JP6490638B2 - Position control structure of rotating shaft - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載される変速機などに適用され、回転軸の回転軸線方向の位置を規制する構造に関する。 The present invention is applied to a transmission or the like mounted on a vehicle, and relates to a structure that regulates the position of a rotation shaft in the rotation axis direction.
自動変速機が搭載された車両では、エンジンの発生トルクがトルクコンバータを介して自動変速機に入力され、自動変速機で変速された駆動力が駆動輪に伝達される。自動変速機には、たとえば、無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)や有段式の自動変速機(AT:Automatic Transmission)などが広く用いられる。 In a vehicle equipped with an automatic transmission, the torque generated by the engine is input to the automatic transmission via a torque converter, and the driving force changed by the automatic transmission is transmitted to the drive wheels. For example, a continuously variable transmission (CVT) or a stepped automatic transmission (AT) is widely used as the automatic transmission.
自動変速機では、回転要素を制動するためのブレーキや回転要素と別の回転要素とを連結するためのクラッチなどが多く使用されている。ブレーキやクラッチ、トルクコンバータには、その作動のためのオイルを供給する必要がある。そのため、自動変速機では、オイルポンプで発生した油圧がバルブボディで調圧されて、その調圧された油圧がバルブボディから油路を通してオイルの供給を必要とする各部に供給される。 In an automatic transmission, a brake for braking the rotating element, a clutch for connecting the rotating element and another rotating element, and the like are often used. It is necessary to supply oil for operating brakes, clutches, and torque converters. Therefore, in the automatic transmission, the hydraulic pressure generated by the oil pump is regulated by the valve body, and the regulated hydraulic pressure is supplied from the valve body to each part that needs to supply oil through the oil passage.
オイルポンプは、ポンプ駆動軸、ポンプハウジングおよびポンプギヤを備えている。ポンプ駆動軸は、ポンプハウジングを相対回転可能に貫通している。ポンプギヤは、ポンプハウジング内に収容されている。ポンプ駆動軸の周面には、ポンプハウジング内に配置される部分に、スプラインが形成されており、このスプラインにポンプギヤに形成されたスプラインが噛み合うことにより、ポンプ駆動軸とポンプギヤとが相対回転不能にスプライン結合されている。 The oil pump includes a pump drive shaft, a pump housing, and a pump gear. The pump drive shaft passes through the pump housing so as to be relatively rotatable. The pump gear is accommodated in the pump housing. A spline is formed on the peripheral surface of the pump drive shaft at a portion disposed in the pump housing. When the spline formed on the pump gear meshes with the spline, the pump drive shaft and the pump gear cannot be rotated relative to each other. Are splined together.
ポンプ駆動軸の回転軸線方向の位置を規制する構成として、たとえば、ポンプ駆動軸のスプラインの切り上がり部分に円周状の溝を形成し、その溝にスナップリングを取り付けて、スナップリングとポンプギヤとを当接させる構成が考えられる。ところが、その構成では、スナップリングを必要とするため、コストが嵩むうえ、ポンプ駆動軸にポンプギヤおよびスナップリングを取り付けた後にポンプ駆動軸をポンプハウジングに挿通させなければならず、組み付け順序が制限されてしまう。 As a configuration that regulates the position of the pump drive shaft in the rotation axis direction, for example, a circumferential groove is formed in a splined up part of the pump drive shaft, and a snap ring is attached to the groove, and the snap ring and pump gear The structure which contacts can be considered. However, since the configuration requires a snap ring, the cost is increased, and the pump drive shaft must be inserted into the pump housing after the pump gear and the snap ring are attached to the pump drive shaft, which limits the assembly order. End up.
本発明の目的は、スナップリングを用いずに回転軸の回転軸線方向の位置を規制することができる、回転軸の位置規制構造を提供することである。 The objective of this invention is providing the position control structure of a rotating shaft which can control the position of the rotating shaft direction of a rotating shaft, without using a snap ring.
