JP2004197784A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造の分配部材によって変速機内の複数の部位に作動油を分配して供給する。
【解決手段】変速機はトランスミッションケース５０とこの内部に組み込まれる回転軸としてのリヤ出力軸３４などが組み込まれており、リヤ出力軸３４には歯車や軸受が設けられるとももに、油圧アクチュエータ５１などの油圧作動機器が設けられる。トランスミッションケース５０に固定される分配部材５８は、回転軸であるリヤ出力軸３４に形成された嵌合孔５９に嵌合しており、分配部材５８には、トランスミッションケース５０に形成された制御圧供給口６１とクラッチ油圧室５２とを連通させる制御圧用油路６６が形成されるとともに、潤滑圧供給口６２と歯車、軸受およびクラッチディスクなどの被潤滑部とを連通させる潤滑用油路６７が形成されている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は変速機に関し、特に、変速機に組み込まれた多板クラッチなど油圧機器と被潤滑部とに対して作動油を分配して供給する分配部材を有する変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の変速機には、運転者のシフトレバー操作により、変速操作が行われる手動変速機と、車両の走行状態に応じて変速操作が自動的に行われる自動変速機がある。自動変速機には複数の変速歯車列を有する有段変速機と、入力軸の回転を無段階に制御するようにしたベルト式やトロイダル式の無段変速機があり、有段変速機は変速歯車列の形態によって、１軸上での変速が可能な遊星歯車式と、手動変速機と同様な平行軸式とがある。
【０００３】
これらの変速機にあっては、入力軸や出力軸はトランスミッションケース内に回転自在となって組み込まれて回転軸となっており、回転軸に装着される歯車相互の噛合い部や回転軸を支持する軸受などのように相対的すべりが発生する被潤滑部には部材の表面の直接接触を避けるために潤滑油を供給する必要がある。また、変速機はクラッチやブレーキなどの摩擦係合要素や油圧シリンダを有しており、これらを作動させるための油圧アクチュエータなどの油圧作動機器には調圧された制御圧油を供給する必要がある。このように種類が相違する潤滑油および制御圧油は、エンジンまたは電動モータにより駆動される油圧ポンプから吐出される作動油を調圧弁により調圧することにより得られる。
【０００４】
潤滑油および制御圧油は、変速機を構成する回転軸に形成された油路を介して回転軸に装着される歯車や油圧アクチュエータに供給されるようにしており、従来では、回転軸に二重あるいはそれ以上の多重のパイプを組み付けることによって、回転軸に形成された油路を介して供給された作動油をパイプにより分配して供給したり、回転軸の両側から作動油を供給するようにしている。たとえば、特許文献１は、ベルト式無段変速機のセカンダリ側のカウンタシャフトの端部に多重のパイプを組み込んで作動油を分配するようにした変速機を開示している。
【０００５】
【特許文献１】
特開2001−124189号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように、回転軸の端部に複数のチューブを同軸状に組み込んで作動油を分配するように構成すると、部品点数が増加することから組立に時間がかかり変速機の製造コストがアップするだけでなく、二重ないし多重に嵌合された分配部材の外径が大きくなり、回転軸の摺動抵抗が増加することになる。また、回転軸の両端部からそれぞれ圧力が相違した作動油を供給するようにすると、回転軸までの油路が複雑となる。
【０００７】
