JP4165116B2 - 自動変速機の潤滑装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機において、ミッションケースに出力軸をベアリングを介して支持すると共にオイルシールにより軸封した閉鎖空間の潤滑装置に係り、特に４輪駆動装置用にミッションケースに一体成形したアダプタ構造における出力軸の支持部分に適用して好適な自動変速機の潤滑装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両に縦置き配置されるエンジンの動力を車輪に伝達する自動変速機において、そのミッションケース内に収容された変速機構の出力軸は、フロントエンジン・リヤドライブ車用のものにあっては、変速機構を収容するミッションケースの後端に連結する別体のエクステンションハウジングにベアリングを介して支持されるが、４輪駆動車用のものにあっては、ミッションケース後端に一体成形された、トランスファとの連結のためのアダプタ構造部にベアリングを介して支持される。こうした何れの構造を採る場合でも、上記ベアリングは、ミッションケースの軸挿通孔内における最後部に配置されるため、ミッションケースの内部に対して閉鎖されると共に、外部に対して、オイルシールにより閉鎖された閉鎖空間内に位置することになる。
【０００３】
特に、アダプタ構造にあっては、ミッションケースに、自動変速機の伝動経路を切換える摩擦係合要素用（例えばＣ２クラッチ）油圧サーボに給排する油路が形成されており、該油路は、ケースと出力軸の接触部分から出力軸に形成された油孔に接続して、上記所定の摩擦係合要素用油圧サーボに連通している。このため、上記ミッションケースに形成した潤滑油用油路を、上記ケースと出力軸の間部分を介して上記閉鎖空間に連通し、潤滑油が該閉鎖空間内のボールベアリングに供給されて潤滑することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記ミッションケースと出力軸との接触部分、即ちケースの出力軸挿通孔内周面から潤滑油を供給する構造は、出力軸に形成した油路から遠心力により直接供給する構造に比して、ボールベアリングを循環する潤滑油量が少なく、特に出力軸が高速回転する場合、上記ボールベアリング付近の油温が上昇する傾向が見られる。
【０００５】
そこで、本発明は、ケース部分から潤滑油を閉鎖空間に供給する構造にあっても、該空間の潤滑油の循環性を向上し、もって上述した課題を解決した自動変速機の潤滑装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、潤滑油路（５）が形成されたミッションケース（１）の後壁（１ａ）と出力軸（２）との間で該出力軸に接触する接触部材（Ｔ，９）と、前記ミッションケースと前記出力軸との間に設けられたオイルシール（１５）との間で形成される閉鎖空間（Ｓ）に前記潤滑油用油路（５）の潤滑油を供給して、該閉鎖空間内に配置された、前記出力軸（２）を支持するベアリング（１７）を潤滑してなる、自動変速機の潤滑装置において、
前記出力軸の外径側に、前記潤滑油用油路（５）と前記閉鎖空間（Ｓ）とを連通する潤滑油用供給路（２０）を設けると共に、前記閉鎖空間（Ｓ）と前記ミッションケース（１）内とを連通する潤滑油用排出路（２１）を設け、
該出力軸の外径側における上記潤滑油用供給路（２０）及び上記潤滑油用排出路（２１）の上方に、前記閉鎖空間（Ｓ）と前記ミッションケース内とを連通する第３の連通路（２２）を設けてなる。
【０００７】
更に、前記潤滑油用排出路（２１）は、前記潤滑油用供給路（２０）より上方に設けられてなる。
【０００８】
