JPS61105223A - 車両用自動変速機 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用自動変速機の油圧制御装置のドレイン
ポートの形成位置にかかわる。

［従来の技術］ 車両用自動変速機は、流体圧アクチュエータである油圧
サーボにより変速の作動が行われる遊星歯車式、常時噛
合歯車式、無段変速式などの変速装置と、前記油圧サー
ボへの作動油の供給および排出を制御することにより前
記変速装置を車速、スロットル開度、選速機構の設定位
置など車両走行条件に応じて制御する油圧制御１１装置
とを備える。

通常、前記変速装置は変速機ケース内に設けられ、前記
油圧制御装置は変速機ケースの下面に締結されたバルブ
ボディ内に設けられると共に同様に変速機ケースの下面
に締結されたオイルパン内に収容され、該オイルパン内
には作動油が溜められている。この油圧制御装置は、前
記油圧サーボなどから排出される油のドレインポートを
備え、ドレインポートは、通常バルブボディの表面に設
けられている。このドレインポートには、該ドレインポ
ートからの油の吸込みを防止するため、常時オイルパン
内に滞溜した油の油面上方の変速機ケース内の気中に開
口させておく必要があるものが存在し、従来はバルブボ
ディの上面にドレインポートを設けると共にドレインポ
ートの周りを上方に突出させて気中開口ドレインポート
とし、油の侵入を防止していた。

［解決しようとする問題点］ しかるに、たとえば第３図に例示する如く、エンジン１
の出力がわに主変速機２を取付け、該主変速機２の出力
がわに４輪駆動用副変速機３を取付けた車両用自動変速
機においては、車両用自動変速機の軸方向長さが大きく
なると共に軸の傾斜角より副変速機４０の下面に締結さ
れたオイルパン４内のオイルレベルＬは著しく高くなる
。また前記バルブボディの気中開口ドレインポート５１
（第１図に図示）も変速装置に干渉するため、あまり上
方に突出させることは困難である。このため登坂路走行
、急加速などの車両走行条件により油面がＬ′の如く上
昇した場合、副変速機４０の下面の前記オイルパン４内
に取付けられ、副変速機の油圧制御装置が設けられてい
るバルブボディ５が油面下に没し、同時に前記気中開口
ドレインポート５１も油面下に没しやすかった。気中開
口ドレインポートが正常に気中開口している時はクラッ
チ作動圧油路がバルブの切換えによって作動圧供給油路
からドレインポートに連通に切換わると、油圧サーボ内
の圧力低下によりチェックボールが開き油圧サーボ内の
残りの油を排出する。このときドレインポートより空気
を吸い込み油圧サーボ内の油の排出を完了する。しかる
に気中開口ドレインポート５１が油面下に没すると、前
述の如くクラッチ解放時、油圧サーボ内に負圧が発生（
とくに高速回転時）し、ドレインポートから油を吸い込
み、油圧サーボ内に残留油による遠心油圧が発生し、ク
ラッチ係合力が残留する。よって不完全な解放によるク
ラッチの引きずりが生じ、これによる発熱、耐久性の低
下、燃費の増大、オイルの劣化が生じる。またクラッチ
が変速用の場合、解放のおくれによる変速ショックが発
生する。

本発明の目的は、広範囲の走行条件において気中間口ド
レインポートを油面の上方に位置させることのでき、該
ドレインポートからの油の侵入が確実に防止できる車両
用自動変速機の提供にある。

［問題を解決するための手段］ 本発明にかかる車両用自動変速機は、変速機ケース内に
油圧サーボにより作動される変速装置を収納し、前記ケ
ースの下面に、油圧制御装置のバルブボディとオイルパ
ンとを装着してなる車両用自動変速機において、前記油
圧制御装置のドレインポートを油面上方の、変速機ケー
ス１．該変速機ケース内に嵌着された支壁（サポート）
などの固定部材の壁に設けたことを構成とする。

