JPS58131409A - 油路開閉機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一つの電離弁により三種類或いは四糧類の油
圧回路の切り替えを可能とした油圧分配装置の油路開閉
機１ｆｔＫ関し、特に自動車用自動変速機のシフト制御
弁に利用して好適なものである。

各種産業機器の自動化に伴って電気式や機械式の制御装
置の他Ｋｌ！頼性及び耐久性に優れたものとして油圧制
御装置が用いられる。この油圧制御装置には油圧回路を
切り換える油圧切り替え弁が組み込まれていることが多
い。この場合、大流量の油圧回路の切り換えを電磁弁で
行うＫは大容量のソレノイドが必要となり、高価で軽済
的でないばかりか、省スペースの観点からも不利である
。そこで、従来では電磁弁をパイロット弁として大容量
の油圧切り替え弁を操作する形式のものが使われている
が、複数の油圧切り替え弁を制御するためにはこの油圧
切り替え弁の数だけ電磁弁を用意しなければならず、コ
スト及びスペースの点で問題となる場合がある。

例えば、退部の内燃機関自動車における設計方針は燃費
の向上という点にほとんど集約されているため、自動変
速機の油圧制御装置にも軽量化及び省スペースが求めら
れている上、変速段数の増加が余義なくされている。こ
のために複数のシフト制御弁を組み込むと岡崎にこのシ
フト制御弁の数に対応した数の電磁弁を使わなければな
らず、構造が複雑となって軽量化及び省スペースの指向
と相反することとなってしまり【いた。

本発明は大容量の油圧切り替え弁を複数具えた従来の油
圧制御機器が大形化及び高コストとなり【いたことに儀
み、％に１ｍｍ進段或いは四段の変速比が得られる自動
車の自動変速機に組み込まれたシフト制御弁を一つの電
磁弁によって操作できるよ５に企図し、油圧制御機器す
像コス）Ｋて軽量化及び小形化し得る油圧分配装置の油
路開閉機器を提供することを目的とする。

この目的を達成する第一番目の本発明の油路開閉機器Ｋ
かかる構成は、二つの油路の開閉の組み合わせにより三
つの位置を選択し得るスプールと油圧供給源に接続し得
る二つの分配制御油路とを有する油圧アクチュエータと
、前記二つの油路なそれぞれ開閉し得る油路開閉機器と
を具えた油圧分配装置において、一端部で一方の前記油
路の開閉を１行う弁棒の一端側を一端部で他方の前記油
路の開閉を行う弁筒に対して摺動自在に貫通させると共
にこの弁棒の他端部か或いは前記弁筒な永久磁石で形成
し、前記弁棒の他端部と前記弁筒との間に圧縮ばねを介
装すると共にこれら弁棒の他端部と弁筒との周囲を電ａ
″：１イルで傍い、このｘｉミコイル電源との間に開閉
スイッチと電流の方向を切り替える切り替えスイッチと
を設けたことを特徴とし、又、第二番目の本発明の油路
開閉機器Ｋかかる構成は、二つの油路の開閉の組み合わ
せＫより四つの位置を選択し得るスプールと油圧供給源
に接続し得る三つの分配制御油路とを有する油圧アクチ
ェエータと、前記二つの油路なそれぞれ開閉し得る油路
開閉機器とを具えた油圧分配装置において、−熾部で一
方の前記油路の開閉な行５弁棒の一端側を一端部で他方
の前記油路の開閉を行５弁筒に対し【摺動自在に貫通さ
せると共にこの弁棒の他端部か或いは前記弁筒な永久磁
石で形成し、前記弁棒の他端部と前記弁筒との間に圧縮
ばねを介装すると共にこれら弁棒の他端部と弁筒との周
囲を電磁コイルで覆い、この電磁コイルの両端及び中央
部から敗り出された三本のリード線と電源との間に開閉
スイッチと電流の方向を切り替える切り替えスイッチと
を設けたことを特徴とするものである。

以下、本発明による油路開閉機器を前進四段の変速比が
得られる自動車の自動変速機の油圧制御装置に応用した
一実施例についてその全体の概略系統を表す第１図及び
主要部の概略構造を表わす第２図を参照しながら詳細に
説明する。

