JP2020003012A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルポンプのエア吸いを低減する。【解決手段】オイルパン８内のオイル溜まりＯＰのオイルＯＬを吸入するオイルポンプＰと、オイル溜まりＯＰよりも上方に位置するプライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂと、を有し、プライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂからオイル溜まりＯＰに至る経路上にフィルタ２７が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達装置に関する。

動力伝達装置は、変速機等を収容するケース部材を備え、ケース部材の内部には潤滑、冷却およびトルク伝達等に用いられる自動変速機作動油（ＡＴＦ、以下単に「オイル」という）が蓄えられる。

ケース部材の下部には開口部が設けられ、開口部の下にオイルパンが取り付けられる。オイルパンは、開口部から落ちてきたオイルを回収し、オイル溜まりを形成する。オイルは、オイル溜まりからオイルポンプによって吸い上げられ、再びケース部材の内部を流れる。

動力伝達装置においては、オイルポンプがオイルに含まれるエアを吸い込む、いわゆるエア吸いが発生することがある。エア吸いによってオイルポンプから吐出されるオイルの圧力が一時的に低下するおそれがある。

エア吸いは、例えば、オイルの低温時のオイル溜まりにおける油面低下によるものや、車両の加減速時の油面の変化によるものがある。これらの原因によるエア吸いを防止するには、オイル溜まりの油面をできるだけ高く保つことが望ましいが、オイルの高温時に油面が高いと、オイルが回転体に攪拌されて攪拌抵抗が増加しケース部材内の圧力が上昇してしまうことがある。

そこで、変速機ケースの上部に第２のオイル溜まりを設け、２つのオイル溜まりに貯留する油量をコントロールすることで、エア吸いを抑制することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。車両の加減速時の油面の変化は高速段よりも低速段で大きくなるため、オイルの低温時には低速段のみに限定した上で、オイルパンのオイル溜まりの油面を高く設定する。一方、オイルの高温時には高速段を許容して、第２のオイル溜まりにオイルの一部を誘導して、オイルパンのオイル溜まりの油面を低くし、攪拌抵抗の増加を防止する。

特開平１０−２０５６１６号公報

しかしながら、オイルポンプのエア吸いは、前記した原因の他に、オイルの高温時に回転体の回転によりオイルが泡立ち、オイルにエアが大量に混入することによっても発生する。

動力伝達装置において、オイルの高温時に回転体の回転によって泡立ったままのエアをオイルポンプが吸い込むこと防止して、エア吸いの発生を低減することが求められる。

本発明の動力伝達装置は、
オイルパン内のオイル溜まりのオイルを吸入するオイルポンプと、
前記オイル溜まりよりも上方に位置する回転体と、を有し、
前記回転体から前記オイル溜まりに至る経路上にフィルタが設けられている。

本発明によれば、フィルタがオイルの気泡を捕集するため、オイルの泡立ちが低減され、オイルポンプのエア吸いを低減することができる。

実施の形態に係る動力伝達装置のケース部材を示す図である。 ケース部材に収容される各要素の配置を示す図である。 ケース部材の内部におけるオイルの流れを模式的に示す図である。 変形例１に係るフィルタの配置を示す図である。

図１は、実施の形態に係る動力伝達装置のケース部材１を示す図である。
図２は、ケース部材１に収容される各要素の配置を示す図である。
図１に示すように、ケース部材１は、動力伝達装置を構成する要素を収容する回転体室２、ギヤ室４およびバルブ室６を備える。
図２に示すように、ケース部材１を車両に搭載した際、バルブ室６が車両の前方側、ギヤ室４が車両の後方側に配置され、回転体室２がバルブ室６およびギヤ室４に対して車両の上方側に配置される。以下、車両の前後方向および上下方向を基準として、ケース部材１を説明する。

回転体室２、ギヤ室４およびバルブ室６は、それぞれ各要素を収容するための開口を備えている。
回転体室２は、図１に示した一側面側に開口２１が設けられている。ギヤ室４およびバルブ室６は、図１に示した一側面とは反対の側面側に、開口（不図示）が設けられている。
図２において、回転体室２に収容される要素は実線で示し、ギヤ室４およびバルブ室６に収容される要素は破線で示している。

