(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力油圧の一部が供給されるフィードバック室を備え、このフィードバック室に印加される油圧により弁体の変位を安定させる流体制御弁を備えた流体制御装置において、
この流体制御装置は、
（ａ）前記流体制御弁における前記弁体を電動アクチュエータによって直接的に駆動する電動バルブと、
（ｂ）前記フィードバック室とは独立して設けられ、前記流体制御弁内において前記弁体に変位力を与えることが可能なアシスト室内へ、流体の供給あるいは排圧を行う電動アシストバルブと、
を具備することを特徴とする流体制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体制御装置において、
前記流体制御弁は、前記弁体を一方向へ付勢するリターンスプリングを備え、
前記電動アクチュエータは、前記リターンスプリングの付勢力に抗して前記弁体を他方向へ駆動するものであり、
前記アシスト室が流体の供給を受けて前記弁体を駆動する方向は、前記電動アクチュエータによる前記弁体の駆動方向と同一方向であることを特徴とする流体制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の流体制御装置において、
前記電動アクチュエータは、通電量に応じた磁気吸引力によって前記弁体に変位力を与えるリニアソレノイドであることを特徴とする流体制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の流体制御装置において、
前記流体制御弁は、筒形状を呈するスリーブ内において前記弁体に相当するスプールを軸方向へ摺動自在に支持するスプール弁であることを特徴とする流体制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の流体制御装置において、
前記スプールの内部に軸方向へ伸びるシリンダ室を形成し、このシリンダ室内において軸方向へ摺動可能に支持されるアシスト室ピストンを配置し、前記スプールと前記アシスト室ピストンで囲まれる前記シリンダ室内に前記アシスト室を形成し、
前記スプールには、前記電動アシストバルブのアシスト流体を前記アシスト室へ導くアシスト圧給排路が設けられたことを特徴とする流体制御装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の流体制御装置において、
前記電動アシストバルブは、前記アシスト室に連通する出力ポートを、流体の入力ポートあるいは流体の排出ポートの一方へ切替接続する電磁三方弁であることを特徴とする流体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体制御弁の弁体を電動アクチュエータによって駆動する電動バルブを用いた流体制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔従来技術１：ダイレクト制御タイプ〕
流体制御弁の弁体を電動アクチュエータによって駆動する電動バルブの一例として、図４に示すダイレクト制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ダイレクト制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１は、スプール弁Ｊ２と、このスプール弁Ｊ２を駆動するリニアソレノイドＪ３とからなる。
スプール弁Ｊ２は、筒形状を呈したスリーブＪ４と、このスリーブＪ４内において軸方向へ摺動自在に支持されたスプールＪ５とを備え、リターンスプリングＪ６の付勢力によってスプールＪ５が軸方向の一方（図示右側）へ向けて付勢されている。
リニアソレノイドＪ３は、通電により発生する磁気吸引力によって、リターンスプリングＪ６の復元力に抗してスプールＪ５を軸方向の他方（図示左側）へ駆動するものであり、リニアソレノイドＪ３内で磁気吸引されるプランジャＪ７が、スプールＪ５を直接的に駆動する構造になっている。
上記構造のダイレクト制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１は、リニアソレノイドＪ３に与えられる通電量が増加するに従い、リターンスプリングＪ６の復元力に抗してスプールＪ５が軸方向の他方（図示左側）へ変位するものである。
