JP4495477B2 - 伝動装置のための制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、制御装置特に伝動装置のための液圧式の制御装置であって、クラッチの冷却を制御し、かつポンプの最小圧力及び吸込み機能を保証するための弁装置特に方向切換弁装置を備えている形式のものに関する。

伝動装置のための従来の制御装置では、クラッチを冷却するための第１弁と、冷却戻し循環路内のポンプ吸込み機能及び最小圧力を保証するための第２の弁とが用いられている。

本発明の課題は、製造コスト及び機能に関連した公知の制御装置を最適なものにすることである。

この課題は、制御装置特に伝動装置のための液圧式の制御装置であって、クラッチの冷却を制御し、かつポンプの最小圧力及び吸込み機能を保証するための弁装置特に方向切換弁装置を備えている形式のものにおいて、弁装置が、クラッチの冷却も、またポンプ最小圧力及び吸込み機能も保証する唯一の弁を有しており、該弁が、第１の制御ピストンと第２の制御ピストンとを有しており、これらの制御ピストンが弁ケーシング内に摺動可能に収容されており、少なくとも７つの接続部を有しており、これらの接続部のうちのそれぞれ少なくとも１つが、クラッチ冷却部、クラッチ冷却部の戻し循環路、ポンプ又は前制御圧源に接続されており、前記第１の制御ピストンの第１の端面側に第１のクラッチ冷却接続部が接続されており、前記第１の制御ピストンの、第１の端面側とは反対側の第２の端面側にばねが作用するようになっており、該ばねは、第１の制御ピストンの第２の端面側と第２の制御ピストンの第１の端面側との間に緊締されており、前記第１の制御ピストンは、該第１の制御ピストンの第１の端面側に作用する押圧力が該第１の制御ピストンの第２の端面側に作用するばね力よりも大きくなると、第１の位置から第２の位置へ摺動し、それによってクラッチ冷却の戻し循環路とポンプ接続部との間の接続部が開放されるようになっていることによって解決された。

唯一の弁を使用することによって、製造コストが著しく減少される。さらにまた、自動車のエンジンルーム内の制御のために必要な構造スペースは減少される。

制御装置の有利な実施例によれば、弁が、第１の制御ピストンと第２の制御ピストンとを有しており、これらの制御ピストンが弁ケーシング内に摺動可能に収容されており、複数の特に少なくとも７つの接続部を有しており、これらの接続部のうちのそれぞれ少なくとも１つが、クラッチ冷却部、クラッチ冷却部の戻し循環路、ポンプ又は前制御圧源に接続されている。１つの接続部が前制御圧源に接続されていて、１つの接続部がクラッチ冷却部の戻し循環路に接続されていて、少なくとも１つの接続部特に複数の接続部がクラッチ冷却部に接続されていれば、特に有利である。

別の有利な実施例によれば、クラッチ冷却部が、弁ケーシングの第１の接続部、第２の接続部、第３の接続部及び第４の接続部に接続されている。これによって、運転中に有利である多様な制御可能性が得られる。

制御装置の別の有利な実施例によれば、第１のクラッチ冷却接続部が、第１の制御ピストンの第１の端面側に接続されている。第１のクラッチ冷却接続部を介して第１の制御ピストンの第１の端面側が圧力で負荷されていて、それによって第１の制御ピストンが第１の位置から第２の位置に摺動せしめられるようになっている。

制御装置の別の有利な実施例によれば、第１のクラッチ冷却接続部が、例えば接続管路を介して、第２のクラッチ冷却接続部に接続されており、該第２のクラッチ冷却接続部がクラッチ冷却部の戻し循環路に接続されている。それによって第１の制御ピストンの第１の端面側が、クラッチ冷却部の戻し循環路によって圧力で負荷されるようになっている。

制御装置の別の有利な実施例によれば、第１の制御ピストンの、第１の端面側とは反対側の第２の端面側にばねが作用するようになっており、該ばねは、第１の制御ピストンの第２の端面側と第２の制御ピストンの第１の端面側との間に緊締されており、第１の制御ピストンは、第１の制御ピストンの第１の端面側に作用する押圧力が第１の制御ピストンの第２の端面側に作用するばね力よりも大きくなると、第１の位置から第２の位置へ摺動し、それによってクラッチ冷却の戻し循環路とポンプ接続部との間の接続部が開放されるようになっている。それによって、搬送媒体がクラッチ冷却部の戻し循環路からポンプの吸込み管路内に戻し案内されることが得られる。

