JP6478893B2 - 自動変速機 - Google Patents
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Description
ギアと、
前記ギアを収容する収容室と、を有する自動変速機であって、
前記収容室は、前記ギアの軸方向の両側から前記ギアを挟むように設けられた一対の壁部を有し、
重力方向の鉛直線と直交し、且つ、前記ギアの中心を通る線を水平線としたときに、前記一対の壁部は、前記水平線よりも下側に位置する前記収容室の領域の容積が、前記水平線よりも上側に位置する前記収容室の領域の容積よりも小さくなるように設けられた隆起部を有し、
前記隆起部は、前記ギアの中心を通る重力方向の鉛直線で分割したときに、前記ギアの回転方向の下流側の面積が、前記ギアの前記回転方向の上流側の面積よりも大きくなっている構成の自動変速機とした。
これにより、バッフルプレートなどの新たな部品を追加することなく、ギアが回転する際の撹拌抵抗を低減できる。
図1は、変速機ケース10を説明する図であり、(a)は、変速機ケース10を、プーリ室20側から見た平面図であり、(b)は、変速機ケース10をプーリ室20とは反対側(図示しないトルクコンバータ側)から見た平面図であって、周壁部12の内側に位置するバルブ収容部30と、取付部40と、クラッチ収容部50と、デフ収容部60の位置関係を説明する図である。
なお、図1の(a)では、周壁部11の位置を明確にするために、周壁部11にハッチングを付して示しており、(b)では、周壁部12の位置を明確にするために、周壁部12にハッチングを付して示している。
図3は、ファイナルギアFの収容室Sに惰肉部65が設けられていない場合を説明する図であり、(a)は、デフ収容部60A周りの拡大図であり、(b)は、(a)におけるB−B断面図であって、収容室Sの水平線HLよりも上側を説明する図であり、(c)は、(a)におけるA−A断面図であって、収容室Sの水平線HLよりも下側を説明する図である。
なお、図2の(b)、(c)、図3の(b)、(c)では、収容室S内に配置されるファイナルギアFと、ファイナルギアFが外周に固定されたデフケースDの一部も一緒に図示している。
図4は、変速機ケース10を図示しないオイルパン側の下方から見た平面図であって、プライマリプーリ収容部21とセカンダリプーリ収容部22の底壁部21a、22aと、プライマリプーリ収容部21の側壁部221とを、隠れ線で模式的に示した図である。
なお、図4においても、バルブ収容部30の周壁部13の位置を明確にするために、周壁部13にハッチングを付して示してしる。
プーリ室20は、軸方向から見て環状の周壁部11の内側に形成されており、この周壁部11の内側では、プライマリプーリ(図示せず)の収容部(プライマリプーリ収容部21)と、セカンダリプーリ(図示せず)の収容部(セカンダリプーリ収容部22)とが、変速機ケース10の幅方向で並んで設けられている。
このバルブ収容部30は、図中下側に開口して設けられており、このバルブ収容部30は、前記したプライマリプーリ収容部21との区画壁となる底壁部21aよりも、図1の(b)における紙面奥側に膨出して形成されている。
そのため、変速機ケース10では、プライマリプーリ収容部21の下部にバルブ収容部30の奥側が位置している。
デフ収容部60は、図1の(b)における紙面奥側に窪んで形成されており、周壁部12におけるデフ収容部60の外周を規定する周縁部121の内側に、ファイナルギアFが収容されるようになっている。
このデフ収容部60内においてファイナルギアFは、プライマリプーリ(図示せず)およびセカンダリプーリ(図示せず)の回転軸(軸線X1、X2)に対して平行な軸線X3周りに回転可能に設けられており、ファイナルギアFは、セカンダリプーリの出力回転が図示しないリダクションギヤを介して入力されると、図示しないデフケースと一体に回転するようになっている(図中矢印参照)。
