JP2007192406A - オートマチックトランスミッションをオイルクーラーと接続するためのサーモスタット弁 - Google Patents

Abstract

【課題】外部温度が極めて低い場合でも常に十分な量のオイルがオートマチックトランスミッションへ還流することのできるサーモスタット弁の提供。
【解決手段】オートマチックトランスミッションをオイルクーラーと接続するためのサーモスタット弁であって、トランスミッションからのオイルのための流入通路（１２）とオイルクーラーへの排出通路（１３）の間の接続が、サーモスタット作動部材（１６、１７）によって操作される、リターンスプリング（２１）によって付勢された弁部材（２２）によって解放／遮断される、ものにおいて、弁部材がリターンスプリングと共に過圧弁として形成され、過圧弁が、トランスミッションから来るオイルのための流入通路とオイルクーラーへの排出通路の間の接続が解放されている場合に、オイルが予め定められた圧力を上回った場合にバイパス通路（２４）を解放する。
【選択図】図３

Description

本発明は、トランスミッションから来るオイルのための流入通路、オイルクーラーへの排出通路、オイルクーラーから来るオイルのための流入通路およびトランスミッションへの排出通路を有する、オートマチックトランスミッションをオイルクーラーと接続するためのサーモスタット弁であって、トランスミッションから来るオイルのための流入通路とオイルクーラーへの排出通路との間の接続は、サーモスタット作動部材によって操作可能な、リターンスプリングで付勢された弁部材によって解放され、あるいは遮断される、ようにされているものに関する。

冒頭で挙げた種類の弁が知られており（特許文献１）、その弁においてはバイパス通路が設けられており、そのバイパス通路は、サーモスタット作動部材がまだ応答していない間、トランスミッションから来るオイルのための入口をトランスミッションへの出口と共に開けたままにしておく。サーモスタット作動部材がオイルの温度上昇に基づいて応答した場合に、バイパスが閉鎖される。このサーモスタット弁においては、極端な天候条件の場合に、オートマチックトランスミッションが十分なオイルを供給されず、それによって損傷してしまうことをもたらすことがある。外部温度が極めて低い場合には、トランスミッションを出てバイパスへ流入するオイルが暖められて、それによってサーモスタット作動部材が応答して、トランスミッションから来るオイルのための流入通路からオイルクーラーへの排出通路への接続を解放して、バイパスを遮断することが生じ得る。しかし、外部温度が極めて低い場合には、オイルクーラー内でオイルが冷却されすぎて、オイルクーラー内の流れ抵抗が大きくなり、十分なオイルがオートマチックトランスミッションへ還流しないことをもたらすことがあり得る。
米国特許第５７９１５５７号

本発明の課題は、冒頭で挙げた種類のサーモスタット弁を、外部温度が極めて低い場合でも、常に十分に大きいオイル量がオートマチックトランスミッションへ還流することが保証されるように、形成することである。

この課題は、弁部材がリターンスプリングと共に過圧弁として形成されており、その過圧弁は、トランスミッションから来るオイルのための流入通路とオイルクーラーへの排出通路の間の接続が解放されている解放位置において、オイルが予め定められた圧力を上回った場合に、トランスミッションから来るオイルのための流入通路とトランスミッションへの排出通路の間のバイパス通路を解放する。

本発明に基づく形成において、サーモスタット弁は解放位置において、すなわちトランスミッションから来るオイルのための流入通路とクーラーへの排出通路の間の接続が開放されている場合に、トランスミッションへ戻るバイパスを可能にする、過圧弁として作用する。それによって、外部温度が非常に低い時に、まず存在しているバイパス接続がサーモスタット弁の応答によって閉鎖されている場合でも、十分な量のオイルがトランスミッションへ流れ戻ることが保証される。

本発明の形態において、バイパス通路は弁部材の変位ルート内に、サーモスタット作動部材によって駆動される弁部材が予め定められたオイル温度まではバイパス通路を閉鎖したままにするように、配置されている。それによって、サーモスタット弁は高いオイル温度に基づいてバイパス通路を解放しないので、オイル温度が非常に高い場合でもオイルが完全にオイルクーラーを通って流れ、たとえばオイルクーラーを迂回して冷却されずにトランスミッションへ還流されないことが、保証される。

