(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感温素子で弁体を作動させて、油圧回路を切り換える熱応動弁において、弁ケース内に算盤珠形状を呈する流入側弁と流出側弁を有する弁体を移動可能に配置すると共に、該弁ケースの上部一側に弁体の移動方向と直交するオイルの流入管路を設け、弁ケースの下部一側にオイルの流出管路を設け、且つ、流入管路直下の弁ケース内に弁体の流入側弁で開閉される弁口を画成する環状突部を設けると共に、流入管路よりも上側の弁ケース内面の内、少なくとも、上記環状突部と対向して流入管路の中心線を軸とした対称位置に存する部位を環状突部の内径と同径となして、オイル温度が感温素子の作動温度以下の場合には、算盤珠形状を呈する流入側弁の中心と流入管路の中心線とを一致させる一方、弁体の内部軸方向にオイルの貫通状流路を開設すると共に、該貫通状流路内でオイルを流入側から流出側に流動させて、該オイルを流出側に形成された圧力室内に流し込ませ、弁体の流入側弁と流出側弁の各々に反対方向から加わる圧力を釣り合わせたことを特徴とする圧力バランス型熱応動弁。
【請求項２】
弁体の動きをガイド手段で規制したことを特徴とする請求項１記載の圧力バランス型熱応動弁。
【請求項３】
ガイド手段は、貫通状流路の入口に嵌入する断面十字状のガイド部と、圧力室側に形成されたガイド面に沿って移動するガイド羽とから成ることを特徴とする請求項２記載の圧力バランス型熱応動弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のオートマチックトランスミッションなどの油圧回路に使用される圧力バランス型熱応動弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記油圧回路に使用される従来の熱応動弁は、具体的には図示しないが、ワックスタイプの感温素子とスプリングを利用して、オイル温度の高低で、油圧回路をオイルクーラー側とリターン側に切り換える構成となっているが、この場合には、弁体がオイル圧を直接受けることとなるので、温度条件によって、弁体を移動させようとすると、必然的に、上記の感温素子を大型化しなければならなかった。
【０００３】
そこで、斯かる実情に鑑み、実開昭６１−１３３１８３号公報に示すように、弁ケースの内部に第１室と中間室と第２室を形成して、第１室と中間室とを開閉自在な弁体により画成し、中間室と第２室とを弁体と一体に連結されたピストンにより画成し、上記第１室にオイルの流入口を設け、中間室にオイルの流出口を設ける一方、第２室に感温素子たる形状記憶合金ばねを配置し、中間室にバイアスばねを配置して、上記ピストンに対して反対方向のばね圧を付与すると共に、第１室と第２室とをバイパス管路にて連通させた圧力バランス型熱応動弁が提案されている。
【０００４】
従って、この圧力バランス型熱応動弁の下では、第１室と第２室とをバイパス管路で連通させて、第１室と第２室との圧力バランスを釣り合わせることにより、感温素子たる形状記憶合金ばねの必要作動力を大きく軽減させることができるので、感温素子たる形状記憶合金ばねの小型化が可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、従来の圧力バランス型熱応動弁にあっては、弁体に対する逆方向の開放力と閉止力を釣り合わせて、形状記憶合金ばねの必要作動力を小さくすることは可能となるが、反面、この為には、別に、第１室と第２室を連結するバイパス管路や、シール性を持ったピストンを設けなければならないので、部品点数が増加して、弁構造自体が自ずと複雑となる嫌いがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、斯かる従来の圧力バランス型熱応動弁の課題を有効に解決するために開発されたもので、請求項１記載の発明は、感温素子で弁体を作動させて、油圧回路を切り換える熱応動弁において、弁ケース内に算盤珠形状を呈する流入側弁と流出側弁を有する弁体を移動可能に配置すると共に、該弁ケースの上部一側に弁体の移動方向と直交するオイルの流入管路を設け、弁ケースの下部一側にオイルの流出管路を設け、且つ、流入管路直下の弁ケース内に弁体の流入側弁で開閉される弁口を画成する環状突部を設けると共に、流入管路よりも上側の弁ケース内面の内、少なくとも、上記環状突部と対向して流入管路の中心線を軸とした対称位置に存する部位を環状突部の内径と同径となして、オイル温度が感温素子の作動温度以下の場合には、算盤珠形状を呈する流入側弁の中心と流入管路の中心線とを一致させる一方、弁体の内部軸方向にオイルの貫通状流路を開設すると共に、該貫通状流路内でオイルを流入側から流出側に流動させて、該オイルを流出側に形成された圧力室内に流し込ませ、弁体の流入側弁と流出側弁の各々に反対方向から加わる圧力を釣り合わせる構成を採用した。