JPH04175558A - 車両用オイル強制帰還手段付自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両用自動変速装置に関し、特に、車両の運
転状態に応じてオイルを強制帰還させる手段を有する自
動変速装置に関する。

〔従来の技術〕

車両用自動変速装置において、４輪駆動車に搭載される
ものに、トランスミッションと、その出力トルクを前・
後輪に配分するトランスファと、前輪へ出力トルクを伝
達すためのチェーン伝動機構を組合わせて一体化した装
置がある。

従来、このような自動変速装置は、通常オフロード車に
搭載され、搭載スペースに比較的ゆとりがあり、厳しい
寸法的制約を受けないため、チェーン伝動機構を含むト
ランスファ部分はトランスミッション部分とはオイル循
環上独立したケース内に収容され、独自のオイルポンプ
から作動油の供給を受ける構成とされていた。

これに対して、最近、この種の装置が乗用車にも搭載さ
れるようになり、厳しい寸法上の制約を受けるようにな
ったため、装置の一層の小形・軽量化を図る必要性が生
じている。また、前記のようなトランスファ部分を独立
させた構成を採ると、チェーン室側でオイルの攪拌によ
る油温上昇の傾向がみられ、オイルの劣化が早く、粘性
の低下による付着力の低下とそれによる冷却効果の低下
が生じて、摩擦材やチェーンのリンク等相対回転する部
材の焼は等による性能低下の可能性があった。

このような事情から、チェーン伝動機構を含むトランス
ファ部分とトランスミッション部分をオイル循環の上で
も一体化する構成が採用されようとしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、トランスミッションとトランスファとを
前記のように一体化した場合、急発進、極低温、登板時
等において、トランスミッション内のオイルが慣性力、
流動性の低下、傾斜等により全体に後方に寄ってしまう
ことがある。このような状態になると、トランスミッシ
ョン下方に設けられたオイルパン内のオイルレベルが傾
斜して前方で低くなったりあるいは全体に低下し、オイ
ルストレーナの吸込口より低くなる結果、エアーの吸込
みによりオイルポンプへのオイル供給が停止し、自動変
速装置各部へのオイル供給が不可能となるため、トラン
スミッションの制御ができなくなり、車両が発進不能に
陥る恐れがある。

このような現象を避ける通常の手段としては、オイルパ
ンの位置を下げ、自動変速装置の後傾時の装置後方への
オイルの流動を防いで、十分なオイル量をオイルパン内
に保つようにすることが考えられるが、寸法上の制限の
ゆるやかなオフロード車用としてはともかく、乗用車用
としては最低地上高の制約もあって、このような対策を
適用することはできない。

本発明は、このような事情に鑑み、案出された自動変速
装置のオイル循環手段の一環を成すものであり、自動変
速装置における作動油帰還油路内のオイルが自動変速装
置の低部へ滞留した場合にもその解消を可能として、オ
イルレベルを適正に保つことのできる車両用自動変速装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するため、本発明は、トランスミッシ
ョンとトランスファとを備える車両用自動変速装置にお
いて、前記トランスミッションとトランスファとは作動
油を循環させる一体化したオイル循環油路を有し、該オ
イル循環油路は、その中の帰還油路中に車両状態に応じ
て作動するオイル強制帰還手段を有することを特徴とす
る。

〔作用及び発明の効果〕

このような構成を採った本発明に係る車両用自動変速装
置では、オイル循環油路中の帰還油路に設けられたオイ
ル強制帰還手段が車両状態に応じて作動し、自動変速機
装置の低所に滞留したオイルを強制的にトランスミッシ
ョン側へ帰還させ、再循環を可能とする機能を果たす。

そして、本発明によれば、車両状態に応じて強制帰還手
段を作動させることでオイルレベルの回復を可能として
いるので、車両状態にかかわりなくエアーの吸込みによ
るオイル供給不能を解消した車両用自動変速装置を提供
することができる。

