油圧制御装置
【課題】潤滑箇所からの油圧の漏出を封止して油圧を閉じ込めることができる油圧制御装置を提供する。
【解決手段】固定シーブ５ａと一体のシャフト部１３に可動シーブ５ｂが前後動可能に嵌合され、可動シーブ５ｂを固定シーブ５ａに向けて押圧する油圧室５ｃが設けられ、その油圧室５ｃに油圧を給排するとともに可動シーブ５ｂとシャフト部１３との嵌合箇所１４を連通して潤滑する油路２８が形成された油圧制御装置において、可動シーブ５ｂの内周部とシャフト部１３の外周部とに、軸線方向で互いに対向するロック面５ｅ，１３ｂがそれぞれ形成され可動シーブ５ｂが固定シーブ５ａに接近した場合に、ロック面５ｅ，１３ｂで挟み込まれて可動シーブ５ｂとシャフト部１３との間の液密状態を確立して油圧室５ｃに油圧を閉じ込めるシール部材Ｓがロック面５ｅ，１３ｂの間に配置されている。
【解決手段】固定シーブ５ａと一体のシャフト部１３に可動シーブ５ｂが前後動可能に嵌合され、可動シーブ５ｂを固定シーブ５ａに向けて押圧する油圧室５ｃが設けられ、その油圧室５ｃに油圧を給排するとともに可動シーブ５ｂとシャフト部１３との嵌合箇所１４を連通して潤滑する油路２８が形成された油圧制御装置において、可動シーブ５ｂの内周部とシャフト部１３の外周部とに、軸線方向で互いに対向するロック面５ｅ，１３ｂがそれぞれ形成され可動シーブ５ｂが固定シーブ５ａに接近した場合に、ロック面５ｅ，１３ｂで挟み込まれて可動シーブ５ｂとシャフト部１３との間の液密状態を確立して油圧室５ｃに油圧を閉じ込めるシール部材Ｓがロック面５ｅ，１３ｂの間に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変速機に対して供給する油圧を制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１には、駆動基軸と固定プーリ片との間の隙間をシールするように、駆動基軸の軸線方向に摺動する可動プーリ片における固定プーリ片側の端部にシールリングが設けられた発明が記載されている。また、特許文献２には、可動シーブが変速機入力軸方向に摺動する場合に、可動シーブの変速機入力軸側に、可動シーブと変速機入力軸との間をシールすることができるシール面が形成された発明が記載されている。さらにまた、特許文献３には、油圧が供給されるベルト式無段変速機におけるプライマリ油圧室から外部に対するオイルの排出を禁止するように構成された発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４０２０号公報
【特許文献２】特開２００５−３４４９２２号公報
【特許文献３】特開２００６ー３００２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載された発明によれば、シールリングによって固定プーリ片と可動プーリ片との間の隙間をシールすることができる。しかしながら、この特許文献１に記載された構成では、駆動基軸の軸線方向に摺動する可動プーリ片と固定プーリ片との間の隙間をシールリングによって常にシールすることになる。そのため、シールリングによるシール性を調整することにより、例えば油圧を給排したり、閉じ込めたりすることができない。すなわち、このシールリングを介して油圧を供給し、その後、油圧の供給を停止した場合には、その供給した油圧が漏出することを防止できない虞がある。言い換えれば油圧を閉じ込めることができない虞がある。
【０００５】
また、特許文献２に記載された発明によれば、変速機入力軸と可動シーブの変速機入力軸側との間をシール面によりシールすることができる。しかしながら、特許文献２に記載された構成では、可動シーブの変速機入力軸側と変速機入力軸との間には油路が形成されており、可動シーブに対する油圧が供給されている。また、このようなシール面は不可避的に油圧の漏れが生じる虞があり、すなわち、油圧を閉じ込めることができない虞がある。
【０００６】
さらにまた、特許文献３に記載された発明によれば、プライマリ油圧室にオイルを閉じ込めることができるから、変速比を固定することができる。しかしながら、特許文献３に記載された構成では、オイルの排出を禁止する制御弁が可動シーブに一体化して設けられているため、構成が複雑になり、この点で改善の余地があった。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、油圧の漏出を封止することにより油圧を閉じ込めることができる油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、固定シーブと一体のシャフト部に可動シーブが前後動可能に嵌合されるとともに、前記可動シーブを前記固定シーブに向けて押圧する油圧室が設けられ、さらにその油圧室に油圧を給排するとともに前記可動シーブと前記シャフト部との嵌合箇所を連通して潤滑する油路が形成された油圧制御装置において、前記可動シーブの内周部と前記シャフト部の外周部とに、軸線方向で互いに対向するロック面がそれぞれ形成され、前記可動シーブが前記固定シーブに接近した場合に、前記ロック面で挟み込まれて前記可動シーブと前記シャフト部との間の液密状態を確立して前記油圧室に油圧を閉じ込めるシール部材が前記ロック面の間に配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記シール部材は、その外周側もしくは内周側に複数の切欠き部が形成されていることを特徴とする油圧制御装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、可動シーブが固定シーブに接近した場合に、シール部材がロック面で挟み込まれて可動シーブとシャフト部との間の液密状体が確立され、油圧室に油圧が閉じ込められる。このように請求項１の発明によれば、可動シーブとシャフト部との間からの油圧の漏れを防止もしくは抑制でき、油圧室に油圧を閉じ込めることができる。その結果、変速比を固定することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、シール部材には複数の切欠き部が形成されている。そのため、それらの複数の切欠き部によって、可動シーブとシャフト部との間を潤滑させる油路を確保することができる。したがって、ロック面によってシール部材が挟み込まれていない場合には、可動シーブとシャフト部との間を潤滑させる油路を確保でき、これとは反対に、ロック面によってシール部材が挟み込まれている場合には、可動シーブとシャフト部との間の液密状体が確立され、すなわち油圧の漏れを防止もしくは抑制して、油圧室に油圧を閉じ込めることができる。その結果、変速比を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両に搭載されている無段変速機を含む動力伝達装置を対象とした油圧制御装置に、この発明を適用した例を模式的に示す図である