【０００４】
〔従来技術１の問題点〕
このダイレクト制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１は、リニアソレノイドＪ３がスプールＪ５をダイレクトに駆動するため、スプールＪ５の応答遅れが生じず、出力応答性に優れる。
しかし、出力油圧の制御を行うスプールＪ５をリニアソレノイドＪ３によって直接駆動するには、スプールＪ５の駆動力を全て（１００％）リニアソレノイドＪ３が負わなくてはならず、リニアソレノイドＪ３が大型化する不具合がある。
具体的に、ダイレクト制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１を自動変速機の油圧クラッチの油圧制御に用いる場合、クラッチ油室の容積が大きいため、バルブストロークが大きくなる。このため、リニアソレノイドＪ３のバルブストロークも大きくする必要があり、リニアソレノイドＪ３の体格が大きくなり、搭載性が悪化する。
【０００５】
〔従来技術２：パイロット制御タイプ〕
リニアソレノイドＪ３の体格を小型化可能な電動バルブの一例として、図５に示されるパイロット制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１１が知られている（例えば、特許文献２参照）。
パイロット制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１１は、スプール弁Ｊ２と、このスプール弁Ｊ２を駆動するパイロット制御弁Ｊ１２とからなる。
スプール弁Ｊ２は、上述したダイレクト制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１におけるスプール弁Ｊ２と同様の基本構成であり、スリーブＪ４に相当するバルブハウジングＪ１３と、このバルブハウジングＪ１３内において軸方向へ摺動自在に支持されたスプールＪ５とからなり、リターンスプリングＪ６の付勢力によってスプールＪ５が軸方向の一方（図示右側）へ向けて付勢されている。
【０００６】
パイロット制御弁Ｊ１２は、三方弁構造のパイロット弁Ｊ１４と、このパイロット弁Ｊ１４を駆動するリニアソレノイドＪ３とからなる。
パイロット弁Ｊ１４は、バルブハウジングＪ１３内の一端側（図示右側：リターンスプリングＪ６とは異なる側に設けられた制御室Ｊ１５）に配置されるパイロットスリーブＪ１６と、このパイロットスリーブＪ１６内において軸方向へ摺動自在に支持されたパイロット弁体Ｊ１７とからなり、パイロットリターンスプリングＪ１８の付勢力によってパイロット弁体Ｊ１７が軸方向の一方（図示右側）へ向けて付勢されている。
【０００７】
リニアソレノイドＪ３は、上述したダイレクト制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１におけるリニアソレノイドＪ３と同様の基本構成であり、通電により発生する磁気吸引力によって、パイロットリターンスプリングＪ１８の復元力に抗してパイロット弁体Ｊ１７を軸方向の他方（図示左側）へ駆動するものである。
上記構造のパイロット制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１１は、リニアソレノイドＪ３に与えられる通電量が増加するに従い、パイロットリターンスプリングＪ１８の復元力に抗してパイロット弁体Ｊ１７が軸方向の他方（図示左側）へ変位して、制御室Ｊ１５の圧力が上昇（あるいは下降）するものであり、制御室Ｊ１５の圧力が増加するに従い、リターンスプリングＪ６の復元力に抗してスプールＪ５が軸方向の他方（図示左側）へ変位するものである。
【０００８】
〔従来技術２の問題点〕
パイロット制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１１は、スプールＪ５を駆動する制御室Ｊ１５の容積が小さいため、パイロット弁体Ｊ１７のストロークも小さくて済む。このため、リニアソレノイドＪ３のバルブストロークが小さくて済み、リニアソレノイドＪ３の体格を小型化することができる。
しかし、リニアソレノイドＪ３によって制御室Ｊ１５の圧力を制御し、制御室Ｊ１５の圧力の変化によってスプールＪ５を駆動する「間接制御」であるため、スプールＪ５の移動に応答遅れが生じて出力応答性が悪い。
