JP2008151202A - 車両用変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーシング１０内に横置き姿勢で設置されるギア８の回転によりケーシング１０内のオイルを掻き揚げてケーシング１０内の適宜部位へ供給するように構成した車両用変速機（トランスアクスル１）において、特に高速回転時におけるケーシング１０の内圧調整を良好にできるようにしたうえで、ケーシング１０からのオイル漏洩を防止する。
【解決手段】ケーシング１０内においてギア８の回転方向上流側（２２）に、ケーシング１０の外部に連通する大気開放通路３０が設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される変速機に関する。この車両用変速機としては、自動変速機や手動変速機等の全般を含むものであって、例えばフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式の車両に備えるトランスアクスルや、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）方式の車両に備えるトランスミッション等とされる。

従来から、車両用変速機では、その作動中に、ケーシングの内底部に存在しているオイルをオイルポンプでもって吸引して適宜の部位に供給するようになっている。

なお、車両用変速機の作動中において、ケーシングの内底部に存在しているオイルを、ケーシング内部に配置される適宜の回転するギアで掻き揚げて、オイルポンプの吸引側に導いたり、特に潤滑が必要な部位等へ導いたりするようにしたものがある。

このように、ケーシング内のオイルをギアの回転によって、当該ギアの回転方向下流側へ送り出されることに伴い、前記オイルがケーシングの内部空間において片寄った状態になりやすい。特に、高速回転になればなる程、当該ギアの回転方向下流側へのオイル送り出しが勢いよくなるために、前記オイルの片寄りが大きくなるとともに、オイルの温度やケーシングの内圧が上昇する傾向となる。

通常、前述したような車両用変速機のケーシングの内圧上昇を抑制するために、ケーシング上方に外部に開放する大気開放孔を設けるようになっている。

この大気開放孔からオイルが外部に放出されることを抑制または防止するために、前記大気開放孔に、ブリーザプラグを取り付けたり、オイルと空気とを分離するための迷路状のブリーザ室を設けたりすることが考えられている（例えば特許文献１，２参照。）。

ところで、車両用変速機のケーシングを複数のパーツを組み合わせた分割構造としている場合、前記ケーシングの内部空間が複数に区画されることがある。但し、各空間は、互いに連通する状態とされる。

このような場合、車両用変速機の作動中、前記ギアによるオイルの送り動作に伴い、前記ギアの回転方向下流側に位置する空間にオイルが溜まりやすくなって、前記ギアの回転方向上流側に位置する空間に空気が溜まりやすくなるといった現象が発生することがある。

このことを考慮し、前記大気開放孔は、ケーシングにおいて前記オイルが溜まり易くなる側の空間においてケーシングの天井壁部に設置するのが一般的である。
特開２００５−２９１２６３号公報 特開平１０−２０５６０９号公報

上記従来例において、ギアが高速回転すると、当該ギアによるオイルの送り出しが激しくなるために、前記オイルが溜まりやすくなる空間（ギアの回転方向下流側に位置する空間）でオイルが上昇するとともに泡立つことになり、その一方で、前記空気の溜まりやすくなる空間（ギアの回転方向上流側に位置する空間）において内圧が上昇する傾向になる。

このような場合、大気開放孔が前記オイルの溜まり易くなる空間の上方に設置されている関係より、前記空気が溜まり易くなる空間の内圧を前記大気開放孔から逃がすことができなくなる。

これにより、前記空気の溜まりやすい空間の内圧がさらに上昇することになって、前記オイルの溜まりやすい空間のオイルや泡がさらに上昇する傾向となるために、甚だしい場合には、オイルがブリーザプラグから外部へ漏洩したり、あるいはブリーザ室を通過して大気開放孔から外部へ漏洩したりすることが懸念される。

本発明は、ケーシング内に横置き姿勢で設置されるギアの回転により前記ケーシング内のオイルを掻き揚げて前記ケーシング内の適宜部位へ供給するように構成した車両用変速機において、特に高速回転時におけるケーシングの内圧調整を良好にできるようにしたうえで、ケーシングからのオイル漏洩を防止することを目的としている。

本発明は、ケーシング内に横置き姿勢で設置されるギアの回転により前記ケーシング内のオイルを掻き揚げて前記ケーシング内の適宜部位へ供給するように構成した車両用変速機であって、前記ケーシング内において前記ギアの回転方向上流側に、前記ケーシングの外部に連通する大気開放通路が設けられている、ことを特徴としている。

