JPS595451B2 - オ−トマテイツク・トランスアクスル・ケ−ス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフロントエンジン・フロントドライブ車（ＦＦ
車）やリヤエンジン・リヤドライブ車（ＲＲ車）に用い
られる自動変速機とファイナルドライブとを一体にした
オートマチイック・トランスアクスル、特にそのトラン
スアクスルケースの改良に関するものである。

この種トランスアクスルケースはトランスミッション室
とファイナルギヤ室を隣り合せに持ち、下部にオイルパ
ンな有する。

そして、ファイナルギヤ室にはファイナルギヤを潤滑す
るだめの油を貯留しておく必要があり、又オイルパン内
には自動変速機の変速制御機構に用いるための、又トラ
ンスミッション室内におけるパワートレーンの各部を潤
滑するための油を貯留しておく必要があ本ファイナルギ
ヤ室内の油はディファレンシャルギヤ組のリングギヤに
よりかき上げられてファイナルギヤの潤滑に供せられ、
オイルパン内の油はエンジン駆動されているオイルポン
プによりオイルパン内に配設した油吸入口から吸い上げ
られて自動変速制御機構及びパワートレーン潤滑部に供
給される。

トランスミッション室とファイナルギヤ室を隣り合せに
持つオートマチイック・トランスアクスルとしては、フ
ァイナルギヤ室とトランスミッション室側のオイルパン
との間を完全に隔絶して、両者間で油の受渡しがなされ
ないよう各々独立にした型式のものがある。

しかし、この構成では、ファイナルギヤ室とオイルパン
との間を隔絶するための手段が、ファイナルギヤ室まで
含めたオートマチイックトランスアクスルの軸方向寸法
も大きくし、用途がオートマチイックトランスアクスル
の軸方向寸法に制約を与える心配のない大型車のみに限
られる。

この意味合いにおいて、上記型式のオートマチイック・
トランスアクスルは、ファイナルギヤ室とオイルパンと
の間を隔絶せず、両者間で油の受渡しが行なわれるよう
にし、共通の油でファイナルギヤの潤滑と、自動変速制
御機構の作動及びパワードレーン各部の潤滑とを行なう
よう構成するのが好ましい。

この場合、上記油の受渡しがスムーズに行なわれるよう
、トランスアクスルケースの出来るだけ低い箇所に、フ
ァイナルギヤ室とオイルパンとの間を通ずる連通孔を設
けるのが普通であった。

かかる構成においては、ファイナルギヤ室内の油レベル
が上昇すると、リングギヤによる油のかき上げ量が増し
、ファイナルギヤ室からオイルパンに多量の油が戻され
、オイルパン内の油レベルが上昇すると、上記連通孔を
経てオイルパンよりファイナルギヤ室に流入する油量が
増加して、このサイクルの繰返しにより、ファイナルギ
ヤ室とオイルパン内との油レベルが結果として常時バラ
ンスすることになり、油は十分所期の目的に使用される
。

しかして、かかる構成のトランスアクスルケースでは、
車両の旋回又は加減速走行時、或いは登板、降板走行時
、オイルパン内の油が、上記連通孔を経てファイナルギ
ヤ室に多量に流れ込んで油量が片寄ったり油面がオイル
パンに対して傾斜したりする。

上記のような油量の片寄りや油面の傾斜は、車両の走行
状態により異なる。

すなわち、旋回時にあっては遠心力により車両横方向の
力が作用して油が片寄り油面を横方向に傾斜させ、加減
速走行時にあっては前後方向の慣性力が作用して油が片
寄り油面を前後方向に傾斜させ、登板・降板走行時にあ
っては道路の勾配に応じて油面が前後方向に傾斜する。

この結果、上記の場合、時としてオイルパン内の油レベ
ルが、前記オイルポンプの吸込口以下となる。

この場合、オイルポンプは油を吸込めず、空気を吸込む
ことになり、自動変速制御機構のライン圧低下で各種摩
擦要素が所定の作動を遂行し得なくなる結果、摩擦要素
の摩損、パワートレーンの潤滑不足、及びエンジンの空
吹き等の各種不都合を生ずる。

この問題解決のために、上記連通孔に対向させてバック
ルプレートを設け、これにより、連通孔を経て行なわれ
るファイナルギヤ室及びオイルパン間の油の受渡しに時
間差を与えることが行なわれてきたが、この対策も車両
の一方向連続旋回走行時や、長い坂道の走行時は役に立
たず、かかる走行中、一定時間経過すると、オイルパン
内の油レベルがオイルポンプの吸込口以下となり、抜本
的な解決策ではなかった。

