JP2013113304A - 変速機ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】油圧供給装置をバルブボディに近い位置に配置するとともに、全体としてコンパクトな変速機ユニットを提供する。
【解決手段】変速機構４０は、駆動源から動力が入力され、変速機ケース４０の中央に配置された入力軸４１と、入力軸４１の上方に配置され入力軸４１から動力が伝達される駆動プーリ軸４２と、駆動プーリ軸４２の下方であって入力軸４１の側方に配置され、駆動プーリ軸４３から動力が伝達される被動プーリ軸４３とを備える。車軸５３は、被動プーリ軸４３の下方に配置され、被動プーリ軸４３から動力が伝達される。デファレンシャル機構５０の被動ファイナルギヤ５３と隣接して、変速機構４０に油圧を供給するバルブボディ６１が変速機ケース４０の下部に配置され、バルブボディ６１に油圧を供給する電動オイルポンプ６３の少なくとも一部が、側面視で、入力軸４１とバルブボディ６１との間の空間を占めるように配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、変速機ユニット、特に油圧供給装置が配置された変速機ユニットに関する。

自動変速機では、エンジンの出力により駆動されるメカオイルポンプによりバルブボディに油圧を供給している。しかし、アイドリングストップ装置を備えた車両の場合、アイドリングストップによりエンジンが停止すると、メカオイルポンプも停止する。そのため、電動機により駆動される電動オイルポンプ（油圧供給装置）を設けて、エンジン停止時には、電動オイルポンプによりバルブボディに油圧を供給している。電動オイルポンプは変速機ケースの側面に配置される。

例えば、特許文献１，２には、変速機構に油圧を供給するコントロールバルブ（バルブボディ）が変速機ケースの下部に配置され、コントロールバルブボディに油圧を供給する電動オイルポンプが入力軸の出力軸とは反対側の側方に配置された変速機ユニットが開示されている。

この変速機ユニットは、駆動プーリが取り付けられた入力軸、従動プーリが取り付けられた従動軸、及び、従動軸とアイドラ軸を介して接続された出力軸とが、互いに平行に、且つ、側面視で略正三角形の各頂点に位置するように配置されたベルト式の無段変速機構である。入力軸は、変速機ケースの略中央部に配置されている。

特開２００１−２６０６７４号公報 特開２００１−２６３４５８号公報

しかしながら、上記特許文献１，２に開示された変速機ユニットでは、電動オイルポンプがコントロールバルブから離れた位置に配置されている。そのため、電動オイルポンプからコントロールバルブへの油圧経路が長くなり、レイアウト効率が劣るという課題がある。

そして、電動オイルポンプをコントロールバルブに近い位置に配置しようとすると、電動オイルポンプが変速機ケースの側面外形からはみ出し、変速機ユニットを収容するエンジンルームを拡大させる必要が生じるという問題が生じる。

本発明は、以上の点に鑑み、油圧供給装置をバルブボディに近い位置に配置するとともに、全体としてコンパクトな変速機ユニットを提供することを目的とする。

本発明は、変速機構及びデファレンシャル機構が変速機ケースに収容されてなる変速機ユニットであって、前記変速機構は、駆動源から動力が入力され、前記変速機ケースの中央に配置された入力軸と、前記入力軸と平行に、前記入力軸の上方に配置され、前記入力軸から動力が伝達される第１の軸と、前記第１の軸と平行に、前記第１の軸の下方であって前記入力軸の側方に配置され、前記第１の軸から動力が伝達される第２の軸とを備え、前記デファレンシャル機構は、前記第２の軸と平行に、前記第２の軸の下方に配置され、前記第２の軸から動力が伝達される出力軸に配置され、前記デファレンシャル機構のギヤと隣接して、前記変速機構に油圧を供給するバルブボディが前記変速機ケースの下部に配置され、前記バルブボディに油圧を供給する油圧供給装置の少なくとも一部が、側面視で、前記入力軸と前記バルブボディとの間の空間を占めるように配置されることを特徴とする。

