JP2018155267A - 動力伝達装置の流路構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】動力伝達装置全体の大型化を抑制しつつ、流体溜へ導かれる潤滑流体から気体を除去することができる動力伝達装置の流路構造を提供する。
【解決手段】ガスケット63は、トランスミッションケース31の内部に向かって延びる延設部63aを有する。トランスミッションケース31の内部には、上方部から下方部に向かって延び、排出機構64から排出された潤滑油を油溜に導く流路70が、延設部を用いて形成される。排出機構64は、流路70の内面に向かって潤滑油を排出する。
【選択図】図8

Description

本発明は、動力伝達装置の筐体の内部の流体溜へ導かれる潤滑流体から気体を除去するための動力伝達装置の流路構造に関する。
従来、車両等に搭載される動力伝達装置としては、内燃機関の駆動力を変速して出力するトランスミッションと、トランスミッションから出力される駆動力を左右の駆動輪に分配するデファレンシャル装置と、デファレンシャル装置に伝達された駆動力を前後方向に位置する他の駆動輪に分配するトランスファー装置とを備えているものがある。
この種の動力伝達装置では、筐体の内部に溜まった潤滑油を、ストレーナを介してポンプで吸い上げて、動力伝達装置の内蔵部品へ潤滑油として供給したり、油圧作動装置用の作動油圧として用いたりしている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2014−119055号公報
ところで、特許文献1に記載のような従来の動力伝達装置においては、ポンプが油溜(流体溜)から潤滑油等の潤滑流体とともに空気を吸い込んでしまうと、要求される作動圧が供給できなくなる等の不具合が生じるおそれがある。
これを防止するために、消泡装置を用いて、流体溜へ導かれる潤滑流体から気体を除去するといった処理を行うことが考えられる。しかし、潤滑流体から気体を除去するための消泡装置を別途設けると、動力伝達装置全体が大型化してしまうおそれがあった。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、動力伝達装置全体の大型化を抑制しつつ、流体溜へ導かれる潤滑流体から気体を除去することができる動力伝達装置の流路構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、
動力伝達装置(例えば、実施形態における動力伝達装置PT。以下、同じ。)の筐体(例えば、実施形態におけるトランスミッションケース31。以下、同じ。)の内部の流体溜へ導かれる潤滑流体から気体を除去するための動力伝達装置の流路構造であって、
前記筐体の内部に配置されている流体圧作動機構(例えば、実施形態における入力軸32、第1クラッチC1、トルクコンバータ2等。以下、同じ。)に供給された前記潤滑流体を前記筐体の内部へ排出する排出機構(例えば、実施形態における排出機構64。以下、同じ。)を備え、
前記筐体は、互いに開口縁で繋ぎ合わされた複数のケース部材(例えば、実施形態におけるガスケット63。以下、同じ。)で構成され、
前記ケース部材同士の間には、ガスケット(例えば、実施形態におけるガスケット63。以下、同じ。)が狭持され、
前記ガスケットは、前記筐体の前記開口縁よりも内部に向かって延びる延設部(例えば、実施形態における延設部63a。以下、同じ。)を有し、
前記筐体の内部には、前記筐体の上方部から下方部に向かって延び、前記排出機構から排出された前記潤滑流体を前記流体溜に導く流路(例えば、実施形態における流路70。以下、同じ。)が、前記延設部と前記筐体とで協同して形成され、
前記排出機構は、前記流路に向かって前記潤滑流体を排出することを特徴とする。
このように、本発明の流路構造では、流体圧作動機構からの潤滑流体は排出機構から流路に向かって排出されるので、排出された潤滑流体は、流路の内面を伝わるように流れて移動する。この移動の際に潤滑流体から気体が排出されるので、この流路は、簡易な構成でありながら、十分な消泡効果を得ることができる。
そして、この流路は、ガスケットの延設部と筐体とを協同させて(すなわち、もともと配置されている部材の一部を利用して)構成されている。そのため、別途独立した消泡装置を取り付ける構造に比べて、装置全体の大型化を抑制することができる。
したがって、本発明の流路構造によれば、動力伝達装置全体の大型化を抑制しつつ、流体溜へ導かれる潤滑流体から気体を除去することができる。
また、本発明の流路構造においては、
前記流路の下方側の開口部(例えば、実施形態における排出端70a。以下、同じ。)は、前記流体溜の液面が水平面となる状態で、前記液面よりも下方に位置していることが好ましい。
流路の下方側の開口部(すなわち、排出端)が流体溜の液面よりも上方に位置していると、排出端から液面に潤滑流体が滴下することになり、その際に泡が発生してしまうおそれがある。そこで、流路の排出端が、流体溜の液面が水平となる状態で、その液面よりも下方となるように構成すると、流路から排出された潤滑流体が流体溜に滴下することなく導かれるようになる。これにより、潤滑流体が流体溜に到達した際に泡立ってしまうことを防止することができるようになる。
また、本発明の流路構造においては、
前記筐体の内部には、前記動力伝達装置を構成する内蔵部品(例えば、実施形態における排出機構64、ストレーナ65等。以下、同じ。)が配置され、
前記流路は、前記延設部と前記筐体と前記内蔵部品とで協同して形成されていることが好ましい。
このようにしてもともと動力伝達装置の筐体又は筐体の内部に配置されている内蔵部品を用いて流路を構成すると、流路を構成するための専用部品の点数をさらに削減することができるので、動力伝達装置全体の大型化を、さらに抑制しやすくなる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、
動力伝達装置の筐体の内部の流体溜へ導かれる潤滑流体から気体を除去するための動力伝達装置の流路構造であって、
