JPH0210862Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、スプール弁形成とされて、スプール
が第１位置と第２位置との間で摺動変位する際に
ヒステリシスを有するようにされた、自動変速機
の油圧制御弁の改良に関するものである。

（従来技術） 自動変速機の油圧制御弁の中には、例えば、自
動変速機の動力伝達経路を切換えるブレーキ、ク
ラツチ等の油圧アクチユエータに対する油圧供給
を制御するシフトバルブのように、スプール弁形
式とされて、摺動変位されるスプールが第１位置
にあるときは例えばシフトダウンを制御する一
方、第２位置にあるときはシフトアツプを制御す
るようにしたものがある。そして、エンジンの運
転状態に応じてシフトダウンとシフトアツプとの
変速特性を異ならせるため、この第１位置と第２
位置との間でヒステリシスをもたらせる必要があ
る。すなわち、変速特性が、車速とアクセル開度
によつて決定されるものであるとすれと、同じア
クセル開度であれば、シフトアツプのときの車速
がシフトダウンのときの車速よりも大きくするこ
とが要求され、このアクセル開度に対する車速の
相違をヒステリシスとしてもたらす必要がある
（車速に対するアクセル開度の相違とみることも
できる）。

このようなヒステリシスの点について具体的に
説明すると、上記シフトバルブにあつては、スプ
ールが摺動自在に嵌挿される本体のスプール案内
孔に対して、車速に応じたガバナ圧が導入される
ガバナ圧導入口と、アクセル開度に応じたスロツ
トル圧が導入される２つのスロツトル圧導入口
と、を形成する一方、スプールには、このガバナ
圧を常時受けるガバナ圧用ランド部（大径部）の
他、２つのスロツトル圧導入口のうち一方の導入
口から常時受圧される第１スロツトル圧用ランド
部と他方のスロツトル圧導入口を開閉してこれを
開いたときに受圧作用を受ける第２スロツトル圧
用ランド部とを形成してある。そして、スプール
のガバナ圧による一方向への押圧力に対するスロ
ツトル圧による他方向への押圧力のバランス作用
によつて、前記第１位置と第２位置とを切換える
が、第１位置においては、２つのスロツトル導入
口が共に開となるため２つのスロツトル圧用ラン
ド部の端面（段差部端面）の両方に対してスロツ
トル圧が作用し、逆に第２位置においては、一方
のスロツトル圧導入口が閉じられることとなつて
第１スロツトル圧用ランド部の端面にのみスロツ
トル圧が作用するようになつており、このような
スロツトル圧が作用する受圧面積を異ならせるこ
とにより、前述したヒステリシスをもたせるよう
になつている。

ところで、自動変速機においてはは、アクセル
開度が大きく踏み込まれることにより設定開度以
上になると、いわゆるキツクダウン領域となつ
て、この設定開度以下の通常シフト領域とは異な
る変速特性、すなわち加速性を重視した変速特性
となるようにされている。このようなキツクダウ
ン領域においても、前述したようなシフトアツプ
とシフトダウンとでは変速特性を異ならせてヒス
テリシスをもたらせる必要がある。そして、従
来、このヒステリシスをもたらせるには、前述し
たように、スプール案内孔に対して、更に、キツ
クダウン時にスロツトル圧が導入されるキツクダ
ウン用のスロツトル圧導入口を開口させる一方、
これに対応した２つのランド部を設けることによ
つて行つていた（特開昭55−36612号公報参照）。

しかしながら、前述したように、従来のもので
は、スプールの第１位置と第２位置との間で１つ
の種類のヒステリシスをもたせるのに、少なくと
も２つの制御のための専用の油口（上記公報のも
のではキツクダウン圧導入口と排出口）とこれに
対応した２つのランド部を必要としていたので、
構造が極めて複雑になつのは勿論のこと、油圧制
御弁が大型化（特にスプールの軸方向長さが長尺
になる）すると共に、これに伴つてスプールの摺
動や慣性が大きくなつて応答性（スプールの応答
性）が悪くなる等問題が生じる。