【図２】図１に示す開閉弁の構成例を模式的に示す図である。
【図３】この発明における嵌合箇所を拡大して模式的に示す図である。
【図４】この発明におけるシール部材を模式的に示す図である。
【図５】この発明におけるシール部材を、この発明におけるロック面によって挟み込むことにより油路を封止した場合の構成例を模式的に示す図である。
【図６】この発明におけるシール部材の他の構成例を模式的に示す図である。
【図７】この発明におけるシール部材の更に他の構成例を模式的に示す図である。
【図８】この発明を適用できる車両の構成例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、この発明を具体例を参照して説明する。この発明に係る油圧制御装置は、車両や航空機、船舶、産業用機械などの各種の分野の機械・装置類に用いることができる。この発明は、要は、油圧を閉じ込める構成の油圧制御装置に適用することができる。図８に、この発明を適用できる車両の構成例を模式的に示してある。この発明で対象とする車両は、内燃機関（以下、エンジンと記す）１を備えており、そのエンジン１は、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどが用いられる。
【００１４】
エンジン１の出力側に、すなわちエンジン１の出力軸（クランクシャフト）２に、トルクコンバータや前後進切換機構などの伝動機構３および無段変速機４などが設けられている。この無段変速機４は、伝動機構３を介して入力されたトルクを適宜に変更して所定の変速比を設定するためのものである。その無段変速機４は、従来知られているベルト式のものであってよく、駆動プーリ５と従動プーリ６とに無端状のベルト７を巻き掛けてこれらのプーリ５，６の間でトルクを伝達し、かつ各プーリ５，６に対するベルト７の巻き掛け半径を変化させることにより、変速比を連続的に変化させるように構成されている。
【００１５】
より具体的に説明すると、各プーリ５，６は、固定シーブ５ａ，６ａとその固定シーブ５ａ，６ａに対して接近・離隔するように配置された可動シーブ５ｂ，６ｂとを備え、それらの固定シーブ５ａ，６ａと可動シーブ５ｂ，６ｂとの間にＶ溝状のベルト巻き掛け溝が形成されるように構成されている。各プーリ５，６には、それぞれの可動シーブ５ｂ，６ｂをその軸線の方向に前後動させるための油圧アクチュエータ５ｃ，６ｃが設けられている。それらの油圧アクチュエータ５ｃ，６ｃのうちのいずれか一方、例えば従動プーリ６における油圧アクチュエータ６ｃには、プーリ６がベルト７を挟み付ける挟圧力を発生させる油圧が供給され、また油圧アクチュエータ５ｃ，６ｃのうちの他方、例えば駆動プーリ５における油圧アクチュエータ５ｃには、ベルト７の巻き掛け半径を変化させて変速をおこなうための油圧が供給されている。そして、無段変速機４によって増減されたトルクは、プロペラシャフト８および最終減速機ならびにドライブシャフト９などを介して駆動輪１０に伝達されるようになっている。
【００１６】
つぎに、油圧アクチュエータ５ｃに油圧を給排するための構成について説明する。図１は、車両に搭載されている無段変速機４を含む動力伝達装置を対象とした油圧制御装置に、この発明を適用した例を模式的に示す図である。ケーシング１１とエンドカバー１２とによって構成される中空部にベルト式無段変速機４が収納されている。ケーシング１１の内部に収納された可動シーブ５ｂは、固定シーブ５ａと一体のシャフト部（プライマリシャフト）１３の外周側に、ボールスプライン１４によってその軸線方向へ前後動可能に嵌合されている。このシャフト部１３は、軸受１５によって回転可能に支持されている。
【００１７】
ボールスプライン１４について説明すると、可動シーブ５ｂの内周側（すなわちシャフト部１３に対向する側）には、シャフト部１３の軸線方向に並行な複数の嵌合溝５ｄが形成されている。一方、シャフト部１３の外周側（すなわち可動シーブ５ｂに対向する側）には、嵌合溝５ｄに対向する位置に、軸側嵌合溝１３ａが形成されている。そして、これらの嵌合溝５ｄと軸側嵌合溝１３ａとによって形成された通路に、可動シーブ５ｂの軸線方向への前後動を滑らかにするためのボールベアリング１４ａが収納されている。
【００１８】
図１に示す可動シーブ５ｂは、ダブルピストンタイプのものであり、可動シーブ５ｂと一体回転可能に形成されたドラム１６の内部に、第一ピストン部１７が収められている。この第一ピストン部１７における一方の端部（図１において上方側の端部）は、円筒部１８を介して可動シーブ５ｂと一体回転可能に形成されている。そして、第一ピストン部１７における他方の端部（図１において下方側の端部）が、可動シーブ５ｂの背面側であって、可動シーブ５ｂと一体回転可能に形成されたシリンダ１９に一体回転可能に形成されている。可動シーブ５ｂの背面側であって、可動シーブ５ｂと一体に第二ピストン部２０が形成されている。
【００１９】
シリンダ１９の内周側と第二ピストン部２０とによって構成される中空の内部（第二油圧室）２１は、抜き孔２２を介して給排油路２３に連通するように構成されている。そして、この第二油圧室２１に供給された油圧は抜き穴２４を介してドラム１６の内周側と第一ピストン部１７の外周側とによって構成される中空の内部（第一油圧室）２５に連通するように供給されるようになっている。したがって、これらの第一油圧室２５および第二油圧室２１に油圧を給排することによって、可動シーブ５ｂを軸線方向に前後動させる油圧アクチュエータ５ｃ（油圧サーボ機構）が形成されている。給排油路２３は、シャフト部（プライマリシャフト）１３の中心軸線に沿って図１における左端から所定長さの範囲に亘って形成されている。
