説明

車両内の特に自動変速装置のための圧力調整弁

車両の自動変速装置の圧力調整弁(20)は、ハウジング(28)と、当該ハウジング(28)内に案内され複数の隣接する部分(34、36、38)を有する弁スプール(32)と、を有し、第1の部分(34)は第1の直径(D1)を有し、第1の部分(34)に隣接する第2の部分(36)は、第1の直径(D1)よりも小さい第2の直径(D2)を有し、第2の部分(36)に隣接する第3の部分(38)は、第1の直径(D1)を有する。第1の部分(34)には流入圧力孔(58)が割り当てられ、第2の部分(36)には調整圧力孔(60)が割り当てられ、第3の部分(38)には逆流孔(62)が割り当てられる。電磁アクチュエータ(26)は、第1の端面(50)と接触しハウジング(28)内に気密に案内されるプランジャ(72)を介して、第1の作用方向(78)に弁スプール(32)に力を加える。圧力素子(53)は、第1の作用方向(78)に逆らって弁スプール(32)に力を加える。弁スプール(32)の第1の端面(50)が第1の圧力室(82)を画定し、反対側の第2の端面(52)が第2の圧力室(80)を画定し、第1の圧力室(82)と第2の圧力室(80)はそれぞれ調整圧力孔(60)と流体連結されることが提案される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項1の上位概念に記載の、車両内の特に自動変速装置のための圧力調整弁に関する。
【背景技術】
【0002】
冒頭に記載した形態の圧力調整弁は、米国特許出願公開第2007/0023722号明細書に開示されている。ここで記載される圧力調整弁は、直径が不変のボア内に案内される弁スプールを有する。弁スプールは、作動プランジャを介して電磁アクチュエータと連結される。公知の圧力調整弁では、弁スプールに対して、コイルばねとして形成された圧力素子によって、電磁アクチュエータの作用方向に逆らって力が加えられる。しかしながら、公知の圧力調整弁の調整動作は不十分であり、個々の構成要素の製造はコストが高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の課題は、高い調整性能を提供すると共に安価に製造されうる圧力調整弁を創出することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本課題は、請求項1に記載の特徴を備えた圧力調整弁によって解決される。本発明の好適な発展形態は、従属請求項において示される。さらに、本発明にとって重要な特徴は以下の記載及び図面に記載される。
【0005】
再度指摘するまでもなく、上記特徴は、単独の場合でも、又は、様々に組み合わされた場合でも本発明にとって重要でありうる。
【0006】
本発明にかかる圧力調整弁の場合、第1の作用方向に逆らって弁スプールに作用する力は、調整圧力孔で現在支配している圧力に依存する。圧力調整孔での圧力が下がると、第1の作用方向に逆らって弁スプールに作用する力も低下し、これにより、弁スプールは作用方向に移動する。これに対して、調整圧力孔で支配している圧力が上がると、第1の作法方向に逆らって弁スプールに作用する力も上昇し、これにより、弁スプールは第1の作用方向に逆らって移動する。このような弁スプールの自己調節機能は、調整圧力孔で支配している圧力を支配する弁スプールの、互いに反対を向く端面によって画定される2つの圧力室内で、作用方向に作用する流体面積(hydraulische Flaeche)と、第1の作用方向に逆らって作用する流体面積と、が区別されることによって達成される。
【0007】
第1の作用方向に逆らって作用する流体面積と、第1の作用方向に作用する流体面積と、の間の相違は、電磁アクチュエータと弁スプールとを連結するプランジャによりもたらされる。即ち、上記プランジャはハウジング内に気密に(druckdicht)案内され、弁スプールとは反対方向を向いた当該プランジャの末端には、周囲圧力又は戻り圧力等のみが加えられるため、上述した面積の相違は正に、プランジャの横断面によって提供される。第2の端面と接触し、かつ、弁スプールに対して作用するその力が、調整圧力孔で支配する圧力に依存する追加的な圧力感知ピンは必要ではない。
