JP7375263B2 - 変速機ケースのオイル貯留構造 - Google Patents

Description

本発明は、変速機ケースのオイル貯留構造に関する。

車両の変速機ケースの内部には自動変速機作動油（ＡＴＦ、以下、単に「オイル」という）が蓄えられており、オイルは変速機ケースに収容された変速機構を構成する部品の潤滑、冷却およびトルク伝達等に用いられる。

変速機ケースの下部には開口が設けられており、この開口を塞ぐようにオイルパンが取り付けられる。オイルパンによって、変速機構を構成する部品から落ちたオイルや、変速機ケースの内壁を伝って落ちてきたオイルを貯留するオイル溜まりが形成される。オイル溜まりには、オイル溜まりのオイルを濾過するためのストレーナが設置される。ストレーナの下部には吸入口が設けられており、オイルポンプを動作させることによって、吸入口からストレーナにオイルを吸い上げる。

特開２０１２－１５４２９８号公報

ストレーナの吸入口は、オイルパンの底壁部と、間隔を空けて対向するように配置されている。車両が縁石等に乗り上げた際に、オイルパンの底壁部が縁石に衝突して変形すると、ストレーナの吸入口に接触し、吸入口の開口面積を狭めてしまう可能性がある。

変速機ケースのオイル貯留構造において、オイルパンの底壁部が変形してストレーナの吸入口に接触することがあっても、吸入口の開口面積を確保することが求められる。

本発明に係る変速機ケースのオイル貯留構造は、
変速機ケースの下部開口を塞ぎ、前記変速機ケース内の下部の空間にオイル溜まりを形成するオイルパンと、
当該オイル溜まりにオイルの吸入口を位置させたストレーナと、を備え、
前記オイルの吸入口は、前記オイルパンの底壁部と間隔を空けて対向して設けられ、
前記オイルパンの底壁部には、前記吸入口側に突出する凸部が形成され、当該凸部は、前記底壁部側から見て、前記吸入口を横断する方向に形成されている。

本発明によれば、オイルパンの底壁部が縁石等に衝突して変形した場合、底壁部から吸入口側に突出する凸部が吸入口に接触して吸入口を上側に押し上げるため、吸入口は底壁部から離れる方向に変形する。これによって、吸入口と底壁部の間隔が確保され、吸入口がオイルを吸引する開口面積を確保することができる。

変速機ケースの内部構成を示す図である。 （ａ）は、ストレーナの側面図であり、（ｂ）は、ストレーナの吸入口を下方から見た図である。 オイルパンを下方から見た斜視図である。 オイルパンを上方から見た図である。 オイルパンの対向部の拡大図である。 オイルパンの対向部とストレーナの吸入口の位置関係を説明する図である。 車両が縁石に乗り上げた状態を説明する図である。 縁石に衝突したオイルパンとストレーナの変形を説明する図である。 変形した吸入口を下方から見た図である。 比較例を示す図である。

図１は、変速機ケース１の内部の概要構成を示す図である。図１では、実施の形態の主要な構成部品以外の構成は、仮想線で模式的に示している。また、図１において、図面右側が車両の前方側であり、図面左側が車両の後方側である。

図１に示すように、変速機ケース１の上部には、プーリ等の変速機構を構成する部品（不図示）を収容する収容室２が形成され、変速機ケース１の下部には、コントロールバルブボディ３を収容するバルブ室４が形成される。バルブ室４の下部は開口しており、その下部開口４１をオイルパン５が閉塞している。

変速機ケース１の内部には、収容室２に収容された部品の潤滑、冷却およびトルク伝達等に用いられるオイルＯＬが収容されている。

バルブ室４内には、バルブ室４の壁面とバルブ室４の下部開口４１を塞ぐオイルパン５とによって、オイルＯＬを貯留するオイル溜まりＯＰが形成される。

コントロールバルブボディ３の下側には、オイルＯＬを濾過するストレーナ６が取り付けられ、上側にはオイルＯＬを吸引するオイルポンプ７が取り付けられている。

オイルポンプ７を動作させると、オイル溜まりＯＰからオイルＯＬが吸い上げられ、ストレーナ６で濾過されてオイルポンプ７に吸入される。オイルＯＬは、オイルポンプ７によって加圧されてコントロールバルブボディ３に供給される。コントロールバルブボディ３は、供給されたオイルＯＬを調圧し、不図示の油路を介して収容室２内部の変速機構に供給する。

バルブ室４の上端には、収容室２と連通する上部開口４２が設けられている。変速機構に供給されたオイルＯＬは、変速機構から直接落下するか、収容室２の壁面を伝って、上部開口４２から再びバルブ室４に戻り、オイル溜まりＯＰに貯留される。