本発明の目的は、簡単な構造の分配部材によって変速機内の複数の部位に作動油を分配して供給し得るようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の変速機は、変速歯車列を形成する複数の歯車が設けられるとともに油圧作動機器が設けられる回転軸を有し、ケース内に組み込まれる変速機であって、前記ケースに固定される固定部および前記回転軸に形成された嵌合孔に嵌合される嵌合部を有する分配部材と、前記分配部材に相互に平行に形成され、前記ケースに形成された複数の作動油供給口と連通し相互に異なった種類の作動油を前記嵌合孔を介して案内する複数の油路とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の変速機は、複数の前記油路は前記油圧作動機器に制御圧を案内する制御圧用油路と、前記ケース内の被潤滑部に潤滑油を案内する潤滑用油路であることを特徴とする。また、本発明の変速機は、前記制御圧用油路と前記潤滑用油路の少なくとも一方を、前記分配部材に複数形成したことを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、変速機のケースに固定される分配部材がケース内に組み込まれた回転軸の端部に嵌合し、分配部材に軸方向に延びる複数の油路が形成されており、それぞれの油路を介してケース内には相互に種類が相違した作動油を供給することができる。１つの分配部材に複数の油路を形成したので、分配部材の径を小さくすることができ、分配部材と回転軸との摺動部における摺動抵抗を小さくすることができる。作動油の分配をコンパクトな分配部材によって達成することができ、変速機の組立工数が低減され、製造コストを低減することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である変速機を示すスケルトン図である。
【００１２】
図１に示される変速機は、エンジン１１のクランク軸１２が車両の進行方向になって、車体に配置される縦置き型の変速機であり、入力軸１３とこれに平行となった出力軸１４とを有している。入力軸１３はエンジン１１のクランク軸１２に入力クラッチ１５を介して連結され、入力軸１３にはエンジン動力が入力される。出力軸１４は入力軸１３との間に装着された変速歯車列を介して変速された動力を出力する。入力軸１３および出力軸１４は、図示省略したトランスミッションケース内に組み込まれている。なお、入力クラッチ１５とクランク軸１２との間にトルクコンバータを設けるようにしても良い。
【００１３】
入力軸１３と出力軸１４は相互に平行に配置されており、この変速機は平行軸式の自動変速機となっている。出力軸１４にはセンタデファレンシャル１６が設けられ、このセンタデファレンシャル１６を介して出力軸１４は、前輪用のドライブシャフト１７と、後輪用のドライブシャフト１８とに連結されており、この自動変速機は四輪駆動用の変速機となっている。
【００１４】
入力軸１３には第１速と第２速の駆動歯車１９ａ、２０ａがそれぞれ固定され、第３速〜第６速の駆動歯車２１ａ〜２４ａがそれぞれに回転自在に装着されている。出力軸１４には第１速と第２速の被駆動歯車１９ｂ、２０ｂが回転自在に装着され、第３速〜第６速の被駆動歯車２１ｂ〜２４ｂがそれぞれ固定されている。それぞれの駆動歯車１９ａ〜２４ａは、対応する被駆動歯車１９ｂ〜２４ｂと常時噛合っており入力軸１３と出力軸１４との間には、第１速〜第６速の変速歯車列１９〜２４が形成されている。変速歯車列１９〜２４はエンジン側が第１速となっており、反対側に向かうに従い高速段となっている。
【００１５】
第１速の変速歯車列１９を動力伝達状態とする位置と、第２速の変速歯車列２０を動力伝達状態とする位置と、いずれも動力伝達状態としない中立位置とに切換えるために、出力軸１４には、第１切換クラッチ２５が設けられている。入力軸１３には、第３速の変速歯車列２１を動力伝達する位置と、第４速の変速歯車列２２を動力伝達する位置と、いずれも動力伝達状態としない中立位置とに切り換えるために第２切換クラッチ２６が設けられるとともに、第５速の変速歯車列２３を動力伝達する位置と、第６速の変速歯車列２４を動力伝達とする位置と、いずれも動力伝達しない中立位置とに切り換えるために第３切換クラッチ２７が設けられている。
