滑閥的製作方法

2023-10-31 22:06:02

本發明涉及一種在對V型帶式無級變速器的變速比切換用缸進行液壓控制的情況下、對組裝於自動變速器的離合器進行液壓控制的情況下等所使用的滑閥。

背景技術：

作為組裝於自動變速器的變速比切換用離合器的液壓控制所使用的滑閥，以往公知一種下述專利文獻1所記載的滑閥。在該滑閥中，在形成有輸入埠、輸出埠、排放埠以及反饋埠的套筒內以能夠滑動的方式插入閥柱(spool)，利用驅動部件使上述閥柱向第一位置和第二位置移動，上述第一位置是連通輸入埠與輸出埠並且切斷輸出埠與排放埠的位置，上述第二位置是切斷上述輸入埠與輸出埠並且連通上述輸出埠與排放埠的位置，而對組裝於自動變速器的變速比切換用離合器的開/關進行控制。

在上述滑閥中，除了自動變速器的變速比的切換控制用以外，也能夠作為V型帶式無級變速器的變速比的切換控制用而使用。

專利文獻1:日本特開2009-58013號公報

然而，在上述以往的滑閥中，作為驅動部件採用螺線管，利用該螺線管使閥柱移動。這種情況下，由於螺線管的柱塞的移動量為數mm左右較小，通過該閥柱的稍微移動進行多個埠的連通、切斷的切換，所以無法形成開度較大的埠。因此，連接液壓泵的排出口與輸入埠的供油路或者連接輸出埠與控制對象亦即離合器的供油路也會變細，使通油量也會減少，從而液壓控制的對象亦即離合器的響應性也變差，進而在提高其響應性上留有應該改善的點。

這裡，在日本特開2000-28023號公報中記載了一種出射裝置用的液壓控制閥，其以電動機為驅動源，利用滾珠絲槓將該電動機的旋轉運動轉換為閥柱的直動運動，通過在上述以往的滑閥採用該公報所記載的上述電動機以及滾珠絲槓機構，從而能夠使閥柱較大地移動。通過該移動量的增大化，能夠增大輸入埠等各埠、連接於各個埠的油路的截面積，因此能夠提高控制對象亦即離合器的響應性。

然而，在利用由電動機以及滾珠絲槓機構使閥柱沿軸向移動的滑閥對使V型帶式無級變速器的驅動帶輪側的滑動帶輪移動的變速比切換用缸進行液壓控制的情況下，在利用電動機的驅動使閥柱向高速側移動的行程中，若電動機發生故障，則會被保持為工作油被送入變速比切換用缸內的供油狀態，從而V型帶式無級變速器成為高速旋轉模式，進而因車輛的加速對駕駛員負載有較大的衝擊並給予較大的不安感。

技術實現要素：

本發明的課題在於提供一種滑閥，其實現V型帶式無級變速器等液壓控制對象的響應性的提高，且能夠提高安全方面的優越性。

為了解決上述的課題，在本發明中，採用以下構成，上述構成具有：閥體，其在內部具有閥柱插入孔，並設置有與該閥柱插入孔連通的輸入埠、輸出埠以及排放埠；閥柱，其以能夠滑動的方式插入於上述閥柱插入孔，並通過沿軸向的移動來進行上述各埠的連通與切斷；電動機，其將上述閥柱沿軸向驅動；滾珠絲槓，其將上述電動機的旋轉運動轉換為上述閥柱的沿軸向的直線運動，並使閥柱向第一位置和第二位置位移，上述第一位置是利用電動機的向一方向的旋轉來將上述輸入埠與輸出埠連通並且將輸出埠與排放埠切斷的位置，上述第二位置利用電動機的向另一方向的旋轉來將輸入埠與輸出埠切斷並且將輸出埠與排放埠連通的位置；以及彈性部件，其將上述閥柱朝向第二位置施力。

