(57)【要約】【課題】圧油に混入している空気を排出することのできる油圧制御装置を提供する。【解決手段】油圧が供給されることにより動作する油圧供給部に、前記油圧を供給する供給油路に介装され、その供給油路を開閉することにより前記油圧供給部に前記油圧を供給する供給側制御弁と、前記油圧供給部をドレン箇所に連通させる排出側制御弁とを備えている油圧制御装置において、前記排出側制御弁は、前記油圧供給部から送り出された油圧を導入する吸入口と、前記油圧供給部から送り出された油圧を前記ドレン箇所に排出する排出口とを備え、前記排出口は、前記油圧供給部と前記吸入口とを連通させている油路より鉛直方向で上方に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧が供給されることにより動作する油圧供給部に、前記油圧を供給する供給油路に介装され、その供給油路を開閉することにより前記油圧供給部に前記油圧を供給する供給側制御弁と、前記油圧供給部をドレン箇所に連通させる排出側制御弁とを備えている油圧制御装置において、
前記排出側制御弁は、前記油圧供給部から送り出された油圧を導入する吸入口と、前記油圧供給部から送り出された油圧を前記ドレン箇所に排出する排出口とを備え、
前記排出口は、前記油圧供給部と前記吸入口とを連通させている油路より鉛直方向で上方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】
前記供給側制御弁の吸入口側の前記供給油路の途中に、前記圧油に混入している前記空気を溜める空気溜め部が設けら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３】
前記油圧供給部は、伝達されたトルクによって回転させられる回転部材を含み、その回転部材の回転中心となる箇所に、前記供給油路が連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧制御装置。
【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に記載されており、この特許文献１の装置は、無段変速機の油圧アクチュエータに油圧を供給する制御（開閉）弁の開閉時間を制御することにより、供給する油量が調整され、無段変速機の変速比が調整されるように構成されている。
【０００３】
また、油圧を利用して動力もしくは力を伝達する場合、圧油が非圧縮流体として作用することにより、入力側と出力側との比例関係を保って動力または力の伝達が可能であるが、圧油に空気が混入すると応答に遅れが生じたり、いわゆる油圧の抜けが生じる虞がある。そこで特許文献２には、ベルト式無段変速機の入力プーリのピストン室に圧油の給排をおこなう変速制御弁に、ライン圧ポートもしくはドレーンポートが連通するように構成された発明が記載されている。
【０００４】
さらにまた、特許文献３には、油圧回路に設けられたチャンバを貫通口を有する仕切板によって上下に分離し、その下部チャンバから上部チャンバに向けてノズルから圧油を噴出させることにより仕切板を通過させて、気泡とともに圧油を上部チャンバに供給するように構成されている。そして、その上部チャンバに連通された排出ポートから、圧油とともに気泡を排出するように構成された発明が記載されている。そして、特許文献４には、油路の途中に空気を溜める密閉型のエア溜りが設けられた発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許第０９８５８５５号明細書
【特許文献２】特開平１０−２５９８６５号公報
【特許文献３】実開昭６３−１５０１０５号公報
【特許文献４】実開昭６１−０８４２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１に記載された発明によれば、制御弁の開閉時間を制御することにより変速比を設定できるようになっている。しかしながら、特許文献１に記載された構成では、圧油に空気が混入した場合、その空気油圧アクチュエータに溜まり、これが空気バネとして作用し、油圧アクチュエータの応答遅れの原因となる。
【０００７】
