JP2009216107A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 変速機ケース内において、潤滑油の分岐路の数を少なく、また流路の長さを小さく抑制する。。
【解決手段】 本発明は、自動変速機の外部を流れる熱媒体と自動変速機内の複数の所定供給箇所に供給される作動油との間で熱交換する熱交換器２００と、該熱交換器２００の取り付け場所を外部に備える変速機ケース５とを有する自動変速機であって、熱交換器２００は、作動油が流入する流入口２０２と、熱媒体と熱交換した作動油を流出する複数の流出口２０４ａ、２０４ｂとを備え、変速機ケース５は、前記取り付け場所に取り付けられた熱交換器２００の各流出口２０４ａ，２０４ｂにそれぞれ対応して接続される複数の作動油取入れ口５ｆ、５ｇを備えると共に、各作動油取入れ口５ｆ、５ｇと対応する自動変速機内の所定供給箇所とをそれぞれ連絡する複数の流路を備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、自動車に搭載される自動変速機に関し、自動車用変速機の技術分野に属する。

一般に、自動車に搭載される自動変速機には、変速機構を構成する各回転要素の軸受部や歯車の噛合部の潤滑、ブレーキやクラッチなどの摩擦要素における摺動部の潤滑、さらにはクラッチに設けられる遠心バランス室への作動油の供給等のために、潤滑油が供給される。その場合、所要の潤滑性を維持し或いは変速機全体のオーバーヒートを防止するため、クーラ（熱交換器）によって冷却された潤滑油が供給される。

例えば、自動変速機の構成要素を冷却して高温になった潤滑油が、クーラによって冷却され再び自動変速機内の構成要素の潤滑油として使用される。または、特許文献１に記載された自動変速機のように、トルクコンバータからの高温の潤滑油をクーラによって冷却して自動変速機の構成要素の潤滑油として使用する。

このようなクーラは、潤滑油と冷却水（熱媒体）との間で熱交換を実施することにより、潤滑油を冷却する。この冷却水としては、エンジン用の冷却水が用いられ、ラジエータにより冷却された低温の冷却水が該クーラに導入され、そこで潤滑油を冷却する。

なお、上述のクーラは、潤滑油を冷却するのが主であるが、潤滑油を暖めるウォーマとして機能させる場合がある。例えば、冷間地における自動車の始動時においては、その自動車に搭載されている自動変速機の潤滑油は、粘度が高く流動性が悪くなる。そこで、この潤滑油を暖めて流動性を高めるために、エンジンを冷却して高温になった冷却水を、ラジエータによって冷却せず、そのままクーラに導入することにより潤滑油を暖める。

特開平１１−２８７３１３号公報

ところで、特許文献１にも記載されているように、クーラにより冷却された潤滑油は、自動変速機内の複数の供給箇所に供給される。したがって、クーラに冷却されて該クーラから導出された潤滑油は、いくつかの分岐路を経て各箇所に供給される。例えば、図１１に示すような自動変速機の場合、クーラ８００から導出された潤滑油は、変速機ケースの前端近くに設けられた取入れ口８０１から該ケースの壁内部に設けられた流路８０２に流入した後、分岐路８０３によって変速機の前端側と後端側に続く流路８０４とに分流される。そして、前端側と後端側から各供給箇所に潤滑油は供給される。したがって、変速機ケースの壁内に、前端側から後端側へと伸びる流路８０４を形成する必要がある。

一方、図１２に示すような自動変速機においては、クーラ９００から導出された潤滑油は、変速機ケースの前端近くに設けられた取入れ口９０１から該ケースの壁内部に設けられた流路９０２に流入した後、分岐路９０３によって変速機の前端側と後端側とに分流され、後端側への潤滑油は一度変速機ケース壁内から出てホース９０４により後端側に送られ、そこで再び該ケースの壁内に流入する。そして、前端側と後端側から各供給箇所に潤滑油は供給される。この場合、図１１に示す自動変速機ように、変速機ケースの壁内部に前端側から後端側への潤滑油を送る流路を形成する必要がなくなるもののホース９０４が必要になる。

このように、クーラによって冷却された潤滑油を自動変速機内の複数個所に供給する場合、クーラから導出された潤滑油を、複数の分岐路によって分流する必要があり、そのための分岐路や流路を変速機ケースの壁内部に形成したり、またはホースを使用する必要が生じるのであるが、前者の場合、ケースの加工性が悪化し、後者の場合は、部品数の増加や、変速機周辺のスペースを圧迫することによるレイアウト性の悪化等の問題が発生する。