コントロールバルブボディ３は、図示および詳細は省略するが、オイルポンプ７の吐出圧を所定圧に調圧するレギュレータバルブ（調圧弁）、オイルＯＬが通流する油路、オイルＯＬが通流する油路を切り換えるスプール、変速機構に作用するオイルＯＬの圧力を調整する調圧弁等を備える油圧制御回路が、内部に設けられている。

図２の（ａ）は、ストレーナ６の側面図であり、図２の（ｂ）は、ストレーナ６の吸入口６６を下方から見た図である。
図２の（ａ）に示すように、ストレーナ６は、アッパケース６１とロアケース６２から構成される。アッパケース６１の下部とロアケース６２の上部の外周縁にはそれぞれフランジ６３、６４が形成されており、アッパケース６１とロアケース６２は、それぞれのフランジ６３、６４が重ね合わされて接合されている。図示は省略するが、重ね合わせたフランジ６３、６４の部分には、オイルＯＬを濾過する不織布等のフィルタが挟み込まれている。
ロアケース６２の下部には、オイルＯＬを吸い上げる吸入管６５が設けられている。吸入管６５は、ロアケース６２から下方に突出して設けられており、吸入管６５の先端には吸入口６６が開口している。

アッパケース６１の上部には、オイルＯＬの流出管６７が設けられている。流出管６７と吸入管６５とは、車両前後方向においてオフセットして配置されている。流出管６７はオイルポンプ７（図１参照）に接続しており、吸入口６６から吸い上げられてストレーナ６の内部のフィルタ（不図示）で濾過されたオイルＯＬは、流出管６７を通ってオイルポンプ７に供給される。

図２の（ｂ）に示すように、吸入口６６は、下方から見て角丸長方形状の開口であり、長辺６６ａ側が直線状に延び、短辺６６ｂ側が半円状に湾曲している。吸入口６６は、長辺６６ａ側が車両の車幅方向に沿い、短辺６６ｂ側が車両の前後方向に沿うように配置されている。なお、吸入口６６は、単なる長方形状としても良く、あるいは楕円等の長円形状としても良い。図２の（ａ）に示すように、吸入口６６は、車両前方側の長辺６６ａから、車両後方側の長辺６６ａに向かって斜め上方に傾斜している。

図３は、オイルパン５を下方から見た斜視図である。
図４は、オイルパン５を上方から見た図である。
図５は、オイルパン５の対向部５５の拡大図である。

図３に示すように、オイルパン５は、板状の底壁部５１と、底壁部５１の外周を取り囲む周壁部５２とを備える。周壁部５２は、下端側において底壁部５１の外周に接続している。図３において、破線で囲んだ部分の断面図を示しているが、周壁部５２の下端近傍には、周壁部５２の壁面を内側に窪ませた窪み部５３が形成されている。窪み部５３は、周壁部５２の全周にわたって形成されている。

周壁部５２の上端側にはフランジ５４が形成されている。このフランジ５４は、図１に示すように、変速機ケース１の下部開口４１との合わせ面となる。フランジ５４はボルト等によって、変速機ケース１の下部開口４１に取り付けられる。

オイルパン５が変速機ケース１に取り付けられた状態で、底壁部５１の上面５１ａは、ストレーナ６の吸入口６６と間隔を空けて対向する。上方から見た場合に、底壁部５１の、吸入口６６とオーバーラップしている部分を、以降、「対向部５５」という。この対向部５５は、吸入口６６から離れる方向、すなわち下方に膨出している。これによって、底壁部５１の上面５１ａによって形成されるオイル溜まりＯＰの底面は、対向部５５において陥没して深くなっており、オイル溜まりＯＰが車両の動きで流動した場合でも、吸入口６６がオイル溜まりＯＰに位置するように調整されている。

図４に示すように、対向部５５は、吸入口６６の形状に対応した角丸長方形状となっており、車幅方向に沿って直線状の長辺５５ａが配置され、車両の前後方向に沿って半円状に湾曲した短辺５５ｂが配置されている。
なお、対向部５５は、上方から見たときに吸入口６６にオーバーラップする大きさであれば良く、例えば、吸入口６６の開口面積より大きく形成しても良い。また、吸入口６６と同様に、単なる対向部５５は、単なる長方形状としても良く、あるいは楕円等の長円形状としても良い。