在利用上述的構成所構成的滑閥對V型帶式無級變速器的變速比切換用的缸進行液壓控制的情況下，利用油路將輸入埠與油泵的排出口連通，利用油路將輸出埠與缸的供油/排油口連通。

在如上述的使用中，若驅動電動機，則滾珠絲槓工作，從而閥柱沿軸向移動。若使該閥柱向第一位置移動，則輸入埠與輸出埠連通，從而從油泵被排出的油被送入缸內，使形成驅動帶輪的滑動帶輪朝向固定帶輪移動，進而驅動帶輪向高速側變速。

若將V型帶式無級變速器切換至規定的變速比，則使電動機反轉，而使閥柱向分別將輸入埠與輸出埠切斷以及將輸出埠與排放埠切斷的中立位置位移。

這裡，向高速側位移的閥柱在其位移中途若電動機發生故障，則利用彈性部件的彈力向第二位置位移，從而輸入埠與輸出埠被切斷，並且輸出埠與排放埠連通，進而缸內的油從輸出埠被排出至排放埠。利用該排油使驅動帶輪的滑動帶輪向與固定帶輪分離的方向移動，從而形成驅動帶輪向低速側變速的狀態。

這樣，若電動機在向高速側變速的狀態下發生故障，則驅動帶輪向低速側變速，因此車輛成為減速行駛狀態，從而相對於駕駛員的衝擊也減小，進而與驅動帶輪向高速側變速的情況相比，在安全方面較優越。

這裡，對滾珠絲槓而言，螺紋軸與螺母中的一方形成利用電動機進行旋轉的旋轉部件，另一方形成沿軸向移動的直動部件，從而利用該直動部件使閥柱沿軸向移動。

在本發明所涉及的滑閥中，作為彈性部件，能夠採用壓縮螺旋彈簧。在該壓縮螺旋彈簧的兩端設置一對彎折片，通過將一方的彎折片設為朝向軸向的彎折片並以能夠滑動的方式插入形成於閥柱的端面的軸向孔，將另一方的彎折片與閥體卡定而防止閥柱旋轉，從而無需將形成滾珠絲槓的螺紋軸與螺母中的、使閥柱沿軸向移動的一方的直動部件止轉，而能夠實現構成的簡化。

在將滾珠絲槓中的直動部件止轉時，可以將該直動部件直接止轉，也可以如上述那樣通過將閥柱止轉而將直動部件止轉。在將閥柱止轉時，能夠採用在該閥柱的前端面的偏心位置突出地設置導銷並將該導銷以能夠滑動的方式插入於在閥體的端板形成的銷孔的止轉單元、在閥柱的前端面的中心突出地設置剖面非圓形的導銷並將該導銷以能夠滑動的方式插入於在閥體的端板形成的非圓形的銷孔的止轉單元。

另外，通過設置對電動機的旋轉進行減速並將該旋轉傳遞至滾珠絲槓的旋轉部件的行星齒輪式減速機構，從而作為電動機能夠採用容量較小的小型的電動機，進而能夠實現滑閥的軸向長度的小型化。

另外，通過形成使電動機相對於滾珠絲槓並列的配置，利用正齒輪式減速機構對該電動機的旋轉進行減速並將該旋轉傳遞至滾珠絲槓的旋轉部件，從而能夠使滑閥的軸向長度更加小型化。

另外，通過將滾珠絲槓的螺母形成閥柱，能夠使滑閥沿軸向更加小型化。

在本發明中，如上述那樣，由於利用電動機的驅動使滾珠絲槓工作，而使閥柱沿軸向移動，所以與利用螺線管使閥柱移動的滑閥相比，能夠增大閥柱的移動量。通過該移動量的增大化，能夠增大輸入埠等各埠、連接於各個埠的油路的截面積，從而能夠實現V型帶式無級變速器等液壓控制對象的響應性的提高。