なお、第１図からも明らかなようＫこの油圧制御装置の
基本構造は周知のものであり、又、パワートレーンも従
来のものをそのまま使用できるので、第１図中の一点鎖
線で囲んだ本！１６明以外の部材の説明は、可能な限り
簡略化して冗長となるのを避けた。

図示しないエンジンの出力はトルクコンバータ１１又は
所定のスリップ率を有する直結クラッチ１２を介して前
進四段後進一段を達成し得る図示しない変速歯車列に伝
えられる。変速歯車列に組み込まれた７０ットクラッチ
１３．リヤクラッチ１４，４速クラツチ１５及びキック
ダウンブレーキ１６．ローリバースブレーキ１７はそれ
ぞれ摩擦係合装置であって、これらを作動させるための
油圧はオイルポンプ１８から得る。そして、図示しない
運転席のセレクトレ、（−及び後述するＤ＜　、　Ｉｔ
ｓ　、’　２　し、　Ｌを選択する補助スイッチの操作
及び種々の運転状態検出装置により検出された車両の運
転状態に応じて前記各摩擦係合装置１３〜１７の選択的
係合が行われ、種々の変速段が自動的に達成される。こ
の場合のセレクトパターンはＰ（駐車）、Ｒ（後退）。

°Ｎ　（中立）、Ｄａ（前進四段自動変速）、ｏｎ（前
進三段自動変速）、２（前進二段自動変速）。

Ｌ（一連固定）となっており、セレクトレバーはＰ、Ｒ
，Ｎ、Ｄの四位置が設けられ、これをＤ位置に選定した
状態で図示しないインヒビタスイッチ及び切り替えスイ
ッチからなる補助スイッチを選定すると、Ｌ＝２．−Ｄ
ａ、ｌ）４が選択される構造となり【いる。

第１図に示した油圧制御装置は油溜め１９からオイルフ
ィルタ２０を通ってオイルポンプ１８から吐出される油
をトルクコンバータ１１．ｌ［結りツツチ１２．フロン
トクラッチ１３．リヤクラッチ１４．キックダウンブレ
ーキ１６．ローリバースブレーキ１７，４速クラツチ１
５０図示しない各油圧ピストンを作動するため、それら
の各油圧室へ供給する油圧を運転状態に応じて制御する
ものであり、調圧弁２１．）ルクコンパータ制御弁２２
．直結クラッチ制御弁２３゜減圧弁２４．シフト制御弁
２５１手動弁２６゜１速−２速シフト弁２７，２速−３
速・４速−３速シフト弁２８．Ｎ−Ｄ制御弁２９，４連
クラッチ制御弁３０．変速時の油圧調整弁３１゜凡−Ｒ
制御弁３２．リヤクラッチ制御弁３３がそれぞれ油路を
介して連結されている。又、コンピュータ３４により開
閉をデユーティ制御される非通電時閉基型の二個の電磁
弁３５　、３６が直結クラッチ制御弁２３．油圧調整弁
３１に付設され、又、このコンピュータ３４を介して補
助スイッチにより開閉を制御される非通電時閉基型の電
磁弁３７がシフト制御弁２５に付設されている。

シフト制御弁２５は電磁弁３７の開閉の組み合わせＫよ
り制御され、前進四段の各変速段を得るものである。相
対向する第一スプール３８と第ニスプール３９との関に
は、径の異なるランド４０．４１を有する第三スプール
４２が位置しており、パルプボデー４３に穿設された穴
４４内をそれぞれ摺動自在となっている。Ｓ　−スプー
ル３８及び第二スプール３９は穴４４に形成されたスト
ッパ４５．４６により往復動範囲が決められており、第
三スプール４２はそれらのランド４Ｂ、４９の受圧面積
差により常に第一スプール３８１ｍＫ押圧されている。