図５に示すように、対向部５５には、対向部５５の上面５１ａ側の表面から突出する２つの凸部５６が形成されている。凸部５６はそれぞれ、車両前後方向に延び、対向部５５の車両前方側の長辺５５ａから車両後方側の長辺５５ａにまたがって形成される。２つの凸部５６は、対向部５５の長辺方向中心Ｃを挟んだ両側に、それぞれ長辺方向中心Ｃから間隔を空けて形成されている。

凸部５６はプレス成型により対向部５５と一体的に形成しても良く、あるいは溶接等で対向部５５の表面に盛り上げたビードとして形成しても良い。オイルパン５を変速機ケース１に取り付けた状態において、対向部５５に形成された凸部５６は、ストレーナ６の吸入口６６と対向する。

図６は、オイルパン５の対向部５５とストレーナ６の吸入口６６の位置関係を説明する図である。図６は、オイルパン５を変速機ケース１に取り付けた状態で、ストレーナ６およびオイルパン５を上方から見た状態を示し、わかりやすいように、ストレーナ６はロアケース６２のみを図示している。また、オイルパン５の対向部５５を、仮想線で示している。前記したように、ストレーナ６の吸入口６６は、オイルパン５の対向部５５と、上方または下方から見たときにオーバーラップしており、図示の例では吸入口６６の長辺方向中心Ｃは、対向部５５の長辺方向中心Ｃと一致している。

図６に示すように、上方から見ると、対向部５５に形成された凸部５６は、吸入口６６を横断するように配置されている。具体的には、凸部５６は、吸入口６６を短辺方向に横断して、吸入口６６の対向する車両前方側の長辺６６ａと車両後方側の長辺６６ａのそれぞれに交差するように形成されている。また、２つの凸部５６は、吸入口６６の長辺方向中心Ｃを挟んだ両側に、それぞれ長辺方向中心Ｃから間隔を空けた位置において、吸入口６６と対向している。
また、前記したように、対向部５５は、底壁部５１の上面５１ａから陥没して設けられているが、その対向部５５において凸部５６は吸入口６６（図１参照）側に突出している。

以上説明した、ストレーナ６の吸入口６６とオイルパン５の対向部５５の構成は、車両が縁石等に乗り上げてオイルパン５に衝突し、オイルパン５が変形した際にも、吸入口６６の開口面積を確保するように作用するものである。

図７は、車両が縁石Ｂに乗り上げた状態を説明する図である。
図７に示すように、車両が、例えば縁石Ｂに乗り上げた際に、車両の下部に設置されているオイルパン５の底壁部５１が、縁石Ｂに衝突することがある。底壁部５１において下方に膨出している対向部５５は、特に縁石Ｂに接触しやすい。

図８の（ａ）～（ｃ）は、縁石Ｂに衝突したオイルパン５とストレーナ６の変形を説明する図である。なお、図８は車両前方側から見た模式図であり、オイルパン５とストレーナ６の各部は簡略化し、かつ誇張して大きく図示している。
図８の（ａ）に示すように、オイルパン５の対向部５５が縁石Ｂに接触すると、対向部５５を上方に押し上げる力がかかる。ここで、車両の前方側から縁石Ｂに乗り上げた場合は、図７に示すように、対向部５５を押し上げる力は、車両の前方から後方への斜め上方にかかることになる。

図８の（ｂ）に示すように、対向部５５が縁石Ｂに押し上げられると、間隔を空けて対向している吸入口６６に近づくことになる。ここで、対向部５５は凸部５６が設けられており、オイルパン５の底壁部５１から下方に膨出した対向部５５において、凸部５６は上方に突出している。そのため、対向部５５が上方に押し上げられる吸入口６６に近づくと、凸部５６が吸入口６６に接触する。

凸部５６が吸入口６６に接触すると、縁石Ｂから対向部５５にかかった上方への力が、凸部５６を介して吸入口６６に伝達され、図８の（ｃ）に示すように、吸入口６６は上方に押し上げられるように変形する。凸部５６は、吸入口６６の長辺方向中心Ｃを挟んだ２箇所において吸入口６６を押し上げる。そのため、吸入口６６は、長辺方向中心Ｃ部を頂点とし、長辺方向両端側に向かって下方に傾斜し、全体として山形になるように変形する。このように、吸入口６６は凸部５６に押し上げられることによって、対向部５５から離隔する方向に押し上げられるため、吸入口６６と対向部５５の間隔が維持される。

