(57)【要約】【課題】球状部材のバウンドを低減し、ハウジングの変形を低減する自動変速機用油圧制御装置の油圧切換弁を提供する。【解決手段】ハウジング本体２２は切換室２３を形成する底壁部２２ｅに溝部２７を有している。球状部材３０が第一通路２４または第二通路２５の端部を閉塞したとき、切換室２３に流入する作動油は、第三通路２６へ流れるだけでなく、ハウジング本体２２に形成されている溝部２７を経由して作動油の流れに対して球状部材３０の背部へ流入する。そのため、球状部材３０の第三通路２６側と反第三通路側では作動油の圧力差がほとんどなくなる。したがって、切換室２３の内部における球状部材３０のバウンドは低減され、球状部材３０とハウジング本体２２との衝突にともなう板部材２１の変形を低減することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一通路、第二通路および第三通路が連通する切換室を有するハウジングと、
前記切換室の内部に移動可能に収容され、前記第一通路または前記第二通路の前記切換室側の端部を閉塞し、前記第一通路と前記第三通路との連通または前記第二通路と前記第三通路との連通を切り換える球状部材と、
前記切換室を形成する前記ハウジングの内壁に形成され、前記球状部材が前記第一通路または前記第二通路を閉塞しているとき、前記第二通路または前記第一通路から前記第三通路へ流れる作動油を、作動油の流れに対して前記球状部材の背部へ供給する溝部と、
を備えることを特徴とする自動変速機用油圧制御装置の油圧切換弁。
【請求項２】
前記溝部は、前記球状部材が前記第一通路を閉塞しているとき前記第二通路と前記球状部材の反第二通路側とを連通し、前記球状部材が前記第二通路を閉塞しているとき前記第一通路と前記球状部材の反第一通路側とを連通することを特徴とする請求項１記載の自動変速機用油圧制御装置の油圧切換弁。
【請求項３】
前記ハウジングは、板厚方向に貫いて形成されている前記第一通路および前記第二通路を有する板部材と、前記板部材とともに前記切換室を形成し前記切換室に連通する前記第三通路を有するハウジング本体とを有することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機用油圧制御装置の油圧切換弁。
【請求項４】
前記溝部は、前記切換室を形成する前記ハウジング本体の反板部材側の底部に形成されていることを特徴とする請求項３記載の自動変速機用油圧制御装置の油圧切換弁。
【請求項５】
前記溝部は、前記切換室を形成する前記ハウジング本体の側部に形成されていることを特徴とする請求項３記載の自動変速機用油圧制御装置の油圧切換弁。
【請求項６】
前記溝部の幅は、前記球状部材の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の自動変速機用油圧制御装置の油圧切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧切換弁に関する。特に自動変速機用油圧制御装置に使用される油圧切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機用油圧制御装置には係合手段に作動油を供給するための油圧切換弁が使用されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されている油圧切換弁としてのシャトルバルブは切換室を形成するハウジングを有し、ハウジングには切換室に連通する第一通路、第二通路および第三通路が形成されている。作動油は第一通路または第二通路から切換室へ流入し、第三通路から流出する。切換室内には球状部材としてのボールが収容されており、ボールが第一通路または第二通路の端部を閉塞することにより、第二通路と第三通路との連通または第一通路と第三通路との連通を切り換えている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−３６２３５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ボールが第一通路または第二通路の端部を閉塞しているとき、第二通路または第一通路から第三通路へ流れる作動油はボールの反第二通路側または反第一通路側に流入しにくい。例えば、第一通路から第三通路へ向かう作動油は、ボールの第一通路側の面に沿って流れ、作動油の流れに対してボールの背部には流入しにくい。そのため、ボールの背部における作動油の圧力は第一通路または第二通路から第三通路へ流れる作動油の圧力よりも高くなる。これにより、ボールに作用する作動油の圧力は、ボールの流れに面している側とその反対側との間で圧力差を形成する。ボールを挟んで作動油に圧力差が形成されると、ボールには、圧力が低い側すなわち作動油の流れが形成されている側に移動させる力が作用する。その結果、作動油に圧力変動すなわち脈動が生じると、ボールに作用する力が変化し、切換室の内部ではボールのバウンドを招く。切換室の内部でボールがバウンドすると、ボールと第一通路または第二通路の端部が開口するハウジングとの衝突によりハウジングの変形を招く。そして、ハウジングの変形が進行すると、ボールによる第一通路または第二通路の閉塞が不十分となったり、変形したハウジングにボールが噛み込みボールの移動が困難になる。
