JP2005329442A - 自動変速機のコントロールバルブボディ及びその製造方法 - Google Patents

自動変速機のコントロールバルブボディ及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】自動変速機のコントロールバルブボディにおいて作動油の流路溝幅を小さくする。
【解決手段】マグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯２９をプランジャ２６により中空部２３へ圧入することでバルブボディの成形が行われる。その際に、凸部２７により作動油の流路溝が形成される。マグネシウムは熱容量が小さいので、冷熱サイクルにおける金型２１，２２の温度変動幅を抑えることができ、さらに、マグネシウム溶湯２９は鋼製の金型２１，２２との反応性が無い。したがって、金型２２に設けられた凸部２７の劣化を招くことなく凸部２７の肉厚ｄを薄くすることができ、バルブボディの流路溝幅ｄを狭くすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動変速機の変速動作に用いられる作動油の流路溝が隔壁間に形成されている自動変速機のコントロールバルブボディ、及びその製造方法に関する。
自動変速機のコントロールバルブボディの従来例が特許文献１に開示されている。特許文献１においては、少なくとも一方の面に油圧回路を構成する作動油の流路溝が形成されたバルブボディ部材と、そのバルブボディ部材の流路溝が形成された面に接合されてこの流路溝を覆う蓋部材と、が設けられている。そして、この蓋部材には、流路溝によって形成される油路からの押圧力に抗してバルブボディ部材の流路溝間の隔壁を支持するための側面を有する支持形状部が設けられている。これによって、バルブボディ部材に設けられた隔壁の薄肉化を図り、バルブボディ部材の小型化及び軽量化を図っている。
その他にも、特許文献２の自動変速機のコントロールバルブボディが開示されている。また、その他の背景技術として、特許文献３，４のマグネシウム成型品が開示されている。
特開２０００−３２０５０２号公報 特開平１０−２３８６２８号公報 特許第３２８６２２４号公報 特開平１１−１２４６９２号公報
自動変速機のコントロールバルブボディは、一般的には、アルミニウムダイカストにより製造される。そして、バルブボディに設けられる作動油の流路溝は、鋼製の鋳型により形成される。ただし、バルブボディをアルミニウムダイカストにより製造する際に流路溝幅を狭くしようとすると、アルミニウム溶湯と鋼鋳型との反応や冷熱サイクルによる鋳型の熱疲労等が原因で、鋳型の劣化を招きやすくなる。そのため、バルブボディの流路溝幅を狭くすることは困難である。特許文献１においては、隔壁の薄肉化を図ることでバルブボディの小型化及び軽量化を図っているが、前述の理由により流路溝幅の狭小化は困難であるため、バルブボディの小型化及び軽量化を十分に実現することは困難であるという問題点がある。
本発明は、作動油の流路溝幅を小さくすることができる自動変速機のコントロールバルブボディ及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る自動変速機のコントロールバルブボディの製造方法は、自動変速機の変速動作に用いられる作動油の流路溝が隔壁間に形成されている自動変速機のコントロールバルブボディの製造方法であって、鋳型により形成された中空部にマグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯を圧入することで、前記隔壁が設けられたバルブボディの成形を行うマグネシウムダイカスト工程を含み、前記マグネシウムダイカスト工程においては、前記鋳型に設けられ前記中空部へ突出した凸部により前記流路溝が形成されることを要旨とする。
本発明においては、鋳型により形成された中空部にマグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯を圧入することで、作動油の流路溝を形成するための隔壁が設けられたバルブボディの成形を行う。これによって、冷熱サイクルにおける鋳型の温度変動幅を抑えることができるとともに、溶湯と鋳型との反応性をなくすことができる。したがって、本発明によれば、流路溝の形成のために鋳型に設けられた凸部の劣化を招くことなく凸部の肉厚を薄くすることができるので、作動油の流路溝幅を小さくすることができる。
本発明に係る自動変速機のコントロールバルブボディの製造方法において、前記鋳型には、前記中空部へ突出するとともに前記凸部を貫通する貫通ピンが設けられており、前記マグネシウムダイカスト工程においては、前記貫通ピンにより前記隔壁にバルブを貫通させるためのバルブ孔が形成されるものとすることもできる。こうすれば、隔壁を貫通するバルブに作用するバルブの軸と垂直方向の力（サイドフォース）を低減することができる。
