JP2524153Y2

JP2524153Y2 - 自動変速機用ボール弁

Info

Publication number: JP2524153Y2
Application number: JP4858590U
Authority: JP
Inventors: 英男大内
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1997-01-29
Anticipated expiration: 2005-05-11
Also published as: JPH048830U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案に係る自動変速機用ボール弁は、自動車の自
動変速機のクラッチ機構部分に組み込み、非接続状態に
あるべきクラッチ機構が、誤って継続状態にならない様
にするのに利用する。

（従来の技術）自動車の走行用エンジンとドライブシャフトとの間に
設け、自動車の走行状態に応じて、自動的に減速比を変
える自動変速機は、第５図に示す様な遊星歯車機構を複
数個、互いに直列に組み合わせる事で構成されている。

この第５図に於いて１は、例えば入力軸２の端部に固
定されたサンギヤ、３、３は、例えば出力軸４の端部に
支承されたプラネタリギヤ、５は、内周面に形成した歯
を、各プラネタリギヤ３、３と噛合させたリングギヤで
ある。

上述の様に構成される遊星歯車機構の場合、プラネタ
リギヤ３、３やリングギヤ５を固定するか、或は回転自
在とするかにより、入力軸２と出力軸４との間に於ける
減速比が変化する。

従って、自動車用の自動変速機には、上記プラネタリ
ギヤ３、３やリングギヤ５を随時固定する為の、クラッ
チ機構を組み込み、自動車の走行状態に応じてこのクラ
ッチ機構を断接させる事により、上記減速比を変える様
にしている。

第６図は、この様なクラッチ機構の１例として、リン
グギヤ５の固定を行なうクラッチ機構を示している。

入力軸２の端部に固定したサンギヤ１に、プラネタリ
ギヤ３を介して噛合した、リングギヤ５の外周面には、
複数枚のクラッチディスク６、６が、リングギヤ５の周
囲を囲む状態で、入力軸２に支持されたケース状部材７
の内周面には、複数枚のクラッチディスク８、８が、そ
れぞれ軸方向に亙る変位のみ自在に、且つ互い違いに支
持されている。９は、上記ケース状部材７の一端部（第
６図の右端部）内周面に固定したストップリングで、上
記各クラッチディスク６、６の右方への移動量を制限す
るものである。

又、ケース状部材７の他端部に形成された、円筒状の
シリンダ部10内には、上記複数枚のクラッチディスク
６、８同士を強く重ね合わせ、ケース状部材７に対して
リングギヤ５を固定する為のピストン11が油密に嵌装さ
れており、このピストン11の端面と上記シリンダ部10の
内面とで囲まれる空間12内に、図示しない給排口を通じ
て、圧油を給排自在としている。

従って、上記空間12内に圧油を送り込めば、ピストン
11の右行に応じて、複数枚のクラッチディスク６、８同
士が強く重ね合わされ、両クラッチディスク６、８の当
接面間に働く摩擦力により、リングギヤ５が固定され
る。又、空間12内の圧油を排出すれば、上記クラッチデ
ィスク６、８同士の変位が自在となって、リングギヤ５
が、入力軸２の周囲で回転自在となる。

ところで、上述の様に構成され作用するクラッチ機構
を構成するピストン11には、ボール弁13を設けて、空間
12内に圧油を送り込んだ場合にのみ、この空間12と周囲
の空間14との連通が断たれる様にして、上記リンギギヤ
５が不用意に固定されない様にしている。

即ち、シリンダ部10の空間12内には、給排口を通して
の圧油排出後に於いても作動油が残留する事が避けられ
ないが、この作動油が入力軸２と共に回転した場合、遠
心力によって空間12の外周寄り部分の圧力が高くなって
しまう。この結果、空間12内に圧油が送り込まれていな
いにも拘らず、ピストン11が右行して複数枚のクラッチ
ディスク６、８同士が強く当接し合い、リングギヤ５が
固定され、自動変速機の減速比が所望の減速比とずれ
て、自動車の走行性能が著しく阻却されてしまう。

そこでこの様な不都合を解消する為、ピストン11の外
周寄り部分にボール弁13を設けて、遠心力によって空間
12の外周寄り部分の油圧が上昇しない様にしている。

このボール弁13は、ピストン11を貫通する状態で設け
られ、先端部（第６図の右端部）に、空間14に向かう程
内径の小さくなる傾斜部15を形成した通孔16と、この通
孔16内に変位自在に収納されたボール17とから構成され
ている。

ボール弁13は上述の様に構成される為、空間12内に圧
油を送り込んだ場合には、ボール17が遠心力に抗して傾
斜部15内に押し込まれ、空間12内の油圧が空間14内に漏
れるのを防止する。又、空間12内に圧油を供給しない状
態で、入力軸２が回転した場合、この入力軸２と共に回
転するケース状部材７及びピストン11の回転に伴なって
発生する遠心力により、上記ボール17が傾斜部15から外
れ、上記空間12と空間14とが通孔16を介して互いに連通
する。この結果、空間12に圧油を送り込んでいないにも
拘らず、この空間12の外周寄り部分の油圧が上昇する事
がなくなり、自動変速機の誤作動が防止される。

