JP2006090367A - 補機駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スプロケット部材を含む伝動機構を介して、回転部材により入力軸とは別軸上に配置された補機を駆動するようにした場合でも、滑り損失を低減することができる補機駆動装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 スプロケット部材１８２の内周側に第一軸受部材であるボールベアリング１８４を設け、このボールベアリング１８４を介してステータ支持スリーブ１１８にスプロケット部材１８２を回転自在に支持するように構成したことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、補機駆動装置に関し、特に、スプロケット部材を含む伝動機構を介して、回転部材により入力軸とは別軸上に配置された補機を駆動するようにした補機駆動装置に関する。

一般に、車両用の自動変速機（無段変速機を含む。）は、変速機構を構成する部品及びその他の部品として、各種の回転軸及び各種の歯車などのトルク伝達機構を有しており、これらのトルク伝達機構同士の間でトルクが伝達される経路において、その変速比が変更される構成になっている。この変速比を変更する機構を駆動するための圧力を発生させるためにオイルポンプ等の補機が設けられている。

また、近年におけるエンジンの低燃料消費量や大気汚染防止への要求から、例えば、交差点における信号待ち状態で、エンジンを停止させる形式の車両も知られている。このような形式の車両においては、発進時間の短縮のために、自動変速機における油圧の早期立ち上がりが要求されることから、通常、変速機の入力軸上に配置されるオイルポンプが入力軸とは異なる別軸上に配置される場合がある。そこで、入力軸とは異なる別軸上に配置されたオイルポンプを、スプロケット部材を含む伝動機構を介して駆動力を伝達させて駆動するオイルポンプの駆動装置が、例えば特許文献１に開示されている。

このオイルポンプの駆動装置は、図５に示すように、トルクコンバータ５０１のポンプ５１０から反エンジン側に延出するスリーブ５１１の外周上にオイルポンプ駆動用スプロケット５３０が固設され、これにより、チェーン５２０を介して不図示のオイルポンプを駆動させるものである。そして、このオイルポンプ駆動用スプロケット５３０はその筒状部外周側に設けられたブッシュ５６０を介して静止部材であるコンバータハウジング５４０の突出部５４１の内周側に回転自在に支持されている。

特開２００４−６８８６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のオイルポンプの駆動装置では、ステータスリーブ５５１の外周側に位置されるスリーブ５１１の外周側にオイルポンプ駆動用スプロケット５３０が支持され、このオイルポンプ駆動用スプロケット５３０は、そのさらに外周側のブッシュ５６０により静止部材であるコンバータハウジング５４０に支持されて構成されているので、オイルポンプ駆動用スプロケット５３０を支持するブッシュ５６０の径が大きくならざるを得ない。その結果、その滑り速度が大きく、オイルポンプ駆動用スプロケット５３０の回転による滑り損失が大きくなるという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題を解消し、スプロケット部材を含む伝動機構を介して、回転部材により入力軸とは別軸上に配置された補機を駆動するようにした場合でも、滑り損失を低減することができる補機駆動装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の一の形態に係る補機駆動装置は、スプロケット部材を含む伝動機構を介して、入力軸とは別軸上に配置された補機を回転部材により駆動するようにした補機駆動装置であって、スプロケット部材の内周側に第一軸受部材を設け、第一軸受部材を介して静止部材によりスプロケット部材を回転自在に支持するように構成したことを特徴とする。

また、回転部材の内周側に第二軸受部材をさらに設け、第二軸受部材を介して静止部材により回転部材を回転自在に支持するように構成するのが好ましい。

さらに、回転部材とスプロケット部材とは連結部で一体化され、第一軸受部材を、静止部材に対して軸方向に位置決めする位置決め部材を備え、連結部が位置決め部材よりも外径側に配置されるのが好ましい。

