JP3561040B2 - ドラムサポートの油路構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、オイルポンプカバーの外周側から取り入れた油圧回路用、潤滑用のオイルをドラムサポート部に導いて供給するドラムサポートの油路構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な自動変速機では、トルクコンバーターと変速機構の間にオイルポンプが配置される。オイルポンプにはギヤポンプやベーンポンプが採用され、オイルポンプカバーとオイルポンプハウジングによって囲い込まれた空間にローターを収納する。オイルポンプカバーとオイルポンプハウジングは、トルクコンバーター側空間と変速機構側空間を仕切る隔壁を構成している。
一般的なオイルポンプカバーは、外周部材の内側に円筒状の内周部材を挿入固定して構成される。外周部材は、オイルポンプカバーの外周側を占めてトランスミッションケースおよびコンバーターハウジングに接続される。
内周部材は、外周部材から軸方向の両側に突出している。トルクコンバーター側に突出した部分がトルクコンバーターのステータ軸を構成し、変速機構側に突出した部分がドラムサポート部を構成する。ドラムサポート部は、変速機構に内蔵されたクラッチのドラムを回転自在に支持する。
【０００３】
オイルポンプで形成された高圧のオイルは、変速機構に内蔵されたクラッチおよびブレーキの油圧駆動やトルクコンバーターの作動に加えて、変速機構の各部における潤滑や除熱に使用される。
潤滑用のオイル経路の１つが、オイルポンプカバーの外周側からオイルを取り入れて中心軸側に導き、内周部材の前述のドラムサポート部へと供給するドラムサポートの油路構造である。
【０００４】
ドラムサポートの油路構造の例が特開平３−３２２号公報に示される。
ここでは、オイルポンプカバーの外周側を占める外周部材に円筒状の内周部材が挿入されて軸方向のトルクコンバーター側に突出している。また、外周部材の変速機構側に突出した円筒部分の外側に鉄製のスリーブを嵌め込んでドラムサポート部を形成している。
外周部材には、中心軸に向かって（＝中心軸に交差する方向に）貫通させた放射状の第１油路孔が形成される。外周部材の内側の円筒面には、オイルポンプカバーの中心軸に沿った方向に延びて第１油路孔の位置からドラムサポート部の位置に達する油路溝が形成される。油路溝は、内周部材の外側の円筒面によって蓋をされている
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平３−３２２号公報に示されるドラムサポート油路構造では、オイルポンプカバーのドラムサポート部が３層構造である。アルミ合金の外周部材の外側に鉄製のスリーブ、内側に鉄製の内周部材が重ねられる。
そこで、変速機構側の突出を少なくした円板状の外周部材に、ドラムサポート部を外側に形成した円筒状の内周部材を挿入固定して、２ピースでオイルポンプカバーを組み立てる試みがなされた。
【０００６】
２ピース型のオイルポンプカバーでは、鉄製の段付き円筒型の内周部材に軸方向の油路孔が形成され、内周部材の外側の円筒面から軸方向の油路孔に達する放射方向の油路孔が形成される。そして、外周部材の油路孔から内周部材の放射方向の油路孔を経由して軸方向の油路孔へと潤滑用のオイルが導かれる。
しかし、この場合、外周部材の油路孔を中心軸と交差する方向の放射状に配置する必要がある。
何故なら、内周部材は硬度が高く直径が小さいため、ドリル加工の角度を表面に対してほぼ垂直にした放射方向の油路孔とする必要がある。そして、外周部材の油路孔と内周部材の放射方向の油路孔とを斜めに接続すると、放射方向の油路孔の直径をかなり大きく採らないと、接続部分にオイルの流れに逆らう段差が形成されてしまうからである。
【０００７】
そして、放射方向の油路孔の直径が大きくなると、軸方向の近接位置に他の油路孔や段差構造等を配置できなくなり、内周部材の軸方向の設計の自由度が損なわれる。また、放射方向の油路孔によって内周部材の管壁の肉が大きく除去されるため、内周部材の強度が低下しており、内周部材のさらなる薄肉化や小型化を妨げている。
