JPH023743A - 自動変速機のコントロール液圧発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動変速機のコントロール液圧発生装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来、自動車の車輪回転数に感応して自動変速機へのコ
ントロール液圧を制御する手段として、ガバナ型、スプ
ール回転型等の装置が一般的であった。例えば、ガバナ
型の自動変速機のコントロール液圧発生装置として第３
図に示すものがある。

先ず構造を述べると、同図において、１は自動変速機の
ベースであり、ベース１にガバナ型装置のスリーブ２が
固着している。スリーブ２内にシャフト３が回転自在に
嵌め込まれ、更に、シャフト３の中空部内にスプール４
が軸方向に摺動可能に挿入されている。シャフト３とス
プール４は自動変速機のシフトバルブ機構へコントロー
ル液圧を。

供給する弁機構を構成している。即ち、シャツＩ・３に
は入力ポート５が設けられ、該入力ポート５にはベース
１及びスリーブ２の液油路６によってオイルポンプから
所定のライン液圧ＰＬが与えられ、シャフト３には出力
ポードアが形成され、該入力ポードアはベース１及びス
リーブ２の他の液油路８を介して自動変速機のシフトバ
ルブ機構にコントロール液圧ＰＧを供給する様になって
おり、スプール４の軸方向への移動に応じて入力ポート
５と出力ポードア間に設けられているオリフィス９の開
度が制御され、出力ポードアのコントロール液圧ＰＧを
制御する。更に、シャフト３の下端部の外周にはギア１
０が設けられ、自動変速機の出力回転伝達部に設けたギ
ア（図示せず）に噛合されており、車輪の回転数に従っ
た車速に応じてシャツＩ〜３が回転する。

１１は軸方向へ移動可能で且つスプール４の底端部に対
向するプランジＶであり、調圧スプリング１２によって
上方に弾性付勢されている。

シャフト３の上側端には箱型のサポート１３が固着され
ている。サボー１〜１３は相対向する側壁の夫々に一対
の穿孔が設けられて中軸のガバナピン１４．１５が挿入
され、両端をカシメ等でつ７Ｓして扱は止めされている
。又、ガバナピン１４゜１５の夫々には、セカンダリウ
ェイト１６．１７とプライマリウェイト１８．１９等で
構成されるフライウェイトの一端が揺動自在に軸支して
いる。

尚、セカンダリウェイ１〜１６とプライマリウェイト１
８の組と他方のセカンダリウェイト１７とプライマリウ
ェイト１９の組はスプール４を中心として相互に重量の
平衡化が成されている。又、セカンダリウェイト１６．
１７に夫々一体形成されたリテーナ部２０．２１とプラ
イマリウェイト１８．１９の内側に形成されたリテーナ
部２２．２３との間に荷小設定用の圧縮スプリング２４
，２５が設けられている。

次に作用を述べると、シャフト３の回転に伴って発生す
る遠心力によりセカンダリウェイト１６゜１７及びプラ
イマリウェイト１８．１９がスプリング２４．２５を介
して相互に連係してガバナピン１４．１５を中心に外側
へ拡がる方向へ揺動し、セカンダリウェイト１６．１７
のエンド１６ａ。

１７ａによってスプール４の頭頂部４ａを下向きに押圧
する。

スプール４が下側へ摺動しオリフィス９が開いて入力ポ
ート５とスプール４内の調圧室４ａが連通すると、オリ
フィス９の開度に応じた液圧をコントロール液圧ｐＧと
して出力ポードアに発生する。

第４図はシャフト３の回転数に対するコントロール液圧
の特性を示す。図に基づいて、更に作動を詳述すれば、
先ず、ガバナ回転数がブレイクポイントＮｂより小さい
場合、プランジャ１１がスプリング１２の付勢力Ｆｓで
強制的に押し上げられ、セカンダリウェイト１６．１７
によるスプール４の押下げ力ＦＷとの関係は、 Ｆｓ＞ｌ−ｗ・・・・・・・（１） となる。上記式（１）に示すように、スプール４の移動
はプランジャ１１によって阻止され、その結果、オリフ
ィス９の連通が禁止されてコントロール液圧ＰＧは、 ＰＧ＝Ｏ・・・・・・・・（２） となる。

