(57)【要約】【課題】コイルばねの座屈を防止できる液圧調整弁を提供する。【解決手段】収容室１６と収容室１６に液圧を導入するための流入口２１とを有するハウジング１１と、収容室１６に往復移動可能に収容される有底筒状のスプールであって、開口部２８が反流入口２１側を向く姿勢で収容されるスプール１２と、一端部がスプール１２の筒部２６に収容され、スプール１２を流入口２１側へ付勢するコイルばね１３と、コイルばね１３の他端部の径方向の外周に当接してコイルばね１３の座屈を防止する座屈防止部２３と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容室と前記収容室に液圧を導入するための流入口とを有するハウジングと、
前記収容室に往復移動可能に収容される有底筒状のスプールであって、開口部が反流入口側を向く姿勢で収容されるスプールと、
一端部が前記スプールの筒部に収容され、前記スプールを前記流入口側へ付勢するコイルばねと、
前記コイルばねの他端部の径方向の外周に当接して前記コイルばねの座屈を防止する座屈防止部と、を備えることを特徴とする液圧調整弁。
【請求項２】
前記座屈防止部は前記収容室の内周壁から前記収容室の内側へ張り出した段部であることを特徴とする請求項１に記載の液圧調整弁。
【請求項３】
前記スプールは前記段部に当接して反流入口側への移動が規制されることを特徴とする請求項２に記載の液圧調整弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコイルばねを備えた液圧調整弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コイルばねを収容し、コイルばねでスプールを流入口側へ付勢する液圧調整弁が知られている（例えば特許文献１参照。）。特許文献１の図５に記載のアキュムレータピストン（液圧調整弁）は自動車の自動変速機の油圧制御に使用されるものである。特許文献１の図５に記載の液圧調整弁は、通常はコイルばねとしてのリターンスプリングによってスプールとしてのアキュムレータピストン本体がポート（流入口）側に付勢されてポートを閉塞する。ポートから油圧が導入されるとスプールがコイルばねを圧縮させて油圧の一部を蓄圧し、これにより油圧の立ち上がりを滑らかにして変速時のショックを緩和している。特許文献１の図５に記載の液圧調整弁のスプールは内周が仕切られた円筒状に形成され、コイルばねの一端部はスプールの背圧室に収容されている。高圧の油圧が導入されると、スプールの円筒を形成する筒部はコイルばねとハウジングとの間を往復移動方向に往復移動する。従ってコイルばねとハウジングとの間には筒部の厚み以上の間隔が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１４０９５号公報（図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液圧調整弁によると、コイルばねとハウジングとの間に間隔が設けられるため、圧縮の際にコイルばねがその間隔を利用して座屈するという問題がある。スプールは流入口から導入される高圧の油圧によって反流入口側へ移動する。このときコイルばねにはスプールから受ける反流入口側に向く力と、反力によってハウジングから受ける流入口側に向く力とが作用し、コイルばねはその力によって圧縮される。このときコイルばねに作用する力のバランスが崩れると、その力はコイルばねを座屈させる方向に働くことになる。コイルばねが座屈するとスプールの筒部は座屈したコイルばねに当接して反流入口側への移動が妨げられ、そのため液圧調整弁は変速時の衝撃を十分に緩和できなくなる。
【０００５】
また、従来の液圧調整弁によると、スプールの体格が大きくなるという問題もある。スプールはその底部が予め決められた範囲で往復移動するよう設計される。従来の液圧調整弁は筒部が収容室の底壁部に当接することで反流入口側への移動が規制される。筒部が収容室の底壁部に当接したとき、コイルばねの長さは最小作動長となり、コイルばねはその全体が筒部に収容される。すなわち従来の液圧調整弁では筒部をコイルばねの最小作動長と同じ長さにしなければならない。
このため従来の液圧調整弁では、筒部の長さをコイルばねの最小作動長より短くできないのでスプールの体格が大きくなる。
【０００６】
本発明は、かかる問題に鑑みて創作されたものであって、コイルばねの座屈を防止できる液圧調整弁を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明によると、コイルばねは、筒部に収容されている一端部については座屈させる力が働いても筒部の内周壁に当接して座屈が防止される。他端部についても同様に座屈防止部に当接して座屈が防止される。コイルばねにおいて当接できるものがない部分、すなわち両端部の間にある中間部分は座屈可能ではあるものの、両端部が筒部又は座屈防止部に当接することで、座屈防止部を備えない場合に比べて中間部分の長さが短くなっている。中間部分はその長さが短いほど座屈し難い。従って両端部の座屈を防止すると中間部も座屈し難くなる。よって本発明の液圧調整弁によると、コイルばねの座屈を防止できる。
