JP2004011913A

JP2004011913A - 自動変速機用電気−油圧コントローラ

Info

Publication number: JP2004011913A
Application number: JP2003162595A
Authority: JP
Inventors: David E Herbert; デビッド　エドワード　ハーバート
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-01-15
Also published as: EP1371881A2; CA2431530C; EP1371881A3; CA2431530A1; US6715510B2; KR20030095297A; US20030226527A1

Abstract

【課題】自動変速機用電気−油圧コントローラにおいて、信頼性及び耐久性を低下させることなく、機械加工を不要として製造コストを低減する。
【解決手段】本発明の電気−油圧コントローラ１０は、非金属マニホールドブロック１２の入口及び出口ポートが設けられた弁室に取付けられた複数のソレノイド作動バルブ５２、５４、５６、５８、６０、６２を有する。マニホールドブロック１２は、ガスケットによってシールされた入口および出口ポートを有し、これらのポートは、マニホールドブロック１２が取付けられる金属ベース１７６の対応するポートに接続される。ベース１７６は、自動変速機シフト回路のデッキの開いた油圧チャンネルに緊締されたとき、流体圧力の力を受けても、過度に変形しない充分な剛性を有する。非金属マニホールドブロック１２は、コストのかかる２次加工を行うことなく、容易に「最終形状」に加工することができ、限界寸法を得ることができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車に使用される変速機用のシフトコントローラに関し、特に、小型トラック及び乗用車に使用される自動変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両自動変速機のシフトを電子制御することが望まれており、特に、電子制御回路をエンジン運転制御に使用される電子制御回路と統合して、ドライバビリティ及び変速機のシフトレスポンスを最適化することが望まれている。
【０００３】
公知の車両自動変速機においては、シフト制御バルブによって作動される複数のソレノイドは、変速機ハウジングに取付けられたマニホールド上に取付けられており、このマニホールドには、変速機ハウジングのデッキ上に形成された対応する流体通路ポートに連通すべく、ポートが設けられている。従来、このような公知の電気−油圧制御マニホールドアセンブリでは、変速機のデッキに形成された通路の油圧流体圧力を受けたときに必要な剛性を得るために、マニホールドに金属が用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属製マニホールドは、ソレノイドバルブを受入れるため、及び、変速機ハウジングのポートへの油圧接続を行うための弁室及びポート構造を設けるために、コストのかかる機械加工を必要とする。
【０００５】
このため、複雑さ、又は、信頼性の低下及び油圧に対する耐性の低下を増長させることなく、マニホールドアセンブリの製造コストを低減することが望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マニホールドに取付けられた複数のソレノイド作動バルブを有し、そのマニホールドは、金属材料で形成されたベースに、ファスナによって取付けられた非金属材料で形成されたマニホールドブロックを有し、マニホールドには、ベースを通してソレノイドバルブ用の個々の弁室へ流れる流体及び各バルブに関連する出口ポートを通り、ベースを通る戻り流れを受入れるポートが設けられた電気−油圧コントローラを提供する。シールガスケットがマニホールドブロックとベースとの間に配置されて、これらの間を緊締して、その流路ポートをシールしている。このアセンブリを車両変速機ハウジング上に形成された適当な流路に取付けるために、ガスケットがベースの下に設けられている。
【０００７】