【００２０】
なお、第一ピストン部１７におけるドラム１６との接触端部およびシリンダ１９との接触端部には、第一油圧室２５に供給された油圧の漏出を防止もしくは抑制するためのシール材１７Ｓがそれぞれ設けられている。同様に、シリンダ１９と円筒部１８との接触端部には、第二油圧室２１に供給された油圧の漏出を防止もしくは抑制するためのシール材１９Ｓが設けられている。また、前述したドラム１６および軸受１５などのシャフト部１３と一体回転する部材は、ロックナット２６によってシャフト部１３に固定されている。
【００２１】
つぎに、油圧アクチュエータ５ｃに油圧を給排するための構成について説明する。油圧ポンプ２７は、車両に搭載されているエンジン１もしくはモータ（図示せず）によって駆動されて油圧を発生させるものであればよい。したがって、この発明では、エンジン１と併せてモータ・ジェネレータなどの電動機を設けてもよい。
【００２２】
図１において、油圧ポンプ２７から吐出された油圧は、図示しない調圧弁によって所定の圧力に調圧されるようになっている。この調圧弁は、制御などのための元圧を調圧するためのものである。油圧ポンプ２７から吐出され、また前述した調圧弁によって調圧された油圧は、油路２８に介装された開閉弁２９を介して給排油路２３に供給されている。この開閉弁２９は、油圧ポンプ２７から油圧アクチュエータ５ｃに向けて圧油を供給する場合に開き、これとは反対方向の圧油の流れを阻止するように閉弁する一方向弁である。
【００２３】
図２には、前述した開閉弁２９の構成例を模式的に示してあり、その開閉弁２９は、先端部がテーパ状もしくは半球状に形成された弁体３０と、その弁体３０が押し付けられる弁座シート部３１と、弁体３０を弁座シート部３１に向けて押圧するスプリング３２と、弁体３０をスプリング３２の弾性力に抗して弁座シート部３１とは反対方向に押し戻すアクチュエータ３３とを備えている。また、弁体３０とアクチュエータ３３とは支持部材３４によって連結されている。さらに開閉弁２９に油圧を導入する入力ポート３５は、油圧ポンプ２７側の油路２８に連通されており、反対に開閉弁２９から油圧を導出する出力ポート３６は、油路２８を介して給排油路２３に連通されている。
【００２４】
アクチュエータ３３は、電気的に制御されるようになっており、例えばアクチュエータ３３がＯＦＦ状態では、弁体３０がスプリング３２によって弁座シート部３１に押し付けられるので、入力ポート３５と出力ポート３６との連通が断たれるようになっている。これとは反対に、アクチュエータ３３がＯＮ状態では、弁体３０が弁座シート部３１から離れるようにアクチュエータ３３が駆動して、弁体３０を押し戻すので、入力ポート３５と出力ポート３６とが連通するようになっている。このようして開閉弁２９が開閉され、油圧アクチュエータ５ｃに油圧が給排されるようになっている。すなわち、開閉弁２９を開制御（ＯＮ状態）することにより油圧アクチュエータ５ｃに油圧を供給し、これとは反対に、閉制御（ＯＦＦ状態）にすることにより油圧アクチュエータ５ｃに油圧を閉じ込めることができるようになっている。
【００２５】
図３に、この発明における嵌合箇所を拡大して模式的に示してある。可動シーブ５ｂに形成された嵌合溝５ｄよりも固定シーブ５ａ側であって、可動シーブ５ｂの内周側には、その最内周側から半径方向外側に凹んで段差部５ｅが形成されている。この段差部５ｅによって半径方向外側に凹んだ面（シール面）５ｆは、可動シーブ５ｂにおける固定シーブ５ａ側の端部に向けて所定長さの範囲に亘って形成されている。一方、シャフト部１３に形成された軸側嵌合溝１３ａよりも固定シーブ５ａ側であって、かつシャフト部１３の外周側には、半径方向外側に突となって段差部１３ｂが形成されている。この段差部１３ｂによって半径方向外側に突となった面（シール面）１３ｃは、固定シーブ５ａ側に向けて所定長さの範囲に亘って形成されている。
【００２６】
これらの段差部５ｅ，１３ｂは互いに対向するように形成されており、また、これらの段差部５ｅ，１３ｂの高さΔＨは、ほぼ同一になるように形成されている。これらの段差部５ｅ，１３ｂがこの発明におけるロック面に相当している。そして、これらの段差部５ｅ，１３ｂの間であってシャフト部１３の外周側に、これらの段差部５ｅ，１３ｂによって挟み込まれて可動シーブ５ｂとシャフト部１３との隙間を封止するためのこの発明におけるシール部材Ｓが設けられている。なお、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との隙間および前述した給排油路２３が、この発明における油路２８に相当する。
【００２７】
図４に、この発明におけるシール部材Ｓを模式的に示してある。図４に示すように、シール部材Ｓは、例えば無端状かつリング形状のものであって、シール部材Ｓには、Ｏリングもしくは矩形などの任意の形状のものを適用することができる。また、その材質には、樹脂もしくは金属などを適宜用いることができる。そして、シール部材Ｓの内径Ｄ１は、シャフト部１３の中心軸線からシャフト部１３の軸側嵌合溝１３ａが形成される面までの径よりも大きく、かつシャフト部１３の中心軸線から可動シーブ５ｂの嵌合溝５ｄが形成される面までの径よりも小さくなるように形成されている。また、シール部材Ｓの外径Ｄ２は、シャフト部１３の中心軸線から可動シーブ５ｂの嵌合溝５ｄが形成される面までの径よりも大きく、かつシャフト部１３の中心軸線から可動シーブ５ｂのシール面５ｆが形成される面までの径よりも小さくなるように形成されている。このシール部材Ｓは、要は、段差部（ロック面）５ｅ，１３ｂに挟み込まれて、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との隙間（油路２８）を封止するように構成されていればよい。
【００２８】
