JP2013204675A - トランスミッションケース用鋳型構造及びトランスミッションケース - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無段変速機の変速機構を収容する変速機構収容部121と、変速機構の各軸に隣接しこれらの軸と平行な出力軸を有する差動装置を外側から覆い、変速機構収容部に対し軸方向一端側に偏移して配置された差動装置収容部122と、車載時に下方となるハウジング下部に配置されるバルブユニット装着部132aとを備え、偏移により差動装置収容部122の外側面の外方に形成された凹所に、出力軸の下方でバルブユニット装着部に近接した箇所に配置され軸方向と交差する方向へ軸線を向けた筒状の電動オイルポンプ室50を備え、電動オイルポンプ室50の外周面を形成する第1の型M1と第2の型M2との接合部に、外周面に軸線方向に延びる軸方向リブ60を鋳造する溝を形成する。
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1には、図10に示すようなベルト式無段変速機の変速機ユニットが例示され、ハウジング200内には、プライマリプーリ210,セカンダリプーリ220及びベルト230からなる無段変速機の各部と、差動装置240とが収容されている。プライマリプーリ210,セカンダリプーリ220の各軸心及び差動装置240の左右の出力軸(ドライブシャフト)の軸心は、プライマリプーリ210及び差動装置240の軸心を下辺とした三角形をなすように配置されている。
この技術によれば、電動オイルポンプ270を変速機ユニットのハウジング200外周の凹部260に油圧コントロールバルブ250と重なるように設けたので、変速機ユニットの構成をコンパクトにすることができる。
ただし、特許文献1のようなプライマリプーリ210,セカンダリプーリ220及び差動装置240や油圧コントロールバルブ250の基本的な配置を変更することなく、且つ、特許文献1の技術と同様に、変速機ユニットの構成をコンパクトにすると共に油路についてもコンパクトにすることができるように、電動オイルポンプのポンプ室を配置したい。
この点では、電動オイルポンプのポンプ室を変速機のハウジングと一体に形成することが望まれている。
この場合、湯流れが促進されると共に、電動オイルポンプ室の剛性及び強度を確保することができ、また、鋳造時に、第2の溝が流路となって湯流れを向上させる。
この場合、電動オイルポンプ室や差動装置収容部の剛性及び強度を確保することができ、また、鋳造時に、第3の溝や第4の溝が流路となって湯流れを向上させる。
この場合、差動装置の出力軸が貫通する穴部の周りの剛性及び強度を確保することができ、穴部周りの基本肉厚を薄くすることができる。
(10)本発明の第2のトランスミッションケースは、プライマリプーリ,セカンダリプーリ及びベルトからなる無段変速機の変速機構を収容する変速機構収容部と、前記無段変速機構のプライマリ軸及びセカンダリ軸に隣接し且つこれらの軸方向と平行な左右の出力軸(ドライブシャフト)を有する差動装置を外側から覆い、前記変速機構収容部に対し前記軸方向の一端側に偏移して配置された差動装置収容部と、車載時に下方となるハウジング下部に配置され油圧コントロールバルブユニットを装着されるバルブユニット装着部とを備え、鋳造により形成されたトランスミッションケースであって、前記偏移により前記差動装置収容部の外側面の外方に形成された凹所において、前記出力軸の下方で前記バルブユニット装着部に近接した箇所に配置されて、前記軸方向と交差する方向へ軸線を向けた筒状の電動オイルポンプ室を備え、前記電動オイルポンプ室の前記外周面には、前記軸線方向に沿って延びる軸方向リブが形成されていることを特徴としている。
(13)前記電動オイルポンプ室の前記奥部には、前記第1の型の抜き方向に向いて前記第1油路の先端部に中間部が交差し先端開口部が閉塞される第2油路と、前記第2の型の抜き方向に向いて前記第2油路の中間部に中間部が交差し先端部が前記油圧コントロールバルブユニットに接続され基端開口部が閉塞される第3油路とが配置されていることが好ましい。
