JP5251612B2 - オイルポンプ取付構造 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンが変速機に回転力を入力する経路にある軸と連動する別軸にて回転駆動されることで変速用の油圧制御機構へ作動油を供給する別軸式オイルポンプを変速機ケース内に取り付けている構造に関する。
自動変速機などの変速機ケース内に取り付けられてケース内の油圧制御機構へ作動油を供給するオイルポンプとしては、エンジンが変速機に回転力を入力する経路にある軸から回転力を受けて駆動されるものと、これとは別軸にて回転駆動されるものとが存在する(例えば特許文献1,2参照)。
特開2003−301929号公報(第3−4頁、図1) 特開2007−198418号公報(第5−6頁、図2−5)
別軸式オイルポンプの配置において、変速機ケースを大型化させないためには、入力軸と出力軸との中間付近下方のスペースに配置することが考えられる。しかし、このようなスペースには同時にパーキング用コントロールシャフトなどのマニュアルシャフトの配置が要求されることがある。このような同一スペースにおけるの配置では、オイルポンプとマニュアルシャフトとが干渉してしまい、結局、変速機ケースを下方側に拡大するなどの必要が生じ、変速機の重量増大や地上高が低下して車両搭載性が悪化する。
これを防止するために、特許文献2では、オイルポンプの支持壁内にマニュアルシャフトを貫通させると共に、このマニュアルシャフトの貫通孔に干渉するオイルポンプの油路については、支持壁との間にプレートを配置して溝により干渉を避け得る位置にオイルを導くことにより、油圧制御機構とオイルポンプとを連絡する油路を形成している。
このために、特許文献2では、マニュアルシャフトを貫通させる厚さの支持壁がケース内に必要となると共に、油路とマニュアルシャフトとの干渉を避けるための溝を表面に形成した広い面積のプレートが必要になる。したがって変速機ケースの重量化抑制が十分でない。
本発明は、別軸式オイルポンプとマニュアルシャフトとが変速機ケース内の同じスペースに配置されても、変速機ケースを重量化せずに配置できるオイルポンプ取付構造を目的とするものである。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項1に記載のオイルポンプ取付構造は、エンジンが変速機に回転力を入力する経路にある軸と連動する別軸にて回転駆動されることで変速用の油圧制御機構へ作動油を供給する別軸式オイルポンプを変速機ケース内に取り付けている構造であって、オイルポンプと変速機ケースとの間を複数の桁にて接続してオイルポンプを変速機ケースに固定する桁状接続部と、前記桁状接続部の桁内に形成されて、油圧制御機構を含む油圧系統とオイルポンプとを連絡する油路と、前記桁状接続部の桁間の間隙に配置された変速機操作用のマニュアルシャフトとを備えたことを特徴とする。
このようにオイルポンプは、複数の桁からなる桁状接続部にて変速機ケースとの間で接続されて固定されている。この桁状接続部の桁内には油路が形成されて油圧制御機構を含む油圧系統とオイルポンプとを連絡している。この桁間の間隙に、変速機操作用のマニュアルシャフトが配置されるので、変速機ケース側にマニュアルシャフトを貫通させるための厚い支持壁は不要である。
更に、このように桁状接続部にて間隙を設けて配置した複数の桁内に油路が形成されていることで、マニュアルシャフトと干渉しないオイルポンプ配置及び油路配置に自ずとなる。
このため別軸式オイルポンプに対してマニュアルシャフトが変速機ケース内の同じスペースに配置されても、変速機ケースを重量化せずに配置できるオイルポンプ取付構造を実現できる。
また、請求項1に記載のオイルポンプ取付構造において、前記変速機はベルト式無段変速機であること特徴とする。
このようなベルト式無段変速機において、別軸式オイルポンプに対してマニュアルシャフトが変速機ケース内の同じスペースに配置されても、変速機ケースを重量化せずに配置できるオイルポンプ取付構造を実現できる。
また、請求項1に記載のオイルポンプ取付構造において、前記変速機は自動変速機であること特徴とする。
