JP2010265936A

JP2010265936A - 変速用油圧アクチュエータ

Info

Publication number: JP2010265936A
Application number: JP2009115998A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Kano; 盟之加納; Yasuhisa Iwasaki; 靖久岩崎; Taro Shiozaki; 太郎塩崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-05-12
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2029-05-12
Also published as: EP2251569A1; EP2251569B1; JP4840473B2; ATE549555T1

Abstract

【課題】常時噛合式の車両用自動変速機において、十分なシール性能を備えることができる変速用油圧アクチュエータを提供する。
【解決手段】ピストン室１１０内の作動油がシリンダ本体１０６とピストン軸１１４との間から漏出するのを防止する第１シール材１２６ａ，１２６ｂは、上記作動油の油種に応じて予め定められた第１の材質で構成される。また、上記作動油とは異なる自動変速機１６の潤滑油がギヤケース連結ハウジング１０４とピストン軸１１４との間から漏出するのを防止する第２シール材１２８は、上記潤滑油の油種に応じて予め定められた第２の材質で構成される。従って、第１シール材１２６a，１２６ｂおよび第２シール材１２８の材質が上記作動油および潤滑油のそれぞれに応じたものとされるので、その作動油および潤滑油の何れに対しても十分なシール性能を備えることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、常時噛合式の車両用自動変速機を変速するための変速用油圧アクチュエータの品質向上に関するものである。

ギヤ比が異なる複数のギヤ対が択一的に動力伝達可能とされることにより変速段が成立する常時噛合式の車両用変速機において、その複数のギヤ対を択一的に動力伝達可能とする作動が変速用油圧アクチュエータにより自動的に行われる自動変速機が、例えば、特許文献１に開示されている。また、その特許文献１には、上記変速用油圧アクチュエータも開示されている。

その特許文献１の変速用油圧アクチュエータは、一般的な複動式の油圧シリンダであって、具体的には、シリンダ本体内に嵌め入れられ一軸方向に摺動可能な油圧ピストンと、その一軸方向の軸心を有するピストン軸とを備えている。そして、そのピストン軸は、それの一端が前記油圧ピストンに連結され、他端が前記シリンダ本体から突き出て前記自動変速機のギヤケース内のシフト部材に作動的に連結されている。

実開昭６２−１６８５１号公報特開平９−２６４４２０号公報特開平１１−２６４４６３号公報

ここで、前記特許文献１に開示されている自動変速機において、前記油圧ピストンを押圧する作動油すなわち前記変速用油圧アクチュエータの作動油と、上記自動変速機のギヤケース内で使用される潤滑油とが、互いに同一の油種である場合を想定する。その場合において、例えば、上記作動油及び潤滑油として、上記自動変速機の各ギヤの潤滑を重視した高粘度油が採用された場合には、上記変速用油圧アクチュエータの油圧制御回路において、作動油の管路抵抗が大きくソレノドバルブ等の制御応答時間が遅れて、結果として上記自動変速機の変速時間が必要以上に長くなる。

また、上記作動油の管路抵抗は低温になるほど大きくなり、更に、前記高粘度油ではそれが顕著になる。そして、その管路抵抗が前記自動変速機の制御圧力を上回ると作動油が流動しなくなり前記変速用油圧アクチュエータが作動できなくなる。そのため、前記高粘度油が採用された場合には、低粘度油の場合と比較して、上記自動変速機の低温側の作動限界温度が高くなる。

一方で、例えば、上記作動油及び潤滑油として、前記変速用油圧アクチュエータの作動性能を重視した低粘度油が採用された場合には、高粘度油が採用された場合と比較して、高温時には前記ギヤケース内の各ギヤの引摺りトルクが小さくなり、駆動力を伝達していない遊転ギヤの噛合部などにおいて異音（歯打ち音）が発生し易くなる。

また、前記低粘度油が採用された場合には、前記自動変速機のベアリングやギヤ類の各摺動部位において、油膜形成が薄くなり又は油膜形成がされなくなり、その油膜形成が不十分であることによって、上記自動変速機のベアリングやギヤ類の耐久性低下が生じる可能性がある。

従って、前記作動油および前記潤滑油は、互いに同一の油種とはされずに、それぞれの用途に適した互いに異なる油種が採用されるのが望ましいと考えられた。但し、そのようにそれらを互いに異なる油種とした場合には、前記変速用油圧アクチュエータのシール材に関し、更なる課題が生じるものと考えられた。

具体的に説明すると、例えば、前記作動油に採用する低粘度油としてブレーキフルードが用いられ、そのシール材として前記自動変速機の潤滑油に適した材質のもの（アクリルゴムなど）が用いられたとすると、そのブレーキフルードは上記潤滑油に適した材質のシール材に対して攻撃性が高いので、そのシール材の耐久性が低下し十分なシール性能を発揮できない可能性があった。