そこで本発明は、上記連通孔をトランスアクスルケース
の比較的高位置に持ち来たし、具体的にはオイルパンの
上端開口を塞ぐトランスミッション室壁に上記連通孔を
形成すると共に、トランスミッション室をファイナルギ
ヤ室に開口させることにより、これら連通孔及び開口を
経てのみファイナルギヤ室とオイルパンとの間で油の受
渡しが行なわれるようにし、もって車両のいかなる走行
状態においてもオイルパン内の油レベルがオイルポンプ
の吸込口以下になることのないようにしたオートマチイ
ックトランスアクスルケースを提供しようとするもので
ある。

以下、図示の実施例に基づき本発明の詳細な説明する。

第１図（二点鎖線で示すファイナルドライブ側は実線で
示すトルクコンバータ側に対して水平方向に突出して配
置するが、便宜上第１図ではトルクコンバータの下方に
描く）及び第２図において１は本発明トランスアクスル
ケースの好適例を示し、２はコンバータハウジング、３
はオイルパンである。

コンバータハウジング２内にトルクコンバータ４を収納
し、このトルクコンバータ４は通常の如くポンプインペ
ラ５、タービンランナ６及びステータ７で構成される。

コンバータハウジング２には中空固定軸８を一体成形し
たギヤカバー９を固設し、このギヤカバー９とコンバー
タハウジング２との間に出力ギヤ１０を軸受１１により
回転自在に支持して介挿する。

中空固定軸８上にブツシュ１２を介してポンプインペラ
５を回転自在に支持し、このポンプインペラ５をコンバ
ータカバー１３を介してエンジンに駆動係合させる。

中空固定軸８及び出力ギヤ１０に入力軸１４を遊嵌し、
この入力軸を中空として、これにポンプ駆動軸１５を遊
嵌する。

入力軸１４にタービンランナ６をスプライン結合し、ス
テータＩを一方向クラッチ１６を介して中空固定軸８に
係合させる。

又、エンジンにより常時駆動されるコンバータカバー１
３をポンプ駆動軸１５に結合し、これによりオイルポン
プ５１がエンジンからの動力でコンバータカバー１３及
びポンプ駆動軸１５を介し駆動され、所定の油圧を発生
するようにしている。

ここで、オイルポンプ５１は、ボルト５５にてトランス
アクスルケース１に固定したオイルポンプハウジング５
４内に配置され、ポンプ駆動軸１５にスプライン結合し
たインナギヤ５２と、回転中心をインナギヤ５２に対し
てオフセットした状態でインナギヤ５２に噛合うアウタ
ギヤ５３と、これらギヤ５２．５３間にオイルポンプハ
ウジング５４から三日月状に突出させたクレツセンド部
分５４ａとから成る。

ギヤカバー９とコンバータハウジング２との間には更に
アイドラギヤ１γを介挿し、このアイドラギヤを出力ギ
ヤ１０と噛合してこれにより回転駆動されるよう、固定
軸１８上に軸受１９を介し回転自在に支持する。

コンバータハウジング２にファイナルドライブケース２
０を一体成形し、このファイナルドライブケース内にデ
ィファレンシャルギヤ２１を収納する。

ディファレンシャルギヤ２１は通常の如くディファレン
シャルケース２２と、ピニオンメートギヤ２３と、ピニ
オンメートシャフト２４と、サイドギヤ２５とよりなり
、ディファレンシャルケース２２にはリングギヤ２６を
結合する。

リングギヤ２６をアイドラギヤ１７に噛合させ、これら
ギヤと出力ギヤ１０とでファイナルギヤ組を構成し、フ
ァイナルドライブケース２０と、トランスミッションケ
ース１に一体成形したリングギヤケース２７との合せ面
間にファイナルギヤ室２８を画成する。

ファイナルドライブケース２０と、リングギヤケース２
７の開口を塞ぐディファレンシャルギヤ゛カバー２９と
で軸受３０を介しディファレンシャルケース２２を回転
自在に支持し、このディファレンシャルケースを貫通し
て両サイドギヤ２５にアクスルシャフト３１をスプライ
ン結合する。

両アクスルシャフト３１を車両の両部動輪、ＦＦ車の場
合前２輪、ＲＲ車の場合後２輪に至らしめる。

本発明においては、トランスアクスルケース１が第２図
に明示するような円筒部を持ち、その内部にトランスミ
ッション室３２を画成する。

トランスミッション室３２内に出力ギヤ１０の軸部３３
及び入力軸１４を延在せしめ、これら軸に関連して遊星
歯車組等の各種ギヤやクラッチなどで構成されるパワー
トレーンを設ける。

