JP4113159B2 - オイルポンプ駆動機構 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機のインプットシャフトから径方向に離間して配置されたオイルポンプの駆動機構に関する。

オイルポンプを駆動する技術として、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、トルコンスリーブ外周部に設けられたドライブスプロケットと、オイルポンプに設けられたドリブンスプロケットとをチェーンにより連結し、エンジンの駆動力によってオイルポンプを駆動している。トルクコンバータ内の油温上昇や油圧によってコンバータカバーは膨張するため、トルコンスリーブは軸方向に若干の移動を許容する必要がある。よって、トルコンスリーブの外周面とドライブスプロケットの内周面は互いに軸方向に移動可能な嵌合とされ、ドライブスプロケットを軸支すると共に、軸方向の移動を許容しつつ駆動力を伝達している。
特開２００３−１５６１３０号公報

一般に、トルクコンバータのコンバータカバーは、その上流側端部が軸方向エンジン側においてエンジンクランクシャフトの軸心部に設けられた支持部に回転自在に支持されている。また、エンジンの回転がダンパや油を介すことなく伝達されるため、エンジンクランクシャフトもしくはエンジンドライブプレートに発生する回転方向もしくは軸倒れ方向への振動はコンバータカバーにも伝達されやすい。一方、コンバータカバーの下流側に設けられたトルコンスリーブは、ステータシャフト外径とトルコンスリーブ内周との間に圧入したブッシュにより径方向のクリアランスを確保しつつ相対回転可能に支持されている。

よって、特に軸倒れ方向の振動に対してガタツキを生じやすく、このガタツキはトルコンスリーブに支持されたドライブスプロケットにも直接入力されることとなり、ドライブスプロケットとトルコンスリーブとの嵌合部の摩耗や異音を生じるという虞がある。これに対応すべく、トルコンスリーブとドライブスプロケットの嵌合部における強度及び耐久性を確保するには、嵌合部の肉厚確保、焼き入れ表面硬化処理等を必要とし、コスト的に不利である。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、耐久性の向上及び異音等の発生を防止可能なオイルポンプ駆動機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、トルクコンバータの回転軸から径方向に離間した位置にオイルポンプが配置され、前記回転軸を中心に回転する第１スプロケットと前記オイルポンプを駆動する第２スプロケットとをチェーンで連結したオイルポンプ駆動機構において、前記トルクコンバータの回転軸外周であって前記トルクコンバータの入力側と一体に駆動され、前記第１スプロケットと嵌合する第１円筒部を形成し、前記第１円筒部の内周に固定部材としての第２円筒部を形成し、前記第２円筒部に対し前記第１円筒部を支持する第１軸受と、前記第２円筒部に対し前記第１スプロケットを支持する第２軸受とを設ける。
本発明においては更に、前記第１円筒部と前記第１スプロケットとの結合に際し、
前記第１円筒部に、軸方向に延在された駆動爪を設け、
前記第１スプロケットの内周であって、少なくとも前記トルクコンバータ側の側面に開口した凹部を設け、
前記第１円筒部の駆動爪を前記第１スプロケットの凹部に対し軸方向に挿入嵌合することにより、前記駆動爪と前記凹部の少なくとも一部を軸方向にオーバーラップさせる。

エンジン側からトルクコンバータに振動等が入力されたとしても、第１スプロケットは第２軸受によって第２円筒部に対し独立して支持されるため、第１スプロケットに対し直接振動等が入力されることがなく、嵌合部における摩耗や異音の発生を防止することができる。
また、第１円筒部に設けた軸方向へ延在する駆動爪を、第１スプロケットの内周にトルクコンバータ側側面に開口するよう設けた凹部に対し軸方向に挿入嵌合させることにより、これら駆動爪と凹部の少なくとも一部が軸方向にオーバーラップするような態様で、第１円筒部と第１スプロケットとの結合を行うため、
当該結合のための構造が軸線方向の寸法を増大させることなく、第１円筒部と第１スプロケットとの間の結合を実現することができる。

以下、本発明のオイルポンプ駆動機構を実現する最良の形態を、表に示す実施例に基づいて説明する。

図１はオイルポンプ駆動機構を備えた自動変速機のトルクコンバータ近傍を表す部分断面図である。エンジン１に取着された変速機ユニットハウジング４０には、トルクコンバータ２を収装するトルコンハウジング４１と、インプットシャフト５及びトルクコンバータ２等を軸支するカバー４２及びステータシャフト４３と、オイルポンプ３を収装するオイルポンプハウジング４４が設けられている。本実施例１のカバー４２はアルミ等の材料で形成され軽量化を図り、ステータシャフト４３は鉄系の材料で形成され支持体としての強度を確保している。本実施例のオイルポンプ３はインプットシャフト５と径方向に離間して配置されている。