另外，在利用電動機的驅動使閥柱向輸入埠與輸出埠連通的高速側位移的動作時，若電動機發生故障，則彈性部件推壓閥柱而使之向將輸出埠與排放埠連通的低速側自動地位移，因此與將閥柱保持於向高速側變速的位置的情況相比，在安全方面較優越。

附圖說明

圖1是示意地表示本發明所涉及的滑閥的使用的一個例子的縱向剖視圖。

圖2A是使圖1所示的滑閥向高速側位移的狀態的剖視圖。

圖2B是使滑閥向低速側位移的狀態的剖視圖。

圖3A是表示本發明所涉及的滑閥的其他例子的剖視圖。

圖3B是沿著圖3A的III-III線的剖視圖。

圖4A是表示閥柱的止轉的其他例子的剖視圖。

圖4B是沿著圖4A的IV-IV線的剖視圖。

圖5A是表示閥柱的止轉的又一其他例子的剖視圖。

圖5B是沿著圖5A的V-V線的剖視圖。

圖6是表示本發明所涉及的滑閥的又一其他例子的剖視圖。

圖7A是表示本發明所涉及的滑閥的又一其他例子的剖視圖。

圖7B是沿著圖7A的VII-VII線的剖視圖。

圖8是表示本發明所涉及的滑閥的又一其他例子的剖視圖。

圖9是表示本發明所涉及的滑閥的又一其他例子的剖視圖。

圖10是表示本發明所涉及的滑閥的又一其他例子的剖視圖。

圖11是表示本發明所涉及的滑閥的又一其他例子的剖視圖。

具體實施方式

以下，基於附圖對本發明的實施方式進行說明。如圖1所示，本發明所涉及的套筒閥由電動機部10、將旋轉運動轉換為直線運動的運動轉換機構部20以及液壓控制部30構成。

電動機部10由電機殼11與收納於該電機殼11的內部的電動機12構成，上述電動機12的旋轉軸12a貫通電機殼11的端板11a，而面向與該電機殼11的端部連接的後述的螺母殼體28內。

運動轉換機構部20由滾珠絲槓21與覆蓋該滾珠絲槓21的螺母殼體28構成。滾珠絲槓21由在外周形成有螺紋槽23的螺紋軸22、嵌合於該螺紋軸22的外側的螺母24以及組裝於在該螺母24的內周形成的螺紋槽25與螺紋軸22的螺紋槽23之間的滾珠26構成，上述螺母24嵌合於具有封閉端的筒狀的螺母支架27的開口端部內，且能夠與該螺母支架27一體地旋轉。另一方面，螺母支架27連接於電動機12的旋轉軸12a，被電動機12驅動而旋轉。

螺母24以及螺母支架27整體被連接於電機殼11的上述螺母殼體28覆蓋，且被組裝於該螺母殼體28的兩端部內的一對滾動軸承29支承為能夠旋轉。

液壓控制部30具有連接於螺母殼體28的端部的閥體31。在閥體31形成有從一端貫通至另一端的閥柱插入孔32，該閥柱插入孔32的前端被連接於閥體31的端板33封閉。

在閥柱插入孔32的內徑面從滾珠絲槓21側按順序設置有第一周向槽34、第二周向槽35以及第三周向槽36。另一方面，在閥體31的外周設置有連通於第一周向槽34的輸入埠37、連通於第二周向槽35的輸出埠38以及連通於第三周向槽36的排放埠39。

在閥柱插入孔32插入有軸狀的閥柱40。閥柱40的一端部以無法與滾珠絲槓21的螺紋軸22相對旋轉的方式連接於滾珠絲槓21的螺紋軸22，且能夠與螺紋軸22一體地沿軸向移動。

在閥柱40從螺紋軸22側的端部按順序設置有能夠沿著閥柱插入孔32的內徑面滑動的第一環槽脊(land)41、第二環槽脊42以及第三環槽脊43，在相鄰的第一環槽脊41與第二環槽脊42之間設置有槽狀的第一通油路44。另外，在第二環槽脊42與第三環槽脊43之間設置有第二通油路45。

