JP3697327B2 - 変速機用箱物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの車両に搭載される変速機のための変速機用箱物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用の変速機用箱物として、図５又は図６に示されるようなものがある。これらの変速機用箱物は、エンジンケースＥと変速機Ｔとを、直接接続するとともに、「Ｌ」字状金物のガセットＧを用いてボルトＶで互いに接続するか、又はエンジンケースＥ、変速機Ｔ、及びガセット兼用のエンジンオイルパンＰを互いに一体接続するように構成されている。このような構成とすることによって、近年要請が強くなっている車両の騒音・振動低減、高速化に伴うパワートレーンの曲げ剛性向上などに対応するようにしている。
車両の騒音低減対策としては、一般にエンジン回りを遮音材で覆うことによって車室内へ騒音が侵入するのを防止することが行われているが、よりいっそう騒音、振動性能を改善するためには、パワートレーン系全体の曲げ剛性の基本的強化が必要であることがわかっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の変速機用箱物には、エンジンケースＥと変速機Ｔとの間の結合剛性を向上させることはできても、変速機ＴのハウジングＨと変速機ケースＲとの接続部の曲げ剛性があまり大きくとれないままであるため、パワートレーン系全体の曲げ剛性を向上させるには不十分であり、このため騒音、振動性能を改善するのに限界があるという問題点がある。
そこで、たとえば図７（特公昭６３−３８５７６号公報に記載のものなど）に示すように、ハウジングと変速機ケースとを一体化した単一ケースＵとしたり（あるいは、さらにリアエクステンションＭまでを含めて一体化したり）、図８（米国FORD社発行「1983 Car Shop Manual Powertrain All Models Except Escort/Lynx,EXP/LN7」の17-03-2 ページ図D2627-D に記載のものなど）に示すように、変速機ケースＲのハウジングＨへの取付部直径寸法を大きくしたり、図９（特開昭５３ー１３４１６０号公報に記載のものなど）に示すように、ハウジングＨ、オイルポンプＯのフランジＦ、及び変速機ケースＲを共通のボルトＷで共締めして一体化することで、それぞれパワートレーン系全体の曲げ剛性を向上させたりしている。
しかしながら、図７に示すような構成では、複数のケースを一体化するために、大形の鋳型が必要になり、一体化ケースＵの製造コストがかさむという別の問題点があるため、一般的に用いられるまでには至っていない。
また、図８や図９に示すような構成では、変速機ＴのエンジンケースＥへの取付部直径が従来よりも大きくなるのに伴って図８及び図９中上半部の寸法が大きくなるため、車両のフロア面との関係で変速機用箱物の車載性が低下するという、さらに別の問題点がある。
近来は、変速機の車載性向上の要請から、変速機歯車の小型化、すなわち変速機ケースの直径を小さくする傾向があり、ハウジングＨと変速機ケースＲの結合剛性は不利な傾向にある。
本発明は、このような課題を解決することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車載性に関係する変速機ケースの上半部側の取付部寸法はできるだけ大きくしないようにするとともに、車載性にあまり影響を与えないケース下半部側は取付部寸法をできるだけ大きくし、しかも、変速機ケースの下半部側に接続されるオイルパンをハウジングやリアエクステンションと直接又はガセットを介して結合するようにすることにより、上記課題を解決する。
すなわち、本発明の請求項１記載の変速機用箱物は、トルクコンバータを収容するハウジング（１２）と、
該ハウジング（１２）とは別体に形成されるとともにこれに接続されオイルポンプ及び変速機構を収容する変速機ケース（１４）と、該変速機ケース（１４）と接続されアウトプットシャフトを収容するリアエクステンション（１６）と、上記変速機ケース（１４）に接続されるオイルパン（１８）と、を有するものを対象としており、
上記オイルパン（１８）には、上記ハウジング（１２）と対面する側の面に、第１の取付面（ハウジング側取付面１８ａ）が形成されているとともに、
上記ハウジング（１２）は、これの上記オイルパン（１８）側の取付面（オイルパン側取付面１２ａ）が、上記オイルパン（１８）の第１の取付面（１８ａ）と対向する位置まで張り出す形状に形成されていることにより、該ハウジング（１２）が上記変速機ケース（１４）及び上記オイルパン（１８）とそれぞれ直接に一体結合され、
