JP2007100841A - スプール弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スリーブ、スプール、スプール用コイルスプリング、駆動手段を備える電磁油圧制御弁の組み付けを容易にし、且つ軸方向に短縮すると、バネ座プレートに設けたプレート凹部が軸方向に膨出するため、プレート凹部が衝撃等により変形する懸念がある。
【解決手段】 バネ挿入穴６３からスプール用コイルスプリング５を組み入れ、バネ座プレート６４をスリーブ３に固着することで、組み付けが容易、且つ確実になる。スプール用コイルスプリング５の一端をスプール凹部６６内に支持することで全長を短縮できる。スプール用コイルスプリング５の両端を外径側で支持するためにプレート凹部６７を設けると、プレート凹部６７が軸方向に膨出する。プレート凹部６７の周囲にプレート凹部６７より軸方向に長い環状凸部６８を設ける。これにより、外部から加えられる衝撃力を環状凸部６８によって受けるため、プレート凹部６７の変形を防ぐことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スプールを軸方向の一方へ向けて付勢するスプール用コイルスプリングを備えたスプール弁装置に関する。

〔従来技術１〕
スプールを軸方向の一方へ向けて付勢するスプール用コイルスプリングを備えたスプール弁装置の一例として、スプール弁を用いた電磁油圧制御弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に示された電磁油圧制御弁を、図３を参照して説明する。なお、実施例１と同一機能物には、同一符号を付して説明する。

図３に開示される電磁油圧制御弁は、筒形状を呈したスリーブ３と、このスリーブ３内において軸方向に摺動自在に支持されたスプール４と、このスプール４を軸方向の一方（図示右側）へ向けて付勢するスプール用コイルスプリング５と、このスプール用コイルスプリング５の復元力に抗してスプール４を軸方向の他方（図示左側）へ駆動する電磁ブリード弁２（駆動手段の一例）とを備える。
スプール用コイルスプリング５は、軸方向に圧縮されたコイルスプリングであり、スリーブ３に形成されたバネ座６１と、スプール４との間で圧縮配置される。

〔従来技術１の不具合〕
図３に開示される従来技術１のスプール用コイルスプリング５は、スリーブ３内に形成されたバネ座６１と、スプール４との間で圧縮配置されるものであった。このため、組付時に、先ず、スリーブ３内にスプール用コイルスプリング５を組み入れ、その後にスプール４等の構成部品を組み付けた後、シート部材３１をカシメ等の固定技術によりスリーブ３に固定することになる。具体的には、スプール用コイルスプリング５の復元力を受けながら、シート部材３１をスリーブ３内に形成された段差６２に隙間無く当接させた状態で固定する必要がある。
しかし、スプール用コイルスプリング５の復元力を受けた状態で、シート部材３１をスリーブ３内に形成された段差６２に隙間なく固定するのは困難である。

ここで、シート部材３１は、スプール４の着座位置を規定するとともに、電磁アクチュエータ３３に設けられた開閉弁３２の着座位置も規定する。
このため、シート部材３１が軸方向の規定位置に固定されていないと、シート部材３１に対するスプール４のリフト量が変化することになり、スプール弁１の出力油圧が変化してしまう。
また、シート部材３１が軸方向の規定の位置に固定されていないと、シート部材３１に対する開閉弁３２のリフト量が変化するため、ブリード室３４の圧力が変化して、スプール弁１の出力油圧が初期特性（狙い値）に対してズレてしまう。
また、シート部材３１の固定不良によって、シート部材３１がスリーブ３内で移動すると、スプール弁１の出力油圧が大きくふらついてしまう。

〔従来技術２〕
上記の不具合を解決する技術として、スプール用コイルスプリング５の取り付け工程を後にできる電磁油圧制御弁が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に示された電磁油圧制御弁は、電磁アクチュエータ３３の出力によって直接的にスプール４を駆動するタイプであるが、図４に示されるように、スリーブ３の図示左端（スプール４等の組み入れ方向とは逆側）に、スプール用コイルスプリング５を組み入れるためのバネ挿入穴６３が設けられている。そして、バネ挿入穴６３からスプール用コイルスプリング５をスリーブ３内に挿入してから、バネ座プレート６４をスリーブ３にカシメ等の固着技術で固着することで、スプール用コイルスプリング５がスリーブ３内に組み付けられる。
このような構造を採用することで、スプール用コイルスプリング５の復元力を受けずにスリーブ３の図示右側から部品類を組み付けることが容易になり、電磁油圧制御弁の組み付け性が向上するとともに、確実な組み付けを容易に行うことができる。これによって、低い組付コストで高い信頼性を得ることができる。

〔従来技術２の不具合〕
図４に開示される従来技術２のスプール用コイルスプリング５の両端は、内径側で支持される構造を採用している。具体的にスプール用コイルスプリング５は、スプール４側においても、バネ座プレート６４側においても、内径側で支持されている。
このような内径支持タイプは、「スプール４＋スプール用コイルスプリング５」の軸方向の全長が長くなってしまう。

〔参考技術１〕
上記の不具合を解決する技術として、スプール４側のバネ座を凹部内に設けて、「スプール４＋スプール用コイルスプリング５」の軸方向の全長を短くすることが考えられる。具体的には、図５に示すように、スプール４の図示左端に軸方向に窪むスプール凹部６６を設け、スプール用コイルスプリング５の図示右端の外径側をスプール凹部６６で支持する。
これによって、スプール弁１の全長を短縮することが可能になる。

