バルブ機構

【課題】液面よりも上方においてオイルを排出させる場合であっても、気泡の発生を最小限に抑制可能なバルブ機構の提供を目的とした。
【解決手段】バイパスバルブ８０は、オイルクーラに向けて流れるオイルが流通する油路に接続されたバイパス流路に設けられるものである。バイパスバルブ８０は、バイパス流路へのオイルの流入を調整するための弁体１００を備えた弁部９０と、弁部９０と連通したオイル溜部９２とを有する。バイパスバルブ８０は、オイル溜部９２の底部に排出孔９６が設けられており、排出孔９６の開口領域の大きさが、オイル溜部９２の断面領域の大きさよりも小さい。また、オイル溜部９２には、オイルを横方向に排出可能な開口９８が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される変速装置のバルブボデーにおいてオイルをドレンさせるために設けられたオイルドレン部におけるバルブ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されている自動変速機の油圧制御装置のように、変速装置のバルブボデーにおいて、一方向弁にて余分なオイルを排出させるためのバルブ機構を備えたものが提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平７−２０４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術のバルブ機構においては、オイルがバルブボデー内に形成された経路において衝突等する間に空気を巻き込んだ状態になり、気泡を多く含む状態で排出される傾向にある。また、近年、車両の軽量化、小型化等のためにオイルの使用量が抑制され、液面よりも上方においてバルブボデーからオイルが排出される傾向にあり、排出されたオイルが液面に衝突することに伴う衝撃によってオイルが泡立ってしまう可能性がある。特に、排出されたオイルの流速が早い場合には、気泡の発生率が顕著に上昇する傾向にある。気泡を多く含むオイルがストレーナを介してオイルポンプに吸い込まれると、異音が発生し、ユーザーに不快感を与えてしまいかねない。
【０００５】
そこで、本発明は、液面よりも上方においてオイルを排出させる場合であっても、気泡の発生を最小限に抑制可能なバルブ機構の提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決すべく提供される本発明のバルブ機構は、車両に搭載される変速装置のバルブボデーにおいてオイルが流通する主流路に接続されたバイパス流路に設けられるものであって、前記バイパス流路へのオイルの流入を調整するための弁体を備えた弁部と、前記弁部と連通したオイル溜部と、を有する。本発明のバルブ機構は、前記オイル溜部の底部に排出孔が設けられており、前記排出孔の開口領域の大きさが、前記オイル溜部の断面領域の大きさよりも小さいこと、を特徴としている。
【０００７】
かかる構成によれば、弁部を通過してきたオイルがオイル溜部に一旦溜められた状態になり、その後に排出孔から排出されるため、排出孔に至る経路の途中でオイルが空気を巻き込むことを阻止し、気泡率の上昇を防止することができる。また、オイル溜部を設けることにより、オイルの排出速度を低下させ、オイルの排出に伴う気泡の発生率を抑制することが可能となる。従って、本発明のバルブ構造を採用することにより、気泡を含むオイルがオイルポンプに吸い込まれることによる異音の発生を防止できる。
【０００８】
本発明のバルブ機構は、前記弁部からオイル溜部に至る経路、及び／又はオイル溜部に、オイルを横方向に排出可能な開口が設けられたものであることが好ましい。
【０００９】
かかる構成とすることにより、オイル溜部の底部に設けられた排出孔から液面に向けて直接的に排出されるオイルの排出量を抑制することが可能となる。これにより、オイルが液面に衝突することによる気泡の発生を防止しうる。また、排出孔に加え、横方向にオイルを排出可能な開口を設けることにより、オイルの排出能力を十分確保することが可能である。これにより、バイパス流路側に対するオイルの流入量が増加した場合であっても、オイルの排出速度の上昇を抑制し、オイルが液面に衝突することによる気泡の発生を防止しうる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両の軽量化、小型化等のためにオイルの使用量が抑制され、液面よりも上方においてバルブボデーよりオイルを排出させる場合であっても、気泡の発生を最小限に抑制可能なバルブ機構を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るバルブ機構を搭載した車両のスケルトン図である。