本発明は、これにより、非金属材料で形成された一体型マニホールドブロックを提供し、これは、仕上寸法に形成されたポート及び弁室と共に成形することができ、これにより、コストの高い機械加工の必要性を解消し、これによって、マニホールドアセンブリの製造コストを相当に節約する。本発明のマニホールドブロックは、好ましくは、プラスチック材料で形成され、好ましくは、粒子状ガラス材料が分散され、また、好ましくは、「最終形状」に容易に成形することができ、コストのかかる機械加工を行うことなく、限界寸法を得ることができる。
【０００８】
ベースは、好ましくは、金属材料で鋳造され、その後の機械加工を必要としない。本発明の実施形態においては、ベースを形成する材料は、主に（ａ）アルミニウム、（ｂ）マグネシウム、（ｃ）打抜き鋼板及び（ｄ）これらの同等物からなるグループから選択するとよいことがわかっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面を参照すると、本発明の電気−油圧コントローラアセンブリは、全体として符号１０で示され、そこに間隔をおいて適当に整列して形成された複数の弁室１４、１６、１８、２０、２２、２４を有するマニホールドブロック１２を有している。これらの弁室は、それぞれ、その内部に形成された供給ポート２８、３０、３２、３４、３６、３８を有しており、また、上述の供給ポートから間隔をおいて配置され、符号４０、４２、４４、４６、４８、５０でそれぞれ表される出口ポート（トランスファポート）が各弁室に設けられている。
【００１０】
弁室１４乃至２４の各々には、入口ポート、制御信号出口ポート及び排出ポートを有する符号５２、５４、５６、５８、６０、６２でそれぞれ表されるソレノイド作動３ポートバルブ（電気作動バルブ）が受入れられる。ソレノイドバルブ５２乃至６２の各々には、符号６４、６６、６８、７０、７２、７４でそれぞれ表されるシールリングが設けられており、これらのシールリングは、弁室をそれぞれシールして、供給ポートを制御信号出口ポートから隔離することがわかる。ソレノイドバルブ５２乃至６２の各々は、弁室の出口ポート４０乃至５０の１つに接続する制御信号出口ポート（図示せず）を有している。ソレノイドバルブ５２乃至６２の各々には、それぞれ符号７６、７８、８０、８２、８４、８６で表される入口ポートが設けられ、これらは、それぞれ、弁室に形成された供給ポート２８乃至３８の１つに接続する。
【００１１】
ソレノイドバルブ５２乃至６２の各々は、それぞれの入口ポートからシールリング６４乃至７４の反対側に設けられた制御信号出口ポートを有しており、制御信号出口ポートは、図２には見られないが、そのソレノイドバルブに配置され、それぞれ、弁室に形成された出口ポート４０乃至５０の１つに接続している。
【００１２】
また、これらのソレノイドバルブ５２乃至６２の各々は、図示のシールリングから制御信号ポートの反対側に配置された第２シールリング（図示せず）を有しており、図示されない第２シールリングは、制御信号出口ポートを排出ポート（図示せず）から隔離する機能を果たしている。
【００１３】
図１及び図２を参照して、マニホールドブロック１２は、その一側に形成されて中間の弁室２０、２２の間に間隔をおいて配置された拡張部２６を有しており、この拡張部は、その内部に拡大された弁室８８が形成され、弁室８８は、拡大された第２弁室９０に間隔をおいて隣接している。弁室８８及び９０は、マニホールドの一側に、ソレノイドバルブ５２乃至６２の整列方向に対して略直角に形成されている。弁室９０に隣接するマニホールド１２の領域は、アンダーカットとなって、対向配置された一対のスロット９２、９４を設けている。スロット９２、９４は、それぞれ、大きいソレノイドバルブ１００の両側に形成された符号９６、９８で表されるタブに、バヨネットツイストロック構造によって係合され、これは、タブ９６、９８を図２に示される方向に対して直角に向けてバルブ１００を弁室９０に挿入し、その後、バルブ１００を１／４回転して、タブ９６、９８をスロット９２、９４に係合することによってなされる。
【００１４】
弁室９０は、その底部に形成された入口ポート１０２を有しており、弁室８８は、同様に、その底部に形成された入口ポート１０４を有している。各弁室８８、９０には、その内部にそれぞれ符号１０６、１０８で示される出口ポートが設けられており、これらは、マニホールド１２の下面に設けられた図示しない出口ポートに接続することがわかる。
