JP6502986B2 - 動力伝達装置の潤滑構造 - Google Patents

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Description

本発明は、動力伝達装置の筐体の内部に配置されたファイナルドリブンギヤを筐体に対して回転自在に軸支する軸受を潤滑する動力伝達装置の潤滑構造に関する。
従来、車両等に搭載される動力伝達装置としては、内燃機関の駆動力を変速して出力するトランスミッションと、トランスミッションから出力される駆動力を左右の駆動輪に分配するデファレンシャル装置と、デファレンシャル装置に伝達された駆動力を前後方向に位置する他の駆動輪に分配するトランスファー装置とを備えているものがある。
この種の動力伝達装置の潤滑構造としては、ファイナルドリブンギヤで筐体の内部の油溜から潤滑油を掻き上げた際に、掻き上げられた潤滑油の一部を、ファイナルドリブンギヤのバッフルプレートで受け止めた後、そのバッフルプレートの表面を伝わらせて、ファイナルドリブンギヤを筐体に対して回転自在に軸支する軸受に導き、その軸受を潤滑するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2016−061333号公報
特許文献1に記載のような従来の動力伝達装置の潤滑構造では、ファイナルドリブンギヤの回転数が大きいときには、ファイナルドリブンギヤが掻き上げる潤滑油の量が多いので、軸受に対して十分な潤滑油を供給することができるが、回転数が小さいときには、掻き上げる潤滑油の量が少なく、十分な潤滑油を供給することができないおそれがあった。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、ファイナルドリブンギヤが掻き上げる潤滑油の量に関わらず、ファイナルドリブンギヤを軸支する軸受を安定して潤滑することができる動力伝達装置の潤滑構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、
動力伝達装置(例えば、実施形態における動力伝達装置PT。以下、同じ。)の筐体(例えば、実施形態におけるトランスミッションケース31。以下、同じ。)の内部に配置されたファイナルドリブンギヤである第1ギヤ(例えば、実施形態におけるファイナルドリブンギヤ42。以下、同じ。)を前記筐体に対して回転自在に軸支する軸受(例えば、実施形態における第1軸受BRG1。以下、同じ。)を潤滑する動力伝達装置の潤滑構造であって、
前記筐体の内部に配置されている内蔵部品(例えば、実施形態における第2軸受BRG2。以下、同じ。)に潤滑油を供給する潤滑油供給機構(例えば、実施形態における排出機構64。以下、同じ。)と、前記筐体内であって前記軸受よりも上方に位置するバッフル(例えば、実施形態におけるバッフルプレート67。以下。同じ。)と、前記筐体の内部で、前記第1ギヤの上方で、前記バッフルに隣接するように配置された第2ギヤ(例えば、実施形態におけるファイナルドライブギヤ36。以下、同じ。)とを備え、
前記バッフルは、前記潤滑油を上方から前記軸受に導く筒状の供給油路(例えば、実施形態における供給油路67a。以下。同じ。)と、前記供給油路の上方に配置され、前記ファイナルドリブンギヤが掻き上げた前記潤滑油を受け止めて、前記供給油路に導く潤滑油受面(例えば、実施形態における潤滑油受面67b。以下。同じ。)と、前記供給油路の側面に設けられた第1開口部(例えば、実施形態における第1開口部67a1。以下、同じ。)、及び、前記第1開口部よりも上方に位置する第2開口部(例えば、実施形態における第2開口部67a2。以下、同じ。)を有し、
前記潤滑油供給機構は、前記供給油路に前記潤滑油を供給し、
前記潤滑油受面は、前記第2ギヤの歯部に隣接させて配置され、
前記第2開口部は、前記第2ギヤの歯部に対応する位置に形成され、
前記潤滑油供給機構は、前記潤滑油を吐出するように構成された吐出口(例えば、実施形態における吐出口64a1。以下、同じ。)を有し、
前記吐出口の先端部は、前記第1開口部を介して前記供給油路に挿入されていることを特徴とする。
このように、本発明の潤滑構造では、軸受に対して、バッフルプレートによってファイナルドリブンギヤが掻き上げた潤滑油が供給されるだけではなく、油圧作動機構から排出された潤滑油も供給される。ここで、油圧作動機構から排出された潤滑油の量は、オイルポンプの回転速度等で決定されるため、ファイナルドリブンギヤの回転数の影響を受けない。すなわち、ファイナルドリブンギヤの回転数が低下した場合であっても、油圧作動機構からは潤滑油を供給することができる。
したがって、本発明の潤滑構造によれば、ファイナルドリブンギヤが掻き上げる潤滑油の量に関わらず、ファイナルドリブンギヤを軸支する軸受を安定して潤滑することができる。
また、このように、潤滑油受面をギヤの歯部に隣接させて配置すると、潤滑油受面で受け止められた際に飛散した潤滑油を、ファイナルドリブンギヤの上方で、バッフルに隣接するように配置されているギヤに対して供給できるようになる。これにより、ファイナルドリブンギヤが掻き上げる潤滑油で上方に位置するギヤも適切に潤滑することができるようになる。
また、本発明の動力伝達装置の潤滑構造においては、
前記筐体は、少なくともトランスミッション側ケース部材(例えば、実施形態におけるTM側ケース部材62。以下。同じ。)と、トルクコンバータ側ケース部材(例えば、実施形態におけるTC側ケース部材61。以下。同じ。)とを備え、
前記軸受は、前記トルクコンバータ側ケース部材に設けられ、
前記潤滑油供給機構は、前記トランスミッション側ケース部材に設けられていることが好ましい。
このように構成すると、潤滑油供給機構が配置されていない側のトルクコンバータ側ケース部材に設けられている軸受も、トランスミッション側ケース部材に設けられている潤滑油供給機構を利用して適切に潤滑することができるようになる。
実施形態に係る潤滑構造を備えた動力伝達装置が搭載されている車両を模式的に示す説明図。 図1の車両に搭載されているトランスミッションを示すスケルトン図。 図2のトランスミッションの遊星歯車機構の共線図。 図2のトランスミッションの各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。 図1の動力伝達装置のトランスミッションケースの要部を断面として示す正面図。 図5のトランスミッションケースのTM側ケース部材及びそれに固定される部品を示す側面図。 図5のトランスミッションケースのTM側ケース部材及びそれに固定される部品を示す側面図。 図7のバッフルプレートの形状を示す斜視図。 図5のトランスミッションケースのTM側ケース部材及びそれに固定される部品の要部を拡大して示す斜視図。
