JP2006052746A - 流体伝動装置の油圧回路 - Google Patents

Abstract

【課題】単純な回路構成で、流体伝動装置におけるロックアップクラッチの制御と循環油圧の供給を可能とする。
【解決手段】流体伝動装置１は、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２が配置された流体伝動室Ｒ１とロックアップクラッチ１３のサーボ油室Ｒ２との間に、ロックアップクラッチの摩擦係合要素１３ａを備える。サーボ油室にロックアップ用の油圧を供給するロックアップ用油路Ｌ２と、流体伝動室に循環用の油圧を供給する循環用油路Ｌ１を共通の油圧供給回路Ｓ２に接続し、循環用油路にオリフィス２１を配置した。これによりロックアップ用油路と循環用油路の油圧供給を共通化しながら供給圧に差圧を持たせてロックアップを行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体接手、トルクコンバータ等の流体伝動装置の油圧回路に関し、特に、ロックアップクラッチを備える流体伝動装置への油圧供給制御に関する。

流体伝動装置において、流体伝動室内に対向配置したポンプインペラとタービンランナとの間でトルクを伝達する流体のスリップが小さい領域におけるトルク伝達効率を向上させるべく、ポンプインペラとタービンランナを直結するロックアップクラッチを配置することが一般化している。ロックアップクラッチには、大別して２つの形式のものがある。その１つは、タービンハブに固定した可撓性の単板クラッチを流体伝動装置のケースに係脱させる形式のものである。他の１つは、流体伝動装置のケースとタービンランナとの間に多板構成の摩擦係合要素を配置し、これを流体伝動装置のケース内に流体伝動室とは隔離させて設けたサーボ油室に配置したサーボピストンで係脱させる形式のものである。

前記単板クラッチ形式のものでは、クラッチ板と流体伝動装置ケースとの間の油路（ロックアップオフ油路）から流体伝動室へ油を供給し、その油をロックアップオン油路から排出させることでロックアップオフ状態となり、逆に、ロックアップオン油路から流体伝動室側へ油圧を供給することでロックアップクラッチが係合しロックアップオン状態となる。こうしたロックアップクラッチの作動から、この形式の流体伝動装置の油圧供給は、供給と排出が入れ替わる２本の油路、すなわちロックアップオン油路とロックアップオフ油路を介して行われる。

これに対して、多板の摩擦係合要素をサーボピストンで係脱させる形式のものでは、流体伝動室へ油圧を供給すると、サーボピストンはサーボ油室内へ押込まれることになるため、前記単板クラッチのような単純なロックアップ制御を行うことはできない。

そこで従来の技術では、流体伝動装置への油圧供給は、供給と排出が入れ替わる２本の油路すなわち作動室内に油を供給する油路と作動室内の油を排出する油路と同様の油路により行い、これとは別にサーボ油室への油圧の供給を制御するロックアップ制御専用の油路を設けている（特許文献１参照）。
特許第２６４１４１９号公報

上記従来技術のような油圧回路では、トルクコンバータを制御する制御弁のほかに、ロックアップクラッチを制御する制御弁を配置する必要があり、コストアップを招くばかりでなく、回路構成のためのスペースも大きくなる。

本発明は、上記のような事情に鑑み案出されたものであり、単純な回路構成で、流体伝動装置におけるロックアップクラッチの制御と循環油圧の供給を可能とすることを主たる目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ポンプインペラ（１１）と、タービンランナ（１２）と、ロックアップクラッチ（１３）とを備え、前記ポンプインペラとタービンランナが配置された流体伝動室（Ｒ１）とロックアップクラッチのサーボ油室（Ｒ２）とが隔絶された流体伝動装置（１）の油圧回路において、前記サーボ油室にロックアップ用の油圧を供給するロックアップ用油路（Ｌ２）と、前記流体伝動室に循環用の油圧を供給する循環用油路（Ｌ１）が共通の油圧供給回路（Ｓ２）に接続されたことを基本的特徴とする。
この油圧回路においては、前記ロックアップクラッチの係合時において、所定のバルブ（３１）から前記共通の油圧供給回路を介して前記サーボ油室に供給されるロックアップ用の油圧が、共通の油圧供給回路を介して前記流体伝動室に供給される。
前記ロックアップ用の油圧は、レギュレータバルブから供給されるセカンダリ圧であり、該セカンダリ圧が前記共通の油圧供給回路を介して前記サーボ油室と前記流体伝動室とに供給されるとともに、流体伝動室を循環した油が調圧バルブ（３２）により調圧されることにより、サーボ油室へ供給される油圧が減圧制御される。
具体的には、前記循環用油路は、オリフィス（２１）を介して油圧供給回路に接続された構成とされる。この場合、前記循環用油路は、前記オリフィスと並列に配置され、油圧供給回路から流体伝動室への流れを阻止するチェック弁（２２）を備える構成とすることもできる。前記チェック弁は、前記流体伝動室から油圧供給回路への流れを許容すべく、前記オリフィス（２１）よりも大きいオリフィス（２２ａ）を備える構成とされる。
この油圧回路においては、ロックアップクラッチの解放時において、前記流体伝動室へ他の油圧供給回路（Ｓ３）を介して油圧が供給され、流体伝動室を循環した油が前記チェック弁（２２）及び所定のバルブ（３１）を介してクーラに送られる。
より具体的には、前記流体伝動装置は、自動変速機の変速機構とオイルポンプを挟んで配置され、前記オリフィスとチェック弁は、オイルポンプケース、オイルポンプカバー又は変速機ケースの何れかに配置された構成とされる。