そこで、本発明は、自動変速機ケースの壁内部に形成する潤滑油の流路を短くし、またはその数を少なくすることによりケースの加工性の悪化を回避し、またホースの使用による部品数の増加やレイアウト性の悪化等抑制することができる構造の自動変速機を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、自動変速機の外部を流れる熱媒体と自動変速機内の複数の所定供給箇所に供給される作動油との間で熱交換する熱交換器と、該熱交換器の取り付け場所を外部に備える変速機ケースとを有する自動変速機であって、
前記熱交換器は、作動油が流入する流入口と、前記熱媒体と熱交換した作動油を流出する複数の流出口とを備え、
前記変速機ケースは、前記取り付け場所に取り付けられた前記熱交換器の各流出口にそれぞれ対応して接続される複数の作動油取入れ口を備えると共に、各作動油取入れ口と対応する自動変速機内の所定供給箇所とをそれぞれ連絡する複数の流路を備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動変速機において、
前記熱交換器の複数の流出口又はこれらに接続される前記変速機ケースにおける複数の作動油取入れ口から、対応する自動変速機内の各所定供給箇所に至る複数の流路の流路抵抗が、流路ごとに個々に設定されていることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の自動変速機において、
前記複数の流路の流路抵抗は、変速機ケースにおける作動油取入れ口の大きさによって、流路ごとに個々に設定されていることを特徴とする。

さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の自動変速機において、
前記変速機ケースは、軸方向前端のフロント壁および後端のリア壁とを備え、該壁内それぞれに前記複数の流路の少なくとも１つが設けられていると共に、
前記熱交換器の流出口と接続され、これらの流路と連絡する作動油取入れ口が前記変速機ケースのフロント壁側とリア壁側に設けられていることを特徴とする。

加えて、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の自動変速機において、
前記変速機ケースは、軸方向ほぼ中央に中間壁を備え、該壁内に前記複数の流路の少なくとも１つが設けられていることを特徴とする。

加えてまた、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１つに記載の自動変速機において、
前記複数の流路の少なくとも１つは、前記変速機ケース内の外周部に配置される変速機構の構成要素に対して、その外周側から作動油を供給する出口を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、熱交換器により熱媒体と熱交換された後の作動油は、複数の流出口それぞれを介して該熱交換器から導出され、各流出口にそれぞれ対応して接続されている変速機ケースの複数の作動油取入れ口を介して、それぞれ対応して自動変速機の所定供給箇所に連絡されている変速機の壁内の複数の流路に流れ入る。そして、各流路を流れる作動油は、対応する自動変速機内の所定供給箇所に供給される。すなわち、熱交換器により熱媒体と熱交換された作動油は、自動変速機外部の熱交換器により予め複数に分流された後、複数の作動油取入れ口を介して自動変速機内に供給される。したがって、変速機ケースの壁内部に形成される作動油を分岐させる分岐路の数や該分岐路から所定の供給箇所までの流路の数および長さを小さくすることが可能になり、また、自動変速機の壁内部から出た作動油を他の自動変速機の壁内部に再び戻すホースを使用する場合は、その本数や長さを小さくすることができる。その結果、変速機ケースの加工性の悪化や、ホースの使用による部品数の増加やレイアウト性などの悪化が抑制される。

また、請求項２に記載の発明によれば、熱交換器の複数の流出口又はこれらに接続される変速機ケースにおける複数の作動油取入れ口から、対応する自動変速機内の各所定供給箇所に至る複数の流路の流路抵抗が、流路ごとに個々に設定されている。すなわち、これらの流路の流路抵抗を所定値に設定することにより、自動変速機内の所定供給箇所それぞれに必要量の作動油が供給される。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、前記複数の流路の流路抵抗は、変速機ケースにおける作動油取入れ口の大きさによって、流路ごとに個々に設定されている。すなわち、作動油取入れ口の大きさを調整するだけで、流路抵抗を必要な値に設定している。その結果、自動変速機内の所定供給箇所それぞれに必要量の作動油を供給することができる。

さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、変速機ケースは、軸方向前端のフロント壁および後端のリア壁とを備え、該壁内それぞれに流路が設けられていると共に、熱交換器の流出口と接続され、これらの流路と連絡する作動油取入れ口が前記変速機ケースのフロント壁側とリア壁側に設けられている。別の観点から見れば、熱交換器は、前記変速機ケースのフロント壁側およびリア壁側の作動油取入れ口と対応する流出口とを接続させるために、軸方向に長い形状で構成される。その結果、フロント壁内の流路とリア壁内の流路とを連絡する、比較的長くなる流路を変速機ケースの壁内に形成する必要がなくなる、またはホースが必要なくなる。

加えて、請求項５に記載の発明によれば、変速機ケースは、軸方向ほぼ中心に中間壁を備え、該中間壁内に流路が設けられている。これにより、該中間壁から、自動変速機中央部の所定供給箇所に潤滑油を、例えば入力軸内に設けられた流路を介することなく、すなわち遠回りすることなく供給することが可能になり、その分、自動変速機内の油路が省略または短縮される。

