自動変速機の作動油充填方法
【課題】自動変速機の初期の変速性能の安定性を確保する。
【解決手段】ケース１０にバルブボディを組み付ける前に、真空ポンプ４０１を用いて作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部を負圧に減圧した状態で、作動油タンク４０２から作動油を作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部に送り込んで、当該作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部に作動油を充填する。このように、作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部を負圧に減圧した状態で作動油を充填することにより、作動油室３１２及び油路３１３によって構成される油回路内にエアが混入することがなくなり、自動変速機の初期の変速性能の安定性を確保することができる。
【解決手段】ケース１０にバルブボディを組み付ける前に、真空ポンプ４０１を用いて作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部を負圧に減圧した状態で、作動油タンク４０２から作動油を作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部に送り込んで、当該作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部に作動油を充填する。このように、作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部を負圧に減圧した状態で作動油を充填することにより、作動油室３１２及び油路３１３によって構成される油回路内にエアが混入することがなくなり、自動変速機の初期の変速性能の安定性を確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケース内部にクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素が配設された自動変速機に作動油を充填する方法に関し、さらに詳しくは、摩擦係合要素を作動するための作動油室の内部に作動油を充填する自動変速機の作動油充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）を搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。車両に搭載される自動変速機としては、例えば、変速比を無段階に調整するベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）や、クラッチやブレーキなどの摩擦係合要素と遊星歯車装置とを用いて変速比（ギヤ比）を設定する遊星歯車式変速機がある。
【０００３】
車両に搭載される自動変速機においては、例えば複数のアウタプレート（摩擦板）と、その各アウタプレートの間に配置された複数のインナプレート（摩擦板）とによって摩擦係合要素を構成し、この摩擦係合要素を押圧してアウタプレートとインナプレートとを係合させるピストンを備えている。また、ピストンの背面側に作動油室が形成されており、この作動油室にバルブボディからの作動油（ＡＴＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｌｕｉｄ）を油路を通じて供給することにより、ピストンが摩擦係合要素を押圧して当該摩擦係合要素が係合状態となり、また、作動油室から作動油を抜くことにより、リターンスプリングの弾性力などによって摩擦係合要素が解放状態となる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５５０７１号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５５０３号公報
【特許文献３】特開２００５−０７６５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動変速機のケースにバルブボディを組み付ける際に、摩擦係合要素を作動する作動油室内にエアが残留する場合があり、作動油室内にエアが残留すると、変速特性が安定しない可能性がある。特に、ブレーキを作動する作動油室（ブレーキサーボ）はエアが抜ける構造とはなっていないため、バルブボディを組み付けたときに、油路及びブレーキサーボ内に存在したエアが油回路内に残留する。そして、このようにエアが残留すると、ブレーキサーボに作動油が供給された際に残留エアが圧縮されてしまい、ブレーキの係合特性つまり変速性能が安定しない場合がある。特に、クラッチツウクラッチ変速機構を有する自動変速機において、エアの混入により初期の変速性能の安定性が影響を受ける可能性がある。
【０００６】
なお、ブレーキ等の摩擦係合要素の係合応答性は学習されるので、その学習が進行していくうちに、変速性能は安定するようになる。
【０００７】
本発明はこのような実情を考慮してなされたもので、摩擦係合要素を作動する作動油室及び油路によって構成される油回路内にエアが混入しないように作動油を充填することができ、初期の変速性能の安定性を確保することが可能な自動変速機の作動油充填方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ケース内部に配設された摩擦係合要素を備え、前記ケース内部に、前記摩擦係合要素を作動するための作動油室と、前記作動油室に一端が連通し、他端が前記ケースのバルブボディとの合わせ面に臨む油路とが形成された自動変速機において、前記作動油室の内部に作動油を充填する方法であって、前記ケースにバルブボディを組み付ける前に、前記作動油室の内部及び前記油路の内部を負圧に減圧した状態で、前記作動油室の内部及び油路の内部に作動油を送り込んで、当該作動油室の内部及び油路の内部に作動油を充填することによって特徴づけられる。
【０００９】