〔実施例〕

以下、図面に沿い、本発明の実施例について説明する。

先ず、自動変速装置の全体構成について第７図を参照し
ながら簡単に説明する。この自動変速装置は、トランス
ミッションｌとして従来公知のギヤトレインを備えてお
り、その後方にフロント側へ動力を伝達するチェーン伝
動機構２が配設され、さらにその後方にフロント側とリ
ヤ側に伝達するトルク配分を制御するトランスファ３が
配設されている。

トランスミッション１のギヤトレイン１１は、従来公知
の２プラネタリギヤによる前進３速、後進ｌ速のギヤト
レイン１１の前方にオーバードライブプラネタリギヤユ
ニット１２を付加して前進４速、後進ｌ速を達成する構
成されており、これらは単一のトランスミッションケー
スｌＯ内に収容され、それらの下方にバルブボディ１３
が取付けられ、その下方にオイルパン１４が取付けられ
ている。

トランスファ３は、プラネタリギヤユニット３１とその
キャリヤ３２とサンギヤ３３とを係合、解放させるクラ
ッチ３４で構成されており、トランスミッションｌから
の出力がキャリヤ３２に入力され、これがサンギヤ３３
を経てフロント側すなわちチェーン伝動機構２のドライ
ブスプロケット２１に出力される一方、リングギヤ３５
を経てリヤ側に出力される。クラッチ３４を作動させる
ための油圧は、トランスファ３のバルブボディ３６から
取る構成とされており、このバルブボディ３６へは、ト
ランスミッションｌのバルブボディ１３からライン圧を
導き、それをリニヤソレノイドバルブで調整してクラッ
チシリンダ３７に供給する方式とされている。そして、
この油圧でクラッチの摩擦材の係合圧力を制御し、前後
３ニアのトルク配分からキャリヤ３２とサンギヤ３３と
を固定したリジッド状態までの制御を行う。

トランスミッションｌの後方にはチェーン伝動機構２の
チェーンケース２０が取付けられており、このケース２
０は前後に２分割されたチェーンケースフロント２ＯＡ
とチェーンケースリヤ２０Ｂとで構成されている。そし
てチェーンケース２０の後方にはトランスファのトラン
スファケース３０が取付けられている。

第８図は第７図の■−■矢視図であって、この自動変速
装置において、第７図に示すトランスミッション１から
トランスファ３に供給されたオイルは、具体的には、ト
ランスミッション１側のノ＼ルブボディ１３からトラン
スファ３側のバルブボディ３６に供給され、バルブボデ
ィ３６内に配設された図示しない調圧弁により調圧され
てトランスファ３の各部に供給される。そして、トラン
スファ３での作動及び潤滑を終わったオイルは、トラン
スファ３から直接あるいはチェーン伝動機構２を潤滑し
た後、トランスミッションｌに戻される構成とされてい
る。

第１θ図はトランスミッションケース後部からトランス
ファケースまでの側断面図であって、図に示すようにト
ランスファ３から直接戻される帰還油路は、各ケースの
底部をつなぐ形で構成されており、トランスファケース
３０からチェーンケースリヤ２０Ｂへは同レベルでつな
がり、隔壁２０ｅの開口２Ｏｆを通過するとき段差を生
じ、はぼ同レベルでチェーンケースフロント２ＯＡの帰
還室２２につながり、トランスミッションケースｌＯの
隔壁の開口１０ａを通ってトランスミッションケースｌ
Ｏ内に入っている。

一方、チェーン伝動機構２に供給した後帰還させる帰還
油路は、第７図に示すトランスファ３のプラネタリギヤ
ユニット３１とクラッチ３４のトランスファケース３０
内での回転で連れ回られて周囲に放出されるオイルを回
収する第１０図に示す樋状帰還油路３０ａと、それに同
レベルでつながるチェーンケースリヤ２０Ｂのリブ２０
ｃと、第９図（第７図のＩＸ−ＩＸ矢視図）に示す隔壁
２０ｅの開口２０ｄとを経て、チェーン室２３につなが
っている。チェーン室２３と帰還室２２とは、ともにチ
ェーンケース２０に形成されているが、ケース底部から
斜めに立上がるリブ２Ｑａによって隔離されている。

