させるフィードバック室を備える電磁スプール弁であって、
前記スリーブには、前記出力ポートから前記制御対象室への出力流体の流れの途中に開口して、前記出力ポートと前記フィードバック室とを連通するフィードバックオリフィスが設けられていることを特徴とする電磁スプール弁。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁スプール弁において、
前記フィードバック室は、前記スプールの軸方向一端側に設けられ、軸方向一端側が封止されるとともに、軸方向他端側はスプールにより封止され、前記スプールの移動に伴い、容積が変化することを特徴とする電磁スプール弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁アクチュエータによってスプール弁を駆動する電磁スプール弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の自動変速機等の油圧制御装置に用いられる電磁スプール弁として、特許文献１に開示されるようなものがある。
すなわち、図４に示すように、電磁スプール弁１００は、電磁アクチュエータ（図示せず）とスプール弁１０２とを備え、スプール弁１０２は、入力ポート１０３と出力ポート１０４とドレンポート１０５とを有するスリーブ１０９と、スリーブ１０９内を軸方向に変位することで各ポートの連通・遮断を切り替えるスプール１１０とを有する。
【０００３】
なお、図４では、例としてＮ／Ｃ（ノーマリクローズ）タイプの電磁スプール弁１００を示しており、スプール１１０はリターンスプリング１１３によりスプール１１０が閉弁方向（軸方向他端側）に付勢されている。
また、電磁スプール弁１００は、出力ポート１０４と連通して出力ポート１０４から出力される出力流体の圧力をフィードバック圧としてスプール１１０に対して閉弁方向の力を作用させるフィードバック室１１４を備えている。
【０００４】
そして、電磁アクチュエータにより発生する推力が伝達されることでスプール１１０が開弁方向（軸方向一端側）に変位する。このスプール１１０の移動に伴い、入力シールランド１１６が入力ポート１０３を開いていくと、入力ポート１０３から分配室１１７へ流体が流入し、分配室１１７から出力ポート１０４へ流体が流出する。
【０００５】
ところで、電磁スプール弁１００では、開弁直後に、入力ポート１０３から分配室１１７へ流れ込む流体の影響等によりスプール１１０が閉弁方向の付勢力を受けることがあり、優れた出力応答性を得られない虞がある。これは、Ｎ／Ｃタイプに限らず、Ｎ／Ｏ（ノーマリオープン）タイプでも生じる問題である。
そこで、特許文献２では、閉弁方向の力を与えるフィードバック室１１４に負圧を導くことで出力応答性を高めようとする技術が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、入力シールランドまたはスリーブの少なくとも一方に入力ポートを微小に開くノッチ部を設け、ノッチ部の下流直下にフィードバックポートの開口を設けて、
ノッチ部と入力ポートとの間の微小流路と、流体の流れとを利用して、フィードバック室に負圧を導く技術（以下、従来技術１と呼ぶ）が開示されている（特許文献２の図１、図５参照）。
しかしながら、この技術では、ノッチ部の形状によってフィードバックポートに形成されるフィードバックオリフィスの形状が左右されるため、フィードバックオリフィスのチューニングの幅が制限されてしまう。
【０００７】
また、特許文献２には、電磁スプール弁から離れた外部に負圧を導くための油路を形成し、その油路から負圧をフィードバック室に導入する技術（以下、従来技術２と呼ぶ）も開示されている（特許文献２の図６、図７参照）。
しかしながら、この技術では、フィードバック室へ負圧を導く機能を電磁スプール弁のみで構成することができず、システムも複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２７５８４１
【特許文献２】特開２００７−３０９４４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、電磁スプール弁において優れた出力応答性を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の電磁スプール弁は、流体の供給を受ける入力ポートおよび制御対象室に連通する出力ポートを有するスリーブと、このスリーブ内を軸方向に変位することで、各ポートの連通・遮断を切り替えるスプールとを備える。