【0008】
要するに本発明によって、簡素な構造であり対応して製造コストが小さく、正確な自己調節機能を提供する圧力調整弁が獲得される。
【0009】
本発明にかかる圧力調整弁の第1の発展形態において、圧力調整弁は、弁スプールの外に配置されたチャネルを含み、当該チャネルは、少なくとも1つの圧力室と調整圧力孔とを連結する。従って、本発明にかかる効果が、非常に小さく構成された圧力調整弁の場合にも達成され、圧力室と調整圧力孔との間の流体連結の形成のために特別な費用が掛かることがない。本発明にかかる2つの圧力室と調整圧力孔との間の流体連結が、例えば自動変速装置内に実現されたチャネルによりもたらされる場合に、場合によっては、本発明にかかる効果が、原則的には従来型の圧力調整弁において達成されうる。それ以外の場合には、ハウジング内に案内されるチャネルによって流体連結を形成することが構想される。
【0010】
代替的又は追加的に、弁スプール内に、少なくとも1つの圧力室と調整圧力孔とを連結する少なくとも1つのチャネルが存在するということがあり得る。本発展形態の効果は、弁スプールの外形寸法及び連結に変更がないので例えば自動変速装置の再構成が必要ではないということにある。圧力調整弁のハウジング自体が、状況によっては基本的に変更されないという可能性がある。なぜならば、弁スプールを、チャネルを有するものと交換し、2つの圧力室を、外部に対して例えば対応する栓で密閉することで十分だからである。
【0011】
その場合、チャネルは、弁スプールの縦軸に対して偏心的に(exzentrisch)配置されうる。従って、電磁アクチュエータのプランジャは端面の真ん中に接触することが可能であり、このことによって、チャネルを遮断することなく、傾倒トルク(Kippmoment)及び偏った磨耗が防止される。チャネルと調整圧力孔とを連結するための簡単な変形が、弁スプール内の対応する横方向孔により実現される。
【0012】
さらに、発展形態において、第1の端面は少なくとも部分的に押圧部と接触して形成され、当該押圧部は、弁スプールの基部と連結し、当該押圧部内にチャネルが流れ込む。このことは、チャネルが単に、弁ニードルが中空円筒のスリーブ形状の構成要素であることにより形成される場合に特に有利である。なぜならば、このような場合にはプランジャが接触する端面領域の製造が簡素化され、これによりコストが低減されるからである。その際に、プレス曲げ加工部(Stanz−Biegeteil)として形成される押圧部は特に安価である。
【0013】
代替的に、第1の端面は少なくとも部分的に、チャネルがその中に流れ込む、弁スプールと一体の底面として形成される。傾倒トルク、及び、その結果としての均一ではない磨耗、並びに、不定の漏出を防止するために、プランジャは通常弁スプールの可能な限り真ん中に接触するので、チャネルの出口は中心から外れているべきであろう。固体物質で製造される弁スプールの場合、チャネルは例えば単に、中心から外れた通し孔であって、対応する横方向孔により調整圧力孔と流体連結する上記通し孔により形成されうる。
【0014】
プランジャもまた、少なくとも部分的に、弁スプールと一体で構成されうる。これにより、ハウジング内の弁スプールのガイド及びハウジング内のプランジャのガイドの製造精度に対する要求が、そのようなものがある限りは高まるため、製造コストが若干上がる。しかし反対に、追加的なガイドが作成され、別々に扱われる構成要素の数が低減される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
以下では、本発明の実施形態が添付の図面を参照しながら例示的に解説される。以下のように図面が示される。
【図1】自動変速装置と、圧力調整弁を備えた対応する油圧回路の概略図である。
【図2】図1の圧力調整弁の部分断面図である。
【図3】図2に類似した、第1の代替的な実施形態の図である。
