KR101470726B1 - 트랜스미션 케이스용 주형 구조 및 트랜스미션 케이스 - Google Patents

트랜스미션 케이스용 주형 구조 및 트랜스미션 케이스 Download PDF

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히데히코 와타나베
이사오 야부자키
유타카 오쿠무라
유우타 야마나시
유우지 오오타
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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 트랜스미션 케이스 하부의 유압 컨트롤 밸브의 차동 장치 근방의 스페이스에, 전동 오일 펌프의 펌프실을 케이스와 일체로 주조할 수 있도록 하는 것이다.
무단 변속기의 변속 기구를 수용하는 변속 기구 수용부(121)와, 변속 기구의 각 축에 인접하고 이들의 축과 평행한 출력축을 갖는 차동 장치를 외측으로부터 덮고, 변속 기구 수용부에 대하여 축 방향 일단부측으로 편이해서 배치된 차동 장치 수용부(122)와, 차량 탑재 시에 하측이 되는 하우징 하부에 배치되는 밸브 유닛 장착부(132a)를 구비하고, 편이에 의해 차동 장치 수용부(121)의 외측면의 외측에 형성된 오목부(128)에, 출력축의 하측에서 밸브 유닛 장착부에 근접한 부위에 배치되어 축 방향과 교차하는 방향으로 축선을 향하게 한 통 형상의 전동 오일 펌프실(50)을 구비하고, 전동 오일 펌프실(50)의 외주면을 형성하는 제1 형(M1)과 제2 형(M2)과의 접합부에, 외주면에 축선 방향으로 연장되는 축 방향 리브(60)를 주조하는 홈을 형성한다.

Description

트랜스미션 케이스용 주형 구조 및 트랜스미션 케이스{MOLD STRUCTURE FOR TRANSMISSION CASE AND TRANSMISSION CASE}
본 발명은, 자동차에 장비해 전동 오일 펌프를 탑재하는 트랜스미션 케이스를 주조하기 위한 주형 구조 및 트랜스미션 케이스에 관한 것이다.
최근, 자동차의 연비 향상을 촉진하기 위해 다양한 기술이 개발되어 있다. 예를 들어, 정차 시에 엔진의 아이들링을 정지시키는 시스템을 갖는 아이들링 스톱 차량인 경우에는, 엔진 정지에 의해 연비 향상을 촉진할 수 있다. 또한, 동력원으로서 엔진(원동기) 이외에 모터(전동 발전기)를 구비한 하이브리드 차량인 경우에는, 발진 시나 저속 주행 시에는 출력 토크를 내기 어려운 엔진 대신에 모터를 이용하고, 감속 시에는 회생 브레이크에 의해 에너지를 회수함으로써 연비 향상을 촉진할 수 있다.
한편, 동력원으로서 엔진을 사용할 경우에는 토크 확보나 연비 향상의 관점으로부터 변속기가 필수적이다. 그 중에서도 자동 변속기의 경우, 일반적으로 유압 제어에 의해 각 부를 작동시킨다. 예를 들어, 벨트식 무단 변속기의 경우에는 입출력 풀리에 의한 벨트의 클램프나 가동 풀리의 이동에 의한 변속비의 조정에는 작동유의 유압이 필요하며, 토크 컨버터의 동력 매체로서도 작동유가 필요해진다. 이러한 유압 제어계에는 유압 공급원이 필요하며, 엔진을 구비한 자동차의 경우, 펌프 용량을 확보하기 쉽다고 하는 관점에서 유압 공급원으로서 일반적으로 엔진 구동식 오일 펌프를 사용하고 있다.
그러나 아이들링 스톱 차량이 아이들링(idling)을 정지하고 있는 경우나, 하이브리드 차량에 있어서 모터만을 동력원으로 하여 주행하고 있는 경우에는, 엔진이 정지하고 있으므로, 엔진 구동식 오일 펌프에서는 변속기에 필요한 유압을 확보할 수 없다. 이로 인해, 엔진 구동식 오일 펌프에 더하여 전동 오일 펌프를 장비하고, 엔진 정지 시에는 전동 오일 펌프에 의해 유압을 확보할 수 있도록 한 기술이 개발되어 있다.
이 경우, 전동 오일 펌프를 변속기에 대하여 어떻게 배치할지가 과제가 된다.
예를 들어, 특허 문헌 1에는 도 10에 도시한 바와 같은 벨트식 무단 변속기의 변속기 유닛이 예시되고, 하우징(200) 내에는 프라이머리 풀리(210), 세컨더리 풀리(220) 및 벨트(230)로 이루어지는 무단 변속기의 각 부와, 차동 장치(240)가 수용되어 있다. 프라이머리 풀리(210), 세컨더리 풀리(220)의 각 축심 및 차동 장치(240)의 좌우 출력축(드라이브 샤프트)의 축심은, 프라이머리 풀리(210) 및 차동 장치(240)의 축심을 하변으로 한 삼각형을 이루도록 배치되어 있다.
유압 컨트롤 밸브(250)는 프라이머리 풀리(210) 및 차동 장치(240)의 하측에 있어서, 프라이머리 풀리(210), 세컨더리 풀리(220)의 각축과 대략 평행한 평면 내에 배치되어 있다. 유압 컨트롤 밸브(250)의 일단부는 프라이머리 풀리(210)의 측방으로 돌출하고, 이 돌출 단부의 상측 오목부(260)에, 유압 컨트롤 밸브 유닛(250)에의 유압 공급원인 전동 오일 펌프(270)가 배치되어 있다.
단, 전동 오일 펌프(270)의 흡입구 및 토출구는 하우징(200)의 외주에 있어서 하우징(200)의 접합면에 접합되어 있고, 따라서 전동 오일 펌프(270)의 펌프실은 하우징(200)과 별개로 설치되어 있다.
이 기술에 따르면, 전동 오일 펌프(270)를 변속기 유닛의 하우징(200) 외주의 오목부(260)에 유압 컨트롤 밸브(250)와 겹치도록 설치했으므로, 변속기 유닛의 구성을 콤팩트하게 할 수 있다.
일본 특허 출원 공개 제2001-260674호 공보
벨트식 무단 변속기의 하우징에 전동 오일 펌프를 장비할 경우, 상술한 특허 문헌 1의 기술과 같이 하우징(200) 외주의 오목부(260)를 이용함으로써, 변속기 유닛의 구성을 콤팩트하게 할 수 있다. 또한, 전동 오일 펌프가 유압 컨트롤 밸브에 접근한 부위에 배치되므로, 작동유가 유통하는 유로를 짧게 콤팩트하게 구성할 수 있다.
그러나 프라이머리 풀리(210)의 측방으로 돌출한 유압 컨트롤 밸브(250)의 일단부 상측 공간을 다른 부품의 수용 스페이스로 확보하고자 하는 경우 등, 하우징(200) 주위의 다른 스페이스에 전동 오일 펌프를 배치시키는 것이 요구되는 경우가 있다.
단, 특허 문헌 1과 같은 프라이머리 풀리(210), 세컨더리 풀리(220) 및 차동 장치(240)나 유압 컨트롤 밸브(250)의 기본적인 배치를 변경하는 일 없이, 또한, 특허 문헌 1의 기술과 마찬가지로, 변속기 유닛의 구성을 콤팩트하게 하는 동시에 유로에 대해서도 콤팩트하게 할 수 있도록, 전동 오일 펌프의 펌프실을 배치하고자 한다.
따라서, 도 10에 도시하는 프라이머리 풀리(210) 및 차동 장치(240)의 하측에 있어서, 유압 컨트롤 밸브(250)의 타단부측, 즉 차동 장치(240)의 근방에, 전동 오일 펌프를 배치하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 전동 오일 펌프가 차동 장치(240)로부터 하우징의 외측으로 돌출하는 출력축(드라이브 샤프트)에 간섭하지 않도록 배치하는 것이 요구된다.
또한, 특허 문헌 1의 기술의 경우, 전동 오일 펌프(270)의 펌프실은 하우징(200)과 별개로 설치되어 있으므로, 펌프실을 하우징(200)과 접합시켜야만 해, 접합 부위에 오일 누설을 방지하는 동시에 가공 공차를 흡수하는 등의 고안이 필요해진다.
이 점에서는, 전동 오일 펌프의 펌프실을 변속기의 하우징과 일체로 형성하는 것이 요망되고 있다.
단, 변속기의 하우징은 주조에 의해 형성되므로, 이 경우, 전동 오일 펌프의 펌프실의 배치나 형상을, 주조에 적합한 것으로 하는 것이 필요해져, 이 주조에 필요로 하는 주형도 트랜스미션 케이스를 지장 없이 제조할 수 있는 것으로 해야만 한다.