以下、図面を参照して、実施形態に係る潤滑構造を備えた動力伝達装置を搭載した車両について説明する。
図1に示すように、エンジンE(内燃機関、駆動源)は、クランクシャフト1が車両Vの車体左右方向を向くように、車体に対して横置きに搭載されている。エンジンEの駆動力は、動力伝達装置PTを介して、左前輪WFL及び右前輪WFR並びに左後輪WRL及び右後輪WRRに伝達される。
動力伝達装置PTは、クランクシャフト1に接続されたトルクコンバータ2と、トルクコンバータ2に接続されたトランスミッション3と、トランスミッション3に接続されたフロントデファレンシャルギヤ4(デファレンシャル装置)と、フロントデファレンシャルギヤ4に接続されたトランスファー装置5と、トランスファー装置5に接続されたリヤデファレンシャルギヤ6とで構成されている。
フロントデファレンシャルギヤ4は、前部左車軸7L及び前部右車軸7Rを介して、左前輪WFL及び右前輪WFRに接続されている。リヤデファレンシャルギヤ6は、プロペラシャフト8を介して、トランスファー装置5に接続されており、後部左車軸9L及び後部右車軸9Rを介して、左後輪WRL及び右後輪WRRに接続されている。
図2のスケルトン図に示すように、トランスミッション3は、トランスミッションケース31(筐体)の内部に回転自在に軸支されている入力軸32と、入力軸32と同心に配置されている出力ギヤからなる出力部材33とを備えている。
エンジンEが出力する駆動力は、ロックアップクラッチ及びダンパを有するトルクコンバータ2を介して、入力軸32に伝達される。
出力部材33の回転は、出力部材33と噛合するアイドルギヤ34と、アイドルギヤ34を軸支するアイドル軸35と、アイドル軸35に軸支されるファイナルドライブギヤ36と、ファイナルドライブギヤ36に噛合するファイナルドリブンギヤ42(すなわち、フロントデファレンシャルギヤ4)とを介して、左前輪WFL及び右前輪WFR(図1参照)に伝達される。
なお、動力伝達装置PTでは、トルクコンバータ2に代えて、摩擦係合自在に構成される単板型又は多板型の発進クラッチを設けてもよい。
トランスミッションケース31の内部には、エンジンE側から順に、第1遊星歯車機構PG1、第2遊星歯車機構PG2、第3遊星歯車機構PG3及び第4遊星歯車機構PG4が、入力軸32と同心に配置されている。
第3遊星歯車機構PG3は、サンギヤScと、リングギヤRcと、サンギヤSc及びリングギヤRcに噛合するピニオンPcを自転及び公転自在に軸支するキャリアCcとを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。
いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構は、キャリアを固定してサンギヤを回転させると、リングギヤがサンギヤと異なる方向に回転するため、マイナス遊星歯車機構又はネガティブ遊星歯車機構ともいう。なお、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構は、リングギヤを固定してサンギヤを回転させると、キャリアがサンギヤと同一方向に回転する。
図3の上から2段目に示す共線図(サンギヤ、キャリア、リングギヤの3つの要素の相対回転速度の比を直線(速度線)で表すことができる図)は、第3遊星歯車機構PG3の共線図である。この共線図に示すように、第3遊星歯車機構PG3の3つの要素であるサンギヤSc,キャリアCc,リングギヤRcを、共線図におけるギヤ比(リングギヤの歯数/サンギヤの歯数)に対応する間隔での並び順に左側からそれぞれ第1要素、第2要素及び第3要素とすると、第1要素はサンギヤSc、第2要素はキャリアCc、第3要素はリングギヤRcになる。
ここで、サンギヤScからキャリアCcまでの間隔とキャリアCcからリングギヤRcまでの間隔との比は、第3遊星歯車機構PG3のギヤ比をhとして、h:1に設定されている。なお、共線図において、下の横線と上の横線(4th及び6thと重なる線)はそれぞれ回転速度が「0」と「1」(入力軸32と同じ回転速度)であることを示している。
第4遊星歯車機構PG4も、サンギヤSdと、リングギヤRdと、サンギヤSd及びリングギヤRdに噛合するピニオンPdを自転及び公転自在に軸支するキャリアCdとを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。
図3の上から1段目(最上段)に示す共線図は、第4遊星歯車機構PG4の共線図である。この共線図に示すように、第4遊星歯車機構PG4の3つの要素であるサンギヤSd,キャリアCd,リングギヤRdを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第4要素、第5要素及び第6要素とすると、第4要素はリングギヤRd、第5要素はキャリアCd、第6要素はサンギヤSdになる。
ここで、サンギヤSdからキャリアCdまでの間隔とキャリアCdからリングギヤRdまでの間隔との比は、第4遊星歯車機構PG4のギヤ比をiとして、i:1に設定されている。
第1遊星歯車機構PG1も、サンギヤSaと、リングギヤRaと、サンギヤSa及びリングギヤRaに噛合するピニオンPaを自転及び公転自在に軸支するキャリアCaとを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。
図3の上から3段目に示す共線図は、第1遊星歯車機構PG1の共線図である。この共線図に示すように、第1遊星歯車機構PG1の3つの要素であるサンギヤSa,キャリアCa,リングギヤRaを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第7要素、第8要素及び第9要素とすると、第7要素はサンギヤSa、第8要素はキャリアCa、第9要素はリングギヤRaになる。
ここで、サンギヤSaからキャリアCaまでの間隔とキャリアCaからリングギヤRaまでの間隔との比は、第1遊星歯車機構PG1のギヤ比をjとして、j:1に設定されている。
