(57)【要約】【課題】油供給時には油圧を摩擦締結要素の締結圧まで速やかに上昇させ、油排出時には摩擦締結要素の締結圧を跨いで緩やかに油圧を下げることができる蓄圧構造を提供する。【解決手段】蓄圧構造１００は、単体での作動圧範囲に摩擦締結要素２の締結圧を含み、内部に蓄圧室４３が区画されるアキュムレータ４と、油路３の途中から分岐し、蓄圧室４３に接続する第１及び第２分岐路５、６と、第１分岐路５に配置され、摩擦締結要素２の油圧が所定圧以上になると開弁し、油路３から蓄圧室４３に向かう油の流れのみを許容する第１チェック弁７と、第２分岐路６に配置され、蓄圧室４３から油路３に向かう油の流れのみを許容する第２チェック弁８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機において油圧切替弁と摩擦締結要素とを接続する油路に設けられる蓄圧構造であって、
単体での作動圧範囲に前記摩擦締結要素の締結圧を含み、内部に蓄圧室が区画されるアキュムレータと、
前記油路の途中から分岐し、前記蓄圧室に接続する第１及び第２分岐路と、
前記第１分岐路に配置され、前記摩擦締結要素の油圧が所定圧以上になると開弁して前記油路から前記蓄圧室に向かう油の流れのみを許容する第１チェック弁と、
前記第２分岐路に配置され、前記蓄圧室から前記油路に向かう油の流れのみを許容する第２チェック弁と、
を備えたことを特徴とする蓄圧構造。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄圧構造であって、
前記所定圧は前記摩擦締結要素の締結圧以上に設定される、
ことを特徴とする蓄圧構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキュームレータを含んで構成される蓄圧構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
アキュムレータは高圧流体を蓄える装置であり、自動変速機の分野においては、特許文献１に開示されるようにクラッチ、ブレーキ等の摩擦締結要素に油圧を供給する油路にアキュムレータを接続することで、油の給排特性を調整することが行われている。
【０００３】
例えば、発進時に締結される摩擦締結要素に接続する油路にアキュムレータを接続し、かつ、アキュムレータの作動圧範囲を摩擦締結要素の締結圧が含まれるようにする。このように構成すれば、摩擦締結要素から油を排出させて摩擦締結要素を解放する際に、アキュムレータの作動圧範囲内、すなわち、クラッチの締結圧前後で油圧を緩やかに下げることができ、摩擦締結要素が急激に解放されて駆動系部品の捻りが一気に解放されることによるショックを抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４７４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成では、摩擦締結要素解放時のショックを抑えることができるものの、摩擦締結要素締結時においても摩擦締結要素の締結圧前後で油圧が緩やかに上昇するので、摩擦締結要素の締結が遅れる原因となる。発進時に締結される摩擦締結要素の締結遅れは発進応答性の低下に繋がり、好ましくない。
【０００６】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたもので、油供給時には油圧を摩擦締結要素の締結圧まで速やかに上昇させ、油排出時には摩擦締結要素の締結圧を跨いで緩やかに油圧を下げることができる蓄圧構造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】
【０００７】