본 발명은, 이러한 과제를 감안해서 창안된 것으로, 종래 변속기의 기본적인 레이아웃을 유지하면서, 트랜스미션 케이스의 하부 유압 컨트롤 밸브 근방의 차동 장치측의 스페이스에, 전동 오일 펌프의 펌프실을 트랜스미션 케이스와 일체로 주조할 수 있도록 한, 트랜스미션 케이스용 주형 구조 및 트랜스미션 케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(1) 상기 목표를 달성하기 위해, 본 발명의 트랜스미션 케이스용 주형 구조는 프라이머리 풀리, 세컨더리 풀리 및 벨트로 이루어지는 무단 변속기의 변속 기구를 수용하는 변속 기구 수용부와, 상기 무단 변속 기구의 프라이머리 축 및 세컨더리 축에 인접하고 또한 이들의 축 방향과 평행한 좌우의 출력축(드라이브 샤프트)을 갖는 차동 장치를 외측으로부터 덮고, 상기 변속 기구 수용부에 대하여 상기 축 방향의 일단부측으로 편이해서 배치된 차동 장치 수용부와, 차량 탑재 시에 하측이 되는 하우징 하부에 배치되어 유압 컨트롤 밸브 유닛이 장착되는 밸브 유닛 장착부를 구비한 트랜스미션 케이스의 외측면을 주조하는 주형 구조이며, 상기 트랜스미션 케이스는 상기 편이에 의해 상기 차동 장치 수용부의 외측면의 외측에 형성된 오목부에 있어서, 상기 출력축의 하측에서 상기 밸브 유닛 장착부에 근접한 부위에 배치되어, 상기 축 방향과 교차하는 방향으로 축선을 향하게 한 통 형상의 전동 오일 펌프실을 구비하고 있고, 상기 축 방향으로 이동해 상기 트랜스미션 케이스의 외측면의 일부 및 상기 전동 오일 펌프실의 외주면의 일부를 형성하는 제1 형과, 상기 전동 오일 펌프실의 축선 방향으로 이동해 상기 전동 오일 펌프실의 내주면 및 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면의 잔부 및 상기 트랜스미션 케이스의 상기 외측면의 잔부를 형성하는 제2 형을 갖고, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면을 형성하는 상기 제1 형과 상기 제2 형의 접합부에, 상기 외주면에 상기 축선 방향을 따라서 연장되는 축 방향 리브를 형성하는 제1 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
(2) 상기 전동 오일 펌프실의 상기 축선의 일단부측에서 상기 제2 형의 제거 방향에, 전동기가 장착되는 전동기 장착부가 배치되고, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 축선의 타단부측 안측부에, 토출 포트 및 상기 토출 포트로부터 계속되는 제1 유로가 배치되고, 상기 축 방향 리브 및 상기 전동 오일 펌프실의 원통 형상의 상기 외주면 중 상기 축 방향 리브보다도 하측의 하반부는, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에 대응하는 부위까지 연장 설치되고, 상기 제2 형에는 상기 전동기 장착부, 상기 유로, 상기 축 방향 리브의 하반부 및 상기 외주면의 하반부를 형성하는 부위가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이, 전동 오일 펌프실의 축선의 타단부측 안측부에, 유압 컨트롤 밸브 유닛에 연통 접속하는 제1 유로를 일체로 형성하면, 제1 유로를 배치 면이나 가공 면에서 효율적으로 형성할 수 있지만, 반면에 제1 유로의 형상에 따라서는 주조 시의 온수 흐름에 지장을 초래하고, 주조 후에 공동 발생을 일으킬 우려가 있어서, 이것을 회피하고자 한다. 이 점에서, 전동 오일 펌프실 및 유로의 외측에 형성된, 축선 방향으로 연장된 부분 원통 형상의 외주면에는, 축선 방향으로 연장된 축 방향 리브가 돌출 설치되고, 이 축 방향 리브를 형성하는 제1 홈이 유로가 되어서 전동 오일 펌프실의 안측부로의 온수 흐름이 촉진되어, 공동 발생을 억제한다.
(3) 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부의 상기 제1 유로가 배치되는 부위의 상기 축 방향 리브보다도 상측에는 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면보다도 움푹 패어 상기 오목부에 연속하는 오목 부분이 배치되고, 상기 오목 부분에는 상기 차동 장치의 상기 출력축이 배치되고, 상기 제1 형에는 상기 오목 부분을 포함하는 상기 오목부, 상기 축 방향 리브의 상반부 및 상기 외주면의 상반부를 형성하는 부위가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 전동 오일 펌프실의 안측부의 제1 유로가 배치되는 부위에는 전동 오일 펌프실의 외주면보다도 움푹 패어 오목 부분이 배치되고, 이 오목 부분에 차동 장치의 출력축이 배치되므로, 제1 유로의 배치 부위에 있어서의 차동 장치의 출력축과의 간섭을 회피할 수 있다. 이 오목 부분은, 제2 형의 제거 방향과 반대측에 있어서 전동 오일 펌프실의 외주면보다도 움푹 패어 형성되므로, 제2 형에서는 형성할 수 없지만, 이 부분은 상기 제1 형에 의해 형성하므로, 지장 없이 오목 부분을 형성할 수 있다.
(4) 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에는, 상기 제1 형의 제거 방향을 향해 상기 제1 유로의 선단부에 중간부가 교차해 선단 개구부가 폐색되는 제2 유로와, 상기 제2 형의 제거 방향을 향해 상기 제2 유로의 중간부에 중간부가 교차해 선단부가 상기 유압 컨트롤 밸브 유닛에 접속되어 기단 개구부가 폐색되는 제3 유로가 배치되어, 상기 제1 형에는 상기 제2 유로를 형성하는 부위가 마련되고, 상기 제2 형에는 상기 제3 유로를 형성하는 부위가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 제2 유로의 선단 개구부나 제3 유로의 기단 개구부로부터, 유로의 내부에 장비해야 할 내장 부재(예를 들어, 역지 밸브)를 삽입 배치할 수 있어, 개구부는 내장 부재의 내장 후 폐색되어 시일되게 되지만, 상기와 같이 축 방향 리브를 형성하는 제1 홈이 유로가 되어 전동 오일 펌프실의 안측부로의 온수 흐름이 촉진되어, 공동 발생을 억제하므로, 공동 발생에 의한 시일 성능의 저하를 억제할 수 있다.
(5) 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면을 형성하는 상기 제1 형과 상기 제2 형의 접합부에, 상기 외주면의 상반부에, 상기 축 방향 리브로부터 연속해서 둘레 방향을 따라 연장되는 원호 형상 리브를 형성하는 제2 홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 온수 흐름이 촉진되는 동시에, 전동 오일 펌프실의 강성 및 강도를 확보할 수 있고, 또한 주조 시에, 제2 홈이 유로가 되어 온수 흐름을 향상시킨다.
(6) 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에 대응하는 부위의 상기 트랜스미션 케이스의 외측면을 형성하는 상기 제1 형과 상기 제2 형의 접합부에, 상기 축 방향 리브로부터 연속된 제1 보조 리브를 형성하는 제3 홈이 형성되고, 상기 차동 장치 수용부의 외측면을 형성하는 상기 제1 형과 상기 제2 형의 접합부에, 상기 원호 형상 리브로부터 연속된 제2 보조 리브를 형성하는 제4 홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 전동 오일 펌프실이나 차동 장치 수용부의 강성 및 강도를 확보할 수 있고, 또한, 주조 시에, 제3 홈이나 제4 홈이 유로가 되어 온수 흐름을 향상시킨다.
(7) 상기 차동 장치 수용부에는 상기 출력축이 관통하는 구멍부와, 상기 구멍부의 주위에 패딩된 보스부와, 상기 보스부의 주위에 방사 형상으로 패딩된 방사 형상 리브가 설치되고, 상기 제1 형에는 상기 구멍부, 상기 보스부 및 상기 방사 형상 리브를 형성하는 부위가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 차동 장치의 출력축이 관통하는 구멍부 주위의 강성 및 강도를 확보할 수 있어, 구멍부 주위의 기본 두께를 얇게 할 수 있다.
(8) 상기 트랜스미션 케이스의 변속 기구 수용부에는 상기 프라이머리 축 및 상기 세컨더리 축을 지지하는 축지지 벽부와, 상기 축지지 벽부의 주위를 둘러싸는 주위벽부와, 상기 주위벽부의 외측 단부 테두리부에 있어서 변속기 커버가 결합되는 외측 단부면부가 장비되고, 상기 제1 형에는 상기 축지지 벽부의 외측면, 상기 주위벽부 및 상기 외측 단부면부를 형성하는 부위가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
(9) 본 발명의 제1 트랜스미션 케이스는, 상기 트랜스미션 케이스용 주형 구조를 사용해서 주조에 의해 형성된 것을 특징으로 하고 있다.