また、特許文献２に記載された発明によれば、車両が停止状態から発進する場合に、入力プーリのピストン室をドレーンポートに連通することにより、ピストン室の圧油を排出するとともに、ピストン室に溜まった空気を排出できるようになっている。しかしながら、特許文献２に記載された構成では、入力プーリのピストン室に変速のための圧油を供給する場合に、空気の混入を防止することができない虞がある。
【０００８】
さらにまた、特許文献３に記載された発明によれば、圧油とともに気泡を排出することができる。しかしながら、特許文献３に記載された構成では、圧油から気泡を排出させるためには、ノズルから強制的に圧油を噴出させる必要があり、この点で改良の余地があった。
【０００９】
そして、特許文献４に記載された発明によれば、混入した空気を取り除くことができる。しかしながら、特許文献４に記載された構成では、エア溜りに溜められた空気の量が、その容器の容量を超えた場合に、混入した空気を取り除くことができない虞がある。
【００１０】
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、圧油に混入している空気を排出することの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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、油圧が供給されることにより動作する油圧供給部に、前記油圧を供給する供給油路に介装され、その供給油路を開閉することにより前記油圧供給部に前記油圧を供給する供給側制御弁と、前記油圧供給部をドレン箇所に連通させる排出側制御弁とを備えている油圧制御装置において、前記排出側制御弁は、前記油圧供給部から送り出された油圧を導入する吸入口と、前記油圧供給部から送り出された油圧を前記ドレン箇所に排出する排出口とを備え、前記排出口は、前記油圧供給部と前記吸入口とを連通させている油路より鉛直方向で上方に配置されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記供給側制御弁の吸入口側の前記供給油路の途中に、前記圧油に混入している前記空気を溜める空気溜め部が設けられていることを特徴とする油圧制御装置である。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記油圧供給部は、伝達されたトルクによって回転させられる回転部材を含み、その回転部材の回転中心となる箇所に、前記供給油路が連結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】
【００１４】
請求項１の発明によれば、排出側制御弁の排出口は、油圧供給部と排出側制御弁の吸入口とを連通させている油路より鉛直方向で上方に配置されている。そのため、油圧供給部に供給された圧油に空気（気泡）が混入していた場合に、その空気は、油圧供給部の圧油の排出動作と浮力とによって供給油路を移動して排出側制御弁に集まり、圧油とともにドレン箇所に排出される。このように請求項１の発明によれば、油圧供給部に圧油とともに供給された空気を排出側制御弁からドレン箇所に排出することができる。
【００１５】
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、圧油に混入している空気（気泡）を空気溜め部で取り除くことができる。その結果、油圧供給部に空気が供給されることを防止もしくは抑制することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果に加えて、回転部材に供給された圧油に空気（気泡）が混入していた場合に、回転部材の遠心油圧によりその回転中心軸から供給油路に押し戻される。また、その空気は、油圧供給部の圧油の排出動作と浮力とによって供給油路を移動して排出側制御弁に集まり、排出側制御弁の排出動作とともにドレン箇所に排出される。その結果、回転部材に圧油とともに供給された空気を排出側制御弁からドレン箇所に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明に係る油圧制御装置を、車両に搭載されている無段変速機を含む動力伝達装置に適用した場合における油圧回路を模式的に示す図である。
【図２】この発明における供給側電磁開閉弁と排出側電磁開閉弁との配置を模式的に示す図である。
【図３】図２に示す矢印Ａから見た場合における供給側電磁開閉弁と排出側電磁開閉弁との配置を模式的に示す図である。