本発明の他の特徴と利点が、図面に示す実施形態の以下の説明から明らかにされる。

弁ハウジング１０内に、中央の収容孔１１が設けられており、その中へオートマチックトランスミッションから来るオイルのための流入通路１２が連通している。流入通路１２と対向する側において、収容孔１１に、オイルクーラーへ通じる排出通路が接続されている。さらに、収容孔１１には流入通路１４が接続されており、その流入通路を介してオイルクーラーから来るオイルが還流される。このオイルは、排出通路１５を介してトランスミッションへ流れ戻る。収容孔１１内に、サーモスタット作動部材が配置されており、その作動部材がハウジング１６を有しており、そのハウジングには温度に従ってその体積を変化させる伸張物質が充填されている。伸張物質が作動ピストン１７をサーモスタット作動部材のハウジング１６から押し出し、その作動ピストンが、収容孔１１を密閉する閉鎖栓１８に支持されている。栓１８は、シールリング１９を有しており、かつ固定リング２０によってその位置に保持される。

サーモスタット作動部材のハウジング１６は、リターンスプリング２１によって付勢されており、そのリターンスプリングの反対側の端部は収容孔１１の閉鎖された底に支持されている。サーモスタット作動部材のハウジング１６は、さらに、弁部材２２と堅固に結合されており、その弁部材２２は収容孔１１内で案内されており、かつ図１に示す遮断位置においてトランスミッションから来るオイルのための流入通路１２とオイルクーラーへの排出通路１３の間の接続を遮断する。収容孔１１内の、トランスミッションから来るオイルのための流入通路１２へ向いた側に、長手溝２３が形成されており、その長手溝は弁部材２２の遮断位置において、すなわちトランスミッションから来るオイルのための流入通路１２とオイルクーラーへの排出通路の間の接続が遮断されている場合に、図１に示すように、トランスミッションから来るオイルのための流入通路１２とトランスミッションへの排出通路１５の間のバイパス接続を形成する。

トランスミッションの、駆動の際に暖まるオイルは、まず、バイパス接続として用いられる長手溝２３を介してサーモスタット作動部材のハウジング１６へ流れるので、この作動部材が暖まって、開放温度に達した場合にピストン１７が押し出される。開放温度は、たとえば７０℃とすることができる。この場合においてサーモスタット作動部材は、８０℃において完全に開放しているように、すなわちほぼ図２に示す位置に達しているように、設計されている。この解放位置において、弁部材２２は、長手溝２３の端部を越えて移動し、従ってトランスミッションから来るオイルのための流入通路１２とトランスミッションへの排出通路１５の間のバイパス接続を遮断する距離だけ変位されている。従ってトランスミッションから来るオイルは、完全に排出通路１３を介してオイルクーラーへ流れ、そこから流入通路１４へ、そしてトランスミッションへの排出通路１５へ流れ戻る。

すでに冒頭で述べたように、外部温度（周囲温度）が極めて冷たい場合に、次のような状況が生じ得る；すなわちトランスミッションを出るオイルはすでに、トランスミッションから来るオイルのための流入通路１２とオイルクーラーへの排出通路１３の間の接続の完全な開放をもたらし、かつ長手溝２３を介してのバイパス接続を遮断する温度、たとえば８０℃に達しており、しかしオイルクーラーへ達したオイルがそこで著しく冷却されて、オイルクーラー内に極めて大きい流れ抵抗が生じる。この場合は、トランスミッションが十分にオイルを供給されない、という危険がある。というのは、十分にオイルが排出通路１５を介してトランスミッションへ還流しないからである。この場合を考慮するために、弁部材２２はリターンスプリング２１と共に、図２に示す解放位置において過圧弁の機能を有するように、設計されている。そのために、まず、弁部材２２の、リターンスプリング２１の作用に抗してオイルの圧力を供給される面とリターンスプリング２１は、たとえば４バールから約５．５バールの、高められた圧力において収容孔１１内で弁部材２２がリターンスプリング２１の作用に抗して摺動されるように、設計されている。この軸方向の摺動によって、収容孔１１内に長手溝２３に対して直径方向に対向するように形成された長手溝２４が解放され、その長手溝２４がトランスミッションから来るオイルのための流入通路１２とトランスミッションへの排出通路１５の間のバイパス通路を形成する。従って上述した場合についても、十分な量のオイルがトランスミッションへ還流することが、保証される。長手溝２４の軸方向の長さは、弁部材２２が過圧に基づいて達成可能な位置（図３）において、弁部材２２の作動ピストン１７へ向いたエッジと長手溝２４の間、および同様に弁部材２２のサーモスタット作動部材のハウジング１６へ向いた端部との間に、十分な間隙を形成するような寸法に定められている。さらに、長手溝２４は、弁部材２２の変位ルートの方向に、ハウジング１６が弁部材２２によってオイル温度に基づいて押し出された場合に、バイパス通路が解放されないように、配置されている。従って、たとえば１６０℃のオイル温度においても、全部のオイル量がオイルクーラーを通って案内されることが、保証される。４バール（または５．５バール）の圧力が達成された場合に、過圧弁が応答する。

