JP2008267444A - 油圧制御機構を備えたトランスミッション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、トルクコンバータやオイルクーラ等の油圧回路内の各部での通過抵抗を低減するとともに、トランスミッション装置内の潤滑回路に作動油を充分に供給できる油圧制御機構を備えたトランスミッション装置を提供する。
【解決手段】トランスミッション装置において、調圧弁２２の下流側に設けられ原動機と駆動輪とを介装するトルクコンバータ２３と、トルクコンバータ２３の上流側と下流側に夫々設けられ前記トルクコンバータ２３に供給される油圧を規制するリリーフバルブ３１ａ，３１ｂと、該トルクコンバータ２３から排出される作動油を冷却するオイルクーラ２４とを備え、潤滑回路へ作動油を供給する油圧制御機構とからなり、
前記調圧弁２２から分岐して、トルクコンバータ２３とオイルクーラ２４をバイパスさせて、該オイルクーラ２４の下流側に排出して潤滑回路へ作動油を供給するバイパス回路３２を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、トランスミッション装置内の潤滑回路に作動油を供給せしめる油圧制御機構を備えたトランスミッション装置に関する。

従来から、トランスミッション装置の油圧制御機構として、例えば図６に示すものが知られている。エンジンのクランク軸にはトルクコンバータ２３が連結され、エンジンの動力は該トルクコンバータ２３を介してトランスミッション３０に伝達される。そして、前記動力は、該トランスミッション３０の前進クラッチ３ａ，３ｂ、後進クラッチ２ａ，２ｂ、変速内の変速歯車で変速された後、出力機構から車輪に伝達される。
かかる車両のトランスミッション装置においては、前記前進クラッチ３ａ，３ｂ、後進クラッチ２ａ，２ｂ等を切換え操作するクラッチバルブのコントロールバルブ１は、前記トランスミッション３０のケースの上部に取り付けられている。

図６に示されるようなトランスミッション３０においては、内部の前進クラッチ３あるいは後進クラッチ２に、コントロールバルブ１を介して作動油を供給することによって該クラッチを係合し、あるいは作動油を排出することによってクラッチを解放して、変速動作を行っている。
作動油の油圧制御機構は、オイルポンプ２１で圧送された作動油が調圧弁２２で調圧され、トルクコンバータ２３に送り込まれる。該トルクコンバータ２３にて使用された作動油はオイルクーラ２４で冷却された後、トランスミッション内潤滑回路２５へ供給される。この場合、トルクコンバータ２３及びオイルクーラ２４には通過抵抗があり、作動油の流量を増やそうとしても、耐圧限界により制限されてしまう。また、外気温の極低温時には、油圧配管の作動油流抵抗が大幅に増大して、始動直後は油圧配管の作動油流量が減少してしまう傾向がある。

このような実状を鑑み、特許文献１（特許第３５４１６７８号公報）では、作動油流量を増大させる油圧制御機構を備えた自動変速機が開示されている。
特許文献１によれば、オイルポンプからライン圧回路に供給される作動油の油圧を、自動変速機の変速機構を油圧制御するための元圧とするライン圧に調圧する圧力制御弁と、前記ライン圧回路から供給される作動油を減圧弁でトルクコンバータ圧に減圧して前記自動変速機のトルクコンバータに供給するトルクコンバータ圧回路と、前記作動油を冷却するオイルクーラと、前記作動油を潤滑油として前記変速機構に供給する潤滑回路と、を具える、車両用自動変速機の油圧制御装置において、前記圧力制御弁のドレーンポートに前記減圧弁を介さずに前記オイルクーラを接続し、前記オイルクーラの下流に前記潤滑回路を接続している。また、ライン圧回路とドレン回路との間をオリフィスを備えたバイパス回路が接続されている。
トルクコンバータ圧回路の減圧弁を介さず、ドレン回路を介して直接的にオイルクーラが接続され、そのオイルクーラの下流に潤滑回路が接続されているので、トルクコンバータの耐圧限界に制限されることなしに、オイルクーラの元圧が高められる。