図２に示すように、回転体室２は、変速機を構成するプライマリプーリＰａとセカンダリプーリＰｂを収容する。プライマリプーリＰａとセカンダリプーリＰｂは、それぞれ軸線Ｘ１、Ｘ２周りに回転する回転体であり、外周の回転側面ＲＳに形成された溝にベルトＶが掛け渡されている。

回転体室２において、プライマリプーリＰａはバルブ室６の上方に配置され、セカンダリプーリＰｂはプライマリプーリＰａの斜め上方であって、ギヤ室４の上方に配置される。

図１に示すように、回転体室２は、プライマリプーリＰａとセカンダリプーリＰｂを支持する底壁部２２を有する。底壁部２２には貫通部２３ａ、２３ｂが形成され、プライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂの回転軸（不図示）の各一端部がこれらの貫通部２３ａ、２３ｂを貫通し、一側面と反対の側面側で不図示のベアリングを介して支持されている。

図１に示すように、回転体室２の底壁部２２の外周には、軸方向に紙面手前側に立ち上がった周壁部２４が形成される。図２に示すように、周壁部２４はプライマリプーリＰａとセカンダリプーリＰｂを囲み、周壁部２４の内壁面２４ａがプライマリプーリＰａとセカンダリプーリＰｂの回転側面ＲＳと対向する。ここで、プライマリプーリＰａとセカンダリプーリＰｂの回転側面ＲＳとは、それぞれの軸線Ｘ１、Ｘ２の径方向から視た側面を意味する。

周壁部２４の端面には、回転体室２の開口２１を塞ぐサイドカバー（不図示）をボルトで締結するための複数のボルト穴２５が形成されている。これらのボルト穴２５が形成される個所は、周壁部２４の肉厚が部分的に増大されている。

図１に示すように、内壁面２４ａの下方側のバルブ室６と隣接する面に、回転体室２とバルブ室６を連通させる連通孔２６が設けられている。プライマリプーリＰａとセカンダリプーリＰｂを潤滑するオイルは、この連通孔２６を介してバルブ室６と回転体室２の間を移動する。すなわち、連通孔２６は、プライマリプーリＰａとセカンダリプーリＰｂからバルブ室６に至る経路の一部である。

連通孔２６には、連通孔２６を覆うフィルタ２７が設けられている。フィルタ２７は、オイルが通過可能なものでありかつオイルに含まれる気泡を捕集することができるものを使用する。フィルタ２７は、例えば金属製または樹脂製のメッシュ、セロファン、不織布等で構成することができる。

図２に示すように、ギヤ室４はファイナルギヤＦを収容する。ファイナルギヤＦは、不図示のデフケースと一体的に回転する。ギヤ室４内においてファイナルギヤＦは、前記したプライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂの回転軸（不図示）の軸線Ｘ１、Ｘ２に対して平行な軸線Ｘ３周りに回転可能に設けられており、ファイナルギヤＦは、セカンダリプーリＰｂの出力回転が図示しないリダクションギヤを介して入力されると、図示しないデフケースと一体に回転するようになっている。詳細な説明および図示は省略するが、ギヤ室４とバルブ室６の間にはオイルの連通路が設けられており、ギヤ室４とバルブ室６の間でオイルの量を調整することが可能である。

図２に示すように、バルブ室６は、コントロールバルブボディＣを収容する。バルブ室６の下端は開口しており、この開口を覆うようにオイルパン８が取り付けられている。
コントロールバルブボディＣの上部にオイルポンプＰが取り付けられ、コントロールバルブボディＣの下部にオイルを濾過するストレーナＳが取り付けられている。ストレーナＳは、バルブ室６の下端開口部から下方に突出し、オイルパン８内に収容されている。

図３は、ケース部材１の内部におけるオイルＯＬの流れを模式的に示す図である。
実線の矢印はバルブ室６から回転体室２へのオイルＯＬの流れを示し、破線の矢印は回転体室２からバルブ室６へのオイルＯＬの流れを示す。