【０００８】
しかし、かと言って、外周部材の油路孔をすべて中心軸に交差する放射方向とすると、油路孔を周方向に複数並べる場合には、油路孔ごとにドリル加工の角度を変更する必要があり、平行に並べた場合に比較して加工時間と加工コストが増加し、寸法や配置の精度も損なわれる。
【０００９】
本発明は、外周部材の複数の油路孔を周方向に平行に並べた場合でも、内周部材の軸方向の設計の自由度や強度が損なわれる心配が無いドラムサポートの油路構造を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、円筒平板状のオイルポンプカバーの外周から内周に向けて内側に貫通する方向で第１油路孔を設けた外周部材と、前記外周部材の内側に挿入されて軸方向に突出した部分にドラムサポート部が形成され、前記中心軸に沿った方向に延びて第１油路孔の位置から前記ドラムサポート部の位置に達する第２油路孔を設けた内周部材とを有するドラムサポートの油路構造において、前記内周部材の外側の回転面に周方向に長く軸方向に短い開口を形成し、中心側に向かって周方向の寸法を縮小して第２油路孔に連絡する第３油路孔を形成したものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、第１油路孔と軸方向の位置を揃えて、他の油路孔が前記外周部材に第１油路孔と平行に形成されているものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の構成において、前記ドラムサポートは鋳造で形成され、第３油路孔は鋳型で形成されているものである。
【００１３】
【作用】
請求項１のドラムサポートの油路構造では、外周部材の外周側で第１油路孔に流入したクラッチ締結用のオイルが、内周部材の第３油路孔を経由して第２油路孔に流れ込み、第２油路孔によってドラムサポート部まで導かれ、クラッチ締結用に供給される。
【００１４】
第１油路孔は中心軸を含む面の中心軸を避けた位置に交差する方向に形成されているから、第１油路孔の内周側の開口は、円形ではなく、周方向に長く軸方向に短い。第３油路孔は、第２油路孔の内周側の開口に対して、軸方向にも周方向にも最小限かつ十分な開口幅を持たせることが可能である。
そして、第３油路孔が第２油路孔に貫通する部分の開口面積と第１油路孔の内周側の開口面積は、第３油路孔の放射方向の断面積変化によって滑らかに接続される。
なお、回転面とは、円筒面、円錐面、段付き円筒面等である。
【００１５】
請求項２のドラムサポートの油路構造では、周方向に並べた第１油路孔と他の油路孔が平行であるから、１方向の材料または工具の送りによって、両者を同時にドリル加工できる。
【００１６】
請求項３のドラムサポートの油路構造では、鋳造過程でいわゆる鋳抜きによってドラムサポートに第３油路孔が形成されている。第２油路孔は、例えば、ドラムサポートの突出した端面側から第３油路孔に向かってドリル加工される。
【００１７】
【実施例】
図１〜図３を参照して実施例のドラムサポートの油路構造を説明する。図１は内周部材の説明図、図２はオイルポンプカバーの説明図、図３は内周部材の放射状の油路孔の説明図である。ここでは、図１に示される内周部材１１の円筒面２１を図２の外周部材１２に圧入して一体化することによって、オイルポンプカバーが構成される。
図１中、（ａ）は（ｂ）のＢＢ断面を示す軸方向の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面を示す軸方向と垂直な断面図、（ｃ）は第３油路孔を（ｂ）の矢印Ｃの方向から見た部分的な外観図である。
図２中、（ａ）は軸方向の断面、（ｂ）は平面図である。図３中、（ａ）は軸方向と垂直な断面、（ｂ）は放射方向の油路孔と扇型の油路孔の比較である。
【００１８】
図１の（ａ）において、内周部材１１は、鋳鉄の円筒材料から段付き円筒状の外観に形成される。内周部材１１の図中右側の部分がステータ軸２４を構成しており、ステータ軸２４の先端に形成されたスプライン２２が図示しないトルクコンバーター内のステータに連結される。