上記オイルパン（１８）には、上記リアエクステンション（１６）と対面する側の面に、第２の取付面（リアエクステンション側取付面１８ｂ）が形成されているとともに、
上記リアエクステンション（１６）は、これの上記オイルパン（１８）側の取付面（オイルパン側取付面１６ａ）が、上記オイルパン（１８）の第２の取付面１８ｂ）と対向する位置まで張り出す形状に形成されていることにより、該リアエクステンション（１６）が上記変速機ケース（１４）及び上記オイルパン（１８）とそれぞれ直接に一体結合されていることを特徴としている。
また、請求項２記載のものは、上記変速機ケース（１４）及び上記オイルパン（１８）の上記ハウジング（１２）への上記結合、及び上記リアエクステンション（１６）及び上記オイルパン（１８）の上記変速機ケース（１４）への上記結合は、それぞれ３つの部材（１２・１４・１８、１４・１６・１８）を共締めする共締め結合によることを特徴としている。
また、請求項３記載のものは、上記オイルパン（１８）がアルミニューム製であることを特徴としている。
また、請求項４記載のものは、上記オイルパン（１８）には、これよりも小形で別体の補助オイルパン（２６）が設けられていることを特徴としている。
なお、かっこ内の符号は、実施の形態の対応する部材を示す。
【０００５】
【作用】
変速機用箱物のうちで、車載性に大きく影響するケース上半部側は、取付部寸法をできるだけ小さくするとともに、車載性にあまり影響しないケース下半部側は、この側に配置されるオイルパンを隣接する部材と直接結合して取付部寸法をできるだけ大きくするようにしたので、全体として車載性にあまり悪影響を与えないで済み、パワートレーン系全体の曲げ剛性が大幅に向上される。これにより、変速機用箱物を従来よりもそれほど大形のものにすることなく、従来よりも著しく騒音、振動性能が改善される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の変速機用箱物の第１の実施の形態を示す。変速機１０は、トルクコンバータを収容するハウジング１２、オイルポンプ及び変速機構を収容する変速機ケース１４、アウトプットシャフトを収容するリアエクステンション１６、及びオイルパン１８を有しており、これらが結合ボルト２０、２１などにより一体化されている。
すなわち、本願の変速機用箱物は、ハウジング１２には、これの図１中右下半部側にオイルパン１８の図中左側の側壁部を取り付けるための取付面（オイルパン側取付面）１２ａが形成されており（取付面１２ａは、変速機ケース１４を取り付けるための取付面１２ｂと同一平面上に配置されている）、これに対応してオイルパン１８には、これの図中左側の側壁部に第１の取付面（ハウジング側取付面）１８ａが形成されている。
また、複数の結合ボルト２０のうちでオイルパン１８側のものは、ハウジング１２を貫通してオイルパン１８の第１の取付面１８ａのねじ穴にねじ込まれている。
なお、残りの結合ボルト２０（変速機ケース１４側のもの）は、断面の関係で、図示を省略してあるが、従来のものと同様に、ハウジング１２を貫通して変速機ケース１４の取付面１８ａのねじ穴にねじ込まれることになる。
変速機１０は、取付ボルト２２によりエンジンケース２４に取り付けられている。
【０００７】
図１中断面線２−２に沿った断面を図２として示す。図示のように、変速機１０及びハウジング１２に対する結合ボルト２０の配置位置は、ケース上半部側の寸法Ａが、従来の寸法に比較的近い小さなものとされる一方、ケース下半部側の寸法Ｂが、従来の寸法よりも大きくなるように設定されている。すなわち、車載性に大きく影響するケース上半部側寸法Ａは、従来のものよりも若干大きい程度の寸法とされている一方、車載性にあまり影響を与えないケース下半部側の寸法Ｂは、オイルパン１８も結合部材として構成させることにより、従来の寸法よりもかなり大きい寸法とされている。このような構成とすることにより、車載性をあまり損なわないで、パワートレーン系全体の曲げ剛性を大きくすることができる。
【０００８】
また、図１に示すように、リアエクステンション１６は、変速機ケース１４と一体結合されているのに加えて、オイルパン１８とも直接に一体結合されている。
すなわち、リアエクステンション１６には、図１中左上半部に変速機ケース１４と結合される取付面が形成されているのに加えて、図中左下半部にオイルパン１８の右側壁部を取り付けるための取付面（オイルパン側取付面）１６ａが形成されており（取付面１６ａは、変速機ケース１４に取り付けるための取付面と同一平面上に配置されている）、これに対応してオイルパン１８には、図１中右側壁部に第２の取付面（リアエクステンション側取付面）１８ｂが形成されている。
