JP5143161B2

JP5143161B2 - 変速機のエアブリーザ機構

Info

Publication number: JP5143161B2
Application number: JP2010046555A
Authority: JP
Inventors: 雅道杉本
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2030-03-03
Also published as: CN102192306A; JP2011179648A; KR20110100165A

Description

本発明は、変速機内部の圧力を逃がすエアブリーザ機構に関する。

変速機作動中は摩擦熱等により変速機内部の圧力が上昇する。このため、変速機においては、変速機内部と変速機外部を連通するエアブリーザ孔を変速機上部に設け、このエアブリーザ孔から変速機内部の圧力を逃がすようにしている。

また、オイルがギヤ等により撹拌されて飛散するオイルや泡状となったオイルがエアブリーザ孔に到達すると、エアブリーザ孔からオイルが噴き出てしまう。このため、特許文献１に開示される変速機では、エアブリーザ孔の手前にエアブリーザ室を設け、エアブリーザ室においてオイルと空気を分離することで、空気のみがエアブリーザ孔から排出されるようにしている。

実開昭５９−８１８６５号公報

しかしながら、エアブリーザ室を備えた変速機であっても、オイルと空気の分離が十分になされずエアブリーザ孔にオイルが到達すると、エアブリーザ孔からオイルが噴き出てしまう。オイルの噴き出しを防止するには、エアブリーザ室の形状、容量、配置を最適化すればよいが、エアブリーザ室は変速機内の限られたスペースに配置する必要があり、その形状、容量、配置には制約が多い。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、変速機のエアブリーザ機構において、エアブリーザ孔からオイルが噴き出るのを抑えることを目的とする。

本発明のある態様によれば、エアブリーザ孔を介して変速機内部の圧力を逃がすエアブリーザ機構であって、前記エアブリーザ孔に接続するエアブリーザ室を備え、前記変速機内部に配置されるギヤの外周に沿って湾曲し前記ギヤの外周との間に湾曲した隙間を形成する壁部を前記エアブリーザ室が有しており、前記ギヤに向けて延び、かつ、前記エアブリーザ室と前記隙間を連通する連通孔が前記壁部に形成され、前記壁部と前記ギヤの外周との距離を前記ギヤが回転すると前記隙間内に負圧が発生するように設定した、エアブリーザ機構が提供される。

上記態様によれば、空気が隙間を流れることにより隙間内が負圧になるので、エアブリーザ室内のオイルが連通孔を介して変速機内部に吸引される。これにより、オイルがエアブリーザ孔に到達しにくくなり、エアブリーザ孔からオイルが噴き出るのを抑えることができる。

本発明の実施形態に係るエアブリーザ機構を備えた自動変速機の外観図である。エアブリーザ室を構成する凹溝をコンバータハウジング側から見た図である。図２にコンバータハウジングの合わせ面を重ねた図である。図３のIV-IV断面図であり、エアブリーザ室内のオイルの流れを示している。図３のV-V断面図であり、エアブリーザ室内のオイルの流れを示している。エアブリーザ孔と隆起部（連通孔）を通る断面図である。図６のVII-VII断面図である。本発明の実施形態の一部変形例である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明に係るエアブリーザ機構１０を備えた自動変速機を示している。自動変速機は、変速機ケース２０と、変速機ケース２０にボルトで連結されるサイドカバー３０、オイルパン４０及びコンバータハウジング５０を備える。変速機ケース２０内には、シャフト、ギヤ、クラッチ、ブレーキ、油圧制御回路等が配置され、コンバータハウジング５０内にはトルクコンバータが配置される。

変速機ケース２０の上部には、変速機内部の圧力を抜くためのエアブリーザ孔１１が形成されており、エアブリーザ孔１１にはエアブリーザパイプ１２が挿入されている。

変速機ケース２０とコンバータハウジング５０には、それぞれの合わせ面近傍に凹溝１３、１４がそれぞれ形成されており、これら凹溝１３、１４を対向させることで変速機ケース２０とコンバータハウジング５０にまたがるエアブリーザ室１５が形成される。エアブリーザ室１５は、変速機上部に形成されるエアブリーザ孔１１に接続し、エアブリーザ孔１１を介して変速機外部と連通するとともに、下部に形成される開口部１６、１７を介して変速機内部（ギヤ室）と連通している。

