JP2012102876A - 特に自動車用オートマチックトランスミッションのクラッチを制御するための圧力制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力制御弁の作動時に生じる流体流に起因する軸方向の力成分を比較的小さく、且つ圧力制御弁の通流量及び／又は切換速度を比較的大きくする。
【解決手段】切欠き（２３）が、少なくとも１つの横方向孔（１６）、特に流体流出部として働く横方向孔の直近に位置する端部に、アンダカット（４０）を備えた端面（３８）を有しているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に自動車用オートマチックトランスミッションに設けられたクラッチを制御するための圧力制御弁であって、ケーシングと、該ケーシング内でガイドされる摺動弁体とを備えており、該摺動弁体が、その周面に、摺動弁体の長手方向に延びる切欠きを有しており、該切欠きが、摺動弁体の第１の軸方向位置では、前記ケーシングに設けられた２つの横方向孔を互いに流体接続し、且つ第２の軸方向位置では互いに分離する形式のものに関する。

自動車のオートマチックトランスミッションに設けられたクラッチを制御するための複数の圧力制御器が市場から公知である。これらの圧力制御器は電磁石を介して操作され、この電磁石は、スライド弁の軸方向に摺動可能なピストンを、少なくとも２つの終端位置又は切換位置にもたらすことができる。電磁石の給電時に、前記ピストンが軸方向に摺動され、その結果、ピストンの制御縁部がスライド弁の１開口を開放することができるようになっており、これにより、例えば流体流がクラッチの所定の作動部材に流入することができる。

前記開口を通流する流体流は、付加的に軸方向の力成分を生ぜしめ、この軸方向の力成分が大きければ大きいほど、所望の半径方向からの、流体流の方向の偏向が著しくなる。軸方向の力成分は、電磁石の力に抗して作用し且つ前記開口を通流する流体流を減少させる。このことは、今日のオートマチックトランスミッションに課せられた、比較的多くの通流量及び短い切換時間に関する要求を妨げている。

この専門分野における特許公開は、例えばＥＰ１７０３１７８Ａ２において成されている。

ＥＰ１７０３１７８Ａ２

本発明の課題は、上記公知の欠点を回避することにある。

この課題を解決するために本発明では、切欠きが、少なくとも１つの横方向孔、特に流体流出部として働く横方向孔の直近に位置する端部に、アンダカットを備えた端面を有しているようにした。

有利な構成は従属請求項に記載されている。更に、本発明に関して重要な構成は、以下の説明及び図面に記載されており、これらの構成は、再度明確に述べるまでもなく、単独でも様々な組み合わせでも、本発明にとって重要であってよい。

本発明による手段は、圧力制御弁の作動時に生じる流体流に起因する軸方向の力成分が比較的小さく、且つ圧力制御弁の通流量及び／又は切換速度が比較的大きいという利点を有している。同時に、本発明による圧力制御弁は、特に頑丈に作動する。それというのも、圧力制御弁のケーシングが横方向孔の形の半径方向の開口しか有しておらず、環状溝又は周方向の制御縁部を必ずしも有してはいないからである。

本発明による圧力制御弁は、少なくとも２つの液圧接続部を有しており、これらの液圧接続部はそれぞれ、圧力制御弁の（大抵は円筒形の）ケーシングに設けられた横方向孔として構成されている。これらの「横方向孔」は、円形の横方向孔として構成されているか、又は択一的に円形とは異なる横断面を備えて構成されていてよいと理解される。例えば、横方向孔は、楕円形又は方形の横断面を備えた通路として構成されていてもよい。圧力制御弁内に配置された摺動弁体の軸方向に延在する１切欠きを介して、前記液圧接続部は、摺動弁体の所定の軸方向位置に関連して互いに流体接続され且つ／又は互いに流体分離され得る。圧力制御弁内に生じる、部分的に軸方向の流体流は、本発明に基づき、少なくとも一時的に流体流出部として働く第２の横方向孔に向かって半径方向に変向され、この場合、摺動弁体の周面の、前記第２の横方向孔の直近に位置する端部において、一方の端面がアンダカットを有している。これにより、摺動弁体の前記端面に沿って、軸方向から半径方向に変向された流体流には、軸方向の力成分が減少されるという影響が及ぼされる。なぜならば、横方向孔の領域の圧力制御弁のケーシングは、環状溝を有していないので、摺動弁体の所要の軸方向行程が比較的大きくてよく、これにより、圧力制御弁の切換え動作は特に強力になる。別の利点は、摺動弁体とケーシングとの間のギャップにおける漏れが比較的少ない、ということにより得られる。