スプール用コイルスプリング５のバネ特性を高い精度で保つには、スプール用コイルスプリング５の両端がバネ座に高い精度で支持されることが要求される。
ここで、高い精度が要求されるコイルスプリングは、その製造方法によって内径支持用と、外径支持用とがある。このため、高い精度を達成するためには、一端が外径支持の場合、外径支持用のコイルスプリングを用いて、他端も外径支持にする必要がある。
上記の理由により、スプール用コイルスプリング５の一端をスプール凹部６６によって外径側で支持する場合は、図５に示すように、スプール用コイルスプリング５の図示左端も、バネ座プレート６４に形成したプレート凹部６７によって外径側を支持する必要がある。

〔参考技術１の問題点〕
図５に示す参考技術１の電磁油圧制御弁は、バネ座プレート６４に設けたプレート凹部６７が、スリーブ３の端部より軸方向に膨出してしまう。即ち、スプール用コイルスプリング５を支持するプレート凹部６７が、電磁油圧制御弁の突出部となってしまう。
このように、プレート凹部６７が電磁油圧制御弁から軸方向に膨出していると、プレート凹部６７が外部からの力の影響を受けて変形し易い。即ち、例えばメンテナンス時などに電磁油圧制御弁が落下したり、組付時に電磁油圧制御弁の先端に荷重が加わるなどして、膨出するプレート凹部６７に衝撃が加わると、プレート凹部６７が変形する懸念がある。
もし、プレート凹部６７に変形が生じると、スプール用コイルスプリング５のバネ荷重が変わってしまうため、ブリード室３４の圧力に対してスプール４の軸方向位置が変化することになり、スプール弁１の出力油圧が初期特性（狙い値）に対してズレてしまう。
特開２００２−３５７２８１号公報 特開２００３−１２０８４１号公報

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、組み付けが容易で、軸方向に短縮でき、外部からの衝撃等の力を受けてもスプール用コイルスプリングのバネ荷重が変わらないスプール弁装置の提供にある。

〔請求項１の手段〕
○請求項１に記載のスプール弁装置におけるスリーブは、軸方向端部にスプール用コイルスプリングをスリーブ内に挿入可能なバネ挿入穴を備え、スプール用コイルスプリングが、スプールと、スリーブの軸方向端部に取り付けられるバネ座プレートの間で圧縮配置される。
このように設けられることによって、スプール用コイルスプリングをスリーブ内に組み付ける前に、スプール用コイルスプリングが配置される側（バネ挿入穴の側）とは異なるスリーブの端側からスプール等の部品類を組み付けることができる。即ち、スプール用コイルスプリングの復元力を受けずに、スプール等の部品類を組み付けることができる。
これによって、スプール用コイルスプリングが配置される側とは異なる側の部品組み付けが容易になり、組み付け性が向上するとともに、確実な組み付けを実施できる。

○請求項１に記載のスプール弁装置は、スプール用コイルスプリングの軸方向の一端が、スプールの端部に形成されたスプール凹部内に支持される。
このように設けられることによって、スプールとスプール用コイルスプリングが、軸方向にオーバーラップするため、「スプール＋スプール用コイルスプリング」の軸方向の全長を短くすることができ、スプール弁を短縮することが可能になる。

○請求項１に記載のスプール弁装置は、スプール用コイルスプリングの軸方向の一端が、スプールの端部に形成されたスプール凹部内において外径側が支持されるとともに、スプール用コイルスプリングの軸方向の他端が、バネ座プレートに形成されたプレート凹部内において外径側が支持される。
このようにスプール用コイルスプリングの両端が、スプール凹部およびプレート凹部内によって外径側で支持されるため、外径支持用のコイルスプリングを用いることにより、スプール用コイルスプリングのバネ特性を高い精度で保つことができる。

○請求項１に記載のスプール弁装置におけるプレート凹部は、スリーブの端部より軸方向に膨出するものであるが、バネ座プレートは、膨出するプレート凹部の周囲に、プレート凹部より軸方向に延長された環状凸部を備える。
このように設けられることにより、プレート凹部が設けられた側からスプール弁装置に衝撃や荷重などの外部力が加えられても、加えられる外部力を環状凸部で受けるため、プレート凹部の変形が防がれる。
このように、軸方向に膨出するプレート凹部の変形が環状凸部によって防がれるため、プレート凹部の変形によってスプール用コイルスプリングのバネ荷重が変わる不具合を回避することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のスプール弁装置におけるバネ座プレートは、金属板をプレス加工したものであり、環状凸部はプレート凹部とともにプレス加工によってバネ座プレートに形成されたものである。
このように、プレス加工によって環状凸部とプレート凹部がバネ座プレートに設けられるため、環状凸部およびプレート凹部が設けられたバネ座プレートのコスト上昇を抑えることができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のスプール弁装置におけるバネ座プレートは、プレート凹部と環状凸部との径方向間に、スリーブの端面に環状に当接する環状当接部を備える。
環状当接部とプレート凹部の軸方向長を予め規定した距離に保つことにより、環状当接部をスリーブの端面に当接することで、スリーブに対するプレート凹部の軸方向位置を、規定の軸方向位置に確実に設定できる。即ち、環状当接部をスリーブの端面に当接することで、スプール用コイルスプリングのバネ荷重を狙い値に設定することができる。
また、環状凸部が受ける外部力の一部を、環状当接部からスリーブに伝えるため、環状凸部の強度が高まり、バネ座プレートの変形を抑えることができる。このように、環状凸部の変形が抑えられるため、環状凸部の変形がプレート凹部に伝わってプレート凹部が変形する不具合を回避できる。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のスプール弁装置における駆動手段は、スプールの端部に形成されたブリード室の圧力によってスプールを駆動する電磁ブリード弁である。即ち、請求項４に記載のスプール弁装置は、スプール弁と電磁ブリード弁とを組み合わせたものである。
これによって、スプール弁と電磁ブリード弁とを組み合わせたスプール弁装置（例えば、電磁油圧制御弁など）は、組み付けが容易で、軸方向に短縮でき、外部からの衝撃等の力を受けても、スプール用コイルスプリングのバネ荷重が変わることが防がれる。