【００１５】
同様に、大きいソレノイドバルブ１１０が弁室８８内に設けられ、ソレノイドバルブ１１０は、上述のソレノイドバルブ１００の装着工程と同様な方法で、弁室８８の両側に形成された溝１１６、１１８に挿入されるソレノイドバルブ１１０に設けられたラグ１１２、１１４のツイストロック組付によって、弁室８８内に保持される。出口ポート１０６、１０８に接続するマニホールドの下面の出口ポートは、図２には示されていないが、これらは、図２に示される後述するガスケットの開口１０６´、１０８´に接続されている。
【００１６】
マニホールドブロック１２の上面は、弁室１４乃至２４が形成された面に対して、略直角に形成されており、この上面は、好ましくは間隔をおいて整列された複数の圧力検出室１２０、１２２、１２４、１２６、１２８を有しており、圧力検出室１２０乃至１２８は、それぞれ弁室１４乃至２４の選択された１つに接続し、この選択は、所望の変速機シフトプログラムによるものである。各圧力検出室１２０乃至１２８は、その内部に、符号１３０、１３２、１３４、１３６、１３８で表される圧力スイッチ（圧力応答スイッチ）が収容されてシールされている。
【００１７】
ソレノイドバルブ５２乃至５８及び圧力スイッチ１３０、１３２、１３４は、共通のブラケット１４０によって決った場所に保持されており、このブラケット１４０は、断面において、略直角形状で、これに沿って間隔をおいて配置された複数の開いたスロット１４２、１４４、１４６、１４８を有しており、これらは、各スロットの両側が各ソレノイド５２乃至５８の対応する溝（図示せず）に係合するように配置されている。ブラケット１４０のスロット１４２乃至１４８に対して直角に形成された部分には、これに沿って間隔をおいて配置された複数の開口１４９、１５０、１５２が形成され、こられは、それぞれ圧力スイッチ１３０、１３２、１３４の１つの対応する部分を受入れて、これらの各開口の内側面がそれぞれの圧力スイッチの表面に係合して、これをブロック１２に保持する。
【００１８】
同様に、断面において略直角形状を有する第２のブラケット１５４が設けられ、このブラケットは、各ソレノイド６０、６２に形成された溝（図示せず）に係合する内側面が形成されたスロット１５６、１５８を有し、これらをブロック１２に保持する。ブラケット１５４のスロット１５６、１５８に対して直角の部分に開口１６０、１６２が形成され、これらの開口は、それぞれ圧力スイッチ１３６、１３８を受入れ、開口の内側面がそれぞれの圧力スイッチの上部を支持して、これをブロック１２に保持する。これらのブラケットは、ブラケットに形成された開口１６４、１６６、１６８に挿通されてブロックの対応する開口に係合する適当なファスナ（図示せず）によって、ブロック１２に緊締される。
【００１９】
各圧力スイッチ１３０乃至１３８は、電気端子を有しており、これらの電気端子の２つが圧力スイッチ１３０について符号１７２、１７４で代表的に示されていることがわかる。端子１７２、１７４のような端子は、図示しない外部の電気的なリードフレーム又はワイヤハーネスに接続するようになっている。また、各ソレノイドバルブ５２乃至６２、１００、１１０は、これらの外部への接続のために、図２において符号１７５、１７７、１７９、１８１で代表的に示されるように、同様な端子を有していることがわかる。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態において、マニホールドブロック１２は、弁室及び関連するポートを備えた一体部材として成形され、例えば、約１／３のグラス粒子材料を分散させたナイロン材料を有する適当な樹脂材料で形成される。しかしながら、成形が可能で、かつ、油圧流体、温度及び自動車用変速機の運転状態における環境に適合する適当な非金属材料を使用することができることがわかる。これにより、マニホールドブロック１２は、コストがかかる機械加工等の２次加工を行うことなく、「最終形状」に加工して、限界寸法を得ることができる。
【００２１】
