WO2013115057A1 - 自動変速機のコントロールバルブボディ構造 - Google Patents

Abstract

　バルブボディ本体（１０），（２０）同士の間にセパレートプレート（３０）を挟み込んで構成された自動変速機のコントロールバルブボディ（１）の構造である。バルブボディ本体（１０），（２０）同士のそれぞれの対向面に形成された溝（１０ａ），（２０ａ）の開口が、バルブボディ本体（１０），（２０）の間に挟み込んだセパレートプレート（３０）により塞がれて、セパレートプレート（３０）を挟んで一方側の油路（１１）と他方側油路（２１）とに隔離形成されている。双方の油路（１１），（２１）同士はセパレートプレート（３０）に設けたオリフィス（３１）を介して互いに連通している。作動油の通流方向において、下流側の油路（２１）となる溝（２０ａ）が形成されたバルブボディ本体（２０）において、溝（２０ａ）内に当該溝（２０ａ）の開口側に突出する突出部（２２）を設けて、溝（２０ａ）のうちオリフィス（３１）に対向する領域の深さｈを、突出部（２２）が設けられていない他の領域の深さＨ１よりも浅くしてある。さらに、オリフィス（３１）に対向する部分での前記溝（２ａ）の深さｈとオリフィス（３１）の直径ｄとがｈ≦３ｄの関係を満たすように設定してある。

Description

自動変速機のコントロールバルブボディ構造

　本発明は、自動変速機のコントロールバルブボディの構造、特にコントロールバルブボディにおけるセパレートプレートの振動対策構造に関する。

　図６は従来例の車両用自動変速機におけるコントロールバルブボディの油路の概略を説明するための図である。図６の（ａ）はコントロールバルブボディにおける油路を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図であり、（ｃ）は同図（ａ）における領域Ｂを拡大した図であって、セパレートプレートの振動を説明する図であり、（ｄ）はセパレートプレートにおけるオリフィス近傍領域の拡大説明図である。

　車両用自動変速機のコントロールバルブボディは、重ね合わせたバルブボディ本体１００，１１０同士の間にセパレートプレート１２０を挟み込んだ基本構成を有している。各バルブボディ本体１００，１１０では、隣接するバルブボディ本体との対向面に溝１００ａ，１１０ａが形成されており、バルブボディ本体１００，１１０同士の間に挟み込んだセパレートプレート１２０により溝１００ａ，１１０ａの開口が塞がれることで両者が隔離されて、それぞれに作動油が通流する油路１０１，１０２が画成されている。

　コントロールバルブボディ内には、油路の他に、ソレノイドやスプール（いずれも図示せず）などが設けられており、車両用自動変速機ではこれらのソレノイドやスプールを駆動して作動油を供給する油路を切り替えることで、所定の摩擦締結要素に作動油が供給されるようになっている。

　コントロールバルブボディでは、セパレートプレート１２０を挟んで一方側の油路１０１と他方側の油路１０２とが、セパレートプレート１２０に設けたオリフィス１２１を介して互いに連通している箇所があり、かかる箇所では、例えば一方の油路１０１内の作動油がオリフィス１２１を通って他方の油路１０２内に押し出されるようになっている。

　ここで、オリフィス１２１を通って油路１０２内に押し出される作動油は、オリフィス１２１の中心軸Ｘに沿って移動し、オリフィス１２１の延長上を中心軸Ｘに沿って流れる作動油の流れＦ１（図６の（ｃ）参照。）を形成する。この作動油の流れＦ１と、オリフィス１２１の延長上から外側に外れた位置の作動油の流れＦ２との間には流速差があるので、この流速差に起因する渦輪Ｓが作動油中に発生する。

　図６の（ｂ）に示すように、オリフィス１２１は平面視にて円形状をなす小孔であるので、油路１０２内に形成される渦輪Ｓはオリフィス１２１の中心軸Ｘを囲むように環状に形成される。そして、油路１０２内に形成される渦輪Ｓは、中心軸Ｘに沿ってオリフィス１２１から離れる方向に移動しながら成長し、最終的に中心軸Ｘを同心軸とした複数の渦輪Ｓがオリフィス１２１の貫通方向（中心軸Ｘの軸方向）に連続して発生する。

　ここで、渦輪Ｓは、いわゆるカルマン渦とは相違する渦であり、セパレートプレート１２０のオリフィス１２１に起因して下流側の油路１０２内に発生する渦であって、コントロールバルブボディのオリフィス１２１を通過した噴流の渦である。

　オリフィス１２１の貫通方向に連続して発生した渦輪Ｓでは、隣り合う渦輪Ｓ，Ｓ間の部分Ｓｄの圧力が、渦輪Ｓの中心部Ｓｃよりも高くなる。そのため、油路１０１内の作動油がオリフィス１２１を通って油路１０２内に押し出される際に、油路１０２内のオリフィス１２１近傍の圧力が、連続して発生する渦輪Ｓに起因して上下変動を繰り返すことになる。