最良の形態１のスプール弁装置は、筒形状を呈したスリーブと、このスリーブ内において軸方向に摺動自在に支持されたスプールと、このスプールを軸方向の一方へ向けて付勢するスプール用コイルスプリングと、このスプール用コイルスプリングの復元力に抗してスプールを軸方向の他方へ駆動する駆動手段とを備える。
スリーブは、軸方向端部にスプール用コイルスプリングをスリーブ内に挿入可能なバネ挿入穴を備える。
スプール用コイルスプリングは、スプールと、スリーブの軸方向端部に取り付けられるバネ座プレートの間で圧縮配置される。
スプール用コイルスプリングの軸方向の一端は、スプールの端部に形成されたスプール凹部内において外径側が支持される。
スプール用コイルスプリングの軸方向の他端は、バネ座プレートに形成されたプレート凹部内において外径側が支持される。
そして、バネ座プレートは、スリーブの端部より軸方向に膨出するプレート凹部の周囲に、プレート凹部より軸方向に延長された環状凸部を備える。

本発明のスプール弁装置を電磁油圧制御弁に適用した実施例１を説明する。なお、実施例１では、先ず「電磁油圧制御弁の基本構造」を説明し、その後で「実施例１の特徴」を説明する。

〔電磁油圧制御弁の基本構造〕
図１に示す電磁油圧制御弁は、例えば自動変速機の油圧制御装置に搭載されるものであり、油圧の切替あるいは油圧の調整を行う油圧制御弁を構成するスプール弁１と、このスプール弁１を駆動する電磁ブリード弁２（駆動手段の一例）とを組み合わせたものである。
なお、実施例１では、電磁ブリード弁２の一部を成す電磁アクチュエータ３３（後述する）がＯＦＦの状態で、ブリードポート３５（後述する）の開度が最大になるタイプであり、且つ、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの状態で、後述する入力ポート７と出力ポート８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８と排出ポート９の連通度合が最大になるタイプ｛電磁油圧制御弁全体で見ればＮ／Ｌ（ノーマリロー出力）タイプ｝の電磁油圧制御弁を示す。

（スプール弁１の説明）
スプール弁１は、スリーブ３、スプール４およびスプール用コイルスプリング５を備える。
スリーブ３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３には、スプール４を軸方向へ摺動自在に支持する挿通穴６、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７、スプール弁１で調圧された出力油圧が出力される出力ポート８、低圧側（オイルパン等）に連通する排出ポート９が形成されている。

入力ポート７、出力ポート８、排出ポート９等のオイルポートは、スリーブ３の側面に形成された穴であり、スリーブ３の側面には図１左側から図１右側に向けて、入力ポート７、出力ポート８、排出ポート９、後述するブリード室３４にオイルを供給するオイル供給ポート１２、ブリード室３４から排出されたオイルをスリーブ３の外部に排出するブリード排出ポート１３が形成されている。

ここで、オイル供給ポート１２には、オイル供給ポート１２を通過する最大のオイル流量を規制する制御オリフィス１２ａが設けられており、後述する開閉弁３２が開かれた際の消費流量を抑えるように設けられている。
なお、入力ポート７は、スリーブ３の外部（油圧コントローラ内）で減圧弁を介してオイル供給ポート１２と連通し、排出ポート９とブリード排出ポート１３はスリーブ３の外部（油圧コントローラ内）で連通するものである。

スプール４は、スリーブ３内に摺動自在に配置され、入力ポート７をシールする入力シールランド１４、排出ポート９をシールする排出シールランド１５を有する。そして、入力シールランド１４と排出シールランド１５の間に分配室１６が形成される。
また、スプール４は、入力シールランド１４の図１左側に、入力シールランド１４より小径のＦ／Ｂランド１７を備え、入力シールランド１４とＦ／Ｂランド１７のランド差（径差）によってＦ／Ｂ室１８が形成される。
スプール４内には、分配室１６とＦ／Ｂ室１８を連通するＦ／Ｂポート１９が形成されており、出力圧に応じたＦ／Ｂ油圧をスプール４に発生させる。なお、Ｆ／Ｂポート１９には、Ｆ／Ｂオリフィス１９ａが設けられており、Ｆ／Ｂ室１８内に適切なＦ／Ｂ油圧が発生するように設けられている。

このため、Ｆ／Ｂ室１８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１４とＦ／Ｂランド１７のランド差による差圧により、スプール４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４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４は、スプール用コイルスプリング５のバネ荷重と、ブリード室３４の圧力によるスプール４の駆動力と、入力シールランド１４とＦ／Ｂランド１７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。

スプール用コイルスプリング５は、図１右端がスプール４に当接して、スプール４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３の図１左側のバネ室２１内に圧縮された状態で配置される。なお、バネ室２１内に形成された段差２１ａは、スプール４の図１左端が当接することによって、スプール４の「最大開弁位置（スプール最大リフト位置）」を決定するものである。