当該圧力弁は、摺動弁体の半径方向軸線に関してアンダカットの角度が約１５°〜４５°、特に有利には約３０°であると、特に良好に作動する。これにより、多くの圧力制御弁に関して、摺動弁体若しくはアンダカットの、流れ案内に特に適したジオメトリが得られる。

圧力制御弁の１構成では、切欠きの軸方向に延在する基部から、アンダカットされた端面に至る移行部に、丸みが付けられている。例えば、所定の曲率を有する約０．０３ｍｍの半径部がアンダカットの３０°の角度との関係において特に適した構成であってよく、この構成は、圧力制御弁の製作性に関して良好な妥協点を成していてもよい。

更に、前記切欠きは、摺動弁体の全周にわたって環状溝の形式で延在している。これにより、摺動弁体は切欠きの領域に最大の軸方向横断面を有しているので、圧力制御弁の切換え動作が改善される。別の利点は、摺動弁体の角度配向が不要であることによって得られる。

圧力制御弁の軸方向断面図である。 図１に示した圧力制御弁の摺動弁体の軸方向断面図である。 図２に符号ＩＩＩで示した部分の詳細図である。 アンダカットを備えた摺動弁体及びケーシングの１軸方向区分を概略的に示した第１の断面図である。 図４に符号Ｖで示した部分の詳細図である。 アンダカットを備えた摺動弁体及びケーシングの１軸方向区分を概略的に示した第２の断面図である。 図６に符号ＶＩＩで示した部分の詳細図である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。全ての図面において、同じ機能を有するエレメント及び量には、異なる実施形態においても同一符号が用いられる。

図１には、自動車用オートマチックトランスミッションに設けられるクラッチを制御するための圧力制御弁１０が、軸方向で断面されて示されている。圧力制御弁１０は、横方向孔１４として構成された第１の横方向開口と、横方向孔１６として構成された第２の横方向開口と、別の横方向孔１８，２０とを備えた円筒形のケーシング１２を有しており、第１の横方向開口と第２の横方向開口とは、長手方向軸線２６の方向で見て互いに隔てられている（「軸方向の間隔」）。ケーシング１２内には、このケーシング１２に対して同軸的な摺動弁体２２が配置されている。この摺動弁体２２は、電磁石２４によって長手方向軸線２６の方向で軸方向に摺動され得る。ピストン状に構成された摺動弁体２２は、本実施形態では長手方向軸線２６の方向に延びる（「軸方向の延在」）３つの切欠き２３を有しており、これらの切欠き２３は、それぞれ摺動弁体２２の全周にわたって環状溝状に延びている。図面中央の切欠き２３だけに符号が付されている。電磁石２４は、コイル２８と、磁極２９と、摺動弁体２２に作用する可動子３０とを有している。図面左側の領域において、摺動弁体２２の一方の端区分と、ケーシング１２内に配置された収容部３２との間には、コイルばね３４が配置されている。図１に描かれた円３６は、摺動弁体２２のアンダカット４０を備えた端面３８を示すものである。更に、圧力制御に必要な通路４１が示されている。圧力制御弁１０は、長手方向軸線２６を中心としてほぼ回転対称的に構成されている。

図１に示した摺動弁体２２は中間の軸方向位置を占めており、この中間の軸方向位置では作動接続部Ａが、流出接続部Ｔからも、流入接続部Ｐからも分離されている。「第１の」軸方向位置（図１には図示せず）では、コイル２８が給電されており、摺動弁体２２は図面左側の位置に位置しており、この場合、作動接続部Ａ若しくは第２の横方向孔１６は、流入接続部Ｐ若しくは第１の横方向孔１４に液圧的に接続されている。「第２の」軸方向位置（やはり図１には図示せず）では、コイル２８は給電されておらず、摺動弁体２２は図面右側の位置に位置しており、この場合、作動接続部Ａ若しくは第２の横方向孔１６は、流出接続部Ｔ若しくは横方向孔１８に液圧的に接続されている。この第２の軸方向位置では、横方向孔１４は横方向孔１６から流体的に分離されている。

