JP5329351B2 - 自動変速機 - Google Patents

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この発明は自動変速機に関し、より具体的には変速機ケースの内部の配置構造に関する。
自動変速機は変速機ケースの内部に収容されると共に、入力軸から入力される内燃機関などの駆動源の出力を変速してディファレンシャル機構のファイナルギヤから出力する変速機構を備えるが、特許文献1乃至3記載の技術のように、変速機ケース内においてファイナルドリブンギヤの付近にバッフルプレートを配置することが知られている。
特開2005−308044号公報 実願昭60−138572号 実願昭63−144927号
特許文献1記載の技術にあっては、バッフルプレートを設けることで平行軸式の自動変速機のケース内の飛沫オイルやファイナルギヤの攪拌抵抗を解消しているが、それ以外にも変速機構から部品が脱落すると、ファイナルギヤに噛み込まれるという問題がある。
この発明の目的は上記した課題を解決し、変速機ケースの内部に収容され、駆動源の出力を変速してディファレンシャル機構のファイナルギヤから出力する変速機構を備える自動変速機において、変速機構から部品が脱落するときもファイナルギヤに噛み込まれることがないようにした自動変速機を提供することを目的とする。
上記した課題を解決するために、請求項1にあっては、変速機ケースの内部に収容され、入力される駆動源の出力を変速してディファレンシャル機構のファイナルギヤから出力する、ドライブプーリとドリブンプーリとその間に巻き掛けられた金属ベルトを備える無段変速機からなる変速機構を備えると共に、前記ディファレンシャル機構のファイナルギヤで前記変速機ケースの底部のオイルパンからオイルを掻き揚げるようにした自動変速機において、円孔部と半円部からなり、前記変速機構と前記ディファレンシャル機構のファイナルギヤの間に前記変速機構側を裏面側、前記ファイナルギヤ側を表面側として配置されると共に、前記円孔部の周縁に沿って前記表面側に形成される第1の筒状部分と、前記第1の筒状部分の側面においてその軸方向に穿設される第1のスロットと、前記半円部の周縁に沿って前記表面側に形成される第2の筒状部分と、前記第2の筒状部分の上部においてその円周方向に穿設される第2のスロットと、前記裏面側に突設され、前記円孔部の中途位置を一端として前記第1のスロットと第2のスロットの下部を通り、前記第1のスロットと第2のスロットの下部に位置する他端まで伸びるスロープと、前記半円部の裏面側において前記スロープの下部に穿設される第3のスロットとを有するバッフルプレートを備え、前記オイルパンは、前記スロープの他端側に設けられると共に、前記第3のスロットの前記裏面側開口部は、前記ディファレンシャル機構のベアリングに向くように設ける如く構成した。
請求項2に係る自動変速機にあっては、前記バッフルプレートは、前記第2のスロットの上部において、前記第1の筒状部分に連続して設けられる第1のリブを備える如く構成した。請求項3に係る自動変速機にあっては、前記バッフルプレートは、前記スロープの前記端側に第2のリブを備える如く構成した。
請求項1にあっては、変速機ケースの内部に収容され、入力される駆動源の出力を変速してディファレンシャル機構のファイナルギヤから出力する、ドライブプーリとドリブンプーリとその間に巻き掛けられた金属ベルトを備える無段変速機からなる変速機構を備えると共に、ディファレンシャル機構のファイナルギヤで変速機ケースの底部のオイルパンからオイルを掻き揚げるようにした自動変速機において、円孔部と半円部からなり、変速機構とディファレンシャル機構のファイナルギヤの間に変速機構側を裏面側、ファイナルギヤ側を表面側として配置されると共に、円孔部の周縁に沿って表面側に形成される第1の筒状部分と、第1の筒状部分の側面においてその軸方向に穿設される第1のスロットと、半円部の周縁に