変形された実施形態においては、作動ピストン１７は弁ハウジング１０の閉鎖された壁に、そしてリターンスプリング２１は栓１８と同様の栓に支持される。さらに変形された実施形態においては、収容孔１１が透孔として形成されており、両方の端部にそれぞれ栓を有している。他の実施形態においては、配置、特に流入通路および排出通路１２、１３、１４、１５の配置は、２つの長手溝２３、２４が直径方向に対向して配置されず、同じ側に配置されているように、選択されている。

図４は、原理において図１から３に基づく実施形態に相当する、サーモスタット弁の実施形態の半径方向断面を示している。半径方向断面は、排出通路を通っている。図１から３に基づく実施例のバイパス接続として用いられる長手溝２４の代りに、２つの平行な長手溝２４ａ、２４ｂが設けられており、それらの間に弁部材のためのガイド部分２５が残されている。

冷たい状態において、本発明に基づくサーモスタット弁を軸断面で示している。 図１に基づくサーモスタット弁を、弁部材が開放されている場合において示している。 過圧が発生した場合のサーモスタット弁を軸断面で示している。 本発明に基づくサーモスタット弁の変形された実施形態を半径方向断面で示している。

符号の説明

１１ 収容穴
１２ （トランスミッションから来るオイルのための）流入通路
１３ （オイルクーラーへの）排出通路
１４ （オイルクーラーから来るオイルのための）流入通路
１５ （トランスミッションへの）排出通路
１６ （サーモスタット作動部材の）ハウジング
１７ （サーモスタット作動部材の）作動ピストン
２１ リターンスプリング
２２ 弁部材
２３ 第２の長手溝
２４ バイパス通路（長手溝）

Claims (7)

1. オートマチックトランスミッションをオイルクーラーと接続するためのサーモスタット弁であって、
   トランスミッションから来るオイルのための流入通路（１２）、オイルクーラーへの排出通路（１３）、オイルクーラーから来るオイルのための流入通路（１４）およびトランスミッションへの排出通路（１５）を有し、トランスミッションから来るオイルのための流入通路とオイルクーラーへの排出通路の間の接続が、サーモスタット作動部材によって操作される、リターンスプリング（２１）によって付勢された弁部材（２２）によって解放され、あるいは遮断される、サーモスタット弁において、
   弁部材（２２）がリターンスプリング（２１）と共に過圧弁として形成されており、
   前記過圧弁は、トランスミッションから来るオイルのための流入通路とオイルクーラーへの排出通路（１３）の間の接続が解放されている解放位置において、オイルが所定の圧力を上回った場合に、トランスミッションから来るオイルのための流入通路（１２）とトランスミッションへの排出通路（１５）の間のバイパス通路（２４）を解放する、
   ことを特徴とするサーモスタット弁。
2. バイパス通路（２４）が弁部材（２２）の変位ルート内に、サーモスタット作動部材（１６、１７）によって駆動される弁部材（２２）が予め定められたオイル温度までバイパス通路（２４）を閉鎖しておくように、配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のサーモスタット弁。
3. サーモスタット作動部材（１６、１７）のための弁ハウジング（１０）とリターンスプリング（２１）が収容孔（１１）を有しており、前記収容孔内に流入通路（１２、１４）と排出通路（１３、１５）が連通しており、かつ
   トランスミッションから来るオイルのための流入通路（１２）とオイルクーラーへの排出通路（１３）の間に、弁部材（２２）が配置されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のサーモスタット弁。
4. 弁部材（２２）が、サーモスタット作動部材の、リターンスプリング（２１）によって付勢されたハウジング（１６）と堅固に結合されており、前記作動部材の作動ピストン（１７）がストッパ（１８）に対して支持されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載のサーモスタット弁。
5. 収容孔（１１）内に長手溝（２４）が設けられており、前記長手溝は過圧弁のためのバイパス通路を形成し、かつ、
   バイパス通路が、弁部材（２２）が遮断位置および解放位置にある場合に閉鎖されて、弁部材（２２）が高まったオイルの圧力に基づいて、温度に従ってノーマル駆動において達成可能なその解放位置を越えて移動された場合に、解放されるように、配置されている、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載のサーモスタット弁。
6. 収容孔（１１）内に第２の長手溝（２３）が設けられており、
   前記長手溝（２３）は弁部材（２２）が遮断位置にある場合に、トランスミッションから来るオイルのための流入通路（１２）とトランスミッションへの排出通路（１５）の間にバイパス通路を形成し、前記バイパス接続は弁部材（２２）が解放位置にある場合には閉鎖されている、
   ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載のサーモスタット弁。
7. バイパス通路を形成する長手溝（２４）と第２の長手溝（２３）が収容孔（１１）内で互いに直径方向に対向して配置されている、
   ことを特徴とする請求項５と６に記載のサーモスタット弁。

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