このように自動変速機において、別軸式オイルポンプに対してマニュアルシャフトが変速機ケース内の同じスペースに配置されても、変速機ケースを重量化せずに配置できるオイルポンプ取付構造を実現できる。
更に、請求項1に記載のオイルポンプ取付構造において、前記マニュアルシャフトは、パーキング用コントロールシャフトであること特徴とする。
マニュアルシャフトとしては、パーキング用コントロールシャフトを挙げることができ、オイルポンプ側と干渉させずにパーキング用コントロールシャフトを配置できて変速機ケースを重量化させないオイルポンプ取付構造を実現できる。
そして、請求項1に記載のオイルポンプ取付構造において、前記桁状接続部の桁の側面が、前記マニュアルシャフトの外周面に形成された凸部に対して軸方向において接触することにより、前記マニュアルシャフトの軸方向移動を規制していること特徴とする。
マニュアルシャフトが桁状接続部の桁間の間隙に配置されているため、このように、マニュアルシャフトの軸方向移動を規制する機能を、桁状接続部に付与することができる。このことにより、別途、マニュアルシャフトの軸方向移動を規制するための構成を変速機ケース内に設けなくても良く、変速機の軽量化を促進できる。
請求項に記載のオイルポンプ取付構造では、請求項1に記載のオイルポンプ取付構造において、前記桁状接続部の桁の側面が、前記マニュアルシャフトの外周面に対して軸直角方向にて接触することにより、前記マニュアルシャフトにおける軸直角方向での撓みを規制していることを特徴とする。
マニュアルシャフトが桁状接続部の桁間の間隙に配置されているため、このように、マニュアルシャフトの軸直角方向への撓みを規制する機能を、桁状接続部に付与することができる。このことにより、別途、マニュアルシャフトの軸直角方向への撓みを規制するための構成を変速機ケース内に設けなくても良く。変速機の軽量化を促進できる。
請求項に記載のオイルポンプ取付構造では、請求項1又は2に記載のオイルポンプ取付構造において、前記マニュアルシャフトは、軸方向を略水平方向としており、前記桁状接続部の桁は上下に離間していることにより前記マニュアルシャフトを配置できる間隙を形成していることを特徴とする。
このようにマニュアルシャフトはその軸方向を略水平方向として配置されていることにより、変速機ケース内でオイルポンプと干渉しやすくなる。しかし、上下に離間した桁を有する桁状接続部が存在することにより、マニュアルシャフトとオイルポンプとを干渉させずに配置できる。このことにより変速機ケースを重量化せずに配置できるオイルポンプ取付構造を実現できる。
実施の形態1の車両用ベルト式無段変速機の要部断面図。 実施の形態1の車両用ベルト式無段変速機の台座部周辺をトルクコンバータ側から見た概略正面図。 図2に対する背面図。 実施の形態1の桁状接続部の構成説明図。 実施の形態1の桁状接続部とマニュアルシャフトとの配置説明図。 実施の形態2の桁状接続部とマニュアルシャフトとの構成及び配置説明図。 桁状接続部の他の構成例を示す説明図。 桁状接続部の他の構成例を示す説明図。
[実施の形態1]
図1は、上述した発明が適用された自動変速機として構成されている車両用ベルト式無段変速機2の要部断面図である。図2は車両用ベルト式無段変速機2の台座部周辺をトルクコンバータ4側から見た概略正面図、図3はその背面図である。
エンジンからの動力が入力されるベルト式無段変速機2の内部には、トルクコンバータ4を介してエンジンからの動力が入力される入力軸6と、入力軸6に入力された動力の回転方向の切り替えを行う前後進切替機構部8、変速を実行して車両の駆動輪側へ伝達するベルト式変速機構部10とを備えている。
トルクコンバータ4と前後進切替機構部8との間において、入力軸6にはドライブスプロケット12が設けられている。このドライブスプロケット12は、別軸式であるオイルポンプ14のポンプ軸14aに設けられたドリブンスプロケット16との間にチェーン18が架け渡されている。このことにより入力軸6の回転力が伝達されてドリブンスプロケット16が連動して回転し、オイルポンプ14が駆動される。