【図２】図１に示す車両に搭載されているトランスミッションシステムを一部破断した状態で示した側面図である。
【図３】図１に示す車両に採用されている油圧経路を示す回路図である。
【図４】図３に示す油圧経路において、本発明の一実施形態に係るバルブ機構を含む部分を示した回路図である。
【図５】（ａ）は図１に示す車両に搭載されているバルブボデーにおいてバルブ機構が形成された部位を示した平面図であり、（ｂ）はバルブ機構が形成された部分を拡大した拡大図である。
【図６】本発明の一実施形態に示すバルブ機構を示す断面図であり、（ａ）は弁体が閉じた状態、（ｂ）は弁体が開いた状態を示す。
【図７】本発明の一実施形態に示すバルブ機構をバルブボデーの天面側の部分を取り除いた状態で示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
続いて、本発明の一実施形態に係るバイパスバルブ８０（バルブ機構）、バイパスバルブ８０を備えたバルブボデー７０、バルブボデー７０を搭載した車両Ａについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態は、バイパスバルブ８０に特徴を有するものであるが、バイパスバルブ８０の説明に先立ち車両Ａ及びバルブボデー７０の構造について簡単に説明する。また、車両Ａは、図３に示すような油圧回路ＯＣを備えているが、本実施形態のバイパスバルブ８０に関連する箇所を除く他の部分についての説明については省略する。また、図５及び図７については、後に詳述するバルブボデー７０においてバイパスバルブ８０に直接的に関係する部分及びその近傍についてのみ図示し、他の部分については省略する。
【００１３】
本実施形態の車両Ａは、図１に示すようにトランスミッションシステムＴ、エンジンＥ等を備えている。トランスミッションシステムＴは、ＦＦ横置き式の自動車用変速機であり、エンジン出力軸１によりトルクコンバータ２を介して駆動される入力軸３、入力軸３の回転を正逆切り替えて駆動軸１０に伝達する前後進切替装置４、駆動プーリ１１と従動プーリ２１と両プーリ間に巻き掛けられたＶベルト１５とからなる無段変速装置７、従動軸２０の動力を出力軸３２に伝達するデファレンシャル装置３０などをケーシング５内に収容した構造とされている。入力軸３と駆動軸１０とは同一軸線上に配置され、従動軸２０とデファレンシャル装置３０の出力軸３２とが入力軸３に対して平行でかつ非同軸に配置されている。したがって、このトランスミッションシステムＴは、全体として３軸構成とされている。
【００１４】
本実施形態において採用されているＶベルト１５は、一対の無端状張力帯と、これら張力帯に支持された多数のブロックとで構成された公知の金属ベルトである。
【００１５】
トランスミッションシステムＴを構成する各部品は、ケーシング５の中に収容されている。トルクコンバータ２は、入力側のポンプインペラ２ａ、出力側のタービンランナ２ｂ、及びステータ２ｃを備えている。ポンプインペラ２ａとタービンランナ２ｂとの間には、両者を機械的に係脱するロックアップクラッチ２ｄが設けられている。ポンプインペラ２ａは、エンジンＥの出力軸１と連結されている。タービンランナ２ｂは、入力軸３と連結されている。ロックアップクラッチ２ｄの片側には、締結側油室２ｅが設けられており、他方側には解放側油室２ｆが設けられている。締結側油室２ｅ及び解放側油室２ｆの差圧は、後に詳述する油圧回路ＯＣに設けられたロックアップ用油圧調整バルブ７２、ソレノイドバルブ７４、及び制御油圧調整バルブ７６を用いて制御することができる。
【００１６】
トルクコンバータ２と前後進切替装置４との間には、オイルポンプ６が配置されている。このオイルポンプ６は、図１では示さないが、ケーシング５に固定されたオイルポンプボデーと、オイルポンプボデーに対して固定されたオイルポンプカバーと、オイルポンプボデーとオイルポンプカバーとの間に収容されたポンプギヤとで構成されている。そして、ポンプギヤはトルクコンバータ２のポンプインペラ２ａにより駆動される。
【００１７】
オイルポンプ６は、エンジンＥから入力される動力により作動するものである。従って、オイルポンプ６の動作は、エンジンＥと連動する。すなわち、エンジンＥの作動中はオイルポンプ６も作動するが、エンジンＥが停止するとオイルポンプ６も停止する。また、オイルポンプ６を作動させることにより、後に詳述する前後進切替装置４やＣＶＴ７などの各油圧作動装置に向けてオイルを圧送し、ライン圧（油圧）を作用させることができる。従って、エンジンＥの停止中は、前後進切替装置４やＣＶＴ７に対して油圧を作用させることができない。
