液压控制阀的制作方法
【专利摘要】一种液压控制阀装配至腔以控制供给端口和出口端口之间的连通状态以将液压流体从供给端口通过出口端口供给至受控目标。管状套筒具有分别与供给端口和出口端口连通的第一端口和第二端口。滑阀包括肩部，肩部由套筒在轴向上可滑动地支撑，以与套筒的内周缘形成液压室。滑阀在轴向上位移以引起肩部控制第一端口和第二端口之间通过液压室的连通状态。供给侧液压通道通过多个流出孔与液压室相连接以将液压流体从液压室通过第二端口传输至出口端口。
【专利说明】液压控制阀
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种液压控制阀，其构造为将液压流体供给至液压的受控目标以及从受控目标排出液压流体，从而控制受控目标中的液压。受控目标可以是例如无级变速装置(continuously variable transmission device)。
【背景技术】
[0002]通常，液压控制阀例如用于车辆的自动变速装置的本体中以控制将施加至自动变速装置中的部件的液压。自动变速装置具有包括管状腔的本体，液压控制阀装配于管状腔。管状腔具有供给端口、出口端口和排出端口。供给端口连接至液压流体的供给源。出口端口连接至受控目标的液压室。排出端口连接至液压流体的排出目的地。
[0003]液压控制阀包括具有各种端口的套筒。液压控制阀装配至所述腔以使得套筒的端口与本体的端口连通。在套筒内，滑阀(spool)被沿着轴向操纵以改变供给端口与出口端口之间的连通状态以及出口端口与排出端口之间的连通状态从而控制受控目标中的液压。
[0004]液压控制阀的套筒具有例如第一端口、第二端口以及第三端口，它们构造为分别与供给端口、出口端口以及排出端口连通。滑阀包括多个肩部(land),它们可沿着套筒的内周缘滑动。滑阀容纳于套筒中从而形成用于液压流体的三个液压室。这三个液压室由肩部隔开。第一至第三端口分别在液压室中打开。滑阀被操纵并且沿轴向在套筒内移动，从而控制三个液压室之间的连通状态。具体地，滑阀移动以改变供给端口与出口端口之间的连通状态以及出口端口与排出端口之间的连通状态。
[0005]注意到，从供给源供给的液压流体以及从受控目标排出的液压流体流入套筒中的液压室中以将动压力施加于滑阀上。这个动压力在一个方向上推压滑阀，这个方向不是滑阀将要沿着其移动的轴向。因此，由流入液压室的液压流体引起的动压力在径向上推压滑阀。因而，动压使得液压横向力将滑阀推压到套筒的内周缘上。液压横向力可引起液压控制阀的操作特性中的波动。
[0006]近年来，液压控制阀被用来控制最近出现的受控目标中的液压，比如无级变速装置，其与常规控制目标相比需要高压控制。期望流过液压室的液压流体的流量进一步增大。因此可以想象到，液压横向力进一步增大从而液压横向力对液压控制阀的操作特性施加更加显著的影响。考虑到这些【背景技术】，就可能会期望提供一种构造以使得能减小液压横向力对液压控制阀的操作特性的影响。
[0007](专利文献I)
[0008]日本专利申请未审公开N0.H10-289018
【发明内容】
[0009]本公开的目标是提供一种构造为减少液压横向力对其操作特性的影响的液压控制阀。
[0010]根据本公开的一个方面，一种液压控制阀构造为将装配至管状腔，供给端口和出口端口开口至管状腔。供给端口连接至液压流体的供给源。出口端口连接至受控目标的液压室。液压控制阀构造为控制供给端口与出口端口之间的连通状态以将液压流体供给至受控目标并且控制受控目标中的液压。液压控制阀包括管状套筒，管状套筒具有第一端口和第二端口，在管状套筒装配至腔时第一端口和第二端口分别与供给端口和出口端口连通。液压控制阀还包括滑阀，滑阀包括由套筒的内周缘沿轴向可滑动地支撑的肩部，以与套筒的内周缘形成液压流体的液压室。滑阀构造为在套筒中沿轴向位移以使得肩部通过液压室控制第一端口和第二端口之间的连通状态。液压控制阀还包括供给侧液压通道，供给侧液压通道在液压室中形成多个流出孔并且与液压室相连接以将液压流体从液压室通过第二端口传输至出口端口。
[0011]根据本公开的另一个方面，一种液压控制阀构造为将装配至管状腔，出口端口和排出端口开口至管状腔。出口端口连接至受控目标的液压室。排出端口连接至液压流体的排出目的地。液压控制阀构造为控制出口端口与排出端口之间的连通状态以将液压流体从受控目标排出并且控制受控目标中的液压。液压控制阀包括管状套筒，管状套筒具有第二端口和第三端口，在管状套筒装配至腔时第二端口和第三端口分别与出口端口和排出端口连通。液压控制阀还包括滑阀，滑阀包括由套筒的内周缘沿轴向可滑动地支撑的肩部，以与套筒的内周缘形成液压流体的液压室。滑阀构造为在套筒中沿轴向位移以使得肩部通过液压室控制第二端口与第三端口之间的连通状态。液压控制阀还包括排出侧液压通道，排出侧液压通道在液压室中形成多个流出孔并且与液压室相连接以将液压流体从液压室通过第三端口传输至排出端口。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]本发明的上述以及其他目标、特点和优点将从以下结合附图进行的详细描述中变得更加明显。在附图中:
[0013]图1是示出根据第一实施例的液压控制阀的构造的截面图；
[0014]图2A是示出根据第一实施例的液压控制阀在供给侧上的连通状态是打开并且排出侧上的连通状态是闭合时的截面图，图2B是相应于图2A中的区域IIB的放大图，并且图2C是相应于图2A中的区域IIC的放大图；
[0015]图3A是示出根据第一实施例的液压控制阀在排出侧上的连通状态是打开并且供给侧上的连通状态是闭合时的截面图，图3B是相应于图3A的区域IIIB的放大图，并且图3C是相应于图3A的区域IIIC的放大图；