【０００８】
請求項２記載の発明によると、座屈防止部が段部としてハウジングに一体形成されるため、座屈防止部を別部品として備える場合に比べてコストを低減できる。また、段部を一体形成するとハウジングにおいて段部が設けられている部分の厚みを段部の分だけ減らすことができる。よって液圧調整弁のコストを低減でき、且つ体格を小さくできる。
請求項３記載の発明によると、コイルばねの最小作動長が同じである場合、筒部を収容室の底壁に当接させることで移動を規制する場合に比べ、スプールの往復移動方向の長さを段部の分だけ短くできるため、スプールのコストを低減できる。よって、液圧調整弁のコストを更に低減できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１はコイルばねが最長作動長にあるときの本発明の一実施形態に係る液圧調整弁１の断面図である。図２はコイルばねが最小作動長にあるときの液圧調整弁１の断面図である。液圧調整弁１は、ハウジング１１、スプール１２、コイルばね１３、シールプラグ１４、リテーナープレート１５を備える。
【００１０】
ハウジング１１は、収容室１６、リテーナープレート１５を挿入して係止するための係止孔１７、及び２つのポート１８及び１９を備える。収容室１６はハウジング１１に形成された概ね円形の穴をシールプラグ１４によって封止することで形成されている。ポート１８は収容室１６に油圧を導入するための流体通路であり、収容室１６を形成する側壁のシールプラグ１４側の端部近傍にはポート１８を通過した液体を収容室１６に流入させる流入口２１が形成されている。ポート１９は空気孔であり、収容室１６を形成する側壁の反流入口２１側の端部近傍、すなわちハウジング１１において収容室１６の奥側を形成する底壁部２２側の端部近傍に形成されている。ポート１９は、スプール１２が底壁部２２側に移動する際にスプール１２と底壁部２２との間の空間内の空気を逃がすために設けられており、これにより空間内の空気が空気ばねとして作用しなくなり、スプール１２をよりスムーズに往復移動させることができる。
【００１１】
座屈防止部としての段部２３は、収容室１６の底壁部２２側の内周壁から内側に環状に張り出すようにハウジング１１に一体形成されている。すなわち収容室１６は底壁部２２側の内径が狭くなっている。コイルばね１３の外径は圧縮されると僅かに大きくなることから、収容室１６において段部２３が形成されている部分の内径は、コイルばね１３を圧縮した状態で収容できるよう、圧縮された状態にあるコイルばね１３の外径に一致するか僅かに大きく形成されている。図示するようにハウジング１１において収容室１６の側壁を形成している部分は、段部２３に対応する部分２４が段部２３以外の部分に対応する部分２５より段部２３の分だけ収容室１６側に入り込んでいる。すなわち、ハウジング１１は所定の強度を維持しつつ段部２３の分だけ体格が小さくなっている。尚、本実施形態では座屈防止部を段部としてハウジング１１に一体形成する場合を説明したが、筒状の部品を収容室１６に収容することで座屈防止部としてもよい。また、本実施形態の段部２３は環状に張り出しているが、段部２３は環状でなくてもよく、例えば周方向に間隔を開けて張り出すようにしてもよい。
【００１２】
スプール１２は、有底筒状に形成され、開口部が反流入口２１側を向く姿勢で収容室１６に収容されている。具体的には、スプール１２は蓋部２７と蓋部２７から底壁部２２側に収容室１６の内周壁に沿って環状に延びる筒部２６とを有し、筒部２６の開口部２８が底壁部２２側を向く姿勢で収容室１６に往復移動可能に収容されている。スプール１２の筒部２６の外周形状は、底壁部２２側の端部を除いて収容室１６の内周形状に一致するよう形成されている。尚、ここでいう収容室１６の内周形状とは段部２３以外の部分に対応する部分２５の内周形状のことである。これに対し底壁部２２側の端部は、内径は同じではあるものの外径が小さくなっている。これは、空気をポート１９に逃がすための通路を形成するためである。ここで筒部２６の底壁部２２側の端部とは、具体的には、スプール１２が移動可能範囲の底壁部２２側の端にある状態において、筒部２６の底壁部２２側の端から、少なくともポート１９の収容室１６側の開口部の底壁部２２側の端に対応する位置よりも開口部２０側の位置までを含む範囲のことをいう。これにより空気をポート１９に逃がすことが可能になる。筒部２６の内径は圧縮された状態にあるコイルばね１３の外径にほぼ一致するか僅かに大きく形成されている。スプール１２は、その蓋部２７が予め決められた範囲で往復移動するよう設計されており、蓋部２７が移動可能範囲の底壁部２２側の端まで移動したとき、スプール１２は移動を規制するためのストッパに当接してそれ以上の移動が規制される。本実施形態では段部２３がそのストッパとして機能し、スプール１２は底壁部２２側を向く端面が段部２３の段差面に当接することでそれ以上の移動が規制される。すなわち本実施形態のスプール１２によると、コイルばね１３の最小作動長が同じである場合、筒部２６を底壁部２２に当接させることで移動を規制する場合に比べ、段部２３の分だけ往復移動方向の長さを短くできる。よって、スプール１２の体格を小さくできる。
