(57)【要約】【課題】例えば、製造ロットが異なる油圧制御装置同士の間で作動油の流量を略同等とする。【解決手段】油圧制御装置１０は、第１ランド部６４と第２ランド部６６が設けられ且つ両ランド部６４、６６の間に挟まれる環状凹部６２が形成されたスプール２６と、該スプール２６を収容する弁孔２４が形成されたスリーブ２０を備える。スリーブ２０には、入力ポート３２、出力ポート３４、ドレインポート３６が形成される。入力ポート３２と出力ポート３４の連通が遮断されるとき、第１ランド部６４は入力ポート３２を全閉とする。一方、第２ランド部６６はドレインポート３６に重ならない位置となり、このため、ドレインポート３６は全開である。また、出力ポート３４とドレインポート３６は、環状凹部６２を介して連通する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油が供給される入力ポートと、前記作動油が排出される出力ポートと、前記入力ポートと前記出力ポートとの連通遮断時に前記出力ポートと連通し且つ前記入力ポートと前記出力ポートの連通時に前記出力ポートとの連通が遮断されるドレインポートとが形成されたスリーブと、
前記スリーブに設けられて前記作動油の流量を制御する電磁弁と、
前記電磁弁の作用下に変位し、前記出力ポートの連通先を前記入力ポート又は前記ドレインポートのいずれかに切り替える複数個のランド部が設けられたスプールと、
を備え、
前記複数個のランド部は、前記入力ポートと前記出力ポートが連通するとき、少なくとも前記入力ポート及び前記出力ポートに重ならない位置となり、且つ前記入力ポートと前記出力ポートの連通が遮断されるとき、少なくとも前記ドレインポートに重ならない位置となることを特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の油圧制御装置において、前記入力ポートと前記出力ポートが連通するとき、前記入力ポート、前記出力ポート及び前記ドレインポートが全開となるとともに、前記複数個のランド部により、前記出力ポートと前記ドレインポートとの連通が遮断されることを特徴とする油圧制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の油圧制御装置において、前記入力ポートと前記出力ポートの連通が遮断されるとき、前記入力ポートが全閉となり且つ前記出力ポート及び前記ドレインポートが全開となるとともに、前記複数個のランド部により、前記出力ポートと前記ドレインポートとが連通することを特徴とする油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動油の圧力を制御する油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁弁を含む油圧制御装置は、例えば、自動車に搭載されるクラッチの作動油の油圧を制御する。この油圧制御装置を構成するスリーブには、特許文献１に記載されるように、その内部に作動油を供給するための入力ポートと、前記作動油を内部から排出するための出力ポートと、入力ポートが閉塞されたときに出力ポート内の作動油を排出するドレインポートとが形成される。すなわち、出力ポートは、入力ポート又はドレインポートのいずれか一方に連通するとともに、その際、残余の一方との連通が遮断される。
【０００３】
図４Ａに簡略的に示すように、油圧制御装置１は、図示しない電磁弁の作用下に変位するスプール２を有する。図示しない出力ポートの連通先は、スプール２が変位することによって切り替えられる。ここで、図４Ａは、出力ポートとドレインポート３が連通状態にあるときを示している。
【０００４】
特許文献１の図６に示されるように、従来技術に係る油圧制御装置１では、スプール２に設けられたランド部４の一部がドレインポート３に重なるとともに、ドレインポート３のその他の部分は、ランド部４が重ならない（ランド部４に閉塞されない）開放状態となる。図４Ａ、及び図４Ａ中の矢印Ｘ２方向から視認される図４Ｂは、この状態を簡素に示している。
【０００５】
この場合、出力ポートが開放されるとともに、該出力ポートとドレインポート３の間に、スプール２に形成された環状凹部５によって作動油の流通路が形成される。このため、出力ポートの作動油が、環状凹部５を介してドレインポート３から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−７７３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ランド部４の厚みや、ドレインポート３をはじめとする各ポートのポート径には、ある程度の公差が許容されている。図４Ｂには、ランド部４の厚み及びドレインポート３のポート径が公差内の最大値で作製されたときを実線で表すとともに、最小値で作製されたときを破線で表している。実線と破線を対比し、ドレインポート３の、ランド部４で閉塞されていない部分の開口面積に無視し得ない程度の相違があることが認められる。
【０００８】
