JP2017194146A

JP2017194146A - 変速機の冷却装置

Info

Publication number: JP2017194146A
Application number: JP2016086425A
Authority: JP
Inventors: 俊之松島; Toshiyuki Matsushima; 康祐土屋; Yasuhiro Tsuchiya
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2017-10-26

Abstract

【課題】チャンバー室を形成するためのスペースを新たに設けることなく、変速機から外部に伝達される騒音を低減する。【解決手段】車両は座席シート１１と背もたれ１３とを有し、車両には変速機を収容する変速機ケース２６が設けられている。変速機ケース２６には、吸気口３５ａ，３５ｂと排気口３６とが設けられ、吸気口３５ａ，３５ｂには吸気ダクト４４が接続され、排気口３６には排気ダクト５５が接続される。吸気ダクト４４に連通する吸入側チャンバー室４１が背もたれ１３に設けられ、排気ダクト５５に連通する排気側チャンバー室５１が荷物収容ボックス１４に設けられる。【選択図】図３

Description

本発明は、冷却風により発生する騒音を低減するようにした変速機の冷却装置に関する。

エンジン動力を車輪に伝達するための動力伝達系を構成する変速機は、変速機ケース内に組み込まれている。変速機ケースには吸気口と排気口とを設け、吸入口から吸入されて排気口に流れる冷却風を変速機の周囲に沿って流すことにより、変速機を冷却することができる。特許文献１には自動二輪車用のベルト変速機の冷却装置が記載されている。この変速装置においては、塵埃や泥水などが混入しない清潔な外気を変速機に供給するために、外気取入口をヘルメット収容室に設けている。

特許文献２には、変速機ケースに冷却風の吸入もしくは排出のための開口部が設けられた変速機の防音構造が記載されている。この変速機においては、変速機ケースとケースカバーの間にレゾネータ室を形成し、変速機ケースの開口部をレゾネータ室に連通させることにより、開口部から外部に漏れる騒音を低減している。

実開平１−８２９９４号公報特開２００７−５６７８８号公報

車両用の変速機として使用される無段変速機は、駆動側のプライマリプーリと、従動側のセカンダリプーリと、両方のプーリの間に掛け渡されるベルトやチェーンなどの動力伝達要素とを有している。それぞれのプーリの溝幅を変化させて動力伝達要素の巻付け径を変化させることよって、変速比を無段階に変化させることができる。無段変速機を構成するこれらの部材は変速機ケースの変速機収容室内に組み込まれており、プライマリプーリ等の回転体には冷却フィンが設けられている。変速機ケースに設けられた吸気口から冷却フィンにより吸入された外気は、変速機ケース内を流れて排気口から外部に排出される。これにより、変速機に沿って流れる冷却風により変速機は冷却される。

無段変速機が駆動されると、冷却フィンの風切りノイズ、およびベルト等の動力伝達要素の振動騒音等が変速機収容室において発生し、これらの騒音が外部に伝達される。変速機収容室から外部に伝達される騒音を低減する手法として、吸気口に接続される吸気ダクトと、排気口に接続される排気ダクトに、比較的大容量のチャンバー室を設けることにより、それぞれのダクトの容積を変化させる必要がある。

吸気ダクトと排気ダクトに騒音低減用のチャンバー室を設けると、外部への騒音の伝達を効果的に低減することができるが、限られた車両の設置スペースに、チャンバー室を設置するスペースを確保することは困難である。

本発明の目的は、チャンバー室を形成するためのスペースを新たに設けることなく、変速機から外部に伝達される騒音を低減することにある。

本発明の変速機の冷却装置は、座席シートと背もたれが設けられた車両における変速機の冷却装置であって、吸気口と排気口とが設けられ前記変速機を収容する変速機ケースと、前記吸気口に接続される吸気ダクトと、前記排気口に接続される排気ダクトと、を有し、前記吸気ダクトに連通する吸入側チャンバー室が前記背もたれに設けられる。

変速機ケース内の変速機により騒音が発生しても、吸気ダクトに伝達された騒音は、吸入側チャンバー室内において消音され、排気ダクト内に伝達された騒音は、荷物収納ボックス内の排気チャンバー室内において消音される。これにより、変速機ケース内から外部への騒音の伝達を効果的に低減することができる。吸入側チャンバー室は背もたれに設けられ、排気側チャンバー室は荷物収容ボックスに設けられているので、消音のためのチャンバー室を新たに設けることが不要となり、冷却装置を大型化することなく、確実に外部への騒音の伝達を抑制することができる。