【００１６】
第１切換クラッチは出力軸１４に固定された切換ハブ２５ａと、この切換ハブ２５ａに軸方向に移動自在に装着される切換スリーブ２５ｂとを有し、この切換スリーブ２５ｂを第１速の被駆動歯車１９ｂに設けられたスプライン部に噛み合わせると、第１速の変速段が選択されて変速歯車列１９が動力伝達となる。一方切換スリーブ２５ｂを第２速の被駆動歯車２０ｂに設けられたスプライン部に噛み合せると、第２速の変速段が選択されて変速歯車列２０が動力伝達となる。
【００１７】
第２切換クラッチ２６と第３切換クラッチ２７も第１切換クラッチ２５と同様の構造となっており、切換ハブ２６ａ、２７ａと切換スリーブ２６ｂ、２７ｂとを有している。それぞれの切換クラッチ２５〜２７は、同期連結機構つまりシンクロメッシュ機構が用いられている。それぞれの切換スリーブ２５ｂ〜２７ｂは図示してない油圧アクチュエータによって駆動されるようになっており、走行状態に応じて自動的に変速段が選択される。ただし、この自動変速機はマニュアル式の変速機つまり手動変速機としても使用することができる。その場合には運転席に設けられたシフトレバーの操作によって切換スリーブを駆動する。
【００１８】
入力軸１３および出力軸１４に平行にリバース軸２８が配置されており、このリバース軸２８には第１速の駆動歯車１９ａに常時噛み合う第１リバースアイドラ歯車２９が回転自在に装着されており、さらに出力軸１４に固定される後退用被駆動歯車３０に常時噛み合う第２リバースアイドラ歯車３１がリバース軸２８に回転自在に装着されている。第１リバースアイドラ歯車２９と第２リバースアイドラ歯車３１とを連結する状態と連結を解く状態とに切り換えるために、リバース軸２８には噛合いクラッチ３２が設けられている。噛合いクラッチ３２は、第２リバースアイドラ歯車３１に設けられた切換ハブ３２ａと、この切換ハブ３２ａに軸方向に移動自在に装着された切換スリーブ３２ｂとを有し、この切換スリーブ３２ｂは第１リバースアイドラ歯車２９に設けられたスプライン部に噛み合うようになっている。
【００１９】
センタデファレンシャル１６は、出力軸１４に固定される第１太陽歯車３３と、出力軸１４に同軸状となったリヤ出力軸３４に固定される第２太陽歯車３５を有している。第１太陽歯車３３に噛み合う第１ピニオン歯車３６とこれと一体となり第２太陽歯車３５と噛み合う第２ピニオン歯車３７は、出力軸１４に回転自在に装着されたフロント出力軸３８に一端が固定されたピニオン軸３９に回転自在に装着されている。ピニオン軸３９の他端は、リヤ出力軸３４に回転自在に装着されたクラッチハブ４１に固定されている。リヤ出力軸３４に固定されたクラッチドラム４２とクラッチハブ４１とにより差動制限クラッチ４３が形成されており、クラッチハブ４１に設けられたクラッチディスク４１ａとクラッチドラム４２に設けられたクラッチディスク４２ａとが密着状態となると、フロント出力軸３８とリヤ出力軸３４は直結状態となってセンタデファレンシャル１６の差動動作が制限される。
【００２０】
フロント出力軸３８には駆動側のフロントリダクション歯車４４ａが一体に設けられ、このフロントリダクション歯車４４ａは前輪用ドライブシャフト１７と一体回転する被駆動側のフロントリダクション歯車４４ｂに噛み合っている。一方、リヤ出力軸３４と一体回転する駆動側のリヤリダクション歯車４５ａは、後輪用ドライブシャフト１８に設けられた被駆動側のリヤリダクション歯車４５ｂに噛み合っている。前輪用ドライブシャフト１７は終減速小歯車４６を介してフロントデファレンシャルの終減速大歯車４７に連結され、後輪用ドライブシャフト１８は終減速小歯車４８を介してリヤデファレンシャルの終減速大歯車４９に連結されている。
【００２１】
