(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、該シリンダ内に摺動自在に内包されたピストンと、該ピストンに連結されたロッドと、前記シリンダの開口端部を閉じ、前記シリンダ及びピストンと協働してシリンダ内に油室を画定するカバー部材とを備える、自動変速機の油圧サーボ装置において、
前記油室に油圧を供給する油路を、前記カバー部材に開口させ、
前記シリンダは、前記開口の端部を自動変速機のバルブボディに対向させて配置され、前記開口は、前記バルブボディの油路に連通する、
ことを特徴とする自動変速機の油圧サーボ装置。
【請求項２】
前記カバー部材は、前記バルブボディとは別体とされ、該カバー部材と前記バルブボディとの間に、前記カバー部材の開口と前記バルブボディの油路開口の周囲を囲うシール部材が設けられた、請求項１記載の自動変速機の油圧サーボ装置。
【請求項３】
前記カバー部材は、前記シリンダの開口端部に軸方向移動規制手段により抜け止めされ、
前記バルブボディと前記シリンダは、前記バルブボディと前記カバー部材との間に所定のクリアランスを保つように、相対的に位置決めされた、請求項２記載の自動変速機の油圧サーボ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機に関し、特に、その変速のために摩擦係合要素を操作する油圧サーボ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機において、達成する変速段の切り換えのために特定の反力要素を変速機ケースに係止すべく、該反力要素に連結された摩擦係合要素としてのドラムをバンドで締結するバンドブレーキが用いられる。こうしたバンドブレーキでは、通常、ドラムにバンドを締結させる操作手段として油圧サーボ装置が用いられる。油圧サーボ装置は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に内包されたピストンと、ピストンの作動力を出力するロッドと、シリンダの開口端部を閉じ、シリンダ及びピストンと協働してシリンダ内に油室を画定するカバー部材とから構成されており、油室への油圧の供給は、シリンダの周壁に開口する油路から行われるのが通例である。このような油圧サーボ装置の典型的な例として、特開昭５９−１８３１２２号公報に開示の技術がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように、シリンダの周壁に開口する油路からシリンダ内の油室へ油圧の供給を行う構成を採ると、図４にその構造を単純化して示すように、洩れ止めのために全周にそれぞれオーリング等からなるシール部材ｓP ，ｓR の配設を必須とするピストンｐとカバー部材ｒとの間に、油圧の供給部を確保しなければならないため、図の上半分に示すように、ピストンｐの戻りストークエンドにおいても、ピストンｐのシール部材ｓP とカバー部材ｒのシール部材ｓR との間に所定の軸方向クリアランスＤを維持しなければならない。このことは、それら両シール部材ｓP ，ｓR が全周シールであることから、シリンダｃ軸方向にピストンシールと、油路開口ｑと、カバー部材シールが直列に並ぶ配置となることを意味し、それにより、シリンダｃの軸長Ｌは、シリンダに本来必要とされる概ねピストンストロークと、構造上必要な寸法で決まる長さに、油路開口ｑを設ける分の長さを加えた軸長とされる。
【０００４】
しかしながら、自動変速機のバンドブレーキの油圧サーボ装置は、上記従来技術にみるように、変速機構に向かって変速機ケースから径方向内方へ張り出す形態で配置されるものであるので、油圧サーボ装置の軸長が大であると、それだけ変速機構のギヤトレインの構成や関連部材の形状、配置等の自由度を制約することになり、延いては自動変速機の機構全体の大型化を招き、車両への搭載性を悪くすることになる。
【０００５】
そこで本発明は、シリンダ内への油圧の供給手段の工夫により軸長を短縮した、自動変速機の油圧サーボ装置を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
次に、本発明は、自動変速機において、上記油圧サーボ装置に油圧を供給する手段を構成するバルブボディとの配置関係を工夫して、供給油路の構成を単純化することを第２の目的とする。
【０００７】
更に、本発明は、上記油圧サーボ装置に供給されるサーボ油圧を油路接続部のシール効果の向上に利用することを第３の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、上記供給油路構成の単純化と油路接続部のシール効果の向上を得ながら、サーボ油圧による反力が、バルブボディに作用しないようにすることを第４の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、本発明は、シリンダと、該シリンダ内に摺動自在に内包されたピストンと、該ピストンに連結されたロッドと、前記シリンダの開口端部を閉じ、前記シリンダ及びピストンと協働してシリンダ内に油室を画定するカバー部材とを備える、自動変速機の油圧サーボ装置において、前記油室に油圧を供給する油路を、カバー部材に開口させたことを特徴とする。
