JP2007147021A - 車輌用伝動装置の油路構造 - Google Patents

車輌用伝動装置の油路構造 Download PDF

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博 加藤
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Abstract

【課題】潤滑油の供給量の調整、作動油の油圧損失の低減等を可能とする車輌用伝動装置の油路構造を提供する。
【解決手段】例えば車輌に搭載される自動変速機にあっては、ケースのボス部11eの油路a5より入力軸12の潤滑油導入孔c1、軸方向孔d1に潤滑油が導入され、潤滑油排出孔e5〜e18等より、変速機構の各部位に向けて潤滑油が排出される。この潤滑油導入孔c1や潤滑油排出孔e5〜e18の中心CTc1,CTeを軸方向孔d1,d2の中心CTd1,CTd2からの放射方向Rd1,Rd2に対してオフセットする。このオフセット方向やオフセット量に基づき、潤滑油の供給量の調整が可能となる。また同様に、例えばクラッチ用油圧サーボに供給する作動油の供給油路においても、作動油導入孔をオフセットすることにより、油圧損失の低減等が可能となる。
【選択図】図4

Description

本発明は、例えば車輌に搭載される自動変速機やハイブリッド駆動装置等の車輌用伝動装置の油路構造に係り、詳しくは、回転軸部材に軸方向孔と横孔とからなる油路を備えた車輌用伝動装置の油路構造に関する。
従来、例えば車輌に搭載される自動変速機やハイブリッド駆動装置等の車輌用伝動装置においては、歯車機構、クラッチ、ブレーキ、或いはモータ・ジェネレータなどが、駆動回転を伝達する入力軸、出力軸、或いは中間軸等の回転軸を中心として備えられている。このような回転軸には、軸方向に穿設された軸方向孔と外周側から軸方向孔に穿設された横孔とが備えられており、例えば歯車機構の潤滑やモータ・ジェネレータの冷却のための潤滑油、或いはクラッチ等の油圧サーボに供給する作動油が導通されるようになっている。
上述のような回転軸に軸方向孔と排出孔(横孔)とを備えたものにあって、排出孔が回転軸部材の回転中心からの放射方向に対して傾斜されたものが提案されている(特許文献1、図6等参照)。このものは、回転中心に対して偏心した位置にある軸方向孔に向けて穿設される排出孔が、放射方向に対して回転方向の前方側に傾斜されていることで、該孔内の油に対して回転方向の慣性力が増加するように、また反対に、放射方向に対して回転方向の後方側に傾斜されていることで、該孔内の油に対して回転方向の慣性力が減少するように構成されており、これによって、各排出孔より排出される潤滑油の流量を調整することが可能となっている。
特開2005−61425号公報
しかしながら、上記排出孔は、軸方向孔が回転軸の中心に対して偏心した位置にある孔であれば、穿設する方向を傾斜させることが可能であるが、例えば軸方向孔の中心が回転軸の中心と同一であると、穿設する方向を傾斜させることができず、つまり上記技術は軸方向孔が回転軸の中心に対して偏心した位置にあるものにしか適用することができず、潤滑油の流量や作動油の供給圧を調整できないという問題があった。
また、回転軸が駆動回転されると、軸方向孔の中にある油が、粘性、慣性力、遠心力等によって螺旋状に流れていることが確認されている。即ち、軸方向孔内あって油は、該軸方向孔の内周面に沿った流れが形成されているため、上記排出孔のように、横孔が軸方向孔の中心に向かって穿設されていると、該横孔から軸方向孔への油の導入や、反対に軸方向孔から横孔への油の排出は、上記螺旋状の流れに対して略垂直方向に油の導入・排出を行っていることになってしまう。また、回転軸の回転速度が上がるにつれて、横孔内の油にかかる遠心力が増大し、特に回転軸が高回転になると、油圧損失が大きくなり、潤滑油の導入孔であれば供給量に、作動油の導入孔であれば供給圧に影響を与えてしまう虞があった。
そこで本発明は、横孔を、その中心が軸方向孔の中心からの放射方向に対してオフセットされた位置となるように穿設し、もって上記課題を解決した車輌用伝動装置の油路構造を提供することを目的とするものである。
請求項1に係る本発明は(例えば図1乃至図4、図6乃至図8参照)、駆動源の回転に基づき軸回転することで動力伝達し得る回転軸部材(12,13,14)に、回転軸方向に穿設された軸方向孔(d1,d2,d100,d101)と、該回転軸部材(12,13,14)の外周部から該軸方向孔(d1,d2,d100,d101)に穿設・連通された横孔(c1,e1〜e18,c100)と、からなる油路(1,100)を備えた車輌用伝動装置の油路構造において、
前記横孔(c1,e1〜e18,c100)は、中心(CTc1,CTe,CTc100)が前記軸方向孔(d1,d2,d100,d101)の中心(CTd1,CTd2,CTd100)からの放射方向(Rd1,Rd2,Rd100)に対してオフセットされた位置(例えば矢印Or又は矢印Of)に穿設されてなる、
ことを特徴とする車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項2に係る本発明は(例えば図3、図4、図6乃至図8参照)、前記軸方向孔(d2,d100,d101)は、中心(CTd2,CTd100)が前記回転軸部材(13,14)の回転中心(CT13,CT14)上に穿設されてなる、
ことを特徴とする請求項1記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項3に係る本発明は(例えば図6参照)、前記横孔(c1,e5〜e18)は、該横孔の内周面の前記オフセット方向における内径端部(c1end,e5end〜e18end)が、前記軸方向孔(d1,d2)の内周面に対する接線(Td1,Td2)上となるように穿設されてなる、