（Ａ）は一実施の形態である冷却装置を備えた変速機が搭載された全地形走行車の平面図であり、（Ｂ）は全地形走行車の側面図である。全地形走行車に搭載される動力伝達系の一部を示す概略図である。冷却装置を示す側面側の断面図である。図３に示された冷却装置の吸気ダクトの平面側の断面図である。図３に示された冷却装置の排気ダクトの平面側の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、変速機が搭載される車両１０としての全地形走行車つまりUTV(utility vehicle)を示す。全地形走行車は、バギー車、不整地走行車またはATV(all-terrain vehicle）とも言われるオフロード車であり、ハンティングやトレールツーリングなどのレジャー用のほか農業用実用車としても利用されている。

車両１０には、運転者用の座席シート１１と、助手席用の座席シート１２とが設けられており、それぞれの座席シート１１，１２の後部には背もたれ１３が設けられている。図１（Ｂ）に破線で示されるように、座席シート１２の下側には荷物収容ボックス１４が設けられている。エンジン動力を車輪１５に伝達するための動力伝達系１６が、図１において破線で示すように、車両１０に設けられている。

図２は、動力伝達系１６の一部を示す概略図であり、エンジンを構成するシリンダ２０にはピストン２１が往復動自在に装着され、クランクケース２２にはクランク軸２３が回転自在に装着される。ピストン２１はクランク軸２３にコネクティングロッド２４により連結され、ピストン２１の往復運動によりクランク軸２３は回転駆動される。クランクケース２２には変速機ケース２６が取り付けられ、変速機ケース２６の変速機収容室２６ａには無段変速機２７が収容される。無段変速機２７は、変速機入力軸２８と変速機出力軸２９とを有し、それぞれは相互に平行となって変速機ケース２６に回転自在に装着される。変速機入力軸２８はクランク軸２３に連結される。クランクケース２２に取り付けられる発電体ケース３０内には図示しない発電体が組み込まれており、クランク軸２３が回転すると、発電体により発電された電力が図示しないバッテリに充電される。

変速機入力軸２８にはプライマリプーリ３１が装着され、プライマリプーリ３１は変速機入力軸２８に固定されて変速機入力軸２８と一体に回転する固定シーブ３１ａと、変速機入力軸２８と一体回転するとともに軸方向に移動自在の可動シーブ３１ｂとを有している。変速機出力軸２９にはセカンダリプーリ３２が装着され、セカンダリプーリ３２は変速機出力軸２９に固定されて変速機出力軸２９と一体に回転する固定シーブ３２ａと、変速機出力軸２９と一体回転するとともに軸方向に移動自在の可動シーブ３２ｂとを有している。プライマリプーリ３１とセカンダリプーリ３２の間には、動力伝達要素としてベルト３３が掛け渡されている。両方のプーリの溝幅を変化させてベルト３３の巻付け径を変化させることよって、変速機出力軸２９の変速比は無段階に変化される。

変速機出力軸２９は図示しない前後進切換機構等を介して駆動輪に連結される。図１に示される車両１０は全輪駆動式であり、前輪と後輪の両方の車輪１５は駆動輪となっている。ただし、前輪または後輪を駆動輪とすることもできる。

図３および図４に示されるように、変速機ケース２６の側面には第１の吸気口３５ａが設けられ、変速機ケース２６の上面には第２の吸気口３５ｂが設けられている。吸気口３５ａは変速機ケース２６の前部側つまりセカンダリプーリ３２側に設けられ、吸気口３５ｂは変速機ケース２６の後部側つまりプライマリプーリ３１側に設けられている。変速機ケース２６の側面には、吸気口３５ａよりも下側に位置させて排気口３６が設けられている。図２に示されるように、排気口３６は、吸気口３５ａよりもプライマリプーリ３１側に設けられており、プライマリプーリ３１の一部とセカンダリプーリ３２の一部にオーバーラップする領域に対向している。冷却ファン３７がセカンダリプーリ３２の固定シーブ３２ａに設けられており、変速機入力軸２８により冷却ファン３７が駆動されると、吸気口３５ａ，３５ｂから外気が変速機収容室２６ａ内に吸入され、セカンダリプーリ３２の固定シーブ３２ａ又は冷却ファン３７によって撹拌され、変速機ケース２６内で無段変速機２７に沿って流れて各部を冷却した後に、排気口３６から排出される。