また、本発明に係る自動変速機のコントロールバルブボディは、自動変速機の変速動作に用いられる作動油の流路溝が隔壁間に形成されている自動変速機のコントロールバルブボディであって、前記隔壁が設けられたバルブボディがマグネシウムまたはマグネシウム合金により構成されていることを要旨とする。
本発明においては、作動油の流路溝を形成するための隔壁が設けられたバルブボディがマグネシウムまたはマグネシウム合金により構成されていることにより、作動油の流路溝幅を小さくすることができる。
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
図１，２は、本発明の実施形態に係る自動変速機のコントロールバルブボディの構成の概略を示す断面図であり、互いに異なる位置での断面図を示す。本実施形態に係るバルブボディ１０においては、その底面１０−１から略垂直に突出した複数の隔壁１２が設けられている。そして、自動変速機の変速動作に用いられる作動油の流路溝１４がこの隔壁１２間に形成されている。なお、図１，２ではバルブボディ１０の一部のみを図示しているが、バルブボディ１０全体の形状については既知の形状で実現可能であるため、その図示を省略している。また、本実施形態に係るバルブボディ１０は、多段ＡＴやＣＶＴ等の自動変速機の油圧制御回路に用いられる。
また、図２に示すように、一部の隔壁１２にはバルブ孔１８が形成されており、バルブ１６がこのバルブ孔１８を通されることで隔壁１２を略垂直に貫通している。バルブ１６が隔壁１２と略垂直方向（バルブボディ１０の底面１０−１と略平行方向）に摺動することで、自動変速機の変速動作を行うための油路の切り替えを行うことができる。
そして、本実施形態においては、隔壁１２が設けられたバルブボディ１０がマグネシウムまたはマグネシウム合金により構成されている。ここでのマグネシウム合金の例としては、ＡＺ系（ＡＺ９１Ｄ等）やＡＭ系（ＡＭ６０Ｂ等）が挙げられる。さらに、耐熱性を付与したＡＳ系（ＡＳ２１等）やＣａ、Ｓｒ、ＲＥ（Ｃｅ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ）、Ｓｎ等を添加した耐熱合金であってもよく、マグネシウムを主成分とする合金であれば本実施形態に係るバルブボディ１０の材料に用いることができる。
次に、本実施形態に係るバルブボディ１０の製造方法について説明する。本実施形態に係るバルブボディ１０については、マグネシウムダイカスト工程を含む製造工程により製造することができる。
図３，４は、本実施形態に係るバルブボディ１０の製造方法に用いられるマグネシウムダイカスト装置の構成の概略を示す断面図であり、互いに異なる位置での断面図を示す。本実施形態におけるダイカスト装置は、鋼製の鋳型として固定側金型２１及び可動側金型２２を備えており、固定側金型２１及び可動側金型２２によりバルブボディ１０の成形を行うための中空部２３が形成される。
可動側金型２２には、中空部２３へ突出した複数の凸部２７が設けられている。さらに、図４に示すように、可動側金型２２には、中空部２３へ突出するとともに一部の凸部２７を略垂直に貫通する可動ピン２８が設けられている。
マグネシウムダイカスト工程においては、マグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯２９をプランジャ２６により中空部２３へ圧入することで、バルブボディ１０の成形が行われる。その際に、凸部２７により流路溝１４が形成され、凸部２７間に流入した溶湯２９により隔壁１２が形成される。そして、可動ピン２８によりバルブ孔１８が形成される。なお、マグネシウム合金の溶湯２９の例としては、前述した材料の溶湯２９を用いることができる。
中空部２３へ圧入された溶湯２９が冷却固化した後は、可動ピン２８を可動側金型２２から抜き取り、可動側金型２２を移動させて中空部２３を開放させる。そして、マグネシウムダイカストにより成形されたバルブボディ１０に対して既知の機械加工を行う。以上の工程により本実施形態に係るバルブボディ１０を得ることができる。
ここで、アルミニウムダイカストによりバルブボディ１０の成形を行う場合を考える。その場合は、アルミニウムは熱容量が大きいため、冷熱サイクルにおける金型２１，２２の温度変動幅が大きくなる。さらに、アルミニウム溶湯と鋼製の金型２１，２２との反応により、金型２１，２２表面に反応物が形成されやすくなる。これらのことが原因で、金型２１，２２の劣化（特に凸２７部）を招きやすくなる。したがって、アルミニウムダイカストによりバルブボディ１０の成形を行う場合は、金型２２に設ける凸部２７の肉厚ｄを薄くすることが困難となり、バルブボディ１０の流路溝１４幅ｄを狭くすることが困難となる。
これに対して本実施形態においては、マグネシウムダイカストにより隔壁１２が設けられたバルブボディ１０の成形を行う。マグネシウムはアルミニウムより熱容量が小さいので、冷熱サイクルにおける金型２１，２２の温度変動幅を抑えることができる。さらに、マグネシウム溶湯２９は鋼製の金型２１，２２との反応性が無い。これによって、金型２１，２２の劣化を抑えることができ、特に凸部２７の劣化を抑えることができる。したがって、本実施形態によれば、凸部２７の劣化を招くことなく凸部２７の肉厚ｄを薄くすることができ、バルブボディ１０の流路溝１４幅ｄを狭くすることができるので、バルブボディ１０の小型化を実現することができる。なお、本実施形態の典型的な例としては、流路溝１４幅ｄを３ｍｍより小さくすることができる。
