JP3597560B2 - オートマチックトランスミッションの制御弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車等のオートマチックトランスミッションにおいて、該オートマトチックトランスミッションを油圧制御するための制御弁の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に従来のこの種の制御弁は、それぞれ油路を設けられた弁ボデー間に、冷間圧延鋼板単体からなるセパレートプレートとセルロースファイバー系の材料からなる１対のシール板とを挟み込んで構成されていた（前記１対のシール板はセパレートプレートの両側に配される）。なお、前記セパレートおよびシール板はそれぞれ複数の油導通穴を有しており、前記弁ボデー間に挟み込まれることにより、一方の弁ボデーに設けられた油路と他方の弁ボデーに設けられた油路とを選択的に遮断および接続するようになっている（油導通穴において導通、他の部分において遮断する）。
【０００３】
また、最近、上記のように互いに別体とされたセパレートプレートとシール板とを用いる代りに、図１に示されるように、冷間圧延鋼板１の両面にゴム単体の層２をコーティングしてなる基板３を打ち抜き加工して油導通穴４を形成してなるセパレートプレート５を用いたオートマチックトランスミッションの制御弁も徐々に普及して来ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の互いに別体のセパレートプレートとシール板とを弁ボデー間に挟み込む形式のオートマチックトランスミッションの制御弁においては、シール板の耐熱性が１２０℃程度と低く、運転中ＡＴＦ（オートマチックトランスミッション用フルード）の温度が１４０℃から１５０℃にまで上昇すると、シール板が熱劣化を起こし、割れあるいは欠損等が発生し、油圧回路に詰まる不具合を発生し易い。また、前記セルロース系材料からなるシール板は、基本的に締付けに対して応力緩和が大きいため、シール板全体としてトルクダウンが大きい。さらに、セパレートプレートとシール板とが別体で装着されるので、部品点数が増加する上、組立てに手間がかかるとともに、互いの接触表面が粗いと、使用時に層間漏れを発生させるという問題があった。
【０００５】
他方、後者の冷間圧延鋼板１に直接ゴム単体の層２をコーティングした基板３を打ち抜き加工してなるセパレートプレートを用いる場合は、ゴム層２として通常ＮＢＲ（ニトリルブタジエンラバー）を用いているが、このＮＢＲは１３０℃程度の耐熱性しか有さないので、ＡＴＦの高熱に曝されると、熱劣化を起こし、これが締付けられると横流れし、前記熱劣化と相俟って大きくトルクダウンを起こす危険性を有している。
【０００６】
また、 冷間圧延鋼板１からゴム層２が剥離しやすいという問題もあった。
【０００７】
また、セパレートプレート３に設けられる油導通穴４の中には、逆止め弁の球状の弁体により開閉される逆止め弁用油導通穴があるが、このような逆止め弁用油導通穴の開口部は球状の弁体の球面に対応するように球面加工する必要がある。従来は一般にこのような球面加工は、機械切削により行っていたが、ゴム層の弾性復元力により正確な仕上がり形状が得難く、丁寧な除去作業を必要とするので、コストが高くなるという問題があった。また、もしこのような球面加工を、打ち抜かれた逆止め弁用油導通穴の開口部をプレス圧縮することにより行おうとすると、プレス圧縮されたゴム層２が横流れすることにより該逆止め弁用油導通穴のエッジ部が内側に逃げて該逆止め弁用油導通穴を閉塞してしまうので、プレス圧縮後にこの逃げ部分の除去加工が必要となってしまうという問題もあった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的の一つは、セパレートプレートの耐熱性が優れ、トルクダウンが小さいオートマチックトランスミッションの制御弁を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、従来のセパレートプレートとシール板とが別体とされた制御弁のように組立てに手間がかかったり、層間漏れを生じたりすることのないオートマチックトランスミッションの制御弁を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、セパレートプレートのシール層が金属板から剥離しにくいオートマチックトランスミッションの制御弁を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