JP4745533B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機に関し、特に、変速機構としてのベルト式無段変速機を潤滑するための潤滑回路を有するトランスミッションケースに適用して有用な自動変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機には、変速機構としてプラネタリギヤなどを用いた通常の自動変速機（ＡＴ）と、変速機構として溝幅可変の二対のプーリ間に金属ベルトを掛け渡して変速比を無段階に変化させるようにしたベルト式の無段変速機（ＣＶＴ）がある。さらには、複数の変速歯車列を有する手動変速機の構造をベースとして動力伝達を行う変速歯車列を油圧アクチュエータによって自動的に切り換えるようにしたタイプの自動変速機（ＡＭＴ）がある。これらの自動変速機には、変速操作のための駆動源としてオイルポンプが使用されており、変速機構を構成する各部材の潤滑のためにもオイルポンプから供給される作動油が使用されている。
【０００３】
たとえば、ベルト式の無段変速機における変速機構は、入力軸に設けられる溝幅可変のプライマリプーリと、出力軸に設けられてプライマリプーリとの間で金属ベルトが掛け渡される溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、これらはメインケース内に組み込まれている。このメインケースにはトルクコンバータを収容するコンバータケースが接続されるようになっている。また、コンバータ出力軸の回転を正転方向と逆転方向に切り換えるための前後進切換装置がメインケース内に組み込まれており、メインケースとコンバータケースによりトランスミッションケースが構成される。
【０００４】
それぞれのプーリの溝幅を調整して変速比を変化させるために、それぞれのプーリの可動プーリには駆動油室が設けられ、オイルポンプからの作動油が調圧されて駆動油室に供給される。また、前後進切換装置に設けられた摩擦係合要素を作動させるためにも作動油が調圧されて供給される。さらに、ベルト式の無段変速機にあっては、変速機構のベルトとそれぞれのプーリとの接触面に潤滑用の作動油を供給し、それぞれのプーリにプーリの回転により発生する遠心油圧を相殺するために形成されたバランス油室にも作動油を供給している。これらの潤滑用およびバランス油室に供給される作動油の圧力は、プーリの溝幅調整用や前後進切換装置に供給される作動油の圧力よりも低い圧力に設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、潤滑部やバランス油室に対する作動油の供給は、圧力制御弁により調圧された作動油をメインケース内に組み込まれたパイプを用いて案内するようにしている。たとえば、セカンダリプーリのバランス油室に対して作動油を供給するために、圧力制御弁から吐出した作動油を、メインケース、オイルポンプカバー、オイルポンプハウジングおよびコンバータケースのそれぞれに形成された油路を案内し、さらにパイプによってコンバータケースに形成された他の油路に案内し、この部分からバランスチャンバー内に作動油を供給するようにしている。このため、従来では、メインケースやオイルポンプカバーなどを鋳造した後に機械加工によって油路を形成する必要があった。
【０００６】
ＡＴ用のトランスミッションケースを構成する2つのケースの合わせ面により油路を形成する試みが、たとえば、特開平2-19968号公報および特開平6-331027号公報に開示されるようになされている。しかしながら、2つのケースの合わせ面を突き当てることによりこれらの間に油路を形成する場合には、油路を流れる作動油が変速機構における摺動部の潤滑のように低い圧力であれば、合わせ面からの油漏れは発生しないが、油路を流れる作動油の圧力が高いと合わせ面からの油漏れの発生を避けることができない。
【０００７】
