JPS63312577A

JPS63312577A - ロ−タリバルブを用いた油圧切換装置

Info

Publication number: JPS63312577A
Application number: JP14861887A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Ando; 雅彦安藤; Masakatsu Miura; 政勝三浦; Takafumi Itano; 板野　隆文
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1987-06-15
Filing date: 1987-06-15
Publication date: 1988-12-21

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、シフトレンジに応じて、電動モータにより油
路を切換えるロータリバルブを用いた油圧切換装置に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、自動変速機は、流体式トルクコンバータと、い
くつかの変速段を得るための複数の摩擦係合装置を備え
た遊星歯車機構を有し、車両の運転状態に応じて前記摩
擦係合装置の作動を種々に切換え、前記遊星歯車機構を
その時の車両の運転状態に対して最も適した変速状態に
制御することが自動的に行われるように構成され、かか
る摩擦係合装置の切換制御は、油圧制御装置により行わ
れている。

従来、上記油圧制御Ｂ装置には、車室内の手動のシフト
レバ−にリンクされ変速域の切換えを行うマニュアルパ
ルプと、スロットル開度および車速に応じて切換作動さ
れるシフトパルプとが組み込まれており、各変速域に対
応したスロットル開度と車速に基づいて、前記摩擦係合
装置を切換えて遊星歯車機構の変速段を選定するように
なっている。この変速はシフトポジション毎に定められ
た変速パターンに基づいて、シフトソレノイドのオンオ
フ信号の組み合わせにより行われる。

また、最近、油圧回路の構造を簡単化し小型化を図るた
めに、ステンピングモータにより駆動されるロータリパ
ルプを採用した油圧制御装置が、特開昭６１−２７８６
４７号公報或いは実開昭６２−４１９５４号公報に提案
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の油圧制御装置においては、２
速から３速への変速あるいは４速から３逮への変速時に
は、それぞれのクラッチの保合、解放のタイミングをと
るために、タイミングパルプを使用する必要があり、油
圧回路が複雑になるという問題を有している。

また、シフトレバ−に連動して変速域の切換えを行うマ
ニュアルバルブと、スロットル開度および車速に応じて
切換作動されるシフトパルプとが組み込まれているため
に、変速段を多くする場合にはシフトパルプの必要個数
が多くなると共に、バルブボディが大型化し、また、油
圧回路が複雑になるという問題を有している。

さらに、近年、車室内には路面状態の判別或いは交通情
軸、ナビゲーシッンシステム等の各種情報機器を設置す
る必要性が生じており、マニュアルバルブを作動させる
ためのシフトレバ−は、車室内で大きな占有面積を占め
るという問題を有している。

この問題を解決するために本出願人は昭和６２年５月１
５日付でロータリバルブに関する提案を別途出願してい
る。これは、従来のマニュアルバルブ、シフトバルブお
よびロックアツプリレーパルプを一本化し、電動モータ
により駆動されるロータリバルブにより油圧回路を簡単
な構成にしたものである。

しかしながら、前記ロータリバルブは、ロータリバルブ
に作用する側圧に対する対策がないため、この側圧に対
向するためには、駆動トルクの大きい大型モータにより
駆動させなければならず、コストが増大すると共に、モ
ータを取付るためのスペースも増大するという問題を有
している。

また、上記特開昭６１−２７８６４７号においては、側
圧対策として油路のポートを点対称に２つ形成すること
により、側圧を打ち消しているため、駆動トルクの小さ
いモータでも可能であるが、シフトレンジが多く多数の
角度で位置決めを行う場合には、ロータリバルブが非常
に大きくなり、また、油路も複雑になるため、実際の自
動変速機の油圧回路に採用することは困難である。

