JP2010007761A - 動力伝達装置の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達装置のケーシング内において回転体により撹拌されるオイルの撹拌抵抗の増大を抑制することのできる動力伝達装置の潤滑装置を提供する。
【解決手段】キャッチタンク６０は、動力伝達装置のケーシング４０に収容されて回転により動力を伝達する回転体により撹拌されるオイルを密閉に近い状態で規定量貯留する。このキャッチタンク６０は、キャッチタンク６０の下部に形成されて回転体の回転時にオイルが流入するとともに、回転体の停止時に重力の作用によりオイルが流出するオイル孔６１と、同キャッチタンク６０の上部に形成されて空気を流出入させるための空気孔６２と、回転体の回転時にキャッチタンク６０内のオイル量が規定量となるときに空気孔６２の開口面積を小さくするとともに、回転体の停止時に同空気孔６２を開放する浮遊体６３とを備える。
【選択図】図４

Description

この発明は動力伝達装置の潤滑装置に関する。

車両に搭載される動力伝達装置では、この動力伝達装置のケーシングに収容されるギヤや摩擦部材等の複数の回転体の回転によって動力が伝達される。こうした動力伝達装置のケーシング内には、動力の伝達に寄与するこれら回転体の潤滑等を図るべく、オイルが貯留されている。

ここで、回転体によってオイルが撹拌されると、オイルの温度が上昇してその体積が増加する。こうして体積が増加すると、回転体によるオイルの撹拌抵抗が増大して動力損失が増大するため、従来、回転体によって掻き上げられたオイルを一時的に貯留するキャッチタンクを設けることにより、撹拌されるオイルの量を調整するようにした構成が種々提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。特許文献１に記載の構成では、ギヤによって掻き上げられたオイルを貯留するキャッチタンクが同ギヤの径方向外方に設置されている。また、特許文献２に記載の構成では、ギヤによって掻き上げられたオイルをケーシングの上部に導くオイルガイドと、こうして導かれたオイルを貯留するキャッチタンクとが設けられている。これら特許文献１，２に記載されているキャッチタンクは、いずれも上方から流入するオイルを貯留するために、上方に向かって開口するとともにその底部には孔が形成されている。そして、ギヤによって掻き上げられたオイルがキャッチタンクにおいて一時的に貯留されるとともに、このキャッチタンクの底部に形成された孔を通じてケーシング内底部にオイルが戻される。これにより、ギヤによって撹拌ないし掻き上げられるオイルの量を減少させて撹拌抵抗を低下させるとともに、孔を通じてケーシング内底部にオイルを戻すことにより、停止時にケーシング内底部に貯留されるオイルの量を適切に保持するようにしている。
特開２００６−２９２０８６号公報 実開平５−１０８５６号公報

ところで近年、車両の動力伝達装置には、小型化が求められている。このように動力伝達装置を小型化するためには、上述したキャッチタンクについても設置箇所等が制限される。そこで、オイルが流出入する孔が下部に形成されるとともに上部に空気孔が形成された密閉状態に近いキャッチタンクを、回転体の外周付近に設置するようにした動力伝達装置が実用化されている。こうしたキャッチタンクでは、上記特許文献１、２に記載されるキャッチタンクのように上方に向かって大きく開放することを要しないため、例えば、動力伝達装置のケーシングの壁部内に形成して、小型化を図ることも可能になる。

具体的には、このキャッチタンクでは、回転体の回転に伴い発生するオイルの流動またはケーシング内のオイルの液面の上昇によってキャッチタンクの下部に形成された孔を通じてオイルが同タンクに流入するとともに、この回転体の停止時には重力の作用によりこの孔を通じてオイルが流出する。ここで、キャッチタンクの上部には空気孔が形成されてこの空気孔を通じて空気が流出入するため、前記孔を通じてオイルが円滑に流出入できるようになる。