【００１８】
前後進切替装置４は、遊星歯車機構４０と、逆転ブレーキ５０と、直結クラッチ５１とで構成されている。遊星歯車機構４０は、いわゆるシングルピニオン方式のものであり、サンギヤ４１が入力回転部材である入力軸３に連結され、リングギヤ４２が出力回転部材である駆動軸１０に連結された構成とされている。逆転ブレーキ５０は、本発明における発進クラッチに相当するものであり、ピニオンギヤ４３を支えるキャリア４４とケーシング５との間に設けられている。また、直結クラッチ５１は、キャリア４４とサンギヤ４１との間に設けられている。直結クラッチ５１を解放して逆転ブレーキ５０を締結すると、入力軸３の回転が逆転され、かつ減速されて駆動軸１０へ伝えられる。逆に、逆転ブレーキ５０を解放して直結クラッチ５１を締結すると、遊星歯車機構４０のキャリア４４とサンギヤ４１とが一体に回転するので、入力軸３と駆動軸１０とが直結される。
【００１９】
無段変速装置７の駆動プーリ１１は、固定シーブ１１ａと、可動シーブ１１ｂと、油圧サーボ１２とを備えている。固定シーブ１１ａは、駆動軸（プーリ軸）１０の軸上に一体的に形成されている。可動シーブ１１ｂは、駆動軸１０上にローラスプライン部を介して軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持されている。油圧サーボ１２は、可動シーブ１１ｂの背後に設けられている。可動シーブ１１ｂの外周部には、背面側へ延びるピストン部が一体に形成され(図示せず)、このピストン部の外周部が駆動軸１０に固定されたシリンダ（図示せず）の内周部に摺接している。可動シーブ１１ｂとシリンダとの間に油圧サーボ１２の作動油室１２ａが形成され、この作動油室１２ａへの油圧を制御することにより、変速制御が実施される。
【００２０】
従動プーリ２１は、固定シーブ２１ａと、可動シーブ２１ｂと、油圧サーボ２２とを備えている。固定シーブ２１ａは、従動軸（プーリ軸）２０上に一体的に形成されている。可動シーブ２１ｂは、従動軸２０上にローラスプライン部（図示せず）を介して軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持されている。油圧サーボ２２は、可動シーブ２１ｂの背後に設けられている。可動シーブ２１ｂの外周部には、背面側へ延びるシリンダ部（図示せず）が一体に形成され、シリンダ部の内周部に従動軸２０に固定されたピストン（図示せず）が摺接している。可動シーブ２１ｂとピストンとの間に油圧サーボ２２の作動油室２２ａが形成され、この作動油室２２ａの油圧を制御することによりＶベルト１５に作用する挟圧が調整され、トルク伝達に必要なベルト推力が与えられる。なお、作動油室２２ａには初期推力を与えるスプリング２４が配置されている。Ｖベルト１５に作用する挟圧の大きさは、図示しない油圧回路において作動油室２２ａに至る経路に設けられた圧力センサから発信された検知信号に基づき、後に詳述する油圧制御装置ＣＰにおいて検知することができる。
【００２１】
従動軸２０の一端部は、エンジンＥ側に向かって延びており、この一端部に出力ギヤ２７が固定されている。出力ギヤ２７はデファレンシャル装置３０のリングギヤ３１に噛み合っており、デファレンシャル装置３０から左右に延びる出力軸３２に動力が伝達され、車輪が駆動される。
【００２２】
エンジンＥは、内燃機関によって構成されるものであり、開度（出力）を調節し得る電子制御式のスロットルＳを備えている。エンジンＥは、出力軸１を介して上述したトランスミッションシステムＴに接続されており、動力をトルクコンバータ２やオイルポンプ６に対して入力可能とされている。エンジンＥは、上述したＣＶＴ７と連携作動するように動作制御されている。
【００２３】
ケーシング５は、エンジンＥのクランクケースに結合され、上記トルクコンバータ２及びデファレンシャル装置３０を収容している。図２に示すように、ケーシング５の下合面には、オイルが充填されたオイルパン６０がボルト締め固定されている。オイルパン６０内にはストレーナ６２が配置されている（図２においては不図示）。
【００２４】