（考案の目的） 本考案は以上のような問題点を解決するもの
で、スプールの第１位置と第２位置との間でヒス
テリシスをもたらせるのに、全体として構造が簡
単であつ小型化できるようにした自動変速機の油
圧制御弁を提供することを目的とする。

（考案の構成） 本考案は従来のものが、ランド部の端面換言す
ればスプール外周部分のみを制御圧の受圧部とし
て用いていたために前述したような問題が生じる
ことを勘案して、スプールの内部にのこの制御圧
の受圧部を構成するようにしたものである。

具体的には、スプールには、この内部に中空部
を形成する一方、この中空部に連なつてスプール
外周面に開口する連通口を形成してある。そし
て、スプールが第１位置にあるときは、連通口が
制御圧導入口に連通され、逆に第２位置にあると
きは連通口が制御圧導入口に対して遮断されるよ
うに、すなわち第１位置にあるときは中空部の内
端面に制御圧を作用させる一方、第２位置にある
ときは中空部の内端面に制御圧を作用させないよ
うな構成としてある。

（実施例） 以下本考案の実施例を添付した図面基づいて説
明するが、本実施例では、２速と３速とを切換え
るための２，３シフトバルブに本考案を適用した
場合を示してある。

先づ、２速と３速との間での変速特性につき、
第５図により説明すると、図中実線で示す特性線
Ｘが２速→３速へのシフト（アツプシフト）の場
合を、また図中破線で示す特性線Ｙが３速→２速
へのシフト（ダウンシフト）の場合を示してあ
る。そして、この両特性線ＸとＹとでは、同じア
クセル開度に対してはシフトされるときの車速が
異なるようにヒステリシスをもたせてあり、この
ヒステリシスは、アクセル開度が設定開度となる
７／８未満における通常シフト領域と、7/8以上のキ
ツクダウン領域とでは異なるようにされ、キツク
ダウン領域では加速要求に応えるため、通常シフ
ト領域よりも大きな車速でシフトされるようにな
つている。

次に、本考案が適用された２，３シフトバルブ
について、第１図、第２図により説明する。図中
１は本体で、該本体１には、左右方向に長く伸び
るスプール案内孔２が形成されると共に、それぞ
れスプール案内孔にに開口する９個のポート３〜
１１が形成されている。この複数のポート３〜１
１のうち、ポート３は制御圧としての車速に応じ
たガバナ圧PGが常時導入されるものであり、ポ
ート５，９は他の制御圧としてのアクセル開度に
応じたスロツトル圧PTHが常時導入されるもの
であり、ポート１０は、制御圧としてのスロツト
ル圧PTHが前述したキツクダウン領域において
のみ導入されるものであり、ポート４，６，１１
はドレン用とされている。また、ポート７は、自
動変速機の動力伝達連絡路を切換えるための油圧
アクチユエータ（図示略）へ連なるものであり、
ポート８はこの油圧アクチユエータに対する作動
油圧としてのライン圧PLが導入されるものとな
つている。

前記スプール案内孔２には、スプール１２が図
中左右方向に摺動自在として嵌挿され、このスプ
ール１２は、第１から第５の５個のランド部１３
〜１７を有している。このようなスプール１２
は、第１図に示す左方スロツトル端に位置する第
１位置と、第２図に示す右方スロツトル端に位置
する第２位置と、をとり得るようになつている。
この５つのランド部１３〜１７のうち、第１ラン
ド部１３はガバナ圧PGを常時受ける受圧用とさ
れ、第２ランド部１４はポート５を開閉するもの
でこれを開いた第２位置ではスロツトル圧PTH
を受圧するものとされている。また第３ランド部
１５はポート６と７との連通、遮断用とされて、
このポート６と７とを第１位置では遮断し、第２
位置では連通させるものとなつている。さらに、
第４ランド部１６は、ポート９からのスロツトル
圧PTHを常時受けると共に、ポート８の開閉を
行うものとされて、このポート８を第１位置では
ポート７に連通させ、第２位置ではポート７と遮
断するものとなつている。そして、ポート７がポ
ート８に連通された第１位置では、２速状態とさ
れ（ダウンシフト）、またポート７がポート６に
連通された第２位置では３速状態とされる（アツ
ポシフト）ようになつている。