しかし、こうしたキャッチタンク内にオイルが充満されることに伴って空気孔を通じたオイルの流出が生じると、この流出したオイルが他の回転体に衝突して、オイルの撹拌抵抗が増大するおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、動力伝達装置のケーシング内において回転体により撹拌されるオイルの撹拌抵抗の増大を抑制することのできる動力伝達装置の潤滑装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、動力伝達装置のケーシングに収容されるとともに回転により動力を伝達する回転体と、同ケーシング内部において前記回転体により撹拌されるオイルを密閉に近い状態で規定量貯留するキャッチタンクとを有する動力伝達装置の潤滑装置であって、前記キャッチタンクは、同キャッチタンクの下部に形成されて前記回転体の回転時にオイルが流入するオイル流入孔と、同キャッチタンクの下部に形成されて前記回転体の停止時に重力の作用によりオイルが流出するオイル流出孔と、同キャッチタンクの上部に形成されて空気を流出入させるための空気孔と、前記回転体の回転時に同キャッチタンク内のオイル量が前記規定量となるときに前記空気孔の開口面積を小さくするとともに、前記回転体の停止時に同空気孔を開放する空気孔調節手段とを備えることを要旨とする。

上記構成によれば、ケーシング内部において回転体により撹拌されるオイルを密閉に近い状態で規定量貯留するキャッチタンクを備えるため、回転体の回転時に体積が増加したオイルを一時的に貯留することができ、オイルの撹拌抵抗を低減することができる。また、キャッチタンクは、回転体の回転時に同キャッチタンク内のオイル量が前記規定量となるときに空気孔の開口面積を小さくするとともに、回転体の停止時に空気孔を開放する空気孔調節手段を備えるため、回転体の回転時にオイル量が規定量となるときにこの空気孔を通じてオイルが流出する量を減少させることができる。

したがって、回転体の回転時において、空気孔を通じて流出したオイルが他の回転体に衝突してオイルの撹拌抵抗が増大することを抑制することができる。
一方、回転体の停止時には空気孔を開放するため、オイル流出孔を通じたオイルの流出を抑制することがない。したがって、この回転体の停止時には、ケーシングの内底部にオイルを円滑に戻すことができるため、再び回転体の回転が開始されるときに、こうしてケーシング内底部に戻されたオイルによって回転体を十分に潤滑することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、動力伝達装置のケーシングに収容されるとともに回転により動力を伝達する回転体と、同ケーシング内部において前記回転体により撹拌されるオイルを密閉に近い状態で規定量貯留するキャッチタンクとを有する動力伝達装置の潤滑装置であって、前記キャッチタンクは、同キャッチタンクの下部に形成されて前記回転体の回転時にオイルが流入するオイル流入孔と、同キャッチタンクの下部に形成されて前記回転体の停止時に重力の作用によりオイルが流出するオイル流出孔と、同キャッチタンクの上部に形成されて空気を流出入させるための空気孔と、同空気孔から流出入する流体の速度を同キャッチタンク内のオイル量が増加するときに低下させる一方、同キャッチタンク内のオイル量が減少するときに上昇させる空気孔調節手段とを備えることを要旨とする。

上記構成によれば、空気孔から流出入する流体の速度を同キャッチタンク内のオイル量が増加するときに低下させる一方、同キャッチタンク内のオイル量が減少するときに上昇させる空気孔調節手段を備えるため、回転体の回転時に空気孔から流出するオイルの速度を低下させることができる一方、回転体の停止時には空気孔から流入する空気の速度を上昇させることができる。このため、回転体の回転時にこの空気孔を通じて流出したオイルが他の回転体に衝突してオイルの撹拌抵抗が増大することを抑制するとともに、回転体の停止時にはオイル流出孔を通じてオイルを円滑に流出させることができる。なお、空気孔から流出入する流体としては、空気およびオイルを含むものとする。

具体的には、請求項３に記載されるように、キャッチタンクには、回転体の回転に伴い発生するオイルの流動またはケーシング内のオイルの液面の上昇によってオイル流入孔を通じてオイルが流入するものとすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力伝達装置の潤滑装置において、前記空気孔調節手段は、オイルより比重の小さい浮遊体であって、前記空気孔の開口形状とは異なる断面形状を有する部分において同空気孔の開口部分と当接することにより同空気孔の開口面積を小さくして同空気孔の開口部分と同浮遊体の当接部分との間に隙間を形成するものであることを要旨とする。