この場合、ばねを介して第三スプール４２を第一スプー
ル３８儒へ押圧するようにしてもよい。第ニスプール３
９と第三スプール４２との関には排油路４７．４速クラ
ツチ制御弁３０とリヤクラッチ制御弁３３とに連通する
第三分配制御油路４８゜２速−３速・４速−３速シフト
弁２３と４速クラツチ制御弁３０とに連通する第二分配
制御油路４９．ｌ速−２速シフト弁２７と４速クラツチ
制御弁３０とに連通する第一分配制御油路５０がＩＮＫ
形成されており、第三スプール４２の二つのランド４０
．４１０関には手動弁２６に連通してここからの油圧が
供給される第−油圧供給路５１が穴４４に常時連通する
状態で形成されている。又、この第一油圧供給路５１か
ら分岐する第二油圧供給路５２は、第一スプール３８と
第ニスプール３９との間の穴４４に連通し、途中にオリ
フィス５３が形成されている。又、第一油圧供給路５１
Ｋｌｉ！続する第三油圧供給路５４は途中で二つに分岐
し、それぞれ穴４４０両端Ｋ１１口しており、途中にオ
リフィス５５が形成されている。電磁弁３７は第二油圧
供給路５２に接続する第一排油ボート５６と第三油圧供
給路５４′に接続する第二排油ボート５７とを具えてい
る。第一排油ボート５６は弁棒５８の一熾部が係合して
この弁１１ｉ５８の移動により開閉が制御され、第二排
油ボート５７は弁＄５８の一端部をｍ動自在に貫通させ
る弁筒５９の一端部が係合してこの弁筒５９の移動によ
り開閉が制御される。弁棒５８の他端には永久磁石６０
が固着され、この永久磁石６０と弁筒５９との関には圧
縮コイルばね６１が介装されている。

本実施例では永久磁石６０を弁ｓ５８の他端に固着した
が、弁筒５９を永久磁石で形成することも可能である。

これら弁棒５８及び弁筒５９の周囲な橿う電磁コイル６
２０両端と中央部とから取り出されたリード線６３，６
４．６５は電源６６からの電流の方向を段違りに切り替
える切り替えスイッチ６７に接続し、更に開閉スイッチ
６８を介して前記電源６６に通じている。

これら切り替えスイッチ６７及び開閉スイッチる。

従って、手動弁２６がＤの位置にあって油圧が第一油圧
供給路５１からシフト制御弁２５に供給されている場合
、コンピュータ３４を介した電磁弁３７の操作によって
１速−２速シフト弁２７．２速−３速・４速−３速シフ
ト弁２８゜４速クラッチ制御弁３０．リヤクラッチ制御
弁３３の作動を制御することが可能となる。つまり、コ
ンピュータ３４により開閉スイッチ６８をＯＮＫすると
共にリード１１６３から電磁コイル６２を介してリード
線６４へと電流の方向を切り替えスイッチ６７が操作す
ると、排油ポー）５６．５７が開いてオリフィス５３．
５５によりまず第二油圧供給略５２と第三油圧供給路５
４内の圧油が排油されるが、第一油圧供給路５１からの
圧油による第三スプール４２０ランド４０．４１の受圧
面積差で第三スプール４２が第一スプール３８を押しな
がら図示するように右端へ移動し、第ニスプール３９も
第一〜二分配制御油路５０，４９．４８からの圧油によ
り図中、左側へ移動する。このため嬉−〜二分配制御油
路５０〜４８と排油路４７とが連通すると共に第一油圧
供給路５１と第一〜二分配制御油路５０〜４８とが遮断
されるため、第一〜二分配制御油路５０〜４８への油圧
の供給が停止状態となる。なお、この時には第一油圧供
給路５１からも排油されるが、第三スプール４２はその
ランド４０，４１の受圧面積差により図示するような位
置を保持し続ける。これによりリヤクラッチ−１４，ロ
ーリバースブレーキ１７がそれぞれ働いて１速の変速段
が達成される。