上述の様な機能を有するボール弁13として従来から、
第７図、或は第８図に示した様な構造のものが知られて
いた。

この内の第７図に示したものは、鋳物製のピストン11
に直接通孔16を形成し、この通孔16内にボール17を収納
したもの、第８図に示したものは、切削加工により造ら
れ、内側を通孔16として機能させるソケット18を、ピス
トン11に穿設した孔19に内嵌固定し、このソケット18内
にボール17を収納したものである。

（考案が解決しようとする課題）ところが、上述の様な従来の自動変速機用ボール弁の
場合、次の様な問題を生じる。

即ち、第７図に示した様に、鋳物製のピストン11に直
接通孔16を形成する構造に於いては、通孔16の内周面に
鋳物に伴なう鬆が存在した場合、ボール弁13の閉鎖時に
於けるシール性が不足してしまう。

又、第８図に示す様に、切削加工により造られたソケ
ット18を使用する場合、このソケット18の加工が面倒
で、ボール弁13の製作費が高くなる。

本考案の自動変速機用ボール弁は、上述の様な不都合
を何れも解消するものである。

（課題を解決する為の手段）本考案の自動変速機用ボール弁は、金属板をプレス成
形する事で造られ、短円筒状の保持筒部の一端に内向フ
ランジ部を、他端に内方に向けて突出する折り曲げ部と
外方に向けて突出する外向フランジ部とを、それぞれ形
成した保持筺と、上記保持筒部の内径よりも小さく、上
記内向フランジ部の内径及び折り曲げ部形成側開口部の
最大直径よりも大きな外径を有し、上記保持筺内に変位
自在に収納されたボールとから成り、上記内向フランジ
部の内側面内周縁部に、上記ボールが密に接触し得る摺
鉢状の傾斜面を形成する事で構成されている。

（作用）上述の様に構成される本考案の自動変速機用ボール弁
は何れも、前述した従来のボール弁と同様に、ピストン
を移動させる為の圧油供給時には通路を閉じ、圧油を供
給していない場合には通路を開いて、自動変速機を正常
に機能させる。

即ち、圧油供給時にはボールが、内向フランジ部の内
側面内周縁部に形成した摺鉢状の傾斜面に押し付けら
れ、保持筺の内側に設けられた通路をシールする。

又、圧油非供給時には、遠心力によってボールが傾斜
面から外れ、保持筒部の内周面とボールの外面との間に
形成される隙間を通じて、遠心力に基づいて発生する油
圧を逃がす。

但し、本考案の自動変速機用ボール弁の場合、金属板
をプレス成形する事で、保持筺を造る為、製作が容易
で、コスト低減を図れる。

（実施例）次に、図示の実施例を説明しつつ、本考案を更に詳し
く説明する。

第１〜２図は本考案の第一実施例を示しており、第１
図は正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。

このボール弁13は、中空の保持筺20と、この保持筺20
内に変位自在に収納されたボール17（鋼球）とから構成
されている。

この内の保持筺20は、金属板をプレス成形する事で造
られ、短円筒状の保持筒部21の一端（第２図の右端）に
内向フランジ部22を、他端（同じく左端）に内方に向け
て突出する複数個（図示の例では３個）の折り曲げ部2
3、23と、外方に向けて突出する複数個（図示の例では
３個）の外向フランジ部24、24とを、それぞれ形成して
いる。

上記折り曲げ部23、23と外向フランジ部24、24とは、
それぞれ保持筒部21に対して直角になる迄折り曲げられ
ており、この内の折り曲げ部23、23の内周周部は、上記
保持筒部21と同心の円弧縁25、25として、次述するボー
ル17が、これらの円弧縁25、25に均等に接触する様にし
ている。

ボール17は、上記保持筺20の保持筒部21の内径Ｄより
も小さく、上記内向フランジ部22の内径d₁、及び上記折
り曲げ部23、23の最大内接円の直径d₂よりも大きな外径
Ｒ（Ｄ＞Ｒ＞d₁、d₂）を有し、保持筺20内に、三次元方
向に亙る変位自在に収納されている。

更に、上記保持筺20の一端に形成した内向フランジ部
22の内側面内周縁部には、上記ボール17が密に接触し得
る摺鉢状の傾斜面26を、面押し加工により形成してい
る。

即ち、金属板をプレス加工する事により造られた管の
一端を絞り加工する事により、内向フランジ部22を形成
した後、他端に折り曲げ部23、23を形成する以前に、ポ
ンチによって内向フランジ部22の内側面を押圧し、この
内向フランジ部22の内側面内周縁部に、上記ボール17が
密に接触し得る摺鉢状の傾斜面26を形成している。

折り曲げ部23、23は、上述の様にして内向フランジ部
22に傾斜面26を形成した後、保持筺20の他端に予め形成
した舌片状部分を内方に折り曲げる事により形成する。

