JP2019015340A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン停止状態で長期放置した場合であっても、車両の発進応答性を確保可能な自動変速機を提供すること。
【解決手段】本発明の自動変速機では、変速機ケーシングの下方に設置されたコントロールバルブボディ内に配置され、発進クラッチの締結圧を調圧する調圧弁と、前記変速機ケーシングの上方に設置されたマニュアルバルブボディ内に配置され、前記調圧弁と前記発進クラッチとの連通もしくは遮断を、シフト操作に応じて切り替えるマニュアルバルブと、前記マニュアルバルブから前記コントロールバルブボディ側への油の流出を防止する保圧弁と、を備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シフトレバー操作により走行レンジ位置を切り替える自動変速機に関する。

特許文献１には、変速機ケーシングの下方に設置されたメインバルブボディと、変速機ケーシングの上方に設置され、シフトレバー操作に連動するマニュアルバルブを収装するサブバルブボディとを備えた自動変速機が開示されている。そして、メインバルブボディから供給された発進クラッチ用の油圧を、サブバルブボディを経由して発進クラッチに供給することで、マニュアルシャフトの小型化等を図っている。

特開平７−１７４１９８号公報

しかしながら、特許文献１の技術にあっては、エンジン停止状態で長期間放置した場合、サブバルブボディ内の油が抜け落ち、油圧回路内に空気が混入するおそれがある。そうすると、次回にエンジンを作動させ、セレクト操作を行った際、発進クラッチへの油の供給が遅れ、車両の発進応答性が悪化するおそれがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、エンジン停止状態で長期放置した場合であっても、車両の発進応答性を確保可能な自動変速機を提供することを目的とする。

本発明の自動変速機では、変速機ケーシングの下方に設置されたコントロールバルブボディ内に配置され、発進クラッチの締結圧を調圧する調圧弁と、前記変速機ケーシングの上方に設置されたマニュアルバルブボディ内に配置され、前記調圧弁と前記発進クラッチとの連通もしくは遮断を、シフト操作に応じて切り替えるマニュアルバルブと、前記マニュアルバルブから前記コントロールバルブボディ側への油の流出を防止する保圧弁と、を備えた。

よって、エンジン停止状態で長期放置した場合であっても、次回のエンジン始動時であって、マニュアルバルブが発進クラッチに締結圧を供給する位置に操作される前に、発進クラッチへ作動油を供給することができ、車両の発進応答性を確保できる。

実施例１の自動変速機の構成を表す概略図である。 実施例１のマニュアルバルブボディの構成及び油圧回路の一部を表す概略図である。 図２のマニュアルバルブボディのＡ−Ａ断面図である。 実施例１のエアブリードの構成を表す拡大断面図である。

［実施例１］
図１は、実施例１の自動変速機の構成を表す概略図である。実施例１の自動変速機は、ベルト式無段変速機であるが、他の有段式変速機でもよく特に限定しない。自動変速機は、エンジンから出力された回転を変速して駆動輪に伝達する。変速機ケーシング２０内には、トルクコンバータ、前後進切替機構FRA、プライマリプーリPP、ベルトVB、セカンダリプーリSP、ディファレンシャルギヤDEF等を収容する。変速機ケーシング２０の上方には、運転者が操作するシフトレバーと連動するインヒビタスイッチ３と、シフトレバーと連動して回動するマニュアルシャフト４を有する。

コントロールバルブボディ１は、変速機ケーシング２０の下方であって、オイルパン２１内に設置されている。コントロールバルブボディ１の内部には、エンジンにより駆動される図外のオイルポンプOPを油圧源とし、各種制御油圧を調圧して油圧アクチュエータに供給する複数の制御弁を有する。尚、後述する二つの摩擦締結要素に供給する発進クラッチ締結油圧は、コントロールバルブボディ１内に設けられたクラッチレギュレータバルブ１０により調圧される。

コントロールバルブボディ１の上方には、油圧アクチュエータであるプライマリプーリPPとセカンダリプーリSPが設置されている。プライマリプーリPPと同軸上には、前後進切替機構FRAが設置されている。前後進切替機構FRAは、遊星歯車組と、油圧アクチュエータである二つの摩擦締結要素（締結により前進状態を達成するフォワードクラッチFWDCと、締結により後進状態を達成するリバースブレーキREVB）を有する。フォワードクラッチFWDCは、フォワードクラッチピストンに押圧力を発生させるフォワードクラッチ圧室１３を有する。リバースブレーキREVBは、リバースブレーキピストンに押圧力を発生させるリバースブレーキ圧室１５を有する。