トルクコンバータ側から見て、バルブ収容部30のデフ収容部60側の側壁部301は、デフ収容部60の中央開口61aの近傍に位置している。
デフ収容部60の奥側の壁部61では、バルブ収容部30寄りであって、奥側にバルブ収容部30が位置する部分に連通孔62、63が設けられており、デフ収容部60とバルブ収容部30とが、連通孔62、63を介して互いに連通している。
そのため、デフ収容部60は、連通孔62を介してバルブ収容部30に連通しており、ファイナルギアFが回転していない状態(自動変速機を搭載した車両が走行していない状態)で、デフ収容部60内の潤滑油の高さが、バルブ収容部30内の潤滑油の高さと同じ高さになるようにされている。
この状態において、軸線X3周りの周方向における惰肉部65の一方の側縁651は、中央開口61aの中心を通ると共に、鉛直線VLに直交する水平線HLよりも、図中下側に位置しており、他方の側縁652は、水平線HLよりも、図中上側に位置している。
これは、潤滑油は、ファイナルギアFの回転により鉛直線VLよりも下流側に移動するので、ファイナルギアFの回転時に潤滑油が多く存在する領域のほうに惰肉部65を設けることで、必要の無い領域まで惰肉部65が設けられないようにすることで、変速機ケース10の重量増加を最小に抑えるためである。
この惰肉部85もまた、カバー80の壁部81の一部の領域の軸線X3方向の厚みWbを厚くして形成されており、この惰肉部85のファイナルギアFとの対向面85aは、ファイナルギアFの軸線X3方向の側面(鉛直線VL)に対して平行な平坦面となっている。
言い換えると、水平線HLよりも下側に位置する収容室Sの領域(空間)の容積は、水平線HLよりも上側に位置する収容室Sの領域(空間)の容積よりも小さくなるように隆起部が設けられているともいえる。
図5の(a)は、デフ収容部60をトルクコンバータ(図示せず)側から見た拡大図であり、(b)は、(a)におけるA−A断面図であり、(c)は、(a)におけるB−B断面図である。
そのため、側縁651により移動が阻害された潤滑油OLは、側縁651に沿って連通孔62側にほぼ強制的に移動するようになっている。
そのため、連通孔62に向けて移動した潤滑油OLは、連通孔62の周りのどの方向からも、均等に連通孔62に流入できるようになっている。
この連通孔63は、連通孔62よりも軸線X3側(内径側)に位置しており、軸線X3を基準として連通孔63の外径側には、デフ収容部60とバルブ収容部30とを区画する区画壁部122が設けられている。
実施の形態では、区画壁部122で進行方向が曲げられた潤滑油OL2の移動線上に位置するように、連通孔63が設けられており、ファイナルギアFにより掻き上げられたのちデフ収容部60内に向けて落下(移動)する潤滑油OL2の多くを、連通孔63を介してバルブ収容部30側に戻すことができるようにするために設けられている。
図7は、連通孔62Aが惰肉部65Aの内部に設けられている場合の潤滑油の流れを説明する図であり、(a)は、デフ収容部60をトルクコンバータ(図示せず)側から見た拡大図であり、(b)は、(a)におけるA−A断面図であり、(c)は、(a)におけるB−B断面図である。
そして、収容室S内の惰肉部65、85が設けられた領域(図2の(c)参照)では、惰肉部65、85が設けられていない領域(図2の(b)参照)よりも容積が少なくなっている。この惰肉部65、85が設けられた領域は、ファイナルギアFの回転時に潤滑油が多く存在する領域であるので、ファイナルギアFの回転時に、潤滑油OLに起因してファイナルギアFに作用する抵抗(フリクション)を低減することが可能になる。
これにより、収容室S内に貯留される潤滑油OLの量が、従来例の収容室S1内に貯留される潤滑油OLの量よりも少なくなるので、ファイナルギアFの回転時に、潤滑油OLに起因してファイナルギアFに作用する抵抗(フリクション)を低減することが可能になる。