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１を前提として、弁体の動きをガイド手段で規制する構成を採用した。請求項３記載の発明は、請求項２を前提して、ガイド手段は、貫通状流路の入口に嵌入する断面十字状のガイド部と、圧力室側に形成されたガイド面に沿って移動するガイド羽とから成る構成を採用した。
【０００８】
依って、請求項１記載の発明にあっては、弁体の貫通状流路内を流動したオイルが流出側に形成された圧力室に流れ込む関係で、流入側弁の受けるオイル圧と流出側弁が受けるオイル圧とが釣り合うこととなるので、極めて簡素化された弁構造の下で、感温素子の必要作動力を小さくすることが可能となるので、感温素子の小型化が期待できることは言うまでもないが、感温素子の小型化に伴い、弁構造自体の小型化と軽量化が可能となると共に、弁体が圧力に影響されることがないので、熱応動弁を設定温度範囲内で確実に作動させることが可能となる。
【０００９】
請求項２記載の発明にあっては、ガイド手段の存在によって、弁ケース内における弁体の安定した動きを保障できる。請求項３記載の発明にあっては、断面十字状のガイド部とガイド面に沿って移動するガイド羽の作用で、弁ケース内における弁体の安定した動きをより一層保障できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する好適な実施の形態に基づいて説明すれば、該実施の形態に係る圧力バランス型熱応動弁は、自動車のオートマチックトランスミッションの油圧回路、詳しくは、オイルクーラー回路に使用されるもので、基本的には、感温素子たる形状記憶合金ばねとバイアスばねとを利用して、オイルの温度条件によって、上記回路を切り換えるものである。尚、形状記憶合金ばねに関しては、変態温度以下では収縮し、変態温度以上に加熱されたら伸長するように熱処理されている。
【００１１】
これを詳しく説明すると、図１・図２に示す如く、弁ケース１に対しては、その上部の一側にオイルポンプ側に接続される管路２を設け、対向する同他側にラジエーターに内蔵されたオイルクーラー側に接続される管路３を設ける一方、下部の一側に潤滑を要する個所側に接続される管路４を設け、対向する同他側に上記オイルクーラーに接続されてオイルを回帰させる管路５を設ける構成となっている。
【００１２】
そして、この弁ケース１の内部に対しては、上部側に形状記憶合金ばね６をセットする収納室７を形成して、該収納室７内の形状記憶合金ばね６を収納室７の上面と後述する弁体１１の流入側弁１２間に装着すると共に、下部側にバイアスばね８をセットする収納室を兼用する圧力室９を形成して、該圧力室９内のバイアスばね８を圧力室９の下面と後述する弁体１１の流出側弁１３間に装着し、且つ、上記上部側の管路２・３を結ぶ直下に流入側弁１２で開閉される弁口１０を積極的に形成するものとする。
【００１３】
又、弁ケース１内に上下動可能に配置される弁体１１は、その弁軸１１ａの上部側、即ち、弁ケース１の上部管路２・３側に上記弁口１０を開閉する流入側弁１２を形成し、弁軸１１ａの下部側、即ち、弁ケース１の下部管路４・５側に流出側弁１３を形成する一方、弁体１１の内部軸方向にオイルの貫通状流路１４を開設して、該貫通状流路１４内でオイルを流入側から流出側に流動させて、上記した圧力室９内にオイルを流し込む構成となっている。
【００１４】
尚、この弁体１１の上下動に際しては、上部の収納室７側に貫通状流路１４の入口に嵌入する断面十字状のガイド部１５を形成すると共に、下部の圧力室９側にガイド面１６を形成し、流出側弁１３の外周に該ガイド面１６に沿って移動するガイド羽１７を形成して、上下で、弁体１１の安定した動きを規制するものとする。
【００１５】
依って、斯かる構成の圧力バランス型熱応動弁の下で、オイルポンプ側から管路２を通って弁ケース１内にオイルが圧送されて来た場合において、当該オイルが形状記憶合金ばね６の変態温度以下の時は、形状記憶合金ばね６が収縮したまま伸長することがないので、図１に示す如く、弁ケース１の弁口１０が開放されて、オイルが当該弁口１０から下方に流動すると同時に、弁体１１の貫通状流路１４内をオイルがその入口から出口に向かって流動して、オイルが圧力室９内に流れ込んで、潤滑を要する個所側に管路４を通って流出していくこととなる。この場合には、若干ではあるが、オイルは管路３にも流動することはあるが、大半は、オイルの粘性とオイルクーラー側の抵抗で、上記のように流動する。
