JPH11236961A - 変速機のための弁装置及びポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧力制限弁及び流量調整弁を有し、流量調整弁
が少なくとも一つの第１の油圧抵抗を備えた流量調整ピ
ストンを具備する弁装置において、冒頭に挙げた欠点の
ない簡単でコンパクトな構造の弁装置を提供することを
課題とする。 【解決手段】流量調整弁（５）の流量調整ピストン（１
５）が分割された圧力返送面を有し、圧力返送面の第１
の部分面（環状面（４５））に圧力ｐ１が、圧力返送面
の第２の部分面（円環面（３１））に圧力ｐ２が働くこ
とを特徴とする弁装置を提案する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に基づく弁装置及び請求項２４の上位概念に基づく変
速機用ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】ここで述べる種類の弁装置は知られてい
る。この弁装置は、ばね力に抗して変位可能な弁体を装
備し、パイロット弁段の働きをする圧力制限弁と、ばね
力に抗して移動し得るように穴に通された制御ピストン
を具備し、主段として働く流量調整弁とを有する。弁装
置は例えばポンプが供給する流体の体積流量及び圧力を
調節するために使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ポンプは例えば自動車
変速機特に回転数／トルク変換装置、自動変速機又は無
段変速機乃至はかじ取り倍力装置に給圧する。負荷機器
に供給される流体流を希望に応じて調整しなければなら
ない。そのために主段即ち流量調整弁が使用される。圧
力パイロット弁とも呼ばれる圧力制限弁は、ポンプが送
り出す媒質の最大圧力を調整するために使用される。多
くの場合弁装置の構造は極めて費用がかかり場所をとる
ことが判明した。ここで述べる種類の弁装置を具備する
ポンプの吐出し及び吸込み接続端の空間的配列に対し
て、しばしば種々の要求が提起される。例えば自動変速
機では窮屈な場所的条件が支配し、乃至は到達しにくい
組立位置が現れる。また接続端と油の主流れ方向は多く
の場合予め決まっている。しかも自動変速機では弁がポ
ンプから遠く隔たっているから、ポンプのロードが不良
であり、油の空気分も多い。

【０００４】そこで本発明の課題は、これらの欠点がな
い冒頭に挙げた種類の弁装置を提供することである。

【０００５】

【発明を解決のための手段】この課題の解決のために、
請求項１に挙げた特徴を有する弁装置を提案する。弁装
置は、流量調整弁が第１の油圧抵抗を備えた流量調整ピ
ストンを有し、第１の油圧抵抗が分割された圧力返送面
を備えていることを特徴とする。圧力返送面の第１の部
分面には圧力ｐ１が、第２の部分面には圧力ｐ２が働
く。圧力返送面を分割したことによって、流量調整弁に
主油流が貫流し、好ましくは圧力ｐ２に基づく圧力制限
機能を設けることがさらに可能になる。それによって媒
質の流れの誘導を簡素化し、圧力制限弁の規模を縮小す
ることができる。従って弁装置とポンプを共通のハウジ
ングの極めて狭隘な場所に配設することができる。

【０００６】圧力返送面の部分面が第２の油圧抵抗によ
って互いに隔離され、第２の油圧抵抗が−流れ方向に見
て−第１の油圧抵抗に後置され、流量調整ピストンに統
合することができることを特徴とする弁装置の実施形態
が好適である。代案として第２の油圧抵抗をハウジング
に形成することもできる。それによって極めてコンパク
トな構造とポンプ内の媒質の誘導の簡素化が得られる。
好適な実施形態では油圧抵抗がオリフィスとして形成さ
れている。

【０００７】弁装置の特に好適な実施例は、圧力接続部
に設けられ、弁装置又はポンプを変速機に連結すること
ができる結合装置を特徴とする。また結合装置は圧力接
続部で加圧される変速機用作動媒質が結合装置を貫いて
導かれるように形成されている。換言すれば、一方では
変速機に対する弁装置又はポンプの位置決めのために結
合装置が使用され、他方では弁装置又はポンプと変速機
の流体連絡部が設けられる。

【０００８】特に好適な実施形態では、結合装置は変速
機に設けたプラグソケットに係合する差込プラグとして
形成されている。結合装置即ち差込プラグとプラグソケ
ットを円筒形に形成することが好ましい。特にその場合
は差込プラグの外径がプラグソケットの内径より僅かに
小さくなるように、この外径を選定するものとする。そ
れによって変速機に対する弁装置又はポンプの位置決め
を特に簡単かつ正確に行うことができる。

【０００９】特に好適な実施形態は、円筒形の差込プラ
グの外周面乃至はプラグソケットの内面が円周状のシー
ルを有することを特徴とする。このようにして弁装置又
はポンプのハウジングの外的性状及び変速機のケース又
はフランジに左右されないシールを実現することができ
る。従って弁装置と変速機の間の接続の密封性は、変速
機のフランジと弁装置のハウジングの間の間隙の大きさ
に無関係である。

【００１０】また本発明はポンプ、変速機制御部、回転
数／トルク変換装置及び体積流量制限乃至は圧力制限乃
至は変速機の作動媒質の系統圧力の圧力調節のための弁
が共通の変速機ケースに配設された変速機特に自動変速
機のためのポンプに関する。請求項２４の特徴によれ
ば、本発明に基づき弁がポンプに配属され、特にポンプ
のハウジングに統合されるように構成されている。この
ことは、ポンプと弁を特に近接して配設したためこれら
の２つの部品の間に短い管路が可能であり、僅かな損失
でポンプに大きな体積流量を供給することができる利点
がある。また油が短い経路を経て直接返送されるので、
弁装置から流出する油をポンプのロードのために効果的
に使用することができる。