(15)前記電動オイルポンプ室の前記奥部に対応する個所の外側面には、前記軸方向リブから連続した第1の補助リブが形成され、前記差動装置収容部の外側面には、前記円弧状リブから連続した第2の補助リブが形成されていることが好ましい。
(17)前記変速機構収容部には、前記プライマリ軸及び前記セカンダリ軸を支持する軸支持壁部と、前記軸支持壁部の周囲を囲繞する周壁部と、前記周壁部の外端縁部において変速機カバーが結合される外端面部が装備されていることが好ましい。
また、電動オイルポンプ室がトランスミッションケースの外側面に鋳造により一体に形成されているので、ポンプ室をトランスミッションケースとは別に製造する工程や、ポンプ室をトランスミッションケースに接合する工程が不要であり、また、ポンプ室をトランスミッションケースに接合する場合に要求される、接合箇所に油漏れを防ぐとともに加工公差を吸収するなどの工夫も必要がない。
円筒状の電動オイルポンプ室はプライマリ軸及びセカンダリ軸の軸方向と交差する方向へ軸線を向けているので、電動オイルポンプ室の軸線上に接続する電動機を無段変速機軸方向の他端側に突出させることなく配置することができ、変速機をコンパクトに構成することができる。
電動オイルポンプ室の上方には変速機構収容部から差動装置の出力軸が突出するが、電動オイルポンプ室はその下方から変速機構収容部及び出力軸の要部を保護する。
電動オイルポンプ室の外側の外周面の軸方向リブは、電動オイルポンプ室及びその上方の変速機構収容部の剛性を向上させる。また、鋳造時に、この軸方向リブを形成する第1の溝が流路となって電動オイルポンプ室を形成する筒状の鋳造空間における湯流れが促進され、巣の発生を抑制する。
図1〜図9を用いて、まず、本実施形態にかかる自動変速機の概略構成及び変速機ハウジング内の各装置の配置を説明し、次に、変速機ハウジングの構成,電動オイルポンプ室の構成及び変速機ハウジング用鋳型構造の構成を説明し、最後に、その作用及び効果を説明する。
図5は、本実施形態にかかるベルト式無段変速機を示す概略断面図である。ただし、図5に示す断面は、同一断面ではなくいくつかの断面を展開して示している。
図5に示すように、このベルト式無段変速機は、無段変速機の変速機構を収容する変速機ハウジング10が備えられている。この変速機ハウジング10は、エンジン側から順位配置された、コンバータハウジング11と本発明にかかるトランスミッションケース12とサイドカバー13とから構成される。
前後進切換機構22は、エンジン側と連結されると共に前進クラッチを有するサンギヤと、後進ブレーキと連結されたキャリヤと、プライマリプーリ31と連結されると共に前進クラッチを有するリングギヤと、を有する遊星歯車機構から構成されている。なお、遊星歯車機構は、シングルピニオン型又はダブルピニオン型の遊星歯車としてもよく、特に限定されない。
なお、図4に示すオイルクーラ29の内部には、図示しないが、冷却水が供給される冷却水室と、潤滑油が供給される潤滑油室とが隣接して交互に層状に構成される。このオイルクーラ29の冷却水室には、ラジエータで冷却された冷却水が供給される供給水路と、オイルクーラ29からの冷却水をエンジンへ送水する送水水路とが接続される。また、オイルクーラ29の潤滑油室には、コントロールバルブユニット28及びオイルパン40から油を供給する油路と、冷却された油を各装置に潤滑油として供給する油路とが接続される。
図4はトランスミッションケース12をその外側(サイドカバー13側)から見た正面図である。図4では、ベルト式無段変速機構30のプリライマリプーリ31及びセカンダリプーリ32と、ドライブピニオン24と、ディファレンシャルギヤ25と、ベーンポンプ26とを、いずれも模式的に円で表現している。また、図4において、破線で示す円はトランスミッションケース12を隔てて逆側に収装された装置を示す。また、図4中に前方と示す矢印は、変速機ハウジング10の車両搭載時における車両の前方方向を示す。以下、単に前方、反対側を後方と記載する。また、この前後方向を基準に、鉛直上方を単に上方、反対側を下方と記載する。