さらに、特許文献１では、トルクコンバータとオイルクーラを直列に設け、ライン圧制御弁のドレーンポートに、減圧弁を持つトルクコンバータ圧回路が接続され、電磁式切り替え弁がトルクコンバータ圧回路とライン圧回路とにオイルクーラを切り替え接続し、そのオイルクーラの下流に潤滑回路が接続されている。そして、オイルクーラをバイパスするように電磁切り替え弁と潤滑回路とを接続するバイパス回路を設け、オイルクーラをライン圧回路に切り替え接続する際に、トルクコンバータ圧回路を潤滑回路に接続している。

特許第３５４１６７８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明では、前者はオイルクーラからの作動油流量は確保できるものの、トルクコンバータとオイルクーラを並列に設けた油圧回路であり、トルクコンバータとオイルクーラを直列に設けた油圧制御機構についての技術の開示はない。また後者の発明では、トルクコンバータとオイルクーラを直列に設けた油圧制御機構について記載されているが、バイパス回路に流れる作動油の流量が決まっていないので、本来のトルクコンバータが十分に機能されない可能性があると考えられる。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、トルクコンバータやオイルクーラ等の油圧回路内の各部での通過抵抗を低減するとともに、トランスミッション装置内の潤滑回路に作動油を充分に供給できる油圧制御機構を備えたトランスミッション装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、前進クラッチ、後進クラッチ、変速歯車機構、及びクラッチ切換手段の操作により前記クラッチを切換え制御するコントロールバルブを備えたトランスミッション装置において、
調圧弁の下流側に設けられ原動機と駆動輪とを介装するトルクコンバータと、前記トルクコンバータの上流側と下流側に夫々設けられ前記トルクコンバータに供給される油圧を規制するリリーフバルブと、該トルクコンバータから排出される作動油を冷却するオイルクーラとを備え、潤滑回路へ作動油を供給する油圧制御機構とからなり、
前記調圧弁から分岐して、前記トルクコンバータと前記オイルクーラをバイパスさせて、該オイルクーラの下流側に排出して潤滑回路へ作動油を供給するバイパス回路を設けたことを特徴とする。

このように、トルクコンバータに供給される油圧を規制するリリーフバルブをトルクコンバータの両側に配置することにより、リリーフバルブがトルクコンバータの耐圧限界を超えないように油圧を制御するとともに、調圧弁から供給された作動油をトランスミッション装置内の潤滑回路へ充分に供給することができる。また、バイパス回路はトルクコンバータ及びオイルクーラをバイパスしているので、トルクコンバータ及びオイルクーラでの作動油の通過抵抗を低減することができる。

またかかる発明において、前記パイパス回路は、運転状態に応じて選択的に前記作動油を連通あるいは遮断させる流量制御手段が介在していることを特徴とする。
これにより、車両の運転状態に応じてバイパス回路に流れる作動油の流量を制御することが可能となる。また、バイパスされたトルクコンバータやオイルクーラ等の油圧回路内の各部の機能を有効に活用することができる。

さらにまた、前記流量制御手段が前記作動油の油温により該作動油の流量を制御することを特徴とする。これにより、外気温の極低温時で低温のときには流量制御手段を連通させて作動油の通過抵抗を低減するとともに、トランスミッション装置内の潤滑回路への供給量不足を解消することができる。

また、前記したトランスミッション装置において、前記変速歯車機構に車速センサを備え、前記流量制御手段が該車速センサで検出された車速により該作動油の流量を制御することを特徴とする。
このようにして、車速センサにより検出された値によって、トルクコンバータからオイルクーラ間に流れる作動油の流量を制御し、トランスミッション装置内の潤滑回路への供給量不足を解消することができる。
なお、以上述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