【００１１】ポンプに配属される弁として、例えば体積
流量制限のための流量調整弁乃至は圧力制限のための圧
力制限弁又は安全弁、乃至は圧力調節のためのいわゆる
主圧力弁を使用することができる。また、この弁又はこ
れらの弁は作用部品により外部から調節することができ
る。特にこの場合はいわゆる比例弁が挙げられる。比例
弁は調節されたサーボ圧を弁のために供給することがで
き、いわゆるサーボ回路が構成される。代案として磁
石、ばね又は油圧系統に存在する任意の圧力で弁を調節
できるように構成することもできる。こうして変速機の
運転状態に応じて体積流量曲線の特性を適応させ又は調
節することができる。

【００１２】特に好適なのは、弁として請求項１乃至２
２のいずれか１項又は数項に記載の弁装置を設けた変速
機ポンプの実施例である。代案として又は補助的にいわ
ゆる主圧力調整すべり弁を使用することができる。特に
好適な実施形態においては変速機ポンプが少なくとも１
行程型に形成された、即ち夫々１つの吸込み領域と吐出
し領域を有するベーンポンプ又はローラポンプとして実
現される。このようなベーンポンプ又はローラポンプ
は、羽根又はローラの出没運動を調節する往復リングを
有する。吸込み通路の横断面が拡張されるように、往復
リングに形成された空欠部がポンプの少なくとも一つの
吸込み通路に隣接して配属される。こうしてポンプ領域
に僅かな吸込み負圧が生じるように、作動媒質に対して
小さな吸込み抵抗を簡単に実現することができる。

【００１３】特に好適なのは、空欠部を縁端が開放する
ように形成し、開放した側を例えばいわゆる圧力板に形
成することができる吸込みポケットと相対して配設した
実施例である。このようにして空欠部が往復リングの側
面に開口するから、吸込みポケット及び空欠部の区域で
吸込み通路の横断面が拡大される。特に好適な実施形態
においては、縁端が開放した空欠部が少なくともその底
部と側部境界壁の間の通路に湾曲部を有する。底部と側
部境界壁の間の中間区域が往復リングのいわゆる大円に
あるように、この中間区域を選定することが好ましい。
（底部から側部境界壁の方向に）２つの部分が設けら
れ、第１の部分で底部がある範囲にわたって連続的に上
昇し、次いでより狭隘な湾曲部に移行し、それがさらに
側部境界壁に移行するならば特に好都合である。このよ
うにして本発明に基づく中間区域の構造によってここで
は切欠き効果が僅かであるから、往復リングの強度が実
質的に影響されないのである。

【００１４】その他の実施形態はその他の従属請求項で
明らかである。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明を詳述
する。以下の説明では単なる一例として弁装置がポンプ
と組合わされて作動するものとする。一般に弁装置は変
速機の油圧制御のためにも使用することができる。図１
の平面図はポンプ１の部分断面図を示す。図は流量調整
弁５と圧力制限弁７からなる弁装置２がポンプ１のハウ
ジング３に統合されていることを明らかにしている。流
量調整弁５はハウジング３を貫通する穴９に挿設されて
いる。穴９の片側はストッパ１１で閉鎖され、このスト
ッパ１１に隣接して第１の圧力室１３が形成されてい
る。段付き穴として形成された穴９の中に流量調整ピス
トン１５が、コイルばね１７として形成された弾性部材
の力に抗して移動し得るように支承される。好ましくは
流量調整ピストン１５の外径と同心の穴が流量調整ピス
トン１５を貫通する。この穴が通路１９をなす。通路１
９は第１のオリフィス即ちバッフル２１を備えており、
バッフル２１の流れ直径は通路１９の流れ直径より小さ
い。第１の油圧抵抗２１’の働きをするこのオリフィス
は負荷機器の油流量を決定し、好適な実施形態では流量
調整ピストン１５に統合されている。

【００１６】ここに図示しない負荷機器に通じる圧力接
続部２３がストッパ１１の反対側の穴９の端部に設けら
れている。圧力接続部２３の反対側のハウジング３の側
に吸込み接続端２５が設けられている。図１による図示
はさらに短軸２７を示す。短軸２７によってハウジング
３に配設されたポンプユニットに駆動トルクを伝達する
ことができる。この場合ポンプの特にコンパクトな構造
とともに外部に対する確実な耐圧性を保証するために、
短軸２７は圧力接続部２３の側に設けられている。流量
調整ピストン１５は第１の圧力室１３と、穴９の一部に
ある第２の圧力室２９を隔離する。圧力室２９の直径は
この場合単なる一例として第１の圧力室１３の区域より
小さい。第２の圧力室２９は一方では第１の圧力室１３
の反対側の流量調整ピストン１５の円環面３１によっ
て、他方では肩部３３によって画定される。肩部３３は
穴９の段部からなり、第３の圧力室３５との中間部をな
す。第３の圧力室３５は流量調整ピストン１５の延長部
３７によって第２の圧力室２９に対して閉鎖され、通路
１９により第１の圧力室１３と流体を連通する。

【００１７】図１に示す流量調整ピストン１５の機能位
置で、ストッパ１１と流量調整ピストン１５の間にある
第１の圧力室１３は通路１９に対して閉鎖されている。
ストッパ１１は好ましくは穴９の中心軸３９と同心の突
起４１を有し、流量調整ピストン１５がコイルばね１７
の力で右へ押しやられ、突起４１に当接すると、突起４
１が通路１９又はそのバッフル２１の開口部を閉鎖する
からである。閉鎖機能のない別のストップを設けること
も可能である。

【００１８】第１の圧力室１３に生じる圧力ｐ０は流量
調整ピストン１５の右側端面４３に作用する。端面４３
の油圧作用面は概ね流量調整ピストン１５の横断面マイ
ナスバッフル２１の流れ断面からなる。第３の圧力室３
５で働く圧力ｐ１は流量調整ピストン１５の仮想の段付
き環状面４５に作用する。環状面４５は流量調整ピスト
ン１５の中心軸３９に対して垂直であり、圧力室３５の
外径及びバッフル２１の外縁又は外径によって画定され
る。環状面４５の部分面は環状面４５’、４５”及び４
５’”からなる。第２の圧力室２９で働く圧力ｐ２は左
側から円環面３１に作用する。中心軸３９に対して半径
方向に測った円環面３１の幅は、半径方向に測った肩部
３３の幅に相当し、第２の圧力室２９の区域及び第３の
圧力室３５の区域の穴９の半径の差によって決まる。円
環面３１は仮想の段付き環状面４５とほぼ同じ大きさで
あることが好ましい。しかし２つの面（円環面３１と環
状面４５）の比率を変えることも可能である。それによ
って例えば流量調整弁５の制振作用を調節することが可
能である。またそれによって圧力制限挙動を変えること
もできる。円環面３１と環状面４５は合成面をなす。こ
の合成面は端面４３とちょうど同じ大きさであることが
好ましい。しかし合成面と端面４３を異なる大きさにす
ることも可能である。それによって系統圧力に関係する
調節流量が変えられる。