オイルポンプ14は、ドリブンスプロケット16とは反対側の端部にて、ベルト式無段変速機2の変速機ケース20側に連結されることによりベルト式無段変速機2内にて固定されている。オイルポンプ14の下方側のオイルパン21にはオイルストレーナ22が配置されている。更にこのオイルストレーナ22に隣接して、コントロールバルブユニット24が配置されている。
オイルポンプ14は、オイルストレーナ22から作動油を吸引し、コントロールバルブユニット24側へ吐出している。コントロールバルブユニット24には複数の電磁制御弁及び各種センサ(油温センサ、液圧センサ等)が配置されて、車両に搭載された電子制御式のコントローラにより車両の運転状態に応じて作動油の吐出量や吐出方向などを調節している。
オイルポンプ14の吸入口14bと吐出口14cとが開口しているオイルポンプ側接続面14dは、変速機ケース20側の油路20b,20cが開口している変速機ケース側接続面20aに直接接続しているのではなく、オイルポンプ14と変速機ケース20との間には2つの桁26,28からなる桁状接続部30を配置している。本実施の形態では、この2つの桁26,28は同一形状であり、図4に示すごとく接続面20aに配置されてそれぞれボルト締結にて取り付けられている。尚、図4の(a)は平面図、(b)は斜視図である。
このように変速機ケース20に取り付けられた桁26,28の先端面26a,28aに対して、オイルポンプ14の接続面14dがボルト締結されることにより、図1〜3に示したごとく変速機ケース20内に固定される。
これらの桁26,28には、変速機ケース20の油路20b,20cと、オイルポンプ14の吸入口14b及び吐出口14cとを接続する油路26b,26c,28b,28cが貫通して形成されている。他の孔はボルト締結用である。このことによりオイルポンプ14と、コントロールバルブユニット24を含む油圧系統との間でのオイル流通を可能としている。
そしてチェーン18を介して入力軸6の回転力がポンプ軸14aに伝達されることで、オイルポンプ14が駆動されると、オイルストレーナ22を介してオイルパン21内のオイルが、変速機ケース20の油路20b、各桁26,28の油路26b,28b、オイルポンプ14の吸入口14bから、オイルポンプ14内に吸入される。そしてオイルポンプ14にて加圧されたオイルは、オイルポンプ14の吐出口14cから各桁26,28の油路26c,28c、変速機ケース20の油路20cを介してコントロールバルブユニット24に供給される。このようにしてコントロールバルブユニット24に供給された作動油は、コントローラの制御によりベルト式無段変速機2の各部に供給される。
ベルト式無段変速機2にはパーキング機構が設けられている。パーキング機構は、ベルト式変速機構部10のセカンダリプーリ32側に形成されたパーキングギヤ34、このパーキングギヤ34に噛み合うパーキングポール36、パーキングポール36を駆動するカム38、及びカム38を軸方向に移動可能に支持するロッド40を備えている。
そしてこのロッド40の基端部40aは鉤状に折れ曲がっており、この基端部40aにはディテントプレート42が係合している。ディテントプレート42は略水平方向を軸としてベルト式無段変速機2の下方側に配置されたマニュアルシャフト44により軸支されている。マニュアルシャフト44は変速機ケース20内にて軸受44a,44bにより揺動可能に支持されている。
このマニュアルシャフト44はパーキング用コントロールシャフトに相当する。マニュアルシャフト44が車両ドライバーの操作により揺動されると、ディテントプレート42が連動して揺動し、このことによりロッド40を介してカム38が軸方向に移動し、パーキングポール36の先端を押し上げて、パーキングポール36の係合部36aがパーキングギヤ34に噛み合う。このことによりパーキング機構が機能する。
ここでマニュアルシャフト44はベルト式無段変速機2の変速機ケース20下部の極めて狭隘な空間に挿入されているが、その先端側は桁状接続部30を構成している2つの桁26,28の間の間隙30aを、図5に示すごとく挿通されることにより、配置されている。図5の(a)は正面図、(b)は斜視図である。