［作用および発明の効果］ 気中開口ドレインポートを前記ケースに設けているため
、広範囲の運転条件に対応して必要なだけ油面の上方に
形成でき、これにより気中開口ドレインポートからの油
の吸込みが確実に防止できる。

［実施例］ 本発明の車両用自動変速機を図に示す一実施例に基づき
説明する。

１は４輪駆動自動変速機を示し、エンジンＥに装着され
た自動変速機である主変速機１０と、該主変速機１０の
出力軸に連結された副変速機（本実施例では４輪駆動用
トランスファ）４０とからなる。

主変速機１０は変速機ケース１０Ａ内に変速装置が収納
され、前記ケース下面に油圧制御装置が設けられたバル
ブボディＩＯＢおよびオイルパン１０Ｃが締結されてい
る。

副変速機４０は、副変速様ケースであるトランスファケ
ース２内に装着され、入力軸１１、入力軸１１に同軸上
に直列されると共に後輪駆動用プロペラシャフトＣに連
結された第１出力軸１２、前記第１出力軸１２に並列さ
れると共に前輪駆動用プロペラシャフトＢに連結された
第２出力軸１４を備え、前記入力軸１１と第１出力軸１
２との間にはプラネタリギアセットＰと、該プラネタリ
ギアセットの構成要素を係脱自在に他の構成要素に連結
するための摩擦係合要素であるクラッチＣ３、ブレーキ
Ｂ４およびクラッチＣ４とが設けられ、前記第１出力軸
１２に回転自在に外嵌された４輪駆動用スリーブ１３と
、前記スリーブ１３と第２出力軸１４との間を伝動する
前輪伝動機構３とを有する。前記プラネタリギアセット
Ｐは入力軸１１の端部にスプライン嵌合されたサンギア
Ｓ１該サンギアＳと歯合するプラネタリビニオンｐ１該
プラネタリピニオンｐと歯合するリングギアｒ１および
該プラネタリピニオンｐを回転自在に保持すると共に前
記トランスファ４０の第１出力軸１２の先端に連結され
たキャリアＣからなる。

ブレーキＢ４はリングギアｒをトランスファケース２に
係合するための多板式摩擦ブレーキであり、トランスフ
ァケース２内に嵌着された固定部材である中間支壁２０
に形成されたシリンダ２Ｃと該シリンダ２Ｃ内に装着さ
れたピストン２Ｐとで構成される油圧サーボ３−４より
作動される。クラッチＣ３はプラネタリギアセットＰの
主変速機１０側に配置され、サンギアＳとキャリアＣと
の断続を行うものであり、キャリアＣに連結されたシリ
ンダ３Ｃと該シリンダ３Ｃ内に装着されたピストン３Ｐ
とで構成される油圧サーボＣ−３により作動される。

クラッチＣ４はキャリアＣ１，：連結した第１出力軸１
２と第２出力軸１４を駆動するための前輪伝動機構３の
一方のスプロケット３１に連結したスリーブ１３とを断
続させるための多板式摩擦クラッチであり、第１出力軸
１２に回転自在に支持されたシリンダ４Ｃと該シリンダ
４Ｃ内に装着されたピストン４ｐとで構成される油圧サ
ーボＣ−４により作動される。

トランスファケース２の下面には、オイルパン４が締結
され、ざらにその内部には車両走行条件に応じて前記油
圧サーボＢ−４、Ｃ−３、Ｃ−４への作動油の供給およ
び排圧を制御する油圧制御装置が設けられているバルブ
ボディ５が締結されている。

前記油圧サーボＣ−３およびＣ−４のピストン３ｐおよ
び４ｐには、その底面の外周がわ部にこれらピストンに
形成され油圧サーボの内外を連通させる穴３ｂ、４ｂ内
に嵌め込まれ外側端６１が弁口とされた筒状弁ケース６
２内にチェックボール６３を遊嵌してなるチェック弁６
が取付けられている。このチェック弁６は、高速回転時
で且つ油圧サーボが排圧状態にあるとき遠心力の作用で
ボール６３が弁口６１から外れて弁口６１が開き、この
開いた弁口６１から同じく遠心力の作用でシリンダの外
周部に滞留している作動油を円滑にドレインさせ、残存
作動油によりピストンへ荷重が加わることを防止してい
る。また油圧サーボへ油圧（ライン圧）が供給されてい
るときは、この油圧の作用でボール６３は弁口６１に押
圧され弁口６１は閉じられている。

