JPH0731014Y2 - オイルダンパ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はギヤの噛み合いを流体式シリンダを介して変え
る機構に共に用いられ、該流体式シリンダの内部を摺動
するピストンのシフト時の衝撃を緩衝するためのオイル
ダンパに関するものである。

（従来の技術） 近年では、車両等に用いられるギヤの噛み合いをマニュ
アルレバーにより機械的に切り替える機構以外に、マニ
ュアルレバーからの電気信号を受けて、流体式シリンダ
により切り替える機構が現れてきている。これには４輪
駆動車等に用いられる周知のセンターデフの切り替え装
置の他に、本出願人が先に出願した車両用自動変速装置
（特開昭60−215435）に用いられるギヤシフトユニット
等がある。この車両用自動変速装置はエンジンと歯車式
変速機との間に介装された摩擦クラッチをクラッチ用ア
クチュエータを介して電気制御すると共に、変速機のギ
ヤの噛み合い位置を流体式シリンダ、すなわちギヤシフ
トユニットを介して電気制御するものであり、このギヤ
シフトユニットには、該ギヤシフトユニット内部を摺動
するピストンのギヤシフト時の衝撃を緩衝するためのオ
イルダンパが付設されている。

ここで、このギヤシフトユニットに連設されるオイルダ
ンパは第７図に示されるように、流体式シリンダたるエ
ア式のギヤシフトユニット11の側面に当接して配置され
ている。このオイルダンパ114は、両側面を形成する端
部プレート30a,30bと、オイルの流出入の通路30dが形成
され、端部プレート30a,30bに挾持される円筒部30cとか
らなるケーシング30によりその外郭が構成されている。
このケーシング30内には、突部31A,31Bが互いに向き合
うようにして配置される側部31a,31bと、両側部31a,31b
に挾持される円筒状の中間部31cとからなるダンパシリ
ンダ31が配置され、該ダンパシリンダ31の中間部31cの
長手方向における略中央の壁面には、ダンパシリンダ31
内部と、ダンパシリンダ31とケーシング30との間のオイ
ルの流出入を行うためのスピルポート31dが形成されて
いる。このダンパシリンダ31内には、ギヤシフトユニッ
ト11内のピストン11aと共に移動するシャフトの自由端
部11bが摺動自在に収まっており、該自由端部11bの途中
にはダンパシリンダ31を図における左右に仕切る円盤状
のダンパピストン32が固着されている。このダンパピス
トン32には、ダンパピストン32により仕切られる左右の
チャンバ33,34間のオイルの出入りを行うオリフィス32a
が設けられている。そして前述の突部31A,31Bには、ダ
ンパピストン32の当接板35,36がそれぞれ緩く嵌合され
ており、該当接板35,36の反ダンパピストン32側の各面
には、当接板35,36をそれぞれダンパピストン32側に付
勢するバネ37,38が取付けられている。なお、符号39は
Ｏリングを、符号40はオイルシールをそれぞれ表してお
り、ダンパピストン32の図における位置はチェンジレバ
ーのニュートラルを選択した時の位置である。

ここで、図示されないチェンジレバーを手動により切り
替え、例えば１速,3速,5速に入れ替えると、その切替電
気信号がコンピュータからギヤシフトユニット11の作動
を司る図示されない電磁弁に送出され、ギヤシフトユニ
ット11内のピストン11aが図における左側に摺動・移動
して、所望のギヤの選択が行われる。するとピストン11
aの動きに連動してダンパシリンダ31内のダンパピスト
ン32も図における左側に摺動・移動し、仮想線Ａで示さ
れる定位置まで移動する。このダンパピストン32の移動
の際に、チャンバ33内のオイルがチャンバ33からオリフ
ィス32aを通過してチャンバ34側に移動するが、該オリ
フィス32aにより流量を絞ることによりギヤシフトユニ
ット11内部を摺動するピストン11aのギヤシフト時の衝
撃が緩衝され得るようになっている。また、チェンジレ
バーを上記以外の、例えば２速,4速,6速，バックに入れ
替えると、ダンパピストン32は図における右側に摺動・
移動し、仮想線Ｂで示される定位置まで移動するように
なっており、上記と同様にしてシフト時の衝撃が緩衝さ
れ得るようになっている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上記オイルダンパ114を組立る場合には、ど
うしてもダンパシリンダ31内に空気が侵入してしまい、
そのままにして使用するとダンパが効かないので、信頼
性向上のためにオイルダンパ114を振りまわす等してエ
ア抜きを行わなければならないという問題点がある。ま
たオイルダンパ114に用いられるオイルは、低温になる
と粘性が変化し流動性が悪くなるという特性があるの
で、そのような場合、すなわち低温時になるとダンパが
効きすぎてしまい、ギアのシフト時間が長くなるといっ
た問題点もある。

