(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御弁であって、
ソレノイドと、
前記ソレノイドによって移動される弁スプールと、
供給圧力入口と、少なくとも１つの制御圧力出口／入口と、排気出口とを有する前記弁スプールを取り囲む弁スリーブであって、前記弁スリーブの少なくとも１つの外面の長手方向スロットによって制御圧力と接続された前記弁スプール用の上方及び下方フィードバック室を提供する弁スリーブと、
を備え、
前記排気出口が、前記制御圧力出口／入口よりも前記上方フィードバック室により近くに隣接し、長手方向スロットが、前記排気出口を迂回する前記スリーブの内部と交差するオリフィスを介して前記上方フィードバック室と前記制御圧力とを流体接続し、
前記長手方向スロットが、前記上方及び下方フィードバック室とオリフィスによって接続され、前記上方フィードバック室の間の前記オリフィスが、前記下方フィードバック室を有する前記オリフィスよりも大きく寸法決めされる、
制御弁。
【請求項２】
前記上方及び下方フィードバック室と交差する単一の長手方向スロットを有する、請求項１に記載の制御弁。
【請求項３】
前記弁スプールが、前記供給圧力入口から前記制御圧力出口にメータアウトされる、請求項１に記載の制御弁。
【請求項４】
前記弁スプールが、前記制御圧力入口から前記排気出口にメータアウトされる、請求項１に記載の制御弁。
【請求項５】
前記弁スプールが、前記供給圧力入口から制御圧力出口にメータアウトされる、請求項４に記載の制御弁。
【請求項６】
前記弁スリーブがダイキャストされる、請求項１に記載の制御弁。
【請求項７】
前記弁スリーブが、供給入口によって並置された制御入口及び１つの制御出口を有する、請求項１に記載の制御弁。
【請求項８】
前記長手方向スロットが、オリフィス開口部によって前記上方フィードバック室と接続される、請求項１に記載の制御弁。
【請求項９】
前記長手方向スロットが、オリフィス開口部によって前記下方フィードバック室と接続
される、請求項１に記載の制御弁。
【請求項１０】
前記長手方向のスロットが、スプール着地部を分離するシャンクに面する前記スリーブの部分とオリフィスによって接続され、前記弁スプールが排気部に向かってメータアウトされ、前記スロットとの前記オリフィス接続が前記制御圧力と前記排気部との間にある、請求項１に記載の制御弁。
【請求項１１】
前記弁スプールが、前記供給圧力と前記制御圧力との間の常開の位置に付勢される、請求項１に記載の制御弁。
【請求項１２】
前記弁スプールが、前記制御圧力から常閉の供給圧力の位置に付勢される、請求項１に記載の制御弁。
【請求項１３】
前記制御弁が、ニッケルリン及びクロムの群から選択された被覆を有するアーマチャを有する、請求項１に記載の制御弁。
【請求項１４】
オリフィスサイズに対するフィードバック室体積の比率により、前記下方フィードバック室が減衰機能を提供できる、請求項１に記載の制御弁。
【請求項１５】
制御弁であって、
ソレノイドと、
複数の着地部と少なくとも２つの縮径部分とを有する前記ソレノイドによって移動される弁スプールと、
少なくとも１つの制御圧力入口および１つの制御圧力出口によって並置された供給圧力入口と、を有する前記弁スプールを取り囲む弁スリーブであって、前記弁スリーブが排気出口を有し、前記弁スリーブが、前記弁スリーブの外面の長手方向スロットによって接続された前記弁スプール用の上方及び下方フィードバック室を提供し、前記弁スリーブの長手方向がそれぞれのオリフィスによって前記上方及び下方フィードバック室と接続され、前記弁スプールが、前記制御圧力入口から前記排気部に、また供給圧力入口から前記制御圧力出口に流量をメータアウトする弁スリーブと、
を備え、
前記上方フィードバック室の間の前記オリフィスが、前記下方フィードバック室を有する前記オリフィスよりも大きく寸法決めされる、
制御弁。
【請求項１６】
前記ソレノイドが閉である場合、前記弁スプールが前記少なくとも1つの制御圧力入口および制御圧力出口を前記供給圧力入口に接続するように、前記制御弁が通常高い、請求項１５に記載の制御弁。
【請求項１７】
前記ソレノイドがオフである場合、前記弁スプールが少なくとも１つの制御圧力入口および制御圧力出口を前記排気出口に接続するように、前記制御弁が通常低い、請求項１５に記載の制御弁。
【請求項１８】