さらに、位置決め部材は、第一軸受部材と回転部材との間に配置され、位置決め部材の外径は、回転部材の内径よりも大きいのが好ましい。

さらに、位置決め部材と連結部との間に、回転部材の内径よりも大きな外径を有するプロテクト部材が配設されるのが好ましい。

本発明の上記一の形態によれば、スプロケット部材の内周側に第一軸受部材を設け、第一軸受部材を介して静止部材によりスプロケット部材を回転自在に支持するように構成されているので、第一軸受部材の径を小さくすることができ、第一軸受部材の滑り速度が抑えられて、スプロケット部材の回転による滑り損失を低減することが可能になる。
また、回転部材の内周側に第二軸受部材をさらに設け、第二軸受部材を介して静止部材により回転部材を回転自在に支持するように構成した形態によれば、回転部材の振れを抑制することが出来る。

さらに、回転部材とスプロケット部材とは連結部で一体化され、第一軸受部材を、静止部材に対して軸方向に位置決めする位置決め部材を備え、連結部が位置決め部材よりも外径側に配置された形態によれば、回転部材とスプロケット部材とを一体化する前にその位置決め部材が組み付け可能になり、組み立てが容易となる。

さらに、位置決め部材は、第一軸受部材と回転部材との間に配置され、位置決め部材の外径が、回転部材の内径よりも大きくされた形態によれば、組み立て時における回転部材とスプロケット部材との連結の際、回転部材が第一軸受部材に接触することが防止できる。

さらに、位置決め部材と連結部との間に、回転部材の内径よりも大きな外径を有するプロテクト部材が配設された形態によれば、位置決め部材を変更することなく、組み立て時における回転部材とスプロケット部材との連結の際、回転部材が第一軸受部材に接触することが防止できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。

まず、本発明の第一の実施の形態について、図１および図２を用いて説明する。図１は、本発明が適用されるＦＦ車（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動車）用のトランスアクスル１００の一部断面図であり、図２は、その駆動側スプロケット１８２周辺の一部拡大図である。トランスアクスル１００は、不図示のエンジンの端部側に取り付けられ、トルクコンバータ１１０を収容するコンバータハウジング１２０と、該コンバータハウジング１２０に連結され、前後進切り替え機構、ベルト式無段変速機構ならびに最終減速機構等を収容するトランスアクスルケース１４０とを備え、トランスアクスルケース１４０の下部にはオイルパン（図示せず）が取り付けられている。また、トランスアクスルケース１４０とオイルパンとの間には、油圧回路と回路切り替え用のバルブ（図示せず）が配置されたバルブボディユニットが設けられている。なお、オイルパンの内部には、トランスアクスル１００の内部に供給される作動油および潤滑油としてのオイル（図示せず）が貯留され、ストレーナを介して後述するオイルポンプ１３０に吸引されるようになっている。

オイルポンプ１３０は、後で詳述するが、トランスアクスルケース１４０の下部で、コンバータハウジング１２０とバルブボディユニットとに近接した位置に配置されている。オイルポンプ１３０は、例えば、歯車ポンプで構成され、前記トルクコンバータ１１０の回転軸すなわちトランスアクスル１００の入力軸１５０とは別軸上に配置されており、後で詳述するように、伝動機構１８０を介して駆動される。

オイルポンプ１３０は、吸入口および吐出口を備え、これらは、それぞれ、トランスアクスルケース１４０に形成された吸入油路および吐出油路に連通されている。オイルポンプ１３０が駆動されると、オイルパン内のオイルがストレーナおよび吸入油路を介して汲み上げられ、このオイルポンプ１３０の吐出油圧は、吐出油路を介してバルブボディユニットの油圧回路に供給された後、制御されてトランスアクスル１００の各部に分配される。

ここで、トルクコンバータ１１０は周知のように、トランスアクスル１００の入力軸１５０回りに回転対称に配置されている、ポンプインペラー１１１、タービンランナー１１２およびステータ１１３を備え、ポンプインペラー１１１は、コンバータカバー１１４を介して不図示のエンジンの出力軸に連結されている。そして、コンバータカバー１１４の一端部はさらに溶接等により、回転部材であるエクステンションスリーブ１１５に連結されている。このエクステンションスリーブ１１５は、本実施の形態においては、主に、外周端部がコンバータカバー１１４の一端部に連結されているディスク状部１１５Ｄと、このディスク状部１１５Ｄの内周端部から軸方向に延在する筒状部１１５Ｂとを備えて構成されている。タービンランナー１１２は前述した入力軸１５０にスプライン結合されているタービンハブ１１６に連結され、ステータ１１３はワンウエイクラッチ１１７を介して、トランスアクスルケース１４０のリテーナ１４０Ａに固設された静止部材であるステータ支持スリーブ１１８に支持されている。なお、入力軸１５０はこのステータ支持スリーブ１１８に対し、ブッシュ１１９が介在されて回転自在に支持されている。