加えてまた、請求項６に記載の発明によれば、複数の変速機内流路の少なくとも１つは、変速機ケース内の外周部に配置される変速機構の構成要素に対して、その外周側から作動油を供給する出口を備える。これにより、例えば入力軸内に設けられた流路を介して内周側からではなく、変速機ケースの壁を挟んで熱交換器と対向する外周部の変速機構の構成要素に対してその外周側から作動油を供給することが可能になる。すなわち、外周側の変速機構の構成要素に対して遠回りすることなく潤滑油を供給することが可能になり、その分、自動変速機内の油路が省略または短縮される。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第1の実施の形態に係る自動変速機の構成を示す骨子図であって、この自動変速機１は、フロントエンジンフロントドライブ車等のエンジン横置き式自動車に適用されるもので、主たる構成要素として、エンジン出力軸２に取り付けられたトルクコンバータ３と、該トルクコンバータ３からの動力が入力軸４を介して入力される第１クラッチ１０及び第２クラッチ２０と、これらのクラッチ１０、２０の一方または両方から動力が入力される変速機構３０とを有し、これらが入力軸４の軸心上に配置された状態で、変速機ケース５に収納されている。

ここで、変速機ケース５は、外周囲を構成する本体部５ａと、前記トルクコンバータ３を介してエンジンにより駆動されるオイルポンプ６が収納されたフロント（トルクコンバータ側）壁５ｂと、本体部５ａのリア側（反トルクコンバータ側）の端部の開口を閉塞するエンドカバー（請求の範囲に記載の「リア壁」に対応。）５ｃと、本体部５ａの中間部に設けられた中間壁５ｄとで構成されている。

そして、前記第１、第２クラッチ１０、２０は、フロント壁５ｂと中間壁５ｄとの間に、変速機構３０は、中間壁５ｄとエンドカバー５ｃとの間にそれぞれ収納されていると共に、前記第１、第２クラッチ１０、２０と中間壁５ｄとの間に、変速機構３０からの動力を取り出す出力ギヤ７が配置され、該出力ギヤ７から取り出された動力が、カウンタドライブ機構８を介して差動装置９に伝達され、左右の車軸９ａ、９ｂを駆動するようになっている。

前記トルクコンバータ３は、エンジン出力軸２に連結されたケース３ａと、該ケース３ａ内に固設されたポンプ３ｂと、該ポンプ３ｂに対向配置されて該ポンプ３ｂにより作動油を介して駆動されるタービン３ｃと、該ポンプ３ｂとタービン３ｃとの間に介設され、かつ、前記変速機ケース５にワンウェイクラッチ３ｄを介して支持されてトルク増大作用を行うステータ３ｅと、前記ケース３ａとタービン３ｃとの間に設けられ、該ケース３ａを介してエンジン出力軸２とタービン３ｃとを直結するロックアップクラッチ３ｆとで構成されている。そして、タービン３ｃの回転が前記入力軸４を介して前記第１、第２クラッチ１０、２０や変速機構３０側に伝達されるようになっている。

前記変速機構３０は、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下、単に「第１、第２、第３ギヤセット」という）４０、５０、６０を有し、これらが変速機ケース５内における前記中間壁５ｄとエンドカバー５ｃとの間に、フロント側からこの順序で配置されている。

また、摩擦要素として、前記第１、第２クラッチ１０、２０の他に、変速機構３０を構成する第１ブレーキ７０、第２ブレーキ８０及び第３ブレーキ９０が備えられ、フロント側からこの順序で配置されている。また、第１ブレーキ７０に並列にワンウェイクラッチ１００が配置されている。

前記第１、第２、第３ギヤセット４０、５０、６０は、いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、サンギヤ４１、５１、６１と、これらのサンギヤ４１、５１、６１にそれぞれ噛み合った各複数のピニオン４２、５２、６２と、これらのピニオン４２、５２、６２をそれぞれ支持するキャリヤ４３、５３、６３と、ピニオン４２、５２、６２にそれぞれ噛み合ったリングギヤ４４、５４、６４とで構成されている。

そして、前記入力軸４が第３ギヤセット６０のサンギヤ６１に連結されていると共に、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１と第２ギヤセット５０のサンギヤ５１、第１ギヤセット４０のリングギヤ４４と第２ギヤセット５０のキャリヤ５３、第２ギヤセット５０のリングギヤ５４と第３ギヤセット６０のキャリヤ６３が、それぞれ連結されている。そして、第１ギヤセット４０のキャリヤ４３に前記出力ギヤ７が連結されている。

また、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１及び第２ギヤセット５０のサンギヤ５１は、前記第１クラッチ１０の出力部材１１に連結され、該第１クラッチ１０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。また、第２ギヤセット５０のキャリヤ５３は、前記第２クラッチ２０の出力部材２１に連結され、該第２クラッチ２０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。