[0016]图4是沿着图1的线IV-1V截取并且示出根据第一实施例的液压控制阀的截面图；
[0017]图5是沿着图1的线V-V截取并且示出根据第一实施例的液压控制阀的截面图；
[0018]图6是沿着图1的线V1-VI截取并且示出根据比较示例的液压控制阀的截面图；
[0019]图7是沿着图1的线VI1-VII截取并且示出根据比较示例的液压控制阀的截面图；
[0020]图8A是示出第一实施例的液压控制阀的操作特性的图表，并且图SB是示出根据比较示例的液压控制阀的操作特性的图表；
[0021]图9是示出根据第二实施例的液压控制阀的构造的截面图；[0022]图1OA是示出根据第二实施例的液压控制阀在供给侧上的连通状态是打开并且排出侧上的连通状态是闭合时的截面图，IOB是相应于图1OA的区域XB的放大图，并且图1OC是相应于图1OA的区域XC的放大图；
[0023]图1lA是示出根据第二实施例的液压控制阀在排出侧上的连通状态是打开并且供给侧上的连通状态是闭合时的截面图，并且图1lB是相应于图1lA的区域XIB的放大图，并且图1lC是相应于图1lA的区域XIC的放大图；
[0024]图12是沿着图9的线XI1-XII截取并且示出根据第二实施例的液压控制阀的截面图；并且
[0025]图13是沿着图9的线XII1-XIII截取并且示出根据第二实施例的液压控制阀的截面图。
【具体实施方式】
[0026]根据本公开实施例的液压控制阀将参照附图描述。
[0027](第一实施例)
[0028](第一实施例的构造)
[0029]根据第一实施例的液压控制阀I的构造将参照图1至SB描述。液压控制阀I构造为将液压流体供给至受控目标2以及从受控目标2排出液压流体从而控制受控目标2中的液压。液压控制阀I例如包括于装配至车辆的自动变速装置的本体3中，以控制将施加至变速器元件的液压。在此情况下，变速器元件是其中液压受到控制的受控目标2。
[0030]液压控制阀I容纳于形成于本体3中的管状腔4中，并且组装至本体3。腔4与供给端口 6、出口端口 7和排出端口 9相通。供给端口 6连接至作为液压流体的供给源5的液压泵。出口端口7连接至受控目标2的液压室。排出端口9连接至作为液压流体的排出目的地的油盘8。液压控制阀I控制供给端口 6与出口端口 7之间的连通状态以及出口端口7与排出端口 9之间的连通状态，从而控制受控目标2中的液压。
[0031]供给端口 6和出口端口 7相对于上下方向(竖直方向)在腔4的下侧上打开。排出端口 9相对于上下方向在腔4的上侧上打开。如图1所示，一侧和另一侧相对于液压控制阀I和腔4的轴向限定。供给端口 6、出口端口 7以及排出端口 9沿轴向朝着所述一侧按顺
序布置。
[0032]如下，液压控制阀I的构造将按照套筒12、滑阀13、供给侧液压通道14以及排出侧液压通道15 (它们是本公开的主要部件)的顺序描述。
[0033]套筒12是管状形状并且具有与腔4的内径基本上一致的外径。套筒12具有第一端口 16、第二端口 17以及第三端口 18。第一端口 16、第二端口 17以及第三端口 18在液压控制阀I装配于腔4的状态下分别与供给端口 6、出口端口 7以及排出端口 9规则地连通。第一端口 16、第二端口 17以及第三端口 18沿轴向朝着所述一侧按顺序布置。
[0034]套筒12具有内周缘，在内周缘中滑阀13沿轴向以可滑动的方式被支撑。滑阀13容纳于套筒12中以使得滑阀13在轴向上的一端不从套筒12的内周缘突出。套筒12的一端用插塞20堵塞。弹簧21容纳于滑阀13与插塞20之间同时沿轴向被压缩。
[0035]滑阀13包括两个肩部23a和23b以及柄部24a和24b。肩部23a和23b具有相同的直径。肩部23a和23b支撑于套筒12的内周缘中并且可沿轴向滑动。柄部24a和24b的直径小于肩部23a和23b的直径。肩部23a和23b与柄部24a和24b彼此同轴。肩部23a形成滑阀13的一个端部。肩部23a具有在轴向上朝着另一侧凹陷的端面以形成支撑弹簧21的底座。肩部23b定位于肩部23a在轴向上跨越柄部24a的另一侧上。柄部24b沿轴向从肩部23b的另一端朝着所述另一侧突出。
[0036]套筒12和滑阀13用作液压控制阀I的阀部分。致动器25在轴向上装配至套筒12和滑阀13的所述另一侧以产生沿轴向朝着所述一侧致动滑阀13的推力。柄部24b伸入致动器25以接收来自致动器25的推力。
[0037]在本构造中，在致动器25操作以产生推力时，滑阀13接收来自致动器25的推力以沿轴向朝着所述一侧移动同时压缩弹簧21。可选地，在致动器25终止其操作以停止推力的产生时，滑阀13由于弹簧21的回复力而沿轴向朝着所述另一侧移动。
[0038]致动器25例如是在线圈(未示出)被供给有电流以产生磁吸引力时可操作的电磁螺线管装置。致动器25产生用作推力的磁吸引力。滑阀13主要根据由致动器25产生的推力与弹簧21的回复力(弹簧力)之间的平衡沿轴向可移动。具体地，滑阀13在推力增大时沿轴向朝着所述一侧移动，并且在推力减小时沿轴向朝着所述另一侧移动。
[0039]滑阀13与套筒12的内周缘形成三个液压室以让液压流体流动穿过其中。这三个液压室包括第一液压室27、第二液压室28以及第三液压室29，它们按照这个顺序沿轴向朝着所述一侧布置。第一液压室27与第一端口 16连通。第一液压室27主要形成于套筒12的内周缘与肩部23b的外圆周周缘之间。第二液压室28与第二端口 17连通。第二液压室28主要形成于套筒12的内周缘与柄部24a的外圆周周缘之间。