前記の目的を達成するため、本発明に係る回転軸の位置規制構造は、回転軸線方向に並んで設けられた第1部材および第2部材に回転軸線方向に挿入または挿通される回転軸の回転軸線方向の位置を規制する構造であって、第1部材と回転軸との間および第2部材と回転軸との間には、それぞれオイルが供給され、その供給されるオイルの油圧によって回転軸に回転軸線方向の一方側に向かう力が発生するように、回転軸の周面の形状が設計されている。 In order to achieve the above object, the rotational shaft position restricting structure according to the present invention is the rotation of the rotational shaft inserted or inserted in the rotational axis direction into the first member and the second member provided side by side in the rotational axis direction. The position is controlled in the axial direction, and oil is supplied between the first member and the rotary shaft and between the second member and the rotary shaft, and the rotary shaft is driven by the oil pressure of the supplied oil. The shape of the peripheral surface of the rotating shaft is designed so that a force toward one side in the rotating axis direction is generated.
この構成によれば、回転軸は、回転軸線方向に並んで設けられた第1部材および第2部材に挿入または挿通されている。第1部材と回転軸との間および第2部材と回転軸との間には、それぞれオイル(油圧)が供給される。そのため、回転軸の周面には、第1部材と回転軸との間に供給されるオイルの油圧および第2部材と回転軸との間に供給されるオイルの油圧が作用する。 According to this configuration, the rotation shaft is inserted or inserted into the first member and the second member provided side by side in the rotation axis direction. Oil (hydraulic pressure) is supplied between the first member and the rotation shaft and between the second member and the rotation shaft, respectively. Therefore, the oil pressure supplied between the first member and the rotating shaft and the oil pressure supplied between the second member and the rotating shaft act on the peripheral surface of the rotating shaft.
回転軸の周面に段差が形成されている構成では、その段差部分に回転軸線方向と交差する面が存在し、その面に作用する油圧が回転軸線方向の成分を有する。したがって、第1部材と回転軸との間および第2部材と回転軸との間にそれぞれ供給されるオイルの油圧を考慮して、回転軸の周面の形状(段差)を設計することにより、回転軸に回転軸線方向の一方側に向かう力を発生させることができる。 In a configuration in which a step is formed on the peripheral surface of the rotation shaft, a surface intersecting the rotation axis direction exists at the step portion, and the hydraulic pressure acting on the surface has a component in the rotation axis direction. Therefore, by considering the oil pressure supplied between the first member and the rotating shaft and between the second member and the rotating shaft, by designing the shape (step) of the peripheral surface of the rotating shaft, A force directed to one side in the rotation axis direction can be generated on the rotation shaft.
回転軸の周面に付与される油圧によって回転軸に回転軸線方向の一方側に向かう力が発生することにより、スナップリングを用いずに、回転軸が回転軸線方向の他方側にずれることを規制(回転軸の回転軸線方向に位置を規制)できるので、コストの低減および回転軸の組み付けの自由度の向上を図ることができる。 Regulating that the rotation axis is shifted to the other side in the rotation axis direction without using a snap ring when the force applied to the rotation axis toward the one side in the rotation axis direction is generated by the hydraulic pressure applied to the peripheral surface of the rotation shaft. Since the position of the rotating shaft can be regulated in the direction of the rotating axis, the cost can be reduced and the degree of freedom in assembling the rotating shaft can be improved.
なお、回転軸の周面の形状には、周面自体の形状はもちろん、回転軸と一体的に設けられた部材の形状も含まれる。 The shape of the peripheral surface of the rotating shaft includes not only the shape of the peripheral surface itself but also the shape of a member provided integrally with the rotating shaft.
回転軸に対する回転軸線方向の他方側には、オイルポンプが配置され、回転軸は、オイルポンプに備えられるポンプ駆動シャフトであってもよい。この場合、スナップリングを用いずにポンプ駆動シャフトの回転軸線方向の位置を規制(オイルポンプ側にずれることを抑制)でき、コストの低減およびオイルポンプの組み付けの自由度の向上を図ることができる。 An oil pump may be disposed on the other side of the rotation axis direction with respect to the rotation shaft, and the rotation shaft may be a pump drive shaft provided in the oil pump. In this case, the position of the pump drive shaft in the rotational axis direction can be regulated (suppressing displacement to the oil pump side) without using a snap ring, and costs can be reduced and the degree of freedom of assembly of the oil pump can be improved. .