これにより、ファイナルギアFの回転時に、潤滑油OLに起因してファイナルギアFに作用する抵抗を低減させることができるようになっている。ここで、鉛直線VLは、自動変速機が車両に搭載された状態での鉛直線VLである。
ここで、実施の形態では、デフ収容部60の取付部40側(図5の(a)における右側)に、連通孔62、63が設けられており、これら連通孔62、63は、バルブ収容部30に連通している(図4参照)。
また、軸線X3を基準とした連通孔63の外径側に区画壁部122が位置しており、この区画壁部122により進行方向が変えられた潤滑油OL2もまた、連通孔63を通ってバルブ収容部30内に排出されるようになっている。
ここで、連通孔63の下流側には、前記した惰肉部65の側縁651が、潤滑油OLの流れを横切る向きで設けられており、軸線X3周りの周方向に沿う潤滑油OLの流れが、この側縁651により阻害されるようになっている。
よって、カバー80の惰肉部85とデフ収容部60の惰肉部65との間の収容室S内に流入する潤滑油OLの量を少なく抑えることができるので、ファイナルギアFの回転時に、潤滑油に起因して、ファイナルギアFに作用する抵抗(フリクション)が低減されることになる。
よって、このことによっても、収容室S内に貯留される潤滑油の量を低減させている。
そのため、連通孔62に到達した潤滑油OLは、連通孔62を通って速やかにバルブ収容部30側に排出されるようになっている。
そうすると、ファイナルギアFの回転時に収容室S(図7の(b)、(c)参照)内が負圧になるため、いわゆるストロー効果が発揮されて、バルブ収容部30内の潤滑油OLが、収容室S内に引き込まれてしまう。
そして、ストロー効果が発揮されると、バルブ収容部30内の潤滑油OLが収容室S内に連続的に吸い込まれてしまうので、収容室S内の潤滑油OLの総量が過大になってしまう。
そうすると、収容室S内の潤滑油OLの総量が過大になった状態で、ファイナルギアFが回転すると、過大に存在する潤滑油が、ファイナルギアFの回転に対する作用する抵抗(フリクション)となってしまう。
(1)変速機ケース10と、変速機ケース10のトルクコンバータ(図示せず)側の開口を封止するカバー80とを、ファイナルギアFの回転軸(軸線X3)方向で組み付けて、軸線X3方向で間隔をあけて対向配置された変速機ケース10の壁部61とカバー80の壁部81との間に、ファイナルギアFを収容する収容室Sを形成した自動変速機において、
壁部61と壁部81のファイナルギアFに対向する領域内の、自動変速機が車両に搭載された状態での鉛直線VLに直交すると共にファイナルギアFの中心(軸線X3)を通る水平線HLを基準として、収容室S内の鉛直線VL方向における水平線HLよりも下側の領域の容積が、水平線HLよりも上側の領域の容積よりも小さくなるように、収容室S内に膨出する惰肉部65、85を、壁部61とカバー80にそれぞれ設けた構成とした。
これにより、ファイナルギアFの回転時に、潤滑油OLに起因してファイナルギアFに作用する抵抗(フリクション)を低減することが可能になる。
これにより、ファイナルギアFが軸線X3回りに回転する際に、収容室S内の潤滑油から受ける抵抗が小さくなるので、自動変速機を搭載した車両での燃費の向上が期待できる。
ファイナルギアFの中心(軸線X3)を通る重力方向の鉛直線VLを基準として、軸線X3方向から見て、ファイナルギアFの回転方向における上流側の長さL1のほうが、下流側の長さL2よりも短くなるように、惰肉部65、85の軸線X3周りの鉛直線VLを基準とした角度θ1、θ2を設定した構成した。
そのため、実施の形態では、軸線X3周りの周方向における惰肉部65、85の長さを、ファイナルギアFの回転方向における鉛直線VLよりも下流側のほうの長さL2が、上流側のほうの長さL1よりも長くなるようにすることで、ファイナルギアFの回転時に、潤滑油OLに起因してファイナルギアFに作用する抵抗をより低減させることができる。