マニュアルバルブボディ２は、変速機ケーシング２０内のプライマリプーリPPよりも上方において、変速機ケーシング２０に対してセパレートプレート３２を介して設置されている（図３参照）。マニュアルバルブボディ２内には、発進クラッチ締結油圧の供給先を切り替えるマニュアルバルブ６を有する。マニュアルバルブ６は、マニュアルシャフト４との間でリンク機構５を介して接続され、マニュアルシャフト４の回動に応じてマニュアルバルブ６の軸方向位置を切り替える。コントロールバルブボディ１とマニュアルバルブボディ２と間には、変速機ケーシング２０内に形成された配管により発進クラッチ締結油圧を供給する第１導入油路１１を有する。

マニュアルバルブボディ２とフォワードクラッチ圧室１３との間には、発進クラッチ締結油圧を供給する第２導入油路１２を有する。マニュアルバルブボディ２とリバースブレーキ圧室１５との間には、発進クラッチ締結油圧を供給する第３導入油路１４を有する。尚、変速機ケーシング２０の油面は、コントロールバルブボディ１の一部とディファレンシャルギヤDEFの下端が接触する程度の高さに設定されており、マニュアルバルブボディ２は、変速機ケーシング２０の油面よりも高い位置に設定されている。

図２は、実施例１のマニュアルバルブボディの構成及び油圧回路の一部を表す概略図、図３は、図２のマニュアルバルブボディのＡ−Ａ断面図である。オイルパン２１内に貯留された油は、吸入油路21aを介してオイルポンプOPにより汲み上げられる。オイルポンプOPから油路21bに吐出された油は、プレッシャレギュレータバルブ９により調圧され、油路21cを介して各プーリに供給される。また、プレッシャレギュレータバルブ９よりも下流側のクラッチレギュレータバルブ１０により調圧された発進クラッチ締結油圧は、コントロールバルブボディ１内の油路21dを通り、第１導入油路１１を介してマニュアルバルブ６に供給される。

油路21dには、マニュアルバルブボディ２側からコントロールバルブボディ１側への油の流れを抑制するフラッパータイプの保圧弁110を有する。保圧弁110は、座面112と、座面112に着座することで油路21dを遮断するピストン111aと、ピストン111aを保持するピストンステム111bと、ピストンステム111bを軸方向に移動可能に保持する保持部114と、保持部114に対してピストン111aを座面112側に押し付けるコイルスプリング113と、を有する。尚、座面112とピストン111aとの当接面には、表面粗さや平面度や変形等により微小な隙間を有する。以下、この微小な隙間の有効断面積を保圧弁隙間量と記載する。

マニュアルバルブボディ２は、マニュアルバルブ６を収容するシリンダ200を有する。シリンダ200には、第１ドレン油路201と、第３導入油路１４と接続されたリバース油路202と、第１導入油路１１と接続された発進油路203と、第２導入油路１２と接続されたフォワード油路204と、一方がリザーバ２２の下端と接続され、他方が発進油路203と接続された貯留油導入油路205と、フォワードクラッチFWDCの油をドレンする第２ドレン油路207と、を有する。貯留油導入油路205と第１導入油路１１との接続部には、エアブリード３０を有する。

図４は、実施例１のエアブリードの構成を表す拡大断面図である。エアブリード３０は、マニュアルバルブボディ２と、変速機ケーシング２０との間に設けられている。マニュアルバルブボディ２の変速機ケーシング２０側であって、貯留油導入油路205の位置には、エアブリード用シリンダ３１が穿設されている。エアブリード用シリンダ３１内には、エアブリード用シリンダ３１の内周よりも若干小径の外周面33bを有するプラグ部材３３を有する。エアブリード用シリンダ３１の図中左側開口には、セパレートプレート３２が配置され、油はセパレートプレート３２に設けられた貫通孔３２ａを介して流通する。

エアブリード用シリンダ３１の内周とプラグ部材３３の外周面33bとの間には環状隙間33dを有する。以下、この環状隙間の有効断面積をエアブリード隙間量と記載する。エアブリード隙間量は、保圧弁隙間量よりも大きい。プラグ部材３３は、円筒側面33aに形成された横断溝33cを有し、プラグ部材３３がセパレートプレート３２側もしくは貯留油導入油路205側に押し付けられた場合でも、環状隙間33dが横断溝33cを介して貫通孔32bもしくは貯留油導入油路205と連通状態を確保し、空気や油の流通を確保する。エアブリード３０は、所定圧以上では油の流れを極端に抑制するオリフィス機能を有する一方、低圧時には、油の流れをある程度許容すると共に、油に混入した空気を第１導入油路１１側からリザーバ２２側に排出する。