図２には、図１に関してやや拡大された摺動弁体２２の軸方向断面図が示されている。本実施形態では、制御縁部４２と、可動子側の端区分４４とが、長手方向軸線２６に関して約１０°の面取り部若しくは傾斜部を有している。中央の切欠き２３は、軸方向に延びる基部４５を有している。端面３８の半径方向外側の縁部は制御縁部４６を形成している。

図３には、図２に符号ＩＩＩで示した部分の詳細図が示されている。端面３８のアンダカット４０は、摺動弁体２２の半径方向軸線に関して３０°の角度Ｗで構成されている。更に、アンダカット４０は端面３８と基部４５との間に、所定の曲率を有する第１の半径部Ｒ１を有しており、且つ制御縁部４６に所定の曲率を有する第２の半径部Ｒ２を備えた丸みを有している。つまり、切欠き２３の、軸方向に延びる基部４５からアンダカットされた端面３８への移行部は、やや丸みを付けられている。本実施形態では、基部４５に対するアンダカット４０の減寸は約０．０５ｍｍであるか、又は０．０５ｍｍ未満である。

図４には、摺動弁体２２の円３６の領域（図１参照）における軸方向区分の第１の概略断面図が示されている。図５には、図４に符号Ｖで示した部分の詳細図が示されている。本実施形態では、アンダカット４０の角度Ｗは約１５°である。更に指摘しておくと、制御縁部４６及び面取り部５２の領域の傾斜は４５°である。

図６には、図４と同様の第２の概略断面図が示されている。図７にもやはり、図６に符号ＶＩＩで示した部分の詳細図が示されている。本実施形態では、角度Ｗは約３０°であるが、４５°であってもよい。

電磁石２４若しくはコイル２８が給電されると、可動子３０は磁力によって図１では左側に向かって軸方向に摺動され、その結果、横方向孔１４，１６は互いに流体接続されている。圧力制限弁１０において中央の切欠き２３には、流入接続部Ｐから作動接続部Ａに流れる、ほぼ水平方向の流体流が形成される。この流体流は、円３６の領域内で横方向孔１６に向かって半径方向外側に変向される。

１０ 圧力制御弁、 １２ ケーシング、 １４ 第１の横方向孔、 １６ 第２の横方向孔、 １８，２０ 別の横方向孔、 ２２ 摺動弁体、 ２３ 切欠き、 ２４ 電磁石、 ２６ 長手方向軸線、 ２８ コイル、 ２９ 磁極、 ３０ 可動子、 ３２ 収容部、 ３４ コイルばね、 ３６ 円、 ３８ 端面、 ４０ アンダカット、 ４１ 通路、 ４２ 制御縁部、 ４４ 端区分、 ４５ 基部、 ４６ 制御縁部、 ４８ 減寸、 ５２ 面取り部、 Ａ 作動接続部、 Ｔ 流出接続部、 Ｐ 流入接続部、 Ｒ１ 第１の半径部、 Ｒ２ 第２の半径部、 Ｗ アンダカットの角度

Claims (4)

1. 特に自動車用オートマチックトランスミッションに設けられたクラッチを制御するための圧力制御弁（１０）であって、ケーシング（１２）と、該ケーシング（１２）内でガイドされる摺動弁体（２２）とを備えており、該摺動弁体（２２）が、その周面に、摺動弁体の長手方向に延びる切欠き（２３）を有しており、該切欠き（２３）が、摺動弁体（２２）の第１の軸方向位置では、前記ケーシングに設けられた２つの横方向孔（１４，１６）を互いに流体接続し、且つ第２の軸方向位置では互いに分離する形式のものにおいて、
   切欠き（２３）が、少なくとも１つの横方向孔（１６）、特に流体流出部として働く横方向孔の直近に位置する端部に、アンダカット（４０）を備えた端面（３８）を有していることを特徴とする、圧力制御弁。
2. 摺動弁体（２２）の半径方向軸線に対して、前記アンダカット（４０）の角度（Ｗ）が約１５°〜４５°、特に有利には約３０°である、請求項１記載の圧力制御弁。
3. 前記切欠き（２３）の、軸方向に延在する基部（４５）から、アンダカットされた端面（３８）に至る移行部に丸みが付けられている、請求項１又は２記載の圧力制御弁。
4. 前記切欠き（２３）が、摺動弁体（２２）の全周にわたって環状溝の形式で延在している、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧力制御弁。

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