本発明の目的は、パイプなどの部品を用いることなく作動油を変速機構の所定の被供給部に供給し得るようにすることにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、変速機構における油圧機器に供給される作動油の漏れを潤滑などの低圧の作動油として利用し得るようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動変速機は、入力軸の回転を出力軸に変速して伝達する変速機構を収容するメインケースと、エンジンと前記変速機構との間に配置されるトルクコンバータを収容し、前記メインケースに接合されてトランスミッションケースを構成するコンバータケースとを有し、前記トランスミッションケースに設けられた作動油収容部から前記トランスミッションケース内の油圧機器に対して作動油を案内する複数の高圧油路の貫通部を、前記メインケースと前記コンバータケースとの合わせ面に形成し、前記作動油収容部から前記トランスミッションケース内の被供給部に作動油を案内する低圧油路を、前記メインケースと前記コンバータケースとの合わせ面に前記高圧油路のそれぞれの前記貫通部よりも下側の溝により形成し、前記高圧油路の前記貫通部からリークした作動油を前記低圧油路に取り込むことを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、メインケースとコンバータケースの合わせ面に低圧油路が形成されるので、低圧油路のためのパイプなどをトランスミッションケース内に組み込むことが不要となる。低圧油路は高圧油路の貫通部よりも下側に設けられているので、高圧油路から漏れた作動油を低圧の作動油としても利用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はベルト式無段変速機つまりＣＶＴの駆動系の一例を示す概略図であり、図示省略したエンジンにより駆動されるクランク軸１の回転は、発進装置としてのトルクコンバータ２と前後進切換装置３とを介して無段変速機本体４に伝達されるようになっている。
【００１２】
トルクコンバータ２はコンバータケース１０ａ内に収容され、前後進切換装置３と無段変速機本体４はメインケース１０ｂ内に収容され、コンバータケース１０ａはメインケース１０ｂの一方の合わせ面でメインケース１０ｂに接合され、メインケース１０ｂの他方の合わせ面にはサイドケース１０ｃが接合される。これらのケース１０ａ〜１０ｃによりトランスミッションケース１０が構成されている。
【００１３】
トルクコンバータ２はロックアップクラッチ５を有しており、ロックアップクラッチ５はタービン軸６に連結されている。ロックアップクラッチ５の一方側は供給室つまりアプライ室７ａであり、他方側は開放室つまりリリース室７ｂであり、リリース室７ｂ内に供給した油圧をアプライ室７ａを介して循環させることによりトルクコンバータ２は作動状態となる。一方、アプライ室７ａに油圧を供給し、リリース室７ｂ内の油圧を下げることによりロックアップクラッチ５はフロントカバー８と係合してロックアップ状態となる。このリリース室７ｂ内の圧力を調整することによりロックアップクラッチ５を滑らせるようにしたスリップ圧制御が行われる。
【００１４】
前後進切換装置３はトルクコンバータ２の出力軸であるタービン軸６の回転を無段変速機本体４に正方向に伝達するための前進用クラッチ１１と、逆方向に伝達するための後退用ブレーキ１２とを有している。前進用クラッチ１１のクラッチ油室１１ａに油圧を供給して前進用クラッチ１１を接続状態とすると、タービン軸６の回転は無段変速機本体４に正方向に伝達され、後退用ブレーキ１２のブレーキ油室１２ａに油圧を供給して後退用ブレーキ１２を接続状態とすると逆方向に減速して伝達される。
【００１５】
無段変速機本体４は前後進切換装置３に連結される入力軸つまりプライマリ軸１３と、これと平行となった出力軸つまりセカンダリ軸１４とを有している。プライマリ軸１３にはプライマリプーリ１５が設けられており、プライマリプーリ１５はプライマリ軸１３に固定された固定プーリ１５ａと、これに対向してプライマリ軸１３にボールスプラインなどにより軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ１５ｂとを有し、プーリのコーン面間隔つまりプーリ溝幅が可変となっている。セカンダリ軸１４にはセカンダリプーリ１６が設けられており、セカンダリプーリ１６はセカンダリ軸１４に固定された固定プーリ１６ａと、これに対向してセカンダリ軸１４に可動プーリ１５ｂと同様に軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ１６ｂとを有し、プーリの溝幅が可変となっている。