なお、エアブリーザ室１５は複雑な三次元のラビリンス構造を有しているので、平面上にその全体を描くことはできないが、図１では理解を容易にするために、エアブリーザ室１５の概略全体形状を破線で示している。

図２は、エアブリーザ室１５を構成する凹溝１３をコンバータハウジング５０側から見た図である。また、図３は、図２にコンバータハウジング５０の合わせ面５０ｆを重ねた図である。図中ギヤ３１〜３３を表す円はそれぞれのギヤ３１〜３３の歯先円である。

凹溝１３は、変速機ケース２０のケース外壁２１と、ケース外壁２１からケース内側に向けて延出し、かつ、ケース外壁２１よりもケース内側に設けられる内側壁部２２との間に画成される。ケース外壁２１と内側壁部２２の間にはリブ２３、凹部２４が複数設けられている。複数のリブ２３は、エアブリーザ室１５を複数の部屋に区画するだけでなく、各部屋を接続する流路を絞る絞りとしても機能する。

図３に示されるように、変速機ケース２０の合わせ面はコンバータハウジング５０の合わせ面５０ｆと完全には一致せず、これにより、変速機内部とエアブリーザ室１５を連通する開口部１６、１７が形成される。ギヤ等で撹拌されて飛散したオイルや泡状となったオイルは、これら開口部１６、１７からエアブリーザ室１５に入り込む。開口部１６、１７を通る矢印は、変速機内部からエアブリーザ室１５に入り込むオイルの流れを示している。

図４、図５は、それぞれ図３のIV-IV断面、V-V断面であり、エアブリーザ室１５内におけるオイルの移動を矢印で示している。エアブリーザ室１５に入り込んだオイル、泡状のオイルは、エアブリーザ室１５の各部屋を蛇行しながら移動することにより、また、部屋と部屋の間に形成される絞りを通過することにより、空気と分離される。これにより、エアブリーザ孔１１からは空気のみが排出され、また、残ったオイルは自重によりエアブリーザ室１５下部へと移動し、開口部１６、１７から変速機内部に戻される。

また、内側壁部２２は、図２、図３に示すように、変速機ケース２０内に配置されるギヤ３１、３２の外周（歯先円を通る面、以下同じ）に沿って湾曲しており、内側壁部２２とギヤ３１、３２の外周の間にはそれぞれ略一定幅の円弧状に湾曲した細長い隙間２５が形成される。隙間２５の幅は、内側壁部２２とギヤ３１、３２の外周の距離として定義され、例えば３ｍｍである。ギヤ３１、３２の周囲にはギヤ３１、３２が回転することによりギヤ３１、３２の回転方向に沿った空気の流れが発生し、隙間２５に沿って空気が流れることにより、隙間２５内に負圧が発生する。

また、内側壁部２２にはギヤ３１、３２に向けて隆起する隆起部２６が設けられている。図６、図７は、それぞれエアブリーザ孔１１とギヤ３１に近い隆起部２６を通る断面、図６のVII-VII断面を示している。隆起部２６は円錐台形状であり、ギヤ歯幅方向中央に対向する位置からギヤ３１、３２に向けて隆起する。この例では、隆起部２６が内側壁部２２と一体的に成型されるが、内側壁部２２とは別の部材として設けてもよい。

隆起部２６の頂部とギヤ３１、３２との距離は、隆起部２６が設けられていない部位よりも狭く、例えば０．５ｍｍ前後である。隆起部２６の頂部とギヤ３１、３２の間を流れる空気の流速はベンチュリ効果により増大するので、当該部位における負圧はさらに発達する。

また、内側壁部２２には、ギヤ３１、３２に向けて延び、かつ、内側壁部２２及び隆起部２６を貫通する連通孔２７が形成される。「ギヤ３１、３２に向けて」とは、連通孔２７の延長線上にギヤ３１、３２があるという意味である。連通孔２７のエアブリーザ室１５側は少なくともエアブリーザ孔１１よりも下方位置に開口する。連通孔２７の直径は例えば６ｍｍである。上記の通り隆起部２６が設けられている部位において負圧が発達するので、エアブリーザ孔１１に近づくオイル、泡状のオイルはこの負圧によって連通孔２７から変速機内部へと吸い出される。