(10) 본 발명의 제2 트랜스미션 케이스는, 프라이머리 풀리, 세컨더리 풀리 및 벨트로 이루어지는 무단 변속기의 변속 기구를 수용하는 변속 기구 수용부와, 상기 무단 변속 기구의 프라이머리 축 및 세컨더리 축에 인접하고 또한 이들의 축 방향과 평행한 좌우의 출력축(드라이브 샤프트)을 갖는 차동 장치를 외측으로부터 덮고, 상기 변속 기구 수용부에 대하여 상기 축 방향의 일단부측으로 편이해서 배치된 차동 장치 수용부와, 차량 탑재 시에 하측이 되는 하우징 하부에 배치되어 유압 컨트롤 밸브 유닛이 장착되는 밸브 유닛 장착부를 구비하고, 주조에 의해 형성된 트랜스미션 케이스이며, 상기 편이에 의해 상기 차동 장치 수용부의 외측면의 외측에 형성된 오목부에 있어서, 상기 출력축의 하측에서 상기 밸브 유닛 장착부에 근접한 부위에 배치되어, 상기 축 방향과 교차하는 방향으로 축선을 향하게 한 통 형상의 전동 오일 펌프실을 구비하고, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면에는 상기 축선 방향을 따라서 연장되는 축 방향 리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
(11) 상기 전동 오일 펌프실의 상기 축선의 일단부측에서 상기 제2 형의 제거 방향에, 전동기가 장착되는 전동기 장착부가 배치되고, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 축선의 타단부측 안측부에, 토출 포트 및 상기 토출 포트로부터 계속되는 제1 유로가 배치되고, 상기 축 방향 리브 및 상기 전동 오일 펌프실의 원통 형상의 상기 외주면 중 상기 축 방향 리브보다도 하측의 하반부는, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에 대응하는 부위까지 연장 설치되어 있는 것이 바람직하다.
(12) 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부의 상기 제1 유로가 배치되는 부위의 상기 축 방향 리브보다도 상측에는 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면보다도 움푹 패어 상기 오목부에 연속하는 오목 부분이 배치되고, 상기 오목 부분에는 상기 차동 장치의 상기 출력축이 배치되어 있는 것이 바람직하다.
(13) 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에는, 상기 제1 형의 제거 방향을 향해 상기 제1 유로의 선단부에 중간부가 교차해 선단 개구부가 폐색되는 제2 유로와, 상기 제2 형의 제거 방향을 향해 상기 제2 유로의 중간부에 중간부가 교차해 선단부가 상기 유압 컨트롤 밸브 유닛에 접속되어 기단 개구부가 폐색되는 제3 유로가 배치되어 있는 것이 바람직하다.
(14) 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면의 상반부에는, 상기 축 방향 리브로부터 연속해서 둘레 방향을 따라 연장되는 원호 형상 리브가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
(15) 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에 대응하는 부위의 외측면에는 상기 축 방향 리브로부터 연속된 제1 보조 리브가 형성되고, 상기 차동 장치 수용부의 외측면에는 상기 원호 형상 리브로부터 연속된 제2 보조 리브가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
(16) 상기 차동 장치 수용부에는 상기 출력축이 관통하는 구멍부와, 상기 구멍부의 주위에 패딩된 보스부와, 상기 보스부의 주위에 방사 형상으로 패딩된 방사 형상 리브가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
(17) 상기 변속 기구 수용부에는, 상기 프라이머리 축 및 상기 세컨더리 축을 지지하는 축지지 벽부와, 상기 축지지 벽부의 주위를 둘러싸는 주위벽부와, 상기 주위벽부의 외측 단부 테두리부에 있어서 변속기 커버가 결합되는 외측 단부면부가 장비되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 트랜스미션 케이스용 주형 구조 또는 트랜스미션 케이스에 따르면, 트랜스미션 케이스의 외측면의 전동 오일 펌프실을 일체로 주조하는 것이 가능해진다.
또한, 전동 오일 펌프실이 트랜스미션 케이스의 외측면에 주조에 의해 일체로 형성되어 있으므로, 펌프실을 트랜스미션 케이스와는 다르게 제조하는 공정이나, 펌프실을 트랜스미션 케이스에 접합하는 공정이 불필요하며, 또한 펌프실을 트랜스미션 케이스에 접합하는 경우에 요구되는, 접합 부위에 오일 누설을 방지하는 동시에 가공 공차를 흡수하는 등의 고안도 필요가 없다.
전동 오일 펌프실은 차동 장치 수용부의 외측면의 외측에 형성된 오목부에 위치하므로, 트랜스미션 케이스를 콤팩트하게 구성할 수 있다.
원통 형상의 전동 오일 펌프실은 프라이머리 축 및 세컨더리 축의 축 방향과 교차하는 방향으로 축선을 향하게 하고 있으므로, 전동 오일 펌프실의 축선 위에 접속하는 전동기를 무단 변속기 축 방향의 타단부측으로 돌출시키는 일 없이 배치할 수 있어, 변속기를 콤팩트하게 구성할 수 있다.
전동 오일 펌프실이 밸브 유닛 장착부에 근접한 위치에 배치되므로, 작동유의 유로를 콤팩트하게 배치하는 면에서 유리하다.
전동 오일 펌프실의 상측에는 변속 기구 수용부로부터 차동 장치의 출력축이 돌출하지만, 전동 오일 펌프실은 그 하측으로부터 변속 기구 수용부 및 출력축의 주요부를 보호한다.
전동 오일 펌프실의 외측 외주면의 축 방향 리브는, 전동 오일 펌프실 및 그 상측의 변속 기구 수용부의 강성을 향상시킨다. 또한, 주조 시에, 이 축 방향 리브를 형성하는 제1 홈이 유로가 되어 전동 오일 펌프실을 형성하는 통 형상의 주조 공간에 있어서의 온수 흐름이 촉진되어, 공동 발생을 억제한다.
전동 오일 펌프실 자체도 변속 기구 수용부의 강성을 향상시키기 위해, 변속 기구 수용부의 기본 두께(보스나 축 방향 리브를 설치하지 않은 부분의 두께)를 얇게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 트랜스미션 케이스용 주형 구조를 제조되는 트랜스미션 케이스를 기초로 하여 설명하는 사시도다.
도 2는 본 발명의 일실시 형태에 관한 트랜스미션 케이스의 주요부 사시도다.
도 3은 본 발명의 일실시 형태에 관한 트랜스미션 케이스의 외측면의 정면도다.
도 4는 본 발명의 일실시 형태에 관한 트랜스미션 케이스 내에 장비하는 구성 요소의 배치를 모식적으로 도시하는 트랜스미션 케이스의 외측면의 개략 정면도다.
도 5는 본 발명의 일실시 형태에 관한 벨트식 무단 변속기를 도시하는 개략 단면도다.
도 6은 본 발명의 일실시 형태에 관한 트랜스미션 케이스의 주요부 단면도다.
도 7은 본 발명의 일실시 형태에 관한 트랜스미션 케이스의 일부를 파단하여 도시하는 주요부 사시도다.
도 8은 본 발명의 일실시 형태에 관한 트랜스미션 케이스의 전동 오일 펌프실과 토출 포트 및 유로와 메커니컬 펌프와의 위치 관계를 도시하는 모식도이며, (a)는 그 사시도, (b)는 그 하면도[도 8의 (a)의 A 화살표도]이다.
도 9는 본 발명의 일실시 형태에 관한 트랜스미션 케이스용 주형의 주요부 단면도다.
도 10은 배경 기술에 관한 트랜스미션 케이스의 외측면의 개략 정면도다.
이하, 도면을 이용하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
도 1 내지 도 9를 이용하여, 우선, 본 실시 형태에 관한 자동 변속기의 개략 구성 및 변속기 하우징 내의 각 장치의 배치를 설명하고, 다음에, 변속기 하우징의 구성, 전동 오일 펌프실의 구성 및 변속기 하우징용 주형 구조의 구성을 설명하고, 마지막으로, 그 작용 및 효과를 설명한다.
또, 본 실시 형태에 관한 벨트식 무단 변속기는, 정차 시에 엔진의 아이들링을 정지시키는 시스템을 갖는 아이들링 스톱 차량, 혹은 발진 시나 저속 주행 시에는 출력 토크를 내기 어려운 엔진 대신에 모터를 이용하고, 감속 시에는 회생 브레이크에 의해 에너지를 회수함으로써 연비 향상을 촉진할 수 있는 하이브리드 차량에 적용된다.