[0040]第二液压室28沿轴向在所述一侧处被肩部23a在所述另一侧上的端面隔开。第二液压室28沿轴向在所述另一侧处被肩部23b在所述一侧上的端面隔开。第二液压室28根据滑阀13的移动沿轴向移动。第三液压室29与第三端口 18连通。第三液压室29主要形成于套筒12的内周缘与肩部23a的外圆周周缘之间。
[0041]在图2A至2C所示的由致动器25引起的推力较低以沿轴向朝着所述另一侧移动滑阀13和第二液压室28的状态下，第一液压室27与第二液压室28连通。在图3A至3C所示的由致动器25引起的推力较高以沿轴向朝着上述一侧移动滑阀13和第二液压室28的状态下，第二液压室28与第三液压室29连通。
[0042]滑阀13可沿轴向在套筒12内移动以操纵肩部23b，从而通过第一液压室27和第二液压室28控制在第一端口 16与第二端口 17之间供给侧上的连通状态。类似地，滑阀13可沿轴向在套筒12内移动以操纵肩部23a，从而通过第二液压室28和第三液压室29控制在第二端口 17与第三端口 18之间排出侧上的连通状态。
[0043]在本构造中，如图2A至2C中所示，通过施加弹簧力减小致动器25的推力以沿轴向朝着所述另一侧移动滑阀13和第二液压室28，从而将液压流体从供给源5供给入受控目标2。这样，供给侧上的连通状态设置为打开，并且排出侧上的连通状态设置为闭合。因此，从供给源5供给的液压流体按顺序流过供给端口 6、第一端口 16、第一和第二液压室27和28、第二端口 17以及出口端口 7。这样，液压流体供给入受控目标2。液压流体从供给源5以供给侧上的流量供给入受控目标2。
[0044]另一情况，如图3A至3C中所示，致动器25的推力增大以沿轴向朝着所述一侧移动滑阀13和第二液压室28，从而将液压流体从受控目标2排入排出目的地8。这样，排出侧上的连通状态设置为打开，并且供给侧上的连通状态设置为闭合。因此，从受控目标2排出的液压流体按顺序流过出口端口 7、第二端口 17、第二和第三液压室28和29、第三端口18以及排出端口 9。因而，液压流体排入排出目的地8。液压流体从受控目标2以排出侧上的流量排入排出目的地8。
[0045]套筒12的内周缘在第三端口 18的在轴向上所述另一侧上的端部处限定台阶部31a。台阶部31a是环状形状并且包围肩部23a的整个圆周周缘。台阶部31a在轴向上朝着所述另一侧凹陷以在径向上形成台阶。台阶部31a的内周缘在轴向上所述另一侧上具有承座区(seat region)32a。在排出侧上的连通状态是闭合时，肩部23a可滑动地与承座区32a相接触。另一情况，在排出侧上的连通状态是打开时，肩部23a没有与承座区32a可滑动地接触。如图2A至3C所示，承座区32a在轴向上在所述一侧上由边界33aa限定并且在轴向上在所述另一侧上由边界33ab限定。
[0046]如图3A至3C所示，当肩部23a远离边界33aa沿轴向朝着所述一侧移动时，排出侧上的连通状态从闭合改变为打开。在排出侧上的连通状态是打开时，液压流体从边界33ab朝着边界33aa流动。在此状态下，台阶部31a与肩部23a形成排出侧上的节流阀35a。排出侧上的节流阀节流从第二液压室28流入第三液压室29的液流。
[0047]在排出侧上的连通状态是打开时，边界33aa与肩部23a在轴向上所述另一侧上的端部之间的距离根据致动器25的推力的增大而增大。这样，节流阀35a在排出侧上的有效通道面积变大，从而增大了排出侧上的流量。此状态相应于图8A中排出侧上的流量控制范围。当肩部23a在轴向上的所述另一端与边界33aa之间的距离大于预定阈值时，台阶部31a和肩部23a之间的间隙不再用作节流阀。在此状态下，排出侧上的流量不会增大到大于最大值Qmax。
[0048]在上述构造中，滑阀13使得肩部23a将排出侧上的连通状态在打开与闭合之间转换。另外，在排出侧上的连通状态是打开时滑阀13使得肩部23a增大和减少排出侧上的流量。
[0049]套筒12的内周缘在第一端口 16在轴向上的所述一侧上的端部处限定台阶部31b。台阶部31b是环状形状并且包围肩部23b的整个圆周周缘。台阶部31b在轴向上朝着所述一侧凹陷以在径向上形成台阶。台阶部31b的内周缘在轴向上在所述一侧上具有承座区32b。在供给侧上的连通状态是闭合时，肩部23b与承座区32b可滑动地接触。可选地，在供给侧上的连通状态是打开时，肩部23b没有与承座区32b可滑动地接触。承座区32b由轴向上所述一侧上的边界33ba和轴向上所述另一侧上的边界33bb限定。
[0050]如图2A至2C所示，当肩部23b沿轴向朝着所述另一侧移动远离边界33bb时，供给侧上的连通状态从闭合改变为打开。在供给侧上的连通状态是打开时，液压流体从边界33bb朝着边界33ba流动。在此状态下，台阶部31b与肩部23b形成供给侧上的节流阀35b。供给侧上的节流阀35b节流从第一液压室27流入第二液压室28的流体。
[0051]在供给侧上的连通状态是打开时，边界33bb与肩部23b在轴向上一侧上的端部之间的距离根据致动器25的推力的减小而增大。这样，节流阀35b在供给侧上的有效通道面积变大，从而增大了供给侧上的流量。此状态相应于图8A中供给侧上的流量控制范围。当肩部23b在轴向上的一端与边界33bb之间的距离大于预定阈值时，台阶部31b和肩部23b之间的间隙不再作为节流阀。在此状态下，供给侧上的流量不会增大到大于最大值Qmax。[0052]在上述构造中，滑阀13使得肩部23b将供给侧上的连通状态在打开与闭合之间转换。另外，在供给侧上的连通状态是打开时滑阀13使得肩部23b增大和减少供给侧上的流量。
[0053]供给侧液压通道14将液压流体从第二液压室28通过第二端口 17导入出口端口
7。供给侧液压通道14具有与第二液压室28连通的两个流出孔14a和14b。液压流体从流出孔14a流出以便导入出口端口 7而不再返回套筒12。流出孔14a和14b用作第二端口17。
