JP5898992B2 - 油圧制御装置及び自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の変速機構に供給する作動油の油圧を制御するための油圧制御装置、及びそれを備えた自動変速機に関する。

車両に搭載された自動変速機は、変速機構に供給する作動油の油圧を制御するための油圧制御装置（バルブボディ）を備えている。この油圧制御装置は、油路形成用の溝部を有してなる複数の制御ボディを備え、該複数の制御ボディの油路形成面同士をそれらの間に金属製のセパレートプレートを介在させて接合した構成である。これにより、油圧制御装置の内部には、セパレートプレートによって仕切られた作動油が流通する油路が形成されている。

上記のような油圧制御装置の油路を流通する作動油には、自動変速機のギヤやクラッチなど金属部品から発生した金属磨耗粉などの磁性粉からなる異物（コンタミネーション）が含まれている。そのため、該油路には、例えば特許文献１に示すように、異物を捕捉するためのマグネットフィルターが設置される。特許文献１に記載のマグネットフィルターは、油圧制御装置（油圧コントロールバルブ）の下面側に一体に取り付けたストレーナを備えると共に、該ストレーナの吸込口の外側（外周側）に取り付けた環状のマグネット（永久磁石）を備えている。そして、当該マグネットで吸込口を通過する作動油に含まれる異物を吸着して除去する構成である。

特開平５−１４９１２２号

しかしながら、特許文献１に記載のマグネットフィルターでは、ストレーナの吸込口の外側（外周側）にマグネット用の取付部を設けている。そのため、ストレーナや油圧制御装置の形状に制約が生じてしまうという問題がある。また、ストレーナの吸込口に必要な開口面積を確保しつつ、その外側に環状のマグネットを配置すると、マグネットの外径寸法が大きくなることで、ストレーナや油圧制御装置及び自動変速機の重量増やコスト増につながる懸念もある。

また、自動変速機のケーシング内でも、ギヤやベルトなどの部品同士が互いに摺動する摺動部において、部品の表面が削れることで金属磨耗粉などの磁性粉からなる異物が発生する。そのため、例えば特許文献１の図３などに示すように、自動変速機のケーシング内にも、該ケーシング内を流れる作動油中の金属磨耗粉を取り除くためのマグネットフィルターが設置される。

しかしながら、自動変速機のケーシング内にマグネットフィルターを設置する構造では、ケーシング内で作動油が流通する部分の面積と比較してマグネットの表面積が小さいため、実質的にはマグネットの近傍を通過する一部の作動油に含まれる異物しか捕捉できない。そのため、自動変速機のケーシング内の作動油全体に対する異物の除去効率が低いという課題がある。また、自動変速機のケーシング内にマグネットフィルターを設置する場合、ケーシングの内壁などにマグネットを取り付けるための取付用部材が別途に必要となることで、自動変速機の部品点数の増加、構造の複雑化、重量増に繋がる懸念がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を少なく抑えた簡単な構造で、油圧制御装置内の油路を流通する作動油に含まれる異物を捕捉して該作動油を濾過できると共に、自動変速機のケーシング内の作動油に含まれる異物を捕捉することも可能な油圧制御装置、及びそれを備えた自動変速機を提供することにある。

上記の課題を解決するための本発明は、油路（５）を構成するための一又は複数の溝又は孔（１０ｂ，２０ｂ）が形成された複数の制御ボディ（１０，２０）と、溝又は孔（１０ｂ，２０ｂ）の少なくともいずれかに面する位置に連通孔（３０ａ）が形成されたセパレートプレート（３０）と、を備え、複数の制御ボディ（１０，２０）の間にセパレートプレート（３０）を介在させて、制御ボディ（１０，２０）の間にセパレートプレート（３０）で仕切られた作動油が流通する油路（５）を形成してなる油圧制御装置（１）であって、少なくとも一の制御ボディ（１０）に設けた油路（５）用の溝又は孔（１０ｂ）とは異なる溝又は孔からなる収容部（１１）を備え、セパレートプレート（３０）の少なくとも一部が収容部（１１）に露出するように設置すると共に、収容部（１１）内に永久磁石（７）を収容し、該永久磁石（７）をセパレートプレート（３０）に接触させて配置したことで、セパレートプレート（３０）が磁化されていることを特徴とする。