즉, 아이들링 스톱 차량이 아이들링을 정지하고 있는 경우나, 하이브리드 차량에 있어서 모터만을 동력원으로 하여 주행하고 있는 경우에는, 엔진이 정지해 엔진 구동식 오일 펌프에서는 변속기에 필요한 유압을 확보할 수 없으므로, 엔진 구동식 오일 펌프에 더하여 전동 오일 펌프를 장비하고, 엔진 정지 시에는 전동 오일 펌프에 의해 유압을 확보하는 것에 적용된다.
[자동 변속기의 개략 구성]
도 5는, 본 실시 형태에 관한 벨트식 무단 변속기를 도시하는 개략 단면도다. 단, 도 5에 도시하는 단면은, 동일 단면이 아닌 몇 개의 단면을 전개해서 도시하고 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 이 벨트식 무단 변속기는 무단 변속기의 변속 기구를 수용하는 변속기 하우징(10)이 구비되어 있다. 이 변속기 하우징(10)은, 엔진측으로부터 순위 배치된, 컨버터 하우징(11)과 본 발명에 관한 트랜스미션 케이스(12)와 사이드 커버(13)로 구성된다.
이와 같은 변속기 하우징(10) 내에는, 엔진으로부터의 토크를 증폭하는 토크 컨버터(21)와, 발진 클러치를 갖는 전후진 전환 기구(22)와, 입출력 사이에서 무단 변속하는 벨트식 무단 변속 기구(30)와, 드라이브 피니언(24)과, 디퍼렌셜 기어(차동 장치)(25)를 구비하고 있다. 또한, 각 장치로의 압유나 윤활유를 공급하는 기구로서, 메커니컬 오일 펌프인 베인 펌프(26)와, 오일 스트레이너(27)와, 컨트롤 밸브 유닛(28)과, 오일 쿨러(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
토크 컨버터(21)는 엔진 출력축(1)에 접속되는 펌프 임펠러와, 변속기 입력축(20)에 접속되는 터빈 러너와, 내부의 작동유 흐름을 정렬하는 스테이터와, 고속 주행 시에 직접 동력을 전달하기 위한 로크 업 클러치로 구성된다.
전후진 전환 기구(22)는 엔진측과 연결되는 동시에 전진 클러치를 갖는 선 기어와, 후진 브레이크와 연결된 캐리어와, 프라이머리 풀리(31)와 연결되는 동시에 전진 클러치를 갖는 링 기어를 갖는 유성 기어 기구로 구성되어 있다. 또, 유성 기어 기구는 싱글 피니온형 또는 더블 피니언형의 유성 기어로 해도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.
벨트식 무단 변속 기구(30)는 전후진 전환 기구(22)로부터 입력된 회전과 일체로 회전하는 가동 풀리(31a) 및 고정 풀리(31b)로 이루어지는 프라이머리 풀리(31)와, 구동륜을 소정의 감속비로 일체로 회전하는 가동 풀리(32a) 및 고정 풀리(32b)로 이루어지는 세컨더리 풀리(32)와, 각 풀리의 홈 사이에 권회된 벨트(33)로 구성되어 있다. 세컨더리 풀리(32)에 설치된 세컨더리 풀리 축(32d)의 단부에는 출력 기어(34)가 고정되어, 드라이브 피니언(24)과 맞물려 있다.
프라이머리 풀리(31)의 가동 풀리(31a)와, 세컨더리 풀리(32)의 가동 풀리(32a)의 배면에는 각각 실린더실(31c) 및 실린더실(32c)이 설치되어 있다. 또, 본 실시 형태에서는 변속기 하우징(10)의 축 방향을 단축시키기 위해, 드라이브 피니언(24)을 도 5 중의 가능한 한 좌측 방향에 배치하고자 하는 이유로부터, 실린더실(32c)의 단면적을 실린더실(31c)의 것보다도 작게 형성하고 있다. 세컨더리 풀리(32)와 드라이브 피니언(24)의 축심 위치를 변경하여, 변속기 하우징(10)의 축 방향을 단축시키는 것도 생각할 수 있지만, 이것은 기어비가 변화되어 버려 바람직하지 않다. 또한, 본 실시 형태에서는 오일 펌프로서 유압 공급 능력이 높은 베인 펌프(26)를 사용하고 있으므로, 실린더실(32c) 내의 면적이 축소되어도 가동 풀리(32a)로의 압박력을 충분히 확보할 수 있다.
드라이브 피니언(24)은 피니언축(24a)을 통하여, 베어링(35)에 회전 가능하게 지지되고 있다. 이 드라이브 피니언(24)에는 파이널 기어(36)가 맞물려 있다. 이 파이널 기어(36)에는 디퍼렌셜 기어(25)인 2개의 피니언이 고정되어, 이들의 피니언에 좌우로부터 각각 사이드 기어가 맞물리게 된다. 각 사이드 기어에는 드라이브 샤프트(차동 장치의 출력축)(25a)가 연결되어, 좌우의 구동륜을 구동하도록 구성되어 있다.
베인 펌프(26)는 로터와, 이 로터에 편심하여 부착되는 캠링과, 로터와 캠링에 의해 구성되는 오일실을 구획하는 베인으로 구성되어 있다. 베인은 로터의 홈에 끼워 넣어지고, 그 내측은 로터 중심축과 각 홈에 마련된 유로에 공급되는 작동유가, 로터 회전 시의 원심력에 의해 베인을 캠링에 압박한다. 이 구성에 의해, 베인을 스프링에 의해 캠링에 압박하는 구성의 것에 비해, 부품 개수가 적고, 또한 장수명화가 도모된다. 로터의 토크 컨버터(21)측의 단부에는 드리븐 스프로킷(26a)이 고정되어, 변속기 입력축(20)과 일체로 회전하는 드라이브 스프로킷(37)에 체인(38)을 통하여 연결된다.
베인 펌프(26)의 흡입구측에 오일 스트레이너(27)가 설치되고, 베인 펌프(26)의 토출구측에는 컨트롤 밸브 유닛(28)이 설치된다. 도시하지 않았지만, 컨트롤 밸브 유닛(28)의 상면에는, 복수의 전자기 제어 밸브 및 각종 센서(유온 센서, 액압 센서 등)인 전자 부품이 배치된다.
또, 도 4에 도시하는 오일 쿨러(29)의 내부에는, 도시하지 않았지만, 냉각수가 공급되는 냉각수실과, 윤활유가 공급되는 윤활유실이 인접해서 교대로 층 형상으로 구성된다. 이 오일 쿨러(29)의 냉각수실에는, 라디에이터로 냉각된 냉각수가 공급되는 공급수로와, 오일 쿨러(29)로부터의 냉각수를 엔진으로 송수하는 송수 수로가 접속된다. 또한, 오일 쿨러(29)의 윤활유실에는 컨트롤 밸브 유닛(28) 및 오일 팬(40)으로부터 오일을 공급하는 유로와, 냉각된 오일을 각 장치에 윤활유로서 공급하는 유로가 접속된다.
[변속기 하우징 내의 각 장치의 배치]
도 4는 트랜스미션 케이스(12)를 그 외측[사이드 커버(13)측]으로부터 본 정면도다. 도 4에서는, 벨트식 무단 변속 기구(30)의 프라이머리 풀리(31) 및 세컨더리 풀리(32)와, 드라이브 피니언(24)과, 디퍼렌셜 기어(25)와, 베인 펌프(26)를, 모두 모식적으로 원으로 표현하고 있다. 또, 도 4에 있어서, 점선으로 나타내는 원은 트랜스미션 케이스(12)를 사이에 두고 반대측에 수납 장착된 장치를 도시한다. 또한, 도 4 중에 전방이라 나타내는 화살표는, 변속기 하우징(10)의 차량 탑재 시에 있어서의 차량의 전방 방향을 나타낸다. 이하, 단순히 전방, 반대측을 후방이라 기재한다. 또한, 이 전후 방향을 기준으로, 연직 상측을 단순히 상측, 반대측을 하측이라 기재한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 벨트식 무단 변속 기구(30)는 트랜스미션 케이스(12)의 제1 수납 장착실(변속 기구 수용부)(121)에 수납 장착된다. 벨트식 무단 변속 기구(30)는 프라이머리 풀리(31)가 제1 수납 장착실(121)의 전방측 하부에 수납 장착되고, 세컨더리 풀리(32)가 제1 수납 장착실(121)의 후방측 상부에 수납 장착된다. 또한, 제1 수납 장착실(121)의 하부는 개방되어 있어, 각 장치를 윤활한 윤활유가 개구부로부터 오일 팬(40)으로 배출된다.