また、前記低粘度油および高粘度油の何れにも適したシール材の材質としてフッ素ゴムが考えられるが、そのフッ素ゴムは、その他のシール材材質と比較して低温時に硬化し易いので、上記シール材の材質としてフッ素ゴムが採用された場合には、低温時に十分なシール性能を発揮できない可能性があった。また、その他の材質も考えられなくはないが、シール材が高価なものとなり、コストアップを生じると考えられた。このような課題は何れも、特許文献１には開示されておらず、更には、未公知のことである。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、常時噛合式の車両用自動変速機において、十分なシール性能を備えることができる変速用油圧アクチュエータを提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、（ａ）ギヤ比が異なる複数のギヤ対が択一的に動力伝達可能とされることにより変速段が成立する常時噛合式の車両用自動変速機のその変速段を切り換えるために作動させられ、円筒状のシリンダ本体と、そのシリンダ本体のピストン室内に一軸方向に摺動可能に嵌め入れられた油圧ピストンと、前記車両用自動変速機のギヤケース内に連通した空間を有しそのギヤケースに連結されたギヤケース連結ハウジングと、前記一軸方向の軸心を有し前記シリンダ本体とそのギヤケース連結ハウジングとの一部を貫通して一端が前記油圧ピストンに連結され、他端がそのギヤケース連結ハウジング内に突き出ており前記ギヤケース内の前記変速段を切り換えるシフト部材に前記油圧ピストンの推力を伝達するピストン軸とを備えた変速用油圧アクチュエータであって、（ｂ）前記油圧ピストンを押圧する作動油が前記シリンダ本体と前記ピストン軸との間から漏出するのを防止する第１シール材が、前記作動油の油種に応じて予め定められた第１の材質で構成され、（ｃ）前記作動油とは異なる前記車両用自動変速機の潤滑油が前記ギヤケース連結ハウジングと前記ピストン軸との間から漏出するのを防止する第２シール材が、前記潤滑油の油種に応じて予め定められた第２の材質で構成されたことにある。

このようにすれば、前記作動油に対しギヤ類等の潤滑機能が要求されずに油圧制御に適した油種の作動油を選択でき、前記変速用油圧アクチュエータの油圧制御に関して応答性等の性能を向上させることができる。また、前記潤滑油に対し上記変速用油圧アクチュエータの油圧制御特性の向上などは要求されずに潤滑に適した油種の潤滑油を選択でき、ベアリングやギヤ類の耐久性向上、ギヤノイズの低減等が可能になる。更に、前記第１シール材および第２シール材の材質が上記作動油および潤滑油のそれぞれに応じたものとされるので、その作動油および潤滑油の何れに対しても十分なシール性能を備えることができる。

ここで、好適には、前記作動油は前記潤滑油よりも低粘度である。このようにすれば、上記作動油が上記潤滑油と同じ高粘度の油種である場合と比較して、前記変速用油圧アクチュエータの油圧制御において応答性等の性能向上を図ることができる。逆に、上記潤滑油が上記作動油と同じ低粘度の油種である場合と比較して、前記車両用自動変速機のベアリングやギヤ類での油膜形成が十分に行われ、それらの耐久性向上やギヤノイズの低減等を図ることができる。

また、好適には、（ａ）前記第１シール材は１又は２以上設けられており、（ｂ）前記第２シール材と前記一軸方向でその第２シール材に最も近接して設けられた前記第１シール材とは、その一軸方向に前記ピストン軸の全ストローク以上の相互間隔を有している。このようにすれば、上記ピストン軸に付着した前記作動油の油膜がそのピストン軸の移動により上記第２シール材に接触することが無く、また、上記ピストン軸に付着した前記潤滑油の油膜がそのピストン軸の移動により上記第１シール材に接触することが無い。そのため、上記第１シール材および第２シール材のシール性能を一層十分に確保することができる。

本発明が適用された車両用駆動装置の概略構成を説明する骨子図である。図１の車両用駆動装置に備えられた自動クラッチの構造を示す図である。図１の車両用駆動装置において、自動変速機が有する同期噛合クラッチの構成および作動を具体的に説明する図であって、同期噛合クラッチが未係合の状態すなわちニュートラル状態を示す図である。図１の車両用駆動装置において、自動変速機が有する同期噛合クラッチの構成および作動を具体的に説明する図であって、同期噛合クラッチが係合された状態を示す図である。図１の車両用駆動装置において、自動変速機の変速用油圧アクチュエータとして機能するセレクトシリンダおよびシフトシリンダに対する油圧を制御する変速用油圧制御回路に供給される作動油の循環経路と、上記自動変速機の潤滑油の循環経路とを例示した図である。図１の車両用駆動装置において、自動変速機の変速用油圧アクチュエータとして機能するセレクトシリンダおよびシフトシリンダの構造を説明する軸方向の断面図である。図６のセレクトシリンダおよびシフトシリンダにおいて、第１シール材と第２シール材との軸心Ｃ方向の相互間隔と、ピストン軸の全ストロークとの関係を説明する図である。図６に対応し、その図６に示されたセレクトシリンダおよびシフトシリンダとは異なる他の構成例を示した図である。図７に対応し、その図７に示されたセレクトシリンダおよびシフトシリンダとは異なる他の構成例を示した図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０（以下、「駆動装置１０」という）の概略構成を説明する骨子図である。その駆動装置１０は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両用のものであり、走行用駆動源としてのエンジン１２と、自動クラッチ１４と、同期噛合式の変速機である車両用自動変速機１６（以下、「自動変速機１６」という）と、差動歯車装置１８とを備えている。