本発明によれば、油圧供給装置は、その少なくとも一部が、側面視で、入力軸とバルブボディとの間の空間を占めるように配置される。よって、油圧供給装置からバルブボディへの油圧経路が短く、レイアウト効率が優れる。

さらに、変速機ケースの中央に配置され入力軸と、変速機ケースの下部に配置されたバルブボディとの間の空間を、油圧供給装置の少なくとも一部が占めるので、当該空間を有効に活用することができ、変速機ユニットをコンパクト化することが可能となる。

また、本発明において、前記第１の軸と前記第２の軸の間とで変速が行われ、前記油圧供給装置の少なくとも一部が、側面視で、前記入力軸と前記第１の軸との間の空間を占めるように配置されることが好ましい。

この場合、第１の軸と前記第２の軸との間で変速が行われるため、第１の軸及び第２の軸には、大径のプーリやギヤなどが取り付けられる。よって、入力軸と第１の軸との間に空間が生じ、この空間を少なくとも一部が占めるように油圧供給装置を配置するので、当該空間を有効に活用することができ、変速機ユニットをコンパクト化することが可能となる。

また、本発明において、前記油圧供給装置は、前記変速機ケースの底部に配置されたオイル溜り部からオイルを吐出する吐出口を下部に、前記バルブボディにオイルを吸引する吸引口を上部にそれぞれ備えることが好ましい。

この場合、油圧供給装置の吐出口は、オイル溜り部と近い位置に配置される。よって、吐出側は、吸入側に比べて高圧のオイルが流れるため、吐出口とオイル溜り部と接続する高耐圧ホースやパイプなどの高耐圧の油圧経路が短くなる。

本発明の実施形態に係る変速機ユニットの断面図。 変速機ユニットの概略側面図。

以下、本発明の実施形態に係る自動変速機ユニット１０について図面を参照して説明する。自動変速機ユニット１０は、図示しないが、車両に搭載され、エンジンなどの駆動源の出力を変速して左右の駆動輪に伝達する。

図１に示すように、自動変速機ユニット１０は、変速機ケース２０内に、トルクコンバータ３０、変速機構４０、デファレンシャル機構５０が収容されてなるものである。トルクコンバータ３０は、駆動源の出力を変速機構４０に入力する。なお、図１は図２をＡ−Ａ線で展開したときの断面図である。

変速機構４０は、ベルト式の無段変速機（Continuous Variable Transmission、ＣＶＴ）からなる。変速機構４０は、互いに平行な、入力軸４１、駆動プーリ軸（第１の軸）４２、被動プーリ軸（第２の軸）４３、及びリバースアイドル軸４４を備えている。入力軸４１には、トルクコンバータ３０を介して駆動源の出力が入力される。なお、駆動プーリ軸４２は本発明の第１の軸に、被動プーリ軸４３は本発明の第２の軸にそれぞれ相当する。

入力軸４１には、車両の進行方向を切り換える前後進切換機構４５が設けられている。前後進切換機構４５は、ギヤ・クラッチ機構からなり、駆動プーリ軸４２に接続されている。なお、リバースアイドル軸４４は、後進時に入力軸４１に接続される。

駆動プーリ軸４２と被動プーリ軸４３との間には、Ｖベルト機構４６が設けられている。Ｖベルト機構４６は、駆動プーリ軸４２に設けられた駆動プーリ４７と、被動プーリ軸４３に設けられた被動プーリ４８と、これらのプーリ４７，４８間に巻き掛けられた金属製のＶベルト４９とからなる。Ｖベルト４９は、駆動プーリ４７から被動プーリ４８に動力を伝達する。