本発明は上記問題を解決するものであって、ロータリバ
ルブの油路構成が簡単で、かつ小型モータを使用できる
ロータリバルブを用いた油圧切換装置を堤供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明のロータリバルブを用いた油圧切換装
置は、摩擦係合装置の油圧サーボと連通ずる油路を有す
るバルブボディと、ライン圧油路とドレーン油路が形成
されたロータリバルブとを備え、電動モータの駆動によ
り該ロータリバルブを回転させることにより前記油圧サ
ーボに油を供給する油路に選択的にライン圧またはドレ
ーンを連絡させる自動変速機において、前記ロータリバ
ルブは前記バルブボディ内の両端に設けられた軸受装置
を介して支持されることを特徴とする。

〔作用および発明の効果〕

本発明においては、例えば第１図に示すように、バルブ
ボディ１５の両端に段差１５ａを設け、該段差１５ａに
ベアリング、ブツシュ等の軸受装置１４を圧入し、円筒
形のロータリバルブ３をバルブボディ１５の中空円筒部
内に軸受装置１４を介して回転可能に嵌挿し、軸受装置
１４の内径は、バルブボディ１５の穴径よりも僅かに小
さくなるように設計し、ロータリバルブ３が常に軸受装
置１４で支持されるようにしている。

従って、本発明によれば、ベアリングのころがり抵抗が
極めて小さいため、ロータリパルプ駆動用モータに小型
で安価なものを使用できる。

また、ロータリパルプの油路を点対称にして側圧を打ち
消す必要がないため、ロータリパルプ本体が小型化可能
となり、油路も簡単な構成とすることができる。

また、ロータリバルブをベアリング等の軸受装置で支持
するため、パルプスティックを生じることがなくなる。

さらに、従来のマニュアルパルプ、シフトパルプおよび
ロックアツプクラッチ切換パルプを一本化できると共に
、パルプ本数が減少するためバルブボディをコンパクト
化できると共に、シフトレバ−の動きをパルプに電気的
に伝えるために、シフトレバ−を小型化或いはボタン式
のようなスイッチに置き換えることができ、車室空間を
増大させることができる。

（実施例〕以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。第１
図は本発明のロータリパルプを用いた油圧切換装置の１
実施例を示す断面図、第２図は本発明が適用される自動
変速機の１例を示す動力伝達系の構成図、第３図は第２
図の油圧回路を示す図、第４図はその作動を説明するた
めの図、第５図は第１図のロータリパルプの展開図、第
６図は第１図のロータリパルプの側面図、第７図はロー
タリパルプの動作を説明するための第６図の断面図、第
８図は本発明のロータリパルプを用いた油圧切換装置の
他の実施例を示す断面図を示す。

先ず、本発明が適用される自動変速機を第２図により説
明すると、トルクコンバータ部Ａは、トルクコンバータ
３０およびロックアツプクラッチ３１からなり、エンジ
ンの回転をクランクシャフト３２からトルクコンバータ
３０内の油流またはロックアツプクラッチ３１による機
械的接続を介して自動変速機構部Ｂ内の入力軸３３に伝
達する。

４速自動変速機構部Ｂは、入力軸３３の外周にエンジン
出力側から順に、第２のクラッチＣ８および第１のブレ
ーキ８１％プラネタリギヤユニット３４、第１のクラッ
チＣ１および第３のクラッチＣ０が配置されており、さ
らに、入力軸３３の外周には中空軸３５が回転自在に嵌
挿されている。

そして、プラネタリギヤユニット３４はデエアルタイプ
のもので、中空軸３５に形成されたサンギヤＳ１リング
ギヤＲ１およびこれらギヤに噛合う第１のビニオンＰ＋
を支持したキャリヤＣＲを有し、さらにキャリヤＣＲは
、ビニオンＰｔ−リングギヤＲ２に噛合う第２のビニオ
ンＰ３をも支持している。

一方、第２のクラッチＣ８は、中空軸３５と入力軸３３
との間に介在されており、第２のクラッチＣｔの外周に
は、バンドブレーキからなる第１のブレーキＢ、が接離
可能になっている。