また、ディファレンシャルギヤ25は、プライマリプーリ31及びセカンダリプーリ32と隣接しているが、ディファレンシャルギヤ25のサイドギヤに接続されたドライブシャフト(差動装置の出力軸)25aの軸心位置は、プライマリプーリ31及びセカンダリプーリ32の軸心位置と正三角形に近い位置関係にあり、ドライブシャフト25aの軸心位置とプライマリプーリ31の軸心位置とを結んだ線が三角形の底辺をなしている。
図5に示すように、トランスミッションケース12には、各装置の軸を支持する支持部により、トルコンハウジング11側とサイドカバー13側とを隔離する壁が形成される。トランスミッションケース12の第1収装室121は、プライマリプーリ軸31d及びセカンダリプーリ軸32dを支持する軸支持壁部123が形成され、プライマリプーリ31及びセカンダリプーリ32を収容する空間をトルコンハウジング11側と隔離している。
なお、差動装置遮蔽壁部122には、ドライブシャフト25aが貫通する穴部129が形成され、穴部129の外側面には、僅かに盛り上がるように肉盛りされたボス部129aと、このボス部129aの外周から放射状に延びて肉盛りされた放射状リブ129bとが形成されている。
また、トランスミッションケース12の車載時下方となる面132には、コントロールバルブユニット28を取り付けるバルブユニット装着部132aが設けられる。また、コントロールバルブユニット28のさらに下方にオイルパン40が装備される。
トランスミッションケース12の車載時上方となる面133には、周壁部126の外面等が形成される。
トランスミッションケース12の差動装置遮蔽壁部122の外方の凹所128において、ドライブシャフト25aの下方でバルブユニット装着部132aに近接した箇所に配置されて、電動オイルポンプ室(以下、単にポンプ室ともいう)50が形成されている。このポンプ室50は、変速機の軸方向と交差する方向であって、車載時にほぼ水平となる方向へ軸線を向けた筒状の内部空間51を有する室であり、軸線方向の一端が開口しており、この開口部分が電動機50Mを装着する電動機装着部54として構成されている。
ポンプ室50の円筒状の内部空間51には、ポンプの回転部(例えば、ギヤポンプの一種であるトロコイドポンプが適用されていれば、アウタロータやインナロータ)が装備され、ポンプ室50の軸線方向の他端側の奥部に設けられる吸込ポート59(図8参照)及び吐出ポート55(図4,図6,図8参照)を通じで、電動機50Mにより回転部を回転駆動して吸込ポート59から吸い込んだオイルを加圧して吐出ポート55から吐出する。
ここでは、第3油路58には、プラグ58aでの閉塞前にその開口から、図示しない逆止弁が内装され、オイルがコントロールバルブユニット28方向へのみ流通するようになっている。
第2油路57の開口は外方(サイドカバー13側)に突設され、第3油路58の開口は車載時後方になるポンプ室50の軸線方向の一端側に突設されている。これらの突設部には、外方(サイドカバー13側)に向けて補強リブ(補助リブ)61,62が突設されている。補強リブ62は軸方向リブ60と連続している。
上記のような形状のトランスミッションケース12を鋳造によって形成するために、図1に示すように、変速機ハウジング用鋳型を分割している。なお、分割して構成される鋳型は、ダイカスト型(金型鋳造型)であり、図1においては、鋳型を構成する各型M1〜M6自体は図示せずに、各鋳造領域に対応した位置に、白抜き矢印により型抜き方向を示すことによって、各鋳造領域を鋳造しうる型形状の鋳型の存在を示している。このうち、第1の型M1及び第2の型M2については、各鋳造領域に模様を付している。
つまり、第1の型M1と第2の型M2とは、結合されるとその境界部分において、軸方向リブ60を形成する第1の溝(図9,符号CS参照)と、円弧状リブ63を形成する第2の溝と、補強リブ(補助リブ)62を形成する第3の溝と、補強リブ(補助リブ)65を形成する第4の溝と、が形成される。