以上記載のごとく本発明では、トルクコンバータに供給される油圧を規制するリリーフバルブをトルクコンバータの両側に配置することにより、リリーフバルブがトルクコンバータの耐圧限界を超えないように油圧を制御するとともに、調圧弁から供給された作動油をトランスミッション装置内の潤滑回路へ充分に供給することができる。また、バイパス回路はトルクコンバータ及びオイルクーラをバイパスしているので、トルクコンバータ及びオイルクーラでの作動油の通過抵抗を低減することができる。
また、車両の運転状態に応じてバイパス回路に流れる作動油の流量を制御することが可能となり、バイパスされたトルクコンバータやオイルクーラ等の油圧回路内の各部の機能を有効に活用することができる。
外気温の極低温時のような低温のときには流量制御手段を連通させて作動油の通過抵抗を低減するとともに、トランスミッション装置内の潤滑回路への供給量不足を解消することができる。また、車速センサにより検出された値によって、トルクコンバータからオイルクーラ間に流れる作動油の流量を制御し、トランスミッション装置内の潤滑回路への供給量不足を解消することができる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は実施例１における油圧制御機構を備えたトランスミッション装置の構成図、図２は実施例２における油圧制御機構を備えたトランスミッション装置の構成図、図３は実施例２における油圧制御機構を備えたトランスミッション装置の一例図、図４は実施例２における作動油の油温と流量制御弁の絞り量の関係を示す図、図５は実施例２における車速と流量制御弁の絞り量の関係を示す図、図６は従来の油圧制御機構を備えたトランスミッション装置の構成図である。

図６は本発明が適用されるトランスミッション装置の油圧制御機構の構成図である。
図６において、エンジンのクランク軸にはトルクコンバータ４が連結され、エンジンの動力は該トルクコンバータ４を介してトランスミッション３０に伝達される。そして、前記動力は、該トランスミッション３０の前進クラッチ３ａ，３ｂ、後進クラッチ２ａ，２ｂ、変速内の変速歯車で変速された後、出力機構から車輪に伝達される。
そして、かかる車両のトランスミッション装置においては、前記前進クラッチ３ａ，３ｂ、後進クラッチ２ａ，２ｂ等を切換え操作するクラッチバルブのコントロールバルブ１は、前記トランスミッション３０のケースの上部に取り付けられている。

図６に示されるようなトランスミッション３０においては、内部の前進クラッチ３ａ，３ｂあるいは後進クラッチ２ａ，２ｂに、コントロールバルブ１を介して作動油を供給することによって該クラッチを係合し、あるいは作動油を排出することによってクラッチを解放して、変速動作を行っている。
作動油の油圧制御機構は、オイルポンプ２１で圧送された作動油は調圧弁２２で調圧され、トルクコンバータ２３に送り込まれる。該トルクコンバータ２３にて使用された作動油はオイルクーラ２４で冷却された後、トランスミッション内潤滑回路２５へ供給される。

本発明は、以上のように構成されたトランスミッション装置における油圧制御機構に係るものである。まず、図１を用いて上述した油圧制御機構にパイパス回路を設けた実施例１について説明する。図１は実施例１における油圧制御機構を備えたトランスミッション装置の構成図である。
図６と同様に、図１の油圧制御機構を備えたトランスミッション装置も、エンジンのクランク軸にトルクコンバータ４が連結され、エンジンの動力は該トルクコンバータ４を介してトランスミッション３０に伝達される。そして、前記動力は該トランスミッション３０の前進クラッチ３ａ，３ｂ、後進クラッチ２ａ，２ｂ、変速内の変速歯車で変速された後、出力機構から車輪に伝達される。そして、トランスミッション３０においては、内部の前進クラッチ３ａ，３ｂあるいは後進クラッチ２ａ，２ｂに、コントロールバルブ１を介して作動油を供給することによって該クラッチを係合し、あるいは作動油を排出することによってクラッチを解放して、変速動作を行っている。
コントロールバルブ１は、調圧弁（メインレギュレータバルブ）２２と、セレクタバルブ１１と、メイン油圧回路１２等によって構成されている。
また、本実施例における油圧制御機構を構成するものとして、オイルポンプ２１と、トルクコンバータ２３と、リリーフバルブ３１ａ，３１ｂと、オイルクーラ２４と、トランスミッション装置内潤滑回路２５と、バイパス回路３２とがある。