このように構成された実施例の自動変速装置において、
帰還するオイルの流れは前記構成の説明からすでに明ら
かなので、重複する説明を省略するが、オイル戻し路２
０ｄからチェーン室２３内に戻し供給されたオイルは、
第７図に示すチェーン伝動機構２のチェーン２５にかき
上げられて、第８図に示すチェーン室２３の低部（図に
おいて左方）に流れ、装置の運転時に、チェーン２５の
周回に連れてチェーン２５に伴われてかき上げられ、ド
ライブスプロケット２１との噛合部を周回するときに、
遠心力により余剰分が外方へ飛散する。このように飛散
したオイルは、かき落としリブ２６に捕捉されて方向を
変え、下方に落下して開口２０ｂから帰還室２２に流込
む。そして、このように捕収されたオイルは、トランス
ファケース底部を流れて帰還室２２に入るオイルと合流
してトランスミッションケースｌＯに戻される。

一方、トランスファケース３０底部のオイル帰還油路を
戻るオイルは、隔壁２０ｅの開口２Ｏｆを通り、帰還室
２２に流れるが、この帰還方向への流れは、重心を後方
へずらして吊下げ状態にあり常時若干開き加減の弁体２
６ａと開口２０ｆとの隙間を通って隔壁２０ｅの前後の
段差を利用して維持される。

以上のオイルの流れは、チェーン伝動機構２及びトラン
スファ３が運転状態にあるときに成立するもので、これ
らが停止している車両停も状態ではこのようなオイルの
帰還を期待することはできない。特に、車両が長時間急
勾配の上り坂に停車していた場合、あるいは極低温でオ
イルがゼリー状となりケース各部に付着してしまってい
る場合には、上記の経路でのオイルの帰還は不可能であ
る。

そこで、この実施例では、前記のようなオイル帰還油路
中のチェーン室２３からトランスミッションケース１０
にオイルを直接帰還させるオイル強制帰還手段が設けら
れている。そして、この手段は車両状態として、車体の
傾斜及び温度に応じて作動するよう構成されている。

第１図はこのオイル強制帰還手段の外観を示す正面図、
第４図はその底面図、第２図は第１図の■−■矢視断面
図、第３図は第１図の■−■矢視断面図、第５図は第４
図のＶ−■矢視断面図である。

第１図及び第４図に示すように、オイル強制帰還手段４
は、チェーンケースフロント２ＯＡの底部に取付けられ
た電動ポンプ４０と、第２図及び第３図に示すように電
動ポンプ４０に連なる強制帰還油路４１，４２と、電動
ポンプ４０の図示しない制御手段とから構成されている
。以下、これらについて順次説明する。

先ず、電動ポンプ４０は公知の構成のもので、第５図に
示すように、ポンプ部分４０ａとモータ部分４０ｂとか
ら構成されている。モータは直流のブラシ付モータであ
り、ポンプはトロコイドポンプである。そして、ポンプ
ボディは、インレットポート４１１を形成され、リリー
フ弁４０２を内蔵したインレット側ボディ４０１と、ア
ウトレットポート４２１を形成され、モータ部分４０ｂ
を支持するたアウトレット側ボディ４０２とで構成され
、インレットポート４１１は吸入油路４１２に連なり、
アウトレットポート４２１は吐出油路４２２に連なって
いる。なお、図において、符号４０３はポンプロータ、
４０４はシャフト、４０５はオイルレスメタル、４０６
はブラシ、４０７はコミュテータ、４０８はロータ、４
０９はステータを示す。

