JP2012163177A - 逆止弁および油圧供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音を低減することができる逆止弁、油圧供給装置を提供する。
【解決手段】オイル入口部４２とオイル出口部４３との間に円状通路部３４が設けられ、円状通路部３４の内壁は半円弧状の小径部４５と半円弧状の大径部とを有する内周面となっており、大径部４６の径は小径部４５の径よりも大きい。円状通路部３４内にワンウエイクラッチ３５が配置され、ワンウエイクラッチ３５の外輪３８は内輪３６に対して一方向へのみ回転可能である。外輪３８に羽根車４０が装着され、羽根車４０はオイルの流れによって回転する。羽根車４０にベーン４４が設けられ、ベーン４４は円状通路部３４の内周面に沿って羽根車４０の径方向に進退可能である。
【選択図】図３

Description

本発明は逆止弁および油圧供給装置に関し、たとえば自動車等の車両における自動変速機の変速装置に油圧を供給する油圧供給装置に用いられる逆止弁および当該逆止弁を有する油圧供給装置に関するものである。

最近、たとえばハイブリッド車両、アイドリングストップエンジンを備えた車両など、エンジンを一時停止させて、燃費の向上および二酸化炭素の排出抑制を図る車両が開発されている。

このような車両に搭載される自動変速機においては、自動変速機の変速装置にオイルを供給する油圧供給装置の機械式オイルポンプがエンジンと連動しており、エンジンの停止とともに機械式オイルポンプが停止する。このため、機械式オイルポンプが停止したとしても、たとえば車両の発進時などに速度操作を正常に行なうことができるように、変速装置に補助的にオイルの供給を行なう電動式オイルポンプを有する補助油圧装置が設けられている。

補助油圧装置を備えた油圧供給装置には、エンジンの作動時に機械式オイルポンプから供給されるオイルが電動式オイルポンプ内に逆流するのを防止するために、逆止弁が設けられている。

従来、油圧供給装置の逆止弁としては、チェックボールを有するものが用いられている。

特開平１１−２８７３１６号公報

しかし、このような逆止弁、油圧供給装置においては、エンジンおよび機械式オイルポンプが作動したときに、逆止弁のチェックボールがストッパ部まで移動し、衝撃による異音の発生を引き起こすから、逆止弁から騒音が発生する。

本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、騒音を低減することができる逆止弁、油圧供給装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、発明の実施態様は、流体出口部から流体入口部への流体の逆流を防止する逆止弁において、上記流体入口部と上記流体出口部との間に設けられた通路部と、上記通路部内に配置され、かつ外輪が内輪に対して一方向へのみ回転可能であるワンウエイクラッチと、環状であり、上記ワンウエイクラッチにより一方向への移動のみが許容され、かつ流体の流れによって移動する羽根部材と、上記羽根部材に設けられ、上記通路部の内周面に沿って上記羽根部材の移動方向と直角な方向に進退可能なベーンとを有し、上記流体入口部より上記羽根部材の移動方向側でありかつ上記流体出口部より上記羽根部材の移動方向とは反対側において上記ベーンが突出することを特徴とするものである。

また、発明の他の実施態様は、流体出口部から流体入口部への流体の逆流を防止する逆止弁において、上記流体入口部と上記流体出口部との間に設けられ、内壁が円弧状の小径部と当該小径部の径より大きい径を有する円弧状の大径部とを有する内周面となっている円状通路部と、上記円状通路部内に配置され、かつ外輪が内輪に対して一方向へのみ回転可能であるワンウエイクラッチと、上記外輪に装着され、かつ流体の流れによって回転する羽根車と、上記羽根車に設けられ、上記円状通路部の上記内周面に沿って上記羽根車の径方向に進退可能なベーンとを有し、上記ベーンに作用する流体の圧力により上記羽根車を一方向へ回転させることを特徴とするものである。

また、上記小径部が半円弧状であり、上記大径部が半円弧状であることを特徴としてもよい。

また、上記羽根車が上記外輪に一体に装着されていることを特徴としてもよい。

また、上記羽根車が上記外輪の外周に装着されていることを特徴としてもよい。

また、上記ワンウエイクラッチがスプラグタイプのワンウエイクラッチであることを特徴としてもよい。

また、発明の他の実施態様は、上述の逆止弁を配置した油圧供給装置において、機械式オイルポンプから吐出されるオイルを被供給機器に供給する第１オイル通路と、電動式オイルポンプから吐出されるオイルが流れる第２オイル通路とを有し、上記第１オイル通路に上記第２オイル通路が接続され、上記逆止弁が上記第２オイル流路に配置されたことを特徴とするものである。