上述閥柱40能夠從中立位置在第一位置(高速側位置)和第二位置(低速側位置)之間移動，所述中立位置是第二環槽脊42切斷輸入埠37與輸出埠38以及輸出埠38與排放埠39的位置，所述第一位置是如圖2A所示那樣，第一通油路44將輸入埠37與輸出埠38連通並且第二環槽脊42將輸出埠38與排放埠39切斷的位置，所述第二位置是如圖2B所示那樣，第二環槽脊42將輸入埠37與輸出埠38切斷並且第二通油路45將輸出埠38與排放埠39連通的位置。

在閥柱插入孔32的封閉端部組裝有將閥柱40向低速側位置施力的彈性部件46。彈性部件46由壓縮螺旋彈簧構成，在其兩端部設置有朝向軸向的彎折片46a、46b，一方的彎折片46a以能夠滑動的方式插入形成於閥柱40的前端面的軸向孔47，另一方的彎折片46b與閥體31的端板33卡定而防止閥柱40以及螺紋軸22旋轉。

實施方式所示的滑閥由上述的構造構成，採用該滑閥，例如，在對圖1所示的V型帶式無級變速器(CVT)的變速比切換用的缸S進行液壓控制的情況下，利用油路T1將輸入埠37與油泵P的排出口連通，利用油路T2將輸出埠38與使形成V型帶式無級變速器(CVT)的驅動帶輪50的滑動帶輪51朝向固定帶輪52移動的缸S的供油/排油口連通。

這裡，在V型帶式無級變速器(CVT)中，利用滑動帶輪51相對於固定帶輪52的移動，使掛於驅動帶輪50的V型帶53的卷徑以及掛於從動帶輪54的V型帶53的卷徑變化，從而使變速比變化。

圖1表示滑閥的閥柱40位於中立位置的狀態，輸入埠37與輸出埠38以及輸出埠38與排放埠39被上述閥柱40切斷。

若從圖1所示的狀態起驅動電動機12，則螺紋軸22憑藉螺母24的旋轉而沿軸向移動，從而連接於該螺紋軸22的閥柱40沿軸向移動。

若憑藉上述電動機12的向一方向的旋轉，使閥柱40朝向高速側位置移動，則如圖2A所示，輸入埠37與輸出埠38經由閥柱40的第一通油路44連通，並且第二環槽脊切斷輸出埠38與排放埠39，從而被從油泵P排出的油被送入缸S內，進而形成驅動帶輪50的滑動帶輪51朝向固定帶輪52移動，而將驅動帶輪50向高速側變速。

另一方面，若憑藉電動機12的向另一方向的旋轉，使閥柱40朝向低速側位置移動，則如圖2B所示，輸入埠37與輸出埠38被閥柱40的第二環槽脊42切斷，並且輸出埠38與排放埠39通過第二通油路45連通，從而缸S的油被排出至排放埠39，滑動帶輪51憑藉V型帶53的張力朝向與固定帶輪52分離的方向移動，而將驅動帶輪50向低速側變速。

若將V型帶式無級變速器(CVT)切換為規定的變速比，則使電動機12反轉，而使閥柱40返回中立位置。圖1表示使閥柱40返回中立位置的狀態，在該中立位置，輸入埠37與輸出埠38以及輸出埠38與排放埠39分別被閥柱40的第二環槽脊42切斷，從而V型帶式無級變速器(CVT)維持等速性。

在如上所述的變速動作中，若電動機12在向高速側位移的閥柱40使輸入埠37與輸出埠38連通的位移狀態下發生故障，則閥柱40利用彈性部件46的彈力向圖2B所示的低速側位置位移。

憑藉閥柱40向低速側位置的位移，輸入埠37與輸出埠38被切斷，並且輸出埠38與排放埠39連通，從而缸S內的油從輸出埠38被排出至排放埠39，進而驅動帶輪50的滑動帶輪51向與固定帶輪52分離的方向移動，而將驅動帶輪50向低速側變速。