具体的に、パイロット制御タイプの電磁スプール弁Ｊ１１を自動変速機の油圧クラッチの油圧制御に用いる場合は、「間接制御」であるためクラッチ圧の応答性が悪い。
【特許文献１】特開平１１−２１０９１９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０６６５９号公報
【発明の開示】
【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、ダイレクト制御タイプの利点（優れた応答性）を残したまま、電動アクチュエータを小型化し、更に省電力をも実現可能な流体制御装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の流体制御装置は、ダイレクト制御タイプの電動バルブと、電動バルブのアシスト室（フィードバック室とは別の室）内へ流体の供給あるいは排圧を行う電動アシストバルブとを具備する。
これにより、請求項１に記載の流体制御装置は、次の効果を得ることができる。
○電動アシストバルブによってアシスト室内へ流体の供給を行うことにより、アシスト室の流体圧の上昇によって弁体が駆動される。即ち、弁体の駆動力の一部がアシスト室の流体圧によって得られる。これにより、電動バルブに搭載される電動アクチュエータの駆動負荷を少なくできるため、電動アクチュエータを小型化することが可能になる。
○電動バルブに搭載される電動アクチュエータの動作と、電動アシストバルブの動作を組み合わせることで（例えば、電動アクチュエータの通電量の増加途中に、電動アシストバルブを作動させたり、作動を停止するなど）、流体制御弁の出力特性（出力圧特性、あるいは出力流量特性）の制御バリエーションを広げることが可能になる。
【００１１】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の流体制御装置においてアシスト室が流体の供給を受けて弁体を駆動する方向は、電動アクチュエータによる弁体の駆動方向と同一方向である。
これにより、リターンスプリングの付勢力に抗して弁体を駆動する駆動力の一部が、アシスト室の流体圧によって得られるため、電動アクチュエータの駆動負荷を少なくすることができる。このため、電動アクチュエータを小型化することが可能になるとともに、電動アクチュエータの電力消費を抑えることができる。
また、アシスト室にアシストの流体圧を発生させる電動アシストバルブの電力消費は少なくて済むため、「電動アクチュエータ＋電動アシストバルブ」の電力消費を、従来技術におけるダイレクト制御タイプの電動アクチュエータの電力消費より少なくすることが可能となる。
【００１２】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の流体制御装置における電動アクチュエータは、リニアソレノイドである。
これにより、電磁制御バルブ（リニアソレノイドが搭載される電動バルブ）において、請求項１または請求項２で記載した効果を得ることができる。
【００１３】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の流体制御装置における流体制御弁は、スプール弁である。
これにより、電動スプール弁（請求項３と組み合わされる場合は電磁スプール弁）において、請求項１または請求項２で記載した効果を得ることができる。
【００１４】
〔請求項５の手段〕
ここで、スプール弁を構成するスリーブの内周にアシスト室を形成する場合（後述する実施例１参照）、アシスト室を形成するための仕切り部材（図１の符号２３参照）をスリーブ内に設ける必要がある。スリーブ内に仕切り部材を設ける手段として、スリーブ内に仕切り部材を圧入固定する手段や、スリーブ内に仕切り部材をカシメ固定する手段が考えられる。しかし、スリーブとスプールには、高い機械精度が要求されているため、スリーブに仕切り部材を固定する技術では、スリーブに変形力が加わることで、スプール弁の機械精度が劣化する懸念がある。
【００１５】
そこで、請求項５に記載の流体制御装置では、スプールの内部にシリンダ室を設け、アシスト室ピストンをシリンダ室内に摺動可能に配置し、スプールとアシスト室ピストンで囲まれる空間（シリンダ室内）によってアシスト室を形成する構成を採用している。
これにより、アシスト室を形成する目的で、スリーブおよびスプールに、圧入やカシメなど負荷応力が加わらないため、スプール弁の機械精度が劣化する懸念がなく、高い機械精度を維持できる。