ことを特徴とする請求項1または2記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項4に係る本発明は(例えば図3、図4、図6乃至図8参照)、前記横孔は、前記軸方向孔(d1,d100)に油を導入する導入側横孔(c1,c100)である、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項5に係る本発明は(例えば図7及び図8参照)、前記油路は、前記回転軸部材(13)上に配設されたクラッチ用油圧サーボ(30)に作動油を供給する作動油用油路(100)であり、
前記導入側横孔は、前記作動油を前記軸方向孔(d100)に導入する作動油導入孔(c100)であり、
前記作動油導入孔(c100)は、中心(CTc100)が前記軸方向孔(d100)の中心(CTd100)からの放射方向(Rd100)に対して前記回転軸部材(14)の回転方向(ω2)の後方側にオフセット(例えば矢印Or)されてなる、
ことを特徴とする請求項4記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項6に係る本発明は(例えば図7及び図8参照)、前記回転軸部材は、前記軸方向孔(d101)が穿設された第1軸部材(13)と、該第1軸部材(13)の端部外周側に被嵌され、前記第1軸部材(13)の軸方向孔(d101)に連通する軸方向孔(d100)が穿設された第2軸部材(14)と、からなり、
前記導入側横孔(c100)は、前記第2軸部材(14)に穿設されてなる、
ことを特徴とする請求項5記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項7に係る本発明は(例えば図3、図4、図6参照)、前記油路は、潤滑油を供給する潤滑油用油路(1)であり、
前記導入側横孔は、前記潤滑油を前記軸方向孔(d1)に導入する潤滑油導入孔(c1)である、
ことを特徴とする請求項4記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項8に係る本発明は(例えば図4(a)及び図6(a)参照)、前記潤滑油導入孔(c1)は、中心(CTc1)が前記軸方向孔(d1)の中心(CTd1)からの放射方向(Rd1)に対して前記回転軸部材(12)の回転方向(ω1)の後方側にオフセット(例えば矢印Or)されてなる、
ことを特徴とする請求項7記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項9に係る本発明は(例えば図3、図4、図6参照)、前記横孔は、前記軸方向孔(d2)から油を排出する排出側横孔(e5〜e18)である、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項10に係る本発明は(例えば図3、図4、図6)、前記油路は、潤滑油を供給する潤滑油用油路(1)であり、
前記排出側横孔は、前記潤滑油を前記軸方向孔(d2)から排出する潤滑油排出孔(e5〜e18)である、
ことを特徴とする請求項9記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項11に係る本発明は(例えば図4(b)及び図6(b)参照)、前記潤滑油排出孔(e5〜e18)は、中心(CTe)が前記軸方向孔(d2)の中心(CTd2)からの放射方向(Rd2)に対して前記回転軸部材(13)の回転方向(ω1)の後方側にオフセット(例えば矢印Or)されてなる、
ことを特徴とする請求項10記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
請求項12に係る本発明は(例えば図4(c)及び図6(c)参照)、前記潤滑油排出孔(e5〜e18)は、中心(CTe)が前記軸方向孔(d2)の中心(CTd2)からの放射方向(Rd2)に対して前記回転軸部材(13)の回転方向(ω1)の前方側にオフセット(例えば矢印Of)されてなる、
ことを特徴とする請求項10記載の車輌用伝動装置の油路構造にある。
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
請求項1に係る本発明によると、横孔が、中心が軸方向孔の中心からの放射方向に対してオフセットされた位置に穿設されているので、オフセットする方向やオフセットする量(距離)に基づき、横孔から軸方向孔に供給する油量や油圧、又は軸方向孔から横孔を介して排出する油量や油圧を調整することができる。また、特に軸方向孔が回転軸の中心に穿設されているものにあっても、上記油量や油圧の調整を可能とすることができる。更に、横孔が、軸方向孔内を螺旋状に流れている油に対して、流れに沿った方向、又は流れに逆らう方向に穿設することができるので、潤滑油であれば供給量の増加、作動油であれば供給圧の供給効率の向上等を図ることができ、搭載する車輌の燃費向上も図ることができる。また特に、回転軸において回転が高回転となって横孔内に生じる遠心油圧が上昇する場合にあっても、油圧損失を減少させることが可能となり、つまり回転軸の回転変化に対する油圧損失の影響を低減することができる。
請求項2に係る本発明によると、軸方向孔は、中心が回転軸部材の回転中心上に穿設されているので、横孔を傾斜させることができず、傾斜させることによる潤滑油の流量の調整や作動油の供給圧の供給効率向上等を行うことができないが、横孔の中心を軸方向孔の中心からの放射方向に対してオフセットさせて、該横孔を穿設するので、潤滑油の流量の調整や作動油の供給圧の供給効率向上等を行うことができる。
請求項3に係る本発明によると、横孔は、該横孔の内周面のオフセット方向における内径端部が、軸方向孔の内周面に対する接線上となるように穿設されているので、潤滑油の流量の調整や作動油の供給圧の供給効率向上等を最大限に行うことができる。
請求項4に係る本発明によると、横孔は、軸方向孔に油を導入する導入側横孔であるので、オフセットする方向やオフセットする量(距離)に基づき、軸方向孔に導入する潤滑油量の調整や供給圧の供給効率向上を図ることができる。
請求項5に係る本発明によると、油路が、回転軸部材上に配設されたクラッチ用油圧サーボに作動油を供給する作動油用油路であり、導入側横孔が、作動油を軸方向孔に導入する作動油導入孔であって、作動油導入孔が、中心が軸方向孔の中心からの放射方向に対して回転軸部材の回転方向の後方側にオフセットされているので、作動油をすくいあげる形で、かつ螺旋状に流れる方向に沿って導入することができ、油圧損失を低減することができる。これにより、作動油の供給圧の元圧を低圧化することができ、搭載される車輌の燃費向上を図ることができると共に、回転数の変化に起因する遠心油圧の変化の影響を減らすことができ、クラッチ用油圧サーボの制御性の向上も図ることができる。