　ここで、セパレートプレート１２０におけるオリフィス１２１の近傍領域１２０ａは、バルブボディ本体１００，１１０の間に挟み込まれるかたちでは支持されておらず、オリフィス１２１の貫通方向（セパレートプレート１２０の直交方向）に対する剛性が低くなっている。そのため、油路１０２内のオリフィス１２１近傍の圧力が上下変動すると、セパレートプレート１２０におけるオリフィス１２１の近傍領域１２０ａが、この圧力の変動により、オリフィス１２０の貫通方向に振動し（図中矢印ａ参照）、かかる振動に起因して音が発生することがある。

　このセパレートプレート１２０の振動に起因する音の抑制対策として、図６の（ｄ）に示すように、セパレートプレート１２０に形成されたオリフィス１２１の下流側開口縁に、例えばコイニング加工をもって円錐面１２２を形成することが有効であるとされている。なお、この技術は、例えば特許文献１に開示されている。

　この構造によれば、図６の（ｄ）に示すように、円錐面１２２により作動油の流れＦ１’を遅くして、作動油の流れＦ１’と作動油の流れＦ２との流速差を小さくすることで、セパレートプレート１２０におけるオリフィス１２１の近傍領域１２０ａでの振動を抑えて、それに起因する音を抑制している。

　しかしながら、上記円錐面１２２による流速抑制効果だけでは不十分で、セパレートプレート１２０におけるオリフィス１２１の近傍領域１２０ａでの振動やそれに伴う音の発生を十分に抑えることができず、さらなる対策が求められている。

実開昭６３－１０１３５５号公報

　本発明は、上記のような課題に着目してなされたものであり、その目的は、セパレートプレート１２０に形成されたオリフィスの近傍領域での振動とそれに伴う音の発生を十二分に抑制できる構造を提供することにある。

　本発明は、先に述べたように、バルブボディ本体の間にセパレートプレートを挟み込んで構成された自動変速機のコントロールバルブボディの構造である。そして、前記セパレートプレートを挟んでその両側に位置するバルブボディ本体のうち前記セパレートプレートとの対向面にそれぞれに溝が形成されていて、これらの溝は前記セパレートプレートにて隔離されることによりそれぞれに油路を形成しているとともに、前記セパレートプレートを挟んで一方側の油路と他方側の油路とが前記セパレートプレートに設けたオリフィスを介して互いに連通している。その上で、前記双方の油路のうち下流側の油路となる溝が形成されたバルブボディ本体では、少なくとも前記オリフィスに対向する部分での前記溝の深さが上流側の油路となる溝の深さよりも浅く形成されていて、前記オリフィスに対向する部分での前記溝の深さｈと前記オリフィスの直径ｄとがｈ≦３ｄの関係を満たすように設定してある。

　本発明によれば、下流側の油路となる溝が形成されたバルブボディ本体では、オリフィスに対向する溝の深さｈが他の溝の深さよりも浅くされていると共に、オリフィスの直径ｄに対してｈ≦３ｄの関係を満たすように設定されているので、オリフィスの貫通方向に渦輪が連続して形成されることが防止される。そのため、下流側の油路内で、オリフィス近傍の圧力が渦輪に起因して上下変動することを阻止できるので、セパレートプレートに形成されたオリフィスの近傍領域が振動するのを抑制できるとともに、その振動に起因する音の発生も防止できる。

本発明に係るコントロールバルブボディ構造の第１の実施の形態を示す断面図である。 図１のの要部を拡大した図である。 本発明に係るコントロールバルブボディ構造の第２の実施の形態を示す断面図である。 本発明に係るコントロールバルブボディ構造の第３の実施の形態を示す断面図である。 本発明に係るコントロールバルブボディ構造の第４の実施の形態として、いくつかの変形例をを示す断面図である。 従来の車両用自動変速機のコントロールバルブボディにおける油路を説明する断面図である。

　図１は本発明に係るコントロールバルブボディ構造の第１の実施の形態を示していて、（ａ）はその断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図であり、（ｃ）は同図（ａ）におけるＣ－Ｃ線に沿った断面図であり、（ｄ）は同図（ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。さらに、図２の（ａ）は図１の（ａ）における領域Ｄを拡大した図であり、図２の（ｂ）は渦輪の形成を説明する図である。

　車両用の自動変速機のコントロールバルブ１は、重ね合わせたバルブボディ本体１０，２０同士の間にセパレートプレート３０を挟み込んだ基本構成を有している。各バルブボディ本体１０，２０では、隣接するバルブボディ本体との対向面に溝１０ａ，２０ａが形成されており、バルブボディ本体１０，２０同士の間に挟み込んだセパレートプレート３０により溝１０ａ，２０ａの開口が塞がれることで両者が隔離されて、それぞれに作動油が通流する油路１１，２１が画成されている。

　コントロールバルブボディ１では、セパレートプレート３０を挟んで一方側の油路１１と他方側の油路２１とが、セパレートプレート３０に設けたオリフィス３１を介して連通している箇所があり、かかる箇所では、例えば一方の油路１１内の作動油が、オリフィス３１を通って他方の油路２１内に移動するようになっている。