図２及び図３を参照して、ベース部材１７６は、略平板形状を有し、参照符号１７８、１８０、１８２、１８４、１８６によって示される間隔をおいて直立する複数の支柱又はスペーサを有する金属材料で形成されており、これらの支柱又はスペーサは、好ましくは、このベース部材と一体成形され、変速機への取付けのために、これらに挿通されるファスナ（図示せず）を受入れるように配置されている。本実施形態においては、ベース１７６及びスペーサは、好ましくは鋳造材料の一体物として一体成形されている。本発明の好ましい実施形態では、ベース１７６は、主に（ａ）アルミニウム、（ｂ）マグネシウム、（ｃ）打抜き鋼板及び（ｄ）これらの同等物からなるグループから選択された材料で形成されるが、車両自動変速機ハウジングの油圧デッキに形成された通路に曝される表面領域に作用する油圧流体圧力の力に対して、過度に変形することなく、耐えることができる部品が得られる他の金属材料を使用することができることがわかる。
【００２２】
ベース１７６は、これを貫通して形成される間隔をもった複数の開口１８８、１９０を有し、これらの開口は、マニホールドブロック１２の弁室９０、８８の底部に形成された出口通路１０２、１０４に整合するように配置されている。分離した開口１９１、１９２がベース１７６を貫通して形成され、これらの開口は、マニホールドブロック１２の下面の出口ポート（図示せず）に対応して配置されており、これらの図示しない出口ポートは、それぞれ弁室８８、９０の出口ポートの１つに接続されている。
【００２３】
ベース１７６は、これを貫通して形成された間隔を有する一対のスロット１９４、１９６を有し、これらのスロットは、それぞれ弁室１４に形成された入口及び出口ポート２８、４０の１つに一致するように配置されている。
【００２４】
第２の一対のスロット１９８、２００がベース１７６を貫通して形成され、これらは、それぞれ弁室１６に形成された入口及び出口ポート３０、４２の１つに一致するように間隔をおいて配置されている。ベース１７６の第３の一対のスロット２０２、２０４は、それぞれブロック１２の弁室１８に形成された入口及び出口ポート３２、４４の１つに一致するように間隔をおいて配置されている。
【００２５】
第４の一対のスロット２０６、２０８がベース１７６を貫通して形成され、これらは、それぞれマニホールドブロック１２の弁室２０に形成された入口及び出口ポート３４、４６の１つに整合するように配置されている。
【００２６】
第５の組のスロット２１０、２１２がベース１７６を貫通するように形成され、これらは、それぞれマニホールドブロック１２の弁室２２に形成された入口及び出口ポート３６、４８の１つに整合するように配置されている。
【００２７】
第６の組のスロット２１４、２１６がベース１７６を貫通して形成され、これらは、それぞれマニホールドブロック１２の弁室２４に形成された入口及び出口ポート３８、５０の１つに一致するように間隔をおいて配置されている。
【００２８】
ベース１７６は、マニホールドブロック１２の下面に、符号２１８で代表的に示される複数のファスナ（ねじ付ファスナ）によって取付けられ、これらのファスナは、ベース１７６に適当に配置された符号２２０で代表的に示される複数の開口すなわち隙間穴に挿通され、これらのファスナがマニホールドブロック１２の下面に設けられたねじ孔（図示せず）にねじ込むことができるようになっている。
【００２９】
ベース１７６の上面及びマニホールドブロック１２の下面のポートは、適当な形状に成形されたガスケット２２２によってシールされており、本発明の好ましい実施形態では、主に（ａ）紙および（ｂ）エラストマー材料からなるグループから選択された適当な材料で形成されるが、他の適当な材料を使用することもできる。ガスケット２２２は、ソレノイドバルブ５２乃至５８、６０、６２、１００、１１０のそれぞれの入口及び出口ポートに対応して形成された通路を有しており、これらの通路は、ベース１７６に形成されたスロット又は開口に一致し、対応する上述の参照符号（例えば、１９４´、１９６´、…１８８´、１９０´…）によって示されている。
【００３０】
図３を参照して、ベース１７６の下面を車両変速機ハウジング（エンジン）の図示しない表面に対してシールするために、第２のガスケット２２４が設けられている。本発明の好ましい実施形態では、ガスケット２２４は、例えば、ソレノイドバルブ用の入口及び出口ポートに一致するように配置されたガスケットの種々のポートを容易にシールするためにストリップ又はリボン状に配置されたエラストマーシール材料を有するナイロンフレーム等のプラスチックフレーム等の基材で形成される。
【００３１】