また、本実施の形態においては、トルクコンバータ１１０はロックアップ機構１６０を備えている。ロックアップ機構１６０は、タービンハブ１１６に軸方向に移動可能に設けられたピストン１６２、該ピストン１６２とコンバータカバー１１４との間に配置され、両面に摩擦材１６４が設けられている伝達部材１６６、および、入力側部材が該伝達部材１６６に連結されると共に、出力側部材がタービンハブ１１６に連結され、入力側部材と出力側部材との間の捻り方向にばねが配設されているダンパー装置１６８から構成されている。

さらに、本実施の形態では、上述のエクステンションスリーブ１１５の筒状部１１５Ｂの内周側に第二軸受部材としての滑り軸受１７０が圧入され、この滑り軸受１７０を介してエクステンションスリーブ１１５はステータ支持スリーブ１１８に対し、回転自在に支持されている。加えて、本明細書において第二軸受部材とも称されるこの滑り軸受１７０により、シールされて圧油路１１５Ａが形成されている。この圧油路１１５Ａは、エクステンションスリーブ１１５の内周側とステータ支持スリーブ１１８の外周側との間に形成される油路であり、後述するように、トランスアクスルケース１４０のリテーナ１４０Ａに形成された圧油路１４０Ｂ、ステータ支持スリーブ１１８に径方向に形成された圧油路１１８Ａ、ステータ支持スリーブ１１８と入力軸１５０との間であって上述のブッシュ１１９によりシールされて形成された圧油路１１８Ｂ、そしてステータ支持スリーブ１１８に形成された径方向の圧油路１１８Ｃと連通されていて、トルクコンバータ内の油室１１０Ａに至る油路とされている。

そして、エクステンションスリーブ１１５の筒状部１１５Ｂの軸方向の先端部１１５Ｃの外周側にはスプラインが形成され、伝動機構１８０におけるスプロケット部材としての駆動側スプロケット１８２の連結端部１８２Ａの内周側に形成されたスプラインに連結されて、連結部Ｃが構成されている。この連結部Ｃでは、後述するように、回転部材であるエクステンションスリーブ１１５が軸方向に移動されることによって、エクステンションスリーブ１１５の先端部１１５Ｃの外周側が駆動側スプロケット１８２の内周側である連結端部１８２Ａにスプライン結合により連結されて、一体化されている。尚、この結合は、キー溝結合などのその他の結合であっても良い。一方、駆動側スプロケット１８２における内周側には、第一軸受部材としてのボールベアリング１８４のアウターレースが圧入により配設され、該ボールベアリング１８４のインナーレースは静止部材であるステータ支持スリーブ１１８にすきまばめにより支持されている。

このように、駆動側スプロケット１８２とエクステンションスリーブ１１５とは、ボールベアリング１８４や滑り軸受１７０といった軸受部材を介して、共通する一体の静止部材であるステータ支持スリーブ１１８に回動可能に支持されている。

ところで、本実施の形態においては、図２に拡大して示すように、駆動側スプロケット１８２は、内周側でエクステンションスリーブ１１５に対して連結されている連結端部１８２Ａと、この連結端部１８２Ａの外端部から軸方向に延在する筒状部１８２Ｂと、この筒状部１８２Ｂから径方向に延在するディスク状部１８２Ｃの外周から突出する歯部１８２Ｄとを備えている。そして、筒状部１８２Ｂの内周側には段部１８２Ｅおよび環状の溝１８２Ｆが形成されており、ボールベアリング１８４のアウターレースが、段部１８２Ｅと、溝１８２Ｆに係合されるスナップリングＳＲ１とで位置決めされて保持されるように構成されている。一方、ステータ支持スリーブ１１８の保持部１１８Ｄの外周部には、段部１１８Ｅおよび環状の溝１１８Ｆが形成されており、ボールベアリング１８４のインナーレースが、該段部１１８Ｅに当接されて、溝１１８Ｆに係合されるスナップリングＳＲ２で位置決めされて軸方向に保持されるように構成されている。このスナップリングＳＲ２の外径は、駆動側スプロケット１８２とエクステンションスリーブ１１５とが連結されている連結部Ｃよりも内径側に位置するような大きさとされている。