　図１の（ｄ）に示すように、オリフィス３１は平面視にて円形状をなす小孔であり、直径ｄで形成されている。オリフィス３１は、セパレートプレート３０を厚み方向（バルブボディ本体１０，２０の積層方向）に貫通して形成されており、油路１１からオリフィス３１を通って油路２１内に向かう作動油が、オリフィス３１の中心を通る中心軸Ｘに沿って、図２の（ａ）に矢印Ｆ１で示すようにオリフィス３１の貫通方向に流れるようになっている。

　作動油の通流方向における下流側の油路２１では、油路２１を画成するバルブボディ本体２０の溝２０ａの深さが、オリフィス３１に対向する領域およびその近傍領域と、その他の領域とで異なっており、オリフィス３１に対向する領域とその近傍領域の深さｈが、その他の領域の深さＨ１よりも浅くなっている。これにより、図１の（ｂ），（ｃ）に示すように、油路２１では、オリフィス３１に対向する領域およびその近傍領域の流路断面積Ｄが、他の領域の流路断面積Ｄ１よりも小さくなっている。

　本実施の形態では、バルブボディ本体２０の溝２０ａ内に、その溝２０ａの開口側に向かって、すなわちオリフィス３１に向かって突出する突出部２２が形成されており、この突出部２２により溝２０ａの深さが浅くなっている。突出部２２は、バルブボディ本体２０と一体に形成されており、溝２０ａの長手方向（図１の（ａ）の左右方向）で、オリフィス３１の位置を基準として、オリフィス３１の直下と、その直下の位置から上流側と下流側の所定範囲に亘って設けられている。突出部２２のうちセパレートプレート３０との対向面２２ａは、セパレートプレート３０に対して平行な平坦面となっており、この対向面２２ａはオリフィス３１の貫通方向に対して直交している。すなわち、対向面２２ａはオリフィス３１が形成されたセパレートプレート３０と平行であり、且つ直径ｄのオリフィス３１の面積よりも広いとなっている。

　図２に示すように、本実施の形態では、オリフィス３１（セパレートプレート３０の下面３０ｂ）から対向面２２ａまでの深さｈが、オリフィス３１の貫通方向（セパレートプレート３０の直交方向）で、渦輪Ｓが形成されるのに必要な距離Ｌよりも小さくなるように設定されている。この距離Ｌは、シミュレーションや実験の結果などから、オリフィス３１の直径ｄに依存し、そのオリフィス３１の直径ｄの３倍の大きさを超えると渦輪Ｓが形成されることが判明している。そこで、本実施の形態では、ｈ≦３ｄ（＝Ｌ）の関係が満たされるように、図１の（ａ）に示すように、突出部２２の溝２０ａの底からの突出高さＨ２を設定している。

　かかる突出部２２を備える油路２１では、オリフィス３１を通って油路２１内に流入し、油路２１内にオリフィス３１の貫通方向に向かう流れ（図２の矢印Ｆ１）を形成した作動油は、突出部２２に衝突して、その通流方向が、図２に矢印Ｆ２で示すように、オリフィス３１の貫通方向とは異なる方向に曲げられることになる。

　先に述べたように、渦輪Ｓは、作動油がオリフィス３１の貫通方向に沿って、所定距離Ｌ（＝３ｄ）以上流れると発生するので、オリフィス３１から対向面２２ａまでの深さｈを上記のように設定することで、渦輪Ｓが発生する前に作動油の流れを乱して、オリフィス３１の貫通方向で渦輪が連続して発生することを防止できる。

　さらに、図２に示すように、オリフィス３１を通過した作動油が対向面２２ａに衝突することで、オリフィス３１の直下に、突出部２２が設けられていない部分よりも圧力の高い高圧領域Ｈが形成される。この高圧領域Ｈは、オリフィス３１の直下とその近傍に形成されるため、油路２１内のオリフィス３１の近傍領域Ｒの圧力が高くなる。そうすると、かかる状況のもとで、新たにオリフィス３１を通過して、オリフィス３１の貫通方向に向かう流れ矢印Ｆ１を形成した作動油は、オリフィス３１を通過し高圧領域Ｈに達するまでの間、高い圧力により流れが妨げられて、その流速が遅くなる。これにより、オリフィス３１の周囲の作動油と、オリフィス３１を通過した作動油との流速差が小さくなるので、オリフィス３１を通過した作動油による作用が小さくなって渦流（渦輪）が発生したとしても弱い渦の発生となる。そのため、仮に油路２１内に渦輪が形成されたとしても、流速差が小さくなったことに起因して、油路２１内に形成される渦の大きさが、高圧領域Ｈが形成されていない従来の場合に比べて小さくなる。