図３および図４に示されるように、運転席の背もたれ１３には、吸入側チャンバー室４１が設けられている。吸入側チャンバー室４１に連通する冷却風導入口４２が背もたれ１３の上部に設けられており、冷却風導入口４２は車両１０の後方に向けて開口している。このように、冷却風導入口４２が車両１０の上部において後方に向けて開口しているので、粉塵や泥水などの混入を抑制することができ、清潔な外気を変速機収容室２６ａ内に導入することができる。吸入側チャンバー室４１の下端部に連通する連通口４３が背もたれ１３の下端部に設けられている。図３においては、冷却風導入口４２と連通口４３とが上下にずれていることを示す。

連通口４３とそれぞれの吸気口３５ａ，３５ｂの間には、吸気ダクト４４が設けられている。吸気ダクト４４は背もたれ１３に接続されて連通口４３に連通する主ダクト４５と、主ダクト４５から分岐される第１と第２の分岐ダクト４５ａ，４５ｂとを有している。第１の分岐ダクト４５ａは主ダクト４５から分岐して吸気口３５ａに接続され、第２の分岐ダクト４５ｂは主ダクト４５から分岐して吸気口３５ｂに接続される。なお、図４においては、分岐ダクト４５ａのうち上下方向に延びる部分が省略されている。また、冷却風導入口４２には、異物等が吸入側チャンバー室４１内に入り込むのを防止するために、フィルタ４６が設けられている。

図３および図５に示されるように、運転席の座席シート１１の下側に設けられた荷物収容ボックス１４は、その内部に荷物を収容する荷物スペースを構成するとともに排気側チャンバー室５１を構成している。荷物収容ボックス１４の上側の座席シート１１は開閉式となっており、荷物収容ボックス１４の開口部５２は座席シート１１により覆われている。座席シート１１と開口部５２との間には、排気側チャンバー室５１を外部に連通させる冷却風排出口５３が設けられている。この冷却風排出口５３は車両１０の後方に向けて開口している。荷物収容ボックス１４には連通口５４が設けられており、連通口５４は排気側チャンバー室５１に連通している。

連通口５４と排気口３６の間には、排気ダクト５５が設けられている。座席シート１１により荷物収容ボックス１４を開いた状態とすると、荷物収容ボックス１４内に乗員の荷物等を入れたり取り出したりすることができる。荷物収容ボックス１４内に収容された荷物が排気ダクト５５内に入り込むのを防止するために、連通口５４には、フィルタ５６が設けられている。

エンジンによりプライマリプーリ３１が回転駆動されると、車両１０の外気は背もたれ１３の背面側に開口した冷却風導入口４２から吸入側チャンバー室４１内に流入する。流入した外気は、吸気ダクト４４によりそれぞれの吸気口３５ａ，３５ｂから変速機収容室２６ａ内に供給される。変速機収容室２６ａ内に流入した外気つまり冷却風は、無段変速機２７の周囲を流れて無段変速機２７を構成する各部材を冷却し、排気口３６から排気ダクト５５に排出される。排気ダクト５５に排出された冷却風は、荷物収容ボックス１４内の排気側チャンバー室５１に流入し、冷却風排出口５３から座席シート１１の後方に向けて排出される。このようにして、変速機収容室２６ａ内には冷却風が生成されるので、無段変速機２７を構成する各部材は、冷却される。