図５に、この発明におけるシール部材Ｓを、この発明におけるロック面５ｅ，１３ｂによって挟み込むことにより油路２８を封止した場合の構成例を模式的に示してある。図５に示すように、可動シーブ５ｂがベルト７の巻掛け半径を大きくするように固定シーブ５ａ側に移動すると、可動シーブ５ｂのロック面５ｅがシャフト部１３のロック面１３ｂに接近する。そして、ベルト７の巻掛け半径が最大になる状態、言い換えれば最小変速比γｍｉｎになる状態まで可動シーブ５ｂが移動すると、ロック面５ｅ，１３ｂによってシール部材Ｓが挟み込まれる。その結果、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との隙間（油路２８）がシール部材Ｓによって封止される。ここで、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との間の油路２８は抜き孔２２を介して油圧アクチュエータ５ｃに連通している。したがって、上記のように可動シーブ５ｂとシャフト部１３との隙間（油路２８）を封止することにより、油路２８からの油圧の漏出を防止もしくは抑制することができる。また、前述したように、油圧アクチュエータ５ｃに対する油圧の供給は、前述した開閉弁２９を閉制御することにより封止することができる。したがって、開閉弁２９を閉制御し、シール部材Ｓをロック面５ｅ，１３ｂによって挟み込むことにより、油圧アクチュエータ５ｃの油圧を閉じ込めることができ、無段変速機４の変速比を固定することができる。
【００２９】
したがって、図１および図３ならびに図４そして図５に示す構成によれば、油圧ポンプ２７によって発生させられた油圧が油圧アクチュエータ５ｃに供給されて、可動シーブ５ｂがベルト７の巻掛け半径を増大させるように移動する。そして、ロック面５ｅ，１３ｂが接近してシール部材Ｓを挟み込む場合に、言い換えれば最小変速比γｍｉｎが設定される場合に、シール部材Ｓはロック面５ｅ，１３ｂによって挟み込まれ、油路２８が封止される。その結果、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との間の油路２８からの油圧の漏出が防止もしくは抑制される。また、この時、開閉弁２９を閉制御することにより油圧アクチュエータ５ｃの油圧を閉じ込めることができ、変速比を固定することができる。さらにまた、油路２８を封止することにより油圧の漏出を防止して変速比を固定する必要がない場合には、言い換えれば最小変速比を設定しない場合には、シール面５ｆ，１３ｃに対する潤滑を確保することができる。すなわち、可動シーブ５ｂの内周側およびシャフト部１３の外周側が潤滑される。
【００３０】
したがって、この発明に係る装置によれば、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との嵌合箇所からの油圧の漏出を防止もしくは抑制することができる。その結果、変速比を固定することができ、装置としての信頼性および耐久性を向上させることができる。また、シール部材Ｓを配置させるための溝などを新設する必要がないので、前述したような油圧の閉じ込みを低コストでおこなうことができる。さらにまた、シール部材Ｓには、任意の形状および任意の材質のものを適用することができる。さらに、例えばシール部材Ｓとして、Ｏリングなどをシャフト部１３の外周部に設ければよいので、容易に組み付けることができ、この点でも低コスト化を図ることができる。そして、シール部材Ｓが挟み込まれて油圧の漏れが防止もしくは抑制されるので、油圧ポンプ２７の負荷が低減して燃費の向上を図ることができる。
【００３１】
図６には、この発明におけるシール部材Ｓの他の構成例を模式的に示してある。図６に示すように、シール部材Ｓの半径方向外側に複数の切欠き部３７が設けられている。そして、それらの切欠き部３７（突部３８の間）を、圧油が流通するようになっている。したがって、前述したようにロック面５ｅ，１３ｂによってシール部材Ｓを挟み込まず、すなわち変速比を固定しない場合（最小変速比を設定しない場合）に、複数の切欠き部３７を圧油が流通できるので、シール面５ｆ，１３ｃに対する潤滑を確保することができる。そして、変速比を固定する場合（最小変速比を設定する場合）には、ロック面５ｅ，１３ｂによってシール部材Ｓを挟み込んで可動シーブ５ｂとシャフト部１３との間の油路２８を封止することができる。その結果、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との嵌合箇所からの油圧の漏れを防止もしくは抑制することができ、変速比を固定することができる。
【００３２】
図７には、この発明におけるシール部材Ｓの更に他の構成例を模式的に示してある。図７に示すように、シール部材Ｓの半径方向内側に複数の切欠き部３７が設けられている。そして、それらの切欠き部３７（突部３８の間）を、圧油が流通するようになっている。したがって、前述したようにロック面５ｅ，１３ｂによってシール部材Ｓを挟み込まず、すなわち変速比を固定しない場合（最小変速比を設定しない場合）に、複数の切欠き部３７を圧油が流通できるので、シール面５ｆ，１３ｃに対する潤滑を確保することができる。そして、変速比を固定する場合（最小変速比を設定する場合）には、ロック面５ｅ，１３ｂによってシール部材Ｓを挟み込んで可動シーブ５ｂとシャフト部１３との間の油路２８を封止することができる。その結果、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との嵌合箇所からの油圧の漏れを防止もしくは抑制することができ、変速比を固定することができる。
【００３３】
なお、この発明におけるシール部材は、前述した構成のものに限定されないのであり、また、前述した構成は、従動プーリ６に適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
５…駆動プーリ、 ５ａ…固定シーブ、 ５ｂ…可動シーブ、 ５ｃ…油圧アクチュエータ、 ５ｅ…ロック面（段差部）、 １３…シャフト部（プライマリシャフト）、 １３ｂ…ロック面（段差部）、 ２８…油路、 Ｓ…シール部材。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変速機に対して供給する油圧を制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１には、駆動基軸と固定プーリ片との間の隙間をシールするように、駆動基軸の軸線方向に摺動する可動プーリ片における固定プーリ片側の端部にシールリングが設けられた発明が記載されている。また、特許文献２には、可動シーブが変速機入力軸方向に摺動する場合に、可動シーブの変速機入力軸側に、可動シーブと変速機入力軸との間をシールすることができるシール面が形成された発明が記載されている。さらにまた、特許文献３には、油圧が供給されるベルト式無段変速機におけるプライマリ油圧室から外部に対するオイルの排出を禁止するように構成された発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４０２０号公報