本発明の具体的な構成として、真空ポンプと、作動油タンク（オイルタンク）と、前記自動変速機ケースの油路を真空ポンプまたは作動油タンクのいずれか一方に選択的に接続する切替弁（例えば３方弁）とを用い、前記切替弁によって油路を真空ポンプに接続した状態で当該真空ポンプを作動して作動油室の内部及び油路の内部を負圧に減圧した後に、前記切替弁を切り替えて前記油路を作動油タンクに接続し、この作動油タンク内の作動油を作動油室の内部及び油路の内部に送り込んで、当該作動油室の内部及び油路の内部に作動油を充填するという構成を挙げることができる。
【００１０】
本発明によれば、自動変速機のケースにバルブボディを組み付ける前に、作動油室の内部及び油路の内部を負圧に減圧した状態で、それら作動油室の内部及び油路の内部に作動油を送り込んで作動油を充填するので、作動油室及び油路によって構成される油回路内にエアが混入することがなくなる。これによって、自動変速機の初期の変速性能の安定性を確保することができる。なお、自動変速機のケースにバルブボディを組み付ける際には、バルブボディ内部のバルブや各油路等には作動油が充填されているので、バルブボディの組み付け時においてもエアが作動油室や油路に混入することもない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を適用する自動変速機の一例を示すスケルトン図である。
【図２】図１に示す自動変速機の作動表である。
【図３】本発明を適用する自動変速機の一部を示す縦断面図である。
【図４】本発明の作動油充填方法の一例を模式的に示す図である。
【図５】自動変速機のハウジングケースにバルブボディを組み付けた状態を示す部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明を適用する自動変速機（トルクコンバータを含む）の一例を示すスケルトン図である。この例の自動変速機１はＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に搭載される。
【００１４】
まず、トルクコンバータ２００は、入力軸側のポンプインペラ２０１と、出力軸側のタービンランナ２０２と、トルク増幅機能を発現するステータ２０３と、ワンウェイクラッチ２０４とを備え、ポンプインペラ２０１とタービンランナ２０２との間で流体を介して動力伝達を行う。
【００１５】
トルクコンバータ２００には、入力側と出力側とを直結状態にするロックアップクラッチ２０５が設けられており、このロックアップクラッチ２０５を完全係合させることにより、ポンプインペラ２０１とタービンランナ２０２とが一体回転する。また、ロックアップクラッチ２０５を所定のスリップ状態で係合させることにより、駆動時には所定のスリップ量でタービンランナ２０２がポンプインペラ２０１に追随して回転する。
【００１６】
自動変速機１は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１０３を主体として構成され
る第１変速部１Ａと、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１０４及びダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１０５を主体として構成される第２変速部１Ｂとが同軸線上に配置されており、入力軸１００の回転を変速して出力軸１０６に伝達し、出力歯車１０７から出力する遊星歯車式多段変速機である。出力歯車１０７は、車両に搭載される差動歯車装置に直接的にもしくはカウンタ軸を介して連結される。なお、自動変速機１及びトルクコンバータ２００は中心線に対して略対称的に構成されているので、図１では中心線の下半分を省略している。
【００１７】
第１変速部１Ａを構成している第１遊星歯車装置１０３は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、及び、リングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸１００に連結される。さらに、サンギヤＳ１は、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介して非回転のハウジングケース１０に固定されることにより、キャリヤＣＡ１を中間出力部材として入力軸１００に対して減速回転される。
【００１８】
第２変速部１Ｂを構成している第２遊星歯車装置１０４及び第３遊星歯車装置１０５においては、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。
【００１９】
具体的には、第３遊星歯車装置１０５のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成されており、第２遊星歯車装置１０４のリングギヤＲ２及び第３遊星歯車装置１０５のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成されている。さらに、第２遊星歯車装置１０４のキャリアＣＡ２及び第３遊星歯車装置１０５のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成されている。また、第２遊星歯車装置１０４のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。
【００２０】
第２遊星歯車装置１０４及び第３遊星歯車装置１０５は、キャリアＣＡ２及びＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２及びＲ３が共通の部材にて構成されている。さらに、第２遊星歯車装置１０４のピニオンギヤが第３遊星歯車装置１０５の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
【００２１】
第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は、中間出力部材である第１遊星歯車装置１０３のキャリアＣＡ１に一体的に連結されており、第１ブレーキＢ１によってハウジングケース１０に選択的に連結されて回転停止される。第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２及びＲ３）は、第２クラッチＣ２を介して入力軸１００に選択的に連結される一方、ワンウェイクラッチＦ１及び第２ブレーキＢ２を介してハウジングケース１０に選択的に連結されて回転停止される。