上記構成によれば、空気孔調節手段は、オイルより比重の小さい浮遊体であって、空気孔の開口形状とは異なる断面形状を有する部分において同空気孔の開口部分と当接することにより同空気孔の開口面積を小さくして同空気孔の開口部分と同浮遊体の当接部分との間に隙間を形成するものであるため、複雑な制御を要することなく、低コスト且つ簡便な構成によって空気孔調節手段を設けることができる。

ここで、回転体の回転時に浮遊体が空気孔を完全に閉塞すると、回転体が停止した後に浮遊体が空気孔から離間せず、空気孔から空気が流入しない状態になるおそれがある。この点、上記構成によれば、空気孔の開口部分と浮遊体の当接部分との間に隙間が形成されるため、回転体の停止時には、この隙間を通じて空気がキャッチタンク内に流入して浮遊体が空気孔から離間する。したがって、オイル流出孔を通じて重力の作用によりオイルを円滑に流出させることができる。

具体的には、請求項５に記載されるように、空気孔の開口形状は円状であって、浮遊体は、その表面に凹凸を有する球体であるといった構成を採用することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の動力伝達装置の潤滑装置において、前記ケーシングは、第１回転体を収容する第１回転体収容部と、第２回転体を収容する第２回転体収容部とを区画するとともに、前記キャッチタンクは、前記第１回転体収容部の壁部内に形成され、前記オイル流入孔及び前記オイル流出孔は前記第１回転体収容部と前記キャッチタンクとを連通し、前記空気孔は同キャッチタンクと前記第２回転体収容部とを連通することを要旨とする。

上記構成のように、キャッチタンクが第１回転体収容部の壁部内に形成されることにより、キャッチタンクの設置箇所を確保することが容易になる。
また、上記請求項１〜５のいずれか１項に記載の構成が同構成に適用されることにより、空気孔を通じてオイルが第２回転体収容部に流出することを抑制することができ、この第２回転体収容部に収容されている回転体に流出したオイルが衝突してオイルの撹拌抵抗が増大することを抑制することができる。

具体的には、請求項７に記載されるように、第２回転体収容部に収容される回転体は、ディファレンシャルギヤ及びカウンタギヤの少なくとも一方であるようにすることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の動力伝達装置の潤滑装置において、前記オイル流入孔と前記オイル流出孔は、同一の孔であることを要旨とする。

ここで、キャッチタンクに貯留されるオイル量は、オイル流入孔を通じて流入するオイル量とオイル流出孔を通じて流出するオイル量との均衡によって調整される。また、オイルの撹拌抵抗の抑制とオイルによる回転体の効果的な潤滑とをともに実現するべく、キャッチタンクの容量及び同タンクに貯留されるオイル量を適切に設計する必要がある。

この点、上記構成によれば、オイル流入孔とオイル流出孔は、同一の孔であるため、キャッチタンクに貯留されるオイル量を適切に調整するべくこれらの孔を設計することが容易になる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１は、本発明にかかる動力伝達装置の潤滑装置が適用された動力伝達装置１の全体構成を模式的に示した図である。この動力伝達装置１が搭載される車両は、動力を出力する内燃機関（図示略）が同車両の前側に配置されるとともに前輪（図示略）が駆動輪となる前輪駆動式の車両である。

動力伝達装置１は、内燃機関から入力された動力（回転力）をその回転速度を変速して伝達する有段式の自動変速機２と、この自動変速機２により伝達された動力を左右のドライブシャフト６に伝達するディファレンシャル５とを含んで構成されている。この動力伝達装置１のケーシング４０には、動力の伝達や同ケーシング４０内の回転体の潤滑等を行うオイルが貯留されている。

自動変速機２は、下記に詳述する変速部４と、内燃機関から入力された動力をこの変速部４のインプットシャフト７にオイルによって伝達するトルクコンバータ３とを備えている。図２に併せて示すように、変速部４は、トルクコンバータ３に近い側に設けられた第１ギヤ部１０と、同トルクコンバータ３から遠い側に設けられた第２ギヤ部２０と、これら第１ギヤ部１０及び第２ギヤ部２０の周囲に設けられた複数のブレーキＢ１〜Ｂ３と、クラッチＣ１，Ｃ２と、ワンウェイクラッチＦ１とを備えている。