【００１６】
〔請求項６の手段〕
請求項６に記載の流体制御装置における電動アシストバルブは、電磁三方弁である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
最良の形態１の流体制御装置は、出力油圧の一部が供給されるフィードバック室を備え、このフィードバック室に印加される油圧により弁体の変位を安定させる流体制御弁を備える。
この流体制御装置は、流体制御弁の弁体を電動アクチュエータによって直接的に駆動する電動バルブと、この電動バルブとは別の部位に搭載され、流体制御弁内において弁体に変位力を与えることが可能なアシスト室（フィードバック室とは別の室）内へ、流体の供給あるいは排圧を行う電動アシストバルブとを具備する。
流体制御弁は、弁体を一方向へ付勢するリターンスプリングを備え、電動アクチュエータは、リターンスプリングの付勢力に抗して弁体を他方向へ駆動する。
アシスト室が流体の供給を受けて弁体を駆動する方向は、電動アクチュエータによる弁体の駆動方向と同一方向である。
これにより、弁体の駆動力の一部が、アシスト室に供給された流体圧によって得られるため、電動アクチュエータの駆動負荷を少なくすることができ、電動アクチュエータの小型化および省電力化を図ることができる。
【実施例１】
【００１８】
本発明の流体制御装置を自動変速機の油圧制御装置に適用した実施例１を、図１、図２を参照して説明する。
〔電磁スプール弁１の説明〕
自動変速機の油圧制御装置は、自動変速機の油圧クラッチに係合油圧の供給と、係合油圧の排出の切替制御を行う電磁スプール弁１（電動バルブの一例）を搭載している。
電磁スプール弁１は、油圧の切り替えを行うスプール弁２（流体制御弁の一例）と、このスプール弁２を駆動するリニアソレノイド３（電動アクチュエータの一例）とを軸方向に結合したものである。
なお、実施例１に示す電磁スプール弁１は、リニアソレノイド３がＯＦＦの状態で、後述する入力ポート８と出力ポート９の連通度合が最小（閉鎖）になるとともに、後述する出力ポート９と排出ポート１０の連通度合が最大になるＮ／Ｃ（ノーマリクローズ）タイプである。
【００１９】
スプール弁２の一例を図１を参照して説明する。スプール弁２は、スリーブ４、スプール５（弁体の一例）およびリターンスプリング６を備える。
スリーブ４は、図示しない油圧コントローラのケース内に挿入されるものであり、略円筒形状を呈する。
スリーブ４には、スプール５を軸方向へ摺動自在に支持する挿通穴７、図示しないオイルポンプ（油圧発生手段）のオイル吐出口に連通して入力油圧（オイル）が供給される入力ポート８、スプール弁２で調圧された出力油圧が出力される出力ポート９、低圧側（オイルパン等）に連通する排出ポート１０、出力ポート９と連通するＦ／Ｂ（フィードバック）ポート１１、および後述する電磁三方弁２１の出力油圧が供給されるアシストポート１２が形成されている。
【００２０】
入力ポート８、出力ポート９、排出ポート１０、Ｆ／Ｂポート１１、アシストポート１２等のオイルポートは、スリーブ４の側面に形成された穴であり、スリーブ４の側面には図１左側から図１右側に向けて、Ｆ／Ｂポート１１、入力ポート８、出力ポート９、排出ポート１０、アシストポート１２が形成されている。
【００２１】
スプール５は、スリーブ４内に摺動自在に配置され、入力ポート８をシールする入力シールランド１３、排出ポート１０をシールする排出シールランド１４を備える。そして、入力シールランド１３と排出シールランド１４の間に、出力ポート９に連通する分配室１５が形成される。
また、スプール５は、入力シールランド１３の図１左側に、入力シールランド１３より小径のＦ／Ｂランド１６を備える。そして、入力シールランド１３とＦ／Ｂランド１６の間に、Ｆ／Ｂポート１１に連通するＦ／Ｂ室１７が形成される。なお、Ｆ／Ｂポート１１にはオリフィスが設けられており、Ｆ／Ｂ室１７内に適切なＦ／Ｂ油圧が発生するようになっている。
【００２２】
このため、Ｆ／Ｂ室１７に印加される油圧（出力圧）が大きくなるに従って入力シールランド１３とＦ／Ｂランド１６のランド差による差圧により、スプール５には図１右側に変位する軸力が発生する。これによって、スプール５の変位が安定し、入力圧の変動により出力圧が変動するのを防ぐことができる。