[0054]如图4所示，通过例如在套筒12的外圆周周缘中在与出口端口 7的完全打开范围重叠的位置处形成环状槽37而形成供给侧液压通道14。在本构造中，流出孔14a和14b被进一步穿孔以将槽37与第二液压室28连通。
[0055]流出孔14a基本上在与出口端口 7的方向相同的方向上导向。流出孔14a定位于在轴向上基本上与出口端口 7的位置相同的位置处。流出孔14b相对于出口端口 7的方向在偏移大致180°的方向上导向。流出孔14b定位于在轴向上基本上与出口端口 7的位置相同的位置处。简而言之，流出孔14a向下打开，流出孔14b向上打开。流出孔14a和14b相对于轴向基本上定位于相同位置处。
[0056]在供给侧液压通道14的这种构造中，液压流体通过流出孔14a流出并且向下线性地流入出口端口 7。另外，液压流体通过流出孔14b流出并且进一步环状地流动穿过槽37，并且然后向下流入出口端口 7。流出孔14b相对于槽37具有开口面积并且流出孔14b的开口面积与出口端口 7的开口面积基本相同。流出孔14a相对于槽37具有开口面积，并且流出孔14a的开口面积处于流出孔14b相对于槽37的开口面积的1/3和2/3之间的范围中。
[0057]排出侧液压通道15将液压流体从第三液压室29通过第三端口 18导入排出端口
9。排出侧液压通道15具有与第三液压室29连通的两个流出孔15a和15b。从流出孔15a和15b流出的液压流体被导入排出端口 9而不再返回套筒12。流出孔15a和15b用作第三端口 18。
[0058]如图5中所示，通过例如在套筒12的外圆周周缘中在与排出端口 9的完全打开范围重叠的位置处形成环状槽38而形成排出侧液压通道15。在本构造中，流出孔15a和15b被进一步穿孔以将槽38与第三液压室29连通。
[0059]流出孔15a在基本上与排出端口 9的方向相同的方向上导向。流出孔15a定位于在轴向上基本上与排出端口 9的位置相同的位置处。流出孔15b在相对于排出端口 9的方向偏移大致180°的方向上导向。流出孔15b定位于在轴向上基本上与排出端口 9的位置相同的位置处。简而言之，流出孔15a向上打开，并且流出孔15b向下打开。流出孔15a和15b相对于轴向定位于基本相同的位置处。
[0060]在排出侧液压通道15的这种构造中，液压流体通过流出孔15a流出并且进一步向上线性地流入排出端口 9。另外，液压流体通过流出孔15b流出并且进一步环状地流动穿过槽38，并且然后向上流入排出端口 9。流出孔15b相对于槽38具有开口面积，并且流出孔15b的开口面积与排出端口 9的开口面积基本相同。流出孔15a相对于槽38具有开口面积，并且流出孔15a的开口面积处于流出孔15b相对于槽38的开口面积的1/3和2/3之间的范围中。
[0061](第一实施例的操作特性)[0062]如下，根据第一实施例的液压控制阀I的操作特性将与根据图6和7中所示的比较示例的液压控制阀IA的操作特性相比较来描述。图6和7示出根据比较示例的液压控制阀1A。液压控制阀IA具有供给侧液压通道14，其仅具有与第二液压室28连通的一个流出孔14a ;并且具有排出侧液压通道15，其仅具有与第三液压室29连通的一个流出孔15a。
[0063]也就是，在液压控制阀IA中，流出孔14b和15b不存在。另外，流出孔14a和15a分别基本上与出口端口 7和排出端口 9相同的方向上导向。另外，流出孔14a和15a的开口面积分别与出口端口 7和排出端口 9的开口面积大致相同。另外，流出孔14a和15a分别用作第二端口 17和第三端口 18。
[0064]如下，参照图8A和8B，液压控制阀I和IA之间的操作特性的比较将通过关注于例如由致动器25产生的推力与供给侧和排出侧上的流量之间的相关性来描述。
[0065]如上所述，在液压控制阀IA中，供给侧液压通道14仅具有一个流出孔14a，并且排出侧液压通道15仅具有一个流出孔15a。如图SB所示，在根据比较示例的液压控制阀IA的构造中，操作特性示出当流量从最大值Qmax减小时粘滞性(sticking tendency)使流量相对于推力的改变而阶梯状地减小。粘滞性在供给侧和排出侧的每个中都观察到。
[0066]如下，将描述示例性操作。在初始状态下，推力为零，并且供给侧上的流量处于最大值Qmax。在初始状态下,推力增大以将供给侧上的流量从最大值Qmax减少。在此情况下，滑阀13接收轴向上由等式I表示的力，直到滑阀13从初始状态中的位置沿轴向开始移动。
[0067](等式I)推力< 弹簧力+静摩擦力
[0068]这里，静摩擦力是通过将液压横向力乘以静摩擦系数计算的数值。在图6所示的构造中，液压流体流入第二液压室28并且在穿过仅有的一个流出孔14a之后进一步流出至供给侧液压通道14。在图6的构造中，第二液压室28中的液压横向力集中向下作用在滑阀13上。因而，在本构造中静摩擦力显著增大。因此，在推力没有明显增大情况下，滑阀13可能不可从初始状态中的位置沿轴向移动。之后，在推力增大至稍大于弹簧力和静摩擦力的总和时，滑阀13突然开始沿轴向朝着所述一侧移动。因此，流量突然减小。由于上述原因，粘滞性出现于推力与供给侧上的流量之间的相关性中。
[0069]如下，将描述另一个示例操作。在初始状态下，推力足够大，并且排出侧上的流量处于最大值Qmax。在本初始状态下，推力减小以通过弹簧力的施加来移动滑阀13以将排出侧上的流量从最大值Qmax减小。滑阀13在轴向上在推力较大的状态下接收由等式2表示的力，并且滑阀13不可从初始状态中的位置沿轴向移动。
[0070](等式2)弹簧力<推力+静摩擦力