　その結果として、渦輪の中心（図６のＳｃ参照）の圧力と、渦輪の周囲（図６のＳｄ参照）の圧力との差は、近傍領域Ｒの圧力が高くない場合よりも小さくなる。これにより、油路２１内で、オリフィス３１の貫通方向で渦輪が連続して発生したとしても、セパレートプレート３０の下面３０ｂ側の圧力が周期的に大きく上下変動することがないので、セパレートプレート３０におけるオリフィス３１の近傍領域３０ａの振動を抑えることができ、セパレートプレート３０の振動による音の発生を抑制できる。

　以上の通り、本実施の形態では、自動変速機のコントロールバルブボディ１におけるセパレートプレート３０の振動対策構造として、コントロールバルブボディ１は、重ね合わせたバルブボディ本体１０，２０同士の間にセパレートプレート３０を挟み込んで構成されていることを前提としている。そして、バルブボディ本体１０，２０のうち相手側のバルブボディ本体との対向面にそれぞれ形成された溝１０ａ，２０ａの開口がセパレートプレート３０により塞がれて、セパレートプレート３０を挟んで一方側と他方側にそれぞれ油路１１，２１が形成されているものである。

　さらに、セパレートプレート３０を挟んで一方側の油路１１と他方側の油路２１とが、セパレートプレート３０に設けたオリフィス３１を介して互いに連通しており、一方側の油路１１と他方側の油路２１のうち、下流側の油路２１となる溝２０ａが形成されたバルブボディ本体２０において、溝２０ａ内に当該溝２０ａの開口側に突出する突出部２２を設けて、溝２０ａのオリフィス３１に対向する領域の深さｈを、突出部２２が設けられていない他の領域の深さＨ１よりも浅くしたものである。

　このように構成することで、オリフィス３１の直下の溝２０ａの深さが浅くなるので、下流側の油路２１内で、オリフィス３１の貫通方向で渦輪が連続して発生することが防止される。これにより、下流側の油路２１内で、セパレートプレート３０におけるオリフィス３１の近傍領域Ｒで圧力が周期的に上下変動することを阻止できるので、セパレートプレート３０におけるオリフィス３１の近傍領域３０ａが振動して音を発生することを防止できる。

　また、バルブボディ本体２０の溝２０ａの深さを浅くするだけで、セパレートプレート３０におけるオリフィス３１の近傍領域３０ａの振動を抑えて、それに起因する音を抑制できるので、コントロールバルブボディに必要以上の加工を加える必要がない。よって、製作コストを増加させずに、振動とそれに起因する音の発生を抑制できる。

　さらに、オリフィス３１の直下に高圧領域Ｈが形成されて、オリフィス３１の貫通方向に向かう流れＦ１を形成した作動油の流速が遅くなり、オリフィス３１の直下から外れた周囲の作動油の流れとの流速差が小さくなるので、仮に油路２１内に渦流（渦輪）が発生したとしても、弱い渦の発生となって、油路２１内に形成される渦輪が小さくなる。

　その結果として、渦輪の中心の圧力と、渦輪の周囲の圧力との差が小さくなるので、仮に油路２１内のオリフィス３１の延長上に渦輪が連続して形成されたとしても、渦輪の中心と、渦輪と渦輪の間の部分との圧力差が小さくなって、セパレートプレート３０の下面３０ｂ側の圧力が周期的に大きく上下変動することを抑制できる。よって、セパレートプレート３０におけるオリフィス３１の近傍領域３０ａの振動を抑えて、セパレートプレート３０の振動による音の発生を抑制できる。

　さらにまた、オリフィス３１から、当該オリフィス３１の直下の突出部２２の対向面２２ａ（油路の底）までの深さｈと、オリフィス３１の直径ｄとの関係が、ｈ≦３ｄ（＝Ｌ）の関係を満たすように設定して、深さｈが、オリフィス３１の貫通方向で最初の渦輪が形成されるのに必要な距離Ｌ以下となるように設定した。

　このように構成することにより、オリフィス３１直下の溝２０ａの深さが、渦輪の発生と成長に必要な深さよりも浅くなって、オリフィス３１の直下に最初の渦輪が形成される前に、作動油の流れが乱されることになる。これにより、油路２１内で、オリフィス３１の貫通方向で渦輪が連続して発生することを防止できる。

　また、仮に渦輪Ｓが形成されたとしても、オリフィス３１を通過した作動油の進行方向が突出部２２の対向面２２ａにより曲げられるので、渦輪Ｓが成長してオリフィス３１の貫通方向で渦輪が連続して形成されることがない。

　さらに、オリフィス３１の直下に高圧領域Ｈが形成されることで、オリフィス３１の貫通方向に向かう作流れＦ１を形成した作動油の流速が遅くなり、オリフィス３１の直下から外れた周囲の作動油の流れとの流速差が小さくなるので、仮に油路２１内に渦流（渦輪）が発生したとしても、弱い渦の発生となって、油路２１内に形成される渦輪が小さくなる。

　その結果として、渦輪の中心の圧力と、渦輪の周囲の圧力との差が小さくなるので、仮に油路２１内のオリフィス３１の延長上に渦輪が連続して形成されたとしても、渦輪の中心と、渦輪と渦輪の間の部分との圧力差が小さいので、セパレートプレート３０の下面３０ｂ側の圧力が周期的に大きく上下変動することを抑制できる。