トランスアクスルケース１の下部にオイルパン３を取付
ケ、その内部に自動変速制御機構のバルブボディ３４を
収納し、パルプボディ３４の下部に取りつけたオイルス
トレーナカバー４７にオイルポンプ５１の油吸入口４８
を設けると共に、オイルパン３の上端１０をトランスミ
ッション室３２０円筒壁部分３５で塞ぐ。

パルプボディ３４とオイルストレーナカバー４７との間
には金網などでオイルストレーナ４９を形成する。

またバルブボディ３４のオイルストレーナ４９上方部分
とオイルポンプ５１との間を油路５０で接続する。

トランスミッション室壁部分３５には、例えば２個の連
通孔３６．３７を形成して、オイルパン３内をトランス
ミッション室３２内に連通させる。

連通孔３６゜３７を好ましくはトランスミッション室３
２の軸方向に配置すると共に、その円周方向に延びる長
孔とする。

又、連通孔３６，３７は後で詳細に説明するようにその
配置及び大きさを適切に選定し、車両の走行状態に応じ
てオイルパン３内の油面が傾斜し、３８〜４１で示すレ
ベルになってもなお、ポンプ駆動軸１５で駆動されるオ
イルポンプ５１の油吸込口より上方に油面３８〜４１が
存在するようにする。

水平時における油面ば第１図、第２図で示す４２′の高
さとなる。

又、トランスアクスルケース１とコンバータハウジング
２とを合体させた第１図の組立状態においても、トにン
スミツション室３２がファイナルギヤ室２８′と常時連
通しているように、トランスアクスルケース１とコンバ
ータカバー２との間には開口４２を設ける。

かくて、オイルパン３内とファイナルギヤ室２８との間
は連通孔３６．３７、トランスミッション室３２、開口
４２を経てのみ常時通じ、この経路を経てオイルパン３
内とファイナルギヤ室２８との間で油の受渡しを行ない
得る。

上述の構成ニおいて、エンジンの回転はコンバータカバ
ー１３を介してポンプインペラ５に伝えられ、このポン
プインペラの回転はトルクコンバータ４内の作動油を介
しステータ７による反力下でトルク変換されつつ（トル
ク変換はポンプインペラ５とタービンランナ６との間に
スリップがあるとき行なわれる。

）タービンランナ６に伝達される。

このとき、ポンプ駆動軸１５も回転してオイルポンプ５
１を駆動する結果、オイルパン３内の油は、油吸入口４
８から吸込まれ矢印Ａで示すようにオイルストレーナ４
９、油路５０を通ってオイルポンプ５１に取込まれる。

タービンランナ６０回転は入力軸１４を介してトランス
ミッション室３２内のギヤやクラッチ等から成るパワー
トレーンに入力され、このパワートレーンは自動変速制
御機構の状態に応じた減速比で軸部３３を介し出力ギヤ
１０を回転させる。

出力ギヤ１０はアイドラギヤ１７を介しリングギヤ２６
を回転し、この回転はディファレンシャルギヤ２１を介
して両アクスルシャフト３１に出力され、車両を走行さ
せることができる。

この車両走行中リングギヤ２６はファイナルギヤ室２８
内の油をかき上げ、その一部が開口４２を経てトランス
ミッション室３２内に、又その後連通孔３６．３７を経
てオイルパン３内に戻される。

更に、車両走行中オイルパン３内の油は、その油面傾斜
状態に応じ連通孔３６．３７を経てトランスミッション
室３２内に、又その後開口４２を経てファイナルギヤ室
２Ｂ内に補充される。

かくて、オイルパン３内とファイナルギヤ室２８内とで
油量がバランスし、油は夫々の用に供される。

ここで、車両の走行状態がオイルパン３内の油面を大き
く傾斜させた場合を想定すると、次のようになる。

すなわち、車両旋回時にあっては、遠心力により油に横
方向の力が作用して油面が傾斜するが、このとき次式が
成り立つ。

遠心力をＦ、油の重量をＷ、重力加速度をｇ、油に作用
する加速度をα、油面が水平面となす角度をβ、旋回に
よる加速度をＧとすると Ｆ−Ｗ−ｔａｎβ ・−・−・−−−−（２）
（１） 、 （２）式よりβ＝ｔａｎ−’Ｇ −（
３）（ここ両旋回時における最大加速度は０．３５ｇ程
度であり、この状態では車両横方向（第１図中左右方向
）の油面傾斜角βが約２げとなるので車両横方向での連
通孔３６，３７の孔端と油吸入口４８の孔端とを結ぶ線
４３，４４が水平面となす角度γ（第１図参照）を最小
でも上記油面傾斜角β＝２ｄ′より大きくなるように形
成すれば、油吸入口４８が油面より露出してオイルポン
プが空気を吸込むといった心配はない。