（電磁ブリード弁２の説明）
電磁ブリード弁２は、スプール４の図１右側に形成されるブリード室３４（後述する）の圧力によってスプール４を図１左側へ駆動するものであり、シート部材３１と、開閉弁３２を備えた電磁アクチュエータ３３とからなる。
シート部材３１は、スリーブ３の図１右側の内部に固定された略リング形状を呈するものであり、スプール４との間にはスプール４を駆動するためのブリード室３４が形成される。また、シート部材３１の中心部には、ブリード室３４と低圧側（上述したブリード排出ポート１３）を連通させるブリードポート３５が形成されている。

このシート部材３１は、図１左側の端面にスプール４が当接して、スプール４の「最大閉弁位置（スプール着座位置）」を決定するものである。また、シート部材３１は、図１右側の端面に後述するシャフト４８の軸方向端に設けられた開閉弁３２が当接するものであり、開閉弁３２がシート部材３１の図１右側の端面に当接することにより、ブリードポート３５が閉塞される。
なお、スプール４がシート部材３１に当接（着座）すると、スプール４がオイル供給ポート１２を閉塞して、オイル供給ポート１２→ブリード室３４→ブリードポート３５を介して排出されるオイルの消費流量を抑えるように設けられている。

電磁アクチュエータ３３は、通電により磁力を発生するコイル４１、このコイル４１の発生する磁力により軸方向へ磁気吸引される可動子４２、スプール４をシート部材３１側へ付勢する可動子用コイルスプリング４３、可動子４２を磁気吸引するとともに、可動子４２を軸方向へ摺動自在に保持するステータ４４の他に、ヨーク４５、コネクタ４６を備え、ブリードポート３５の開度を、可動子４２に設けられた開閉弁３２によって調整する。
なお、開閉弁３２がブリードポート３５の開度を小さくすると、ブリード室３４の内圧が上昇してスプール４が開弁方向（図１左側）へ変位し、逆に開閉弁３２がブリードポート３５の開度を大きくすると、ブリード室３４の内圧が低下してスプール４が閉弁方向（図１右側）へ変位する。

コイル４１は、通電されると磁力を発生して、可動子４２（具体的には、後述するムービングコア４７）と磁気固定子（ステータ４４、ヨーク４５）を通る磁束ループを形成させるものであり、樹脂ボビンの周囲に絶縁被膜線を多数巻回したものである。
可動子４２は、コイル４１の発生する磁力により軸方向へ磁気吸引される筒形状を呈したムービングコア４７と、このムービングコア４７の筒内に圧入され、軸方向の端部に開閉弁３２が直接形成されたシャフト４８とからなる。
ムービングコア４７は、略円筒形状を呈した磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であり、ステータ４４の内周面と直接摺動する。
シャフト４８は、ムービングコア４７内に圧入固定された略棒形状を呈する高硬度の非磁性材料（例えば、ステンレス等）であり、図１左側の端部にブリードポート３５を開閉する開閉弁３２が形成されている。

可動子用コイルスプリング４３は、シャフト４８を閉弁側（開閉弁３２がブリードポート３５を閉じる側）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、シャフト４８の図１右側の端部と、ヨーク４５の中心部に軸方向に螺合されたアジャスタ（調整ネジ）４９との間で圧縮された状態で配置される。
ここで、この実施例１における電磁ブリード弁２は、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの時（ムービングコア４７に図１左側に向かう磁力が作用していない時）に、ブリードポート３５内から開閉弁３２が受けるオイルの吐出圧によって、開閉弁３２が図１右側に移動してブリードポート３５を開くものである。
そして、可動子用コイルスプリング４３は、可動子４２に対して特性調整のための付勢力を与えるものであり、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの時に、ブリードポート３５内から開閉弁３２が受けるオイルの吐出圧によってシャフト４８が図１右側へ移動できるバネ力である。なお、可動子用コイルスプリング４３のバネ荷重は、アジャスタ４９の螺合量（ねじ込み量）によって調整される。

ここで、シャフト４８の図１右側端部には、可動子用コイルスプリング４３の内側において図１右側に伸びるシャフト端凸部４８ａが設けられており、アジャスタ４９の図１左側端部には、可動子用コイルスプリング４３の内側において図１左側に伸びるアジャスタ端凸部４９ａが設けられている。このシャフト端凸部４８ａおよびアジャスタ端凸部４９ａは、シャフト４８が図１右側に変位した際に当接する。

ステータ４４は、磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）よりなり、ムービングコア４７を軸方向（図１左側：開閉弁３２がブリードポート３５を閉じる方向）へ磁気吸引する吸引ステータ４４ａと、ムービングコア４７の周囲を覆ってムービングコア４７と径方向の磁束の受け渡しを行う摺動ステータ４４ｂと、吸引ステータ４４ａと摺動ステータ４４ｂの間を通る磁束量を抑制して吸引ステータ４４ａ→ムービングコア４７→摺動ステータ４４ｂへ磁束を通すための磁気飽和溝（磁気抵抗が大きくなる部分）４４ｃとを備える。
ステータ４４の内周には、ムービングコア４７を軸方向に摺動自在に支持する軸方向穴４４ｄが形成されている。この軸方向穴４４ｄは、ステータ４４の一端から他端に向けて同径の貫通穴である。

吸引ステータ４４ａは、ヨーク４５とスリーブ３との間に軸方向に挟まれるフランジを介してヨーク４５と磁気的に結合されている。また、吸引ステータ４４ａは、ムービングコア４７を磁気吸引した際にムービングコア４７と軸方向に交差する筒部を備える。この筒部の外周面は、テーパ形状に設けられており、ムービングコア４７のストローク量に対して磁気吸引力が変化しないように設けられている。