　次に本発明の第２の実施の形態として、下流側の油路における突出部の別の例を説明する。図３は第２の実施の形態に係る突出部を説明する図であって、（ａ）は油路２１の長手方向に沿ってコントロールバルブボディを切断した断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図であり、（ｃ）は同図（ａ）における領域Ｂの拡大図である。

　本実施の形態に係る突出部２５は、円錐台形状を有しており、オリフィス３１の中心を通ると共にオリフィス３１の貫通方向に延びる中心軸Ｘ上で、小径の頂部平面部２５ａを、オリフィス３１側に向けて設けられている。

　頂部平面部２５ａは、セパレートプレート３０に対して平行な平坦面となっており、オリフィス３１を通過する作動油の進行方向（図中矢印Ｆ１参照）に対して直交している。本実施の形態では、オリフィス３１（セパレートプレート３０の下面３０ｂ）から頂部平面部２５ａまでの深さｈが、オリフィス３１の貫通方向で最初の渦輪が形成されるのに必要な距離Ｌよりも小さくなるように設定されており、先に説明した第１の実施の形態の場合と同様に、ｈ≦３ｄ（＝Ｌ）の関係が満たされるように、突出部２５の溝２０ａの底からの突出高さＨ２が設定されている。なお、図２から明らかなように、突出部２５における頂部平面部２５ａの面積は、直径ｄのオリフィス３１の面積よりも小さいものとなっている。

　突出部２５の外周面２５ｂは、中心軸Ｘに対して所定角度θをもって傾斜しており、オリフィス３１を通って油路２１内に流入した作動油が、この外周面２５ｂにより、中心軸Ｘから離れる方向に誘導されて、オリフィス３１の中心軸Ｘから見て放射状に広がる方向の流れに変換されるようになっている。

　かかる突出部２５を備える油路２１では、オリフィス３１を通って油路２１内に流入した作動油の流れ（図３の（ｃ）の矢印Ｆ１参照）が、突出部２５により妨げられて、オリフィス３１の貫通方向とは異なる方向に曲げられることになる（矢印Ｆ２参照）。

　ここで、オリフィス３１（セパレートプレート３０の下面３０ｂ）と突出部２５との離間距離が最も狭くなる頂部平面部２５ａまでの深さｈが、オリフィス３１の貫通方向で最初の渦輪が形成されるのに必要な距離Ｌよりも小さくなるように設定されている（ｈ≦３ｄ）ので、渦輪が発生する前に作動油の流れを乱して、オリフィス３１の貫通方向で連続して渦輪が発生し、かつ成長することを防止できる。

　さらに、突出部２５の場合にもオリフィス３１の直下に高圧領域Ｈが形成されるので、仮に油路２１内に渦流（渦輪）が発生したとしても、弱い渦の発生となって、油路２１内に形成される渦輪が小さくなる。これにより、渦輪の中心の圧力と、渦輪の周囲の圧力との差が小さくなるので、仮に油路２１内のオリフィス３１の延長上に渦輪が連続して形成されたとしても、渦輪の中心と、渦輪と渦輪の間の部分との圧力差が小さいので、セパレートプレート３０の下面３０ｂ側の圧力が周期的に大きく上下変動することを抑制できる。

　以上の通り、溝２０ａ内のオリフィス３１の直下の位置に、円錐台形状の突出部２５を、頂部平面部２５ａをオリフィス３１側に向けて形成すると共に、オリフィス３１（セパレートプレート３０の下面３０ｂ）から平面部２５ａまでの深さｈを、突出部２５が設けられていない領域の深さＨ１よりも浅くした構造としてある。

　このように構成することによっても、オリフィス３１の貫通方向で渦輪が連続して発生することを防止して、下流側の油路２１内で、セパレートプレート３０のオリフィス３１の近傍領域Ｒの圧力が周期的に上下変動することを阻止できるので、セパレートプレート３０のオリフィスの近傍領域３０ａが振動して音を発生することを防止できる。

　なお、本実施の形態では、突出部２５が円錐台形状である場合を例示したが、円錐形状や円柱形状としても良い。さらに、四角錐、四角錐台、四角柱などのように、多角錐形状、多角錐台形状、多角柱形状などとしても良い。かかる場合にも、同様の効果が奏されることになる。

　次に本発明の第３の実施の形態として、下流側の油路における突出部のさらに別の例を説明する。図４は第３の実施の形態に係る突出部を説明する図であって、（ａ）は油路２１の長手方向に沿ってコントロールバルブボディを切断した断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるＡ－Ａ線に沿った断面図であり、（ｃ）は同図（ａ）における領域Ｂの拡大図である。

　この第３の実施の形態に係る突出部２６は、バルブボディ本体２０と一体に形成されており、溝２０ａの長手方向（図４の（ａ）における左右方向）で、オリフィス３１の直下と、その直下の位置から上流側と下流側の所定範囲に亘って設けられている。