請求項6に係る本発明によると、回転軸部材は、軸方向孔が穿設された第1軸部材と、該第1軸部材の端部外周側に被嵌され、前記第1軸部材の軸方向孔に連通する軸方向孔が穿設された第2軸部材とからなり、導入側横孔が第2軸部材に穿設されているので、第2軸部材の外径が大きく、長さが長くなる導入側横孔において、回転数の変化に起因する遠心油圧の変化が大きくなるが、その影響を減らすことができ、クラッチ用油圧サーボの制御性の向上を図ることができる。
請求項7に係る本発明によると、油路は、潤滑油を供給する潤滑油用油路であり、導入側横孔が、潤滑油を軸方向孔に導入する潤滑油導入孔であるので、オフセットする方向やオフセットする量(距離)に基づき、軸方向孔に導入する潤滑油の油量を調整することができる。
請求項8に係る本発明によると、潤滑油導入孔は、中心が軸方向孔の中心からの放射方向に対して回転軸部材の回転方向の後方側にオフセットされているので、潤滑油をすくいあげる形で、かつ螺旋状に流れる方向に沿って導入することができ、潤滑油を軸方向孔に導入する流量を増加させることができる。
請求項9に係る本発明によると、横孔は、軸方向孔から油を排出する排出側横孔であるので、オフセットする方向やオフセットする量(距離)に基づき、軸方向孔から排出する油の油量や油圧を調整することができる。
請求項10に係る本発明によると、油路が、潤滑油を供給する潤滑油用油路であり、排出側横孔は、潤滑油を軸方向孔から排出する潤滑油排出孔であるので、オフセットする方向やオフセットする量(距離)に基づき、軸方向孔から排出する潤滑油の油量を調整することができる。
請求項11に係る本発明によると、潤滑油排出孔は、中心が軸方向孔の中心からの放射方向に対して回転軸部材の回転方向の後方側にオフセットされているので、螺旋状に流れる方向に逆らって排出する形となって、軸方向孔から排出する潤滑油の油量を制限することができる。
請求項12に係る本発明によると、潤滑油排出孔は、中心が軸方向孔の中心からの放射方向に対して回転軸部材の回転方向の前方側にオフセットされているので、螺旋状に流れる方向に沿って排出する形となって、軸方向孔から排出する潤滑油の油量を増加することができる。
以下、本発明に係る実施の形態を図に沿って説明する。まず、本発明を適用し得る自動変速機(車輌用伝動装置)の概略構成及び動作を図1及び図2に沿って説明する。
図1に示すように、例えばFRタイプの車輌に用いて最適である自動変速機10は、ケース11内にトルクコンバータ5及び変速機構2を備えており、エンジン(駆動源)からの出力が、自動変速機10の入力軸3に入力され、該トルクコンバータ5を介して変速機構2の入力軸(回転軸部材)12に入力されている。また、該トルクコンバータ5には、ロックアップクラッチ4が備えられている。
変速機構2には、シンプルプラネタリギヤPRと、2つのプラネタリギヤが連結されるような形であるラビニョタイプのプラネタリギヤユニット(プラネタリギヤ)PUとが備えられている。該シンプルプラネタリギヤPRは、サンギヤS1と、ピニオンP1を介して該サンギヤS1に噛合するキャリヤCR1と、該キャリヤCR1に噛合するリングギヤR1とから構成されており、該シンプルプラネタリPRのリングギヤR1に上記入力軸12が連結されている。また、サンギヤS1は、詳しくは後述する上記ケース11に固定されたボス部材11c及びスリーブ状部材11eに回転不能に固定支持されており、キャリヤCR1は、クラッチC−3及びクラッチC−1に連結されている。
一方、上記プラネタリギヤユニットPUは、2つのサンギヤS2及びサンギヤS3と、リングギヤR2と、該サンギヤS2及び該リングギヤR2に噛合するロングピニオンLPと該サンギヤS3及び該ロングピニオンLPに噛合するショートピニオンSPとを回転自在に支持するキャリヤCR2とから構成されている。該サンギヤS2は、上記クラッチC−3に連結されていると共にブレーキB−1に連結されており、該クラッチC−3が係合すると上記キャリヤCR1に連結され、ブレーキB−1によりケース11に対して係止されると回転不能に固定される。また、サンギヤS3は、クラッチC−1に連結されており、該クラッチC−1が係合すると上記キャリヤCR1に連結される。
上記キャリヤCR2は、一端がクラッチC−2に連結されており、該クラッチC−2が係合すると中間軸(回転軸部材)13を介して入力軸12に連結され、また、他端がワンウェイクラッチF−1に連結されていると共にブレーキB−2に連結されており、該ワンウェイクラッチF−1により一方向の回転が規制されていると共にブレーキB−1によりケース11に対して係止されると回転不能に固定される。そして、上記リングギヤR3は、変速機構2の出力軸(回転軸部材)14に連結されており、クラッチC−1,C−2,C−3,及びブレーキB−1,B−2の係合状態により前進6速段、後進1速段の回転が該出力軸14に伝達されて、不図示の駆動車輪に出力される。
つづいて、自動変速機10の作動について沿って説明する。図2に示すように、シフトレンジがP(パーキング)レンジ及びN(ニュートラル)レンジである場合、クラッチC−1,C−2,C−3及びブレーキB−1,B−2は全て解放状態であり、特にクラッチC−1,C−2,C−3が解放されているので、入力軸12と出力軸14との動力伝達が切断されている状態である。
前進1速段(1st)の状態においては、図2に示すように、不図示の油圧制御装置によりクラッチC−1が係合されると共にワンウェイクラッチF−1が係合される。すると、図1に示すように、入力軸12の回転がリングギヤR1に入力されて、固定されているサンギヤS1によりキャリヤCR1から減速回転が出力され、クラッチC−1を介してサンギヤS3に該減速回転が入力される。そして、サンギヤS3の減速回転が、ワンウェイクラッチF−1により一方向の回転が規制されているキャリヤCR2を介して更に減速されてリングギヤR3に入力され、1速段の減速回転として出力軸14に伝達される。なお、エンジンブレーキ時には、上記ワンウェイクラッチF−1に代わってブレーキB−2が係合され、キャリヤCR2の回転が固定される。