請求項２に係る本発明は、ミッションケース（１）の後壁（１ａ）に、自動変速機の摩擦係合要素を係合及び解放する作動油用油路（３）を形成し、該作動油用油路を前記接触部材（Ｔ，９）を介して前記出力軸に形成した油孔（１３，１２）に連通してなる、
請求項１記載の自動変速機の潤滑装置にある。
【０００９】
請求項３に係る本発明は、前記接触部材（Ｔ）は、前記ミッションケース後壁（１ａ）に形成された円筒部（６）の内周面に嵌合されたスリーブ（９）であり、
該スリーブ（９）の内周面と前記出力軸（２）との間に形成された環状の周溝（１１）を介して前記作動油用油路（３）と前記出力軸の油孔（１２，１３）とを連通し、
前記潤滑油用供給路（２０）、前記潤滑油用排出路（２１）及び前記第３の連通路（２２）は、前記円筒部（６）の内周面と前記スリーブ（９）の外周面との間に形成された軸方向に延びる凹溝を有してなる、
請求項２記載の自動変速機の潤滑装置にある。
【００１０】
請求項４に係る本発明は、前記閉鎖空間（Ｓ）は、前記円筒部（６）と前記出力軸（２）との間にて形成され、
前記オイルシール（１５）及び前記ベアリング（１７）は、前記円筒部（６）の内周面に装着されてなる、
請求項３記載の自動変速機の潤滑装置にある。
【００１１】
請求項５に係る本発明は、前記オイルシール（１５）のリップ部（１５ａ）の前記出力軸（２）と接触する内周面に、該出力軸が正転する際に外部から前記閉鎖空間（Ｓ）内に空気を吸込む方向に傾斜した傾斜溝（１９）を形成してなる、
請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機の潤滑装置にある。
【００１２】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより、特許請求の範囲記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、ミッションケース後端に形成された潤滑油用油路からの潤滑油は、出力軸の外径側に形成された供給路及び排出路により閉鎖空間内を循環して、上記閉鎖空間内のベアリングを潤滑し、更にこれら供給路及び排出路の上方に第３の連通路を設けたので、圧力（気圧）変化を生じ易い閉鎖空間内にあっても、上記第３の連通路がエア抜き用連通路となって圧力変化を抑えて、上述した潤滑油用供給路及び排出路による潤滑油の循環を確実にして、該空間内のベアリングを充分な量にて潤滑して、出力軸の高速回転にあっても油温の上昇を抑えて、信頼性の高い潤滑装置を得ることができる。
【００１４】
更に、潤滑油用排出路を、潤滑油用供給路の上方に配置して、閉鎖空間内に上記排出路の位置に基づく所定オイルレベルを保持して、上記閉鎖空間内のベアリングの潤滑を確実にすることができる。
【００１５】
請求項２に係る本発明によると、上記潤滑油用供給路、排出路及び第３の連通路は、出力軸の外径側に設けたので、ミッションケースの後端に形成した油路から出力軸に形成した油孔に連通する構造は、作動油用だけで足り、自動変速機の潤滑装置の構造を簡単にすることができる。
【００１６】
請求項３に係る本発明によると、ミッションケースに形成した円筒部の内周面にスリーブを嵌合して、該スリーブの内周面と出力軸との間で周溝を形成し、作動油をミッションケースの油路から出力軸の油孔に連通すると共に、上記スリーブの外周面と円筒部との間で軸方向に連通する潤滑油用供給路、排出路及び第３の連通路を形成したので、簡単な構造にて、作動油の給排油路構造、並びに第３の連通路も備えた潤滑油の循環油路構造を形成することができる。
【００１７】
請求項４に係る本発明によると、閉鎖空間をミッションケース後端に形成した円筒部にて構成したので、出力軸支持用のベアリング及びオイルシールの装着が容易であると共に、高い軸芯精度を保持して、信頼性の高いアダプタ構造を得ることができる。
