JP2003014090A

JP2003014090A - 自動変速機のオイル分離構造

Info

Publication number: JP2003014090A
Application number: JP2001196894A
Authority: JP
Inventors: Yuuichiro Yanagida; 結一郎柳田
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】変速ギヤの切り換えを切換機構の自動操作によ
って行う自動変速機おいて異種オイルを確実に分離する
とともに、部品点数の削減を図る。【解決手段】トランスミッションケース１は、収容スペ
ース３０と３１と、収容スペース３０と３１との間に設
けられた収容スペース３２とを有する。収容スペース３
０と３２との間は壁部１ｅにより、また、収容スペース
３１と３２との間は壁部１ｆによって隔てられている。
収容スペース３０には、エンジン側の動力を変速機側に
伝達するメインクラッチ４が収容されている。収容スペ
ース３１には、変速時に伝達トルクを可変に制御するサ
ブクラッチ１６が収容されている。収容スペース３０お
よび３１には、オイル（ＡＴＦ）が、収容スペース３２
のギヤオイルとは分離された状態で存在する。ＡＴＦ
は、収容スペース３０側と３１側とを連通するオイル通
路を流れて、メインクラッチ４とサブクラッチ１６とを
潤滑する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変速ギヤの切り換
えを切換機構の自動操作によって行う自動変速機におけ
る異種オイルの分離構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】既存のマニュアル変速機をベースとし、
これを自動化した変速機（ＡＭＴ）が知られている。こ
の自動変速機では、平行二軸間に複数の変速ギヤを配設
し、変速ギヤの切り換えを切換機構（例えば、シンクロ
機構）によって行う。変速時における切換機構の操作
は、自動油圧制御によって行われる。この自動変速機
は、プラネタリギヤおよび摩擦係合要素（クラッチ、ブ
レーキ）等を主体に構成された通常の自動変速機（いわ
ゆるＡＴ）と比べて、動力の伝達効率が優れている。ま
た、変速機を構成する部品点数が少なくて済むため、軽
量化を図りやすく、コスト的なメリットも大きい。

【０００３】この類の自動変速機に関して、メインクラ
ッチ（発進クラッチ）以外に、変速時に伝達トルクを可
変に制御するサブクラッチを設け、シフトショックを抑
制する技術が従来より提案されている。例えば、特開昭
６３−２７３５号公報には、変速時に、エンジンのクラ
ンク軸と変速機の入力軸との間に介装されたメインクラ
ッチを係合状態に維持しながら、油圧によってサブクラ
ッチの係合制御を行う。これにより、変速中における出
力トルクの急激な落ち込みを抑制し、アップシフト時に
おける加速感の低下等を含むシフトショックを緩和す
る。また、特開昭６１−４５１６３号公報および特許第
２７０３１６９号公報にも、同様の構成を有する自動変
速機が開示されている。さらに、特開昭６２−２６１７
４０号公報には、アップシフト時に、サブクラッチの係
合制御を行うとともに、スロットル開度を制御して、エ
ンジン出力を一時的に低下させる変速制御が開示されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した自動変速機で
は、個々の構成部材の特性上、複数の種類のオイルを使
用する必要がある。すなわち、変速ギヤや終減速機部等
の潤滑には、比較的粘性の高いギヤオイルが用いられ
る。これに対して、湿式またはトルコン式のメインクラ
ッチやサブクラッチ等の潤滑には、ギヤオイルよりも粘
性の低いＡＴＦ（自動変速機用オイル）が用いられる。
この場合、異種オイル同士が混合しないように適切に分
離する必要がある。上述した従来技術は、いずれもサブ
クラッチの制御に関するものであり、オイルを分離する
ための具体的なトランスミッションケース構造について
は言及しておらず、かつ、その示唆も存在しない。