【特許文献２】特開２００５−３４４９２２号公報
【特許文献３】特開２００６ー３００２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載された発明によれば、シールリングによって固定プーリ片と可動プーリ片との間の隙間をシールすることができる。しかしながら、この特許文献１に記載された構成では、駆動基軸の軸線方向に摺動する可動プーリ片と固定プーリ片との間の隙間をシールリングによって常にシールすることになる。そのため、シールリングによるシール性を調整することにより、例えば油圧を給排したり、閉じ込めたりすることができない。すなわち、このシールリングを介して油圧を供給し、その後、油圧の供給を停止した場合には、その供給した油圧が漏出することを防止できない虞がある。言い換えれば油圧を閉じ込めることができない虞がある。
【０００５】
また、特許文献２に記載された発明によれば、変速機入力軸と可動シーブの変速機入力軸側との間をシール面によりシールすることができる。しかしながら、特許文献２に記載された構成では、可動シーブの変速機入力軸側と変速機入力軸との間には油路が形成されており、可動シーブに対する油圧が供給されている。また、このようなシール面は不可避的に油圧の漏れが生じる虞があり、すなわち、油圧を閉じ込めることができない虞がある。
【０００６】
さらにまた、特許文献３に記載された発明によれば、プライマリ油圧室にオイルを閉じ込めることができるから、変速比を固定することができる。しかしながら、特許文献３に記載された構成では、オイルの排出を禁止する制御弁が可動シーブに一体化して設けられているため、構成が複雑になり、この点で改善の余地があった。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、油圧の漏出を封止することにより油圧を閉じ込めることができる油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、固定シーブと一体のシャフト部に可動シーブが前後動可能に嵌合されるとともに、前記可動シーブを前記固定シーブに向けて押圧する油圧室が設けられ、さらにその油圧室に油圧を給排するとともに前記可動シーブと前記シャフト部との嵌合箇所を連通して潤滑する油路が形成された油圧制御装置において、前記可動シーブの内周部と前記シャフト部の外周部とに、軸線方向で互いに対向するロック面がそれぞれ形成され、前記可動シーブが前記固定シーブに接近した場合に、前記ロック面で挟み込まれて前記可動シーブと前記シャフト部との間の液密状態を確立して前記油圧室に油圧を閉じ込めるシール部材が前記ロック面の間に配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記シール部材は、その外周側もしくは内周側に複数の切欠き部が形成されていることを特徴とする油圧制御装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、可動シーブが固定シーブに接近した場合に、シール部材がロック面で挟み込まれて可動シーブとシャフト部との間の液密状体が確立され、油圧室に油圧が閉じ込められる。このように請求項１の発明によれば、可動シーブとシャフト部との間からの油圧の漏れを防止もしくは抑制でき、油圧室に油圧を閉じ込めることができる。その結果、変速比を固定することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、シール部材には複数の切欠き部が形成されている。そのため、それらの複数の切欠き部によって、可動シーブとシャフト部との間を潤滑させる油路を確保することができる。したがって、ロック面によってシール部材が挟み込まれていない場合には、可動シーブとシャフト部との間を潤滑させる油路を確保でき、これとは反対に、ロック面によってシール部材が挟み込まれている場合には、可動シーブとシャフト部との間の液密状体が確立され、すなわち油圧の漏れを防止もしくは抑制して、油圧室に油圧を閉じ込めることができる。その結果、変速比を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両に搭載されている無段変速機を含む動力伝達装置を対象とした油圧制御装置に、この発明を適用した例を模式的に示す図である
【図２】図１に示す開閉弁の構成例を模式的に示す図である。
【図３】この発明における嵌合箇所を拡大して模式的に示す図である。
【図４】この発明におけるシール部材を模式的に示す図である。
【図５】この発明におけるシール部材を、この発明におけるロック面によって挟み込むことにより油路を封止した場合の構成例を模式的に示す図である。
【図６】この発明におけるシール部材の他の構成例を模式的に示す図である。
【図７】この発明におけるシール部材の更に他の構成例を模式的に示す図である。
【図８】この発明を適用できる車両の構成例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、この発明を具体例を参照して説明する。この発明に係る油圧制御装置は、車両や航空機、船舶、産業用機械などの各種の分野の機械・装置類に用いることができる。この発明は、要は、油圧を閉じ込める構成の油圧制御装置に適用することができる。図８に、この発明を適用できる車両の構成例を模式的に示してある。この発明で対象とする車両は、内燃機関（以下、エンジンと記す）１を備えており、そのエンジン１は、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどが用いられる。
【００１４】