前記本発明の構成では、共通の油圧供給回路から循環用油路とロックアップ用油路に油圧が供給されることで、流体伝動室内に供給する油圧によりロックアップクラッチを係合作動させることができる。したがって、この構成によれば、ロックアップクラッチ係合のための専用の油圧供給回路をなくして、流体伝動装置制御のための油圧回路を単純化することができる。
特に、循環用油路をオリフィスを介して油圧供給回路に接続した構成では、流体伝動室内の油圧をサーボ油室の油圧より低くすることができるため、サーボピストンに受圧面積差を設ける等の必要なくロックアップを実現することができる。また、循環用油路にオリフィスと並列にチェック弁を設けた構成では、ロックアップオフ時の循環油量を確保することができる。

図１は本発明の適用に係る実施形態の油圧回路を示す。図示するように、流体伝動装置としてのトルクコンバータ１は、ポンプインペラ１１と、タービンランナ１２と、ロックアップクラッチ１３とを備える。そして、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２が配置された流体伝動室Ｒ１と、この流体伝動室Ｒ１とは隔絶されたロックアップクラッチ１３のサーボ油室Ｒ２との間に、ロックアップクラッチ１３の摩擦係合要素１３ａが配置されている。

本発明の特徴に従い、サーボ油室Ｒ２にロックアップ用の油圧を供給するロックアップ用油路Ｌ２と、流体伝動室Ｒ１に循環用の油圧を供給する循環用油路Ｌ１が共通の油圧供給回路Ｓ２に接続されている。循環用油路Ｌ１は、オリフィス２１を介して油圧供給回路Ｓ２に接続されている。更に、循環用油路Ｌ１は、オリフィス２１と並列に配置され、油圧供給回路Ｓ２から流体伝動室Ｒ１への流れを阻止するチェック弁２２を備える。チェック弁２２は、流体伝動室Ｒ１から油圧供給回路Ｓ２への流れを許容すべく、オリフィス２１よりも大口径のオリフィス２２ａを備える。

更に、細部構成を説明する。トルクコンバータ１は、サーボ油室Ｒ２を形成されたフロントカバーと、ポンプインペラ１１と一体化されたリヤカバーとを接合一体化したトルクコンバータカバーを備えてなり、リヤカバーに一体化されたポンプインペラ１１と対向配置したタービンランナ１２と、それらの内周側において、それらの間に配置されたステータ１４を備える。

ロックアップクラッチ１３は、サーボ油室Ｒ２に軸線方向可動に嵌挿したサーボピストン１３ｂと、外周側をフロントカバーに回り止め係合されたセパレータプレートと、内周側をタービンハブに回り止め係合された摩擦材ディスクとの組み合わせからなる摩擦係合要素１３ａとを備える。この配置関係から、サーボピストン１３ｂには、その前面側に流体伝動室Ｒ１の油圧が作用し、背面側にはサーボ油室Ｒ２の油圧が作用する。

次に、トルクコンバータ１の制御回路は、図示しないプライマリレギュレータバルブにより生成される回路のライン圧をセカンダリレギュレータバルブ３４により減圧したセカンダリ圧を基圧として作動するものとされている。このセカンダリ圧の油路が図に符号Ｓ１で示されている。トルクコンバータ１の制御回路は、トルクコンバータ１からの排圧を制御するロックアップコントロールバルブ３２と、トルクコンバータ１への油圧供給を切換えるロックアップリレーバルブ３１を主体として構成されており、ロックアップリレーバルブ３１の切換えのためのリニアソレノイドバルブ３３が設けられている。