트랜스미션 케이스(12)를 사이에 둔 반대측, 즉 컨버터 하우징(11)측에는, 도시하지 않은 제2 수납 장착실에, 드라이브 피니언(24)과 디퍼렌셜 기어(25)와 베인 펌프(26)가 수납 장착되어 있다. 트랜스미션 케이스(12)에는, 이 제2 수납 장착실을 외측으로부터 덮어 차폐하는 차동 장치 차폐 벽부(차동 장치 수용부)(122)가 형성되어 있다(도 5 참조).
디퍼렌셜 기어(25)는 제2 수납 장착실의 후방측 하부에 수납 장착된다. 드라이브 피니언(24)은 세컨더리 풀리 축(32d)에 고정된 출력 기어(34)와, 드라이브 피니언(24)의 축 위에 고정된 아이들러 기어(39)가 맞물린다. 또한, 드라이브 피니언(24)은 디퍼렌셜 기어(25)에 고정된 파이널 기어(36)와 맞물리도록 배치된다(도 5 참조).
베인 펌프(26)는 프라이머리 풀리(31) 및 디퍼렌셜 기어(25)보다도 오일 팬(40)측에서, 프라이머리 풀리(31)와 다른 축심 위에 배치되어 있다.
또한, 디퍼렌셜 기어(25)는 프라이머리 풀리(31) 및 세컨더리 풀리(32)와 인접하고 있지만, 디퍼렌셜 기어(25)의 사이드 기어에 접속된 드라이브 샤프트(차동 장치의 출력축)(25a)의 축심 위치는, 프라이머리 풀리(31) 및 세컨더리 풀리(32)의 축심 위치와 정삼각형에 가까운 위치 관계에 있으며, 드라이브 샤프트(25a)의 축심 위치와 프라이머리 풀리(31)의 축심 위치를 연결한 선이 삼각형의 저변을 이루고 있다.
[트랜스미션 케이스의 구성]
도 5에 도시한 바와 같이, 트랜스미션 케이스(12)에는 각 장치의 축을 지지하는 지지부에 의해, 토크 컨버터 하우징(11)측과 사이드 커버(13)측을 격리하는 벽이 형성된다. 트랜스미션 케이스(12)의 제1 수납 장착실(121)은 프라이머리 풀리 축(31d) 및 세컨더리 풀리 축(32d)을 지지하는 축지지 벽부(123)가 형성되고, 프라이머리 풀리(31) 및 세컨더리 풀리(32)를 수용하는 공간을 토크 컨버터 하우징(11)측과 격리하고 있다.
이 축지지 벽부(123)에는 프라이머리 풀리 축 관통부(124) 및 세컨더리 풀리 축 관통부(125)가 형성되고, 프라이머리 풀리 축(31d) 및 세컨더리 풀리 축(32d)의 각 일단부가 이들의 관통부(124, 125)를 축지지 벽부(123)의 토크 컨버터 하우징(11)측에 관통하고, 베어링(41, 43)을 통하여 지지되어 있다. 따라서, 관통부(124, 125)는 각 축(31d, 32d)과 베어링(41, 43)에 의해 밀폐되어 있다. 트랜스미션 케이스(12)의 토크 컨버터 하우징(11)측과 사이드 커버(13)측이 완전히 차단되어 있다. 따라서, 전후진 전환 기구(22)나 드라이브 피니언(24) 등에서 발생하는 먼지 등이 벨트식 무단 변속 기구(30)로 침입하지 않는 구성으로 되어 있다.
또한, 트랜스미션 케이스(12)에는 사이드 커버(13)가 결합됨으로써 밀폐되어 있다. 프라이머리 풀리 축(31d) 및 세컨더리 풀리 축(32d)의 각 타단부는, 사이드 커버(13)에 베어링(42, 44)을 통하여 지지되어 있다. 따라서, 사이드 커버(13)측의 외부로부터도, 먼지 등이 벨트식 무단 변속 기구(30)로 침입하지 않는 구성으로 되어 있다.
도 2는 트랜스미션 케이스(12)의 주요부를 그 정면측[사이드 커버(13)측]으로부터 비스듬히 본 사시도이며, 도 3은 트랜스미션 케이스의 정면도[사이드 커버(13)로부터 본 도면]이다. 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 트랜스미션 케이스(12)에는 축지지 벽부(123)의 주위에, 프라이머리 풀리(31) 및 세컨더리 풀리(32)의 외주 전체를 둘러싸는 주위벽부(126)가 형성되어 있다. 이 주위벽부(126)의 단부면(127)에는, 사이드 커버(13)를 볼트로 체결하기 위한 다수의 볼트 구멍(127a)이 형성되고, 이들의 볼트 구멍(127a)이 형성되는 부위는 주위벽부(126)의 두께가 부분적으로 증대되어 있다. 트랜스미션 케이스(12)의 제1 수납 장착실(121)은 축지지 벽부 및 주위벽부(126)를 구비하여 구성된다.
트랜스미션 케이스(12)의 차동 장치 차폐 벽부(122)는, 변속기의 축 방향 [즉, 엔진 출력축(1), 프라이머리 풀리 축(31d), 세컨더리 풀리 축(32d), 드라이브 샤프트(25a) 등의 축 방향]에 있어서 축지지 벽부(123)와 대략 같은 위치에 배치되어 있다. 즉, 차동 장치 차폐 벽부(122)는 주위벽부(126)를 구비한 제1 수납 장착실(121)에 대하여 축 방향의 일단부측[토크 컨버터 하우징(11)측]으로 편이해서 배치되어 있다.
따라서, 차동 장치 차폐 벽부(122)의 외측면의 외측에는, 제1 수납 장착실(121)보다도 오목한 오목부(128)가 형성되어 있고, 이 오목부(128)에 본 트랜스미션 케이스(12)의 특징적인 구성인 전동 오일 펌프실(50)이 형성되어 있다.
또, 차동 장치 차폐 벽부(122)에는 드라이브 샤프트(25a)가 관통하는 구멍부(129)가 형성되고, 구멍부(129)의 외측면에는 약간 고조되도록 패딩된 보스부(129a)와, 이 보스부(129a)의 외주로부터 방사 형상으로 연장해서 패딩된 방사 형상 리브(129b)가 형성되어 있다.
또한, 차동 장치 차폐 벽부(122)의 외주 부분에는 토크 컨버터 하우징(11)과 결합하는 플랜지부(130)가 형성되고, 플랜지부(130)에는 토크 컨버터 하우징(11)에 볼트로 체결하기 위한 다수의 볼트 구멍(131)이 형성되고, 이들의 볼트 구멍(131)이 형성되는 부위는 차동 장치 차폐 벽부(122)의 두께가 부분적으로 증대되어 있다.
또한, 트랜스미션 케이스(12)의 차량 탑재 시 하측이 되는 면(132)에는, 컨트롤 밸브 유닛(28)을 부착하는 밸브 유닛 장착부(132a)가 설치된다. 또한, 컨트롤 밸브 유닛(28)의 더욱 하측에 오일 팬(40)이 장비된다.
트랜스미션 케이스(12)의 차량 탑재 시 상측이 되는 면(133)에는, 주위벽부(126)의 외면 등이 형성된다.
[전동 오일 펌프실의 구성]
트랜스미션 케이스(12)의 차동 장치 차폐 벽부(122)의 외측 오목부(128)에 있어서, 드라이브 샤프트(25a)의 하측에서 밸브 유닛 장착부(132a)에 근접한 부위에 배치되어, 전동 오일 펌프실(이하, 단순히 펌프실이라고도 함)(50)이 형성되어 있다. 이 펌프실(50)은 변속기의 축 방향과 교차하는 방향이며, 차량 탑재 시에 대략 수평이 되는 방향으로 축선을 향하게 한 통 형상의 내부 공간(51)을 갖는 실이며, 축선 방향의 일단부가 개구되어 있어, 이 개구 부분이 전동기(50M)를 장착하는 전동기 장착부(54)로서 구성되어 있다.
전동기 장착부(54)에는 전동기(50M)를 부착하기 위한 복수의 부착 구멍(54a)이, 펌프실(50)의 축선 방향을 따라서 형성되어 있다.
펌프실(50)의 원통 형상의 내부 공간(51)에는, 펌프의 회전부(예를 들어, 기어 펌프의 일종인 트로코이드 펌프가 적용되어 있으면, 아우터 로터나 이너 로터)가 장비되어, 펌프실(50)의 축선 방향의 타단부측의 안측부에 설치되는 흡입 포트(59)(도 8 참조) 및 토출 포트(55)(도 4, 도 6, 도 8 참조)를 통하여, 전동기(50M)에 의해 회전부를 회전 구동해서 흡입 포트(59)로부터 흡입한 오일을 가압해서 토출 포트(55)로부터 토출한다.