エンジン１の出力側に、すなわちエンジン１の出力軸（クランクシャフト）２に、トルクコンバータや前後進切換機構などの伝動機構３および無段変速機４などが設けられている。この無段変速機４は、伝動機構３を介して入力されたトルクを適宜に変更して所定の変速比を設定するためのものである。その無段変速機４は、従来知られているベルト式のものであってよく、駆動プーリ５と従動プーリ６とに無端状のベルト７を巻き掛けてこれらのプーリ５，６の間でトルクを伝達し、かつ各プーリ５，６に対するベルト７の巻き掛け半径を変化させることにより、変速比を連続的に変化させるように構成されている。
【００１５】
より具体的に説明すると、各プーリ５，６は、固定シーブ５ａ，６ａとその固定シーブ５ａ，６ａに対して接近・離隔するように配置された可動シーブ５ｂ，６ｂとを備え、それらの固定シーブ５ａ，６ａと可動シーブ５ｂ，６ｂとの間にＶ溝状のベルト巻き掛け溝が形成されるように構成されている。各プーリ５，６には、それぞれの可動シーブ５ｂ，６ｂをその軸線の方向に前後動させるための油圧アクチュエータ５ｃ，６ｃが設けられている。それらの油圧アクチュエータ５ｃ，６ｃのうちのいずれか一方、例えば従動プーリ６における油圧アクチュエータ６ｃには、プーリ６がベルト７を挟み付ける挟圧力を発生させる油圧が供給され、また油圧アクチュエータ５ｃ，６ｃのうちの他方、例えば駆動プーリ５における油圧アクチュエータ５ｃには、ベルト７の巻き掛け半径を変化させて変速をおこなうための油圧が供給されている。そして、無段変速機４によって増減されたトルクは、プロペラシャフト８および最終減速機ならびにドライブシャフト９などを介して駆動輪１０に伝達されるようになっている。
【００１６】
つぎに、油圧アクチュエータ５ｃに油圧を給排するための構成について説明する。図１は、車両に搭載されている無段変速機４を含む動力伝達装置を対象とした油圧制御装置に、この発明を適用した例を模式的に示す図である。ケーシング１１とエンドカバー１２とによって構成される中空部にベルト式無段変速機４が収納されている。ケーシング１１の内部に収納された可動シーブ５ｂは、固定シーブ５ａと一体のシャフト部（プライマリシャフト）１３の外周側に、ボールスプライン１４によってその軸線方向へ前後動可能に嵌合されている。このシャフト部１３は、軸受１５によって回転可能に支持されている。
【００１７】
ボールスプライン１４について説明すると、可動シーブ５ｂの内周側（すなわちシャフト部１３に対向する側）には、シャフト部１３の軸線方向に並行な複数の嵌合溝５ｄが形成されている。一方、シャフト部１３の外周側（すなわち可動シーブ５ｂに対向する側）には、嵌合溝５ｄに対向する位置に、軸側嵌合溝１３ａが形成されている。そして、これらの嵌合溝５ｄと軸側嵌合溝１３ａとによって形成された通路に、可動シーブ５ｂの軸線方向への前後動を滑らかにするためのボールベアリング１４ａが収納されている。
【００１８】
図１に示す可動シーブ５ｂは、ダブルピストンタイプのものであり、可動シーブ５ｂと一体回転可能に形成されたドラム１６の内部に、第一ピストン部１７が収められている。この第一ピストン部１７における一方の端部（図１において上方側の端部）は、円筒部１８を介して可動シーブ５ｂと一体回転可能に形成されている。そして、第一ピストン部１７における他方の端部（図１において下方側の端部）が、可動シーブ５ｂの背面側であって、可動シーブ５ｂと一体回転可能に形成されたシリンダ１９に一体回転可能に形成されている。可動シーブ５ｂの背面側であって、可動シーブ５ｂと一体に第二ピストン部２０が形成されている。
【００１９】
シリンダ１９の内周側と第二ピストン部２０とによって構成される中空の内部（第二油圧室）２１は、抜き孔２２を介して給排油路２３に連通するように構成されている。そして、この第二油圧室２１に供給された油圧は抜き穴２４を介してドラム１６の内周側と第一ピストン部１７の外周側とによって構成される中空の内部（第一油圧室）２５に連通するように供給されるようになっている。したがって、これらの第一油圧室２５および第二油圧室２１に油圧を給排することによって、可動シーブ５ｂを軸線方向に前後動させる油圧アクチュエータ５ｃ（油圧サーボ機構）が形成されている。給排油路２３は、シャフト部（プライマリシャフト）１３の中心軸線に沿って図１における左端から所定長さの範囲に亘って形成されている。
【００２０】
なお、第一ピストン部１７におけるドラム１６との接触端部およびシリンダ１９との接触端部には、第一油圧室２５に供給された油圧の漏出を防止もしくは抑制するためのシール材１７Ｓがそれぞれ設けられている。同様に、シリンダ１９と円筒部１８との接触端部には、第二油圧室２１に供給された油圧の漏出を防止もしくは抑制するためのシール材１９Ｓが設けられている。また、前述したドラム１６および軸受１５などのシャフト部１３と一体回転する部材は、ロックナット２６によってシャフト部１３に固定されている。
【００２１】
つぎに、油圧アクチュエータ５ｃに油圧を給排するための構成について説明する。油圧ポンプ２７は、車両に搭載されているエンジン１もしくはモータ（図示せず）によって駆動されて油圧を発生させるものであればよい。したがって、この発明では、エンジン１と併せてモータ・ジェネレータなどの電動機を設けてもよい。
【００２２】
図１において、油圧ポンプ２７から吐出された油圧は、図示しない調圧弁によって所定の圧力に調圧されるようになっている。この調圧弁は、制御などのための元圧を調圧するためのものである。油圧ポンプ２７から吐出され、また前述した調圧弁によって調圧された油圧は、油路２８に介装された開閉弁２９を介して給排油路２３に供給されている。この開閉弁２９は、油圧ポンプ２７から油圧アクチュエータ５ｃに向けて圧油を供給する場合に開き、これとは反対方向の圧油の流れを阻止するように閉弁する一方向弁である。
【００２３】
図２には、前述した開閉弁２９の構成例を模式的に示してあり、その開閉弁２９は、先端部がテーパ状もしくは半球状に形成された弁体３０と、その弁体３０が押し付けられる弁座シート部３１と、弁体３０を弁座シート部３１に向けて押圧するスプリング３２と、弁体３０をスプリング３２の弾性力に抗して弁座シート部３１とは反対方向に押し戻すアクチュエータ３３とを備えている。また、弁体３０とアクチュエータ３３とは支持部材３４によって連結されている。さらに開閉弁２９に油圧を導入する入力ポート３５は、油圧ポンプ２７側の油路２８に連通されており、反対に開閉弁２９から油圧を導出する出力ポート３６は、油路２８を介して給排油路２３に連通されている。