なお、前記横置き姿勢とは、ギアの回転中心軸線を略水平とするような姿勢のことである。

このような構成では、例えばギアが高速回転すると、ケーシング内においてギアの回転方向下流側へオイルが勢いよく送り出されるようになるために、このオイルが泡立つことがあるとともに、ケーシングにおいてギアの回転方向上流側の内圧が上昇する傾向になることは避けられない。

しかしながら、本発明の上記構成では、ケーシング内において局部的に内圧が上昇する回転方向上流側とケーシングの外部とを大気開放通路で連通させているから、前記のようにギアの回転方向上流側の内圧が上昇するような状況では、この上昇した内圧を大気に素早くかつ確実に逃がすことが可能になる。

しかも、前記大気開放通路が設置される領域では、空気が溜まりやすくなってオイルが無くなるので、オイルが泡立つという現象が発生することがなく、したがって、大気開放通路の内端（ケーシング内部の開口端）がオイルの泡で塞がれることがない。

このように、大気開放通路を通じてケーシングの内圧が外部へ確実に放出されるようになるから、従来例のように内圧上昇によってケーシング内のオイルがブリーザ孔やブリーザプラグから外部へ漏洩するといった不具合の発生を防止できるようになる。

好ましくは、前記ケーシング内には、前記ギアの回転方向上流側と下流側とに区画されかつ互いに連通連結された二つの空間が設けられる。

この構成によれば、ギアによるオイル掻き揚げでもって、二つの空間のうちの一方空間にオイルが溜まり易くなって、他方空間に空気が溜まりやすくなるといった現象が発生することが明確になる。

好ましくは、前記ケーシングの天井壁部において前記ギアの回転方向下流側に対応する位置には、大気開放部が設けられる。

上述したように回転方向上流側の内圧調整が適正に行える構成が前提であるから、この構成によれば、高速回転時において、オイルが溜まりやすくなるギアの回転方向下流側の空間に存在するオイルや泡の上昇が抑制されることになって、しかも、回転方向下流側の空間における上方の空気が大気開放部によって外部に逃がされるようになるから、前記オイルや泡が従来例のようにブリーザ孔やブリーザプラグから外部へ漏洩することが防止されるようになる。

好ましくは、前記大気開放通路は、その一端が前記ケーシング内において前記ギアの回転方向上流側に配置され、他端が前記ケーシングの外部へ突出されるブリーザパイプとされる。

この構成のように、大気開放通路としてブリーザパイプを用いれば、構成や設置作業を簡素にできて、設備コストを比較的安価に済ませることが可能になる。

好ましくは、前記ブリーザパイプは、鉛直方向上下に沿うような姿勢で設置されて、その他端がケーシングの天井壁部を突き抜ける形態とされる。

この構成によれば、物理的に圧力を逃がしやすくなるうえ、前記ギアの低速回転時でもオイルが外部へ漏洩しにくくなる。

好ましくは、前記ケーシング内には、変速機構部やデファレンシャル等が収納され、前記オイル掻き揚げ用のギアが、前記デファレンシャルのリングギアとされる。

この構成のように、車両用変速機を、いわゆるフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式の車両に用いられるものに特定したうえで、オイル掻き揚げ用のギアを特定している。

本発明に係る車両用変速機によれば、特に高速回転時におけるケースの内圧調整を良好にできるようにしたうえで、ケースからのオイル漏洩を防止することが可能になる。これにより、車両用変速機の長期にわたる動作の安定化ならびに信頼性の向上を図るうえで有利となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１から図６に本発明の一実施形態を示している。

この実施形態では、車両用変速機としてフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式のトランスアクスルを例に挙げている。

図１は、本発明に係る車両用変速機の一実施形態としてのトランスアクスルの構成を展開して示すスケルトン図である。

図１に例示しているトランスアクスル１は、主として、トルクコンバータ２、前後進切り替え装置３、変速機構部４、デファレンシャル５を、単一のケーシング１０内に収納した構成になっている。

このトランスアクスル１は、例えばエンジン（図示省略）からトルクコンバータ２を経て入力された回転動力（トルク）を、前後進切り替え装置３、変速機構部４ならびにデファレンシャル５を経由して駆動輪（図示省略）に伝達するように構成されている。