次にシャフト３の回転数がブレイクポイントＮｂに達し
、セカンダリウェイト１６．１７による下向きの押圧力
ＦＷがスプリング１２による上向きの押圧力ＦＳを超え
ると、オリフィス９が問いて入力ポート５と調圧室４ａ
が連通し、第４図に示すＪ：うに、出力ポードアのガバ
ナ圧ＰＧがステップ状に上界する。この時、調圧室４ａ
内の圧力もがバナ圧ＰＧであり、スプール４がこのコン
トロール液圧を受ける受圧面積をＡ１．プランジャ１１
がコントロール液圧ＰＧを、受ける受圧面積をＡ、２．
プランジャ１１がスプール４側へ付勢される力をＦｐと
すれば、 ＦＷ＝ＰＧ　・Δ１＋Ｆｐ・・・（３）Ｆｐ＝Ｆｓ−Ｐ
Ｇ−Ａ２・・・（４） の関係が成立する。即ち、オリフィス９を介してコンｌ
−ロール液圧ＰＧに等しい油圧が受圧面積Ａ２に対して
下向きに、受圧面積Ａ１に対して上向きに作用し、セカ
ンダリウェイト１６．１７による下向きの押圧力ＦＷに
対向して力ＰＧ−ＡＩとプランジャ１１による押圧力Ｆ
ｐとが作用する。

そして、このプランジャ１１による上向きの押圧力Ｆｐ
はスプリング１２の力Ｆｓから力ＰｂとＡ２を差し引い
た力となる。

ここで、スプール４における受圧面積Ａ１と、プランジ
ャ１１における受圧面積Ａ２とは同一面積に設計されて
いるので、 Ａ１＝Ａ２・・・・・・（５） であり、この結果、ブレイクポイント時には、ＦＷ＝Ｆ
Ｓ・・・・・・（６） となり、この時のブレイクポイント液圧Ｐｂは、Ｐｂ＝
ＰＧ　・・・・・・（７） となる。即ち、上記式（６）に示すように、セカンダリ
ウェイト１６．１７による下向きの押圧力Ｆｗに対して
スプリング１２による上向きの押圧力Ｆｓが等しい場合
には均衡が保たれ、コントロール液圧ＰＧが所定のブレ
イクポイント液圧Ｐｂとなる。

更にシャフト３の回転数Ｎが増加すると、ＰＧ−Ａ２＞
Ｆｓ・・・（８） となり、コントロール液圧ＰＧと受圧面積Ａ２による下
方への力ＰＧ−Ａ２がスプリング１２の押圧力ＦＳを上
回るので、プランジャ１１による上向きの力は、 Ｆｐ＝Ｏ・・・・・・・（９） となる。こうして、プランジャ１１の上向きの押圧力が
なくなると、上記式（３）、（４）から明らかなように
、 Ｆｗ＝ＰＧ−Ａ１・・・（１０） となり、セカンダリウェイト１６．１７の押圧力ＦＷの
増加即ちスプール４の移動量の増加に伴って第４図に示
すようにガバナ圧ＰＧが増加する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この様な従来の自動変速機のコントロー
ル液圧発生装置にあっては、第４図に示す様にシャフト
回転数Ｎの増加に比例して直線的にコントロール液圧が
上昇するのではなく、図示の点Ａから８あるいは点Ｂか
らＣの様に複数の湾曲特性で近似された上昇特性となる
。シャフトの回転による遠心力に応じてフライウェイト
を回動させ、このフライウェイトの回動量に応じてコン
トロール液圧を制御する構造から来る本来的な特性であ
り、多数のフライウェイトを組合わせて、更に細かい複
数の湾曲特性による直線近似を行なうことが必要となる
。このため、構造が複雑となり、多段階の近似を行なっ
ても車輪の回転数に対する完全に直線性のあるコントロ
ール液圧を得ることはできなかった。

