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JP2003083428A - クラッチ又はブレーキの流体圧力制御弁装置 - Google Patents

クラッチ又はブレーキの流体圧力制御弁装置

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Publication number
JP2003083428A
JP2003083428A JP2001274307A JP2001274307A JP2003083428A JP 2003083428 A JP2003083428 A JP 2003083428A JP 2001274307 A JP2001274307 A JP 2001274307A JP 2001274307 A JP2001274307 A JP 2001274307A JP 2003083428 A JP2003083428 A JP 2003083428A
Authority
JP
Japan
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pressure
pilot
fluid
clutch
chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001274307A
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English (en)
Inventor
Masaki Shiobara
正樹 塩原
Takuma Nishimura
卓馬 西村
Kichiji Sato
吉治 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
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Priority to US10/235,677 priority patent/US6772869B2/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types
    • F16D25/14—Fluid pressure control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で、しかもゴミ噛みによる圧力制御弁の
作動不良発生を低減できるクラッチ又はブレーキの流体
圧力制御弁装置を提供する。 【解決手段】 クラッチ又はブレーキへの流体圧力を制
御する圧力制御弁(30)と、比例ソレノイド(40)への指令
電流(I)に応じたパイロット圧で圧力制御弁(30)に圧力
指令する電磁比例パイロットオペレート弁(50)と、圧力
制御弁(30)からクラッチ又はブレーキへ供給する流体の
流量を検出して、クラッチ又はブレーキのフィル完了を
検出する流量検出弁(10)とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチ又はブレ
ーキの流体圧力制御弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のクラッチ油圧制御装置としては、
例えば特開昭６３−２３５７３２号公報に開示されたも
のが知られており、図１２及び図１３は、ぞれぞれ同公
報に記載されたクラッチ油圧制御装置の油圧回路図、及
び同装置内の油圧制御バルブの構成を示す断面図であ
る。
【０００３】図１２及び図１３において、クラッチシリ
ンダ１を制御する制御バルブ２は、クラッチ圧を制御す
る圧力制御弁８０と、クラッチシリンダ１内の流量を検
出する流量検出弁７０と、クラッチシリンダ１のフィリ
ング及びクラッチ圧検出用のセンサ部３とを有してい
る。これらの圧力制御弁８０、流量検出弁７０及びセン
サ部３は、一体のハウジング７８内に収納されている。
コントローラ９０を有しており、圧力制御弁８０はコン
トローラ９０によって制御され、またセンサ部３の検出
信号Ｓはコントローラ９０に入力されている。
【０００４】圧力制御弁８０は、コントローラ９０から
の指令電流Ｉの大きさに応じた推力で駆動する比例ソレ
ノイド８２のプランジャ８３により、直接そのスプール
８１を作動させて開口量を制御し、クラッチ圧を制御し
ている。また、流量検出弁７０は、スプール７１に設け
たオリフィス７５を経由してクラッチシリンダ１へ油を
供給し、クラッチシリンダ１内に流体が満ちて流体流れ
が止まり圧力が立ったときに、オリフィス７５の両側の
受圧面積差により移動されてセンサ部３にタッチし、フ
ィル完了信号をコントローラ９０に出力している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭６３−２３５７３２号公報に開示されたクラッチ
油圧制御装置においては、次のような課題がある。比例
ソレノイド８２のプランジャ８３の推力によって圧力制
御弁８０のスプール８１を直接的に作動しているため、
比例ソレノイド８２の推力の大きさがクラッチ油圧制御
装置の性能及び機能に大きく影響している。即ち、小形
の比例ソレノイド８２を用いるとその推力も小さいの
で、ゴミ噛みが発生した場合に圧力制御弁８０の作動不
良が起こり易くなるおそれがある。一方、大きな推力を
得るために大形の比例ソレノイド８２を用いると、クラ
ッチ油圧制御装置の大型化及びコスト高を招くことにな
る。
【０００６】本発明は、上記の課題に着目してなされた
もので、小型で、しかもゴミ噛みによる圧力制御弁の作
動不良発生を低減できるクラッチ又はブレーキの流体圧
力制御弁装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１発明は、クラッチ又はブレー