【図4】図2に類似した、第2の代替的な実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1には、車両の自動変速装置が点線のボックスにより示され、全体に符号10が付されている。
【0017】
自動変速装置10を制御するために、特に、流体貯蔵部14及び油圧ポンプ16がそれに付属する油圧巡回路12が役立つ。油圧ポンプ16の排出口は、圧力調整弁20が接続される供給接続部18を形成する。
【0018】
圧力調整弁20から、流体貯蔵部14へと戻る逆流が逆流接続部22へと案内される。さらに、圧力調整弁20は、作動接続部24と接続され、当該作動接続部24には、圧力調整弁20により調整される圧力が加えられる。さらに、圧力調整弁20は電磁アクチュエータ26を有する。
【0019】
図2から分かるように、圧力調整弁20は以下のように形成される。即ち、圧力調整弁20は、スリーブ形状のハウジング28を有し、当該ハウジング28内には、同様に中空のスリーブ形状の弁スプール32のためのガイドボア30が存在する。弁スプール32は、軸方向に3つの隣接する部分34、36、及び38を有する。図2の一番左の第1の部分34は、ガイドボア30の内径にほぼ対応する第1の直径D1を有する。第1の部分34に隣接するほぼ真ん中の第2の部分36は、第1の直径D1よりも小さい第2の直径D2を有する。第2の部分36に隣接する第3の部分38は、再び第1の直径D1を有する。ガイドボア30はどこでも同じ内部幅を有するため、ハウジング28のガイドボアと、弁スプール32の第2の部分36との間には環状空間40が形成される。第2の部分36の方に向いた第1の部分34の端部は、その機能について以下で詳細に記載する制御型端面42を形成する。第2の部分36の方に向いた第3の部分の端部は、制御型端面43を形成する。
【0020】
既に言及したように、弁スプール32は、その内部が中空である。図2の左側の末端が完全に開放されている一方で、図2の右側の末端には、円盤状の押圧部44が存在し、当該押圧部44は、プレス曲げ加工部として形成される。押圧部44は、弁スプール32の基部46の対応する収容部(符号なし)内に押し付けられ、そこで分離不能に保持される。押圧部44は、中心から外れた複数の通し孔48を有する。押圧部44の外側と、これに隣接する、基部46の環状の外側とは、弁スプール32の第1の端面50を形成する。基部46の反対側の末端部には、反対側に配置された環状の第2の端面52が存在する。この第2の端面52に、螺旋形圧力ばね53の形態の圧力素子が接触し、当該圧力素子は、ハウジング28の終板(符号なし)であって、ガイドボア30がそれにより密閉される上記終板で支持される。
【0021】
弁スプール32の内部の中空室はチャネル54を形成し、その機能については同様に以下で更に詳細に記載される。チャネル54は、第2の部分36の領域内で、横方向孔56によって、環状空間40と連結される。ハウジング28内では、弁スプール32の第1の部分34に、流入圧力孔58が割り当てられ、第2の部分36には調整圧力孔60が割り当てられ、第3の部分38には逆流孔62が割り当てられる。流入圧力孔58は、供給接続線18と連結され、調整圧力孔60は作動接続部24と連結され、逆流孔62は逆流接続部22と連結される。
【0022】
電磁アクチュエータ26は、図2では、圧力調整弁20の右側に配置される。電磁アクチュエータ26は、特に、環状のコイル64と、真ん中に配置される接極子66と、を有する。接極子66が収容される空間68は、排気孔70によって、無加圧の外部空間(符号なし)と連結される。可能な限り中心にある、即ち、弁スプールの縦軸上に存在する加力点を創出するために、接触子66と押圧部44との間には、ピン形状のプランジャ72が配置され、その端部73及び75は、本実施形態では球状に形成される。押圧部44の方を向いたプランジャ72の端部73は押圧部44に当接し、接極子66の方に向いたプランジャ72の端部75は接極子66に当接する。プランジャ72は、ガイドボア30を接極子空間68から隔てるハウジング壁76内の通し孔74内に液密に(fluiddicht)案内される。
【0023】