このクラッチＣ３およびクラッチＣ４の各油圧サーボＣ
−３およびＣ−４の排圧は、シリンダ３Ｃ１４Ｃの内周
に設けられた作動油給排ポート３ｄ、　４ｄ→トランス
フアケース内に設けられた作動油給排油路３ｅ、　４ｅ
→バルブボデイ５内のスプール弁→ドレインポート→オ
イルパンの順序で排出されるが、ドレインポートが油中
に開口していると、油圧サーボが排圧状態にあるとき、
このドレインポートから逆に作動油が吸込まれ、遠心力
の作用で前記チェック弁６から噴出される状態が起こり
やすい。

すなわちクラッチ解放時油圧サーボ内に負圧が発生（と
くに高速回転時）し、ドレインポートから油を吸い込み
、油圧サーボ内に遠心油圧が発生し、不完全な解放によ
るクラッチの引きずりが生じ、これによる発熱、および
耐久性の低下、燃費の増大、オイルの劣化が生じる。よ
って従来は第１図に破線で示す如くバルブボディ５の上
面に突設された気中に開口した埋材ドレインポート５１
を介してなされている。しかるに本実施例の如く特に４
輪駆動（４ＷＤ＞車両においては、前述の如く前記堤上
端のドレインポート５１も油をかぶり易い。

本発明では前記油圧サーボＣ−３、Ｃ−４のドレインポ
ートをバルブボディに設けず、該バルブボディからトラ
ンスファケース２の前支壁２Ａに設けた油路９から、該
前支壁２Ａの主変速機がわに気中開口ドレインポート９
１を介して主変速機がわに排出するようにしている。こ
のようにすることで気中開口ドレインポートの位置を所
望なだけ油面から上方に設定でき、該気中開口ドレイン
ポートからの油の吸い込みを確実に防止できる。

このドレインポート９１およびドレイン油路は変速機ケ
ースの所望の位置に形成できるが、本実施例の如く前支
壁２Ａに設け、ドレイン油を積極的に主変速機がわへ排
出することにより、主変速様のオイルパンＩＯＣ内の作
動油不足が解消できると共に、副変速機のオイルパン内
の油面レベルを適正に保持できる効果がある。

なお上記実施例において変速機ケースにドレインポート
を設けたがクラッチのザボート等変速機ケースに連結し
た固定部材に油路を配設し、気中開口ドレインポートを
設けてもよい。

前記伝動機構３は、スリーブ１３にスプライン嵌合され
たスプロケット３１、第２出力軸１４に形成されたスプ
ロケット３３およびこれらスプロケット間に張設された
チェーン３５からなる。