また、上記被供給機器が車両の自動変速機の変速装置であることを特徴としてもよい。

本発明に係る逆止弁、油圧供給装置においては、衝撃による異音の発生を引き起こすことがなく、騒音を低減することができる。

アイドリングストップ機構を有する車両の自動変速機および補助油圧装置の構成を示す図である。 図１に示した補助油圧装置の一部を示す図である。 図２の一部拡大図である。 図３に示したワンウエイクラッチの一部を示す図である。 図３に示した逆止弁の動作説明図である。 図３に示した逆止弁のベーン部を示す図である。 図３に示した逆止弁の動作説明図である。

図１により、アイドリングストップ機構を備えた車両の自動変速機および補助油圧装置、すなわち本発明の実施の形態に係る逆止弁、油圧供給装置を有する自動変速機および補助油圧装置について説明する。自動変速機１０はオイルパン３、オイルストレーナ７、機械式オイルポンプ６、コントロールバルブ８、変速用プーリ５を有する。また、補助油圧装置２０はオイルフィルタ２、電動式オイルポンプ１、逆止弁４を有する。

機械式オイルポンプ６はエンジン（図示せず）と連動して作動する。すなわち、エンジンが作動しているときには、機械式オイルポンプ６が作動し、エンジンが停止すると、機械式オイルポンプ６も停止する。機械式オイルポンプ６が作動すると、機械式オイルポンプ６はオイルパン３内に溜まったオイルを吸引し、吐出する。機械式オイルポンプ６がオイルを吸引するときに、オイルストレーナ７はオイル内の異物などを除去する。そして、機械式オイルポンプ６から吐出されたオイルはコントロールバルブ８に供給される。コントロールバルブ８は機械式オイルポンプ６から供給されたオイルの圧力を調整する。コントロールバルブ８により圧力を調整されたオイルがプーリ通路４１を介して変速用プーリ５に供給される。そして、変速用プーリ５に供給されたオイルにより、変速用プーリ５が回転される。

また、機械式オイルポンプ６が停止したときに、電動式オイルポンプ１が作動する。電動式オイルポンプ１が作動すると、電動式オイルポンプ１はオイルパン３内に溜まったオイルを吸引し、吐出する。電動式オイルポンプ１がオイルを吸引するときに、オイルフィルタ２はオイル内の異物などを除去する。そして、電動式オイルポンプ１の吐出通路は逆止弁４を介してプーリ通路４１に接続されている。逆止弁４はコントロールバルブ８により圧力を調整されたオイルすなわち機械式オイルポンプ６から吐出されたオイルが電動式オイルポンプ１側に逆流するのを防止する。

そして、変速用プーリ５は機械式オイルポンプ６から吐出されるオイルが供給される被供給機器を構成している。また、オイルパン３、オイルストレーナ７、機械式オイルポンプ６、コントロールバルブ８、オイルフィルタ２、電動式オイルポンプ１および逆止弁４により、自動変速機の変速装置である変速用プーリ５に油圧を供給する油圧供給装置が構成されている。また、プーリ通路４１は機械式オイルポンプ６から吐出されるオイルを被供給機器に供給する第１オイル通路を構成している。さらに、電動式オイルポンプ１の吐出通路からプーリ通路４１に至る通路４１Ａが、電動式オイルポンプ１から吐出されるオイルが流れる第２オイル通路を構成している。

図２〜図４により、本発明の実施の形態に係る逆止弁４について説明する。補助油圧装置２０のハウジング３１に電動式オイルポンプ１の吸入通路３２および吐出通路３３が設けられている。また、ハウジング３１にオイル入口部４２（流体入口部）、オイル出口部４３（流体出口部）が形成されている。オイル入口部４２は吐出通路３３に接続されており、オイル出口部４３はプーリ通路４１に接続されている。ハウジング３１に円状通路部３４が形成され、円状通路部３４はオイル入口部４２とオイル出口部４３との間に設けられている。円状通路部３４の図３紙面直角方向の寸法はオイル入口部４２、オイル出口部４３の図３紙面直角方向の寸法よりも大きい。円状通路部３４の内壁は半円弧状の小径部４５と半円弧状の大径部４６とを有する内周面となっている。小径部４５の半円弧の中心と大径部４６の半円弧の中心とは一致しており、小径部４５の径は大径部４６の径よりも小さい。小径部４５はオイル出口部４３から図３紙面時計回り方向にオイル入口部４２までの間に設けられている。大径部４６はオイル入口部４２から図３紙面時計回り方向にオイル出口部４３までの間に設けられている。小径部４５と大径部４６との円周方向の端部同士は、横方向から見た形状が薄いＳ字状をなす滑らかな曲面によって段差が生じないように接続されている。