本発明によれば、スナップリングを用いずに回転軸の回転軸線方向の位置を規制することができるので、コストの低減および回転軸の組み付けの自由度の向上を図ることができる。 According to the present invention, since the position of the rotation axis in the direction of the rotation axis can be regulated without using a snap ring, the cost can be reduced and the degree of freedom of assembly of the rotation axis can be improved.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<変速ユニットの構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る位置規制構造が適用された変速ユニット1の一部を示す断面図である。なお、図1を含む各図では、断面を示すハッチングの付与が省略されている。
<Configuration of transmission unit>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a transmission unit 1 to which a position restricting structure according to an embodiment of the present invention is applied. In addition, in each figure including FIG. 1, the provision of hatching indicating a cross section is omitted.
変速ユニット1は、車両に搭載されて、エンジン(図示せず)が発生するトルクを変速して駆動輪(図示せず)に伝達するユニットであり、トルクコンバータ2および自動変速機3を含む。
The transmission unit 1 is a unit that is mounted on a vehicle, changes the torque generated by an engine (not shown), and transmits the torque to drive wheels (not shown), and includes a
トルクコンバータ2は、フロントカバー11、ポンプインペラ12、タービンランナ13、ロックアップクラッチ14およびステータ15を備えている。
The
フロントカバー11は、回転軸線を中心に略円板状に延びている。フロントカバー11には、エンジンの発生トルク(エンジントルク)が入力される。フロントカバー11の中心部には、フロントカバー11がエンジン側(図1における右側。以下、「右側」という。)に円筒状に膨出することにより、センタピース16が形成されている。センタピース16の内側には、比較的厚肉の円筒状の軸受部材17がセンタピース16と一体的に設けられている。
The
ポンプインペラ12は、フロントカバー11に対するエンジン側と反対側(図1における左側。以下、「左側」という。)に配置されている。ポンプインペラ12は、フロントカバー11と一体回転可能に設けられている。
The
タービンランナ13は、フロントカバー11とポンプインペラ12との間に配置されて、回転軸線を中心に回転可能に設けられている。
The
ロックアップクラッチ14は、フロントカバー11とタービンランナ13との間に配置されている。ロックアップクラッチ14は、ロックアップクラッチ14とフロントカバー11との間の解放側油室18とロックアップクラッチ14とポンプインペラ12との間の係合側油室19との間の油圧差により係合/解放される。
The
ステータ15は、ポンプインペラ12とタービンランナ13との間に配置されている。
The
自動変速機3は、インプットシャフト21を備えている。
The
インプットシャフト21は、回転軸線上を延びている。インプットシャフト21の右側端部は、トルクコンバータ2内に挿入されている。トルクコンバータ2のタービンランナ13は、インプットシャフト21とスプライン結合し、インプットシャフト21に相対回転不能に支持されている。
The
インプットシャフト21の外周は、略円筒状のステータシャフト22に取り囲まれている。インプットシャフト21とステータシャフト22との間には、隙間23が設けられている。ステータシャフト22の右側端部は、トルクコンバータ2内に挿入されている。トルクコンバータ2のステータ15は、ステータシャフト22の右側端部に(ワンウェイクラッチを介して)支持されている。ステータシャフト22とタービンランナ13との間には、間隔が空けられており、インプットシャフト21とステータシャフト22との間の隙間23は、ステータシャフト22とタービンランナ13との間を介して係合側油室19と連通している。
The outer periphery of the
インプットシャフト21の左側には、オイルポンプ4が配置されている。オイルポンプ4は、ポンプハウジング31、ポンプ駆動シャフト32およびポンプギヤ33を備えている。
The