本発明にかかる油圧制御装置によれば、永久磁石の接触によって磁化されたセパレートプレートで油圧制御装置内の油路を流通する作動油に含まれる金属磨耗粉などの磁性体からなる異物を磁力で吸着して捕捉することで、該作動油を濾過できる。そのうえで、制御ボディに設けた油路用の溝又は孔とは異なる溝又は孔からなる収容部内に設置した永久磁石をセパレートプレートに接触させて配置したことで、油圧制御装置における磁石の配置に制限を受けずに済むようになる。したがって、油圧制御装置及びその構成部品のレイアウト自由度を高めることができる。さらに、永久磁石の接触で磁化されたセパレートプレートは、油圧制御装置内の油路の広い部分に面していることで、油路中の一箇所又は数箇所にのみ設置した永久磁石で作動油を濾過する構造と比較して、油路を流通する作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物を広範囲で効率的に捕捉することが可能となる。

また、上記の油圧制御装置では、収容部（１１）は、制御ボディ（１０）の内部における外面（１０ｄ）の近傍に配置されており、収容部（１１）から外面（１０ｄ）に連通する連通部（１２）が形成されているとよい。

この構成によれば、制御ボディの外面の近傍に配置された収容部から外面に連通する連通部が形成されていることで、収容部に設置した永久磁石で、油圧制御装置の外部を流れる作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物を直接吸着して捕捉することができる。これにより、油圧制御装置内の油路を流通する作動油だけでなく、油圧制御装置が設置された自動変速機のケーシング内などを流れる作動油も濾過することができる。また、この構成によれば、従来の自動変速機のケーシング内に設置していたマグネットフィルターを省略可能となるうえ、ケーシング内にマグネットを取り付けるための取付用部材も省略可能となるので、自動変速機の部品点数の削減、構成の簡素化、軽量化を図ることができる。また、自動変速機のケーシング内のレイアウト自由度を高めることもできる。

また、上記の油圧制御装置は、セパレートプレート（３０）を挟んで複数の制御ボディ（１０，２０）を一方向に沿って積層した構造であり、収容部（１１）は、積層した複数の制御ボディ（１０，２０）のうち、積層方向の一方又は他方の端部に配置された制御ボディ（１０）に設けられていてよい。

この構成によれば、積層した複数の制御ボディのうち、積層方向の端部に配置された制御ボディに収容部及び永久磁石が設置されていることで、油圧制御装置を自動変速機のケーシング内などに設置した状態で、永久磁石がケーシング内を流通する作動油の流通経路に面して配置されるようになる。したがって、自動変速機のケーシング内の作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物をより効果的に捕捉することができる。

また、本発明は、作動油の油圧で動作する変速機構（７０）で所定の変速動作を行う自動変速機（１００）であって、上記いずれかの油圧制御装置（１）と、油圧制御装置（１）及び変速機構（７０）を収容してなるケーシング（１０１）と、を備え、油圧制御装置（１）は、ケーシング（１０１）内で変速機構（７０）が収容された機械室（１１０）からの作動油が排出される排出部（１３１）の下側に配置されることを特徴とする。

本発明にかかる自動変速機によれば、油圧制御装置は、ケーシング内で変速機構からの作動油が排出される排出部の下側に配置されていることで、変速機構から排出された作動油が油圧制御装置に向けて流れるようになる。これにより、変速機構から排出された作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物を油圧制御装置に設置した永久磁石で捕捉することができる。したがって、自動変速機のケーシング内の作動油のより効果的な濾過が可能となる。

また、上記の自動変速機では、油圧制御装置（１）の収容部（１１）及び永久磁石（７）は、上記の排出部（１３１）から排出された作動油が通過する位置に設置するとよい。これによれば、変速機構から排出された作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物を永久磁石でより効率的に捕捉できるようになる。
なお、上記で括弧内に記した参照符号は、後述する実施形態における対応する構成要素の符号を参考のために例示したものである。

本発明にかかる油圧制御装置及びそれを備えた自動変速機によれば、部品点数を少なく抑えた簡単な構造で、油圧制御装置内の油路を流通する作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物を捕捉できると共に、油圧制御装置を設置した自動変速機のケーシング内の作動油に含まれる異物も捕捉することが可能となる。

本発明の一実施形態にかかるバルブボディ（油圧制御装置）を示す概略図で、（ａ）は、平面視の断面図（（ｂ）のＸ−Ｘ断面図）、（ｂ）は、油圧制御装置の一部を示す側面図である。 バルブボディの内部を示す図で、（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ矢視断面を示す概略図、（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面を示す概略図である。 バルブボディを備えた自動変速機の構成例を示す概略側断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるバルブボディ（油圧制御装置）を示す概略図で、（ａ）は、平面視の断面図（（ｂ）のＸ−Ｘ断面図）、（ｂ）は、バルブボディの一部を示す側面図である。また、図２は、バルブボディの内部を示す図で、（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ矢視断面を示す概略図、（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面を示す概略図である。