自動クラッチ１４は、例えば図２に示すような乾式単板式の摩擦クラッチで、エンジン１２のクランクシャフト２０に取り付けられたフライホイール２２、クラッチ出力軸２４に配設されたクラッチディスク２６、クラッチカバー２８に配設されたプレッシャープレート３０、プレッシャープレート３０をフライホイール２２側へ付勢することによりクラッチディスク２６を挟圧して動力伝達するダイヤフラムスプリング３２、クラッチレリーズシリンダ３４によりレリーズフォーク３６を介して図２の右方向へ移動させられることにより、ダイヤフラムスプリング３２の内端部を図２の右方向へ変位させてクラッチを解放（遮断）するレリーズスリーブ３８、を有して構成されている。上記クラッチレリーズシリンダ３４は、自動クラッチ１４を解放或いは継合（係合）させるためのクラッチアクチュエータとして機能している。

図１に戻って、自動変速機１６と差動歯車装置１８とは一つのトランスアクスルを構成しており、そのため、自動変速機１６のギヤケース４０は差動歯車装置１８のケースと一体となっている。そのギヤケース４０は車体に固定された非回転部材であり、自動変速機１６のギヤやベアリング等の可動部品は、ギヤケース４０内に所定量だけ充填された潤滑油に浸漬され、差動歯車装置１８と共に潤滑されるようになっている。自動変速機１６は、所謂常時噛合式の平行軸型変速機であって、平行な２軸すなわち入力軸４２、出力軸４４間に、その平行な２軸の一方に相対回転可能に設けられた第１ギヤとその平行な２軸の他方に相対回転不能に設けられた第２ギヤとから成る、ギヤ比が異なる複数の変速ギヤ対（ギヤ対）４６ａ〜４６ｅが配設されるとともに、それ等の変速ギヤ対４６ａ〜４６ｅの被同期側歯車すなわち第１ギヤを入力軸４２或いは出力軸４４に選択的に連結するためのシンクロメッシュタイプの複数の同期噛合クラッチ（同期噛合装置）４８ａ〜４８ｅが設けられた、２軸噛合式の変速機構を備えている。すなわち、自動変速機１６は、上記複数の変速ギヤ対４６ａ〜４６ｅが択一的に動力伝達可能とされることにより変速段（ギヤ段）が成立する変速機である。

また、それ等同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅの構成に含まれる３つのクラッチハブスリーブ（結合スリーブ）５０ａ、５０ｂ、５０ｃに対して入力軸４２または出力軸４４の軸心まわりに相対回転可能にそれぞれ係合させられてクラッチハブスリーブ５０ａ、５０ｂ、５０ｃを入力軸４２または出力軸４４の軸心方向に選択的に移動させることにより何れかの変速段を成立させる３つのフォーク５１（他の２本は図示せず）が設けられた、互いに平行な３本のフォークシャフト５２（他の２本は図示せず）と、それらフォークシャフト５２に略直角な方向に設けられて、セレクトアクチュエータとして機能する後述のセレクトシリンダ７６の作動に従って機械的に上記フォークシャフト５２に略直角な軸方向であるセレクト方向へ移動させられることにより上記３本のフォークシャフト５２のうちの任意の一つに選択的に係合させられるとともに、シフトアクチュエータとして機能する後述のシフトシリンダ７８の作動に従ってたとえば本実施例では上記フォークシャフト５２に略直角な軸心まわりに回動させられることによりフォークシャフト５２をそのフォークシャフト５２の軸方向へ移動させて、所定の変速段を成立させるシフトアンドセレクトシャフト５９とを備えている。

さらに、入力軸４２および出力軸４４には、互いに噛み合わない状態にて後進ギヤ対５４が配設され、図示しないカウンタシャフトに配設された後進用アイドル歯車がその後進ギヤ対５４のそれぞれと噛み合わされることにより後進変速段が成立させられるようになっている。なお、入力軸４２は、スプライン嵌合継手５５を介して前記自動クラッチ１４のクラッチ出力軸２４に連結されているとともに、出力軸４４には出力歯車５６が配設されて差動歯車装置１８のリングギヤ５８と噛み合わされている。差動歯車装置１８は傘歯車式のものであり、一対のサイドギヤ８０Ｒ、８０Ｌにはそれぞれドライブシャフト８２Ｒ、８２Ｌがスプライン嵌合などによって連結され、左右の前車輪（車両の駆動輪）８４Ｒ、８４Ｌがドライブシャフト８２Ｒ、８２Ｌにより回転駆動される。図１は、入力軸４２、出力軸４４、およびリングギヤ５８の軸心を共通の平面内に示した展開図である。