【００１０】
そして、上記第２の目的を達成するため、前記シリンダは、その開口端部を自動変速機のバルブボディに対向させて配置され、前記開口は、バルブボディの油路に連通する構成とされる。
【００１１】
更に、上記第３の目的を達成するため、前記カバー部材は、バルブボディとは別体とされ、該カバー部材とバルブボディとの間に、カバー部材の開口とバルブボディの油路開口の周囲を囲うシール部材が設けられた構成とされる。
【００１２】
そして、上記第４の目的を達成するため、前記カバー部材は、シリンダの開口端部に軸方向移動規制手段により抜け止めされ、前記バルブボディとシリンダは、バルブボディとカバー部材との間に所定のクリアランスを保つように、相対的に位置決めされた構成とされる。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
上記構成よりなる本発明では、油圧サーボ装置の油室内に油圧を供給する油路の開口をシリンダの開口端部に設けたので、従来の油圧サーボ装置のように、戻り位置におけるピストンとカバー部材それぞれのシール部材の位置の間に、シリンダ軸方向に直列的に油路を開口させる必要がなくなり、油路の開口を設ける位置の制約をなくして、油路連結の自由度を増すことができるので、シリンダの軸方向寸法を短縮することができる。
【００１４】
また、請求項１に記載の構成では、サーボ油圧をバルブボディからシリンダの油室へ導く供給油路の長さを短縮することができ、油圧サーボ装置としての油圧応答性を向上させることができる。また、従来構成のように、バルブボディと油圧サーボ装置との間に、自動変速機ケース内の通る油路を設ける必要がなくなるので、その分の油路が短くなることで、変速機を小型化することができ、更に、変速機ケース構造の単純化によるコストダウンも可能である。
【００１５】
また、請求項２に記載の構成では、サーボ装置の油室に供給されるサーボ油圧で、カバー部材がシリンダ軸方向に押し出し方向の荷重を受けるのを利用して、カバー部材とバルブボディとの間でシール部材を圧縮することができ、それにより油圧を利用して油路接続部のシール効果を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の構成では、バルブボディとシリンダのカバー部材との間に所定のクリアランスが保たれるので、ピストンと同等の面積を有することでサーボ力に匹敵する反力を受けるカバー部材からの大きな力が、直接バルブボディに伝達されるのを避けることができる。したがって、通常、油圧サーボ装置のシリンダが一体形成される変速機ケースに締結されるバルブボディと変速機ケースとの合わせ面のシール性を損なうことがないので、本構成の採用に伴い両者の間の締結力を格別増加させる必要がなく、締結ボルトを増加させる等の対策が不要である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。先ず、図１及び図２は、本発明に係る油圧サーボ装置を適用した自動変速機の部分断面及び部分側面を示す。図１に断面構造を示すように、この油圧サーボ装置１は、シリンダ１０と、シリンダ内に摺動自在に内包された大小径の異なる２つのピストン１２，１３と、両ピストンに連結されたサーボ力の出力部材を構成するロッド１１とを備える構成とされ、従来のものと同様に、シリンダ１０の開口端部を閉じ、シリンダ１０及び一方の大径ピストン１３と協働してシリンダ１０内に油室Ｒａを画定するカバー部材１９をシリンダ１０とは別部材として備えている。
【００１８】
本発明に従い、この装置では、油室Ｒａに油圧を供給する油路を、カバー部材１９に開口させている。そして、シリンダ１０は、その開口端部を自動変速機のバルブボディ２に対向させて配置され、カバー部材１９の開口１９ａは、バルブボディ２の油路２１に連通されている。この形態では、カバー部材１９は、バルブボディ２とは別体とされ、それらの間に、カバー部材１９の開口１９ａとバルブボディ２の油路開口２１の周囲を囲う環状のシール部材３が設けられている。カバー部材１９は、シリンダ１０の開口端部に軸方向移動規制手段を構成するスナップリング１８により抜け止めされており、バルブボディ２とシリンダ１０は、バルブボディ２とカバー部材１９との間に所定のクリアランスＧを保つように、相対的に位置決めされている。
【００１９】