図１に示すバルブボディ１は、車両が備える自動変速機１００（図３参照）に搭載されるもので、図１に示すように、上部ボディ（制御ボディ）１０及び下部ボディ（制御ボディ）２０とセパレートプレート３０とを組み合わせて構成されている。上部ボディ１０と下部ボディ２０はいずれも所定の厚みを有する略長方形の平板状に形成されている。図２に示すように、下部ボディ２０の上面（合わせ面）２０ａには、油路５を構成するための溝又は孔２０ｂが形成されていると共に、上部ボディ１０の下面（合わせ面）１０ａにも、油路５を構成するための溝又は孔１０ｂが形成されている。また、図示は省略するが、上部ボディ１０と下部ボディ２０の間には、油路５を流通する作動油の流通経路の切り替えや油圧の調節を行うためのバルブの弁体が設置されている。この弁体は、上部ボディ１０又は下部ボディ２０に形成した弁体を収容するための溝部内に配置されて上部ボディ１０と下部ボディ２０の間に介在している。

バルブボディ１は、上部ボディ１０の下面１０ａと下部ボディ２０の上面２０ａとを対向させ、それらの間に金属製の薄板状部材からなるセパレートプレート３０を介在させた状態で接合し、上部ボディ１０と下部ボディ２０の外周の複数箇所をボルト（図示せず）の締結で固定することにより組み立てられる。また、セパレートプレート３０には、油路５に面する適宜の位置に油路連通用の開口部（連通孔）３０ａが形成されている。

すなわち、バルブボディ１は、セパレートプレート３０を挟んで複数の制御ボディである上部ボディ１０と下部ボディ２０を図１及び図２に示す上下方向に沿って積層した構造である。なおここでは、上部ボディ１０と下部ボディ２０の２個の制御ボディを積層してそれらの間にセパレートプレート３０を介在させたものを示したが、これ以外にも、図示は省略するが、更に別の制御ボディを加えて３個以上の制御ボディを積層した構造とすることも可能である。その場合は、各制御ボディの間にセパレートプレート３０を介在させて積層する。

そして、図１（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、バルブボディ１の上部ボディ１０には、油路５を構成するための溝又は孔１０ｂとは異なる溝又は孔からなる収容部１１が形成されている。収容部１１は、上部ボディ１０の内部における側面（外面）１０ｄの近傍に形成された略直方体型の窪み（凹部）であり、その下面側が上部ボディ１０の下面１０ａに開口していると共に、上部ボディ１０の側面１０ｄに連通する開口部（連通部）１２が形成されている。そして、この収容部１１内に永久磁石（マグネット）７が設置されている。また、収容部１１には、上部ボディ１０と下部ボディ２０の間に介在させたセパレートプレート３０の一部が露出するように配置されていることで、永久磁石７がセパレートプレート３０に接触した状態で（磁力により接合した状態で）設置されている。

また、開口部１２におけるセパレートプレート３０との隙間の寸法は、収容部１１内に設置した永久磁石７の外形よりも小さな寸法に設定されている。これにより、上部ボディ１０の収容部１１内に設置した永久磁石７は、開口部１２から外部へ抜け出すことがなく、収容部１１内に収まっている。すなわちこの構成では、上部ボディ１０の収容部１１内に永久磁石７を収容し、その状態で上部ボディ１０と下部ボディ２０とをそれらの間にセパレートプレート３０を介在させて接合することで、収容部１１内の永久磁石７をセパレートプレート３０に接触させた状態で収容部１１から抜け出さないように取り付けることができる。

このように、本実施形態のバルブボディ１では、バルブボディ１内の油路５以外の部分に収容部１１を形成し、この収容部１１内に設置した永久磁石７をセパレートプレート３０に接触させて配置している。これにより、永久磁石７自体は油路５には直接面していないが、永久磁石７に接触しているセパレートプレート３０が磁化されており、この磁化されたセパレートプレート３０が油路５に露出している。したがって、油路５を流通する作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物をセパレートプレート３０に磁力で吸着させて捕捉することができる。