前述のようにシフトアンドセレクトシャフト５９はセレクトシリンダ７６により３本のフォークシャフト５２のうちの任意の一つに選択的に係合させられるセレクト方向の３位置、たとえば本実施例では、フォークシャフト５２およびフオーク５１を介してクラッチハブスリーブ５０ｃと係合可能な第１セレクト位置、クラッチハブスリーブ５０ｂと係合可能な第２セレクト位置、あるいはクラッチハブスリーブ５０ａと係合可能な第３セレクト位置、に位置決めされる。

また、上述のようにシフトアンドセレクトシャフト５９はシフトシリンダ７８によりフォークシャフト５２に略直角な軸心まわりに回動させられることにより、たとえば本実施例では、フォークシャフト５２およびフォーク５１を介してクラッチハブスリーブ５０ａ、５０ｂ、５０ｃが図１の右方向に移動されて同期クラッチ４８ａ、４８ｃ、４８ｅのいずれか１が係合される第１シフト位置、クラッチハブスリーブ５０ｂ、５０ｃが図１の左方向に移動されて同期クラッチ４８ｂまたは４８ｄが係合される第２シフト位置、あるいは同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅのいずれも係合されないニュートラル状態となるニュートラル位置、に位置決めされる。

上記第１セレクト位置の第１シフト位置では、噛合クラッチ４８ｅが連結されることにより変速比（＝入力軸４２の回転数Ｎ_IN／出力軸４４の回転数Ｎ_OUT）が最も大きい第１変速段Ｇ１が成立させられ、第１セレクト位置の第２シフト位置では、噛合クラッチ４８ｄが連結されることにより変速比が２番目に大きい第２変速段Ｇ２が成立させられる。第２セレクト位置の第１シフト位置では、噛合クラッチ４８ｃが連結されることにより変速比が３番目に大きい第３変速段Ｇ３が成立させられ、第２セレクト位置の第２シフト位置では、噛合クラッチ４８ｂが連結されることにより変速比が４番目に大きい第４変速段Ｇ４が成立させられる。この第４変速段Ｇ４の変速比は略１である。第３セレクト位置の第１シフト位置では、噛合クラッチ４８ａが連結されることにより変速比が最も小さい第５変速段Ｇ５が成立させられ、第３セレクト位置の第２シフト位置では後進変速段が成立させられる。フォークシャフト５２及びシフトアンドセレクトシャフト５９を移動させるセレクトシリンダ７６及びシフトシリンダ７８は、運転者の操作力を要しないで自動変速機１６のギヤ段（変速段）を切り換えるために作動させられる変速用油圧アクチュエータとして機能している。

図３および図４は、同期噛合クラッチ４８ａの構成および作動を具体的に説明する図である。同期噛合クラッチ４８ａは、前記クラッチハブスリーブ５０ａと、キースプリング６０によってクラッチハブスリーブ５０ａに係合させられたシフティングキー６２と、所定の遊びを有する状態でシフティングキー６２と共に入力軸４２を軸心として回転させられるシンクロナイザリング（同期リング）６４と、変速ギヤ対４６ａの入力歯車６６すなわち第１ギヤに一体的に設けられた外周歯からなる結合歯６７およびコーン部６８と、入力軸４２に固定されたハブ６９ａ（図１参照）とを備えている。クラッチハブスリーブ５０ａは、その内周面に設けられたスプライン歯（内周歯）７０とハブ６９ａの外周面に設けられたスプライン歯（外周歯）とがスプライン嵌合されることにより、入力軸４２と常に一体的に回転させられるようになっている一方で入力軸４２の軸心方向に移動自在になっている。

そのクラッチハブスリーブ５０ａが、前述のようにシフトシリンダ７８によりフォークシャフト５２およびフォーク５１を介して図３の右方向へ移動させられると、クラッチハブスリーブ５０ａと入力歯車６６との間の回転速度差があるときは、シフティングキー６２を介してシンクロナイザリング６４がコーン部６８に押圧されてテーパ嵌合させられ、それらの間の摩擦によって入力歯車６６に動力伝達が行われるようになる。そして、クラッチハブスリーブ５０ａのスプライン歯７０がシンクロナイザリング６４に設けられたスプライン歯７２に当接させられて、クラッチハブスリーブ５０ａのそれ以上の軸心方向移動が阻止される。