第2遊星歯車機構PG2も、サンギヤSbと、リングギヤRbと、サンギヤSb及びリングギヤRbに噛合するピニオンPbを自転及び公転自在に軸支するキャリアCbとを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。
図3の上から4段目(最下段)に示す共線図は、第2遊星歯車機構PG2の共線図である。この共線図に示すように、第2遊星歯車機構PG2の3つの要素であるサンギヤSb,キャリアCb,リングギヤRbを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第10要素、第11要素及び第12要素とすると、第10要素はリングギヤRb、第11要素はキャリアCb、第12要素はサンギヤSbになる。
ここで、サンギヤSbからキャリアCbまでの間隔とキャリアCbからリングギヤRbまでの間隔との比は、第2遊星歯車機構PG2のギヤ比をkとして、k:1に設定されている。
第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)は、入力軸32に連結されている。また、第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)は、出力ギヤからなる出力部材33に連結されている。
また、第3遊星歯車機構PG3のキャリアCc(第2要素)と第4遊星歯車機構PG4のキャリアCd(第5要素)と第1遊星歯車機構PG1のリングギヤRa(第9要素)とが連結されて、第1連結体Cc−Cd−Raが構成されている。
また、第3遊星歯車機構PG3のリングギヤRc(第3要素)と第2遊星歯車機構PG2のサンギヤSb(第12要素)とが連結されて、第2連結体Rc−Sbが構成されている。
また、第1遊星歯車機構PG1のキャリアCa(第8要素)と第2遊星歯車機構PG2のキャリアCb(第11要素)とが連結されて、第3連結体Ca−Cbが構成されている。
また、トランスミッション3は、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3の3つのクラッチと、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の3つのブレーキと、1つのツーウェイクラッチF1とからなる7つの係合機構を備えている。
第1クラッチC1は、油圧作動型の湿式多板クラッチである。この第1クラッチC1によって、第3遊星歯車機構PG3は、サンギヤSc(第1要素)と第3連結体Ca−Cbとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とを、切換自在に構成されている。
第3クラッチC3は、油圧作動型の湿式多板クラッチである。この第3クラッチC3によって、第3遊星歯車機構PG3は、サンギヤSc(第1要素)と第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とを、切換自在に構成されている。
第2クラッチC2は、油圧作動型の湿式多板クラッチである。この第2クラッチC2によって、第4遊星歯車機構PG4は、サンギヤSd(第6要素)と第2連結体Rc−Sbとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とを、切換自在に構成されている。
ツーウェイクラッチF1は、第4ブレーキB4としての機能を兼ね備えるものである。このツーウェイクラッチF1は、第3連結体Ca−Cbの正転(入力軸32及び出力部材33の回転方向と同一方向への回転)を許容し、逆転を阻止する逆転阻止状態と、第3連結体Ca−Cbをトランスミッションケース31に固定する固定状態とを、切換自在に構成されている。
ツーウェイクラッチF1は、逆転阻止状態において、第3連結体Ca−Cbに正転方向に回転しようとする力が加わった場合には、この回転が許容されて開放状態となる。一方、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合には、この回転が阻止されてトランスミッションケース31に固定される固定状態となる。
第1ブレーキB1は、油圧作動型の湿式多板ブレーキである。この第1ブレーキB1によって、第1遊星歯車機構PG1は、サンギヤSa(第7要素)をトランスミッションケース31に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とを、切換自在に構成されている。
第2ブレーキB2は、油圧作動型の湿式多板ブレーキである。この第2ブレーキB2によって、第4遊星歯車機構PG4は、サンギヤSd(第6要素)をトランスミッションケース31に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とを、切換自在に構成されている。
第3ブレーキB3は、油圧作動型の湿式多板ブレーキである。この第3ブレーキB3によって、第4遊星歯車機構PG4は、リングギヤRd(第4要素)をトランスミッションケース31に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とを、切換自在に構成されている。
第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3の3つのクラッチと、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の3つのブレーキと、1つのツーウェイクラッチF1の切り換えは、トランスミッション・コントロール・ユニット(TCU)で構成される変速制御装置ECU(図1参照)により、図示省略した統合制御ユニットなどから送信される車両Vの走行速度等の車両情報に基づいて、制御される。
変速制御装置ECUは、図示省略したCPUやメモリ等により構成された電子ユニットで構成されている。変速制御装置ECUは、車両Vの走行速度やアクセル開度、エンジンEの回転速度や出力トルク、パドルシフトレバーの操作情報等の所定の車両情報を受信し、メモリ等の記憶装置に保持された制御プログラムをCPUで実行することにより、トランスミッション3を制御する。
トランスミッション3では、入力軸32の軸線上には、エンジンE及びトルクコンバータ2側から順に、第1クラッチC1、第1遊星歯車機構PG1、第2遊星歯車機構PG2、第3遊星歯車機構PG3、第2クラッチC2、第4遊星歯車機構PG4、第3クラッチC3が配置されている。
