JP2009008159A

JP2009008159A - ソレノイドバルブ

Info

Publication number: JP2009008159A
Application number: JP2007169682A
Authority: JP
Inventors: Haruki Yamamoto; 晴樹山本
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2009-01-15

Abstract

【課題】出力油圧を直接的に摩擦係合要素の油圧サーボに供給し得る調圧能力を備えるものでありながら、油圧制御装置の小型化することが可能なソレノイドバルブを提供する。
【解決手段】リニアソレノイドバルブ１_１は、ソレノイド部１０に備えられたプランジャ１１の駆動力によって、バルブ部２０_１に備えられたスプール２１が移動して、出力ポートＰｏｕｔからの出力油圧が大きくなるにつれて、該出力油圧が入力し得るフィードバックポートＰｆｂの開口量が小さくなると共に、該出力油圧をドレーンし得るドレーンポートＰｅｘ２の開口量が大きくなるように構成されている。これにより、出力油圧の高圧時にフィードバック作用をさせるフィードバック圧を低減することができ、スプール２１を移動させるソレノイド部１０の駆動力を小さくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力される油圧を電気的に調圧出力し得るソレノイドバルブに係り、特に車輌用自動変速機の油圧制御装置などに用いられるソレノイドバルブに関する。

従来、例えば車輌用自動変速機の油圧制御装置は、オイルポンプにより発生した油圧をレギュレータバルブによってスロットル開度に応じたライン圧に調圧し、ライン圧をクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素の油圧サーボに選択的に供給することで、それら摩擦係合要素を選択的に係合して動力伝達経路の形成を行い、かつスロットル開度の上昇に伴う駆動源の出力トルクの上昇によって、摩擦係合要素に滑りが生じないように構成されている。

ライン圧を摩擦係合要素の油圧サーボに供給して係合を行う場合、もしくはライン圧を油圧サーボから排出して解放を行う場合は、単に油圧サーボに対してライン圧の供給や排出を行うと、急係合や急解放による変速ショックが生じるため、ライン圧を所望の圧に調圧しつつ油圧サーボに対して供給・排出を行う必要がある。そのため、このような油圧制御装置は、ライン圧を油圧サーボに供給するための油路に、入力される制御圧に応じてスプールを移動させることで油圧サーボに対するライン圧の開口量をコントロールし得るコントロールバルブを介在させ、一方で、ライン圧をモジュレータバルブによって所定圧以下に抑制したモジュレータ圧を入力油圧としたリニアソレノイドバルブによって制御圧を生成し、つまりリニアソレノイドバルブを電気的に制御することによって制御圧をコントロールバルブに対して作用させ、該コントロールバルブによりライン圧を調圧することで、上記油圧サーボに対する供給油圧のコントロールを行っている（特許文献１、図５参照）。

特開２００３−７４７３３号公報

ところで、近年、自動変速機は、燃費向上のために変速段の多段化の開発が進められており、それに伴い摩擦係合要素の数も増加している。そのため、自動変速機の油圧制御装置は、各摩擦係合要素に対応して上述のようなコントロールバルブを設けると、それらコントロールバルブの数の増加だけでなく、油路も複雑化して、油圧制御装置が大型化してしまう。

そのため、このような油圧制御装置は、上述のようなコントロールバルブを配設せずに、リニアソレノイドバルブの入力油圧としてライン圧を用い、摩擦係合要素の油圧サーボにリニアソレノイドバルブからの出力油圧を直接的に（他のバルブで調圧することなく）供給し得るように構成し、つまりリニアソレノイドバルブだけで油圧サーボの供給油圧を調圧することが考えられる。

しかし、このようにリニアソレノイドバルブから直接的に油圧サーボへ油圧供給を行うためには、モジュレータ圧に比してライン圧が圧倒的に高圧であるため、リニアソレノイドバルブの調圧能力を大幅に増加する必要がある。これにより、ソレノイド部が大型化してしまい、結局は油圧制御装置が大型化してしまうという問題がある。

そこで本発明は、出力油圧を直接的に摩擦係合要素の油圧サーボに供給し得る調圧能力を備えるものでありながら、油圧制御装置の小型化することが可能なソレノイドバルブを提供することを目的とするものである。

請求項１に係る本発明は（例えば図１乃至図４参照）、供給される電力に応じてプランジャ（１１）を駆動するソレノイド部（１０）と、前記プランジャ（１１）の駆動力により付勢手段（２４）の付勢力に抗してスプール（２１）を移動することによって、入力油圧が入力される入力ポート（Ｐｉｎ）と出力ポート（Ｐｏｕｔ）との開口量を調整すると共に、該出力ポート（Ｐｏｕｔ）から出力される出力油圧を、前記開口量を小さくする方向にフィードバック作用させるフィードバック油室（２９）を有するバルブ部（２０_１，２０_２）と、を備えたソレノイドバルブ（１）において、
前記フィードバック油室（２９）に前記出力油圧を入力し得るフィードバックポート（Ｐｆｂ）と、
前記フィードバック油室（２９）の前記出力油圧をドレーンし得るドレーンポート（Ｐｅｘ２）と、を備え、
前記出力油圧が大きくなる方向にスプール（２１）が移動するにつれて、前記フィードバックポート（Ｐｆｂ）の開口量が小さくなると共に前記ドレーンポート（Ｐｅｘ２）の開口量が大きくなる、
ことを特徴とするソレノイドバルブ（１）にある。