【００１８】
請求項５に係る本発明によると、オイルシールリップ部の出力軸との接触部分に傾斜溝を形成して、大部分の使用状態、特に高回転の使用状態にあっては、出力軸の回転に基づき閉鎖空間にエアを吸込んで、該空間から潤滑油の漏出を防止して、正確なオイルレベルを維持できるものでありながら、上記エア吸込みにより生ずる閉鎖空間の圧力（気圧）変動を上記第３の連通路により阻止して、閉鎖空間内の潤滑油の循環を確実に維持することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態を説明する。図１は、自動変速機の後端をトランスファに連結するアダプタ構造の縦断面図であり、図２はその横断面図である。自動変速機の後端部分は、ミッションケース１の後壁１ａから出力軸２が突出しており、該出力軸の突出部分は、図示しないトランスファに連結する。
【００２０】
上記ケース後壁１ａには、摩擦係合要素のための作動油用油路３及び潤滑油用油路５が形成されており、更に上記出力軸２部分に該出力軸支持用の円筒部６が形成されていると共に、後方に突出する環状の鍔部７が形成されている。上記ミッションケース１は、アルミ合金のダイキャスト等により一体成形されており、上記円筒部６の内周面中央膨出部６ａにはスリーブ９が嵌合されている。該スリーブ９はその内周面が出力軸２に接触しており、かつ上記作動油用油路３に対向する部分には径方向に貫通する孔１０が形成されている。該孔と連通するスリーブ９の内周面には環状の凹溝１１ａが、また出力軸外周面には同様の環状の凹溝１１ｂが形成されており、これら両凹溝１１ａ，１１ｂが対向して環状の周油路（周溝）１１を形成している。
【００２１】
また、上記出力軸２には、中央部に後端側が閉塞されている軸方向の油孔１２が形成されており、該油孔は上記環状凹溝１１ｂと径方向油孔１３を介して連通しており、更に上記軸方向油孔１２は、自動変速機の伝達経路を切換える所定の摩擦係合要素（例えばＣ２クラッチ）用油圧サーボ（図示せず）に連通している。また、上記出力軸２の外周面の凹溝１１ｂの前後（図１の左右）には環状の凹溝１４，１４が形成されており、これら凹溝に断面矩形状のＯリングが装着されて、上記周油路１１を略々油密状に保持している。
【００２２】
一方、上記円筒部６の後端部分にはオイルシール１５が装着されており、該オイルシールのリップ部１５ａは出力軸２に密接して、円筒部６及び出力軸２との間における上記オイルシール１５とスリーブ９による接触部材Ｔとの間で閉鎖空間Ｓを構成している。該閉鎖空間Ｓ内において、円筒部６の段部６ｂとスナップリング１６によりアウタレース１７ａが位置決めされて、ボールベアリング１７が装着されている。また、上記オイルシール１５のリップ部１５ａの出力軸２と接触する内周面には、出力軸が正転（前進）方向に回転する際、外部の空気を吸込んで上記閉鎖空間Ｓ内の潤滑油（オイル）の外部への漏出を阻止する傾斜溝１９が多数形成されている。
【００２３】
そして、ケース円筒部６の膨出部６ａ内周面には、軸方向に貫通して凹溝２０が形成されており、該凹溝は、スリーブ９の外周面により内径側が塞がれると共に、前記潤滑油用油路５に連通して、潤滑油用供給路２０を構成している。更に、図２に示すように、該潤滑油用供給路２０は、円筒部６の下端部近傍に前記作動油用油路の孔（開口）１０と隣接して配置されており、該円筒部における上記供給路２０の上方部分には、同様に膨出部６ａの内周面を軸方向に貫通する凹溝及びスリーブ９の外周面からなる潤滑油用排出路２１が形成されている。該排出路２１の位置は、上記供給路２０より上方に位置して、上記閉鎖空間Ｓの潤滑油面（オイルレベル）を設定するものであり、ボールベアリング１７の潤滑とそれによる撹拌抵抗により定められる。該排出路２１は周方向に上記供給路２０より長い所定長さｌの開口部を有すると共に、該所定長さが、供給路２０と出力軸２の中心Ｏとの長さＬの半分の位置である水平中央線ｍ−ｍを含む位置にあることが好ましく、更に好ましくは、上記排出路２１所定長さｌの中央が、上記中央部水平線ｍ−ｍに略々一致する位置にある。