本発明の一実施形態にかかる変速機ハウジング用鋳型構造は上述のように構成されるので、このトランスミッションケース用鋳型を用いて、例えばアルミ合金等の鋳造材料で鋳造することにより、トランスミッションケース12の外側面に電動オイルポンプ室50を一体に鋳造することが可能になる。
また、電動オイルポンプ室50は、差動装置収容部122の外側面の外方に形成された凹所128に位置するので、トランスミッションケース12がこの部分で突出することが抑えられ、トランスミッションケース12をコンパクトに構成することができる。
さらに、電動オイルポンプ室50がバルブユニット装着部132aに近接した位置に配置されるので、作動油の油路をコンパクトに配置することができる。
そして、電動オイルポンプ室50自体が変速機構収容部121の剛性を向上させるため、変速機構収容部121の基本肉厚(ボスや軸方向リブを設けない部分の肉厚)を薄くすることができるが、電動オイルポンプ室50の外側の外周面52の軸方向リブ60は、電動オイルポンプ室50及びその上方の変速機構収容部121の剛性をさらに向上させる。また、図9に示すように、鋳造時に、この軸方向リブ60を形成する溝状の鋳造空間(第1溝)CSが流路となって電動オイルポンプ室50を形成する筒状の鋳造空間における湯流れが促進され、巣の発生を抑制する。
また、巣の発生はシール性のみならず流路壁面の粗さが増大し、オイルの流動性能にも悪影響があるが、巣の発生を抑制することでオイルの流動性能の低下防止の効果も得られる。
さらに、トランスミッションケース12の差動装置収容部122の穴部129の外側面には、僅かに盛り上がるように肉盛りされたボス部129aと、このボス部129aの外周から放射状に延びて肉盛りされた放射状リブ129bとが形成されているので、この点からも変速機構収容部121の基本肉厚を薄くすることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、かかる実施形態を適宜変更して実施しうるものである。
例えば、実施形態では、トランスミッションケース12に軸方向リブ60以外に種々のリブ61〜66を設けており、鋳型M1,M2には対応する溝部を形成しているが、軸方向リブ60のみを設けるようにしても良く、その他のリブ61〜66を適宜追加しても良く、さらなるリブを適宜追加しても良い。
さらに、実施形態ではアルミ合金を鋳造材料にしたが、鉄系の材料であってもよい。
また、上記実施形態では、金型の鋳型を例示したが、砂型等の金型以外の鋳型への適用も考えられる。
11 コンバータハウジング
12 トランスミッションケース
13 サイドカバー
20 変速機入力軸
21 トルクコンバータ
25 ディファレンシャルギヤ(差動装置)
25a ドライブシャフト(差動装置の出力軸)
26 メカニカルオイルポンプであるベーンポンプ
28 コントロールバルブユニット
30 ベルト式無段変速機構
31 プライマリプーリ
31d プライマリプーリ軸
32 セカンダリプーリ
32d セカンダリプーリ軸
33 ベルト
50 電動オイルポンプ室
50M 電動機
51 筒状の内部空間
54 電動機装着部
55 吐出ポート
56 第1油路
57 第2油路
58 第3油路
53a 窪み部分
121 第1収装室(変速機構収容部)
122 差動装置遮蔽壁部(差動装置収容部)
126 周壁部
128 凹所
129 穴部
129a ボス部
129b 放射状リブ
132a バルブユニット装着部
M1 第1の型
M2 第2の型
CS 第1の溝
Claims (17)
- プライマリプーリ,セカンダリプーリ及びベルトからなる無段変速機の変速機構を収容する変速機構収容部と、前記変速機構のプライマリ軸及びセカンダリ軸に隣接し且つこれらの軸方向と平行な左右の出力軸を有する差動装置を外側から覆い、前記変速機構収容部に対し前記軸方向の一端側に偏移して配置された差動装置収容部と、車載時に下方となるハウジング下部に配置され油圧コントロールバルブユニットを装着されるバルブユニット装着部とを備えたトランスミッションケースの外側面を鋳造する鋳型構造であって、