なお、スプール５は、リターンスプリング６のバネ荷重と、リニアソレノイド３による駆動力（スプール５に与えられる軸力）と、入力シールランド１３とＦ／Ｂランド１６のランド差による軸力とが釣り合う位置で静止するものである。
【００２３】
また、スプール５は、リニアソレノイド３の出力が伝達されるシャフト１８によって駆動される。このシャフト１８は、スプール５と一体、または当接、あるいは結合して設けられている。シャフト１８の図１右側は、リニアソレノイド３のプランジャ（図示しない）と当接、または結合、あるいは一体に設けられている。この構成により、リニアソレノイド３のプランジャがシャフト１８を介してスプール５を直接駆動する。
【００２４】
リターンスプリング６は、スプール５を閉弁側（入力側シール長が長くなって出力圧が低下する側：この実施例では図１右側）に付勢する筒状に螺旋形成されたコイルスプリングであり、スリーブ４の図１左側のバネ室内に圧縮された状態で配置される。このリターンスプリング６は、一端がスリーブ４の挿通穴７の図１左端に螺合する調整ネジ１９の底面に当接し、他端がスプール５の図１左端に当接するものであり、調整ネジ１９の螺合量（ねじ込み量）により、リターンスプリング６のバネ荷重が調整できるようになっている。
【００２５】
リニアソレノイド３は、周知構造のものであり、通電により磁力を発生するコイル、リニアソレノイド３内で軸方向へ摺動自在に支持されたプランジャ、このプランジャを図１左側へ磁気吸引するステータ、このステータとともに閉磁路を形成するヨーク等を備える（図４、図５参照）。
リニアソレノイド３（具体的にはコイル）は、図示しない電子制御装置によって通電制御される。電子制御装置は、デューティ比制御によって通電量（電流値Ｉ）を制御するものであり、リニアソレノイド３に与えられる通電量を制御することによって、リターンスプリング６のバネ荷重に抗してスプール５の軸方向位置をリニアに変位させて、入力側シール長と排出側シール長の比率を制御し、出力ポート９に発生するオイルの出力圧を制御する。
【００２６】
〔実施例１の背景〕
上述した電磁スプール弁１は、リニアソレノイド３（具体的にはプランジャ）がスプール５をダイレクトに駆動するダイレクト制御タイプであり、リニアソレノイド３の出力によってスプール５が直接駆動される構造であるため、スプール５の応答遅れが生じず、出力応答性に優れる利点がある。
しかし、スプール５の駆動力を全て（１００％）リニアソレノイド３が負担する場合は、リニアソレノイド３が大型化するとともに、リニアソレノイド３の電力消費が多くなる不具合がある。なお、自動変速機の油圧制御装置は、電磁スプール弁１を複数本使用するため、リニアソレノイド３が大型化すると油圧コントローラへの搭載性が悪化する。
【００２７】
自動変速機の油圧制御装置には、油圧クラッチの係合をスムーズに行うために、高い油圧精度が必要であり、通電電流に対する出力油圧（出力ポート９の出力油圧）の上昇勾配を緩やかにすることが要求される。
一方、油圧クラッチの係合が完了したら、油圧クラッチの係合力を高めるために、出力油圧の上昇勾配を急激にする要求がある。
そこで、従来では、油圧クラッチの係合を緩やかにする油圧の上昇勾配と、係合後に係合力を高める油圧の上昇勾配との両者の中間の上昇勾配が得られるように、電子制御装置は、油圧クラッチの係合時、図２（ｂ）に示すように、リニアソレノイド３に与える通電量（電流値Ｉ）を徐々に増加させて、油圧クラッチに供給する油圧（Ｐ）を徐々に高めていた。
しかし、両者の中間の上昇勾配では、両者とも満足することが困難であり、油圧クラッチの係合時の油圧の上昇勾配をさらに緩やかにするとともに、係合後の油圧の上昇勾配をさらに高めるという相反する要求がある。
【００２８】
〔実施例１の特徴〕
上記の不具合を解決するために、実施例１の流体制御装置は、上述したダイレクト制御タイプの電磁スプール弁１の他に、この電磁スプール弁１とは独立した電磁三方弁２１（電動アシストバルブの一例：３ウェイソレノイド）を備えている。