前記リリーフバルブ３１ａ，３１ｂは、調圧弁２２の下流側に設けられ原動機と駆動輪とを介装するトルクコンバータ２３の上流側と下流側に夫々設けられ、トルクコンバータ２３に供給される油圧を規制する。トルクコンバータ２３での油圧は、リリーフバルブ３１ａ，３１ｂによって一定圧に保たれている。
バイパス回路３２は、調圧弁２２から分岐して、トルクコンバータ２３とオイルクーラ２４をバイパスさせ設けており、オイルポンプ２１から圧送された作動油を調圧弁２２から直接的にトランスミッション装置内潤滑回路２５へ供給する。
よって、実施例１の油圧制御機構を備えたトランスミッション装置によれば、トルクコンバータ２３とオイルクーラ２４での作動油の通過抵抗を低減させるとともに、トランスミッション装置内潤滑回路２５へ作動油を供給することができる。また、トルクコンバータ２３に供給される油圧を規制するため、リリーフバルブ３１ａ，３１ｂで作動油がドレンしてしまった場合でも、トランスミッション装置内潤滑回路２５への作動油の供給を不足することなく行うことが可能となる。

次に、図２及び図３を用いて実施例１のバイパス回路３２に流量制御手段を設けた実施例２について説明する。図２に示す実施例２は、調圧弁２２から分岐してトルクコンバータ２３とオイルクーラ２４をバイパスさせて設けたバイパス回路３２に、流量制御弁３３を介在させた点が実施例１と異なるものである。
すなわち、他の点は図１に示す実施例１と同様に、トランスミッション３０にあるコントロールバルブ１は、調圧弁（メインレギュレータバルブ）２２と、セレクタバルブ１１と、メイン油圧回路１２等によって構成されている。また、油圧制御機構を構成するものとして、オイルポンプ２１と、トルクコンバータ２３と、リリーフバルブ３１ａ，３１ｂと、オイルクーラ２４と、トランスミッション装置内潤滑回路２５と、バイパス回路３２とがある。
さらにまた、前記リリーフバルブ３１ａ，３１ｂは、調圧弁２２の下流側に設けられ原動機と駆動輪とを介装するトルクコンバータ２３の上流側と下流側に夫々設けられ、トルクコンバータ２３に供給される油圧を規制する。トルクコンバータ２３での油圧は、リリーフバルブ３１ａ，３１ｂによって一定圧に保たれている。

図２の前記流量制御弁３３は、運転状態に応じて選択的に前記作動油を連通あるいは遮断させる流量制御手段である。流量制御弁３３による作動油を連通あるいは遮断させる要因として作動油の油温や車速が挙げられ、作動油の油温や車速によって流量制御弁３３を開けたり閉じたりする。なお、流量制御弁３３の開閉は手動で行ってもいいし、例えば電気信号によってコントロールするような自動による開閉でもよい。

ここで、作動油の油温の検出方法の一例として、作動油の油温を検出する油温計３５を油圧制御機構内に設けることが考えられる。例えば図３に示すように、油温計３５をオイルクーラ２４の上流側に設け、検出された作動油の油温により流量制御弁３３を開閉してもよい。また、図示しないが、油圧制御機構内に油温センサを設け、油温センサが信号で送る作動油の油温に応じて流量制御弁３３を開閉してもよい。

また、車速の検出方法として、車速を検出する車速センサ３７を設けることが考えられる。例えば一例として、図３に示すように、予め変速点の車速に比例した単位時間あたりのパルス数のデータと、コントロール用のプログラムが記憶されたコントローラ３６を設ける。車速センサ３７はトランスミッション装置の出力軸ギヤ３８に装着され、単位時間あたり車速に比例した数のパルスを前記コントローラ３６へ送るようにしている。車速センサ３７が送るパルスに応じてコントローラ３６の指令により流量制御弁３３の開閉を行う。
なお、上記した作動油の油温と車速の検出手段は、単独で夫々使用してもいいし、併せて使用してもよい。

以上のことから、実施例２の油圧制御機構を備えたトランスミッション装置によれば、トルクコンバータ２３とオイルクーラ２４での作動油の通過抵抗を低減させるとともに、トランスミッション内潤滑回路２５へ作動油を供給することができる。また、トルクコンバータ２３に供給される油圧を規制するため、リリーフバルブ３１ａ，３１ｂで作動油がドレンしてしまった場合でも、トランスミッション装置内潤滑回路２５への作動油の供給を不足することなく行うことが可能となる。
さらにまた、流量制御弁３３を設けることにより、バイパス回路３２内の作動油流量を調整することができる。その流量制御弁３３は、作動油の油温や車速などの運転状態に応じて、バイパス回路３２に流れる作動油を適切に制御することが可能である。

