JP2006064009A - 自動変速機のオイルポンプ駆動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】スプロケット取り付けガタを抑制しながら、スプロケットの回転によるフリクションを減少させることができる自動変速機のオイルポンプ駆動機構を提供すること。
【解決手段】トルクコンバータの回転中心軸から径方向に離間した位置に配置されたオイルポンプを駆動する自動変速機のオイルポンプ駆動機構において、第１スプロケット３４が、トルクコンバータハウジング４１にラジアル方向の荷重を受ける第１軸受５１とスラスト方向の荷重を受ける第２軸受５２とで回転自在に支持され、第１スプロケット３４とカバー４２との間を液密にする第１シール５３が設けられ、カバー４２と第１スプロケット３４との間に形成された油室内に供給された油圧により第１スプロケット３４に第２軸受５２へ向けたスラストを付与するようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、オイルポンプが車両用自動変速機のインプットシャフトから径方向に離間して配置された自動変速機のオイルポンプの駆動機構に関する。

この種の技術としては、トルクコンバータシェルにより駆動されるドライブ側となる第１スプロケットと、トルクコンバータの回転中心軸から半径方向に離間した位置に設けられたオイルポンプを駆動するドリブン側となる第２スプロケットとの間をチェーンで連結するように構成されている。この場合、第１スプロケットは、この両側面がそれぞれトルクコンバータハウジングとポンプカバーとの間にスラストワッシャを介在させた状態でトルクコンバータシェルの筒状部に結合されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１５６１３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術にあっては、スラストワッシャで第１スプロケットのガタをなくすように両側から挟みこんでスラスト方向の締め付けをきつくするとフリクションが増大し発熱による損傷が発生したり、逆に締め付けを弱くすると第１スプロケットがスラスト方向にガタつき、振動や騒音、また耐久性が悪化したりという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところはスプロケット取り付けガタを抑制しながら、スプロケットの回転によるフリクションを減少させることができる自動変速機のオイルポンプ駆動機構を提供することである。

トルクコンバータハウジング内にトルクコンバータが収納され、ステータシャフトにステータがワンウェイクラッチを介して取り付けられるとともに、トルクコンバータのインペラシェルと一体のトルクコンバータスリーブに取り付けられてトルクコンバータの回転中心軸回りに回転する第１スプロケットと、トルクコンバータの回転中心軸から径方向に離間した位置に配置されたオイルポンプを駆動する第２スプロケットとがチェーンで連結された自動変速機のオイルポンプ駆動機構において、第１スプロケットがトルクコンバータハウジングにラジアル方向の荷重を受ける第１軸受とスラスト方向の荷重を受ける第２軸受とで回転自在に支持され、第１スプロケットとカバーとの間を液密にする第１シールが設けられ、カバーと前記第１スプロケットとの間に形成された油室内に供給された油圧により前記第１スプロケットに前記第２軸受へ向けたスラストを付与するようにした。

本発明では、スプロケット回転時のガタの抑制とフリクションの低減を図ることができる。

以下、本発明の自動変速機のオイルポンプ駆動機構を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。

まず、本実施例１のオイルポンプ駆動機構を備えた自動変速機の構成を図に基づき説明する。

図１は自動変速機のトルクコンバータ及びオイルポンプ駆動機構の近傍を表す部分断面図である。エンジン１には、トルクコンバータ２、図示しない変速機構が接続される。また、オイルポンプ３がトルクコンバータ２に対しエンジン１と反対側にずれた位置で、かつトルクコンバータ２の回転中心軸から半径方向外側へ離間した位置に配置されている。なお、変速機構としては、例えばベルト式無段変速機構や有段式自動変速機構等を適宜設定すればよく、特に限定しない。

一方、これらを接続するにあたって、エンジン１の出力側にはトルクコンバータハウジング４１が、またこのトルクコンバータハウジング４１の出力側にはトランスミッションケース４０およびこのトランスミッションケース４０の側面に配置されたオイルポンプハウジング４３が取り付けられ、それぞれトルクコンバータ２、図示しない遊星歯車とクラッチやブレーキ等、オイルポンプ３を収納する。

トルクコンバータ２は、エンジン１のクランクシャフト１１により駆動されるポンプインペラ２４と、ポンプインペラ２４に対向した状態で変速機構のインプットシャフト５に連結したタービンランナ２５と、ポンプインペラ２４とタービンランナ２５との間に設けられたステータ２６と、ステータ２６とステータシャフト４２ｂとの間に設けられたワンウェイクラッチ２７とを有する。なお、タービンランナ２５とエンジンドライブプレート１２との間には、ダンパ付きのロックアップクラッチピストン２８が配置されている。