本考案の目的は自然とエア抜きが行われると共に、どの
ような温度状態にあっても常にギアのシフト時間を一定
に保ち得るオイルダンパを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、オイルダンパにおいて、ギヤの噛み合いを流
体式シリンダを介して変える機構に用いられ、該流体式
シリンダの内部を摺動するピストンのシフト時の衝撃を
緩衝するための装置であって、前記流体式シリンダの一
端に、該流体式シリンダの端部プレートを介して設けら
れ、内部にオイルが充填されたケーシングと、該ケーシ
ング内に設けられ、前記ピストンの摺動方向における略
中央の壁面に内外部を連通するスピルポートが形成され
ているダンパシリンダと、前記ピストンと一体のシャフ
トの端部に設けられ、前記ダンパシリンダ内を摺動し、
前記ダンパシリンダに比し熱膨張率の大きい材質よりな
るダンパピストンとを有し、前記ダンパピストンにより
仕切られて形成される各チャンバの上部のダンパシリン
ダ壁面に、少なくとも一個以上のオリフィス兼用の貫通
穴をそれぞれ具備している。

（作用） 本考案によれば、オイルダンパを組立ると、ダンパピス
トンにより仕切られて形成される各チャンバの上部のダ
ンパシリンダ壁面に設けられる少なくとも一個以上のオ
リフィス兼用の貫通穴からダンパシリンダ内部の空気が
自然とダンパシリンダ外部に排出される。また低温にな
ると、ダンパピストンはダンパシリンダよりさらに大き
く収縮して、ダンパピストンとダンパシリンダとの間隙
が常温のときに比べて大きくなり、オイルの流動性の悪
さを補うようになる。

（実施例） 以下本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。第
１図は本考案の一実施例に係るオイルダンパを適用した
車両用自動変速装置の構成図である。同図に示されるよ
うに、この自動変速装置はディーゼルエンジン１とその
出力軸２の回転力を機械式の摩擦クラッチ３を介して受
ける歯車式変速機４とに渡っている。このクラッチ３は
フライホイール3aに対して歯車式変速機４の入力軸６の
先端に取付けられたクラッチ板3bを図示しない周知の挾
持手段により圧接させ、クラッチ用アクチュエータとし
てのエアシリンダ５が非作動状態から作動状態に移行す
ると前記挾持手段が解除方向に作動し、クラッチ３は接
続状態から遮断状態に変化する（第１図は遮断状態を示
している）。このエアシリンダ５にはエア通路７が接続
し、高圧エア源としてのエアタンク８に連結されてい
る。エア通路７の途中には、作動エアの供給をデューテ
ィ制御する開閉手段としての電磁弁Ｘが設けられてい
る。この電磁弁Ｘの開閉制御によりクラッチ３の断続と
その断続時間の制御がなされるようになっている。ここ
で、それぞれの変速段を達成する歯車式変速機４のギヤ
位置を切り替えするには、変速段の位置にチェンジレバ
ー９を運転者が操作することにより、変速段選択スイッ
チ10を切り替えて得られる変速信号に基づきギヤシフト
ユニット11が操作され、目標変速段にギヤ位置が切り替
えられると共に、そのギヤ位置をポジションスイッチ21
により検知してギヤ位置インジケータ12に表示するよう
になっている。上記ギヤシフトユニット11はコントロー
ルユニット15からの作動信号により作動する一対の電磁
弁13（図においては１個のみ示されている）を有し、こ
の電磁弁13を介してエアタンク８から高圧の作動エアが
供給されて歯車式変速機４の図示されないセレクトフォ
ークおよびシフトフォークを作動させる第２図に示され
るシリンダを備え、電磁弁13に与えられる作動信号によ
りシリンダ11内のピストン11aをシフトさせて歯車式変
速機４の噛み合い状態を変えるようになっている。コン
トロールユニット15は自動変速装置専用のマイクロコン
ピュータであり、CPU16とRAM17及び入力処理回路として
のインターフェース18とで構成されており、インターフ
ェース18のインプットポート19には、変速段選択スイッ
チ10からの出力信号が入力され、一方アウトプットポー
ト20は、電磁弁Ｘ及び13にそれぞれ接続されて、これら
に出力信号を送出できるようになっている。すなわちチ
ェンジレバー９を切り替えると、その切替信号がコント
ロールユニット15に受信され、コントロールユニット15
からは電磁弁Ｘに電気信号が送出されてクラッチ３を切
るようになるが、それと同時に電磁弁13にも電気信号が
送出されてギヤシフトユニット11のシリンダ11aが摺動
・移動し、所望のギヤを選択するよう切り替わるように
なっている。ここで、ギヤシフトユニット11の側面に
は、ギヤシフトユニット11内部を摺動するピストン11a
のギヤシフト時の衝撃を緩衝するためのオイルダンパ14
が付設されている。