特に、開口２２６は、スロット１９６との接続のためにシールされ、開口２２８は、スロット１９４との接続のためにシールされ、開口２３０は、スロット２００との接続のためにシールされ、開口２３２は、スロット１９８との接続のためにシールされ、開口２３４は、スロット２０２との接続のためにシールされ、開口２３６は、スロット２０４との接続のためにシールされ、開口２３８は、スロット２０８との接続のためにシールされ、開口２４０は、スロット２０６及び開口１８８との接続のためにシールされ、開口２４２は、開口１９０との接続のためにシールされ、開口２４３はポート１９２との接続のためにシールされ、開口２４５は、ポート１９１との接続のためにシールされ、開口２４４は、スロット２１２との接続のためにシールされ、開口２４６は、スロット２１０、２１４との接続のためにシールされ、また、開口２４８は、スロット２１６との接続のためにシールされる。
【００３２】
ガスケット２２４は、輸送のために、例えばガスケットに形成された棘付クリップ（図示せず）又は別体の機械的なクリップ（図示せず）等の便宜的な手段によって、ベース１７６の下面に取付けられる。ガスケット２２４の開口は、アセンブリ１０が取付けられる特定の自動変速機に使用される油圧通路のパターンを有するベース１７６の種々の入口及び出口ポートに接続するように配置されることがわかる。
【００３３】
これにより、本発明は、非金属製、好ましくはプラスチック製マニホールドブロックに取付けられた複数のソレノイドバルブを有する電気−油圧コントローラを提供し、このマニホールドブロックは、ソレノイドバルブを受入れてシールし、バルブ用の適当なポートを備える精密な弁室が得られ、機械加工することなく寸法精度を出すように成形することができる。マニホールドブロックは、金属製ベースに取付けられ、この金属製ベースは、好ましくはアルミニウム鋳物であり、完成したコントローラアセンブリが変速機ハウジングのデッキに形成された油圧通路に取付けられたとき、これに作用する油圧力に耐えるのに必要な剛性を有している。これにより、本発明は、車両自動変速機の電気的なシフト制御を行うためのコントローラの製造を容易にし、かつ、コストを低減する。
【００３４】
本発明は、以上に、図示された実施形態に関して説明されているが、本発明は、修正および変更が可能であり、特許請求の範囲によってのみ限定されることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマニホールドアセンブリの斜視図である。
【図２】図１のマニホールドアセンブリの分解斜視図をＩ−Ｉ線で分割して示す図である。
【図３】図１のマニホールドアセンブリの分解斜視図をＩ−Ｉ線で分割して示す図である。
【符号の説明】
１０　電気−油圧コントローラアセンブリ
１２　マニホールドブロック
１４、１６、１８、２０、２２、２４　弁室
２８、３０、３２、３４、３６、３８　供給ポート
４０、４２、４４、４６、４８、５０　出口ポート
５２、５４、５６、６０、６２　ソレノイドバルブ
１４０　　ブラケット
１５４　　ブラケット
１７６　　ベース
２１８　　ファスナ
２２２　　ガスケット
２２４　　ガスケット

Claims

（ａ）間隔をおいて形成された複数の供給ポートと、間隔をおいて配置されて、それぞれが前記供給ポートの１つに接続する複数の弁室とを有し、該弁室がそれぞれトランスファポートを有する、非金属で形成されたマニホールドと、
（ｂ）前記弁室内にそれぞれ取付けられ、前記トランスファポートにそれぞれ接続する出口を有する電気作動バルブと、
（ｃ）複数の流入開口が貫通され、該流入開口の１つが前記供給ポートにそれぞれ対応して配置され、複数の流出開口を有し、該流出開口がそれぞれ前記トランスファポートの１つに対応して配置される、金属材料で形成されたベースと、
（ｄ）前記マニホールドと前記ベースとの間に配置されて、これらの間をシールする第１ガスケットと、前記ベースの前記マニホールドとは反対側の面に配置されて、前記ベースとエンジンの表面との間をシールする第２ガスケットを含み、前記マニホールドを前記ベースに緊締する手段とを備えたことを特徴とする電気−油圧コントローラ。
前記マニホールドは、高分子材料で形成され、前記ベースは、アルミニウム材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気−油圧コントローラ。