制御装置の別の有利な実施例によれば、第２の制御ピストンの第１の端面側とは反対側の、第２の制御ピストンの第２の端面側が、前制御圧源接続部を介して前制御圧によって負荷可能であって、それによって、第２の制御ピストンが摺動せしめられて、第３のクラッチ冷却接続部と第４のクラッチ冷却接続部との間の接続部が開放されるようになっている。それによってクラッチ冷却部が作動せしめられる。

制御装置の別の有利な実施例によれば、第３のクラッチ冷却接続部と第４のクラッチ冷却接続部との間の接続管路内にオリフィスが配置されている。オリフィスは、潤滑のために少量の容積流をクラッチにガイドすることができる。

制御装置の別の有利な実施例によれば、第１の制御ピストンの第２の端面側から、第１の制御ピストンの縦軸線方向にスピンドルが延びている。スピンドルは、有利には圧縮コイルばねとして構成されたばねをガイドするために用いられる。

制御装置の別の有利な実施例によれば、第１の制御ピストンと第２の制御ピストンとの間に、第１の制御ピストンを第２の制御ピストンのための収容スペースから仕切るために、特にキャップ状の摺動可能な仕切部材が配置されている。それによって、第１の制御ピストン及び第２の制御ピストンのための収容スペースが実現される。

本発明は、前記制御装置を備えた伝動装置にも関するものである。伝動装置の従来の液圧式の制御装置では特に、クラッチを冷却するための弁と、冷却戻し循環路内でポンプの吸込み機能及び最小圧力を確実に得るための弁とが使われている。本発明によれば２つの弁機能が１つの弁にまとめられており、この唯一の弁は冷却のための切換機能を備えた最小圧弁とも呼ばれる。

本発明のその他の利点、特徴及び詳細は、以下に図面に示した実施例を用いて詳しく説明されている。この場合、請求項及び実施例に記載した特徴はそれぞれ単独でも、また任意の組み合わせでも本発明にとって重要なものである。

図１には、伝動装置を液圧制御するための本発明による弁の弁ケーシング１が概略的に示されている。弁ケーシング１内には、第１の制御ピストン１１と第２の制御ピストン１２とが摺動可能に収容されている。第１の制御ピストン１１はその一端部で円筒形の区分１４を有し、他端部で円筒形の区分１５を有している。これらの２つの円筒形の区分１４と１５との間には、同様に円筒形の、減少された外径を有する中央の第３の区分１６が形成されている。２つの円筒形の区分１４，１５と中央の区分１６との間の移行部は丸味を付けられている。円筒形の区分１４の自由端部には第１の制御ピストン１１の第１の端面側１７が形成されている。円筒形の区分１５の自由端部には、第１の制御ピストン１１の第１の端面側１７が形成されている。円筒形の区分１５の自由端部には、第１の制御ピストン１１の第２の端面側２２が形成されている。

第２の制御ピストン１２は、その一端部で、一定な外径を有する円筒形の区分１８を有している。円筒形の区分１８には、外径が減少する区分１９が接続されている。この区分１９に、一定な外径を有する円筒形の区分２０が続いている。続いて第２の制御ピストン１２の他端部に、外径が増大する区分２１が続いており、この区分２１の寸法は、区分１９の寸法に相当する。第２の制御ピストン１２は、第１の制御ピストン１１と同様にその両端部で、中央よりも大きい外径を有している。

第１の制御ピストン１１の第２の端面側２２にスピンドル２３が形成されている。このスピンドル２３は、まず一定の外径を有する円筒形の区分を有していて、次いで先細りした区分を有していて、スピンドル２３の自由端部に外径が減少された円筒形の区分を有している。スピンドル２３は、このスピンドル２３に被せ嵌められる圧縮コイルばね２４を固定及びガイドするために用いられる。圧縮コイルばね２４の一方の端部には第１の制御ピストン１１の第２の端面側が当接している。圧縮コイルばね２４の他方の端部は、キャップ状の仕切部材２５の内部に当接しており、この仕切部材２５は弁ケーシング１内に摺動可能に収容されている。キャップ状の仕切部材２５の外側には、第２の制御ピストン１２の自由端部に形成された第１の端面側２６が当接している。第２の制御ピストン１２の円筒形の区分１８の自由端部には第２の端面側２７が形成されている。第１の制御ピストン１１は、第２の制御ピストン１２より小さい外径を有している。

弁ケーシング１には接続部３１，３２，３３，３４が設けられており、これらの接続部はすべてクラッチ冷却部に接続されている。接続部３１〜３４は、第１、第２、第３及び第４のクラッチ冷却接続部とも称呼される。第１及び第２のクラッチ冷却接続部３１，３２は、接続管路３６を介して互いに接続されている。第２及び第３のクラッチ冷却接続部３２，３３は、接続管路３７を介して互いに接続されている。第３及び第４のクラッチ冷却接続部３３，３４は、管路３８を介して互いに接続されており、この管路３８内にオリフィス４０が配置されている。第４のクラッチ冷却接続部３４からクラッチ冷却のための管路３９が延びている。