キへ流体を調圧して供給するクラッチ又はブレーキの流
体圧力制御弁装置において、クラッチ又はブレーキへの
流体圧力を制御する圧力制御弁と、比例ソレノイドへの
指令電流に応じたパイロット圧で圧力制御弁の作動指令
をする電磁比例パイロットオペレート弁と、圧力制御弁
からクラッチ又はブレーキへ供給する流体の流量を検出
して、クラッチ又はブレーキのフィル完了を検出する流
量検出弁とを備えた構成としている。
【０００８】第１発明によると、圧力制御弁のスプール
をパイロット圧で作動させるので、比例ソレノイドが小
形でその推力が小さくても、大きな油圧力で圧力制御弁
のスプールを制御しているためスプールのゴミ噛みによ
る作動不良を低減することができ、しかも比例ソレノイ
ドを小形化できることにより小型で低コストの流体圧力
制御弁装置を構成できる。また、流量検出弁でクラッチ
又はブレーキへの流体の流量を検出し、この流量によっ
てフィル完了を検出するので、クラッチ又はブレーキま
での管路抵抗等による圧力制御弁の供給圧の変動の影響
を受けずに、正確にフィル完了を検出できる。これによ
り、流体圧力制御弁装置の信頼性を向上できる。
【０００９】第２発明は、第１発明において、前記圧力
制御弁は、スプールの一端側にフィードバック室を、他
端側にパイロット圧を受圧するパイロット室をそれぞれ
有し、クラッチ又はブレーキへ供給する流体を前記フィ
ードバック室に導入し、このフィードバック室の流体圧
力を前記パイロット室に発生させたパイロット圧の大き
さに平衡させて供給流体の圧力を高めて、クラッチ又は
ブレーキのシリンダ内圧力を制御するようにし、前記電
磁比例パイロットオペレート弁は、前記圧力制御弁のパ
イロット室に導入されたパイロット流体のドレン流出路
の全開放から遮断の間を移動してパイロット流体のドレ
ン流出流量を制御する弁要素とを有し、比例ソレノイド
のプランジャの推力でこの弁要素を前記遮断位置から開
放位置までの間で移動させてパイロット圧を制御するよ
うにした構成としている。
【００１０】第２発明によると、圧力制御弁の他端側に
設けたパイロット受圧室に接して直接にパイロット圧力
を制御する電磁比例パイロットオペレート弁を設けたの
で、これにより構成が簡単で、低コストのクラッチ又は
ブレーキの流体圧力制御弁装置が得られる。
【００１１】第３発明は、第１又は第２発明に基づくク
ラッチ又はブレーキの流体圧力制御弁装置であって、流
体圧源に連通する第１ポンプ油通路４と、クラッチ又は
ブレーキのシリンダ室に連通する第２ポンプ油通路３
８，１２及びシリンダ室流入通路５と、前記シリンダ室
の流体をドレンさせるシリンダ室流体ドレン通路７とを
形成したハウジング２０を備え、前記圧力制御弁３０
は、前記ハウジング２０内に移動可能に収容されて、バ
ネ３３により前記第１ポンプ油通路４、第２ポンプ油通
路３８，１２間の連通を遮断にし、かつ第２ポンプ油通
路３８，１２、シリンダ室流体ドレン通路７間を連通に
する位置に付勢され、一端側に形成した第２ポンプ油通
路３８，１２に連通するクラッチ圧フィードバック室３
２の圧力と、他端側に形成したパイロット圧受圧室３４
の圧力とにより、第２ポンプ油通路３８，１２、シリン
ダ室流体ドレン通路７間を遮断にして前記第１ポンプ油
通路４、第２ポンプ油通路３８，１２間を連通にする位
置と、前記第１ポンプ油通路４、第２ポンプ油通路３
８，１２間の連通を遮断にして第２ポンプ油通路３８，
１２、シリンダ室流体ドレン通路７間を連通にする位置
との間を移動して動き、前記流量検出弁１０は、前記ハ
ウジング２０内に位置されて、前記第２ポンプ油通路３
８，１２からシリンダ室流入通路５への流体流れを絞り
通路１４を経由して流れ込ませ、シリンダ室流入通路５
内の流体充満により流体の絞り通路１４経由の流れが止
まったときに絞り通路１４前後の差圧によって移動して
検出センサ部３にタッチし、シリンダ室内流体充満を検
出し、前記ハウジング２０内に、前記第１ポンプ油通路
４に絞り流路３７ａを経由して分岐し前記圧力制御弁３
０のパイロット圧受圧室３４にパイロット流体を流入さ
せるパイロット流体流入路３５と、前記パイロット圧受
圧室３４からパイロット流体をドレンするパイロット流
体流出路６とを形成して設けると共に、前記パイロット
流体流入路３５と前記パイロット流体流出路６との間を
制御可能に連結するために、連通遮断位置と、任意の絞
り計量連通位置と、全開連通位置との間を動くことがで
きる弁要素５４を設け、前記ハウジング２０の外壁に位
置されて、ハウジング２０内部の前記弁要素５４の挙動
位置を制御し、前記パイロット圧受圧室３４内のパイロ
ット流体の圧力レベルを制御すると共に、前記パイロッ
ト圧受圧室３４に対向する前記クラッチ圧フィードバッ
ク室３２内の圧力を対等にして、前記圧力制御弁３０の
移動位置を制御する比例ソレノイド４０を含む電磁比例
パイロットオペレート弁４２を備えたことを特徴として
いる。
【００１２】第３発明によると、第１ポンプ油通路に絞
りを経由して圧力制御弁のパイロット圧受圧室に流入さ
せるパイロット流体の流入路を設けたから、第１ポンプ
油通路が絞りによって常時一定の流量を保たれ圧力制御
弁を経由して第２ポンプ油通路に流入させるポンプ流体
流量を一定に保持できる。さらに、前記圧力制御弁が電
磁比例パイロットオペレート弁の操作制御により第１ポ
ンプ油通路と第２ポンプ油通路との連通開口を圧力制御
された状態で行うから、第１ポンプ油通路内の流体流量
が保たれて、パイロット流体流入路への流入流量変動が
なく、安定して圧力制御弁の動作制御ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して実施形態を
詳細に説明する。尚、以下では、クラッチの例を挙げて
説明する。また、説明の中での上下左右は、図での上下