この電磁三方弁２１は、電磁スプール弁１内においてスプール５に変位力を与えることが可能なアシスト室２２へ、オイル（流体の一例）の供給あるいは排圧を行うものである。アシスト室２２がオイルの供給を受けてスプール５を駆動する方向は、リニアソレノイド３によるスプール５の駆動方向と同一の図１左方向であり、スリーブ４の図１右側内部にアシスト室２２が形成される。即ち、このアシスト室２２は、スリーブ４内で、且つスプール５（具体的には排出シールランド１４）の右側の空間であり、アシストポート１２からアシスト室２２にオイルが供給されてアシスト室２２内の油圧が高まると、アシスト室２２内の油圧によってスプール５に図１左方向に向かう変位力が与えられる。なお、スリーブ４の図１右端に設けられた仕切り部材２３は、アシスト室２２の油圧がリニアソレノイド３に及ぶのを防ぐためのものである。
【００２９】
電磁三方弁２１は、三方弁２４とソレノイド２５を組み合わせた周知構造のものであり、ソレノイド２５の作動によってアシスト室２２に連通する出力ポート２６を、オイルが供給される入力ポート２７あるいはオイルの排出ポート２８の一方へ切替接続するものである。
具体的に、電磁三方弁２１の入力ポート２７はオイルポンプ（油圧発生手段）のオイル吐出口に連通して入力油圧（オイル）が供給され、電磁三方弁２１の出力ポート２６はアシストポート１２を介してアシスト室２２に連通し、電磁三方弁２１の排出ポート２８は低圧側（オイルパン等）に連通する。
なお、この実施例１では、電磁三方弁２１の一例として、ソレノイド２５がＯＦＦの状態で、入力ポート２７と出力ポート２６が閉鎖し、出力ポート２６と排出ポート２８が連通し、逆にソレノイド２５がＯＮの状態で、入力ポート２７と出力ポート２６が連通し、出力ポート２６と排出ポート２８が閉鎖するＮ／Ｃ（ノーマリクローズ）タイプを用いるが、Ｎ／Ｏ（ノーマリオープン）タイプの電磁三方弁２１であっても良い。
【００３０】
（実施例１の効果）
電子制御装置は、油圧クラッチの係合時、図２（ａ）に示すように、先ず、電磁三方弁２１をＯＦＦした状態のまま（アシスト油圧＝０）、リニアソレノイド３に与える通電量（電流値Ｉ）を徐々に増加させて、油圧クラッチに供給する油圧（Ｐ）を徐々に高め、油圧クラッチを円滑に係合させる。そして、電子制御装置は、油圧クラッチの係合が完了したタイミングで電磁三方弁２１をＯＮする。すると、アシスト室２２の油圧が急激に高まり、スプール５が開弁方向（入力側シール長が短くなって出力圧が増加する側：この実施例では図１左側）へ駆動され、油圧クラッチの係合油圧が素早く上昇する。
【００３１】
このように、電磁スプール弁１と、電磁三方弁２１とを組み合わせて用いることで、油圧クラッチが係合する時の油圧の上昇勾配と、油圧クラッチの係合完了後の油圧の上昇勾配とを、独立してコントロールすることができる。このため、油圧クラッチの係合時の油圧の上昇勾配を、従来よりも緩やかにすることができるとともに、係合後の油圧の上昇勾配を従来よりも高めることができる。
即ち、電磁スプール弁１と、電磁三方弁２１とを組み合わせることにより、出力特性の制御バリエーションを広げることができる。
【００３２】
スプール５は、リニアソレノイド３の駆動力と、アシスト室２２に発生する油圧とにより駆動される。これにより、リニアソレノイド３の駆動負荷が少なくなるため、電磁スプール弁１に搭載されるリニアソレノイド３を小型化することが可能になり、油圧コントローラに対する電磁スプール弁１の搭載性が向上する。なお、電磁三方弁２１が別途搭載されるが、アシスト室２２にアシストの油圧を発生させる電磁三方弁２１は小型で済むため、油圧コントローラへの搭載性に優れ、電磁三方弁２１の搭載場所は容易に確保することができる。
【００３３】
また、リニアソレノイド３におけるスプール５の駆動負荷が軽減されることにより、リニアソレノイド３の電力消費を抑えることができる。なお、電磁三方弁２１の電力消費が新たに必要になるが、アシスト室２２にアシストの油圧を発生させる電磁三方弁２１の電力消費は少なくて済むため、「リニアソレノイド３＋電磁三方弁２１」の電力消費を、従来技術におけるダイレクト制御タイプのリニアソレノイド３の電力消費より少なくすることができる。
【実施例２】
【００３４】
実施例２を図３を参照して説明する。なお、実施例２において上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
（実施例２の背景）
上記実施例１では、スリーブ４の内周面にスプール５を駆動するためのアシスト室２２を形成する例を示した。具体的に、実施例１では、スリーブ４におけるリニアソレノイド３側の内周面に仕切り部材２３を固定し、排出シールランド１４、仕切り部材２３およびスリーブ４に囲まれる空間によってアシスト室２２を形成する例を示した。