前進2速段(2nd)の状態においては、図2に示すように、不図示の油圧制御装置によりクラッチC−1及びブレーキB−1が係合される。すると、図1に示すように、入力軸12の回転がリングギヤR1に入力されて、固定されているサンギヤS1によりキャリヤCR1から減速回転が出力され、クラッチC−1を介してサンギヤS3に該減速回転が入力される。一方、ブレーキB−1によりサンギヤS2の回転がケース11に対して固定される。そして、固定されたサンギヤS2とサンギヤS3の減速回転によりキャリヤCR2が減速回転し、該サンギヤS3の減速回転が該キャリヤCR2を介してリングギヤR3に出力され、2速段の減速回転として出力軸14に伝達される。
前進3速段(3rd)の状態においては、図2に示すように、不図示の油圧制御装置によりクラッチC−1及びクラッチC−3が係合される。すると、図1に示すように、入力軸12の回転がリングギヤR1に入力されて、固定されているサンギヤS1によりキャリヤCR1から減速回転が出力され、クラッチC−1を介してサンギヤS3に該減速回転が入力され、更に、クラッチC−3を介してサンギヤS2にも同じ減速回転が入力される。そして、サンギヤS2及びサンギヤS3の減速回転によりキャリヤCR2及びリングギヤR3が同じ減速回転となって該リングギヤR3より出力され、3速段の減速回転として出力軸14に伝達される。
前進4速段(4th)の状態においては、図2に示すように、不図示の油圧制御装置によりクラッチC−1及びクラッチC−2が係合される。すると、図1に示すように、入力軸12の回転がリングギヤR1に入力されて、固定されているサンギヤS1によりキャリヤCR1から減速回転が出力され、クラッチC−1を介してサンギヤS3に該減速回転が入力される。一方、クラッチC−2を介してキャリヤCR2にも入力軸12の回転が入力される。そして、サンギヤS3の減速回転とキャリヤCR2の入力軸12の回転とにより、僅かに減速される減速回転としてリングギヤR3に出力され、4速段の減速回転として出力軸14に伝達される。
前進5速段(5th)の状態においては、図2に示すように、不図示の油圧制御装置によりクラッチC−2及びクラッチC−3が係合される。すると、図1に示すように、入力軸12の回転がリングギヤR1に入力されて、固定されているサンギヤS1によりキャリヤCR1から減速回転が出力され、クラッチC−3を介してサンギヤS2に該減速回転が入力される。一方、クラッチC−2を介してキャリヤCR2にも入力軸12の回転が入力される。そして、サンギヤS2の減速回転とキャリヤCR2の入力軸12の回転とにより、僅かに増速される増速回転としてリングギヤR3に出力され、5速段の増速回転として出力軸14に伝達される。
前進6速段(6th)の状態においては、図2に示すように、不図示の油圧制御装置によりクラッチC−2及びブレーキB−1が係合される。すると、図1に示すように、入力軸12の回転がクラッチC−2を介してキャリヤCR2に入力される。一方、ブレーキB−1によりサンギヤS2の回転がケース11に対して固定される。そして、固定されたサンギヤS2とキャリヤCR2の入力軸12の回転とにより増速回転としてリングギヤR3に出力され、6速段の増速回転として出力軸14に伝達される。
後進1速段(R)の状態においては、図2に示すように、不図示の油圧制御装置によりクラッチC−3及びブレーキB−2が係合される。すると、図1に示すように、入力軸12の回転がリングギヤR1に入力されて、固定されているサンギヤS1によりキャリヤCR1から減速回転が出力され、クラッチC−3を介してサンギヤS2に該減速回転が入力される。一方、ブレーキB−2によりキャリヤCR2の回転がケース11に対して固定される。そして、固定されたキャリヤCR2によりサンギヤS2の減速回転が逆転回転としてリングギヤR3に出力され、後進1速段の逆転回転として出力軸14に伝達される。
ついで、本発明に係る潤滑油用油路1について図3に沿って説明する。なお、本自動変速機10は、FRタイプの車輌に搭載されて好適であって、図中左方側である入力軸12側が該車輌の前方に、かつ図中右方側である出力軸14側が該車輌の後方に配置されるため、以下の説明において図中左方側を「前方側」、図中右方側を「後方側」とする。
図3に示すように、自動変速機10は、図3中にて図示省略した変速機構2を内包するミッションケース11aを備えており、該ミッションケース11aの前方側(図中左方)には、変速機構2と上記トルクコンバータ5との間を隔離する隔壁部材11bが固着されて備えられている。該隔壁部材11b内には、上記自動変速機10としての入力軸3に連動するオイルポンプ15が配設されており、該オイルポンプ15を閉塞する形で該隔壁部材11bに固着されたボス部材11cが備えられている。更に、該ボス部材11cの内周側には、上記トルクコンバータ5のステータを固定するためのスリーブ状部材11eが固着されており、該スリーブ状部材11eの後端外周部分には、上記サンギヤS1と係合するスプライン歯11sが形成されている。一方、ミッションケース11aの後方側(図中右方)には、ミッションケース11aの内部と外部との間を隔離する隔壁部材11dが一体的に固着されて備えられており、これらミッションケース11a、隔壁部材11b、ボス部材11c、及び隔壁部材11dが一体的に構成され、自動変速機10のケース11を構成している。
上記スリーブ状部材11eの内周側には、入力軸12が該スリーブ状部材11eに被嵌されて回転自在に支持されており、該入力軸12の後端には、該入力軸12に対して回転自在に支持される中間軸13が備えられている。該中間軸13の更に後端外周側は、出力軸14が被嵌しており、該出力軸14が上記隔壁部材11dに回転自在に支持されている。これにより、入力軸12、中間軸13、出力軸14は、同軸上において、ケース11に対してそれぞれ回転自在に支持されている。