続いて上記エアブリーザ機構１０を設けることによる作用効果について説明する。

上記実施形態では、変速機ケース２０内に配置されるギヤ３１、３２の外周に沿って湾曲しギヤ３１、３２の外周との間に湾曲した隙間２５を形成する内側壁部２２をエアブリーザ室１５が有している。また、この内側壁部２２には、ギヤ３１、３２に向けて延び、かつ、エアブリーザ室１５と隙間２５を連通する連通孔２７が形成される。空気が隙間２５に沿って流れることにより隙間２５内が負圧になるので、連通孔２７を介してエアブリーザ室１５内のオイル、泡状のオイルを変速機内部に吸引することができ、エアブリーザ孔１１からオイルが噴き出るのを抑えることができる（請求項１に対応する効果）。

また、上記実施形態では、内側壁部２２からギヤ３１、３２に向けて隆起する隆起部２６を内側壁部２２が有しており、この隆起部２６の頂部に連通孔２７が開口する。隆起部２６が設けられている部位においては隙間２５の幅が狭くなり、当該部位における負圧が発達するので、連通孔２７からのオイル吸引力を高め、エアブリーザ孔１１からオイルが噴き出るのをより一層抑えることができる（請求項２に対応する効果）。

なお、連通孔２７は、図８に示すように、エアブリーザ孔１１の延長線上、かつ、エアブリーザ孔１１と同一方向に延びるよう形成しても良い。これにより、一回の孔加工（例えば、ドリル加工）でエアブリーザ孔１１と連通孔２７を形成することができ、エアブリーザ機構１０の製造コストを下げることができる（請求項３に対応する効果）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記実施形態は、変速機が自動変速機であるとして説明したが、自動変速機の種類は限定されず、また、自動変速機に限らず手動変速機であっても本発明は適用可能である。

また、エアブリーザ孔１１は変速機ケース２０に設けられているが、コンバータハウジング５０に設けることも可能である。

また、上記実施形態では、隆起部２６を内側壁部２２に設けることで隙間２５の幅を狭め、当該部位に発生する負圧を高めているが、隆起部２６を設けなくても隙間２５内に十分な負圧が発達する場合は隆起部２６を設ける必要はない。

また、連通孔２７の数、径の大きさ、隙間２５の幅は、エアブリーザ室１５内のオイルを変速機内部に吸引するのに必要なだけの負圧が得られるよう適宜設定される。

１０エアブリーザ機構
１１エアブリーザ孔
１５エアブリーザ室
２０変速機ケース
２２内側壁部（壁部）
２５隙間
２６隆起部
２７連通孔
３１〜３３ギヤ

Claims

エアブリーザ孔を介して変速機内部の圧力を逃がすエアブリーザ機構であって、
前記エアブリーザ孔に接続するエアブリーザ室を備え、
前記変速機内部に配置されるギヤの外周に沿って湾曲し前記ギヤの外周との間に湾曲した隙間を形成する壁部を前記エアブリーザ室が有しており、
前記ギヤに向けて延び、かつ、前記エアブリーザ室と前記隙間を連通する連通孔が前記壁部に形成され、
前記壁部と前記ギヤの外周との距離を前記ギヤが回転すると前記隙間内に負圧が発生するように設定した、
ことを特徴とするエアブリーザ機構。
請求項１に記載のエアブリーザ機構であって、
前記壁部から前記ギヤに向けて隆起する隆起部を前記壁部が有しており、
前記隆起部の頂部に前記連通孔が開口する、
ことを特徴とするエアブリーザ機構。
請求項１または２に記載の変速機のエアブリーザ機構であって、
前記連通孔が、前記エアブリーザ孔の延長線上にあり、かつ、前記エアブリーザ孔と同一方向に延びる、
ことを特徴とするエアブリーザ機構。