作動油の供給流量又は排出流量は、ポートの開口面積が大きい場合には大きくなる一方、小さい場合には小さくなる。このことから諒解されるように、従来技術に係る油圧制御装置には、例えば、製造ロットが異なる製品同士の間で作動油の流量が相違することがあり得る。
【０００９】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、個々の製品における作動油の流量を略同等とすることが可能な油圧制御装置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】
【００１０】
前記の目的を達成するために、本発明に係る油圧制御装置は、作動油が供給される入力ポートと、前記作動油が排出される出力ポートと、前記入力ポートと前記出力ポートとの連通遮断時に前記出力ポートと連通し且つ前記入力ポートと前記出力ポートの連通時に前記出力ポートとの連通が遮断されるドレインポートとが形成されたスリーブと、
前記スリーブに設けられて前記作動油の流量を制御する電磁弁と、
前記電磁弁の作用下に変位し、前記出力ポートの連通先を前記入力ポート又は前記ドレインポートのいずれかに切り替える複数個のランド部が設けられたスプールと、
を備え、
前記複数個のランド部は、前記入力ポートと前記出力ポートが連通するとき、少なくとも前記入力ポート及び前記出力ポートに重ならない位置となり、且つ前記入力ポートと前記出力ポートの連通が遮断されるとき、少なくとも前記ドレインポートに重ならない位置となることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、本発明においては、ランド部は、ポートを開放するときには該ポートを全開とし、一方、閉塞するときには全閉とする。個々の油圧制御装置を比較したとき、全開となったポートの開口面積に相違はほとんどない。このため、ポート径やランド部の厚みに公差の範囲内で相違がある場合であっても、作動油の流量が略同等となる。
【００１２】
結局、上記のような構成とすることにより、個々の油圧制御装置同士の間で作動油の流量が相違すること、換言すれば、バラツキが生じることを回避することができる。すなわち、例えば、製造ロットが異なる製品であっても、略同等の流量が得られる。このため、油圧制御装置の信頼性が向上する。
【００１３】
この構成では、入力ポートと出力ポートが連通する（入力ポートと出力ポートの双方が全開となる）とき、ランド部がドレインポートにも重ならない位置となることが好ましい。すなわち、入力ポート、出力ポート及びドレインポートを全開とするとよい。この場合、ドレインポートを、入力ポートと出力ポートが連通するときにランド部で閉塞される位置に制限されることがない。従って、ドレインポートを設ける位置の自由度が向上する。なお、このときにランド部によって出力ポートとドレインポートとの連通が遮断されることは勿論である。
【００１４】
また、入力ポートと出力ポートの連通を遮断するには、例えば、入力ポートを全閉とすればよい。この際、複数個のランド部は、出力ポート及びドレインポートに重ならない位置、すなわち、出力ポート及びドレインポートを全開とする位置とすることができる。この場合、出力ポートが、ランド部で閉塞される位置に制限されることがない。従って、出力ポートを設ける位置の自由度が向上する。なお、このときには、ランド部によって出力ポートとドレインポートとが連通する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スプールに設けたランド部を、ポートを開放するときには該ポートが全開となり、一方、閉塞するときには全閉となるように位置させるようにしている。個々の油圧制御装置において、全開となったポートの開口面積が相違することはほとんどない。このため、ポート径やランド部の厚みに公差の範囲内で相違がある場合であっても、作動油の流量が略同等となる。
【００１６】
これにより、例えば、製造ロットが異なる製品同士の間で作動油の流量が相違することが回避される。すなわち、作動油の流量のバラツキが抑制され、略同等の流量が得られるようになる。このような理由から、油圧制御装置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る油圧制御装置の要部概略断面図である。
【図２】図１の矢印Ｘ１方向から視認したときの油圧制御装置の要部拡大図である。
【図３】図１の油圧制御装置における入力ポートと出力ポートが連通して開状態となったときの要部概略断面図である。