本発明はこの様な課題に鑑みて成されたものであり、車
輪の回転数に対して比例するコントロール液圧を発生す
る自動変速機のコントロール液圧発生装置を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため本発明は、ねじれ角を有し、車
輪回転に比例した回転数で回転するドライブギアに噛合
し該ドライブギアによって軸方向へのスラスト力を受け
て回転するドリブンギアと、該ドリブンギアに一体形成
され回転数に応じたコントロール液圧を発生するスプー
ルシャフトと、該スプールシャフトを上記スラスト反力
方向に付勢するスプリングとを備えた。

［作用］ この様な構造とする本発明にあっては、ドライブギアの
回転によるスラスト力で上記ドリブンギアと共にスプー
ルシャフトが軸方向へ移動するので、車輪回転数に対し
て直線的に比例するコントロール液圧を発生する。この
結果、従来のようにフライウェイトの揺動でスプールを
移動させ、その移動量に応じてコントロール液圧を制御
する場合には本質的に非直線性を有するので複数特性を
組合せて直線近似する必要があるのに対し、この発明に
よれば、この様な複雑な制御機構を具備することなく本
質的に直線性に優れたコントロール液圧を発生すること
ができる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面と共に説明する。

まず第１図に基づいて構造を説明すると、２６は装置の
ケーシングであり、ケーシング２６内に形成された調圧
室２７にスプールシャフト２８が長手方向に１習動自在
に収容されている。スプールシャフト２８の上端は第１
のスプリング２９にて弾性付勢され、下端は第２のスプ
リング３０にて弾性付勢されている。３１はケーシング
２６の下端から調圧室２７に貫通する貞通孔を介して先
端がスプールシャフト２８の下端に当接する様に挿入さ
れた制御シャフトでおり、−側端にはドリブンギア３２
が一体に固着している。３３はドリブンギア３２に噛合
するドライブギアであり、車輪の回転速度に応じた回転
数で回転する。尚、制御シャフト３１はドライブギア３
３によって周方向へ回転すると共に、軸方向へ摺動自在
に支持されている。更に、ケーシング２６にはオイルポ
ンプ（図示せず）からの液圧Ｐ［を調圧室２７へ供給す
る入力ポート３４が形成されると共に、スプールシャフ
ト２８の側壁に形成された凹段部と調圧室２８の内側壁
にて形成される液室３５と自動変速機のシフト機構との
間を連通してコントロール液圧ＰＧを出力するための出
力ポート３６が形成されている。又、調圧室２７に連通
ずる複数のドレーンボート３７．３８が設けられている
。

次に、かかる構造のコントロール液圧発生装置の作動を
説明する。

第１図は車輪速度が所定値に達しない状態を示しており
、この場合、第１のスプリング２９０弾性力によってス
プールシャフト２８は図示の様な位置となる。即ち、ス
プールシャフト２８の一端から成るオリフィス３９が液
室３５と入力ポート３４との間を閉じた状態となるため
、オイルポンプからのライン液圧ＰＬの入力は遮断され
、出力ポート３６のコントロール液圧ｐＧがほぼ零とな
る。車輪の速度上昇に伴うドライブギア３３の回転が増
加すると、ドリブンギア３２の回転が増加すると共に、
軸方向ｌ＼のスラスト力ＴＦが増加し、第１のスプリン
グ２９の反力に対抗して制御シャフト３１を調圧室２７
内へ移動させる。即ち、ドライブギア３３の回転数をＮ
、そのトルクをＴ。