また、複数の結合ボルト２１のうちでオイルパン１８側のものは、リアエクステンション１６のフランジ面を貫通してオイルパン１８の第２の取付面１８ｂのねじ穴にねじ込まれている。なお、残りの結合ボルト２１（変速機ケース１４側のもの）は、リアエクステンション１６のフランジ面を貫通して変速機ケース１４のねじ穴にねじ込まれることになる。
このような構成とすることにより、リアエクステンション１６と変速機ケース１４との接合部位の曲げ剛性を従来よりも大きくすることができる。
オイルパン１８は、アルミ合金製のものとされている。オイルパン１８には、これよりも小形の補助オイルパン２６が取り付けられている。
なお、エンジンケース２４に取り付けられたエンジン側オイルパン２８には、これよりも小形の追加オイルパン３０が設けられている。
【０００９】
図３に、変速機１０及びハウジング１２に対する結合ボルト２０の配置位置を、従来のものと対比して示す。中心線Ｃに対して上半部側は、従来の仮想線位置Ｄからみて若干外周側に配置されており、これに伴って、結合ボルト２０の配置位置も従来の仮想線位置Ｅからみて若干外周側に配置されている。
これに対して、中心線Ｃに対して下半部側は、従来の仮想線位置Ｆから見て、かなり外周側に配置されており、これに伴って、結合ボルト２０の配置位置も従来の仮想線位置Ｇから見て、かなり外周側及び下側（図２参照）に配置されている。
【００１０】
次に、この第１の実施の形態の作用を説明する。エンジンケース２４内のエンジンが駆動されて車両が走行する場合、図示しないエンジンの出力軸からハウジング１２内のトルクコンバータ、及び変速機ケース１４内の変速機構及びリアエクステンション１６内のアウトプットシャフト（これらでパワートレーン系が構成される）を介して図示しない推進軸に回転トルクが伝達される。これに伴って、ハウジング１２、変速機ケース１４及びリアエクステンション１６に回転トルクに起因する曲げ応力が発生するが、変速機１０の中間に位置する変速機ケース１４及びこれと一体のオイルパン１８がハウジング１２及びリアエクステンション１６ともそれぞれ直接に一体化されているため、接続部位の有効曲げ半径が大きくなっており、したがって、パワートレーン系全体の曲げ剛性が従来よりも大きくなっている。
上述のような結合ボルト２０の配置とすることにより、車室フロアとの関係で変速機１０の車載性をあまり損なわないで、パワートレーン系全体の曲げ剛性が向上されている。したがって、変速機用箱物を従来よりもそれほど大形のものにすることなく、従来よりも著しく騒音、振動性能が改善されている。言い換えれば、従来よりも変速機１０の箱物の薄肉化、軽量化を図ることが容易になっている。
オイルパン１８には、これよりも小形の補助オイルパン２６が設けられているので、オイルパン１８内の油の交換やバルブ類の交換の際の作業が便利に行え、サービス性の向上が図られている。
【００１１】
図４に参考の形態を示す。ハウジング３２と変速機ケース３４とは、これらの底部が同一平面に形成されており、変速機ケース３４の底面にオイルパン３８が取り付けられていると共に、ハウジング３２の底面とオイルパン３８の側面とをガセット４０により結合してある。すなわち、ハウジング３２の図中底部側にはガセット４０用の取付面３２ａが形成されているとともに、オイルパン３８のハウジング３２側の側面にはガセット４０用の第３の取付面（ハウジング側取付面）３８ａが形成されている。両取付面３２ａ及び３８ａにガセット４０を取り付けることにより、ハウジング３２とオイルパン３８とがガセット４０を介して一体化してある。これにより、ハウジング３２と変速機ケース３４とがオイルパン３８及びガセット４０を介しても結合されることになり、ハウジング３２と変速機ケース３４との結合剛性を大きくすることができ、よりいっそう、パワートレーン系全体の曲げ剛性を向上させることができる。
【００１２】
なお、上記第１の実施の形態の説明においては、オイルパン１８はアルミニューム製のものとしたが、変速機用箱物の軽量化があまり問題とされない場合には、アルミニューム製のものの代わりに鉄製又は鉄板製のものを用いることができる。これにより、アルミニュームの場合よりもさらに曲げ剛性を大きくすることができ、よりいっそう、パワートレーン系全体の曲げ剛性を向上させることができる。
【００１３】
また、上記第１の実施の形態の説明においては、ハウジング１２と変速機ケース１４、ハウジング１２とオイルパン１８、変速機ケース１４とリアエクステンション１６、及びリアエクステンション１６とオイルパン１８を、結合ボルト２０、２１でそれぞれ一体化するものとしたが、ハウジング１２と変速機ケース１４とオイルパン１８の３つの部材を結合ボルト２０で共締め結合したり、変速機ケース１４とリアエクステンション１６とオイルパン１８の３つの部材を結合ボルト２１で共締め結合したりするようにすることもできる。このような共締め結合とすることにより、よりいっそう、パワートレーン系全体の曲げ剛性を向上させることができる。