更に、各部について、主として図３を参照しながら詳説すると、シリンダ１０は、有底の円筒形とされ、底側が小径で開口端側が大径の段付穴を形成され、小径の穴内に小径ピストン１２、大径の穴内に大径ピストン１３が摺動自在に嵌合され、開口端部側は、大径の穴内に嵌合するカバー部材１９で油密に塞がれている。小径ピストン１２と大径ピストン１３との間には、所定の初期荷重を負荷してダンパスプリング１４が配設され、大径ピストン１３とシリンダ１０の底壁との間には、リターンスプリング１５が所定の初期荷重を負荷して配設されている。
【００２０】
ロッド１１は、大小径の異なる段付軸状に構成され、その大径部をシリンダ底壁の摺動孔に嵌挿され、小径部を小径ピストン１２の中心孔及び大径ピストン１３の中心孔に嵌挿して、両ピストン１２，１３を介してシリンダ１０に摺動自在に支持されている。なお、ロッド１１の大径部端は、球面状に整形されて、図示しないブレーキバンドのアプライ側ブラケットとの当接部とされる。
【００２１】
小径ピストン１２は、その全周シールとして、外周面に形成されたリング溝にオーリング１２ａを嵌挿され、一端面側をロッド１１の段差部に当接させ、他端面側をロッド１１に固定のワッシャ１６に当接させて、ロッド１１に対して軸方向に不動に固定されている。大径ピストン１３も同様に、その全周シールとして、外周面に形成されたリング溝にオーリング１３ａを嵌挿され、これの場合は、ロッド１１の小径部に対して摺動自在に嵌め合いとされており、ロッド１１の小径部側端部の溝に嵌められたスナップリング１７と上記ワッシャ１６のいずれかに当接する範囲で、それらをストッパとする所定のストローク量を与えられている。
【００２２】
カバー部材１９は、両ピストン１２，１３と同様に、その全周シールとして、外周面に形成されたリング溝にオーリング１９ｂを嵌挿され、中心部には、軸線方向に向いた油路開口１９ａを形成されている。油路開口１９ａは、カバー部材１９の外側端面から突出する環状の突出部で取り巻かれており、突出部の内周は、段付孔とされ、その段差部には、内周面にシールリップを有するシール部材３が収容されている。
【００２３】
カバー部材１９を抜け止めするスナップリング１８は、シリンダ１０の大径穴の内周外端部近傍に形成されたリング溝に嵌め込まれている。かくして、スナップリング１８によりシリンダ１０の端部に軸方向外方への移動を規制されたカバー部材１９は、スナップリング１８との当接位置において、突出部の外端面が若干シリンダ外端面から内方へ後退した位置に位置決めされる。
【００２４】
このように構成された油圧サーボ１のシリンダ１０に対して、図１に示すように、自動変速機ケース９とバルブボディ２との締結の際に、両者の間に挟み込まれるセパレータプレート４の油路開口４ａを合わせてバルブボディ２がボルト５止めされる。これにより、シリンダ１０の大径穴及びカバー部材１９と大径ピストン１３により画定される油室Ｒａは、カバー部材１９の油路開口１９ａを介して、バルブボディ２と変速機ケース９との間に挟み込まれたセパレータプレート４の油路でバルブボディ２内に形成された油圧の供給回路に接続されることになる。なお、この形態では、シリンダ１０の小径穴と小径ピストン１２により画定されるリリース油室Ｒｒは、シリンダ底壁内に形成された油路１０ａにより図示しない他の摩擦係合要素の油圧サーボ装置に油圧を供給する供給回路に接続されている。また、シリンダ１０の大径穴と両ピストン１２，１３により画定されるリターンスプリング配設空間は、シリンダ１０の底壁に形成されたブリーザ孔１０ｂで変速機ケース９内空間に解放されている。
【００２５】
次に、上記構成よりなる油圧サーボ装置１に対する油圧の給排と、それに伴う両ピストン１２，１３並びにロッド１１の変位との関係を説明する。図３の上半分に示す状態が、この油圧サーボ装置１の待機状態を示す。この状態は、両油室Ｒａ，Ｒｒに共に油圧供給がなされない状態であり、大径ピストン１３はリターンスプリング１５の負荷で、後退位置にあり、小径ピストン１２は、ダンパスプリング１４の負荷で大径ピストン１３から押し離され、それに固定されたロッド１１も押し離されて、ロッド１１後端のスナップリング１７が大径ピストン１３に押し当たったところでストローク制限されて変位を停止している。
【００２６】
この状態に対して、リリース油室Ｒｒにのみ油圧が供給されると、大径ピストン１３は、図示上半分位置で不動のまま、小径ピストン１２がロッド１１を伴ってダンパスプリング１４を圧縮しながら後退し、小径ピストン１２の外端面が大径ピストン１３の内端面に当接したところで停止して後退位置となる。この状態で、図示しないブレーキバンドは、自身の拡開力で開き、ドラム周面から最も離れた通常の解放状態となる。この状態からリリース油室Ｒｒの油圧を解放すると逆の経過で小径ピストン１２が前進し、油圧サーボ装置１は、再び待機状態に戻る。
【００２７】