左右をそれぞれ表すものとする。
【００１４】図１〜図５に基づき、第１実施形態を説明
する。図１は第１実施形態の流体圧力制御弁装置の油圧
回路図であり、図２は同装置内のバルブの構造を示す断
面図である。図１及び図２において、クラッチシリンダ
１の油圧を制御する制御バルブ２（流体圧力制御弁装
置）は、一体化されたハウジング２０内に、流量検出弁
１０と、圧力制御弁３０と、電磁比例パイロットオペレ
ート弁５０と、比例ソレノイド４０と、センサ部３とを
備えている。また、ハウジング２０には入力ポート（第
１ポンプ油通路）４、出力ポート（シリンダ室流入通
路）５、ドレンポート（パイロット流体流出路）６、ド
レンポート（シリンダ室流体ドレン通路）７が形成され
ており、入力ポート４には図示しない油圧ポンプが、出
力ポート５にはクラッチシリンダ１が、そしてドレンポ
ート６，７にはタンクがそれぞれ接続されている。
【００１５】ハウジング２０の下部左側には圧力制御弁
３０が設けられ、圧力制御弁３０の右方には電磁比例パ
イロットオペレート弁５０が設けられている。圧力制御
弁３０は、ハウジング２０内に左右方向に移動自在に嵌
挿されたスプール３１を有している。スプール３１の略
中央部周囲のハウジング２０内には、バルブ室３９が画
成されている。スプール３１の左端部には圧力フィード
バック室３２が形成されており、スプール３１内に形成
された流路３１ａを介してバルブ室３９と圧力フィード
バック室３２とが連通している。この圧力フィードバッ
ク室３２とハウジング２０内面との間にはばね３３が内
装され、このばね３３によりスプール３１は右方向に付
勢されている。また、スプール３１の右端部にはパイロ
ット室（パイロット圧受圧室）３４が形成されており、
スプール３１の右端面にはパイロット圧受圧面３４ａが
形成されている。
【００１６】スプール３１がばね３３の付勢力によって
右端（後述の電磁比例パイロットオペレート弁５０の弁
シート体５１に当接する位置）に移動しているときに
は、スプール３１は入力ポート４とバルブ室３９とを遮
断し、バルブ室３９とドレンポート７とを連通し、また
スプール３１がばね３３の付勢力に抗して左方向に移動
しているときには、スプール３１は入力ポート４とバル
ブ室３９との間を開放し、バルブ室３９とドレンポート
７との間を遮断するようになっている。
【００１７】ハウジング２０内には左右方向の流路３５
ａ，３５及び上下方向の流路３６が形成されており、こ
れらの流路３５ａ，３５，３６を介して入力ポート４と
スプール３１のパイロット圧受圧面３４ａとは連通して
いる。前記左右方向の流路３５と入力ポート４との間に
設けられている流路３５ａ内には、ねじ栓３７が挿入さ
れている。ねじ栓３７の右側にねじ部が形成され、この
ねじ部が流路３５の内周面にねじ込まれており、ねじ栓
３７の左側外周面と流路３５ａの内周面との間に環状の
隙間ｈを有している。また、ねじ栓３７の内部には、こ
の隙間ｈの空間部と流路３５とを連通する絞り流路３７
ａが形成されている。前記隙間ｈの空間部は所謂クリア
ランスフィルタを形成しており、この絞り流路３７ａの
詰まり防止用のフィルタ機能を有している。
【００１８】ねじ栓３７は、流路３５ａの延長線上のハ
ウジング２０に設けてあるねじ孔３５ｂから取り付け、
又は取り外しができるようになっており、このため上記
フィルタ部のねじ栓３７の交換や清掃等を容易に行うこ
とができる。尚、ねじ孔３５ｂは、メンテナンス等の時
以外はプラグ３５ｃにより閉塞されている。
【００１９】電磁比例パイロットオペレート弁５０は、
スプール３１の右方のハウジング２０内に挿入され、か
つ比例ソレノイド４０の連結部材４１にねじ結合にて取
り付けられた弁シート体５１と、弁要素５４とを有して
いる。弁シート体５１の左端部にはパイロット室５２が
形成されており、弁シート体５１の左端面とスプール３
１の右端面とは当接自在で、上記パイロット室５２とス
プール３１の前記パイロット室３４とは連通している。
弁シート体５１の右端部の軸中心には、前記弁要素５４
を軸方向に移動可能に収納する弁収納室５３が形成され
ている。また、弁シート体５１内には、前記パイロット
室５２と前記弁収納室５３とを連通させる軸方向のドレ
ン流路５１ｂ、及びこのドレン流路５１ｂと弁シート体
５１の外周面とを連通させる径方向のドレン流路５１ａ
がそれぞれ形成され、これらのドレン流路５１ｂとドレ
ン流路５１ａとが連通する個所で、かつ前記弁収納室５
３の奥には弁要素シート面５１ｃが形成されている。ド
レン流路５１ａの外側端部は、ドレンポート６に連通し
ている。
【００２０】上述した入力ポート４、流路３５ａ、隙間
ｈの空間部、絞り流路３７ａ、流路３５、３６、パイロ
ット室３４、パイロット室５２，ドレン流路５１ｂ、ド
レン流路５１ａ、弁要素５４、弁要素シート面５１ｃ及
びドレンポート６等により、パイロット回路を構成して
いる。
【００２１】比例ソレノイド４０は、電磁比例パイロッ
トオペレート弁５０の右方のハウジング２０外面に取り
付けられている。比例ソレノイド４０は、コントローラ
９からの指令電流を受けるソレノイド部を含む本体部４
３と、該本体部４３の中央部から左方に突出して設けた
連結部材４１と、軸心部に軸方向（左右方向）に進退自
在に設けられたプランジャ４２とを有している。連結部
材４１の左部にはフランジ４１ｃを有する筒状連結部が
形成されており、該筒状連結部の左端部外周面にはねじ
部が形成され、このねじ部をハウジング２０にねじ込ん
で取り付けている。また、前記筒状連結部の内周面には
ねじ部４１ａが設けられており、この内周面ねじ部４１
ａに前記弁シート体５１が取り付けられている。プラン
ジャ４２の先端部は弁シート体５１の弁収納室５３内に
軸方向移動自在に挿入されており、弁要素５４に当接し
ている。筒状連結部の前記外周面ねじ部とフランジ４１