【００１９】図１は、第２の圧力室２９が通路１９と同
心に配設された環状室として形成され、流量調整ピスト
ン１５のすべての機能位置で流量調整ピストン１５の延
長部３７が第２の圧力室２９と通路１９を油圧的に分離
することを示す。延長部３７の側壁に少なくとも一つの
好ましくは中心軸３９に対して半径方向に走る穴が設け
られている。この穴はダイアフラム４７として、即ち第
２の油圧抵抗４７’として作用する。このようにしてダ
イアフラム４７が流量調整ピストン１５に統合されてい
るから、流量調整弁５の極めてコンパクトな構造が実現
される。代案として第２のダイアフラム４７をハウジン
グ３に配設し又は穿設することができる。

【００２０】このようにして第２の圧力室２９は第２の
ダイアフラム４７を介して通路１９と油圧的に連結され
ている。ダイアフラム４７の直径はバッフル２１の直径
より遥かに小さい。第２のダイアフラム４７は−第１の
圧力室１３から見て−バッフル２１に後置されている。
ポンプユニットが送給する媒質が第１の圧力室１３に送
り込まれる。媒質はバッフル２１及び通路１９を経て第
３の圧力室３５及び圧力接続部２３に到達する。

【００２１】流体連絡路４９が第２の圧力室２９から圧
力制限弁７の圧力室５１に通じている。圧力室５１はコ
イルばね５３の力が働く弁体５５によって閉鎖される。
弁体５５が図１に示す閉じた位置から左へ変位させられ
ると、圧力室５１から低い圧力レベルへ、例えばタンク
への流体連絡路が開放される。流量調整弁及び圧力制限
弁の基本的機能は知られているから、ここでは詳しく言
及しない。ただ流量調整弁５は、ポンプユニットによっ
て供給され、圧力接続部２３を経て負荷機器に送られる
体積流量をなるべく所定の値に調整するために使用され
ることだけを確認しておこう。圧力制限弁７はポンプ内
の最大圧力を制限するために使用される。負荷機器への
流体連絡路が遮断された場合、例えば最大圧で圧力制限
弁７が応答する。

【００２２】図２ａは図１に示したポンプ１の縦断面図
を示す。同じ部分に同じ参照符号を付したから、その限
りでこれらの部分の説明を差し控え、図１の説明を参照
するものとする。前述のポンプユニット５７が図２ａで
明らかである。その構造は流量調整弁５及び圧力制限弁
７の構成と配列にとって重要でない。ここでは一例とし
て軸５９によって駆動されるベーンポンプを示す。駆動
トルクをポンプ１に伝達するために、その短軸２７にベ
ルト車６１等を取付けることができる。軸は適当な軸受
６３によってポンプ１のハウジング３に支承される。自
由な軸端がロータ６５と係合する。ロータ６５は軸５９
の回転軸６７に対して半径方向に走るスロットを有し、
ここに半径方向変位可能な羽根６９が挿着されている。
ロータ６５はほぼ楕円形の内面を有する往復リング７１
の内部で回転し、ロータ６５が回転するときに羽根６９
の外縁がこの内面に沿って摺動するから、種々異なる容
積の部分室、それとともに吸込み及び吐出し領域が形成
される。

【００２３】圧力板７３及び７５がロータ６５の左右に
設けられている。圧力板７３及び７５は吸込み及び吐出
し領域を密封し、ばね７７によって押付けられる。ばね
７７はロータの反対側の圧力板７５の表面にある冷機始
動板７９に支えられ、冷機始動板７９を圧力板７５へと
押しやる。ベーンポンプの機能は基本的に知られている
から、ここでは詳述しない。

【００２４】ポンプユニット５７は送給される媒質例え
ば圧油をタンク接続端８０−吸込み接続端２５と流体を
連通し、圧力制限弁７の中心軸（図１）の近傍にある−
及び吸込み室８１を経て吸込み領域に吸入し、媒質を第
４の圧力室８３へ送る。媒質は適当な流体連絡路を経て
第１の圧力室１３に到達する。この場合流体連絡路は−
製造上の理由から−互いに概ね平行に走り互いに交差す
る穴８５及び８７からなる。代案として穴８５及び８７
が互いに鈍角をなすこともできる。この場合重要なの
は、ポンプ１が送給する圧油の圧力室１３へのほぼ自由
な流れを可能にする媒質連絡路が実現されるように、２
つの穴８５及び８７が交差することである。このように
して穴８５及び８７と概ね等しい流れ断面を有する媒質
連絡路が設けられる。

【００２５】この場合ハウジング３は２つの部分即ち本
体３’と軸受６３を収容するカバー３”とからなる。ポ
ンプユニット５７を収容する空欠部８９が本体３’に穿
設されている。第１の穴８５は空欠部８９を経て本体
３’に穿設し、第２の穴８７はストッパ１１がまだ挿着
されていないときに穴９から穿設することができる。即
ち２つの穴８５及び８７は特別のストッパを使用する必
要がないように、ポンプ１のハウジング３に穿設するこ
とができる。このようにして第４の圧力室８３と第１の
圧力室１３の間に小型の流体連絡路を簡単に作製するこ
とができる。