そして、第3ブレーキB3が第4遊星歯車機構PG4の径方向外方に配置され、第2ブレーキB2が第2クラッチC2の径方向外方に配置され、第1ブレーキB1は第1クラッチC1の径方向外方に配置され、ツーウェイクラッチF1は第1遊星歯車機構PG1の径方向外方に配置されている。
そのため、トランスミッション3では、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3及びツーウェイクラッチF1を遊星歯車機構又はクラッチの径方向外方に配置している。これにより、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3及びツーウェイクラッチF1を遊星歯車機構とともに入力軸32の軸線上に並べて配置した場合に比べて、トランスミッション3の軸長が短縮化されている。
なお、第3ブレーキB3を第3クラッチC3の径方向外方に配置し、第2ブレーキB2を第4遊星歯車機構PG4の径方向外方に配置しても、同様に短縮化を図ることができる。
ここで、図3及び図4を参照して、実施形態のトランスミッション3の各変速段を確立させる場合について説明する。
なお、図3中の破線で示す速度線は、第1遊星歯車機構PG1、第2遊星歯車機構PG2、第3遊星歯車機構PG3及び第4遊星歯車機構PG4のうち動力伝達する遊星歯車機構に追従して他の遊星歯車機構の各要素が回転(空回り)することを表している。
図4は、後述する各変速段における第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3の3つのクラッチ、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の3つのブレーキ、1つのツーウェイクラッチF1の状態を纏めて表示した図である。
この図において、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の列の「○」は連結状態又は固定状態を示し、空欄は開放状態を示している。また、ツーウェイクラッチF1の列の「R」は逆転阻止状態を示し、「L」は固定状態を示している。
また、下線を付した「R」及び「L」はツーウェイクラッチF1の働きで第3連結体Ca−Cbの回転速度が「0」となることを示している。また、「R/L」は、通常時は逆転阻止状態の「R」であるが、エンジンブレーキを効かせる場合には固定状態の「L」に切り換えることを示している。
また、図4には、第3遊星歯車機構PG3のギヤ比hを2.734、第4遊星歯車機構PG4のギヤ比iを1.614、第1遊星歯車機構PG1のギヤ比jを2.681、第2遊星歯車機構PG2のギヤ比kを1.914とした場合における各変速段の変速比(入力軸32の回転速度/出力部材33の回転速度)、及び、公比(各変速段間の変速比の比。所定の変速段の変速比を所定の変速段よりも1段高速側の変速段の変速比で割った値。)も示しており、これによれば、公比を適切に設定できることが分かる。
1速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態(図4のR)とし、第1ブレーキB1及び第2ブレーキB2を固定状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態(R)とし、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第3連結体Ca−Cb及び第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の逆転が阻止され、第3連結体Ca−Cb及び第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の回転速度が「0」になる。
これにより、第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素),キャリアCa(第8要素),リングギヤRa(第9要素)が相対回転不能なロック状態となり、第1遊星歯車機構PG1のリングギヤRa(第9要素)を含む第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度も「0」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「1st」となり、1速段が確立される。
なお、1速段を確立させるためには第2ブレーキB2を固定状態とする必要はない。しかし、1速段から後述する2速段へスムーズに変速できるように、1速段で固定状態とさせている。また、1速段でエンジンブレーキを効かせる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態(R)から固定状態(L)に切り換えればよい。
2速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態(R)とし、第1ブレーキB1及び第2ブレーキB2を固定状態とし、第2クラッチC2を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の回転速度が「0」になる。また、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」になる。
また、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第2連結体Rc−Sbの回転速度が、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度と同一速度の「0」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「2nd」となり、2速段が確立される。
3速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第1ブレーキB1及び第2ブレーキB2を固定状態とし、第3クラッチC3を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の回転速度が「0」になる。また、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」になる。
また、第3クラッチC3を連結状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)の回転速度が、入力軸32に連結された第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」となる。