軸線X3方向から見て連通孔62は、軸線X3の中心を通る直径線Lmに沿って設けられた惰肉部65の側縁651に、少なくとも一部が重なるように設けられており、
惰肉部65では、側縁651における連通孔62の近傍領域には、連通孔62を所定間隔で囲む壁部となる凹部651aが設けられている構成とした。
しかし、図7に示すように、軸線X3方向から見て連通孔62が惰肉部65の内側に形成されていると、細長の連通孔62Aが惰肉部65Aの内部に形成されることになる。
この連通孔62Aは、ファイナルギアFの近傍に開口しており、ファイナルギアFとのクリアランスが狭いので、ファイナルギアFの回転時に収容室S(図7の(b)、(c)参照)内が負圧になるため、いわゆるストロー効果が発揮されて、バルブ収容部30内の潤滑油OLが、収容室S内に引き込まれてしまう。
そして、ストロー効果が発揮されると、バルブ収容部30内の潤滑油OLが収容室S内に連続的に吸い込まれてしまうので、収容室S内の潤滑油OLの総量が過大になり、ファイナルギアFの回転に対する作用する抵抗(フリクション)もまた過大になってしまう。
軸線X3方向から見て連通孔62は、軸線X3の中心を通る直径線Lmに沿って設けられた惰肉部65の側縁651の外径側で、少なくとも一部が重なるように設けられており、
凹部651aの目的は、連通孔62とファイナルギアFとのクリアランスを広げることになるので、その形状はこの目的の範囲内であれば限定されないが、潤滑油OLの流れがぶつかり連通孔62に導かれる壁が惰肉部65に形成されるように加工することにより、ファイナルギアFの回転により生じる潤滑油の流れが連通孔62に導かれ、潤滑油の排出効果を向上させることができる。
そのため、側縁651により移動が阻害された潤滑油OLは、側縁651に沿って連通孔62側にほぼ強制的に移動するので、カバー80の惰肉部85とデフ収容部60の惰肉部65との間の収容室S内に流入する潤滑油OLの量を少なく抑えることができる。
これにより、ファイナルギアFの回転時に、潤滑油に起因して、ファイナルギアFに作用する抵抗(フリクション)が低減されることになる。
これにより、前記したように、潤滑油OLが、連通孔62からバルブ収容部30側にほぼ強制的に排出されるので、この潤滑油OLの流れにより、バルブ収容部30側からデフ収容部60側への潤滑油OLの流入が阻止されるので、このことによっても、収容室S内に貯留される潤滑油の量を低減させることが可能になる。
これにより、ファイナルギアFにより掻き上げられたのちデフ収容部60内に向けて落下(移動)する潤滑油OL2の多くを、連通孔63を介してバルブ収容部30側に戻すことができるようになる。
図6は、惰肉部65に連通孔62の外周を所定間隔で囲む凹部651aが設けられていない場合を説明する図であり、(a)は、デフ収容部60をトルクコンバータ(図示せず)側から見た拡大図であり、(b)は、(a)におけるA−A断面図であり、(c)は、(a)におけるB−B断面図である。
なお、前記した実施の形態では壁部61、81の軸線X3方向の厚みを厚くして隆起部を形成した例(惰肉部の例)を示したが、壁部61、81の厚さを変えずに隆起部を形成しても良い。
具体的には、図8に示すように水平線HLより下側の壁部(壁部61および壁部81)が、水平線HLより上側の壁部(壁部61および壁部81)よりも、ファイナルギアFに向かって隆起している(出っ張っている)形状とすることで、隆起部を形成しても良い。
つまり、隆起部は当該形状となっていればよく、形成方法を隆起させることに限定する主旨ではない。なお、隆起部を段差部と呼ぶこともできる。
これにより、壁部61、81における隆起部の形成している領域の内周面(対向面61b、81b)が、ファイナルギアFの側面に近接した位置で互いに並行に配置されて、収容室Sの下部側の容積が狭くなるので、前記した実施の形態の場合と同様の、作用、効果が奏されることになる。
11 周壁部
12 周壁部
13 周壁部
20 プーリ室
21 プライマリプーリ収容部