これらトランスアクスル１を構成する各要素は、基本的に公知の構成であって本発明の特徴部分に直接的に関与しないものであるから、ここでの説明を簡単に済ませることにする。

前後進切り替え装置３は、図示していないエンジンからトルクコンバータ２を経て入力された回転動力（トルク）を、必要に応じて、同一回転方向のまま出力する車両前進状態や逆回転方向に反転して出力する車両後進状態にするもので、主として、例えばダブルピニオン型と呼ばれる遊星歯車機構３Ａと、フォワードクラッチ３Ｂと、リバースブレーキ３Ｃとを備えて構成されている。

変速機構部４は、この実施形態ではいわゆる「ＣＶＴ」と呼ばれるベルト式無段変速機とされており、プライマリプーリ４Ａとセカンダリプーリ４Ｂとにベルト４Ｃを巻き掛け、この各プーリ４Ａ，４Ｂに対するベルト４Ｃの巻き掛け径を増減変更することにより変速するような構成になっている。

この変速機構部４のセカンダリプーリ４Ｂの回転動力は、リダクションドライブギア６Ａ、リダクションドリブンギア６Ｂ、デファレンシャルドライブピニオン６Ｃならびにファイナルリングギア７を介してデファレンシャル５に伝達される。

デファレンシャル５は、例えばツーピニオンタイプとされており、ファイナルリングギア７から入力される動力を必要に応じて左右のドライブシャフト８Ａ，８Ｂを介して左右の駆動輪（図示省略）に分配して伝達するものである。

ケーシング１０は、上述したようなトランスアクスル１の各構成要素を収納するもので、この実施形態では四つの部分に分割された構造になっている。

具体的に、ケーシング１０は、例えば図２に示すように、中央に配置されるトランスアクスルケース１１と、このトランスアクスルケース１１の一側に取り付けられるトランスアクスルハウジング１２と、トランスアクスルケース１１の他側に取り付けられるリアカバー１３と、トランスアクスルケース１１の底側に取り付けられるオイルパン１４とを含んで構成されている。

トランスアクスルケース１１の中央仕切り壁１１ａには、四つの円筒形のボス部１１ｂ〜１１ｅが設けられている。この各ボス部１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅには、それぞれ、変速機構部４のプライマリプーリ４Ａが設けられるシャフトＳ１、セカンダリプーリ４Ｂおよびリダクションドライブギア６Ａが設けられるシャフトＳ２、デファレンシャルドライブピニオン６Ｃおよびリダクションドリブンギア６Ｂが設けられるシャフトＳ３、デファレンシャル５のケース５ａが例えば転がり軸受等を介して回転自在に挿通支持されるようになっている。

このケーシング１０の内部には、所定量のオイルが貯留されている。このオイルパン１４に貯留されたオイルは、例えばトランスアクスル１の各構成要素等の回転支持部分や摺動部分の潤滑油として、また、トルクコンバータ２の作動油として、さらに、変速機構部４のフォワードクラッチ３Ｂおよびリバースブレーキ３Ｃ等を係合・解放させるための油圧式アクチュエータ（図示省略）の作動油等として利用される。

なお、ケーシング１０内のオイルは、例えばオイルポンプ９によって前記必要各部へ供給されるようになっている。

ここで、本発明の特徴を適用した部分について、図３から図６を参照して詳細に説明する。

図３は、図１のトランスアクスルをその前端面から見て模式的に示した図、図４は、図３のトランスアクスルハウジングを外してトランスアクスルケースの内側でのオイルの片寄り状態を模式的に示した図、図５は、図３および図４に示すケーシングの内部空間を模式的に示す斜視図、図６は、図３から図５の大気開放通路としてのブリーザパイプ単体を示す斜視図である。

この実施形態でのケーシング１０は、二つに区画された内部空間２１，２２を有していて、区画された二つの空間２１，２２が連通路２３を介して連通連結されている。

第１空間２１は、例えばケーシング１０のトランスアクスルケース１１とトランスアクスルハウジング１２との対向間に設けられており、また、第２空間２２は、トランスアクスルケース１１とリアカバー１３との対向間に設けられており、さらに、連通路２３は、トランスアクスルケース１１の中央仕切り壁１１ａの所定位置に横穴状に設けられている。