【００１６】
プライマリプーリ１５とセカンダリプーリ１６との間にはベルト１７が掛け渡されており、両方のプーリ１５，１６の溝幅を変化させて、それぞれのプーリ１５，１６に対する巻付け径の比率を変化させることにより、プライマリ軸１３の回転がセカンダリ軸１４に無段階に変速されて伝達されることになる。セカンダリ軸１４の回転は減速歯車を有する減速軸１８およびディファレンシャル装置１９を介して駆動軸２０ａ，２０ｂに伝達され車輪が駆動される。前輪駆動車の場合には車輪は前輪となる。
【００１７】
無段変速機本体４のプライマリ軸１３には、プライマリプーリ１５の溝幅を変化させるためにプランジャ２１が固定され、このプランジャ２１の外周面に摺動自在に接触するプライマリシリンダ２２が可動プーリ１５ｂに固定されており、プランジャ２１と可動プーリ１５ｂとの間には駆動油室２３ａが形成されている。一方、プライマリシリンダ２２の開口端部に設けられたカバー２４とプランジャ２１との間にはバランス油室２３ｂが形成されている。
【００１８】
セカンダリプーリ１６の溝幅を変化させるために、セカンダリ軸１４にはプランジャ２６が固定され、このプランジャ２６の外周面に摺動自在に接触するセカンダリシリンダ２７が可動プーリ１６ｂに固定されており、プランジャ２６と可動プーリ１６ｂとの間には駆動油室２８ａが形成されている。一方、セカンダリシリンダ２７の開口端部に設けられたカバー２９とプランジャ２６との間にはバランス油室２８ｂが形成されている。前進用クラッチ１１、後退用ブレーキ１２などの油圧機器を作動するために、トルクコンバータ２のポンプ側ケースにはオイルポンプ３１が連結され、オイルポンプ３１はエンジンにより駆動されるようになっている。
【００１９】
図２は図１に示したＣＶＴの油圧制御装置を示す回路図であり、トルクコンバータ２、前後進切換装置３および無段変速機本体４は、エンジンにより駆動されるオイルポンプ３１からの油圧によって作動するようになっている。オイルポンプ３１の吸入口はオイルパン３２に連通しており、オイルポンプ３１の吐出口はセカンダリ圧路つまりライン圧路３３により駆動油室２８ａに接続されるとともに、セカンダリ弁３４のセカンダリ圧ポートに接続されている。このセカンダリ弁３４によって、駆動油室２８ａに供給されるセカンダリ圧はベルト１７に必要な伝達容量に見合った圧力に調整される。このライン圧路３３はプライマリ弁３５のライン圧ポートに接続されており、このプライマリ弁３５のプライマリ圧ポートはプライマリ圧路３６を介して駆動油室２３ａに接続されている。このプライマリ弁３５によってプライマリ圧は目標変速比、車速などに応じた圧力に調整され、プライマリプーリ１５の溝幅を変化させて車速が制御される。
【００２０】
ライン圧路３３はクラッチ圧弁３７を介してクラッチ圧路３８に接続されており、このクラッチ圧路３８を介して前後進切換装置３の前進用クラッチ１１のクラッチ油室１１ａと後退用ブレーキ１２のブレーキ油室１２ａとロックアップクラッチ５のアプライ室７ａとにクラッチ圧の作動油が供給されるようになっている。セカンダリ弁３４のドレインポートには潤滑油路３９が接続されており、この潤滑油路３９内の油圧は潤滑圧調整弁４０により調圧される。調圧された作動油は前後進切換装置３の潤滑部やベルト１７の潤滑部などに作動油が供給されるとともに、セカンダリプーリ１６のバランス油室２８ｂに供給されるようになっている。
【００２１】