ｃとの間は、Ｏリング４４でシールされている。
【００２２】ハウジング２０の上部に流量検出弁１０が
収納され、流量検出弁１０の右方にセンサ部３が設けら
れている。流量検出弁１０は、ハウジング２０内に左右
方向に移動自在に挿入されたスプール１１を有してい
る。スプール１１はハウジング２０内に油室（第２ポン
プ油通路）１２及び油室１３を画成しており、油室１２
及び油室１３の間のスプール１１にはオリフィス１４が
形成されている。スプール１１の左端部には、左方の油
室１３内に突出した突出部１１ａを設けている。油室１
３は流路１７を介して出力ポート５に連通しており、油
室（第２ポンプ油通路）１２は流路３８を介して前記バ
ルブ室３９に連通している。また、図２に示すように、
油室１２，１３に面したスプール１１の図示左右方向の
受圧面積をそれぞれＡ１，Ａ２，Ａ３とすると、右方向
の受圧面積（Ａ１＋Ａ３）と左方向の受圧面積Ａ２との
間に「Ａ１＋Ａ３＞Ａ２」の関係を持つため、油室１２
と油室１３の油圧が等しくなるとスプール１１は右方に
移動する。
【００２３】スプール１１の右端の軸心部には凹状のば
ね室１１ｂが形成されており、ばね室１１ｂ内にばね２
８が挿入されている。また、スプール１１の右端外周部
にはキャップ部材２２が嵌め込まれており、このキャッ
プ部材２２とばね２８との間にセンサ部３の検出ピン２
１の略中央突起部が挟まれて取り付けられ、検出ピン２
１がばね２８の付勢力によりキャップ部材２２に押圧さ
れている。そして、検出ピン２１の右側先端部はキャッ
プ部材２２を貫通して右方に突出している。さらに、キ
ャップ部材２２よりも右方の、ハウジング２０外面には
固定部材２４がボルトにより取り付けられており、固定
部材２４と前記キャップ部材２２との間に挿入したばね
２３の付勢力によりキャップ部材２２を左方に押し付け
ている。検出ピン２１に対向する位置には出力ピン２５
が固定部材２４により取り付けられ、固定部材２４の外
面に出力ピン２５との隙間を塞ぐように密閉部材２７が
設けられている。出力ピン２５の右部にはリード線２６
を介して、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との直列接続の中間ａ点
が接続され、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との直列接続両端部に
は所定電圧の直流電圧Ｖ（例えば、ＤＣ２４Ｖ）が印加
されている。また、ハウジング２０はアースされてい
る。前記ａ点は、コントローラ９に接続されている。
尚、固定部材２４とハウジング２０との間には、Ｏリン
グ２４ａが装着されている。
【００２４】次に、本実施形態の流体圧力制御弁装置の
作動を、図２〜図４により、図５に示すタイムチャート
を参照して説明する。図５において横軸は時間ｔを表
し、（ａ）は比例ソレノイド４０の指令電流Ｉを表し、
（ｂ）はパイロット室３４のパイロット圧Ｐｐを表し、
（ｃ）は油室１２（バルブ室３９）の圧力Ｐ１を表し、
（ｄ）は油室１３の圧力（クラッチ圧）Ｐ２を表し、
（ｅ）はセンサ部３の検出出力Ｓ（ａ点電位）をそれぞ
れ表している。
【００２５】（１）クラッチドレン時 コントローラ９から比例ソレノイド４０への指令電流Ｉ
が零のときは、プランジャ４２が右方に移動して引き込
まれた状態となるので、弁要素５４がパイロット室３
４，５２内のパイロット流体に押されて弁要素シート面
５１ｃから離れ、これによりドレン流路５１ｂとドレン
流路５１ａが連通する。このため、図示しないポンプか
らの油は、順次入力ポート４→流路３５ａの隙間ｈの空
間部→ねじ栓３７の絞り流路３７ａ→流路３５，３６→
パイロット室３４，５２→ドレン流路５１ｂ→ドレン流
路５１ａ→ドレンポート６と流れてタンクへドレンす
る。これにより、図５（ｂ）に示すようにパイロット室
３４内のパイロット圧Ｐｐが立たないので、図２に示す
ように、圧力制御弁３０のスプール３１はばね３３の付
勢力によって右方に移動し、電磁比例パイロットオペレ
ート弁５０の弁シート体５１に当接して位置決めされ
る。このため、入力ポート４とバルブ室３９との間は閉
じられると共に、バルブ室３９とドレンポート７との間
は開放され、バルブ室３９の圧は立たない。このとき、
流路１７及び出力ポート５を介してクラッチシリンダ１
に連通している油室１３は、スプール１１のオリフィス
１４を介して油室１２及びバルブ室３９に連通している
ので、クラッチシリンダ１内の油圧は発生しない。ま
た、キャップ部材２２及び検出ピン２１はばね２３の付
勢力により左方に押され、検出ピン２１と出力ピン２５
の間は非接触状態となり、ａ点電位は図５（ｅ）に示す
ように、直流電圧Ｖを抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した所定電
圧Ｖ１となる。
【００２６】（２）クラッチフィル時 クラッチを係合する場合には、まず図５（ａ）に示すよ
うに、コントローラ９は時点ｔ１で所定の大流量値に応
じた指令電流Ｉ１を比例ソレノイド４０に出力する。こ
の指令電流Ｉ１は、時点ｔ２までの間（例えば、０．１
秒程度）継続される。これにより、比例ソレノイド４０
のプランジャ４２は上記指令電流Ｉ１の大きさに応じた
力で左方に突き出され、先端部で弁要素５４を弁要素シ
ート面５１ｃに押しつける。このため、弁要素シート面
５１ｃが塞がれ、ドレン流路５１ｂ，５１ａ間が絞られ
てパイロット室３４とドレンポート６の間が絞られるの
で、パイロット室３４に図５（ｂ）に示すような上記指
令電流Ｉ１の大きさに応じたパイロット圧Ｐｐが立ち、
スプール３１はこのパイロット圧Ｐｐとばね３３の付勢
力とバランスする位置まで左方に移動する。この結果、
圧力制御弁３０は図３に示すような開状態となる。
【００２７】この開状態では、バルブ室３９とドレンポ