　突出部２６のうちセパレートプレート３０との対向面２６ａは、セパレートプレート３０に対して非平行であって、所定角度θ１をもって傾斜した平坦な傾斜面となっており、セパレートプレート３０の油路２１側の下面３０ｂから、突出部２６の対向面２６ａまでの離間距離が、油路２１の下流側に向かうにつれて大きくなっている。また、オリフィス３１の直下の部分における、オリフィス３１から対向面２６ａまでの最小の深さｈが、オリフィス３１の貫通方向で最初の渦輪が形成されるのに必要な距離Ｌよりも小さくなるように設定されており、先に説明した第１の実施の形態の場合と同様に、ｈ≦３ｄ（＝Ｌ）の関係が満たされるように、対向面２６ａの傾きθ１が設定されている。なお、図４から明らかなように、対向面２６ａの面積は、直径ｄのオリフィス３１の面積よりも大きいものとなっている。

　かかる突出部２６を備える油路２１では、オリフィス３１を通って油路２１内に流入し、油路２１内にオリフィス３１の貫通方向に向かう流れ（図４の矢印Ｆ１参照）を形成した作動油は、その通流方向が、突出部２６の対向面２６ａにより、油路２１の下流方向に曲げられることになる（矢印Ｆ２参照）。そして、オリフィス３１の直下における油路２１の上流側Ｕでは、オリフィス３１から対向面２６ａまでの最小の深さｈが、オリフィス３１の貫通方向で最初の渦輪が形成されるのに必要な距離Ｌよりも小さくなるように設定されている（ｈ≦３ｄ）ので、渦輪が発生する前に作動油の流れを乱して、オリフィス３１の貫通方向で連続して渦輪が発生し、成長することを防止できる。

　さらに、図４の（ｃ）から明らかなように、オリフィス３１の直下における油路２１の下流側Ｄでは、オリフィス３１から対向面２６ａまでの最小の深さｈ’が、上流側の深さｈよりも深く（大きく）なっており、上流側Ｕよりも渦輪が形成され易くなっている。しかし、上流側Ｕの対向面２６ａで進行方向を変えられた作動油の流れＦ２が下流側Ｄを横切るように、対向面２６ａが傾斜しているので、この作動油の流れＦ２により、下流側Ｄでの渦輪の発生が阻止されるようになっている。

　また、オリフィス３１を通過した作動油が対向面２６ａに衝突して、その進行方向が変えられるようになっているので、先に説明した各実施の形態の場合と同様に、オリフィス３１の直下に瞬間的に高圧領域Ｈが形成される。

　そして、かかる状況のもとで、新たにオリフィス３１を通過して、オリフィス３１の貫通方向に向かう流れ矢印Ｆ１を形成した作動油は、オリフィスを通過し高圧領域Ｈに達するまでの間、高い圧力により流れが妨げられて、その流速が遅くなる。これにより、オリフィス３１の周囲の作動油と、オリフィスを通過した作動油との流速差が小さくなるので、オリフィス３１を通過した作動油による作用が小さくなって渦流が発生したとしても弱い渦発生となる。

　そうすると、仮に油路２１内のオリフィス３１の延長上に渦輪が連続して形成されたとしても、渦輪の中心と、渦輪と渦輪の間の部分との圧力差が、高圧領域Ｈが形成されていない場合よりも小さくなるので、セパレートプレート３０の下面３０ｂ側の圧力が周期的に大きく上下することを抑制できる。これにより、セパレートプレート３０におけるオリフィス３１の近傍領域３０ａの振動を抑えることができ、セパレートプレート３０の振動による音の発生を抑制できる。

　以上の通り、溝２０ａ内のオリフィス３１の直下とその近傍に、セパレートプレート３０に対して傾斜した対向面２６ａを備える突出部２６を形成して、オリフィス３１（セパレートプレート３０の下面３０ｂ）から対向面２６ａまでの深さｈが、油路２１の下流側に向かうにつれて大きくなるようにし、オリフィス３１の直下の部分におけるオリフィス３１から対向面２６ａまでの最小の深さｈと、オリフィス３１の直径ｄとの関係が、ｈ≦３ｄ（＝Ｌ）の関係を満たすように設定して、深さｈが、オリフィス３１の貫通方向で最初の渦輪が形成されるのに必要な距離Ｌ以下となるように設定した。

　このように構成することによっても、オリフィス３１の貫通方向に渦輪が連続して形成されることを防止して、下流側の油路２１内で、セパレートプレート３０のオリフィス３１の近傍領域Ｒの圧力が上下変動することを阻止できるので、セパレートプレート３０のオリフィスの近傍領域３０ａが振動して音を発生することを防止できる。