さらに、第１ギヤセット４０のリングギヤ４４及び第２ギヤセット５０のキャリヤ５３は、並列に配置された前記第１ブレーキ７０及びワンウェイクラッチ１００を介して変速機ケース５に断接可能に連結されており、第２ギヤセット５０のリングギヤ５４及び第３ギヤセット６０のキャリヤ６３は、前記第２ブレーキ８０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されており、さらに、第３ギヤセット６０のリングギヤ６４は、前記第３ブレーキ９０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されている。

以上の構成により、この自動変速機１によれば、第１、第２クラッチ１０、２０及び第１、第２、第３ブレーキ７０、８０、９０の締結状態の組み合わせにより、前進６速と後退速とが得られるようになっており、その組み合わせと変速段の関係を図２の締結表に示す。

即ち、１速では、第１クラッチ１０と第１ブレーキ７０とが締結され、入力軸４の回転は、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１に入力され、該第１ギヤセット４０により大きな減速比で減速されて該第１ギヤセット４０のキャリヤ４３から出力ギヤ７に出力される。なお、第１ブレーキ７０はエンジンブレーキを作動させる１速でのみ締結され、エンジンブレーキを作動させない１速では、ワンウェイクラッチ１００がロックすることにより１速を形成する。

２速では、第１クラッチ１０と第２ブレーキ８０とが締結され、入力軸４の回転は、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１に入力されると同時に、第２ギヤセット５０を介して該第１ギヤセット４０のリングギヤ４４にも入力され、入力軸４の回転は前記１速よりも小さな減速比で減速されて、第１ギヤセット４０のキャリヤ４３から出力ギヤ７に出力される。

３速では、第１クラッチ１０と第３ブレーキ９０とが締結され、入力軸４の回転は、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１に入力されると同時に、第３ギヤセット６０及び第２ギヤセット５０を介して該第１ギヤセット４０のリングギヤ４４にも入力され、入力軸４の回転は前記２速よりもさらに小さな減速比で減速されて、第１ギヤセット４０のキャリヤ４３から出力ギヤ７に出力される。

４速では、第１クラッチ１０と第２クラッチ２０とが締結され、入力軸４の回転は、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１に入力されると同時に、第２ギヤセット５０を経由してそのまま第１ギヤセット４０のリングギヤ４４にも入力される。これにより、第１ギヤセット４０の全体が入力軸４と一体的に回転し、キャリヤ４３から減速比１の回転が出力ギヤ７に出力される。

５速では、第２クラッチ２０と第３ブレーキ９０とが締結され、入力軸４の回転は、第２ギヤセット５０を経由してそのまま第１ギヤセット４０のリングギヤ４４に入力されると同時に、第３ギヤセット６０及び第２ギヤセット５０を介して該第１ギヤセット４０のサンギヤ４１にも入力され、入力軸４の回転は増速されて、第１ギヤセット４０のキャリヤ４３から出力ギヤ７に出力される。

６速では、第２クラッチ２０と第２ブレーキ８０とが締結され、入力軸４の回転は、第２ギヤセット５０を経由してそのまま第１ギヤセット４０のリングギヤ４４に入力されると同時に、第２ギヤセット５０を介して該第１ギヤセット４０のサンギヤ４１にも入力され、入力軸４の回転は、前記５速よりも大きな増速比で増速されて、第１ギヤセット４０のキャリヤ４３から出力ギヤ７に出力される。

そして、後退速では、第１ブレーキ７０と第３ブレーキ９０とが締結され、入力軸４の回転は、第３ギヤセット６０及び第２ギヤセット５０を介して第１ギヤセット４０のサンギヤ４１に入力される。このとき、第２ギヤセット５０において回転方向が逆転されることにより、第１ギヤセット４０のキャリヤ４３から出力ギヤ７に入力軸４の回転方向と反対方向の回転が出力される。

以上のように、この実施の形態によれば、入力側に配置された２つのクラッチ１０、２０と、３つのシングルピニオン型プラネタリギヤセット４０、５０、６０、及び３つのブレーキ７０、８０、９０で構成された変速機構３０とにより、前進６速及び後退速が可能な自動変速機が実現される。

次に、図３から図６により、本発明の特徴部である変速機ケース５内の変速機の構成要素に潤滑油を供給する潤滑油の循環系について説明する。

図３は、軸方向から見た、変速機ケース５（厳密には、カウンタドライブ機構８や作動装置９を内部に収納するトランスミッションケース）内の構成を概略的に示している。図に示す「１軸」とは、図１における変速機の入力軸４およびその周辺の構成要素を示し、「２軸」はカウンタドライブ機構８のカウンタシャフト８ａおよびその周辺の構成要素、「３軸」は差動装置９のドライブシャフト９ａ、９ｂおよびその周辺を示している。また、矢印は、潤滑油の流れを示している。