請求項２に係る本発明は（例えば図１及び図３参照）、前記バルブ部（２０_１，２０_２）は前記スプール（２１）を移動可能に収容するスリーブ（２２）を備え、
前記スリーブ（２２）に前記出力ポート（Ｐｏｕｔ）と前記フィードバックポート（Ｐｆｂ）とを連通するフィードバック油路（２８）を形成してなる、
ことを特徴とする請求項１記載のソレノイドバルブ（１）にある。

請求項３に係る本発明は（例えば図１及び図３参照）、前記スプール（２１）は、前記フィードバックポート（Ｐｆｂ）と前記フィードバック油室（２９）とを連通し得、かつ前記フィードバック油室（２９）と前記ドレーンポート（Ｐｅｘ２）とを連通し得るスプール内油路（２７）を備えてなる、
ことを特徴とする請求項１または２記載のソレノイドバルブ（１）にある。

請求項４に係る本発明は（例えば図１及び図２参照）、前記ソレノイド部（１０）に対して非通電状態である際に、前記付勢手段（２４）の付勢力によって前記スプール（２１）により前記入力ポート（Ｐｉｎ）と前記出力ポート（Ｐｏｕｔ）とが遮断されるノーマルクローズタイプである、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のソレノイドバルブ（１）にある。

請求項５に係る本発明は（例えば図３及び図４参照）、前記ソレノイド部（１０）に対して非通電状態である際に、前記付勢手段（２４）の付勢力によって前記スプール（２１）により前記入力ポート（Ｐｉｎ）と前記出力ポート（Ｐｏｕｔ）とが連通されるノーマルオープンタイプである、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のソレノイドバルブ（１）にある。

請求項６に係る本発明は（例えば図１乃至図４参照）、前記出力ポート（Ｐｏｕｔ）から出力される出力油圧を摩擦係合要素の油圧サーボに供給し得る自動変速機の油圧制御装置に用いられてなる、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載のソレノイドバルブ（１）にある。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない

請求項１に係る本発明によると、プランジャの駆動力によってスプールが移動して、出力ポートからの出力油圧が大きくなるにつれて、該出力油圧が入力し得るフィードバックポートの開口量が小さくなると共に、該出力油圧をドレーンし得るドレーンポートの開口量が大きくなる。これにより、出力油圧が大きくなる状態、つまり出力油圧の高圧時にフィードバック作用をさせるフィードバック圧を低減することができ、スプールを移動させるソレノイド部の駆動力を小さくすることができて、ソレノイド部を小型化することができる。

従って、例えば、コントロールバルブ等を設けることなく、かつソレノイド部を大型にすることなくソレノイドバルブによって充分に摩擦係合要素の油圧サーボの供給油圧としての出力油圧を調圧する能力を具備することができ、総合的に油圧制御装置を小型化することができる。

請求項２に係る本発明によると、出力ポートとフィードバックポートとを連通するフィードバック油路が、バルブ部のスリーブに形成されているので、油圧制御装置にフィードバック圧をフィードバック油室まで導く油路を設けることを不要とすることができ、油圧制御装置を小型化することができる。

請求項３に係る本発明によると、フィードバックポート及びフィードバック油室、フィードバック油室及びドレーンポートをそれぞれ連通し得るスプール内油路が、スプールに形成されるときに、油圧制御装置にフィードバック圧をフィードバック油室及びドレーンポートに導く油路を設けることを不要とすることができ、油圧制御装置を小型化することができる。

請求項４に係る本発明によると、ソレノイドバルブがノーマルクローズタイプであるときに、最大出力油圧を出力する際の消費電力を低減することができ、例えば摩擦係合要素の係合状態を維持する際における油圧制御のエネルギー効率を向上することができて、車輌の燃費を向上させることができる。

請求項５に係る本発明によると、ソレノイドバルブがノーマルオープンタイプであるときに、出力油圧を非出力にする際の消費電力を低減することができ、例えば摩擦係合要素の解放状態を維持する際における油圧制御のエネルギー効率を向上することができて、車輌の燃費を向上させることができる。

請求項６に係る本発明によると、本ソレノイドバルブを、出力ポートから出力される出力油圧を摩擦係合要素の油圧サーボに供給し得る自動変速機の油圧制御装置に用いて好適とすることができる。

以下、本発明に係る実施の形態を図１及び図２に沿って説明する。図１は本実施の形態に係るノーマルクローズタイプのリニアソレノイドバルブを示す断面図、図２は本実施の形態に係るリニアソレノイドバルブにおける電流と出力油圧との関係を示す図である。

リニアソレノイドバルブ１_１は、図１に示すように、大まかにソレノイド部１０及びバルブ部２０_１とからなり、そのうちのバルブ部２０_１が、例えば自動変速機の油圧制御装置におけるバルブボディ９９のバルブ孔９９Ａに嵌合・埋設される形で設置される。

