JP2010533822A - 円錐形プーリ式巻掛け変速機を制御する液圧アッセンブリのための体積流量制御弁 - Google Patents

Abstract

本発明は、円錐形プーリ式巻掛け変速機を制御する液圧アッセンブリのための体積流量制御弁であって、受圧面（３３）及び該受圧面（３３）とは反対側に位置しかつ逆方向に作用するように配置されている受圧戻し面（３５）を有する制御ピストン（３９）を備えており、受圧面（３３）に関連している供給ポート溝（９）を備えており、制御ピストン（３９）の制御エッジ（４３）により供給ポート溝（９）に関連可能な冷却体戻し通路ポート溝（１１）を備えており、受圧戻し面（３５）に関連している受圧戻しポート溝（１５）を備えており、冷却体戻し通路ポート溝（１１）と受圧戻しポート溝（１５）との間に配置されている加圧ポート溝（１３）を備えている。

Description

本発明は、液圧アッセンブリのための体積流量制御弁及び円錐形プーリ式巻掛け変速機（ＣＶＴ）を制御する液圧アッセンブリに関する。さらに、本発明は液圧アッセンブリによって制御された円錐形プーリ式巻掛け変速機及びこの円錐形プーリ式巻掛け変速機を備えた自動車に関する。

円錐形プーリ式巻掛け変速機は変速比変化を連続的に可変で、特に自動で行うことができる。

このような無段階式の自動変速機は、例えば始動ユニットと、前進／後進ユニットである遊星歯車変向伝動装置と、液圧ポンプと、バリエータと、中間軸と、ディファレンシャルとを有している。バリエータは２つの円錐形プーリペアと１つの巻掛け機構とから成っている。各円錐形プーリペアは軸線方向に移動可能な第２のプーリを有している。これらのプーリペアの間において巻掛け機構、例えば推進用コマ付きベルトと、引張チェーン又はベルトが走行する。第２の円錐形プーリの調整を介して、巻掛け機構の回転半径、ひいては無段階式の自動変速機の変速比が変化する。

無段階式の自動変速機は、バリエータのプーリを全運転点において所望の速度で調整することができ、さらに十分なベース圧着力によって広く磨耗することなくトルクを伝達するために、部分的に高い所定の圧力レベルを要求する。制御全体は、例えば電気的に操作される比例弁を有していてよい電気的な制御部により行うことができる。

本発明の目的は、円錐形プーリ式巻掛け変速機を制御する液圧アッセンブリのための、特に磨耗の少ない及び／又は簡単に組み付けられる体積流量制御弁を提供することであります。

上記目的は、円錐形プーリ式巻掛け変速機を制御する液圧アッセンブリのための体積流量制御弁により達成される。体積流量制御弁は、受圧面及びこの受圧面に相対し逆方向に作用するように配置されている受圧戻し面を備えた制御ピストンと、受圧面に関連している供給ポート溝（室）と、制御ピストンの制御エッジ（Ｓｔｅｕｅｒｆｌａｎｋｅ）により供給ポート溝に関連づけ可能な冷却体戻し通路ポート溝（室）と、受圧戻し面に関連している受圧戻しポート溝（室）と、冷却体戻し通路ポート溝及び受圧戻しポート溝の間に配置されている加圧ポート溝（室）とを有している。有利には、加圧ポート溝は液圧アッセンブリのシステム圧に接続することができ、受圧戻しポート溝と冷却体戻し通路ポート溝との間の圧力差により駆り立てられることがあるリーク流を防ぐことができる。このために有利には、公知の体積流量制御弁と比較して付加的な加圧ポート溝が必要となるだけである。このために使用される制御ピストンの内側の接続孔は必要ではない。さらに体積流量制御弁は、設けられている各ポート溝間に圧力差がもたらされるように切り換えることができる。圧力差は適切な円筒状の切欠きにおける制御ピストンの潤滑のために所望のリーク流を促進する。全体として簡単に組み立てられ、廉価に製造可能で、良好な潤滑により達成される磨耗の少ない体積流量制御弁がもたらされる。