【００１１】
また、出力ポートに連通して、出力流体の圧力をフィードバック圧としてスプールに対して閉弁方向の力を作用させるフィードバック室を備える。
スリーブには、出力ポートから制御対象室への出力流体の流れの途中に開口して、出力ポートとフィードバック室とを連通するフィードバックオリフィスが設けられている。
【００１２】
これによれば、出力ポートから制御対象室への出力流体の流れが生じている間は、その流れの流速によってフィードバックオリフィスに負圧が生じ、フィードバック室が一時的に減圧される。このため、電磁スプール弁の出力応答性が向上する。
【００１３】
また、従来技術１のようにフィードバックオリフィスの形状が制限されることがなく、フィードバックオリフィスのチューニングの幅が制限されることがない。
また、スプール弁自体にフィードバックオリフィスを設けてフィードバックオリフィスにより負圧を導くことにより、従来技術２とは異なりフィードバック室へ負圧を導く機能を電磁スプール弁のみで構成することができる。
【００１４】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の電磁スプール弁によれば、フィードバック室は、スプールの軸方向一端側に設けられ、軸方向一端側が封止されるとともに、軸方向他端側はスプールにより封止され、スプールの移動に伴い、容積が変化する。
これによれば、フィードバック室にダンパ効果を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電磁スプール弁の要部断面図である（実施例１）。
【図２】電磁スプール弁の要部断面図である（実施例２）。
【図３】電磁スプール弁の要部断面図である（実施例３）。
【図４】電磁スプール弁の断面図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態１の電磁スプール弁は、流体の供給を受ける入力ポートおよび制御対象室に連通する出力ポートを有するスリーブと、このスリーブ内を軸方向に変位することで、各ポートの連通・遮断を切り替えるスプールとを備える。
【００１７】
また、出力ポートに連通して、出力流体の圧力をフィードバック圧としてスプールに対して閉弁方向の力を作用させるフィードバック室を備える。
スリーブには、出力ポートから制御対象室への出力流体の流れの途中に開口して、出力ポートとフィードバック室とを連通するフィードバックオリフィスが設けられている。
【００１８】
本発明を実施するための形態２の電磁スプール弁は、フィードバック室が、スプールの軸方向一端側に設けられ、軸方向一端側が封止されるとともに、軸方向他端側はスプールにより封止され、スプールの移動に伴い、容積が変化する。
【実施例】
【００１９】
〔実施例１〕
〔実施例１の構成〕
実施例１の電磁スプール弁１の構成を、図１を用いて説明する。
電磁スプール弁１は、例えば、自動車の自動変速機等の油圧制御装置における油圧制御に用いられるものであって、電磁アクチュエータ（図示せず）、および、スリーブ３とスプール４とからなるスプール弁５を備える。
なお、本実施例では、本発明を、Ｎ／Ｃ（ノーマリクローズ）タイプの電磁スプール弁１に適用したものとして説明するが、Ｎ／Ｏ（ノーマリオープン）タイプにも適用できる。
【００２０】
電磁アクチュエータ（図示せず）は、スプール弁５の軸方向他端側に設けられて、スプール４を軸方向に変位させるための推力を発生させるものであり、推力はシャフト（図示せず）を介してスプール４に伝達される。
【００２１】
スリーブ３は、円筒形状を呈しており、内部（弁室８）に連通して、入力ポート９と出力ポート１０とドレンポート１１とが少なくとも１つずつ設けられている。
なお、入力ポート９と出力ポート１０とドレンポート１１とは、軸方向に間をおいて、軸方向一端から他端に向けて、入力ポート９、出力ポート１０、ドレンポート１１の順に形成されている。
【００２２】
スリーブ３は、固定部材１４の挿入孔１５に挿入配置されており、固定部材１４には各ポート９、１０、１１にそれぞれ連通する流路１７、１８、１９が挿入孔１５の内周面に開口するように形成されている。出力ポート１０が連通する流路１８は、制御対象室（図示せず）に連通している。
【００２３】
スプール４は、スリーブ３の内周面に摺接する３つのランド（軸方向一端から他端に向けて、ランド２１、ランド２２、ランド２３）を有している。
ランド２２は、入力ポート９の開度調整を行い、ランド２３は、ドレンポート１１の開度調整を行う。ランド２２とランド２３との間には、出力ポート１０に連通する分配室２４が形成されている。