【図４】図４Ａは、スプールに設けられたランド部の一部がドレインポートに重なる位置にあるときの要部概略断面図であり、図４Ｂは、図４Ａ中の矢印Ｘ２方向から視認したときの要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る油圧制御装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明における「上」及び「下」は、各図面における上及び下に対応しているが、これは便宜を図るためのものであり、油圧制御装置を実使用する際の方向を特定するものではない。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る油圧制御装置１０の要部概略断面図である。この油圧制御装置１０は、自動車に搭載されてクラッチを構成するクラッチケーシング１２に取り付けられるカートリッジ型であり、前記クラッチケーシング１２に形成された取付孔１４に収容されるスリーブ２０と、該スリーブ２０に設けられた電磁弁２２とを有する。
【００２０】
スリーブ２０は略円筒形状をなし、その内部には、該スリーブ２０の軸線方向に沿って延在する弁孔２４が形成されている。弁孔２４内には、スプール２６が着座するストッパ部２８が設けられる。また、スリーブ２０の側周壁には、周回方向に沿って第１環状溝３０ａ〜第４環状溝３０ｄが形成される。第１環状溝３０ａの底部には、複数個の入力ポート３２が、互いの間に所定の位相差が形成されるようにして設けられる。一方、第２環状溝３０ｂ、第３環状溝３０ｃの各底部には、複数個の出力ポート３４、複数個のドレインポート３６が、互いの間に所定の位相差が形成されるように設けられる。入力ポート３２、出力ポート３４及びドレインポート３６は、スリーブ２０の直径方向に沿って延在し、弁孔２４にそれぞれ連通する。
【００２１】
本実施の形態では、入力ポート３２、出力ポート３４、ドレインポート３６の個数は各々４個であり、隣り合う同一ポート同士の位相差は略９０°である。図１には、互いの位相差が略１８０°である２個が示されている。なお、入力ポート３２と出力ポート３４同士、出力ポート３４とドレインポート３６同士は略同位相である。特に図示はしていないが、入力ポート３２、出力ポート３４、ドレインポート３６は、クラッチケーシング１２に形成された油供給路、油排出路、ドレイン通路にそれぞれ連通する。
【００２２】
ここで、第１環状溝３０ａ及び第２環状溝３０ｂの底部には、それぞれ、金属材からなる第１環状フィルタ部材４０、第２環状フィルタ部材４２が配設されている。換言すれば、入力ポート３２及び出力ポート３４は、第１環状フィルタ部材４０、第２環状フィルタ部材４２でそれぞれ覆われている。
【００２３】
残余の第４環状溝３０ｄには、取付孔１４の内壁とスリーブ２０との間をシールするＯリング５６が装着される。なお、スリーブ２０の、第１環状溝３０ａ〜第４環状溝３０ｄが形成されていない部位の外周壁（外側壁）は、取付孔１４の内壁に当接するシール面となる。スリーブ２０には、さらに、電磁弁２２に臨む面は、電磁弁２２を取り付ける取付面であり、該取付面に第５環状溝３０ｅが形成される。この第５環状溝３０ｅには、スリーブ２０と電磁弁２２との間をシールするＯリング５８が装着される。
【００２４】
弁孔２４には、該弁孔２４の一端を閉塞する有底円筒形状のキャップ部材６０と、長手方向に沿って延在する内孔６１が形成された長尺なスプール２６とが収容される。スプール２６の外周壁には作動油の油路となる環状凹部６２が形成され、このため、スプール２６は、環状凹部６２を挟んで比較的長尺な第１ランド部６４（ランド部）と第２ランド部６６（別のランド部）が形成された形状となっている。第１ランド部６４と第２ランド部６６は、弁孔２４の内壁に摺接する。
【００２５】
第１ランド部６４では内孔６１の内径が大きく、一方、それ以外の部位では内径が小さい。すなわち、内孔６１には内径差があり、このため、スプール２６の内部に段部６８が形成されている。さらに、スプール２６の、第２ランド部６６よりも上方には、長手方向に直交する方向に延在する横孔７０が複数個形成される。内孔６１は、横孔７０を介してパイロット室７２に連通する。
【００２６】
図１に示すように、油圧制御装置１０が閉状態であるとき、第１ランド部６４は、その厚み方向が入力ポート３２の全体にわたって延在する。このため、入力ポート３２は全閉である。すなわち、第１ランド部６４は、入力ポート３２を全閉とする位置にある。従って、入力ポート３２から内孔６１内に作動油が流入することが確実に阻止される。
【００２７】
このとき、第２ランド部６６は、厚み方向全体がドレインポート３６の上方に位置する。換言すれば、第２ランド部６６は、ドレインポート３６に重ならない位置である。すなわち、第２ランド部６６はドレインポート３６に差し掛かっていない。このため、図１中の矢印Ｘ１方向から視認した図２に示すように、ドレインポート３６が全開となっている。そして、この際には、出力ポート３４とドレインポート３６が環状凹部６２を介して連通する（図１参照）。
【００２８】
パイロット室７２は弁孔２４の一部であり、第２ランド部６６と、スリーブ２０と、後述する固定コア７４によって画成された空間である。パイロット室７２には、パイロット圧を供給するパイロット油が、キャップ部材６０に形成された呼吸孔７６を介して出入する。
【００２９】
キャップ部材６０とスプール２６の間には、リターンスプリング８０が介在する。該リターンスプリング８０の一端はキャップ部材６０の底面に着座し、他端は段部６８に着座する。このリターンスプリング８０は、スプール２６を電磁弁２２側に指向して弾発付勢する。