また、自動変速機構部Ｂの略中央部には、カウンタドラ
イブギヤ３６が配設され、該ドライブギヤ３６の内周は
キャリヤＣＲとスプライン結合され、さらに、プラネタ
リギヤユニット３４のリングギヤＲ１との間には、ワン
ウェイクラッチＦ１がスプライン結合され、また、リン
グギヤＲ８の外周とアクスルハウジングとの間にはクラ
ッチ式の第２のブレーキＢ２が介在されている。さらに
、第１のクラッチＣＩ　は、入力軸３３とプラネタリギ
ヤユニット３４のリングギヤＲ，の外周との間に介在さ
れており、又、第３のクラッチＣ０が、入力軸３３とプ
ラネタリギヤユニット３４のリングギヤＲ２の外周との
間に介在されている。

上記構成の自動変速機は、プラネタリギヤユニット３４
が、そのキャリヤＣＲおよびサンギヤＳを一体に構成し
ているので小型化が図られ、また、カウンタドライブギ
ヤ３６が自動変速機構部の略中央部に配置されているた
め、伝動系路が往復的となって、軸方向のコンパクト化
を図ることができるものである。

次に第３図により、上記構成からなる４速自動変速機の
油圧回路について説明する。

オイルポンプｌにより昇圧された油は、プライマリレギ
ュレータパルプ２により所定のライン圧に調圧され、油
路ａを経てロータリパルプ３に送られる。該ロータリパ
ルプ３は、電子制御装置４により制御される電動モータ
５により回転駆動され、スロットルセンサ６、車速セン
サ７、ニュートラルスイッチ８およびロータリバルブセ
ンサ９の信号に応じてロータリバルブ３の位置決めが行
われる。そしてロータリバルブ３の位置により、後述す
るロータリバルブ３のライン圧油路とドレーン油路が選
択され、上記クラッチＣｏ　、Ｃ＋、ｃｍの油圧サーボ
Ｃ−０１Ｃ−１，Ｃ−２およびブレーキＢ＋　、Ｂ！の
油圧サーボＢ−１、Ｂ−２に対するライン圧の供給およ
び排出が行われる。

ここで、油圧サーボＢ−１のピストン１０の上側には、
ロータリバルブ３からの油路すが接続される一方、ピス
トンｌＯの反対側は、ロータリバルブ３から油圧サーボ
Ｃ−２に接続される油路Ｃと接続されている。これによ
り、油路すからライン圧が供給されると、ピストン１０
は図において下方向に移動し図示しないバンドブレーキ
を締めつけて、ブレーキＢ１を係合し中空軸３５（第２
図）を固定するが、油路Ｃから油圧サーボＣ−２にライ
ン圧が供給されクラッチＣ１が係合すると、同時にピス
トン１０の下側にライン圧が供給され、ピストン１０は
上方向に移動しブレーキＢ、が解放するように構成され
ている。

また、プライマリレギュレータバルブ２で調圧された油
は、セカンダリレギュレータバルブ１１においそセカン
ダリ圧に調圧され、潤滑系統に供給されると共に、ロッ
クアツプクラッチ切換バルブ１２に供給される。該ロッ
クアツプクラッチ切換バルブ１２は、ロータリバルブ３
からの油路ｄの油圧信号により切換えられ、セカンダリ
圧が油路ｅまたは油路ｆに供給されることにより、ロッ
クアツプクラッチの係合、解放が行われる。第４図は各
シフトレンジにおける上記各摩擦係合装置の保合、解放
状態を示している。

次に第１図、第５図ないし第７図により上記ロータリバ
ルブ３の構造、作用について説明する。

第１図において、バルブボディ１５の両端に段差１５ａ
を設け、該段差１５ａにベアリング、ブツシュ等の軸受
装置１４を圧入し、円筒形のロータリバルブ３をバルブ
ボディ１５の中空円筒部内に軸受袋ｆｆ１４を介して回
転可能に嵌挿している。

該軸受装置としては、ロークリバルブ３が軸方向に力を
受けないことから、ローラベアリングが使用出来るため
、径方向のスペースが小さくコストの安い針状ころ軸受
が最適である。また、軸受装置１４の内径は、バルブボ
ディ１５の穴径よりも僅かに小さくなるように設計し、
ロータリバルブ３が常に軸受装置１４で支持されるよう
に構成する。