エンジン１の駆動力を出力するクランクシャフト１１には、エンジンドライブプレート１２がボルトにより接続されている。エンジンドライブプレート１２の径方向外側には連結部１２ａが設けられ、トルクコンバータ２のコンバータカバー２１に接続されている。コンバータカバー２１のエンジン１側軸心部にはパイロットボス２１ａが設けられ、クランクシャフト１１の軸心に設けられた軸受穴１１ａによりトルクコンバータ２をセンタリングすると共に軸支している。コンバータカバー２１のエンジン１と対向する側にはインペラシェル２２が溶接により接続され、インペラシェル２２の内径側にはトルコンスリーブ２３が溶接により接続されている。トルコンスリーブ２３の外周であって、トルコンハウジング４１の軸方向外側には、第１スプロケット３４が嵌合している。

インペラシェル２２の内周側にはポンプインペラ２４が設けられ、軸方向エンジン１側にはステータ２６を介してタービンランナ２５が配置されている。ステータ２６の内周にはステータシャフト４３に固定されたワンウェイクラッチOWCが設けられている。

エンジン１が駆動すると、クランクシャフト１１，エンジンドライブプレート１２，コンバータカバー２１，インペラシェル２２及びトルコンスリーブ２３が一体に回転する。この回転はトルクコンバータ２内の油によりステータ２６及びタービンランナ２５を介して、インプットシャフト５に伝達される。更に、トルコンスリーブ２３と嵌合した第１スプロケット３４は、エンジン１の駆動力をチェーン３３を介してオイルポンプ駆動軸３１に設けられた第２スプロケット３２に伝達し、オイルポンプ３を駆動する。本実施例１では、変速機構を省略したが、例えばベルト式無段変速機や有段式自動変速機等を適宜設定すればよく、特に限定しない。

図２はトルコンスリーブ２３及び第１スプロケット３４部分の拡大断面図である。トルコンスリーブ２３の軸方向延材部２３ａ内周とステータシャフト４３外周との間には第１ブッシュ６０が設けられ、トルコンスリーブ２３を回転可能に支持している。また、第１スプロケット３４とステータシャフト４３との間には第２ブッシュ７０が設けられ、第１スプロケット３４を回転可能に支持している。第１スプロケット３４とトルクコンバータハウジング４１との間には皿ばね４１ａが設けられ、また、第１スプロケット３４とカバー４２との間にはスラストベアリング４２ａが設けられ、これにより第１スプロケット３４の軸方向の位置決めを達成している。

図３はトルコンスリーブ２３を軸方向変速機側から見た正面図、図４は第１スプロケット３４を軸方向エンジン１側から見た正面図である。図３に示すようにトルコンスリーブ２３の軸方向延材部２３ａの上端と下端には、軸方向に延在されたスプロケット駆動爪２３ｂが設けられ、更に内周側には第１ブッシュ６０が圧入されている。また、図４に示すように第１スプロケット３４の内周側には、上下左右四カ所に軸方向に貫通した凹部３４ｂが設けられ、更に内周側には第２ブッシュ７０が圧入されている。

スプロケット駆動爪２３ｂの径方向厚さは、凹部３４ｂの径方向厚さよりも振動を吸収可能な所定間隔分小さく形成され、第２ブッシュ７０と凹部３４ｂとの間にスプロケット駆動爪２３ｂを串刺し状に嵌合することで、トルコンスリーブ２３の回転力を第１スプロケット３４に伝達するようにしている。このとき、スプロケット駆動爪２３ｂが軸倒れ方向に振動したとしても、凹部３４ｂの内周面と所定間隔分離れて直接当接しないようにすることで、第１スプロケット３４への振動の伝達を防止できるように、スプロケット駆動爪２３ｂと凹部３４ｂとの間隔の大きさを設定している。

また、スプロケット駆動爪２３ｂが凹部３４ｂに嵌合した際、凹部３４ｂは貫通穴であるため、スプロケット駆動爪２３ｂと第１スプロケット３４と第２ブッシュ７０が軸方向に少なくとも一部がオーバーラップして配置されることとなる。尚、スプロケット駆動爪２３ｂは２つに対し、凹部３４ｂは４つ設けられているのは、組み付け時の位置決めを容易にするものであり、凹部３４ｂを２つとしてもよく、またスプロケット駆動爪２３ｂを４つとしてもよく特に限定しない。