体積流量制御弁の有利な構成において、受圧面は制御エッジを有しているようになっている。受圧面及び供給ポート溝を体積流量制御弁若しくは体積流量制御弁の制御ピストンの端面側に配置することができる。冷却体戻し通路ポート溝への制御ピストン若しくは制御ピストンの受圧面の移動により、供給ポート溝を介して案内される液圧媒体の体積流量を制御するための、冷却体戻し通路ポート溝と供給ポート溝との間の接続部を形成することができる。

体積流量制御弁のさらに有利な構成において、体積流量制御弁は液圧プレート（Ｈｙｄｒａｕｌｉｋｐｌａｔｔｅ）の円筒状の孔内に実現可能であるようになっている。有利には体積流量制御弁の実現のために、例えば別体のスリーブといった他の構成部材は必要ではない。円筒状の孔には、有利には、例えば制御エッジを実現する溝を除いてほぼ一様な直径を有する制御ピストンを収納することができる。

体積流量制御弁のさらに有利な別の構成においては、制御ピストンは受圧面への押圧とは逆方向に作用するばね力を加えるためにばね装置に連結されているようになっている。ばね装置の寸法設定若しくはばね装置によって加えられるばね力により、体積流量制御弁の制御挙動を調節することができる。

さらに上記目的は、前記体積流量制御弁を備えた、自動車の可変に調節可能な変速比によって円錐形プーリ式巻掛け変速機を制御する液圧アッセンブリによって達成され、上記利点がもたらされる。

液圧アッセンブリのさらに有利な別の構成においては、供給ポート溝は液圧式のエネルギ源の下流側に配置されていて、制御絞りの上流側に配置されている。液圧式のエネルギ源によって形成される液圧媒体の体積流は、供給ポート溝を介して制御絞りに案内することができる。制御絞りの下流側より高い圧力が制御絞りの上流側に発生するので、体積流量制御弁の内部において、受圧戻し面におけるよりも高い圧力が受圧面において発生する。合成圧力がばね装置によって加えられるばね力を超過する限りは、これにより制御ピストン若しくは制御エッジは増大する圧力よって、冷却体戻し通路路絞りが開放され、制御平衡が発生するまで冷却体戻し通路路絞りの方向に運動する。

液圧アッセンブリのさらに有利な別の構成の場合、加圧ポート溝は制御絞りの上流側に配置されて、かつ、液圧式のエネルギ源の下流側に配置されて制御絞りと液圧式のエネルギ源に関連するようになっている。有利には、液圧式のエネルギ源により製造されるシステム圧はほぼ加圧ポート溝に発生する。システムに起因してシステム圧は極めて高い圧力レベルであるので、加圧ポート溝から出発して、制御ピストンの潤滑のために、受圧戻しポート溝と冷却体戻し通路ポート溝とに向かう所望な体積流を起こすことができる。

液圧アッセンブリのさらに有利な別の構成においては、加圧ポート溝は供給ポート溝を介して液圧式のエネルギ源に対応配置されているようになっている。この関連づけは加圧ポート溝の簡単な連結若しくは平行配置を介して行うことができる。このために、制御絞りと供給ポート溝との間に接続されている接続管路が加圧ポート溝への分岐部を有していてよい。

液圧アッセンブリのさらに有利な別の構成においては、加圧ポート溝は制御絞りの下流側に配置されている。

さらに上記目的は、上記液圧アッセンブリ及び／又は体積流量制御弁を備えた円錐形プーリ式巻掛け変速機によって達成され、これにより上記利点がもたらされる。

さらに上記目的は上記円錐形プーリ式巻掛け変速機を備えた自動車によって達成され、これにより上記利点がもたらされる。

本発明は、円錐形プーリ式巻掛け変速機を制御する液圧アッセンブリのための体積流量制御弁において、受圧面及び該受圧面とは反対側に位置しかつ逆方向に作用するように配置されている受圧戻し面を備えた制御ピストンを備えており、受圧面に対応している供給ポート溝を備えており、制御ピストンの制御エッジにより供給ポート溝に対応可能な冷却体戻し通路ポート溝を備えており、受圧戻し面に対応している受圧戻しポート溝を備えており、冷却体戻し通路ポート溝と受圧戻しポート溝との間に配置されている加圧ポート溝を備えていることを特徴とする。