上記ロータリバルブ３は中空円筒状に形成され中心部に
ライン圧油路１６を有し、該ライン圧油路１６に連通さ
せるべく第５図の展開図に示すように、ライン圧油路Ｘ
が形成されると共に、ロークリバルブ３の外周面にはド
レーン油路Ｙが形成されている。

また、ロークリバルブ３の図示左側には、シフトレンジ
数に応じたディテント用溝１７が形成され、一方、バル
ブボディ１５側にはスプリング１８により付勢されるボ
ール１９が設けられディテント装置２０を構成している
。これにより、各シフトレンジ位置でロータリバルブ３
が位置決めされることになる。また、ロータリバルブ３
の図示右側には、ステンピングモータ或いは超音波モー
タ、サーボモータ等の電動モータ２１の回転軸２２と噛
み合う十字状の凹溝２３が形成され、電動モータ２１は
取付部材２４を介してボルト２５によりバルブボディ１
５に固定されている。なお、ステンピングモータを用い
る場合には回転位置の検出が可能であるが、超音波モー
タや他のサーボモータを用いる場合には、エンコーダ２
６を設はモータの回転角をフィードバック制御するよう
にする。

一方、バルブボディ１５には、ライン圧油路、ドレーン
油路、各油圧サーボＣ−Ｏ〜Ｃ−２、Ｂ−１，Ｂ−２へ
の油路およびロックアツプクラッチ切換弁に連通する油
路が形成されている。これらライン圧油路、ドレーン油
路は第４図で示した１０通りの作動状態が得られるよう
に、ロータリバルブ３を円形断面で１０分割して各ステ
ップ毎にライン圧油路、ドレーン油路を形成している。

ロータリバルブ３は、電動モータ２１により３６度ステ
ップ毎に回転し、所定の位置でモータへの通電が停止さ
れロックされることにより、消費電力が低減される。そ
して、各ステップ毎に上記した油圧サーボＣ−Ｏ〜Ｃ−
２、Ｂ−１，Ｂ−２への油路およびロックアツプクラッ
チ切換弁に連通ずる油路へ、ライン圧が供給されるかド
レーンされるように切換えられ、第４図で示した１０通
りの変速動作を行うものである。

上記した第５図の展開図に示したロータリバルブ３のラ
イン圧油路Ｘおよびドレーン油路Ｙは、第４図で示した
作動表に対応して○印にライン圧が供給され、×印にド
レーンがなされるように形成される。第７図は第６図の
各部における断面図を示し、ロークリバルブ３がＲ位置
にシフトしたときのライン圧およびドレーンの状態を示
してい°る。すなわち、ロータリバルブ３が回転し、Ｒ
レンジに位置したとき、油圧サーボＣ−１、Ｂ−１、Ｃ
−０の油はドレーンされ、一方、油圧サーボＣ−２、Ｂ
−２にはライン圧が供給される。

次いで、上記構成からなる自動変速機の作動を説明する
。

先ず、ｌ速状態では第１のクラッチＣ，を係合。

する、すると、入力軸３３の回転は、第１のクラッチＣ
１を介してリングギヤＲ，に伝達され、このときリング
ギヤＲ１はワンウェイクラッチＦ。

により回転が阻止されているため、サンギヤＳを逆方向
に空転させながら共通キャリヤＣＲが正方向に大幅減速
回転され、該回転がカウンタドライブギヤ３６から取出
される。

第２速状態では、第１のクラッチＣ１の係合に加えて第
１のブレーキＢ１が作動し、サンギヤＳが第１のブレー
キＢｌにより回転が停止され、従って入力軸３３からの
リングギヤＲ１の回転は、リングギヤＲ２を正方向に空
転させながらキャリヤＣＲを正方向に減速回転し、該回
転がカウンタドライブギヤ３６から２速として取出され
る。