【００２４】
また、上記円筒部膨出部６ａ内周面の略々頂点部分Ａにも、同様に該膨出部を軸方向に貫通する凹溝（第３の連通路）２２が形成されており、該凹溝とスリーブ９の外周面との間により、上記オイルシールリップ部１５ａの傾斜溝１９により吸込まれた閉鎖空間Ｓの空気をミッションケース１内に抜くエア抜き用の第３の連通路２２が形成されている。該第３の連通路（エア抜き路）２２は、上記潤滑油排出路２１と周方向に略々同じ長さｌの開口部を有しており、該排出路２１上端より上方に位置する必要があり、出力軸２の中心Ｏを通る水平線Ｈ−Ｈより上方が好ましく、かつ各凹溝のバランス上、円筒部６の最上部より僅かに下方の位置Ｂが更に好ましい。なお、上記第３の連通路２２の所定長さｌからなる開口部は、少なくとも一部が潤滑油用供給路２０及び排出路２１の開口部より上方に設けられる必要があり、該第３の連通路２２の開口部の全体が、潤滑油用供給路２０及び排出路の上方に設けることが好ましい。
【００２５】
ついで、本実施の形態の作用について説明する。自動変速機は、多数の摩擦係合要素（クラッチ及びブレーキ）の係合又は解放により伝動経路が切換えられ、多数の変速段に変速されて出力軸２から出力される。上記自動変速機の変速のため、バルブボディにて切換えられた一部の作動油は、ミッションケース１の後壁１ａに形成された油路３及びスリーブ９の孔１０を介して環状の周溝１１に導かれ、更に出力軸２の径方向油孔１３及び軸方向油孔１２を介して所定の摩擦係合要素用油圧サーボに供給される。
【００２６】
一方、バルブボディからの潤滑油は、ミッションケース後壁１ａの油路５から該ケースの凹溝とスリーブ外周面との間で形成される潤滑油用供給路２０を介してミッションケース１の内部Ｂ及び前記閉鎖空間Ｓ内に供給される。該出力軸接触部材Ｔとオイルシール１５との間の閉鎖空間Ｓに供給された潤滑油は、潤滑油用排出路２１から排出されて循環するが、該排出路２１にて設定されるオイルレベルが維持されて、ボールベアリング１７が油浴潤滑される。
【００２７】
上記閉鎖空間Ｓの潤滑油は、その後端側をオイルシール１５のリップ部１５ａが出力軸２に接触することにより軸封されているが、後進時を除いた自動変速機の大部分の回転方向である出力軸２の正転状態においては、上記リップ部の出力軸と接触する部分に形成された傾斜溝１９が空気を外部から上記閉鎖空間Ｓに吸込むように作用して、該空間Ｓから潤滑油が漏出することを防止している。この際、出力軸２が高速回転する場合、上記傾斜溝１９による吸込みエア量も多くなり、閉鎖空間Ｓ内の圧力が高くなる。
【００２８】
これにより、該圧力が高くなった閉鎖空間Ｓには、軸方向に貫通する凹溝からなる潤滑油用供給路２０から供給される潤滑油の供給が減少（即ちミッションケース内部Ｉに供給される割合が増えて閉鎖空間Ｓに供給される割合が減少する）する傾向になるが、この状態では、出力軸の高速回転に起因してボールベアリング１７の負荷も高くなり、該ベアリングに対する潤滑油の循環量が不足して該潤滑油が高温化する。
【００２９】
上述した本実施の形態にあっては、上記傾斜溝１９により吸込まれた閉鎖空間Ｓ内のエアは、直ちに円筒部６の頂部分に形成されたエア抜き路２２によりミッションケース１内に逃がされ、該閉鎖空間Ｓが高圧化することは防止される。これにより、軸方向に貫通する潤滑油用供給路２０から閉鎖空間Ｓ内に供給される潤滑油量は減少することがなく、充分な量の潤滑油が供給され、そして排出路２１から排出されて、該充分な量の潤滑油の循環によりボールベアリング１７は潤滑されつつ冷却されて、高温化することは阻止される。