前記トランスミッションケースは、前記偏移により前記差動装置収容部の外側面の外方に形成された凹所において、前記出力軸の下方で前記バルブユニット装着部に近接した箇所に配置されて、前記軸方向と交差する方向へ軸線を向けた筒状の電動オイルポンプ室を備えており、
前記軸方向に移動し前記トランスミッションケースの外側面の一部及び前記電動オイルポンプ室の外周面の一部を形成する第1の型と、
前記電動オイルポンプ室の軸線方向に移動し前記電動オイルポンプ室の内周面及び前記電動オイルポンプ室の前記外周面の残部並びに前記トランスミッションケースの前記外側面の残部を形成する第2の型と、を有し、
前記電動オイルポンプ室の前記外周面を形成する前記第1の型と前記第2の型との接合部に、前記外周面に前記軸線方向に沿って延びる軸方向リブを形成する第1の溝が形成されている
ことを特徴とする、トランスミッションケース用鋳型構造。 - 前記電動オイルポンプ室の前記軸線の一端側で前記第2の型の抜き方向に、電動機が装着される電動機装着部が配置され、
前記電動オイルポンプ室の前記軸線の他端側の奥部に、吐出ポート及び前記吐出ポートから続く第1油路が配置され、
前記軸方向リブ、及び、前記電動オイルポンプ室の円筒状の前記外周面のうち前記軸方向リブよりも下方の下半部は、前記電動オイルポンプ室の前記奥部に対応する個所まで延設され、
前記第2の型には、前記電動機装着部,前記油路,前記軸方向リブの下半部及び前記外周面の下半部を形成する箇所が設けられている
ことを特徴とする、請求項1記載のトランスミッションケース用鋳型構造。 - 前記電動オイルポンプ室の前記奥部の前記第1油路が配置される箇所の前記軸方向リブよりも上方には、前記電動オイルポンプ室の前記外周面よりも窪んで前記凹所に連続する窪み部分が配置され、前記窪み部分には、前記差動装置の前記出力軸が配置され、
前記第1の型には、前記窪み部分を含む前記凹所,前記軸方向リブの上半部及び前記外周面の上半部を形成する箇所が設けられている
ことを特徴とする、請求項2記載のトランスミッションケース用鋳型構造。 - 前記電動オイルポンプ室の前記奥部には、前記第1の型の抜き方向に向いて前記第1油路の先端部に中間部が交差し先端開口部が閉塞される第2油路と、前記第2の型の抜き方向に向いて前記第2油路の中間部に中間部が交差し先端部が前記油圧コントロールバルブユニットに接続され基端開口部が閉塞される第3油路とが配置され、
前記第1の型には、前記第2油路を形成する箇所が設けられ、
前記第2の型には、前記第3油路を形成する箇所が設けられている
ことを特徴とする、請求項2又は3記載のトランスミッションケース用鋳型構造。 - 前記電動オイルポンプ室の前記外周面を形成する前記第1の型と前記第2の型との接合部に、前記外周面の上半部に、前記軸方向リブから連続して周方向に沿って延びる円弧状リブを形成する第2の溝が形成されている
ことを特徴とする、請求項2〜4の何れか1項に記載のトランスミッションケース用鋳型構造。 - 前記電動オイルポンプ室の前記奥部に対応する個所の前記トランスミッションケースの外側面を形成する前記第1の型と前記第2の型との接合部に、前記軸方向リブから連続した第1の補助リブを形成する第3の溝が形成され、
前記差動装置収容部の外側面を形成する前記第1の型と前記第2の型との接合部に、前記円弧状リブから連続した第2の補助リブを形成する第4の溝が形成されている
ことを特徴とする、請求項5記載のトランスミッションケース用鋳型構造。 - 前記差動装置収容部には、前記出力軸が貫通する穴部と、前記穴部の周囲に肉盛りされたボス部と、前記ボス部の周囲に放射状に肉盛りされた放射状リブとが設けられ、
前記第1の型には、前記穴部,前記ボス部及び前記放射状リブを形成する箇所が設けられている
ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載のトランスミッションケース用鋳型構造。 - 前記トランスミッションケースの変速機構収容部には、前記プライマリ軸及び前記セカンダリ軸を支持する軸支持壁部と、前記軸支持壁部の周囲を囲繞する周壁部と、前記周壁部の外端縁部において変速機カバーが結合される外端面部が装備され、