さらにまた、弁ケーシング１に接続部４２が設けられており、この接続部４２は管路３４を介して冷却器戻し循環に接続されている。また弁ケーシング１に接続部４６が設けられていて、この接続部４６は管路４７を介してポンプの吸込み管路に接続されている。接続部４９を介して、圧縮コイルばね２４のための収容スペースはタンクに接続されている。この接続部４９を介して、圧縮コイルばね２４のための収容スペースが無圧になることが保証される。弁ケーシング１はさらに接続部５０を有していて、この接続部５０は管路５１を介して前制御圧源に接続されている。

第１のクラッチ冷却接続部３１は第１の制御ピストン１１の第１の端面側に接続されている。第２のクラッチ冷却接続部３２は、図１に示された第１の制御ピストン１１の位置において第１の制御ピストン１１の中央の区分１６を介して冷却器戻し循環接続部４２に接続されている。しかしながら第２のクラッチ冷却器戻し循環接続部３２は、第１の制御ピストン１１の円筒形の区分１４によって閉鎖されるようにもなっている。

図１及び図２に示された弁の切換え位置において、弁ケーシング１内における第２の制御ピストン１２の区分は、第３のクラッチ冷却接続部３３と第４のクラッチ冷却接続部３４との間に配置されており、これによって、第３のクラッチ冷却接続部３３と第４のクラッチ冷却接続部との間の接続が弁ケーシング１を介して形成されないようになっている。図３に示した弁の切換え位置において、第２の制御ピストン１２は、第３のクラッチ冷却接続部３３と第４のクラッチ冷却接続部３４との間の接続が弁ケーシング１を介して開放される位置に摺動せしめられている。

前制御圧接続部５０は第２の制御ピストン１２の第２の端面側２７に接続されている。ポンプ接続部４６は図１に示した切換え位置において、第１の制御ピストン１１の円筒形の区分１５によって閉鎖されている。第１の制御ピストン１１が、図２及び図３に示されたように摺動すると、冷却器戻し循環接続部４２とポンプ接続部４６との間の接続が開放される。

図１に示した弁の基本位置において、冷却器から戻し案内された液体が管路４３から冷却器戻し循環接続部４２を介して第２のクラッチ冷却接続部３２に達する。第２のクラッチ冷却接続部３２から液体が管路３６及び第１のクラッチ冷却接続部３１を介して第１の制御ピストン１１の第１の端面側１７に達する。液体の少量の容積流は、第２のクラッチ冷却接続部３２から管路３７，３８，３９及びオリフィス４０（約０．８ｍｍの直径を有している）を介してクラッチに案内されて、軸受をオイル潤滑するために用いられる。

液体としては、液圧オイル（ハイドロリックオイル）とも称呼される液圧液体が用いられる。第１の制御ピストン１１の第１の端面側１７に作用する液圧液体はプレロード（予圧）のかけられた圧縮コイルばね２４に対する対抗圧力を生ぜしめる。この圧縮コイルばね２４は第１の制御ピストン１１と第２の制御ピストン１２との間に配置されている。第１の制御ピストン１１の第１の端面側１７に形成される圧力若しくはここに作用する押圧力は、圧縮コイルばね２４のプレロード力よりも大きいので、第１の制御ピストン１１は第２の制御ピストン１２に向かって摺動する。第１の制御ピストン１１が摺動すると、図２及び図３に示されているように、冷却器戻し循環接続部４２とポンプ接続部４６との間の接続が開放される。従ってオイルは冷却器戻し循環管路４３から冷却器戻し循環接続部４２、ポンプ接続部４６及びポンプ接続管路４７を介して、ポンプ（図示していない）の吸込み管路に戻し案内される。接続部４２と４６との間の圧力差は、弁の調節された最小圧力を形成する。図２に示された、弁の作業位置は自動車の通常の走行状態に相当する。

クラッチが運転中に強く加熱され、それに従ってクラッチの冷却が必要になると、第２の制御ピストン１２の第２の端面側は、前制御圧接続部５０及び前制御圧管路５１を介して前制御圧によって負荷される。次いで前制御圧は、第２の制御ピストン１２を、図１及び図２に示した位置から図３に示した位置に摺動させるように作用する。

図３に示されているように、前制御圧によって第２の制御ピストンが第１の制御ピストン１１に向かって摺動せしめられると、第３のクラッチ冷却接続部３３と第４のクラッチ冷却接続部３４との間の接続が開放される。これによって、管路３８内でオリフィス４０をブリッジするいわばバイパスが形成される。この図３に示された弁の状態において、クラッチ冷却が作動せしめられる。