【００１９】
内周部材１１の中央には、図２の外周部材１２の内側に圧入される円筒面２１が配置され、図中左側には、図示しない変速機構のクラッチドラムを回転自在に支持するためのドラムサポート部２３が形成される。
内周部材を軸方向に貫通する段付きの貫通孔２５には、図示しない変速機構の入力軸、すなわち、図示しないトルクコンバーターの出力軸が配置される。
【００２０】
内周部材１１の円筒壁の図中左側の部分には、貫通孔２５と平行に油路孔１３が形成される。
内周部材１１の円筒面２１には、油路孔１３に達する扇型の油路孔１９が形成される。
ドラムサポート部２３の中央の油溝には、油路孔１３に達する油路孔２６が形成される。
油路孔１９を通じて油路孔１３に供給されたクラッチ締結用のオイルは、油路孔２６を通じてドラムサポート部２３に供給される。
なお、ドラムサポート部２３の中央の油溝を挟む両側の溝には、特開平３−３２２号公報に示されるように、図示しないシールリングが装着される。
【００２１】
図１の（ｂ）に示すように、油路孔１９は、軸方向の寸法をほぼ一定に保って周方向の寸法が中心側に向かって次第に短くなる扇型の断面形状に形成され、底の部分が軸方向の油路孔１３に連通している。
油路孔１９は、内周部材１１の素材を鋳造によって製作する際に、中子を配置して鋳抜きすることによって形成される。つまり、予め油路孔１９が形成された円筒状の材料を切削加工して円筒面２１等の外観を形成し、さらに、油路孔１３や他の図示しない油路孔等をドリル加工している。
【００２２】
図１の（ｃ）に示すように、油路孔１９が円筒面２１に切り取る開口は、後述する外周部材１２の油路孔１４側の開口を内側に保持できる形状と寸法に定めてある。これにより、外周部材１２の油路孔１４側から見て、円筒面２１による棚状の段差が存在せず、外周部材１２の油路孔１４側の潤滑用のオイルは、円筒面２１による滞留を受けることなく滑らかに油路孔１９に流れ込む。
【００２３】
図２の（ａ）において、ほぼ円板状の外観に形成された外周部材１２の中心に段付き円筒状の内周部材１１が圧入される。外周部材１２は、アルミ合金から形成されて鋳鉄製の内周部材１１よりも熱膨脹率が高いため、外周部材１２を加熱した状態で内周部材１１を圧入することにより、自動変速機の通常の作動温度範囲における外周部材１２と内周部材１１の接触面の強い圧力状態を確保している。
【００２４】
外周部材１２の図中右側の面１２Ａに図示しないオイルポンプハウジングが重ねられて、外周部分が図示しないトランスミッションケースとコンバーターハウジングに挟み込まれる。
オイルポンプカバーとオイルポンプハウジングによって囲い込まれた空間にオイルポンプの図示しないローターが配置される。
【００２５】
外周部材１２には、中心軸を含む平面の中心軸を避けた位置に交差する方向の油路孔１４が形成される。
油路孔１４は、図２の（ｂ）に示すように、内周部材１１の表面に対して斜めに突き当たる。従って、外周部材１２の内周面に油路孔１４が切り取る開口の形状は、油路孔１４が直角に近い角度で突き当たる中心軸寄りとかなり斜めに突き当たる反対側とでは曲率が異なる、軸方向に短く周方向に長い楕円に類似した形状となる。
【００２６】
図１の（ｃ）に示される内周部材１１の円筒面２１における油路孔１９の開口は、上述したように、外周部材１２の内周面に油路孔１４が切り取る開口の形状を内側に保持する形状に定めてある。そして、油路孔１９は、軸方向の幅を油路孔１４の直径とほぼ一致させて、中心軸側に向かって周方向の幅を短くする扇型の断面形状を有する。
これにより、外周部材１２の内周面に油路孔１４が切り取る開口の最大幅に相当する口径の放射状のドリル孔を採用した場合に比較して、内周部材１１の管壁の肉の削除量が少なくなっている。
【００２７】
外周部材１２の円板面の外周寄りには、油路孔１４に達する軸方向の油路孔１６が形成される。外周部材１２の外周面における油路孔１４の開口には、図示しないめくら栓が装着される。