前記第1の型には、前記軸支持壁部の外側面,前記周壁部及び前記外端面部を形成する箇所が設けられている
ことを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載のトランスミッションケース用鋳型構造。 - 請求項1〜8の何れか1項に記載のトランスミッションケース用鋳型構造を用いて鋳造により形成された
ことを特徴とする、トランスミッションケース。 - プライマリプーリ,セカンダリプーリ及びベルトからなる無段変速機の変速機構を収容する変速機構収容部と、前記変速機構のプライマリ軸及びセカンダリ軸に隣接し且つこれらの軸方向と平行な左右の出力軸を有する差動装置を外側から覆い、前記変速機構収容部に対し前記軸方向の一端側に偏移して配置された差動装置収容部と、車載時に下方となるハウジング下部に配置され油圧コントロールバルブユニットを装着されるバルブユニット装着部とを備え、鋳造により形成されたトランスミッションケースであって、
前記トランスミッションケースは、前記偏移により前記差動装置収容部の外側面の外方に形成された凹所において、前記出力軸の下方で前記バルブユニット装着部に近接した箇所に配置されて、前記軸方向と交差する方向へ軸線を向けた筒状の電動オイルポンプ室を備え、
前記電動オイルポンプ室の前記外周面には、前記軸線方向に沿って延びる軸方向リブが形成されている
ことを特徴とする、トランスミッションケース。 - 前記電動オイルポンプ室の前記軸線の一端側で前記第2の型の抜き方向に、電動機が装着される電動機装着部が配置され、
前記電動オイルポンプ室の前記軸線の他端側の奥部に、吐出ポート及び前記吐出ポートから続く第1油路が配置され、
前記軸方向リブ、及び、前記電動オイルポンプ室の円筒状の前記外周面のうち前記軸方向リブよりも下方の下半部は、前記電動オイルポンプ室の前記奥部に対応する個所まで延設されている
ことを特徴とする、請求項10記載のトランスミッションケース。 - 前記電動オイルポンプ室の前記奥部の前記第1油路が配置される箇所の前記軸方向リブよりも上方には、前記電動オイルポンプ室の前記外周面よりも窪んで前記凹所に連続する窪み部分が配置され、前記窪み部分には、前記差動装置の前記出力軸が配置されている
ことを特徴とする、請求項11記載のトランスミッションケース。 - 前記電動オイルポンプ室の前記奥部には、前記第1の型の抜き方向に向いて前記第1油路の先端部に中間部が交差し先端開口部が閉塞される第2油路と、前記第2の型の抜き方向に向いて前記第2油路の中間部に中間部が交差し先端部が前記油圧コントロールバルブユニットに接続され基端開口部が閉塞される第3油路とが配置されている
ことを特徴とする、請求項11又は12記載のトランスミッションケース。 - 前記電動オイルポンプ室の前記外周面の上半部には、前記軸方向リブから連続して周方向に沿って延びる円弧状リブが形成されている
ことを特徴とする、請求項11〜13の何れか1項に記載のトランスミッションケース。 - 前記電動オイルポンプ室の前記奥部に対応する個所の前記トランスミッションケースの外側面には、前記軸方向リブから連続した第1の補助リブが形成され、
前記差動装置収容部の外側面には、前記円弧状リブから連続した第2の補助リブが形成されている
ことを特徴とする、請求項14記載のトランスミッションケース。 - 前記差動装置収容部には、前記出力軸が貫通する穴部と、前記穴部の周囲に肉盛りされたボス部と、前記ボス部の周囲に放射状に肉盛りされた放射状リブとが設けられている
ことを特徴とする、請求項10〜15の何れか1項に記載のトランスミッションケース。 - 前記トランスミッションケースの変速機構収容部には、前記プライマリ軸及び前記セカンダリ軸を支持する軸支持壁部と、前記軸支持壁部の周囲を囲繞する周壁部と、前記周壁部の外端縁部において変速機カバーが結合される外端面部が装備されている
ことを特徴とする、請求項10〜16の何れか1項に記載のトランスミッションケース。
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