[0071]在图7所示的构造中，液压流体流出第三液压室29并且在穿过仅有的一个流出孔15a之后进一步流出至排出侧液压通道15。在图7的构造中，第三液压室29中的液压力集中向上作用在滑阀13上。因此，在本构造中静摩擦力显著地增大。因此，在推力没有明显减小情况下，滑阀13可能不可从初始状态中的位置沿轴向移动。之后，在推力和静摩擦力的总和变得稍小于弹簧力时，滑阀13突然开始沿轴向朝着所述另一侧移动。因此，流量突然减小。由于上述原因，粘滞性也出现在推力与排出侧上的流量之间的相关性中。
[0072]在供给侧或排出侧上的连通状态是打开并且推力增大以沿轴向朝着所述一侧移动滑阀13的状态下，滑阀13接收由等式3表示的轴向上的力。[0073](等式3)推力=弹簧力+动摩擦力
[0074]另一情况，在通过沿轴向朝着所述另一侧施加弹簧力而推力减小以移动滑阀的状态下，滑阀13接收由等式4表示的轴向上的力。
[0075](等式4)弹簧力=推力+动摩擦力
[0076]因此，为了沿轴向朝着所述一侧移动滑阀13，与等式3相一致，推力需要基本上与(弹簧力+动摩擦力)相一致。另一情况，为了沿轴向朝着另一侧移动滑阀13，与等式4相一致，推力需要基本上与(弹簧力一动摩擦力)相一致。
[0077]因此，即使在流量在相同流量范围内改变的情况下，增大流量所需的推力与减少流量所需的推力不同。因此，在推力与供给侧上的流量之间的相关性以及推力与排出侧上的流量之间的相关性的每个中出现迟滞(hysteresis)。动摩擦力是通过液压横向力乘以动摩擦力系数而获得的数值。因此，在液压横向力增大时，用于沿轴向朝着所述一侧移动滑阀13的推力与用于沿轴向朝着所述另一侧移动滑阀13的推力之间的差增大。因而，在液压横向力增大时，迟滞变得更大。
[0078]相反，在根据本实施例的液压控制阀I中，液压流体流入第二液压腔28并且在两个上下方向上分配入两个流出孔14a和14b之后进一步流出至供给侧液压通道14。流出孔14a和14b的开口面积和开口方向、供给侧液压通道14中引起的流动阻力和/或等确定为使得当供给侧上的连通状态是打开时，作用在滑阀13上的液压横向力在径向上彼此抵消从而变得基本上为零。
[0079]类似地，液压流体流入第三液压腔29并且在两个上下方向上分配入两个流出孔15a和15b之后进一步流出至排出侧液压通道15。流出孔15a和15b的开口面积和开口方向、排出侧液压通道15中引起的流动阻力和/或等确定为使得当排出侧上的连通状态是打开时作用在滑阀13上的液压横向力在径向上相互抵消从而变得基本上为零。
[0080]在本构造中，静摩擦力能减小至一小量，从而在供给侧上的流量或排出侧上的流量从最大值Qmax减小时不会引起粘滞性。另外，动摩擦力也能显著地减小。因此，如图8A所示，在推力与供给侧上的流量之间的相关性以及推力和排出侧上的流量之间的相关性的每个中，迟滞能显著地减小。
[0081](第一实施例的效果)
[0082]在根据第一实施例的液压控制阀I中，供给侧液压通道14具有形成于第二液压室28中的两个流出孔14a和14b。另外，液压流体流入第二液压室28并且在上下方向上分配入流出孔14a和14b之后进一步流出至供给侧液压通道14。另外，流出孔14a和14b的开口面积和开口方向、供给侧液压通道14中引起的流动阻力和/或等确定为使得在供给侧上的连通状态是打开时，作用在滑阀13上的液压横向力在径向上相互抵消从而变得基本上是零。
[0083]类似地，排出侧液压通道15具有两个形成于第三液压室29中的流出孔15a和15b。另外，液压流体流入第三液压室29并且在上下方向上分配入流出孔15a和15b之后进一步流出至排出侧液压通道15。流出孔15a和15b的开口面积和开口方向、排出侧液压通道15中引起的流动阻力和/或等确定为使得在排出侧上的连通状态是打开时，作用在滑阀13上的液压横向力在径向上相互抵消从而变得基本上为零。
[0084]在本构造中，静摩擦力能减小至一小量，从而在供给侧上的流量或排出侧上的流量从最大值Qmax减小时不会引起粘滞性。另外，动摩擦力也能显著地减少。因此，在推力与供给侧的流量之间的相关性以及推力与排出侧的流量之间的相关性的每个中，迟滞能显著地减少。
[0085]另外，流出孔14a和14b用作第二端口 17，并且流出孔15a和15b用作第三端口18。
[0086]在本构造中，用于接收液压横向力的流出孔14a和14b无需与第二端口 17分开地形成。另外，流出孔15a和15b无需与第三端口 18分开地形成。因此，构造和制造工艺不会过度复杂。
[0087]另外，在本构造中，在供给侧上的连通状态是打开时，液压流体从边界33bb朝着边界33ba流动。本构造使得当供给侧上的连通状态是打开时能显著地缩短从第一端口 16朝着第二端口 17延伸的液压通道。在本构造中，液压流体的压力损失能减少。
[0088](第二实施例)
[0089]如图9至IIC中所示，根据第二实施例的液压控制阀I具有两个液压室28A和28B。第二实施例的这两个第二液压室28A和28B通过将第一实施例的第二液压室28分为两个室而形成。第二液压室28A在轴向上定位于相对于第一液压室27的一侧上。第二液压室28B在轴向上定位于相对于第一液压室27的另一侧上。槽40在套筒12的上表面上沿轴向延伸。第二液压室28A和28B通过槽40彼此规则地连通。也就是，第二液压室28A和28B分别向上穿过中间端口 41A和41B开口至槽40。第二液压室28A和28B通过槽40以及中间端口 41A和41B彼此规则地连通。第二端口 17开口至第二液压室28A。