【０００５】そこで、本発明の目的は、変速ギヤの切り
換えを切換機構の自動操作によって行う自動変速機にお
いて、異種オイルを確実に分離するとともに、部品点数
の削減を図ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は、変速ギヤの切り換えを切換機構の自動
操作によって行う自動変速機のオイル分離構造を提供す
る。トランスミッションケースは、第１の収容スペース
と、第１の収容スペースと離間して設けられた第２の収
容スペースと、第１の収容スペースと第２の収容スペー
スとの間に設けられた第３の収容スペースとを有する。
第１の収容スペースと第３の収容スペースとの間は第１
の壁部によって隔てられている。また、第２の収容スペ
ースと第３の収容スペースとの間は第２の壁部によって
隔てられている。第１の収容スペースには、エンジン側
の動力を変速機側に伝達するメインクラッチが収容され
ている。第２の収容スペースには、変速時に伝達トルク
を可変に制御するサブクラッチが収容されている。そし
て、第３の収容スペースには、複数の変速ギヤと切換機
構とを含む歯車変速機構が収容されている。この第３の
収容スペースには、歯車変速機構を潤滑するためのギヤ
オイルが存在する。第１の収容スペースおよび第２の収
容スペースには、ギヤオイルとは異なるオイルが、第３
の収容スペースのギヤオイルとは分離された状態で存在
する。このオイルは、第１の収容スペース側と第２の収
容スペース側とを連通するオイル通路を流れて、メイン
クラッチとサブクラッチとを潤滑する。

【０００７】上記構成において、メインクラッチおよび
サブクラッチは、同一のオイル循環系を流れるオイルに
よって潤滑されることが好ましい。

【０００８】また、第１の壁部および第２の壁部には回
転軸が貫通しており、この回転軸と壁部との隙間は、２
液シールによってシールされていることが好ましい。

【０００９】また、オイル通路の少なくとも一部は、ト
ランスミッションケースに一体形成された通路孔を含む
ことが好ましい。この通路孔は、第３の収容スペースの
底壁部によって、第３の収容スペースとは分離されてい
ることが望ましい。

【００１０】また、トランスミッションケースを、複数
のケース部材をシール材を介して接合することにより構
成してもよい。この場合、トランスミッションケースに
一体形成される通路孔は、互いに当接するそれぞれのケ
ース部材の接合面に穿設された通路孔を含むことが好ま
しい。そして、このオイル通路は、第３の収容スペース
の下部に取付けられ、かつ、メインクラッチとサブクラ
ッチとを潤滑するオイルを貯留するオイルパンを含んで
いてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本実施形態に係る四輪駆
動車用の自動変速機の断面図である。この自動変速機
（ＡＭＴ）は、前進５段の変速ギヤを有し、変速ギヤの
切り換えをシンクロ機構の自動操作によって行う。トラ
ンスミッションケース１は、４つのケース部材、すなわ
ち、メインケース１ａ、インタミディエイトケース１
ｂ、クラッチケース１ｃおよびエクステンションケース
１ｄを、シール材を介して接合して一体化したものであ
る。また、メインケース１ａの底部には、オイルストレ
ーナ１９を配設したオイルパン１８が取付けられてい
る。

【００１２】また、トランスミッションケース１の内部
に形成された収容スペースには、入力軸２（メインシャ
フト）と出力軸３（ドライブピニオンシャフト）とが互
いに平行に配置されている。エンジン側の動力は、ロッ
クアップ機能付のメインクラッチ４（湿式またはトルコ
ン式のクラッチ）を介して、変速機側に伝達される。こ
のメインクラッチ４は、油圧によって自動制御され、エ
ンジンのクランク軸の動力を変速機の入力軸２に伝達
し、或いはそれを遮断する。なお、メインクラッチ４の
近傍に配設されたオイルポンプ２０は、エンジン直動型
のオイルポンプであって、オイルパン１８から吸入した
ＡＴＦを吐出する（ＡＴＦの循環経路については後述す
る）。