摺動ステータ４４ｂは、ムービングコア４７の全周を覆う略円筒形状を呈し、摺動ステータ４４ｂの外周には、磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）よりなる磁気受渡しリング５１が配置され、摺動ステータ４４ｂとヨーク４５が磁気的に結合されている。また、摺動ステータ４４ｂは、軸方向穴４４ｄ内においてムービングコア４７と直接摺動してムービングコア４７を軸方向に摺動自在に支持するとともに、ムービングコア４７と径方向の磁束の受け渡しを行うものである。
ヨーク４５は、コイル４１の周囲を覆って磁束を流す略カップ状に形成された磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であり、開口端部に形成された爪部をカシメることでスリーブ３と強固に結合される。

スリーブ３とヨーク４５の連結部分には、スリーブ３内と電磁アクチュエータ３３内を区画するダイアフラム５２が設けられている。ダイアフラム５２は、略リング形状のゴム製であり、外周部がスリーブ３とステータ４４の間に挟み付けられ、中心部がシャフト４８の外周に形成された溝に嵌め合わされてスリーブ３内（後述する排圧室５３内）のオイルや異物が電磁アクチュエータ３３の内部に浸入するのを防ぐものである。
スリーブ３の図１右側の内部には、シート部材３１とダイアフラム５２で区画され、ブリード排出ポート１３に連通する排圧室５３が形成されている。ダイアフラム５２の排圧室５３側に配置された略リング形状のプレートは防圧遮蔽板５４であり、排圧室５３の圧力が直接的にダイアフラム５２に加わるのを防いでいる。

コネクタ４６は、電磁油圧制御弁を制御する電子制御装置（図示しない）と接続線を介して電気的な接続を行う接続手段であり、その内部にはコイル４１の両端にそれぞれ接続される端子４６ａが配置されている。
なお、電子制御装置は、デューティ比制御によって電磁アクチュエータ３３のコイル４１へ供給する通電量（電流値）を制御するものであり、コイル４１への通電量を制御することによって、ブリードポート３５のオイルの吐出圧に抗して可動子４２（ムービングコア４７＋シャフト４８）の軸方向の位置をリニアに変位させ、可動子４２の軸方向位置を変化させることで開閉弁３２の軸方向位置を変化させて、ブリードポート３５の開度を制御して、ブリード室３４に発生する圧力をコントロールするものである。

このように、ブリード室３４に発生する圧力が電子制御装置によって制御されることで、スプール４の軸方向位置が制御される。これによって、入力シールランド１４による入力ポート７と分配室１６の入力側シール長と、排出シールランド１５による分配室１６と排出ポート９の排出側シール長との比率が制御され、その結果、出力ポート８に発生するオイルの出力圧が制御される。

具体的な電磁油圧制御弁の作動を説明する。
電磁アクチュエータ３３の通電が停止された状態では、ブリードポート３５に加わるオイルの吐出圧によって開閉弁３２が図１右側に押されて、可動子４２（ムービングコア４７＋シャフト４８）が図１右側に変位し、ブリードポート３５の開度が大きくなる。これによって、ブリード室３４の内圧が排圧状態となり、スプール４はシート部材３１に当接して「最大閉弁位置（スプール着座位置）」で停止する。このように、スプール４が「最大閉弁位置」で停止する状態では、入力ポート７と出力ポート８の連通度合が最小（閉鎖）になるとともに、出力ポート８と排出ポート９の連通度合が最大になり、出力ポート８の出力圧が排圧状態になる。

電磁アクチュエータ３３に駆動電流が与えられ、ムービングコア４７に図１左側に向かう磁気吸引力が与えられ、可動子４２（ムービングコア４７＋シャフト４８）が図１左側に変位して、ブリードポート３５の開度が小さくなると、ブリード室３４の内圧が上昇する。電磁アクチュエータ３３に与えられる駆動電流が増加するに従い、ブリードポート３５の開度が小さくなり、その結果、ブリード室３４の内圧が上昇して、スプール４がスプール用コイルスプリング５の付勢力に抗して図１左側へ移動する。即ち、電磁アクチュエータ３３に与えられる駆動電流が増加するに従い、入力ポート７と出力ポート８の連通度合が大きくなるとともに、出力ポート８と排出ポート９の連通度合が小さくなり、出力ポート８の出力圧が高まる。

電磁アクチュエータ３３に与えられる駆動電流がさらに増加し、開閉弁３２がシート部材３１に当接してブリードポート３５が閉塞されると、オイル供給ポート１２からブリード室３４に供給されるオイルの圧力によってブリード室３４の内圧がさらに高まり、スプール４がスプール用コイルスプリング５の付勢力に抗して図１左側へさらに移動し、入力ポート７と出力ポート８の連通度合が最大になるとともに、出力ポート８と排出ポート９の連通度合が最小（閉鎖）になり、出力ポート８の出力圧が最大になる。
なお、スプール４は、ブリード室３４の圧力によるスプール４の図示右端面に発生する力と、スプール用コイルスプリング５のバネ荷重と、Ｆ／Ｂ室１７に最大出力圧（Ｆ／Ｂ室１７の入力圧）が加わった時に発生するＦ／Ｂによる軸力とが釣り合う位置で静止する。この最大出力時の静止位置は、通常はスプール４の「最大開弁位置（スプール最大リフト位置）」よりも図示右側に設定されるものであり、バネ室２１内に形成された段差２１ａにスプール４が当接しないようになっている。