【００２４】
また、ランド２１とランド２２との間には、フィードバック室２５が形成されている。フィードバック室２５には、出力ポート１０が連通しており、出力流体が流入することで、出力流体の圧力に応じたフィードバック圧が生じる。そして、ランド２１はランド２２よりも小径になっており、ランド２１とランド２２との径差に相当する面積にフィードバック圧が作用することで、スプール４に閉弁方向（軸方向他端側）への付勢力が加えられる。
【００２５】
なお、スプール４は、スプリング２８により閉弁方向に付勢されている。スプリング２８は、スプール４の軸方向一端側に設けられており、スプール４の一端側のスリーブ３内には、スプリング２８を収容するスプリング室２９が形成されている。
【００２６】
〔実施例１の特徴〕
実施例１の電磁スプール弁１では、スリーブ３に、出力ポート１０から制御対象室への出力流体の流れの途中に開口するフィードバックオリフィス３０が設けられており、フィードバックオリフィス３０により出力ポート１０とフィードバック室２５とが連通している。
【００２７】
固定部材１４に形成された流路１８の開口は、軸方向においてフィードバック室２５よりも一端側に設けられており、出力ポート１０から流路１８までを連通する連通路３２が、スリーブ３の外周面に溝を設けることで、スリーブ３と挿入孔１５との間に設けられている。
そして、スリーブ３には、径方向に開口してフィードバック室２５と連通路３２とを連通するフィードバックオリフィス３０が設けられている。
【００２８】
〔実施例１の作用〕
本実施例の電磁スプール弁１の動作を説明する。
電磁アクチュエータにより軸方向一端側への推力がシャフト（図示せず）を介してスプール４に伝達されると、スプール４は、スプリング２８の付勢力およびフィードバック室２５による付勢力に抗して、軸方向一端側へ変位する。
【００２９】
スプール４の移動に伴い、ランド２２が入力ポート９を開いていくと、入力ポート９から分配室２４へ流体が流入し、分配室２４から出力ポート１０へ流体が流出し、出力ポート１０から流出した流体（出力流体）は、制御対象室へ供給される。
このとき、出力ポート１０から制御対象室への出力流体の流れが生じるため、この流れの流速によってフィードバックオリフィス３０に負圧が生じ、フィードバック室２５内の圧力が減圧される。
【００３０】
〔実施例１の効果〕
本実施例の電磁スプール弁１では、スリーブ３に、出力ポート１０から制御対象室への出力流体の流れの途中に開口して、出力ポート１０とフィードバック室２５とを連通するフィードバックオリフィス３０が設けられている。
【００３１】
これによれば、出力ポート１０から制御対象室への出力流体の流れが生じている間は、その流れの流速によってフィードバックオリフィス３０に負圧が生じ、フィードバック室２５が一時的に減圧される。このため、電磁スプール弁１の出力応答性が向上する。
【００３２】
また、本実施例では、従来技術１のようにフィードバックオリフィス３０の形状が制限されないので、フィードバックオリフィス３０の径や長さの設計自由度が狭められず、チューニングの幅が制限されることがない。
また、スプール弁５自体にフィードバックオリフィス３０を設けてフィードバックオリフィス３０により負圧を導くことにより、フィードバック室２５へ負圧を導く機能を電磁スプール弁１のみで構成することができる。
【００３３】
〔実施例２〕
〔実施例２の構成〕
実施例２の電磁スプール弁１の構成を、図２を用いて、実施例１と異なる点を中心に説明する。
実施例２の電磁スプール弁１では、フィードバック室２５が、スプール４の軸方向一端側に設けられている。そして、フィードバック室２５の軸方向一端側は、スリーブ３の軸方向一端の開口を閉じるように設けられたシール材３４によって封止され、フィードバック室２５の軸方向他端側はスプール４により封止されている。これにより、フィードバック室２５は、スプール４の移動に伴い、容積が変化する。
【００３４】
なお、実施例１のフィードバック室２５の場合とは異なり、ランド２１とランド２２との径差を利用しなくても、フィードバック圧によりスプール４に閉弁方向への付勢力を与えることができるため、実施例２のスプール４には、ランド２１が設けられていない。
なお、実施例２では、スプール４の軸方向一端側にリターンスプリングを配するのではなく、スプール４の軸方向他端側に設けている（図示せず）。
【００３５】
〔実施例２の効果〕