ポンプ駆動シャフト32は、回転軸線に沿って延び、インプットシャフト21内に挿通されている。ポンプ駆動シャフト32の右端部の外周面には、スプライン34が形成されている。そして、そのポンプ駆動シャフト32の右端部は、軸受部材17内に挿入されて、スプライン34と軸受部材17の内周面に形成されたスプライン35とが噛み合うことにより、軸受部材17とスプライン結合されている。インプットシャフト21の内周面とポンプ駆動シャフト32の外周面との間には、隙間が設けられており、その隙間による軸間油路36が形成されている。軸間油路36の左端は、インプットシャフト21の内周面とポンプ駆動シャフト32の外周面との間に介在されたシール37により閉鎖され、その右端は、開放されている。これにより、軸間油路36は、ロックアップクラッチ14とフロントカバー11との間の解放側油室18と連通している。
The
ポンプ駆動シャフト32の左端部は、ポンプハウジング31内に挿入されている。
The left end of the
ポンプギヤ33は、ポンプハウジング31内に収容されて、ポンプ駆動シャフト32と一体回転可能にスプライン結合している。これにより、トルクコンバータ2のフロントカバー11が回転すると、ポンプ駆動シャフト32が回転し、ポンプギヤ33がポンプ駆動シャフト32と一体に回転する。ポンプギヤ33の回転により、オイルポンプ4で油圧(ライン圧PL)が発生し、その油圧がバルブボディ(図示せず)に供給される。
The
ポンプギヤ33の左右両側には、ポンプハウジング31によってポンプ駆動シャフト32を支持し、ポンプハウジング31とポンプ駆動シャフト32との間を封止するシール38,39が設けられている。
On the left and right sides of the
ポンプハウジング31には、バルブボディからオイル(油圧)が供給される供給油路41が形成されている。ポンプ駆動シャフト32には、軸心油路42が形成されている。軸心油路42は、ポンプ駆動シャフト32の左端で開放されており、供給油路41と連通している。また、軸心油路42は、ポンプ駆動シャフト32に形成された連通油路43を介して、インプットシャフト21とポンプ駆動シャフト32との間の軸間油路36と連通している。これにより、供給油路41から軸心油路42および連通油路43を通して、インプットシャフト21とポンプ駆動シャフト32との間の軸間油路36に油圧を供給することができ、その油圧を軸間油路36を通してトルクコンバータ2の解放側油室18に作動圧Psとして供給することができる。作動圧Psは、たとえば、バルブボディに設けられたリニアソレノイドバルブにより、ライン圧PLを調圧することにより生成される。
The
<ポンプ駆動シャフトの形状>
図2Aおよび図2Bは、ポンプ駆動シャフト32の形状を示す断面図である。
<Shape of pump drive shaft>
2A and 2B are cross-sectional views showing the shape of the
ポンプ駆動シャフト32は、図2Aに示されるように、ポンプハウジング31内に収容される部分における最小の直径Ds1および最大の直径DLを有している。
As shown in FIG. 2A, the
また、インプットシャフト21の内周面とポンプ駆動シャフト32の外周面との間に介在されるシール37は、ポンプ駆動シャフト32の外周面に形成されたシール溝51に嵌合されて、その外周端がインプットシャフト21の内周面に液密的に当接している。シール37の外径Ds2は、インプットシャフト21の内周面の直径と同じである。
A
前述のとおり、供給油路41に作動圧Psが供給されることにより、その作動圧Psが軸心油路42、連通油路43および軸間油路36を順に通して、トルクコンバータ2の解放側油室18に供給される。そのため、図2Aおよび図2Bに右上がりのハッチングで示されるように、ポンプハウジング31内におけるシール38より左側の部分、解放側油室18、軸間油路36、軸心油路42、連通油路43ならびにポンプ駆動シャフト32の右端部とフロントカバー11(センタピース16)および軸受部材17との間は、作動圧Psのオイルで満たされる。
As described above, when the operating pressure Ps is supplied to the
一方、ポンプハウジング31内におけるシール38,39の間には、図2Aに右下がりのハッチングで示されるように、オイルポンプ4が発生するライン圧PLのオイルが流入する。
On the other hand, oil of the line pressure PL generated by the
ポンプ駆動シャフト32の周面の形状、具体的には、ポンプ駆動シャフト32の直径Ds1,DLおよびシール37の外径Ds2は、下記の不等式を満たすように設計されている。
The shape of the peripheral surface of the
As1×Ps+(AL−As1)×PL>As2×Ps ・・・(式)
As1×Ps+(AL−As1)×PL:ポンプ駆動シャフト32を右側に押す力
As2×Ps:ポンプ駆動シャフト32を左側に押す力
As1=π×Ds1^2/4
As2=π×Ds2^2/4
AL=π×DL^2/4
As1 × Ps + (AL−As1) × PL> As2 × Ps (formula)
As1 × Ps + (AL−As1) × PL: force pushing the
As2 = π × Ds2 ^ 2/4
AL = π × DL ^ 2/4
これにより、ポンプ駆動シャフト32は、油圧により右側に押され、その右端がフロントカバー11(センタピース16)に当接して、回転軸線方向に位置決めされる。ポンプ駆動シャフト32が左側に押されて、その左端がポンプハウジング31に押し当てられると、ポンプハウジング31とポンプ駆動シャフト32との間で相対回転が生じ、それらの摩耗などを生じるおそれがある。ポンプ駆動シャフト32がこれと一体的に回転するフロントカバー11に押し当てられることにより、ポンプ駆動シャフト32とフロントカバー11との間で相対回転が生じないので、それらの摩耗などの発生を抑制することができる。