上記ソレノイド部１０は、プランジャ１１、コイルアッセンブリ１７及びヨークとしての機能を有するケース（以下、「ヨーク」という）１３を備えている。コイルアッセンブリ１７は、ステンレススチール（ＳＵＳ）等の非磁性金属製（必ずしも金属に限らず合成樹脂等の非磁性体であってもよい）のボビン１２ｂと、マグネットワイヤ（不図示）と、電磁軟鉄等の強磁性体からなり強磁性体部を構成するエンド部１５，１６と、上記ボビン１２ｂに上記マグネットワイヤが巻付けられているコイル１２ａに電流を供給するターミナル１８とを備えており、上記両エンド部１５，１６は、ボビン１２ｂの軸方向両端部に配置されている。上記両エンド部１５，１６及びボビン１２ｂは焼結結合により一体に形成されている。なお、上記エンド部を構成する電磁軟鉄は、純鉄を９５［％］以上、好ましくは略々９９［％］以上（小数点第１位で四捨五入して９９［％］以上）含むものが望ましい。また、両エンド部１５，１６及びボビン１２ｂは、焼結結合により一体に形成するものを一例として説明しているが、溶接、ロー付け、接着等により一体に形成してもよい。

コイルアッセンブリ１７は、上記ターミナル１８部分を除いて円筒状に形成されており、該アッセンブリ１７の中心には、軸方向に同一径からなる中空部１７ａが形成されている。そして、該中空部１７ａには、上記プランジャ１１が摺動自在に嵌挿されている。該プランジャ１１は、外周面が軸方向に同一径からなり、かつコイル１２ａより軸方向に長く構成されている。

上記コイルアッセンブリ１７のエンド部１５には、内周側にて、プランジャ１１に向けて先細形状で断面直角３角形状となる縁部１５ａが形成されている。また、エンド部１５の縁部１５ａの付根部分には環状の段差部１５ｂが形成されており、上記ボビン１２ｂのフランジ部１２ｃに焼結結合する係止部となっている。一方、上記エンド部１６のボビン１２ｂ側（Ｘ１方向側）には、筒状部１６ａが形成されており、上記ボビン１２ｂの環状部１２ｄに焼結結合する係止部となっている。

即ち、ボビン１２ｂ及びエンド部１５，１６を加熱して焼結を行う際は、例えばステンレススチールからなるボビン１２ｂが収縮すると共に、例えば軟鉄からなり、略々収縮しないエンド部１５，１６と該ボビン１２ｂとの間に粒子間の結合が進み、上記フランジ部１２ｃが段差部１５ｂに、上記環状部１２ｄが筒状部１６ａに、それぞれ押し付けられながら接合される。これにより、ボビン１２ｂ及びエンド部１５，１６は、接合強度の高い状態で一体に形成される。

なお、該縁部１５ａは、上述した直角３角形状が好ましいが、内径面を曲面又は異なる傾斜角の多段傾斜面としてもよく、要は、縁部１５ａの先端に向かって磁気飽和が現出する先細形状であればよい。

一方、上記プランジャ１１の一端面１１ｂには、後述するプラグ２５の先端２５ａが当接している。また、該プランジャ１１におけるバルブ部２０_１から離れた側（Ｘ２方向側）の他端面１１ｃには、非磁性材料のコーティング又は表面処理が施されており、プランジャ１１とヨーク１３とが磁気的に切り離されている。上記ヨーク１３の底部分の内側中心部分には、プランジャ１１側に向けて突起部１３ｃが形成されており、この他端面１１ｃは、部分的にヨーク１３に当接するように構成されている。これにより、プランジャ１１がヨーク１３の底部分に吸着することを防止している。なお、プランジャ端面（他端面１１ｃ）に限らず、ヨーク１３の底部に非磁性体のコーティング又は表面処理を施すようにしてもよく、要は、取付け状態において、ヨーク１３とプランジャ１１の磁極を切り離すことができればよい。

また、プランジャ１１には、一端面１１ｂと他端面１１ｃとの間を貫通する複数の貫通孔１１ａ，１１ａが穿設されており、ダイヤフラム１４により隔てられて形成される空間１９にある油が、該プランジャ１１が駆動されて移動した際に通過して、プランジャ１１の他端面１１ｃとヨーク１３との間に生じる空隙に流入するようになっている。つまり、この貫通孔１１ａ，１１ａによってプランジャ１１の駆動の際に体積変化による抵抗が生じ難くなるように構成されている。

上記ヨーク１３は、強磁性材料からなり、深絞り又は冷間鍛造等の塑性金属加工によりコップ状に形成されており、かつ一部分１３ａが上記ターミナル１８用に切欠かれている。該ヨーク１３の材料は、純鉄を９５［％］以上、好ましくは略々９９［％］以上（小数点第１位で四捨五入して９９［％］以上）含む電磁軟鉄が望ましい。該ヨーク１３は、上記コイルアッセンブリ１７を嵌合して内部に納め、かつ先端部が後述するバルブ部２０_１のスリーブ２２の端部に固着されることによって、ソレノイド部１０がバルブ部２０_１一体に組付けられる。また、この組付けの際、プラグ２５が上記プランジャ１１と後述するバルブ部２０_１のスリーブ２２との間に介在される形で配置されると共に、該プラグ２５の外周部に固着されたダイヤフラム１４がスリーブ２２とエンド部１５との間に挟持される形で取付けられる。

一方、バルブ部２０_１は、全体が略々スリーブ状に形成されたスリーブ２２と、該スリーブ２２の中空部分に摺動自在（長手方向に対して移動自在）に嵌挿しているスプール２１を有しており、該スリーブ２２に抜止め・固着されたエンドキャップ２３とスプール２１の先端に配置された座金２６との間にスプリング２４が縮設されている。

該スリーブ２２には、図中上方より順に、不図示の油圧サーボに供給した出力油圧をドレーン（排出）するためのドレーンポートＰｅｘ１、不図示の油圧サーボに連通する出力ポートＰｏｕｔ、スロットル開度に応じて調圧されたライン圧（シフトレンジを切換えるマニュアルバルブ等を介して供給されるレンジ圧も含む）が入力される入力ポートＰｉｎ、後述のフィードバック油室２９の油圧をドレーンし得るドレーンポートＰｅｘ２、が形成されている。