続いて、潤滑油用油路1について詳細説明する。上記スリーブ部材11eの外周側には、ボス部材11cにより閉塞されることで油路a1が形成されており、該油路a1は、不図示の油圧制御装置に連通して、調圧された潤滑油が供給されている。該油路a1は、油路a5を介して、シールリングf1,f2によりスリーブ状部材11eと入力軸12との間がシールされて入力軸12の溝状油路b1、及び詳しくは後述する潤滑油導入孔c1に連通しており、該潤滑油導入孔c1は、該入力軸12内の軸方向にあって、該入力軸12の中心と平行な異なる中心軸上に、つまり偏心した位置に穿設された軸方向孔d1に連通している。
なお、上記ボス部材11cには、油路a1に連通する油路a2,a3,a4が穿設されており、該ボス部材11cの外周側に向けても潤滑油が飛散・排出されている。また、ボス部材11c内の油路から不図示の油圧制御装置からの供給圧が、シールリングf2、f3によりシールされて、入力軸12内の油路c50,d50,e50に供給され、図示を省略したクラッチC−1の油圧サーボに供給されている。
上記軸方向孔d1の軸方向後端側は、中間軸13に向けて開口しており、入力軸12と中間軸13との間が嵌合面f4にシールされて、該軸方向孔d1と中間軸13内の中心に軸方向に穿設された軸方向孔d2とが連通している。そして、軸方向孔d1からは、入力軸12の外周側に向けて、潤滑油排出孔e1,e2,e3,e4が、また、軸方向孔d2からは、中間軸13の外周側に向けて、潤滑油排出孔e5,e6,e7,e8,e9,e10,e11,e12,e13,e14,e15,e16,e17,e18(以下、まとめて「e5〜e18」)が、それぞれ穿設されて連通しており、図示を省略した変速機構2の各部位に潤滑油を飛散・供給している。なお、軸方向孔d2の後端側からは、出力軸14の内周部に向けて傾斜した油路e19が穿設されて、中間軸13と出力軸14との間にも潤滑油を供給している。
ついで、本発明の要部となる潤滑油導入孔c1、潤滑油排出孔e5〜e18について図4に沿って説明する。なお、本実施の形態においては、本発明を潤滑油排出孔e5〜e18について適用したものとして説明するが、勿論、潤滑油排出孔e1〜e4についても軸方向孔d1が偏心した位置にある以外、同様に適用することができる。
図4(a)に示すように、上記スリーブ状部材11e内には、入力軸12が回転軸CT12を中心として回転自在に配設されており、該入力軸12は、不図示のエンジンの駆動力を伝動するため、回転方向ω1に駆動回転される。なお、この図4(a)においては、説明の便宜上、クラッチC−1の油圧サーボに供給するための油路d50を省略して示しているが(図3参照)、本自動変速機10の入力軸12においては、軸方向孔d1と該油路d50との2本の油孔が穿設されているため、それら軸方向孔d1及び油路d50がそれぞれ偏心した位置に穿設されて構成されている。
上記スリーブ部材11eには、上記油路a1に連通する油路a5が穿設されており、該油路a5は、シールリングf1,f2にシールされると共に、入力軸12の外周に配設された溝状油路b1に向けて開口している(図3参照)。一方、入力軸12内には、該入力軸12の中心CT12に対して偏心した位置を中心CTd1とした軸方向孔d1が軸方向に向けて穿設されている。そして、潤滑油導入孔c1が、該軸方向孔d1に向けて入力軸12の外周側より穿設されていると共に、該潤滑油導入孔c1の中心CTc1が、該軸方向孔d1の中心CTd1からの放射方向Rd1に対して、矢印Or方向で示す上記回転方向ω1の後方側にオフセットされて構成されている。
ここで、図5(a)に示す従来の潤滑油導入孔c1’のように、軸方向孔d1の中心CTd1からの放射方向Rd1と同方向(即ちオフセット無し)であると、入力軸12が回転方向ω1で回転しても、該潤滑油導入孔c1’が潤滑油をすくいあげる形にはならないが、図4(a)に示すように、本発明にあっては、入力軸12が回転方向ω1に回転すると、矢印Or方向にオフセットされた潤滑油導入孔c1が、油路a5から供給される潤滑油をすくいあげる形で軸方向孔d1に導入することになる。また、入力軸12が回転方向ω1に回転すると、軸方向孔d1内の潤滑油が矢印A方向で示すような螺旋状(スクリュー状)の流れとなって、軸方向後方側に流れるため、潤滑油導入孔c1から軸方向孔d1に該螺旋状の流れに沿って導入され、つまり流れに逆らうことなく、抵抗の少ない状態で潤滑油が軸方向孔d1に導入される。これによって、油路a5から軸方向孔d1に導入される潤滑油量を増加させることが可能となる。
一方、図4(b)及び図4(c)に示すように、上記入力軸12と同回転となる中間軸13には、上述したように軸方向孔d1に連通する軸方向孔d2が該中間軸13の中心CT13上に(つまり軸方向孔d2の中心CTd2と中間軸13の中心CT13とが同軸上に)穿設されている。そして、潤滑油排出孔e5〜e18が、該軸方向孔d2に向けて中間軸13の外周側より穿設されていると共に、該潤滑油排出孔e5〜e18の中心CTeが、該軸方向孔d2の中心CTd2からの放射方向Rd2に対して、矢印Or方向で示す上記回転方向ω1の後方側に、又は矢印Of方向で示す上記回転方向ω1の前方側にオフセットされて構成されている。
ここで、図5(b)に示す従来の潤滑油排出孔e5’〜e18’のように、軸方向孔d2の中心CTd2からの放射方向Rd2と同方向(即ちオフセット無し)であると、中間軸13が回転方向ω1で回転した際に、単に該潤滑油排出孔e5’〜e18’から遠心力だけで潤滑油が排出されるだけであるが、本発明にあっては、図4(b)に示すように、潤滑油排出孔e5〜e18を上記回転方向ω1の後方側にオフセットすると、潤滑油排出孔e5〜e18内にある潤滑油に回転によって内周側に対する慣性力が生じると共に該螺旋状の流れに逆らって排出される形となるので、排出する潤滑油量を減少させることが可能となり、反対に、図4(c)に示すように、潤滑油排出孔e5〜e18を上記回転方向ω1の前方側にオフセットすると、潤滑油排出孔e5〜e18内にある潤滑油に回転によって外周側に対する慣性力が生じると共に該螺旋状の流れに沿って排出される形となるので、排出する潤滑油量を増加させることが可能となる。