図３を用いて、潤滑油の循環系を簡単に説明すると、潤滑油は、熱交換器であるクーラから１軸およびその周辺に供給されて、１軸およびその周辺において潤滑や作動油として使用された後高温状態になり、変速機ケース５の下部に貯留する。貯留した後、バルブボディにより、クーラにより送られ、そこで冷却されて再び１軸周辺に供給される。

図４は、クーラ正面方向から見た、自動変速機１を示している。図示するように、クーラ２００は、変速機ケース５の外側に取り付けられている。また、変速機ケース５の下部には、変速機ケース５内の潤滑油が貯留するオイルパン３００が取り付けられており、そのオイルパン３００内に、該オイルパン３００内の潤滑油をクーラ２００に供給するバルブボディ４００が設けられている。さらに、変速機ケース５のフロント側(図中左側)には、トルクコンバータ３が取り付けられている。

図５は、図４と同一方向から見た、自動変速機１の部分断面図である。図に示すように、クーラ２００は、変速機ケース５の本体部５ａのクーラ取り付け面と対向して開口する、潤滑油がクーラ２００内に流入するための流入口２０２と、クーラ１００内の潤滑油を流出する２つの流出口２０４ａ、２０４ｂとを備える。

クーラ２００の流入口２０２と対向する変速機ケース５の本体部５ａのクーラ取り付け面上の位置には、この流入口と液密に接続している、潤滑油取出し口５ｅが設けられている。この潤滑油取出し口５ｅは、変速機ケース５内の潤滑油を変速機ケース外部に取り出すためのもので、具体的にはオイルパン３００に貯留してバルブディ４００により回収され、そして該バルブボディ４００からクーラ２００内に導入される潤滑油が通過する開口である。

また、クーラ２００の流出口２０４ａ、２０４ｂと対向する変速機ケース５の本体部５ａのクーラ取り付け面上の位置には、この流出口それぞれと対応して液密に接続している、潤滑油取入れ口５ｆ、５ｇが設けられている。

また、これら取入れ口５ｆ、５ｇの大きさは、それぞれの取入れ口を必要量の潤滑油が通過するように、所定の比に設定されている。

具体的に説明すると、設計において、各潤滑油取入れ口５ｆ、５ｇを通過した潤滑油が供給される自動変速機内の複数の供給箇所は決められており、その供給箇所までの経路の流路抵抗やその供給箇所に対して必要な量も算出されている。これらを考慮して、潤滑油取入れ口５ｆ、５ｇを設計上定めた流量が通過するように、各取入れ口５ｆ、５ｇの大きさの比が設定されている。これにより、自動変速機内の所定供給箇所それぞれに必要量の潤滑油を供給することができる。

なお、変速機ケース５内の複数の供給箇所に対して供給する潤滑油の量を、すなわちそこまでの流路の流路抵抗を、例えば変速機ケースの壁内部の流路径や流路の曲がり具合（カーブの曲率）などで調整してもよいが、それは、潤滑油取入れ口の大きさを調整するのに比べて手間で高コストである。したがって、潤滑油取入れ口から対応する潤滑油供給箇所までの複数の流路の流路抵抗を設定する方法としては、該取入れ口の大きさを調整するのが容易である。

潤滑油取入れ口５ｆは、クーラ２００の流出口２０４ａから流出する潤滑油を変速機ケース５内に取入れる開口であって、この開口を通過する潤滑油は、変速機ケース５の本体部５ａの壁内の流路５ａ１、オイルポンプ６を収容するオイルポンプハウジング６ａ（フロント壁５ｂ）内の流路６ａ１を順に介して、第１クラッチ１０の遠心バランス室１０ａ、第２クラッチ２０の遠心バランス室２０ａ、およびフロント壁５ｂと中間壁５ｄとの間の空間に供給される。この空間に供給された潤滑油は、変速機構を構成する、出力ギヤ７などのギヤの噛合部、回転要素を支持する軸受部、第１クラッチ１０および第２クラッチ２０などの摩擦要素の摺動部などの潤滑油が必要な箇所（請求の範囲に記載の「所定供給箇所」に対応。）に移動して、そこで冷却し摩耗を抑制する。その後、潤滑油は、高温となりオイルパン３００に貯留する。

一方、潤滑油取入れ口５ｇは、クーラ２００の流出口２０４ｂから流出する潤滑油を変速機ケース５内に取入れる開口であって、この開口を通過する潤滑油は、変速機ケース５の本体部５ａの壁内の流路５ａ２、エンドカバー５ｃ内の流路５ｃ１、入力軸４内の流路４ａを順に介して、中間壁５ｄとエンドカバー５ｃとの間の空間に供給される。この空間に供給された潤滑油は、第１ギヤセット４０、第２ギヤセット５０、および第３ギヤセット６０の噛合部、回転要素を支持する軸受部、第１ブレーキ７０、第２ブレーキ８０、第３ブレーキ９０などの摩擦要素の摺動部などの潤滑油が必要な箇所に移動して、そこで冷却し摩耗を抑制する。その後、潤滑油は、高温となりオイルパン３００に貯留する。