第１ギヤ部１０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、インプットシャフト７に連結しているサンギヤ１１と、同サンギヤ１１に噛み合う複数のピニオンギヤ１２と、同ピニオンギヤ１２と噛み合う第１リングギヤ１３とを備えている。この複数のピニオンギヤ１２は、第１プラネタリキャリア１４によって回転自在に支持されている。また、第１プラネタリキャリア１４は、ブレーキＢ１によりケーシング４０に固定されるとともに、第１リングギヤ１３は、ブレーキＢ３によりケーシング４０に固定される。

第２ギヤ部２０は、ラビニオ型の遊星歯車機構であって、上記第１プラネタリキャリア１４に連結されているフロントサンギヤ２１と、同フロントサンギヤ２１と噛み合うショートピニオンギヤ２２と、同ショートピニオンギヤ２２と噛み合うロングピニオンギヤ２３と、同ロングピニオンギヤ２３と噛み合う第２リングギヤ２４及びリヤサンギヤ２５とを備えている。これらショートピニオンギヤ２２及びロングピニオンギヤ２３は、第２プラネタリキャリア２６によって回転自在に支持されている。

また、第２リングギヤ２４は、ブレーキＢ２によりケーシング４０に固定されるとともに、ワンウェイクラッチＦ１によってケーシング４０に対して一方向にのみ回転することが許容される。さらに、インプットシャフト７は、クラッチＣ１によりリヤサンギヤ２５と連結されるとともに、クラッチＣ２により第２リングギヤ２４と連結される。

第２プラネタリキャリア２６は、変速部４の出力ギヤであるカウンタドライブギヤ３０に連結されるとともに、このカウンタドライブギヤ３０は、カウンタドリブンギヤ３１と噛み合い、このカウンタドリブンギヤ３１は、カウンタシャフト３２を介してディファレンシャルドライブピニオン３３と連結されている。そして、このディファレンシャルドライブピニオン３３は、ディファレンシャル５のディファレンシャルリングギヤ３４と噛み合っている。そして、このディファレンシャル５によって分配された動力が伝達されるドライブシャフト６には、駆動輪である前輪（図示略）が接続されている。

このように、動力伝達装置１のケーシング４０に収容される各種ギヤ、クラッチ等の摩擦部材が、回転により動力を伝達する回転体に相当する。
図３に示すように、動力伝達装置１のケーシング４０は、内燃機関に取り付けられてトルクコンバータ３を収容するトランスアクスルハウジング４１と、このトランスアクスルハウジング４１に取り付けられて変速部４及びディファレンシャル５を収容するトランスアクスルケース４２と、このトランスアクスルケース４２に取り付けられて開口端を閉塞するリヤカバー４３と、トランスアクスルケース４２の下方に配置されて動力伝達装置１のオイルを貯留するオイルパン４４とによって構成されている。

そして、図４に併せて示すように、ケーシング４０は、リヤカバー４３側に形成されて上記第２ギヤ部２０を収容する主変速室５０と、トランスアクスルハウジング４１側に形成されて第１ギヤ部１０、カウンタドライブギヤ３０、カウンタドリブンギヤ３１及びディファレンシャルリングギヤ３４等を収容するカウンタ室５１とを区画する。主変速室５０が第１回転体収容部に相当し、カウンタ室５１が第２回転体収容部に相当する。これら主変速室５０及びカウンタ室５１の内底部にはオイルＬがそれぞれ貯留されるとともに、収容されている回転体の回転によってこのオイルが撹拌ないし掻き上げられることによって、各ギヤの噛み合い部分の潤滑や、その他クラッチ等の摩擦部材の潤滑が行われる。なお、上記オイルパン４４は、主変速室５０の底部を構成するともに、主変速室５０とカウンタ室５１は、図示しないオイル流路によって連通している。また、この自動変速機２には、このオイルパン４４に貯留されるオイルを吸引するための図示しないオイルポンプが設けられて、同オイルポンプによって供給されるオイルによって自動変速機２の上記ブレーキＢ１〜Ｂ３やクラッチＣ１，Ｃ２等の制御が実行される。なお、このオイルポンプによってカウンタ室５１にオイルが供給されるようにしてもよい。