ドライブギア３３とドリブンギア３２間のねじれ角をβ
とすれば、スラスト力Ｔ［は、 ＴＦ　＝ＴＸβＸＮ・・・（１１） の関係か成立し、トルクＴとねじれ角βは設計によって
予め決まる定数であるから、スラスト力ＴＦはドライブ
ギア３３の回転数Ｎに比例して直線的に変化し、制御シ
ャフト３１及びスプールシャフト２８の移ｖＪ足も回転
数Ｎに比例する。

そして、スプールシャフト２８の移動でオリフィス３９
が開いて入力ポート３４と液室３５が連通すると、コン
トロール液圧ｐＧはステップ状に上昇し、更に回転数Ｎ
が増加すると、この回転数Ｎに比例してオリフィス３９
の開度が拡大し、コントロール液圧ｐＧも比例して増加
する。

第２図は、上記作動の特性を示しており、上記式（１１
）から明らかな様に、回転数Ｎとコントロール液圧ＰＧ
は直線的な比例関係となる。又、逆にドライブギア３３
の回転数が低下してくると、スラスト力ＴＦに対する第
１のスプリング２９の反力で、しだいにスプールシャフ
ト２８及び制御シャフト３１は下側へ抑圧されて移動し
、オリフィス３９が閉じるとコントロール液圧ＰＧはス
テップ状に零となる。

このように、第２図の実線で示す特性は上記式（１１）
に従うので回転数Ｎの増加及び減少に対して同じ特性直
線上を往復することとなり、極めて再現性に優れ且つ安
定している。又、トルク下はねじれ角βを適宜に設計変
更することにより、種々の傾きθを有する特性を得るこ
とができると共に、第１．第２のスプリング２９．３０
の弾性力の９２定により、ブレイクポイント時のコント
ロール液圧Ｐｂを調整することができるので、図中に点
線で示すような平行移動した特性を得ることも可能であ
る。

このように、この実施例によれば、従来のガバナ型等の
コントロール液圧発生装置に較べて極めて簡素な構造に
して、回転数に対し直線的に比例するコントロール液圧
を発生させることができ、従来にないｆｒ規で優れた装
置を提供することができる。

［発明の効￥１ 以上説明した様に、この発明によれば、ねじれ角を有し
、車輪回転に比例した回転数で回転するドライブギアに
ドリブンギアを噛合させ、ドライブギアの回転数に応じ
てドリブンギアに生じるスラス１〜力でスプールシャフ
トを移動させ、該移動量に比例したオリフィスの開度の
変化でもってコン１へロール液圧を調整するので、構造
が極めて簡素であると同時に、回転数に直線的に比例し
たコントロール液圧を発生させることができ、従来にな
い新規な自動変速機用のコントロール液圧発生装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の構造を説明するための
縦断面図、第２図は第１図の実施例の特性を示す特性図
、第３図はガバナ型の自動変速機用のコントロール液圧
発生装置の構造を示す縦断面図、第４図は第３図従来例
の特性を示す特性図である。 ２６：ケーシング ２７：調圧室 ２８ニスプールシヤフト ２９：第１のスプリング ３０：第２のスプリング ３１：制御シャフト ３２：ドリブンギア ３３ニドライブギア ３４、入力ポート ３５：液室 ３６：出力ポート ３９ニオリフイス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ねじれ角を有し、車輪の回転数に比例した回転数で回転
   するドライブギアと、該ドライブギアに噛合して該ドラ
   イブギアによる軸方向へのスラスト力を受けつつ回転す
   るドリブンギアと、 該ドリブンギアと一体に形成され該スラスト力で軸方向
   へ移動するスプールシャフトと、該スプールシャフトを
   該スラスト反力方向に付勢するスプリングとを具備し、 前記スラスト力によるスプールシャフトの移動で弁機構
   の開度を制御して入力回転数に比例したコントロール液
   圧を発生することを特徴とする自動変速機のコントロー
   ル液圧発生装置。