好ましくは、受圧面は制御エッジを有している。

好ましくは、体積流量制御弁は液圧プレートの円筒状の孔内に配置されている。

好ましくは、制御ピストンは受圧面の押圧とは逆方向に作用するばね力を加えるばね装置に連結されている。

また、本発明は、自動車の可変に調節可能な変速比で円錐形プーリ式巻掛け変速機を制御する液圧アッセンブリにおいて、請求項１から４までのいずれか一項記載の体積流量制御弁を備えている特徴とする。

好ましくは、供給ポート溝が液圧式のエネルギ源の下流側に配置されており、かつ、制御絞りの上流側に配置されている。

好ましくは、加圧ポート溝が制御絞り及び液圧式のエネルギ源に対応している。

好ましくは、加圧ポート溝は供給ポート溝を介して液圧式のエネルギ源に対応している。

好ましくは、受圧戻しポート溝は制御絞りの下流側に配置されている。

また、本発明は、円錐形プーリ式巻掛け変速機において、請求項５から９までのいずれか一項記載の液圧アッセンブリ、及び／又は、請求項１から４までのいずれか一項記載の体積流量制御弁を備えている特徴とする。

また、本発明は、請求項１から１０までのいずれか一項記載の円錐形プーリ式巻掛け変速機（５）を備えている特徴とする。

体積流量制御弁を示した、円錐形プーリ式巻掛け変速機を制御する液圧アッセンブリの液圧回路図の一部を示した図である。

図面を参照して実施の形態を詳細に説明した以下の説明において、さらなる利点、特徴及び詳細な実施の形態を明らかにする。

図１には、自動車７の円錐形プーリ式巻掛け変速機５を制御する液圧アッセンブリ３の液圧回路の部分として体積流量制御弁１が示されている。体積流量制御弁１は、図１の配向において右から左へ、供給ポート溝９と、供給ポート溝９に隣り合う冷却体戻し通路ポート溝１１と、冷却体戻し通路ポート溝１１に隣り合う加圧ポート溝１３と、加圧ポート溝１３に隣り合う受圧戻しポート溝１５とを有している。供給ポート溝９は図１において符号１７が付されている液圧式のエネルギ源の下流側に配置されている。冷却体戻し通路ポート溝１１は、図１において符号１９が付されている冷却体戻し通路路に対して割り当てらている。加圧ポート溝１３は平行分岐部２１を介して供給ポート溝９に平行に接続されていて、液圧式のエネルギ源１７により形成されたシステム圧によって加圧ポート溝１３を負荷することができる。供給ポート溝９は接続管路２３を介して制御絞り２５に関連しているか若しくは制御絞り２５の上流側に配置されている。接続管路２３は平行分岐部２１へと分岐するので、供給ポート溝９と加圧ポート溝１３との直接的な接続部の部分である。制御絞り２５の下流側には、符号２７を付された、円錐形プーリ式巻掛け変速機の消費器が配置されている。消費器は、例えば円錐形プーリ式巻掛け変速機の走行シフトに入れる、円錐形プーリ式巻掛け変速機のパーキングロックを入れる若しくは解除する、円錐形プーリ式巻掛け変速機の変速比を調節する、円錐形プーリ式巻掛け変速機の圧着力を調節するか若しくは保持するための、例えば他の弁装置及び／又は他の消費器であってよい。制御絞り２５の下流側に、異なる絞り２９を備えた戻し管路３１が受圧戻しポート溝１５に通じている。過圧を回避するために戻し管路３１は符号３２を付された過圧弁に分岐することができる。