As a result, the
<作用効果>
このように、ポンプ駆動シャフト32が油圧により右側に押されることにより、スナップリングを用いずに、ポンプ駆動シャフト32が左側にずれることを規制でき、ポンプ駆動シャフト32がフロントカバー11に当接することにより右側にずれることも規制できる。すなわち、スナップリングを用いずに、ポンプ駆動シャフト32の回転軸線方向の位置を規制することができる。よって、コストの低減およびオイルポンプ4の組み付けの自由度の向上を図ることができる。
<Effect>
In this way, when the
また、オイルポンプ4の発生油圧(ライン圧PL)の立ち上がりとともに、シール38,39に流入するオイルの油圧によりポンプ駆動シャフト32が右側に押されるので、オイルポンプ4の始動直後(車両のエンジンの始動直後)からポンプ駆動シャフト32の回転軸線方向の位置を規制することができる。
Further, as the generated hydraulic pressure (line pressure PL) of the
<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modification>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
たとえば、前述の実施形態では、ポンプ駆動シャフト32の回転軸線方向の位置を規制する構造を取り上げたが、本発明は、変速ユニット1に備えられているポンプ駆動シャフト32以外の回転軸、たとえば、アウトプットシャフトなどの回転軸線方向の位置を規制する構造にも適用可能である。
For example, in the above-described embodiment, the structure that regulates the position of the
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.
21:インプットシャフト(第1部材)
31:ポンプハウジング(第2部材)
32:ポンプ駆動シャフト(回転軸)
21: Input shaft (first member)
31: Pump housing (second member)
32: Pump drive shaft (rotating shaft)
Claims (1)
前記第1部材と前記回転軸との間および前記第2部材と前記回転軸との間には、それぞれオイルが供給され、
その供給されるオイルの油圧によって前記回転軸に前記回転軸線方向の一方側に向かう力が発生するように、前記回転軸の周面の形状が設計されており、
前記回転軸に対する前記回転軸線方向の他方側には、油圧を発生するオイルポンプが配置され、
前記第2部材は、前記オイルポンプに備えられるポンプハウジングであり、
前記回転軸は、前記オイルポンプに備えられるポンプ駆動シャフトであり、前記回転軸線方向の一方側に向かう力により、前記回転軸と一体的に回転するトルクコンバータのフロントカバーに押し当てられる、位置規制構造。 A structure that regulates a position of the rotary shaft that is inserted or inserted in the rotary axis direction into a first member and a second member that are provided side by side in the rotary axis direction;
Oil is supplied between the first member and the rotating shaft and between the second member and the rotating shaft,
The shape of the peripheral surface of the rotating shaft is designed so that a force directed to one side of the rotating shaft direction is generated on the rotating shaft by the oil pressure of the supplied oil,
On the other side of the rotation axis direction with respect to the rotation axis, an oil pump that generates hydraulic pressure is disposed,
The second member is a pump housing provided in the oil pump;
The rotation shaft is a pump drive shaft provided in the oil pump, and is pressed against a front cover of a torque converter that rotates integrally with the rotation shaft by a force toward one side in the rotation axis direction. Construction.
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