なお、第１空間２１と第２空間２２は、共にオイルパン１４に連通されており、第１空間２１側にファイナルリングギア７が配置されている。

ケーシング１０内のオイルは、トランスアクスル１の作動停止時において例えば図４の一点鎖線で示すように所定レベル以上、つまり、ケーシング１０内の貯留オイル量が規定量以上とされるようになっており、その状態で、ファイナルリングギア７の下側がオイル内に浸かった状態になっている。

そして、ケーシング１０内のオイルは、上述したように、例えばオイルポンプ９によって前記必要各部へ供給されるが、例えばトランスアクスルケース１１の所定高さ位置までに到達しているオイルは、例えば図４の実線矢印で示すように、車両前進時におけるファイナルリングギア７の回転（図４の反時計方向）に伴い掻き揚げられて、前記オイルポンプ９の吸入側や、特に潤滑条件が厳しい部分へ導かれるようになっている。

このようなファイナルリングギア７の回転によるオイルの送り動作によって、トランスアクスル１の作動時には、ケーシング１０内の二つの空間２１，２２におけるオイルレベルに高低差が生じる。

特に、ファイナルリングギア７が高速回転するような場合、ファイナルリングギア７によるオイルの送り動作が激しくなる関係上、ファイナルリングギア７における回転方向下流側に位置する第１空間２１にオイルが溜まりやすくなって、ファイナルリングギア７における回転方向上流側に位置する第２空間２２に空気が溜まりやすくなるといった状況になる。

そこで、まず、ケーシング１０のトランスアクスルケース１１の天井壁部においてファイナルリングギア７の回転方向下流側の第１空間２１に対応する位置に、大気開放部２５が設けられている。

なお、この大気開放部２５は、この実施形態においてトランスアクスルケース１１の天井壁部に形成される貫通孔に、一般的に公知のブリーザプラグあるいはフィルタを取り付けた構成になっている。この他、単に前記貫通孔の手前に一般的に公知の迷路状のブリーザ室を設けるようにしてもよい。

また、第２空間２２には、ケーシング１０の外部に連通する大気開放通路としてのブリーザパイプ３０が設けられている。

このブリーザパイプ３０は、図５および図６に示すように、鉛直方向つまりケーシング１０の上下方向に沿う姿勢で設置されていて、その長手方向途中の二箇所で緩やかに屈曲されることによって、横Ｓ字形状とされている。このようにブリーザパイプ３０を屈曲形状としていれば、ミスト状のオイルがブリーザパイプ３０内に入ったときでも、気体とオイルとを分離しやすくなる。

このブリーザパイプ３０の一端つまり下端は、第２空間２２内に配置されていて、トランスアクスル１の作動停止時においてオイルの液面から所定寸法だけ引き離されるように高い位置に配置されている。

また、ブリーザパイプ３０の他端つまり上端は、ケーシング１０のトランスアクスルケース１１の天井壁部を突き抜けて外部へ突出されるように設置されている。このブリーザパイプ３０の外側開口端は、詳細に図示していないが、開放したままでもよいし、また、適宜のフィルタや公知のブリーザプラグ等を取り付けてもよい。

さらに、ブリーザパイプ３０の一端つまり下端には、万一、このブリーザパイプ３０内にオイルが入ったときに当該オイルを第２空間２２に戻すために、径方向に貫通するオイル抜き孔３１が設けられている。

次に、トランスアクスル１を作動させたときの内部の様子を説明する。

まず、トランスアクスル１の作動中は、ファイナルリングギア７の回転に伴いオイルが掻き揚げられてその回転方向下流側に送り出されることによって、ファイナルリングギア７の回転方向下流側に位置する第１空間２１にオイルが溜まりやすくなって、ファイナルリングギア７の回転方向上流側に位置する第２空間２２に空気が溜まりやすくなるといった現象が発生する。

ここで、ファイナルリングギア７が高速回転すると、ファイナルリングギア７によるオイルの送り出しが激しくなるために、前記オイルが溜まりやすくなる第１空間２１でオイルが上昇するとともに泡立つことになり、その一方で、前記空気の溜まりやすくなる第２空間２２において内圧が上昇する傾向になることは避けられない。

しかしながら、この実施形態の構成では、上述したような状況になると、第１空間２１では、オイルや泡の上昇に伴い上方に存在する空気が大気開放部２５から外部に放出されるようになる。