これによれば、実施例１と同様に、出力ポート１０から制御対象室への出力流体の流れが生じている間は、その流れの流速によってフィードバックオリフィス３０に負圧が生じ、フィードバック室２５が一時的に減圧される。このため、電磁スプール弁の出力応答性が向上する。
【００３６】
また、フィードバック室２５が、スプール４の軸方向一端側にスプール４の移動に伴って容積が変化するように設けられているため、フィードバック室２５にダンパ効果を持たせることができる。
【００３７】
〔実施例３〕
〔実施例３の構成〕
実施例３の電磁スプール弁１の構成を、図３を用いて、実施例２と異なる点を中心に説明する。
実施例２の電磁スプール弁１では、スリーブ３が、インナースリーブ３ａと、インナースリーブ３ａの外周に設けられるアウタースリーブ３ｂとからなっている。
アウタースリーブ３ｂにインナースリーブ３ａが圧入されることで、インナースリーブ３ａの外周面とアウタースリーブ３ｂの内周面とは液密にシールされる。
【００３８】
また、インナースリーブ３ａの軸方向一端側はシール材３４により閉鎖されており、アウタースリーブ３ｂの軸方向一端側は開口している。そして、アウタースリーブ３ｂの軸方向一端は、インナースリーブ３ａの軸方向一端よりも突出している。
【００３９】
スリーブ３には、インナースリーブ３ａの内部（弁室８）に連通して、入力ポート９と出力ポート１０とドレンポート１１とが少なくとも１つずつ設けられている。
入力ポート９とドレンポート１１とは、インナースリーブ３ａとアウタースリーブ３ｂの壁を径方向に貫通するように設けられている。
【００４０】
出力ポート１０は、インナースリーブ３ａに開口した入口側開口１０ａ（弁室８側への開口）と、スリーブ３の軸方向一端側に開口した出口側開口１０ｂと、入口側開口１０ａと出口側開口１０ｂとの間を連通するようにインナースリーブ３ａとアウタースリーブ３ｂとの間に形成された連通路１０ｃとを有している。
連通路１０ｃは、入口側開口１０ａに連通するようにインナースリーブ３ａの外周面にインナースリーブ３ａの軸方向一端に延びる溝を設けることで形成される。
【００４１】
また、本実施例では、出力ポート１０が連通する流路１８は、挿入孔１５の挿入端に開口するように形成されている。
【００４２】
これにより、出力ポート１０の出力流体は、入口側開口１０ａから連通路１０ｃを経て、アウタースリーブ３ｂの軸方向一端の開口（出口側開口１０ｂ）に向かって流れ、出口側開口１０ｂから流路１８に供給される。
【００４３】
フィードバック室２５は、インナースリーブ３ａの軸方向一端部の内部において、スプール４の軸方向一端側に設けられている。そして、フィードバック室２５の軸方向一端側は、シール材３４により封止されている。
【００４４】
〔実施例３の効果〕
実施例３でも、実施例２と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
〔変形例〕
電磁スプール弁１の態様は、実施例に限定されず、様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例１、２では、フィードバック室２５よりも軸方向一端側に設けられた流路１８の開口と出力ポート１０とを連通する連通路３２を設け、その連通路３２の途中にフィードバックオリフィス３０が開口していたが、出力ポート１０から制御対象室への出力流体の流れの途中にスリーブ３に設けたフィードバックオリフィス３０が開口していればよく、連通路３２の形状、流路１８の開口の位置は実施例に限定されるものではない。
【００４６】
また、実施例１、２では、スリーブ３の外周面に溝を設けることで出力ポート１０から流路１８までを連通する連通路３２を形成したが、挿入孔１５の内周面に溝を設けることで形成してもよい。
また、実施例３では、インナースリーブ３ａの外周面に溝を設けることでインナースリーブ３ａとアウタースリーブ３ｂとの間に連通路１０ｃを形成したが、アウタースリーブ３ｂの内周面に溝を設けることで形成してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１            電磁スプール弁
３            スリーブ
４            スプール
９            入力ポート
１０          出力ポート
２５          フィードバック室
３０          フィードバックオリフィス
【図１】
2011214693.tif 000003
【図２】
2011214693.tif 000004
【図３】
2011214693.tif 000005
【図４】
2011214693.tif 000006