切り替えスイッチ６７のみ操作して電流をリード線６５
から電磁コイル６２を介してリード線６４へと流すと、
排油ボート５７のみ閉じて手動弁２６からの圧油が第一
油圧供給路５１を介して第三油圧供給路５４へ流れ込み
、第一スプール３８は２ンド４０，４１の圧油の受圧面
積差に抗してストッパ４５に当接するまで第三スプール
４２と共に移動し、同時に第ニスプール３９がストッパ
４６に当接するまで移動する。これＫより、第三スプー
ル４２の小径のランド４１が第一分配制御油路５０と第
二分配制御油路４９との間に移動し、第一油圧供給路５
１と第一分配制御油路５０とが連通して１速−２速シフ
ト弁２７を作動させるため、リヤクラッチ１４とキック
ダウンブレーキ１６とがそれぞれ働いて２速の変速段が
達成される。又、切り替えスイッチ６７のみ操作して電
流をリード線６４から電磁コイル６２を介し【リード線
６３へと流すか或いはリード１１６３と電磁コイル６２
を介してリード線６５との間を流すと、排油ボート５６
のみ閉じて手動弁２６からの圧油が第二油圧供給路５２
にも流れ込んで第一スプール３８と第三スプール４２と
の間に送られるが、第一スブー、Ａ／３８の径と第三ス
プール４２の大径のランド４０の径との差により、第三
スプール４２が第ニスプール３９に当接するまで移動す
る。これＫより、第三スプール４２の小径のランド４１
が無二分配制御油路４９と第三分配制御油ｗｔ４８との
間で停止して第一油圧供給路５１と第−及び第二分配制
御油路５０．４９とが連通し、１速−２速シフト弁２７
の他に２速−３速・４速−３速シフト弁２８も作動する
ため、フロントクラッチ１３．リヤクラッチ１４がそれ
ぞれ働いて３速の変速段が達成される。なお、この時に
４速クラツチ制御弁３０を介して４速クラツチ１５にも
圧油が供給され、この４速クラツチ１５も係合作動する
が、３速以上では歯車変速機が直結状態となっているの
で伺ら支障はない。

更に、この状態から今度は開閉スイッチ６８をＯＦＦ　
Ｋすると、排油ボート５６，５７がすべて閉じて第三油
圧供給路５４が排油されて第一スプール３８及び第ニス
プール３９が相互に離反するように穴４４の両端側へ移
動し、この第ニスプール３９の移動に伴って第三スプー
ル４２も第二油圧供給路５２からの圧油により同時に第
ニスプール３９と共に移動して小径の２ンド４１が排油
路４７と第三分配制御油路４８との間で停止するため、
第一油圧供給路５１と第一〜　二分配制御油路５０〜４
８とがすべて連通して１速−２速シフト弁２７，２速−
３速・４速−３速シフト弁２８，４連クラツチ制御井３
０及びリヤクラッチ制御弁３３をすべて作動させ、フロ
ントクラッチ１３及びリヤクラッチ１４から圧油が排出
されると共に４速クラツチ１５とキックダウンブレーキ
１６とが働いて４速の変速比が達成される。この場合、
各＊＊係合懐装１３〜１７と変速歯車列との関係はすで
に周知であり、要するに本願発明は一つの電磁弁３７で
第三スプール４２が四つの停止位置を選択できることを
説明すれば充分であるので、変速歯車列と摩擦係合装置
！３〜１７との機械的な連結関係につい【の説明は省略
する。又、永久磁石６０の極性を逆にした場合や電磁コ
イル６２の巻回方向を逆にした場合には弁棒５８や弁筒
５９の開閉動作が変化するので、これに対応して電流の
方向を変える必要も出て来る。

なお、本実施例では第−油圧供給路５１を第三スプール
４２の二つのランド４０．４１ｒｗＪＫ開口させたが、
他の一実施例の構造を表す第３図に示すように、排油路
４７と第三分配制御油路４８との間に形成しても良い。

この場合、第三スプール４２には第ニスプール３９に当
接するランド６９を設けて排油路４７と第一油圧供給路
５１とが連通しないようＫする必要がある。

本実施例では電流をリード！Ｉ６５から電磁コイル６２
を介してリード線６”４へ流すと１速が達成され、電流
をリード線６３から電磁コイル６２を介してリード＠６
４へと流すと２速が達成され、電流をリード１１６４か
ら電磁コイル６２を介してリード＠６３へ流すか或いは
電磁コイル６２を介してリード線６３とリード線６５と
の間を流すと３速が達成され、電流を遮断すると第一〜
二分配制御油路５０，４９，４８と第一油圧供給路５１
とが連通して４速が達成される。