〔実施例１の特徴〕
実施例１の電磁油圧制御弁は、上述したように、筒形状を呈したスリーブ３と、このスリーブ３内において軸方向に摺動自在に支持されたスプール４と、このスプール４を軸方向の一方（図１右側）へ向けて付勢するスプール用コイルスプリング５と、このスプール用コイルスプリングの復元力に抗してスプールを軸方向の他方（図１左側）へ駆動する電磁ブリード弁２（駆動手段の一例）とを備える。

（第１の問題点）
スプール４を図１右側へ付勢するスプール用コイルスプリング５は、上述したように、図示右端がスプール４に当接した状態でスリーブ３の図１左側のバネ室２１内に圧縮配置される。
ここで、従来技術１のスプール用コイルスプリング５は、図３に示されるように、スリーブ３内に形成されたバネ座６１と、スプール４との間で圧縮配置されるものであった。このため、組付時に、先ず、スリーブ３内にスプール用コイルスプリング５を組み入れ、その後にスプール４等の構成部品を組み付けた後、シート部材３１をカシメ等の固定技術によりスリーブ３に固定していた。しかし、スプール用コイルスプリング５の復元力を受けた状態で、シート部材３１をスリーブ３内に形成された段差６２に隙間なく固定するのは困難であった。

（第１の解決技術）
実施例１の電磁油圧制御弁は、スリーブ３の図１左端に、スプール用コイルスプリング５をスリーブ３内に組み入れるためのバネ挿入穴６３が形成されている。
また、スリーブ３の図１左端には、スリーブ３内に組み入れられたスプール用コイルスプリング５の図示左端を支持するバネ座プレート６４が固定されている。このバネ座プレート６４は、薄板形状を呈する金属板（例えば、ステンレス等）をプレス加工によって打ち抜きおよび曲折加工したものであり、外周に形成された円筒部６５が、カシメや溶接等の固着技術によってスリーブ３の外周面に固定される。
このような構造を採用することにより、スプール用コイルスプリング５は、スプール４とバネ座プレート６４に挟まれて圧縮された状態でスリーブ３の図１左側のバネ室２１内に配置される。

実施例１の電磁油圧制御弁は、上記の構成を採用することによって、スプール用コイルスプリング５をスリーブ３内に組み付ける前に、スリーブ３の図１右側からスプール４、シート部材３１等の部品類をスリーブ３内に組み付けることができる。即ち、スプール用コイルスプリング５の復元力を受けることなく、スプール４、シート部材３１等の部品類をスリーブ３内に組み付けることができる。これによって、シート部材３１をスリーブ３内に形成された段差６２に隙間なく当接させた状態で、シート部材３１をスリーブ３内にカシメ等によって容易に固定することができる。

この結果、スプール４の着座位置（スプール４とシート部材３１の当接位置）、および開閉弁３２の着座位置（開閉弁３２とシート部材３１の当接位置）を、規定位置（狙いの位置）に確実に設定できる。
これにより、スプール４の着座位置（スプール４のリフト量）が変化することによる出力油圧の変化を防ぐことができるとともに、開閉弁３２の着座位置（開閉弁３２のリフト量）が変化することによる出力油圧の変化を防ぐことができる。即ち、シート部材３１の位置ズレによって出力油圧が初期特性（狙い値）に対してズレる不具合を回避できる。
また、シート部材３１をスリーブ３内にカシメ等によって確実に固定されるため、シート部材３１の固定不良による出力油圧のふらつきを無くすことができる。

（第２の問題点）
上記で示した「第１の解決技術」と同様に、図４に示す従来技術２の電磁油圧制御弁は、バネ挿入穴６３およびバネ座プレート６４を備えて、スプール用コイルスプリング５の取り付け工程を後にできる。
しかし、図４に示される従来技術２のスプール用コイルスプリング５の両端は、内径側で支持される構造を採用している。このような内径支持タイプは、「スプール４＋スプール用コイルスプリング５」の軸方向の全長が長くなり、スプール弁１が長くなってしまう。

（第２の解決技術）
実施例１の電磁油圧制御弁は、スプール用コイルスプリング５の図１右端が、スプール４の図１左端面に軸方向に凹んで形成されたスプール凹部６６内に支持される。
これによって、スプール４の図示左側と、スプール用コイルスプリング５の図示右側が、軸方向にオーバーラップする。このため、「スプール４＋スプール用コイルスプリング５」の軸方向の全長を短縮することができ、結果的にスプール弁１の全長を短縮することが可能になる。

（第３の問題点）
スプール用コイルスプリング５のバネ特性を高い精度で保つには、スプール用コイルスプリング５の両端がバネ座によって高い精度で支持されることが要求される。高い精度が要求されるコイルスプリングは、その製造方法によって内径支持用と、外径支持用とがある。このため、高い精度を達成するためには、一端が外径支持の場合、外径支持用のコイルスプリングを用いて、他端も外径支持にする必要がある。
即ち、スプール用コイルスプリング５の一端をスプール凹部６６によって外径側で支持する場合は、スプール用コイルスプリング５の他端（図示左端）も、外径側で支持する必要がある。