【００２４】
アクチュエータ３３は、電気的に制御されるようになっており、例えばアクチュエータ３３がＯＦＦ状態では、弁体３０がスプリング３２によって弁座シート部３１に押し付けられるので、入力ポート３５と出力ポート３６との連通が断たれるようになっている。これとは反対に、アクチュエータ３３がＯＮ状態では、弁体３０が弁座シート部３１から離れるようにアクチュエータ３３が駆動して、弁体３０を押し戻すので、入力ポート３５と出力ポート３６とが連通するようになっている。このようして開閉弁２９が開閉され、油圧アクチュエータ５ｃに油圧が給排されるようになっている。すなわち、開閉弁２９を開制御（ＯＮ状態）することにより油圧アクチュエータ５ｃに油圧を供給し、これとは反対に、閉制御（ＯＦＦ状態）にすることにより油圧アクチュエータ５ｃに油圧を閉じ込めることができるようになっている。
【００２５】
図３に、この発明における嵌合箇所を拡大して模式的に示してある。可動シーブ５ｂに形成された嵌合溝５ｄよりも固定シーブ５ａ側であって、可動シーブ５ｂの内周側には、その最内周側から半径方向外側に凹んで段差部５ｅが形成されている。この段差部５ｅによって半径方向外側に凹んだ面（シール面）５ｆは、可動シーブ５ｂにおける固定シーブ５ａ側の端部に向けて所定長さの範囲に亘って形成されている。一方、シャフト部１３に形成された軸側嵌合溝１３ａよりも固定シーブ５ａ側であって、かつシャフト部１３の外周側には、半径方向外側に突となって段差部１３ｂが形成されている。この段差部１３ｂによって半径方向外側に突となった面（シール面）１３ｃは、固定シーブ５ａ側に向けて所定長さの範囲に亘って形成されている。
【００２６】
これらの段差部５ｅ，１３ｂは互いに対向するように形成されており、また、これらの段差部５ｅ，１３ｂの高さΔＨは、ほぼ同一になるように形成されている。これらの段差部５ｅ，１３ｂがこの発明におけるロック面に相当している。そして、これらの段差部５ｅ，１３ｂの間であってシャフト部１３の外周側に、これらの段差部５ｅ，１３ｂによって挟み込まれて可動シーブ５ｂとシャフト部１３との隙間を封止するためのこの発明におけるシール部材Ｓが設けられている。なお、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との隙間および前述した給排油路２３が、この発明における油路２８に相当する。
【００２７】
図４に、この発明におけるシール部材Ｓを模式的に示してある。図４に示すように、シール部材Ｓは、例えば無端状かつリング形状のものであって、シール部材Ｓには、Ｏリングもしくは矩形などの任意の形状のものを適用することができる。また、その材質には、樹脂もしくは金属などを適宜用いることができる。そして、シール部材Ｓの内径Ｄ１は、シャフト部１３の中心軸線からシャフト部１３の軸側嵌合溝１３ａが形成される面までの径よりも大きく、かつシャフト部１３の中心軸線から可動シーブ５ｂの嵌合溝５ｄが形成される面までの径よりも小さくなるように形成されている。また、シール部材Ｓの外径Ｄ２は、シャフト部１３の中心軸線から可動シーブ５ｂの嵌合溝５ｄが形成される面までの径よりも大きく、かつシャフト部１３の中心軸線から可動シーブ５ｂのシール面５ｆが形成される面までの径よりも小さくなるように形成されている。このシール部材Ｓは、要は、段差部（ロック面）５ｅ，１３ｂに挟み込まれて、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との隙間（油路２８）を封止するように構成されていればよい。
【００２８】
図５に、この発明におけるシール部材Ｓを、この発明におけるロック面５ｅ，１３ｂによって挟み込むことにより油路２８を封止した場合の構成例を模式的に示してある。図５に示すように、可動シーブ５ｂがベルト７の巻掛け半径を大きくするように固定シーブ５ａ側に移動すると、可動シーブ５ｂのロック面５ｅがシャフト部１３のロック面１３ｂに接近する。そして、ベルト７の巻掛け半径が最大になる状態、言い換えれば最小変速比γｍｉｎになる状態まで可動シーブ５ｂが移動すると、ロック面５ｅ，１３ｂによってシール部材Ｓが挟み込まれる。その結果、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との隙間（油路２８）がシール部材Ｓによって封止される。ここで、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との間の油路２８は抜き孔２２を介して油圧アクチュエータ５ｃに連通している。したがって、上記のように可動シーブ５ｂとシャフト部１３との隙間（油路２８）を封止することにより、油路２８からの油圧の漏出を防止もしくは抑制することができる。また、前述したように、油圧アクチュエータ５ｃに対する油圧の供給は、前述した開閉弁２９を閉制御することにより封止することができる。したがって、開閉弁２９を閉制御し、シール部材Ｓをロック面５ｅ，１３ｂによって挟み込むことにより、油圧アクチュエータ５ｃの油圧を閉じ込めることができ、無段変速機４の変速比を固定することができる。
【００２９】
したがって、図１および図３ならびに図４そして図５に示す構成によれば、油圧ポンプ２７によって発生させられた油圧が油圧アクチュエータ５ｃに供給されて、可動シーブ５ｂがベルト７の巻掛け半径を増大させるように移動する。そして、ロック面５ｅ，１３ｂが接近してシール部材Ｓを挟み込む場合に、言い換えれば最小変速比γｍｉｎが設定される場合に、シール部材Ｓはロック面５ｅ，１３ｂによって挟み込まれ、油路２８が封止される。その結果、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との間の油路２８からの油圧の漏出が防止もしくは抑制される。また、この時、開閉弁２９を閉制御することにより油圧アクチュエータ５ｃの油圧を閉じ込めることができ、変速比を固定することができる。さらにまた、油路２８を封止することにより油圧の漏出を防止して変速比を固定する必要がない場合には、言い換えれば最小変速比を設定しない場合には、シール面５ｆ，１３ｃに対する潤滑を確保することができる。すなわち、可動シーブ５ｂの内周側およびシャフト部１３の外周側が潤滑される。