体積流量制御弁１の制御ピストン３９の右側の端面は受圧面３３を有している。受圧面３３は液圧式のエネルギ源１７により形成されたシステム圧により加圧され、図１の配向で見て、左側に作用する制御ピストン３９への圧力を誘起する。受圧面３３とは反対の側に位置し、ひいては逆方向に作用するように、制御ピストンの左側の端面には受圧戻し面３５が設けられている。受圧戻し面３５は戻し管路３１と受圧戻しポート溝１５とを介して液圧媒体によって負荷可能な体積流量制御弁１のばね室３７内に位置する。ばね室３７において制御絞り２５の下流側を支配する供給圧に基づく戻し圧が調節される。戻し圧は受圧戻し面３５に接触し、受圧面３３を介して誘起された圧力とは逆方向に作用する。これと同様に受圧面３３に対向作用するように、制御ピストン３９は圧縮コイルばねを有するばね装置４１に連結されている。ばね装置４１には、図１の配向で見て、制御ピストン３９に圧力負荷がない状態において完全に右側に押圧されるように予負荷がかけられている。この戻し力と受圧戻し面力に対して、制御ピストン３９は制御絞り２５の上流側に形成される圧力により、制御エッジ４３が供給ポート溝９を冷却体戻し通路ポート溝１１に接続するまで左側に運動することができる。この場合に調整平衡が発生する。制御絞り２５を介して消費器２７に向かって流れる体積流を制御することができる。液圧式のエネルギ源１７の、場合によっては余分に搬送される体積流は冷却体戻し通路路１９に供給される。ばね室３７をシールするために、体積流量制御弁１は、円筒状の孔４７に対してシールリング４９、例えばＯリングを介してシールされている栓体４５を有している。円筒状の孔４７は液圧アッセンブリ３の液圧プレート５１、例えばダイカストプレートに加工されていてよい。有利には、制御ピストン３９は溝５３を除いて、例えばラビリンスシール及び／又は制御エッジを実現するために、ほぼ均一な直径を有している。ばね装置４１は制御ピストン３９の保持支柱（Ｈａｌｔｅｓｃｈｗｅｒｔ）５５を介して制御ピストン３９に対して関連づけされている。適切なばね力の伝達のためにばね装置４１は栓体４５及び受圧戻し面３５に当接している。

供給ポート溝９と加圧ポート溝１３との平行配置により、供給ポート溝９及び加圧ポート溝１３には、液圧式のエネルギ源１７のシステム圧に相当する第１の圧力レベル５７がもたらされる。受圧戻しポート溝１５には第１の圧力レベル５７よりも小さい第２の圧力レベル５９が発生する。冷却体戻し通路ポート溝１１には、第２の圧力レベル５９よりも低い第３の圧力レベル６１が発生する。加圧ポート溝１３なし若しくは加圧ポート溝１３の第１の圧力レベル５７による負荷なしでは、ばね室３７から冷却体戻し通路ポート溝１１へのリーク流が発生することは明らかである。このことは、制御ピストン３９の磨耗時には比較的低い圧力に向かって体積流量制御弁１の制御点の不都合な移動に繋がることがある。有利には、このような不都合なリーク流は加圧ポート溝１３に接している第１の圧力レベル５７により防ぐことができる。比較的低い圧力への制御点の不都合な移動はこれにより回避することができる。

有利には、液圧式のエネルギ源１７から冷却体戻し通路路１９へ搬送される体積流を制御するために、制御ピストン３９の右側の端面はまず第１の制御エッジ４３の実現に役立ち、次に受圧戻しガイド若しくは制御ピストン３９の受圧面３３として働く。

加圧ポート溝１３により、ばね室３７からのリーク、ひいてはばね室３７における圧力降下は防がれる。制御ピストン３９に発生する恐れのある磨耗における極めて早期の制御を防ぐことができる。

有利には、液圧プレート５１に体積流量制御弁１を実現することができる。ポート溝１１，１３，１５，１７の他に、体積流量制御弁１は制御絞り２５の下流側にばね室３７への圧力戻しガイドを有している。制御ピストン３９は直径凸部が無い連続したピストンとして実現されている。

適切に支配している流量に基づく制御絞り２５における圧力降下により、制御ピストン３９に力差異が生じる。力差異は受圧面３３及び受圧戻し面３５への２つの圧力戻し案内により形成される。流量が上昇する場合には、制御ピストン３９における合成圧力は、差異力がばね装置４１のばね力を超過するまで比例して上昇する。こうして制御ピストン３９は、冷却体戻し通路路１９に対して制御エッジ３３を開放し、ひいては液圧式のエネルギ源１７から制御絞り２５への供給体積流が制御されるまで運動し、平衡が生じる。