（第３の解決技術）
実施例１のバネ座プレート６４には、スプール用コイルスプリング５の図１左端を外径側で保持するプレート凹部６７が形成されている。
これによって、実施例１のスプール用コイルスプリング５は、図１右端がスプール凹部６６内において外径側が支持されるとともに、図１左端がプレート凹部６７内において外径側が支持される。
このようにスプール用コイルスプリング５の両端が、スプール凹部６６およびプレート凹部６７内によって外径側で支持されるため、外径支持用のコイルスプリングを用いることにより、スプール用コイルスプリング５のバネ特性を高い精度で保つことができる。

（第４の問題点）
上記「第３の解決技術」で示したように、バネ座プレート６４にプレート凹部６７を設けると、図５の参考技術１に示すように、プレート凹部６７がスリーブ３の端部より軸方向に膨出してしまう。このように、プレート凹部６７が電磁油圧制御弁から軸方向に膨出していると、プレート凹部６７が外部からの力の影響を受けて変形し易い。
もし、プレート凹部６７に変形が生じると、スプール用コイルスプリング５のバネ荷重が変わってしまうため、ブリード室３４の圧力に対してスプール４の軸方向位置が変化することになり、スプール弁１の出力油圧が初期特性（狙い値）に対してズレてしまう。

（第４の解決技術）
実施例１のバネ座プレート６４には、プレート凹部６７の周囲を全周に亘って囲むように、プレート凹部６７より軸方向に延長された環状凸部６８が形成されている。即ち、環状凸部６８の図１左端は、プレート凹部６７の図１左端よりも、左側に位置するように設けられている。
このように、電磁油圧制御弁から軸方向に膨出するプレート凹部６７の周囲に環状凸部６８が設けられることにより、プレート凹部６７が設けられた側から電磁油圧制御弁に衝撃や荷重などの外部力が加えられても、加えられる外部力を環状凸部６８が受けるため、プレート凹部６７の変形が防がれる。
これによって、プレート凹部６７の変形によってスプール用コイルスプリング５のバネ荷重が変わる不具合を回避できる。

（実施例１の効果）
○実施例１の電磁油圧制御弁は、スプール用コイルスプリング５をスリーブ３内に組み付ける前に、スプール用コイルスプリング５の復元力を受けることなく、スリーブ３の図１右側からスプール４、シート部材３１等の部品類をスリーブ３内に組み付けることができる。これによって、シート部材３１をスリーブ３内に形成された段差６２に隙間なく当接させた状態で、シート部材３１をスリーブ３内にカシメ等によって容易に固定することができる。

○実施例１の電磁油圧制御弁のスプール用コイルスプリング５は、図１右端がスプール４の図１左端面に軸方向に凹んで形成されたスプール凹部６６内に支持される。このため、「スプール４＋スプール用コイルスプリング５」の軸方向の全長を短縮することができ、スプール弁１の全長を短縮することができる。

○実施例１の電磁油圧制御弁のバネ座プレート６４には、スプール用コイルスプリング５の図１左端を外径側で保持するプレート凹部６７が形成されている。これによって、実施例１のスプール用コイルスプリング５の両端が、スプール凹部６６およびプレート凹部６７内によって外径側で支持されるため、スプール用コイルスプリング５のバネ特性を高い精度で保つことができる。

○実施例１の電磁油圧制御弁のバネ座プレート６４には、プレート凹部６７より軸方向に延長された環状凸部６８が設けられている。これによって、プレート凹部６７側から電磁油圧制御弁に衝撃や荷重などの外部力が加えられても、加えられる外部力を環状凸部６８が受けるため、プレート凹部６７の変形を防ぐことができ、プレート凹部６７の変形によってスプール用コイルスプリング５のバネ荷重が変わる不具合を回避できる。

○実施例１の電磁油圧制御弁のバネ座プレート６４は、金属板をプレス加工したものであり、環状凸部６８はプレート凹部６７とともにプレス加工によって例えば同時に形成されたものである。このように、プレス加工によって環状凸部６８とプレート凹部６７がバネ座プレート６４に設けられるため、バネ座プレート６４のコストを抑えることができる。なお、バネ座プレート６４の中心部に形成された穴は、バネ室２１の呼吸穴であり、プレス加工により形成されたものである。

○実施例１の電磁油圧制御弁のバネ座プレート６４には、プレート凹部６７と環状凸部６８との径方向間に、スリーブ３の端面に環状に当接する環状当接部６９が設けられている。
プレス加工によって、環状当接部６９とプレート凹部６７の軸方向長が予め規定した距離に保たれることにより、環状当接部６９をスリーブ３の端面に当接させることで、スリーブ３に対するプレート凹部６７の軸方向位置を、規定の軸方向位置に設定できる。即ち、環状当接部６９をスリーブ３の端面に当接することで、スプール用コイルスプリング５のバネ荷重を狙い値に設定することができる。
また、環状凸部６８が受けた外部力の一部が、環状当接部６９からスリーブ３に伝えられるため、環状凸部６８の強度が高まり、バネ座プレート６４の変形を抑えることができる。このように、環状凸部６８の変形が抑えられることにより、環状凸部６８の変形がプレート凹部６７に伝わってプレート凹部６７が変形する不具合を回避できる。

図２を参照して実施例２を説明する。なお、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。
上記の実施例１の電磁油圧制御弁は、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの状態で、ブリードポート３５の開度が最大になるタイプであり、且つ、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの状態で、入力ポート７と出力ポート８の連通度合が最小になり、出力ポート８と排出ポート９の連通度合が最大になるタイプ｛電磁油圧制御弁全体で見ればＮ／Ｌ（ノーマリロー出力）タイプ｝を示した。