無段変速機２７が駆動されると、冷却ファン３７の風切りノイズ、およびベルト等の動力伝達要素の振動騒音等が変速機収容室２６ａ内に発生する。これらの騒音は、吸気ダクト４４と排気ダクト５５内に伝搬されるが、吸気ダクト４４に伝達された騒音は、吸気ダクト４４とは容積が変化した吸入側チャンバー室４１内において消音される。一方、排気ダクト５５内に伝達された騒音は、排気ダクト５５とは容積が相違した荷物収容ボックス１４内の排気側チャンバー室５１内において消音される。これにより、変速機ケース２６内から外部への騒音の伝達を効果的に低減することができる。吸入側チャンバー室４１は背もたれ１３に設けられ、排気側チャンバー室５１は荷物収容ボックス１４に設けられているので、消音のためのチャンバー室を新たに設けることが不要となる。したがって、車両１０の限られたスペースに、消音のための新たなチャンバー室を設けることが不要となり、冷却装置を大型化することなく、確実に外部への騒音の伝達を抑制することができる。

冷却風導入口４２と冷却風排出口５３は、車両１０の後方に開口しているので、変速機ケース２６内を流れる冷却風は車速風の影響を受けることなく、冷却ファン３７により生成される風量により無段変速機２７は冷却される。

上述した冷却装置においては、２つの吸気口３５ａ，３５ｂを変速機ケース２６に設けているが、１つの吸入口を有する形態としても良い。その場合には、吸気口をプライマリプーリ３１側とし、吸気口から排出口に向けて変速機ケース２６内に生成される冷却風が無段変速機２７全体に沿って流れるようにする。一方、排気口３６を吸気口３５ａ，３５ｂと同様に変速機ケース２６に複数個設けるようにしても良い。

吸入側チャンバー室４１は運転席の背もたれ１３に設けられ、排気側チャンバー室５１は運転席側の荷物収容ボックス１４に設けられているが、それぞれを助手席側に設けるようにしても良い。また、吸気ダクト４４、排気ダクト５５、吸入側チャンバー室４１および排気側チャンバー室５１にそれぞれ消音材を設けるようにしても良い。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図１は運転席と助手席との２つの座席を有する全地形走行車を示すが、運転席のみの全地形走行車にも本発明を適用できることは言うまでもない。また、図１は全地形走行車を示すが、座席シートと背もたれとを有する車両であれば、スクータ型の車両にも本発明を適用することができる。

１０車両
１１，１２座席シート
１４荷物収容ボックス
１６動力伝達系
２６変速機ケース
２６ａ変速機収容室
２７無段変速機
３５ａ第１の吸気口
３５ｂ第２の吸気口
３６排気口
３７冷却ファン
４１吸入側チャンバー室
４２冷却風導入口
４４吸気ダクト
４５主ダクト
４５ａ第１の分岐ダクト
４５ｂ第２の分岐ダクト
５１排気側チャンバー室
５３冷却風排出口
５５排気ダクト

Claims

座席シートと背もたれが設けられた車両における変速機の冷却装置であって、
吸気口と排気口とが設けられ前記変速機を収容する変速機ケースと、
前記吸気口に接続される吸気ダクトと、
前記排気口に接続される排気ダクトと、を有し、
前記吸気ダクトに連通する吸入側チャンバー室が前記背もたれに設けられる、変速機の冷却装置。
請求項１記載の変速機の冷却装置において、前記吸気口は変速機ケースの側面に設けられた第１の吸気口と、前記変速機ケースの上面に設けられた第２の吸気口とを有し、前記吸気ダクトは、前記背もたれに接続される主ダクトと、前記第１の吸気口と前記主ダクトとの間の第１の分岐ダクトと、前記第２の吸気口と前記主ダクトとの間の第２の分岐ダクトとを有する、変速機の冷却装置。
請求項１または２記載の変速機の冷却装置において、前記吸入側チャンバー室に連通する冷却風導入口を前記車両の後方に向けて開口させた、変速機の冷却装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の変速機の冷却装置において、前記排気ダクトに連通する排気側チャンバー室が、前記座席シートの下側の荷物収容ボックスに設けられる、変速機の冷却装置。
請求項４記載の変速機の冷却装置において、前記排気側チャンバー室に連通する冷却風排出口を前記車両の後方に向けて開口させた、変速機の冷却装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の変速機の冷却装置において、前記変速機は、変速機入力軸に装着されるプライマリプーリと、変速機出力軸に装着されるセカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに掛け渡される動力伝達要素とを有する無段変速機であって、前記吸気口を前記変速機ケースの前記セカンダリプーリ側に設け、前記排気口を前記変速機ケースの前記プライマリ側に設けた、変速機の冷却装置。