図３に示すように、オイルパン８には、回転体室２の連通孔２６から落下したオイルＯＬが滞留して、オイル溜まりＯＰが形成される。ストレーナＳは、オイル溜まりＯＰの油面より下に位置するように配置される。
オイルポンプＰを動作させると、オイル溜まりＯＰのオイルＯＬを、ストレーナＳを通過させてオイルポンプＰ内に吸引する。オイルポンプＰは、吸引したオイルＯＬを加圧してコントロールバルブボディＣに供給する。

詳細な説明および図示は省略するが、コントロールバルブボディＣは、油溝が形成されたバルブボディの間にセパレートプレートを挟み込んで形成される。コントロールバルブボディＣの内部には、後述するオイルポンプＰの吐出圧を所定圧に調圧するレギュレータバルブ（調圧弁）、オイルＯＬが通流する油路、オイルＯＬが通流する油路を切り換えるスプール、回転体室２に供給されるオイルＯＬの圧力を調整する調圧弁、などを備える油圧制御回路が設けられている。コントロールバルブボディＣが、オイルポンプＰの動作によって供給されたオイルＯＬを調圧して、回転体室２のプライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂに供給する。これによって変速比が制御される。

ここで、オイルポンプＰがオイルＯＬを吸引する際に、オイルＯＬに含まれるエアを吸い込む、いわゆるエア吸いが発生することがある。エア吸いによってオイルポンプＰから吐出されるオイルＯＬの圧力が一時的に低下するおそれがある。

前記したように、ギヤ室４とバルブ室６の間にオイルＯＬの連通路（不図示）が設けられているため、オイルＯＬの低温時は、ギヤ室４からのバルブ室６へのオイルＯＬを増やして、オイル溜まりＯＰの油量を増加させて、エア吸いを低減する。

一方、オイルＯＬの高温時に、プライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂの回転によって攪拌されるとオイルＯＬが泡立つことがある。泡立ったオイルＯＬにはエアが混入している。オイルＯＬが泡立った状態のままオイル溜まりＯＰに戻り、再びオイルポンプＰに吸引されるとエア吸いが発生するおそれがある。

前記したように、プライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂの回転によって攪拌されて飛散したオイルＯＬは、重力に従って回転体室２を落下し、連通孔２６を通ってオイル溜まりＯＰに落ちる。または、飛散したオイルＯＬは、回転体室２の内壁面２４ａに付着し、内壁面２４ａを伝って連通孔２６を通ってバルブ室６に落ちる。すなわち、連通孔２６は、オイルＯＬが回転体室２からオイル溜まりＯＰに至るまでの経路上に配置されている。

前記したように、この連通孔２６にはフィルタ２７が配置されている。そのため、オイルＯＬが連通孔２６を通る際に、オイルＯＬに含まれる気泡がフィルタ２７に捕集される。これによって、連通孔２６を通過してオイル溜まりＯＰに戻るオイルＯＬの泡立ちが低減されるため、オイルポンプＰのエア吸いも低減することができる。

以上の通り、実施の形態の動力伝達装置は、
（１）オイルパン８内のオイル溜まりＯＰのオイルＯＬを吸入するオイルポンプＰと、
オイル溜まりＯＰよりも上方に位置するプライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂ（回転体）と、を有し、
プライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂからオイル溜まりＯＰに至る経路上にフィルタ２７が設けられている。

フィルタ２７によりオイルＯＬに発生した泡を捕集することで、オイルポンプＰのエア吸いを低減することができる。

（２）プライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂ（回転体）が配置された回転体室２の内壁面２４ａ（壁）を構成するケース部材１を有し、
ケース部材１は、回転体室２の内壁面２４ａ（壁）にオイル溜まりＯＰへオイルＯＬを流す連通孔２６（開口部）を有し、
フィルタ２７は、連通孔２６を覆う。

連通孔２６にフィルタ２７を設けることはレイアウト上の制約が少なく、また、フィルタ２７を小面積とすることができコスト低減にもなる。オイルＯＬの高温時は、フィルタ２７によって最も泡立ちやすいプライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂに攪拌されたオイルＯＬ内の気泡をカットできる。また、オイルＯＬの低温時は、ギヤ室４からのオイルＯＬを増やして、オイル溜まりＯＰの油量を増加させて、エア吸いを低減することが可能である。