21a 底壁部
22 セカンダリプーリ収容部
22a 底壁部
30 バルブ収容部
40 取付部
40b 挿通孔
50 クラッチ収容部
60、60A、60B デフ収容部
61 壁部
61a 中央開口
62、62A 連通孔
63 連通孔
65、65A 惰肉部
65a 対向面
80、80A、80B カバー
81 壁部
85 惰肉部
85a 対向面
121 周縁部
122 区画壁部
221 側壁部
301 側壁部
651 側縁
651a 凹部
652 側縁
C 中心
CL クリアランス
D デフケース
F ファイナルギア
HL 水平線
Lm 直径線
OL、OL2 潤滑油
S、S1 収容室
VL 鉛直線
X1〜X3 軸線
Claims (7)
- ギアと、
前記ギアを収容する収容室と、を有する自動変速機であって、
前記収容室は、前記ギアの軸方向の両側から前記ギアを挟むように設けられた一対の壁部を有し、
重力方向の鉛直線と直交し、且つ、前記ギアの中心を通る線を水平線としたときに、前記一対の壁部は、前記水平線よりも下側に位置する前記収容室の領域の容積が、前記水平線よりも上側に位置する前記収容室の領域の容積よりも小さくなるように設けられた隆起部を有し、
前記隆起部は、前記ギアの中心を通る重力方向の鉛直線で分割したときに、前記ギアの回転方向の下流側の面積が、前記ギアの前記回転方向の上流側の面積よりも大きくなっていることを特徴とする自動変速機。 - 前記隆起部は、前記水平線よりも下側に位置する前記一対の壁部と前記ギアとのクリアランスが、前記水平線よりも上側に位置する前記一対の壁部と前記ギアとのクリアランスよりも狭くなるように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機。
- 前記隆起部は、惰肉部であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動変速機。
- ギアと、
前記ギアを収容する収容室と、を有する自動変速機であって、
前記収容室は、前記ギアの軸方向の両側から前記ギアを挟むように設けられた一対の壁部を有し、
重力方向の鉛直線と直交し、且つ、前記ギアの中心を通る線を水平線としたときに、前記一対の壁部は、前記水平線よりも下側に位置する前記収容室の領域の容積が、前記水平線よりも上側に位置する前記収容室の領域の容積よりも小さくなるように設けられた隆起部を有し、
前記隆起部は、惰肉部であり、
前記一対の壁部の一方は、前記ギアの回転方向の上流側に連通孔を有し、
前記惰肉部は、前記連通孔と重なる位置に凹みを有することを特徴とする自動変速機。 - ギアと、
前記ギアを収容する収容室と、を有する自動変速機であって、
前記収容室は、前記ギアの軸方向の両側から前記ギアを挟むように設けられた一対の壁部を有し、
重力方向の鉛直線と直交し、且つ、前記ギアの中心を通る線を水平線としたときに、前記一対の壁部は、前記水平線よりも下側に位置する前記収容室の領域の容積が、前記水平線よりも上側に位置する前記収容室の領域の容積よりも小さくなるように設けられた隆起部を有し、
前記一対の壁部の一方は、前記ギアの回転方向の上流側に連通孔を有し、
前記隆起部は、前記連通孔と重なる位置に凹みを有し、
前記凹みは、前記ギアの回転により生じる油流が前記連通孔に導かれる形状となっていることを特徴とする自動変速機。 - 前記一対の壁部の一方は、前記連通孔よりも上側に設けられた第2連通孔を有し、
前記第2連通孔の開口面積は前記連通孔の開口面積よりも大きいことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の自動変速機。 - 前記ギアは、ファイナルギアであることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載の自動変速機。
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