前記筐体の内部に配置されている流体圧作動機構に供給された前記潤滑流体を前記筐体の内部へ排出する排出機構と、前記筐体の内部に配置され前記動力伝達装置を構成する内蔵部品とを備え、
前記筐体は、互いに開口縁で繋ぎ合わされた複数のケース部材で構成され、
前記ケース部材同士の間には、ガスケットが狭持され、
前記ガスケットは、前記筐体の前記開口縁よりも内部に向かって延びる延設部を有し、
前記筐体の内部には、前記筐体の上方部から下方部に向かって延び、前記排出機構から排出された前記潤滑流体を前記流体溜に導く流路が、前記延設部と前記内蔵部品とで協同して形成され、
前記排出機構は、前記流路に向かって前記潤滑流体を排出することを特徴とする。
実施形態に係る潤滑構造を備えた動力伝達装置が搭載されている車両を模式的に示す説明図。 図1の車両に搭載されているトランスミッションを示すスケルトン図。 図2のトランスミッションの遊星歯車機構の共線図。 図2のトランスミッションの各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。 図1の動力伝達装置のトランスミッションケースの要部を断面として示す正面図。 図5のトランスミッションケースのTM側ケース部材並びにそれに固定される内蔵部品及びガスケットを示す側面図。 図5のトランスミッションケースのTC側ケース部材及びそれに固定される内蔵部品を示す側面図。 図5のトランスミッションケースの流路を示す側面図。
以下、図面を参照して、実施形態に係る潤滑構造を備えた動力伝達装置を搭載した車両について説明する。
図1に示すように、エンジンE(内燃機関、駆動源)は、クランクシャフト1が車両Vの車体左右方向を向くように、車体に対して横置きに搭載されている。エンジンEの駆動力は、動力伝達装置PTを介して、左前輪WFL及び右前輪WFR並びに左後輪WRL及び右後輪WRRに伝達される。
動力伝達装置PTは、クランクシャフト1に接続されたトルクコンバータ2と、トルクコンバータ2に接続されたトランスミッション3と、トランスミッション3に接続されたフロントデファレンシャルギヤ4(デファレンシャル装置)と、フロントデファレンシャルギヤ4に接続されたトランスファー装置5と、トランスファー装置5に接続されたリヤデファレンシャルギヤ6とで構成されている。
フロントデファレンシャルギヤ4は、前部左車軸7L及び前部右車軸7Rを介して、左前輪WFL及び右前輪WFRに接続されている。リヤデファレンシャルギヤ6は、プロペラシャフト8を介して、トランスファー装置5に接続されており、後部左車軸9L及び後部右車軸9Rを介して、左後輪WRL及び右後輪WRRに接続されている。
図2のスケルトン図に示すように、トランスミッション3は、トランスミッションケース31(筐体)の内部に回転自在に軸支されている入力軸32と、入力軸32と同心に配置されている出力ギヤからなる出力部材33とを備えている。
エンジンEが出力する駆動力は、ロックアップクラッチ及びダンパを有するトルクコンバータ2を介して、入力軸32に伝達される。
出力部材33の回転は、出力部材33と噛合するアイドルギヤ34と、アイドルギヤ34を軸支するアイドル軸35と、アイドル軸35に軸支されるファイナルドライブギヤ36と、ファイナルドライブギヤ36に噛合するファイナルドリブンギヤ42(すなわち、フロントデファレンシャルギヤ4)とを介して、左前輪WFL及び右前輪WFR(図1参照)に伝達される。
なお、動力伝達装置PTでは、トルクコンバータ2に代えて、摩擦係合自在に構成される単板型又は多板型の発進クラッチを設けてもよい。
トランスミッションケース31の内部には、エンジンE側から順に、第1遊星歯車機構PG1、第2遊星歯車機構PG2、第3遊星歯車機構PG3及び第4遊星歯車機構PG4が、入力軸32と同心に配置されている。
第3遊星歯車機構PG3は、サンギヤScと、リングギヤRcと、サンギヤSc及びリングギヤRcに噛合するピニオンPcを自転及び公転自在に軸支するキャリアCcとを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。
いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構は、キャリアを固定してサンギヤを回転させると、リングギヤがサンギヤと異なる方向に回転するため、マイナス遊星歯車機構又はネガティブ遊星歯車機構ともいう。なお、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構は、リングギヤを固定してサンギヤを回転させると、キャリアがサンギヤと同一方向に回転する。
図3の上から2段目に示す共線図(サンギヤ、キャリア、リングギヤの3つの要素の相対回転速度の比を直線(速度線)で表すことができる図)は、第3遊星歯車機構PG3の共線図である。この共線図に示すように、第3遊星歯車機構PG3の3つの要素であるサンギヤSc,キャリアCc,リングギヤRcを、共線図におけるギヤ比(リングギヤの歯数/サンギヤの歯数)に対応する間隔での並び順に左側からそれぞれ第1要素、第2要素及び第3要素とすると、第1要素はサンギヤSc、第2要素はキャリアCc、第3要素はリングギヤRcになる。
ここで、サンギヤScからキャリアCcまでの間隔とキャリアCcからリングギヤRcまでの間隔との比は、第3遊星歯車機構PG3のギヤ比をhとして、h:1に設定されている。なお、共線図において、下の横線と上の横線(4th及び6thと重なる線)はそれぞれ回転速度が「0」と「1」(入力軸32と同じ回転速度)であることを示している。
第4遊星歯車機構PG4も、サンギヤSdと、リングギヤRdと、サンギヤSd及びリングギヤRdに噛合するピニオンPdを自転及び公転自在に軸支するキャリアCdとを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。
図3の上から1段目(最上段)に示す共線図は、第4遊星歯車機構PG4の共線図である。この共線図に示すように、第4遊星歯車機構PG4の3つの要素であるサンギヤSd,キャリアCd,リングギヤRdを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第4要素、第5要素及び第6要素とすると、第4要素はリングギヤRd、第5要素はキャリアCd、第6要素はサンギヤSdになる。