【００２２】
第３回転要素ＲＭ３（キャリアＣＡ２及びＣＡ３）は出力軸１０６に一体的に連結されている。第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は、第１クラッチＣ１を介して入力軸１００に選択的に連結される。
【００２３】
以上の自動変速機１では、摩擦係合要素である第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、及び、ワンウェイクラッチＦ１などが、所定の状態に係合または解放されることによって変速段が設定される。
【００２４】
図２は、自動変速機１の各変速段を成立させるためのクラッチ及びブレーキの係合作動を説明する係合表であり、「○」は係合を、「×」は解放をそれぞれ表している。この図２に示すように、この例の自動変速機１において、クラッチＣ１を係合させると前進段の１速（１ｓｔ）が成立し、この１速ではワンウェイクラッチＦ１が係合する。第１クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合させると前進段の２速（２ｎｄ）が成立する。第１クラッ
チＣ１及び第３ブレーキＢ３を係合させると前進段の３速（３ｒｄ）が成立する。
【００２５】
また、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を係合させると前進段の４速（４ｔｈ）が成立する。第２クラッチＣ２及び第３ブレーキＢ３を係合させると前進段の５速（５ｔｈ）が成立する。第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１を係合させると前進段の６速（６ｔｈ）が成立する。一方、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３を係合させると後進段（Ｒｅｖ）が成立する。
【００２６】
図３は図１に示す自動変速機１の第２変速部１Ｂの縦断面図である。この図３を参照して、本発明の潤滑油充填方法を適用する第２ブレーキＢ２について説明する。なお、自動変速機１は中心線に対して略対称的に構成されているので、図３では中心線の下半分を省略している。
【００２７】
まず、この例の第２変速部１Ｂは、ハウジングケース１０にベアリングを介して相対回転可能に支持された入力軸１００、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１０４、ダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１０５、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第２ブレーキＢ２、及び、第２ブレーキＢ２を作動するピストン３１１などを備えている。
【００２８】
第２ブレーキＢ２の構成部材である摩擦係合要素３００は、複数のアウタブレーキプレート（摩擦板）３０１、及び、その各アウタブレーキプレート３０１の間に配置された複数のインナブレーキプレート（摩擦板）３０２によって構成されている。摩擦係合要素３００は、当該摩擦係合要素３００とワンウェイクラッチＦ１との間に配置されたスナップリング３０３によって、ワンウェイクラッチＦ１側への移動（軸方向への移動）が規制されている。
【００２９】
アウタブレーキプレート３０１は、非回転のハウジングケース１０の内周面にワンウェイクラッチＦ１の外輪とともにスプライン嵌合されている。一方、インナブレーキプレート３０２は、ラビニオリングギヤ３１０の端部外周面にスプライン嵌合されている。
【００３０】
摩擦係合要素３００の背面側（トルクコンバータ２００側）にはピストン３１１が配置されている。ピストン３１１は略円環状の部材であって、押圧部材３１１ａが一体形成されている。ピストン３１１は、ハウジングケース１０内に設けられた略円環状の凹部１０ａに摺動自在に嵌め込まれており、入力軸１００と平行な方向に変位自在となっている。
【００３１】
ピストン３１１の背面側には作動油室（ブレーキサーボ）３１２が形成されている。作動油室３１２は、図４の模式図に示すように略円環状の油室である。
【００３２】
作動油室３１２には、図４に示すように油路３１３の一端が連通している。油路３１３の他端は、図４及び図５に示すように、ハウジングケース１０のバルブボディ５００との合わせ面１０ｂに臨んでいる。
【００３３】
そして、図５に示すように、ハウジングケース１０にバルブボディ５００を組み付けた状態で、ハウジングケース１０の第２ブレーキＢ２用の油路３１３と、バルブボディ５００の第２ブレーキＢ２用の油路５０１とが連通するようになっており、バルブボディ５００をハウジングケース１０に組み付けた状態で、図３に示す作動油室３１２内に、バルブボディ５００からの作動油が油路３１３を通じて供給されると、図３に示すピストン３１１が摩擦係合要素３００に向けて移動し、このピストン３１１の押圧部材３１１ａが摩擦係合要素３００を押圧する。このようにして摩擦係合要素３００が押圧されることにより、当該摩擦係合要素３００を構成するアウタブレーキプレート３０１とインナブレーキプレート３０２とが互いに係合する（第２ブレーキＢ２の係合）。この係合状態から、作動油室３１２の作動油が抜けると、リターンスプリング（図示せず）の弾性力により、ピストン３１１が摩擦係合要素３００に対して離反する向きに移動し、アウタブレーキプレート３０１とインナブレーキプレート３０２との係合が外れて第２ブレーキＢ２が解放状態となる。なお、図５に示す油路３２３は、第３ブレーキＢ３の作動油室（図示せず）に連通する油路であり、この第３ブレーキＢ３についても、ハウジングケース１０にバルブボディ５００を組み付けた状態で、ハウジングケース１０の第３ブレーキＢ３用の油路３２３と、バルブボディ５００の第３ブレーキＢ３用の油路５０２とが連通するようになっている。
【００３４】
−作動油充填方法−
上記した自動変速機１の第２ブレーキＢ２の作動油室３１２に作動油を充填する方法の一例について図３〜図５を参照して説明する。
【００３５】