本発明のある態様によれば、自動変速機において油圧切替弁と摩擦締結要素とを接続する油路に設けられる蓄圧構造であって、単体での作動圧範囲に前記摩擦締結要素の締結圧を含み、内部に蓄圧室が区画されるアキュムレータと、前記油路の途中から分岐し、前記蓄圧室に接続する第１及び第２分岐路と、前記第１分岐路に配置され、前記摩擦締結要素の油圧が所定圧以上になると開弁して前記油路から前記蓄圧室に向かう油の流れのみを許容する第１チェック弁と、前記第２分岐路に配置され、前記蓄圧室から前記油路に向かう油の流れのみを許容する第２チェック弁と、を備えた蓄圧構造が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、油供給時、第１チェック弁が開弁するまではアキュムレータによる蓄圧が行われないので、摩擦締結要素が締結される前にアキュムレータへの蓄圧が行われることによる摩擦締結要素の締結遅れを縮小ないし無くし、車両の発進応答性を向上させることができる。油排出時には摩擦締結要素の締結圧を跨いで緩やかに油圧を下げ、摩擦締結要素が急激に解放されることによるショックを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る蓄圧構造の概略構成図である。
【図２】解放状態の摩擦締結要素に油を供給する際の油圧の時間変化を示した図である。
【図３Ａ】油供給時かつ第１チェック弁開弁前の油の流れを示した図である。
【図３Ｂ】油供給時かつ第１チェック弁開弁後の油の流れを示した図である。
【図４】蓄圧構造の比較例を示した図である。
【図５】締結状態の摩擦締結要素から油を排出する際の油圧の時間変化を示した図である。
【図６】油排出時かつ第２チェック弁開弁後の油の流れを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において使用する具体的数値は発明を理解しやくするための参考値であり、これらの具体的数値に本発明の技術的範囲は限定されない。
【００１１】
図１は本発明の実施形態に係る蓄圧構造１００の概略構成を示している。蓄圧構造１００は、自動変速機において、油圧源から摩擦締結要素２への油の給排状態を切り換える油圧切替弁１（マニュアルバルブ）と発進時に締結されるクラッチ、ブレーキ等の摩擦締結要素２とを接続する油路３に設けられ、摩擦締結要素２における油の給排特性を調整するために用いられる。油圧切替弁１は、この例では運転者のシフトレバー操作に連動するマニュアルバルブであるが、電気アクチュエータによって動作するものであってもよい。
【００１２】
摩擦締結要素２の締結圧は、この例においては、０．２ＭＰａである。摩擦締結要素２の油圧（摩擦材を変位させるピストンの油室に供給される油の油圧）が締結圧を超えると摩擦締結要素２は締結され、これを下回ると摩擦締結要素２は解放される。なお、摩擦締結要素２の油圧は油路３の油圧と等しいので、以下、用語を摩擦締結要素２の油圧に統一して説明する。
【００１３】
蓄圧構造１００は、アキュムレータ４を中心として構成され、アキュムレータ４の他、油路３の第１位置３１から分岐しアキュムレータ４に接続する第１分岐路５、油路３の第１位置３１よりも摩擦締結要素２に近い第２位置３２から分岐しアキュムレータ４に接続する第２分岐路６、第１分岐路５に設けられる第１チェック弁７、及び、第２分岐路６に設けられる第２チェック弁８を備える。
【００１４】
アキュムレータ４は、ピストン型であり、筒形のケース４１と、ケース４１に摺動可能に収容されるピストン４２とを備える。ケース４１の内部はピストン４２によって蓄圧室４３と背圧室４４に区画され、蓄圧室４３はケース４１に形成されるポート４５を介して第１分岐路５及び第２分岐路６と連通する。また、背圧室４４には蓄圧室４３を縮小する方向にピストン４２を付勢するバネ４６が収容される。蓄圧室４３に油が蓄えられていない状態では、バネ４６の付勢力によってピストン４２がケース４１の端面に押しつけられ、蓄圧室４３の容積が０になるが、図１では蓄圧室４３の説明上、ピストン４２がケース４１の端面から離れた状態で描かれている。
【００１５】
アキュムレータ４は、全体が油没した状態で変速機内に配置される。これにより、第１チェック弁７〜アキュムレータ４の間、第２チェック弁８〜アキュムレータ４の間には常時油が充填されている。
【００１６】
蓄圧室４３に油が供給され、油がピストン４２を押す力がバネ４６の付勢力を上回ると、ピストン４２が蓄圧室４３を拡大する方向に変位し、蓄圧室４３に油が蓄えられる。逆に、油がピストン４２を押す力がバネ４６の付勢力を下回ると、蓄圧室４３内の油がポート４５から排出される。