[0090]滑阀13包括四个按此顺序沿轴向朝着另一侧布置的肩部23(:、23(1、236、23€。柄部24c形成于肩部23c和23d之间。柄部24d形成于肩部23d和23e之间。柄部24e形成于肩部23e和23f之间。柄部24f从肩部23f在所述另一侧上的端部沿轴向朝着所述另一侧伸出。
[0091]第一液压室27主要形成于套筒12的内周缘与柄部24d的外圆周周缘之间。第一液压室27在轴向上在所述一侧上被肩部23d在所述另一侧上的端面隔开。第一液压室27在轴向上在所述另一侧上被肩部23e在所述一侧上的端面进一步隔开。第一液压室27根据滑阀13的移动沿轴向移动。第二液压室28A主要形成于套筒12的内周缘与柄部24c的外圆周周缘之间。第二液压室28A在轴向上在所述一侧上被肩部23c在所述另一侧上的端面隔开。第二液压室28A在轴向上在所述另一侧上被肩部23d在所述一侧上的端面进一步隔开。第二液压室28A根据滑阀13的移动沿轴向移动。
[0092]第二液压室28B主要形成于套筒12的内周缘与柄部24e的外圆周周缘之间。第二液压室28B在轴向上在所述一侧上被肩部23e在所述另一侧上的端面隔开。第二液压室28B在轴向上在所述另一侧上被肩部23f在所述一侧上的端面进一步隔开。第二液压室28B根据滑阀13的移动沿轴向移动。第三液压室29主要形成于套筒12的内周缘与肩部23c的外圆周周缘之间。
[0093]如图1OA至IOC所示，在致动器25的推力较小时，滑阀13、第一液压室27以及第二液压室28A和28B沿轴向朝着所述另一侧移动。在此状态下，第一液压室27和第二液压室28B彼此连通。如图1lA至IlC所示，在致动器25的推力较大时，滑阀13、第一液压室27以及第二液压室28A和28B沿轴向朝着所述一侧移动。在此状态下，第二液压室28A和第三液压室29彼此连通。
[0094]滑阀13可沿轴向在套筒12内移动，从而引起肩部23e通过第一液压室27以及第二液压室28A、28B控制供给侧上的连通状态。类似地，滑阀13可沿轴向在套筒12内移动，从而引起肩部23c通过第二液压室28A和第三液压室29控制排出侧上的连通状态。
[0095]如图1lA至IlC所示，与根据第一实施例的液压控制阀I相类似，套筒12的内周缘具有台阶部31a。台阶部31a由第三端口 18在轴向上所述另一侧上的端部限定。在台阶部31a和肩部23c之间形成排出侧节流阀35a。与第一实施例相类似，台阶部31a在轴向上所述另一侧上的内周缘具有承座区32a。在第二实施例中，代替肩部23a，肩部23c与承座区32a相接触以及移动远离承座区32a。
[0096]如图1OA至IOC所示，与根据第一实施例的液压控制阀I相类似，套筒12的内周缘具有台阶部31b。台阶部31b由中间端口 41B在轴向上所述一侧上的端部限定。在台阶部31b和肩部23e之间形成供给侧节流阀35b。与第一实施例相类似，台阶部31b在轴向上所述一侧上的内周缘具有承座区32b。在第二实施例中，代替肩部23b，肩部23e与承座区32b相接触以及移动远离承座区32b。肩部23e可沿轴向朝着所述另一侧移动远离边界33bb，从而将供给侧上的连通状态从闭合改变为打开。在供给侧上的连通状态是打开时，液压流体从边界33ba朝着边界33bb流动。
[0097]根据第二实施例的供给侧液压通道14将液压流体从第二液压室28B通过中间端口 41B、槽40、中间端口 41A、第二液压室28A和第二端口 17导入出口端口 7。除了向上朝着槽40开口的中间端口 41B以外，另一个中间端口 41B向下开口。在本构造中，在上侧和下侧的每个上形成中间端口 41B。如图12所示,套筒12的外圆周周缘具有环状形状(C形)的槽42。槽42在上侧和下侧的每个上与中间端口 41B的完全开口范围重叠。槽42与槽40交叉。
[0098]在本构造中，中间端口 41B在上侧和下侧上分别具有流出孔14a和14b，液压流体由流出孔14a和14b从第二液压室28B流动。也就是，供给侧液压通道14在第二液压室28B中形成所述两个流出孔14a和14b并且通过所述两个流出孔14a和14b与第二液压室28B连通。液压流体从流出孔14a和14b流动，所述两个流出孔相应于上侧和下侧上的中间端口 41B。液压流体一旦流出套筒12，之后通过中间端口 41A再次返回入套筒12中的第二液压室28A。液压流体通过第二端口 17进一步流出进入出口端口 7。也就是，与第一实施例的流出孔14a和14b不同，第二实施例的流出孔14a和14b不用作第二端口 17。
[0099]相应于下侧上的中间端口 41B的流出孔14b在与供给端口 6和出口端口 7的方向基本相同的方向上导向。相应于上侧上的中间端口 41B的流出孔14a相对于流出孔14b的方向处于180°。在根据第二实施例的供给侧液压通道14的构造中，液压流体通过流出孔14a向上流出并且进一步流入槽40。另外，液压流体通过流出孔14b向下流动并且进一步环状地向上流动通过槽42。液压流体进一步流入槽40并且与从流出孔14a流出的液压流体汇合。液压流体进一步流入第二液压室28A。
[0100]流出孔14b具有相对于槽42的开口面积并且流出孔14b的开口面积与出口端口7的开口面积基本相同。流出孔14a具有相对于槽42的开口面积，并且流出孔14a的开口面积在流出孔14b相对于槽42的开口面积的1/3和2/3之间的范围中。
[0101]如图13所示，根据第二实施例的排出侧液压通道15具有与根据第一实施例的排出侧液压通道15相类似的构造。
[0102]如上所述，在根据第二实施例的液压控制阀I中，流出孔14a和14b的开口面积和方向、供给侧液压通道14中的流动阻力，和/或等可确定为使得作用在滑阀13上的液压横向力在径向上基本上变成零。与第一实施例相类似，在根据第二实施例的液压控制阀I中，操作特性中的粘滞性和迟滞能显著地减少。