また、上記入力ポートＰｉｎとドレーンポートＰｅｘ２との間、即ち入力ポートＰｉｎに対してソレノイド部１０の反対側には、開口部分がバルブボディ９９によって閉塞されることによって室状に形成され、後述するスプール２１のランド径の違いによって入力された油圧がフィードバック圧として作用するフィードバック油室２９が形成されている。さらに、上記入力ポートＰｉｎとフィードバック油室２９との間には、外周側から内周側に向けて穿設されることにより形成されたフィードバックポートＰｆｂが備えられている。そして、該スリーブ２２には、外周側から出力ポートＰｏｕｔに向けて穿設された油孔２２ｂと、上記フィードバックポートＰｆｂと、これら油孔２２ｂ及びフィードバックポートＰｆｂを連通する溝２２ａと、が形成されており、該溝２２ａの外周側がバルブボディ９９によって閉塞されることによって、フィードバック圧をフィードバック油室２９に導入し得るスリーブ内油路（フィードバック油路）２８が構成されている。

なお、バルブボディ９９には、これら各ポートＰｅｘ１、Ｐｏｕｔ、Ｐｉｎ、Ｐｅｘ２に対応した位置に、油路９９ａ，９９ｂ，９９ｃ，９９ｄが形成されて、これらの各ポートに連通されており、即ち、油路９９ａ，９９ｄは不図示のオイルパンに向けて油を排出する油路であり、油路９９ｃは不図示のライン圧を調圧するレギュレータバルブの調圧ポートに連通された油路であり、油路９９ｂは摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）の油圧サーボの作動油室に連通された油路である。

上記スプール２１は、２個の大径ランド部２１ａ，２１ｂ及び１個の小径ランド部２１ｃを有しており、該大径ランド部２１ｃの上記プランジャ１１側（Ｘ２方向側）には、穴部２１ｄが形成されて、該穴部２１ｄの底面がプラグ２５の曲面状に形成された端部２５ｂに当接されている。即ち、スプール２１は、上記スプリング２４の付勢力に抗して、ソレノイド部１０のプランジャ１１によりプラグ２５を介して押圧駆動されるように構成されている。

上記大径ランド部２１ａ，２１ｂは、小径ランド部２１ｃの外径ｄ２よりも大きい外径ｄ１に形成されており、このうちの大径ランド部２１ａは、ソレノイド部１０が非通電であってスプール２１がプランジャ１１に押圧されずにスプリング２４によって付勢された位置である際に、出力ポートＰｏｕｔとドレーンポートＰｅｘ１とを連通し、プランジャ１１に押圧されて移動された際にそれら出力ポートＰｏｕｔとドレーンポートＰｅｘ１とを遮断するように形成されている。

大径ランド部２１ｂは、スプール２１がプランジャ１１に押圧されずにスプリング２４によって付勢された位置である際に、入力ポートＰｉｎと出力ポートＰｏｕｔとを遮断し、プランジャ１１に押圧されて移動された際にそれら入力ポートＰｉｎと出力ポートＰｏｕｔとの開口量を大きくするように形成されている。

また、大径ランド部２１ｂと小径ランド部２１ｃとの間に形成されたくびれ部２１ｉは、スプール２１が移動されてもフィードバック油室２９内に位置するように形成されており、それら大径ランド部２１ｂと小径ランド部２１ｃとの外径差（ｄ１−ｄ２）によって該フィードバック油室２９に入力されるフィードバック圧がスプリング２４の付勢方向と同方向に作用するように、即ち上記出力ポートＰｏｕｔと入力ポートＰｉｎとの開口量が小さくなる方向に作用するように構成されている。

そして、スプール２１にあって、これら大径ランド部２１ｂと小径ランド部２１ｃとの内部には、中空穴２１ｅが穿設されており、該中空穴２１ｅのＸ１方向側端部は、上記座金２６により閉塞されている。また、上記小径のランド部２１ｃには、スプール２１の中心軸を通る径方向に径方向孔２１ｆが穿設されており、該径方向孔２１ｆは、上記中空穴２１ｅとも連通するように設けられている。さらに、上記大径ランド部２１ｂには、スプール２１の中心軸を通る径方向に径方向孔２１ｇが穿設されており、該径方向孔２１ｇは、上記中空穴２１ｅとも連通するように設けられている。また、スプール２１の上記小径ランド部２１ｃと大径ランド部２１ｂとの間のくびれ部２１ｉには、該スプール２１の中心軸を通る径方向に径方向孔２１ｈが穿設されており、該径方向孔２１ｈは、上記中空穴２１ｅとも連通するように設けられている。そして、これら中空穴２１ｅ及び径方向孔２１ｆ，２１ｇ，２１ｈのそれぞれが連通して設けられることにより、スプール内油路２７を構成している。

これにより、上記フィードバックポートＰｆｂに対して、上記径方向孔２１ｇが開放している状態（スプール２１が図中Ｘ２方向側に移動された状態）においては、該フィードバックポートＰｆｂまで導かれたフィードバック圧が、該径方向孔２１ｇ、中空孔２１ｅ、及び径方向孔２１ｈを介してフィードバック油室２９まで導かれる。また、ドレーンポートＰｅｘ２に対して、上記径方向孔２１ｆが開放している状態（スプール２１が図中Ｘ１方向側に移動された状態）においては、上記径方向孔２１ｈ、中空孔２１ｅ、及び該径方向孔２１ｆを介してフィードバック油室２９のフィードバック圧をドレーンする。