マニュアルバルブ６は、リンク機構５と係合する係合部６１と、第１スプール６２と、第２スプール６３と、を有する。第１スプール６２は、リバース油路202の接続先を切り替えるスプールであり、第１ドレン油路201と発進油路203との間を切り替える。第２スプール６３は、発進油路203の接続先を切り替えるスプールであり、リバース油路202とフォワード油路204との間を切り替える。また、第２スプール６３は、Ｄレンジ位置になると、第２ドレン油路207とフォワード油路204との間を遮断し、Ｄレンジ以外のＰ，Ｒ，Ｎレンジ位置になると、フォワード油路204が第２ドレン油路207と連通し、フォワードクラッチFWDCの油を排出する。

マニュアルバルブボディ２には、浴槽タイプのリザーバ２２がマニュアルバルブボディ２の側面に形成されている。リザーバ２２に貯留される油の車載時における油面は、シリンダ200の車載時における下端位置よりも低い位置に設定される。第１ドレン油路201及び第２ドレン油路207は、リザーバ２２の油面よりも車載時において上方となる位置に開口し、排出された油がリザーバ２２に貯留されると共に、リザーバ２２側から各ドレン油路側へ流出することを回避する。尚、Ｄレンジ位置の場合、第２ドレン油路207とフォワード油路204との間は遮断されるものの、シリンダ200とマニュアルバルブ６の第２スプール６３との間の環状隙間からリークした油が第２ドレン油路207に流出し、リザーバ２２内に油を貯留する。

次に、作用を説明する。車両が停止し、Ｐレンジ位置において長期間エンジンを停止している場合、保圧弁110が無い場合には、マニュアルバルブボディ２及び第１導入油路１１内の油が抜け落ちやすい。この状態から、エンジンを作動させ、シフトレバー操作によりＰレンジ位置からＤレンジ位置に切り替えられると、フォワード油路204や第１導入油路１１内の油が充填された後に油圧を発生するため、フォワードクラッチFWDCの締結圧発生に遅れが生じ、車両の発進応答性を確保することが困難となる。

そこで、実施例１では、保圧弁110を設けることで、第１導入油路１１からの油の流出を抑制することとした。加えて、実施例１では、マニュアルバルブ６がＤレンジ位置に到達する前の段階、すなわちＰ，Ｒ，Ｎレンジ位置であっても、リザーバ２２に貯留された油が、貯留油導入油路205から第１導入油路１１に供給される構成とした。また、保圧弁110の保圧弁隙間量は、エアブリード隙間量よりも小さいため、保圧弁110の隙間から油が抜け落ちる量よりも、エアブリード３０の隙間から供給される油の量の方が多い。よって、保圧弁110の隙間から油が徐々に抜けたとしても、エアブリード３０から油が供給される。よって、第１導入油路１１に常時油を充填することが可能となり、フォワードクラッチFWDCの締結圧を素早く得ることができるため、車両の発進応答性を確保できる。

以上説明したように、実施例１にあっては下記の作用効果が得られる。
（１）変速機ケーシング２０の下方に設置されたコントロールバルブボディ１内に配置され、フォワードクラッチFWDC（発進クラッチ）の締結圧を調圧するクラッチレギュレータバルブ１０（調圧弁）と、変速機ケーシング２０の上方に設置されたマニュアルバルブボディ２内に配置され、クラッチレギュレータバルブ１０とフォワードクラッチFWDCとの連通もしくは遮断を、シフト操作に応じて切り替えるマニュアルバルブ６と、マニュアルバルブ６からコントロールバルブボディ１側への油の流出を防止する保圧弁110と、を備えた。
よって、エンジン停止状態で長期放置した場合であっても、マニュアルバルブ６側からコントロールバルブボディ１側へ流出する油を抑制することができ、マニュアルバルブ６がフォワードクラッチFWDCに締結圧を供給する位置に操作される前に、フォワードクラッチFWDCへ作動油を供給する経路に油を充填することができ、車両の発進応答性を確保できる。