【図４】この発明における空気溜め部を供給油路に設けた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】
【００１８】
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、油圧供給部に油圧を給排する構成の油圧制御装置に適用することができる。図１には、この発明に係る油圧制御装置を、車両に搭載されている無段変速機１を含む動力伝達装置に適用した場合における油圧回路を模式的に示してある。その無段変速機１は、従来知られているベルト式のものであり、ケーシング１ａによって構成される中空部に収納されている。駆動プーリ２と従動プーリ３とに図示しないベルトを巻き掛けてこれらのプーリ２，３の間でトルクを伝達し、かつ各プーリ２，３に対するベルトの巻き掛け半径を変化させることにより、変速比を変化させるように構成されている。
【００１９】
より具体的に説明すると、各プーリ２，３は、固定シーブ２ａ，３ａとその固定シーブ２ａ，３ａに対して接近・離隔するように配置された可動シーブ２ｂ，３ｂとを備え、それらの固定シーブ２ａ，３ａと可動シーブ２ｂ，３ｂ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。そして、各プーリ２，３には、それぞれの可動シーブ２ｂ，３ｂ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２ｃ，３ｃが設けられている。それらの油圧アクチュエータ２ｃ，３ｃのうちのいずれか一方、例えば従動プーリ３における油圧アクチュエータ３ｃには、プーリ２，３がベルトを挟み付ける挟圧力を発生させる油圧が供給され、また前記油圧アクチュエータ２ｃ，３ｃのうちの他方、例えば駆動プーリ２における油圧アクチュエータ２ｃには、ベルト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。
【００２０】
油圧アクチュエータ２ｃについて更に説明する。可動シーブ２ｂと一体回転可能に形成されたドラム４の内部に、ピストン部５が納められている。このピストン部５は、可動シーブ２ｂと一体に形成されている。ピストン部５は可動シーブ２ｂの背面側に配置されているドラム４の内周面に液密状態に収納されて、油圧アクチュエータ（油圧サーボ機構）２ｃを形成している。また、このピストン部５は抜き孔６を介して給排油路７に連通するように構成されている。この給排油路７は、プライマリシャフト８の中心軸線に沿って図１の左端から所定長さの範囲に亘って形成されている。
【００２１】
つぎに、油圧アクチュエータ２ｃに油圧を給排するための構成について説明する。図１において、油圧ポンプ９は、車両に搭載されているエンジンもしくはモータ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】
油圧ポンプ９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り、その下流側にこの発明における供給側制御弁や排出側制御弁などが連通されている。
【００２３】
また、油圧ポンプ９の吐出口は、アキュムレータ（蓄圧器）１０に連通されている。アキュムレータ１０は、蓄圧室に弾性体で押圧されたピストンや弾性膨張体などを容器内に収容し、その弾性力以上の圧力で油圧を蓄えるように構成されている。そして、このアキュムレータ１０からこの発明における油圧供給部に圧油を供給するように構成されている。すなわち、前述した駆動プーリ２における油圧アクチュエータ２ｃと、従動プーリ３における油圧アクチュエータ３ｃがこの発明における油圧供給部に相当し、アキュムレータ１０に連通されている。
【００２４】
アキュムレータ１０から駆動プーリ２における油圧アクチュエータ２ｃに圧油を供給する供給油路１１には、前述したプライマリシャフト８の軸心よりも鉛直方向で下方に供給側電磁開閉弁１２の供給口１２ａが配置されるように供給側電磁開閉弁１２が設けられている。そして、この供給側電磁開閉弁１２を電気的に制御して供給油路１１を開閉することにより、油圧アクチュエータ２ｃに対して圧油を供給し、また圧油の供給を遮断するように構成されている。これと同様に、アキュムレータ１０から従動プーリ３における油圧アクチュエータ３ｃに圧油を供給する供給油路１３には、セカンダリシャフトの軸心よりも鉛直方向で下方に供給側電磁開閉弁１４の供給口１４ａが配置されるように供給側電磁開閉弁１４が設けられている。そして、この供給側電磁開閉弁１４を電気的に制御して供給油路１３を開閉することにより、油圧アクチュエータ３ｃに対して圧油を供給し、また圧油の供給を遮断するように構成されている。これらの供給側電磁開閉弁１２，１４が、この発明における供給側制御弁に相当する。