ついで、上記構成に基づきリニアソレノイドバルブ１_１の作用について説明する。ターミナル１８からマグネットワイヤに電力が供給されると（以下「ソレノイド部１０に電力が供給される」という。）、非磁性体からなるボビン１２ｂは磁気回路を構成しないので、強磁性体からなる、ヨーク１３、一方のエンド部１５、プランジャ１１、他方のエンド部１６に流れる磁気回路が形成される。該磁気回路に基づき、プランジャ１１の一端面１１ｂとエンド部１５とが吸引部となってプランジャ１１がエンド部１５に引きつけられてＸ１方向側に駆動される。そして、上記プランジャ１１のストローク量に基づき、プラグ２５を介してスプール２１がスプリング２４に抗して移動し、スリーブ２２に対するスプール２１の位置が制御される。

上記ターミナル１８に対して供給された電力が０である状態、即ち非通電の状態にあっては、プランジャ１１がストローク駆動されず、スプリング２４の付勢力によって、スプール２１、プラグ２５、プランジャ１１がＸ２方向側となる。すると、入力ポートＰｉｎに供給されているライン圧は大径ランド部２１ｂによって遮断されると共に、出力ポートＰｏｕｔは大径ランド部２１ａの位置に基づきドレーンポートＰｅｘ１に連通され、出力油圧（油圧サーボの供給油圧）はドレーンされる。

この際は、スリーブ内油路２８、フィードバックポートＰｆｂ、及びスプール内油路２７（径方向孔２１ｇ、中空孔２１ｅ、径方向孔２１ｈ）を介して出力ポートＰｏｕｔに連通するフィードバック油室２９内の油圧も０である。

ついで、ソレノイド部１０に電力の供給が開始されると、プランジャ１１がＸ１方向側にストローク（駆動）され、プラグ２５及びスプール２１がスプリング２４の付勢力に抗してＸ１方向側に移動される。すると、大径ランド部２１ａによってドレーンポートＰｅｘ１が閉塞されると共に、大径ランド部２１ｂの移動によって入力ポートＰｉｎと出力ポートＰｏｕｔとが開口・連通して開口量が大きくされる。これにより、入力ポートＰｉｎのライン圧が該開口量に基づき絞られた形で出力ポートＰｏｕｔに供給され、該出力ポートＰｏｕｔより出力油圧が不図示の油圧サーボに対して出力される。

この際、ソレノイド部１０に対して供給される電力が、図２に示すように、比較的低い電流値である場合は、フィードバックポートＰｆｂと径方向孔２１ｇとが連通しているので、出力ポートＰｏｕｔの出力油圧は、スリーブ内油路２８及びスプール内油路２７を介してフィードバック油室２９まで導かれる。

この状態にあっては、スプール２１に対し、プランジャ１１の駆動力、スプリング２４の付勢力、フィードバック油室２９のフィードバック力が作用し、ソレノイド部１０に対して供給する電流の上昇に応じて出力油圧ガ上昇すると共に、該出力油圧に応じてフィードバック圧が上昇するため、出力油圧と電力との関係は図２中のＹ_Ｎ／Ｃで示すような関係となる。従って、不図示の油圧サーボに供給する出力油圧を細やかにコントロールする必要がある、例えば摩擦係合要素が完全に係合状態となる係合油圧Ｐ１までの低油圧の領域にあって、摩擦係合要素のスリップ状態等の係合制御を精度よく行うことができる。

続いて、ソレノイド部１０に対して供給される電力が、比較的高い電流値となると、スプリング２４の付勢力に抗してスプール２１がＸ１方向側に移動されるのに伴い、連通していたフィードバックポートＰｆｂと径方向孔２１ｇとが序々に狭まる。これにより、スリーブ内油路２８を介してスプール内油路２７まで導かれている出力油圧が序々に遮断され、つまりフィードバック油室２９にフィードバック圧が序々に供給されなくなる。さらに、上記径方向孔２１ｆがドレーンポートＰｅｘ２と連通し、つまりフィードバック油室２９内に供給されていたフィードバック圧をスプール内油路２７（径方向孔２１ｈ、中空孔２１ｅ、径方向孔２１ｆ）を介してドレーンポートＰｅｘ２からドレーンして０にする。

この状態にあっては、スプール２１に対するフィードバック力が序々に作用しなくなり、該スプール２１に対してプランジャ１１の駆動力とスプリング２４の付勢力とだけが作用する状態となる。これにより、出力油圧と電力との関係は図２中のＹ_Ｎ／Ｃで示すような、供給される電力に比して出力油圧が急激に増加する関係となる。従って、不図示の油圧サーボに供給する出力油圧の細やかなコントロールが不要となった、例えば係合油圧Ｐ２までの高油圧の領域にあって、出力油圧を急上昇させることができる。なお、油圧Ｐ２は、例えば路面から駆動車輪が受ける急激なトルク変動等に対して摩擦係合要素が滑ることのない安全率を加味した圧、いわゆる完全係合圧である。