【００１３】互いに平行な回転軸２，３の間には、１速
から５速までの各変速比を規定する変速ギヤと切換機構
とを含む動力伝達機構が配設されている。これらの変速
ギヤは、入力軸２のメインクラッチ４側から軸方向に、
１速ギヤ５、２速ギヤ６、３速ギヤ７、４速ギヤ８、５
速ギヤ９の順に並んでいる。変速時を除く前進時におい
て、入力軸２の動力は、３つのシンクロ機構１０〜１２
の操作により選択された一の変速ギヤを介して、出力軸
３に伝達される。シンクロ機構１０〜１２は、シンクロ
ハブ、シンクロスリーブ、シンクロリング等で構成され
た周知なものであるが、油圧によって自動制御される。
出力軸３の動力は、ディファレンシャル装置１３を介し
て、駆動前輪側に伝達されるとともに、ギヤ列１４およ
びトランスファクラッチ１５を介して、駆動後輪側に伝
達される。

【００１４】シンクロ機構１０〜１２の制御は、サブク
ラッチ１６の伝達トルク制御と連係して行われるが、シ
ンクロ機構１０〜１２自体は、概略的には以下のように
動作する。例えば、変速段を１速に設定する場合、シン
クロ機構１１，１２を中立状態に設定し、シンクロ機構
１０を油圧によって１速ギヤ５側に操作する。シンクロ
機構１０の操作量（シンクロスリーブのシフト量）が大
きくなるにつれて、このシンクロスリーブと１速ギヤ５
を構成するドリブンギヤとの回転が同期していく。両部
材が同期すると、そのタイミングで、ドリブンギヤに一
体形成された外スプラインがシンクロスリーブの内スプ
ラインとスプライン嵌合する。シンクロスリーブは、出
力軸３と一体的に回転するシンクロハブと常時スプライ
ン嵌合しているため、入力軸２の動力は、１速ギヤ５、
シンクロ機構１０を介して、出力軸３に伝達される。一
方、変速段を２速に設定する場合は、シンクロ機構１
１，１２を中立状態に設定し、シンクロ機構１０のシン
クロスリーブを油圧によって２速ギヤ６側に操作する。
また、変速段を３速または４速に設定する場合は、シン
クロ機構１１の操作を行い、５速に設定する場合は、シ
ンクロ機構１２の操作を行う（操作対象以外のシンクロ
機構は中立状態に設定する）。

【００１５】入力軸２のリア側端部（メインクラッチ４
とは反対の端部）には、油圧制御の多板式クラッチであ
るサブクラッチ１６が設けられている。このサブクラッ
チ１６は、クラッチドラムおよびクラッチハブという一
対の回転部材で構成されている。変速時においては、サ
ブクラッチ１６が係合制御され、サブクラッチ１６およ
びギヤ列１７を介したトルクの伝達経路が入出力軸２，
３間に形成され、その伝達トルクが可変に制御される。
なお、サブクラッチ１６の具体的な制御に関しては、本
出願人の先願である特願２０００−３４８７８号、特願
２０００−３５０６６号または特願２０００−１３００
９９号に一例が開示されているので必要ならば参照され
たい。

【００１６】図２は、上述した構成を有する自動変速機
のオイル分離構造の説明図である。トランスミッション
ケース１は、ケース壁部によって隔てられた３つの収容
スペース３０〜３２を有する。第１の収容スペース３０
は、メインケース１ａのフロント側（同図の左側）に設
けられており、メインクラッチ４が収容されている。第
２の収容スペース３１は、インタミディエイトケース１
ｂのリヤ側とクラッチケース１ｃのフロント側とをシー
ル材を介して接合することにより形成され、第１の収容
スペース３０と離間して設けられている。この収容スペ
ース３１には、サブクラッチ１６が収容されている。第
３の収容スペース３２は、メインケース１ａのリヤ側と
インタミディエイトケース１ｂのフロント側とをシール
材を介して接合することにより形成され、第１の収容ス
ペースと第２の収容スペースとの間に設けられている。
この収容スペース３２には、上述した変速ギヤ５〜９と
シンクロ機構１０〜１２とを含む動力伝達機構２２、デ
ィファレンシャル装置１３等が収容されている。