【００１６】
又、斯かる状態にあっては、算盤珠形状を呈する流入側弁１２の中心と管路２の中心線が一致しているので、オイルの流動は、弁口１０側と貫通状流路１４側に均等に分岐されることとなる。
【００１７】
しかし、この場合には、弁体１１の流入側弁１２は管路２から圧送されたオイルによりオイル圧を受けることとなるが、弁体１１の流出側弁１３も圧力室９に流れ込んだオイルから逆方向のオイル圧を受けて、両弁１２・１３に対する圧力バランスが相殺されて釣り合うこととなるので、形状記憶合金ばね６はバイアスばね８と釣り合うだけのばね圧を発揮するもので足りる。
【００１８】
又、オイルポンプ側から管路２を通って弁ケース１内にオイルが圧送されて来た場合において、当該オイルが形状記憶合金ばね６の変態温度以上の時は、今度は、図２に示す如く、形状記憶合金ばね６がバイアスばね８に打ち勝って伸張して、流入側弁１２で弁口１０を閉塞することとなるので、高温なオイルは管路３を通ってオイルクーラーで冷却されて、その後、管路５・４を通って潤滑を要する個所側に回帰することとなる。
【００１９】
しかし、この場合は、既述したように、弁体１１の流入側弁１２と流出側弁１３とは圧力バランスが釣り合っているので、形状記憶合金ばね６はバイアスばね８のばね圧に打ち勝つだけのばね圧で足り得るので、いずれにしても、感温素子たる形状記憶合金ばね６は小型のものを使用して、コストの低廉化が図れることとなる。
【００２０】
従って、本実施の形態にあっては、従来の圧力バランス型熱応動弁の如く、第１室と第２室を連結するバイパス管路や、シール性を持ったピストンが全く不要となるので、弁構造を簡素化して、小型な熱応動弁を提供することが可能となる。又、弁体１１が圧力に影響されることがないので、形状記憶合金ばね６を小型にできることは勿論であるが、この小さな力で、熱応動弁を所定の作動温度範囲内で確実に作動させることが可能となる。更に、従来のバイパス管路を不要としたことは、オイル流路も簡素化できるので、弁体１１自体も小型化することが可能となる。
【００２１】
尚、上記実施の形態にあっては、４本の管路２・３・４・５を有する四方弁を対象としたものであるが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えは、図３に示す如く、オイルクーラーから回帰する管路５を省略して、三方弁となすことも実施に応じ任意である。この場合にあっても、その他の構成は上記した四方弁と一緒であるから、同様な作用効果が得られることは言うまでもないが、管路５の代わりに、弁ケース１を通さない新たな回帰流路が必要となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の如く、本発明は、上記構成の採用により、弁体の貫通状流路内を流動したオイルが流出側に形成された圧力室に流れ込む関係で、流入側弁の受けるオイル圧と流出側弁が受けるオイル圧とが釣り合うこととなるので、極めて簡素化された弁構造の下で、感温素子の必要作動力を小さくすることが可能となるので、感温素子の小型化が期待できることは言うまでもないが、感温素子の小型化に伴い、弁構造自体の小型化と軽量化が可能となると共に、弁体が圧力に影響されることがないので、熱応動弁を設定温度範囲内で確実に作動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧力バランス型熱応動弁を弁開状態をもって示す断面図である。
【図２】同熱応動弁を弁閉状態をもって示す断面図てある。
【図３】同熱応動弁の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１      弁ケース
２      管路
３      管路
４      管路
５      管路
６      形状記憶合金ばね
７      収納室
８      バイアスばね
９      圧力室
１０    弁口
１１    弁体
１１ａ  弁軸
１２    流入側弁
１３    流出側弁
１４    貫通状流路
１５    ガイド部（ガイド手段）
１６    ガイド面（ガイド手段）
１７    ガイド羽（ガイド手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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