即ち、このオフセットの方向を、回転方向ω1の後方側又は前方側に設定することで、各潤滑油排出孔e5〜e18から排出される潤滑油量を調整することが可能となる。特に上記潤滑油導入孔c1に近い潤滑油排出孔は(図3中左方側の例えばe5〜e8等)、排出される潤滑油量が多くなると、上記潤滑油導入孔c1から遠い潤滑油排出孔は(図3中右方側の例えばe13〜e18等)、潤滑油量が不足する虞があるので、上記潤滑油導入孔c1に近い潤滑油排出孔を回転方向ω1の後方側にオフセットさせ、上記潤滑油導入孔c1から遠い潤滑油排出孔を回転方向ω1の前方側にオフセットさせると、各潤滑油排出孔e5〜e18から排出される潤滑油量を均等化することが可能となる。なお、このように各潤滑油排出孔e5〜e18から排出される潤滑油量を均等化するように調整しても良いが、変速機構2における潤滑油量が多く必要な部位と少なくても足りる部位とを考慮し、各潤滑油排出孔e5〜e18のオフセットする方向を選択的に設定するようにしても構わない。
ところで、上述した潤滑油導入孔c1や各潤滑油排出孔e5〜e18のオフセットする量(距離)は、図6に示すように、軸方向孔d1,d2の接線Td1,Td2上までオフセットすることが可能である。即ち、図6(a)に示すように、潤滑油導入孔c1は、内周面におけるオフセット方向の内径端部c1endが、軸方向孔d1の接線Td1と同一線上となるように穿設されている。また、図6(b)及び図6(c)に示すように、回転方向ω1の後方側又は前方側にオフセットされた潤滑油排出孔e5〜e18は、内周面におけるオフセット方向の内径端部e5end〜e18endが、軸方向孔d2の接線Td2と同一線上となるように穿設されている。
このように、潤滑油導入孔c1や各潤滑油排出孔e5〜e18を、内周面におけるオフセット方向の内径端部c1end、e5end〜e18endが接線Td1,Td2上となるように、つまりオフセット量が最大となるように穿設することで、上述した潤滑油の導入量の増加や排出量の調整(増加又は減少)を最大限に行うことができるようになる。なお、このオフセット量は、必ずしも最大にする(上記内径端部を接線状にする)必要はなく、このオフセット量に基づき潤滑油量の増減の調整を設定できることは言うまでもない。
ついで、本発明に係る作動油用油路100について図7に沿って説明する。
図3及び図7に示すように、中間軸13の後端外周側には、上述の隔壁部材11dにブッシュ21を介して回転自在に支持された出力軸14が被嵌する形で、互いに相対回転自在となるように配設されており、図7に示すように、該出力軸14の前方側にあって、中間軸13の外周側には、外摩擦板39a及び内摩擦板39bからなる摩擦板39とこの摩擦板39を接断させる油圧サーボ30とを備えたクラッチC−2が配設されている。
上記油圧サーボ30は、クラッチドラム31、ピストン部材32、リターンプレート33、リターンスプリング34を有しており、これらにより、作動油室35、キャンセル油室36を構成している。クラッチドラム31は、内径側が中間軸13に接続されており、2本のOリングf5,f6によってピストン部材32との間に油密状の作動油室35を構成している。一方、リターンプレート33は、中間軸13に嵌合されたスナップリング37によって前方への移動が阻止されていると共に、その後方に配置されたピストン部材32との間にリターンスプリング34を縮設させており、2本のOリングf5,f7によりキャンセル油室36を構成している。
続いて、作動油用油路100について詳細に説明する。上記隔壁部材11dの下方部分には、不図示の油圧制御装置に連通する油路a100が穿設されており、該油圧制御装置にてクラッチC−2用の供給圧として調圧された油圧が供給されてくる。該油路a100は、上記ブッシュ21に穿設された油路a101に連通しており、該ブッシュ21と出力軸14との間がシールリングf9,f10にシールされて、該出力軸14の溝状油路b100、及び詳しくは後述する作動油導入孔c100に連通している。該作動油導入孔c100は、出力軸14内の軸方向にあって、該出力軸14の中心軸上に穿設された軸方向孔d100に連通している。
上記軸方向孔d100の軸方向前端側は、中間軸13の後端部を被嵌しており、出力軸14と中間軸13との間がシールリングf8にシールされて、該軸方向孔d100と中間軸13内の中心に軸方向に穿設された軸方向孔d101とが連通している。そして、軸方向孔d101からは、中間軸13の外周側にある上記作動油室35に向けて、作動油排出孔e100が穿設されて、該軸方向孔d101と作動油室35とが連通し、つまり油圧制御装置からのクラッチC−2用の作動油が供給されている。
ついで、本発明の要部となる作動油導入孔c100について図8に沿って説明する。図8に示すように、上記隔壁部材11d及びブッシュ21内には、出力軸14が回転軸CT14を中心として回転自在に配設されており、該出力軸14は、変速機構2を介してエンジンの駆動回転が変速された出力回転を不図示の駆動車輪に伝動するため、回転方向ω2(特に前進時)に駆動回転される。
上記隔壁部材11d及びブッシュ21には、油路a100及び油路a101が穿設されており、該油路a101は、シールリングf9,f10にシールされると共に、出力軸14の外周に配設された溝状油路b100に向けて開口している(図7参照)。一方、出力軸14内には、該出力軸14の中心CT14と同軸上の中心CTd100とした軸方向孔d100が軸方向に向けて穿設されている。そして、作動油導入孔c100が、該軸方向孔d100に向けて出力軸14の外周側より穿設されていると共に、該作動油導入孔c100の中心CTc100が、該軸方向孔d100の中心CTd100からの放射方向Rd100に対して、矢印Or方向で示す上記回転方向ω2の後方側にオフセットされて構成されている。
本作動油用油路100にあっては、出力軸14が回転方向ω2に回転すると、矢印Or方向にオフセットされた作動油導入孔c100が、油路a101から供給される作動油をすくいあげる形で軸方向孔d100に導入することになる。また、出力軸14が回転方向ω2に回転すると、軸方向孔d100内の潤滑油が矢印B方向で示すような螺旋状(スクリュー状)の流れとなって、軸方向前方側に流れるため、作動油導入孔c100から軸方向孔d100に該螺旋状の流れに沿って導入され、つまり流れに逆らうことなく、抵抗の少ない状態で潤滑油が軸方向孔d100に導入される。これによって、油路a100から軸方向孔d100に導入される供給圧に生じる油圧損失を低減させることが可能となる。