上述の様に構成される本考案の自動変速機用ボール弁
は、前述の第８図に示した従来のボール弁と同様、ピス
トン11（第６図）に形成した孔19の内側に、保持筺20を
嵌合固定した状態で使用される。保持筺20を孔19の内側
に所定深さに迄嵌合した状態で、この保持筺20の他端外
周縁に形成した外向フランジ部24、24が、上記孔19の開
口部周縁に当接する為、上記保持筺20の嵌合深さの調節
は容易であり、しかもボール17の左面に圧力が加わった
場合にも、保持筺20が孔19の内側から抜け出る事はな
い。

前述の様に構成され、上述の様にピストン11の孔19内
に組み込まれた、本考案の自動変速機用ボール弁は、ピ
ストン11を移動させる為の圧油供給時には、各図に於い
てボール17の左側に作用する油圧に基づき、ボール17が
傾斜面16に押圧されて、内向きフランジ部22の内側に存
在する通路を閉じ、圧油を供給していない場合には、遠
心力に基づいてボール17が傾斜面26から離れ、上記通路
を開いて、自動変速機を正常に機能させる。

保持筒部21の他端に形成された折り曲げ部23、23の内
周縁の最大内接円の直径d₂は、前述の様にボール17の外
径Ｒよりも小さい為、ボール17が保持筒部21の内側から
脱落する事はない。

次に、第３図は本考案の第二実施例を示している。

本実施例の場合、保持筺20を嵌合固定する孔19の開口
部の周囲に段部27を形成すると共に、上記保持筺20の他
端縁に形成した外向フランジ部24、24を、この段部27に
当接させている。

この結果、本実施例の場合、上記外向フランジ部24、
24は、ピストン11の表面から突出する事がなくなる。
又、上記外向フランジ部24、24は、この外向フランジ部
24、24と共に保持筺20の他端縁に形成した折り曲げ部2
3、23よりも突出させて、保持筺20を孔19の奥に迄挿入
自在としている。

尚、上記段部27部分の精度はあまり要求されない為、
この段部27は、ピストン11を鋳造する際に形成してお
き、保持筺20を嵌合させる部分のみを、機械加工により
正確な寸法に仕上げれば良い。

次に、第４図は本考案の第三実施例を示している。

前述の第一〜第二実施例が、内方に向けて突出する折
り曲げ部23、23及び外方に向けて突出する外向フランジ
部24、24を、それぞれ舌片状に形成すると共に、両部2
3、24を保持筒部21の他端開口部の円周方向に亙って交
互に設けていたのに対し、本実施例の場合は、保持筒部
21の他端部をその全周に亙って外方に押し広げ、更にこ
の押し広げられた部分を途中から、内方に向け180度折
り返し、その内周縁部を保持筒21の内周面よりも内方に
突出させる事で、それぞれ保持筒部21の他端開口部全周
に亙る、折り曲げ部23aと外向フランジ部24aとを形成し
ている。

その他の構成及び作用は、前述した第一〜第二実施例
と同様である。

（考案の効果）本考案の自動変速機用ボール弁は、以上に述べた通り
構成され作用する為、比較的安価に製作出来るにも拘ら
ず、安定した性能を発揮して、自動変速機の信頼性を向
上させる事が出来る。

【図面の簡単な説明】第１〜２図は本考案の第一実施例を示しており、第１図
は正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は本
考案の第二実施例を示す、第２図同様の断面図、第４図
は本考案の第三実施例を示す断面図、第５図は自動変速
機に組み込まれる遊星歯車機構の略斜視図、第６図はこ
の遊星歯車機構に付属したクラッチ機構の断面図、第７
〜８図は従来のボール弁の２例を示す、それぞれ断面図
である。 1:サンギヤ、2:入力軸、3:プラネタリギヤ、4:出力軸、
5:リングギヤ、6:クラッチディスク、7:ケース状部材、
8:クラッチディスク、9:ストップリング、10:シリンダ
部、11:ピストン、12:空間、13:ボール弁、14:空間、1
5:傾斜部、16:通孔、17:ボール、18:ソケット、19:孔、
20:保持筺、21:保持筒部、22:内向フランジ部、23、23
a:折り曲げ部、24、24a:外向フランジ部、25:円弧縁、2
6:傾斜面、27:段部。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】金属板をプレス成形する事で造られ、短円
筒状の保持筒部の一端に内向フランジ部を、他端に内方
に向けて突出する折り曲げ部と外方に向けて突出する外
向フランジ部とを、それぞれ形成した保持筺と、上記保
持筒部の内径よりも小さく、上記内向フランジ部の内径
及び折り曲げ部形成側開口部の最大直径よりも大きな外
径を有し、上記保持筺内に変位自在に収納されたボール
とから成り、上記内向フランジ部の内側面内周縁部に、
上記ボールが密に接触し得る摺鉢状の傾斜面を形成した
自動変速機用ボール弁。
【請求項２】内方に向けて突出する折り曲げ部及び外方
に向けて突出する外向フランジ部が、周方向に連続して
形成されている、請求項１に記載の自動変速機用ボール
弁。
【請求項３】内方に向けて突出する折り曲げ部及び外方
に向けて突出する外向フランジ部が、舌片状に形成さ
れ、且つ周方向に亙って交互に設けられている、請求項
１に記載の自動変速機用ボール弁。