【００３０】
電磁弁２２は、固定コア７４と、電磁コイル８２が巻回されたボビン８４と、可動コア８６と、これらを収容するハウジング８８とを有する。固定コア７４の大径端部はスリーブ２０の取付面に当接し、小径な円筒部は、可動コア８６とともにボビン８４の貫通孔９０内に挿入されている。なお、円筒部の中空内部には、スプール２６の先端が挿入される。
【００３１】
ハウジング８８の天井部には、ボビン８４の貫通孔９０内に進入する環状壁９２が突出形成される。該環状壁９２により、ボビン８４が支持される。また、環状壁９２の中空内部には、例えば、樹脂からなるブッシュ９３が嵌合される。可動コア８６は、ブッシュ９３の中空内部に変位可能に挿入されており、変位する際にブッシュ９３の内壁に摺接する。
【００３２】
ボビン８４に巻回された電磁コイル８２に対しては、図示しない電源から通電がなされる。この通電に伴って電磁コイル８２の周囲に磁界が形成され、その結果、可動コア８６が図１における下方に変位する。
【００３３】
ハウジング８８の開口端部は、固定コア７４の大径端部と、スリーブ２０の取付面近傍を囲繞するとともに、直径方向内方に向かって加締められる。これにより、ハウジング８８のスリーブ２０からの抜け止めがなされている。
【００３４】
このように構成される油圧制御装置１０は、取付ステー９４を介してクラッチケーシング１２に取り付けられる。
【００３５】
本実施の形態に係る油圧制御装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００３６】
油圧制御装置１０は、次のように動作する。
【００３７】
電磁コイル８２に通電がなされておらずパイロット室７２にパイロット圧が付加されないとき、スプール２６は、図１に示すように、リターンスプリング８０によって電磁弁２２側に弾発付勢される。また、可動コア８６は、スプール２６を介してリターンスプリング８０の弾発付勢力を受けることで最も後退している。
【００３８】
このときには、スプール２６の第１ランド部６４が入力ポート３２の全体を閉塞する。すなわち、第１ランド部６４は全閉となる。このように、第１ランド部６４が、入力ポート３２が全閉となる位置となるので、作動油が入力ポート３２から弁孔２４に導入されることはない。すなわち、入力ポート３２と出力ポート３４の連通が遮断された非連通（連通遮断）状態であり、油圧制御装置１０は閉状態である。
【００３９】
その一方で、環状凹部６２が出力ポート３４からドレインポート３６にわたって延在する位置となる。このため、出力ポート３４がドレインポート３６に連通する。なお、このとき、環状凹部６２が出力ポート３４の位置に対応した位置となる。このため、出力ポート３４は全開である。
【００４０】
ここで、第２ランド部６６は、その全体がドレインポート３６の上方に位置する。従って、ドレインポート３６が全開となっている（図２参照）。このため、出力ポート３４内の作動油が、ドレインポート３６から所定の流量で排出される。
【００４１】
この状態から前記電源を介して電磁コイル８２に通電がなされることに伴い、固定コア７４が磁化され、その結果、可動コア８６を引き寄せる電磁力が発生する。この電磁力がリターンスプリング８０の弾発付勢力を上回るため、可動コア８６が図１の下方、すなわち、固定コア７４側に向かって変位する。この際、パイロット室７２には、呼吸孔７６、内孔６１及び横孔７０を通過したパイロット油が導入される。
【００４２】
変位した可動コア８６に押圧されるとともに第２ランド部６６にパイロット圧を受けたスプール２６は、可動コア８６と一体的に変位する。これに伴い、リターンスプリング８０が収縮する。図３に示すように、スプール２６は、ストッパ部２８に着座することで停止する。この際、第１ランド部６４は、全体が入力ポート３２の下方に位置する。換言すれば、第１ランド部６４は、入力ポート３２に重ならない（差し掛からない）位置である。このため、入力ポート３２が全開となる。
【００４３】
すなわち、第１ランド部６４が、入力ポート３２が全開となる位置となる。その結果、作動油が所定の流量で入力ポート３２から弁孔２４に導入される。
【００４４】
その一方で、環状凹部６２を介して入力ポート３２と出力ポート３４が連通する。この際にも、環状凹部６２が出力ポート３４の位置に対応した位置となるもで、出力ポート３４は全開である。
【００４５】
すなわち、入力ポート３２と出力ポート３４が環状凹部６２を介して連通するとともに、各ポート３２、３４が全開となる。従って、入力ポート３２から弁孔２４内に所定の流量で流入した作動油は、環状凹部６２を介して出力ポート３４に到達し、さらに、該出力ポート３４から前記油排出路に所定の流量で流出する。作動油は、さらに、前記油排出路を経てクラッチに流入し、所定のクラッチ圧を供給する。その後、所定の経路を経由して前記油供給路に戻り、さらに入力ポート３２から弁孔２４（環状凹部６２）に再供給される。
【００４６】