これにより、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」となり、リングギヤRd(第4要素)の回転速度が「1」となるので、キャリアCd(第5要素)の回転速度、すなわち、第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度は、i/(i+1)となる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「3rd」となり、3速段が確立される。
4速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第1ブレーキB1を固定状態とし、第2クラッチC2及び第3クラッチC3を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の回転速度が「0」になる。
また、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)と第2連結体Rc−Sbとが同一速度で回転する。これにより、第3遊星歯車機構PG3と第4遊星歯車機構PG4との間では、キャリアCc(第2要素)とキャリアCd(第5要素)とが連結され、リングギヤRc(第3要素)とサンギヤSd(第6要素)とが連結されることとなる。そのため、第2クラッチC2を連結状態とする4速段においては、第3遊星歯車機構PG3と第4遊星歯車機構PG4とで4つの要素からなる1つの共線図を描くことができる。
さらに、第3クラッチC3を連結状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)の回転速度が、第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」となり、第3遊星歯車機構PG3と第4遊星歯車機構PG4とで構成される4つの要素のうちの2つの要素の回転速度が同一速度の「1」となる。
これにより、第3遊星歯車機構PG3及び第4遊星歯車機構PG4の各要素が相対回転不能なロック状態となり、第3遊星歯車機構PG3及び第4遊星歯車機構PG4の全ての要素の回転速度が「1」となる。また、第3連結体Ca−Cbの回転速度がj/(j+1)となる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「4th」となり、4速段が確立される。
5速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第1ブレーキB1を固定状態とし、第1クラッチC1及び第3クラッチC3を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第1遊星歯車機構PG1のサンギヤSa(第7要素)の回転速度が「0」になる。
また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「5th」となり、5速段が確立される。
なお、5速段を確立させるためには第3クラッチC3を連結状態とする必要はない。しかし、4速段及び後述する6速段では第3クラッチC3を連結状態とする必要があるので、5速段から4速段へのダウンシフト、及び、5速段から後述する6速段へのアップシフトをスムーズに行えるように、5速段でも連結状態とさせている。
6速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。
また、第2クラッチC2及び第3クラッチC3を連結状態とすることで、4速段の説明において述べたように、第3遊星歯車機構PG3と第4遊星歯車機構PG4の各要素が相対回転不能な状態となり、第2連結体Rc−Sbの回転速度が「1」となる。また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が「1」となる。
これにより、第2遊星歯車機構PG2は、キャリアCb(第11要素)とサンギヤSb(第12要素)とが同一速度の「1」となり、各要素が相対回転不能なロック状態となる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「6th」の「1」となり、6速段が確立される。
7速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第2ブレーキB2を固定状態とし、第1クラッチC1及び第3クラッチC3を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」になる。
また、第3クラッチC3を連結状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)の回転速度が、第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」となり、第4遊星歯車機構PG4のキャリアCd(第5要素)を含む第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度がi/(i+1)となる。また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が、入力軸32に連結された第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「7th」となり、7速段が確立される。
8速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第2ブレーキB2を固定状態とし、第1クラッチC1及び第2クラッチC2を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」になる。
また、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第2連結体Rc−Sbの回転速度が第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度と同一速度の「0」になる。また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「8th」となり、8速段が確立される。