ロックアップクラッチ５のアプライ室７ａに接続されたアプライ圧路４１、リリース室７ｂに接続されたリリース圧路４２、ブレーキ油室１２ａに接続されたブレーキ切換圧路４３、およびクラッチ油室１１ａに接続されたクラッチ切換圧路４４と、前述した潤滑圧路３９およびクラッチ圧路３８との接続などを制御するためにスイッチ弁４５が油圧制御装置に設けられている。このスイッチ弁４５は、それぞれ３ポート切換弁構造となった４つの部分を有し、図２に示すように外部パイロット圧が加わらない状態ではロックアップクラッチ５の開放位置に作動し、外部パイロット圧が加わった状態ではロックアップクラッチ５の係合位置に作動する。
【００２２】
開放位置にあっては、潤滑圧に設定された作動油はリリース室７ｂに供給され、アプライ室７ａから排出されてオイルパンに戻される。一方、係合位置にあっては、クラッチ圧路３８とアプライ圧路４１とが連通状態となり、クラッチ圧に設定された作動油がアプライ室７ａに供給される。このときには、クラッチ圧路３８に接続されたスリップ圧路４６がリリース圧路４２に連通される。スリップ圧路４６にはスリップ圧調整弁４７が設けられており、このスリップ圧調整弁４７は電磁弁４８の作動によりスリップ圧調整弁４７の外部パイロット室に供給される外部パイロット圧に応じてスリップ圧路４６に供給されるスリップ圧を制御する。
【００２３】
車室内に設けられた走行モード切換用のコントロールレバーつまりセレクトレバー５１には、これによりそれぞれ連動するマニュアル弁５２とリバースシグナル弁５３とが連結されており、それぞれの弁５２，５３はセレクトレバー５１によって設定されるＰ（パーキング）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジおよびＤs （スポーツドライブ）レンジに対応した５位置に作動する。
【００２４】
Ｒレンジが選択されると後退用のブレーキ油室１２ａに油圧がスイッチ弁４５およびマニュアル弁５２を介して供給され、Ｄレンジなどの前進走行レンジが選択されると、前進用のクラッチ油室１１ａに同様にして油圧が供給される。一方、トルクコンバータ２のアプライ室７ａとリリース室７ｂに対してはスイッチ弁４５を介して油圧が供給され、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ５をロックする場合には、ロックアップ弁４９が作動してスイッチ弁４５にはパイロット圧が供給される。これらの油圧機器には、クラッチ圧弁３７により調圧される高圧の作動油が供給される。これに対して、潤滑圧調整弁４０により低圧に調圧された作動油は、被供給部としてのベルト１７や前後進切換装置３の潤滑部と、バランス油室２８ｂに供給される。
【００２５】
図３はコンバータケース１０ａのメインケース１０ｂとの合わせ面画を示す正面図であり、図４はコンバータケース１０ａの一方の端面に突き合わせられるメインケース１０ｂを示す正面図である。図５（Ａ）は図３におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図５（Ｂ）は図４におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図５（Ｃ）は図４におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【００２６】
メインケース１０ｂに形成された合わせ面５５は、図４においてハッチングを付して示されており、コンバータケース１０ａに形成されて合わせ面５５に突き合わせられる合わせ面５４は図４においてハッチングを付して示されている。図３および図４に示すように、プライマリ軸１３、セカンダリ軸１４、減速軸１８および駆動軸２０ａ，２０ｂがそれぞれのケース１０ａ，１０ｂに回転自在に支持されることになる。
【００２７】
それぞれのケース１０ａ，１０ｂの上部には、コントローラ収納壁５６が上方に向けて突出して形成されており、２つのケース１０ａ，１０ｂをそれぞれの合わせ面５４，５５で突き合わせるとそれぞれのコントローラ収納壁５６により１つのコントローラ収納室５７が形成される。この中には、図２に示したクラッチ圧弁３７、スリップ圧調整弁４７、電磁弁４８、ロックアップ弁４９、マニュアル弁５２およびリバースシグナル弁５３が収容されるとともに、潤滑圧調整弁４０により調圧された作動油が収容される。一方、図２に示したセカンダリ弁３４、プライマリ弁３５および潤滑圧調整弁４０は、トランスミッションケース１０の下部に組み込まれるようになっている。