ここで、スリーブ４内に仕切り部材２３を設ける手段として、スリーブ４内に仕切り部材２３を圧入固定する手段や、スリーブ４内に仕切り部材２３をカシメ固定する手段が考えられる。一方、スリーブ４とスプール５には、高い機械精度が要求されている。具体的には、スリーブ４とスプール５との間には、摺動クリアランスが要求される。この摺動クリアランスが大きいと内部のオイル漏れが大きくなり、逆に摺動クリアランスが小さいとスプール５の摺動抵抗が大きくなるため、摺動クリアランスを高い精度で管理することが必要となっている。しかし、スリーブ４内に仕切り部材２３を圧入固定したり、カシメ固定したりすると、スリーブ４に変形力が加わることになり、スプール弁２の機械精度が劣化して、スプール弁２の性能が劣化したり、作動不良を起こす要因となる。
【００３５】
（実施例２の構成）
上記の不具合を回避するために、この実施例２では、次の技術を採用している。
○スプール５には、軸方向へ伸びる筒形状のシリンダ室３１が形成されている。この実施例２のシリンダ室３１は、リニアソレノイド３側の端から軸方向に一定の深さで穿設された円筒形状の穴であり、シリンダ室３１の軸心とスプール５の軸心とが略一致して設けられている。
○シリンダ室３１内には、シリンダ室３１内において軸方向へ摺動自在に支持されるアシスト室ピストン３２が配置されている。このアシスト室ピストン３２は、シリンダ室３１の内周面との間に微小の摺動クリアランスを介して挿入された円柱体である。
【００３６】
○アシスト室ピストン３２は、リニアソレノイド３の軸方向出力をスプール５に伝達する。具体的に、アシスト室ピストン３２は、リニアソレノイド３の軸方向出力が伝達されるシャフト１８によって駆動される。シャフト１８は、アシスト室ピストン３２と一体、または当接、あるいは結合して設けられている。なお、シャフト１８の図３右側は、実施例１と同様、リニアソレノイド３のプランジャと当接、または結合、あるいは一体に設けられている。
○スプール５とアシスト室ピストン３２で囲まれる空間（シリンダ室３１内）によってアシスト室２２が形成される。アシスト室２２に油圧が供給されていない状態では、リターンスプリング６の閉弁軸力、またはリニアソレノイド３の開弁軸力によって、アシスト室ピストン３２の奥端がシリンダ室３１の底面に軸方向当接して、スプール５とアシスト室ピストン３２が一体に移動する。
【００３７】
○スプール５には、電磁三方弁２１の発生する油圧をアシスト室２２に導くアシスト圧給排路３３が形成されている。
実施例２におけるアシスト圧給排路３３を説明する。この実施例２のアシストポート１２は、入力ポート８とＦ／Ｂポート１１の軸方向間に形成されている。そして、アシスト圧給排路３３は、アシストポート１２とアシスト室２２とを連通するスプール５に形成されたオイル通路であり、アシストポート連通溝３３ａ、軸方向孔３３ｂおよび内外連通孔３３ｃからなる。
【００３８】
アシストポート連通溝３３ａは、入力シールランド１３の軸方向の中間部に形成された外周溝であり、スプール５のストローク位置に関わらず、アシストポート１２と常に連通する溝幅に設けられている。
軸方向孔３３ｂは、シリンダ室３１の底面の中心部からアシストポート連通溝３３ａの内径部まで形成された軸方向の孔であり、軸方向孔３３ｂの内径寸法はシリンダ室３１の内径寸法より小さく設けられている。
内外連通孔３３ｃは、アシストポート連通溝３３ａの溝底と軸方向孔３３ｂを連通する孔である。
【００３９】
上記の構成を採用することにより、アシスト室２２が油圧の供給を受けてスプール５を駆動する方向は、リニアソレノイド３によるスプール５の駆動方向と同一の図３左方向である。
【００４０】
（実施例２の作動）
電磁スプール弁１のリニアソレノイド３、および電磁三方弁２１のソレノイド２５は、実施例１と同様に制御される。
具体的に電子制御装置は、油圧クラッチの係合時、先ず、電磁三方弁２１をＯＦＦしたまま（アシスト油圧＝０）、リニアソレノイド３に与える通電量（電流値Ｉ）を徐々に増加させる。これにより、図３（ａ）に示すように、アシスト室ピストン３２の奥端がシリンダ室３１の底面に当接した状態が保たれたまま、リニアソレノイド３の出力によってスプール５とアシスト室ピストン３２が一体に開弁方向へ移動する。即ち、リニアソレノイド３の通電制御に対応してスプール５がリニアにストローク制御され、出力ポート９の出力油圧がリニアに制御される。このようにして、油圧クラッチの供給油圧が徐々に高められ、油圧クラッチが円滑に係合する。
