JP6624953B2 - オイルポンプ駆動構造 - Google Patents

Description

本発明は、トルクコンバータおよび自動変速機を含むユニットに適用されるオイルポンプ駆動構造に関する。

自動変速機が搭載された車両では、エンジンからの駆動力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。

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。また、ブレーキおよびクラッチは、回転要素間の差回転を吸収しなければならず、その差回転の吸収による焼き付きなどを防止するために、潤滑のためのオイルの供給を必要とする。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。

図２は、従来の自動変速機１０１のインプットシャフト１０２の近傍の構成を示す断面図である。なお、図２では、断面を示すハッチングの付与が省略されている。

自動変速機１０１のインプットシャフト１０２の一端部は、トルクコンバータ１０３内に挿入されている。インプットシャフト１０２の一端部とトルクコンバータ１０３のフロントカバー１０４との間には、インプットシャフト１０２の回転軸線方向に間隔が空けられている。トルクコンバータ１０３のポンプインペラ１０５は、フロントカバー１０４に対して自動変速機１０１側に位置し、フロントカバー１０４と結合して、インプットシャフト１０２まわりに回転可能かつフロントカバー１０４と一体回転可能に設けられている。フロントカバー１０４とポンプインペラ１０５との間に、トルクコンバータ１０３のタービンランナ１０６が設けられている。タービンランナ１０６は、インプットシャフト１０２に一体回転可能に支持されている。また、フロントカバー１０４とタービンランナ１０６との間には、ロックアップクラッチ１０７が設けられている。ロックアップクラッチ１０７は、ロックアップクラッチ１０７とフロントカバー１０４との間の解放側油室１０８とロックアップクラッチ１０７を挟んでその反対側の係合側油室１０９との間の油圧差により係合／解放される。

また、インプットシャフト１０２は、管状のステータシャフト１１１に挿通されている。ステータシャフト１１１の一端は、ポンプインペラ１０５とタービンランナ１０６との間まで延びており、その一端部には、トルクコンバータ１０３のステータ１１２が固定されている。ステータシャフト１１１の他端部には、オイルポンプ１１３の第１ハウジング１１４が固定されている。

第１ハウジング１１４は、ステータシャフト１１１から回転径方向の外側に張り出し、回転軸線方向に厚みを有している。第１ハウジング１１４に対してトルクコンバータ１０３側には、オイルポンプ１１３の第２ハウジング１１５が設けられている。第１ハウジング１１４と第２ハウジング１１５とは、ボルト１１６で締結されて、その内部にポンプギヤ１１７を収容するポンプハウジングを構成している。ポンプギヤ１１７は、ステータシャフト１１１まわりに回転可能に設けられている。ポンプギヤ１１７には、ステータシャフト１１１に隙間１１８を空けて外嵌されたスリーブ１１９の一端部が接続されている。スリーブ１１９の他端部は、ポンプインペラ１０５に接続されている。これにより、エンジンの駆動力によりフロントカバー１０４が回転し、ポンプインペラ１０５が回転すると、スリーブ１１９およびポンプギヤ１１７が回転し、オイルポンプ１１３から油圧が出力される。

特開２０１５−１４５６８２号公報

前述の構成では、インプットシャフト１０２が挿通されたステータシャフト１１１の周囲にオイルポンプ１１３が配置されているので、オイルポンプ１１３のポンプギヤ１１７をスリーブ１１９でトルクコンバータ１０３のポンプインペラ１０５と連結して、フロントカバー１０４に入力される駆動力によりオイルポンプ１１３を駆動（ポンプギヤ１１７を回転）することができる。

しかしながら、オイルポンプがインプットシャフトよりもリヤ側、つまりトルクコンバータ側と反対側に配置される構成では、そのオイルポンプの位置までスリーブ１１９を延伸させることができない。そのため、オイルポンプを駆動するための新規な構造が必要となる。

本発明の目的は、インプットシャフトに対してトルクコンバータのフロントカバー側と反対側に配置されたオイルポンプの駆動を可能とする、オイルポンプ駆動構造を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るオイルポンプ駆動構造は、トルクコンバータおよび自動変速機を含むユニットに適用されるオイルポンプ駆動構造であって、トルクコンバータは、ユニットが搭載される車両の駆動源からの動力が入力されるフロントカバーを備え、自動変速機のインプットシャフトに対してフロントカバー側と反対側に、オイルポンプが配置され、フロントカバーの回転中心部分に形成された開口に、オイルポンプ側に開放された中空構造を有するセンタピースが嵌合状態で固定されており、オイルポンプの駆動軸の一端部がセンタピース内に挿入されて、当該一端部とセンタピースとがスプライン嵌合している。