すなわち、より詳しくその構成を説明すると、エンジン１の駆動力を出力するクランクシャフト１１には、エンジンドライブプレート１２がボルトにより接続されている。エンジンドライブプレート１２の径方向外側には連結部１２ａが設けられ、トルクコンバータ２のコンバータカバー２１に接続されている。コンバータカバー２１のエンジン１側軸心部にはパイロットボス２１ａが設けられ、クランクシャフト１１の軸心に設けられた軸受穴１１ａによりトルクコンバータ２をセンタリングすると共に軸支している。コンバータカバー２１のエンジン１と反対側の端部にはインペラシェル２２が溶接により接続され、インペラシェル２２の内周側にはトルクコンバータスリーブ２３が溶接により接続され、変速機構側へ伸びている。トルクコンバータスリーブ２３の外周には、第１スプロケット３４が嵌合している。なお、この第１スプロケット３４の取り付け構造については、後でより詳しく説明する。

インペラシェル２２の内側にはポンプインペラ２４が設けられ、このポンプインペラ２４と対向するエンジン１側にはタービンランナ２５がその外側をタービンシェル２０で覆われた状態で配置されている。タービンシェル２０は、その内周部がハブ２９を介してインプットシャフト５に連結されている。ステータ２６を支持するワンウェイクラッチ２７は、ステータシャフト４２ｂにそのインナレースがスプライン嵌合されるとともに、その側面とトルクコンバータスリーブ２３、タービンシェル２０のハブ２９との間にそれぞれニードルベアリングが配置されている。

一方、トルクコンバータハウジング４１との接合側に位置するトランスミッションケース４０内部には、カバー４２が取り付けられる。カバー４２は、この内部をインプットシャフト５が半径方向の隙間を有して貫通し、かつエンジン１側に伸びた外周部にワンウェイクラッチ２７を介してステータ２６を支持するステータシャフト４２ｂと、ステータシャフト４２ｂに一体形成され図示しないクラッチとの間で油の受け渡しを行う円筒部４２ａと、円筒部４２ａから半径方向外側に向かって伸び、かつ内部にはバルブ等に油を送るための複数の油路が設けられたフランジ部４２ｃとを有している。カバー４２は、ステータシャフト４２ｂ、円筒部４２ａ、及びフランジ部４２ｃがアルミニウム又はアルミニウム合金等で一体形成され軽量化が図られている。

インプットシャフト５から半径方向外側に離間した位置には、ギヤ式のオイルポンプ３が配置され、オイルポンプ駆動軸３１により駆動される。オイルポンプ駆動軸３１は、オイルポンプ３からエンジン１側に突出し、この突出部に第２スプロケット３２が嵌合される。なお、この突出部は、ベアリング４４を介してオイルポンプハウジング４３に支持される。第２スプロケット３２と第１スプロケット３４とには、チェーン３３が掛け渡され、動力伝達可能とされる。なお、オイルポンプ３の吸入口は、トランスミッションケース４０の下方に設けた図示しないオイルパンの内部から図示しないオイルストレーナを通じて油を吸入可能とされている。また、オイルポンプ３の近傍には、制御バルブ等を内蔵するバルブボディ４５が配置され、オイルポンプ３の吐出口やカバー４２の上記とは別の油路との油の受け渡しが可能となっている。

図２は第１スプロケット３４近傍の拡大断面図である。第１スプロケット３４は、先端にスプロケット歯３４ａが形成されたフランジ部３４ｂと、このフランジ部３４ｂの内周側でトルクコンバータ２に向けて軸方向に突出する円筒状の支持部３４ｃと、フランジ部３４ｂの内周側でカバー４２に向けて軸方向に突出する円筒状の嵌合部３４ｄとを有する。

嵌合部３４ｄは、この内周側に形成した嵌合突起３４ｅをトルクコンバータスリーブ２３の端部に形成した嵌合片２３ａに嵌合支持されて一体回転可能にされるとともに、その外周面に形成したシール溝が形成される。このシール溝には、第１シール５３が挿入されて、第１シール５３がカバー４２の円筒部４２ａの内周面に接することでこれら間を液密に保つようにしてある。

支持部３４ｃは、その内径が嵌合部３４ｄの内径より大径とされてその内周にシール溝が形成されるとともに、その外周面とトルクコンバータハウジング４１の内周面との間に介在させたラジアル方向の荷重を受ける第１軸受５１にてトルクコンバータハウジング４１に回転自在に支持される。内周面のシール溝には、第２シール５４が挿入され、第２シール５４がインペラシェル２２と一体のトルクコンバータスリーブ２３の外周面に接することで、これら間を液密に保つようにしてある。