３速状態では、第１のクラッチＣ８の係合に加えて第３
のクラッチＣ０と第２のクラッチＣ！が係合され、入力
軸３３の回転がクラッチＣ８を介してリングギヤＲ＋　
に伝達されると同時にクラッチＣ６を介してリングギヤ
Ｒ１に伝達され、プラネタリギヤユニット３４の各要素
は一体となって回転し、従って、キャリヤＣＲも一体に
回転してカウンタドライブギヤ３６から入力軸３３と同
速回転が取出される。なお、第４図の３速状態では、ブ
レーキＢ１に油圧が供給されていることを示しているが
、前述したようにブレーキＢ１解放機構にクラッチＣ２
の圧力が連絡しているため、ブレーキＢ、は係合せず一
体回転が可能となっている。

また、４速状態では、第１のクラッチＣ１を解放すると
共に、第３のクラッチｃｏ、第１のブレーキＢ＋を作動
すると、入力軸３３の回転がクラッチＣ０を介してリン
グギヤＲ１に伝達され、このときサンギヤＳがブレーキ
Ｂ１により停止されているため、リングギヤＲ＋を増速
空転させながらキャリヤＣＲは高速回転し、該高速回転
がオーバードライブとしてカウンタドライブギヤ３６か
ら取出される。

リバースレンジでは、第２のクラッチＣ２および第２の
ブレーキＢ２が係合し、入力軸３３の回転は第２のクラ
ッチＣ８を介してサンギヤＳに伝達され、このときリン
グギヤＲ８が第２のブレーキＢ、の制動により固定され
ているため、リングギヤＲ１を逆転させながらキャリヤ
ＣＲも逆転し、該キャリヤＣＲの逆転がカウンタドライ
ブギヤ３６から取出される。

また、コースト時における１速状態では、ワンウェイク
ラッチＦ、がフリー状態になるが、第１のクラッチＣＩ
の係合に加えて第２のブレーキＢヨが係合し、該ブレー
キＢ、によりリングギヤＲ１が固定状態となり、ｌ速状
態が維持されてエンジンブレーキが有効に作動する。

さらに、ロックアツプクラッチの制御および２゜５速お
よび３．５速の変速制御について説明する。

２速から３速への変速は、Ｂ１の解放と０２の係合を同
時に行った後に００の係合を行い、３速から２速への変
速は、Ｃ０を解放した後にＢ１の保合とＣ８の解放を同
時に行なうため、途中段階の００が解放されている２、
５速状態をロータリバルブ３の位置決めにより作る。ま
た、３．５速も同様に、３速から４速への変速は、Ｃ１
を解放した後にＢ１の係合とＣ３の解放を同時に行ない
、４速から３速への変速は、Ｂ、の解放とＣ１の係合を
同時に行った後にＣ１を係合するために、途中段階のＣ
１が解放されている３、５速状態をロータリバルブ３の
位置決めにより作る。これらＢ、の解放とＣ８の係合の
タイミングおよびＢ＋　の係合とＣ８の解放のタイミン
グは、前述したように０８係合圧とＢ、解放圧を同−油
路により供給することにより達成される。

次にロックアツプクラッチの切換制御について説明する
と、第３図において、ロータリバルブ３により油路ｄを
介してロックアツプクラッチ切換信号圧が、ロックアン
プクラッチ切換バルブ１２の上部のポートに供給される
と、ロックアツプクラッチ切換バルブ１２が下方に下が
り、ロックアツプクラッチＯＮ回路にセカンダリ圧が供
給され、ロックアツプクラッチがＯＮ状態となる。逆に
、ロータリバルブ３により油路ｄのロックアンプクラッ
チ切換信号圧がドレーンされると、ロックアツプクラッ
チ切換バルブ１２のスプリング力と下部ボートからのラ
イン圧により、ロックアツプクラッチ切換バルブ１２が
上方に上がり、ロックアンプクラッチＯＦＦ回路にセカ
ンダリ圧が供給され、ロックアツプクラッチがＯＦＦ状
態となる。