【００２８】
コントローラ収納室５７には、図４に示すように、クラッチ油室１１ａに連通するクラッチポート６１、トルクコンバータ２のアプライ室７ａに連通するロックアッブポート６２、およびリリース室７ｂに連通するリリースポート６３が設けられており、クラッチ圧弁３７などの弁により調圧および油路の切換がなされた作動油がそれぞれのポートに供給されるようになっている。これらのポート６１〜６３を介して供給される作動油は、ロックアップクラッチ５および前進用ブレーキ１１に供給されるので、比較的高い圧力に設定される。
【００２９】
それぞれのポート６１〜６３から供給される作動油は、高圧油路６１ａ〜６３ａを介してプライマリ軸１３に案内され、それぞれ油圧機器としての前進用クラッチ１１およびロックアップクラッチ５に供給される。それぞれの高圧油路６１ａ〜６３ａは、図３および図４に示すように、メインケース１０ｂの合わせ面５５とコンバータケース１０ａの合わせ面５４を貫通しており、符号６１ｂ〜６３ｂはそれぞれ貫通部を示し、貫通部はそれぞれ合わせ面５４，５５に開口している。
【００３０】
コントローラ収納室５７には潤滑圧調整弁４７により調圧されて高圧油路６１ａ〜６３ａを流れる作動油よりも低圧の作動油Ｌが収容されており、この作動油Ｌは図４に示すようにコントローラ収納室５７に設けられた低圧ポート６４内に流入するようになっている。この低圧ポート６４に設けられた低圧油路６５は、図４に示すように、メインケース１０ｂの合わせ面５５の開口部６５ａに開口している。コンバータケース１０ａには、図４に示すように、ベルト１７とそれぞれのプーリ１５，１６との接触面に潤滑油を供給するための案内孔６６が形成されている。また、メインケース１０ｂには、図３に示すように、セカンダリプーリ１６のバランス油室２８ｂに作動油を供給するための案内孔６７が形成されている。
【００３１】
それぞれのケース１０ａ，１０ｂの合わせ面５４，５５には、貫通部６１ｂ〜６３ｂの下側に位置させて半円形の溝６８ａ，６８ｂが湾曲して形成されている。それぞれの溝６８ａ，６８ｂは２つのケース１０ａ，１０ｂを突き合わせると対向する位置となっており、２つのケース１０ａ，１０ｂをそれぞれの合わせ面５４，５５で接合すると、潤滑油を供給する低圧油路６５の開口部６５ａとそれぞれの案内孔６６，６７との間に伸びる低圧油路がそれぞれの溝６８ａ，６８ｂによりトランスミッションケース１０内に形成される。
【００３２】
したがって、コントローラ収納室５７内の作動油Ｌは、トランスミッションケース１０内にパイプを設けることなく、ケース１０ａ，１０ｂの合わせ面５４，５５により形成される低圧油路を介してベルト１７とバランス油室２８ａとに供給される。しかも、それぞれの溝６８ａ，６８ｂはケース１０ａ，１０ｂをダイキャストにより鋳造する際に容易に形成することができるので、低圧油路を形成するための部品やケース１０ａ，１０ｂの機械加工が不要となり、トランスミッションケース１０の製造コストを低減することができる。
【００３３】
また、それぞれのケース１０ａ，１０ｂの合わせ面５４，５５には高圧油路６１〜６３の貫通部６１ｂ〜６３ｂが低圧油路の上側となって設けられており、高圧油路６１〜６３から合わせ面５４，５５に漏出した作動油は低圧油路に入り込むことになる。これにより、高圧油路から漏れた作動油を潤滑油などの低圧油としても利用することができる。さらに、コントローラ収納室５７は２つのケース１０ａ，１０ｂを合わせることにより形成されており、コントローラ収納室５７内の作動油が合わせ面５４，５５の中に漏出しても、その作動油は低圧油路の中に入りこみ、潤滑油などの低圧油として利用することができる。このように、高圧油路およびコントローラ収納室５７からリークした作動油を潤滑油などの低圧の作動油として利用することができるので、リーク油がトランスミッションケース１０の外部に漏出することを防止できる。