図２は図１に示された変速機の一部を拡大して示す断面図であり、図３は図２に示された分配部材のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２に示すようにトランスミッションケース５０は本体部５０ａとこれに取り付けられるエクステンション部５０ｂとにより形成され、この内部には入力軸１３、出力軸１４およびセンタデファレンシャル１６などが回転自在に装着されている。センタデファレンシャル１６のクラッチドラム４２は円筒部４２ｂと径方向の端板部４２ｃとを有し、クラッチドラム４２の内部には端板部４２ｃと対向するように油圧ピストンつまり油圧アクチュエータ５１が軸方向に移動自在に装着されている。
【００２２】
この油圧アクチュエータ５１は油圧作動機器を構成しており、油圧アクチュエータ５１とクラッチドラム４２との間にはクラッチ油圧室５２が形成され、このクラッチ油圧室５２に制御圧に調圧された作動油を供給すると、油圧アクチュエータ５１はクラッチディスク４１ａ，４２ａを押し付ける方向に移動してこれらが密着し、差動制限クラッチ４３は締結状態となる。リヤ出力軸３４に固定された隔壁５３と油圧アクチュエータ５１との間にはキャンセル室５４が形成されており、このキャンセル室５４には油圧アクチュエータ５１を戻す方向にばね力を加えるために戻しばね５５が組み込まれている。
【００２３】
エクステンション部５０ｂにはリヤ出力軸３４の端部を回転自在に支持するための軸受５６が取り付けられ、エクステンション部５０ｂに形成された支持部５７内には棒状の分配部材５８がその一端部の固定部５８ａにより固定されている。この分配部材５８の他端部はリヤ出力軸３４に形成された嵌合孔５９に嵌合する嵌合部５８ｂとなっており、リヤ出力軸３４は嵌合部５８ｂの外周面に沿って回転することになる。
【００２４】
支持部５７の底壁には制御圧供給口６１が形成され、支持部５７の側壁には潤滑圧供給口６２が形成されており、それぞれの供給口６１，６２にはエンジンまたは電動モータにより駆動される油圧ポンプから吐出した作動油が調圧弁により調圧されて供給されるようになっており、潤滑圧は制御圧よりも低い圧力に調圧される。
【００２５】
リヤ出力軸３４には嵌合孔５９とクラッチ油圧室５２とを連通させるための制御圧案内孔６３が嵌合孔５９の内周面から径方向に延びて形成されるとともにリヤ出力軸３４の中心部には嵌合孔５９に連通して潤滑油案内孔６４が軸方向に延びて形成されている。この潤滑油案内孔６４に連通してリヤ出力軸３４には複数の連通孔６５が形成されており、それぞれの連通孔６５は歯車相互の噛合い部、軸受およびクラッチディスク４１ａ，４２ａなどのように相対的すべりが発生する被潤滑部に潤滑油を供給することになる。図２に示すようにキャンセル室５４にも潤滑圧の作動油が供給されるようになっている。
【００２６】
分配部材５８には、それぞれ軸方向に延びる底付きの２つの油路６６，６７が形成されている。一方の油路６６は制御圧用油路であり、分配部材５８の制御圧供給口６１に対向する端面が開口し、この制御圧用油路６６の底部側に嵌合孔５９に連通して径方向に形成された貫通孔６８を介して制御圧案内孔６３に連通しており、分配部材５８の外周には貫通孔６８と連通する環状溝６９が形成されている。他方の油路６７は潤滑用油路であり、分配部材５８の潤滑油案内孔６４に対向する端面が開口しており、この潤滑用油路６７の底部側には潤滑圧供給口６２に連通する貫通孔７１が径方向に形成されている。
【００２７】
したがって、制御圧供給口６１に供給された制御圧の作動油は制御圧用油路６６を介してクラッチ油圧室５２に案内されることになり、差動制限クラッチ４３を締結する際には制御圧用油路６６を介して制御圧が供給され、締結を解除する際には制御圧用油路６６を介して作動油が排出される。潤滑圧供給口６２に供給され、制御圧とは圧力が相違する異種の潤滑圧の作動油は、潤滑用油路６７を介して各々の被潤滑部に案内されることになり、潤滑に使用された作動油は自重によりオイルパンに戻される。図２に示すように嵌合部５８ｂには貫通孔６８の両側に位置させてシール部材７２が装着され、固定部５８ａにはシール部材７３が装着されている。
【００２８】