本発明の目的は、球状部材のバウンドを低減し、ハウジングの変形を低減する自動変速機用油圧制御装置の油圧切換弁を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明によると、切換室を形成するハウジングには溝部が形成されている。溝部を形成することにより、球状部材が第一通路または第二通路を閉塞しているとき、第二通路または第一通路から第三通路へ流れる作動油は溝部を経由して作動油の流れに対して球状部材の背部へ供給される。そのため、球状部材の背部への作動油が流入が促進され、第二通路または第一通路から第三通路へ流れる作動油の圧力と球状部材の背部へ供給される作動油の圧力との差が低減される。その結果、作動油の圧力差によって球状部材に作用する力が低減される。したがって、球状部材のバウンドは低減され、球状部材とハウジングとの衝突にともなうハウジングの変形を低減することができる。
【０００６】
請求項２記載の発明によると、溝部は第二通路と球状部材の反第二通路との間または第一通路と球状部材の反第一通路との間を連通している。これにより、作動油の流れに対して球状部材の背部へ、作動油を円滑に供給することができる。
請求項３、４または５記載の発明によると、ハウジングは板部材とハウジング本体とを有している。これにより、第一通路および第二通路の端部が開口する板部材とハウジング本体とは異なる材質で形成してもよい。したがって、板部材の硬度を高めることにより、球状部材のバウンドによる板部材の変形を低減することができる。
【０００７】
請求項６記載の発明によると、溝部の幅は、球状部材の直径より小さい。そのため、球状部材は溝部の内部まで移動することがない。したがって、球状部材の移動量が低減され、球状部材のバウンドにともなうハウジングの変形を低減することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した油圧切換弁の一実施形態を基づいて説明する。
図１、２に示す油圧切換弁１０は、図示しない自動変速機用油圧制御装置の油圧経路に設置されている。油圧切換弁１０は、自動変速機油圧制御装置から係合手段に供給する作動油の油圧経路を切り換える。油圧切換弁１０はハウジング２０および球状部材３０を備えている。
【０００９】
ハウジング２０は、板部材２１とハウジング本体２２とから構成されている。板部材２１とハウジング本体２２とは切換室２３および第三通路２６を形成している。板部材２１およびハウジング本体２２は、例えば鉄などから形成されている。
板部材２１は、第一通路２４および第二通路２５を有している。第一通路２４および第二通路２５は板部材２１を板厚方向に貫いて形成されている。第一通路２４および第二通路２５は、一方の端部がいずれも切換室２３に連通している。第一通路２４および第二通路２５の切換室２３側の端部は断面がほぼ真円状である。
【００１０】
切換室２３は、ハウジング本体２２に形成されている凹部２２１と凹部２２１の開口側を塞ぐ板部材２１とから形成されている。切換室２３を形成しているハウジング本体２２の凹部２２１の内壁には第三通路２６の一方の端部が開口している。これにより、第一通路２４または第二通路２５は切換室２３を介して第三通路２６と連通可能である。
【００１１】
板部材２１とともに切換室２３を形成するハウジング本体２２の凹部２２１は、図２に示すように板厚方向に垂直な断面が長軸および短軸を有する略長円形状に形成されている。これにより、ハウジング本体２２は、長軸方向に沿って形成される平面状の側壁部２２ａおよび側壁部２２ｂ、ならびに側壁部２２ａおよび側壁部２２ｂの長軸方向の両端部に曲面状に形成される側壁部２２ｃおよび側壁部２２ｄを有している。内壁部２２ｂには第三通路２６の切換室２３側の端部が開口している。また、ハウジング本体２２は、図１に示すように側壁部２２ａ、側壁部２２ｂ、側壁部２２ｃおよび側壁部２２ｄの反板部材側の端部に板部材２１と概ね平行な底壁部２２ｅを有している。
【００１２】
ハウジング本体２２の側壁部２２ｃは、板部材２１に形成されている第一通路２４の反第二通路側の端部２４ａよりも反第二通路側に位置している。また、第一通路２４の端部に球状部材３０が着座したとき、球状部材３０の反第二通路側の端面と側壁部２２ｃとの間には所定の隙間が形成される。同様に、ハウジング本体２２の側壁部２２ｄは、板部材２１に形成されている第二通路２５の反第一通路側の端部２５ａよりも、反第一通路側に位置している。第二通路２５の端部に球状部材３０が着座したとき、球状部材３０の反第一通路側の端面と側壁部２２ｄとの間には所定の隙間が形成される。