前記弁スリーブが、ダイキャストされた材料から製作される、請求項１５に記載の制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイド弁、特に自動変速機、特にデュアルクラッチ型変速機のクラッチの制御に有効なソレノイド弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機は、当初、操作者の入力なしに自動的に伝動比のシフトを実施するために、流体ロジック及びトルクコンバータを使用した。シフトに利用される様々なクラッチの制御に対する燃料効率を改善するために、流体ロジックに依存するよりもむしろ電子制御器を使用するように、ソレノイド弁と組み合わせた自動変速機のギヤが改変されてきた。多くの用途では、利用するソレノイド弁は比例型弁である。しばしば、ソレノイド弁は、非常に短い間隔で開閉しなければならない。これにより、動作中に弁が頻繁に不安定になることがある。同様に、このようなソレノイド弁を非常にコンパクトなパッケージに設けることが望ましい。比例操作されるソレノイド弁、また非常に安定した動作を有し、同様に小さなパッケージに設けることができるソレノイド弁を提供することが、著しく望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
上記及び他の要求を明らかにするために、本発明の構想が提案される。好ましい実施形態では、本発明は、供給圧力から制御圧力までのメータアウト流量と、制御圧力からのメータアウト流量及び制御圧力から排気部までのメータアウト流量とを有するソレノイド制御弁を提供する。上方及び下方のフィードバック室を有する弁スリーブが提供される。フィードバック室は、外面の長手方向の１つ又は複数のスロットによって制御圧力と接続される。
【０００４】
本発明のさらなる適用範囲は、以下に提供する詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、説明目的のみのために意図されるに過ぎず、本発明の範囲を限定するようには意図されないことを理解すべきである。
【０００５】
本発明は、詳細な説明及び添付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】
【０００６】
【図１Ａ】弁ハウジング内に挿入された弁スリーブの間の流体接続を示した本発明の制御弁の部分の切欠き断面図である。
【図１Ｂ】通常は高い構造の本発明による好ましい実施形態の制御弁の断面図である。
【図２】通常は低い（閉鎖した）構造の本発明の好ましい実施形態の制御弁の断面図である。
【図３】本発明の好ましい代替実施形態の制御弁の部分断面図である。
【図４】本発明の好ましい代替実施形態の制御弁の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１Ａと図１Ｂを参照すると、本発明の制御弁７の通常は高い変形例が示されている。制御弁７は、ソレノイド部分１０を有する。制御弁７はまた、液圧部分１２を有する。液圧部分１２は、弁スリーブ１４を有する。弁スリーブ１４は、いくつかの適切な金属又はポリマー材料から製作することができるが、大抵の場合、ダイキャストしかつ機械加工したアルミニウムから製作することが典型的に好ましい。弁スリーブ１４は、中央スプール孔１６を有する。スプール孔１６は、ステム孔２０の軸線と共通に終端する中心軸線１８を有する。弁ステム１４は、スプール孔１６を横切る一連の半径方向通路を有する。通路２２は、弁スプール１４を取り囲む弁ハウジング１５（図１Ａ）の制御圧力通路１７と接続される。制御圧力（Ｐｃ）は、典型的に、自動変速機のクラッチ（図示せず）の制御圧力である。半径方向入口通路２４は、ハウジング通路２３を介して、スプール孔１４と、油圧ポンプ２５によって典型的に設けられた圧力供給源とを接続する。通路２６と２２は、半径方向通路２４によって並置される。半径方向通路２６は、ハウジング通路２７を介して制御圧力と接続される。半径方向通路２６は、典型的に、制御圧力用の入口として作用する。半径方向通路２２は、典型的に、制御圧力用の出口として作用する。半径方向出口通路２８は、ハウジング通路２９を介して、典型的に、液圧排気部又は溜め１３とスプール孔１６とを接続するために利用される。制御及び排気圧力通路２２と２８に隣接して、孔１６が２つの環状拡大部３０と３２を有する。
【０００８】
弁スリーブ１４は、その最端部において、環状拡大部３６内に嵌合するキャップ３４によって塞がれる軸方向開口部を有する。環状拡大部３６は、環状拡大部３８と接続される。環状拡大部３６、３８は、キャップ３４と共に下方フィードバック室４０を形成する。環状拡大部３８は、半径方向オリフィス４２によって半径方向に交差される。フィードバック室４０の体積に対するオリフィス４２の面積の比率は、フィードバック室４０が弁スプール６０の移動に対し減衰機能を提供する程度に十分小さい。