スプール１２の第５ランド部１７には、第３
図、第４図にも示すように、その内部に中空部１
８が形成され、この中空部１８は、スプール１２
の左端面に開口されて、第１位置においては該中
空部１８内がポート１１と遮断され、また第２位
置においてはポート１２に連通されるようになつ
ている。また、この第５ランド部１７には、その
軸方向ほぼ中間部において、径方向に伸びる連通
口１９が形成されている。この連通口１９は、そ
の一端が上記中空部１８に開口されると共に、他
端は第５ランド部１７の外周面に開口されて、ス
プール１２が第１位置にあるときはポート１０と
連通される一方、第２位置にあるときはポート１
０と遮断されるようになつている。

ここで、スプール案内孔１２の内径は、第１図
に示すようにD₁〜D₆のようにされており、その
大きさは、大きい方から小さい方へ順次、D₁，
D₂，D₃，D₅，D₄，D₆とされている。また、各ラ
ンド部１３〜１７の外径は、第１ランド部１３が
D₁、第２ランド部１４がD₂、第３、第４ランド
部１５，１６がD₃とされ、第５ランド部１７が
D₄とされている。そして、第５ランド部１７よ
り左方側へ伸びる筒状部２０の外径がD₆とされ
ている。なお、D₅を設けたのは、第１位置と第
２位置との両位置において、第５ランド部１７の
左端面１７ａに対してポート１０からの圧力が作
用するようにするための連通部１０ａを確保する
ためであり、換言すれば、ポート１０のスプール
案内孔２に対する開口幅を大きくするためのもの
である。

さて次に、スプール１２を摺動変位させるため
の力のバランス関係について、通常シフト領域に
おいける３速→２速へのダウンシフトおよび２速
→３速へのアツプシフトと、キツクダウン領域に
おける３速→２速へのダウンシフトおよび２速→
３速へのアツプシフトとの４つの場合に分けて説
明するが、この説明に先立つて、スプール１２を
図中左または右へ押す個々の力について説明す
る。

先ず、スプール１２は、スプリング２１により
常時右方すなわち第２位置へ向けてＦの力で付勢
されているものである。また、ガバナ圧PGは、
スプール１２を左方向すなわち第１位置へ向けて
押圧するもので、第１ランド部１３の外径D₁に
応じた全段面積A₁に作用する。スロツトル圧
PTH（キツクダウン時をも含む）は、つまるとこ
ろスプール１２を右方向へ押圧するためのもの
で、これを順次説明すると、ポート５からのスロ
ツトル圧PTHは、第２位置においてのみ、第２
ランド部１４の全断面積から第３ランド部１５の
全断面積を差し引いた受圧面積A₂に対して作用
するものである。ポート９からのスロツトル圧
PTHは、第４ランド部１６の全断面積から第５
ランド部１７の全断面積を差し引けた受圧面積
A₃に対して作用するものである。

ここでポート１０からのスロツトル圧PTHは、
キツクダウン領域においてのみ導入されるもので
あるが、第１位置においては、第５ランド部１７
の全断面積A₄に対して作用するものである。す
なわち、ポート１０からのスロツトル圧PTHが、
連通口１９を介して中空部１８内に導入される結
果、該中空部１８の内端面１８ａと筒状部２０の
左端面２０ａとに対しても作用する一方、第５ラ
ンド部１７の左端面１７ａにも作用するので、上
述のようになる。第２位置においても、連通口１
９がポート１０と遮断されて、第５ランド部１７
の端面１７ａに対してのみ当該ポート１０が臨ま
せることとなるので、結局、この端面１７ａの面
積A₅に対して作用するものとなる。なお、ライ
ン圧PLは、左右方向の押圧力としては互いに相
殺されて、スプール１２を押圧する力としては何
等関与しないものである。