次に、第２図に示すように、吸入油路４１２はチェーン
ケースフロント２ＯＡに形成された垂直油路４１３及び
水平油路４１４を経てチェーン室２３に形成された凹部
４１５に通じており、この凹所４１５には、図示しない
ストレーナが配設されている。

一方、第３図に示すように、吐出油路４２２はチェーン
ケースフロント２ＯＡに形成された垂直油路４２３及び
水平油路４２４を経てトランスミッションケースｌＯに
接続されている。そして、これらの油路がこの実施例に
おける強制帰還油路４１．４２を構成している。

第６図はこのように構成されたオイル強制帰還手段４の
制御フローを示すフローチャートである。

この制御フローでは、極低温及び急坂停止時のオイルレ
ベル回復をねらったもので、具体的には、運転者がキー
をさし込み、スイッチオンとした状態でバッテリを電源
としてスタートし、シフトレバ−をパーキング位置から
ドライブレンジ位置ヘシフトするまでにフローを完了す
ることを想定したものである。図に示すように、このフ
ローでは第１のステップで、車速センサ等からの信号に
より車両が動いているか否かの判定が行われ、これがイ
エスであると、次のステップで油温センサからの信号を
用いた油温ｔの判定が行われる。そして、油温ｔが設定
値ｔ０以下であると電動ポンプ４０が作動される。また
、油温ｔが設定値ｔ０以上でも車両登板角θが設定値θ
。以上であると電動ポンプ４０が作動される。

このような制御フローにより電動ポンプ４０が作動され
ると、チェーン室２３低部に滞留しているオイルは、第
２図に示す凹所４１５からストレーナを通って吸い込ま
れ、水平油路４１４、垂直油路４１３を通り、吸入油路
４１２、第５図に示すインレットポート４１１を経てポ
ンプ室に入る。

一方、ポツプ室から出たオイルは、アウトレットポート
４２１から吐出油路４２２を通り、第３図に示す垂直油
路４２３、水平油路４２４を経てトランスミッションケ
ースｌＯに帰還する。なお、このようなオイルの流れは
、運転者によるキーのスイッチオン操作からシフトレバ
−のドライブレンジ位置へシフトまでの短時間に行われ
なければならないから、電動ポンプ４０はそれに応じた
大容量のものでなければならない。

このようにして、上記実施例の構成によれば、極低温時
あるいは急坂での長時間停止状態から車両の運転を開始
する際の４輪駆動車用自動変速装置後部での作動油の滞
留を解消して、強制的にオイルパン１４のオイルレベル
を適正にレベルまで短時間に回復させることができる。

以上、本発明を一実施例に基づき詳説したが、本発明は
上記実施例の開示内容のみに限定されることなく、特許
請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に細部の具体的
構成を変更して実施可能なものであることはいうまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の車両用自動変速装置の部分
正面図、第２図は第１図の■−■矢視断面図、第３図は
第１図の■−■矢視断面図、第４図は車両用自動変速装
置の部分底面図、第５図は電動ポンプの側断面図、第６
図は電動ポンプの制御を示すフローヤード、第７図は自
動変速装置の全体構造を示す側断面図、第８図は第７図
の■−■矢視図、第９図は第７図のＩＸ−ＩＸ矢視図、
第１０図はトランスミッションケース後部からトランス
ファケースまでの側断面図である。 ■・・・トランスミッション、２・・・チェーン伝動機
構、３・・・トランスファ、４・・・オイル強制帰還手
段、ｌＯ・・・トランスミッションケース、２０・・・
チェーンケース、３０・・・トランスファケース、４１
，４２・・・強制帰還油路 代理人　弁理士　　阿　部　英　幸 第２図 第３図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスミッションとトランスファとを備える車
   両用自動変速装置において、 前記トランスミッションとトランスファとは作動油を循
   環させる一体化したオイル循環油路を有し、該オイル循
   環油路は、その中の帰還油路中に車両状態に応じて作動
   するオイル強制帰還手段を有することを特徴とする車両
   用オイル強制帰還手段付自動変速装置。