このオイルダンパ14は第２図に示されるように構成され
ており、図中、第７図で説明したオイルダンパ114と同
一作用・機能のものは同一符号を付し、その説明は重複
するので省略する。

このオイルダンパ14が第７図において説明したオイルダ
ンパ114と主に違う点は、ダンパピストン32のオリフィ
ス32aをなくして平板状のダンパピストン132とすると共
に、ダンパシリンダ31の中間部31cにオリフィス兼用の
貫通穴60,61を設けた点である。このオリフィス兼用の
貫通穴60,61は、ダンパピストン132により仕切られて形
成される各チャンバ33,34の上部のダンパシリンダ31の
壁面に少なくとも一個以上それぞれ設けられている。こ
のようにオリフィス兼用の貫通穴60,61がダンパシリン
ダ31の上部にそれぞれ設けられているので、オイルダン
パ14を組立れば、該オリフィス兼用の貫通穴60,61から
ダンパシリンダ31内部の空気が自然とダンパシリンダ31
外部に排出されるようになる。そして、たとえその時点
でエアが抜けなくとも、オイルダンパ14を差動させれば
確実にダンパシリンダ31内部の空気が抜けるようにな
る。

また、このオリフィス兼用の貫通穴60,61は、第７図に
おいて説明したダンパピストン32のオリフィス32aと同
様な機能を発揮し得るようになっている。すなわち、チ
ェンジレバー９をニュートラルから、例えば１速,3速,5
速側に切り替えると、ダンパピストン132は第２図にお
ける左側に摺動するが、その際にチャンバ33内のオイル
はオリフィス兼用の貫通穴60から絞られて流出する。ま
た、チェンジレバー９を、例えば１速,3速,5速側からニ
ュートラル側に切り替えると、ダンパピストン132は仮
想線Ｃの位置から実線の位置に移動するが、その際にダ
ンパシリンダ31の外部のオイルはオリフィス兼用の貫通
穴60から絞られてチャンバ33内に流入する。このように
貫通穴60,61はオリフィスの役目を果たすと共に、組立
時にダンパシリンダ31内部に封入される空気抜きの機能
も果たすようになっている。

また、このオイルダンパ14が第７図において説明したオ
イルダンパ114と主に違う点は、ダンパピストン132の材
質をダンパシリンダ31よりも熱膨張率の大きい材質とし
た点である。ここで、常温時におけるダンパピストン13
2とダンパシリンダ31の中間部31cとの間隙は、第３図に
示されるように、その状態においてダンパが効くように
非常に狭められて設定されている。このように構成され
ているので、低温時になると、第４図に示される如く、
ダンパピストン132がダンパシリンダ31よりさらに大き
く収縮し、その間隙が常温の時に比べて大きくなり、オ
イルの流動性の悪さが補われて、ダンパピストン132の
シフト時間は常温の時と略同一となるようになってい
る。

また、このオイルダンパ14が第７図において説明したオ
イルダンパ114と違う点は、第２図に示される如く、ダ
ンパシリンダ31の両端の側部31a,31bにダンパシリンダ3
1の内外部を連通する各貫通穴50,51を設け、ダンパシリ
ンダ31の両側部31a,31bの内壁にそれぞれ薄板円盤状の
チェックバルブ52,53を取付けた点である。

ここで、このチェックバルブ52,53はリン青銅よりな
り、第５図に示されるように、その周端部が複数のボル
トによりダンパシリンダ31の側部31b（31a）の内壁に支
持されている。そして支持部より内方には切欠き部56が
形成され、該切欠き部56には前述の当接板36（35）をダ
ンパピストン132側に付勢するバネ38（37）が挿入され
ている。また、貫通穴51（50）の断面積はダンパシリン
ダ31の内径における断面積の１割から２割となってい
る。

このように構成されているので、チェンジレバー９をニ
ュートラルから走行段、例えば２速,4速,6速，バック側
に切り替えると、チャンバ34は正圧室となり、第５図に
示されるように、チェックバルブ53は側部31bに押しつ
けられることとなるので、機能としては第７図に示した
場合と同様になり問題はない。一方、チェンジレバー９
を走行段、例えば２速,4速,6速，バック側からニュート
ラル側に切り替えると、チャンバ34は負圧室となるが、
貫通穴51が設けられていることにより、第６図に示され
るように、ダンパシリンダ31外のオイルが示矢方向に導
かれると同時にチェックバルブ53がダンパピストン132
側（図における左側）にしなるようになり、該オイルは
チャンバ34内に流入して、ギヤの切り替えが素早くスム
ーズに行われるようになる。