駆動プーリ４７は、駆動プーリ軸４２に相対回転自在で軸方向移動不能に設けられた固定側駆動プーリ半体４７ａと、駆動プーリ軸４２に相対回転不能で固定側駆動プーリ半体４７ａに対して軸方向移動自在に設けられた可動側駆動プーリ半体４７ｂとからなる。

被動プーリ４８は、被動プーリ軸４３に相対回転不能で軸方向移動不能に設けられた固定側被動プーリ半体４８ａと、被動プーリ軸４３に相対回転不能で固定側被動プーリ半体４８ａに対して軸方向移動自在に設けられた可動側被動プーリ半体４８ｂとからなる。

可動側駆動プーリ半体４７ｂと可動側被動プーリ半体４８ｂには、それぞれシリンダ室４７ｃ，４８ｃが形成されている。可動側プーリ半体４７ｂ，４８ｂは、シリンダ室４７ｃ，４８ｃに供給された油圧（側圧）に応じて、それぞれ固定側プーリ半体４７ａ，４８ａに接近又は離間する。

被動プーリ軸４３には、デファレンシャル機構５０が接続されている。具体的には、被動プーリ軸４３に設けられたファイナル駆動ギヤ５１が、デファレンシャル機構５０のケースに固定されたファイナル被動ギヤ５２と噛合している。

ファイナル被動ギヤ５２には、左右の車軸５３が取り付けられている。被動プーリ軸４３の回転に伴って、ファイナル被動ギヤ５２を介して、デファレンシャル機構５０のケース全体が左右の車軸５３回りに回転する。

シリンダ室４７ｃ，４８ｃに供給される油圧を制御してＶベルト４９の滑りが発生することのないプーリ側圧を与えた状態で、駆動源からの回転を入力軸４１に入力すると、その回転は、入力軸４１、駆動プーリ軸４２、駆動プーリ４７、Ｖベルト４９、被動プーリ４８、被動プーリ軸４３の順に伝達される。

ここで、両プーリ４７，４８の側圧を増減させてプーリ幅を変化させることにより、Ｖベルト４９の両プーリ４７，４８に対する巻き掛け半径が変化し、巻き掛け半径の比（プーリ比）に応じた変速比を無段階で得ることができる。

変速機ケース２０は、変速機構４０などを収容するメインケース２１と、トルクコンバータ３０を収容するトルクコンバータケース２２とからなる。メインケース２１とトルクコンバータケース２２とは、互いの合せ面を突き合わせた状態で図示しないボルトで締結されることにより、結合されている。

図２に示すように、メインケース２１の下面には、図示しないボルトで締結されることによりオイルパン２３が取り付けられている。オイルパン２３には、ＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）と呼ばれるオイルが貯留される。これにより、変速機構４０の下方にオイル溜り部２４が形成されている。

オイル溜り部２４には、バルブボディ６１が収容されている。これにより、バルブボディ６１は変速機ケース２０の下部に配置されている。バルブボディ６１には、オイル溜り部２４内のオイルを自動変速機ユニット１０の各部に供給する際の油圧を制御する油圧制御バルブが内蔵されている。なお、オイル溜り部２４には、図示しないが、オイル溜り部２４内のオイルに含まれる異物を除去するオイルストレーナも収容されている。

変速機ケース２０内のオイル溜り部２４の上方には、エンジンなどの駆動源により駆動するメカオイルポンプ６２が配置されている。メカオイルポンプ６２は、入力軸４１からチェーン駆動されて回転する。メカオイルポンプ６２は、オイル溜り部２４内のオイルを汲み上げ、自動変速機ユニット１０の各部を制御するために、バルブボディ６１に油圧を供給する。

ところで、車両がアイドリングストップ装置を備える場合、アイドリングストップによりエンジンが停止すると、メカオイルポンプ６２も停止する。そこで、図示しない電動機により駆動される電動オイルポンプ６３を設けている。これにより、エンジンを停止しても、電動オイルポンプ６３によってバルブボディ６１に油圧を供給することができる。電動オイルポンプ６３は、本発明の油圧供給装置に相当する。