このように、クラッチ油圧室５２に制御圧を供給する制御圧用油路６６と被潤滑部に潤滑油を供給する潤滑用油路６７は、トランスミッションケース５０に固定されるとともに回転軸であるリヤ出力軸３４の一端部に嵌合する横断面円形の棒状の分配部材５８に集中して形成されており、所望の作動油の流量を確保しつつ分配部材５８の外径を小さくすることができる。分配部材５８の外径を小さくすることができるので、分配部材５８に装着されたシール部材７２とリヤ出力軸３４との摺動抵抗を小さくすることができ、リヤ出力軸３４の回転時にリヤ出力軸に分配部材５８から加わる摺動抵抗を低減させることができる。
【００２９】
図４は本発明の他の実施の形態である変速機における図２と同様の部分を示す断面図であり、図５は図４に示された分配部材のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図６は図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図４に示された分配部材５８の断面は図５におけるＤ−Ｄ線に沿う部分を示す。図４〜図６においては、図２および図３に示された部材と共通する部材には同一の符号が付されている。
【００３０】
図４に示す変速機においては、クラッチ油圧室５２に制御圧を供給するとともにキャンセル室５４に対しても制御圧を供給するようにしており、嵌合孔５９とキャンセル室５４は制御圧案内孔６３ａにより連通されている。支持部５７の底壁には、図２に示す変速機と同様に制御圧供給口６１が形成され、支持部５７の側壁には図４に示すように軸方向にずらして制御圧供給口６１ａと潤滑圧供給口６２が形成されており、それぞれの制御圧供給口６１，６１ａには相互に相違した圧力の制御圧が供給されるようになっている。
【００３１】
分配部材５８には、それぞれ軸方向に延びる底付きの３つの油路６６，６６ａ，６７が形成されている。２つの油路６６、６６ａはそれぞれ制御圧用油路であり、一方の制御圧用油路６６は分配部材５８の制御圧供給口６１に対向する端面が開口し、この制御圧用油路６６の底部側に嵌合孔５９に連通して径方向に形成された貫通孔６８を介して制御圧案内孔６３に連通しており、分配部材５８の外周には貫通孔６８と連通する環状溝６９が形成されている。他方の制御圧用油路６６ａは分配部材５８の潤滑油案内孔６４に対向する端面がボール７４により閉塞され、底部側には制御圧供給口６１ａに連通する貫通孔７１ａが形成されている。さらに、この制御圧用油路６６ａはボール７４側に嵌合孔５９に連通して径方向に形成された貫通孔６８ａを介して制御圧案内孔６３ａに連通しており、分配部材５８の外周には貫通孔６８ａと連通する環状溝６９ａが形成されている。残りの油路６７は潤滑用油路であり、分配部材５８の潤滑油案内孔６４に対向する端面が開口しており、この潤滑用油路６７の底部側には潤滑圧供給口６２に連通する貫通孔７１が形成されている。
【００３２】
したがって、制御圧供給口６１に供給された制御圧の作動油は制御圧用油路６６を介してクラッチ油圧室５２に案内されることになり、差動制限クラッチ４３を締結する際には制御圧用油路６６を介して制御圧が供給され、締結を解除する際には制御圧用油路６６を介して作動油が排出される。一方、制御圧供給口６１ａに供給された制御圧の作動油は制御圧油路６６ａを介してキャンセル室５４に案内されることになり、油圧アクチュエータ５１に対して制御圧が加えられる。これにより、回転軸としてのリヤ出力軸３４の回転の遠心力によってクラッチ油圧室５２内の作動油に発生する遠心油圧は、回転数に応じてキャンセル室５４に加えられる制御圧を調整することによりキャンセルされる。さらに、潤滑圧供給口６２に供給される作動油は、潤滑用油路６７を介して軸受、歯車の歯面およびクラッチディスクなどの各々の被潤滑部に案内されることになる。
【００３３】
このように、分配部材５８には２つの制御圧用油路６６，６６ａと１つの潤滑用油路６７との合計３つの油路が相互に平行となって形成されており、外径の小さい分配部材５８を介してそれぞれの油路から所望の圧力の作動油を所望の流量で分配して供給することができる。
【００３４】