沿って表面側に形成される第2の筒状部分と、第2の筒状部分の上部においてその円周方向に穿設される第2のスロットと、裏面側に突設され、円孔部の中途位置を一端として第1のスロットと第2のスロットの下部を通り、第1のスロットと第2のスロットの下部に位置する他端まで伸びるスロープと、半円部の裏面側においてスロープの下部に穿設される第3のスロットとを有するバッフルプレートを備え、オイルパンは、スロープの他端側に設けられると共に、第3のスロットの裏面側開口部は、ディファレンシャル機構のベアリングに向くように設けられる如く構成したので、変速機構から部品が脱落しても、ファイナルギヤに侵入し、そこで噛み込まれるのを効果的に防止することができる。
また、上記のように構成することで、ファイナルギヤで掻き揚げられたオイルはバッフルプレートで受けることができ、バッフルプレートで整流されてディファレンシャル機構のベアリングなど潤滑が必要な箇所に送られるため、その部位の焼付きを防止することができる。また、飛沫オイルをオイルパンに適正に戻すことができるため、ファイナルギヤの攪拌抵抗を低減することができる。
請求項2に係る自動変速機にあっては、バッフルプレートは、第2のスロットの上部において第1の筒状部分に連続して設けられる第1のリブを備える如く構成した。また、請求項3に係る自動変速機にあっては、バッフルプレートは、スロープの端側に第2のリブを備える如く構成した。
この発明に係る自動変速機を入力軸、DRプーリ軸などの軸関係を中心に示す説明側面図である。 図1に示す自動変速機を同図A−A線で展開したときの拡大断面図である。 図1と同様、自動変速機をTC(トルクコンバータ)側からM(ミッション)ケースを見た側面図である。 図1と同様、自動変速機をファイナルドリブンギヤ付近に配置されるバッフルプレートを中心にTC側からMケース側を見た部分拡大側面図である。 動変速機をMケース側からTCケース側を見た側面図である。 図4などに示すバッフルプレートの表面側の正面図である。 同様に図4などに示すバッフルプレートの表面側の斜視図である。 同様に図4などに示すバッフルプレートの表面側の斜視図である。 図4などに示すバッフルプレートの裏面側の正面図である。 同様に図4などに示すバッフルプレートの裏面側の斜視図である。 同様に図4などに示すバッフルプレートの裏面側の斜視図である。
以下、添付図面を参照してこの発明に係る自動変速機を実施するための形態について説明する。
図1はこの発明に係る自動変速機を入力軸、DRプーリ軸などの軸関係を中心に示す説明側面図、図2は図1に示す自動変速機を同図A−A線で展開したときの拡大断面図である。
図1と図2において符号10は自動変速機、より具体的には無段変速機(Continuous Variable Transmission。以下「CVT」という)を示す。CVT10はベルト式からなり、車両(図示せず)に搭載され、駆動源、より具体的には内燃機関(以下「エンジン」という。図示せず)の出力を変速して左右の駆動輪(図示せず)に伝達する。
図示の如く、CVT10は、互いに平行に設けられた入力軸12とDR(ドライブ)プーリ軸(駆動プーリ軸)14とDN(ドリブン)プーリ軸(被動プーリ軸)16とアイドル軸18を備え、エンジンの出力はトルクコンバータ20を介して入力軸12から入力される。
トルクコンバータ20は、エンジンのクランクシャフト22に直結されたドライブプレート24に固定されるポンプインペラ20aと、入力軸12に固定されるタービンランナ20bと、ロックアップクラッチ20cからなる。
ロックアップクラッチ20cは背圧室20c1を備え、そこから排出される油圧(オイル(作動油)の圧力)に応じた係合力でエンジンの出力を入力軸12に伝達する。
DRプーリ軸14とDNプーリ軸16の間には、金属Vベルト機構(変速機構)26が設けられる。