通常走行時には油圧サーボＣ−３に主変速機の油圧制御
装置により発生させたライン圧を供給してクラッチＣ３
を係合させ、油圧サーボＢ−４およびＣ−４を排圧して
ブレーキＢ４およびクラッチＣ４を解放させる。これに
よりプラネタリギアセットＰのサンギアＳとキャリアＣ
とは連結され、動力は入力軸１１から第１出力軸１２に
減速比１で伝達され後輪のみの２輪駆動走行が得られる
。このとき入力軸１１からの動力は、サンギアＳ１プラ
ネタリビニオンｐ１リングギアｒを介さずにクラッチＣ
３を介してキャリアＣより第１出力軸１２に伝達される
。この２輪駆動走行中、４輪駆動走行が必要となったと
きは運転席などに設けたシフトレバ−を手動シフトし、
トランスファケース２の下面に締結されたバルブボディ
５内に設けられているトランスファ制御装置により油圧
サーボＣ−４にライン圧を徐々に供給しクラッチＣ４を
円滑に係合させると、第１出力軸１２とスリーブ１３と
が連結され、伝動機構３、第２出力軸１４およびプロペ
ラシャフトＢを経て前輪にも動力が伝達され、入力軸１
１から第１出力軸１２および第２出力軸１４に減速比１
で動力伝達がなされ、４輪駆動直結走行状態（高速４輪
駆動状態）が得られる。この４輪駆動走行中、急坂路な
ど出力トルクの増大が必要なときに運転席に設けたシフ
トレバ−（図示せず）を手動シフトすると、油圧制御装
置内の高速４輪駆動状態と低速４輪駆動状態との切換弁
の作用により油圧サーボ３−４へライン圧を徐々に供給
すると共に適切なタイミングで油圧サーボＣ−３の油圧
を排圧し、ブレーキ８４を徐々に係合せしめると共にク
ラッチＣ３を円滑に解放させる。これによりサンギアＳ
とキャリアＣとは解放されると共にリングギアｒは固定
され、動力は入力軸１１からサンギアＳ１プラネタリビ
ニオンｐ１キヤリアＣを介して減速され第１出力軸１２
および第２出力軸１４に伝達され、トルクの大きな４輪
駆動減速走行状態（低速４輪駆動状態）が得られる。

運転席に設けられたトランスファ４０のシフトレバ−（
図示しない）は、Ｈ２（２輪駆動直結）、Ｈ４（４輪駆
動直結）、Ｌ４（４輪駆動減速）の各レンジの副シフト
ポジションＳＳＰを有し、この副シフトポジションＳＳ
Ｐの設定レンジとブレーキＢ４、クラッチＣ３およびＣ
４の係合および解放と車両の走行状態の作動関係を表１
に示す。

表１ 表１において、Ｅは対応するクラッチ、ブレーキが係合
していることを示し、×は対応するクラッチおよびブレ
ーキが解放していることを示す。

４輪駆動用トランスファ４０の油圧制御装置であるトラ
ンスファ制御装置４００は、第３図に示す如く主変速機
１０の油圧制御装置１００から油路６を介してライン油
圧を供給され、運転席に設けられた変速段の選択手段で
あるシフトレバ−によりトランスファマニュアル弁４１
０を操作し、油路７および油路８に供給すると共にクラ
ッチＣ３とブレーキＢ４の係合を切換るインヒビタ弁４
４０、並びに各弁間およびクラッチ、ブレーキの油圧シ
リンダを連絡する油路からなる。

トランスファマニュアル弁４１０は、第３図に示す如く
、運転席に設けられているシフトレバ−（図示せず）に
連結されたスプール４１１を有し、２輪駆動直結（Ｈ２
）位置に設定されたとき油路６と油路１とを連絡すると
共に油路８をドレインポート４１６に連絡し、４輪駆動
直結（Ｈ４）位置に設定されたとき油路６と油路７およ
び油路８とを連絡し、４輪駆動減速くＬ４）位置に設定
されたとき油路６と油路８とを連絡すると共に油路７を
ドレインポート４１５に連絡する。

インヒビタ弁４４０は、第１の設定位置（図示下方）と
第２の設定位置（図示上方）とを有し、図示上方から第
１の設定位置く図示下方）と第２の設定位置く図示上方
）との移動によりクラッチＣ３の油圧サーボＣ−３、ブ
レーキ３−４の油圧サーボＢ−４へのライン圧油の給排
を行う切換弁であるスプール４４１および該スプール４
４１と直列され、第１の設定位置（図示下方）と第２の
設定位置（図示上方）とを有する。第２の設定位置（図
示上方）に付勢された時、スプール４４１を第２の設定
位置とするプランジャ４４２を有し、スプール４４１は
いずれも同一径でスプール４４１を第１の設定位置に付
勢する手段であるスプリング４５０が背設された図示上
端のスリーブ状ランド４４５と図示下端ランド４４７、
および中間ランド４４６を有する。