円状通路部３４内にスプラグタイプのワンウエイクラッチ３５が配置されている。ワンウエイクラッチ３５は内輪３６、スプラグ３７および外輪３８を有している。内輪３６はハウジング３１に固定されている。図４に示すように、スプラグ３７は内輪３６と外輪３８との間に設けられている。スプラグ３７は保持器３９に保持されている。スプラグ３７のワンウエイクラッチ３５の径方向の内側部は内輪３６の外周部と接触している。また、スプラグ３７のワンウエイクラッチ３５の径方向の外側部は外輪３８の内周部と接触している。

このワンウエイクラッチ３５においては、外輪３８が内輪３６に対して図３紙面時計回り方向に回転しようとすると、スプラグ３７が図３紙面時計回り方向に回転した状態（傾倒状態）となる。この結果、外輪３８は自由に回転できる状態となる。これに対して、外輪３８が内輪３６に対して図３紙面反時計回り方向に回転しようとすると、スプラグ３７が図３紙面反時計回り方向に回転した状態（起立状態）となり、スプラグ３７の上記内側部は内輪３６の外周部に押し付けられ、スプラグ３７の上記外側部は外輪３８の内周部に押し付けられた状態となる。この結果、外輪３８は回転が阻止された状態となる。このため、ワンウエイクラッチ３５は外輪３８が内輪３６に対して一方向すなわち図３紙面時計回り方向へのみ回転可能である。

また、外輪３８の外周に一体に羽根車４０が装着されている。羽根車４０は、その厚さ方向の寸法が、円状通路部３４の厚さ方向の寸法よりも若干薄い歯車形状の部品である。

そして、羽根車４０の各突出部４７の先端面にベーン４４が設けられ、ベーン４４は円状通路部３４の内周面に沿って羽根車４０の径方向に進退可能である。すなわち、ベーン４４は、羽根車４０の回転方向には薄く、羽根車４０の厚み方向（羽根車４０の回転軸に平行な方向）には突出部４７との厚みと同じ幅を有する薄板状の部材であって、突出部４７の先端面の回転方向中央部に形成された溝内に挿入されている。さらに、ベーン４４の先端部分（円状通路部３４の内壁に接する部分）は、蒲鉾状の滑らかな曲面となっている。また、図５、図６に示すように、突出部４７に形成された溝の底部に設けられたバネ４８によってベーン４４にはその溝から飛び出す方向の力が常時加えられている。

なお、円状通路部３４の小径部４５の内壁と羽根車４０の突出部４７の径方向外側部との間には、突出部４７が内壁に接触しないように隙間が設けられ、突出部４７が小径部４５内側に位置しているときには、ベーン４４は、その全体が突出部４７内に収納された状態となる。円状通路部３４の大径部４６の内壁と羽根車４０の突出部４７の径方向外側部との間の距離は、突出部４７の高さ（径方向の寸法）のたとえば３分の１であり、突出部４７が大径部４６内側に位置しているときには、ベーン４４は、バネ４８の付勢力によってその中央部の半分程度の部分が突出部４７から突き出ることになる。

また、羽根車４０の回転に伴って、突出部４７が大径部４６から小径部４５に移る際には、ベーン４４は、大径部４６と小径部４５との間を滑らかに接続する曲面によってその先端が押し込まれることにより、突出部４７内に速やかに入り込む動作をする。逆に、突出部４７が小径部４５から大径部４６に移る際には、ベーン４４は、バネ４８の付勢力により、小径部４５と大径部４６とを接続する曲面に沿って速やかに突出部４７内から突き出る動作をする。