図示する変速機は平行軸式の自動変速機であるが、ケースつまりトランスミッションケース５０内に組み込まれた変速機構成部材の被潤滑部に対して回転軸に形成された潤滑油案内孔６４から潤滑油を供給するとともに、変速機に組み込まれた油圧アクチュエータ５１などの油圧作動機器に対して制御圧を供給する場合であれば、平行軸式の自動変速機のみならず遊星歯車式の自動変速機、手動変速機および無段変速機に対しても本発明を適用することができる。また、図示する変速機は４輪駆動車に適用されるが、ＦＦ車やＦＲ車にも本発明を適用することができる。さらに、図示する変速機はエンジンルームに縦置き式であるが横置き式にも本発明を適用することができる。
【００３５】
本発明は前記実施の形態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更可能であることはいうまでもない。たとえば、分配部材はリヤ出力軸に設けられているが、異種の作動油を供給するのであれば、入力軸や出力軸などのいずれの回転軸に設けるようにしても良い。また、分配部材内に設けられた軸方向の油路は図示する場合には２つまたは３つに限られず、４つあるいはそれ以上設けるようにしても良い。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、変速機のケースに固定される分配部材がケース内に組み込まれた回転軸の端部に嵌合し、分配部材に軸方向に延びる複数の油路が形成されているので、それぞれの油路を介してケース内には相互に種類が相違した作動油を供給することができる。１つの分配部材に複数の油路を形成したので、分配部材の径を小さくすることができ、分配部材と回転軸との摺動部における摺動抵抗を小さくすることができる。作動油の分配をコンパクトな分配部材によって達成することができ、変速機の組立工数が低減され、製造コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である変速機を示すスケルトン図である。
【図２】図１に示された変速機の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】図２に示された分配部材のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図４は本発明の他の実施の形態である変速機における図２と同様の部分を示す断面図である。
【図５】図４に示された分配部材のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１３ 入力軸
１４ 出力軸
１６ センタデファレンシャル
１９〜２４ 変速歯車列
３４ リヤ出力軸（回転軸）
４１ クラッチハブ
４２ クラッチドラム
４３ 差動制限クラッチ
５１ 油圧アクチュエータ
５２ クラッチ油圧室
５４ キャンセル室
５８ 分配部材
６１，６１ａ 制御圧供給口
６２ 潤滑圧供給口
６６，６６ａ 制御圧用油路（油路）
６７ 潤滑用油路（油路）

Claims (3)

1. 変速歯車列を形成する複数の歯車が設けられるとともに油圧作動機器が設けられる回転軸を有し、ケース内に組み込まれる変速機であって、
   前記ケースに固定される固定部および前記回転軸に形成された嵌合孔に嵌合される嵌合部を有する分配部材と、
   前記分配部材に相互に平行に形成され、前記ケースに形成された複数の作動油供給口と連通し相互に異なった種類の作動油を前記嵌合孔を介して案内する複数の油路とを有することを特徴とする変速機。
2. 請求項１記載の変速機において、複数の前記油路は前記油圧作動機器に制御圧を案内する制御圧用油路と、前記ケース内の被潤滑部に潤滑油を案内する潤滑用油路であることを特徴とする変速機。
3. 請求項２記載の変速機において、前記制御圧用油路と前記潤滑用油路の少なくとも一方を、前記分配部材に複数形成したことを特徴とする変速機。

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