【００１７】
アキュムレータ４単体の作動圧範囲（ピストン４２が変位する油圧範囲）は、作動圧範囲の上限と下限との間に摩擦締結要素２の締結圧が含まれるように設定される。具体的には、アキュムレータ４単体の作動圧範囲がそのような範囲となるようにピストン４２の受圧面積、バネ４６の付勢力が設定される。
【００１８】
この例では、摩擦締結要素２の締結圧が０．２ＭＰであるので、アキュムレータ４単体の作動圧範囲はこれを含むように０．１５〜０．２５ＭＰに設定される。
【００１９】
なお、この例では、ピストン型のアキュムレータ４を用いているが、これに代えてブラフ型のアキュムレータ、ダイヤフラム型アキュムレータ等の他の方式のアキュムレータを用いてもよい。
【００２０】
第１チェック弁７は、第１位置３１側に設けられたバルブシート７１と、バルブシート７１に対向して配置され、バネ７２によってバルブシート７１に向けて付勢されるチェックボール７３とで構成される。
【００２１】
第１チェック弁７は、蓄圧室４３の油圧が第１位置３１の油圧よりも低い場合は、第１チェック弁７における差圧（＝第１位置３１の油圧−蓄圧室４３の油圧）に応じて開閉する。
【００２２】
すなわち、差圧によってチェックボール７３が押される力がバネ７２の付勢力よりも小さいと、バネ７２の付勢力によってチェックボール７３がバルブシート７１に押しつけられて第１チェック弁７は閉弁する。これに対し、差圧によってチェックボール７３が押される力がバネ７２の付勢力を上回るとバネ７２の付勢力に抗してチェックボール７３がバルブシート７１から離れて第１チェック弁７は開弁し、第１位置３１から蓄圧室４３に向かう油の流れが許容される。
【００２３】
バネ７２の付勢力は０よりも大きな値に設定され、好ましくは、摩擦締結要素２の油圧が摩擦締結要素２の締結圧である０．２ＭＰａ以上になってから第１チェック弁７が開弁するように設定される。本実施形態では、アキュムレータ４単体の作動圧範囲の下限が０．１５ＭＰａであるので、バネ７２の付勢力を少なくとも０．０５ＭＰａ以上に設定すれば、摩擦締結要素２の油圧が摩擦締結要素２の締結圧である０．２ＭＰａ以上になってから第１チェック弁７を開弁させることができる。
【００２４】
この例では、余裕を持たせてバネ７２の付勢力が０．２ＭＰａに設定されている。したがって、摩擦締結要素２の油圧が０．３５ＭＰａよりも低く第１チェック弁７における差圧が０．２ＭＰａよりも低いと第１チェック弁７は閉弁する。これに対し、摩擦締結要素２の油圧が０．３５ＭＰａ以上になり第１チェック弁７における差圧が０．２ＭＰａ以上になると第１チェック弁７は開弁する。
【００２５】
すなわち、第１チェック弁７は、摩擦締結要素２の油圧が所定圧としての０．３５ＭＰａ以上になると開弁し、第１位置３１から蓄圧室４３に向かう油の流れのみを許容する。また、このとき、蓄圧室４３の油圧がアキュムレータ４単体の作動圧範囲の下限である０．１５ＭＰａ以上になるので、アキュムレータ４による蓄圧も開始される。
【００２６】
一方、第２チェック弁８は、アキュムレータ４側に設けられたバルブシート８１と、バルブシート８１に対向して配置されるチェックボール８２とで構成される。
【００２７】
蓄圧室４３の油圧が第２位置３２の油圧よりも低い場合は、チェックボール８２がバルブシート８１に押しつけられて第２チェック弁８は閉弁する。これに対し、蓄圧室４３の油圧が第２位置３２の油圧よりも高い場合は、チェックボール８２がバルブシート８１から離れて第２チェック弁８は開弁する。
【００２８】
すなわち、第２チェック弁８は、蓄圧室４３から第２位置３２に向かう油の流れのみを許容する。
【００２９】
続いて、上記蓄圧構造１００の動作について説明する。
【００３０】
図２は、解放状態の摩擦締結要素２に油を供給する際の油圧の時間変化を示した図である。
【００３１】