【００１３】
第一通路２４は、反切換室側の端部が図示しないマニュアルバルブの作動油吐出口と連通している。自動変速機において走行レンジの「Ｒ」レンジが選択されているとき、第一通路２４にはマニュアルバルブから作動油が流入する。また、第二通路２５は、反切換室側の端部が図示しないスプール弁の作動油吐出口と連通している。自動変速機において走行レンジの「Ｌ１」が選択されているとき、第二通路２５にはスプール弁から作動油が流入する。
【００１４】
第三通路２６は、板部材２１とハウジング本体２２に形成されている凹部２２２とによって形成されている。凹部２２２は、切換室２３を形成しているハウジング本体２２の凹部２２１に連通している。これにより、第三通路２６の切換室２３側の端部は、ハウジング本体２２の側壁部２２ｂに開口している。また、第三通路２６の反切換室側の端部は図示しない自動変速機の係合手段と連通している。第三通路２６には、第一通路２４または第二通路２５から切換室２３を介して作動油が流入する。
【００１５】
ハウジング本体２２は、底壁部２２ｅから反板部材方向へさらに窪んでいる溝部２７を有している。溝部２７は、長軸方向および短軸方向の長さがいずれも切換室２３よりも短く形成されている。そのため、溝部２７は、切換室２３からさらに反板部材方向へ段差状に窪んで形成されている。図１に示すように、溝部２７の反第二通路側の端部２７ａは、側壁部２２ｃと第一通路２４の反第二通路側の端部２４ａとの間に位置している。同様に、溝部２７の反第一通路側の端部２７ｂは、側壁部２２ｄと第二通路２５の反第二通路側の端部２５ａとの間に位置している。溝部２７の短軸方向の長さは、球状部材３０の直径よりも短い。そのため、球状部材３０が溝部２７にはまり込み、球状部材３０の移動が制限されることはない。
【００１６】
溝部２７は、球状部材３０が第二通路２５の切換室２３側の端部に着座しているとき、第一通路２４と第二通路２５の端部に着座している球状部材３０の反第一通路側とを連通する。これにより、第一通路２４から切換室２３に供給される作動油の一部は球状部材３０の反第一通路側へも供給される。同様に、溝部２７は、球状部材３０が第一通路２４の切換室２３側の端部に着座しているとき、第二通路２５と第一通路２４の端部に着座している球状部材３０の反第二通路側とを連通する。これにより、第二通路２５から切換室２３に供給される作動油の一部は球状部材３０の反第二通路側へも供給される。
【００１７】
球状部材３０は、切換室２３の内部に移動可能に収容されている。球状部材３０は、第一通路２４または第二通路２５の切換室２３側の端部に着座することにより、第一通路２４または第二通路２５と切換室２３との連通を遮断する。第一通路２４から切換室２３へ作動油が供給されているとき、球状部材３０は第二通路２５側へ移動し、第二通路２５の切換室２３側の端部を閉塞する。同様に、第二通路２５から切換室２３へ作動油が供給されているとき、球状部材３０は第一通路２４側へ移動し、第一通路２４の切換室２３側の端部を閉塞する。また、球状部材３０は、硬度が板部材２１よりも高く、例えば鋼などから形成されている。
【００１８】
次に油圧切換弁１０の作動および作動油の流れを説明する。
図示しないマニュアルバルブから吐出された作動油が第一通路２４を経由して切換室２３に供給されると、図３に示すように球状部材３０は作動油の圧力によって第二通路２５側に移動する。移動した球状部材３０は、第二通路２５の切換室２３側の端部に着座し、第二通路２５を閉塞する。これにより、第一通路２４は第三通路２６と連通し、作動油は第一通路２４から第三通路２６へ流れる。
【００１９】
また、第一通路２４から切換室２３へ供給される作動油の一部は、溝部２７を経由して球状部材３０の反第一通路側へ供給される。すなわち、第一通路２４から切換室２３へ流入した作動油は、第三通路２６だけでなく、作動油の流れに対して球状部材３０の背部へ流れる。そのため、球状部材３０を挟んで第一通路２４側と反第一通路側との間においては、作動油の圧力が概ね等しくなる。すなわち、球状部材３０の両側において作動油の圧力差はほとんどなくなる。これにより、例えば第一通路２４を経由して切換室２３へ供給される作動油に圧力変動や脈動が生じる場合でも、作動油の圧力差によって球状部材３０に作用する力は低減され、球状部材３０の移動は低減される。
【００２０】
一方、図示しないスリーブ弁から吐出された作動油が第二通路２５を経由して切換室２３に供給されると、図４に示すように球状部材３０は作動油の圧力によって第一通路２４側に移動する。移動した球状部材３０は、第一通路２４の切換室２３側の端部に着座し、第一通路２４を閉塞する。これにより、第二通路２５は第三通路２６と連通し、作動油は第に通路２５から第三通路２６へ流れる。