、セパレートプレートの逆止め弁用油導通穴の球面加工を能率良く行うことができるオートマチックトランスミッションの制御弁を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によるオートマチックトランスミッションの制御弁は、それぞれ油路を設けられた２個以上の弁ボデーと、複数の油導通穴を有しており、前記弁ボデー間に挟み込まれることにより、一方の前記弁ボデーに設けられた前記油路と他方の前記弁ボデーに設けられた前記油路とを選択的に遮断および接続するセパレートプレートと、前記油導通穴のうちの横断面円形状とされた逆止め弁用油導通穴を球状の弁体により開閉する逆止め弁とを有してなるオートマチックトランスミッションの制御弁において、前記セパレートプレートは、予め耐熱性接着剤を塗布された金属板の両面に、石綿を含まない圧縮性無機繊維単独または石綿を含まない圧縮性無機繊維と圧縮性有機繊維との両方からなる基材繊維と、ゴム材と、ゴム薬品と、無機充填材とを含有するコンパウンドからなるシール層をコーティングしてなる基板に打ち抜き加工を施して前記油導通穴を形成した後、前記逆止め弁用油導通穴の開口部に球状の金型を押圧することにより前記逆止め弁用油導通穴の開口部をプレス圧縮して球面加工してなるものである。
【００１３】
前記コンパウンド中の圧縮性繊維と充填剤の量は５０％以上（重量）が好ましい。また、コンパウンド層の厚さは、両面合計で１００〜４００μ程度が好ましい。
【００１４】
【作用】
本発明のオートマチックトランスミッションの制御弁においては、シール層がセパレートプレートに一体化されているので、従来のセパレートプレートとシール板とが別体とされた制御弁のように、シール板の割れあるいは欠損等が発生し、油圧回路に詰まる不具合を発生したり、組立てに手間がかかったり、層間漏れを生じたりすることがない。
【００１５】
また、前記シール層は、ゴム単独ではなく、石綿を含まない圧縮性無機繊維と圧縮性有機繊維との両方からなる基材繊維とゴム材とのコンパウンドとからなるので、応力緩和が少ないとともに、耐熱性が優れている。したがって、ゴム単独の層をコーティングしたセパレートプレートを用いる場合のように熱劣化を起こして横流れし、大きくトルクダウンを起こすことがない。
【００１６】
また、シール層がゴム単独ではなく、石綿を含まない圧縮性無機繊維と圧縮性有機繊維との両方からなる基材繊維とゴム材とのコンパウンドとからなるので、金属板から剥離しにくいとともに、金属板の両面に該シール層をコーティングしてなる基板に打ち抜き加工を施した後、打ち抜かれた逆止め弁用油導通穴の開口部をプレス圧縮して球面加工を施しても、プレス圧縮されたシール層が横流れすることがないため、逆止め弁用油導通穴のエッジ部が内側に逃げてしまい、該プレス成形後にこの逃げ部分の除去加工が必要となることがない。
【００１７】
なお、圧縮性無機繊維の一つである石綿は、物理的には種々の優れた性質を有しているが、人体に対する悪影響が指摘されているので、本発明においては使用するのは好ましくない。しかし、本発明者が種々の圧縮性繊維につき試験を行って調べたところ、石綿以外の圧縮性無機繊維は柔軟性に乏しいため、基材繊維として石綿以外の無機繊維のみを用いると、セパレートプレートのシール性能が低下する傾向があることが分った。他方、有機繊維は耐熱性が悪いため、基材繊維として有機繊維のみを用いるとすると、ガスケット材の耐熱性が悪くなってしまうことも分った。しかるに、本発明者がさらに鋭意研究を行った結果、基材繊維を圧縮性無機繊維と圧縮性有機繊維との両方によって構成すれば、シール性能および耐熱性の両方を満足できることが判明した。したがって、本発明においては、基材繊維を圧縮性無機繊維のみで構成することも可能ではあるが、基材繊維を圧縮性無機繊維と圧縮性有機繊維との両方によって構成することが好ましい。
【００１８】
また、充填材も、有機充填材を用いると耐熱性が低下してしまうので、無機充填材を用いる必要がある。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。オートマチックトランスミッションの制御弁は、図２および３に示されるように１対の弁ボデー６と、セパレートプレート７とを有してなる。各弁ボデー６は、該弁ボデー６の内面側に開口する油路８をそれぞれ設けられている。前記セパレートプレート７は弁ボデー６間に介在されており、各弁ボデー６がボルト９によって結合されることにより、各弁ボデー６間に挟み付けられている。
【００２０】