以上のように、本発明に係るリニアソレノイドバルブ１_１は、出力油圧の高圧時にフィードバック作用をさせるフィードバック圧を自動的に低減させることができるので、図２中の従来の出力油圧と電流との関係Ｚ_Ｎ／Ｃに示すような、出力油圧を完全係合圧Ｐ２にするために必要な電流Ａ２を、電流Ａ１に低減することができる。即ち、ソレノイド部１０のプランジャ１１の最大駆動力性能を、電流Ａ２に対応した駆動力から電流Ａ１に対応した駆動力に低減することができるので、その分、ソレノイド部１０のコイルアッセンブリ１７等の大きさをコンパクト化することができる。

これにより、例えば従来のようなライン圧の絞り量を制御するコントロールバルブ等を設けることなく、本リニアソレノイドバルブ１_１によって油圧サーボの係合油圧を調圧する性能を十分に持たせることができるものでありながら、ソレノイド部１０を大型にすることなく、総合的に油圧制御装置を小型化することができる。

また、出力ポートＰｏｕｔとフィードバックポートＰｆｂとを連通するフィードバック油路２８が、バルブ部２０_１のスリーブ２２に形成されているので、油圧制御装置にフィードバック圧をフィードバック油室２９まで導く油路を設けることを不要とすることができ、油圧制御装置を小型化することができる。また、例えばスリーブ２２に２つの孔を穿設して、これら２つの孔を連通させる溝を外周部分に形成するだけの簡単な加工によりフィードバック油路２８を形成することができ、つまり簡単な加工によりフィードバック油路２８を構成することができる。

また、フィードバックポートＰｆｂ及びフィードバック油室２９、フィードバック油室２９及びドレーンポートＰｅｘ２をそれぞれ連通し得るスプール内油路２７が、スプール２１に形成されるときに、油圧制御装置にフィードバック圧をフィードバック油室２９及びドレーンポートＰｅｘ２に導く油路を設けることを不要とすることができ、油圧制御装置を小型化することができる。

さらに、本リニアソレノイドバルブ１_１は、ノーマルクローズタイプであるときに、最大出力油圧Ｐ２を出力する際の消費電力をＡ２からＡ１に低減することができ、例えば摩擦係合要素の係合状態を維持する際における油圧制御のエネルギー効率を向上することができて、車輌の燃費を向上させることができる。

次に、本発明に係る別の実施の形態としてのリニアソレノイドバルブ１_２について図３に沿って説明する。なお、以下の本実施の形態の説明においては、上述した実施の形態と同様な部分に、同符号を付して、その説明を省略する。

本実施の形態に係るリニアソレノイドバルブ１_２は、バルブ部２０_２の構成が変更されている。該バルブ部２０_２は、全体が略々スリーブ状に形成されたスリーブ２２と、該スリーブ２２の中空部分に摺動自在（長手方向に対して移動自在）に嵌挿しているスプール２１を有しており、該スリーブ２２に抜止め・固着されたエンドキャップ２３とスプール２１の先端に形成された穴部２１ｊとの間にスプリング２４が縮設されている。

該スリーブ２２には、図中上方より順に、後述のフィードバック油室２９の油圧をドレーンし得るドレーンポートＰｅｘ１、スロットル開度に応じて調圧されたライン圧（シフトレンジを切換えるマニュアルバルブ等を介して供給されるレンジ圧も含む）が入力される入力ポートＰｉｎ、不図示の油圧サーボに連通する出力ポートＰｏｕｔ、不図示の油圧サーボに供給した出力油圧をドレーン（排出）するためのドレーンポートＰｅｘ２、が形成されている。

また、上記入力ポートＰｉｎとドレーンポートＰｅｘ１との間、即ち入力ポートＰｉｎに対してソレノイド部１０側には、開口部分がバルブボディ９９によって閉塞されることによって室状に形成され、後述するスプール２１のランド径の違いによって入力された油圧がフィードバック圧として作用するフィードバック油室２９が形成されている。さらに、上記入力ポートＰｉｎとフィードバック油室２９との間には、外周側から内周側に向けて穿設されることにより形成されたフィードバックポートＰｆｂが備えられている。そして、該スリーブ２２には、外周側から出力ポートＰｏｕｔに向けて穿設された油孔２２ｂと、上記フィードバックポートＰｆｂと、これら油孔２２ｂ及びフィードバックポートＰｆｂを連通する溝２２ａと、が形成されており、該溝２２ａの外周側がバルブボディ９９によって閉塞されることによって、フィードバック圧をフィードバック油室２９に導入し得るスリーブ内油路（フィードバック油路）２８が構成されている。

なお、バルブボディ９９には、これら各ポートＰｅｘ１、Ｐｉｎ、Ｐｏｕｔ、Ｐｅｘ２に対応した位置に、油路９９ａ，９９ｂ，９９ｃ，９９ｄが形成されて、これらの各ポートに連通されており、即ち、油路９９ａ，９９ｄは不図示のオイルパンに向けて油を排出する油路であり、油路９９ｂは不図示のライン圧を調圧するレギュレータバルブの調圧ポートに連通された油路であり、油路９９ｃは摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）の油圧サーボの作動油室に連通された油路である。

上記スプール２１は、２個の大径ランド部２１ｂ，２１ｃ及び１個の小径ランド部２１ａを有しており、該大径ランド部２１ａの上記プランジャ１１側（Ｘ２方向側）には、座金２６が配置されて、該座金２６の底面がプラグ２５の曲面状に形成された端部２５ｂに当接されている。即ち、スプール２１は、上記スプリング２４の付勢力に抗して、ソレノイド部１０のプランジャ１１によりプラグ２５を介して押圧駆動されるように構成されている。