さらに、本実施形態においては、バルブボディ１０の材料として、アルミニウムより比重の小さいマグネシウムを用いることにより、バルブボディ１０の軽量化を実現することができる。
また、アルミニウムダイカストによりバルブボディ１０の成形を行う場合は、アルミニウム溶湯と鋼製の金型２１，２２との反応により抜き勾配を小さくすることが困難となる。図５に示すように、隔壁１２に抜き勾配が設けられている場合は、流路溝１４幅は、バルブボディ１０の底面１０−１から離れるにつれて広くなる。その場合に、流路溝１４に流入した作動油の圧力によりバルブ１６に作用するバルブ１６の軸と垂直方向の力（サイドフォース）を考えると、隔壁１２の先端側（図５の上側）における作動油の圧力によるサイドフォースＡが底面１０−１側（図５の下側）における作動油の圧力によるサイドフォースＡ’より大きくなる。すなわち、バルブ１６には、隔壁１２の先端側から底面１０−１側へ向かう方向のサイドフォースが作用する。このサイドフォースによりバルブ１６のフリクションが増大するため、油路の切り替え性能の低下を招いてしまう。
これに対して本実施形態においては、マグネシウムダイカストにより隔壁１２が設けられたバルブボディ１０の成形を行うことで、マグネシウム溶湯２９と鋼製の金型２１，２２との反応性をなくすことができるので、隔壁１２の抜き勾配を小さくすることができる。これによって、隔壁１２の先端側と底面１０−１側とで流路溝１４幅を均一化させることができるので、バルブ１６に作用する前述のサイドフォースを低減することができる。したがって、本実施形態によれば、バルブ１６のフリクションを低減することができ、油路の切り替え性能を向上させることができる。なお、本実施形態の典型的な例としては、隔壁１２の抜き勾配を２度より小さくすることができる。
さらに、本実施形態においては、マグネシウムダイカストによりバルブボディ１０の成形を行うことで、抜き勾配を小さくすることができるとともに、離型剤の使用量も減らすことができる。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明の実施形態に係る自動変速機のコントロールバルブボディの構成の概略を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る自動変速機のコントロールバルブボディの構成の概略を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る自動変速機のコントロールバルブボディの製造方法に用いられるマグネシウムダイカスト装置の構成の概略を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る自動変速機のコントロールバルブボディの製造方法に用いられるマグネシウムダイカスト装置の構成の概略を示す断面図である。 バルブに作用するサイドフォースを説明する断面図である。
符号の説明
１０ バルブボディ、１２ 隔壁、１４ 流路溝、１６ バルブ、１８ バルブ孔、２１ 固定側金型、２２ 可動側金型、２３ 中空部、２６ プランジャ、２７ 凸部、２８ 可動ピン、２９ 溶湯。

Claims (3)

  1. 自動変速機の変速動作に用いられる作動油の流路溝が隔壁間に形成されている自動変速機のコントロールバルブボディの製造方法であって、
    鋳型により形成された中空部にマグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯を圧入することで、前記隔壁が設けられたバルブボディの成形を行うマグネシウムダイカスト工程を含み、
    前記マグネシウムダイカスト工程においては、前記鋳型に設けられ前記中空部へ突出した凸部により前記流路溝が形成されることを特徴とする自動変速機のコントロールバルブボディの製造方法。
  2. 請求項１に記載の自動変速機のコントロールバルブボディの製造方法であって、
    前記鋳型には、前記中空部へ突出するとともに前記凸部を貫通する貫通ピンが設けられており、
    前記マグネシウムダイカスト工程においては、前記貫通ピンにより前記隔壁にバルブを貫通させるためのバルブ孔が形成されることを特徴とする自動変速機のコントロールバルブボディの製造方法。
  3. 自動変速機の変速動作に用いられる作動油の流路溝が隔壁間に形成されている自動変速機のコントロールバルブボディであって、
    前記隔壁が設けられたバルブボディがマグネシウムまたはマグネシウム合金により構成されていることを特徴とする自動変速機のコントロールバルブボディ。
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