第１スプロケット３４のトルクコンバータ２側のフランジ部とトルクコンバータハウジング４１の内周部側壁面との間には、スラスト方向の荷重を受ける第２軸受としてのスラストニードルベアリング５２が介在され、第１スプロケット３４はトルクコンバータハウジング４１に回転自在かつそのスラスト方向に支持される。なお、フランジ部３４ｂとカバー４２の円筒部４２ａとの間には、軸方向の隙間が形成されている。

トルクコンバータスリーブ２３の内周面とステータシャフト４２ｂの外周面との間には隙間を設けて油路５５を形成し、この油路５５は、トルクコンバータ２の内部を、カバー４２の内部に形成した油路４２ｄへ、カバー４２と第１スプロケット３４の嵌合部３４ｄ及びトルクコンバータスリーブ２３の嵌合片２３ａとの間に形成された油室５６を介して連通する。

次に、本実施例１のオイルポンプ駆動機構の作用を説明する。

エンジン１が稼動すると、このクランクシャフト１１が、エンジンドライブプレート１２を介してコンバータカバー２１、インペラシェル２２及びトルクコンバータスリーブ２３を回転駆動する。インペラシェル２２の内周側に設けられたポンプインペラ２４が油をタービンランナ２５に供給することで、エンジン１からの駆動トルクを変速機構のインプットシャフト５へ伝達する。このとき、ステータ２６の作用に応じて、ポンプインペラ２４からタービンランナ２５への伝達トルクを増大したり、そのまま伝えたりする。

このエンジン１の稼動時にあっては、エンジン１と一体回転するトルクコンバータスリーブ２３により、これに嵌合した第１スプロケット３４も回転駆動される。第１スプロケット３４の回転は、チェーン３３を介して第２スプロケット３２に伝達され、これと一体のオイルポンプ駆動軸３１により、オイルポンプ３を駆動し、圧油を作り出す。この圧油は、バルブボディ４５内のバルブへ送られ、ここからトルクコンバータ２やクラッチ、ブレーキ等へ供給される。

一方、トルクコンバータ２から流出された油は、トルクコンバータスリーブ２３の内周面とステータシャフト４２ｂの外周面との間に形成された油路５５を通って油室５６へ流れ込み、カバー４２の油路４２ｄへ流れ込む。このとき、油室５６内の油がその油圧を第１スプロケット３４の嵌合部３４ｄへ作用し、第１スプロケット３４をトルクコンバータ２へ向けて軸方向に押圧する。このスラストは、スラストニードルベアリング５２で受け止められる結果、第１スプロケット３４の軸方向の位置決めも同時になされる。また、チェーン等から第１スプロケット３４がカバー４２方向の軸方向の力を受けたとしても、油室５６内の油が第１スプロケット３４のカバー４２方向の移動を阻止するように働き、また第１スプロケット３４の振動もダンピングされる。

次に、本実施例１のオイルポンプ駆動機の効果を説明する。

（１）スプロケット３４のスラスト方向の位置決めを、スラストニードルベアリング５２と油室５６の圧油により行うので、摺動抵抗を低減できると共にガタつきを減らすことができる。

（２）スプロケット３４のスラスト方向の位置決めを、スラストニードルベアリング５２と油室５６の圧油により行うので、スラスト方向の軸受の一つを圧油によりスプロケット３４を押圧することで代用するので、部品点数を減らすことができ、取り付けが容易になる。

（３）トルクコンバータスリーブ２３はスプロケット３４を介して、トルクコンバータハウジング４１に支持されるので、ステータシャフト４２ｂがトルクコンバータスリーブ２３を支持する場合と比べ、ステータシャフト４２ｂの強度は低くて良い。そのためステータシャフト４２ｂはアルミニウム等で形成されるカバー４２として一体に形成することができ、構造を単純化すると共に軽量化を行うことができる。

（４）第２軸受にニードル軸受を使用するようにしたので、摩擦抵抗を小さくすると共に軸方向の寸法を小さくすることができる。したがって、オイルポンプ駆動機構のコンパクト化をできる。

以上、本発明の車両の発進摩擦要素制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加は許容される。

本実施例１では油路５５をトルクコンバータスリーブ２３とステータシャフト４２ｂの間に形成するようにしたが、ステータシャフト４２ｂとインプットシャフト５との間にも油路を形成しても良い。またカバー４２内部に油路を形成するようにしたが、ステータシャフト４２ｂにまたがって油路を形成しても良いし、ステータシャフト４２ｂとインプットシャフト５との間にも油路を設けた場合にはインプットシャフト５方向へ伸びる油路を設けても良い。