ここで、サンギヤSdからキャリアCdまでの間隔とキャリアCdからリングギヤRdまでの間隔との比は、第4遊星歯車機構PG4のギヤ比をiとして、i:1に設定されている。
第1遊星歯車機構PG1も、サンギヤSaと、リングギヤRaと、サンギヤSa及びリングギヤRaに噛合するピニオンPaを自転及び公転自在に軸支するキャリアCaとを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。
図3の上から3段目に示す共線図は、第1遊星歯車機構PG1の共線図である。この共線図に示すように、第1遊星歯車機構PG1の3つの要素であるサンギヤSa,キャリアCa,リングギヤRaを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第7要素、第8要素及び第9要素とすると、第7要素はサンギヤSa、第8要素はキャリアCa、第9要素はリングギヤRaになる。
ここで、サンギヤSaからキャリアCaまでの間隔とキャリアCaからリングギヤRaまでの間隔との比は、第1遊星歯車機構PG1のギヤ比をjとして、j:1に設定されている。
第2遊星歯車機構PG2も、サンギヤSbと、リングギヤRbと、サンギヤSb及びリングギヤRbに噛合するピニオンPbを自転及び公転自在に軸支するキャリアCbとを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。
図3の上から4段目(最下段)に示す共線図は、第2遊星歯車機構PG2の共線図である。この共線図に示すように、第2遊星歯車機構PG2の3つの要素であるサンギヤSb,キャリアCb,リングギヤRbを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第10要素、第11要素及び第12要素とすると、第10要素はリングギヤRb、第11要素はキャリアCb、第12要素はサンギヤSbになる。
ここで、サンギヤSbからキャリアCbまでの間隔とキャリアCbからリングギヤRbまでの間隔との比は、第2遊星歯車機構PG2のギヤ比をkとして、k:1に設定されている。
第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)は、入力軸32に連結されている。また、第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)は、出力ギヤからなる出力部材33に連結されている。
また、第3遊星歯車機構PG3のキャリアCc(第2要素)と第4遊星歯車機構PG4のキャリアCd(第5要素)と第1遊星歯車機構PG1のリングギヤRa(第9要素)とが連結されて、第1連結体Cc−Cd−Raが構成されている。
また、第3遊星歯車機構PG3のリングギヤRc(第3要素)と第2遊星歯車機構PG2のサンギヤSb(第12要素)とが連結されて、第2連結体Rc−Sbが構成されている。
また、第1遊星歯車機構PG1のキャリアCa(第8要素)と第2遊星歯車機構PG2のキャリアCb(第11要素)とが連結されて、第3連結体Ca−Cbが構成されている。
また、トランスミッション3は、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3の3つのクラッチと、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の3つのブレーキと、1つのツーウェイクラッチF1とからなる7つの係合機構を備えている。
第1クラッチC1は、油圧作動型の湿式多板クラッチである。この第1クラッチC1によって、第3遊星歯車機構PG3は、サンギヤSc(第1要素)と第3連結体Ca−Cbとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とを、切換自在に構成されている。
第3クラッチC3は、油圧作動型の湿式多板クラッチである。この第3クラッチC3によって、第3遊星歯車機構PG3は、サンギヤSc(第1要素)と第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とを、切換自在に構成されている。
第2クラッチC2は、油圧作動型の湿式多板クラッチである。この第2クラッチC2によって、第4遊星歯車機構PG4は、サンギヤSd(第6要素)と第2連結体Rc−Sbとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とを、切換自在に構成されている。
ツーウェイクラッチF1は、第4ブレーキB4としての機能を兼ね備えるものである。このツーウェイクラッチF1は、第3連結体Ca−Cbの正転(入力軸32及び出力部材33の回転方向と同一方向への回転)を許容し、逆転を阻止する逆転阻止状態と、第3連結体Ca−Cbをトランスミッションケース31に固定する固定状態とを、切換自在に構成されている。
ツーウェイクラッチF1は、逆転阻止状態において、第3連結体Ca−Cbに正転方向に回転しようとする力が加わった場合には、この回転が許容されて開放状態となる。一方、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合には、この回転が阻止されてトランスミッションケース31に固定される固定状態となる。
第1ブレーキB1は、油圧作動型の湿式多板ブレーキである。この第1ブレーキB1によって、第1遊星歯車機構PG1は、サンギヤSa(第7要素)をトランスミッションケース31に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とを、切換自在に構成されている。
第2ブレーキB2は、油圧作動型の湿式多板ブレーキである。この第2ブレーキB2によって、第4遊星歯車機構PG4は、サンギヤSd(第6要素)をトランスミッションケース31に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とを、切換自在に構成されている。