上記大径ランド部２１ｂ，２１ｃは、小径ランド部２１ａの外径ｄ２よりも大きい外径ｄ１に形成されており、このうちの大径ランド部２１ｃは、ソレノイド部１０が非通電であってスプール２１がプランジャ１１に押圧されずにスプリング２４によって付勢された位置である際に、出力ポートＰｏｕｔとドレーンポートＰｅｘ２とを遮断し、プランジャ１１に押圧されて移動された際にそれら出力ポートＰｏｕｔとドレーンポートＰｅｘ２とを連通するように形成されている。

大径ランド部２１ｂは、スプール２１がプランジャ１１に押圧されずにスプリング２４によって付勢された位置である際に、入力ポートＰｉｎと出力ポートＰｏｕｔとを連通し、プランジャ１１に押圧されて移動された際にそれら入力ポートＰｉｎと出力ポートＰｏｕｔとの開口量を小さくするように形成されている。

また、大径ランド部２１ｂと小径ランド部２１ａとの間に形成されたくびれ部２１ｉは、スプール２１が移動されてもフィードバック油室２９内に位置するように形成されており、それら大径ランド部２１ｂと小径ランド部２１ａとの外径差（ｄ１−ｄ２）によって該フィードバック油室２９に入力されるフィードバック圧がスプリング２４の付勢方向と逆方向に作用するように、即ち上記出力ポートＰｏｕｔと入力ポートＰｉｎとの開口量が小さくなる方向に作用するように構成されている。

そして、スプール２１にあって、これら大径ランド部２１ｂと小径ランド部２１ａとの内部には、中空穴２１ｅが穿設されており、該中空穴２１ｅのＸ２方向側端部は、上記座金２６により閉塞されている。また、上記小径のランド部２１ａには、スプール２１の中心軸を通る径方向に径方向孔２１ｇが穿設されており、該径方向孔２１ｇは、上記中空穴２１ｅとも連通するように設けられている。さらに、上記大径ランド部２１ｂには、スプール２１の中心軸を通る径方向に径方向孔２１ｆが穿設されており、該径方向孔２１ｆは、上記中空穴２１ｅとも連通するように設けられている。また、スプール２１の上記小径ランド部２１ａと大径ランド部２１ｂとの間のくびれ部２１ｉには、該スプール２１の中心軸を通る径方向に径方向孔２１ｈが穿設されており、該径方向孔２１ｈは、上記中空穴２１ｅとも連通するように設けられている。そして、これら中空穴２１ｅ及び径方向孔２１ｇ，２１ｆ，２１ｈのそれぞれが連通して設けられることにより、スプール内油路２７を構成している。

これにより、上記フィードバックポートＰｆｂに対して、上記径方向孔２１ｆが開放している状態（スプール２１が図中Ｘ１方向側に移動された状態）においては、該フィードバックポートＰｆｂまで導かれたフィードバック圧が、該径方向孔２１ｆ、中空孔２１ｅ、及び径方向孔２１ｈを介してフィードバック油室２９まで導かれる。また、ドレーンポートＰｅｘ１に対して、上記径方向孔２１ｇが開放している状態（スプール２１が図中Ｘ２方向側に移動された状態）においては、上記径方向孔２１ｈ、中空孔２１ｅ、及び該径方向孔２１ｇを介してフィードバック油室２９のフィードバック圧をドレーンする。

ついで、上記構成に基づきリニアソレノイドバルブ１_２の作用について説明する。ソレノイド部１０に電力が供給されると、非磁性体からなるボビン１２ｂは磁気回路を構成しないので、強磁性体からなる、ヨーク１３、一方のエンド部１５、プランジャ１１、他方のエンド部１６に流れる磁気回路が形成される。該磁気回路に基づき、プランジャ１１の一端面１１ｂとエンド部１５とが吸引部となってプランジャ１１がエンド部１５に引きつけられてＸ１方向側に駆動される。そして、上記プランジャ１１のストローク量に基づき、プラグ２５を介してスプール２１がスプリング２４に抗して移動し、スリーブ２２に対するスプール２１の位置が制御される。

上記ターミナル１８に対して供給された電力が０である状態、即ち非通電の状態にあっては、プランジャ１１がストローク駆動されず、スプリング２４の付勢力によって、スプール２１、プラグ２５、プランジャ１１がＸ２方向側となる。このため、入力ポートＰｉｎに供給されているライン圧は出力ポートＰｏｕｔより出力油圧が不図示の油圧サーボに対して出力される。

ついで、ソレノイド部１０に電力の供給が開始されると、プランジャ１１がＸ１方向側にストローク（駆動）され、プラグ２５及びスプール２１がスプリング２４の付勢力に抗してＸ１方向側に移動される。すると、大径ランド部２１ｂの移動によって、連通していた入力ポートＰｉｎと出力ポートＰｏｕｔとの開口量が小さくされる。これにより、入力ポートＰｉｎのライン圧が該開口量に基づき絞られた形で出力ポートＰｏｕｔに供給され、該出力ポートＰｏｕｔより出力油圧が不図示の油圧サーボに対して出力される。

この際、ソレノイド部１０に対して供給される電力が、図４に示すように、比較的低い電流値である場合は、フィードバックポートＰｆｂと径方向孔２１ｆとが閉塞されているので、出力ポートＰｏｕｔの出力油圧は、フィードバック油室２９まで供給されず、該フィードバック油室２９内の油圧も０である。