なお、図中で第２図に示したものと同じ機能の部材には
、これと同じ符号を記してあり、７０は排油路である０
本実施例では第三スプール４２のランド４０．４１を等
径にしてあり、排油ボート５６が開いた時にはオリフィ
ス５゛３の働きＫより第三スプール４２は第一スプール
３Ｂ１１へ押圧されるようになり【いるが、あらかじめ
ばねＫより第一スプール３８１ｍへの予圧を与えておく
ようｋしてもよい。

次に、前進三段の変速比が得られる自動車の自動変速機
の油圧制御装置に本発明を応用した一実施例についてそ
の全体の概略系統を表す第４図及び主要部の概略構造を
表す第５図を参照しながら説明するが、基本的には前述
した実施例とほとんど変わりなく、ただ４速クラツチ１
５や４速クラツチ制御弁３０及びリアクラッチ制御弁３
３と、リード線６５とが不要となったものと考えてよい
。従って、先に説明した実施例と同一機能の部材には、
これと同一の符号をもって示すに留める。バルブボデー
４３に形成された穴４４内には等径のランド７１．７２
を有する第一スプール７３と径の異なるランド７４゜７
５を有する第ニスプール７６とがそれぞれ一定範１を摺
動自在に内嵌されており、これらはそれぞれ圧縮コイル
ばね７７．７８により第５図中、左備への押圧力が付勢
されている。第一スプール７３のランド７１，７２の間
には、手動弁２６に連通してここからの油圧が供給され
る第一油圧供給路５１が穴４４に常時連通する状態で形
成されており、第ニスブール７６の一方の往復動端を形
成するストッパ７９に隣接する排油路８０が穴４４に形
成されている。

従って、コンピュータ３４により開閉スイッチ６８がＯ
Ｎになると共に切り替えスイッチ６７が電流をリード線
６３かも電磁コイル６２を介してリード＠６４へと方向
付けろと、排油ボー）５６．５７が開いて第二油圧供給
路５２と第三油圧供給路５４内の圧油が排油され、第一
スプール７３及び第ニスプール７６はそれぞれ圧縮コイ
ルばね７７．７８のばね力により第５図に示すような状
態となり５、第−分配竺御油路５０及び第二分配制御油
路４９と排油路８０とが連通すると共に第一油圧供給路
５１とこれら第一分配制御油路５０及び第二分配制御油
路４９とが遮断される。これＫより、リヤクラッチ１４
゜ローリバースブレーキ１７がそれぞれ働いＣ１速の変
速段が達成される。電流の方向を逆にすると、排油ポー
ト５７のみ開いて手動弁２６からの圧油が第二油圧供給
路５２に流れ込んで圧縮コイルばね７７のばね力に抗し
第一スプール７３が第ニスプール７６に当接するまで第
５図中、右側へ移動して第一スプール７３のランド７２
が第一分配制御油路５０と第二分配制御油路４゛９との
間で停止するため、第一油圧供給路５１と第一分配制御
油路５０とが連通してｌ速−２速シフト弁２７を作動さ
せ、リヤクラッチ１４とキックダウンブレーキ１６とが
それぞれ働いて２速の変速段が達成される。又、開閉ス
イッチ６８がＯＦＦになると排油ボー）５６．５７が閉
じられて手動弁２６からの圧油が第−油圧供給路ｓ１を
介して第三油圧供給路ｓ４に４５１れ込み、圧縮１イル
ばね７８のばね力に抗して第ニスブール７６を第５図中
、右側へ移動させるため、これに伴つ【第１スプール７
３も第二油圧供給路５２に働く圧油により移動し、第一
スプール７３のう／ドア２が第二分配制御油路４９とス
トッパ８０との間で停止することにより、第一油圧供給
路５１と第一分配制御油路５０及び第二分配制御油路４
９とが連通して１速−２速シフト弁２７の他に２速−３
速シフト弁２８も作動するため、フロントクラッチ１３
．リヤクラッチ１４がそれぞれ働いて３速の変速段が達
成される。