電動オイルポンプ６３は、変速機ケース２０のトルクコンバータ３０（図１参照）と反対側の側面に配置されている。

電動オイルポンプ６３は、オイル溜り部２４からオイルを吐出する吐出口６３ａを下部に、バルブボディ６１にオイルを吸引する吸引口６３ｂを上部にそれぞれ備えている。吐出口６３ａは、図示しない高耐圧ホースやパイプなどを介してオイル溜り部２４に接続されている。吸引口６３ｂは、図示しないホースやパイプなどを介してバルブボディ６１に接続されている。

電動オイルポンプ６３は、吸引口６３ｂを介してオイル溜り部２４内のオイルを汲み上げ、吐出口６３ａを介して、自動変速機ユニット１０の各部、特にＶベルト機構４６のシリンダ室４７ｃ，４８ｃに油圧を供給するために、バルブボディ６１に油圧を供給する。

以下、自動変速機ユニット１０の構成要素の配置について説明する。

図２に示すように、入力軸４１は、変速機ケース２０の中央に配置されている。なお、入力軸４１が変速機ケース２０の中央に配置されているとは、変速機ケース２０の側面視で上下方向及び横方向を３等分して全体を９つの領域に分割したときに、上下方向、横方向ともに中央となる領域内に、入力軸４１の中心軸が位置していることを意味する。

駆動プーリ軸４２は、入力軸４１の上方に配置されている。被動プーリ軸４３は、駆動プーリ軸４２の下方であって入力軸４１の側方に配置されている。車軸５３は、被動プーリ軸４３の下方に配置されている。入力軸４１、駆動プーリ軸４２、被動プーリ軸４３、及び車軸５３は、互いに平行に配置されている。

そして、車軸５３に接続されるファイナル被動ギヤ５２と隣接して、バルブボディ６１が変速機ケース２０内の下部に配置されている。

ここで、変速機構４０の出力軸である被動プーリ軸４３から車軸５３への減速比は大きく設定されるので、ファイナル被動ギヤ５２は大径であり、ファイナル被動ギヤ５２の下端部は電動機ケースの底端部に近接している。そして、入力軸４１には、駆動プーリ４７などの大径部材が取り付けられていない。

よって、被動プーリ軸４３と車軸５３との間、ひいては入力軸４１と電動機ケース２０の底部との間は、上下方向に大きく離れている。そこで、電動オイルポンプ６３の少なくとも一部を、入力軸４１とバルブボディ６１との間の空間を占めるように配置している。このように、空間を有効に活用しているので、変速機ユニット１０をコンパクト化することが可能となる。

なお、電動オイルポンプ６３の少なくとも一部が側面視で入力軸４１とバルブボディ６１との間の空間を占めるとは、側面視で入力軸４１及びバルブボディ６１の外形線を考えたとき、これら外形線に対する２本の外接線と当該外形線とで囲まれる領域内に、側面視で電動オイルポンプ６３の少なくとも一部が存在することを意味する。

そして、側面視で、電動オイルポンプ６３の主要部は、入力軸４１の被動プーリ軸４３側とは反対側の側方に配置されている。換言すれば、被動プーリ軸４３と電動オイルポンプ６３との間に、入力軸４１が配置されている。

さらに、駆動プーリ軸４２には駆動プーリ４７が設けられており、この駆動プーリ４７はＶベルト機構４６で大きな変速比を得るために、大径となっている。よって、入力軸４１と駆動プーリ軸４２との間には、ある程度大きな空間が存在している。そこで、電動オイルポンプ６３の少なくとも一部を、入力軸４１と駆動プーリ軸４２との間の空間を占めるように配置してもよい。このように空間を有効に活用すれば、変速機ユニット１０をコンパクト化することが可能となる。