しかし、クラッチハブスリーブ５０ａと入力歯車６６との間の回転速度差がなくなると、すなわちクラッチハブスリーブ５０ａと入力歯車６６との回転数が同期すると、クラッチハブスリーブ５０ａの軸心方向移動が許容されるので、そのクラッチハブスリーブ５０ａが更に右方向へ移動させられる。上記シンクロナイザリング６４は、クラッチハブスリーブ５０ａ（結合スリーブ）が入力歯車６６の結合歯６７に向かって移動させられる過程でその結合歯６７とクラッチハブスリーブ５０との回転数が同期するまでそのクラッチハブスリーブ５０ａの内周歯に当接してそのクラッチハブスリーブ５０ａの移動を阻止する同期リングとして機能する。そして、図４に示すように、スプライン歯７０はシンクロナイザリング６４に設けられたスプライン歯７２、更には入力歯車６６に設けられた結合歯７４と噛み合わされる。これにより入力軸４２と入力歯車６６とが一体的に連結されて、変速ギヤ対４６ａを介して入力軸４２から出力軸４４へ動力伝達が行われる。図３は同期噛合クラッチ４８ａが未係合の状態すなわちニュートラル状態で、図４は同期噛合クラッチ４８ａが係合された状態であり、それら図３の(a)および図４の(a)は軸心を含む一平面の断面図、図３の(b)および図４の(b)は図３および図４の(a)の状態を外周側から見たクラッチハブスリーブ５０ａの円筒部分を除く展開図である。

他の同期噛合クラッチ４８ｂ〜４８ｅも上記同期噛合クラッチ４８ａと実質的に同じ構成であるが、クラッチハブスリーブ５０ｂは同期噛合クラッチ４８ｂおよび４８ｃに共通のもので、クラッチハブスリーブ５０ｃは同期噛合クラッチ４８ｄおよび４８ｅに共通のものである。

図５は、セレクトシリンダ７６およびシフトシリンダ７８に対する油圧を制御する変速用油圧制御回路９０に供給される作動油の循環経路と、自動変速機１６の潤滑油の循環経路とを例示した図である。

本実施例では、前記作動油と前記潤滑油とは、相互に異なる油種が用いられる。具体的には、上記作動油は、低温時でも制御応答性が得られるように、上記潤滑油よりも低粘度の油種が採用されている。例えば、その作動油としてはブレーキフルードが用いられる一方で、上記潤滑油としては、潤滑性能等を得るために、そのブレーキフルードよりも高粘度の一般的に歯車やベアリング等の潤滑に適した油種が用いられる。従って、駆動装置１０は、前記作動油の循環経路と前記自動変速機１６の潤滑油の循環経路とをそれぞれ独立して有している。例えば、図５に示すように、その作動油の循環経路においては、作動油タンク９２と、エンジン１２により駆動される作動油ポンプ９４とが設けられており、作動油タンク９２内に蓄えられている作動油が、作動油ポンプ９４により昇圧されてセレクトシリンダ７６およびシフトシリンダ７８の油圧制御用の元圧として、変速用油圧制御回路９０に供給される。そして、変速用油圧制御回路９０からのドレンは作動油タンク９２に戻される。その一方で、自動変速機１６の潤滑油の循環経路においては、ギヤケース４０の下部に蓄えられた上記潤滑油が、その潤滑油に浸漬されたギヤケース４０内の歯車等の回転により撥ね上げられ、或いは、自動変速機１６に設けられエンジン１２により駆動される潤滑油ポンプによって汲み上げられギヤケース４０内の各部へ噴霧されて、そのギヤケース４０内の構成部品および後述するセレクトシリンダ７６とシフトシリンダ７８とが有するコントロール室１０２（図６参照）内の構成部品が潤滑される。

図６は、前記変速用油圧アクチュエータとして機能するセレクトシリンダ７６およびシフトシリンダ７８の構造を説明する軸方向の断面図である。セレクトシリンダ７６およびシフトシリンダ７８は、そのストロークは相互に異なるものの機械的構成は同一であるので、説明を簡潔にするため、以下では、図６はセレクトシリンダ７６を図示したものであるとして説明する。

図６のように、セレクトシリンダ７６は、自動変速機１６のギヤケース４０内に連通した空間であるコントロール室１０２を有しギヤケース４０に連結されたギヤケース連結ハウジング１０４と、円筒状のシリンダ本体１０６とを軸心Ｃ（図６参照）に沿って有し、そのギヤケース連結ハウジング１０４とシリンダ本体１０６とが一体としてアクチュエータハウジング１０８を構成している。更に、セレクトシリンダ７６は、シリンダ本体１０６の前記作動油が供給されるピストン室１１０内に軸心Ｃ方向に摺動可能に嵌め入れられた油圧ピストン１１２と、軸心Ｃと同一の軸心を有するピストン軸１１４及びガイド軸１１５とを備えている。なお、前記軸心Ｃは本発明の一軸に対応し、前記軸心Ｃ方向は本発明の一軸方向に対応する。

アクチュエータハウジング１０８は、自動変速機１６のギヤケース４０にボルト止めなどにより一体に固定された固定部材である。

ピストン室１１０は、油圧ピストン１１２によって軸心Ｃ方向に相互に隔てられた、ギヤケース連結ハウジング１０４に近い側の第１油室１１６とギヤケース連結ハウジング１０４から遠い側の第２油室１１８とに分割されている。そして、油圧ピストン１１２の外周にはパッキン溝が設けられてそのパッキン溝には、油圧ピストン１１２を介して第１油室１１６と第２油室１１８と間で作動油が相互に連通しないようにピストン用パッキンが嵌め入れられている。