도 6, 도 7, 도 8에 도시한 바와 같이, 펌프실(50)의 더욱 안측부에는 토출 포트(55)로부터 이어지는 제1 유로(56)가 형성되고, 나아가 이 제1 유로(56)에 교차하는 제2 유로(57)와, 이 제2 유로(57)에 교차하는 제3 유로(58)가 형성된다. 토출 포트(55)로부터의 오일 토출 방향을 따르면, 제2 유로(57)는 제1 유로(56)의 선단부에 중간부가 교차해서 연통하고, 제3 유로(58)는 제2 유로(57)의 선단부에 중간부가 교차해서 연통한다.
또한, 제2 유로(57)는 변속기의 축 방향을 향하고, 제3 유로(58)는 펌프실(50)의 축선 방향을 향하고 있고, 제2 유로(57)의 선단 개구부는 플러그(57a)에 의해 폐색되어 시일되고, 제3 유로(58)의 기단 개구부는 플러그(58a)에 의해 폐색되어 시일된다. 따라서, 제1 유로(56), 제2 유로(57), 제3 유로(58)는 갈고리형의 유로를 형성하고, 제3 유로(58)의 선단부는 컨트롤 밸브 유닛(28)에 접속되어 있다.
이와 같이 갈고리형의 유로를 형성하고 있는 것은, 유로에 역지 밸브 등의 내장품을 장비하기 위해 및 도 8에 도시한 바와 같이, 베인 펌프(26)의 부속 부재[여기서는, 가변 오일 펌프로 하기 위한 솔레노이드](26b)와의 간섭을 피하기 위해서다.
여기에서는, 제3 유로(58)에는 플러그(58a)에 의한 폐색 전에 그 개구로부터, 도시하지 않은 역지 밸브가 내장되어, 오일이 컨트롤 밸브 유닛(28) 방향으로만 유통하게 되어 있다.
펌프실(50)의 외주면은 내부 공간(51)과 동심 또는 대략 동심의 원통 형상으로 형성되고, 차동 장치 차폐 벽부(122)로부터 가장 이격된 모선 부근에는, 축 방향 리브(60)가 펌프실(50)의 축선 방향을 따라서 형성되어 있다(도 2 참조). 특히, 축 방향 리브(60)보다도 차량 탑재 시 하측이 되는 펌프실(50)의 외주면 하반부(52)는 펌프실(50) 안측부의 제1 유로(56)의 형성 부위까지 동일한 부분 원통 형상으로 형성되고, 축 방향 리브(60)보다도 차량 탑재 시 상측이 되는 펌프실(50)의 외주면 상반부(53)는 펌프실(50)의 외주부 근방만이 부분 원통 형상으로 형성된다.
따라서, 전동 오일 펌프실(50)의 안측부의 제1 유로(56)가 배치되는 부위의 축 방향 리브(60)보다도 상측은, 전동 오일 펌프실(50)의 외주면(53)보다도 움푹 패어 오목부(128)에 연속하는 오목 부분(53a)이 형성된다. 이 오목 부분(53a)에는, 드라이브 샤프트(25a)가 배치된다.
제2 유로(57)의 개구는 외측[사이드 커버(13)측]으로 돌출 설치되고, 제3 유로(58)의 개구는 차량 탑재 시 후방이 되는 펌프실(50)의 축선 방향의 일단부측에 돌출 설치되어 있다. 이들의 돌출 설치부에는 외측[사이드 커버(13)측]을 향해서 보강 리브(보조 리브)(61, 62)가 돌출 설치되어 있다. 보강 리브(62)는 축 방향 리브(60)와 연속하고 있다.
또한, 펌프실(50)의 외주면 상반부(53)에도, 외주 방향을 향해 원호 형상 리브(63, 64)가 돌출 설치되고, 원호 형상 리브(63)는 차동 장치 차폐 벽부(122)의 외면까지 연장 설치되고, 또한 이에 연속하여, 외측[사이드 커버(13)측]을 향해 보강 리브(보조 리브)(65)가 돌출 설치되어 있다. 차동 장치 차폐 벽부(122)의 외면에는, 다시 보강 리브(보조 리브)(66)도 돌출 설치되어 있다.
[변속기 하우징용 주형 구조의 구성]
상기와 같은 형상의 트랜스미션 케이스(12)를 주조에 의해 형성하기 위해, 도 1에 도시한 바와 같이, 변속기 하우징용 주형을 분할하고 있다. 또, 분할해서 구성되는 주형은, 다이캐스트형(금형 주조형)이며, 도 1에 있어서는 주형을 구성하는 각 형(M1 내지 M6) 자체는 도시하지 않고, 각 주조 영역에 대응한 위치에, 흰 화살표에 의해 탈형 방향을 나타냄으로써, 각 주조 영역을 주조할 수 있는 형 형상의 주형의 존재를 나타내고 있다. 이 중, 제1 형(M1) 및 제2 형(M2)에 대해서는, 각 주조 영역에 무늬를 부여하고 있다.
즉, 트랜스미션 케이스(12)의 외측면[사이드 커버(13)측의 면]을 구성하기 위해, 변속기의 축 방향으로 이동하여, 트랜스미션 케이스(12)의 외측면의 일부 및 전동 오일 펌프실(50)의 외주면의 일부를 형성하는 제1 형(M1)과, 전동 오일 펌프실(50)의 축선 방향으로 이동해서 전동 오일 펌프실(50)의 내주면 및 외주면의 잔부 및 트랜스미션 케이스(12)의 외측면의 잔부를 형성하는 제2 형(M2)을 구비하고, 제2 형(M2)의 이동 방향, 즉 전동 오일 펌프실(50)의 축선 방향은 변속기의 축 방향과 직교하는 방향으로 설정된다.
제1 형(M1)과 제2 형(M2)의 경계 부분은, 도 1에 굵은 선으로 나타낸 바와 같이, 제3 유로(58)의 개구의 돌출 설치부의 보강 리브(보조 리브)(62)의 정상면과, 이에 계속되는 축 방향 리브(60)의 정상면과, 이에 계속되는 원호 형상 리브(63)의 정상면과, 이에 계속되는 보강 리브(보조 리브)(65)의 정상면과, 이에 계속되는 주위벽부(126)의 단부면(127)에 걸쳐 설정되어 있다.
즉, 제1 형(M1)과 제2 형(M2)은 결합되면 그 경계 부분에 있어서, 축 방향 리브(60)를 형성하는 제1 홈(도 9, 부호 CS 참조)과, 원호 형상 리브(63)를 형성하는 제2 홈과, 보강 리브(보조 리브)(62)를 형성하는 제3 홈과, 보강 리브(보조 리브)(65)를 형성하는 제4 홈이 형성된다.
또한, 트랜스미션 케이스(12)의 내측면[토크 컨버터 하우징(11)측의 면]을 구성하기 위해서 변속기의 축 방향에서 제1 형(M1)과는 역방향으로 이동하는 제3 형(M3)이, 트랜스미션 케이스(12)의 차량 탑재 시 하측의 면(132)을 구성하기 위해서 제4 형(M4)이, 트랜스미션 케이스(12)의 차량 탑재 시 상측의 면(133)을 구성하기 위해서 제5 형(M5)이, 제2 형(M2)과 반대측의 면을 구성하기 위해서 제6 형(M6)이 준비되어 있다.
제6 형(M6)은 제2 형(M2)과 마찬가지로 전동 오일 펌프실(50)의 축선 방향으로 이동하고, 제4 형(M4) 및 제5 형(M5)은 제1 형(M1) 및 제3 형(M3)의 이동 방향과 직교하고, 제2 형(M2) 및 제6 형(M6)의 이동 방향과도 직교하는 방향으로 이동한다.
[작용 및 효과]
본 발명의 일실시 형태에 관한 변속기 하우징용 주형 구조는 상술한 바와 같이 구성되므로, 이 트랜스미션 케이스용 주형을 사용하여, 예를 들어 알루미늄 합금 등의 주조 재료로 주조함으로써, 트랜스미션 케이스(12)의 외측면에 전동 오일 펌프실(50)을 일체로 주조하는 것이 가능해진다.
이로 인해, 전동 오일 펌프실(50)을 트랜스미션 케이스(12)와는 별도로 제조하는 공정이나, 펌프실(50)을 트랜스미션 케이스(12)에 접합하는 공정이 불필요하며, 또한, 펌프실(50)을 트랜스미션 케이스(12)에 접합하는 경우에 요구되는, 접합 부위에 오일이 누설되는 것을 방지하는 동시에 가공 공차를 흡수하는 등의 고안도 필요가 없다. 따라서, 가공 시간이나 가공 비용의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.