ケーシング５の底部であってストレーナ６２の上方側の位置には、バルブボデー７０が配置されている。バルブボデー７０は、図３に示す油圧経路ＯＣを構成するための溝及び凹部等が形成されたブロックを複数のボルトによって油密に結合した構造のものである。バルブボデー７０には、油圧経路に連通するストレーナ６２の吐出口が接続されている。また、バルブボデー７０には、油圧経路ＯＣにおける油圧を調整するためのロックアップ用油圧調整バルブ７２、ソレノイドバルブ７４、制御油圧調整バルブ７６、レギュレータ弁１１０、クラッチモジュレータ弁１１１、ソレノイドモジュレータ弁１１２、ガレージシフト弁１１３、マニュアル弁１１４、アップシフト用制御弁１１５、ダウンシフト用制御弁１１６、レシオチェック弁１１７、挟圧コントロール弁１１８、変速ソレノイド弁１１９，１２０、リニアソレノイド弁ＳＬＳ等が接続されている。
【００２５】
図３及び図４に示すように、油圧経路ＯＣには、トルクコンバータ２のロックアップ制御を行うための油圧経路ＯＣ１が含まれている。油圧経路ＯＣ１は、オイルポンプ６とトルクコンバータ２とを繋ぐ経路である。図３及び図４に示すように、油圧経路ＯＣ１は、ロックアップ用油圧調整バルブ７２、ソレノイドバルブ７４、制御油圧調整バルブ７６、オイルクーラ７８、バイパスバルブ８０（バルブ機構）、及び、これらを繋ぐ油路によって形成されている。
【００２６】
図３等に示すように、ロックアップ用油圧調整バルブ７２は、スプリング７２ａ、スプール７２ｂ、信号ポート７２ｃ、入力ポート７２ｄ、第１出力ポート７２ｇ（図４においては不図示）、第２出力ポート７２ｈを有する。スプール７２ｂは、スプリング７２ａにより一方向から付勢されており、スプリング７２ａと対向する位置に設けられた信号ポート７２ｃにソレノイドバルブ７４から出力された出力圧Ｐｓが入力されている。入力ポート７２ｄには、制御油圧調整バルブ７６から元圧Ｐｏが入力されている。第１出力ポート７２ｇは、油路８２を介してロックアップクラッチ２ｄの解放側油室２ｆと接続されている。また、第２出力ポート７２ｈは、油路８４を介してロックアップクラッチ２ｄの締結側油室２ｅと接続されている。
【００２７】
ソレノイドバルブ７４からロックアップ用油圧調整バルブ７２の信号ポート７２ｃに入力される出力圧Ｐｓが所定値以下の場合には、元圧Ｐｏが入力ポート７２ｄ、第１出力ポート７２ｇを介してロックアップクラッチ２ｄの解放側油室２ｆに供給され、ロックアップクラッチ２ｄが解放された状態になる。ソレノイドバルブ７４から信号ポート７２ｃに入力される出力圧Ｐｓが所定値以上に上昇すると、元圧Ｐｏが入力ポート７２ｄ、及び第２出力ポート７２ｈを介してロックアップクラッチ２ｄの締結側油室２ｅに供給され、ロックアップクラッチ２ｄが締結された状態になる。
【００２８】
オイルクーラ７８は、ロックアップ用油圧調整バルブ７２を通過してきたオイルの油温を低下させるために設けられたものある。オイルクーラ７８は、油路８６（主流路）を介してロックアップ用油圧調整バルブ７２の第２出力ポート７２ｈとロックアップクラッチ２ｄの締結側油室２ｅとを繋ぐ油路８４の中途に接続されている。
【００２９】
また、バイパスバルブ８０は、オイルクーラ７８に作用する油圧を制限するために設けられたものである。バイパスバルブ８０は、オイルクーラ７８に繋がる油路８６の中途に接続されたバイパス油路８８に対して接続されている。
【００３０】
図５（ａ）に示すように、バイパスバルブ８０は、バルブボデー７０の側面７０ａ近傍に設けられている。図５〜図７に示すように、バイパスバルブ８０は、弁部９０、オイル溜部９２、排出経路９４、排出孔９６、及び開口９８をバルブボデー７０に形成し、弁体１００及びバネ１０２を弁部９０に収容した構造とされている。図５（ｂ）、図６（ｂ）及び図７において矢印で示すように、バイパスバルブ８０は、弁部９０の上方に形成されている流入口１０４を介してバイパス油路８８からオイルを流入させ、排出孔９６及び開口９８からオイルパン６０に向けてドレンさせることが可能とされている。
【００３１】
バイパスバルブ８０の構造についてさらに詳細に説明すると、弁部９０及びオイル溜部９２は、溝状の排出経路９４を介して上端側（バルブボデー７０の天面側）の位置において連通するように形成されている。弁部９０は、開口形状が円形の凹部によって構成されている。弁体１００は、バネ１０２によってバルブボデー７０の天面側に向けて付勢されておいる。弁体１００は、常時においては、図６（ａ）に示すように弁部９０の真上に形成されている流入口１０４、及び排出経路９４と弁部９０との境界部分を封鎖している。また、バイパス油路８８における油圧が所定圧以上になると、弁体１００は、図６（ｂ）に示すようにバネ１０２の付勢力に反してバルブボデー７０の底面側に押圧され移動した状態になる。このように弁体１００が作動することにより、流入口１０４と排出経路９４とが連通し、バイパス油路８８からバイパスバルブ８０側にオイルが流入可能な状態になる。
【００３２】