【０００９】
スプール孔１６の上端に向かって、弁スリーブは環状拡大部４４を有する。環状拡大部４４は、上方フィードバック室を形成する。上方フィードバック室４６は、半径方向オリフィス４８を有する。オリフィス４８は、典型的に、オリフィス４２よりも大きい。半径方向オリフィス４８は、弁スリーブ１４の外側半径方向面に沿って延在する長手方向スロット５０と流体接続される。長手方向スロット５０は、その外側半径方向縁部５２に沿ってハウジング１５に接触する。長手方向スロット５０は、下方フィードバック室４０と上方フィードバック室４６とを流体接続する。長手方向スロット５０はまた、半径方向オリフィス５４によって弁スプール孔１６と流体接続される。
【００１０】
弁スプール孔１６内に、弁スプール６０が摺動可能に取り付けられる。弁スプール６０は、下方着地部６２、中央着地部６４及び上方着地部６６を有する。縮径部分又はシャンク６８により、着地部６２と６４が分離される。さらに半径方向オリフィス５４に露出されるシャンク７０により、着地部６６と６４が分離される。スプール６０の頂部に、ステム７２がある。スプール６０はまた、一連の環状バランス溝７３を有する。図示した構造のスプール６０は、制御圧力への圧力供給用のメータアウト構造と、排気部への圧力制御用のメータアウト構造とを有する。図１に示した位置からの弁スプール６０の下向きの移動により、スプールシャンク６８に隣接する流体は、供給圧力から制御圧力にメータアウトされ、その後、制御圧力出口通路２２から出される。弁スリーブ１４の頂部は環状ヨーク７６内に広がる。環状ヨーク７６は、半径方向側面孔７８によって交差される。ソレノイド部分１０は、カン又はハウジング８０を有する。ハウジング８０は、中央頂部開口部８２を有する。ハウジング８０は、弁スリーブのヨーク７６に対し圧着され、また電気コネクタ８６内の接続を可能にするための側面開口部８４を有する。ハウジング８０内に、環状ボビン８８が位置決めされる。ボビン８８はコイル束９０を支持する。ボビン８８の内側に、フラックス管９２がある。フラックス管９２は、その上方部分に沿って、その外側半径方向面の上に長手方向環状溝９４を有する。締まり嵌めによって溝９４の上に、整列管９６が支持される。整列管９６は、真鍮又はステンレス鋼のような非磁性材料から典型的に製作される。整列管により、締り嵌めされた極片９８が位置決めされる。極片９８は、整列管９６を受け入れるための環状溝を有する。極片９８は、キャップ１０２によって閉鎖された最端部を有する中央の多次元孔１００を有する。キャップ１０２は、付勢ばね１０４用のリテーナとして作用する。付勢ばね１０４は、アーマチャ１２０を弁ステム７２に対し付勢する。フラックス管９２の下に、強磁性フラックス座金１０６が位置決めされる。ハウジング周辺部分１０８が弁スリーブのヨーク７６に圧着されると、ヨーク７６は、フラックス座金１０６、フラックス管９２、整列管９６、極片９８及びハウジングの頂部カバー部分１１２と共に圧縮されている。コイル９０に電圧が印加されると、フラックスループは、極片９８、フラックス管９２、及びフラックス座金１０６とハウジング８０を含む。
【００１１】
整列管９６により、フラックス管９２が極片９８に対し正確に配置される。フラックス管９２内に、アーマチャ１２０が摺動可能に取り付けられる。アーマチャ１２０の外径は、約５０ミクロンの厚さのニッケルリン又はクロムのような硬質、低摩擦、非磁性又は半磁性材料でめっきされるか又は被覆される。めっき又は被覆は、後に、硬質、低摩擦軸受面を提供しかつ非磁性（又は半磁性）の「空隙」を維持する２つの目的に役立つ。めっき又は被覆されたアーマチャの外径は、フラックス管９２の内径で直接摺動する。アーマチャ１２０のＯＤとフラックス管９２のＩＤとの間のクリアランスが最小にされ、したがって、管構成要素の相対的な偏心度を最小にする。相対的な偏心度を最小にすることによって、磁気的な摺動荷電も最小にされ、次に摩擦及びヒステリシスが最小にされる。同時に、ソレノイド効率が最大にされるように、磁気復帰ギャップも非常に小さな距離（約５０ミクロンの層厚に等しい）に保持される。非磁性座金１０５により、アーマチャ１２０と極片９８との「ロック」が防止される。
【００１２】