【００２１】
また、第二通路２５から切換室２３へ供給される作動油の一部は、溝部２７を経由して球状部材３０の反第二通路側へ供給される。すなわち、第二通路２５から切換室２３へ流入した作動油は、第三通路２６だけでなく、作動油の流れに対して球状部材３０の背部へ流れる。そのため、球状部材３０を挟んで第二通路２５側と反第二通路側との間において、作動油の圧力は概ね等しくなる。すなわち、球状部材３０の両側において作動油の圧力差はほとんどなくなる。これにより、例えば第二通路２５を経由して切換室２３へ供給される作動油に圧力変動や脈動が生じる場合でも、作動油の圧力差によって球状部材３０に作用する力は低減され、球状部材３０の移動は低減される。
【００２２】
本発明の一実施例によると、溝部２７を形成することにより、第一通路２４または第二通路２５から切換室２３に流入した作動油は、第三通路２６へ流れるだけでなく、球状部材３０の背部にも流入する。そのため、球状部材３０の両側における作動油の圧力差はほとんどなくなる。したがって、作動油の圧力に変化が生じても、球状部材３０のバウンドは低減され、球状部材３０とハウジング本体２２との衝突にともなう板部材２１の変形を低減することができる。
【００２３】
本発明の一実施例によると、ハウジング２０は板部材２１とハウジング本体２１とを有している。これにより、第一通路２４および第二通路２５の端部が開口する板部材２１とハウジング本体２１とは異なる材質で形成可能である。例えば、ハウジング本体２１に対し板部材２１の硬度を高めることにより、球状部材３０のバウンドによる板部材２１の変形を低減することができる。
【００２４】
本発明の一実施例によると、溝部２７の短軸方向の幅は、球状部材３０の直径より小さい。そのため、球状部材３０は溝部２７の内部まで移動することがない。したがって、切換室２３内での球状部材３０の移動量が低減され、球状部材３０のバウンドにともなうハウジング２０の変形を低減することができる。
【００２５】
本発明の一実施例によると、球状部材３０の硬度は板部材２１よりも高い。例えば、球状部材３０を板部材２１よりも硬度の低いゴムなどで形成することにより、球状部材３０のバウンドにともなうハウジング２０の変形を低減することも考えられる。しかし、ゴムなどで球状部材３０を形成すると、球状部材３０の真球度の確保が困難なだけでなく、材料が鋼に比較して高価である。そこで、本実施例では、球状部材３０のバウンドを低減することにより、球状部材３０を鋼で形成する場合でも、板部材２１の変形の低減を達成している。したがって、コストの増大を抑制することができる。
【００２６】
（他の実施形態）
以上説明した本発明の一実施形態では、ハウジング本体２２の底壁部２２ｅから反板部材方向へ窪んで溝部２７を形成する例について説明した。溝部２７は、切換室２３へ供給された作動油の一部を、第一通路２４または第二通路２５から第一通路２４または第二通路２５の端部に着座している球状部材３０の背部へ、供給することができればよい。そこで、他の実施形態として、溝部２７をハウジング本体２２の側壁部２２ａから側壁部２２ｂとは反対方向へ窪んだ状態で形成してもよい。また、溝部２７をハウジング本体２２の側壁部２２ｂから側壁部２２ａとは反対方向へ窪んだ状態で形成してもよい。さらに、側壁部２２ａおよび側壁部２２ｂのいずれにも溝部２７を形成してもよい。
【００２７】
また、本発明の一実施形態では、マニュアルバルブから吐出された作動油が流れる油圧経路またはスプール弁から吐出された作動油が流れる油圧経路と、係合要素へ作動油を供給する油圧経路との連通を切り換える油圧切換弁に本発明を適用する例について説明した。しかし、マニュアルバルブまたはスプール弁から係合要素への油圧経路の切り換えに限らず、その他の位置における油圧経路を切り換える切換弁に本発明の油圧切換弁を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による油圧切換弁を示す断面図である。
【図２】図１の矢印ＩＩ方向から見た矢視図である。
【図３】本発明の一実施形態による油圧切換弁内の作動油の流れを示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による油圧切換弁内の作動油の流れを示す概略図である。
【符号の説明】
１０      油圧切換弁
２０      ハウジング
２１      板部材
２２      ハウジング本体
２３      切換室
２４      第一通路
２５      第二通路
２６      第三通路
２７      溝部
３０      球状部材
【図１】
2004347024.tif 000003
【図２】
2004347024.tif 000004
【図３】
2004347024.tif 000005
【図４】
2004347024.tif 000006