逆に、上記の待機状態でアプライ油室Ｒａに油圧が供給されると、図の上半分に示す位置から大径ピストン１３がリターンスプリング１５を圧縮しながら前進する。この際、ダンパスプリング１４の荷重により、小径ピストン１２も大径ピストン１３との相対的位置関係を図の上半分に示す状態に保ったまま前進する。こうして２つのピストン１２，１３は、図示しないブレーキバンドがドラムに係合することでロッド１１の行き足が止まるまで前進する。やがて、ブレーキバンドとドラムの接触で両者間のクリアランスがなくなり、ロッド１１の行き足が止まると、今度は、大径ピストン１３は、ダンパスプリング１４をも圧縮しながら更に前進を続ける。この動作中は、ロッド１１に小径ピストン１２を介してダンパスプリング１４の圧縮による反力荷重がかかる状態となるため、スプリング１４のばね弾性により緩衝された力がブレーキバンドにかかることになり、ブレーキ係合当初の係合ショックをやわらげる効果が得られる。
【００２８】
更に大径ピストン１３が前進して、図の下半分に示すように、小径ピストン１２に行き当たると、大径ピストン１３にかかる油圧による押圧力が小径ピストン１２を介して直接ロッド１１にかかるようになり、この油圧サーボ装置１の前進位置において、ブレーキバンドは強い力でドラムを締めつけるブレーキ係合動作となる。この状態からアプライ油室Ｒａの油圧を解放すると逆の経過で大径ピストン１３は後退し、油圧サーボ装置１は、再び待機状態に戻る。こうして、上記油圧サーボ装置１では、所定の変速段達成のために、上記後退位置又は待機位置からアプライ油室Ｒａへの油圧の供給によりロッド１１が押し出されてブレーキ係合操作が行われる前進位置へと移動する。
【００２９】
かくして、上記実施形態によれば、油圧サーボ装置１のアプライ油室Ｒａ内に油圧を供給する油路の開口１９ａをシリンダ１０の開口端部に設けたので、従来の油圧サーボ装置のように、戻り位置におけるピストンとカバー部材それぞれのシール部材の位置の間に、シリンダ軸方向に直列的に油路を開口させる必要がなくなり、油路の開口を設ける位置の制約をなくして、油路連結の自由度を増すことができるので、シリンダ１０の軸方向寸法を短縮することができる。
【００３０】
しかも、サーボ油圧をバルブボディ２からシリンダ１０へ導く供給油路の長さを、シリンダ１０開口端部とバルブボディ２との対向で自動変速機ケース９内油路を介在させることなく短縮しているので、油圧サーボ装置１の油圧応答性を向上させることができる。また、そのように油路が短くなることで、変速機を小型化することができ、更に、変速機ケース９構造の単純化によるコストダウンも可能である。
【００３１】
また、カバー部材１９をバルブボディ２とは別体とし、サーボ装置１のアプライ油室Ｒａに供給されるサーボ油圧で、カバー部材１９がシリンダ１０軸方向に押し出し方向の荷重を受けるのを利用して、カバー部材１９とバルブボディ２との間でシール部材３を圧縮するようにしているので、油圧を利用して油路接続部のシール効果を向上させることができる。
【００３２】
また、バルブボディ２と油圧サーボ装置１のカバー部材１９との間に所定のクリアランスＧが保たれるので、ピストン１３と同等の面積を有することでアプライ油室Ｒａへの油圧供給時にサーボ力に匹敵する反力を受けるカバー部材１９からの大きな力が、直接バルブボディ２に伝達されるのを避けることができる。したがって、油圧サーボ装置１のシリンダ１０と一体の変速機ケース９に締結されるバルブボディ２と変速機ケース９との合わせ面のシール性がサーボ油圧により損なわれることがないので、本構成の採用に伴い両者の間の締結力を格別増加させる必要がなく、締結ボルト５を増加させる等の対策が不要である。
【００３３】
以上、本発明の各特徴点を、想定し得る好適な形態で組み合わせて具体化した実施形態に基づいて説明したが、本発明は、例示の具体的構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲の個々の請求項に記載の事項の範囲内で、種々の具体的構成を採ることができるものである。例えば、上記形態では、従来の構成を踏襲して、カバー部材をバルブボディとは別体のものとしたが、これらを一体のものとして、バルブボディがカバー部材を兼ねる構成を採ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧サーボ装置の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ部分側面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ部分断面図である。
【図４】従来の油圧サーボ装置を簡略化して示す断面図である。
【符号の説明】
１  油圧サーボ装置
２  バルブボディ
３  シール部材
１０  シリンダ
１１  ロッド
１３  大径ピストン（ピストン）
１８  スナップリング（軸方向移動規制手段）
１９  カバー部材
１９ａ  開口
２１  油路
Ｒａ  アプライ油室（油室）
Ｇ  クリアランス
【図１】
0003843515.tif 000002
【図２】
0003843515.tif 000003
【図３】
0003843515.tif 000004
【図４】
0003843515.tif 000005