稼動中に、弁スプール32には、電磁アクチュエータ26によって、プランジャ72を介して、矢印78で示される第1の作用方向に力が加えられる。螺旋形圧力ばね53は、この第1の作用方向78に逆らって弁スプール32に力を加える。
【0024】
圧力調整弁20は以下のように機能する。即ち、図2において弁スプール32が、より左側の位置に存在する場合には、高圧下の作動油が供給接続部18から流入圧力孔58を介して環状空間40内へと流入し、そこから調整圧力孔60を介して作動接続部24へと流入する。逆流孔62は、基本的に制御型端面43によって塞がれ、即ち、逆流孔62は、基本的に環状空間40から隔てられている。これに対して、弁スプール32がより右側の位置に存在する場合には、流入圧力孔58はハウジング28内で塞がれ、即ち、環状空間40は基本的に流入圧力孔58から隔てられる。その代わりに、制御型端面43は逆流孔62を開放するため、調整圧力孔60は逆流孔62と連通する。このようにして、調整圧力孔60は、多かれ少なかれ、供給圧力孔58及び/又は逆流孔62と連通する。
【0025】
この場合に、弁スプール32の位置は、一方では、弁スプール32に当たる油圧力と、プランジャ72に当たる油圧力と、の間で、他方では、電磁アクチュエータ26によりプランジャ72を介して弁スプール32に対して加えられる力と、コイルばね53によって弁スプール32に加えられる力と、の間で、力の均衡が取れた結果得られる。弁スプール32は、図2で示す実施形態では圧力補正されており、弁スプール32に当たる油圧力の総和は、即ちほぼゼロである。即ち、図2で弁スプール32より左に存在し螺旋形圧力ばね53がその中に配置された圧力室80は、チャネル54及び横方向孔56を介して、図2で押圧部44より右に存在する圧力室82と同様に、調整圧力孔60と連通するが、圧力室82は、押圧部44内の通し孔48と、チャネル54と、横方向孔56と、を介して調整圧力孔60と連通する。従って、両圧力室80及び82内では、作動接続部24での調整圧力、例えば調整圧力孔60内を支配する調整圧力が支配する。
【0026】
プランジャ72が圧力室82内に浸かっているため、端部73に対しても調整圧力が作用し、これに対して、反対側を向いた端部75には、空間68内を支配する周囲圧力が加えられる。従って、プランジャ72には、第1の作用方向78に逆らって調整圧力が加えられる。このようにして、弁スプール32に対しては、電磁アクチュエータ26により第1の作用方向78に生成される力と、端部73での調整圧力によって生成される力、及び第1の作用方向78に逆らって作用する力の分だけ弱まった力と、が作用する。調整圧力孔60での圧力が下がると、図2で左のほうに弁スプール32に対して作用する力が上昇し、調整圧力孔60で支配する圧力が上がると、図2では左のほうに弁スプール32に対して作用する力が低下する。これにより、弁スプール32の自己調整機能が提供され、追加的なプランジャ(「圧力感知ペン」)は必要とされない。
【0027】
代替的な実施形態が、図3に示されている。ここでは、上述の図面との関連で既に記載された構成要素及び範囲と同等の機能を有する構成要素及び範囲には同一の符号が付され、詳細な解説は再度行われない。
【0028】
図3で示す圧力調整弁20の場合、弁スプール32は中空の構成要素ではなく、固体物質のプランジャとして実現される。従って、2つの圧力室80及び82と調整圧力孔60との連結は、外部のチャネル84により提供される。この外部チャネル84は、例えば、圧力調整弁20をその中に差し込む構造であってもよい。
【0029】
更に図4に示される実施形態では、図2に示された実施形態と対応して、弁スプール32が中空である。しかしながら、プランジャ72は別体として実現されておらず、押圧部44と一体に実現される。調整圧力孔60で支配する圧力に対応する調節機能は、「影が付けられた」プランジャ72の横断面に対応する押圧部44の領域に対して、圧力室82で支配する調整圧力が加わらないことにより提供される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジング(28)と、