図４〜７は前記セパレートプレート７の加工工程を示している。図４は前記セパレートプレート７を構成する基板１０を示しており、予め両面に耐熱性接着剤１１を塗布された金属板１２の両面に、石綿を含まない圧縮性無機繊維と圧縮性有機繊維との両方からなる基材繊維と、ゴム材と、ゴム薬品と、無機充填材とを含有するコンパウンドからなるシール層１３をコーティングしてなる。本実施例においては、前記コンパウンドは下記の配合とされている。
【００２１】
（ａ）ガラス繊維 ３０重量％
（ｂ）フィブリル化した芳香族ポリアミド繊維 １０重量％
（商品名ケプラーパルプ、デュポン社製）
（ｃ）ニトリルゴム（ＮＢＲ） １６重量％
（ｄ）ゴム薬品 ４重量％
（ｅ）無機充填材 ４０重量％
【００２２】
なお、ゴム薬品としては、硫黄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、過酸化物、ジニトロリベンゼン等の加硫材、およびチアゾール系化合物、ポリアミン系化合物、スルフェンアミド系化合物、ジチオカルバメート系化合物、アルデヒドアミン系化合物、グアニジン系化合物、チオ尿素系化合物、キサンテート系化合物等の加硫促進剤を用いることができる。
【００２３】
また、無機充填材としては、クレー、タルク、硫酸バリウム、重炭酸ナトリウム、グラファイト、硫酸鉛、トリポリ石、ウォラストナイト等を用いることができる。
【００２４】
前記基板１０は、まず図５のように打ち抜き加工を施されることにより、油導通穴１４を形成される。なお、これらの油導通穴１４のうち、逆止め弁用油導通穴には特に符号１４ａを付している。この逆止め弁用油導通穴１４ａは、横断面円形とされていて、逆止め弁の球状の弁体１７（図２参照）により開閉されるものである。
【００２５】
次に、図６のように前記基板１０に打ち抜かれた逆止め弁用油導通穴１４の開口部に球状の金型１５を押圧することにより、逆止め弁用油導通穴１４ａの開口部をプレス圧縮して球面加工する（例えば、直径３〜４ｍｍ程度の打ち抜き穴寸法に対して直径５．６ｍｍ程度の寸法の球面加工がなされる）。図７は完成状態のセパレートプレート７の逆止め弁用油導通穴１４ａ付近の拡大断面図を示している。
【００２６】
このオートマチックトランスミッションの制御弁においては、シール層１３がセパレートプレート９に一体化されているので、従来のセパレートプレートとシール板とが別体とされた制御弁のようにシール板の割れあるいは欠損等が発生し、油圧回路に詰まる不具合を発生したり、組立てに手間がかかったり、層間漏れを生じたりすることがない。
【００２７】
また、前記シール層１３は、ゴム単独ではなく、石綿を含まない圧縮性無機繊維と圧縮性有機繊維との両方からなる基材繊維とゴム材とのコンパウンドとからなるので、応力緩和が少ないとともに耐熱性が優れている。したがって、ゴム単独の層をコーティングしたセパレートプレートを用いる場合のように熱劣化を起こして横流れし、大きくトルクダウンを起こすことがない。
【００２８】
また、シール層１３がゴム単独ではなく、石綿を含まない圧縮性無機繊維と圧縮性有機繊維との両方からなる基材繊維とゴム材とのコンパウンドとからなるので、シール層１３が金属板１２から剥離しにくいとともに、金属板１２の両面にシール層１３をコーティングしてなる基板１０に打ち抜き加工を施した後、打ち抜かれた逆止め弁用油導通穴１４ａの開口部をプレス圧縮して球面加工を施す際、プレス圧縮されたシール層１３が横流れすることがないため、逆止め弁用油導通穴１４ａのエッジ部１６（図５参照）が圧縮された球面形状を保ち、部分密度を高めて変形するので、該プレス成形後に横流れ変形による逃げ部分の除去加工を必要とすることがなく、球面加工を能率良く行うことができる。
【００３０】
また、前記実施例では、セパレートプレート７を構成する金属板９として鋼板を使用しているが、本発明においてはその他の種の金属板、例えばアルミニウム板、ステンレス鋼板等を用いることもできる。
【００３１】
また、前記実施例では、シール層１３のコンパウンドを構成する石綿以外の無機繊維としてガラス繊維を用いているが、本発明においてはその他の無機繊維、例えばセラミック繊維、岩綿、鉱滓綿、溶融石英繊維、化学処理高シリカ繊維、溶融硅酸アルミナ繊維、アルミナ連続繊維、安定化ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、チタン酸アルカリ繊維、ウィスカー、ボロン繊維、炭素繊維、金属繊維等を用いることもできる。
【００３２】