本発明は、有段自動変速機のみならず無段自動変速機等のスプロケットを利用したオイルポンプ駆動機構にも適用することができる。

実施例１に係る、自動変速機のトルクコンバータ及びオイルポンプ駆動機構の近傍を示す部分断面図である。 実施例１に係る、第１スプロケット近傍の拡大断面図である。

符号の説明

１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ オイルポンプ
５ インプットシャフト
１１ クランクシャフト
１１ａ 軸受穴
１２ エンジンドライブプレート
１２ａ 連結部
２０ タービンシェル
２１ コンバータカバー
２１ａ パイロットボス
２２ インペラシェル
２３ トルクコンバータスリーブ
２３ａ 嵌合片
２４ ポンプインペラ
２５ タービンランナ
２６ ステータ
２７ ワンウェイクラッチ
２８ ロックアップクラッチピストン
２９ ハブ
３１ オイルポンプ駆動軸
３２ 第２スプロケット
３３ チェーン
３４ 第１スプロケット
３４ａ スプロケット歯
３４ｂ フランジ部
３４ｃ 支持部
３４ｄ 嵌合部
３４ｅ 嵌合突起
４０ トランスミッションケース
４１ トルクコンバータハウジング
４２ カバー
４２ａ 円筒部
４２ｂ ステータシャフト
４２ｃ フランジ部
４２ｄ 油路
４３ オイルポンプハウジング
４４ ベアリング
４５ バルブボディ
５１ 第１軸受
５２ スラストニードルベアリング（第２軸受）
５３ 第１シール
５４ 第２シール
５５ 油路
５６ 油室

Claims (8)

1. トルクコンバータハウジング内にトルクコンバータが収納され、ステータシャフトにステータがワンウェイクラッチを介して取り付けられるとともに、前記トルクコンバータのインペラシェルと一体のトルクコンバータスリーブに取り付けられて前記トルクコンバータの回転中心軸回りに回転する第１スプロケットと、前記トルクコンバータの回転中心軸から径方向に離間した位置に配置されたオイルポンプを駆動する第２スプロケットとがチェーンで連結された自動変速機のオイルポンプ駆動機構において、
   前記第１スプロケットが、前記トルクコンバータハウジングにラジアル方向の荷重を受ける第１軸受とスラスト方向の荷重を受ける第２軸受とで回転自在に支持され、
   前記第１スプロケットと前記カバーとの間を液密にする第１シールが設けられ、
   前記カバーと前記第１スプロケットとの間に形成された油室内に供給された油圧により前記第１スプロケットに前記第２軸受へ向けたスラストを付与するようにしたことを特徴とする自動変速機のオイルポンプ駆動機構。
2. 請求項１に記載の自動変速機のオイルポンプ駆動機構において、
   前記ステータシャフトと前記トルクコンバータスリーブとの間に第１油路が形成され、前記第１油路が前記トルクコンバータの内部と前記油室とを連通することを特徴とする自動変速機のオイルポンプ駆動機構。
3. 請求項２に記載の自動変速機のオイルポンプ駆動機構において、
   前記カバーには第２油路が設けられ、前記第２油路が前記油室と連通することを特徴とする自動変速機のオイルポンプ駆動機構。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動変速機のオイルポンプ駆動機構において、
   前記第１スプロケットは、外周にスプロケット歯を形成したフランジ部と、前記フランジ部の各側面側にそれぞれ軸方向に伸びる円筒状の支持部及び円筒状の嵌合部とを有し、前記支持部には前記トルクコンバータスリーブが挿入されるとともに、前記支持部の外周面と前記トルクコンバータハウジングの内周面との間に前記第１軸受が、また前記支持部側の前記フランジ部と前記トルクコンバータハウジングの側壁面との間に前記第２軸受が配置されていることを特徴とする自動変速機のオイルポンプ駆動機構。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動変速機のオイルポンプ駆動機構において、
   前記第１スプロケットと前記トルクコンバータスリーブとの間を液密にする第２シールを有することを特徴とする自動変速機のオイルポンプ駆動機構。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自動変速機のオイルポンプ駆動機構において、
   前記第２軸受はニードル軸受であることを特徴とする自動変速機のオイルポンプ駆動機構。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の自動変速機のオイルポンプ駆動機構において、
   前記カバーと前記ステータシャフトとが一体成形で形成されていることを特徴とする自動変速機のオイルポンプ駆動機構。
8. 請求項７に記載の自動変速機のオイルポンプ駆動機構において、
   前記カバーと前記ステータ支持部とはアルミ又はアルミ合金製であることを特徴とする自動変速機のオイルポンプ駆動機構。
   

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