以上説明したように、電動オイルポンプ６３はバルブボディ６１と近い位置に配置されている。よって、電動オイルポンプ６３からバルブボディ６１への油圧経路が短く、レイアウト効率が優れている。

また、吐出口６３ａは、電動オイルポンプ６３の下部に位置しており、オイル溜り部２４と近い位置に配置されている。よって、吐出口６３ａとオイル溜り部２４と接続する図示しない高耐圧ホースやパイプなどの高耐圧の油圧経路が短い。

さらに、電動オイルポンプ６３が変速機ケース２０の側面外形からはみ出しておらず、自動変速機ユニット１０を収容するエンジンルームを拡大させる必要がない。よって、エンジンルームの大きさを抑制することができる。特に、自動変速機ユニット１０は横方向が短いので、車両のフロント自動変速機ユニット１０を横置きしたとき、ノーズが長くなることを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、変速機構がベルト式の無段変速機である場合について説明した。しかし、本発明の変速機構は、ベルト式以外の無段変速機、変速ギヤ等を用いた有段自動変速機などであってもよい。また、変速のために、第３の軸など他の軸が存在していてもよい。

また、本発明の油圧供給装置が電動オイルポンプである場合について説明した。しかし、油圧供給装置は、メカ式のオイルポンプであってもよく、さらに、バルブボディに油圧を供給する機能を有するものであれば、その呼称はオイルポンプに限定されない。

１０…自動変速機ユニット（変速機ユニット）、 ２０…変速機ケース、 ２１…メインケース、 ２２…コンバータケース、 ２３…オイルパン、 ２４…オイル溜り部、 ３０…トルクコンバータ、 ４０…変速機構、 ４１…入力軸、 ４２…駆動プーリ軸（第１の軸）、 ４３…被動プーリ軸（第２の軸）、 ４４…リバースアイドル軸、 ４５…前後進切換機構、 ４６…Ｖベルト機構、 ４７…駆動プーリ、 ４８…被動プーリ、 ４９…Ｖベルト、 ４７ｃ，４８ｃ…シリンダ室、 ５０…デファレンシャル機構、 ５１…ファイナル駆動ギヤ、 ５２…ファイナル被動ギヤ、 ５３…車軸（出力軸）、 ６１…バルブボディ６１…メカオイルポンプ、 ６３…電動オイルポンプ（油圧供給装置）、 ６３ａ…吐出口、 ６３ｂ…吸引口。

Claims (3)

1. 変速機構及びデファレンシャル機構が変速機ケースに収容されてなる変速機ユニットであって、
   前記変速機構は、
   駆動源から動力が入力され、前記変速機ケースの中央に配置された入力軸と、
   前記入力軸と平行に、前記入力軸の上方に配置され、前記入力軸から動力が伝達される第１の軸と、
   前記第１の軸と平行に、前記第１の軸の下方であって前記入力軸の側方に配置され、前記第１の軸から動力が伝達される第２の軸とを備え、
   前記デファレンシャル機構は、前記第２の軸と平行に、前記第２の軸の下方に配置され、前記第２の軸から動力が伝達される出力軸に配置され、
   前記デファレンシャル機構のギヤと隣接して、前記変速機構に油圧を供給するバルブボディが前記変速機ケースの下部に配置され、
   前記バルブボディに油圧を供給する油圧供給装置の少なくとも一部が、側面視で、前記入力軸と前記バルブボディとの間の空間を占めるように配置されることを特徴とする変速機ユニット。
2. 前記第１の軸と前記第２の軸の間とで変速が行われ、
   前記油圧供給装置の少なくとも一部が、側面視で、前記入力軸と前記第１の軸との間の空間を占めるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の変速機ユニット。
3. 前記油圧供給装置は、前記変速機ケースの底部に配置されたオイル溜り部からオイルを吐出する吐出口を下部に、前記バルブボディにオイルを吸引する吸引口を上部にそれぞれ備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機ユニット。