この例では、真空ポンプ４０１、自動変速機１に充填する作動油を貯留したオイルタンク４０２、３方弁４０３、及び、配管４１１，４１２，４１３を用いて作動油を第２ブレーキＢ２の作動油室３１２に充填する。
【００３６】
３方弁４０３は、一般に知られている公知のロータリ式の３方弁であって、第１接続ポート４０３ａ、第２接続ポート４０３ｂ、及び、第３接続ポート４０３ｃが設けられており、第１接続ポート４０３ａと第３接続ポート４０３ｃとを接続する位置（図４（ａ）の接続状態；この接続状態を［第１接続位置］という）、または、第２接続ポート４０３ｂと第３接続ポート４０３ｃとを接続する位置（図４（ｂ）の接続状態；この接続状態を［第２接続位置］という）のいずれか一方の位置に選択的に切り替えることができる。
【００３７】
次に、作動油充填の手順を以下に説明する。
【００３８】
（１）自動変速機１のハウジングカバー１０にバルブボディ５００を組み付ける前に、ハウジングカバー１０を、バルブボディ５００の組み付け面１０ｂが上となるように配置する。
【００３９】
（２）図４に示すように、３方弁４０３の第１接続ポート４０３ａに真空ポンプ４０１を配管４１１を用いて接続し、第２接続ポート４０３ｂにオイルタンク４０２を配管４１２を用いて接続する。また、３方弁４０３の第３ポート４０３ｃにハウジングケース１０の第２ブレーキＢ２用の油路３１３を配管４１３を用いて接続する。
【００４０】
（３）以上のセッティングが完了した後、図４（ａ）に示すように、３方弁４０３を［第１接続位置］に設定し、第２ブレーキＢ２用の油路３１３を真空ポンプ４０１に接続した状態で真空ポンプ４０１を作動する。この真空ポンプ４０１の作動により、第２ブレーキＢ２の作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部のエアが吸引（真空引き）され、それら作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部が減圧されて負圧となる。
【００４１】
（Ｓ４）次に、図４（ｂ）に示すように、３方弁４０３を［第２接続位置］に切り替えて、第２ブレーキＢ２用の油路３１３をオイルタンク４０２に接続する。このような接続により、負圧状態（真空状態）の第２ブレーキＢ２の作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部とオイルタンク４０２の内部とが連通し、これによってオイルタンク４０２から作動油が油路３１３の内部及び作動油室３１２の内部に流入していき、作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部に作動油が充填される。
【００４２】
このように作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部を負圧に減圧した状態で、作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部に作動油を送り込んで作動油を充填することにより、作動油室３１２及び油路３１３によって構成される油回路内にエアが混入することがない。
【００４３】
（５）以上の作動油の充填が完了した後、ハウジングケース１０の油路３１３に接続している配管４１３等を外し、図５に示すように、ハウジングケース１０にバルブボディ５００を上方から組み付ける。このとき、バルブボディ５００の内部のバルブ及び各油路等には作動油が充填されているので、バルブボディ５００の組み付け時においてもエアが作動油室３１２及び油路３１３によって構成される油回路内に混入することもない。
【００４４】
以上のように、この例によれば、作動油室３１２及び油路３１３によって構成される油回路内にエアが混入することがないので、自動変速機１の初期の変速性能の安定性を確保することができる。また、作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部を負圧にした状態で作動油を充填することにより、作動油の充填時間が短くて済む。
【００４５】
−他の実施形態−
以上の例では、第２ブレーキＢ２の作動油室（ブレーキサーボ）に作動油を充填する例について説明したが、第１ブレーキＢ１や第３ブレーキＢ３の作動油室に作動油を充填する場合にも本発明は適用可能である。また、本発明は、自動変速機のブレーキに限られることなく、クラッチの作動油室（クラッチサーボ）に作動油を充填する場合にも適用できる。
【００４６】
以上の例では、前進６段変速の自動変速機の作動油充填に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段の遊星歯車式自動変速機の作動油充填にも適用可能である。
【００４７】
また、本発明は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に搭載される自動変速機に限れられることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両、４輪駆動車に搭載される自動変速機の作動油充填にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 自動変速機
１０ ハウジングケース
１０ｂ 合わせ面
Ｂ２ 第２ブレーキ
３００ 摩擦係合要素
３０１ アウタブレーキプレート
３０２ インナブレーキプレート
３１１ ピストン
３１２ 作動油室（ブレーキサーボ）
３１３ 油路
４０１ 真空ポンプ
４０２ オイルタンク
４０３ ３方弁
５００ バルブボディ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケース内部にクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素が配設された自動変速機に作動油を充填する方法に関し、さらに詳しくは、摩擦係合要素を作動するための作動油室の内部に作動油を充填する自動変速機の作動油充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）を搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。車両に搭載される自動変速機としては、例えば、変速比を無段階に調整するベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）や、クラッチやブレーキなどの摩擦係合要素と遊星歯車装置とを用いて変速比（ギヤ比）を設定する遊星歯車式変速機がある。