9速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3を固定状態とし、第1クラッチC1を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)の回転速度が「0」になる。また、第3ブレーキB3を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)の回転速度も「0」となる。
これにより、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素),キャリアCd(第5要素),リングギヤRd(第4要素)は相対回転不能なロック状態となり、第4遊星歯車機構PG4のキャリアCd(第5要素)を含む第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度も「0」になる。
また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度は第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」となる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す「9th」となり、9速段が確立される。
10速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とし、第3ブレーキB3を固定状態とし、第1クラッチC1及び第2クラッチC2を連結状態とする。
ツーウェイクラッチF1を逆転阻止状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの正転が許容される。また、第3ブレーキB3を固定状態とすることで、第4遊星歯車機構PG4のリングギヤRd(第4要素)の回転速度が「0」になる。
また、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第2連結体Rc−Sbと第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素)とが同一速度で回転する。また、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)の回転速度と同一速度の「1」となる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRd(第10要素)の回転速度が図3に示す「10th」となり、10速段が確立される。
後進段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチF1を固定状態(図4のL)とし、第2ブレーキB2を固定状態とし、第3クラッチC3を連結状態とする。
第2ブレーキB2を固定状態とし、第3クラッチC3を連結状態とすることで、第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度がi/(i+1)となる。また、ツーウェイクラッチF1を固定状態とすることで、第3連結体Ca−Cbの回転速度が「0」になる。
そして、出力部材33が連結された第2遊星歯車機構PG2のリングギヤRb(第10要素)の回転速度が図3に示す逆転の「Rvs」となり、後進段が確立される。
図2に戻り、フロントデファレンシャルギヤ4は、トランスミッション3のトランスミッションケース31に回転自在に支持されたデファレンシャルケース41を備えている(図5参照)。デファレンシャルケース41の外周には、アイドル軸35に設けたファイナルドライブギヤ36に噛合するファイナルドリブンギヤ42が固定されている。
トランスミッション3のアイドル軸35の回転は、ファイナルドライブギヤ36及びファイナルドリブンギヤ42を介して、デファレンシャルケース41に伝達される。デファレンシャルケース41の回転は、左前輪WFL及び右前輪WFRの負荷に応じて、前部左車軸7L及び前部右車軸7Rに伝達される。
前部左車軸7Lに連なる前部左出力軸43L及び前部右車軸7Rに連なる前部右出力軸43Rは、デファレンシャルケース41に相対回転自在に嵌合している。前部左出力軸43L及び前部右出力軸43Rの対向端の各々には、デファレンシャルサイドギヤ44がスプライン結合されている。
デファレンシャルケース41の内部には、前部左出力軸43L及び前部右出力軸43Rと直交するように、ピニオンシャフト45が固定されている。ピニオンシャフト45には、2つのデファレンシャルサイドギヤ44にそれぞれ噛合する一対のピニオンギヤ46が回転自在に支持されている。
トランスファー装置5は、フロントデファレンシャルギヤ4のファイナルドリブンギヤ42から駆動力が伝達されるトランスファー入力軸51と、トランスファー入力軸51から駆動力が伝達され、プロペラシャフト8へ駆動力を伝達するトランスファー出力軸52とを備えている。
トランスファー入力軸51のフロントデファレンシャルギヤ4側の端部には、ファイナルドリブンギヤ42と噛合するトランスファー入力ギヤ53が、スプライン嵌合して軸支されている。トランスファー入力軸51の反対側の端部には、ヘリカルギヤである第1ベベルギヤ54が設けられている。
トランスファー出力軸52のトランスファー入力軸51側の端部(前端)には、ヘリカルギヤである第2ベベルギヤ55が設けられている。一方、トランスファー出力軸52の後端には、プロペラシャフト8端が結合されている。
第1ベベルギヤ54と第2ベベルギヤ55とが噛合することにより、トランスファー入力軸51の回転は、トランスファー出力軸52を介して、プロペラシャフト8(図1参照)に伝達される。
次に、図5〜図9を参照して、トランスミッションケース31(筐体)及びその内部に設けられた動力伝達装置PTの潤滑油供給構造について説明する。この潤滑油供給構造は、ファイナルドリブンギヤ42をトランスミッションケース31に対して回転自在に軸支する第1軸受BRG1(図5参照)に潤滑油を供給し、潤滑するためのものである。
まず、図5〜図8を参照して、潤滑油供給構造の構成について説明する。
図5に示すように、トランスミッションケース31は、TC側ケース部材61(トルクコンバータ側ケース部材)とTM側ケース部材62(トランスミッション側ケース部材)とを互いに開口縁で繋ぎ合わせて構成されている。また、TC側ケース部材61の開口端縁とTM側ケース部材62の開口端縁との間には、内部の潤滑油の漏れを防止するために、ガスケット63が挟持されている。