この状態にあっては、スプール２１に対し、フィードバック力が作用せず、プランジャ１１の駆動力とスプリング２４の付勢力とだけが作用する状態となる。これにより、出力油圧と電力との関係は図４中のＹ_Ｎ／Ｏで示すような、供給される電力に比して出力油圧が急激に減少する関係となる。従って、不図示の油圧サーボに供給する出力油圧を細やかにコントロールする不要である、例えば摩擦係合要素が完全に係合状態となる係合油圧Ｐ２までの高油圧の領域にあって、出力油圧の素早い制御を行うことができる。

続いて、ソレノイド部１０に対して供給される電力が、比較的高い電流値となると、スプリング２４の付勢力に抗してスプール２１がＸ１方向側に移動されるのに伴い、閉塞していたフィードバックポートＰｆｂと径方向孔２１ｆとが開口・連通して開口量が大きくされる。これにより、スリーブ内油路２８及びスプール内油路２７を介して出力油圧がフィードバック油室２９に供給される。さらに、上記径方向孔２１ｇとドレーンポートＰｅｘ１とが閉塞され、つまりフィードバック油室２９のフィードバック圧が序々に大きくなる。

この状態にあっては、スプール２１に対し、プランジャ１１の駆動力、スプリング２４の付勢力、フィードバック油室２９のフィードバック力が作用しソレノイド部１０に供給する電流の上昇に応じて出力油圧が減少すると共に、該出力油圧に応じてフィードバック圧が減少するため、出力油圧と電力との関係は図４中のＹ_Ｎ／Ｏで示すような関係となる。従って、不図示の油圧サーボに供給する出力油圧を細やかにコントロールする必要がある、例えば摩擦係合要素が完全に係合状態となる係合油圧Ｐ１までの低油圧の領域にあって、摩擦係合要素のスリップ状態等の係合制御を精度よく行うことができる。

以上のように、本発明に係るリニアソレノイドバルブ１_２は、ノーマルオープンタイプであるときに、出力油圧を非出力にする際の消費電力をＡ２からＡ１に低減することができ、例えば摩擦係合要素の解放状態を維持する際における油圧制御のエネルギー効率を向上することができて、車輌の燃費を向上させることができる。

なお、上述した部分以外の構成、作用、及び効果は、上記実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。

なお、以上説明した本実施の形態及び別の実施の形態においては、付勢手段としてスプリングを用いるように説明したが、例えばゴム等を用いてもよく、つまりスリーブに対してスプールを付勢できるものであればどのような付勢手段を用いても本発明を適用することができる。

本実施の形態に係るノーマルクローズタイプのリニアソレノイドバルブを示す断面図。本実施の形態に係るリニアソレノイドバルブにおける電流と出力油圧との関係を示す図。本発明の別の実施の形態に係るノーマルオープンタイプのリニアソレノイドバルブを示す断面図。本発明の別の実施の形態に係るリニアソレノイドバルブにおける電流と出力油圧との関係を示す図。

符号の説明

１ソレノイドバルブ
１０ソレノイド部
１１プランジャ
２０_１，２０_２バルブ部
２１スプール
２２スリーブ
２４付勢手段（スプリング）
２７スプール内油路
２８フィードバック油路
２９フィードバック油室
Ｐｉｎ入力ポート
Ｐｏｕｔ出力ポート
Ｐｆｂフィードバックポート
Ｐｅｘ１、Ｐｅｘ２ドレーンポート

Claims

供給される電力に応じてプランジャを駆動するソレノイド部と、前記プランジャの駆動力により付勢手段の付勢力に抗してスプールを移動することによって、入力油圧が入力される入力ポートと出力ポートとの開口量を調整すると共に、該出力ポートから出力される出力油圧を、前記開口量を小さくする方向にフィードバック作用させるフィードバック油室を有するバルブ部と、を備えたソレノイドバルブにおいて、
前記フィードバック油室に前記出力油圧を入力し得るフィードバックポートと、
前記フィードバック油室の前記出力油圧をドレーンし得るドレーンポートと、を備え、
前記出力油圧が大きくなる方向にスプールが移動するにつれて、フィードバックポートの開口量が小さくなると共にドレーンポートの開口量が大きくなる、
ことを特徴とするソレノイドバルブ。
前記バルブ部は前記スプールを移動可能に収容するスリーブを備え、
前記スリーブに前記出力ポートと前記フィードバックポートとを連通するフィードバック油路を形成してなる、
ことを特徴とする請求項１記載のソレノイドバルブ。
前記スプールは、前記フィードバックポートと前記フィードバック油室とを連通し得、かつ前記フィードバック油室と前記ドレーンポートとを連通し得るスプール内油路を備えてなる、
ことを特徴とする請求項１または２記載のソレノイドバルブ。
前記ソレノイド部に対して非通電状態である際に、前記付勢手段の付勢力によって前記スプールにより前記入力ポートと前記出力ポートとが遮断されるノーマルクローズタイプである、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のソレノイドバルブ。
前記ソレノイド部に対して非通電状態である際に、前記付勢手段の付勢力によって前記スプールにより前記入力ポートと前記出力ポートとが連通されるノーマルオープンタイプである、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のソレノイドバルブ。
前記出力ポートから出力される出力油圧を摩擦係合要素の油圧サーボに供給し得る自動変速機の油圧制御装置に用いられてなる、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載のソレノイドバルブ。