【００２５】
また、駆動プーリ２における油圧アクチュエータ２ｃをオイルパンなどのドレン箇所に連通させる排出油路１５には、前述したプライマリシャフト８の軸心よりも鉛直方向で上方に排出側電磁開閉弁１６の吸入口１６ｂが配置されるように排出側電磁開閉弁１６が設けられている。なお、この排出油路１５は、供給油路１１から分岐していてもよいし、給排油路７に直接連通していてもよい。要は、油圧アクチュエータ２ｃをオイルパンなどのドレン箇所に連通していればよい。そして、この排出側電磁開閉弁１６を電気的に制御して排出油路１５を開閉することにより、油圧アクチュエータ２ｃから圧油を排出し、また圧油の排出を遮断するように構成されている。これと同様に、従動プーリ３における油圧アクチュエータ３ｃから圧油を排出する排出油路１７には、前述したセカンダリシャフトの軸心よりも鉛直方向で上方に排出側電磁開閉弁１８の吸入口１８ｂが配置されるように排出側電磁開閉弁１８が設けられている。なお、この排出油路１７は、供給油路１３から分岐していてもよいし、給排油路７に直接連通していてもよい。要は、油圧アクチュエータ３ｃをオイルパンなどのドレン箇所に連通していればよい。そして、この排出側電磁開閉弁１８を電気的に制御して排出油路１７を開閉することにより、油圧アクチュエータ３ｃから圧油を排出し、また圧油の排出を遮断するように構成されている。なお、図１に示す構成では、供給側電磁開閉弁１２，１４の供給口１２ａ，１４ａと排出側電磁開閉弁１６，１８の吸入口１６ｂ，１８ｂとは、油路を介して連通されている。これらの排出側電磁開閉弁１６，１８が、この発明における排出側制御弁に相当する。
【００２６】
これらの開閉弁１２，１４，１６，１８は、閉弁状態においても油圧の漏れが生じないように構成されたバルブである。図１には、上記の各開閉弁にポペット弁を適用した例を示してある。そのポペット弁は、先端部がテーパ状もしくは半球状に形成された弁体１９と、その弁体１９が押し付けられる弁座２０と、弁体１９が取り付けられたアーマチュア２１と、弁体１９を弁座２０に向けて押圧するスプリング２２と、アーマチュア２１をスプリング２２の弾性力に抗して弁座２０とは反対方向に引き戻す電磁コイル２３とを備えている。
【００２７】
したがって、例えば、供給側電磁開閉弁１２は、電磁コイル２３に通電しない、いわゆるＯＦＦ状態の場合に、弁体１９がスプリング２２によって弁座２０に押し付けられるので、吸入口１２ｂと供給口１２ａとの連通が断たれる。また反対に、電磁コイル２３に通電するいわゆるＯＮ状態では、弁体１９がアーマチュア２１と共に弁座２０から離れるように引き戻されるので、吸入口１２ｂと供給口１２ａとが連通する。こうして前述した供給油路１１，１３や排出油路１５，１７が開閉されるようになっている。
【００２８】
図２には、この発明における供給側電磁開閉弁１２と排出側電磁開閉弁１６との配置を模式的に示してある。なお、図２に示す構成例は、図１に示す構成を一部変更したものであるから、図２において図１と同じ構成については、図１と同じ符号を付してその説明を省略する。前述したように、供給側電磁開閉弁１２の供給口１２ａは、プライマリシャフト８の軸心よりも鉛直方向で下方に配置されている。また、排出側電磁開閉弁１６の吸入口１６ｂは、プライマリシャフト８の軸心よりも鉛直方向で上方に配置されている。そして、供給口１２ａと吸入口１６ｂとが供給油路１１を介して連通されている。この供給油路１１はプライマリシャフト８の内部に形成された給排油路７に連通されている。
【００２９】