次に、図４を用いて、実施例２における作動油の油温と流量制御弁の絞り量について説明する。図４は作動油の油温と流量制御弁３３の絞り量の関係を示す図である。
図４に示すように、作動油の油温が低温時の場合では、作動油の粘度が大きくなるためにトルクコンバータ２３及びオイルクーラ２４の圧損が大きく、トランスミッション内への潤滑油量が不足する。そのため、流量制御弁３３を開いてバイパス回路３２の流量を増やす。

また、油温の温度上昇にあわせてバイパス回路３２の流量は増大する。そのため、トルクコンバータ２３からオイルクーラ２４間への流量が減少し、トルクコンバータ２３の性能が充分に機能されなくなり、またオイルクーラ２４を通過しなくなるためにヒートバランスが崩れてしまう恐れがある。
よって、作動油の油温が高温時の場合では、トルクコンバータ２３の性能及びヒートバランス性能を確保するために、流量制御弁３３を閉じてバイパス回路３２の流量を制限する。

最後に、図５を用いて、実施例２における車速と流量制御弁の絞り量について説明する。図５は車速と流量制御弁３３の絞り量の関係を示す図である。
例えば、車速が低速の時はオイルポンプ２１の吐出流量が少なくなり、潤滑油量も少なくなるので、バイパス回路３２に設けた流量制御弁３３を開き、バイパス回路３２の流量を増やす。また、車速が高速の場合は、バイパス回路３２の流量が増大するので、トルクコンバータ２３の性能及びヒートバランス性能を確保するために、流量制御弁３３を閉じてバイパス回路３２の流量を制限する。このようにして、トランスミッション内潤滑回路２５への供給量不足を解消することができる。

本発明によれば、フォークリフトなどの作業機を有する車両において、トルクコンバータやオイルクーラ等の油圧回路内の各部での通過抵抗を低減するとともに、トランスミッション装置内の潤滑回路に作動油を充分に供給できる油圧制御機構を備えたトランスミッション装置を提供することができる。

実施例１における油圧制御機構を備えたトランスミッション装置の構成図である。 実施例２における油圧制御機構を備えたトランスミッション装置の構成図である。 実施例２における油圧制御機構を備えたトランスミッション装置の一例図である。 実施例２における作動油の油温と流量制御弁の絞り量の関係を示す図である。 実施例２における車速と流量制御弁の絞り量の関係を示す図である。 従来の油圧制御機構を備えたトランスミッション装置の構成図である。

符号の説明

１ コントロールバルブ
２１ オイルポンプ
２２ 調圧弁（メインレギュレータバルブ）
２３ トルクコンバータ
２４ オイルクーラ
３１ａ，３１ｂ リリーフバルブ
３２ バイパス回路
３３ 流量制御弁

Claims (4)

1. 前進クラッチ、後進クラッチ、変速歯車機構、及びクラッチ切換手段の操作により前記クラッチを切換え制御するコントロールバルブを備えたトランスミッション装置において、
   調圧弁の下流側に設けられ原動機と駆動輪とを介装するトルクコンバータと、前記トルクコンバータの上流側と下流側に夫々設けられ前記トルクコンバータに供給される油圧を規制するリリーフバルブと、該トルクコンバータから排出される作動油を冷却するオイルクーラとを備え、潤滑回路へ作動油を供給する油圧制御機構とからなり、
   前記調圧弁から分岐して、前記トルクコンバータと前記オイルクーラをバイパスさせて、該オイルクーラの下流側に排出して潤滑回路へ作動油を供給するバイパス回路を設けたことを特徴とする油圧制御機構を備えたトランスミッション装置。
2. 前記パイパス回路は、運転状態に応じて選択的に前記作動油を連通あるいは遮断させる流量制御手段が介在していることを特徴とする請求項１記載の油圧制御機構を備えたトランスミッション装置。
3. 前記流量制御手段が前記作動油の油温により該作動油の流量を制御することを特徴とする請求項２記載の油圧制御機構を備えたトランスミッション装置。
4. 請求項１記載のトランスミッション装置において、前記変速歯車機構に車速センサを備え、前記流量制御手段が該車速センサで検出された車速により該作動油の流量を制御することを特徴とする請求項２記載の油圧制御機構を備えたトランスミッション装置。
   

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