その一方で、第２空間２２では、その内圧が上昇するものの、この内圧がブリーザパイプ３０からケーシング１０の外部に素早くかつ確実に放出されるようになる。

しかも、第２空間２２では、空気が溜まりやすくなってオイルが無くなるので、オイルが泡立つという現象が発生することがなく、したがって、ブリーザパイプ３０の内端がオイルの泡で塞がれることがない。

このように、大気開放部２５およびブリーザパイプ３０を通じてケーシング１０の内圧の過上昇を防止することができて適正に調整できるようになるから、従来例のように内圧上昇によってケーシング１０内のオイルがブリーザ孔やブリーザプラグから外部へ漏洩するといった不具合の発生を防止できるようになる。

これらのことから、本発明の特徴を適用した実施形態によれば、トランスアクスル１の動作安定化ならびに耐久性向上に貢献できるようになる。

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。

（１）上記実施形態では、車両用変速機として、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式の車両に備えるトランスアクスル１を例に挙げているが、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）方式の車両に備えるトランスミッションとすることも可能である。

（２）上記実施形態では、トランスアクスル１の変速機構部４をベルト式無段変速機とした例を挙げているが、例えば複数段の歯車機構、遊星歯車機構、あるいはトロイダル式の変速機構部等とすることも可能であり、また、手動変速機とすることも可能である。

（３）上記実施形態で説明した大気開放通路としてのブリーザパイプ３０は、その機能を有するものであれば適宜変更することが可能であるとともに、適宜、他の構成に置き換えることが可能である。例えば大気開放通路として、ケーシング１０の内壁面に鋳込む形状とすることができる。

本発明に係る車両用変速機の一実施形態としてのトランスアクスルの構成を展開して示すスケルトン図である。 図１のトランスアクスルのケーシングを分解して示す斜視図である。 図１のトランスアクスルをその前端面から見て模式的に示した図である。 図３のトランスアクスルハウジングを外してトランスアクスルケースの内側でのオイルの片寄り状態を模式的に示した図である。 図３および図４に示すケーシングの内部空間を模式的に示す斜視図である。 図３から図５の大気開放通路としてのブリーザパイプ単体を示す斜視図である。

符号の説明

１ トランスアクスル
２ トルクコンバータ
３ 前後進切り替え装置
４ 変速機構部
５ デファレンシャル
７ ファイナルリングギア（オイル掻き揚げ用のギアに相当）
９ オイルポンプ
１０ トランスアクスルのケーシング
１１ トランスアクスルケース
１２ トランスアクスルハウジング
１３ リアカバー
１４ オイルパン
２１ 第１空間（ファイナルリングギアの回転方向下流側の空間）
２２ 第２空間（ファイナルリングギアの回転方向上流側の空間）
２３ 連通路
２５ 大気開放部
３０ ブリーザパイプ（大気開放通路）
３１ ブリーザパイプのオイル抜き孔

Claims (6)

1. ケーシング内に横置き姿勢で設置されるギアの回転により前記ケーシング内のオイルを掻き揚げて前記ケーシング内の適宜部位へ供給するように構成した車両用変速機であって、
   前記ケーシング内において前記ギアの回転方向上流側に、前記ケーシングの外部に連通する大気開放通路が設けられている、ことを特徴とする車両用変速機。
2. 請求項１に記載の車両用変速機において、
   前記ケーシング内には、前記ギアの回転方向上流側と下流側とに区画されかつ互いに連通連結された二つの空間が設けられている、ことを特徴とする車両用変速機。
3. 請求項１または２に記載の車両用変速機において、
   前記ケーシングの天井壁部において前記ギアの回転方向下流側に対応する位置には、大気開放部が設けられる、ことを特徴とする車両用変速機。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の車両用変速機において、
   前記大気開放通路は、その一端が前記ケーシング内において前記ギアの回転方向上流側に配置され、他端が前記ケーシングの外部へ突出されるブリーザパイプとされる、ことを特徴とする車両用変速機。
5. 請求項４に記載の車両用変速機において、
   前記ブリーザパイプは、鉛直方向上下に沿うような姿勢で設置されて、その他端がケーシングの天井壁部を突き抜ける形態とされる、ことを特徴とする車両用変速機。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の車両用変速機において、
   前記ケーシング内には、変速機構部やデファレンシャル等が収納され、
   前記オイル掻き揚げ用のギアが、前記デファレンシャルのリングギアとされる、ことを特徴とする車両用変速機。

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