【００１７】ここで、動力伝達機構２２やディファレン
シャル装置１３を潤滑するために、第３の収容スペース
３２には、比較的粘性の高いギヤオイルが存在してお
り、このギヤオイルは収容スペース３２の底部に貯留さ
れている。これに対して、第１の収容スペース３０およ
び第２の収容スペース３１には、メインクラッチ４やサ
ブクラッチ１６を潤滑するために、ギヤオイルよりも粘
性の低いＡＴＦ（自動変速機用オイル）が存在する。

【００１８】異種オイル同士が混合しないように、第３
の収容スペース３２は、第１の収容スペース３０および
第２の収容スペース３１と分離されている。すなわち、
第１の収容スペース３０と第３の収容スペース３２との
間は、第１の壁部１ｅによって隔てられている。この壁
部１ｅには入力軸２が貫通しており、壁部１ｅと入力軸
２との隙間は２液シール２４によってシールされてい
る。また、第２の収容スペース３１と第３の収容スペー
ス３２の間は、第２の壁部１ｆによって隔てられてい
る。この壁部１ｆには回転軸２，３が貫通しており、壁
部１ｆと回転軸２，３との隙間は２液シール２５，２６
でシールされている。

【００１９】また、第１の収容スペース３０内の回転部
材の潤滑および第２の収容スペース３１内の回転部材の
潤滑には、同種のオイル、すなわちＡＴＦが用いられ
る。そこで、これらの収容スペース３０，３１の間をオ
イル通路で連通することにより、同一のオイル循環系を
形成し、同一のオイルポンプより吐出されたＡＴＦでメ
インクラッチ４とサブクラッチ１６とを潤滑する。収容
スペース３０，３１間の連通は、オイル通路となるパイ
プ等の別部品を取付けることによって達成してもよい
が、トランスミッションケース１にオイル通路を一体形
成すれば、省部品化を図ることができる。本実施形態で
は、第３の収容スペース３２の底壁部に、ＡＴＦが流れ
る通路孔２７，２８をドリルによる穿設等によって形成
し、これをオイル通路の一部として用いる。通路孔２
７，２８の流路面積は、潤滑油量で第２の収容スペース
３１内の油面が上昇することがないように、適宜の面積
に設定する。

【００２０】ＡＴＦのオイル循環系は以下のようにな
る。まず、第２の収容スペース３１内に導入されたＡＴ
Ｆは、サブクラッチ１６を潤滑した後、このスペース３
１の底部において受け止められる。ここで受け止められ
たＡＴＦは、トランスミッションケース１に一体形成さ
れた通路孔２７を流れて、メインケース１ａの底部に取
付けられたオイルパン１８に貯留され、オイルストレー
ナ１９において濾過される。異物が除かれたＡＴＦは、
トランスミッションケース１に一体形成された通路孔２
８を流れて、トランスミッションケース１の外部に取り
出される。そして、トランスミッションケース１の外壁
に設けられたコントロールバルブ取付部の油路（破線矢
印Ａで図示）を通過し、第１の収容スペース３０内のオ
イルポンプ２０に戻される。オイルポンプ２０より吐出
されたＡＴＦは、第１の収容スペース３０内のメインク
ラッチ４を潤滑した後、トランスミッションケース１の
外部に取り出され、オイルクーラ２３に供給される。そ
して、冷却されたＡＴＦが、第２の収容スペース３１内
に再び導入される。

【００２１】図３は、トランスミッションケース１の展
開斜視図である。また、図４は、メインケース１ａのリ
ヤ側接合面を示す図、図５は、インタミディエイトケー
ス１ｂのリヤ側接合面を示す図である。

【００２２】通路孔２７は、メインケース１ａ側の通路
孔２７ａとインタミディエイトケース１ｂ側の通路孔２
７ｂとを連結することにより構成される。通路孔２７ａ
に関しては、メインケース１ａの鋳造成型工程におい
て、メインケース１ａのリヤ側接合面における所定部位
（第３の収容スペース３２の底壁部に相当）に、フロン
ト方向に向う所定長の穴を鋳抜ピン等で２つ穿設する。
そして、この穴と連通するように、メインケース１ａの
底部の所定部位（オイルパン１８の取付部位に相当）よ
り上方に向う所定長の穴を鋳抜ピン等で２つ穿設する。