また、前記実施例では、前記コンパウンドを構成する有機繊維として芳香族ポリアミド繊維を用いているが、本発明においてはその他の有機繊維、例えばポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリ尿素系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリフルオロカーボン系繊維、フェノール繊維、セルロース系繊維等を用いることもできる。
【００３３】
また、前記実施例では、前記コンパウンドを構成する基材繊維として石綿以外の無機繊維と有機繊維との両方を用いているが、本発明においては、石綿以外の無機繊維のみを用いることも可能である（ただし、前述のように石綿以外の無機繊維と有機繊維との両方を用いることが好ましい）。
【００３４】
また、前記実施例では、ゴム材としてＮＢＲを用いているが、本発明においてはその他のゴム材、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、フッ素ゴム（ＦＰＭ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）、クロロスルフォン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、エチレン酢ビゴム（ＥＶＡ）、塩化ポリエチレン（ＣＰＥ）、塩化ブチルゴム（ＣＩＲ）、エビクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）、ニトリルイソプレンゴム（ＮＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）等を用いることもできる。また、これらのゴム材、例えばＳＢＲにナフテン系のプロセス油が添加された油展ゴムもゴム材として用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によるオートマチックトランスミッションの制御弁は、
（イ）耐熱性が優れており、トルクダウンが少ない。
（ロ）従来のセパレートプレートとシール板とが別体とされた制御弁のように 組立てに手間がかかったり、層間漏れを生じたりすることがない。
（ハ）シール層が金属板から剥離しにくい。
（ニ）セパレートプレートの逆止め弁用油導通穴の球面加工をプレス圧縮によって能率良く行うことができる。
等の優れた効果を得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のオートマチックトランスミッションの制御弁におけるゴム単独の層をコーティングしたセパレートプレートを示す断面図である。
【図２】本発明によるオートマチックトランスミッションの制御弁の一実施例を示す分解斜視図である。
【図３】前記実施例を示す正面図である。
【図４】前記実施例におけるセパレートプレートを構成する基板を示す断面図である。
【図５】前記基板に打ち抜き加工を施して油導通穴を形成した状態を示す断面図である。
【図６】前記油導通穴に球面加工を施す状態を示す断面図である。
【図７】完成状態の前記実施例のセパレートプレートの油導通穴付近を示す断面図である。
【符号の説明】
６ 弁ボデー
７ セパレートプレート
８ 油路
１０ 基板
１１ 耐熱性接着剤
１２ 金属板
１３ シール層
１４ 油導通穴
１４ａ 逆止め弁用油導通穴
１５ 金型
１７ 逆止め弁の球状の弁体

Claims (1)

1. それぞれ油路を設けられた２個以上の弁ボデーと、複数の油導通穴を有しており、前記弁ボデー間に挟み込まれることにより、一方の前記弁ボデーに設けられた前記油路と他方の前記弁ボデーに設けられた前記油路とを選択的に遮断および接続するセパレートプレートと、前記油導通穴のうちの横断面円形状とされた逆止め弁用油導通穴を球状の弁体により開閉する逆止め弁とを有してなるオートマチックトランスミッションの制御弁において、
   前記セパレートプレートは、予め耐熱性接着剤を塗布された金属板の両面に、石綿を含まない圧縮性無機繊維単独または石綿を含まない圧縮性無機繊維と圧縮性有機繊維との両方からなる基材繊維と、ゴム材と、ゴム薬品と、無機充填材とを含有するコンパウンドからなるシール層をコーティングしてなる基板に打ち抜き加工を施して前記油導通穴を形成した後、前記逆止め弁用油導通穴の開口部に球状の金型を押圧することにより前記逆止め弁用油導通穴の開口部をプレス圧縮して球面加工してなるオートマチックトランスミッションの制御弁。

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