主変速室５０の壁部内には、この主変速室５０に収容されている回転体により撹拌されるオイルを貯留する略円弧状のキャッチタンク６０が設けられている。
図５に併せて示すように、キャッチタンク６０は、その上部において同タンク６０とカウンタ室５１とを連通する略円形の空気孔６２が形成された上部タンク６０ａと、キャッチタンク６０の下部において同タンク６０と主変速室５０とを連通する略円形のオイル孔６１が形成された下部タンク６０ｂと、これら上部タンク６０ａと下部タンク６０ｂとを連結する中部タンク６０ｃとを有している。具体的には、上部タンク６０ａと下部タンク６０ｂは、主変速室５０の側方において、インプットシャフト７が伸びる方向に沿って主変速室５０のほぼ全長にわたって形成されるとともに、中部タンク６０ｃは、同方向に沿って主変速室５０の一部にわたって形成されている。そして、図４（ａ）に示す上部タンク６０ａと下部タンク６０ｂの開口部分は、リヤカバー４３によって閉鎖される。また、図５に示すように、中部タンク６０ｃは、インプットシャフト７が伸びる方向と直交する断面において上部タンク６０ａと下部タンク６０ｂとを接続する部分の幅Ｗが、上部タンク６０ａ及び下部タンク６０ｂよりも狭く形成されている。このように、このキャッチタンク６０は、主変速室５０を形成するトランスアクスルケース４２に一体形成されるとともに、密閉に近い状態で規定量までオイルを貯留する。なお、この規定量は、キャッチタンク６０にオイルが貯留されることによって、主変速室５０において回転体によってオイルが撹拌されて生じる撹拌抵抗を低減させることのできる量であって、キャッチタンク６０が貯留する量として設定されている。

オイル孔６１は、オイル流入孔及びオイル流出孔を兼ねた単一の孔としてキャッチタンク６０の底部に形成され、同オイル孔６１を通じて、主変速室５０に収容された回転体の回転時にオイルが流入するとともにこれら回転体の停止時に重力の作用によりオイルが流出する。具体的には、図４（ａ）の矢印Ａに示す方向に回転する回転体の回転に伴い発生するオイルの流動、またはケーシング４０内のオイルの液面の上昇によって、オイル孔６１を通じてオイルがキャッチタンク６０に流入する。

空気孔６２は、空気を流出入させるべく形成されており、上記オイル孔６１を通じてキャッチタンク６０にオイルが流入する際にこの空気孔６２を通じて同タンク６０内の空気が排出される一方、上記オイル孔６１を通じてキャッチタンク６０からオイルが流出する際に、この空気孔６２を通じて同タンク６０内へ空気が流入する。なお、空気孔６２は、この空気孔６２の開口部分６２ａの下端にまでオイル面が上昇すると上記規定量に達するようにその形成位置が設定されている。より詳細には、この空気孔６２は、キャッチタンク６０の上壁近傍に形成されることにより、キャッチタンク６０の容量と規定量が大きく乖離することがないように形成される。また、空気孔６２のカウンタ室５１での開口位置は、同図４（ｂ）に示されるように、カウンタドライブギヤ３０及びカウンタドリブンギヤ３１等の近傍に配置される。この空気孔６２の開口面積は、オイル孔６１を通じたオイルの流出入が円滑に行われるように空気を流出入させることのできる最小限の大きさであって、実験や理論的な算出等によって予め設定されている。

さらに、キャッチタンク６０の上部タンク６０ａには、オイルより比重の小さい部材によって形成された浮遊体６３が収容されている。なお、上述した中部タンク６０ｃの幅Ｗは、この浮遊体６３の外径よりも小さく設定されている。

図６に併せて示すように、この浮遊体６３は、その外径が空気孔６２の開口径よりも大きく形成された球体であって、その表面には複数の凹部６４が形成されている。こうした複数の凹部６４により浮遊体６３の表面には凹凸が形成される。