特に図5の例では、2つの桁26,28間の間隙30aの幅は、マニュアルシャフト44の直径とほぼ同一であり、マニュアルシャフト44がわずかに撓んだだけで、マニュアルシャフト44の外周面が、両方の桁26,28の側面26d,28dに接触する関係にある。すなわち2つの桁26,28はマニュアルシャフト44の撓みを規制している。
以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果が得られる。
(イ).オイルポンプ14を変速機ケース20側に固定するために、複数、ここでは2つの桁26,28からなる桁状接続部30にてオイルポンプ14と変速機ケース20との間を接続している。この桁状接続部30の各桁26,28内には油路26b,26c,28b,28cが形成されて油圧制御機構であるコントロールバルブユニット24を含む油圧系統とオイルポンプ14とを連絡している。この2つの桁26,28間の間隙30aに、変速機操作用マニュアルシャフト、ここではパーキング用のマニュアルシャフト44が配置されるので、変速機ケース20側にマニュアルシャフト44を貫通させるための厚い支持壁は不要である。
更に桁状接続部30にて間隙30aを設けて配置した複数の桁26,28内に油路26b,26c,28b,28cが形成されていることで、マニュアルシャフト44と干渉しないオイルポンプ14及び油路26b,26c,28b,28cの配置に自ずとなる。
このため別軸式のオイルポンプ14に対してマニュアルシャフト44が変速機ケース20内の同じスペースに配置されても、変速機ケース20を重量化せずに配置できる。
(ロ).前述したごとく2つの桁26,28間の間隙30aの幅をマニュアルシャフト44の直径とほぼ同一として、マニュアルシャフト44の軸直角方向への撓みを規制する機能を桁状接続部30に付与することができる。このことにより、別途、マニュアルシャフト44の軸直角方向への撓みを規制するための構成を変速機ケース20内に設けなくても良く。ベルト式無段変速機2の軽量化を促進できる。
[実施の形態2]
本実施の形態では、図6の(a)〜(d)に示すごとくマニュアルシャフト144,194,244,294に設けたスナップリング146,196,198,246,296,298に桁状接続部130,180,230,280を係合させることにより、各マニュアルシャフト144〜294の軸方向移動を規制する構成としている。
図6の(a)では、マニュアルシャフト144に嵌合したスナップリング146を、マニュアルシャフト144の外周面に形成された凸部とし、これを2つの桁126,128における一方側の端部に設けられた溝126d,128d内に配置している。更に2つの桁126,128は、前記実施の形態1と同じく、マニュアルシャフト144の直径とほぼ同一の幅に配置されている。このことにより桁状接続部130は、オイルポンプによる油路126b,126c,128b,128cを介してのオイル給排を可能とすると共に、軸周りでのマニュアルシャフト144の揺動は許すが、スナップリング146が溝126d,128d内の側面に当接することで軸方向に移動することを規制している。
図6の(b)では、マニュアルシャフト194に2ヶ所嵌合したスナップリング196,198を、2つの桁176,178の両端の側面にそれぞれ当接させている。更に2つの桁176,178は、前記実施の形態1と同じく、マニュアルシャフト194の直径とほぼ同一の幅に配置されている。このことにより桁状接続部180は、油路176b,176c,178b,178cを介するオイルポンプによるオイル給排を可能とすると共に、マニュアルシャフト194の揺動は許すが軸方向に移動することを規制している。
このように図6の(a),(b)では、マニュアルシャフト144,194は、他の位置に軸受を形成しなくても、軸方向移動を規制して揺動可能に配置できる。他の構成は前記実施の形態1と同じである。したがって前記実施の形態1の(イ)の効果を生じる。更にマニュアルシャフト144,194の両端に軸受を設けている場合には、前記実施の形態1の(ロ)の効果も生じる。