【０００３】
車両に搭載される自動変速機においては、例えば複数のアウタプレート（摩擦板）と、その各アウタプレートの間に配置された複数のインナプレート（摩擦板）とによって摩擦係合要素を構成し、この摩擦係合要素を押圧してアウタプレートとインナプレートとを係合させるピストンを備えている。また、ピストンの背面側に作動油室が形成されており、この作動油室にバルブボディからの作動油（ＡＴＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｌｕｉｄ）を油路を通じて供給することにより、ピストンが摩擦係合要素を押圧して当該摩擦係合要素が係合状態となり、また、作動油室から作動油を抜くことにより、リターンスプリングの弾性力などによって摩擦係合要素が解放状態となる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５５０７１号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５５０３号公報
【特許文献３】特開２００５−０７６５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動変速機のケースにバルブボディを組み付ける際に、摩擦係合要素を作動する作動油室内にエアが残留する場合があり、作動油室内にエアが残留すると、変速特性が安定しない可能性がある。特に、ブレーキを作動する作動油室（ブレーキサーボ）はエアが抜ける構造とはなっていないため、バルブボディを組み付けたときに、油路及びブレーキサーボ内に存在したエアが油回路内に残留する。そして、このようにエアが残留すると、ブレーキサーボに作動油が供給された際に残留エアが圧縮されてしまい、ブレーキの係合特性つまり変速性能が安定しない場合がある。特に、クラッチツウクラッチ変速機構を有する自動変速機において、エアの混入により初期の変速性能の安定性が影響を受ける可能性がある。
【０００６】
なお、ブレーキ等の摩擦係合要素の係合応答性は学習されるので、その学習が進行していくうちに、変速性能は安定するようになる。
【０００７】
本発明はこのような実情を考慮してなされたもので、摩擦係合要素を作動する作動油室及び油路によって構成される油回路内にエアが混入しないように作動油を充填することができ、初期の変速性能の安定性を確保することが可能な自動変速機の作動油充填方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ケース内部に配設された摩擦係合要素を備え、前記ケース内部に、前記摩擦係合要素を作動するための作動油室と、前記作動油室に一端が連通し、他端が前記ケースのバルブボディとの合わせ面に臨む油路とが形成された自動変速機において、前記作動油室の内部に作動油を充填する方法であって、前記ケースにバルブボディを組み付ける前に、前記作動油室の内部及び前記油路の内部を負圧に減圧した状態で、前記作動油室の内部及び油路の内部に作動油を送り込んで、当該作動油室の内部及び油路の内部に作動油を充填することによって特徴づけられる。
【０００９】
本発明の具体的な構成として、真空ポンプと、作動油タンク（オイルタンク）と、前記自動変速機ケースの油路を真空ポンプまたは作動油タンクのいずれか一方に選択的に接続する切替弁（例えば３方弁）とを用い、前記切替弁によって油路を真空ポンプに接続した状態で当該真空ポンプを作動して作動油室の内部及び油路の内部を負圧に減圧した後に、前記切替弁を切り替えて前記油路を作動油タンクに接続し、この作動油タンク内の作動油を作動油室の内部及び油路の内部に送り込んで、当該作動油室の内部及び油路の内部に作動油を充填するという構成を挙げることができる。
【００１０】
本発明によれば、自動変速機のケースにバルブボディを組み付ける前に、作動油室の内部及び油路の内部を負圧に減圧した状態で、それら作動油室の内部及び油路の内部に作動油を送り込んで作動油を充填するので、作動油室及び油路によって構成される油回路内にエアが混入することがなくなる。これによって、自動変速機の初期の変速性能の安定性を確保することができる。なお、自動変速機のケースにバルブボディを組み付ける際には、バルブボディ内部のバルブや各油路等には作動油が充填されているので、バルブボディの組み付け時においてもエアが作動油室や油路に混入することもない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を適用する自動変速機の一例を示すスケルトン図である。
【図２】図１に示す自動変速機の作動表である。
【図３】本発明を適用する自動変速機の一部を示す縦断面図である。
【図４】本発明の作動油充填方法の一例を模式的に示す図である。
【図５】自動変速機のハウジングケースにバルブボディを組み付けた状態を示す部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明を適用する自動変速機（トルクコンバータを含む）の一例を示すスケルトン図である。この例の自動変速機１はＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に搭載される。
【００１４】
まず、トルクコンバータ２００は、入力軸側のポンプインペラ２０１と、出力軸側のタービンランナ２０２と、トルク増幅機能を発現するステータ２０３と、ワンウェイクラッチ２０４とを備え、ポンプインペラ２０１とタービンランナ２０２との間で流体を介して動力伝達を行う。
【００１５】
トルクコンバータ２００には、入力側と出力側とを直結状態にするロックアップクラッチ２０５が設けられており、このロックアップクラッチ２０５を完全係合させることにより、ポンプインペラ２０１とタービンランナ２０２とが一体回転する。また、ロックアップクラッチ２０５を所定のスリップ状態で係合させることにより、駆動時には所定のスリップ量でタービンランナ２０２がポンプインペラ２０１に追随して回転する。
【００１６】