図３は、上記のバルブボディ１を備えた自動変速機の構成例を示す概略側断面図である。同図に示す自動変速機１００は、互いに平行に配置された複数の回転軸６０（６０ａ〜６０ｄ）と、各回転軸６０（６０ａ〜６０ｄ）の周りで回転自在に設置されたプーリ７１，７２やギヤ７３，７４などの回転部品及び図示しないクラッチなどの変速用の部品を備えた変速機構７０と、変速機構７０を含む自動変速機１００の構成部品を収容したケーシング（トランスミッションケース）１０１とを備えている。ケーシング１０１内は、変速機構７０が収容された機械室１１０と、該機械室１１０の下側でケーシング１０１の底部及びその近傍に形成されたオイルパン室１２０とに区画されている。オイルパン室１２０には、上記構成のバルブボディ１が収容されている。また、オイルパン室１２０内のバルブボディ１の下側には、オイルストレーナ８０が設置されている。オイルストレーナ８０は、その下面側に吸入口８１を有している。機械室１１０とオイルパン室１２０との間は、ケーシング１０１の隔壁１３０で仕切られている。この隔壁１３０には、複数の開口部（排出部）１３１が形成されている。開口部１３１を介してケーシング１０１内で変速機構７０が収容された機械室１１０とバルブボディ１が収容されたオイルパン室１２０との間が連通している。したがって、開口部１３１を通じて機械室１１０からオイルパン室１２０へ作動油が排出される。そして、バルブボディ１は、オイルパン室１２０内で開口部１３１の下側の位置に配置されている。また、バルブボディ１に設置した永久磁石７は、開口部（排出部）１３１から排出された作動油が通過する位置に配置されている。

上記構成の自動変速機１００では、機械室１１０内に導入されてプーリ７１，７２やギヤ７３，７４などの変速機構７０を潤滑した後の作動油（戻り油）は、隔壁１３０に設けた開口部１３１を通ってオイルパン室１２０に流れ落ちる。この作動油はオイルパン室１２０の底部に溜まり、オイルストレーナ８０の吸入口８１から吸い込まれる。

この際、開口部１３１から出てバルブボディ１の外側を流れる作動油（潤滑油）の流通経路に面するように永久磁石７を配置していることで、バルブボディ１に設置した永久磁石７で自動変速機１００のケーシング１０１内の作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物を吸着して捕捉することが可能となる。

なお、バルブボディ１に設置する永久磁石７の配置としては、作動油の流れに面する箇所であれば異物の捕捉効率が良いため、隔壁１３０に設けた開口部１３１の近傍又はオイルストレーナ８０の吸入口８１の近傍などが望ましい。なお、図３では、バルブボディ１に設置可能な複数の永久磁石７を図示しているが、実際には、これら複数の永久磁石７をすべて設置する必要はなく、必要な数の永久磁石７を必要な箇所のみに設置することが可能である。

このように、本実施形態の自動変速機１００によれば、バルブボディ１は、ケーシング１０１内で変速機構７０を収容した機械室１１０から作動油が排出される開口部（排出部）１３１の下側に配置されていることで、機械室１１０から排出された作動油がバルブボディ１に向けて流下するようになる。これにより、変速機構７０の潤滑後に機械室１１０から排出された作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物をバルブボディ１に設置した永久磁石７で吸着して捕捉することができる。したがって、ケーシング１０１内の作動油の効率的な濾過が可能となる。

また、バルブボディ１の収容部１１及び永久磁石７は、機械室１１０の開口部１３１から排出された作動油が通過する位置に配置されていることで、変速機構７０の潤滑後に機械室１１０から排出された作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物を永久磁石７に吸着させて捕捉することがより確実に行えるようになる。

以上説明したように、本実施形態のバルブボディ１では、永久磁石７の接触で磁化されたセパレートプレート３０によって、バルブボディ１内の油路５を流通する作動油に含まれる金属磨耗粉などの磁性体からなる異物を磁力吸着させて捕捉することができる。そのうえで、バルブボディ１の油路５を構成するための溝又は孔１０ｂとは異なる溝又は孔からなる収容部１１内に設置した永久磁石７をセパレートプレート３０に接触させて配置したことで、バルブボディ１内の永久磁石７の配置に制限を受けずに済むようになる。したがって、バルブボディ１及びその構成部品のレイアウト自由度を高めることができる。さらに、永久磁石７の接触で磁化されたセパレートプレート３０は、バルブボディ１内の油路５の広い部分に面していることで、油路５を流通する作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物を効率的に捕捉することが可能となる。

また、本実施形態のバルブボディ１では、セパレートプレート３０が存在する油路５中の広範囲で異物を吸着して捕捉できる。したがって、油路５内に磁石を直接設置する構造と比較して、油路５中の異物を捕捉する効率を高めることができる。また、油路５内に磁石を直接設置する構造と比較して、油路５を流通する作動油の流れに制限を受けずに済むようになる。