図6の(c)では、マニュアルシャフト244に嵌合したスナップリング246を、2つの桁226,228の一方の端部に設けられた溝226d,228d内に配置している点は、図6の(a)と同じである。ただし2つの桁226,228は、前記実施の形態1と異なり、マニュアルシャフト244の直径よりも少し大きい幅で配置されている。このことにより桁状接続部230は、油路226b,226c,228b,228cを介するオイルポンプによるオイル給排を可能とすると共に、マニュアルシャフト244の揺動は許すが軸方向に移動することを規制している。ただしマニュアルシャフト244は、他の位置にて軸受がなされることにより軸回りに揺動するように配置されている。
図6の(d)では、マニュアルシャフト294に2ヶ所嵌合したスナップリング296,298を、2つの桁276,278の両端の側面に当接させている。2つの桁276,278は、前記実施の形態1と異なり、マニュアルシャフト294の直径よりも少し大きい幅で配置されている。このことにより桁状接続部280は、油路276b,276c,278b,278cを介するオイルポンプによるオイル給排を可能とすると共に、マニュアルシャフト294の揺動は許すが軸方向に移動することを規制している。ただしマニュアルシャフト294は、他の位置にて軸受がなされることにより軸回りに揺動するように配置されている。
このように図6の(c),(d)では、マニュアルシャフト244,294は、他の位置に軸受を形成しているが、その軸受部分では軸方向移動を規制する必要はない。他の構成は前記実施の形態1と同じである。したがって前記実施の形態1の(イ)の効果を生じる。
[その他の実施の形態]
(a).前記各実施の形態においては、桁状接続部は、変速機ケース及びオイルポンプとは別体に形成された桁26,28を、変速機ケースの接続面とオイルポンプの接続面との間に配置した。これ以外の構成として、桁状接続部の2つの桁を、変速機ケースの接続面に一体に形成しておいても良く、オイルポンプの接続面に一体に形成しておいても良い。あるいは各桁を、別々に、変速機ケースの接続面とオイルポンプの接続面とに一体に形成しておいても良い。
(b).前記各実施の形態では、例えば図1に示したごとく、変速機ケース20の接続面20aとオイルポンプ14の接続面14dとの間隔は、マニュアルシャフト44の直径よりも大きくしていたが、接続面20a,14d間の間隔をマニュアルシャフト44の直径とほぼ同じとしても良い。このことにより垂直方向でのマニュアルシャフトの撓みと共に、水平方向でのマニュアルシャフトの撓みを防止できる。
あるいは図7に示す桁状接続部330のごとくとしても良い。すなわち、図7の(a)の斜視図に示すごとく、2つの桁326,328の両端を連結する連結部346,348を形成し、この連結部346,348にマニュアルシャフト344と同径の貫通孔346a,348aを形成する。そして図7の(b)に示すごとく連結部346,348の貫通孔346a,348aにマニュアルシャフト344を挿通した状態で変速機ケース内に配置する。このことによりマニュアルシャフト344の軸受を兼ねさせたり、軸受を別途設けた場合には垂直・水平の両方向での撓み防止効果を生じさせることができる。
尚、図8に示す桁状接続部380のごとくとしても良い。すなわち、図8の(a)の斜視図に示すごとく、2つの桁376,378の両端を、それぞれ2本の平行な桟396a,396b,398a,398bからなる連結部396,398を架け渡して連結しても良い。これら各2本の平行な桟396a,396b,398a,398bの間隔は、マニュアルシャフト394の直径とほぼ同一に設定してある。このため図8の(b)に示すごとくマニュアルシャフト394を配置することで、軸受を兼ねさせたり、あるいは垂直方向で桁376,378により、水平方向で連結部396,398により、マニュアルシャフト394の撓みを防止することもできる。
(c).前記各実施の形態では変速機としてベルト式無段変速機の例を挙げた。これ以外の変速機においても、変速機ケースに対して別軸式のオイルポンプを単に取り付けたのみではマニュアルシャフトが干渉する場合にも、前記各実施の形態のごとく桁状接続部を介在させることにより、オイルポンプとマニュアルシャフトとを変速機ケースを重量化させずに配置できる。