上記実施例１の構成に基づく作用について下記に列挙する。
1)第１ブッシュ６０は、元々十分に強度が確保されたステータシャフト４３に対しトルコンスリーブ２３のみ軸支し、第２ブッシュ７０もやはりステータシャフト４３に対し第１スプロケット３４のみ軸支した。すなわち、トルコンスリーブ２３と第１スプロケット３４を異なるブッシュを介して独立してステータシャフト４３に対して軸支することが可能となり、トルコンスリーブ２３側に振動が発生したとしても、第１スプロケット３４への振動の伝達を防止することができる。また、エンジン１側からの振動等の伝達を抑制することで、トルコンスリーブ２３の嵌合部における強度がさほど要求されないため、トルコンスリーブ２３のコストダウンを図ることができる。

2)オイルポンプ３側からの駆動負荷が入力されたとしても、第１スプロケット３４内周の第２ブッシュ７０によって支持することが可能となり、従来技術のように１つのブッシュで支持していた場合に比べ、第１ブッシュ６０への負荷を30％程度低減することができる。よって、第１ブッシュ６０の軸方向寸法を短縮することが可能となり、変速機ユニット全体の軸長の短縮化を図ることができる。

3)スプロケット駆動爪２３ｂが第１スプロケット３４の凹部３４ｂと第２ブッシュ７０との間に串刺し状に嵌合するため、エンジン１側からの回転力を第１スプロケット３４に伝達することができる。また、スプライン嵌合等に比べ簡単な構成で回転力を伝達することが可能となり、更にコストダウンを図ることができる。

4)スプロケット駆動爪２３ｂの径方向厚さを、凹部３４ｂの径方向厚さよりも振動を吸収可能な所定間隔分小さく形成したため、スプロケット駆動爪２３ｂが振動したとしても第１スプロケット３４への振動の伝達を抑制することができる。

5)スプロケット駆動爪２３ｂが凹部３４ｂに嵌合した際、凹部３４ｂは貫通穴であるため、スプロケット駆動爪２３ｂと第１スプロケット３４と第２ブッシュ７０の少なくとも一部が軸方向にオーバーラップして配置されることとなる。
よって、軸方向の寸法増大を招くことのない、第１スプロケット３４と第１円筒部２３ａ（トルコンスリーブ２３）との間の結合構造を提供することができる。

実施例１におけるオイルポンプ駆動機構を備えた自動変速機のトルクコンバータ近傍を表す部分断面図である。 実施例１におけるトルコンスリーブ及び第１スプロケット部分の拡大断面図である。 実施例１におけるトルコンスリーブを軸方向変速機側から見た正面図である。 実施例１における第１スプロケット３４を軸方向エンジン側から見た正面図である。

符号の説明

１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ オイルポンプ
５ インプットシャフト
１１ クランクシャフト
１２ エンジンドライブプレート
２１ コンバータカバー
２２ インペラシェル
２３ トルコンスリーブ
２４ ポンプインペラ
２５ タービンランナ
２６ ステータ
３１ オイルポンプ駆動軸
３２ 第２スプロケット
３３ チェーン
３４ 第１スプロケット
４０ ユニットハウジング
４１ トルクコンバータハウジング
４２ カバー
４３ ステータシャフト
４４ オイルポンプハウジング

Claims (2)

1. トルクコンバータの回転軸から径方向に離間した位置にオイルポンプが配置され、前記回転軸を中心に回転する第１スプロケットと前記オイルポンプを駆動する第２スプロケットとをチェーンで連結したオイルポンプ駆動機構において、
   前記トルクコンバータの回転軸外周であって前記トルクコンバータの入力側と一体に駆動され、前記第１スプロケットと嵌合する第１円筒部を形成し、
   前記第１円筒部の内周に固定部材としての第２円筒部を形成し、
   前記第２円筒部に対し前記第１円筒部を支持する第１軸受と、前記第２円筒部に対し前記第１スプロケットを支持する第２軸受とを設け、
   前記第１円筒部に、軸方向に延在された駆動爪を設け、
   前記第１スプロケットの内周であって、少なくとも前記トルクコンバータ側の側面に開口した凹部を設け、
   前記第１円筒部の駆動爪を前記第１スプロケットの凹部に対し軸方向に挿入嵌合することにより、前記駆動爪と前記凹部の少なくとも一部を軸方向にオーバーラップさせたことを特徴とするオイルポンプ駆動機構。
2. 請求項１に記載のオイルポンプ駆動機構において、
   前記第１円筒部を、前記トルクコンバータのコンバータカバーと一体に回転するトルコンスリーブとし、
   前記第２円筒部を、変速機ユニットハウジングに固定されたステータシャフトとしたことを特徴とするオイルポンプ駆動機構。

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