登板、降板時にあっては、一般通路の最大勾配が約２σ
（ｔａｎθ＝０．３６）程度なので、この場合、車両前
後方向（第２図中左右方向）の油面傾斜角βは約２０°
となる。

従って、第２図に示すように車両前後方向での連通孔３
６．３７と油吸入口４８とを結ぷ線４５４６が水平面と
なす角度γを最小でも油面傾斜角β−２０°より大きく
なるように形成すれば、油吸入口４８が油面より露出し
てオイルポンプが空気を吸込むといった心配はない。

又、加減速走行時にあっては、上記登板、降板時と同じ
側に油面の傾きを生じるが、加速走行時では加速度が小
さく油面傾斜角度βも小さくなるので上記登板、降板時
にて考慮した角度γで充分である。

しかし、ブレーキングによる減速走行時では最大０．４
ｇ〜０．７ｇを生じるので、油面傾斜角βが２２°〜３
５°となるが、このように０．４ｇ〜０．７ｇを生じる
場合は、車輪がロックする程の大きさで瞬間的にしか生
じないので、実用上は全く問題ない。

上記から、連通孔３６，３７の孔端と油吸入口４８の孔
端とを結ぶ線４３〜４６が最小でも水平面に対し略２０
°以上となるように連通孔３６゜３７をトランスアクス
ルケース１に設ける。

このように、連通孔３６，３７が比較的高い位置のトラ
ンスミッション室壁部分３５に形成しであるため、油面
ば図中３８〜４１で示すレベル以下にはなり得ない。

即ち、油面３８〜４１が図示のレベル以上を保つ油量で
ある場合、このレベル以上弁の油は連通孔３６．３７よ
りファイナルギヤ室２８内に溢流するものの、油面３８
〜４１が図示のレベルに達すると、それ以上オイルパン
３内の油が連通孔３６，３７より溢流することはない。

従ってオイルパン３内の油量は最低でも油面３８〜４１
０レベルに対応する量を保ち、又この油量にても前述の
如く旋回走行時や加減速走行時における傾斜した油面レ
ベル４３〜４６がオイルポンプ５１の吸込口４８以上で
あるよう連通孔３６゜３７を設定しであるため、オイル
ポンプ５１が空気を吸込むのを防止できる。

かくして本発明のトランスアクスルケースは、車両のい
かなる走行状態においても、オイルパン内の油を、その
油面がオイルポンプの油吸込口を露出させる程多量に、
ファイナルギヤ室２８内に溢流させることがなく、従っ
てオイルポンプが空気を吸込んで、自動変速制御機構の
ライン圧を低下させ、各種摩擦要素が滑ることによりエ
ンジンが空吹きする等の不都合を確実に回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明オートマチイックトランスアクスルケー
スの縦断側面図、第２図は第１図のｎ−■断面図、第３
図は第１図のｔｎ−ｉｎ断面図である。 １・・・トランスアクスルケース、２・・・コンバータ
ハウシング、３・・・オイルパン、４・・・トルクコン
バータ、８・・・中空固定軸、９・・・ギヤカバー、１
０・・・出力ギヤ、１３・・・コンバータカバー、１４
・・・入力軸、１５・・・ポンプ駆動軸、１６・・・一
方向クラッチ、１７・・・アイドラギヤ、２０・・ヴア
イナルドライブケース、２１・・・ディファレンシャル
ギヤ、２６・・・リングギヤ、２７・・・リングギヤケ
ース、２８・・・ファイナルギヤ室、２９・・・ディフ
ァレンシャルギヤカバー、３１・・・アクスルシャフト
、３２・・・トランスミッション室、３４・・・パルプ
ボデー、３５・・・トランスミッション室壁部分、３６
．３７・・導通孔、３８〜４１・・・傾斜油面、４２′
・・・水平時における油面、４３，４４・・・旋回時に
おける傾斜油面、４５゜４６・・・登板・降板時におけ
る傾斜油面、４８・・・油吸入口、５０・・・油路、５
１・・・オイルポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ファイナルギヤ室に隣合わせたトランスミッション
   室の下方に、トランスミッション室壁により隔てられ内
   部にオイルポンプの油吸入口を配設したオイルパンを設
   けて、オイルパンとファイナルギヤ室との間で、連通孔
   を介して作動油の受渡しを行なうようにしたオートマチ
   イック・トランスアクスルにおいて、 連通孔をこの孔端とオイルポンプの油吸入口の孔端とを
   結ぶ線が最小でも水平面と略２０°以上になるように位
   置させてトランスミッション室壁に設けて、連通孔を介
   してのみオイルパンとファイナルギヤ室との間で作動油
   の受渡しを行なうようにしたことを特徴とするオートマ
   チイック・トランスアクスル・ケース。