這樣，若電動機12在向高速側變速的狀態下發生故障，則驅動帶輪50向低速側被變速，因此車輛成為減速行駛狀態，從而從車輛施加於駕駛員的衝擊減小，進而與將驅動帶輪50向高速側變速的情況相比，在安全方面較優越。

如圖1所示的滑閥那樣，通過利用電動機12的驅動使滾珠絲槓21工作，而使閥柱40沿軸向移動，從而與利用螺線管使閥柱移動的滑閥相比，能夠增大閥柱40的移動量。而且，憑藉該閥柱40的移動量的增大化，能夠增大輸入埠37、輸出埠38以及排放埠39的各個埠、連接於各個埠的油路T1、T2的截面積，從而能夠提高V型帶式無級變速器(CVT)的變速時的響應性。

在圖1所示的滑閥中，雖然利用形成滾珠絲槓21的螺母24的旋轉使螺紋軸22沿軸向移動，但是如圖3A所示，也可以在電動機12的旋轉軸12a連接螺紋軸22，利用該螺紋軸22的旋轉，使螺母24沿軸向移動。

在圖3A、圖3B中，利用線性滾珠軸承60將螺母24止轉，並且作為支承為能夠沿軸向移動，並將閥柱40朝向低速側位置施力的彈性部件46，採用不具有彎折片46a、46b的壓縮螺旋彈簧。

這裡，將螺母24止轉的線性滾珠軸承60在被壓入螺母殼體28的內徑面的外圈61的內側組裝有保持器62，在該保持器62沿周向隔開間隔地設置有多個橢圓形引導槽63，將該引導槽63的一對平行的直線軌道部63a、63b的一方的直線軌道部63a形成為在保持器內徑面開口的長孔。另外，在引導槽63內組裝有多個滾珠64，使該滾珠64能夠沿著形成於外圈61的內徑面的滾動面65滾動，使上述直線軌道部63a內的滾珠64的一部分從保持器62的內徑面向內側突出，使該滾珠64能夠沿著形成於螺母24的外周的直線槽66滾動，從而將螺母24支承為能夠移動，並且將其止轉。

在圖1中，利用彈性部件46，將滾珠絲槓21的被直線驅動的螺紋軸22止轉，另一方面，在圖3A、圖3B中，雖然利用線性滾珠軸承60將滾珠絲槓21的被直線驅動的螺母24止轉，但是止轉單元並不局限於此。

圖4A、圖4B以及圖5A、圖5B表示滾珠絲槓21的被直線驅動的螺紋軸22或者螺母24的止轉單元的其他的例子。在圖4A、圖4B中，在閥柱40的前端面的偏心位置突出地設置導銷67，並將該導銷67以能夠滑動的方式插入形成於閥體31的端板33的銷孔68而將閥柱40止轉，從而將使閥柱40沿軸向移動的螺紋軸22或者螺母24止轉。

在圖5A、圖5B中，在閥柱40的前端面的中心突出地設置剖面非圓形的導銷69，並將該導銷69以能夠滑動的方式插入形成於閥體31的端板33的非圓形的銷孔70而將閥柱40止轉，從而將使閥柱40沿軸向移動的螺紋軸22或者螺母24止轉。

在圖3A、圖3B所示的滑閥中，雖然滾珠絲槓21中的滾珠26的循環方式採用了片斷式，但是如圖6所示，也可以是在螺母24的兩端連接一對端蓋71，在該端蓋71與螺母24分別形成循環路72，而使滾珠26循環的端蓋式。

圖7A、圖7B表示滑閥的其他的實施方式。在該實施方式中，利用行星齒輪式減速機構80對電動機12的旋轉軸12a的旋轉進行減速而使螺母24旋轉這一點與圖1所示的滑閥不同。因此，對於與圖1所示的滑閥相同的部件標註相同的附圖標記，並省略說明。