更に変速機は自動変速機に限らず、車両ドライバーのボタン操作によりコントローラがコントロールバルブユニットを調節してドライバー操作に対応した変速を行う変速機などの手動変速機においても適用できる。
(d).前記各実施の形態では、桁状接続部は2つの桁から構成されていたが、3つ以上の桁からなる桁状接続部でも良く、これら桁間の間隙にマニュアルシャフトを配置することにより、マニュアルシャフトとオイルポンプとを変速機ケースを重量化せずに配置できる。
2…ベルト式無段変速機、4…トルクコンバータ、6…入力軸、8…前後進切替機構部、10…ベルト式変速機構部、12…ドライブスプロケット、14…オイルポンプ、14a…ポンプ軸、14b…吸入口、14c…吐出口、14d…オイルポンプ側接続面、16…ドリブンスプロケット、18…チェーン、20…変速機ケース、20a…変速機ケース側接続面、20b,20c…油路、21…オイルパン、22…オイルストレーナ、24…コントロールバルブユニット、26,28…桁、26a,28a…先端面、26b,26c,28b,28c…油路、26d,28d…側面、30…桁状接続部、30a…間隙、32…セカンダリプーリ、34…パーキングギヤ、36…パーキングポール、36a…係合部、38…カム、40…ロッド、40a…基端部、42…ディテントプレート、44…マニュアルシャフト、44a,44b…軸受、126,128…桁、126b,126c,128b,128c…油路、126d,128d…溝、130…桁状接続部、144…マニュアルシャフト、146…スナップリング、176,178…桁、176b,176c,178b,178c…油路、180…桁状接続部、194…マニュアルシャフト、196,198…スナップリング、226,228…桁、226b,226c,228b,228c…油路、226d,228d…溝、230…桁状接続部、244…マニュアルシャフト、246…スナップリング、276,278…桁、276b,276c,278b,278c…油路、280…桁状接続部、294…マニュアルシャフト、296,298…スナップリング、326,328…桁、330…桁状接続部、344…マニュアルシャフト、346,348…連結部、346a,348a…貫通孔、376,378…桁、380…桁状接続部、394…マニュアルシャフト、396,398…連結部、396a,396b,398a,398b…桟。

Claims (3)

  1. エンジンが変速機に回転力を入力する経路にある軸と連動する別軸にて回転駆動されることで変速用の油圧制御機構へ作動油を供給する別軸式オイルポンプを変速機ケース内に取り付けている構造であって、
    オイルポンプと変速機ケースとの間を複数の桁にて接続してオイルポンプを変速機ケースに固定する桁状接続部と、
    前記桁状接続部の桁内に形成されて、油圧制御機構を含む油圧系統とオイルポンプとを連絡する油路と、
    前記桁状接続部の桁間の間隙に配置された変速機操作用のマニュアルシャフトと、
    を備え
    前記変速機はベルト式無段変速機であるとともに、自動変速機であり、
    前記マニュアルシャフトは、パーキング用コントロールシャフトであり、
    前記桁状接続部の桁の側面が、前記マニュアルシャフトの外周面に形成された凸部に対して軸方向において接触することにより、前記マニュアルシャフトの軸方向移動を規制していることを特徴とするオイルポンプ取付構造。
  2. 請求項1に記載のオイルポンプ取付構造において、前記桁状接続部の桁の側面が、前記マニュアルシャフトの外周面に対して軸直角方向にて接触することにより、前記マニュアルシャフトにおける軸直角方向での撓みを規制していることを特徴とするオイルポンプ取付構造。
  3. 請求項1又は2に記載のオイルポンプ取付構造において、前記マニュアルシャフトは、軸方向を略水平方向としており、前記桁状接続部の桁は上下に離間していることにより前記マニュアルシャフトを配置できる間隙を形成していることを特徴とするオイルポンプ取付構造。
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