ダイヤフラム１３０は、自動変速機の流体に典型的に確認される汚染されたオイルが、ソレノイド部分１０に移送されることを防止するために、弁スリーブ１４のヨーク７６とソレノイド部分１０との間に配置される。典型的に、ダイヤフラム１３０は、ソレノイド弁７のソレノイド部分の体積変位が弁スプール６０の位置に関わらず最小にされるように成形される。
【００１３】
前に言及したように、ソレノイド弁７は、通常高いように付勢される。したがって、大抵の状態では、ばね１０４は、弁スプールの環状溝６８を取り囲むオイルが供給入口通路２４から制御圧力出口２２にメータアウトされるように、弁スプール６０を位置決めするように、アーマチャ１２０を位置決めする。通常の位置で、オリフィス５４を出る流体は、フィードバック室４０を加圧するように、スロット５０、次にオリフィス４２を通して移動する。フィードバック室４０は、ステム２０の直径のため上方フィードバック室４６内で作用を受ける表面よりも大きな表面１３２に沿って弁スプールの断面の表面積全体に対し作用する。したがって、上向きの付勢力がスプール６０に作用し、これによって、スプール６０とアーマチャ１２０との接触が維持される。一実施形態（図示せず）では、弁スプール６０を押圧する室４０内に位置決めされたばねによって、付勢力を補完することができる。弁の位置を反転するために、ソレノイドコイル９０に電圧が印加され、極片９８に引き付けられるばね１０４の付勢力に対抗してアーマチャ１２０の引き付けを引き起こし、これによって、制御圧力入口２６からの流体が排気部と接続されるとき、縮径部分７０の周りの流体が排気部２８にメータアウトさせられる。流体が排気部に流れるとき、過渡的な流量要因が閉鎖方向に弁スプール６０に対し作用し、したがって、安定効果を有する。
【００１４】
互いに反対に作用する２つのフィードバック室４０と４６を使用することによって、フィードバック室４０と４６にポンプ供給されまたポンプ排出される合計オイル体積が最大にされる。より大きなフィードバック室４６は、スプール弁６０の安定性及び冷間応答の減衰をバランスさせるように寸法決めされたオリフィス４２を有する。オリフィス４２のサイズは、所定のクラッチ又は変速機用途のために調整することができる。
【００１５】
図２を参照すると、本発明による通常低い弁１０７が示されている。弁１０７は、前述の弁スリーブ１４に本質的に非常に類似しているか又は同一である弁スリーブを有する。弁１０７は、弁スプール６０と関連して前述した弁に本質的に類似しているか又は同一の着地部６６、６４と６２を有する弁１６０を有する。弁スプール１６０は、さらに、付勢ばね１６５用のリテーナを提供する弁スプールの下端に沿った窪部１６２を有する。さらに、弁スプール１６０は、幾分より長いステム１７２を有するという点で、弁スプール６０とは異なる。フラックス管１９２及び極片１９８の位置は、制御弁７と比較して本質的に反転される。ソレノイド１０７のコイル９０の作動により、アーマチャ２２０は下方に引っ張られるようにされ、制御圧力入口２６と排気部２８との接続が切断され、供給圧力２４の通路と制御圧力通路２２との接続が行われる。一実施形態（図示せず）では、ばね２２６を省略することができる。
【００１６】
図３は、本発明の好ましい代替実施形態３０７の部分図である。実施形態３０７は、通常開又は通常閉の構造で利用されることができる。弁スリーブ３１４内に、前述した弁スプール６０に本質的に類似しているか又は同一の弁スプール３６０が摺動可能に取り付けられる。弁スプールの長手方向スロット３５３は、制御出口２６と上方室４６とを流体接続する。長手方向スロット３５１は、オリフィス３４２を通して、下方フィードバック室３４０と制御通路出口２２とを流体接続する。キャップ３３４は、下方フィードバック室３４０を閉鎖する。
【００１７】
図４を参照すると、本発明の実施形態４０７が示されている。制御弁４０７は、スロット４５７を有するスリーブ４１４を有し、スロットは、オリフィス４５４を介して上方室４６と弁スリーブ４１４の内部とを流体接続する。この構成により、図１Ｂに示した長手方向スロット５２と同様に、より隣接した排気出口２８を迂回しつつ、上方フィードバック室４６は制御圧力と流体接続することができる。
【００１８】
本発明の説明は、本質的に例示的なものに過ぎず、したがって、本発明の主旨から逸脱しない別形態は本発明の範囲内に含まれるように意図される。このような別形態は、本発明の精神と範囲からの逸脱とは見なされない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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