図７は、図６に示す矢印の方向からみた概念図であって、一点鎖線は浮遊体６３の外周面の形状を示し、実線は空気孔６２の開口部分６２ａの形状を示し、点線は浮遊体６３が開口部分６２ａに当接した状態において開口部分６２ａを含む平面で浮遊体６３を切断したときの断面形状を示している。同図に示すように、浮遊体６３は、空気孔６２の開口部分６２ａの開口形状（略円形状）とは異なる断面形状（凹凸形状）を有する部分６３ａにおいて、空気孔６２の開口部分６２ａと当接する。これにより、これら空気孔６２の開口部分６２ａと浮遊体６３の当接部分６３ａとの間には、凹部６４が形成されている浮遊体６３の表面部分において、複数の隙間６５が形成される。なお、隙間６５の開口面積は、回転体の回転時に、これら複数の隙間６５を通じてキャッチタンク６０から流出するオイルの総量を、空気孔６２の開口部分６２ａ全体から流出する量と比較して十分減少させることができるともに、回転体の停止時には、この隙間６５を通じてキャッチタンク６０に空気が流入することによって浮遊体６３が空気孔６２の開口部分６２ａから離間することのできる程度に、実験や理論的な算出等によって設定されている。そして、こうした隙間６５を形成するべく、浮遊体６３の表面に形成される凹部６４の個数や形状を含めた浮遊体６３の設計値が決定される。

以下、上記のように構成された動力伝達装置の冷却装置の作用について説明する。
車両を走行させるべく内燃機関により出力された動力が入力されると、上記変速部４は、第１ギヤ部１０および第２ギヤ部２０を構成する上記各ギヤのいずれかの連結状態の組合せに応じて第１変速段（１速）〜第６変速段（６速）の６つの前進変速段を形成するとともに、１つの後進変速段を形成し、これにより、内燃機関から入力された回転を変速、又は逆回転にした上で、動力をカウンタドライブギヤ３０に伝達する。こうしてカウンタドライブギヤ３０に伝達された動力は、各ギヤを介して図１の矢印に示すようにディファレンシャル５に伝達されて、このディファレンシャル５から左右のドライブシャフト６に動力が伝達される。これにより、このドライブシャフト６に連結された図示しない駆動輪が回転する。

ところで、内燃機関により出力された動力を伝達するべくケーシング４０に収容されている回転体が回転すると、同ケーシング４０内部のオイルの温度が上昇するとともにその体積が増加する。図４（ａ）に示すように、こうして体積が増加したオイルは、主変速室５０に収容された回転体の矢印Ａ方向への回転に伴い発生するオイルの流動、またはケーシング４０内のオイルの液面の上昇によって、オイル孔６１を通じてキャッチタンク６０内に流入する。そして、流入したオイルがキャッチタンク６０において貯留されることにより、回転体が撹拌するオイルの量が調整される。

こうしてオイルが貯留されてキャッチタンク６０内のオイルの量が増加すると、同タンク６０内の液面が上昇する。そして、オイルが上部タンク６０ａにまで達すると、この上部タンク６０ａに収容されている浮遊体６３がオイルの液面の上昇に伴い上昇する。

ここで、上述したように、空気孔６２は、カウンタ室５１に収容されているカウンタギヤ（カウンタドライブギヤ３０及びカウンタドリブンギヤ３１）の近傍に開口している。したがって、オイル孔６１を通じたオイルの流入に伴う空気孔６２を通じた空気の流出に加えて、これらカウンタギヤ３０，３１の回転に伴い発生する負圧によって、空気孔６２を通じてキャッチタンク６０の内部から外部に向かう空気の流れが発生する。そこで、キャッチタンク６０のオイルの液面が空気孔６２の開口部分６２ａの下端付近にまで上昇すると、こうした空気の流れによって、浮遊体６３が空気孔６２の開口部分６２ａに当接して同空気孔６２の開口面積を小さくし、空気孔６２を通じたオイルの流出を抑制する。このように、回転体の回転時にキャッチタンク６０内のオイル量が増加するときには、浮遊体６３が空気孔６２に当接することによって、この空気孔６２から流出する流体の速度は低下する。なお、キャッチタンク６０に貯留されるオイルの量が規定量よりも少ない段階において、空気孔６２を通じて流出する空気の流れによって浮遊体６３が空気孔６２に当接した場合には、当接前よりも遅い速度で隙間６５を通じて空気が流出されるとともに、規定量に達するまで同タンク６０内のオイル量が増加する。すなわち、浮遊体６３が空気孔６２に当接する前よりも、当接した後の方が、空気孔６２から流出するオイル又は空気の速度が低下する。