１ 体積流量制御弁、 ３ 液圧アッセンブリ、 ５ 円錐形プーリ式巻掛け変速機、 ７ 自動車、 ９ 供給ポート溝、 １１ 冷却体戻し通路ポート溝、 １３ 加圧ポート溝、 １５ 受圧戻しポート溝、 １７ 液圧式のエネルギ源、 １９ 冷却体戻し通路路、 ２１ 平行分岐部、 ２３ 接続管路、 ２５ 制御絞り、 ２７ 消費器、 ２９ 絞り、 ３１ 戻し管路、 ３２ 過圧弁、 ３３ 受圧面、 ３５ 受圧戻し面、 ３７ ばね室、 ３９ 制御ピストン、 ４１ ばね装置、 ４３ 制御エッジ、 ４５ 栓体、 ４７ 円筒状の孔、 ４９ シールリング、 ５１ 液圧プレート、 ５３ 溝、 ５５ 保持支柱、 ５７ 第１の圧力レベル、 ５９ 第２の圧力レベル、 ６１ 第３の圧力レベル

Claims (11)

1. 円錐形プーリ式巻掛け変速機（５）を制御する液圧アッセンブリ（３）のための体積流量制御弁（１）において、
   −受圧面（３３）及び該受圧面（３３）とは反対側に位置しかつ逆方向に作用するように配置されている受圧戻し面（３５）を有する制御ピストン（３９）を備えており、
   −受圧面（３３）に関連している供給ポート溝（９）を備えており、
   −制御ピストン（３９）の制御エッジ（４３）により供給ポート溝（９）に関連可能な冷却体戻し通路ポート溝（１１）を備えており、
   −受圧戻し面（３５）に関連している受圧戻しポート溝（１５）を備えており、
   −冷却体戻し通路ポート溝（１１）と受圧戻しポート溝（１５）との間に配置されている加圧ポート溝（１３）を備えている、
   ことを特徴とする、円錐形プーリ式巻掛け変速機を制御する液圧アッセンブリのための体積流量制御弁。
2. 受圧面（３３）は制御エッジ（４３）を有していることを特徴とする、請求項１記載の体積流量制御弁。
3. 体積流量制御弁（１）は液圧プレート（５１）の円筒状の孔（４７）内に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の体積流量制御弁。
4. 制御ピストン（３９）は受圧面（３３）の押圧とは逆方向に作用するばね力を加えるばね装置（４１）に連結されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載の体積流量制御弁。
5. 自動車（７）の、可変に調節可能な変速比で円錐形プーリ式巻掛け変速機（５）を制御する液圧アッセンブリ（３）において、請求項１から４までのいずれか一項記載の体積流量制御弁（１）を備えていることを特徴とする、液圧アッセンブリ。
6. 供給ポート溝（９）が液圧式のエネルギ源（１７）の下流側に配置されており、かつ、制御絞り（２５）の上流側に配置されていることを特徴とする、請求項５記載の液圧アッセンブリ。
7. 加圧ポート溝（１３）が制御絞り（２５）及び液圧式のエネルギ源（１７）に関連していることを特徴とする、請求項６記載の液圧アッセンブリ。
8. 加圧ポート溝（１３）は供給ポート溝（９）を介して液圧式のエネルギ源（１７）に関連していることを特徴とする、請求項７記載の液圧アッセンブリ。
9. 受圧戻しポート溝（１３）は制御絞り（２５）の下流側に配置されていることを特徴とする、請求項５から８までのいずれか一項記載の液圧アッセンブリ。
10. 円錐形プーリ式巻掛け変速機（５）において、請求項５から９までのいずれか一項記載の液圧アッセンブリ（３）、及び／又は、請求項１から４までのいずれか一項記載の体積流量制御弁（１）を備えていることを特徴とする、円錐形プーリ式巻掛け変速機。
11. 請求項１から１０までのいずれか一項記載の円錐形プーリ式巻掛け変速機（５）を備えていることを特徴とする自動車。

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