【００２６】流量調整弁５が流体通路に配設され、流体
通路の一方の側にポンプ１が送給する媒質の入口が、他
方の側に負荷機器のための圧力接続部２３があることが
図２ａで明らかである。その間に出口が設けてあり、流
量調整弁５が応答すると、媒質がこの出口から流出する
ことができる。図２ａに一例として延長部９１が記載さ
れている。延長部９１はストッパ１１の突起４１から突
出してバッフル２１を貫通しており、可変の外径を有す
る。流量調整弁１５が変位すると、延長部９１によりそ
の外径に応じて多かれ少なかれバッフル２１が狭められ
るから、ポンプ５７の回転数ｎに関連して被給体積流量
の可変特性曲線が実現される。ここで述べた種類の延長
部は知られているから、ここでは詳しく言及しない。

【００２７】図２ａによる図示においては流量調整ピス
トン１５が図１に示した第１の位置からコイルばね１７
の力に抗して左へ、第２の機能位置に変位しているか
ら、その端面４３が突起４１から間隔をおいて配列され
ている。流量調整弁５の流量調整ピストン１５の図２ａ
に示した機能位置では、このようにして第４の圧力室８
３から穴８５及び８７、第１の圧力室１３、バッフル２
１及び通路１９を経て第３の圧力室３５に、それととも
に圧力接続部２３に至る流体連絡路が成立する。また通
路１９から第２のダイアフラム４７を経て第２の圧力室
２９に至る流体連絡路が成立する。

【００２８】図２ｂには図１の実施例に比して変更され
たポンプ１の流量調整弁５の区域の部分図が示されてい
る。図１と同じ部分−図示した限りで−は同じ参照符号
を付したから、これについてはその説明を参照された
い。段付き穴として形成された穴９は穴９の別の段部か
らなる肩部３３ａを有することが明らかである。流量調
整ピストン１５に環状段部１５ａが設けられており、流
量調整ピストン１５の大きな直径の区域が穴９の大きな
直径の区域に、流量調整ピストンの小さな直径の区域が
穴９の小さな直径の区域に通されている。このような段
状構造によって図１の実施例に比して縮小された円環面
３１が実現される。またその結果図２ｂにより環状面４
５（図１）と円環面３１のより小さな合成面が生じる。
従ってこの合成面は端面４３より小さい。２つの面（合
成面と端面４３）の差面に系統圧力ｐ０が作用する。差
面の大きさに従って−図１に関連してすでに述べたよう
に−調節流量を系統圧力に応じて変えることができる。
即ち差面の大きさによって調整の開始を変えることがで
きる。

【００２９】吸込み室８１及び流出孔９７で働く圧力が
環状段部１５ａの面１５ｂに作用する。但しこの圧力は
系統圧力ｐ０に比して小さい。この圧力は図２ｂで右へ
働く力を発生する。この力は系統圧力ｐ０が発生する力
に対抗し、外乱をなすが、流量調整ピストン１５の調整
機能には実質的に影響しない。図３ａに示す単結線図で
ポンプ１又は流量調整弁５及び圧力制限弁７の機能が明
らかである。図１及び２に基づいて説明した部分にここ
で同じ参照符号を付した。それについては図１及び２の
説明を参照されたい。

【００３０】鎖線の長方形で表示したポンプ１のポンプ
ユニット５７は軸５９によって駆動される。弁装置２は
破線で囲まれている。媒質例えば圧油がタンク９３から
管路Ｌ１を経てポンプユニット５７に供給され、これか
ら管路Ｌ２を経て圧力接続部２３へ送り出される。体積
流量をＱ、供給される圧力をｐで示す。管路Ｌ２にバッ
フル２１がある。バッフルの手前で管路Ｌ３が管路Ｌ２
から分岐する。管路Ｌ３はバッフル２１の手前で管路Ｌ
２に生じる圧力を流量調整ピストン１５の右側端面４３
に導く。管路Ｌ３から分岐し、流量調整弁５を経て管路
Ｌ１に通じる連絡管Ｌ４は、図１に示した位置に相当す
る図３ａに示す位置で遮断される。バッフル２１の後方
で管路Ｌ２から管路Ｌ５が分岐し、流量調整弁５の流量
調整ピストン１５の左側に通じており、第３の圧力室３
５にあって流量調整ピストン１５の左側環状面４５に作
用する圧力ｐ１がこの管路に働く。管路Ｌ２からさらに
管路Ｌ６が分岐し、第２のダイアフラム４７を経て流量
調整ピストン１５の左側に通じている。ダイアフラム４
７の後方にある管路部分Ｌ６’には円環面３１に作用す
る圧力ｐ２が働く。図３ａにさらにコイルばね１７が示
されている。コイルばね１７も流量調整弁５の流量調整
ピストン１５に左側から作用する。

【００３１】ダイアフラム４７の後方で管路部分Ｌ６’
から管路Ｌ７が分岐し、圧力制限弁７を経てタンク９３
に通じている。図３ａの単結線図は圧力制限弁７の弁体
５５を示す。弁体５５は図３に示した位置で管路Ｌ７を
閉鎖し、一方ではコイルばね５３の力が、他方では制御
管又は返送管Ｌ８を介して、管路Ｌ７に生じる圧力が弁
体５５に働く。

【００３２】まず流量調整弁５の流量調整機能を詳述す
る。ポンプユニット５７から管路Ｌ２を経て圧力接続部
２３に送られる体積流量Ｑは、バッフル２１を通って流
れる。そこで圧力降下が現れる。バッフル２１の手前の
圧力ｐ０は第１の圧力室１３でも働く。この圧力は管路
Ｌ３を介して流量調整弁５の流量調整ピストン１５の全
右側端面４３に作用する。圧力ｐ０は図１乃至３ａで左
側へ作用する力を生じる。バッフル２１の後方で管路Ｌ
２に生じる圧力は、通路１９及び第３の圧力室３５又は
圧力接続部２３に生じる圧力ｐ１に相当する。この圧力
ｐ１は流量調整弁５の流量調整ピストン１５の左側環状
面４５に作用する。環状面４５の全面積は端面４３の全
面積より小さい。