オイル溜部９２は、バルブボデー７０に形成された開口形状が円形の凹部によって構成されている。オイル溜部９２は、底面側に排出孔９６を有し、天面側の位置に開口９８を有する。バルブボデー７０を車両Ａに組み付けた状態において、排出孔９６及び開口９８は、オイルパン６０に貯留されているオイルの液面よりも上方側に位置している。排出孔９６は、オイル溜部９２に流入したオイルを下方に向けて排出するための孔である。排出孔９６の開口領域の大きさは、オイル溜部９２の断面積よりも小さい。具体的には、排出孔９６の開口径は、オイル溜部９２の内径よりも小さい。言い換えれば、オイル溜部９２は、底面側において開口面積が縮小されている。また、開口９８は、バルブボデー７０の側面に向けて開口しており、排出経路９４に流入したオイルを横方向に排出することができる。
【００３３】
本実施形態のバイパスバルブ８０は、オイル溜部９２の底部に設けられた排出孔９６の開口領域の大きさ（開口径）が、オイル溜部９２の断面領域の大きさ（内径）よりも小さい。これにより、弁体１００を押し動かし、弁部９０及び排出経路９４を通過してきたオイルがオイル溜部９２に一旦溜めた後、排出孔９６から排出されることになり、排出孔９６に至る経路の途中でオイルが空気を巻き込むことを阻止し、気泡率の上昇を防止することができる。また、オイル溜部９２を設けることにより、オイルパン６０内に貯留されているオイルの液面に向けて排出されるオイルの排出速度を低下させ、気泡の発生率を抑制することが可能となる。従って、バイパスバルブ８０を上述したような構成とすることにより、気泡を含むオイルがオイルポンプ６に吸い込まれることによる異音の発生を防止できる。
【００３４】
また、上述したバイパスバルブ８０は、オイル溜部９２の天面側の位置にオイル排出用の開口９８が設けられているため、オイル溜部９２の底部に設けられた排出孔９６から液面に向けて直接的に排出されるオイルの排出量を抑制することが可能となる。これにより、排出孔９６から下方に向けて排出されたオイルが、オイルパン６０内に貯留されているオイルに衝突することによる気泡の発生を防止しうる。また、排出孔９６に加えて開口９８を設けることにより、バイパスバルブ８０におけるオイルの排出能力を十分確保することが可能である。これにより、バイパス油路８８へのオイルの流入量が増加した場合であっても、オイルの排出速度の上昇を抑制し、オイルが液面に衝突することによる気泡の発生を防止しうる。
【００３５】
本実施形態では、オイルを横方向に排出するための開口９８をオイル溜部９２に設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定される訳ではなく、開口９８は排出経路９４に設けられていても良く、排出経路９４からオイル溜部９２に亘って設けられていても良い。また、上述した開口９８は、オイル溜部９２の天面側に形成されたものであるが、オイル溜部９２の高さ方向中間部、オイル溜部９２の底部近傍等に形成されていても良い。
【００３６】
また、本実施形態では、オイル溜部９２の底面に設けられた排出孔９６を略円形の開口によって構成し、オイル溜部９２の側面に設けられた開口９８を略矩形の開口によって構成した構成を例示したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、排出孔９６及び開口９８の形状はいかなる形状であっても良い。
【００３７】
本実施形態では、バイパスバルブ８０を無段変速装置７を搭載した車両Ａに用いた例を例示したが、本発明はこれに限定される訳ではなく、オートマチック式のトランスミッションを搭載した車両等にも好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
８０バイパスバルブ
８６油路（主流路）
８８バイパス油路
９０弁部
９２オイル溜部
９４排出経路
９６排出孔
９８開口
１００弁体

【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される変速装置のバルブボデーにおいてオイルが流通する主流路に接続されたバイパス流路に設けられるバルブ機構であって、
前記バイパス流路へのオイルの流入を調整するための弁体を備えた弁部と、
前記弁部と連通したオイル溜部と、を有し、
前記オイル溜部の底部に排出孔が設けられており、
前記排出孔の開口領域の大きさが、前記オイル溜部の断面領域の大きさよりも小さいこと、を特徴とするバルブ機構。
【請求項２】
前記弁部からオイル溜部に至る経路、及び／又はオイル溜部に、オイルを横方向に排出可能な開口が設けられていること、を特徴とする請求項１に記載のバルブ機構。

【図１】