ロックアップリレーバルブ３１は、スプールの一端（図上で下端）に径差付のスプールの荷重をスプリングを介して印加され、他端に１−２シフトバルブ３５経由のリニアソレノイドバルブ３３の出力するソレノイド圧を印加されて切換わるスプールバルブとされている。ロックアップリレーバルブ３１は、６つの切換ポートａ〜ｆを備えており、セカンダリ圧油路Ｓ１に通じるポートａはインポートとされている。ロックアップリレーバルブ３１は、図示右半分に示す下降位置への切換状態において、インポートａが油圧供給回路Ｓ２に通じるポートｂに連通し、もう１つの油圧供給回路Ｓ３に通じるポートｄがロックアップコントロールバルブ３２のインポートに通じるポートｃに連通し、潤滑圧の回路に通じるポートｅがクーラに通じるポートｆに連通する。また、図示左半分に示す上昇位置への切換状態では、インポートａがポートｄに連通し、ポートｂがポートｆに連通する。

ロックアップコントロールバルブ３２は、径差受圧部を持つスプールバルブとされており、スプールの大径側の端部にプランジャを介してスプリング荷重が負荷され、径差受圧部には、ロックアップリレーバルブと同様に１−２シフトバルブ３５経由のリニアソレノイドバルブ３３のソレノイド圧が印加される。また、スプールの小径側の端部には油圧供給回路Ｓ３の油圧が印加される。かくしてロックアップコントロールバルブ３２は、油圧供給回路Ｓ２の油圧とスプリング荷重に対するソレノイド圧と油圧供給回路Ｓ３の油圧の対向で調圧作動する。

以上のように構成された油圧回路において、ロックアップを行わない第１速時は、ロックアップリレーバルブ３１は、１−２シフトバルブ３５によるドレン連通でスプール端受圧部の油圧が解放されるため、図示左半分の上昇位置に切り替わる。これによりインポートａのセカンダリ圧はポートｄに連通し、油圧供給回路Ｓ３からトルクコンバータ１の流体伝動室Ｒ１に供給される。また、流体伝動室Ｒ１内の油は、循環用油路Ｌ１のチェック弁２２を押し開いて大口径のオリフィス２２ａを介して油圧供給回路Ｓ２に排出され、ロックアップリレーバルブ３１のポートｂ、ｆを経てクーラに排出される。こうした油の流れで、ロックアップオフ状態が達成される。この際、トルクコンバータ１からの油の排出は、チェック弁２２の大口径オリフィス２２ａの開放により十分に行われ、大きな循環量が確保される。

これに対して、ロックアップを行う第２速以上では、１−２シフトバルブ３５経由によるリニアソレノイドバルブ３３の出力圧のロックアップリレーバルブ３１への印加が常時可能となる。この場合も、リニアソレノイドバルブ３３の非出力時は先のロックアップオフ状態が保たれるが、リニアソレノイドバルブ３３を出力状態とすると、ロックアップリレーバルブ３１は、図示右半分の下降位置に切換わる。これによりインポートａのセカンダリ圧は油圧供給回路Ｓ２から循環用油路Ｌ１に出力されるようになり、流体伝動室Ｒ１へはチェック弁２２のチェック作用でオリフィス２１経由の減圧された油圧が供給される。一方、サーボ油室Ｒ２へは同じく油圧供給回路Ｓ２からセカンダリ圧がそのまま供給される。このようにして同時に流体伝動室Ｒ１とサーボ油室Ｒ２に供給される油圧にはオリフィス経由分の差圧があるため、ロックアップピストン１３ｂは流体伝動室Ｒ１側に押出され、それにより摩擦係合要素１３ａが係合する。かくしてロックアップオン状態が達成される。なお、このロックアップオン状態では、流体伝動室Ｒ１側の油は、ロックアップリレーバルブ３１のポートｄ、ｃ経由で排出油路Ｓ５に排出され、ロックアップコントロールバルブ３２経由でドレンされる。そして、このドレン量をロックアップコントロールバルブ３２で制御することにより必要に応じてロックアップスリップ状態も達成される。

以上詳述したように、この実施形態によれば、トルクコンバータ１のロックアップクラッチサーボへの供給回路Ｓ２を途中で分岐させ、トルクコンバータ内へ導き、分岐させたトルクコンバータ内循環回路の途中にオリフィス２１とチック弁２２を併設しているため、ロックアップオン時は、チェック弁２２が閉じ、オリフィス２１を介して油圧が供給されることで、流量が制限され、それによりロックアップ差圧が確保される。また、ロックアップオフ時は、チェック弁２２が開放し、油が大量に流れることで必要潤滑油量が確保される。