この構成によれば、自動変速機のインプットシャフトに対してトルクコンバータのフロントカバー側と反対側に、オイルポンプが配置されている。フロントカバーの回転中心部分には、開口が形成されており、その開口には、センタピースが嵌合状態で固定されている。センタピースは、オイルポンプ側に開放された中空構造を有しており、その内部に挿入されるオイルポンプの駆動軸の一端部とスプライン嵌合している。これにより、フロントカバーに入力される動力を駆動軸を介してオイルポンプに伝達することができ、オイルポンプを駆動することができる。

インプットシャフトが中空軸に形成され、その一方側の端部がトルクコンバータ内に挿入され、オイルポンプの駆動軸がインプットシャフト内に挿入され、オイルポンプのポンプハウジングに、インプットシャフトと駆動軸との間にオイルを供給するための供給油路が形成されていてもよい。

この構成によれば、供給油路を通してトルクコンバータにオイルを供給することができる。

本発明によれば、インプットシャフトに対してトルクコンバータのフロントカバー側と反対側に配置されたオイルポンプを駆動することができる。

本発明の一実施形態に係るオイルポンプ駆動構造を示す断面図である。 従来のオイルポンプ駆動構造を示す断面図である。

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。

＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るオイルポンプ駆動構造１を示す断面図である。なお、図１では、断面を示すハッチングの付与が省略されている。

オイルポンプ駆動構造１は、トルクコンバータ２および自動変速機３を含むユニットに適用されて、オイルポンプ４を駆動するための構造である。

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。

フロントカバー１１は、回転軸線を中心に回転径方向に延びる略円環板状に延び、自動変速機３側（図１における左側。以下、「左側」という。）に屈曲して、回転軸線方向の左側に延びている。これにより、フロントカバー１１は、回転径方向に延びる略円環板状の前部１６と、回転軸線方向に延びる略円筒状の外周部１７とを一体的に有している。前部１６には、トルクコンバータ２および自動変速機３を含むユニットが搭載される車両の駆動源（たとえば、エンジン）からの動力が入力される。前部１６の回転中心部分は、自動変速機３側と反対側（図１における右側。以下、「右側」という。）に少し膨出し、この膨出した部分には、円形状の開口１８が形成されている。

開口１８には、センタピース２１が嵌合されている。センタピース２１は、本体２２および蓋２３を備えている。

本体２２は、略円筒状に形成されている。本体２２の内周面２４と外周面２５との間の厚みは、フロントカバー１１の前部１６の厚みよりも大きく、たとえば、前部１６の厚みの２倍以上である。これにより、本体２２は、フロントカバー１１の前部１６に一体に形成されるセンタピース（前部１６の回転中心部分を右側に膨出するように略コ字状に屈曲させて形成されるセンタピース）よりも大きい強度を有している。

内周面２４の中間部には、回転軸線方向に延びるスプライン２６が形成されている。内周面２４の両端部は、スプライン２６が形成されている中間部よりも大径に形成されている。これにより、本体２２の製造時（切削加工時）に、スプライン２６を形成するための切削刃を本体２２内に良好に挿通させることができ、本体２２の製造の効率を上げることができる。

本体２２の左端部２７は、その外径がフロントカバー１１の開口１８の径に合うように、外周面２５が切り欠かれている。そして、左端部２７が開口１８に嵌合されて、インローにより、開口１８とセンタピース２１の本体２２との中心軸線が精度よく合わせられている。本体２２は、その左端部２７が開口１８に嵌合された状態で、溶接により、フロントカバー１１に対して強固に固定されている。

蓋２３は、本体２２の右端部２８の内径（内周面２４の直径）に対応した直径を有する円板状に形成されている。蓋２３は、本体２２の右側から内周面２４の内側に圧入されて、内周面２４の右端を閉鎖している。

ポンプインペラ１２は、フロントカバー１１の左側に配置されている。ポンプインペラ１２の外周端部は、フロントカバー１１の外周部１７に接続され、溶接により、外周部１７に固定されている。これにより、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。

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。

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３１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３２との間の油圧差により係合／解放される。

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、ユニットケース５に対して固定的に設けられている。

自動変速機３は、インプットシャフト４１を備えている。

インプットシャフト４１は、中空軸に形成され、回転軸線上を延びている。インプットシャフト４１の右側端部は、トルクコンバータ２内に挿入されて、トルクコンバータ２のタービンランナ１３とスプライン嵌合している。これにより、タービンランナ１３およびインプットシャフト４１は、一体回転可能に設けられている。