【００２３】また、通路孔２７ｂに関しては、インタミ
ディエイトケース１ｂの鋳造成型工程において、インタ
ミディエイトケース１ｂのフロント側接合面における通
路孔２７ａと位置的に対応する部位に、リヤ側に向う穴
を鋳抜ピン等で２つ穿設し、第２の収容スペース３１ま
で貫通させる。トランスミッションケース１の組立工程
において、メインケース１ａとインタミディエイトケー
ス１ｂとを接合すれば、第３の収容スペース３２の底壁
部によって、このスペース３２と分離した通路孔２７が
完成する。

【００２４】なお、通路孔２７ａ，２７ｂの接合部より
ＡＴＦが漏れ出さないようにこの部位をシールする必要
があるが、そのシール機能はケース接合面に用いられる
シール材によって達成される。つまり、ケース接合面を
シールするシール材は、異種オイルを分離するシール機
能を兼ね備える。

【００２５】一方、通路孔２８に関しては、メインケー
ス１ａの成型または加工工程において、メインケース１
ａの底部の所定部位（オイルパン１８の取付部位に相
当）より上方に向かう所定長の穴を鋳抜きまたはドリル
で１つ穿設する。そして、この穴と連通するように、メ
インケース１ａの側面より内部に向う穴をドリルで１つ
穿設する。このようにして形成された通路２８は、コン
トロールバルブ取付部２９に形成された溝と繋がってい
る。このコントロールバルブ取付部２９には、クラッチ
４，１６を制御するコントロールバルブが介装され、カ
バーを取付けることによってＡＴＦの油路が形成され
る。このように、鋳抜きまたは穿設作業を追加するのみ
で、オイルパン１８とオイルポンプ２０とを連通する油
路を容易に形成することができる。

【００２６】本実施形態では、第１の収容スペース３０
および第２の収容スペース３１には、ギヤオイルとは異
なるＡＴＦが、第３の収容スペース３２のギヤオイルと
は分離された状態で存在する。異種オイルの分離は、壁
部１ｅ，１ｆと回転軸２，３との隙間を、２液シール２
４〜２６でシールすることにより達成される。これによ
り、ギヤオイルとＡＴＦという異種オイルを簡便かつ確
実に分離でき、異種オイルが混ざり合うことを防止する
ことができる。

【００２７】また、ＡＴＦのオイル循環に関しては、第
１の収容スペース３０と第２の収容スペース３１とをオ
イル通路で連通することにより、同一のオイル循環系に
している。換言すれば、第１の収容スペース３０内のメ
インクラッチ４と第２の収容スペース３１内のサブクラ
ッチ１６とは、共通のオイルポンプ２０からの吐出油で
潤滑され、それぞれにオイルポンプを用意する必要がな
い。したがって、部材点数を削減でき、コストの削減を
図ることができる。

【００２８】さらに、ＡＴＦが流れるオイル通路の少な
くとも一部は、トランスミッションケース１に一体形成
した通路孔２７，２８となっている。したがって、パイ
プ等の別部材を取付ける必要がなく、変速機の構成部品
点数を削減できるとともに、組立作業の効率化を図るこ
とができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、変速ギヤの切り換えを
切換機構の自動操作によって行う自動変速機において、
ギヤオイルとＡＴＦという異種オイルを簡便かつ確実に
分離でき、異種オイルが混ざり合うことを防止すること
ができる。それとともに、部品点数の削減を図ることも
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機の断面図