この構造により、ロックアップオン圧とトルクコンバータ循環圧の制御用バルブを共用でき、従来のロックアップ３本回路よりも１つ制御バルブを減らすことができ、コスト低減となり、バルブボディ構造を組む上でスペース的に有利となる。

次に示す図２は、前記オリフィス２１とチェック弁２２の具体的配置個所の一例を示す。この例では、通常、自動変速機にトルクコンバータハウジングと変速機ケースを隔てる隔壁として配置されるオイルポンプのケースを利用してこれらが配置されている。このオイルポンプは、ポンプギヤを収容するオイルポンプケースと、その開放端面を覆うオイルポンプカバーとから構成される。

図２は、オイルポンプのケースを前方から見た状態での各油路配置を示す。図示するように、外周側で油圧供給回路Ｓ２につながる油路は、途中で分岐し、そのまま直線状に延びて軸周に達する油路がロックアップ用油路Ｌ２とされ、分岐して周方向に延びる循環用油路Ｌ１が別の放射方向油路につながる部分に、ケースの厚さ方向に重ねてオリフィス２１とチェック弁２２が配置されている。この配置により、オリフィス２１とチェック弁２２は、オイルポンプのケース内に、格別配置スペースを要することなく内蔵されている。

以上本発明を１つの実施形態に基づき詳述したが、本発明はこの実施形態に限るものではなく、各請求項に記載の事項の範囲内で、種々の形態で実施可能なものである。

本発明の実施形態に係る流体伝動装置の油圧回路図である。 油圧回路の一部を構成するオイルポンプの正面図である。

符号の説明

１ トルクコンバータ（流体伝動装置）
１１ ポンプインペラ
１２ タービンランナ
１３ ロックアップクラッチ
１３ａ 摩擦係合要素
２１ オリフィス
２２ チェック弁
２２ａ 大きいオリフィス
３１ ロックアップリレーバルブ（所定のバルブ）
３２ ロックアップコントロールバルブ（調圧バルブ）
Ｒ１ 流体伝動室
Ｒ２ サーボ油室
Ｌ１ 循環用油路
Ｌ２ ロックアップ用油路
Ｓ２ 油圧供給回路

Claims (8)

1. ポンプインペラ（１１）と、タービンランナ（１２）と、ロックアップクラッチ（１３）とを備え、前記ポンプインペラとタービンランナが配置された流体伝動室（Ｒ１）とロックアップクラッチのサーボ油室（Ｒ２）とが隔絶された流体伝動装置（１）の油圧回路において、
   前記サーボ油室にロックアップ用の油圧を供給するロックアップ用油路（Ｌ２）と、前記流体伝動室に循環用の油圧を供給する循環用油路（Ｌ１）が共通の油圧供給回路（Ｓ２）に接続されたことを特徴とする流体伝動装置の油圧回路。
2. 前記ロックアップクラッチの係合時において、所定のバルブ（３１）から前記共通の油圧供給回路を介して前記サーボ油室に供給されるロックアップ用の油圧が、共通の油圧供給回路を介して前記流体伝動室に供給される、請求項１記載の流体伝動装置の油圧回路。
3. 前記ロックアップ用の油圧は、レギュレータバルブから供給されるセカンダリ圧であり、該セカンダリ圧が前記共通の油圧供給回路を介して前記サーボ油室と前記流体伝動室とに供給されるとともに、流体伝動室を循環した油が調圧バルブ（３２）により調圧されることにより、サーボ油室へ供給される油圧が減圧制御される、請求項１記載の流体伝動装置の油圧回路。
4. 前記循環用油路は、オリフィス（２１）を介して油圧供給回路に接続された、請求項１記載の流体伝動装置の油圧回路。
5. 前記循環用油路は、前記オリフィスと並列に配置され、油圧供給回路から流体伝動室への流れを阻止するチェック弁（２２）を備える、請求項４記載の流体伝動装置の油圧回路。
6. 前記チェック弁は、前記流体伝動室から油圧供給回路への流れを許容すべく、前記オリフィス（２１）よりも大きいオリフィス（２２ａ）を備える、請求項５記載の流体伝動装置の油圧回路。
7. ロックアップクラッチの解放時において、前記流体伝動室へ他の油圧供給回路（Ｓ３）を介して油圧が供給され、流体伝動室を循環した油が前記チェック弁（２２）及び所定のバルブ（３１）を介してクーラに送られる、請求項５又は６記載の流体伝動装置の油圧回路。
8. 前記流体伝動装置は、自動変速機の変速機構とオイルポンプを挟んで配置され、前記オリフィスとチェック弁は、オイルポンプケース、オイルポンプカバー又は変速機ケースの何れかに配置された、請求項５又は６記載の流体伝動装置の油圧回路。

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