このように、油圧制御装置１０を開状態とするときに入力ポート３２及び出力ポート３４の双方を全開とすることにより、作動油を所定の流量で入力及び出力することができる。すなわち、作動油の流量が安定する。
【００４７】
このときには、スプール２６の第２ランド部６６の全体がドレインポート３６の下方となる。すなわち、第２ランド部６６は、ドレインポート３６に重ならない（差し掛からない）位置である。このため、ドレインポート３６は全開に維持され、この状態で、出力ポート３４とドレインポート３６との連通が遮断されて両ポート３４、３６が非連通状態となる。
【００４８】
適切な量の作動油が流通した後、前記電源から電磁コイル８２への通電が停止される。これに伴って、可動コア８６に作用していた前記電磁力が消失する。従って、リターンスプリング８０が伸張してスプール２６及び可動コア８６を一体的に弾発付勢する。その結果、スプール２６及び可動コア８６が図３における上方に変位し、図１に示す状態に戻る。すなわち、入力ポート３２と出力ポート３４の連通が遮断され、油圧制御装置１０が閉状態となる。
【００４９】
この際、パイロット室７２のパイロット油が、横孔７０、内孔６１及び呼吸孔７６を介して排出される。また、出力ポート３４近傍の作動油が、ドレインポート３６を介して所定の流量でドレイン通路に排出される。
【００５０】
このように、本実施の形態では、各ポート３２、３４、３６を、別のポートに対して連通状態又は非連通状態とするときに適宜全閉又は全開となるように、第１ランド部６４、第２ランド部６６の位置を設定している。図２は、第２ランド部６６の厚み及びドレインポート３６のポート径が公差内の最大値で作製されたときを実線で表し、且つ最小値で作製されたときを破線で表している。いずれの場合においても、第２ランド部６６がドレインポート３６に差し掛からないためにドレインポート３６が全開となるので、ドレインポート３６の開口面積の相違はほとんどない。
【００５１】
このため、別個に作製された油圧制御装置１０の各々において、第１ランド部６４、第２ランド部６６の厚みや、各ポート３２、３４、３６のポート径が公差の範囲内で相違しているときであっても、各ポート３２、３４、３６から流入又は流出する作動油の流量が略同等となる。すなわち、例えば、製造ロットが異なる油圧制御装置１０同士の間で作動油の流量にバラツキが生じることを回避し得る。このため、油圧制御装置１０の信頼性が向上する。
【００５２】
本発明は、上記した実施の形態に特に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５３】
例えば、低圧の作動油を出力する出力ポートと、高圧の作動油を出力する別の出力ポートとを、スリーブ２０の軸線方向における別位置に形成するようにしてもよい。例えば、２個の出力ポート３４を形成する場合、スリーブ２０の軸線方向における低圧用出力ポートと高圧用出力ポートとの間に、入力ポートを形成すればよい。
【００５４】
また、この実施の形態では、電磁コイル８２への非通電時に閉状態である、いわゆるノーマルクローズド弁を例示しているが、電磁コイル８２への非通電時に開状態である、いわゆるノーマルオープン弁であってもよい。
【００５５】
いずれの場合においても、第１ランド部６４及び第２ランド部６６は、入力ポート、出力ポート及びドレインポートに重ならない（差し掛からない）位置であればよい。例えば、上記の実施の形態では、入力ポートと出力ポートの連通を遮断するときに入力ポートが全閉となり且つ出力ポートが全開となるようにしているが、これとは逆に、入力ポートが全開となり且つ出力ポートが全閉となるようにしてもよい。
【００５６】
さらに、上記の実施の形態では、クラッチの作動油の油圧を制御する油圧制御装置１０を例示しているが、本発明は、例えば、オイルポンプ等の油圧を制御する油圧制御装置等、その他の油圧制御装置として用いることもできる。
【符号の説明】
【００５７】
１、１０…油圧制御装置              ２、２６…スプール
３、３６…ドレインポート            ５、６２…環状凹部
１４…取付孔                        ２０…スリーブ
２２…電磁弁                        ２４…弁孔
３２…入力ポート                    ３４…出力ポート
４０…第１環状フィルタ部材          ４２…第２環状フィルタ部材
６１…内孔                          ６４…第１ランド部
６６…第２ランド部                  ７２…パイロット室
７４…固定コア                      ８０…リターンスプリング
８２…電磁コイル                    ８４…ボビン
８６…可動コア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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