第3ブレーキB3は、油圧作動型の湿式多板ブレーキである。この第3ブレーキB3によって、第4遊星歯車機構PG4は、リングギヤRd(第4要素)をトランスミッションケース31に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とを、切換自在に構成されている。
第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3の3つのクラッチと、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の3つのブレーキと、1つのツーウェイクラッチF1の切り換えは、トランスミッション・コントロール・ユニット(TCU)で構成される変速制御装置ECU(図1参照)により、図示省略した統合制御ユニットなどから送信される車両Vの走行速度等の車両情報に基づいて、制御される。
変速制御装置ECUは、図示省略したCPUやメモリ等により構成された電子ユニットで構成されている。変速制御装置ECUは、車両Vの走行速度やアクセル開度、エンジンEの回転速度や出力トルク、パドルシフトレバーの操作情報等の所定の車両情報を受信し、メモリ等の記憶装置に保持された制御プログラムをCPUで実行することにより、トランスミッション3を制御する。
トランスミッション3では、入力軸32の軸線上には、エンジンE及びトルクコンバータ2側から順に、第1クラッチC1、第1遊星歯車機構PG1、第2遊星歯車機構PG2、第3遊星歯車機構PG3、第2クラッチC2、第4遊星歯車機構PG4、第3クラッチC3が配置されている。
そして、第3ブレーキB3が第4遊星歯車機構PG4の径方向外方に配置され、第2ブレーキB2が第2クラッチC2の径方向外方に配置され、第1ブレーキB1は第1クラッチC1の径方向外方に配置され、ツーウェイクラッチF1は第1遊星歯車機構PG1の径方向外方に配置されている。
そのため、トランスミッション3では、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3及びツーウェイクラッチF1を遊星歯車機構又はクラッチの径方向外方に配置している。これにより、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3及びツーウェイクラッチF1を遊星歯車機構とともに入力軸32の軸線上に並べて配置した場合に比べて、トランスミッション3の軸長が短縮化されている。
なお、第3ブレーキB3を第3クラッチC3の径方向外方に配置し、第2ブレーキB2を第4遊星歯車機構PG4の径方向外方に配置しても、同様に短縮化を図ることができる。
ここで、図3及び図4を参照して、実施形態のトランスミッション3の各変速段を確立させる場合について説明する。
なお、図3中の破線で示す速度線は、第1遊星歯車機構PG1、第2遊星歯車機構PG2、第3遊星歯車機構PG3及び第4遊星歯車機構PG4のうち動力伝達する遊星歯車機構に追従して他の遊星歯車機構の各要素が回転(空回り)することを表している。
図4は、後述する各変速段における第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3の3つのクラッチ、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の3つのブレーキ、1つのツーウェイクラッチF1の状態を纏めて表示した図である。
この図において、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の列の「○」は連結状態又は固定状態を示し、空欄は開放状態を示している。また、ツーウェイクラッチF1の列の「R」は逆転阻止状態を示し、「L」は固定状態を示している。
また、下線を付した「R」及び「L」はツーウェイクラッチF1の働きで第3連結体Ca−Cbの回転速度が「0」となることを示している。また、「R/L」は、通常時は逆転阻止状態の「R」であるが、エンジンブレーキを効かせる場合には固定状態の「L」に切り換えることを示している。
また、図4には、第3遊星歯車機構PG3のギヤ比hを2.734、第4遊星歯車機構PG4のギヤ比iを1.614、第1遊星歯車機構PG1のギヤ比jを2.681、第2遊星歯車機構PG2のギヤ比kを1.914とした場合における各変速段の変速比(入力軸32の回転速度/出力部材33の回転速度)、及び、公比(各変速段間の変速比の比。所定の変速段の変速比を所定の変速段よりも1段高速側の変速段の変速比で割った値。)も示しており、これによれば、公比を適切に設定できることが分かる。
1速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態(図4のR)とし、第1ブレーキB1及び第2ブレーキB2を固定状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態(R)とし、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第3連結体Ca−Cb及び第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の逆転が阻止され、第3連結体Ca−Cb及び第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の回転速度が「0」になる。
これにより、第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素),キャリアCa(第8要素),リングギヤRa(第9要素)が相対回転不能なロック状態となり、第1遊星歯車機構PG1のリングギヤRa(第9要素)を含む第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度も「0」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「1st」となり、1速段が確立される。