また、コンバータハウジング１２０の内周端とエクステンションスリーブ１１５との間にはメカニカルオイルシール１２２が介設されている。さらに、駆動側スプロケット１８２には無端チェーン１８６が噛合わされ、入力軸１５０とは別軸に配置されたオイルポンプ１３０の駆動軸１３１に連結された被駆動側スプロケット１８８を駆動するようにされている。なお、本明細書において「スプロケット部材」とは、本実施形態における駆動側スプロケット１８２のように歯部１８２Ｄと、ディスク状部１８２Ｃを介して筒状部１８２Ｂなどが一体に形成された形態や、少なくとも歯部１８２Ｄを含んで他の部品と共に一体的に構成されている形態のスプロケットを含む意味で用いる。

ここで、トランスアクスル１００の組み立ての際の、駆動側スプロケット１８２と、エクステンションスリーブ１１５との連結の手順について、図３をも参照して説明する。まず、駆動側スプロケット１８２の内周側にボールベアリング１８４のアウターレースが圧入されスナップリングＳＲ１が溝１８２Ｆに係合されることにより、ボールベアリング１８４が駆動側スプロケット１８２と一体化される。そして、一体化されたボールベアリング１８４のインナーレースがステータ支持スリーブ１１８の保持部１１８Ｄにすきまばめされ、溝１１８ＦにスナップリングＳＲ２が係合され、かくて、ステータ支持スリーブ１１８に対してボールベアリング１８４と共に、駆動側スプロケット１８２が軸方向に位置決めされる。そして、駆動側スプロケット１８２と被駆動側スプロケット１８８に無端チェーン１８６が噛合わされる。このようにスプロケット部材を含む伝動機構１８０がステータ支持スリーブ１１８上に位置された状態のトランスアクスルケース１４０に対し、コンバータハウジング１２０が連結される。その後、図３に模式的に示すように、エンジン側が上方になるように設置されたトランスアクスルケース１４０に向けてエクステンションスリーブ１１５が突出した形態のトルクコンバータ１１０の組立体が、上方から差し込まれて、組み立てられる。すなわち内周側に滑り軸受１７０が圧入されているエクステンションスリーブ１１５がステータ支持スリーブ１１８上を軸方向に移動され、エクステンションスリーブ１１５の先端部１１５Ｃの外周側と、駆動側スプロケット１８２の連結端部１８２Ａの内周側がスプライン結合により連結されるのである。これにより、駆動側スプロケット１８２と、エクステンションスリーブ１１５とが連結部Ｃにおいて一体化される。

ここで、前述のロックアップ機構１６０の作動につき説明する。オイルポンプ１３０からの吐出油圧は、吐出油路を介してバルブボディユニットの油圧回路に供給された後、制御されてトランスアクスル１００の各部に分配されること前述の通りである。そこで、各圧油路を介して供給されるオイルの方向がバルブボディユニットにおける制御弁により切り替えられて、ロックアップ機構１６０の作動が制御される。すなわち、ロックアップオンの場合には、トランスアクスルケース１４０に形成された圧油路１４０Ｂ、ステータ支持スリーブ１１８に形成された圧油路１１８Ａ、ステータ支持スリーブ１１８と入力軸１５０との間に形成された圧油路１１８Ｂ、ステータ支持スリーブ１１８に形成された圧油路１１８Ｃおよびエクステンションスリーブ１１５の内周側とステータ支持スリーブ１１８の外周側との間に形成された圧油路１１５Ａを順に介して、トルクコンバータ内部の油室１１０Ａにオイルが供給されると共に、油室１１０Ａから入力軸１５０の中心および径方向に形成された圧油路１５０Ａを介してオイルがドレーンされる。この結果、ピストン１６２がコンバータカバー１１４に向けて移動され、摩擦材１６４を備える伝達部材１６６がピストン１６２と、コンバータカバー１１４とに挟持されることにより、コンバータカバー１１４がダンパー装置１６８を介して入力軸１５０と一体化され、ロックアップが行われる。一方、ロックアップオフの場合には、上述と逆の経路、すなわち、入力軸１５０の圧油路１５０Ａから油室１１０Ａにオイルが供給され、ピストン１６２がコンバータカバー１１４から離間されることにより、ロックアップが解除される。