金属Vベルト機構26は、DRプーリ軸14に配設されたDR(ドライブ)プーリ30とDNプーリ軸16に配設されたDN(ドリブン)プーリ32と、その間に巻き掛けられた金属製のVベルト34からなる。
DRプーリ30はDRプーリ軸14に相対回転自在で軸方向移動不能に設けられた固定側DRプーリ半体30aと、DRプーリ軸14に相対回転不能で固定側DRプーリ半体30aに対して軸方向移動自在に設けられた可動側DRプーリ半体30bからなる。
DNプーリ32は、DNプーリ軸16に相対回転不能で軸方向移動不能に設けられた固定側DNプーリ半体32aと、DNプーリ軸16に相対回転不能で固定側DNプーリ半体32aに対して軸方向移動自在に設けられた可動側DNプーリ半体32bからなる。
可動側DRプーリ半体30bと可動側DNプーリ半体32bにはシリンダ室30b1,32b1が設けられ、可動側DR,DNプーリ半体30b,32bはシリンダ室30b1,32b1に供給された油圧(側圧)に応じて固定側DRプーリ半体30aと固定側DNプーリ半体32aに接近あるいは離間する。
DRプーリ30とDNプーリ32の間にはVベルト34が巻き掛けられる。Vベルト34は多数のエレメントとその両側に嵌められた2本のリング(共に図示せず)からなり、エレメントに形成されたV字面がDRプーリ30とDNプーリ32のプーリ面と接触し、両側から強く押圧された状態でエンジンの動力をDRプーリ30からDNプーリ32に伝達する。
入力軸12上には車両の進行方向を切り換える前後進切換機構36が設けられる。前後進切換機構36は前進(FWD)走行ギヤ38と前進(FWD)クラッチ40、および後進(RVS)走行ギヤ42と後進(RVS)クラッチ44からなる。
前進走行ギヤ38は、入力軸12に相対回転自在に設けられた前進DRギヤ38aと、DRプーリ軸14に相対回転不能でかつ前進DRギヤ38aに噛合自在に設けられた前進DNギヤ38bとからなる。
前進DRギヤ38aは入力軸12にガイドを介して固定された前進クラッチ40に接続され、前進クラッチ40がオイル(作動油)を供給されて係合されると、入力軸12に固定される。
その結果、入力軸12からトルクコンバータ20を介して入力されるエンジンの出力は、前進DRギヤ38a、前進DNギヤ38bを介してDRプーリ軸14に伝えられ、DRプーリ軸14を車両前進方向に回転させる。
後進走行ギヤ42は、入力軸12に相対回転不能に設けられた後進DRギヤ42aと、アイドル軸18に相対回転可能でかつ後進DRギヤ42aと噛合自在に設けられた後進アイドルギヤ42bと、DRプーリ軸14に相対回転可能でかつ後進アイドルギヤ42bに噛合自在に設けられた後進DNギヤ42c(図2は図1のA−A線で展開断面図のため、図2では後進アイドルギヤ42bと後進DNギヤ42cの噛合は図示されない)とからなる。
後進DNギヤ42cはDRプーリ軸14にガイドを介して固定された後進クラッチ44に接続され、後進クラッチ44がオイル(作動油)を供給されて係合されると、駆動プーリ軸14に固定される。
その結果、入力軸12からトルクコンバータ20を介して入力されるエンジンの出力は、前進クラッチ40が係合されていないとき、後進DRギヤ42aから後進アイドルギヤ42bに伝えられて逆転された後、後進DNギヤ42cを介してDRプーリ軸14に伝えられ、DRプーリ軸14を車両前進方向と反対の車両後進方向に回転させる。
DNプーリ軸16にはディファレンシャル機構46が接続される。即ち、DNプーリ軸16にはファイナルDRギヤ50が設けられ、ファイナルDRギヤ50はディファレンシャル機構46のケースに固定されたファイナルDNギヤ52と噛合する。
ディファレンシャル機構46には左右の車軸54が固定されると共に、その端部には駆動輪が取り付けられる。ファイナルDNギヤ52はDNプーリ軸16の回転に伴ってディファレンシャル機構46のケース全体を左右の車軸54まわりに回転させる。