ート７の間は閉じられ、バルブ室３９と入力ポート４の
間が開放されるので、油ポンプからの吐出油は入力ポー
ト４、バルブ室３９を経由して油室１２に流入し、オリ
フィス１４を経由して油室１３に流入し、さらに流路１
７及び出力ポート５を経由してクラッチシリンダ１に流
れ込む。これにより、指令電流Ｉ１の大きさに応じた大
流量の圧油が、クラッチシリンダ１を略充満状態の近傍
に達するまで、短時間の間（時点ｔ１から時点ｔ２の
間）に流れ込む。
【００２８】このとき、圧油がオリフィス１４を経由し
て流入することにより、油室１２と油室１３の間の差圧
ΔＰが生じ、この差圧ΔＰと前述のスプール１１の各面
積Ａ１，Ａ２，Ａ３の関係とにより、スプール１１に左
方の力が作用して、図３に示すように、スプール１１の
突出部１１ａが油室１３内のハウジング２０面に当接す
る。このため、検出ピン２１と出力ピン２５は非接触状
態となり、ａ点電位は図５（ｅ）に示すように、所定電
圧Ｖ１を維持している。
【００２９】次いで、図５（ａ）に示すように、時点ｔ
２で、コントローラ９は指令電流Ｉを下げて所定の小流
量に対応した指令電流Ｉ２を出力する。このため、弁要
素５４は比例ソレノイド４０のプランジャ４２の先端部
によって上記指令電流Ｉ２の大きさに応じた小さい力で
押しつけられるので、パイロット室３４のパイロット流
体に押されて弁要素シート面５１ｃとの隙間が大きくな
り、これによりパイロット室３４，５２のパイロット圧
は上記指令電流Ｉ２の大きさに応じた力とバランスする
まで低下する。そして、パイロット室３４には図５
（ｂ）に示すような指令電流Ｉ２の大きさに応じた小さ
いパイロット圧Ｐｐ２が立ち、スプール３１はこのパイ
ロット圧Ｐｐ２とばね３３の付勢力とバランスする位置
まで右方に移動する。この結果、バルブ室３９と入力ポ
ート４の間の開口量が減少するので、バルブ室３９には
上記指令電流Ｉ２の大きさに応じた小さい圧が立ち、小
流量で圧油を順次油室１２、オリフィス１４、油室１３
及び流路１７を介してクラッチシリンダ１に流入させ
る。このとき、クラッチシリンダ１内が充満するまで、
油室１２と油室１３の間には差圧ΔＰが生じているの
で、この差圧ΔＰによりスプール１１及び検出ピン２１
に左方の力が作用したままとなり、検出ピン２１と出力
ピン２５の間は非接触状態で、ａ点電位は図５（ｅ）に
示すように所定電圧Ｖ１を維持している。
【００３０】（３）クラッチフィル完了時 上記のように小流量で、かつ低クラッチ圧で圧油を流入
させている場合、クラッチシリンダ１内に圧油が充満す
ると、油室１２と油室１３の間の差圧ΔＰが無くなるの
で、スプール１１の各受圧面積Ａ１，Ａ２，Ａ３の前記
関係により図４に示すようにスプール１１が右方に移動
する。このとき、スプール１１は油室１２内の圧力Ｐ１
でばね２３の付勢力に抗してキャップ部材２２を右方へ
押し、検出ピン２１を出力ピン２５に接触させる。これ
により、ａ点電位は図５（ｅ）に示すように０Ｖ（アー
ス電位）に低下するので、コントローラ９はこのａ点電
位の立ち下がりを検出して、フィル完了と判断する。
【００３１】（４）クラッチ調圧時 図５（ａ）に示すように、コントローラ９は時点ｔ３で
フィル完了と判断すると、指令電流Ｉを初期クラッチ圧
Ｐ０に相当する初期指令電流Ｉ０に設定して出力し、こ
の後初期指令電流Ｉ０から所定の設定クラッチ圧Ｐｓに
相当する設定指令電流Ｉｓまで所定時間内に漸増させて
ゆく指令電流Ｉを比例ソレノイド４０に出力し、油圧モ
ジュレーションをかける。
【００３２】これにより、比例ソレノイド４０のプラン
ジャ４２による弁要素５４の押し付け力は上記指令電流
Ｉの大きさに応じて漸増し、これに伴って図４に示すよ
うに弁要素シート面５１ｃと弁要素５４との隙間は徐々
に減少するので、図５（ｂ）に示すようにパイロット室
３４，５２のパイロット圧Ｐｐが上記指令電流Ｉの大き
さに応じて漸増する。このため、図５（ｃ），（ｄ）に
示すように、バルブ室３９（油室１２）の圧力Ｐ１及び
クラッチ圧力Ｐ２は同様に指令電流Ｉの大きさに応じて
漸増し、所定時間後の時点ｔ４で設定クラッチ圧Ｐｓに
達する。そして、次回に時点ｔ５で該クラッチをオフす
るまで、この設定クラッチ圧Ｐｓを保持するように指令
電流Ｉｓの出力を継続する。このとき、図４に示すよう
に、油室１２の圧力Ｐ１によってスプール１１がばね２
３に抗して右方に移動しているので、検出ピン２１と出
力ピン２５の間は接触状態を維持し、センサ部３はフィ
ル完了信号の出力を継続する。
【００３３】以上の本実施形態による作用、効果を説明
する。 （１）比例ソレノイド４０でパイロット室３４，５２の
パイロット圧を制御し、このパイロット圧により圧力制
御弁３０のスプール３１を制御するので、パイロット圧
の大きな推力で圧力制御弁３０を作動でき、ゴミ噛みに
よる作動不良の発生を低減することができる。そして、
パイロット圧による大きな推力を得るために、小形の比
例ソレノイド４０を用いることができるので、本流体圧
力制御弁装置の小型化及び低コスト化を図ることができ
る。 （２）圧油からパイロット圧を生成するパイロット圧生
成回路（絞り流路３７ａ、流路３５，３６）や、比例ソ
レノイド４０への指令電流Ｉの大きさに応じたパイロッ
ト圧を発生させる電磁比例パイロットオペレート弁５０
を、圧力制御弁３０と同一のハウジング２０内に構成し
ているので、本流体圧力制御弁装置をコンパクトに、低
コストで構成できる。
【００３４】（３）流量検出弁１０を用いてフィル完了
を検出しているので、クラッチシリンダ１への配管等の
管路抵抗が大きくて油室１３のフィル時の圧力が高くな
ったり、油室１３の圧力変動があっても、フィル完了を
誤検出することなく正確に検出できる。
【００３５】次に、図６〜図１１に基づき、第２実施形