ピストン軸１１４は、シリンダ本体１０６とギヤケース連結ハウジング１０４との一部を貫通して、その一端が油圧ピストン１１２に連結され他端がギヤケース連結ハウジング１０４内に突き出ている。そして、そのピストン軸１１４の他端には自動変速機１６のコントロール部品としてのインナレバー１２０が構成されており、そのインナレバー１２０は、自動変速機１６の変速段を切り換えるシフト部材としてのシフトアンドセレクトシャフト５９に作動的に連結されており、そのシフトアンドセレクトシャフト５９を作動させる。言い換えれば、ピストン軸１１４は、シフトアンドセレクトシャフト５９に油圧ピストン１１２の推力を伝達する部材である。

また、シリンダ本体１０６は、第２油室１１８に対して第１油室１１６とは軸心Ｃ方向の反対側で連通したガイド穴１２２を備えている。そのガイド穴１２２は、軸心Ｃと同一軸心で略円形断面を有しており、第２油室１１８側にだけ開口し第２油室１１８に連通している。そして、ガイド軸１１５は、その基端が油圧ピストン１１２に連結されており先端がガイド穴１２２に嵌入されている。従って、ガイド軸１１５と油圧ピストン１１２とピストン軸１１４とは、順に軸心Ｃに沿って直列に相互に相対移動不可能に連結されており、アクチュエータハウジング１０８に対して軸心Ｃ方向に摺動可能とされている。なお、ピストン軸１１４とガイド軸１１５とは、軸方向の途中に油圧ピストン１１２が設けられた一つのピストン軸部材とされていても差し支えない。

セレクトシリンダ７６は、このような構成から、例えば、第１油室１１６に所定の作動油圧を有する前記作動油が供給されると共に、第２油室１１８から作動油がドレンされる場合には、油圧ピストン１１２に対し図６の左方向の推力が生じ、ガイド軸１１５と油圧ピストン１１２とピストン軸１１４とが一体として図６の左方向に移動する、すなわち、インナレバー１２０が図６の左方向に移動する。その一方で、第２油室１１８に所定の作動油圧を有する前記作動油が供給されると共に、第１油室１１６から作動油がドレンされる場合には、油圧ピストン１１２に対し図６の右方向の推力が生じ、ガイド軸１１５と油圧ピストン１１２とピストン軸１１４とが一体として図６の右方向に移動する、すなわち、インナレバー１２０が図６の右方向に移動する。

また、セレクトシリンダ７６は、ピストン室１１０の軸心Ｃ方向の両側に一対の第１シール材１２６a，１２６ｂを備え、更に、ギヤケース連結ハウジング１０４のピストン軸１１４が貫通する部分に第２シール材１２８を備えている。図６で説明すると、その図６の一点鎖線Ｓ１で囲まれたピストン室側に属するシール材が第１シール材１２６a，１２６ｂであり、一点鎖線Ｓ２で囲まれたコントロール室側に属するシール材が第２シール材１２８である。そして、一対の第１シール材１２６a，１２６ｂ及び第２シール材１２８は、軸心Ｃ方向に直列に配設されている。

前記一対の第１シール材１２６ａ，１２６ｂは、円環状のゴムなどの弾性材であり、油圧ピストン１１２を押圧する前記作動油の油種に応じてその油種に適するように予め定められた第１の材質で構成される。例えば、その第１の材質としては、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）などの上記作動油のシールに適したものが採用される。そして、その作動油としてブレーキフルードが採用されたとすれば、その第１シール材１２６ａ，１２６ｂの材質としては、その作動油としてのブレーキフルードのシールに適したものが採用される。一方の第１シール材１２６ａは、シリンダ本体１０６のピストン軸１１４が貫通する貫通穴１３０に軸心Ｃ周りに環状に設けられた第１シール溝１３２ａに嵌め入れられており、ピストン軸１１４の外周面にそのピストン軸１１４の摺動を妨げない程度の接触圧を有して環状に接している。そして、その一方の第１シール材１２６ａは、ピストン室１１０の外部に向けて前記作動油がシリンダ本体１０６とピストン軸１１４との間から漏出するのを防止する。

他方の第１シール材１２６ｂは、ガイド穴１２２の開口部に軸心Ｃ周りに環状に設けられた第１シール溝１３２ｂに嵌め入れられており、ガイド軸１１５の外周面にそのガイド軸１１５の摺動を妨げない程度の接触圧を有して環状に接している。そして、その他方の第１シール材１２６ｂは、ピストン室１１０の外部に向けて前記作動油がシリンダ本体１０６とガイド軸１１５との間から漏出するのを防止する。