図６は、オイルパン３００に貯留されてバルブボディ４００により送られてきた高温状態の潤滑油を冷却し、冷却した潤滑油を再び変速機ケース５内に戻すクーラ２００と変速機ケース５との一部分の断面図である。この断面図は、変速機ケース５のクーラ取り付け面方向から見た断面図である。

このクーラ２００は、クーラハウジング２０６内に３つの空間２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃを備える。空間２０８ａは、変速機ケース５の本体部５ａの潤滑油取出し口５ｅから流入口２０２を介して高温の潤滑油が流れ入る空間である。空間２０８ａに隣接する空間２０８ｂは、エンジン用の冷却水（熱媒体）が存在する空間である。この空間２０８ｂには、冷却水が流れ入る流入口２１０ａと、流れ出る流出口２１０ｂとが連絡されている。すなわち、冷却水は、流入口２１０ａ、空間２０８ｂ、流出口２１０ｂと順に流れる。

この冷却水用の空間２０８ｂを挟んで空間２０８ａと対向する空間２０８ｃは、流出口２０４ｂ（図示してはないが２０４ａも含む。）を介して本体部５ａの潤滑油取入れ口５ｇ（図示していないが５ｆ）に流出する潤滑油が存在する空間である。また、空間２０８ａと空間２０８ｃとを連絡するために、空間２０８ｂを貫通する連絡穴２１２が設けられている。さらに、３つの空間２０８ａ、２０８ｂおよび２０８ｃを画成する壁の表面には、冷却水と潤滑油との間の熱交換効率を高めるための伝熱フィン２１４（薄板）が取り付けられている。さらにまた、作動油流入口２０２と作動油取出し口５ｅ、作動油流出口２０４ｂ（２０４ａ）と作動油取入れ口５ｇ（５ｆ）は、クーラ２００側の開口の周囲を取り囲むように配置された環状のシール部材２１６により液密に接続されている。

このクーラ２００によれば、潤滑油は、高温状態で変速機ケース５の本体部５ａの潤滑油取出し口５ｅから、流入口２０２を介して空間２０８ａに流れ入る。空間２０８ａ内の潤滑油は、空間２０８ｂ内の冷却水に熱を奪われながら連絡連絡穴２１２に向かって流れる。連絡穴２１２を通過して空間２０８ｃに流れ入った潤滑油は、空間２０８ｂ内の冷却水に熱を奪われながら流出口２０４ａ、２０４ｂに向かって流れ、そこから流出口２０４ａ、２０４ｂと接続する作動油取入れ口５ｆ、５ｇを介して再び変速機ケース５内に冷温状態で戻る。

本実施形態によれば、クーラ２００によりエンジン用冷却水と熱交換された後の潤滑油は、流出口２０４ａ、２０４ｂそれぞれを介して該クーラ２００から導出され、各流出口２０４ａ、２０４ｂにそれぞれ対応して接続されている変速機ケース５の複数の作動油取入れ口５ｆ、５ｇを介して、それぞれ対応して自動変速機の所定供給箇所に連絡されている複数の流路に流れ入る。そして、各流路を流れる作動油は、対応する自動変速機内の所定供給箇所に供給される。すなわち、クーラ２００により熱媒体と熱交換された潤滑油は、自動変速機外部のクーラ２００により予め複数に分流された後、複数の作動油取入れ口５ｆ、５ｇを介して自動変速機１内に供給される。

したがって、変速機ケースの壁内部に形成される潤滑油を分岐させる分岐路の数や該分岐路から所定の供給箇所までの流路の数および長さを小さくすることが可能になり、また、変速機ケースの壁内部から出た潤滑油を他の自動変速機ケースの壁内部に再び戻すホースを使用する場合は、その本数や長さを小さくすることができる。その結果、変速機ケースの加工性の悪化や、ホースの使用による部品数の増加やレイアウト性などの悪化が抑制される

また、本実施形態によれば、変速機ケース５の軸方向前端のフロント壁５ｂおよび後端のリア壁５ｃとは潤滑油の流路６ａ１、５ｃ１を備え、これらの流路と連絡する作動油取入れ口５ｆ、５ｇが変速機ケース５のフロント壁側とリア壁側に設けられている。別の観点から見れば、クーラ２００は、変速機ケース５のフロント壁側およびリア壁側の作動油取入れ口５ｆ、５ｇと対応する流出口２０４ａ、２０４ｂとを接続させるために、軸方向に長い形状で構成される。その結果、フロント壁５ｂ内の流路６ａ１とリア壁５ｃ内の流路５ｃ１とを連絡する、比較的長くなる流路を変速機ケース５の壁内に形成する必要がなくなる、またはホースが必要なくなる。