これに対し、この実施例２の電磁油圧制御弁は、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの状態で、ブリードポート３５が閉塞されるタイプであり、且つ、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの状態で、入力ポート７と出力ポート８の連通度合が最大になり、出力ポート８と排出ポート９の連通度合が最小になるタイプ｛電磁油圧制御弁全体で見ればＮ／Ｈ（ノーマリハイ出力）タイプ｝である。

具体的に、実施例２の電磁油圧制御弁は、実施例１に対して、可動子用コイルスプリング４３、ステータ４４、および可動子４２が異なる。
可動子用コイルスプリング４３は、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの時に、ブリードポート３５内から開閉弁３２が受けるオイルの吐出圧に抗して、開閉弁３２をシート部材３１に押し付けてブリードポート３５を閉じるものである。
ステータ４４は、可動子用コイルスプリング４３の付勢力に抗して可動子４２を図示右側に磁気吸引するものであり、吸引ステータ４４ａが図示右側に設けられ、摺動ステータ４４ｂが図示左側に設けられる。
可動子４２は、吸引ステータ４４ａの位置の変更に伴ってシャフト４８の長さが変更されている。なお、詳細に見ればシャフト端凸部４８ａおよびアジャスタ端凸部４９ａの長さも変更されているが、アジャスタ端凸部４９ａを含むアジャスタ４９は実施例１と共通に設け、シャフト端凸部４８ａの長さを変えることで対処しても良い。

（実施例２の効果）
実施例２のスプール弁１は、実施例１のスプール弁１と共通である。このため、実施例１と同様の効果を得ることができる。
実施例２の電磁油圧制御弁はＮ／Ｈタイプであるが、実施例２のスプール弁１は実施例１のスプール弁１と共通である。即ち、Ｎ／Ｌタイプであっても、Ｎ／Ｈタイプであっても、スプール弁１を共通にでき、電磁油圧制御弁のコストを抑えることができる。

〔変形例〕
上記の実施例では、環状当接部６９をスリーブ３の端面に当接させてプレート凹部６７の位置決めを行う例を示したが、スリーブ３とバネ座プレート６４に軸方向の調整機構（例えば、ネジ等）を設けて、プレート凹部６７の軸方向位置を調整してからスリーブ３にバネ座プレート６４を固着するように設けても良い。
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油圧制御弁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油圧制御弁に本発明を適用しても良い。

上記の実施例では、スプール弁１が三方弁を構成する例を示したが、スプール弁１は三方弁に限定されるものではなく、二方弁（開閉弁３２）、四方弁など、他の構成のスプール弁１であっても良い。
上記の実施例では、スプール４を軸方向へ駆動する駆動手段の一例として電磁ブリード弁２を用いる例を示したが、電磁アクチュエータ３３によってスプール４を直接的に駆動するなど、他の駆動手段によってスプール４を駆動しても良い。

電磁油圧制御弁（Ｎ／Ｌタイプ）の断面図、および弁座プレートの断面図である（実施例１）。 電磁油圧制御弁（Ｎ／Ｈタイプ）の断面図である（実施例２）。 電磁油圧制御弁（Ｎ／Ｈタイプ）の断面図である（従来技術１）。 電磁油圧制御弁（電磁アクチュエータ直接駆動タイプ）の断面図である（従来技術２）。 電磁油圧制御弁（Ｎ／Ｌタイプ）の断面図である（参考技術１）。

符号の説明

１ スプール弁
２ 電磁ブリード弁（駆動手段）
３ スリーブ
４ スプール
５ スプール用コイルスプリング
３４ ブリード室
６３ バネ挿入穴
６４ バネ座プレート
６６ スプール凹部
６７ プレート凹部
６８ 環状凸部
６９ 環状当接部

Claims (4)

1. 筒形状を呈したスリーブと、このスリーブ内において軸方向に摺動自在に支持されたスプールと、このスプールを軸方向の一方へ向けて付勢するスプール用コイルスプリングと、このスプール用コイルスプリングの復元力に抗して前記スプールを軸方向の他方へ駆動する駆動手段と、を備えるスプール弁装置において、
   前記スリーブは、軸方向端部に前記スプール用コイルスプリングを前記スリーブ内に挿入可能なバネ挿入穴を備えるものであり、
   前記スプール用コイルスプリングは、前記スプールと、前記スリーブの軸方向端部に取り付けられるバネ座プレートの間で圧縮配置されるものであり、
   前記スプール用コイルスプリングの軸方向の一端は、前記スプールの端部に形成されたスプール凹部内において外径側が支持されるものであり、
   前記スプール用コイルスプリングの軸方向の他端は、前記バネ座プレートに形成されたプレート凹部内において外径側が支持されるものであり、
   前記バネ座プレートは、前記スリーブの端部より軸方向に膨出する前記プレート凹部の周囲に、前記プレート凹部より軸方向に延長された環状凸部を備えることを特徴とするスプール弁装置。
2. 請求項１に記載のスプール弁装置において、
   前記バネ座プレートは、金属板をプレス加工したものであり、
   前記環状凸部は、前記プレート凹部とともにプレス加工によって前記バネ座プレートに形成されたものであることを特徴とするスプール弁装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のスプール弁装置において、
   前記バネ座プレートは、前記プレート凹部と前記環状凸部との径方向間に、前記スリーブの端面に環状に当接する環状当接部を備えることを特徴とするスプール弁装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載のスプール弁装置において、
   前記駆動手段は、前記スプールの端部に形成されたブリード室の圧力によって前記スプールを駆動する電磁ブリード弁であることを特徴とするスプール弁装置。
   

Images