また、本実施形態のバルブボディ１では、上部ボディ１０の内部における側面（外面）１０ｄの近傍に配置された収容部１１から該側面１０ｄに連通する開口部（連通部）１２が形成されていることで、この開口部１２を介して永久磁石７がバルブボディ１の外側に露出した状態になっている。したがって、収容部１１内の永久磁石７によってバルブボディ１が収容された自動変速機１００のケーシング１０１内の作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物を直接吸着して捕捉することができる。これにより、バルブボディ１の油路５を流通する作動油だけでなく、自動変速機１００のケーシング１０１内の作動油も濾過することができる。また、この構成により、従来の自動変速機のケーシング内に設置していたマグネットフィルターを省略できるうえ、ケーシング内にマグネットを取り付けるための取付用部材も省略可能となるので、自動変速機１００の部品点数の削減、構成の簡素化、軽量化を図ることができる。

また、上記の構成によれば、バルブボディ１に設けた収容部１１に収容した永久磁石７を該収容部１１の内面とセパレートプレート３０とで挟み込むようにして保持することが可能となる。そのため、バルブボディ１に永久磁石７を保持するための別途の部材が不要となるので、バルブボディ１の部品点数の削減、構造の簡素化、軽量化を図ることができる。

また、本実施形態のバルブボディ１では、上記の収容部１１及び永久磁石７は、積層した複数の制御ボディのうち積層方向（上下方向）の端部に配置した上部ボディ１０に設けられている。これにより、収容部１１内の永久磁石７が自動変速機１００のケーシング１０１内を流通する作動油の流通経路に面して配置されるようになる。したがって、自動変速機１００のケーシング１０１内の作動油に含まれる金属磨耗粉などの異物をより効果的に吸着して捕捉することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で示したバルブボディ１内の収容部１１及び永久磁石７の具体的な形状や配置などは一例であり、これらは他の形状や配置であってもよい。また、収容部や永久磁石の設置数も任意の数であってよい。

１ バルブボディ（油圧制御装置）
５ 油路
７ 永久磁石
１０ 上部ボディ（制御ボディ）
１０ａ 下面
１０ｂ （油路用の）溝又は孔
１０ｄ 側面（外面）
１１ 収容部
１２ 開口部（連通部）
２０ 下部ボディ（制御ボディ）
２０ａ 上面
２０ｂ （油路用の）溝又は孔
３０ セパレートプレート
７０ 変速機構
８０ オイルストレーナ
８１ 吸込口
１００ 自動変速機
１０１ ケーシング
１１０ 機械室
１２０ オイルパン室
１３０ 隔壁
１３１ 開口部（排出部）

Claims (5)

1. 油路を構成するための一又は複数の溝又は孔が形成された複数の制御ボディと、
   前記溝又は孔の少なくともいずれかに面する位置に連通孔が形成されたセパレートプレートと、を備え、
   前記複数の制御ボディの間に前記セパレートプレートを介在させて、前記制御ボディの間に前記セパレートプレートで仕切られた作動油が流通する油路を形成してなる油圧制御装置であって、
   少なくとも一の前記制御ボディに設けた前記油路用の溝又は孔とは異なる溝又は孔からなる収容部を備え、
   前記セパレートプレートの少なくとも一部が前記収容部に露出するように設置すると共に、前記収容部内に永久磁石を収容し、該永久磁石を前記セパレートプレートに接触させて配置したことで、前記セパレートプレートが磁化されている
   ことを特徴とする油圧制御装置。
2. 前記収容部は、前記制御ボディの内部における外面の近傍に配置されており、
   前記収容部から前記外面に連通する連通部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の油圧制御装置。
3. 前記油圧制御装置は、前記セパレートプレートを挟んで前記複数の制御ボディを一方向に沿って積層した構造であり、
   前記収容部は、前記積層した複数の制御ボディのうち、前記積層方向の一方又は他方の端部に配置された制御ボディに設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧制御装置。
4. 作動油の油圧で動作する変速機構で所定の変速動作を行う自動変速機であって、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の油圧制御装置と、
   前記油圧制御装置及び前記変速機構を収容してなるケーシングと、を備え、
   前記油圧制御装置は、前記ケーシング内で前記変速機構が収容された機械室からの作動油が排出される排出部の下側に配置される
   ことを特徴とする自動変速機。
5. 前記油圧制御装置の前記収容部及び前記永久磁石は、前記排出部から排出された作動油が通過する位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項４に記載の自動変速機。

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