　ここで、これまでに説明した各実施の形態では、オリフィス３１の形状が、中心軸Ｘからの距離が等しい円形である場合を例に挙げて説明をした。その一方、下流側の油路内に形成される渦輪に対するシミュレーションや実験の結果、オリフィス３１の形状も渦輪の形成に影響しており、オリフィス３１を通過した作動油により、オリフィス３１の直下に、オリフィス３１の周囲よりも速い流れがオリフィス３１の貫通方向（中心軸Ｘ方向）に沿って所定距離Ｘ以上形成されると、渦輪が連続して発生することが判明した。

　そこで、ここでは先に述べたオリフィスの形状の変形例として、連続した渦輪の発生を抑えることができるオリフィスの形状を説明する。

　図５はオリフィスの形状と、下流側の油路における作動油の速さを説明する図であり、（ａ）は略十字形状のオリフィス３５を、（ｃ）は略星形状のオリフィス３６を、（ｅ）はさらに別形状のオリフィス３７を説明する図であり、同図の（ｂ），（ｄ），（ｆ）は、それぞれ下流側の油路に形成される作動油の流れの速さを、矢印の大きさで表した図である。なお、図５から明らかなように、同図の（ａ），（ｃ），（ｅ）に示したオリフィス３５，３６，３７は、包括的にはいずれもその平面形状が非円形の略内歯形状のものと理解することができる。

　図５の（ａ）に示すオリフィス３５は、両端にＲ形状が設けられた２つの長孔を、当該長孔の中心軸Ｘ周りに９０度位相をずらして配置した形状を有しており、平面視において略十字形状を有している。

　この形状のオリフィス３５の場合、２つの長孔が交差する中央領域Ｄ１を通過した作動油と、中央領域Ｄ１を囲む周辺領域Ｄ２を通過した作動油との間に、流路断面積に起因する速度差が発生するようになっており、中央領域Ｄ１を通過した作動油の流れＦａの方が、周辺領域Ｄ２を通過した作動油の流れＦｂよりも流速が速くなっている。

　ここで、渦輪の発生と成長は、オリフィス３５の直下と、直下から外れた周囲との間で、作動油の速度差が大きくなると顕著になる。オリフィス３５の場合、図中直線Ｌ１の断面（中心軸Ｘを通る直線Ｌ１の断面）で作動油の流れを見ると、オリフィス３５の中央から周辺に向かって、作動油の流速Ｆａ，Ｆｂが遅くなっており、オリフィス３５の直下から外れた周囲における作動油の流速Ｆｃとの差が小さくなっている（Ｆａ＞Ｆｂ＞Ｆｃ）。そのため、オリフィス３５の下流側の油路２１における渦輪の発生と成長が、先の各実施の形態におけるオリフィス３１に比べて抑えられるようになっている。

　また、図中直線Ｌ２の断面（中心軸Ｘを通る直線Ｌ２の断面）では、周辺領域Ｄ２が存在しないために、オリフィス３５の直下の作動油の流れＦａと、直下から外れた周囲における作動油の流れＦｃとの間の流速差は大きいままである。その一方、オリフィス３５の中心軸Ｘ回りにおいて、オリフィス３５の直下の部分における作動油の流れと、直下から外れた周囲における作動油の流れＦｃとの間の流速差は、流速差が大きい部分（直線Ｌ１の断面）と小さい部分（直線Ｌ２の断面）とが交互に位置しており、先の各実施の形態におけるオリフィス３１の場合に比べて小さいので、渦輪の発生と成長が、同じく先の各実施の形態におけるオリフィス３１に比べて抑えられるようになっている。

　さらに、オリフィス３５の中心軸Ｘ回りにおいて、中心軸Ｘ周りの角度位置に応じて、オリフィス３５の直下と直下から外れた部分との間の流速差が異なるようにすることで、下流側油路２１内に、中心軸Ｘを中心とした環状の渦輪が形成されにくくなる。また仮に渦輪が発生しても、渦輪が円形ではないため、渦の誘起速度により渦輪が変形して、その２次元性が失われるために、セパレートプレート３０に加わる力の変動が小さくなる。よって、このことによっても、セパレートプレート３０のオリフィス３５の近傍領域Ｒの圧力が周期的に上下変動することを阻止できるので、セパレートプレート３０のオリフィス３５の近傍領域３０ａが振動して音を発生することを防止できる。

　以上の通り、両端にＲ形状が設けられた２つの長孔を、当該長孔の中心軸Ｘ周りに９０度位相をずらして配置した略十字形状のオリフィス３５とすることで、下流側の油路２１における渦輪の発生と成長を抑えることができ、セパレートプレート３０におけるオリフィス３５の近傍領域Ｒの圧力が周期的に上下変動することを阻止して、セパレートプレート３０におけるオリフィス３５の近傍領域３０ａが振動して音の発生するのを抑制できる。

　図５の（ｃ）に示すオリフィス３６は、平面視において略星形状を有している。この形状のオリフィス３６の場合もまた、中央領域Ｄ１を通過した作動油と、中央領域Ｄ１を囲む周辺領域Ｄ２を通過した作動油との間に、流路断面積に起因する速度差が発生するようになっている。そして、図５の（ｄ）に示すように、オリフィス３６の直下の領域では、周辺領域Ｄ２が設けられた部分で、オリフィス３６の直下から外れた周囲における作動油の流れＦｃとの差が小さくなっている（Ｆａ＞Ｆｂ＞Ｆｃ）。そのため、オリフィス３５の下流側の油路２１における渦輪の発生と成長が、先の各実施の形態におけるオリフィス３１に比べて抑えられるようになっている。