自動変速機１は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１０３を主体として構成され
る第１変速部１Ａと、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１０４及びダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１０５を主体として構成される第２変速部１Ｂとが同軸線上に配置されており、入力軸１００の回転を変速して出力軸１０６に伝達し、出力歯車１０７から出力する遊星歯車式多段変速機である。出力歯車１０７は、車両に搭載される差動歯車装置に直接的にもしくはカウンタ軸を介して連結される。なお、自動変速機１及びトルクコンバータ２００は中心線に対して略対称的に構成されているので、図１では中心線の下半分を省略している。
【００１７】
第１変速部１Ａを構成している第１遊星歯車装置１０３は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、及び、リングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸１００に連結される。さらに、サンギヤＳ１は、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介して非回転のハウジングケース１０に固定されることにより、キャリヤＣＡ１を中間出力部材として入力軸１００に対して減速回転される。
【００１８】
第２変速部１Ｂを構成している第２遊星歯車装置１０４及び第３遊星歯車装置１０５においては、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。
【００１９】
具体的には、第３遊星歯車装置１０５のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成されており、第２遊星歯車装置１０４のリングギヤＲ２及び第３遊星歯車装置１０５のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成されている。さらに、第２遊星歯車装置１０４のキャリアＣＡ２及び第３遊星歯車装置１０５のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成されている。また、第２遊星歯車装置１０４のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。
【００２０】
第２遊星歯車装置１０４及び第３遊星歯車装置１０５は、キャリアＣＡ２及びＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２及びＲ３が共通の部材にて構成されている。さらに、第２遊星歯車装置１０４のピニオンギヤが第３遊星歯車装置１０５の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
【００２１】
第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は、中間出力部材である第１遊星歯車装置１０３のキャリアＣＡ１に一体的に連結されており、第１ブレーキＢ１によってハウジングケース１０に選択的に連結されて回転停止される。第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２及びＲ３）は、第２クラッチＣ２を介して入力軸１００に選択的に連結される一方、ワンウェイクラッチＦ１及び第２ブレーキＢ２を介してハウジングケース１０に選択的に連結されて回転停止される。
【００２２】
第３回転要素ＲＭ３（キャリアＣＡ２及びＣＡ３）は出力軸１０６に一体的に連結されている。第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は、第１クラッチＣ１を介して入力軸１００に選択的に連結される。
【００２３】
以上の自動変速機１では、摩擦係合要素である第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、及び、ワンウェイクラッチＦ１などが、所定の状態に係合または解放されることによって変速段が設定される。
【００２４】
図２は、自動変速機１の各変速段を成立させるためのクラッチ及びブレーキの係合作動を説明する係合表であり、「○」は係合を、「×」は解放をそれぞれ表している。この図２に示すように、この例の自動変速機１において、クラッチＣ１を係合させると前進段の１速（１ｓｔ）が成立し、この１速ではワンウェイクラッチＦ１が係合する。第１クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合させると前進段の２速（２ｎｄ）が成立する。第１クラッ
チＣ１及び第３ブレーキＢ３を係合させると前進段の３速（３ｒｄ）が成立する。
【００２５】
また、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を係合させると前進段の４速（４ｔｈ）が成立する。第２クラッチＣ２及び第３ブレーキＢ３を係合させると前進段の５速（５ｔｈ）が成立する。第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１を係合させると前進段の６速（６ｔｈ）が成立する。一方、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３を係合させると後進段（Ｒｅｖ）が成立する。
【００２６】
図３は図１に示す自動変速機１の第２変速部１Ｂの縦断面図である。この図３を参照して、本発明の潤滑油充填方法を適用する第２ブレーキＢ２について説明する。なお、自動変速機１は中心線に対して略対称的に構成されているので、図３では中心線の下半分を省略している。
【００２７】
まず、この例の第２変速部１Ｂは、ハウジングケース１０にベアリングを介して相対回転可能に支持された入力軸１００、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１０４、ダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１０５、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第２ブレーキＢ２、及び、第２ブレーキＢ２を作動するピストン３１１などを備えている。