ここで、本実施の形態では、上述の如く、駆動側スプロケット１８２の内周側とステータ支持スリーブ１１８の外周側の間に、ボールベアリング１８４が嵌合されて、駆動側スプロケット１８２がボールベアリング１８４を介してステータ支持スリーブ１１８に直接に支持されているので、ボールベアリング１８４の径を小さくすることができ、ボールベアリング１８４の滑り速度が抑えられて、駆動側スプロケット１８２の回転による滑り損失を低減することが可能になる。この結果、耐久性に優れるばかりか、部品コストの低減を図ることが可能になる。

また、上述の如く、エクステンションスリーブ１１５の内周側とステータ支持スリーブ１１８の外周側の間に、滑り軸受１７０が嵌合されて、滑り軸受１７０を介してエクステンションスリーブ１１５がステータ支持スリーブ１１８に直接に支持されているので、回転しているエクステンションスリーブ１１５の振れを抑制することが可能になる。これにより連結している駆動側スプロケット１８２に不要な振動が生じたり、伝達されたりすることが抑えられる。さらに、このようにエクステンションスリーブ１１５の振れが生じ難くされて、例えばエクステンションスリーブ１１５とコンバータハウジング１２０間などに配置されたオイルシールとの同軸度のずれが小さくなり、オイル漏れが生じ難くなる。また、上記したように、この滑り軸受１７０によりシールされて圧油路１１５Ａが形成されるので、わざわざ別のシール部材を設ける必要がないため、摺動損失を低減でき且つ部品点数や加工コストを低減することが可能になる。

さらに、本実施の形態では、上述の如く、エクステンションスリーブ１１５と駆動側スプロケット１８２とが連結されて一体化されている連結部Ｃが、ボールベアリング１８４を軸方向に位置決めする位置決め部材であるスナップリングＳＲ２よりも、外径側に配置されているので、エクステンションスリーブ１１５と駆動側スプロケット１８２とを一体化する前に、スナップリングＳＲ２の組み付けが可能になり、容易にスプロケット部材１８２の組み立てを行うことが可能になる。そのため、駆動側スプロケット１８２を位置決めするための他の部材が不要になり、摺動損失を低減でき且つ部品・加工コストを低減することが可能になる。

次に、本発明の第二の実施の形態について図４を用いて説明する。前実施の形態では、駆動側スプロケット１８２とエクステンションスリーブ１１５とが一体化される連結部Ｃが、ボールベアリング１８４を軸方向に位置決めするスナップリングＳＲ２よりも外径側に設ける構成とすることにより、スナップリングＳＲ２の係合の後、エクステンションスリーブ１１５と駆動側スプロケット１８２との連結部Ｃでの連結を可能としたが、この前実施の形態では、前述のトランスアクスル１００の組み立ての際に、トランスアクスルケース１４０に向けて、エクステンションスリーブ１１５が突出した形態のトルクコンバータ１１０の組立体を上方から差し込むとき、自重により、又は押圧されることにより、エクステンションスリーブ１１５がボールベアリング１８４に接触するまで押し込まれ、ボールベアリング１８４に影響を与える恐れがある。そこで、この第二の実施の形態は、このようなボールベアリング１８４への影響をなくすべくなされたものである。

このために、本第二の実施の形態では、図４に示すように、スナップリングＳＲ２´の外径がエクステンションスリーブ１１５の先端部１１５Ｃの内径よりも大きい形状とされている。かくて、トランスアクスル１００の組み立て時に、たとえ、エクステンションスリーブ１１５が駆動側スプロケット１８２側に過挿入されても、エクステンションスリーブ１１５はスナップリングＳＲ２´で止められて、ボールベアリング１８４に接触することが防止される。しかして、ボールベアリング１８４への影響が回避されるのである。