油路孔１６に流れ込んだ潤滑用のオイルは、油路孔１４内を中心側に向かって流れて内周部材１１の油路孔１９に流れ込む。そして、上述したように、油路孔１９を経て内周部材１１の油路孔１３を軸方向に流れ、油路孔２６を通じてドラムサポート部２３に溢れ出す。
【００２８】
図２の（ｂ）に示すように、外周部材１２には、油路孔１４と軸方向の位置を揃えて油路孔１４と平行に他の油路孔２１、２２が形成される。また、外周部材１２および内周部材１１には、図示しない他の油路孔が多数形成されている。
【００２９】
次に、図３を用いて、本実施例の扇型の断面形状の油路孔を放射状の円筒孔とした場合に、内周部材の管壁の肉の削除量が増すことを説明する。
図３の（ａ）において、外周部材３２の油路孔３４Ａが中心に向かう放射状である場合には、内周部材３１の油路孔３９Ａを放射状の円筒孔としても問題が無い。内周部材３１に形成された軸方向の油路孔３３Ａの直径に油路孔３４Ａと油路孔３９Ａの直径を揃えれば、油路孔３４Ａと油路孔３９Ａが滑らかに接続されて、接続部分に油路孔３４Ａ側から見た棚状の段差は形成されない。
【００３０】
しかし、内周部材３１の表面に斜めに突き当たる油路孔３４Ｂの場合、油路孔３４Ｂと油路孔３９Ｂの接続部分に油路孔３４Ａ側から見た棚状の段差を形成しないためには、二点鎖線で示すように、油路孔３９Ｂの直径を軸方向の油路孔３３Ｂに比較してかなり大きく設定する必要がある。
なお、油路孔３４Ｂと油路孔３９Ｂの接続部分に油路孔３４Ａ側から見た棚状の段差が形成されると、段差が潤滑用のオイルをせき止めて、流路の有効断面積を減じて油路のくびれを形成し、流路抵抗が増す結果となる。
【００３１】
図３の（ｂ）に示すように、油路孔３９Ｂを扇型の断面形状の油路孔３９に置き換え、（ａ）の内周部材３１の外周面における開口形状を本実施例のような形状に定めて、軸方向の幅を油路孔３４Ｂの直径に一致させた場合、油路孔３９の開口の大部分が油路孔３９Ｂの内側に位置する。そして、油路孔３９は中心に向かって断面積が縮小するため、内周部材３１の管壁内では、油路孔３９は、油路孔３９Ｂのさらに内側に位置する。
従って、油路孔３９を形成するために内周部材３１から削除される管壁の肉の量は、油路孔３９Ｂを形成する場合に比較して少なくて済む。
また、油路孔３９Ｂと軸方向の油路孔３３Ｂの接続部分には、流路の有効断面積は損なわないものの棚状の段差が形成されており、潤滑用のオイルの流れに対する流路抵抗は、油路孔３９の場合に比較して大きくなる。
【００３２】
また、図３の（ｂ）に示されるように、油路孔３９の開口が軸方向に占める長さＤ１は、油路孔３９Ｂの開口が軸方向に占める長さＤ２に比較して短い。
従って、油路孔３９Ｂでは干渉してしまう軸方向の隣接位置に、他の油路孔や軸の段差部を配置することが可能である。
【００３３】
本実施例のドラムサポートの油路構造によれば、内周部材１１に形成した軸方向の油路孔１３と外周部材の油路孔１４を、軸方向の幅を油路孔１４に一致させた扇型の断面形状の油路孔１９で接続しているから、油路孔１４から油路孔１９を経て油路孔１３に至る流路断面積がなめらかに接続される。従って、潤滑用のオイルの流路抵抗が低くて済み、比較的に細い油路孔１３、１４でも、ドラムサポート部２３に十分なオイル供給を確保できる。
また、扇型の断面形状の油路孔１９では、放射方向の円筒孔に置き換えた場合に比較して、内周部材１１の管壁の肉を削除する量が少なくて済むから、内周部材１１の強度が確保され、内周部材１１のさらなる薄肉化や小型化を行っても軸振れや曲りを引き起こす心配が無い。
【００３４】
また、扇型の断面形状の油路孔１９では、放射方向の円筒孔に置き換えた場合に比較して、内周部材１１の円筒面２１に占める開口の軸方向の長さが短くて済むから、他の油路孔や内周部材１１の段差面を油路孔１９に近接して配置することができる。
また、外周部材の面１２Ａと油路孔１４の間の壁が薄い場合でも油路孔１９の軸方向の縁と面１２Ａの間に十分な厚さの壁面が確保され、この部分から油路１４のオイルが漏れ出す心配が無い。
従って、オイルポンプカバーの軸方向の寸法を縮小する余地が生じ、自動変速機全体の小型化、軽量化も容易となる。
【００３５】