プランジャ４４２は前記スプール４４１のランドと同一
径の図示上端ランド４４８と、該上端ランド４４８より
大径の下端ランド４４９を有する。これらスプール４４
１およびプランジャ４４２により、上端油室４５１、ス
リーブ状ランド４４５と中間ランド４４６と下端ランド
４４７の間の第１および第２中間゛油室４５２．４５３
、スプール４４１とプランジャ４４２との間の油室４５
４、およびトランスファマニュアル弁４１０からのライ
ン圧供給油路７と連絡している下端油室４５６が形成さ
れている。

このインヒビタ弁４４０は、スプール４４１が図示下方
に設定されたときには、上端油室４５１はスリーブ状ラ
ンド４４５の油口４４３を介して油路６Ａと連通し、ラ
イン圧油路６は減速用油路６Ｂと連絡し、油路６Ｃは前
記油路９を介して気中開口ドレインポート９１に連結さ
れているドレインポート４５７と連絡する。スプール４
４１が図示上方に設定されたときは、下端油室４５１は
スリーブ状ランド４４５の油口４４３を介してドレイン
ポート４５８と連通し、減速用油路６Ｂはドレインポー
ト４５９と連絡し、油路６は直結用油路６Ｃと連絡する
。絞り６１を介して連絡した油路６Ａには車両走行条件
を入力とする電子制御装置５００の出力によりＯＮ、　
ＯＦＦされる電磁ソレノイド弁Ｓ４とが設けられ車両走
行条件が高速段（Ｈ２、Ｈ４）より低速段（Ｌ４）への
変速許可領域（または低速段Ｌ４より高速段Ｈ２、Ｈ４
への変速制限領域）内のときＯＦＦされて油路６Ａに油
路６のライン圧を発生させ、低速段（Ｌ４）より高速段
（Ｈ２、Ｈ４）の変速許可領域（または高速段Ｈ２、Ｈ
４より低速段Ｌ４への変速制限領域）内のときはＯＮさ
れ、油路６Ａの油圧を排圧する。

これにより油路６Ａには変速許可領域（または変速制限
領域）に関連した油圧が発生する。

トランスファ４０の各設定レンジにおける作動を説明す
る。

Ａ）トランスファマニュアル弁４１０がＨ２レンジに設
定されたとき油路８が排圧されているので、油圧サーボ
Ｃ−４の排圧によってクラッチＣ４は解放され、スリー
ブ１３には動力が伝達されず、２輪駆動状態が維持され
る。また油路７に第１の油圧信号であるライン圧信号が
発生する。

ソレノイド弁Ｓ４がＯＦＦの時、油路７からインヒビタ
弁４４０の下端油室４５６にライン圧信号が供給され、
スプール４４１およびプランジャ４４２は第２の設定位
置（図示上方）に設定され油路６Ｂはドレインポート４
５９に連絡して排圧され、これにより油圧サーボ３−４
は排圧されるのでブレーキＢ４は解放される。油路６Ｃ
はインヒビタ弁４４０のスプール４４１、プランジｗ　
４４２が第２の設定位置（図示上方）に設定しているた
め油路６に連絡し、油圧サーボＣ−３にライン圧を供給
しクラッチＣ３を係合させている。したがってトランス
ファ４０はＨ２（２輪駆動直結状態）になる。

Ｂ）トランスファマニュアル弁４１０がＨ４レンジに設
定されたとき、油路７および油路８の双方へライン圧が
供給される。

ソレノイド弁Ｓ４が叶Ｆの時、油路７からインヒビタ弁
４４０の下端油室４５６にライン圧信号が供給され、ス
プール４４１およびプランジャ４４２は第２の設定位置
く図示上方）に設定され、油路６Ｂはドレインポート４
５９に連絡して排圧され、これにより油圧サーボＢ４は
排圧されるのでブレーキＢ４は解放される。油路６Ｃは
インヒビタ弁４４０のスプール４４１、プランジャ４４
２が第２の設定位置（図示上方）に設定しているため油
路６に連絡し、油圧サーボＣ−３にライン圧を供給しク
ラッチＣ３を係合させている。