態を説明する。図６は第２実施形態の流体圧力制御弁装
置の油圧回路図であり、図７は第２実施形態の同装置内
のバルブの構造を示す断面図である。尚、ここでは、第
１実施形態と異なる構成を説明し、重複する部分は説明
を省く。図６及び図７において、制御バルブ２（流体圧
力制御弁装置）は、一体化されたハウジング２０内に、
流量検出弁１０Ａと、圧力制御弁３０Ａと、電磁比例パ
イロットオペレート弁５０と、比例ソレノイド４０と、
センサ部３とを備えている。
【００３６】ハウジング２０の下部左側には圧力制御弁
３０Ａが設けられ、圧力制御弁３０Ａの右側には電磁比
例パイロットオペレート弁５０が設けられている。圧力
制御弁３０Ａは、バルブ室３９と流量検出弁１０Ａの油
室１２とを接続する流路３８を備えると共に、流量検出
弁１０Ａに設けた油室１８と入力ポート４とを接続する
流路１９を備える。
【００３７】ハウジング２０の上部左側に設けた流量検
出弁１０Ａには、スプール１１Ａによって３つの油室１
８，１２，１３が画成されている。前述のように、油室
１８は流路１９により入力ポート４と接続している。ま
た、油室１３内には、スプール１１Ａとハウジング２０
の間に、スプール１１Ａを右方向に付勢するばね１５を
設けている。
【００３８】本実施形態の構成による作動を、図６〜図
１０により、図１１に示すタイムチャートを参照して説
明する。尚、図１１（ａ）〜（ｅ）の各軸は、図５と同
様の意味を表す。ここでは、第１実施形態と同様の説明
は簡単に行い、異なる作動を詳細に説明する。 （１）クラッチドレン時 比例ソレノイド４０に零の指令電流Ｉを出力すると、圧
力制御弁３０Ａのパイロット室３４，５２のパイロット
圧Ｐｐが立たないので、図７に示すように、スプール３
１はばね３３の付勢力により右方に移動して電磁比例パ
イロットオペレート弁５０の弁シート体５１に当接して
位置決めされる。このため、バルブ室３９とドレンポー
ト７との間は開放され、バルブ室３９及び油室１２の圧
は立たない。また、入力ポート４から流路１９を経由し
て流量検出弁１０Ａの油室１８に圧油が流入している
が、この油室１８内の圧油がスプール１１Ａに作用する
左方向の力と、ばね１５による右方向の付勢力とがバラ
ンスしているので、スプール１１Ａは図７に示す中立位
置に戻る。この結果、クラッチシリンダ１内の圧油は順
次出力ポート５、流路１７、油室１３、スプール１１Ａ
のオリフィス１４、油室１２及びバルブ室３９を介して
ドレンポート７からドレンする。また、検出ピン２１は
ばね２３の付勢力により左方に押され、検出ピン２１と
出力ピン２５の間は非接触状態となり、ａ点電位は図１
１（ｅ）に示すように、直流電圧Ｖを抵抗Ｒ１，Ｒ２で
分圧した所定電圧Ｖ１となる。
【００３９】（２）クラッチフィル時 コントローラ９が時点ｔ１で大流量の指令電流Ｉ１を比
例ソレノイド４０に出力すると、図８に示すようにプラ
ンジャ４２は上記指令電流Ｉ１の大きさに応じた推力で
左方に突き出され、弁要素５４を弁要素シート面５１ｃ
へ押しつける。このため、パイロット室３４，５２とド
レンポート６の間が絞られるので、パイロット室３４，
５２に図１１（ｂ）に示すような上記指令電流Ｉ１の大
きさに応じたパイロット圧Ｐｐが立ち、スプール３１は
このパイロット圧Ｐｐとばね３３の付勢力とバランスす
る位置まで左方に移動する。これにより、図８に示すよ
うに入力ポート４とバルブ室３９との間が所定量だけ開
口するので、油ポンプからの圧油は順次入力ポート４、
バルブ室３９及び流路３８を経由して油室１２に流入
し、スプール１１Ａのオリフィス１４を経由して油室１
３に流入し、流路１７及び出力ポート５を経由してクラ
ッチシリンダ１に流れ込む。
【００４０】このとき、オリフィス１４の両側の油室１
２，１３間に生じた差圧ΔＰと、スプール１１Ａの前記
受圧面積Ａ１，Ａ２，Ａ３の関係とによって、スプール
１１Ａが左行し、油室１８，１２間が開口するので、入
力ポート４から流路１９を経由して油室１８内に達した
圧油は油室１２へ流入し、このため大流量の圧油がクラ
ッチシリンダ１内に流れ込む。したがって、指令電流Ｉ
１の大きさに応じた大流量の圧油が、クラッチシリンダ
１を略充満状態の近傍に達するまで、短時間の間（時点
ｔ１から時点ｔ２の間）に流れ込む。
【００４１】次いで、図１１（ａ）に示すように、時点
ｔ２で、コントローラ９は所定の小流量に対応した指令
電流Ｉ３を出力する。このため、弁要素５４は比例ソレ
ノイド４０のプランジャ４２によって上記指令電流Ｉ３
に応じた小さい力で押しつけられ、弁要素シート面５１
ｃとの隙間が大きくなり、パイロット室３４，５２のパ
イロット圧は低下する。これにより、パイロット室３４
には図１１（ｂ）に示すような指令電流Ｉ３の大きさに
応じた小さいパイロット圧Ｐｐ３が立ち、スプール３１
はこのパイロット圧Ｐｐ３とばね３３の付勢力とバラン
スする位置まで右方に移動する。この結果、図９に示す
ように、バルブ室３９と入力ポート４の間は閉じられ、
バルブ室３９とドレンポート７の間が小さい開口量で開
放されると共に、流量検出弁１０Ａの油室１８と油室１
２は開放されたままなので、圧油は入力ポート４から油
室１８、油室１２、スプール１１Ａのオリフィス１４、
油室１３及び出力ポート５を経由してクラッチシリンダ
１に流れ込むと共に、圧油の一部が油室１２からバルブ
室３９及びドレンポート７を経由してドレンする。この
ため、クラッチ圧Ｐ２は上記指令電流Ｉ３に応じた小さ
い圧に低下する。また、指令電流Ｉ１に対応する流量よ
りも小流量で圧油がクラッチシリンダ１に流入する。
【００４２】このとき、油室１２と油室１３の間の差圧
ΔＰにより、検出ピン２１と出力ピン２５の間の非接触
状態は維持され、ａ点電位は図１１（ｅ）に示すよう
に、所定電圧Ｖ１を維持する。
【００４３】（３）クラッチフィル完了時 クラッチシリンダ１内に圧油が充満すると、油室１２と