第２の制御ピストン１２が第１の制御ピストン１１に向かって摺動せしめられると、圧縮コイルばね２４の張力が高くなる。これによって弁の調節された最小圧力が同様に高くなる。これは、クラッチ冷却のために、前もって調節された最小圧力よりも高い圧力が必要とされるために望まれている。所定の圧力高さから、圧縮コイルばね２４は密着高さになり、２つの制御ピストン１１及び１２は、一体的なスライダとして作用する。次いで調節された冷却オイル圧力は、制御ピストン１１と１２との間の直径差を介して規定される。弁の作業位置は図３に示されていて、冷却が作動された走行状態が示されている。

本発明による弁の基本位置における概略図である。 図１に示した弁の作業位置を示す概略図である。 図１に示した弁の、クラッチ冷却が作動された第２の切換え位置を示す概略図である。

符号の説明

１ 弁ケーシング、 １１，１２ 制御ピストン、 １４，１５，１６ 円筒形の区分、 １７ 端面側、 １８ 円筒形の区分、 １９ 外径が減少する区分、 ２０ 円筒形の区分、 ２１ 外径が増大する区分、 ２２ 端面側、 ２３ スピンドル、 ２４ 圧縮コイルばね、 ２５ 仕切部材、 ２６ 第１の端面側、 ２７ 第２の端面側、 ３１，３２，３３，３４ 区分、 ３６，３７ 接続管路、 ３８，３９ 管路、 ４０ オリフィス、 ４２ 接続部、 ４３ 管路、 ４６ 接続部、 ４７ 管路、 ４９，５０ 接続部、 ５１ 管路

Claims (8)

1. 伝動装置のための液圧式の制御装置であって、クラッチの冷却を制御し、かつポンプの最小圧力及び吸込み機能を保証するための弁装置を備えている形式のものにおいて、
   弁装置が、クラッチの冷却も、またポンプ最小圧力及び吸込み機能も保証する唯一の弁を有しており、該弁が、第１の制御ピストンと第２の制御ピストンとを有しており、これらの制御ピストンが弁ケーシング内に摺動可能に収容されており、少なくとも７つの接続部を有しており、これらの接続部のうちのそれぞれ少なくとも１つが、クラッチ冷却部、クラッチ冷却部の戻し循環路、ポンプ又は前制御圧源に接続されており、前記第１の制御ピストンの第１の端面側に第１のクラッチ冷却接続部が接続されており、前記第１の制御ピストンの、第１の端面側とは反対側の第２の端面側にばねが作用するようになっており、該ばねは、第１の制御ピストンの第２の端面側と第２の制御ピストンの第１の端面側との間に緊締されており、前記第１の制御ピストンは、該第１の制御ピストンの第１の端面側に作用する押圧力が該第１の制御ピストンの第２の端面側に作用するばね力よりも大きくなると、第１の位置から第２の位置へ摺動し、それによってクラッチ冷却の戻し循環路とポンプ接続部との間の接続部が開放されるようになっていることを特徴とする、制御装置。
2. 前記クラッチ冷却部が、弁ケーシングの第１の接続部、第２の接続部、第３の接続部及び第４の接続部に接続されている、請求項１記載の制御装置。
3. 前記第１のクラッチ冷却接続部が、接続管路を介して、前記第２のクラッチ冷却接続部に接続されており、該第２のクラッチ冷却接続部がクラッチ冷却部の前記戻し循環路に接続されている、請求項１記載の制御装置。
4. 前記第２の制御ピストンの第１の端面側とは反対側の、第２の制御ピストンの第２の端面側が、前記前制御圧源接続部を介して前制御圧によって負荷可能であって、それによって、第２の制御ピストンが摺動せしめられて、第３のクラッチ冷却接続部と第４のクラッチ冷却接続部との間の接続部が開放されるようになっている、請求項１記載の制御装置。
5. 第３のクラッチ冷却接続部と第４のクラッチ冷却接続部との間の接続管路内にオリフィスが配置されている、請求項４記載の制御装置。
6. 第１の制御ピストンの第２の端面側から、第１の制御ピストンの縦軸線方向にスピンドルが延びている、請求項１から５までのいずれか１項記載の制御装置。
7. 第１の制御ピストンと第２の制御ピストンとの間に、第１の制御ピストンを第２の制御ピストンのための収容スペースから仕切るために、キャップ状の摺動可能な仕切部材が配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の制御装置。
8. 請求項１から７までのいずれか１項記載の制御装置を有することを特徴とする伝動装置。

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