【００３３】バッフル２１の後方で管路Ｌ２に生じる圧
力は、管路Ｌ６及び管路部分Ｌ６’と第２のダイアフラ
ム４７を経て左側円環面３１にも作用する。このように
してこの圧力ｐ１は流量調整弁５の流量調整ピストン１
５に対して右側へ働く力を生じる。環状面４５と円環面
３１の和が流量調整ピストン１５の端面４３とちょうど
同じ大きさであることが好ましい。こうして流量調整ピ
ストンの右側への圧縮力と、ピストンの左側即ち円環面
３１と環状面４５に作用する２つの圧縮力及びコイルば
ね１７の力の和との間に力の均衡が成立する。

【００３４】ピストンの左右に作用する圧力値の差に原
因する力の差は、ポンプユニット５７が送給する体積流
量Ｑに関係する。体積流量Ｑ及びそれとともにバッフル
２１の差圧（ｐ０−ｐ１）が増加すると、流量調節ピス
トン１５がコイルばね１７の力に抗して左へ移動する。
図２ａで分かるように、このような運動で右側端面４３
が最後に流出孔９７の開口部を開放する。開口部は第１
の圧力室１３、吸込み室８１及びタンク接続端８０の間
にいわば短絡を生じる。短絡を生じ、さらにポンプの吸
込み側にロードする機能を有する連絡路は、図３ａに管
路Ｌ４で表示されている。流量調整ピストン１５が左へ
変位すると、最後に管路Ｌ４の遮断が解除され、それと
ともにポンプユニット５７の吐出し及び吸込み領域の間
の油圧連絡路が開放されることが、この図からも明らか
である。

【００３５】流量調整ピストン１５が圧油を吸込み室８
１へ流出させると、バッフル２１を流れる油量はそれ以
上増加しない。こうしてバッフル２１での圧力降下もそ
れ以上増加しない。即ち第１の圧力室１３に生じる圧力
ｐ０とバッフル２１の左側で通路１９に生じる圧力ｐ１
の差圧がほぼ一定の値に達する。こうしてコイルばね１
７との相互作用でポンプ１の最大体積流量を制限する圧
力バランスが成立するのである。

【００３６】バッフル２１の中に突出する突起４１の延
長部９１を形成することによって、流量調整ピストン１
５の開放行程及び調節流量に応じて合成バッフル２１の
面積が変えられる。このようにして種々異なる経過で上
昇及び降下する体積流量特性曲線を生じさせることがで
きる。 流量調整弁５の純流量調整機能にとって重要な
のは、圧力制限弁７が閉じていることである。こうして
この機能領域では流体連絡路を通る油が圧力制限弁７か
ら流出しない。定常状態で第２の圧力室２９の圧力ｐ２
は第３の圧力室３５の圧力ｐ１に相当する。

【００３７】そこで第２のダイアフラム４７は第２の圧
力室２９と第３の圧力室３５の間に差圧を発生しない。
動的な場合、即ち制御ピストンが調整運動を行う場合
は、第２のダイアフラム４７が減衰素子として働き、こ
うして流量調整ピストン１５の振動挙動に影響する。次
に流量調整弁５の圧力制限機能を詳述する。

【００３８】例えば負荷機器に通じる管路を阻止したと
き、使用圧が圧力制限弁７によって確定された値を超え
て上昇すると、圧力制限弁７が開放する。即ち弁体５５
がコイルばね５３の力に抗して左へ（図１を参照）又は
図３ａによる図示では下へ変位させられる。それによっ
てタンク９３への連絡路が開放され、こうして圧油が第
２の圧力室２９から流体連絡路４９（図１を参照）を経
てタンクへ流出する。図３ａの図示ではポンプユニット
５７が送給する圧油がバッフル２１、管路Ｌ２、管路Ｌ
６、第２のダイアフラム４７及び管路Ｌ７（流体連絡路
４９に相当する）を通り、開放された圧力制限弁７を経
てタンク９３へ流出することができる。第２のダイアフ
ラム４７はバッフル２１より遥かに小さな通路断面を有
する。従ってここで大きな差圧（ｐ１−ｐ２）が発生す
る。ダイアフラムの作用に基づき、左側の円環面には左
側の環状面４５及び右側の端面４３より小さな圧力が現
れる。圧力制限弁７を流れる体積流量に基づき、圧力バ
ランス即ち流量調整ピストン１５の左側と右側に作用す
る力の比率が流量調整ピストンを左へ移動させ、体積流
量が第１の圧力室１３から直接に流出孔９７を経てポン
プユニット５７の吸込み領域８１に導かれるような程度
に、ダイアフラム４７で圧力降下が生じる限り、ポンプ
ユニット５７が供給する圧力ｐ０いわゆる系統圧力が上
昇する。 このようにして円環面３１と環状面４５から
なる流量調整ピストン１５の分割された圧力返送面に基
づき、ピストン１５によって調整された油流が貫流する
流量調整弁５は圧力制限機能も持つことが明らかであ
る。圧力制限弁７には第２のダイアフラム４７を経て比
較的少ない油量が流れるだけでよい。こうして得られる
差圧が流量調整ピストン１５を移動させ又は第１の圧力
室１３と流出孔９７の間の連絡路を開放する。この短絡
を図３ａに管路Ｌ４で示唆した。この機能位置で大きな
調節流量が流量調整ピストン１５を経て流れるから、系
統圧力ｐ０はそれ以上上昇することができない。

【００３９】結局、ポンプ１は比較的簡単かつコンパク
トに構成されていることが明らかである。流量調整ピス
トン１５を軸５９と平行に配列し、吐出し口２３を短軸
２７の側に設けることが可能である。ポンプ１が供給す
る体積流量が流量調整弁５を直線状に貫流するから、短
い流路が生じる。バッフル２１が制御ピストン１５に統
合されているため、主体積流量Ｑを流量調整ピストン１
５に通すことができるので、このことが可能である。さ
らに流量調整弁５の円環面３１により、パイロット弁段
の働きをする圧力制限弁が実現される。その場合全体が
ハウジング３の内部にある穴８５及び８７によって、ポ
ンプユニット５７の吐出し口即ち第４の圧力室８３と第
１の圧力室１３との間に流体連絡路を通すことが可能で
ある。このこともポンプ１の簡単かつコンパクトな構造
をもたらす。