なお、1速段を確立させるためには第2ブレーキB2を固定状態とする必要はない。しかし、1速段から後述する2速段へスムーズに変速できるように、1速段で固定状態とさせている。また、1速段でエンジンブレーキを効かせる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態(R)から固定状態(L)に切り換えればよい。
2速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態(R)とし、第1ブレーキB1及び第2ブレーキB2を固定状態とし、第2クラッチC2を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の回転速度が「0」になる。また、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」になる。
また、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第2連結体Rc−Sbの回転速度が、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度と同一速度の「0」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「2nd」となり、2速段が確立される。
3速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第1ブレーキB1及び第2ブレーキB2を固定状態とし、第3クラッチC3を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の回転速度が「0」になる。また、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」になる。
また、第3クラッチC3を連結状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)の回転速度が、入力軸32に連結された第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」となる。
これにより、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」となり、リングギヤRd(第4要素)の回転速度が「1」となるので、キャリアCd(第5要素)の回転速度、すなわち、第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度は、i/(i+1)となる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「3rd」となり、3速段が確立される。
4速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第1ブレーキB1を固定状態とし、第2クラッチC2及び第3クラッチC3を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の回転速度が「0」になる。
また、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)と第2連結体Rc−Sbとが同一速度で回転する。これにより、第3遊星歯車機構PG3と第4遊星歯車機構PG4との間では、キャリアCc(第2要素)とキャリアCd(第5要素)とが連結され、リングギヤRc(第3要素)とサンギヤSd(第6要素)とが連結されることとなる。そのため、第2クラッチC2を連結状態とする4速段においては、第3遊星歯車機構PG3と第4遊星歯車機構PG4とで4つの要素からなる1つの共線図を描くことができる。
さらに、第3クラッチC3を連結状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)の回転速度が、第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」となり、第3遊星歯車機構PG3と第4遊星歯車機構PG4とで構成される4つの要素のうちの2つの要素の回転速度が同一速度の「1」となる。
これにより、第3遊星歯車機構PG3及び第4遊星歯車機構PG4の各要素が相対回転不能なロック状態となり、第3遊星歯車機構PG3及び第4遊星歯車機構PG4の全ての要素の回転速度が「1」となる。また、第3連結体Ca−Cbの回転速度がj/(j+1)となる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「4th」となり、4速段が確立される。
5速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第1ブレーキB1を固定状態とし、第1クラッチC1及び第3クラッチC3を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の回転速度が「0」になる。
また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「5th」となり、5速段が確立される。
なお、5速段を確立させるためには第3クラッチC3を連結状態とする必要はない。しかし、4速段及び後述する6速段では第3クラッチC3を連結状態とする必要があるので、5速段から4速段へのダウンシフト、及び、5速段から後述する6速段へのアップシフトをスムーズに行えるように、5速段でも連結状態とさせている。
6速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。
また、第2クラッチC2及び第3クラッチC3を連結状態とすることで、4速段の説明において述べたように、第3遊星歯車機構PG3と第4遊星歯車機構PG4の各要素が相対回転不能な状態となり、第2連結体Rc−Sbの回転速度が「1」となる。また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が「1」となる。