油路８へ供給されたライン圧は油圧サーボＣ−４に供給
され、クラッチＣ４を係合させる。これによりトランス
ファ４０はＨ４（４輪駆動直結状態）になる。

Ｃ）トランスファマニュアル弁４１０がＬ４レンジに設
定されたとき、油路７が排圧されると共に油路８にライ
ン圧が供給される。これによりクラッチＣ４は係合され
て４輪駆動状態が維持される。

高速段（Ｈ２、Ｈ４）より低速段（Ｌ４）への変速制限
領域内でソレノイド弁Ｓ４が叶Ｆされているときは、油
路６Ａより油室４５４にライン圧が供給されており、ト
ランスファマニュアル弁４１０がし４レンジに設定され
ると、下端油室４５６へ供給されていたライン圧信号は
排圧されるので、油室４５４に印加されるライン圧によ
ってインヒビタ弁４４０のプランジャ４４２は第１の設
定位置（図示下方）に設定されるが、インヒビタ弁４４
０のスプール４４１は第２の設定位置（図示上方）に設
定されたままとなり変速はされず、エンジンＥのオーバ
ーランおよび変速ショックの発生を防いでいる。

Ｈ２・Ｈ４→Ｌ４変速許可領域でソレノイド弁Ｓ４がＯ
Ｎされているときにトランスファマニュアル弁４１０が
Ｌ４レンジに設定されたとき、またはＨ２・Ｈ４→Ｌ４
変速制限領域でソレノイド弁Ｓ４がＯＦＦのときトラン
スファマニュアル弁４１０がＬ４状態でＨ２・Ｈ４→し
４変速制限領域からＨ２・Ｈ４→Ｌ４変速許可領域にな
りソレノイド弁Ｓ４が叶ＦからＯＮされたとぎは油路６
Ａは排圧されるので、スプール４４１はスプリング４５
０の作用で第１の設定位置く図示下方）に設定され、こ
れにより油路６と油路６Ｂが連絡し、ブレーキＢ４の油
圧サーボ３−４に作動油が供給され、油路６Ｃがドレイ
ンポート４５７に連絡して油路９から気中開口ドレイン
ポート９１を介して排圧され、クラッチＣ３の油圧サー
ボＣ−３の油圧が排圧される。これによりトランスファ
４０は低速４輪駆動状態となる。

いったん低速４輪駆動状態となった後、Ｈ２・Ｈ４→［
４変速制限領域になりソレノイド弁Ｓ４がＯＦＦされて
も油路６Ａのライン圧はインヒビタ弁４４０の油室４５
４に印加されると同時にスプール４４１のスリーブ状ラ
ンド４４５の油口４４３を介して上端油室４５１に印加
されるため、スプール４４１は変位せずに低速４輪駆動
状態が保たれる。

表２に副変速機のシフト位置における油路６と油路７．
８との連通状態を示す。

表２ 表２においてＯは連通してライン圧が供給されている場
合を示し、×は排圧されている場合を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は４輪駆動自動変速機の副変速機の断面図、第２
図はトランスファケースの側面図、第３図はトランスフ
ァ制御装置の油圧回路図、第４図は４輪駆動自動変速機
を搭載した車両の側面概略図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）変速機ケース内に油圧サーボにより作動される変速
   装置を収納し、前記ケースの下面に、油圧制御装置のバ
   ルブボディとオイルパンとを装着してなる車両用自動変
   速機において、 前記油圧制御装置のドレインポートを油面上方の前記ケ
   ース壁または固定部材に設けたことを特徴とする車両用
   自動変速機。 ２）前記変速装置は、歯車変速装置と、前記油圧サーボ
   により作動され前記歯車変速装置の回転要素を他の回転
   要素または固定要素に係脱自在に連結するクラッチまた
   はブレーキを備え、 前記油圧サーボは、クラッチの油圧サーボであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用自動変速
   機。 ３）前記変速装置は、主変速機の出力がわに連結される
   副変速機であることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の車両用自動変速機。