図３には、図２に示す矢印Ａから見た場合における供給側電磁開閉弁１２と排出側電磁開閉弁１６との配置を模式的に示してある。なお、図３に示す構成例は、図１および図２に示す構成を一部変更したものであるから、図３において図１および図２と同じ構成については、図１および図２と同じ符号を付してその説明を省略する。図３に示すように、排出側電磁開閉弁１６の吸入口１６ｂは、プライマリシャフト８の軸心よりも鉛直方向で上方に配置されていればよい。要は、吸入口１６ｂは、プライマリシャフト８の軸心を挟んで上方に配置されて、圧油に混入している空気がその浮力によって集まる箇所に配置されていればよい。したがって、プライマリシャフト８の軸心に平行な水平方向において、供給口１２ａと吸入口１６ｂとの相対的な位置（配置）は異なっていてもよい。
【００３０】
したがって、図２および図３に示す構成によれば、アキュムレータ１０から供給側電磁開閉弁１２に供給された圧油に空気（気泡）が混入していた場合に、供給口１２ａから吐出された圧油に混入している空気は、その浮力によって供給油路１１を流動して排出側電磁開閉弁１６の吸入口１６ｂに至る。また、供給口１２ａから吐出された圧油が給排油路７に流入する場合に、空気は駆動プーリ２が発生させる遠心油圧によって供給油路１１に押し戻され、その浮力によって供給油路１１を流動して排出側電磁開閉弁１６の吸入口１６ｂに至る。さらにまた、圧油に空気が混入しており、油圧アクチュエータ２ｃに圧油とともに空気（気泡）が混入した場合に、空気は圧油よりも比重が軽いために、遠心油圧によりプライマリシャフト８側に集束する。そして、抜き孔６から給排油路７に流動し、その浮力によって供給油路１１を流動して排出側電磁開閉弁１６の吸入口１６ｂに至る。そして、油圧アクチュエータ２ｃから排出される圧油とともに排出口１６ａからドレン箇所に排出される。その結果、油圧アクチュエータ２ｃに空気が混入した圧油が供給されることを防止もしくは抑制することができるとともに、その空気をドレン箇所に排出することができる。また、油圧アクチュエータ２ｃに空気が混入した圧油が供給された場合であっても、その空気を排出させることができる。さらにまた、これにより、空気が混入することによる圧油の供給量の不足や、いわゆる油圧の抜けや油圧の応答遅れを防止もしくは抑制することができる。
【００３１】
図４には、供給油路１１に、この発明における空気溜め部を設けた構成例を模式的に示してある。なお、図４に示す構成例は、図３に示す構成を一部変更したものであるから、図４において図３と同じ構成については、図３と同じ符号を付してその説明を省略する。供給側電磁開閉弁１２の吸入口１２ｂに連通している供給油路１１には、圧油に混入している空気（気泡）を溜める空気溜め部２４が設けられている。この空気溜め部２４は、鉛直方向で上方に突（凸）形状になるように、またその内部が中空に形成されている。そして、圧油に混入している空気（気泡）が、その浮力により突状の中空の内部に捕らえられるようになっている。
【００３２】
したがって、図４に示す構成によれば、アキュムレータ１０から供給される圧油に空気が混入していた場合に、その空気は上記の空気溜め部２４に捕らえられる。言い換えれば、空気溜め部２４によって空気が取り除かれる。その結果、空気が混入していない圧油が供給側電磁開閉弁１２および油圧アクチュエータ２ｃに供給される。また、空気溜め部２４で圧油に混入している空気を捕らえることができなかった場合には、前述したように、その空気を排出側電磁開閉弁１６から排出させることができる。したがって、圧油に空気が混入することによる圧油の供給量の不足や、いわゆる油圧の抜けや油圧の応答遅れを防止もしくは抑制することができる。
【００３３】
なお、この発明における供給側制御弁および排出側制御弁は、前述した構成のものに限定されないのであり、弁座に押し付けられる弁体を駆動して開閉する構成のものであって、油圧の実質的な漏洩が生じないものであればよい。例えば、パイロット操作逆止弁であってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
２…駆動プーリ、  ２ｃ…油圧アクチュエータ、  ８…プライマリシャフト、  ９…油圧ポンプ、  １１…供給油路、  １２…供給側電磁開閉弁、  １２ａ…供給口、  １２ｂ…吸入口、１６…排出側電磁開閉弁、  １６ａ…供給口、  １６ｂ…吸入口、  ２４…空気溜め部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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