[0103]另外，根据第二实施例的构造，在供给侧上的连通状态是打开时，液压流体从边界33ba朝着边界33bb流动。在本构造中，在供给侧上的连通状态是打开时，液压流体从供给侧节流阀35b喷射，以在滑阀13上施加动压力，从而使得供给侧上的连通状态为打开。在本构造中，用于操纵滑阀13至关于供给侧上的连通状态为打开侧的力(弹簧力)能减少。
[0104](变型)
[0105]液压控制阀I的构造不限于上述实施例中的那些并且可采用多种变型。
[0106]在第一和第二实施例中，液压控制阀I构造为实施将液压流体供给入受控目标2以及从受控目标2排出液压流体。另一情况，液压控制阀I可构造为仅实施将液压流体供给入受控目标2以及从受控目标2排出液压流体中的其中之一。
[0107]在根据第一和第二实施例的液压控制阀I中，供给侧液压通道14具有两个流出孔14a和14b，并且排出侧液压通道15具有两个流出孔15a和15b。另一情况，液压控制阀I可具有带有三个或更多个流出孔的供给侧通道14和/或可具有带有三个或更多个流出孔的排出侧液压通道15。
[0108]供给侧液压通道14和排出侧液压通道15的构造不限于第一和第二实施例中的那些并且可具有多种变型。例如，构造可采用为具有第一和第二液压室27和28和具有带有两个流出孔14a和14b的供给侧液压通道14，与第一实施例类似。在这个构造中，流出孔14a和14b可沿轴向相对于彼此位移并且可开口至第二液压室27。
[0109]根据本公开的一个方面，液压控制阀是构造为将液压流体供给至液压受控目标的阀装置。液压控制阀装配至管状腔，供给端口和出口端口开口于所述管状腔。供给端口连接至液压流体的供给源。出口端口连接至受控目标的液压室。
[0110]液压控制阀包括套筒、滑阀和供给侧液压通道，如下。套筒是管状形状并且具有在套筒装配至腔时分别与供给端口和出口端口连通的第一端口和第二端口。滑阀包括肩部，其沿轴向可滑动并且由套筒的内周缘支撑。滑阀与套筒的内周缘形成液压流体的液压室。
[0111]滑阀构造为在套筒中沿轴向位移以使得肩部通过液压室控制第一端口和第二端口的连通状态。供给侧液压通道在液压室中形成液压室连接的多个流出孔，以将液压流体从液压室通过第二端口传输至出口端口。
[0112]在本构造中，流入液压室的液压流体在周向上分配以通过所述多个流出孔流出。因此，液压横向力的大小以及在液压室中作用于滑阀上的液压横向力的方向能根据流出孔的数量、流出孔的面积、流出孔的方向以及各种参数(比如从每个流出孔至出口端口的通道中的流动阻力)被控制。本构造使得能减少在液压流体供给至受控目标时液压横向力对液压控制阀的操作特性施加的影响。
[0113]根据本公开的另一个方面，液压控制阀是构造为从液压受控目标排出液压流体的阀装置。液压控制阀装配至管状腔，出口端口和排出端口开口于管状腔。出口端口连接至受控目标的液压室。排出端口连接至液压流体的排出目的地。[0114]液压控制阀包括套筒、滑阀以及排出侧液压通道，如下。套筒是管状形状并且具有在套筒装配至腔时分别与出口端口和排出端口连通的第二端口和第三端口。滑阀包括肩部，其可沿轴向滑动并且由套筒的内周缘支撑。滑阀与套筒的内周缘形成液压流体的液压室。
[0115]滑阀构造为将在套筒中沿轴向位移以使得肩部通过液压室控制第二端口和第三端口之间的连通状态。排出侧液压通道在液压室中形成与液压室相连接的多个流出孔从而将液压流体通过第三端口传输至排出端口。与本公开的一个方面相类似，本构造使得能在液压流体从受控目标排出时减少液压横向力对液压控制阀的操作特性的影响。
[0116]根据本公开的另一个方面，所述多个流出孔分别用作第二端口和第三端口。本构造不需要与第二端口和第三端口分开的用来减少液压横向力的流出孔。因此，液压控制阀的构造和制造能简化。
[0117]根据本公开的另一个方面，所述两个流出孔与液压室连接。所述两个流出孔中的一个在与出口端口的方向基本相同的方向上导向。所述两个流出孔中的另一个在相对于出口端口的方向成180°的方向上导向。所述两个流出孔中的另一个具有与出口端口的开口面积基本相同的开口面积。所述两个流出孔中的一个的开口面积处于所述两个流出孔中的另一个的开口面积的1/3和2/3之间的范围中。在具有最小数量的两个流出孔以将液压流体供给至受控目标的液压流体控制阀的本构造中，由液压流体引起的应力的影响能最大化地减小。
[0118]根据本公开的另一个方面，所述两个流出孔与液压室连接。所述两个流出孔中的一个在与出口端口的方向基本相同的方向上导向。这两个流出端口中的另一个在相对于出口端口的方向成180°的方向上导向。所述两个流出孔中的另一个具有与出口端口的开口面积基本相同的开口面积。所述两个流出孔中的一个的开口面积处于所述两个流出孔中的另一个的开口面积的1/3和2/3之间的范围中。从受控目标排出液压流体的液压控制阀的本构造使得能产生与上述效果类似的效果。
[0119]根据本公开的另一个方面，套筒的内周缘具有承座区。在供给侧上的连通状态是闭合时承座区与肩部可滑动地接触。承座区在供给侧上的连通状态是打开时没有与肩部可滑动地接触。供给侧上的连通状态是第一端口与第二端口之间的连通状态。承座区由在轴向上所述一侧上的边界以及在轴向上所述另一侧上的边界限定。在供给侧上的连通状态是打开时，从第一端口流动至第二端口的液压流体从所述另一侧上的边界朝着所述一侧上的边界经过。
[0120]肩部构造为朝着轴向上的所述另一侧移动远离所述另一侧上的边界以将供给侧上的连通状态从闭合改变为打开。本构造在供给侧上的连通状态是打开时将从第一端口朝着第二端口延伸的液压通道减少至基本上最小值。在本构造中，液压流体的压力损失能减少。