前記ハウジング(28)内に案内される弁スプール(32)であって、前記弁スプール(32)は複数の隣接する部分を有し、
第1の部分(34)は第1の直径を有し、前記第1の部分(34)に隣接する第2の部分(36)は、前記第1の直径よりも小さい第2の直径を有し、前記第2の部分(36)に隣接する第3の部分(38)は前記第1の直径を有し、かつ、
前記第1の部分(34)には流入圧力孔(58)が割り当てられ、前記第2の部分(36)には調整圧力孔(60)が割り当てられ、前記第3の部分(38)には逆流孔(62)が割り当てられる、前記弁スプール(32)と、
前記弁スプール(32)の第1の端面(50)と接触して前記ハウジング(28)内に気密に案内されるプランジャ(72)を介して、少なくとも第1の作用方向(78)に、前記弁スプール(32)に力を加えうる電磁アクチュエータ(26)と、
前記第1の作用方向(78)に逆らって前記弁スプール(32)に力を加えうる圧力素子(53)と、
を備える、車両内の特に自動変速装置(10)のための圧力調整弁(20)において、
前記弁スプール(32)の前記第1の端面(50)は第1の圧力室(82)を画定し、反対側の第2の端面(52)は第2の圧力室(80)を画定し、前記第1の圧力室(82)と前記第2の圧力室(80)はそれぞれ前記調整圧力孔(60)と流体連結されることを特徴とする、圧力調整弁(20)。
【請求項2】
前記圧力調整弁(20)は、前記弁スプール(32)の外に配置されたチャネル(84)を備え、前記チャネル(84)は、少なくとも1つの前記圧力室(80、82)と前記調整圧力孔(60)とを連結することを特徴とする、請求項1に記載の圧力調整弁(20)。
【請求項3】
前記弁スプール(32)内には少なくとも1つのチャネル(54)が存在し、前記チャネル(54)は、少なくとも1つの前記圧力室(80、82)と調整圧力孔(60)とを連結することを特徴とする、請求項1〜2のいずれか1項に記載の圧力調整弁(20)。
【請求項4】
前記チャネル(54)は、偏心・縦方向ボアとして形成されることを特徴とする、請求項3に記載の圧力調整弁。
【請求項5】
前記チャネル(54)は、横方向孔(56)を介して、前記調整圧力孔(60)と油圧で連結することを特徴とする、請求項3又は4のいずれか1項に記載の圧力調整弁。
【請求項6】
前記第1の端面(50)は、少なくとも部分的に押圧部(44)と接触して形成され、前記押圧部(44)は、前記弁スプール(32)の基部(46)と連結され、前記押圧部(44)内にチャネル(54)が流れ込むことを特徴とする、請求項3〜5のいずれか1項に記載の圧力調整弁(20)。
【請求項7】
前記押圧部(44)は、プレス曲げ加工部を含むことを特徴とする、請求項6に記載の圧力調整弁(20)。
【請求項8】
前記第1の端面は少なくとも部分的に、前記チャネルがその中に流れ込む、前記弁スプールと一体の底面として形成されることを特徴とする、請求項3〜5のいずれか1項に記載の圧力調整弁(20)。
【請求項9】
前記プランジャ(72)は少なくとも部分的に、前記弁スプール(32)と一体に形成されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の圧力調整弁(20)。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公表番号】特表2012−522297(P2012−522297A)
【公表日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−502526(P2012−502526)
【出願日】平成22年2月18日(2010.2.18)
【国際出願番号】PCT/EP2010/052035
【国際公開番号】WO2010/112263
【国際公開日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【出願人】(501125231)ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (329)
【Fターム(参考)】