また、出力軸14は、上記中間軸13の外周側に被嵌しているため、上述の入力軸12や中間軸13に比して外径が大きく、特に高回転(高車速)となる程、作動油導入孔c100に生じる遠心力が大きくなって大きな遠心油圧が生じてしまうが、上述のように供給圧に生じる油圧損失を低減させることができるので、遠心油圧の影響を低減することが可能となる。
なお、本作動油導入孔c100にあっても、内周面におけるオフセット方向の内径端部を軸方向孔d100の接線上となるように穿設してもよく、これによって、油圧損失を最大限に低減させることが可能となる。また、作動油排出孔e100についても(図7参照)、上記潤滑油排出孔等と同様に、例えば回転方向ω1の前方側にオフセットし、これによって、作動油室35に対する作動油の供給時における油圧損失の低減を図ってもよく、また反対に、例えば回転方向ω1の後方側にオフセットし、これによって、作動油室35に対する作動油の排出時における排出速度の向上を図ってもよい。
以上のように本発明によると、例えば潤滑油導入孔c1、潤滑油排出孔e5〜e18、作動油導入孔c100等の横孔が、中心が軸方向孔d1,d2,d100等の中心からの放射方向に対してオフセットされた位置となるように穿設されているので、オフセットする方向やオフセットする量に基づき、横孔から軸方向孔に供給する油量や油圧、又は軸方向孔から横孔を介して排出する油量や油圧を調整することができる。また、特に軸方向孔d2や軸方向孔d100のように、中間軸13や出力軸14等の中心に穿設されているものにあっても、上記油量や油圧の調整を可能とすることができる。
更に、横孔が、軸方向孔内を螺旋状に流れている油に対して、流れに沿った方向、又は流れに逆らう方向に穿設することができるので、潤滑油であれば供給量の増加、作動油であれば供給圧の供給効率の向上等を図ることができ、オイルポンプにおける発生油圧の低減を図ることができて、オイルポンプの駆動ロスの低減によって搭載する車輌の燃費向上も図ることができる。
また特に入力軸12、中間軸13、出力軸14等の回転軸において、回転が高回転となって横孔内に生じる遠心油圧が上昇する場合にあっても、油圧損失を減少させることが可能となり、つまり回転軸の回転変化に対する油圧損失の影響を低減することができる。
また、例えば潤滑油導入孔c1、潤滑油排出孔e5〜e18、作動油導入孔c100等の横孔を、内周面のオフセット方向における内径端部(例えばc1end、e5end〜e18end)が、軸方向孔d1,d2,d100の内周面に対する接線(例えばTd1,Td2)上となるように穿設されているので、潤滑油の流量の調整や作動油の供給圧の供給効率向上等を最大限に行うことができる。
特に横孔が、軸方向孔に油を導入する導入側横孔である場合、オフセットする方向やオフセットする量(距離)に基づき、軸方向孔に導入する潤滑油量の調整や供給圧の供給効率向上を図ることができる。
詳細には、導入側横孔が、作動油を軸方向孔d100に導入する作動油導入孔c100であると、作動油をすくいあげる形で、かつ螺旋状に流れる方向に沿って導入することができ、油圧損失を低減することができる。これにより、作動油の供給圧の元圧を低圧化することができ、搭載される車輌の燃費向上を図ることができると共に、出力軸14の回転数の変化に起因する遠心油圧の変化の影響を減らすことができ、クラッチC−2用油圧サーボ30の制御性の向上も図ることができる。
また、この作動油導入孔c100が、中間軸13の端部外周側に被嵌され、中間軸13の軸方向孔d101に連通する軸方向孔d100が穿設された出力軸14に穿設されていると、出力軸14の外径が大きくなり、該作動油導入孔c100の長さが長くなって、回転数の変化に起因する遠心油圧の変化が大きくなるが、本発明により、その影響を減らすことができ、クラッチC−2用油圧サーボ30の制御性の向上を図ることができる。
また一方、導入側横孔が、潤滑油を軸方向孔d1に導入する潤滑油導入孔c1であると、オフセットする方向やオフセットする量(距離)に基づき、軸方向孔d1に導入する潤滑油の油量を調整することができる。特に潤滑油導入孔c1が、中心CTc1が軸方向孔d1の中心CTd1からの放射方向Rd1に対して入力軸12の回転方向ω1の後方側(矢印Or方向)にオフセットされていると、潤滑油をすくいあげる形で、かつ螺旋状に流れる方向(矢印A方向)に沿って導入することができ、潤滑油を軸方向孔d1に導入する流量を増加させることができる。
また、横孔が、軸方向孔から油を排出する排出側横孔である場合、オフセットする方向やオフセットする量(距離)に基づき、軸方向孔から排出する油の油量や油圧を調整することができる。
詳細には、排出側横孔が、潤滑油を軸方向孔d2から排出する潤滑油排出孔e5〜e18であると、オフセットする方向やオフセットする量(距離)に基づき、軸方向孔から排出する潤滑油の油量を調整することができ、特に潤滑油排出孔e5〜e18が、中心CTeが軸方向孔d2の中心CTd2からの放射方向Rd2に対して中間軸13の回転方向ω1の後方側(矢印Or方向)にオフセットされていると、螺旋状に流れる方向(矢印A方向)に逆らって排出する形となって、軸方向孔d2から排出する潤滑油の油量を制限することができ、反対に回転方向ω1の前方側(矢印Of方向)にオフセットされていると、螺旋状に流れる方向(矢印A方向)に沿って排出する形となって、軸方向孔d2から排出する潤滑油の油量を増加することができる。
なお、以上説明した本実施の形態においては、潤滑油用油路1及び作動油用油路100をFRタイプの多段式自動変速機10に適用した場合を一例に説明したが、これに限らず、FFタイプの自動変速機、ベルト式やトロイダル式の無段変速機、各種のハイブリッド駆動装置等にあっても、本発明を適用することができる。
また、本実施の形態においては、入力軸12、中間軸13、出力軸14が回転軸部材であるものを説明したが、これに限らず、カウンタシャフト等の回転軸であってもよく、つまり軸回転し、かつ軸方向の油孔とその油孔に連通する横孔とを備えているものであれば、どのようなものであってもよい。