[0121]根据本公开的另一个方面，从第一端口流动至第二端口的液压流体在供给侧上的连通状态是打开时从所述一侧上的边界朝着所述另一侧上的边界经过。肩部构造为朝着轴向上的所述另一侧移动远离所述另一侧上的边界以将供给侧上的连通状态从闭合改变为打开。在本构造中，在供给侧上的连通状态是打开时，液压流体喷射穿过肩部的周缘与承座区之间的间隙以在滑阀上施加动压力，从而将供给侧上的连通状态倾斜为打开。本构造使得能减少移动滑阀以使供给侧上连通状态是打开的力。
[0122]应当明白，虽然本公开的实施例的过程已经在这里描述为包括特定顺序的步骤，但是包括这里未公开的各种其他顺序的这些步骤和/或另外步骤的更多替代实施例也将处于本公开的这些步骤内。
[0123]虽然本公开已经参照其优选实施例描述，但要理解到本公开不限于优选实施例和构造。本公开意在覆盖各种变型和等同布置。另外，虽然描述了优选的各种组合和构造是，但是包括更多、更少或仅单个元件的其他组合和构造也将处于本公开的精神和范围内。
【权利要求】
1.一种构造为将装配至管状腔的液压控制阀，供给端口和出口端口开口至所述管状腔，所述供给端口连接至液压流体的供给源，所述出口端口连接至受控目标的液压室，所述液压控制阀构造为控制所述供给端口与所述出口端口之间的连通状态以将液压流体供给至受控目标并且控制所述受控目标中的液压，所述液压控制阀包括: 具有第一端口和第二端口的管状套筒，在所述管状套筒装配至所述腔时所述第一端口和所述第二端口分别与所述供给端口和所述出口端口连通； 滑阀，包括由所述套筒的内周缘沿轴向可滑动地支撑的肩部，以与所述套筒的内周缘形成液压流体的液压室，所述滑阀构造为在所述套筒中沿轴向位移以使得肩部通过液压室控制第一端口和第二端口之间的连通状态；以及 供给侧液压通道，所述供给侧液压通道在所述液压室中形成多个流出孔并且与所述液压室相连接以将液压流体从所述液压室通过所述第二端口传输至所述出口端口。
2.一种构造为将装配至管状腔的液压控制阀，出口端口和排出端口开口至所述管状腔，所述出口端口连接至受控目标的液压室，所述排出端口连接至液压流体的排出目的地，所述液压控制阀构造为控制所述出口端口与所述排出端口之间的连通状态以将液压流体从受控目标排出并且控制所述受控目标中的液压，所述液压控制阀包括: 具有第二端口和第三端口的管状套筒，在所述管状套筒装配至所述腔时所述第二端口和第三端口分别与所述出口端口和所述排出端口连通； 滑阀，包括由所述套筒的内周缘沿轴向可滑动地支撑的肩部，以与所述套筒的内周缘形成液压流体的液压室，所述滑阀构造为在所述套筒中沿轴向位移以使得所述肩部通过液压室控制所述第二端口与第三端口之间的连通状态；以及 排出侧液压通道，所述排出侧液压通道在所述液压室中形成多个流出孔并且与所述液压室相连接以将液压流体从所述液压室通过所述第三端口传输至排出端口。
3.根据权利要求1的液压控制阀，其中所述多个流出孔用作所述第二端口。
4.根据权利要求2的液压控制阀，其中所述多个流出孔用作所述第三端口。
5.根据权利要求3的液压控制阀，其中 所述多个流出孔包括与所述液压室相连接的两个流出孔， 所述两个流出孔中的一个流出孔沿着与所述出口端口的方向基本相同的方向导向，所述两个流出孔中的另一个流出孔沿着相对于所述出口端口的方向大致成180°的方向导向， 所述另一个流出孔具有与所述出口端口的开口面积基本相同的开口面积，并且所述一个流出孔具有处于所述另一个流出孔的开口面积的1/3和2/3之间的范围中的开口面积。
6.根据权利要求4的液压控制阀，其中 所述多个流出孔包括与所述液压室相连接的两个流出孔， 所述两个流出孔中的一个流出孔沿着与所述排出端口的方向基本相同的方向导向，所述两个流出孔中 的另一个流出孔沿着相对于所述排出端口的方向大致成180°的方向导向， 所述另一个流出孔具有与所述排出端口的开口面积基本相同的开口面积，并且 所述一个流出孔具有处于所述另一个流出孔的开口面积的1/3和2/3之间的范围中的开口面积。
7.根据权利要求1、3和5中任何一项所述的液压控制阀，其中 所述套筒的内周缘具有承座区， 在供给侧上的连通状态是闭合时所述承座区与所述肩部可滑动地相接触， 在供给侧上的连通状态是打开时所述承座区不与所述肩部可滑动地接触， 所述供给侧上的连通状态是所述第一端口与所述第二端口之间的连通状态， 所述承座区由在轴向上一侧上的边界以及在轴向上另一侧上的边界限定， 在所述供给侧上的连通状态是打开时，从所述第一端口流动至所述第二端口的液压流体被导致从所述另一侧上的边界朝着所述一侧上的边界经过，并且 所述肩部构造为远离所述另一侧上的边界朝着轴向上所述另一侧移动并且将所述供给侧上的连通状态从闭合改变为打开。
8.根据权利要求1、3和5中任何一项所述的液压控制阀，其中 所述套筒的内周缘具有承座区， 在所述供给侧上的连通状态是闭合时，所述承座区与肩部可滑动地接触， 在所述供给侧上的连通状态是打开时，所述承座区不与肩部可滑动地接触， 所述供给侧上的连通状态是所述第一端口与所述第二端口之间的连通状态， 所述承座区由在轴向上一侧上的边界以及轴向上另一侧上的边界限定，` 在所述供给侧上的连通状态是打开时，从`所述第一端口流动至所述第二端口的液压流体被导致从所述一侧上的边界朝着所述另一侧上的边界经过，并且 所述肩部构造为远离所述另一侧上的边界朝着轴向上所述另一侧移动并且将所述供给侧上的连通状态从闭合改变为打开。
【文档编号】F15B13/02GK103821786SQ201310573158
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2012年11月19日
【发明者】平野明孝 申请人:株式会社电装