【００１３】
シールプラグ１４は、図示しないストッパと係止孔１７に挿入されたリテーナープレート１５とによって、収容室１６を形成するための穴において流入口２１より開口部２０側に固定されている。シールプラグ１４は穴を封止して収容室１６の一部の壁を形成すると共に、コイルばね１３に付勢されたスプール１２の開口部２０側への移動を規制する。
【００１４】
コイルばね１３は、スプール１２を挟んで流入口２１の逆側で収容室１６に収容されている。コイルばね１３は、一端部がスプール１２の筒部２６に収容され、他端部が収容室１６において段部２３が形成されている部分に収容されている。スプール１２は流入口２１から導入される油圧が低圧のときはコイルばね１３の付勢力により流入口２１を閉塞する位置にあり、油圧が高圧であればコイルばね１３の付勢力に抗して底壁部２２側へ移動する。
【００１５】
次に、液圧調整弁１の作動について説明する。流入口２１から高圧の油圧が導入されるとスプール１２は底壁部２２側へ移動する。このときコイルばね１３にはスプール１２から受ける底壁部２２側に向く力と、反力によって底壁部２２から受ける開口部２０側に向く力とが作用し、コイルばね１３はそれら対向する力によって圧縮される。このときコイルばね１３に作用する力のバランスが崩れると、その力はコイルばね１３を座屈させる方向に働くことになる。しかしながらコイルばね１３は、段部２３に収容されている部分についてはその力が働いても段部２３の内周壁に当接して座屈が防止される。一方、筒部２６に収容されている部分についても同様に筒部２６の内周壁に当接して座屈が防止される。両端部の間に相当する中間部は当接できるものがないため座屈可能ではあるものの、両端部が収容されることで中間部自体の長さが短くなっている。中間部はその長さが短いほど座屈し難い。従って両端部の座屈を防止すると中間部も座屈し難くなる。よって本実施形態の液圧調整弁１によると、コイルばね１３の座屈を防止できる。
【００１６】
以上説明した本発明の一実施形態に係る液圧調整弁１によると、コイルばね１３の座屈を防止できる。
更に、液圧調整弁１によると、段部２３を別部品として備える場合に比べてコストを低減でき、且つハウジング１１の体格を小さくできる。また、スプール１２の長さを短くできるのでスプール１２のコストを低減できる。よって液圧調整弁１によると、コストを低減でき且つ体格を小さくできる。
【００１７】
次に、本実施形態の液圧調整弁１を自動車の自動変速機に適用した場合の効果について説明する。
図３は、本実施形態に係る液圧調整弁１を適用した自動変速機の一部を示す回路図である。油圧ポンプ４１で生成される伝達ライン圧はソレノイドモジュレータバルブ４２によって調圧処理が施され、モジュレート圧として調圧弁４３に入力される。調圧弁４３は、連通路４５を通じて伝達されるモジュレート圧を元圧にして出力圧を調圧する。出力圧は図示しない圧力制御弁などに指令圧として連通路４７を通じて印可される。連通路４５から分岐する連通路４６には液圧調整弁１が接続されている。油圧ポンプ４１から出力される作動油の圧力には圧力脈動が生じることが知られている。圧力脈動は騒音や振動が発生する原因の一つとなる。連通路４６に液圧調整弁１を設けると液圧調整弁１がダンパーとして機能し、これにより圧力脈動が吸収されて騒音や振動を低減できる。この吸収において、液圧調整弁１はコイルばね１３の座屈が防止されているため、脈動をより確実に吸収することができる。
【００１８】
尚、ここでは液圧調整弁１を脈動を吸収するためのダンパーとして用いる場合を例に説明したが、変速操作時の衝撃を緩和するためのダンパーとして用いてもよく、その場合は油圧の立ち上がりをより確実に滑らかにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液圧調整弁の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液圧調整弁の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液圧調整弁を適用した自動変速機の一部を示す回路図である。
【符号の説明】
１    液圧調整弁
１１    ハウジング
１２    スプール
１３    コイルばね
１６    収容室
２１    流入口
２３    段部（座屈防止部）
２６    筒部
２８    開口部
【図１】
2004293615.tif 000003
【図２】
2004293615.tif 000004
【図３】
2004293615.tif 000005