さらに加えて、トランスアクスル１００の組み立て後のトルクコンバータ１１０の各部品間の軸方向クリアランスに比べて、スナップリングＳＲ２´の側面とエクステンションスリーブ１１５の先端部１１５Ｃとの軸方向のクリアランスを小さく構成するのが好ましい。これにより、接触しても影響が小さいスナップリングＳＲ２´に、エクステンションスリーブ１１５の先端部１１５Ｃが最初に接触するのみで、ボールベアリング１８４に影響しないばかりか、他の部品も互いに接触することがなく、容易にその組み立てが行われるようになる。

なお、位置決め部材としてのスナップリングＳＲ２´の外径をエクステンションスリーブ１１５の先端部１１５Ｃの内径よりも大きくする代わりに、前述の通常のスナップリングＳＲ２を用いて、このスナップリングＳＲ２と連結部Ｃとの間に、エクステンションスリーブ１１５の内径よりも大きな外径を有するプロテクト部材（不図示）を配設するようにしても良い。このプロテクト部材は、スナップリングＳＲ２´と同様に、組み立て時におけるエクステンションスリーブ１１５と駆動側スプロケット１８２との連結の際エクステンションスリーブ１１５がボールベアリング１８４に接触することを防止するものである。なお、このプロテクト部材は、スナップリングの形態であっても良い。

以上、ベルト式無段変速機に本発明を適用した実施の形態について説明したが、本発明は、遊星歯車機構およびクラッチやブレーキなどの摩擦係合装置を備えた有段式の自動変速機に対しても適用することが出来ることはいうまでもない。

本発明の第一の実施の形態を示す断面図である。 図１の一部拡大断面図である。 トランスアクスル組み立て時を示す模式図である。 本発明の第二の実施の形態を示す一部拡大断面図である。 従来のオイルポンプの駆動装置の断面図である。

符号の説明

１００ トランスアクスル
１１０ トルクコンバータ
１１４ コンバータカバー
１１５ エクステンションスリーブ
１１５Ａ 圧油路
１１５Ｂ 筒状部
１１５Ｃ 先端部
１１５Ｄ ディスク状部
１１８ ステータ支持スリーブ
１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃ 圧油路
１１８Ｄ 保持部
１１８Ｅ 段部
１１８Ｆ 溝
１１９ ブッシュ
１２０ コンバータハウジング
１３０ オイルポンプ
１４０ トランスアクスルケース
１４０Ａ リテーナ
１４０Ｂ 圧油路
１６０ ロックアップ機構
１７０ 滑り軸受
１８０ 伝動機構
１８２ 駆動側スプロケット
１８２Ａ 連結端部
１８２Ｂ 筒状部
１８２Ｃ ディスク状部
１８２Ｄ 歯部
１８２Ｅ 段部
１８２Ｆ 溝
１８４ ボールベアリング
１８８ 被駆動側スプロケット

Claims (5)

1. スプロケット部材を含む伝動機構を介して、入力軸とは別軸上に配置された補機を回転部材により駆動するようにした補機駆動装置であって、
   前記スプロケット部材の内周側に第一軸受部材を設け、該第一軸受部材を介して静止部材により前記スプロケット部材を回転自在に支持するように構成したことを特徴とする補機駆動装置。
2. 前記回転部材の内周側に第二軸受部材をさらに設け、該第二軸受部材を介して前記静止部材により前記回転部材を回転自在に支持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の補機駆動装置。
3. 前記回転部材と前記スプロケット部材とは連結部で一体化され、
   前記第一軸受部材を、前記静止部材に対して軸方向に位置決めする位置決め部材を備え、前記連結部が該位置決め部材よりも外径側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の補機駆動装置。
4. 前記位置決め部材は、前記第一軸受部材と前記回転部材との間に配置され、前記位置決め部材の外径は、前記回転部材の内径よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の補機駆動装置。
5. 前記位置決め部材と前記連結部との間に、前記回転部材の内径よりも大きな外径を有するプロテクト部材が配設されることを特徴とする請求項３に記載の補機駆動装置。
   
   

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