図９は、変形した吸入口６６を下方から見た図である。図９の上側が車両前方側であり、下側が車両後方側であり、仮想線で吸入口６６に接触した凸部５６を示している。前記したように、縁石Ｂがオイルパン５の対向部５５を押し上げる力は、車両の前方から後方への斜め上方にかかる（図７参照）。そのため、図９で白抜きの矢印で示すように、吸入口６６も、凸部５６によって車両の前方から後方に斜め上方に押し上げられて変形する。そのため、２つの凸部５６に挟まれた長辺方向中心Ｃは、吸入口６６が潰れるが、凸部５６から長辺方向両端部にかけて、吸入口６６は開口面積が拡がるように変形する。これによって、吸入口６６の開口面積は変形しても確保される。

図１０は、比較例のオイルパン５Ａを示す図であり、凸部５６と窪み部５３を設けなかった場合を示す。
図１０に示すように、対向部５５Ａに凸部５６が設けられていない場合は、縁石Ｂによって上方に押し上げられた対向部５５Ａ全体が吸入口６６に接触し、吸入口６６全体が潰れるように変形してしまう可能性がある。さらに、吸入口６６と対向部５５Ａの間隔も狭まり、オイルＯＬを吸入しにくくなってしまう可能性がある。

実施の形態では、図８の（ｃ）に示したように、吸入口６６は凸部５６に押し上げられて変形するため、開口面積が確保され、かつ対向部５５との間隔も確保される。

さらに、実施の形態では、オイルパン５の周壁部５２の下端近傍に、窪み部５３が設けられている。オイルパン５の底壁部５１に縁石Ｂが衝突することで発生した変形は、底壁部５１に接続する周壁部５２にも伝達されるが、周壁部５２の下端近傍に設けられた窪み部５３が、変形を吸収するように作用する。

一方、図１０の比較例では、変形が窪み部５３で吸収されないため、周壁部５２Ａの上端まで伝達されやすい。オイルパン５Ａの周壁部５２Ａの上端には、変速機ケース１の下部開口４１（図１参照）との合わせ面となるフランジ５４Ａが形成されており、フランジ５４Ａが変形すると、下部開口４１との合わせ面にずれが生じてしまう可能性がある。

実施の形態では、図８の（ｃ）に示すように、底壁部５１と周壁部５２の上端の間に窪み部５３を設けることによって、オイルパン５と変速機ケース１の合わせ面のずれを低減することができる。なお、底壁部５１の対向部５５に設けられた凸部５６が吸入口６６に接触することでも変形が吸収されるため、上端側のフランジ５４の変形が低減される。

以上の通り、実施の形態の変速機ケース１のオイルＯＬの貯留構造は、
（１）変速機ケース１の下部開口４１を塞ぎ、変速機ケース１内の下部の空間にオイル溜まりＯＰを形成するオイルパン５と、
当該オイル溜まりＯＰにオイルＯＬの吸入口６６を位置させたストレーナ６と、を備える。
オイルＯＬの吸入口６６は、オイルパン５の底壁部５１と間隔を空けて対向して設けられる。
オイルパン５の底壁部５１には、吸入口６６側に突出する凸部５６が形成され、当該凸部５６は、底壁部５１側から見て、吸入口６６を横断する方向に形成されている。

オイルパン５の底壁部５１とストレーナ６の吸入口６６の間には間隔が設けられているが、オイルパン５が、例えば路面の縁石等に衝突した場合、底壁部５１が変形してストレーナ６の吸入口６６に接触し、吸入口６６の開口面積を狭めてしまう可能性がある。

実施の形態では、オイルパン５の底壁部５１に、吸入口６６側に突出する凸部５６を設け、さらにこの凸部５６を、吸入口６６を横断する方向に形成した。そのため、底壁部５１が変形した場合、底壁部５１から突出する凸部５６が吸入口６６に接触して吸入口６６を上側に押し上げ、底壁部５１から離れる方向に変形させる。これによって、吸入口６６と底壁部５１の間隔が確保され、吸入口６６がオイルＯＬを吸引する開口面積を確保することができる。

（２）オイルパン５の底壁部５１には、ストレーナ６の吸入口６６と間隔を空けて対向し、吸入口６６から離れる方向に膨出する対向部５５が設けられる。凸部５６は、対向部５５に設けられている。

ストレーナ６のエア吸いを低減するために、車両の急発進や急加速等でバルブ室４内のオイルＯＬが流動しても、吸入口６６をオイル溜まりＯＰに位置させることが求められている。そのため、オイルパン５の底壁部５１の、ストレーナ６の吸入口６６に対向する対向部５５を外側に膨出させることで、吸入口６６周りのオイル溜まりＯＰを深くさせている。対向部５５を膨出させることで、対向部５５は縁石等に接触しやすくなるが、この対向部５５において吸入口６６側に突出する凸部５６を設けることで、変形時には凸部５６がまず吸入口６６に当たって吸入口６６を押し上げるため、吸入口６６と対向部５５の間隔が確保されやすい。