また、外周部材１２の面１２Ａに沿った油路孔１４、２１、２２をまとめて平行に配置しているから、油路孔１４、２１、２２を共通の方向から一度に形成できる。放射状に配列した場合に比較して、油路孔１４、２１、２２の加工および配置の精度が向上するとともに、外周部材１２の加工時間と加工コストが削減されている。
【００３６】
また、段付き円筒状の内周部材１１にドラムサポート部２３と軸方向の油路孔１３を形成し、円板状の外周部材１２に挿入する２ピース構造であるから、特開平３−３２２号公報に示される３ピース構造に比較して構造が単純となり、全体を小型に形成しても精度と強度が十分に確保される。それぞれの部品コストも削減されており、特に、外周部分１２Ａの材料コストおよび加工コストの節約が大きい。
【００３７】
なお、本実施例における油路孔１４は発明の第１油路孔、油路孔１３は発明の第２油路孔、油路孔１９は発明の第３油路孔にそれぞれ相当する。
また、本実施例では、油路孔１９を鋳抜き形成したが、むくの材料をエンドミル加工して油路孔１９を形成してもよい。油路孔１９が円筒面２１に占める開口の形状は、本実施例の形状に限定されず、周方向の断面形状は、扇型以外にもＶ字型やＵ字型とすることが可能である。内周部材１１と外周部材１２は、圧入以外の手法によって一体に固定してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、第１油路孔から第３油路孔を経由して第２油路孔に至る流路断面積が滑らかに接続され、ドラムサポートの油路構造の流路抵抗が低く済むから、第１油路孔や第３油路孔が比較的に細い場合でも、ドラムサポート部に十分な潤滑用のオイルを供給できる。
また、第３油路孔を放射状の円筒孔に置き換えた場合に比較して、内周部材の管壁の削除量が少なくて済むから、内周部材の強度が十分に確保され、管壁が薄くても折れ曲りや軸振れが発生し難い。軸方向の寸法が短くて済むから、他の油路孔や段差構造の配置等に関して内周部材の設計の自由度が高まる。
【００３９】
請求項２の発明によれば、外周部材の複数の油路孔をドリル加工する際に、材料と工具の角度を共通にして同時に形成できるから、油路孔が放射状に配置される場合に比較して、加工機械の大きさや機能に関する制約が小さく、加工時間と加工コストが削減され、油路孔の配置精度や加工精度も向上する。
請求項３の発明によれば、ドラムサポートの鋳造によって第３油路孔が形成されているから、通常の機械加工では困難な自由な開口形状や深さ方向の変化を第３油路孔に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における内周部材の説明図である。
【図２】実施例におけるオイルポンプカバーの説明図である。
【図３】内周部材の放射状の油路孔の説明図である。
【符号の説明】
１１、３１ 内周部材
１２、３２ 外周部材
１３、１４、１６、１９、２６、３９、３３Ａ、３３Ｂ、３４Ａ、３４Ｂ、３９Ａ、３９Ｂ 油路孔
２１ 円筒面
２２ スプライン
２３ ドラムサポート部
２４ ステータ軸
２５ 貫通孔

Claims (3)

1. 円筒平板状のオイルポンプカバーの外周から内周に向けて内側に貫通する方向で第１油路孔を設けた外周部材と、
   前記外周部材の内側に挿入されて軸方向に突出した部分にドラムサポート部が形成され、前記中心軸に沿った方向に延びて第１油路孔の位置から前記ドラムサポート部の位置に達する第２油路孔を設けた内周部材と、を有するドラムサポートの油路構造において、
   前記内周部材の外側の回転面に周方向に長く軸方向に短い開口を形成し、中心側に向かって周方向の寸法を縮小して第２油路孔に連絡する第３油路孔を形成したことを特徴とするドラムサポートの油路構造。
2. 第１油路孔と軸方向の位置を揃えて、他の油路孔が前記外周部材に第１油路孔と平行に形成されていることを特徴とする請求項１記載のドラムサポートの油路構造。
3. 前記ドラムサポートは鋳造で形成され、第３油路孔は鋳型で形成されていることを特徴とする請求項１記載のドラムサポートの油路構造。

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