【００４０】図３ｂは好ましくは自動変速機として構成
された変速機１００のブロック構成図を示す。変速機１
００のケース１０１を破線で示す。ケース１０１はポン
プ１と弁装置２を収容する。また負荷機器Ｖ、特に回転
数／トルク変換装置１０３の制御のために使用される制
御部１０２がケース１０１の中に配設されている。制御
部１０２は管路Ｌを経て弁装置２の圧力接続部２３に接
続されているから、制御部１０２の使用状態に応じて主
体積流量Ｑを制御部１０２から変換装置１０３へ転送す
ることができる。図４に示すように、特に制御部１０２
のためのケース部分であるフランジ１０４にポンプ１と
弁装置２を固定するように構成されている。しかしポン
プ１又は弁装置２を管路で変速機ケース１０１に又は管
路で制御部１０２と連結することも可能である。図４で
は図１乃至３ｂと同じ部分に同じ参照符号を付し、その
点については以下で相違だけに言及する。

【００４１】圧力接続部２３に結合装置１０５が設けら
れている。結合装置は円筒形の差込プラグ１０６として
形成することができる。差込プラグ１０６はフランジ１
０４に設けたプラグソケット１０７に係合する。プラグ
ソケット１０７も円筒形に形成され、差込プラグ１０６
の外径よりやや大きな内径を有する。差込プラグ１０６
の外周面に円周溝が穿設され、ここにシール１０８があ
るから、圧力接続部２３から流出する作動媒質がプラグ
ソケット１０７を経て流れ出ることはできない。もちろ
んシールをプラグソケット１０７の内面に設けることも
できる。結合装置１０５又は差込プラグ１０６は中空に
形成されているから、変速機１００の制御部１０２に通
じる通路１１０に接続する供給路１０９が実現される。

【００４２】またポンプ１のハウジング３は滑合部１１
１’を備えた延長部１１１を有し、ポンプユニット５７
のための軸５９が延長部１１１を貫通する。延長部１１
と滑合部１１１’は好ましくは円筒形に形成され、フラ
ンジ１０４の同様の横断面に形成された貫通孔１１２を
貫通する。延長部１１１と結合装置１０５によってフラ
ンジ１０４に対するポンプ１又は弁装置２の正確な位置
決めが実現される。またねじり止めが形成されている。

【００４３】弁装置２をポンプに直接隣接して配属した
ことによって、吐出し領域８３（図２ａ）と弁装置２の
第１の圧力室１３の間に短い管路部分が生じる。また流
出孔９７も比較的短く形成されているから、流出孔９７
に流入する圧油をポンプ１のロードのために効果的に使
用することができる。またポンプ１と弁装置２の間の短
い管路によって油圧抵抗が少なくなるから、大きな体積
流量を少ない損失でポンプ１のロードのために利用する
ことができる。

【００４４】弁装置２の代わりに、例えば体積流量の制
限のための別個の流量調整弁をポンプ１に配属すること
ができる。また補助的に又は代案として、圧力制限又は
安全弁乃至は主体積流量Ｑの圧力調整のためのいわゆる
主圧力調整すべり弁を使用することができる。決定的に
重要なのは、−使用する弁に関係なく−ポンプと弁又は
弁装置の間に短い管路が設けられるので、大きな体積流
量を低い損失で供給し、流出孔９７から流出する油をポ
ンプ１のロードのために効果的に使用できることであ
る。

【００４５】ポンプ１は特に変速機で使用するためにベ
ーン又はローラポンプとして構成されている。このよう
なポンプは一般に知られているから、公知の部分につい
てはここで詳しく触れないことにする。ポンプ１は往復
リング７１を有し、その内部にロータ６５（図２ａ）が
挿入されている。ロータはベーンポンプでは羽根、ロー
ラポンプではローラを支える。羽根又はローラは往復リ
ング７１の内側１１３に沿って摺動する。往復リング７
１の側面にいわゆる圧力板を配属することができ、こう
してポンプ隔室１１４が形成される。圧力板にそれ自体
公知の吸込みポケットを穿設することができ、ロータが
回転するとこの吸込みポケットによってタンクから吸込
み通路を経て作動媒質を吸引することができる。

【００４６】往復リング７１に２個の相対する空欠部１
１５が形成されている。空欠部１１５は吸込みポケット
及びポンプの吸込み領域に配属されている。空欠部１１
５によって夫々の吸込み通路の横断面が拡大されるか
ら、ポンプのそれ自体公知の噴射作用が改善される。さ
らに空欠部１１５によってポンプの吸込み抵抗が減少さ
れる。また変速機ポンプでは作動媒質に比較的多量の空
気があるが、それでも吸込み通路の横断面の拡張によっ
て十分な油又は必要量の作動媒質を送給することができ
る。

【００４７】２行程型ポンプでは往復リング７１（図
６）の夫々の側面１１６又は１１７に夫々２個の空欠部
１１５があることが好ましい。図６では切断線の位置に
よって下側の空欠部１１５だけが示されている。各空欠
部１１５は配属された側面１１６又は１１７に関して縁
端が開放するように形成されており、底部１１８と側部
境界壁１１９を有する。