一方、動力伝達装置１に入力される動力が停止、すなわち内燃機関が停止して回転体が停止すると、オイル孔６１を通じたキャッチタンク６０へのオイルの流入が停止するとともに、隙間６５を通じて空気がキャッチタンク６０に流入し、これによって浮遊体６３が空気孔６２から離間する。このように浮遊体６３が空気孔６２から離間して同空気孔６２を開放すると、空気孔６２の開口部分６２ａ全体を通じて空気が流入することができるため、重力の作用によりオイル孔６１を通じて円滑にオイルが流出する。このように流出したオイルは、ケーシング４０の底部を構成するオイルパン４４に戻されて貯留される。そして、再び内燃機関が始動して回転体の回転が開始されるときには、オイルパン４４に貯留されているオイルによって回転体が潤滑される。このように、回転体の停止時にキャッチタンク６０内のオイル量が減少するときには、浮遊体６３が空気孔６２から離間することによって、この空気孔６２から流入する流体の速度が上昇する。すなわち、こうして浮遊体６３が空気孔６２から離間する前よりも、離間した後の方が、空気孔６２から流入する空気の速度が上昇する。

以上説明した第１の実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）回転体の回転に伴い、ケーシング４０内部のオイルの温度は上昇するとともにその体積が増加する。一方、動力伝達装置１に入力される動力が停止することにより回転体が停止すると、オイルの温度が低下してその体積が減少する。この点、動力伝達装置１は、回転体により撹拌されるオイルを密閉に近い状態で規定量貯留するキャッチタンク６０を備えるため、体積が増加したオイルを一時的に貯留することができ、オイルの撹拌抵抗を低減することができる。また、このキャッチタンク６０は、回転体の回転時に同キャッチタンク６０内のオイル量が規定量となるときに空気孔６２の開口面積を小さくするとともに、回転体の停止時に空気孔６２を開放する浮遊体６３を備えるため、回転体の回転時にオイル量が規定量となるときにこの空気孔６２を通じてオイルが流出する量を減少させることができる。したがって、この回転体の回転時において、この空気孔６２を通じて流出したオイルが他の回転体に衝突してオイルの撹拌抵抗が増大することを抑制することができる。一方、回転体の停止時には空気孔６２を開放するため、オイル孔６１を通じたオイルの流出を抑制することがない。したがって、この回転体の停止時には、ケーシング４０の内底部、すなわちオイルパン４４にオイル孔６１を通じてオイルを円滑に戻すことができるため、再び回転体の回転が開始されるときに、こうしてオイルパン４４に戻されたオイルによって回転体を十分に潤滑することができるようになる。

（２）浮遊体６３が空気孔６２に当接することによって回転体の回転時に空気孔６２から流出するオイルの速度を低下させることができる一方、回転体の停止時には浮遊体６３が空気孔６２から離間して空気孔６２から流入する空気の速度を上昇させることができる。このため、回転体の回転時にこの空気孔６２を通じて流出したオイルが他の回転体に衝突してオイルの撹拌抵抗が増大することを抑制するとともに、回転体の停止時にはオイル孔６１を通じてオイルを円滑に流出させることができる。そして、再び回転体の回転が開始されるときに、こうしてオイルパン４４に戻されたオイルによって回転体を十分に潤滑することができるようになる。