プーリ30,32のシリンダ室30b1,32b1に供給される油圧を制御し、Vベルト34の滑りが発生することのないプーリ側圧を与えた状態で入力軸12にエンジンの回転を入力すると、その回転は、入力軸12→DRプーリ軸14→DRプーリ30→Vベルト34→DNプーリ32→DNプーリ軸16と伝達される。
金属Vベルト機構26にあっては、DRプーリ30とDNプーリ32の両プーリ側圧を増減させてプーリ幅を変化させ、Vベルト34の両プーリ30,32に対する巻き掛け半径を変化させて巻き掛け半径の比(プーリ比)に応じた所望の変速比(レシオ)を無段階で得ることができる。
上記したトルクコンバータ20のロックアップクラッチ20cの係合量、DRプーリ30などのプーリ幅、前進クラッチ40あるいは後進クラッチ44の係合(インギヤ)・非係合(解放。アウトギヤ)などは、それらの背圧室20c1やシリンダ室30b1,32b1などに供給される油圧を制御することで行われるが、それについての説明は省略する。
図示の如く、CVT10は変速機ケース60に収容される。より具体的には、変速機ケース60は、CVT10などの本体部分を収容するM(ミッション)ケース60aと、トルクコンバータ20を収容するTC(トルクコンバータ)ケース60bとからなる。
変速機ケース60は、Mケース60aとTCケース60bの開口側を対面させつつ、多数のボルト62で締結されることで閉じ合わされる。Mケース60aはTCケース60bの反対側においてキャップ60cで閉鎖される。
変速機ケース60のMケース60aの内部には入力軸ホルダ(中間壁)66が立設される。尚、図1はCVT10を入力軸12、DRプーリ軸14などの軸関係を中心に示す説明側面図であることから、前後進切換機構36などの図示を省略している。
図1に良く示す如く、入力軸ホルダ66は平面視矩形状を呈し、周縁をボルト66aでMケース60aの内壁に形成された支持部(図示せず)に締結されることで、Mケース60aに固定される。
図1と図2に示す如く、入力軸ホルダ66には入力軸12とアイドル軸18とが支持されると共に、DRプーリ軸14は入力軸ホルダ66を外れた位置、換言すれば入力軸ホルダ66の外に配置され、入力軸12に前進走行ギヤ38、後進走行ギヤ42を介して接続される。入力軸ホルダ66の内部には油路(図示せず)が穿設される。
DNプーリ軸16とディファレンシャル機構46のファイナルDNギヤ52の付近にはバッフルプレート70が配置される。
バッフルプレート70において、図6から図8に示す表面側は図2においてファイナルDNギヤ52を向く側を、図9から図11に示す裏面側はDNプーリ32を向く側を意味する。
図3以降に良く示す如く、バッフルプレート70はDNプーリ軸16が挿通可能な円孔部70aと、ファイナルDNギヤ52の上半分程度を微小距離をおいて被覆可能な半円部70bとからなる。
バッフルプレート70において円孔部70aの中央の円孔の周縁には前後方向(面側)に延びる短い第1の筒状部分70a1が形成されると共に、図11に最も良く示すように、その筒状部分に前後方向に延びる第1のスロット(長孔)70a2が穿設される。
半円部70bにも面側において中央の円孔の周縁に前後方向に延びる短い第2の筒状部分70b1が形成されると共に、第2の筒状部分70b1の上部には表面から裏面に貫通され、円周方向に延びる第2のスロット70b2が穿設される。第2のスロット70b2は、第2の筒状部分70b1の直上に連続するように穿設される。
また、図9から図11に示す如く、半円部70bの裏面側には、円孔部70aの中途位置からその付近に穿設された第1のスロット70a2の下部を通り、第2のスロット70b2の下部を通り、半円部70bの他端まで斜めに延びる正面視逆S字状のスロープ70b3が突設される。
さらに、半円部70bには、図7および図9から図11に示す如く、スロープ70b3の下部に表面側から裏面側に貫通する第3のスロット70b4が穿設される。