【００３４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまてもない。たとえば、低圧油路はそれぞれのケース１０ａ，１０ｂに形成された半円形の溝６８ａ，６８ｂを合わせることにより断面円形に形成されているが、低圧油路として必要な断面積が確保されるのであれば、一方のケースのみに溝を形成し、他方のケースの合わせ面をフラットとして断面半円形の低圧油路としても良い。図示する実施の形態は本発明を無段変速機（ＣＶＴ）のトランスミッションケースに適用した場合であるが、通常の自動変速機（ＡＴ）およびＡＭＴにも本発明を適用するようにしても良い。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、トランスミッションケース内の潤滑部などの被供給部に対して低圧の作動油を供給するための低圧油路がメインケースとコンバータケースの合わせ面により形成されるので、パイブなどの部品を設けたり、トランスミッションケースに機械加工を施すことが不要となり、トランスミッションケースの製造コストを低減することができる。
【００３６】
低圧油路はこの中を流れる作動油よりも高い圧力の作動油を案内する高圧油路の貫通部よりも下側に設けられているので、高圧油路からリークした作動油を低圧油路内に取り込むことができ、トランスミッションケースの外部に油が漏れるのを防止できるだけでなく、リーク油を低圧油としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト式無段変速機の駆動系を示す概略図である。
【図２】図１に示す無段変速機の油圧制御装置を示す回路図である。
【図３】図１に示されたメインケースを示す正面図である。
【図４】図１に示されたコンバータケースを示す正面図である。
【図５】（Ａ）は図３におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は図４におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、（Ｃ）は図４におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ クランク軸
２ トルクコンバータ
３ 前後進切換機構
４ 無段変速機本体
５ ロックアップクラッチ
７ａ アプライ室
７ｂ リリース室
１０ トランスミッションケース
１０ａ コンバータケース
１０ｂ メインケース
１０ｃ サイドケース
１１ 前進用クラッチ
１１ａ クラッチ油室
１２ 後退用ブレーキ
１２ａ ブレーキ油室
１３ プライマリ軸
１４ セカンダリ軸
１５ プライマリプーリ
１６ セカンダリプーリ
１７ ベルト
２３ｂ バランス油室
２８ｂ バランス油室
３１ オイルポンプ
５４ 合わせ面
５５ 合わせ面
５６ コントローラ収納壁
５７ コントローラ収納室
６１ クラッチポート
６２ ロックアップポート
６３ リリースポート
６４ 低圧ポート
６５ 低圧油路
６６ 案内孔
６７ 案内孔
６８ａ，６８ｂ 溝

Claims (1)

1. 入力軸の回転を出力軸に変速して伝達する変速機構を収容するメインケースと、
   エンジンと前記変速機構との間に配置されるトルクコンバータを収容し、前記メインケースに接合されてトランスミッションケースを構成するコンバータケースとを有し、
   前記トランスミッションケースに設けられた作動油収容部から前記トランスミッションケース内の油圧機器に対して作動油を案内する複数の高圧油路の貫通部を、前記メインケースと前記コンバータケースとの合わせ面に形成し、
   前記作動油収容部から前記トランスミッションケース内の被供給部に作動油を案内する低圧油路を、前記メインケースと前記コンバータケースとの合わせ面に前記高圧油路のそれぞれの前記貫通部よりも下側の溝により形成し、
   前記高圧油路の前記貫通部からリークした作動油を前記低圧油路に取り込むことを特徴とする自動変速機。

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