第８図は本発明の他の実施例を示し、第１図の実施例が
バルブボディ１５の両端に段差１５ａを設けたのにたい
して、本実施例においては、ロータリバルブ３の両端に
段差１５ａを形成し、バルブボディ１５との間に内外径
両方が転勤面となっているローラベアリングを挿入して
いる。なお、本実施例においては、ロークリバルブ３と
ステンピングモータ２１の回転軸２２との結合はキー２
３ａにより結合されている。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種
々の変更が可能である。

例えば、上記実施例の自動変速機構に限定されるもので
はなく、油圧サーボの増減によりロータリバルブの油路
を構成することにより、あらゆる機種の自動変速機に適
用できる。

以上説明したように本発明によれば、ベアリングのころ
がり抵抗が極めて小さいため、ロータリバルブ駆動用モ
ータに小型で安価なものを使用できる。

また、ロータリバルブの油路を点対称にして側圧を打ち
消す必要がないため、ロータリバルブ本体が小型化可能
となり、油路も簡単な構成とすることができる。

また、ロータリバルブをベアリング等の軸受装置で支持
するため、バルブスティックを生じることがなくなる。

さらに、従来のマニュアルバルブ、シフトバルブおよび
ロックアツプクラッチ切換バルブを一本化できる共に、
バルブ本数が減少するためバルブボディをコンパクト化
できると共に、シフトレバ−の動きをバルブに電気的に
伝えるために、シフトレバ−を小型化或いはボタン式の
ようなスイッチに置き換えることができ、車室空間を増
大させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロータリバルブを用いた油圧切換装置
の１実施例を示す断面図、第２図は本発明が適用される
自動変速機の１例を示す動力伝達系の構成図、第３図は
第２図の油圧回路を示す図、第４図はその作動を説明す
るための図、第５図は第１図のロータリバルブの展開図
、第６図は第１図のロータリバルブの側面図、第７図は
ロータリバルブの動作を説明するための第６図の断面図
、第８図は本発明のロータリバルブを用いた油圧切換装
置の他の実施例を示す断面図である。３・・・ロータリバルブ、１４・・・軸受装置、１５・
・・バルブボディ、１５ａ・・・段差、１６・・・ライ
ン圧油路、１７・・・ディテント用溝、１８・・・スプ
リング、１９・・・ボール、２０・・・ディテント装置
、２１・・・電動モータ、２２・・・回転軸、２３・・
・凹溝、２５・・・ボルト。出　願　人　　アイシン・ワーナー株式会社代理人弁理
士　白　井　博　樹（外２名）第２図弓コＰ　ＣＲ３５３３第４図 ○係合 ×　シｌ蜆・　Ｃ２イ畏１身ぐ丑、１；よシ六♀さく第５図三ン第６図第７断　面Ａ−Ａ　　　　　　Ｗｆｒ　　面Ｂ−Ｂ断面Ｅ−
Ｅ　　　　　　断面Ｆ−Ｆ図（ａ）断面Ｃ−Ｃ断面Ｄ−Ｄ断面Ｇ−Ｇ　　　　　　ＩＦｒ　面Ｈ−Ｈ第７断面ｆ−ｆ　　　　　　断面、−９図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）摩擦係合装置の油圧サーボと連通する油路を有す
るバルブボディと、ライン圧油路とドレーン油路が形成
されたロータリバルブとを備え、電動モータの駆動によ
り該ロータリバルブを回転させることにより前記油圧サ
ーボに油を供給する油路に選択的にライン圧またはドレ
ーンを連絡させる自動変速機において、前記ロータリバ
ルブは前記バルブボディ内の両端に設けられた軸受装置
を介して支持されることを特徴とするロータリバルブを
用いた油圧切換装置。
（２）上記バルブボディの両端には段差が形成され、該
段差に上記軸受装置が圧入されることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のロータリバルブを用いた油圧切
換装置。
（３）上記ロータリバルブの両端には段差が形成され、
該段差とバルブボディの穴の間に上記軸受装置が圧入さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロー
タリバルブを用いた油圧切換装置。