尚、上記で、「上部」「下部」は、バッフルプレート70が図1と図2に示す状態でCVT10に組みつけられたときの重力方向における上下を示す。即ち、図1と図2はCVT10が車両に取り付けられたときの上下位置を示し、図1と図2における上下は重力方向における上下に一致する。
図1の説明に戻ると、変速機ケース60の底部は制御室72として区画され、そこにはオイルパン74が形成されると共に、オイルパン74には(ガスケット76で上下2層に区分された)バルブボディ80が配置される。
バルブボティ80には、トルクコンバータ20のロックアップクラッチ20cの背圧室20c1やプーリのシリンダ室30b1,32b1などへのオイルの給排を制御する種々の油圧制御バルブが収容される。
図2に示す如く、ファイナルDNギヤ52の付近にはポンプ82が設けられ、入力軸12からチェーン駆動されて軸82aを中心として回転し、図2で図示されないオイルパン74からオイルを汲み上げる。
図1において軸82aで示すポンプ82はオイルパン74からストレーナ84を介してオイルを汲み上げ、バルブボディ80内の種々の油圧制御バルブにオイルを圧送する。
また、ポンプ82はオイルパン74からオイルを汲み上げ、入力軸12、DR軸14、DN軸16などの回転軸のベアリングに圧送すると共に、入力軸ホルダ66に穿設された油路を介して入力軸12のベアリングとアイドル軸18の支持部分にも圧送する。
また、ファイナルDNギヤ52も回転するとき、変速機ケース60の底部に貯留するオイルを掻き揚げて周囲に飛散させる。ファイナルDNギヤ52で掻き揚げられたオイルはバッフルプレート70で整流される。
それについて図3から図11を参照して説明すると、ファイナルDNギヤ(ファイナルギヤ)52で掻き揚げられたオイルはバッフルプレート70で受けられ、矢印で示す如く、第3のスロット70b4を通ってディファレンシャル機構(デフ)46のベアリングなどに送られ、その潤滑に供される。
さらに、バッフルプレート70で受けられたオイルは第2の筒状部材70b1で飛散を妨げられつつ、第1のスロット70a2と第2のスロット70b2を通って裏面側に流れ、スロープ70b3を流れて制御室72のオイルパン74に流れる。
このように、バッフルプレート70をプーリ30,32とファイナルDNギヤ52の間に配置するように構成したので、プーリ30,32から部品が脱落しても、ファイナルDNギヤに侵入してそこで噛み込まれるのを効果的に防止することができる。
また、ファイナルDNギヤ52で掻き揚げられたオイルはバッフルプレート70で受けられて整流されて潤滑が必要な箇所に送られるため、その部位の焼付きを防止することができる。
またバッフルプレート70によって飛沫オイルをオイルパン74に適正に戻すことができることから、ファイナルDNギヤ52の攪拌抵抗を低減することができる。
上記した如く、この実施例にあっては、変速機ケース60の内部に収容され、入力されるエンジン(駆動源)の出力を変速してディファレンシャル機構46のファイナルDNギヤ(ファイナルギヤ)52から出力する、ドライブプーリ30とドリブンプーリ32とその間に巻き掛けられた金属性のVベルト(金属ベルト)34を備えるCVT(無段変速機)からなる金属Vベルト機構(変速機構)26を備えると共に、前記ディファレンシャル機構46のファイナルDNギヤ52で前記変速機ケース60の底部のオイルパン74からオイルを掻き揚げるようにしたCVT(自動変速機)10において、円孔部70aと半円部70bからなり、前記金属Vベルト機構(変速機構)26と前記ディファレンシャル機構46のファイナルDNギヤ52の間に前記金属Vベルト機構(変速機構)26側を裏面側、前記ファイナルDNギヤ52側を表面側として配置されると共に、前記円孔部70aの周縁に沿って前記表面側に形成される第1の筒状部分70a1と、前記第1の筒状部分70a1の側面においてその軸方向に穿設される第1のスロット70a2と、前記半円部70bの周縁に沿って前記表面側に形成される第2の筒状部分70b1と、前記第2の筒状部分70b1の上部においてその円周方向に