게다가, 종래의 변속기의 기본적인 레이아웃을 유지하면서, 트랜스미션 케이스(12)의 하부의 유압 컨트롤 밸브(28)의 디퍼렌셜(25)측의 스페이스에, 전동 오일 펌프실(50)을 배치할 수 있다.
또한, 전동 오일 펌프실(50)은 차동 장치 수용부(122)의 외측면의 외측에 형성된 오목부(128)에 위치하므로, 트랜스미션 케이스(12)가 이 부분에서 돌출하는 것이 억제되어, 트랜스미션 케이스(12)를 콤팩트하게 구성할 수 있다.
또한, 원통 형상의 전동 오일 펌프실(50)은 변속기의 축 방향과 교차하는 방향, 본 실시 형태의 경우, 직각으로 교차하는 방향으로 축선을 향하게 하고 있으므로, 전동 오일 펌프실(50)의 축선 위에 접속하는 전동기(50M)를 변속기의 축 방향의 외면측(타단부측)으로 돌출시키는 일 없이 배치할 수 있어, 이 점으로부터도 변속기를 콤팩트하게 구성할 수 있다.
또한, 전동 오일 펌프실(50)이 밸브 유닛 장착부(132a)에 근접한 위치에 배치되므로, 작동유의 유로를 콤팩트하게 배치할 수 있다.
그리고 전동 오일 펌프실(50)의 상측에는 변속 기구 수용부(121)로부터 드라이브 샤프트[디퍼렌셜(25)의 출력축](25a)가 돌출하지만, 전동 오일 펌프실(50)은 그 하측에 위치하므로, 변속 기구 수용부(121) 및 드라이브 샤프트(25a)의 주요부를 보호한다.
그리고 전동 오일 펌프실(50) 자체가 변속 기구 수용부(121)의 강성을 향상시키기 때문에, 변속 기구 수용부(121)의 기본 두께(보스나 축 방향 리브를 설치하지 않는 부분의 두께)를 얇게 할 수 있지만, 전동 오일 펌프실(50)의 외측 외주면(52)의 축 방향 리브(60)는 전동 오일 펌프실(50) 및 그 상측의 변속 기구 수용부(121)의 강성을 더욱 향상시킨다. 또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 주조 시에, 이 축 방향 리브(60)를 형성하는 홈 형상의 주조 공간(제1 홈)(CS)이 유로가 되어 전동 오일 펌프실(50)을 형성하는 통 형상의 주조 공간에 있어서의 온수 흐름이 촉진되어, 공동 발생을 억제한다.
특히, 주조 시에는 전동 오일 펌프실(50)을 형성하는 통 형상의 주조 공간을 지나, 즉 전동 오일 펌프실(50)의 개구측으로부터 안측부의 유로(55 내지 58)측을 향하는 온수 흐름을 이용해서 주조하는 것이 필요해지는 경우가 있고, 이 경우에는 전동 오일 펌프실(50)을 형성하는 통 형상의 주조 공간만으로는, 유로가 좁고 온수 흐름이 악화되므로, 전동 오일 펌프실(50)의 안측부의 유로(55 내지 58) 주위에, 공동이 발생하기 쉽다. 이 부위에 공동이 발생하면, 유로(57, 58)의 개구부를 플러그(57a, 58a)로 폐색해 시일할 때에, 시일 성능이 저하되기 쉽다.
이에 반해, 축 방향 리브(60)를 형성하는 홈 형상의 주조 공간(CS)이 유로가 되어 전동 오일 펌프실(50)의 개구측으로부터 안측부의 유로(55 내지 58)측을 향하는 온수 흐름을 촉진하고, 공동 발생을 억제하므로, 공동에 기인한 시일 성능의 저하를 회피할 수 있다.
또한, 공동의 발생은 시일성뿐만 아니라 유로 벽면의 거칠기가 증대하여, 오일의 유동 성능에도 악영향이 있지만, 공동 발생을 억제함으로써 오일의 유동 성능의 저하 방지 효과도 얻을 수 있다.
본 실시 형태의 경우, 제2 홈에 의해 축 방향 리브(60)로부터 연속해서 둘레 방향을 따라 연장되는 원호 형상 리브(53)가 형성되고, 제3 홈에 의해 축 방향 리브(60)에 연속하는 보강 리브(보조 리브)(62)가 형성되고, 제4 홈에 의해 원호 형상 리브(53)에 연속하는 보강 리브(보조 리브)(65)가 형성되어 있으므로, 이러한 면에서도 온수 흐름이 향상되어, 나아가 전동 오일 펌프실의 강성 및 강도를 확보할 수 있다.
전동 오일 펌프실(50)의 안측부의 제1 유로(56)가 형성되는 부위의 축 방향 리브(60)보다도 상측은, 전동 오일 펌프실(50)의 외주면(53)보다도 움푹 패어 오목부(128)에 연속하는 오목 부분(53a)이 형성되고, 이 오목 부분(53a)에는 드라이브 샤프트(25a)가 배치되므로, 전동 오일 펌프실(50) 주위가 드라이브 샤프트(25a)와 간섭하는 일 없이 스페이스가 유효하게 이용된다.
이 오목 부분(53a)은 제2 형(M2)의 제거 방향과 반대측에 있어서 전동 오일 펌프실(50)의 외주면(51)보다도 움푹 패어 형성된다. 제2 형(M2)에서는 도 6에 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이(부호 70) 패딩해야만 해, 오목 부분(53a)을 형성할 수 없지만, 이 부분은 제1 형(M1)에 의해 형성하므로, 지장 없이 오목 부분(53a)을 형성할 수 있다.
또한, 트랜스미션 케이스(12)의 차동 장치 수용부(122)의 구멍부(129)의 외측면에는, 약간 고조되도록 패딩된 보스부(129a)와, 이 보스부(129a)의 외주로부터 방사 형상으로 연장되어 패딩된 방사 형상 리브(129b)가 형성되어 있으므로, 이 점으로부터도 변속 기구 수용부(121)의 기본 두께를 얇게 할 수 있다.
[기타]
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 이러한 실시 형태를 적절하게 변경해서 실시할 수 있는 것이다.
예를 들어, 실시 형태에서는 트랜스미션 케이스(12)에 축 방향 리브(60) 이외에 다양한 리브(61 내지 66)를 설치하고 있으며, 주형(M1, M2)에는 대응하는 홈부를 형성하고 있지만, 축 방향 리브(60)만을 설치하도록 해도 좋고, 그 밖의 리브(61 내지 66)를 적절하게 추가해도 좋고, 또 다른 리브를 적절하게 추가해도 좋다.
또한, 변속기 하우징 내의 각 장치의 배치도 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변경해서 실시할 수 있는 것이다.
또한, 실시 형태에서는 알루미늄 합금을 주조 재료로 했지만, 철계의 재료라도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 금형의 주형을 예시했지만, 사형 등의 금형 이외의 주형에의 적용도 생각할 수 있다.
아이들링 스톱 차량이나 하이브리드 차량과 같이, 엔진 구동식 오일 펌프에다가 전동 오일 펌프를 장비하는 것이 필요한 차량에 적합하다.