【図２】自動変速機におけるオイル分離構造の説明図

【図３】トランスミッションケースの展開斜視図

【図４】メインケースのリヤ側接合面を示す図

【図５】インタミディエイトケースのリヤ側接合面を示
す図

【符号の説明】

１トランスミッションケース、１ａメインケ
ース、１ｂインタミディエイトケース、１ｃク
ラッチケース、１ｄエクステンションケース、
１ｅ第１の壁部、１ｆ第２の壁部、２入力軸、
３出力軸、４メインクラッ
チ、５１速ギヤ、６２速ギヤ、
７３速ギヤ、８４速ギヤ、
９５速ギヤ、１０〜１２シン
クロ機構、１３ディファレンシャル装置、
１４ギヤ列、１５トランス
ファクラッチ、１６サブクラッチ、
１７ギヤ列、１８オイルパン、
１９オイルストレーナ、２０オイルポンプ、
２１オイルクーラ、２２動力伝達機構、
２３オイルクーラ、２４，２５，２
６２液シール、２７，２８通路孔、２９コ
ントロールバルブ取付部、３０第１の収容スペー
ス、３１第２の収容スペース、３２第３
の収容スペース

フロントページの続きＦターム(参考） 3D039 AA02 AA12 AA15 AB01 AC03 3J057 AA04 BB04 EE05 GA12 HH02 JJ04 3J063 AA02 AB02 AB53 AC03 BA11 BB01 BB46 CA01 CA03 CD13 CD24 CD45 CD65 XD03 XD23 XD36 XD47 XD62 XD75 XF22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変速ギヤの切り換えを切換機構の自動操作
によって行う自動変速機のオイル分離構造において、第１の収容スペースと、前記第１の収容スペースと離間
して設けられた第２の収容スペースと、前記第１の収容
スペースと前記第２の収容スペースとの間に設けられた
第３の収容スペースとを有し、前記第１の収容スペース
と前記第３の収容スペースとの間は第１の壁部によって
隔てられているとともに、前記第２の収容スペースと前
記第３の収容スペースとの間は第２の壁部によって隔て
られているトランスミッションケースと、前記第１の収容スペースに収容されており、エンジン側
の動力を変速機側に伝達するメインクラッチと、前記第２の収容スペースに収容されており、変速時に伝
達トルクを可変に制御するサブクラッチと、前記第３の収容スペースに収容されており、複数の変速
ギヤと切換機構とを含む歯車変速機構とを有し、前記第３の収容スペースには、前記歯車変速機構を潤滑
するためのギヤオイルが存在し、前記第１の収容スペースおよび前記第２の収容スペース
には、前記ギヤオイルとは異なるオイルが、前記第３の
収容スペースのギヤオイルとは分離された状態で存在
し、当該オイルは、前記第１の収容スペース側と前記第
２の収容スペース側とを連通するオイル通路を流れて、
前記メインクラッチと前記サブクラッチとを潤滑するこ
とを特徴とする自動変速機のオイル分離構造。
【請求項２】前記メインクラッチおよび前記サブクラッ
チは、同一のオイル循環系を流れるオイルによって潤滑
されることを特徴とする請求項１に記載された自動変速
機のオイル分離構造。
【請求項３】前記第１の壁部および前記第２の壁部には
回転軸が貫通しており、当該回転軸と前記壁部との隙間
は、２液シールによってシールされていることを特徴と
する請求項１に記載された自動変速機のオイル分離構
造。
【請求項４】前記オイル通路の少なくとも一部は、前記
トランスミッションケースに一体形成された通路孔を含
むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載さ
れた自動変速機のオイル分離構造。
【請求項５】前記通路孔は、前記第３の収容スペースの
底壁部によって、前記第３の収容スペースとは分離され
ていることを特徴とする請求項４に記載された自動変速
機のオイル分離構造。
【請求項６】前記トランスミッションケースは、複数の
ケース部材をシール材を介して接合することにより構成
され、前記トランスミッションケースに一体形成される
通路孔は、互いに当接するそれぞれのケース部材の接合
面に穿設された通路孔を含むことを特徴とする請求項１
から５のいずれかに記載された自動変速機のオイル分離
構造。
【請求項７】前記オイル通路は、前記第３の収容スペー
スの下部に取付けられ、かつ、前記メインクラッチと前
記サブクラッチとを潤滑するオイルを貯留するオイルパ
ンを含むことを特徴とする請求項６のいずれかに記載さ
れた自動変速機のオイル分離構造。