油室１３の間の差圧ΔＰが無くなるので、スプール１１
Ａの各受圧面積Ａ１，Ａ２，Ａ３の前記関係によりスプ
ール１１Ａに右方向の油圧力が作用する。このとき、ス
プール１１Ａは油室１２内の圧力Ｐ１でばね２３の付勢
力に抗してキャップ部材２２を右方へ押し、検出ピン２
１を出力ピン２５に接触させる。これにより、ａ点電位
は図１１（ｅ）に示すように０Ｖに低下するので、コン
トローラ９はこのａ点電位の立ち下がりを検出してフィ
ル完了と判断する。
【００４４】（４）クラッチ調圧時 図１１（ａ）に示すように、コントローラ９は時点ｔ３
でフィル完了と判断すると、指令電流Ｉを初期クラッチ
圧Ｐ０に相当する初期指令電流Ｉ０に設定して出力し、
この後初期指令電流Ｉ０から所定の設定クラッチ圧Ｐｓ
に相当する設定指令電流Ｉｓまで所定時間内に漸増させ
てゆく指令電流Ｉを比例ソレノイド４０に出力し、油圧
モジュレーションをかける。
【００４５】これにより、比例ソレノイド４０のプラン
ジャ４２による弁要素５４の押し付け力は上記指令電流
Ｉの大きさに応じて漸増し、これに伴って図１０に示す
ように弁要素シート面５１ｃと弁要素５４との隙間は徐
々に減少するので、図１１（ｂ）に示すようにパイロッ
ト室３４，５２のパイロット圧Ｐｐが上記指令電流Ｉの
大きさに応じて漸増する。このため、図１１（ｃ），
（ｄ）に示すように、バルブ室３９の圧力Ｐ１及びクラ
ッチ圧力Ｐ２は同様に指令電流Ｉの大きさに応じて漸増
し、所定時間後の時点ｔ４で設定クラッチ圧Ｐｓに達す
る。そして、次に時点ｔ５で該クラッチをオフするま
で、この設定クラッチ圧Ｐｓを保持するように指令電流
Ｉｓの出力を継続する。このとき、図１０に示すよう
に、油室１２の圧力Ｐ１によってスプール１１Ａがばね
２３に抗して右方に移動するので、検出ピン２１と出力
ピン２５の間は接触状態を維持し、センサ部３はフィル
完了信号の出力を継続する。
【００４６】本実施形態によると、次のような作用及び
効果が得られる。 （１）本実施形態でも同様に、比例ソレノイド４０でパ
イロット室３４，５２のパイロット圧を制御し、このパ
イロット圧により圧力制御弁３０Ａのスプール３１を作
動させるので、パイロット圧の大きな推力で圧力制御弁
３０Ａを作動でき、ゴミ噛みによる作動不良の発生を低
減することができる。また、前記同様に小形の比例ソレ
ノイド４０を用いることができるので、本流体圧力制御
弁装置の小型化及び低コスト化を実現できる。 （２）流量検出弁１０Ａを用いてフィル完了を検出して
いるので、前記同様にフィル完了を正確に検出できる。 （３）大流量の流体を供給するときには、圧力制御弁３
０Ａ及び流量検出弁１０Ａが２経路を通じて、即ちバル
ブ室３９→油室１２と、入力ポート４→油室１８→油室
１２との２経路で供給するので、流体の充満時間を短縮
できる。 （４）パイロット圧生成回路及びパイロット圧制御回路
を圧力制御弁と同一ハウジング内に構成したので、同様
に本流体圧力制御弁装置をコンパクトに低コストで構成
できる。
【００４７】以上説明したように、本発明によると次の
効果を奏する。圧力制御弁をパイロット圧作動式とした
ので、比例ソレノイドで直接作動させるよりも大きな推
力で確実に作動でき、圧力制御弁のゴミ噛みによる作動
不良の発生を低減でき、信頼性を向上できる。また、パ
イロット圧の発生回路及び制御回路を流体圧力制御弁装
置の同一ハウジング内にコンパクトに組み込むことがで
き、しかも小形の比例ソレノイドを使用してもパイロッ
ト圧の大きな推力が得られるので、本流体圧力制御弁装
置を小形でコンパクトに構成でき、コストを低減でき
る。さらに、流量検出弁を用いてフィル完了を検出して
いるので、クラッチシリンダへの管路抵抗による影響を
受けずに正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の流体圧力制御弁装置の油圧回路
図である。
【図２】第１実施形態のバルブの構造を示す断面図であ
る。
【図３】第１実施形態の作動の説明図である。
【図４】第１実施形態の作動の説明図である。
【図５】第１実施形態のタイムチャートである。
【図６】第２実施形態の流体圧力制御弁装置の油圧回路
図である。
【図７】第２実施形態のバルブの構造を示す断面図であ
る。
【図８】第２実施形態の作動の説明図である。
【図９】第２実施形態の作動の説明図である。
【図１０】第２実施形態の作動の説明図である。
【図１１】第２実施形態のタイムチャートである。
【図１２】従来技術のクラッチ油圧制御装置の油圧回路
図である。
【図１３】従来技術の制御バルブの構成を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
１…クラッチシリンダ、２…制御バルブ、３…センサ
部、４…入力ポート、５…出力ポート、６，７…ドレン
ポート、９…コントローラ、１０，１０Ａ…流量検出
弁、１１，１１Ａ…スプール、１２，１３…油室、１４
…オリフィス、１５…ばね、１８…油室、１９…流路、
２０…ハウジング、２１…検出ピン、２２…キャップ部
材、２３…ばね、２４…固定部材、２５…出力ピン、２
８…ばね、３０，３０Ａ…圧力制御弁、３１…スプー
ル、３２…フィードバック室、３３…ばね、３４…パイ
ロット室、３４ａ…パイロット圧受圧面、３５，３５ａ
…流路、３６…流路、３７…ねじ栓、３７ａ…絞り流
路、３９…バルブ室、４０…比例ソレノイド、４２…プ
ランジャ、４４…Ｏリング、５０…電磁比例パイロット
オペレート弁、５１…弁シート体、５１ａ，５１ｂ…ド
レン流路、５１ｃ…弁要素シート面、５２…パイロット
室、５３…弁収納室、５４…弁要素、７０…流量検出