これにより、第2遊星歯車機構PG2は、キャリアCb(第11要素)とサンギヤSb(第12要素)とが同一速度の「1」となり、各要素が相対回転不能なロック状態となる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「6th」の「1」となり、6速段が確立される。
7速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第2ブレーキB2を固定状態とし、第1クラッチC1及び第3クラッチC3を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」になる。
また、第3クラッチC3を連結状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)の回転速度が、第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」となり、第4遊星歯車機構PG4のキャリアCd(第5要素)を含む第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度がi/(i+1)となる。また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が、入力軸32に連結された第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「7th」となり、7速段が確立される。
8速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第2ブレーキB2を固定状態とし、第1クラッチC1及び第2クラッチC2を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」になる。
また、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第2連結体Rc−Sbの回転速度が第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度と同一速度の「0」になる。また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「8th」となり、8速段が確立される。
9速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3を固定状態とし、第1クラッチC1を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」になる。また、第3ブレーキB3を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)の回転速度も「0」となる。
これにより、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素),キャリアCd(第5要素),リングギヤRd(第4要素)は相対回転不能なロック状態となり、第4遊星歯車機構PG4のキャリアCd(第5要素)を含む第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度も「0」になる。
また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度は第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」となる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「9th」となり、9速段が確立される。
10速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第3ブレーキB3を固定状態とし、第1クラッチC1及び第2クラッチC2を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第3ブレーキB3を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)の回転速度が「0」になる。
また、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第2連結体Rc−Sbと第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)とが同一速度で回転する。また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」となる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRd(第10要素)の回転速度が図3に示す「10th」となり、10速段が確立される。
後進段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を固定状態(図4のL)とし、第2ブレーキB2を固定状態とし、第3クラッチC3を連結状態とする。
第2ブレーキB2を固定状態とし、第3クラッチC3を連結状態とすることで、第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度がi/(i+1)となる。また、ツーウェイクラッチF1を固定状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が「0」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す逆転の「Rvs」となり、後進段が確立される。
図2に戻り、フロントデファレンシャルギヤ4は、トランスミッション3のトランスミッションケース31に回転自在に支持されたデファレンシャルケース41を備えている(図5参照)。デファレンシャルケース41の外周には、アイドル軸35に設けたファイナルドライブギヤ36に噛合するファイナルドリブンギヤ42が固定されている。
トランスミッション3のアイドル軸35の回転は、ファイナルドライブギヤ36及びファイナルドリブンギヤ42を介して、デファレンシャルケース41に伝達される。デファレンシャルケース41の回転は、左前輪WFL及び右後輪WRRの負荷に応じて、前部左車軸7L及び前部右車軸7Rに伝達される。