【００４８】図７によれば空欠部１１５は底部１１８と
側部境界壁１１９の間に通路１２０及び１２１を有す
る。通路１２０が往復リング７１のいわゆる大円区域１
２２に湾曲部１２３を有し、その半径Ｒ１が０，６ｍｍ
乃至０，８ｍｍの範囲であるならば、特に有利であるこ
とが判明した。半径は通路１２０の切欠き効果が少ない
０，７ｍｍであるならば、特に有利であることが判明し
た。境界壁１１９から始まって湾曲部１２３が続き、こ
れに区域Ｂが続き、底部１１８へと降下する。特に区域
Ｂにも半径Ｒ２が約１７ｍｍの湾曲部を設けることにし
た。区域Ｂに空欠部１１５の底部１１８が続く。このよ
うにして−底部１１８から境界壁１１９の方向へ−２つ
の部分があり、第１の部分Ａは区域Ｂにわたって連続的
に僅かに上昇し、次いで第２の部分で半径Ｒ１の湾曲部
１２３に移行し、次に通路１２０で境界壁１１９に移行
するように構成することができる。区域Ｂの部分Ａが半
径Ｒ２を有し又は直線状に上昇するように構成すること
ができる。

【００４９】好適な実施形態では境界壁１１９と底部１
１８の間の別の通路１２１が好ましくは１ｍｍの半径Ｒ
３を有する。この通路１２１は往復リング７１のいわゆ
る小円区域１２４にある。

【００５０】

【発明の効果】ポンプは比較的簡単かつコンパクトに構
成されており、ポンプが供給する体積流量が流量調整弁
を直線状に貫流して、短い流路が生じる。本発明に基づ
き弁がポンプに配属され、特にポンプのハウジングに統
合されるように構成されると、ポンプと弁を特に近接し
て配設でき、これらの２つの部品の間に短い管路が可能
となり、僅かな損失でポンプに大きな体積流量を供給す
ることができる。また油が短い経路を経て直接返送され
るので、弁装置から流出する油をポンプのロードのため
に効果的に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポンプに統合された弁装置の一部切断した平面
図。

【図２】２ａは図１に示したポンプの縦断面図。２ｂは
図１に比して変更されたポンプの部分図。

【図３】３ａは図１及び図２ａに示したポンプの単結線
図。３ｂは変速機のブロック構成図。

【図４】図１の弁装置が配属されたポンプの第２の実施
例の図。

【図５】ベーンポンプ又はローラポンプの往復リングの
側面図。

【図６】図５のVI−VI線に沿った断面図。

【図７】図５のVII−VII線に沿った断面図。

【符号の説明】

２ 弁装置 ５ 流量調整弁 ７ 圧力制限弁 １５ 流量調整ピストン ２１’油圧抵抗 ３１ 円環面 ４５ 環状面 ｐ１ 圧力 ｐ２ 圧力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレアス ハンペル ドイツ連邦共和国 77815 プール，ウィ ンバッハー シュトラーセ ８ (72)発明者 マーティン シントラー ドイツ連邦共和国 76532 バーデンーバ ーデン，ワービントウンクスシュトラーセ ５ (72)発明者 アクエル ファスベンダー ドイツ連邦共和国 63065 オッフェンバ ッハ，ブレイックシュトラーセ 43 (72)発明者 ベルンド デンフェルド ドイツ連邦共和国 61350 バト ホンブ ルク，コーツェンミュールヴェク 11エー