【００３０】
したがって、この発明に係る装置によれば、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との嵌合箇所からの油圧の漏出を防止もしくは抑制することができる。その結果、変速比を固定することができ、装置としての信頼性および耐久性を向上させることができる。また、シール部材Ｓを配置させるための溝などを新設する必要がないので、前述したような油圧の閉じ込みを低コストでおこなうことができる。さらにまた、シール部材Ｓには、任意の形状および任意の材質のものを適用することができる。さらに、例えばシール部材Ｓとして、Ｏリングなどをシャフト部１３の外周部に設ければよいので、容易に組み付けることができ、この点でも低コスト化を図ることができる。そして、シール部材Ｓが挟み込まれて油圧の漏れが防止もしくは抑制されるので、油圧ポンプ２７の負荷が低減して燃費の向上を図ることができる。
【００３１】
図６には、この発明におけるシール部材Ｓの他の構成例を模式的に示してある。図６に示すように、シール部材Ｓの半径方向外側に複数の切欠き部３７が設けられている。そして、それらの切欠き部３７（突部３８の間）を、圧油が流通するようになっている。したがって、前述したようにロック面５ｅ，１３ｂによってシール部材Ｓを挟み込まず、すなわち変速比を固定しない場合（最小変速比を設定しない場合）に、複数の切欠き部３７を圧油が流通できるので、シール面５ｆ，１３ｃに対する潤滑を確保することができる。そして、変速比を固定する場合（最小変速比を設定する場合）には、ロック面５ｅ，１３ｂによってシール部材Ｓを挟み込んで可動シーブ５ｂとシャフト部１３との間の油路２８を封止することができる。その結果、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との嵌合箇所からの油圧の漏れを防止もしくは抑制することができ、変速比を固定することができる。
【００３２】
図７には、この発明におけるシール部材Ｓの更に他の構成例を模式的に示してある。図７に示すように、シール部材Ｓの半径方向内側に複数の切欠き部３７が設けられている。そして、それらの切欠き部３７（突部３８の間）を、圧油が流通するようになっている。したがって、前述したようにロック面５ｅ，１３ｂによってシール部材Ｓを挟み込まず、すなわち変速比を固定しない場合（最小変速比を設定しない場合）に、複数の切欠き部３７を圧油が流通できるので、シール面５ｆ，１３ｃに対する潤滑を確保することができる。そして、変速比を固定する場合（最小変速比を設定する場合）には、ロック面５ｅ，１３ｂによってシール部材Ｓを挟み込んで可動シーブ５ｂとシャフト部１３との間の油路２８を封止することができる。その結果、可動シーブ５ｂとシャフト部１３との嵌合箇所からの油圧の漏れを防止もしくは抑制することができ、変速比を固定することができる。
【００３３】
なお、この発明におけるシール部材は、前述した構成のものに限定されないのであり、また、前述した構成は、従動プーリ６に適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
５…駆動プーリ、 ５ａ…固定シーブ、 ５ｂ…可動シーブ、 ５ｃ…油圧アクチュエータ、 ５ｅ…ロック面（段差部）、 １３…シャフト部（プライマリシャフト）、 １３ｂ…ロック面（段差部）、 ２８…油路、 Ｓ…シール部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定シーブと一体のシャフト部に可動シーブが前後動可能に嵌合されるとともに、前記可動シーブを前記固定シーブに向けて押圧する油圧室が設けられ、さらにその油圧室に油圧を給排するとともに前記可動シーブと前記シャフト部との嵌合箇所を連通して潤滑する油路が形成された油圧制御装置において、
前記可動シーブの内周部と前記シャフト部の外周部とに、軸線方向で互いに対向するロック面がそれぞれ形成され、
前記可動シーブが前記固定シーブに接近した場合に、前記ロック面で挟み込まれて前記可動シーブと前記シャフト部との間の液密状態を確立して前記油圧室に油圧を閉じ込めるシール部材が前記ロック面の間に配置されていることを特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】
前記シール部材は、その外周側もしくは内周側に複数の切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧制御装置。
【請求項１】
固定シーブと一体のシャフト部に可動シーブが前後動可能に嵌合されるとともに、前記可動シーブを前記固定シーブに向けて押圧する油圧室が設けられ、さらにその油圧室に油圧を給排するとともに前記可動シーブと前記シャフト部との嵌合箇所を連通して潤滑する油路が形成された油圧制御装置において、
前記可動シーブの内周部と前記シャフト部の外周部とに、軸線方向で互いに対向するロック面がそれぞれ形成され、
前記可動シーブが前記固定シーブに接近した場合に、前記ロック面で挟み込まれて前記可動シーブと前記シャフト部との間の液密状態を確立して前記油圧室に油圧を閉じ込めるシール部材が前記ロック面の間に配置されていることを特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】
前記シール部材は、その外周側もしくは内周側に複数の切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−５８５４３（Ｐ２０１１−５８５４３Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０７４６９（Ｐ２００９−２０７４６９）
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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