這裡，行星齒輪式減速機構80由安裝於電動機12的旋轉軸12a的太陽輪81、組裝於螺母殼體28與電機殼11的對置部之間的固定的齒圈82、與該齒圈82以及太陽輪81雙方嚙合的小齒輪83以及作為支承該小齒輪83的行星架的螺母支架27構成，利用上述太陽輪81的旋轉使小齒輪83一邊自轉一邊公轉而使螺母支架27以及支承於該螺母支架27的螺母24減速旋轉。

如上述那樣，通過利用行星齒輪式減速機構80對電動機12的旋轉軸12a的旋轉進行減速而使螺母24旋轉，從而作為電動機12，能夠採用容量較小的小型，進而能夠實現滑閥的軸向長度的小型化。

在圖8中，利用行星齒輪式減速機構80對電動機12的旋轉軸12a的旋轉進行減速，並將該旋轉傳遞至螺紋軸22這一點與圖3A、圖3B所示的滑閥不同。

另外，在圖9中，利用行星齒輪式減速機構80對電動機12的旋轉軸12a的旋轉進行減速，並將該旋轉傳遞至螺紋軸22這一點與圖6所示的滑閥不同。在圖8以及圖9所示的任一個滑閥中，都能夠實現軸向長度的小型化。

在圖8以及圖9中，84表示將小齒輪83支承為能夠旋轉的行星架。該行星架84被固定於螺紋軸22，而與螺紋軸22一體地旋轉。

圖10表示本發明所涉及的滑閥的又一其他的例子。在該例子中，將電動機12與滾珠絲槓21的螺紋軸22並列，經由正齒輪式減速機構85將該電動機12的旋轉軸12a的旋轉傳遞至滾珠絲槓21的螺母24。

另外，在單一的殼體86內收納電動機12以及滾珠絲槓21，在覆蓋該滾珠絲槓21的殼體部內，與螺紋軸22在同一軸上組裝引導筒87，將設置於螺紋軸22的導銷89以能夠滑動的方式插入形成於該引導筒87的內周的軸向的引導槽88，而將螺紋軸22止轉。此外，由於與圖1所示的滑閥相同，所以對於相同的部件標註相同的附圖標記，並省略說明。

如圖10所示，通過將電動機12相對於滾珠絲槓21並列配置，利用正齒輪式減速機構85對該電動機12的旋轉進行減速，並將該旋轉傳遞至滾珠絲槓21的螺母24，從而能夠將滑閥的軸向長度更加小型化。

圖11表示本發明所涉及的滑閥的又一其他的例子。在該例子中，在形成於閥體31的閥柱插入孔32內組裝將電動機12的旋轉軸12a的旋轉轉換為直線運動的滾珠絲槓21，將其螺紋軸22與旋轉軸12a連接，將經由滾珠26螺紋卡合於上述螺紋軸22的螺母24作為閥柱，在該螺母24與圖1所示的閥柱40相同地形成第一環槽脊41～第三環槽脊43，並且在相鄰的環槽脊之間形成第一通油路44以及第二通油路45。

另外，在作為閥柱的螺母24的外周設置導銷90，將該導銷90以能夠滑動的方式插入形成於閥柱插入孔32的內周的軸向槽91內而將螺母24止轉，並且形成能夠滑動的支承。

如圖11所示，通過將滾珠絲槓21的螺母24作為閥柱，從而能夠使滑閥沿軸向更加小型化。

符號說明

12…電動機；21…滾珠絲槓；22…螺紋軸；23…螺紋槽；24…螺母；25…螺紋槽；26…滾珠；31…閥體；32…閥柱插入孔；33…端板；37…輸入埠；38…輸出埠；39…排放埠；40…閥柱；46…彈性部件；46a…彎折片；47…軸向孔；67…導銷；68…銷孔；69…導銷；70…銷孔；80…行星齒輪式減速機構；85…正齒輪式減速機構。