インプットシャフト４１の外周は、略円筒状のステータシャフト４２に取り囲まれている。インプットシャフト４１とステータシャフト４２との間には、隙間４３が設けられている。ステータシャフト４２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４２の右側端部に支持されている。ステータシャフト４２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４１とステータシャフト４２との間の隙間４３は、ステータシャフト４２とタービンランナ１３との間を介して係合側油室３２と連通している。

インプットシャフト４１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５１、ポンプ駆動軸５２およびポンプギヤ５３を備えている。

ポンプハウジング５１は、ユニットケース５に取り付けられている。

ポンプ駆動軸５２は、回転軸線に沿って延び、インプットシャフト４１内に挿通されている。ポンプ駆動軸５２の右端部５４の外周面には、回転軸線方向に延びるスプライン５５が形成されている。そして、ポンプ駆動軸５２の右端部５４は、センタピース２１の本体２２の内周面２４の内側に挿入されて、センタピース２１とスプライン嵌合している。インプットシャフト４１の内周面とポンプ駆動軸５２の外周面との間には、隙間５６が形成されている。隙間５６の左端は、インプットシャフト４１の内周面とポンプ駆動軸５２の外周面との間に介在されたシール５７により閉鎖され、その右端は、開放されている。これにより、隙間５６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３１と連通している。

ポンプギヤ５３は、ポンプハウジング５１内に収容され、ポンプ駆動軸５２と一体回転可能に設けられている。トルクコンバータ２のフロントカバー１１が回転すると、ポンプ駆動軸５２が回転し、ポンプ駆動軸５２と一体にポンプギヤ５３が回転することにより、オイルポンプ４から油圧が出力される。

また、ポンプハウジング５１には、バルブボディ（図示せず）からオイルが供給される供給油路５８が形成されている。ポンプ駆動軸５２には、軸心油路５９が形成されている。軸心油路５９は、ポンプ駆動軸５２の左端で開放されており、供給油路５８と連通している。また、軸心油路５９は、ポンプ駆動軸５２に形成された接続油路６０を介して、インプットシャフト４１とポンプ駆動軸５２との間の隙間５６と連通している。これにより、供給油路５８から軸心油路５９および接続油路６０を通して、インプットシャフト４１とポンプ駆動軸５２との間の隙間５６にオイルを供給することができ、そのオイルを隙間５６を通してトルクコンバータ２の解放側油室３１に作動油として供給することができる。

＜作用効果＞
以上のように、自動変速機３のインプットシャフト４１に対してトルクコンバータ２のフロントカバー１１側と反対側、つまりインプットシャフト４１の左側に、オイルポンプ４が配置されている。フロントカバー１１の前部１６の回転中心部分には、開口１８が形成されており、その開口１８には、センタピース２１が嵌合状態で固定されている。センタピース２１は、オイルポンプ４側に開放された中空構造を有しており、その内部に挿入されるオイルポンプ４のポンプ駆動軸５２の一端部とスプライン嵌合している。これにより、フロントカバー１１に入力される動力をポンプ駆動軸５２を介してオイルポンプ４に伝達することができ、オイルポンプ４を駆動することができる。

＜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、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。

１ オイルポンプ駆動構造
２ トルクコンバータ
３ 自動変速機
４ オイルポンプ
１１ フロントカバー
１８ 開口
２１ センタピース
２６ スプライン
４１ インプットシャフト
５２ ポンプ駆動軸
５５ スプライン

Claims (1)

1. トルクコンバータおよび自動変速機を含むユニットに適用されるオイルポンプ駆動構造であって、
   前記トルクコンバータは、前記ユニットが搭載される車両の駆動源からの動力が入力されるフロントカバーを備え、
   前記自動変速機のインプットシャフトに対して前記フロントカバー側と反対側に、オイルポンプが配置され、
   前記フロントカバーの回転中心部分に形成された開口に、前記オイルポンプ側に開放された中空構造を有するセンタピースが嵌合状態で固定されており、
   前記インプットシャフトは、中空軸に形成され、
   前記オイルポンプの駆動軸は、前記インプットシャフトに挿通されて、前記フロントカバー側の一端部およびその反対側の他端部が前記インプットシャフトから突出し、
   前記駆動軸の前記一端部が前記センタピース内に挿入されて、当該一端部と前記センタピースとがスプライン嵌合し、
   前記駆動軸には、前記他端部の端面で開放される軸心油路が前記インプットシャフト内の前記オイルポンプ側の端部に差し掛かる位置まで延びるように形成され、
   前記駆動軸の前記一端部は、中実軸に形成されている、オイルポンプ駆動構造。

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