図中太破線は比較例として図４に示すようにアキュムレータ４の蓄圧室４３を油路３に直接接続して解放状態の摩擦締結要素２に油を供給した場合の摩擦締結要素２の油圧の時間変化を示している。アキュムレータ４単体の作動圧範囲は上記蓄圧構造と同じく０．１５〜０．２５ＭＰａである。
【００３２】
比較例では、摩擦締結要素２の油圧が０．１５ＭＰａを超えるとアキュムレータ４による蓄圧が開始され、摩擦締結要素２の油圧の上昇が緩やかになる。摩擦締結要素２を締結させるには、油圧上昇が緩やかな状態のまま摩擦締結要素２の油圧を０．２ＭＰａまで上昇させる必要があり、摩擦締結要素２の締結遅れが発生する。
【００３３】
これに対し、上記蓄圧構造１００を採用した場合の油圧の変化は太実線で示すようになり、比較例で生じたような締結遅れを縮小することができる。
【００３４】
上記蓄圧構造１００を採用した場合の油圧の変化について説明すると、時刻ｔ１１で運転者がシフトレバーを操作し、摩擦締結要素２に油を供給する位置に油圧切替弁１が切り換えられると、摩擦締結要素２への油の供給が開始され、摩擦締結要素２の油圧が上昇し始める。第１チェック弁７が開弁するまではアキュムレータ４による蓄圧は行われないので、摩擦締結要素２の油圧は、第１チェック弁７における差圧が０．２ＭＰａとなって第１チェック弁７が開弁する０．３５ＭＰａまで速やかに上昇する。
【００３５】
途中、摩擦締結要素２の油圧が摩擦締結要素２の締結圧である０．２ＭＰａに到達したところで摩擦締結要素２が締結されるので（時刻ｔ１２）、摩擦締結要素２の締結も速やかに行われる。この間、蓄圧室４３の油圧は第２位置３２の油圧よりも常に低いので、第２チェック弁８は閉弁したままである。
【００３６】
図３Ａは時刻ｔ１１〜ｔ１３の間の油の流れを示している。なお、この間、蓄圧室４３〜第１チェック弁７間の油圧が第１位置３１よりも低いと、第１チェック弁７が僅かに開いて蓄圧室４３〜第１チェック弁７間の油圧を上昇させ、差圧が０．２ＭＰａよりも低くなると閉弁するという動きを繰り返すが、油が非圧縮性流体であるため差圧の低下は瞬時に起こり、第１チェック弁７を介した油の移動もごく僅かなので、本明細書においては、第１チェック弁７は閉弁しているものとして扱う。
【００３７】
時刻ｔ１３で摩擦締結要素２の油圧が０．３５ＭＰａに到達すると、第１チェック弁７における差圧が０．２ＭＰａを超え、第１チェック弁７が開弁する。第１チェック弁７が開弁すると、第１チェック弁７を介して第１位置３１から蓄圧室４３へと油が流れる。また、蓄圧室４３の油圧が作動圧範囲の下限である０．１５ＭＰａを超えるのでアキュムレータ４による蓄圧が開始される。
【００３８】
時刻ｔ１４で摩擦締結要素２の油圧が０．４５ＭＰａに到達するとアキュムレータ４内の油圧が作動圧範囲の上限である０．２５ＭＰに到達し、アキュムレータ４は蓄圧を停止する。
【００３９】
図３Ｂは時刻ｔ１３〜ｔ１４の間の油の流れを示している。この間は、油圧がアキュムレータ４のピストン４２を変位させるために用いられるので、摩擦締結要素２の油圧は時刻ｔ１１〜ｔ１３の間と比較して緩やかに上昇する。
【００４０】
このように、上記蓄圧構造１００においては、アキュムレータ４単体の作動圧範囲は摩擦締結要素２の締結圧である０．２ＭＰａを含むように設定されているが、摩擦締結要素２に油を供給する際は第１チェック弁７の働きによって摩擦締結要素２の油圧に対するアキュムレータ４の作動圧範囲が底上げされ、摩擦締結要素２の油圧が０．３５から０．４５ＭＰａまで変化する間、アキュムレータ４が作動することになる。
【００４１】
これにより、上記蓄圧構造１００によれば、アキュムレータ４が作動する前に摩擦締結要素２を締結させることができ、アキュムレータ４を設けたことによる摩擦締結要素２の締結遅れを無くすことができる。
【００４２】
一方、図５は、締結状態の摩擦締結要素２から油を排出する際の油圧の時間変化を示した図である。
【００４３】
時刻ｔ２１で運転者がシフトレバーを操作し、油圧切替弁１が摩擦締結要素２から油を排出する位置に切り換えられると、摩擦締結要素２からの油の排出が開始され、摩擦締結要素２の油圧が下がり始める。この時点では、蓄圧室４３の油圧よりも第２位置３２の油圧の方が高いので、第２チェック弁８は閉弁したままである。