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力制限弁（７）及び流量調整弁（５）
   を有し、前記流量調整弁（５）が少なくとも一つの第１
   の油圧抵抗（２１’）を備えた流量調整ピストン（１
   ５）を具備する弁装置（２）において、 前記流量調整弁（５）の前記流量調整ピストン（１５）
   は、分割された圧力返送面を有し、前記圧力返送面の第
   １の部分面（環状面（４５））に圧力ｐ１が、圧力返送
   面の第２の部分面（円環面（３１））に圧力ｐ２が働く
   ことを特徴とする弁装置。
2. 【請求項２】 前記部分面（円環面（３１）、環状面
   （４５））が、第２の油圧抵抗（４７’）によって互い
   に隔離されていることを特徴とする請求項１に記載の弁
   装置。
3. 【請求項３】 前記第１の油圧抵抗（２１’）がバッフ
   ル（２１）から、前記第２の油圧抵抗（４７’）がダイ
   アフラム（４７）からなることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の弁装置。
4. 【請求項４】 前記第２の油圧抵抗（４７’）は、前記
   第１の油圧抵抗（２１’）の下方に置かれ、前記油圧抵
   抗（２１’、４７’）が、前記流量調整ピストン（１
   ５）に統合されていることを特徴とする請求項１乃至３
   のいずれか一項に記載の弁装置。
5. 【請求項５】 前記第１の油圧抵抗（２１’）及び／又
   は前記第２の油圧抵抗（４７’）が、ハウジング（３）
   に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のい
   ずれか一項に記載の弁装置。
6. 【請求項６】 前記第２の油圧抵抗（４７')の流れ断面
   が、前記第１の油圧抵抗（２１’）の流れ断面より小さ
   く、好ましくは遥かに小さいことを特徴とする請求項１
   乃至５のいずれか一項に記載の弁装置。
7. 【請求項７】 前記圧力制限弁（７）は、前記油圧抵抗
   （２１’、４７’）の上方に置かれており、前記圧力制
   限弁（７）に通じる流体連絡路（４９）が、好ましくは
   前記第２の油圧抵抗（４７’）の後方に配設されている
   ため、前記圧力制限弁（７）と前記円環面（３１）に
   は、同じ又はほぼ同じ圧力が働くことを特徴とする請求
   項１乃至６のいずれか一項に記載の弁装置。
8. 【請求項８】 前記弁装置（２）が、ポンプユニット
   （５７）を有するポンプ（１）の下方に置かれており、
   このため圧力ｐ１が働く負荷機器を弁装置（２）の圧力
   接続部（２３）に接続することができることを特徴とす
   る請求項１乃至７のいずれか一項に記載の弁装置。
9. 【請求項９】 前記弁装置（２）とポンプ（１）が共通
   の前記ハウジング（３）に格納されていることを特徴と
   する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の弁装置。
10. 【請求項１０】 前記流量調整弁（５）が、前記ポンプ
    ユニット（５７）を駆動する軸（５９）と概ね平行に配
    列されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれ
    か一項に記載の弁装置。
11. 【請求項１１】 前記圧力接続部（２３）は、前記軸
    （５９）に駆動トルクが働く前記ハウジング（３）の一
    側に配設されていることを特徴とする請求項１乃至１０
    のいずれか一項に記載の弁装置。
12. 【請求項１２】 前記ポンプユニット（５７）と前記流
    量調整ピストン（１５）の間の油圧連絡が、完全に前記
    ポンプ（１）の内部を通る少なくとも一つの穴（８５、
    ８７）によって行われることを特徴とする請求項１乃至
    １１のいずれか一項に記載の弁装置。
13. 【請求項１３】 前記穴（８５）が第４の圧力室（８
    ３）から前記ハウジング（３）に穿設され、前記穴（８
    ７）が前記第１の圧力室（１３）から前記ハウジング
    （３）に穿設されていることを特徴とする請求項１２に
    記載の弁装置。
14. 【請求項１４】 前記穴（８５、８７）が、互いに概ね
    平行に通っていることを特徴とする請求項１３に記載の
    弁装置。
15. 【請求項１５】 前記穴（８５、８７）が、互いに鈍角
    をなすことを特徴とする請求項１２に記載の弁装置。
16. 【請求項１６】 可変の外径を有し、前記バッフル（２
    １）を貫通する延長部が設けられていることを特徴とす
    る請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の弁装置。
17. 【請求項１７】 前記部分面（円環面（３１）、環状面
    （４５））の面積の和が、前記流量調整ピストン（１
    ５）の一側（４３）に形成された端面と同じ大きさであ
    ることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に
    記載の弁装置。
18. 【請求項１８】 前記部分面（円環面（３１）、環状面
    （４５））の表面積の和が、前記流量調整ピストン（１
    ５）に形成された端面より小さいか又は大きいことを特
    徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の弁装
    置。
19. 【請求項１９】 変速機（１００）の前記弁装置（２）
    及び／又は前記ポンプ（１）を前記変速機（１００）の
    制御部（１０２）に連結することができる結合装置（１
    ０５）が圧力接続部（２３）に配設され、前記圧力接続
    部（２３）を介して前記制御部（１０２）に作動媒体を
    作用させることができることを特徴とする請求項８乃至
    １１のいずれか一項に記載の弁装置。
20. 【請求項２０】 前記結合装置（１０５）が前記変速機
    （１００）に設けたソケット（１０７）に係合するプラ
    グ（１０６）として形成されていることを特徴とする請
    求項１９に記載の弁装置。
21. 【請求項２１】 前記結合装置（１０５）をなす前記プ
    ラグ（１０６）及び前記ソケット（１０７）が、筒形に
    形成されていることを特徴とする請求項２０に記載の弁
    装置。
22. 【請求項２２】 円筒形の前記プラグ（１０６）の外周
    面及び／又は前記ソケット（１０７）の内周面が、円周
    状のシール（１０８）を有することを特徴とする請求項
    ２１に記載の弁装置。
23. 【請求項２３】 前記結合装置（１０５）が、ねじれ止
    めの役割をすることを特徴とする請求項１９乃至２２の
    いずれか一項に記載の弁装置。
24. 【請求項２４】 ポンプ、変速機制御部、負荷機器、及
    び前記変速機の作動媒体内で体積流量制限及び／又は圧
    力制御及び／又は圧力調節するための弁が、変速機ケー
    スに配設された自動車変速機、特に自動変速機のための
    ポンプにおいて、 前記弁が、前記ポンプ（１）に配属
    され、特に前記ポンプ（１）のハウジング（３）に統合
    されていることを特徴とするポンプ。
25. 【請求項２５】 前記弁が、請求項１乃至２２のいずれ
    か１項又は数項に記載の弁装置（２）であることを特徴
    とする請求項２４に記載のポンプ。
26. 【請求項２６】 前記弁が、主圧力調整すべり弁である
    ことを特徴とする請求項２４に記載のポンプ。
27. 【請求項２７】 前記ポンプ（１）が、少なくとも１行
    程型に形成され、羽根又はローラの動作を調節する往復
    リング（７１）を有するベーンポンプ又はローラポンプ
    であり、前記往復リング（７１）が、前記ポンプ（１）
    の吸込み通路に隣接して、吸込み通路の断面を拡張する
    少なくとも一つの空欠部（１１５）を有することを特徴
    とする請求項２４に記載のポンプ。
28. 【請求項２８】 前記空欠部（１１５）が、縁端を開放
    するように形成され、前記往復リング（７１）の側面
    （１１６、１１７）に開口し、開放側が吸込みポケット
    に隣接して相対することを特徴とする請求項２７に記載
    のポンプ。
29. 【請求項２９】 前記空欠部（１１５）が、底部（１１
    ８）と側部境界壁（１１９）の間の少なくとも一方の通
    路（１２０、１２１）に湾曲部（１２３）を有すること
    を特徴とする請求項２７又は２８に記載のポンプ。
30. 【請求項３０】 少なくとも一方の前記通路（１２０）
    が前記往復リング（７１）の円内（１２２）にあること
    を特徴とする請求項２９に記載のポンプ。
31. 【請求項３１】 前記空欠部（１１５）の第１の部分
    （Ａ）が、（前記底部（１１８）から前記側部の境界壁
    （１１９）の方向へと）区域（Ｂ）にわたって連続的に
    僅かに上昇し、湾曲部（１２３）が半径（Ｒ１）で前記
    境界壁（１１９）と交差することを特徴とする請求項２
    ９又は３０に記載のポンプ。
32. 【請求項３２】 前記湾曲部（１２３）が、０，６ｍｍ
    乃至０，８ｍｍの半径（Ｒ１）を有することを特徴とす
    る請求項２９乃至３１のいずれか一項に記載のポンプ。
33. 【請求項３３】 前記湾曲部（１２３）が、０，７ｍｍ
    の半径（Ｒ１）を有することを特徴とする請求項２９乃
    至３１のいずれか一項に記載のポンプ。
34. 【請求項３４】 特に、請求項２４乃至３３に記載のポ
    ンプを使用する、請求項１乃至２３のいずれか１項又は
    数項に記載の弁装置。