　以上の通り、セパレートプレート３０の直交方向から見たオリフィス３６の形状を星形として、オリフィス３６の開口を、当該オリフィス３６の中心軸Ｘ周りの中央領域Ｄ１と、中央領域Ｄ１の周囲に配置された周辺領域Ｄ２とで構成し、周辺領域Ｄ２を、中心軸Ｘ周りの周方向で所定間隔で設けた構成することによっても、下流側の油路２１における渦輪の発生と成長を抑えることができる。

　図５の（ｅ）に示すオリフィス３７では、円形の仮想円Ｉｍ１からなる中央領域Ｄ１の周囲から、仮想円Ｉｍ１から離れる方向に延出して周辺領域Ｄ２が複数形成されている。各周辺領域Ｄ２は、それぞれ異なる流路断面積を有しており、オリフィス３７の中心軸Ｘ回りでランダムに設けられている。

　そのため、中央の最も流速が速い領域（流れＦａ）の周りに、異なる流速（流れＦｂ、Ｆｂ’）であって、流れＦａよりも遅く、オリフィス３６の直下から外れた周囲での作動油の流れＦｃよりも速い流速の領域が、ランダムに形成されている。この図５の（ｅ）に示す形状のオリフィス３７の場合にも、オリフィス３７の下流側の油路２１における渦輪の発生と成長が、先の各実施の形態におけるオリフィス３１に比べて抑えられるようになっている。

　なお、図５に示した形状のオリフィス３５，３６，３７を、先の各実施の形態における突出部２２，２５，２６を備えるコントロールバルブボディ１と組み合わせても良い。このようにすることによっても、オリフィスの直交方向に渦輪が連続して形成されることを防止できる。

Claims (10)

1. 　バルブボディ本体の間にセパレートプレートを挟み込んで構成された自動変速機のコントロールバルブボディの構造において、
   　前記セパレートプレートを挟んでその両側に位置するバルブボディ本体のうち前記セパレートプレートとの対向面にそれぞれに溝が形成されていて、
   　これらの溝は前記セパレートプレートにて隔離されることによりそれぞれに油路を形成しているとともに、
   　前記セパレートプレートを挟んで一方側の油路と他方側の油路とが前記セパレートプレートに設けたオリフィスを介して互いに連通していて、
   　前記双方の油路のうち下流側の油路となる溝が形成されたバルブボディ本体では、少なくとも前記オリフィスに対向する部分での前記溝の深さが上流側の油路となる溝の深さよりも浅く形成されていて、
   　前記オリフィスに対向する部分での前記溝の深さｈと前記オリフィスの直径ｄとがｈ≦３ｄの関係を満たすように設定してある自動変速機のコントロールバルブボディ構造。
2. 　前記オリフィスに対向する部分に深さｈの溝が形成されたバルブボディ本体には、前記オリフィスが形成されたセパレートプレート側に向けて突出部を形成してあり、
   　この突出部に、前記オリフィスと対向する対向面を形成してある請求項１に記載の自動変速機のコントロールバルブボディ構造。
3. 　前記突出部に形成された対向面は、前記オリフィスが形成されたセパレートプレートと平行なものである請求項２に記載の自動変速機のコントロールバルブボディ構造。
4. 　前記対向面の面積は前記直径ｄのオリフィスの面積よりも大きいものである請求項３に記載の自動変速機のコントロールバルブボディ構造。
5. 　前記オリフィスに対向する部分に深さｈの溝が形成されたバルブボディ本体には、前記オリフィスと対向する部分に円錐台形状の突出部を形成してある請求項１に記載の自動変速機のコントロールバルブボディ構造。
6. 　前記突出部の頂部平面部は前記オリフィスが形成されたセパレートプレートと平行であって、且つ当該突出部の頂部平面部の面積は前記直径ｄのオリフィスの面積よりも小さいものである請求項５に記載の自動変速機のコントロールバルブボディ構造。
7. 　前記突出部に形成された対向面は、前記オリフィスが形成されたセパレートプレートと非平行なものである請求項２に記載の自動変速機のコントロールバルブボディ構造。
8. 　前記対向面の面積は前記直径ｄのオリフィスの面積よりも大きいものである請求項７に記載の自動変速機のコントロールバルブボディ構造。
9. 　前記対向面は、前記深さｈの溝を含むかちで形成される下流側の油路の上流側から下流側に向かって下り勾配で傾斜する傾斜面として形成されているものである請求項８に記載の自動変速機のコントロールバルブボディ構造。
10. 　前記オリフィスはその平面形状が非円形の略内歯形状のものである請求項１～９のいずれか一つに記載の自動変速機のコントロールバルブボディ構造。

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