【００４１】
電子制御装置は、油圧クラッチの係合が完了したタイミングで電磁三方弁２１をＯＮする。すると、アシスト室２２の油圧が急激に高まり、図３（ｂ）に示すように、スプール５が開弁方向へ大きく駆動され、油圧クラッチの係合油圧が素早く上昇する。なお、図３（ｂ）では、シャフト１８の伸び量が短くなっている状態を示すが、これはリニアソレノイド３の発生する開弁軸力よりも、アシスト室２２にアシスト油圧が供給された際に生じる開弁軸力の方が大きく、アシスト油圧によりシャフト１８が押し戻された状態を示すためである。
【００４２】
（実施例２の効果）
実施例２は、上記の構成を採用することにより、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。
さらに、実施例２では、スプール５の内部にシリンダ室３１を設け、そのシリンダ室３１内にアシスト室ピストン３２を摺動クリアランスを介して挿入して、スプール５とアシスト室ピストン３２で囲まれる空間（シリンダ室３１内）にアシスト室２２を形成する構造であるため、アシスト室２２を形成する目的でスリーブ４およびスプール５に対して圧入やカシメなどの機械的な負荷応力が加わらない。
これによって、スプール弁２の機械精度が劣化する懸念がなく、スリーブ４およびスプール５に施された高い機械精度を維持することができ、電磁スプール弁１の信頼性を高めることができる。
【００４３】
〔変形例〕
上記の実施例では、電磁三方弁２１をＯＮ−ＯＦＦ制御する例を示したが、電磁三方弁２１に与える通電量を可変することでアシスト室２２の油圧をコントロールして、スプール５のアシスト力を制御しても良い。
上記の実施例では、電動アシストバルブの一例として電磁三方弁２１を用いる例を示したが、ソレノイド２５に代えて他の電磁アクチュエータ（例えば、ピエゾスタックを用いたピエゾアクチュエータ、電動モータ等）を用いても良い。
上記の実施例では、Ｎ／Ｃ（ノーマリクローズ）タイプの電磁スプール弁１を用いる例を示したが、Ｎ／Ｏ（ノーマリオープン）タイプの電磁スプール弁１を用いても良い。
【００４４】
上記の実施例では、自動変速機の油圧制御装置に用いられる電磁スプール弁１に本発明を適用する例を示したが、自動変速機以外の他の電磁スプール弁１に本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、流体制御弁の一例として３方弁タイプのスプール弁２を示したが、３方弁に限定されるものではなく、開閉弁（２方弁）や４方弁など、他の構造の流体制御弁を用いても良い。
上記の実施例では、流体制御弁の一例としてスプール弁２を例示したが、流体の流量制御、流体の圧力制御を行う流体制御弁を用いても良い。
上記の実施例では、電動アクチュエータの一例としてリニアソレノイド３を用いる例を示したが、リニアソレノイド３に代えて他の電動アクチュエータ（例えば、ピエゾスタックを用いたピエゾアクチュエータ、電動モータ等）を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】流体制御装置の概略構成図である（実施例１）。
【図２】リニアソレノイドに印加される電流値（Ｉ）と出力油圧（Ｐ）との関係を示すグラフである。
【図３】流体制御装置の概略構成図である（実施例２）。
【図４】ダイレクト制御タイプの電磁スプール弁の断面図である（従来技術１）。
【図５】パイロット制御タイプの電磁スプール弁の断面図である（従来技術２）。
【符号の説明】
【００４６】
１  電磁スプール弁（電動バルブ）
２  スプール弁（流体制御弁）
３  リニアソレノイド（電動アクチュエータ）
４  スリーブ
５  スプール（弁体）
６  リターンスプリング
２１  電磁三方弁（電動アシストバルブ）
２２  アシスト室
２６  電磁三方弁の出力ポート
２７  電磁三方弁の入力ポート
２８  電磁三方弁の排出ポート
３１  シリンダ室
３２  アシスト室ピストン
３３  アシスト圧給排路
【図１】
0004830593.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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