【００２８】
第２ブレーキＢ２の構成部材である摩擦係合要素３００は、複数のアウタブレーキプレート（摩擦板）３０１、及び、その各アウタブレーキプレート３０１の間に配置された複数のインナブレーキプレート（摩擦板）３０２によって構成されている。摩擦係合要素３００は、当該摩擦係合要素３００とワンウェイクラッチＦ１との間に配置されたスナップリング３０３によって、ワンウェイクラッチＦ１側への移動（軸方向への移動）が規制されている。
【００２９】
アウタブレーキプレート３０１は、非回転のハウジングケース１０の内周面にワンウェイクラッチＦ１の外輪とともにスプライン嵌合されている。一方、インナブレーキプレート３０２は、ラビニオリングギヤ３１０の端部外周面にスプライン嵌合されている。
【００３０】
摩擦係合要素３００の背面側（トルクコンバータ２００側）にはピストン３１１が配置されている。ピストン３１１は略円環状の部材であって、押圧部材３１１ａが一体形成されている。ピストン３１１は、ハウジングケース１０内に設けられた略円環状の凹部１０ａに摺動自在に嵌め込まれており、入力軸１００と平行な方向に変位自在となっている。
【００３１】
ピストン３１１の背面側には作動油室（ブレーキサーボ）３１２が形成されている。作動油室３１２は、図４の模式図に示すように略円環状の油室である。
【００３２】
作動油室３１２には、図４に示すように油路３１３の一端が連通している。油路３１３の他端は、図４及び図５に示すように、ハウジングケース１０のバルブボディ５００との合わせ面１０ｂに臨んでいる。
【００３３】
そして、図５に示すように、ハウジングケース１０にバルブボディ５００を組み付けた状態で、ハウジングケース１０の第２ブレーキＢ２用の油路３１３と、バルブボディ５００の第２ブレーキＢ２用の油路５０１とが連通するようになっており、バルブボディ５００をハウジングケース１０に組み付けた状態で、図３に示す作動油室３１２内に、バルブボディ５００からの作動油が油路３１３を通じて供給されると、図３に示すピストン３１１が摩擦係合要素３００に向けて移動し、このピストン３１１の押圧部材３１１ａが摩擦係合要素３００を押圧する。このようにして摩擦係合要素３００が押圧されることにより、当該摩擦係合要素３００を構成するアウタブレーキプレート３０１とインナブレーキプレート３０２とが互いに係合する（第２ブレーキＢ２の係合）。この係合状態から、作動油室３１２の作動油が抜けると、リターンスプリング（図示せず）の弾性力により、ピストン３１１が摩擦係合要素３００に対して離反する向きに移動し、アウタブレーキプレート３０１とインナブレーキプレート３０２との係合が外れて第２ブレーキＢ２が解放状態となる。なお、図５に示す油路３２３は、第３ブレーキＢ３の作動油室（図示せず）に連通する油路であり、この第３ブレーキＢ３についても、ハウジングケース１０にバルブボディ５００を組み付けた状態で、ハウジングケース１０の第３ブレーキＢ３用の油路３２３と、バルブボディ５００の第３ブレーキＢ３用の油路５０２とが連通するようになっている。
【００３４】
−作動油充填方法−
上記した自動変速機１の第２ブレーキＢ２の作動油室３１２に作動油を充填する方法の一例について図３〜図５を参照して説明する。
【００３５】
この例では、真空ポンプ４０１、自動変速機１に充填する作動油を貯留したオイルタンク４０２、３方弁４０３、及び、配管４１１，４１２，４１３を用いて作動油を第２ブレーキＢ２の作動油室３１２に充填する。
【００３６】
３方弁４０３は、一般に知られている公知のロータリ式の３方弁であって、第１接続ポート４０３ａ、第２接続ポート４０３ｂ、及び、第３接続ポート４０３ｃが設けられており、第１接続ポート４０３ａと第３接続ポート４０３ｃとを接続する位置（図４（ａ）の接続状態；この接続状態を［第１接続位置］という）、または、第２接続ポート４０３ｂと第３接続ポート４０３ｃとを接続する位置（図４（ｂ）の接続状態；この接続状態を［第２接続位置］という）のいずれか一方の位置に選択的に切り替えることができる。
【００３７】
次に、作動油充填の手順を以下に説明する。
【００３８】
（１）自動変速機１のハウジングカバー１０にバルブボディ５００を組み付ける前に、ハウジングカバー１０を、バルブボディ５００の組み付け面１０ｂが上となるように配置する。
【００３９】
（２）図４に示すように、３方弁４０３の第１接続ポート４０３ａに真空ポンプ４０１を配管４１１を用いて接続し、第２接続ポート４０３ｂにオイルタンク４０２を配管４１２を用いて接続する。また、３方弁４０３の第３ポート４０３ｃにハウジングケース１０の第２ブレーキＢ２用の油路３１３を配管４１３を用いて接続する。
【００４０】
（３）以上のセッティングが完了した後、図４（ａ）に示すように、３方弁４０３を［第１接続位置］に設定し、第２ブレーキＢ２用の油路３１３を真空ポンプ４０１に接続した状態で真空ポンプ４０１を作動する。この真空ポンプ４０１の作動により、第２ブレーキＢ２の作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部のエアが吸引（真空引き）され、それら作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部が減圧されて負圧となる。
【００４１】
（Ｓ４）次に、図４（ｂ）に示すように、３方弁４０３を［第２接続位置］に切り替えて、第２ブレーキＢ２用の油路３１３をオイルタンク４０２に接続する。このような接続により、負圧状態（真空状態）の第２ブレーキＢ２の作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部とオイルタンク４０２の内部とが連通し、これによってオイルタンク４０２から作動油が油路３１３の内部及び作動油室３１２の内部に流入していき、作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部に作動油が充填される。
【００４２】