このトランスミッションケース31には、デファレンシャルケース41(すなわち、デファレンシャルケース41の外周に設けられているファイナルドリブンギヤ42)が、第1軸受BRG1及び第2軸受BRG2によって回転自在に軸支されている。第1軸受BRG1は、TC側ケース部材61に固定されている。第2軸受BRG2は、TM側ケース部材62に固定されている。
図6に示すように、TM側ケース部材62には、排出機構64(潤滑油供給機構)及び動力伝達装置PTを構成する内蔵部品(例えば、第2軸受BRG2等)、ストレーナ65及びポンプ66が取り付けられている。
排出機構64は、TM側ケース部材62の内部の空間の上方であって、トルクコンバータ2等の油圧作動機構に対応する位置に配置されている。排出機構64は、油圧作動機構で利用された作動油の少なくとも一部を、第2軸受BRG2への潤滑油として、供給パイプ64aを介して、トランスミッションケース31の内部へ排出(供給)する機構である。
供給パイプ64aには、TC側ケース部材61の第1軸受BRG1の上方に向かって潤滑油の一部を供給できるように分岐する吐出口64a1が設けられている。
なお、本発明の潤滑油供給機構は、排出機構64のように第2軸受BRG2に潤滑油を供給するものに限定されず、第2軸受BRG2以外の他の内蔵部品に潤滑油を供給するものであってもよい。例えば、デファレンシャルケース41へ潤滑油を供給する機構を、本発明の潤滑油供給機構として用いてもよい。
ストレーナ65及びポンプ66は、TM側ケース部材62の内部の空間の下方であって、ガスケット63(すなわち、TM側ケース部材62の端面)よりもTC側ケース部材61側となり、且つ、ファイナルドリブンギヤ42の回転中心軸線と交わる方向でファイナルドリブンギヤ42から離れた位置(すなわち、車両Vの進行方向で前側となる位置)に配置されている。
ストレーナ65は、その下面中央部に、油溜から潤滑油を吸い込む吸口部65aを有している。ストレーナ65は、その吸口部65aからトランスミッションケース31の内部に潤滑油が溜まって形成された油溜から潤滑油を吸い込み、ポンプ66を介して油圧作動機構に供給する。
図7に示すように、TC側ケース部材61には、ファイナルドリブンギヤ42(すなわち、第1軸受BRG1)よりも上方となる位置に、第2軸受BRG2の潤滑のために用いられるバッフルプレート67(バッフル)が取り付けられている。また、トランスミッションケース31の内部には、バッフルプレート67の側方となる位置に、ファイナルドライブギヤ36が配置されている。
図8に示すように、バッフルプレート67は、上下方向に延設されている筒状の供給油路67aと、供給油路67aの上方に配置された潤滑油受面67bとを有している。
供給油路67aの下端部(すなわち、バッフルプレート67によって導かれた潤滑油の排出端)は、バッフルプレート67をTC側ケース部材61に設置した際に、潤滑対象である第1軸受BRG1の上方に位置する。さらに具体的には、供給油路67aの下端部にある潤滑油の排出孔が、第1軸受BRG1のアウターレースを径方向に貫くように設けられている孔に対向可能となるように位置している。
供給油路67aの上端部の側面には、排出機構64の供給パイプ64aに設けられた吐出口64a1に対応する位置(図9参照)に、第1開口部67a1が形成されている。第1開口部67a1には、吐出口64a1の先端部が挿入される(ただし、図9は理解を容易とするために挿入していない状態を示している。)。また、供給油路67aの上端部には、ファイナルドライブギヤ36の歯部に対応する位置に、第2開口部67a2が形成されている(図7参照)。
第2開口部67a2は、第1開口部67a1よりも上方に位置しており、吐出口64a1から吐出された潤滑油は、第2開口部67a2からこぼれることなく、供給油路67aに導かれる。
なお、第1開口部67a1を、第2開口部67a2と同一の高さ、又は、第2開口部67a2よりも上方の位置に設定して、吐出口64a1から吐出される潤滑油の一部を、第2開口部67a2を介して、ファイナルドライブギヤ36の歯部に供給できるように構成してもよい。
次に、図7及び図9を参照して、動力伝達装置PTの潤滑油供給構造による潤滑油の流れについて説明する。なお、図7においては、トランスミッションケース31の内部に形成された油溜の油面を太線で示している。また、図7及び図9においては、ファイナルドリブンギヤ42によって掻き上げられた潤滑油の流れを矢印によって示している。
図7に示すように、排出機構64によってトランスミッションケース31の内部に排出された潤滑油は、トランスミッションケース31の内部の下方に油溜を形成する。この油溜にはファイナルドリブンギヤ42の下方部が浸かっているので、ファイナルドリブンギヤ42の回転に応じて、油溜から潤滑油が掻き上げられる。
図7及び図9に示すように、ファイナルドリブンギヤ42によって掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部は、バッフルプレート67の潤滑油受面67bに受け止められ、受け止められた潤滑油の少なくとも一部が供給油路67aに導かれる。これにより、ファイナルドリブンギヤ42の回転数が十分な場合には、ファイナルドリブンギヤ42によって掻き上げられた潤滑油が、バッフルプレート67の供給油路67aを介して第1軸受BRG1に導かれることになる。
ところで、ファイナルドリブンギヤ42の回転は常に一定ではなく、車両Vの運転状況によっては、低速で回転することがある。そのような場合、ファイナルドリブンギヤ42の回転数の低下に伴って、ファイナルドリブンギヤ42によって掻き上げられる潤滑油の量も減少してしまう。
しかし、上記の動力伝達装置PTの潤滑油供給構造では、油圧作動機構から排出された潤滑油が、排出機構64の供給パイプ64a及びバッフルプレート67の第1開口部67a1を介して供給油路67aへ導かれ、第1軸受BRG1に供給されている。この排出機構64から供給されている潤滑油の量は、オイルポンプの回転速度等によって設定されるため、ファイナルドリブンギヤ42の回転数の影響を受けない。
そのため、仮にファイナルドリブンギヤ42の回転数が低下して掻き上げられる潤滑油(すなわち、ファイナルドリブンギヤ42の掻き上げによって第1軸受BRG1へ供給される潤滑油の量)が少なくなったとしても、第1軸受BRG1には、排出機構64から所定量の潤滑油が安定して供給される。