前部左車軸7Lに連なる前部左出力軸43L及び前部右車軸7Rに連なる前部右出力軸43Rは、デファレンシャルケース41に相対回転自在に嵌合している。前部左出力軸43L及び前部右出力軸43Rの対向端の各々には、デファレンシャルサイドギヤ44がスプライン結合されている。
デファレンシャルケース41の内部には、前部左出力軸43L及び前部右出力軸43Rと直交するように、ピニオンシャフト45が固定されている。ピニオンシャフト45には、2つのデファレンシャルサイドギヤ44にそれぞれ噛合する一対のピニオンギヤ46が回転自在に支持されている。
トランスファー装置5は、フロントデファレンシャルギヤ4のファイナルドリブンギヤ42から駆動力が伝達されるトランスファー入力軸51と、トランスファー入力軸51から駆動力が伝達され、プロペラシャフト8へ駆動力を伝達するトランスファー出力軸52とを備えている。
トランスファー入力軸51のフロントデファレンシャルギヤ4側の端部には、ファイナルドリブンギヤ42と噛合するトランスファー入力ギヤ53が、スプライン嵌合して軸支されている。トランスファー入力軸51の反対側の端部には、ヘリカルギヤである第1ベベルギヤ54が設けられている。
トランスファー出力軸52のトランスファー入力軸51側の端部(前端)には、ヘリカルギヤである第2ベベルギヤ55が設けられている。一方、トランスファー出力軸52の後端には、プロペラシャフト8端が結合されている。
第1ベベルギヤ54と第2ベベルギヤ55とが噛合することにより、トランスファー入力軸51の回転は、トランスファー出力軸52を介して、プロペラシャフト8(図1参照)に伝達される。
次に、図5〜図8を参照して、トランスミッションケース31(筐体)及びその内部に設けられた動力伝達装置PTの流路構造について説明する。この流路構造は、流体圧作動機構である油圧作動機構(例えば、トルクコンバータ2、入力軸32、第1クラッチC1等)からトランスミッションケース31の内部に排出され、その内部に油溜(流体溜)を形成する潤滑油(潤滑流体)から気体を除去するためのものである。
まず、図5〜図8を参照して、流路構造の構成について説明する。
図5に示すように、トランスミッションケース31は、TC側ケース部材61(トルクコンバータ側ケース部材)とTM側ケース部材62(トランスミッション側ケース部材)とを互いに開口縁で繋ぎ合わせて構成されている。また、TC側ケース部材61の開口端縁とTM側ケース部材62の開口端縁との間には、内部の潤滑油の漏れを防止するために、ガスケット63が挟持されている。
図6に示すように、ガスケット63は、後述する排出機構64とポンプ66との間となる位置に、トランスミッションケース31の開口端縁よりも内部に向かって延びる延設部63aを有している。
TM側ケース部材62(すなわち、トランスミッションケース31)の内部には、動力伝達装置PTを構成する内蔵部品(例えば、排出機構64、ストレーナ65、ポンプ66等)が配置されている。
排出機構64は、TM側ケース部材62の内部の空間の上方であって、トルクコンバータ2等の油圧作動機構に対応する位置に配置されている。排出機構64は、油圧作動機構で利用された作動油の少なくとも一部を、潤滑油として、その排出口64aから、トランスミッションケース31の内部へ排出する機構である。
また、ストレーナ65及びポンプ66は、TM側ケース部材62の内部の空間の下方であって、ガスケット63(すなわち、TM側ケース部材62の端面)よりもTC側ケース部材61側となり、且つ、ファイナルドリブンギヤ42の回転中心軸線と交わる方向でファイナルドリブンギヤ42から離れた位置(すなわち、車両Vの進行方向で前側となる位置)に配置されている。
ストレーナ65は、その下面中央部に、油溜から潤滑油を吸い込む吸口部65aを有している。ストレーナ65は、その吸口部65aからトランスミッションケース31の内部に潤滑油が溜まって形成された油溜から潤滑油を吸い込み、ポンプ66を介して油圧作動機構に供給する。
図7に示すように、TC側ケース部材61は、ガスケット63の延設部63aに対応する位置に、TM側ケース部材62側に突出し、上下方向に延びるリブ61aを有している。
図8に示すように、動力伝達装置PTの流路機構では、排出機構64の外面、ガスケット63の延設部63a、TC側ケース部材61のリブ61a及びポンプ66の外面によって、ガスケット63とTC側ケース部材61との間に流路70が形成されている。
次に、図8を参照して、流路構造の流路70について説明する。なお、図8においては、トランスミッションケース31の内部に形成される油溜の油面(液面)を太線で示している。また、排出機構64から排出された潤滑油の流れを矢印で示している。
流路70は、トランスミッションケース31の上方部から下方部に向かって延びており、排出機構64の排出口64aから排出された潤滑油を、トランスミッションケース31の下方に形成されている油溜に導く。
ここで、排出機構64の排出口64aは、流路70の内面(具体的には、流路70を構成する排出機構64の外面)に向かって、潤滑油を排出している。これにより、排出された潤滑油は、流路70の内面を伝わるように流れて移動するので、この移動の際に潤滑油から気体が排出されるようになっている。
また、流路70の下方側の開口部(すなわち、排出端70a)は、油溜の油面が水平面となる状態で、油面よりも下方に位置している。これにより、流路70から排出された潤滑油が油溜に滴下することなく導かれるので、潤滑油が油溜に到達した際に泡立ってしまうことを防止することができるようになっている。
以上説明したように、本発明の流路構造では、油圧作動機構からの潤滑油は排出機構64から流路70の内面に向かって排出されるので、排出された潤滑油は、流路70の内面を伝わるように流れて移動する。この移動の際に潤滑油から気体が排出されるので、流路70は、簡易な構成でありながら、十分な消泡効果を得ることができる。