前記マニホールドは、粒状ガラス材料を分散させた高分子材料で形成されていること特徴とする請求項１に記載の電気−油圧コントローラ。
前記ベースは、主にアルミニウム材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気−油圧コントローラ。
前記第２ガスケットは、エラストマー材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気−油圧コントローラ。
前記ベースは、アルミニウム鋳物で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気−油圧コントローラ。
前記第１ガスケットは、主に（ａ）紙及び（ｂ）エラストマ−材料からなるグループから形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気−油圧コントローラ。
前記マニホールドを前記ベースに緊締する手段は、ねじ付ファスナを含むことを特徴とする請求項１に記載の電気−油圧コントローラ。
さらに、前記マニホールドに緊締されて、前記電気作動バルブをそれぞれ前記弁室内で保持するブラケットを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気−油圧コントローラ。
さらに、前記マニホールドに取付けられて、少なくとも１つの前記弁室の圧力を検出する少なくとも１つの圧力応答スイッチを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気−油圧コントローラ。
前記マニホールドに緊締されて、前記電気作動バルブ及び前記少なくとも１つの圧力応答スイッチを保持するブラケットを含むことを特徴とする請求項１０に記載の電気−油圧コントローラ。
（ａ）間隔をおいて形成された複数の供給ポートと、間隔をおいて配置されて、それぞれが前記供給ポートの１つに接続する複数の弁室とを有し、該弁室にそれぞれ出口ポートを形成した非金属製のマニホールドを成形し、
（ｂ）前記各弁室に電気作動バルブを配置し、該バルブの入口を前記供給ポートに接続し、前記バルブの出口を前記出口ポートに接続し、
（ｃ）複数の流入開口及び複数の流出開口が貫通された金属材料製のベースを成形し、該ベースを前記マニホールドに隣接して配置して、前記流入開口を前記供給ポートに接続し、
（ｄ）流入ポート及び流出ポートが設けられたガスケットを前記マニホールドと前記ベースとの間に配置し、前記ベースを前記マニホールドに緊締し、前記ポートを整合させて前記ベースと前記マニホールドとの間を前記ガスケットでシールし、
（ｅ）第２ガスケットを前記ベースの前記マニホールドとは反対側に隣接して配置し、変速機上で前記ベースをシールすることを含むことを特徴とする電気−油圧コントローラの製造方法。
前記ベースを前記マニホールドに緊締するステップは、ねじ付ファスナを回転させることを含むことを特徴とする請求項１２に記載の電気−油圧コントローラの製造方法。
前記マニホールドを成形するステップは、粒状ガラス材料を分散させた高分子材料のマニホールドを成形することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の電気−油圧コントローラの製造方法。
前記ベースを成形するステップは、主に（ａ）アルミニウム、（ｂ）マグネシウム、（ｃ）打抜き鋼板及び（ｄ）これらの同等物からなるグループから選択された材料のベースを成形することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の電気−油圧コントローラの製造方法。
前記第１ガスケットを配置するステップは、主に（ａ）紙及び（ｂ）エラストマー材料からなるグループから選択された材料の第１ガスケットを配置することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の電気−油圧コントローラの製造方法。
前記第２ガスケットを配置するステップは、エラストマー材料を含むガスケットを配置することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の電気−油圧コントローラの製造方法。