弁、８０…圧力制御弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J552 MA02 MA04 NA01 PA67 PB06 QA13B QA13C QB03 RA02 SA03 SA04 SA59 TA10 VA02W 5H316 AA09 AA18 BB09 DD06 EE02 EE10 EE17 FF22 GG06 HH04 JJ03 JJ07 JJ08 JJ13

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クラッチ又はブレーキへ流体を調圧して
    供給するクラッチ又はブレーキの流体圧力制御弁装置に
    おいて、 クラッチ又はブレーキへの流体圧力を制御する圧力制御
    弁(30)と、 比例ソレノイド(40)への指令電流(I)に応じたパイロッ
    ト圧で圧力制御弁(30)の作動指令をする電磁比例パイロ
    ットオペレート弁(50)と、 圧力制御弁(30)からクラッチ又はブレーキへ供給する流
    体の流量を検出して、クラッチ又はブレーキのフィル完
    了を検出する流量検出弁(10)とを備えたことを特徴とす
    るクラッチ又はブレーキの流体圧力制御弁装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のクラッチ又はブレーキの
    流体圧力制御弁装置において、 前記圧力制御弁(30)は、スプール(31)の一端側にフィー
    ドバック室(32)を、他端側にパイロット圧を受圧するパ
    イロット室(34)をそれぞれ有し、クラッチ又はブレーキ
    へ供給する流体を前記フィードバック室(32)に導入し、
    このフィードバック室(32)の流体圧力を前記パイロット
    室(34)に発生させたパイロット圧の大きさに平衡させて
    供給流体の圧力を高めて、クラッチ又はブレーキのシリ
    ンダ内圧力を制御するようにし、 前記電磁比例パイロットオペレート弁 (50)は、前記圧
    力制御弁(30)のパイロット室(34)に導入されたパイロッ
    ト流体のドレン流出路の全開放から遮断の間を移動して
    パイロット流体のドレン流出流量を制御する弁要素(54)
    を有し、比例ソレノイド(40)のプランジャ(42)の推力で
    この弁要素(54)を前記遮断位置から開放位置までの間で
    移動させてパイロット圧を制御するようにしたことを特
    徴とするクラッチ又はブレーキの流体圧力制御弁装置。
  3. 【請求項３】 第１又は第２発明に基づくクラッチ又は
    ブレーキの流体圧力制御弁装置であって、 流体圧源に連通する第１ポンプ油通路(4)と、クラッチ
    又はブレーキのシリンダ室に連通する第２ポンプ油通路
    (38,12)及びシリンダ室流入通路(5)と、前記シリンダ室
    の流体をドレンさせるシリンダ室流体ドレン通路(7)と
    を形成したハウジング(20)を備え、 前記圧力制御弁(30)は、前記ハウジング(20)内に移動可
    能に収容されて、バネ(33)により前記第１ポンプ油通路
    (4)、第２ポンプ油通路(38,12)間の連通を遮断にし、か
    つ第２ポンプ油通路(38,12)、シリンダ室流体ドレン通
    路(7)間を連通にする位置に付勢され、一端側に形成し
    た第２ポンプ油通路(38,12)に連通するクラッチ圧フィ
    ードバック室(32)の圧力と、他端側に形成したパイロッ
    ト圧受圧室(34)の圧力とにより、第２ポンプ油通路(38,
    12)、シリンダ室流体ドレン通路(7)間を遮断にして前記
    第１ポンプ油通路(4)、第２ポンプ油通路(38,12)間を連
    通にする位置と、前記第１ポンプ油通路(4)、第２ポン
    プ油通路(38,12)間の連通を遮断にして第２ポンプ油通
    路(38,12)、シリンダ室流体ドレン通路(7)間を連通にす
    る位置との間を移動して動き、 前記流量検出弁(10)は、前記ハウジング(20)内に位置さ
    れて、前記第２ポンプ油通路(38,12)からシリンダ室流
    入通路(5)への流体流れを絞り通路(14)を経由して流れ
    込ませ、シリンダ室流入通路(5)内の流体充満により流
    体の絞り通路(14)経由の流れが止まったときに絞り通路
    (14)前後の差圧によって移動して検出センサ部(3)にタ
    ッチし、シリンダ室内流体充満を検出し、 前記ハウジング(20)内に、前記第１ポンプ油通路(4)に
    絞り流路(37a)を経由して分岐し前記圧力制御弁(30)の
    パイロット圧受圧室(34)にパイロット流体を流入させる
    パイロット流体流入路(35)と、前記パイロット圧受圧室
    (34)からパイロット流体をドレンするパイロット流体流
    出路(6)とを形成して設けると共に、 前記パイロット流体流入路(35)と前記パイロット流体流
    出路(6)との間を制御可能に連結するために、連通遮断
    位置と、任意の絞り計量連通位置と、全開連通位置との
    間を動くことができる弁要素(54)を設け、 前記ハウジング(20)の外壁に位置されて、ハウジング(2
    0)内部の前記弁要素(54)の挙動位置を制御し、前記パイ
    ロット圧受圧室(34)内のパイロット流体の圧力レベルを
    制御すると共に、前記パイロット圧受圧室(34)に対向す
    る前記クラッチ圧フィードバック室(32)内の圧力を対等
    にして、前記圧力制御弁(30)の移動位置を制御する比例
    ソレノイド(40)を含む電磁比例パイロットオペレート弁
    (50)を備えたことを特徴とするクラッチ又はブレーキの
    流体圧力制御弁装置。
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