前記第２シール材１２８は、円環状のゴムなどの弾性材であり、自動変速機１６の潤滑油の油種に応じてその油種に適するように予め定められた第２の材質で構成される。例えば、その第２の材質としては、前記第１の材質とは異なり、ニトリルゴムやアクリルゴムなどの上記潤滑油のシールに適したものが採用される。このニトリルゴムおよびアクリルゴムは、上記潤滑油に対して耐食性が高く、更に耐熱性も高いからである。第２シール材１２８は、ギヤケース連結ハウジング１０４のピストン軸１１４が貫通する貫通穴１３４に軸心Ｃ周りに環状に設けられた第２シール溝１３６に嵌め入れられており、ピストン軸１１４の外周面にそのピストン軸１１４の摺動を妨げない程度の接触圧を有して環状に接している。そして、その第２シール材１２８は、自動変速機１６の潤滑油がギヤケース連結ハウジング１０４とピストン軸１１４との間から漏出するのを防止する。なお、図６において、第１シール材１２６ａと第２シール材１２８との間のアクチュエータハウジング１０８に設けられた空洞１３８は、ギヤケース４０の外部に連通されている。

ところで、図６の第２シール材１２８は自動変速機１６の潤滑油が漏れ出るのを十分に防止するが、第１シール材１２６ａと第２シール材１２８とが軸心Ｃ方向に互いに近接して配設されていると、ピストン軸１１４がその一端側（図６の左側）へ移動した場合には、ピストン軸１１４の外周面に付着した上記潤滑油の油膜が第１シール材１２６ａにまで及ぶことが考えられる。もし、上記潤滑油が頻繁に第１シール材１２６ａに接触すると、その第１シール材１２６ａの耐久性を低下させる可能性がある。また、ピストン軸１１４がその他端側（図６の右側）へ移動して、ピストン軸１１４の外周面に付着した前記作動油の油膜が第２シール材１２８にまで及ぶ場合についても同様である。従って、図６において、第２シール材１２８と軸心Ｃ方向で第２シール材１２８に最も近接して配設された第１シール材１２６ａとの相互間隔Ｌは、特に規定されていないが、軸心Ｃ方向にピストン軸１１４の全ストロークＳＴ以上であることが望ましい。この点について説明する図が図７である。確認的に述べるが、上記相互間隔Ｌが軸心Ｃ方向にピストン軸１１４の全ストロークＳＴ以上であることは必須ではない。また、セレクトシリンダ７６でもシフトシリンダ７８でも同様であるので、図６の説明と同様に、以下では、図７はセレクトシリンダ７６を図示したものであるとして説明する。

図７は、第１シール材１２６ａと第２シール材１２８との軸心Ｃ方向の相互間隔Ｌと、ピストン軸１１４の全ストロークＳＴとの関係を説明する図である。図７では、セレクトシリンダ７６が切り換えられる３位置のうち、ピストン軸１１４が全ストロークＳＴの中心位置Ｐ_CTへ位置決めされた場合が実線で図示されている。そして、ピストン軸１１４は、その一端側（図６の左側）と他端側（図６の右側）とにそれぞれ、最大で片側ストロークＳだけ移動する。従って、図７では、ピストン軸１１４の全ストロークＳＴは上記片側ストロークＳの２倍であり、第１シール材１２６ａと第２シール材１２８との軸心Ｃ方向の相互間隔Ｌは、上記片側ストロークＳの２倍以上に設定されている。

本実施例によれば、ピストン室１１０内の前記作動油がシリンダ本体１０６とピストン軸１１４との間から漏出するのを防止する第１シール材１２６ａ，１２６ｂは、上記作動油の油種に応じてその油種に適するように予め定められた第１の材質で構成される。また、上記作動油とは異なる自動変速機１６の潤滑油がギヤケース連結ハウジング１０４とピストン軸１１４との間から漏出するのを防止する第２シール材１２８は、上記潤滑油の油種に応じてその油種に適するように予め定められた第２の材質で構成される。従って、上記作動油には、セレクトシリンダ７６及びシフトシリンダ７８の油圧制御作動に適した動粘度の低い油種を採用することにより、セレクトシリンダ７６及びシフトシリンダ７８の油圧制御に関して性能を向上させることができる。例えば、その油圧制御に関する性能向上としては、変速制御性能や油圧応答性の向上、油圧制御回路９０の動作可能な温度範囲の特に低温側への拡大、油圧制御回路９０の油圧制御で作動油の流量を高くする必要が生じた場合でも全体としてその作動油の油圧を比較的低圧化できること、また、その作動油の低圧化により上記油圧制御回路９０やセレクトシリンダ７６及びシフトシリンダ７８の各部位に作動油が与える荷重が低減され、それにより軽量化を図り得ることなどが挙げられる。また、前記潤滑油には、自動変速機１６の潤滑に適した動粘度の油種を採用することにより、自動変速機１６が有するベアリングやギヤ類の耐久性向上、ギヤノイズの低減等が可能になる。更に、第１シール材１２６a，１２６ｂおよび第２シール材１２８の材質が上記作動油および潤滑油のそれぞれに応じたものとされるので、その作動油および潤滑油の何れに対しても十分なシール性能を備えることができる。