【００４４】
時刻ｔ２２で摩擦締結要素２の油圧が０．２５ＭＰａまで下がり、蓄圧室４３の油圧と等しくなると、第２チェック弁８が開弁し、蓄圧室４３から油路３への油の排出が開始される。図６はこのときの油の流れを示している。
【００４５】
摩擦締結要素２の油圧が０．１５ＭＰａに下がるまで蓄圧室４３から油路３への油の排出が継続され、これにより油圧が０．４５ＭＰａから０．２５ＭＰａまで下がるときよりも０．２５ＭＰａから０．１５ＭＰａまで下がるときの油圧の低下が緩やかになる。
【００４６】
時刻ｔ２３で摩擦締結要素２の油圧が０．１５ＭＰａまで下がると、摩擦締結要素２の油圧の低下速度は元に戻り、その後０まで速やかに低下する。
【００４７】
このように、油排出時は、アキュムレータ４の作動圧範囲はアキュムレータ４単体の作動圧範囲と同じになり、摩擦締結要素２の締結圧を跨ぐように油圧を緩やかに下げることができる。
【００４８】
続いて、上記蓄圧構造１００を採用することによる作用効果について説明する。
【００４９】
上記実施形態では、油圧切替弁１と摩擦締結要素２とを接続する油路３に設けられる蓄圧構造１００を、単体での作動圧範囲に摩擦締結要素２の締結圧を含み、内部に蓄圧室４３が区画されるアキュムレータ４と、油路３の途中から分岐し、蓄圧室４３に接続する第１及び第２分岐路５、６と、第１分岐路５に配置され、摩擦締結要素２の油圧が所定圧以上になると開弁し、油路３から蓄圧室４３に向かう油の流れのみを許容する第１チェック弁７と、第２分岐路６に配置され、蓄圧室４３から油路３に向かう油の流れのみを許容する第２チェック弁８と、を備えるよう構成した。
【００５０】
この構成によれば、油供給時、第１チェック弁７が開弁するまではアキュムレータ４による蓄圧が行われないので、摩擦締結要素２が締結される前にアキュムレータ４への蓄圧が行われることによる摩擦締結要素２の締結遅れを縮小ないし無くし、車両の発進応答性を向上させることができる。逆に、油排出時には摩擦締結要素２の締結圧を跨いで緩やかに油圧を下げ、摩擦締結要素２が急激に解放され、駆動系部品の捻りが一気に解放されることによるショックを抑えることができる（請求項１に対応する作用効果）。
【００５１】
また、上記所定値を摩擦締結要素２の締結圧以上に設定した。これにより、油供給時、アキュムレータ４は摩擦締結要素２が締結してから作動するので、摩擦締結要素２が締結される前にアキュムレータ４による蓄圧が行われることによる摩擦締結要素２の締結遅れを無くすことができる（請求項２に対応する作用効果）。
【００５２】
なお、上記所定値を摩擦締結要素２の締結圧以上に設定することは必須の構成ではなく、少なくとも、第１チェック弁７における差圧（＝第１位置３１の油圧−蓄圧室４３の油圧）が０よりも大きいときに第１チェック弁７が開弁するように所定値が設定されていれば、アキュムレータ４が蓄圧を開始するタイミングを遅らせ、摩擦締結要素２の締結遅れを縮小する効果が奏される。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、第１分岐路５を油路３の途中の第１位置３１から分岐させ、第２分岐路６を油路３の第１位置３１よりも摩擦締結要素２に近い第２位置３２から分岐させたが、これら第１分岐路５と第２分岐路６とを束ねて、油路３上の共通の位置から分岐させてもよい。つまり、蓄圧室４３と油路３との間に第１チェック弁７と第２チェック弁８とが並列に設けられていればよい。
【符号の説明】
【００５５】
１      ：油圧切替弁
２      ：摩擦締結要素
３      ：油路
４      ：アキュムレータ
５      ：第１分岐路
６      ：第２分岐路
７      ：第１チェック弁
８      ：第２チェック弁
３１    ：第１位置
３２    ：第２位置
４３    ：蓄圧室
１００  ：蓄圧構造
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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