（２）マニュアルバルブ６とクラッチレギュレータバルブ１０との間を接続する第１導入油路１１（第１油路）と、変速機内の油を貯留するリザーバ２２と、リザーバ２２と第１導入油路１１とを接続する貯留油導入油路205と、を備えた。
よって、保圧弁110から油がわずかに流出したとしても、リザーバ２２に貯留された油を第１導入油路１１に供給できる。
（３）リザーバ２２は、変速機ケーシング２０の車載時において、マニュアルバルブ６よりも下方に配置されている。よって、リザーバ２２に貯留された油がマニュアルバルブ６を介して他のドレン油路等に流出することを回避できる。
（４）リザーバ２２は、マニュアルバルブ６外周の環状隙間からのリーク油を貯留する。よって、Ｄレンジ位置のときに第２ドレン油路207が遮断されていた場合であっても、リザーバ２２に油を貯留できる。

（５）貯留油導入油路205は、エアブリード３０を有する。よって、第１導入油路１１内の油圧が上昇した場合には、第１導入油路１１側からリザーバ２２側への油の流れを抑制するオリフィス機能を発生すると共に、油に空気が混入した場合には、空気をリザーバ２２側に逃がすことができる。また、第１導入油路１１の油圧が低下し、かつ、第１導入油路１１側から油が抜け落ちる場合には、リザーバ２２からエアブリード３０を介して第１導入油路１１に油を供給することができる。
（６）エアブリード３０の環状隙間の有効断面積は、保圧弁110の隙間の有効断面積よりも大きい。よって、保圧弁110から流出した油以上の油をエアブリード３０側から供給することができ、第１導入油路１１内の油を常時充填できる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、実施例１では、保圧弁110としてフラッパータイプを例示したが、ボール弁タイプや、アキュームタイプを採用してもよい。実施例１では、フォワードクラッチFWDCに作動油を充填する例を示したが、リバースブレーキREVBに作動油を充填する構成としてもよい。また、実施例１では、リザーバ２２に対し、第１ドレン油路201と第２ドレン油路207の両方から油が供給される構成としたが、第２ドレン油路207のみから供給される構成としてもよい。また、実施例１では、リザーバ２２としてマニュアルバルブボディ２と一体に形成された例を示したが、別体に形成した部材を取り付けてもよい。

１ コントロールバルブボディ
２ マニュアルバルブボディ
３ インヒビタスイッチ
４ マニュアルシャフト
５ リンク機構
６ マニュアルバルブ
９ プレッシャレギュレータバルブ
１０ クラッチレギュレータバルブ
１１ 第１導入油路
１２ 第２導入油路
１３ フォワードクラッチ圧室
１４ 第３導入油路
１５ リバースブレーキ圧室
２０ 変速機ケーシング
２１ オイルパン
２２ リザーバ
３０ エアブリード
６１ 係合部
６２ 第１スプール
６３ 第２スプール
110 保圧弁
200 シリンダ
201 第１ドレン油路
202 リバース油路
203 発進油路
204 フォワード油路
205 貯留油導入油路
207 第２ドレン油路
DEF ディファレンシャルギヤ
FRA 前後進切替機構
FWDC フォワードクラッチ
OP オイルポンプ
PP プライマリプーリ
REVB リバースブレーキ
SP セカンダリプーリ
VB ベルト

Claims (6)

1. 変速機ケーシングの下方に設置されたコントロールバルブボディ内に配置され、発進クラッチの締結圧を調圧する調圧弁と、
   前記変速機ケーシングの上方に設置されたマニュアルバルブボディ内に配置され、前記調圧弁と前記発進クラッチとの連通もしくは遮断を、シフト操作に応じて切り替えるマニュアルバルブと、
   前記マニュアルバルブから前記コントロールバルブボディ側への油の流出を防止する保圧弁と、
   を備えたことを特徴とする自動変速機。
2. 請求項１に記載の自動変速機において、
   前記マニュアルバルブと前記調圧弁との間を接続する第１油路と、
   変速機内の油を貯留するリザーバと、
   前記リザーバと前記第１油路とを接続する貯留油導入油路と、
   を備えたことを特徴とする自動変速機。
3. 請求項２に記載の自動変速機において、
   前記リザーバは、前記変速機ケーシングの車載時において、前記マニュアルバルブよりも下方に配置されていることを特徴とする自動変速機。
4. 請求項３に記載の自動変速機において、
   前記リザーバは、前記マニュアルバルブ外周の環状隙間からのリーク油を貯留することを特徴とする自動変速機。
5. 請求項２ないし４いずれか一つに記載の自動変速機において、
   前記貯留油導入油路は、エアブリードを有することを特徴とする自動変速機。
6. 請求項５に記載の自動変速機において、
   前記エアブリードの環状隙間の有効断面積は、前記保圧弁の隙間の有効断面積よりも大きいことを特徴とする自動変速機。

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