穿設される第2のスロット70b2と、前記裏面側に突設され、前記円孔部70aの中途位置を一端として前記第1のスロット70a2と第2のスロット70b2の下部を通り、前記第1のスロットと第2のスロットの下部に位置する他端まで伸びるスロープ70b3と、前記半円部70bの裏面側において前記スロープ70b3の下部に穿設される第3のスロット70b4とを有するバッフルプレート70を備え、前記オイルパン74は、前記スロープ70b3他端側に設けられると共に、前記第3のスロット70b3の前記裏面側開口部は、前記ディファレンシャル機構46のベアリングに向くように設ける如く構成した。
また、前記バッフルプレート70は、前記第2のスロット70b2の上部において、前記第1の筒状部分70a1に連続して設けられる第1のリブを備える如く構成した。また、前記バッフルプレート70は、前記スロープ70b3の他端側に第2のリブを備える如く構成した。
尚、上記において自動変速機としてCVT10を例示したが、それに止まるものではなく、有段式の自動変速機であっても良い。
10 自動変速機(無段変速機(CVT))、12 入力軸、14 駆動プーリ軸(DRプーリ軸)、16 被動プーリ軸(DNプーリ軸)、20 トルクコンバータ、20c ロックアップクラッチ、20c1 背圧室、26 金属Vベルト機構(変速機構)、30 DR(ドライブ)プーリ、30a 固定側DRプーリ半体、30b 可動側DRプーリ半体、30b1 シリンダ室、32 DN(ドリブン)プーリ、32a 固定側DNプーリ半体、32b 可動側DNプーリ半体、32b1 シリンダ室、34 Vベルト、36 前後進切換機構、38 前進走行ギヤ、40 前進クラッチ、42 後進走行ギヤ、44 後進クラッチ、46 ディファレンシャル機構、50 ファイナルDRギヤ、52 ファイナルDNギヤ(ファイナルギヤ)、60 変速機ケース、66 中間壁(入力軸ホルダ)、70 バッフルプレート、72 制御室、74 オイルパン、82 ポンプ

Claims (3)

  1. 変速機ケースの内部に収容され、入力される駆動源の出力を変速してディファレンシャル機構のファイナルギヤから出力する、ドライブプーリとドリブンプーリとその間に巻き掛けられた金属ベルトを備える無段変速機からなる変速機構を備えると共に、前記ディファレンシャル機構のファイナルギヤで前記変速機ケースの底部のオイルパンからオイルを掻き揚げるようにした自動変速機において、円孔部と半円部からなり、前記変速機構と前記ディファレンシャル機構のファイナルギヤの間に前記変速機構側を裏面側、前記ファイナルギヤ側を表面側として配置されると共に、前記円孔部の周縁に沿って前記表面側に形成される第1の筒状部分と、前記第1の筒状部分の側面においてその軸方向に穿設される第1のスロットと、前記半円部の周縁に沿って前記表面側に形成される第2の筒状部分と、前記第2の筒状部分の上部においてその円周方向に穿設される第2のスロットと、前記裏面側に突設され、前記円孔部の中途位置を一端として前記第1のスロットと第2のスロットの下部を通り、前記第1のスロットと第2のスロットの下部に位置する他端まで伸びるスロープと、前記半円部の裏面側において前記スロープの下部に穿設される第3のスロットとを有するバッフルプレートを備え、前記オイルパンは、前記スロープの他端側に設けられると共に、前記第3のスロットの前記裏面側開口部は、前記ディファレンシャル機構のベアリングに向くように設けられたことを特徴とする自動変速機。
  2. 前記バッフルプレートは、前記第2のスロットの上部において前記第1の筒状部分に連続して設けられる第1のリブを備えることを特徴とする請求項1記載の自動変速機。
  3. 前記バッフルプレートは、前記スロープの前記端側に第2のリブを備えることを特徴とする請求項1または2記載の自動変速機。
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