つぎに、逆止弁４の動作について説明する。オイル入口部４２側では、羽根車４０を図５紙面反時計回り方向に回転するように作用するオイルの圧力が、羽根車４０の面Ａに作用し、一方羽根車４０を図５紙面時計回り方向に回転するように作用するオイルの圧力が、羽根車４０の面Ｂおよびベーン４４の羽根車４０から突出した部分の面Ｃに作用する。このため、羽根車４０を図５紙面時計回り方向に回転するように作用するオイルの圧力の圧力作用面積は、羽根車４０を図５紙面反時計回り方向に回転するように作用するオイルの圧力の圧力作用面積よりも大きくなる。したがって、オイル入口部４２内のオイルの圧力により、羽根車４０は図５紙面時計回り方向に回転する力を受ける。

また、オイル出口部４３側では、羽根車４０を図７紙面時計回り方向に回転するように作用するオイルの圧力が羽根車４０の面Ｄに作用し、一方羽根車４０を図７紙面反時計回り方向に回転するように作用するオイルの圧力が、羽根車４０の面Ｅおよびベーン４４の羽根車４０から突出した部分の面Ｆに作用する。このため、羽根車４０を図７紙面反時計回り方向に回転するように作用するオイルの圧力の圧力作用面積は、羽根車４０を図７紙面時計回り方向に回転するように作用するオイルの圧力の圧力作用面積よりも大きくなる。したがって、オイル出口部４３内のオイルの圧力により、羽根車４０は図７紙面反時計回り方向に回転する力を受ける。

そして、オイル入口部４２内のオイルの圧力がオイル出口部４３内のオイルの圧力よりも高いときには、オイル入口部４２内のオイルの圧力により羽根車４０を図３紙面時計回り方向に回転する力が、オイル出口部４３内のオイルの圧力により羽根車４０を図３紙面反時計回り方向に回転する力よりも大きくなるから、羽根車４０を図３紙面時計回り方向に回転する力が発生する。そして、上述の如く、外輪３８、羽根車４０は図３紙面時計回り方向には自由に回転できる。このため、オイルがオイル入口部４２からオイル出口部４３に流れる。

一方、オイル入口部４２内のオイルの圧力がオイル出口部４３内のオイルの圧力よりも低いときには、オイル出口部４３内のオイルの圧力により羽根車４０を図３紙面反時計回り方向に回転する力が、オイル入口部４２内のオイルの圧力により羽根車４０を図３紙面時計回り方向に回転する力よりも大きくなる。このため、外輪３８、羽根車４０を図３紙面反時計回り方向に回転する力が発生する。しかし、上述の如く、外輪３８、羽根車４０は内輪３６に対して図３紙面反時計回り方向には回転しない。このため、オイルはオイル出口部４３からオイル入口部４２には流れない。

つぎに、自動変速機１０および補助油圧装置２０の動作について説明する。エンジンが作動しているときには、機械式オイルポンプ６が作動している。この場合、機械式オイルポンプ６から吐出されたオイルはコントロールバルブ８により圧力を調整され、オイルは変速用プーリ５に供給される。このとき、電動式オイルポンプ１は停止しており、オイル入口部４２内のオイルの圧力はオイル出口部４３内のオイルの圧力よりも低い。このため、上述の如く、逆止弁４によりオイルはオイル出口部４３からオイル入口部４２には流れないから、コントロールバルブ８により圧力を調整されたオイルすなわち機械式オイルポンプ６から吐出されたオイルの電動式オイルポンプ１側への逆流が防止される。

一方、エンジンが停止すると、機械式オイルポンプ６が停止し、電動式オイルポンプ１が作動する。この場合、オイル入口部４２内のオイルの圧力はオイル出口部４３内のオイルの圧力よりも高い。このため、上述の如く、オイルがオイル入口部４２からオイル出口部４３に流れるから、電動式オイルポンプ１から吐出されたオイルが逆止弁４、プーリ通路４１を介して変速用プーリ５に供給される。この結果、エンジンが停止し、機械式オイルポンプ６が停止したときにも、車両の速度操作を正常に行なうことができる。

このような逆止弁、油圧供給装置においては、チェックボールを有せず、逆止弁４の作動時にスプラグ３７の傾きが変化するだけであるから、衝撃による異音の発生を引き起こすことがなく、騒音を低減することができる。また、羽根車４０を外輪３８と一体に形成したから、逆止弁４の構造を簡素化することができる。

また、上述の油圧供給装置においては、エンジン、機械式オイルポンプ６が作動し、電動式オイルポンプ１が停止しているときに、機械式オイルポンプ６から吐出されたオイルの電動式オイルポンプ１側への逆流が防止されるから、電動式オイルポンプ１の機能に悪影響を及ぼすことを防止できる。