ここで、貫通穴51（50）はチェックバルブを充分しなら
せるために、複数個形成されていることが望ましい。

また、チェックバルブの材質はリン青銅に限られるもの
ではなく、要は、チャンバの負圧力によりしなり、かつ
塑性変形しなければなんでも良い。

また、本実施例においては、第２図に示されるように、
ダンパシリンダ31内壁を切り欠いたスリット54,55がチ
ャンバ33側及び34側にそれぞれ形成されている点も第７
図に示されるオイルダンパと違う点である。

ここで、オイルダンパの緩衝能力は、オイルの流出入を
ダンパシリンダ31の中間部31cに形成されるオリフィス
兼用の貫通穴60または61のみで行う場合に発揮される。
従って、上述のような構成を採って入れば、例えばチェ
ンジレバー９をニュートラルから１速,3速,5速側の走行
段に切り替えた場合には、第２図に示されるように、ダ
ンパピストン132が実線位置から仮想線Ｃの位置に至る
までに緩衝効果が発揮され、仮想線Ｃよりさらに左方に
ダンパピストン132が移動する時点では、スリット54を
介して圧縮されるチャンバ側のオイルがチャンバ34側に
戻ってくるので緩衝効果は発揮されない。このようにダ
ンパシリンダ31内壁にスリット54,55をそれぞれ形成し
て、ダンパの効き始めと終わりの位置の調整（決定）を
行っている。

以上本考案者によってなされた考案を実施例に基づき具
体的に説明したが、本考案は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
であることは言うまでもない。

なお、上記実施例においては車両用自動変速装置のギヤ
シフトユニットに付設されるオイルダンパについて述べ
ているが、４輪駆動車等のセンターデフの切り替え装置
に付設されるオイルダンパにも適用可能であり、要は、
マニュアルレバーからの電気信号を受けて、流体式シリ
ンダによりギヤの噛み合いを切り替える機構に付設され
るギヤシフト時の緩衝装置に対してならば全て適用可能
である。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、オイルダンパを組立る
と、該オリフィス兼用の貫通穴からダンパシリンダ内部
の空気が自然とダンパシリンダ外部に排出され、コスト
低減がなされるようになると共に、正常にダンパが作動
するようになり、信頼性の向上が図られるようになる。
また、低温時には、ダンパピストンがダンパシリンダよ
りさらに大きく収縮して、ダンパピストンとダンパシリ
ンダとの間隙が常温のときに比べて大きくなり、オイル
の流動性の悪さがカバーされるので、どのような温度状
態にあっても常にギアのシフト時間が一定に保たれるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るオイルダンパを適用し
た車両用自動変速装置の構成図、第２図は同上ダンパの
側断面図、第３図は常温時におけるダンパピストンとダ
ンパシリンダとの関係を示す拡大図、第４図は低温時に
おけるダンパピストンとダンパシリンダとの関係を示す
拡大図、第５図はチェックバルブ部の拡大側断面図、第
６図はチェンジレバーを走行段からニュートラルにシフ
トした際の同上チェックバルブ部の拡大側断面図、第７
図は従来技術を示すオイルダンパの側断面図である。 11……流体式シリンダ、11a……流体式シリンダのピス
トン、30……ケーシング、31……ダンパシリンダ、31c
……ダンパシリンダの中間部、31d……スピルポート、3
2,132……ダンパピストン、33,34……チャンバ、60,61
……オリフィス兼用の貫通穴、14,114……オイルダン
パ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ギヤの噛み合いを流体式シリンダを介して
   変える機構に用いられ、該流体式シリンダの内部を摺動
   するピストンのシフト時の衝撃を緩衝するための装置で
   あって、前記流体式シリンダの一端に、該流体式シリン
   ダの端部プレートを介して設けられ、内部にオイルが充
   填されたケーシングと、該ケーシング内に設けられ、前
   記ピストンの摺動方向における略中央の壁面に内外部を
   連通するスピルポートが形成されているダンパシリンダ
   と、前記ピストンと一体のシャフトの端部に設けられ、
   前記ダンパシリンダ内を摺動し、前記ダンパシリンダに
   比し熱膨張率の大きい材質よりなるダンパピストンとを
   有し、前記ダンパピストンにより仕切られて形成される
   各チャンバの上部のダンパシリンダ壁面に、少なくとも
   一個以上のオリフィス兼用の貫通穴をそれぞれ具備して
   なるオイルダンパ。