そして、この流路70は、ガスケット63の延設部63aを用いて(すなわち、もともと配置されている部材の一部を利用して)構成されている。そのため、別途独立した消泡装置を取り付ける構造に比べて、装置全体の大型化を抑制することができる。
したがって、上記の流路構造によれば、動力伝達装置PT全体の大型化を抑制しつつ、油溜へ導かれる潤滑油から気体を除去することができる。
以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態においては、排出機構64の外面、ガスケット63の延設部63a、TC側ケース部材61のリブ61a及びポンプ66の外面によって、ガスケット63とTC側ケース部材61との間に流路70が形成されている。流路70を形成するためにこれらの部材を用いているのは、消泡装置を形成するためだけに用いられる専用部品の点数を削減するためである。
しかし、本発明の流路は、延設部と内蔵部品とのみ、又は、延設部と筐体とのみで流路を形成してもよい。また、延設部を屈曲させて断面L字形状とし、ポンプなどの内蔵部品を利用することなく、且つ、流路用のリブを省略して、流路を形成してもよい。
また、上記実施形態においては、流路70の下方側の開口部(すなわち、排出端70a)を、油溜の油面が水平面となる状態で、油面よりも下方に位置するように構成されている。これは、流路70から排出された潤滑油が、油溜に滴下されることによって油溜に泡が発生してしまうことを防止するためである。
しかし、本発明の流路はそのような構成に限定されるものではない。例えば、流路の下方側の開口部が水平時の油面よりも若干上方に位置していても、空気を油溜内に巻き込む虞のない程度であれば問題ない。また、筐体の壁面を潤滑油が伝わるように排出機構から潤滑油が排出される場合には、流路の開口部を油溜の油面よりも下方に位置するようにしなくても滴下されることがない。そのため、そのように構成した場合には、流路の下方側の開口部は、油面よりも上方に位置していてもよい。
1…クランクシャフト、2…トルクコンバータ、3…トランスミッション、4…フロントデファレンシャルギヤ(デファレンシャル装置)、5…トランスファー装置、6…リヤデファレンシャルギヤ、7L…前部左車軸、7R…前部右車軸、8…プロペラシャフト、9L…後部左車軸、9R…後部右車軸、31…トランスミッションケース(筐体)、32…入力軸、33…出力部材、34…アイドルギヤ、35…アイドル軸、36…ファイナルドライブギヤ、41…デファレンシャルケース、42…ファイナルドリブンギヤ、43L…前部左出力軸、43R…前部右出力軸、44…デファレンシャルサイドギヤ、45…ピニオンシャフト、46…ピニオンギヤ、51…トランスファー入力軸、52…トランスファー出力軸、53…トランスファー入力ギヤ、54…第1ベベルギヤ、55…第2ベベルギヤ、61…TC側ケース部材、61a…リブ、62…TM側ケース部材、63…ガスケット、63a…延設部、64…排出機構、64a…排出口、65…ストレーナ、65a…吸口部、66…ポンプ、70…流路、70a…排出端、B1…第1ブレーキ、B2…第2ブレーキ、B3…第3ブレーキ、C1…第1クラッチ、C2…第2クラッチ、C3…第3クラッチ、Ca,Cb,Cc,Cd…キャリア、E…エンジン、ECU…変速制御装置、F1…ツーウェイクラッチ、Pa,Pb,Pc,Pd…ピニオン、PG1…第1遊星歯車機構、PG2…第2遊星歯車機構、PG3…第3遊星歯車機構、PG4…第4遊星歯車機構、PT…動力伝達装置、Ra,Rb,Rc,Rd…リングギヤ、Sa,Sb,Sc,Sd…サンギヤ、V…車両、WFL…左前輪、WFR…右前輪、WRL…左後輪、WRR…右後輪。

Claims (4)

  1. 動力伝達装置の筐体の内部の流体溜へ導かれる潤滑流体から気体を除去するための動力伝達装置の流路構造であって、
    前記筐体の内部に配置されている流体圧作動機構に供給された前記潤滑流体を前記筐体の内部へ排出する排出機構を備え、
    前記筐体は、互いに開口縁で繋ぎ合わされた複数のケース部材で構成され、
    前記ケース部材同士の間には、ガスケットが狭持され、
    前記ガスケットは、前記筐体の前記開口縁よりも内部に向かって延びる延設部を有し、
    前記筐体の内部には、前記筐体の上方部から下方部に向かって延び、前記排出機構から排出された前記潤滑流体を前記流体溜に導く流路が、前記延設部と前記筐体とで協同して形成され、
    前記排出機構は、前記流路に向かって前記潤滑流体を排出することを特徴とする動力伝達装置の流路構造。
  2. 請求項1の動力伝達装置の流路構造において、
    前記流路の下方側の開口部は、前記流体溜の液面が水平面となる状態で、前記液面よりも下方に位置していることを特徴とする動力伝達装置の流路構造。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の動力伝達装置の流路構造において、
    前記筐体の内部には、前記動力伝達装置を構成する内蔵部品が配置され、
    前記流路は、前記延設部と前記筐体と前記内蔵部品とで協同して形成されていることを特徴とする動力伝達装置の流路構造。
  4. 動力伝達装置の筐体の内部の流体溜へ導かれる潤滑流体から気体を除去するための動力伝達装置の流路構造であって、
    前記筐体の内部に配置されている流体圧作動機構に供給された前記潤滑流体を前記筐体の内部へ排出する排出機構と、前記筐体の内部に配置され、前記動力伝達装置を構成する内蔵部品とを備え、
    前記筐体は、互いに開口縁で繋ぎ合わされた複数のケース部材で構成され、
    前記ケース部材同士の間には、ガスケットが狭持され、
    前記ガスケットは、前記筐体の前記開口縁よりも内部に向かって延びる延設部を有し、
    前記筐体の内部には、前記筐体の上方部から下方部に向かって延び、前記排出機構から排出された前記潤滑流体を前記流体溜に導く流路が、前記延設部と前記内蔵部品とで協同して形成され、
    前記排出機構は、前記流路に向かって前記潤滑流体を排出することを特徴とする動力伝達装置の流路構造。
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