このように作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部を負圧に減圧した状態で、作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部に作動油を送り込んで作動油を充填することにより、作動油室３１２及び油路３１３によって構成される油回路内にエアが混入することがない。
【００４３】
（５）以上の作動油の充填が完了した後、ハウジングケース１０の油路３１３に接続している配管４１３等を外し、図５に示すように、ハウジングケース１０にバルブボディ５００を上方から組み付ける。このとき、バルブボディ５００の内部のバルブ及び各油路等には作動油が充填されているので、バルブボディ５００の組み付け時においてもエアが作動油室３１２及び油路３１３によって構成される油回路内に混入することもない。
【００４４】
以上のように、この例によれば、作動油室３１２及び油路３１３によって構成される油回路内にエアが混入することがないので、自動変速機１の初期の変速性能の安定性を確保することができる。また、作動油室３１２の内部及び油路３１３の内部を負圧にした状態で作動油を充填することにより、作動油の充填時間が短くて済む。
【００４５】
−他の実施形態−
以上の例では、第２ブレーキＢ２の作動油室（ブレーキサーボ）に作動油を充填する例について説明したが、第１ブレーキＢ１や第３ブレーキＢ３の作動油室に作動油を充填する場合にも本発明は適用可能である。また、本発明は、自動変速機のブレーキに限られることなく、クラッチの作動油室（クラッチサーボ）に作動油を充填する場合にも適用できる。
【００４６】
以上の例では、前進６段変速の自動変速機の作動油充填に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段の遊星歯車式自動変速機の作動油充填にも適用可能である。
【００４７】
また、本発明は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に搭載される自動変速機に限れられることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両、４輪駆動車に搭載される自動変速機の作動油充填にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 自動変速機
１０ ハウジングケース
１０ｂ 合わせ面
Ｂ２ 第２ブレーキ
３００ 摩擦係合要素
３０１ アウタブレーキプレート
３０２ インナブレーキプレート
３１１ ピストン
３１２ 作動油室（ブレーキサーボ）
３１３ 油路
４０１ 真空ポンプ
４０２ オイルタンク
４０３ ３方弁
５００ バルブボディ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内部に配設された摩擦係合要素を備え、前記ケース内部に、前記摩擦係合要素を作動するための作動油室と、前記作動油室に一端が連通し、他端が前記ケースのバルブボディとの合わせ面に臨む油路とが形成された自動変速機において、前記作動油室の内部に作動油を充填する方法であって、
前記ケースにバルブボディを組み付ける前に、前記作動油室の内部及び前記油路の内部を負圧に減圧した状態で、前記作動油室の内部及び油路の内部に作動油を送り込んで、当該作動油室の内部及び油路の内部に作動油を充填することを特徴とする自動変速機の作動油充填方法。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機の作動油充填方法において、
真空ポンプと、作動油タンクと、前記ケースの油路を前記真空ポンプまたは前記作動油タンクのいずれか一方に選択的に接続する切替弁とを用い、前記切替弁によって前記油路を前記真空ポンプに接続した状態で当該真空ポンプを作動して前記作動油室の内部及び油路の内部を負圧に減圧した後に、前記切替弁を切り替えて前記油路を前記作動油タンクに接続することにより、前記作動油室の内部及び油路の内部に作動油を充填することを特徴とする自動変速機の作動油充填方法。
【請求項１】
ケース内部に配設された摩擦係合要素を備え、前記ケース内部に、前記摩擦係合要素を作動するための作動油室と、前記作動油室に一端が連通し、他端が前記ケースのバルブボディとの合わせ面に臨む油路とが形成された自動変速機において、前記作動油室の内部に作動油を充填する方法であって、
前記ケースにバルブボディを組み付ける前に、前記作動油室の内部及び前記油路の内部を負圧に減圧した状態で、前記作動油室の内部及び油路の内部に作動油を送り込んで、当該作動油室の内部及び油路の内部に作動油を充填することを特徴とする自動変速機の作動油充填方法。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機の作動油充填方法において、
真空ポンプと、作動油タンクと、前記ケースの油路を前記真空ポンプまたは前記作動油タンクのいずれか一方に選択的に接続する切替弁とを用い、前記切替弁によって前記油路を前記真空ポンプに接続した状態で当該真空ポンプを作動して前記作動油室の内部及び油路の内部を負圧に減圧した後に、前記切替弁を切り替えて前記油路を前記作動油タンクに接続することにより、前記作動油室の内部及び油路の内部に作動油を充填することを特徴とする自動変速機の作動油充填方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１５６４４５（Ｐ２０１０−１５６４４５Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６４（Ｐ２００９−２６４）
【出願日】平成２１年１月５日（２００９．１．５）
【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２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月５日（２００９．１．５）
【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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