なお、上述実施の形態においては、流体入口部と流体出口部との間に設けられ通路部が円状通路部である場合について説明したが、たとえば通路部が長円状、楕円状であってもよい。この場合には、環状であり、ワンウエイクラッチにより一方向への移動のみが許容され、かつ流体の流れによって移動する羽根部材を用いる。また、流体入口部より羽根部材の移動方向側でありかつ流体出口部より羽根部材の移動方向とは反対側においてベーンが突出するようにする。

また、上述実施の形態においては、小径部４５、大径部４６を半円弧状としたが、小径部４５、大径部４６を円弧状とすればよく、必ずしも小径部４５、大径部４６を半円弧状とする必要はない。

また、上述実施の形態においては、逆止弁４を油圧供給装置に用いた場合について説明したが、逆止弁を他の用途に用いてもよい。また、上述実施の形態においては、被供給機器が車両の自動変速機の変速装置の場合について説明したが、被供給機器はこれに限定されない。また、上述実施の形態においては、ワンウエイクラッチとしてスプラグタイプのワンウエイクラッチ３５を用いたが、ワンウエイクラッチはこれに限定されない。また、上述実施の形態においては、内輪３６をハウジング３１に固定したが、ワンウエイクラッチの内輪をハウジングと一体に設けてもよい。また、上述実施の形態においては、円状の内輪３６を用いたが、円環状の内輪を用いてもよい。この場合、円状通路部を円環状とし、円環状の円状通路部の径方向内側の側壁の外周にワンウエイクラッチの円環状の内輪の内周部を固定する。

さらに、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施の形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施の形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。

１…電動式オイルポンプ、４…逆止弁、５…変速用プーリ、６…機械式オイルポンプ、１０…自動変速機、２０…補助油圧装置、３４…円状通路、３５…ワンウエイクラッチ、４０…羽根車、４２…オイル入口部、４３…オイル出口部、４４…ベーン、４５…小径部、４６…大径部

Claims (8)

1. 流体出口部から流体入口部への流体の逆流を防止する逆止弁において、
   上記流体入口部と上記流体出口部との間に設けられた通路部と、
   上記通路部内に配置され、かつ外輪が内輪に対して一方向へのみ回転可能であるワンウエイクラッチと、
   環状であり、上記ワンウエイクラッチにより一方向への移動のみが許容され、かつ流体の流れによって移動する羽根部材と、
   上記羽根部材に設けられ、上記通路部の内周面に沿って上記羽根部材の移動方向と直角な方向に進退可能なベーンとを有し、
   上記流体入口部より上記羽根部材の移動方向側でありかつ上記流体出口部より上記羽根部材の移動方向とは反対側において上記ベーンが突出する
   ことを特徴とする逆止弁。
2. 流体出口部から流体入口部への流体の逆流を防止する逆止弁において、
   上記流体入口部と上記流体出口部との間に設けられ、内壁が円弧状の小径部と当該小径部の径より大きい径を有する円弧状の大径部とを有する内周面となっている円状通路部と、
   上記円状通路部内に配置され、かつ外輪が内輪に対して一方向へのみ回転可能であるワンウエイクラッチと、
   上記外輪に装着され、かつ流体の流れによって回転する羽根車と、
   上記羽根車に設けられ、上記円状通路部の上記内周面に沿って上記羽根車の径方向に進退可能なベーンとを有し、
   上記ベーンに作用する流体の圧力により上記羽根車を一方向へ回転させることを特徴とする逆止弁。
3. 上記小径部が半円弧状であり、上記大径部が半円弧状であることを特徴とする請求項２に記載の逆止弁。
4. 上記羽根車が上記外輪に一体に装着されていることを特徴とする請求項２または３に記載の逆止弁。
5. 上記羽根車が上記外輪の外周に装着されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の逆止弁。
6. 上記ワンウエイクラッチがスプラグタイプのワンウ
   エイクラッチであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の逆止弁。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の逆止弁を配置した油圧供給装置において、
   機械式オイルポンプから吐出されるオイルを被供給機器に供給する第１オイル通路と、電動式オイルポンプから吐出されるオイルが流れる第２オイル通路とを有し、
   上記第１オイル通路に上記第２オイル通路が接続され、
   上記逆止弁が上記第２オイル流路に配置された
   ことを特徴とする油圧供給装置。
8. 上記被供給機器が車両の自動変速機の変速装置であることを特徴とする請求項７に記載の油圧供給装置。

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