【００１４】
さらに、上記第１の実施の形態の説明においては、オイルパン１８は変速機ケース１４の下部に取り付けるものとしたが、これに限定されるわけではなく、変速機ケース１４軸心よりも下側に取り付けられていればよく、たとえば、オイルパン１８は変速機ケース１４の側面部に取り付けるようにすることもできる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によると、変速機の車載性をあまり損なうことなく、しかもパワートレーン系全体の曲げ剛性を向上させることができる。これにより、変速機用箱物を従来よりもそれほど大形のものにすることなく、従来よりも著しく騒音、振動性能を改善することができる。パワートレーン系全体の曲げ剛性を大きくできるので、結果的に変速機用箱物の薄肉化、軽量化を図ることが容易になる。
また、リアエクステンションを、変速機ケースと一体化するのに加えて、オイルパンとも直接一体化することにより、リアエクステンションとオイルパンとの結合剛性を向上することが容易になる。
オイルパンに、これよりも小形の補助オイルパンを設けた場合には、油の交換やバルブ類の交換の際に便利であり、サービス性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す変速機及びエンジンの正面図である。
【図２】図１の断面線２−２に沿った断面図である。
【図３】変速機ケースの縦断面図である。
【図４】 参考の形態を示すもので、ハウジングとオイルパンとがガセットにより結合した様子を示す図である。
【図５】従来のエンジンと変速機ケースとをガセットにより結合した様子を示す図である。
【図６】従来のエンジンと変速機ケースとをガセット兼用のエンジン側オイルパンにより結合した様子を示す図である。
【図７】従来のハウジングと変速機ケースとを一体形成した状態を示す図である。
【図８】従来の変速機ケースのハウジングへの取付部直径寸法を大きくした状態を示す図である。
【図９】従来のハウジングとオイルポンプフランジと変速機ケースとを共通のボルトで一体化した状態を示す図である。
【符号の説明】
１０ 変速機
１２ ハウジング
１２ａ 取付面（オイルパン側取付面）
１４、３４ 変速機ケース
１６ リアエクステンション
１６ａ 取付面（オイルパン側取付面）
１８ オイルパン
１８ａ 第１の取付面（ハウジング側取付面）
１８ｂ 第２の取付面（リアエクステンション側取付面）
２０、２１ 結合ボルト
２２ 取付ボルト
２４ エンジンケース
２６ 補助オイルパン
３２ ハウジング
３２ａ 取付面
３８ オイルパン
３８ａ 第３の取付面（ハウジング側取付面）
４０ ガセット

Claims (4)

1. トルクコンバータを収容するハウジングと、
   該ハウジングとは別体に形成されるとともにこれに接続されオイルポンプ及び変速機構を収容する変速機ケースと、
   該変速機ケースと接続されアウトプットシャフトを収容するリアエクステンションと、
   上記変速機ケースに接続されるオイルパンと、を有する変速機用箱物において、
   上記オイルパンには、上記ハウジングと対面する側の面に、第１の取付面が形成されているとともに、
   上記ハウジングは、これの上記オイルパン側の取付面が、上記オイルパンの第１の取付面と対向する位置まで張り出す形状に形成されていることにより、該ハウジングが上記変速機ケース及び上記オイルパンとそれぞれ直接に一体結合され、
   上記オイルパンには、上記リアエクステンションと対面する側の面に、第２の取付面が形成されているとともに、
   上記リアエクステンションは、これの上記オイルパン側の取付面が、上記オイルパンの第２の取付面と対向する位置まで張り出す形状に形成されていることにより、該リアエクステンションが上記変速機ケース及び上記オイルパンとそれぞれ直接に一体結合されていることを特徴とする変速機用箱物。
2. 上記変速機ケース及び上記オイルパンの上記ハウジングへの上記結合、及び上記リアエクステンション及び上記オイルパンの上記変速機ケースへの上記結合は、それぞれ３つの部材を共締めする共締め結合によることを特徴とする請求項１記載の変速機用箱物。
3. 上記オイルパンがアルミニューム製であることを特徴とする請求項１又は２記載の変速機用箱物。
4. 上記オイルパンには、これよりも小形で別体の補助オイルパンが設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の変速機用箱物。

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