なお、ファイナルドリブンギヤ42によって掻き上げられ、潤滑油受面67bに受け止められた潤滑油の一部は、潤滑油受面67bにぶつかって跳ね返った後、第2開口部67a2を通過して、潤滑油受面67bに隣接するように配置されているファイナルドライブギヤ36の歯面に向かって供給される。
これにより、動力伝達装置PTの潤滑油供給構造では、第1軸受BRG1だけではなく、第1軸受BRG1の上方に位置するファイナルドライブギヤ36にも、潤滑油を供給することができるようになっている。
以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態においては、TM側ケース部材(トランスミッション側ケース部材)に配置されている排出機構64(潤滑油供給機構)によって、TC側ケース部材(トルクコンバータ側ケース部材)に取り付けられている第1軸受BRG1を潤滑している。
しかし、本発明の動力伝達装置の潤滑構造は、そのような構成に限定されるものではない。例えば、潤滑対象の軸受は、トランスミッション側ケース部材に取り付けられていてもよいし、潤滑油供給機構は、トルクコンバータ側ケース部材に配置されていてもよい。この場合、第2軸受BRG2が本発明の軸受に相当する。
また、上記実施形態においては、バッフルとして、ファイナルドリブンギヤ42のバッフルプレート67を用いている。そして、バッフルプレート67には、第2開口部67a2を介して、隣接するファイナルドライブギヤ36に対しても潤滑油が供給されるように構成されている。これは、ファイナルドリブンギヤが掻き上げる潤滑油によって上方に位置するギヤも潤滑可能とするとともに、潤滑油を供給するための部材を一体化することによって、省スペース化を図るためである。
しかし、本発明の動力伝達装置の潤滑構造のバッフルは、そのような構成に限定されるものではなく、潤滑油を上方から軸受に導く筒状の供給油路と、ファイナルドリブンギヤが掻き上げた潤滑油を受け止めて、供給油路の上方に配置されている潤滑油受面とを有するものであればよい。そのため、ファイナルドリブンギヤよりも上方のギヤに隣接しない位置に配置してもよいし、第2開口部を省略してもよい。
また、上記実施形態においては、潤滑油供給機構として、油圧作動機構で利用された作動油の少なくとも一部を潤滑油としてトランスミッションケース31の内部へ排出する排出機構64を用いている。
しかし、本発明の潤滑油供給機構は、そのような排出機構に限定されるものではなく、筐体の内部に配置されている内蔵部品に潤滑油を供給するものであればよい。例えば、本発明の潤滑油供給機構は、オイルポンプから吐出された潤滑油を直接(油圧作動機構を経由することなく)第2軸受BRG2に供給するものであってもよい。
1…クランクシャフト、2…トルクコンバータ、3…トランスミッション、4…フロントデファレンシャルギヤ(デファレンシャル装置)、5…トランスファー装置、6…リヤデファレンシャルギヤ、7L…前部左車軸、7R…前部右車軸、8…プロペラシャフト、9L…後部左車軸、9R…後部右車軸、31…トランスミッションケース(筐体)、32…入力軸、33…出力部材、34…アイドルギヤ、35…アイドル軸、36…ファイナルドライブギヤ、41…デファレンシャルケース、42…ファイナルドリブンギヤ、43L…前部左出力軸、43R…前部右出力軸、44…デファレンシャルサイドギヤ、45…ピニオンシャフト、46…ピニオンギヤ、51…トランスファー入力軸、52…トランスファー出力軸、53…トランスファー入力ギヤ、54…第1ベベルギヤ、55…第2ベベルギヤ、61…TC側ケース部材(トルクコンバータ側ケース)、62…TM側ケース部材(トランスミッション側ケース)、63…ガスケット、64…排出機構(潤滑油供給機構)、64a…供給パイプ、64a1…吐出口、65…ストレーナ、65a…吸口部、66…ポンプ、67…バッフルプレート、67a…供給油路、67a1…第1開口部、67a2…第2開口部、67b…潤滑油受面、B1…第1ブレーキ、B2…第2ブレーキ、B3…第3ブレーキ、BRG1…第1軸受、BRG2…第2軸受、C1…第1クラッチ、C2…第2クラッチ、C3…第3クラッチ、Ca,Cb,Cc,Cd…キャリア、E…エンジン、ECU…変速制御装置、F1…ツーウェイクラッチ、Pa,Pb,Pc,Pd…ピニオン、PG1…第1遊星歯車機構、PG2…第2遊星歯車機構、PG3…第3遊星歯車機構、PG4…第4遊星歯車機構、PT…動力伝達装置、Ra,Rb,Rc,Rd…リングギヤ、Sa,Sb,Sc,Sd…サンギヤ、V…車両、WFL…左前輪、WFR…右前輪、WRL…左後輪、WRR…右後輪。

Claims (2)

  1. 動力伝達装置の筐体の内部に配置されたファイナルドリブンギヤである第1ギヤを前記筐体に対して回転自在に軸支する軸受を潤滑する動力伝達装置の潤滑構造であって、
    前記筐体の内部に配置されている内蔵部品に潤滑油を供給する潤滑油供給機構と、前記筐体内であって前記軸受よりも上方に位置するバッフルと、前記筐体の内部の前記第1ギヤの上方で、前記バッフルに隣接するように配置された第2ギヤとを備え、
    前記バッフルは、前記潤滑油を上方から前記軸受に導く筒状の供給油路と、前記供給油路の上方に配置され、前記第1ギヤが掻き上げた前記潤滑油を受け止めて、前記供給油路に導く潤滑油受面と、前記供給油路の側面に設けられた第1開口部、及び、前記第1開口部よりも上方に位置する第2開口部とを有し、
    前記潤滑油供給機構は、前記供給油路に前記潤滑油を供給し、
    前記潤滑油受面は、前記第2ギヤの歯部に隣接させて配置され、
    前記第2開口部は、前記第2ギヤの歯部に対応する位置に形成され、
    前記潤滑油供給機構は、前記潤滑油を吐出するように構成された吐出口を有し、
    前記吐出口の先端部は、前記第1開口部を介して前記供給油路に挿入されていることを特徴とする動力伝達装置の潤滑構造。
  2. 請求項1に記載の動力伝達装置の潤滑構造において、
    前記筐体は、少なくともトランスミッション側ケース部材と、トルクコンバータ側ケース部材とを備え、
    前記軸受は、前記トルクコンバータ側ケース部材に設けられ、
    前記潤滑油供給機構は、前記トランスミッション側ケース部材に設けられていることを特徴とする動力伝達装置の潤滑構造。
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