更に、本実施の形態においては、入力軸12に偏心した位置に穿設された軸方向孔d1を有するものを説明したが、特に軸方向孔d1が入力軸12の中心上に穿設されたものでもよく、反対に、中間軸13の軸方向孔d2や出力軸14の軸方向孔d100が偏心した位置に穿設されているものであってもよい。
また、本実施の形態においては、作動油用油路100がクラッチC−2用の油圧サーボ30に作動油を供給するものであったが、その他のクラッチの油圧サーボに作動油を供給する油路であっても本発明を適用することができる。
また、本実施の形態においては、潤滑油排出孔e5〜e18が上述のようにオフセットされているものとして説明したが、いうまでもなく、このような複数の潤滑油排出孔のうちの1本の孔だけがオフセットされているものであっても、本発明の請求の範囲内である。
本発明を適用し得る自動変速機を示すスケルトン図。 本発明を適用し得る自動変速機の係合表。 潤滑油用油路を示す断面図。 横孔と軸方向孔とを示す断面図で、(a)は潤滑油導入孔を示す図、(b)は後方側にオフセットされた潤滑油排出孔を示す図、(c)は前方側にオフセットされた潤滑油排出孔を示す図。 従来の横孔と軸方向孔とを示す断面図で、(a)は潤滑油導入孔を示す図、(b)は潤滑油排出孔を示す図。 軸方向孔の接線方向に穿設された横孔を示す断面図で、(a)は潤滑油導入孔を示す図、(b)は後方側にオフセットされた潤滑油排出孔を示す図、(c)は前方側にオフセットされた潤滑油排出孔を示す図。 作動油用油路を示す断面図。 後方側にオフセットされた作動油導入孔を示す断面図。
符号の説明
1 油路、潤滑油用油路
12 回転軸部材
13 回転軸部材、第1軸部材
14 回転軸部材、第2軸部材
30 クラッチ用油圧サーボ
100 油路、作動油用油路
c1 横孔、導入側横孔、潤滑油導入孔
c1end 横孔の内周面のオフセット方向における内径端部
c100 横孔、導入側横孔、作動油導入孔
d1 軸方向孔
d2 軸方向孔
d100 軸方向孔
d101 軸方向孔
e1〜e18 横孔
e5end〜e18end 横孔の内周面のオフセット方向における内径端部
e5〜e18 排出側横孔、潤滑油排出孔
CT13 回転中心
CT14 回転中心
CTc1 横孔の中心
CTc100 横孔の中心
CTd1 軸方向孔の中心
CTd2 軸方向孔の中心
CTd100 軸方向孔の中心
CTe 横孔の中心
Rd1 放射方向
Rd2 放射方向
Rd100 放射方向
Td1 軸方向孔の内周面に対する接線
Td2 軸方向孔の内周面に対する接線
ω1 回転方向
ω2 回転方向

Claims (12)

  1. 駆動源の回転に基づき軸回転することで動力伝達し得る回転軸部材に、回転軸方向に穿設された軸方向孔と、該回転軸部材の外周部から該軸方向孔に穿設・連通された横孔と、からなる油路を備えた車輌用伝動装置の油路構造において、
    前記横孔は、中心が前記軸方向孔の中心からの放射方向に対してオフセットされた位置に穿設されてなる、
    ことを特徴とする車輌用伝動装置の油路構造。
  2. 前記軸方向孔は、中心が前記回転軸部材の回転中心上に穿設されてなる、
    ことを特徴とする請求項1記載の車輌用伝動装置の油路構造。
  3. 前記横孔は、該横孔の内周面の前記オフセット方向における内径端部が、前記軸方向孔の内周面に対する接線上となるように穿設されてなる、
    ことを特徴とする請求項1または2記載の車輌用伝動装置の油路構造。
  4. 前記横孔は、前記軸方向孔に油を導入する導入側横孔である、
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の車輌用伝動装置の油路構造。
  5. 前記油路は、前記回転軸部材上に配設されたクラッチ用油圧サーボに作動油を供給する作動油用油路であり、
    前記導入側横孔は、前記作動油を前記軸方向孔に導入する作動油導入孔であり、
    前記作動油導入孔は、中心が前記軸方向孔の中心からの放射方向に対して前記回転軸部材の回転方向の後方側にオフセットされてなる、
    ことを特徴とする請求項4記載の車輌用伝動装置の油路構造。
  6. 前記回転軸部材は、前記軸方向孔が穿設された第1軸部材と、該第1軸部材の端部外周側に被嵌され、前記第1軸部材の軸方向孔に連通する軸方向孔が穿設された第2軸部材と、からなり、
    前記導入側横孔は、前記第2軸部材に穿設されてなる、
    ことを特徴とする請求項5記載の車輌用伝動装置の油路構造。
  7. 前記油路は、潤滑油を供給する潤滑油用油路であり、
    前記導入側横孔は、前記潤滑油を前記軸方向孔に導入する潤滑油導入孔である、
    ことを特徴とする請求項4記載の車輌用伝動装置の油路構造。
  8. 前記潤滑油導入孔は、中心が前記軸方向孔の中心からの放射方向に対して前記回転軸部材の回転方向の後方側にオフセットされてなる、
    ことを特徴とする請求項7記載の車輌用伝動装置の油路構造。
  9. 前記横孔は、前記軸方向孔から油を排出する排出側横孔である、
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の車輌用伝動装置の油路構造。
  10. 前記油路は、潤滑油を供給する潤滑油用油路であり、
    前記排出側横孔は、前記潤滑油を前記軸方向孔から排出する潤滑油排出孔である、
    ことを特徴とする請求項9記載の車輌用伝動装置の油路構造。
  11. 前記潤滑油排出孔は、中心が前記軸方向孔の中心からの放射方向に対して前記回転軸部材の回転方向の後方側にオフセットされてなる、
    ことを特徴とする請求項10記載の車輌用伝動装置の油路構造。
  12. 前記潤滑油排出孔は、中心が前記軸方向孔の中心からの放射方向に対して前記回転軸部材の回転方向の前方側にオフセットされてなる、
    ことを特徴とする請求項10記載の車輌用伝動装置の油路構造。

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