（３）吸入口６６は、長方形状であり、変速機ケース１が搭載された車両の車幅方向に沿って長辺６６ａ側（長手側）が配置される。底壁部５１の凸部５６は、底壁部５１側から見て、吸入口６６の短辺６６ｂ方向（短手方向）を横断する方向に形成される。

凸部５６は吸入口６６に部分的に接触するため、吸入口６６が凸部５６と接触する部分において部分的に潰れても、吸入口６６全体の開口面積が確保されやすい。さらに、凸部５６が吸入口６６を横断するように形成されることによって、吸入口６６に均等に力がかかりやすく、吸入口６６を適切に押し上げることができる。なお、吸入口６６は長方形状に限られず、長円形状としても良い。

（４）底壁部５１の凸部５６は、底壁部５１側から見て、吸入口６６の長辺方向中心Ｃ（長手方向中心）を挟んだ両側に、それぞれ長辺方向中心Ｃから間隔を空けた位置に形成されている。

吸入口６６の長辺方向中心Ｃを挟んで配置された凸部５６が、吸入口６６を、長辺方向中心Ｃを挟みこむように押し上げて変形させる。そのため、吸入口６６の長辺方向中心Ｃは潰れやすくなるが、凸部５６に接触する部分から両端側にかけては、開口面積が広がるように変形する。これによって、吸入口６６の開口面積を確保しやすい。

（５）オイルパン５は、下端側において底壁部５１に接続し、上端側において変速機ケース１の下部開口４１に接続する周壁部５２を備える。
底壁部５１と、周壁部５２の上端の間には、当該周壁部５２の壁面を内側に窪ませた形成した窪み部５３が設けられている。

オイルパン５の底壁部５１に対する縁石等の衝突による変形が周壁部５２の上端にまで至ると、変速機ケース１の下部開口４１との接続部にずれが生じて、剛性が低下する可能性がある。底壁部５１に接続する周壁部５２の下端に窪み部５３を設けることで、底壁部５１の変形によって生じた応力が窪み部５３に吸収されるため、上端側の変形を低減して下部開口４１との接続のずれを抑え、剛性の低下を抑えることができる。

１ 変速機ケース
２ 収容室
３ コントロールバルブボディ
４ バルブ室
４１ 下部開口
４２ 上部開口
５ オイルパン
５１ 底壁部
５１ａ 上面
５２ 周壁部
５３ 窪み部
５４ フランジ
５５ 対向部
５５ａ 長辺
５５ｂ 短辺
５６ 凸部
６ ストレーナ
６１ アッパケース
６２ ロアケース
６３、６４ フランジ
６５ 吸入管
６６ 吸入口
６６ａ 長辺
６６ｂ 短辺
６７ 流出管
７ オイルポンプ
Ｃ 長辺方向中心
Ｂ 縁石
ＯＬ オイル
ＯＰ オイル溜まり

Claims (5)

1. 変速機ケースの下部開口を塞ぎ、前記変速機ケース内の下部の空間にオイル溜まりを形成するオイルパンと、
   当該オイル溜まりにオイルの吸入口を位置させたストレーナと、を備え、
   前記オイルの吸入口は、前記オイルパンの底壁部と間隔を空けて対向して設けられ、
   前記オイルパンの底壁部には、前記吸入口側に突出する凸部が形成され、当該凸部は、前記底壁部側から見て、前記吸入口を横断する方向に形成されていることを特徴とする変速機ケースのオイル貯留構造。
2. 前記オイルパンの底壁部には、前記ストレーナの吸入口と間隔を空けて対向し、前記吸入口から離れる方向に膨出する対向部が設けられ、前記凸部は、前記対向部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の変速機ケースのオイル貯留構造。
3. 前記吸入口は、長方形状または長円形状であり、
   前記底壁部の前記凸部は、前記底壁部側から見て、前記吸入口の短手方向を横断するように配置されることを特徴とする請求項１または２記載の変速機ケースのオイル貯留構造。
4. 前記底壁部の前記凸部は、前記底壁部側から見て、前記吸入口の長手方向中心を挟んだ両側に、それぞれ前記長手方向中心から間隔を空けた位置に形成されていることを特徴とする請求項３記載の変速機ケースのオイル貯留構造。
5. 前記オイルパンは、下端側において前記底壁部に接続し、上端側において前記変速機ケースの下部開口に接続する周壁部を備え、
   前記底壁部と、前記周壁部の上端の間には、当該周壁部の壁面を内側に窪ませた形成した窪み部が設けられていることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の変速機ケースのオイル貯留構造。
   

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