［変形例１］
図４は、変形例１に係る油中フィルタ２８の配置を示す図である。
実施の形態では、回転体室２の連通孔２６にフィルタ２７を設けたが、オイルＯＬの気泡を捕集するフィルタは、プライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂからオイル溜まりＯＰに至る経路上に設ければ良いため、設置位置は限定されない。

図４に示すように、変形例１では、フィルタをオイルパン８に形成されるオイル溜まりＯＰ内に配置した油中フィルタ２８としている。油中フィルタ２８は、実施の形態のフィルタ２７と同様に、オイルＯＬが通過可能なものでありかつオイルＯＬに含まれる気泡を捕集することができるものを使用する。油中フィルタ２８は、例えば金属製または樹脂製のメッシュ、セロファン、不織布等で構成することができる。

油中フィルタ２８は、オイル溜まりＯＰにおいてストレーナＳの上方に配置されている。前記したように、ギヤ室４とバルブ室６との間で油量が調整されるが、油中フィルタ２８は、オイルＯＬの高温時においてオイル溜まりＯＰの油面近傍に位置するように配置される。

プライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂから飛散したオイルＯＬは、回転体室２の連通孔２６を通過し、重力に従ってバルブ室６に落下し、オイル溜まりＯＰの油中フィルタ２８を通過する。オイルＯＬが油中フィルタ２８を通過することによって、オイルＯＬに含まれる気泡が油中フィルタ２８に捕集される。オイル溜まりＯＰのオイルＯＬの泡立ちが低減されるため、オイルポンプＰのエア吸いも低減することができる。

以上、変形例２において、
（３）油中フィルタ２８（フィルタ）は、オイル溜まりＯＰ内に配置されている。
オイル溜まりＯＰにフィルタを配置して油中フィルタ２８とすることにより、プライマリプーリＰａおよびセカンダリプーリＰｂの回転によりオイルＯＬに発生した気泡を捕集するとともに、連通孔２６からオイル溜まりＯＰの表面（油面）にオイルＯＬが落下する際に発生する気泡も捕集することができる。
なお、実施の形態と変形例１を組み合わせ、連通孔２６とオイル溜まりＯＰ内の両方に気泡を捕集するフィルタを配置しても良い。

前記の実施の形態および変形例１において、本発明の動力伝達装置を変速機に適用する例を説明したが、これに限られず、例えば本発明は減速機等に適用しても良い。

前記の実施の形態では、ケース部材１と、サイドカバーやハウジング（不図示）等と別体として構成する例を説明したが、これらを単一の部材として構成しても良い。

１ ケース部材
２ 回転体室
４ ギヤ室
６ バルブ室
８ オイルパン
２１ 開口
２２ 底壁部
２３ａ、２３ｂ 貫通部
２４ 周壁部
２４ａ 内壁面
２５ ボルト穴
２６ 連通孔
２７ フィルタ
２８ 油中フィルタ
Ｐａ プライマリプーリ
Ｐｂ セカンダリプーリ
Ｖ ベルト
ＲＳ 回転側面
Ｆ ファイナルギヤ
Ｃ コントロールバルブボディ
Ｐ オイルポンプ
Ｓ ストレーナ
ＯＬ オイル
ＯＰ オイル溜まり
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ 軸線

Claims (3)

1. オイルパン内のオイル溜まりのオイルを吸入するオイルポンプと、
   前記オイル溜まりよりも上方に位置する回転体と、を有し、
   前記回転体から前記オイル溜まりに至る経路上にフィルタが設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１において、
   前記回転体が配置された回転体室の壁を構成するケース部材を有し、
   前記ケース部材は、前記回転体室の壁に前記オイル溜まりへオイルを流す開口部を有し、
   前記フィルタは、前記開口部を覆うことを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１において、
   前記フィルタは、前記オイル溜まり内に配置されていることを特徴とする動力伝達装置。