なお、本発明は上述したような自動車の自動変速機の油
圧制御装置の他に、二つの油路の開閉の組み合わせＫよ
り三種類或いは四種類の油圧供給を制御し得る油圧アク
チュエータを具えた油圧分配装置の油路開閉機器とし【
使用できることは当然である。

このように本発明の油路開閉機器によると、一つの電磁
弁の開閉操作を組み合わせることで二つ或いは三つの油
圧切り替え弁を同時に制御することが可能であり、従っ
て従来よりも電磁弁を少なくできるため、軽量化及び省
スペース化を低コストに【実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による油路開閉機器を自動車の四段自動
変速機の油圧制御装置に組み込んだ一実施例の油圧系統
図、第２図はその一点鎖線で囲んだ部分の構造を表わす
機構原理図、第３図はこの部分の他の一実施例の機構原
理図、第４図は本発Ｗ１４による油路開閉機器を自動車
の三段自動変速機の油圧制御装置に組み込んだ他の一実
施例の油圧系統図、第５図はその一点鎖線で囲んだ部分
の構造を表す機構原理図であり、図中の符号で １８はオイルポンプ、 ２５はシフト制御弁、 ２６は手動弁、 ３４はコンピュータ、 ４１．７２はランド、 ４２は第三スプール、 ４７．７０．８０は排油路、 ４ｓは第三分配制御油路、 ４９は第二分配制御油路、 ５０は第一分配制御油路、 ５１は第一油圧供給路、 ５２は第二油圧供給路、 ５３．５５はオリアイス、 ５４は第三油圧供給路、 ５６．５７は排油ボート、 ５８は弁棒、 ５９は弁筒、 ６０け永久磁石、 ６１．７７．７８は圧縮コイルばね、 ６２は電磁コイル、 ６３．６４．６５はリード線、 ６６は電源、 ６７は切り替えスイッチ、 ６８は開閉スイッチ、 ７３は第一スプールである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　二つの油路の開閉の組み合わせにより三つの
   位置を選択し得るスプールと油圧供給源に接続し得る二
   つの分配制御油路とを有する油圧アクチュエータと、前
   記二つの油路なそれぞれ開閉し得る油路開閉機器とを具
   えた油圧分配装置において、一端部で一方の前記油路の
   開閉を行う弁棒の、一端側を一端部で他方の前記油路の
   開閉を行う弁筒に対し【摺動自在に貫通させると共にこ
   の弁棒の他端部か或−・壷１前記弁筒を永久磁石で形成
   し、前記弁棒の他端部と前記弁筒との間に圧縮ばねを介
   装すると共にこれら弁棒の他端部と弁筒との周囲を電磁
   コイルで嶺い、このｗｉミコイル電源との間に開閉スイ
   ッチと電流の方向を切り替え　。 る切り替えスイッチとを設けたことを特徴とする油路開
   閉機器。
2. （２）　　二つの油路の開閉の組み合わせにより四つの
   位置を選択し得るスプールと油圧供給源に接続し得る三
   つの分配制御油路とを有する油圧アクチェエータと、前
   記二つの油路なそれぞれ開閉し得る油路開閉機器とを具
   えた油圧分配装置において、一端部で一方の前記油路の
   開閉を行５弁棒の一端側を一端部で他方の前記油路の開
   閉を行５弁筒に対して摺動自在に貫通させると共にこの
   弁棒の他端部か或いは前記弁筒を永久磁石で形成し、前
   記弁棒の他端部と前記弁筒との関に圧縮ばねを介装する
   と共にこれら弁棒の他端部と弁筒との周囲を電磁コイル
   で覆い、この電磁コイルの両端及び中央部から取り出さ
   れた三本のリード線と電源との関に開閉スイッチと電流
   の方向を切り替える切り替えスイッチとを設けたこと１
   １−特徴とする油路開閉機器。