10 : 변속기 하우징
11 : 컨버터 하우징
12 : 트랜스미션 케이스
13 : 사이드 커버
20 : 변속기 입력축
21 : 토크 컨버터
25 : 디퍼렌셜 기어(차동 장치)
25a : 드라이브 샤프트(차동 장치의 출력축)
26 : 메커니컬 오일 펌프인 베인 펌프
28 : 컨트롤 밸브 유닛
30 : 벨트식 무단 변속 기구
31 : 프라이머리 풀리
31d : 프라이머리 풀리 축
32 : 세컨더리 풀리
32d : 세컨더리 풀리 축
33 : 벨트
50 : 전동 오일 펌프실
50M : 전동기
51 : 통 형상의 내부 공간
54 : 전동기 장착부
55 : 토출 포트
56 : 제1 유로
57 : 제2 유로
58 : 제3 유로
53a : 오목 부분
121 : 제1 수납 장착실(변속 기구 수용부)
122 : 차동 장치 차폐 벽부(차동 장치 수용부)
126 : 주위벽부
128 : 오목부
129 : 구멍부
129a : 보스부
129b : 방사 형상 리브
132a : 밸브 유닛 장착부
M1 : 제1 형
M2 : 제2 형
CS : 제1 홈

Claims (17)

  1. 프라이머리 풀리, 세컨더리 풀리 및 벨트로 이루어지는 무단 변속기의 변속 기구를 수용하는 변속 기구 수용부와, 상기 변속 기구의 프라이머리 축 및 세컨더리 축에 인접하고 또한 이들의 축 방향과 평행한 좌우의 출력축을 갖는 차동 장치를 외측으로부터 덮고, 상기 변속 기구 수용부에 대하여 상기 축 방향의 일단부측으로 편이해서 배치된 차동 장치 수용부와, 차량 탑재 시에 하측이 되는 하우징 하부에 배치되어 유압 컨트롤 밸브 유닛이 장착되는 밸브 유닛 장착부를 구비한 트랜스미션 케이스의 외측면을 주조하는 주형 구조이며,
    상기 트랜스미션 케이스는 상기 편이에 의해 상기 차동 장치 수용부의 외측면의 외측에 형성된 오목부에 있어서, 상기 출력축의 하측에서 상기 밸브 유닛 장착부에 근접한 부위에 배치되어, 상기 축 방향과 교차하는 방향으로 축선을 향하게 한 통 형상의 전동 오일 펌프실을 구비하고 있고,
    상기 축 방향으로 이동해 상기 트랜스미션 케이스의 외측면의 일부 및 상기 전동 오일 펌프실의 외주면의 일부를 형성하는 제1 형과,
    상기 전동 오일 펌프실의 축선 방향으로 이동해 상기 전동 오일 펌프실의 내주면 및 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면의 잔부 및 상기 트랜스미션 케이스의 상기 외측면의 잔부를 형성하는 제2 형을 갖고,
    상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면을 형성하는 상기 제1 형과 상기 제2 형의 접합부에, 상기 외주면에 상기 축선 방향을 따라서 연장되는 축 방향 리브를 형성하는 제1 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스용 주형 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 축선의 일단부측에서 상기 제2 형의 제거 방향에, 전동기가 장착되는 전동기 장착부가 배치되고,
    상기 전동 오일 펌프실의 상기 축선의 타단부측의 안측부에, 토출 포트 및 상기 토출 포트로부터 계속되는 제1 유로가 배치되고,
    상기 축 방향 리브 및 상기 전동 오일 펌프실의 원통 형상의 상기 외주면 중 상기 축 방향 리브보다도 하측의 하반부는, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에 대응하는 부위까지 연장 설치되고,
    상기 제2 형에는 상기 전동기 장착부, 상기 유로, 상기 축 방향 리브의 하반부 및 상기 외주면의 하반부를 형성하는 부위가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스용 주형 구조.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부의 상기 제1 유로가 배치되는 부위의 상기 축 방향 리브보다도 상측에는, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면보다도 움푹 패어 상기 오목부에 연속하는 오목 부분이 배치되고, 상기 오목 부분에는 상기 차동 장치의 상기 출력축이 배치되고,
    상기 제1 형에는 상기 오목 부분을 포함하는 상기 오목부, 상기 축 방향 리브의 상반부 및 상기 외주면의 상반부를 형성하는 부위가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스용 주형 구조.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에는, 상기 제1 형의 제거 방향을 향해 상기 제1 유로의 선단부에 중간부가 교차해 선단 개구부가 폐색되는 제2 유로와, 상기 제2 형의 제거 방향을 향해 상기 제2 유로의 중간부에 중간부가 교차해 선단부가 상기 유압 컨트롤 밸브 유닛에 접속되어 기단 개구부가 폐색되는 제3 유로가 배치되고,
    상기 제1 형에는 상기 제2 유로를 형성하는 부위가 마련되고,
    상기 제2 형에는 상기 제3 유로를 형성하는 부위가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스용 주형 구조.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면을 형성하는 상기 제1 형과 상기 제2 형의 접합부에, 상기 외주면의 상반부에, 상기 축 방향 리브로부터 연속해서 둘레 방향을 따라 연장되는 원호 형상 리브를 형성하는 제2 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스용 주형 구조.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에 대응하는 부위의 상기 트랜스미션 케이스의 외측면을 형성하는 상기 제1 형과 상기 제2 형의 접합부에, 상기 축 방향 리브로부터 연속된 제1 보조 리브를 형성하는 제3 홈이 형성되고,
    상기 차동 장치 수용부의 외측면을 형성하는 상기 제1 형과 상기 제2 형의 접합부에, 상기 원호 형상 리브로부터 연속된 제2 보조 리브를 형성하는 제4 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스용 주형 구조.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차동 장치 수용부에는 상기 출력축이 관통하는 구멍부와, 상기 구멍부의 주위에 패딩된 보스부와, 상기 보스부의 주위에 방사 형상으로 패딩된 방사 형상 리브가 설치되고,
    상기 제1 형에는 상기 구멍부, 상기 보스부 및 상기 방사 형상 리브를 형성하는 부위가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스용 주형 구조.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트랜스미션 케이스의 변속 기구 수용부에는, 상기 프라이머리 축 및 상기 세컨더리 축을 지지하는 축지지 벽부와, 상기 축지지 벽부의 주위를 둘러싸는 주위벽부와, 상기 주위벽부의 외측 단부 테두리부에 있어서 변속기 커버가 결합되는 외측 단부면부가 장비되고,
    상기 제1 형에는 상기 축지지 벽부의 외측면, 상기 주위벽부 및 상기 외측 단부면부를 형성하는 부위가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스용 주형 구조.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 트랜스미션 케이스용 주형 구조를 이용해서 주조에 의해 형성된 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
  10. 프라이머리 풀리, 세컨더리 풀리 및 벨트로 이루어지는 무단 변속기의 변속 기구를 수용하는 변속 기구 수용부와, 상기 변속 기구의 프라이머리 축 및 세컨더리 축에 인접하고 또한 이들의 축 방향과 평행한 좌우의 출력축을 갖는 차동 장치를 외측으로부터 덮고, 상기 변속 기구 수용부에 대하여 상기 축 방향의 일단부측으로 편이해서 배치된 차동 장치 수용부와, 차량 탑재 시에 하측이 되는 하우징 하부에 배치되어 유압 컨트롤 밸브 유닛이 장착되는 밸브 유닛 장착부를 구비하고, 주조에 의해 형성된 트랜스미션 케이스이며,
    상기 트랜스미션 케이스는 상기 편이에 의해 상기 차동 장치 수용부의 외측면의 외측에 형성된 오목부에 있어서, 상기 출력축의 하측에서 상기 밸브 유닛 장착부에 근접한 부위에 배치되어, 상기 축 방향과 교차하는 방향으로 축선을 향하게 한 통 형상의 전동 오일 펌프실을 구비하고,
    상기 전동 오일 펌프실의 외주면에는, 상기 축선 방향을 따라서 연장되는 축 방향 리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 축선의 일단부측에 전동기가 장착되는 전동기 장착부가 배치되고,
    상기 전동 오일 펌프실의 상기 축선의 타단부측의 안측부에, 토출 포트 및 상기 토출 포트로부터 계속되는 제1 유로가 배치되고,
    상기 축 방향 리브 및 상기 전동 오일 펌프실의 원통 형상의 상기 외주면 중 상기 축 방향 리브보다도 하측의 하반부는, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에 대응하는 부위까지 연장 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부의 상기 제1 유로가 배치되는 부위의 상기 축 방향 리브보다도 상측에는, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면보다도 움푹 패어 상기 오목부에 연속하는 오목 부분이 배치되고, 상기 오목 부분에는 상기 차동 장치의 상기 출력축이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에는 상기 제1 유로의 선단부에 중간부가 교차해 선단 개구부가 폐색되는 제2 유로와, 상기 제2 유로의 중간부에 중간부가 교차해 선단부가 상기 유압 컨트롤 밸브 유닛에 접속되어 기단 개구부가 폐색되는 제3 유로가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 외주면의 상반부에는, 상기 축 방향 리브로부터 연속해서 둘레 방향을 따라 연장되는 원호 형상 리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전동 오일 펌프실의 상기 안측부에 대응하는 부위의 상기 트랜스미션 케이스의 외측면에는, 상기 축 방향 리브로부터 연속된 제1 보조 리브가 형성되고,
    상기 차동 장치 수용부의 외측면에는, 상기 원호 형상 리브로부터 연속된 제2 보조 리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
  16. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차동 장치 수용부에는 상기 출력축이 관통하는 구멍부와, 상기 구멍부의 주위에 패딩된 보스부와, 상기 보스부의 주위에 방사 형상으로 패딩된 방사 형상 리브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
  17. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트랜스미션 케이스의 변속 기구 수용부에는, 상기 프라이머리 축 및 상기 세컨더리 축을 지지하는 축지지 벽부와, 상기 축지지 벽부의 주위를 둘러싸는 주위벽부와, 상기 주위벽부의 외측 단부 테두리부에 있어서 변속기 커버가 결합되는 외측 단부면부가 장비되어 있는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
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