上述のように、ガバナ圧PGに対抗してスプー
ル１２を右方向すなわち第２位置へ向けて押圧す
る力は、まとめると次のようになる。

通常シフト領域における３速→２速へのダウ
ンシフトのとき PTH×A₃＋Ｆ 通常シフト領域における２速→３速へのアツ
プシフトのとき PTH×（A₂＋A₃）＋Ｆ キツクダウン領域における３速→２速へのダ
ウンシフトのとき PTH×（A₃＋A₄）＋Ｆ キツクダウン領域における２速→３速へのア
ツプシフトのとき PTH×（A₂＋A₃＋A₅）＋Ｆ この〜に示した関係式から明らかなよう
に、通常シフト領域におけるシフトにおいては、
受圧面積A₂が作用するか否かによりヒステリシ
スがもたせられる。またキツクダウン領域におけ
るシフトにおいては、受圧面積A₃に加えて、A₄
が作用するかあるいはA₂＋A₅が作用するかによ
つてヒステリシスがもたせられる（A₂＋A₅＞
A₄）。

以上実施例について説明したが、本考案はこれ
に限らず例えば次のような場合をも含むものであ
る。

２，３シフトバルブに限らず、１，２シフト
バルブ等他のシフトバルブにも同様に適用し得
る。

シフトバルブに限らず、例えば油圧アクチユ
エータにより自動的に断続されるようなクラツ
チを備えた自動変速機において、この自動クラ
ツチを切断するときと、専属するときとの速さ
を変えるための軸圧制御弁に対して適用する
等、ヒステリシスを必要とする適宜の油圧制御
弁に対して本考案を適用することができる。

ガバナ圧とスロツトル圧というように２つの
制御圧によつて制御されるものに限らず、スプ
ールを一方向に押圧するバランススプリングに
対して、１つの制御圧を用いてこの制御圧によ
りスプールを他方に押圧するようなものにも同
様に適用することができる。

実施例では、中空部１８を、バランススプリ
ング２１の装着用の穴を利用して形成するよう
にしたが、この装着用の穴とは別個に形成する
ようにしてもよいものである。もつても、この
装着用の穴を利用して中空部１８を構成すれ
ば、その分より一層スプール１２の長さを短く
することが可能となる。

（考案の効果） 本考案は以上述べたことから明らかなように、
スプールにその端面に開口する中空部を形成し
て、この中空部の内端面をヒステリシスをもたら
せるための受圧面として作用させるようにしたの
で、このヒステリシスをもたらせるためのランド
部の数を少なくでき、かつこれに開閉される制御
するための排出口は通常スプール端面部をドレン
する排出口を利用できそれ専用の油口の数を少な
くして、構造を簡単化することができ、またスプ
ールをその軸方向において短尺なものとして小型
化することができるので、スプールの摺動抵抗や
慣性が小さくなつて応答性の良いものが得られる
ことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案をシフトバルブに適用
した場合の一実施例を示すもので、第１図はスプ
ールが第１位置にあるときをまた第２図は第２位
置にあるときを示してある。第３図は第１図の要
部拡大断面図。第４図は第２図の要部拡大断面
図。第５図は第１図、第２図に示すシフトバルブ
によつて得られる変速特性線図。 １：本体、２：スプール案内孔、１０：スロツ
トル圧導入口（制御圧導入口）、１２：スプール、
１８：中空部、１８ａ：内端面、１９：連通口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 スプール案内孔および該スプール案内孔に開口
   する制御圧導入口が形成された本体と、前記スプ
   ール案内孔に摺動自在に嵌挿されその摺動変位に
   より第１位置と第２位置とをとり得るようにされ
   たスプールと、を備え、 前記スプールには、その端面に開口する中空部
   が形成されると共に、該中空部に連なつて該スプ
   ール外周面に開口する連通口が形成され、 前記連通口は、前記スプールが前記第１位置に
   あるときは前記制御圧導入口に連通されると共
   に、前記第２位置にあるときは制御圧導入口と遮
   断される位置に開口されるとともに、前記スプー
   ルの端部は該スプールが前記第１位置にあるとき
   には排出口を閉塞し、前記第２位置にあるときに
   は排出口を開口するように設定されて、該連通口
   を介した前記中空部の内端面に対する制御圧の作
   用、非作用により、該第１位置と第２位置との間
   での該スプールの摺動変位にヒステリシスを有す
   るようにされている、 ことを特徴とする自動変速機の油圧制御弁。