（第２の実施形態）
上述の実施形態の場合、クーラ２００により冷却された潤滑油は、フロント壁５ｂやエンドカバー５ｃ内の流路を経て、変速機ケース５の内周部側から外周部側に向かって供給される。したがって、変速機ケースの中央や外周部には、遠回りして潤滑油が到着することになる。遠回りする分、中央や外周部に到着した潤滑油は、到着するまでの過程において熱を大量に吸収しているので、冷却性が低下している。本実施形態は、この問題を解決するものである。

図７は、本実施形態に係る自動変速機のクーラ取り付け方向から見た、第１の実施形態の自動変速機を改良したものの部分断面図である。したがって、第１の実施形態と異なる点のみを説明する。

図７に示すように、クーラ２００は、２つの流出口２０４ａ、２０４ｂ（第１の実施形態参照。）以外に、３つの潤滑油の流出口２０４ｃ、２０４ｄ、２０４ｅとを備える。

また、変速機ケース５の本体部５ａは、クーラ２００の３つの流出口２０４ｃ、２０４ｄ、２０４ｅとそれぞれ対応して接続する作動油取入れ口５ｈ、５ｉ、５ｊを備える。また、本体部５ａは、その壁内に、取入れ口５ｈから取り入れた潤滑油を中間壁５ｄの内周端に取り付けられた軸受５００に供給するために、中間壁５ｄを通過して取入れ口５ｈと軸受５００とを連絡する流路５ａ３が設けられている。

加えて、変速機ケース５の本体部５ａは、その壁内に、取入れ口５ｉ、５ｊから取り入れた潤滑油を、中間壁５ｄとエンドカバー５ｃとの間の空間の外周部、特に第１ブレーキ７０に供給するために、そこと取入れ口５ｉ、５ｊとを連絡する流路５ａ４、５ａ５が設けられている。

本実施形態によれば、変速機ケース５は、中間壁５ｄ内に潤滑油の流路５ａ３が設けられている。これにより、該中間壁５ｄから、自動変速機中央部の所定供給箇所である軸受５００に潤滑油を、例えば入力軸４内に設けられた流路４ａを介することなく、すなわち第１の実施形態に比べて遠回りすることなく供給することが可能になり、その分、自動変速機内の油路が省略される。

なお、図７においては、変速機ケース５の中間壁５ｄ内の流路５ａ３は、軸受５００を潤滑する潤滑油だけが通過する流路であるが、これに限定するわけではない。例えば、この流路５ａ３と、中間壁５ｄとフロント壁５ｂとの空間、および／または中間壁５ｄとエンドカバー５ｃとの間の空間とを連絡してもよい。

また、本実施形態によれば、変速機ケース５の本体部５ａの壁内の複数の流路の少なくとも１つの流路５ａ４、５ａ５は、変速機ケース５内の外周部に配置される変速機構の構成要素に対して、その外周側から作動油を供給する出口を備えている。これにより、例えば入力軸４内に設けられた流路４ａを介して内周側からではなく、本体部５ａの壁を挟んでクーラ２００と対向する外周部の変速機構の構成要素、例えば第１ブレーキ７０に対して外周側から作動油を供給することが可能になる。すなわち、外周側の変速機構の構成要素に対して第１の実施形態に比べて遠回りすることなく潤滑油を供給することが可能になり、その分、自動変速機内の油路が省略または短縮される。

以上、２つの実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。

上述の実施形態の場合、クーラは、図３に示すように、１軸（入力軸４）およびその周辺の構成要素（例えば、軸受、クラッチ、ブレーキなど）に対して潤滑油を供給しているが、これに限定されない。例えば、図８に示すように２軸およびその周辺の構成要素、すなわちカウンタドライブ機構内の潤滑油が必要な箇所に対して、クーラは潤滑油を流出してもよい。

図９は、２軸周辺、具体的にはカウンタドライブ機構のカウンタシャフト周辺の部分断面図である。

この場合、図９に示すように、変速機ケース６０５ａは、その壁内に、クーラの１つの流出口から流出した潤滑油が流れ入る流路６０５ａ６が設けられている。この流路６０６ａ６は、カウンタシャフト６０８ａの軸中心を通過して変速機ケース６０５ａに両端支持されている管状部材６１０に連結されている。流路６０６ａ５を流れる潤滑油は、管状部材６１０内に流れ入り、カウンタシャフト６０８ａの両端と変速機ケース６０５ａとの間の管状部材６１０の部分に形成された開口６１２を介してカウンタドライブ機構の構成要素が収納された空間６１４に供給される。そして、カウンタシャフト６０８ａを支持する軸受６１６ａ、６１６ｂを潤滑し、さらに流れてファイナルドライブギヤ６１８とファイナルドリブンギヤ６２０との噛合部やパーキングギヤ６２２の噛合部などに到着する。