また、本実施例によれば、前記作動油は自動変速機１６の前記潤滑油よりも低粘度である。従って、上記作動油が上記潤滑油と同じ高粘度の油種である場合と比較して、セレクトシリンダ７６及びシフトシリンダ７８の油圧制御において応答性等の性能向上を図ることができる。逆に、上記潤滑油が上記作動油と同じ低粘度の油種である場合と比較して、自動変速機１６のベアリングやギヤ類での油膜形成が十分に行われ、それらの耐久性向上やギヤノイズの低減等を図ることができる。

また、本実施例によれば、図７に示すように、第２シール材１２８と第１シール材１２６ａとは、軸心Ｃ方向にピストン軸１１４の全ストロークＳＴ以上の相互間隔Ｌを有しているのが望ましい。そのようにしたとすれば、ピストン軸１１４に付着した前記作動油の油膜がそのピストン軸１１４の移動により第２シール材１２８に接触することが無く、また、ピストン軸１１４に付着した前記潤滑油の油膜がそのピストン軸１１４の移動により第１シール材１２６ａに接触することが無い。そのため、第１シール材１２６ａおよび第２シール材１２８のシール性能および耐久性を一層十分に確保することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は他の態様で実施することも可能である。

例えば、前述の実施例おいては、第１シール材１２６は、セレクトシリンダ７６およびシフトシリンダ７８のそれぞれに２つ設けられているが、その第１シール材１２６が１つの場合も考え得る。例えば、セレクトシリンダ７６およびシフトシリンダ７８のそれぞれにおいて第１シール材１２６が１つの場合には、図６のセレクトシリンダ７６およびシフトシリンダ７８は、図８に示されるような構成となり、図７のセレクトシリンダ７６およびシフトシリンダ７８は、図９に示されるような構成となる。

また、前述の実施例において、前記走行用動力源であるエンジン１２としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジンが広く用いられる。更に、補助的な走行用動力源として、電動機等がエンジン１２に加えて用いられてもよい。或いは、走行用動力源として電動機のみが用いられてもよい。

また、前述の実施例において、図７の第１シール材１２６ａと第２シール材１２８との相互間隔Ｌは、軸心Ｃ方向にピストン軸１１４の全ストロークＳＴ以上であることが望ましいとされているが、更に望ましくは、その相互間隔Ｌがその全ストロークＳＴよりも大きく設定されることである。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１６：自動変速機（車両用自動変速機）
４０：ギヤケース
４６ａ〜４６ｅ：変速ギヤ対（ギヤ対）
５９：シフトアンドセレクトシャフト（シフト部材）
７６：セレクトシリンダ（変速用油圧アクチュエータ）
７８：シフトシリンダ（変速用油圧アクチュエータ）
１０２：コントロール室（ギヤケース内に連通した空間）
１０４：ギヤケース連結ハウジング
１０６：シリンダ本体
１１０：ピストン室
１１２：油圧ピストン
１１４：ピストン軸
１２６a，１２６ｂ：第１シール材
１２８：第２シール材

Claims

ギヤ比が異なる複数のギヤ対が択一的に動力伝達可能とされることにより変速段が成立する常時噛合式の車両用自動変速機の該変速段を切り換えるために作動させられ、円筒状のシリンダ本体と、該シリンダ本体のピストン室内に一軸方向に摺動可能に嵌め入れられた油圧ピストンと、前記車両用自動変速機のギヤケース内に連通した空間を有し該ギヤケースに連結されたギヤケース連結ハウジングと、前記一軸方向の軸心を有し前記シリンダ本体と該ギヤケース連結ハウジングとの一部を貫通して一端が前記油圧ピストンに連結され、他端が該ギヤケース連結ハウジング内に突き出ており前記ギヤケース内の前記変速段を切り換えるシフト部材に前記油圧ピストンの推力を伝達するピストン軸とを備えた変速用油圧アクチュエータであって、
前記油圧ピストンを押圧する作動油が前記シリンダ本体と前記ピストン軸との間から漏出するのを防止する第１シール材が、前記作動油の油種に応じて予め定められた第１の材質で構成され、
前記作動油とは異なる前記車両用自動変速機の潤滑油が前記ギヤケース連結ハウジングと前記ピストン軸との間から漏出するのを防止する第２シール材が、前記潤滑油の油種に応じて予め定められた第２の材質で構成された
ことを特徴とする変速用油圧アクチュエータ。
前記作動油は前記潤滑油よりも低粘度である
ことを特徴とする請求項１に記載の変速用油圧アクチュエータ。
前記第１シール材は１又は２以上設けられており、
前記第２シール材と前記一軸方向で該第２シール材に最も近接して設けられた前記第１シール材とは、該一軸方向に前記ピストン軸の全ストローク以上の相互間隔を有している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の変速用油圧アクチュエータ。