【００３０】
なお、出力軸２の回転に伴い、環状の凹溝１４に配置されたＯリングも、スリーブ９の内周面及び凹溝面との間で摺接するが、スリーブ９及び凹溝１４の周溝１１側は、該周溝１１から洩れる作動油にて潤滑され、また凹溝１４の周溝１１との反対側は、上記潤滑油用供給路２０からケース内部Ｉに供給される潤滑油が上記円筒部６と出力軸２との隙間Ｂから供給されると共に、上記供給路２０から供給される充分な量の潤滑油が供給されて、潤滑される。
【００３１】
また、上述実施の形態は、閉鎖空間Ｓをミッションケース１に一体成形された円筒部６により形成したが、これを、ミッションケースと別体に構成したエクステンションケースにより形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による、アダプタ構造のミッションケース後端部を示す縦断面図。
【図２】その横断面図。
【符号の説明】
１ ミッションケース
１ａ 後壁
２ 出力軸
３ 作動油用油路
５ 潤滑油用油路
６ 円筒部
６ａ 膨出部
９ スリーブ
１０ 孔（開口）
１１ 周油路（周溝）
１２，１３ 出力軸の油孔
１５ オイルシール
１５ａ リップ部
１７ （ボール）ベアリング
１９ 傾斜溝
２０ 潤滑油用供給路
２１ 潤滑油用排出路
２２ 第３の連通路（エア抜き路）

Claims (5)

1. 潤滑油路が形成されたミッションケースの後壁と出力軸との間で該出力軸に接触する接触部材と、前記ミッションケースと前記出力軸との間に設けられたオイルシールとの間で形成される閉鎖空間に前記潤滑油用油路の潤滑油を供給して、該閉鎖空間内に配置された、前記出力軸を支持するベアリングを潤滑してなる、自動変速機の潤滑装置において、
   前記出力軸の外径側に、前記潤滑油用油路と前記閉鎖空間とを連通する潤滑油用供給路を設けると共に、前記閉鎖空間と前記ミッションケース内とを連通する潤滑油用排出路を設け、
   前記潤滑油用排出路を、前記潤滑油用供給路より上方に配置し、
   前記出力軸の外径側における上記潤滑油用供給路及び上記潤滑油用排出路の上方に、前記閉鎖空間と前記ミッションケース内とを連通する第３の連通路を設けてなる、
   ことを特徴とする自動変速機の潤滑装置。
2. ミッションケースの後壁に、自動変速機の摩擦係合要素を係合及び解放する作動油用油路を形成し、該作動油用油路を前記接触部材を介して前記出力軸に形成した油孔に連通してなる、
   請求項１記載の自動変速機の潤滑装置。
3. 前記接触部材は、前記ミッションケース後壁に形成された円筒部の内周面に嵌合されたスリーブであり、
   該スリーブの内周面と前記出力軸との間に形成された環状の周溝を介して前記作動油用油路と前記出力軸の油孔とを連通し、
   前記潤滑油用供給路、前記潤滑油用排出路及び前記第３の連通路は、前記円筒部の内周面と前記スリーブの外周面との間に形成された軸方向に延びる凹溝を有してなる、
   請求項２記載の自動変速機の潤滑装置。
4. 前記閉鎖空間は、前記円筒部と前記出力軸との間にて形成され、
   前記オイルシール及び前記ベアリングは、前記円筒部の内周面に装着されてなる、
   請求項３記載の自動変速機の潤滑装置。
5. 前記オイルシールのリップ部の前記出力軸と接触する内周面に、該出力軸が正転する際に外部から前記閉鎖空間内に空気を吸込む方向に傾斜した傾斜溝を形成してなる、
   請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機の潤滑装置。

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