また、２軸だけでなく、図１０に示すように、３軸およびその周辺、すなわち差動装置の構成要素、例えばディファレンシャルギヤやドライブシャフトの軸受などにクーラが冷却した潤滑油を供給してもよい。この場合も、上述の２軸のときと同様に、３軸用の潤滑油の流出口をクーラに設け、その流出口から流れ出た潤滑油を差動装置内の必要箇所に案内する流路を変速機ケースの壁内に設ければよい。

さらに、上述の実施形態の場合、クーラに導入される潤滑油（作動油）は、変速機ケースのオイルパンに貯留する潤滑油がバルブボディを介して導入されたものであるが、トルクコンバータ内の作動油が導入されてもよい。

最後に、本発明は、図６に示すようなクーラを備えた自動変速機に限定されるものでない。本発明に係る自動変速機が備えるクーラは、広義には熱媒体と熱交換した後の作動油を、複数の流出口から流出させるもので、その構造は限定されない。

以上のように、本発明に係る自動変速機は、自動変速機ケースの壁内部に形成する潤滑油の流路を短くし、またはその数を少なくすることによりケースの加工性の悪化を回避し、またホースの使用による部品点数の悪化やレイアウト性の悪化等抑制することができる。したがって、自動車産業もしくは自動車用変速機の製造産業の分野において好適に利用される可能性がある。

本発明の実施の形態に係る自動変速機の骨子図である。 摩擦要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す表である。 本発明の第１の実施形態に係る自動変速機の潤滑油の循環系を概略的に示す図である。 クーラが図示された自動変速機の外観図である。 第１の実施形態に係る自動変速機の部分断面図である。 クーラの断面図である。 第２の実施形態に係る自動変速機の部分断面図である。 さらに別の実施形態における自動変速機の潤滑油の循環系を概略的に示す図である。 図８に示す実施形態における２軸周辺の断面図である。 さらにまた別の実施形態における自動変速機の潤滑油の循環系を概略的に示す図である。 変速機ケースの壁内にフロント側からリア側に延びる長い潤滑油流路が設けられている一例の自動変速機の外観図である。 変速機ケースの外部に潤滑油が流れるホースが設けられている一例の自動変速機の外観図である。

符号の説明

５ 変速機ケース
５ｆ 作動油取入れ口
５ｇ 作動油取入れ口
２００ 熱交換器（クーラ）
２０２ 流入口
２０４ａ 流出口
２０４ｂ 流出口

Claims (6)

1. 自動変速機の外部を流れる熱媒体と自動変速機内の複数の所定供給箇所に供給される作動油との間で熱交換する熱交換器と、該熱交換器の取り付け場所を外部に備える変速機ケースとを有する自動変速機であって、
   前記熱交換器は、作動油が流入する流入口と、前記熱媒体と熱交換した作動油を流出する複数の流出口とを備え、
   前記変速機ケースは、前記取り付け場所に取り付けられた前記熱交換器の各流出口にそれぞれ対応して接続される複数の作動油取入れ口を備えると共に、各作動油取入れ口と対応する自動変速機内の所定供給箇所とをそれぞれ連絡する複数の流路を備えることを特徴とする自動変速機。
2. 請求項１に記載の自動変速機において、
   前記熱交換器の複数の流出口又はこれらに接続される前記変速機ケースにおける複数の作動油取入れ口から、対応する自動変速機内の各所定供給箇所に至る複数の流路の流路抵抗が、流路ごとに個々に設定されていることを特徴とする自動変速機。
3. 前記請求項２に記載の自動変速機において、
   前記複数の流路の流路抵抗は、変速機ケースにおける作動油取入れ口の大きさによって、流路ごとに個々に設定されていることを特徴とする自動変速機。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の自動変速機において、
   前記変速機ケースは、軸方向前端のフロント壁および後端のリア壁とを備え、該壁内それぞれに前記複数の流路の少なくとも１つが設けられていると共に、
   前記熱交換器の流出口と接続され、これらの流路と連絡する作動油取入れ口が前記変速機ケースのフロント壁側とリア壁側に設けられていることを特徴とする自動変速機。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の自動変速機において、
   前記変速機ケースは、軸方向ほぼ中央に中間壁を備え、該壁内に前記複数の流路の少なくとも１つが設けられていることを特徴とする自動変速機。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の自動変速機において、
   前記複数の流路の少なくとも１つは、前記変速機ケース内の外周部に配置される変速機構の構成要素に対して、その外周側から作動油を供給する出口を備えることを特徴とする自動変速機。

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