（３）浮遊体６３は、オイルより比重の小さい部材で形成されるため、キャッチタンク６０内のオイルの液面の上昇に伴って上昇するとともに、空気孔６２から流出する空気の流れによって空気孔６２に当接する。そして、空気孔６２の開口形状とは異なる断面形状を有する部分６３ａにおいて同空気孔６２の開口部分６２ａと当接することにより同空気孔６２の開口面積を小さくして、同空気孔６２の開口部分６２ａと同浮遊体６３の当接部分６３ａとの間に隙間６５を形成するものであるため、複雑な制御を要することなく、低コスト且つ簡便な構成によって空気孔６２の開口面積を調節することができる。また、回転体の停止時には、この隙間６５を通じて空気がキャッチタンク６０内に流入して浮遊体６３が空気孔６２から離間して同空気孔６２を開放する。したがって、オイル孔６１を通じて重力の作用によりオイルを円滑に流出させることができる。

（４）キャッチタンク６０は、主変速室５０の壁部内、すなわちトランスアクスルケース４２の内部に一体的に形成されているため、このキャッチタンク６０の設置箇所を確保することが容易になる。

（５）回転体の回転時にキャッチタンク６０のオイル量が規定量となるときには、空気孔６２を通じてオイルが流出する量を浮遊体６３によって減少させることができるため、空気孔６２を通じてオイルがカウンタ室５１に流出することを抑制することができ、このカウンタ室５１に収容されている回転体（例えばカウンタドライブギヤ３０やカウンタドリブンギヤ３１）に流出したオイルが衝突してオイルの撹拌抵抗が増大することを抑制することができる。なお、上述したように、空気孔６２の開口部分６２ａと浮遊体６３の当接部分６３ａとの間には隙間６５が形成されているものの、この隙間６５を通じて流出するオイルは少量であるため、流出したオイルによって他の回転体によるオイルの撹拌抵抗が増大することが抑制される。

（６）キャッチタンク６０に貯留されるオイルの量は、オイル孔６１を通じて流入するオイルの量と流出するオイルの量との均衡によって調整される。また、オイルの撹拌抵抗の抑制とオイルによる回転体の効果的な潤滑とをともに実現するべく、キャッチタンク６０の容量及び同タンク６０に貯留されるオイルの量（規定量）を適切に設計する必要がある。この点、同実施形態によれば、オイル孔６１は、オイルの流出入をさせるべくオイル流入孔とオイル流出孔を兼ねた孔であるため、キャッチタンク６０に貯留されるオイルの量を適切に調整するべく孔の開口面積や形成位置等の設計をすることが容易になる。これによって、キャッチタンク６０の設計をすることが容易になる。

（７）オイルの撹拌抵抗が増大すると、オイルが過熱されるおそれがある。この点、同実施形他によれば、オイルの撹拌抵抗の増大を抑制することができるため、オイルの過熱を抑制することができる。

（８）オイルの撹拌抵抗が増加してオイルが過熱されると、オイルの体積がより増加する。この点、同実施形態によれば、オイルの撹拌抵抗を低減させることを通じてオイルの過熱を抑制するため、オイルの体積の増加を抑制することができる。

（９）自動変速機２には、自動変速機２の内部の空気を外部へ排出するためのエアブリーザが形成される。ここで、オイルの撹拌抵抗が増大することによってオイルの体積が増加すると、こうしたエアブリーザからオイルが排出されるおそれがある。この点、同実施形態によれば、オイルの撹拌抵抗を低減させることを通じてオイルの体積の増加を抑制することができるため、エアブリーザからのオイルの排出を抑制することができるようになる。

（１０）回転体の停止時には、浮遊体６３が空気孔６２を開放することによって、オイル孔６１を通じてオイルが円滑にオイルパン４４に戻されるため、再び回転体が回転するときには、こうして戻された十分な量のオイルを利用することができる。すなわち、再び回転体が回転する内燃機関の始動時には、十分な量のオイルによって各回転体を潤滑することができる。さらに、オイルパン４４に十分な量のオイルが貯留されるため、オイルポンプによってオイルパン４４からオイルを吸引する際に、円滑にオイルを吸引することができ、空気の吸引等によって機関運転状態が悪化することを抑制することができる。

（１１）浮遊体６３は、キャッチタンク６０の上部タンク６０ａに収容されているため、オイル孔６１を通じてキャッチタンク６０内にオイルが流入する際に抵抗となることを抑制することができる。
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる動力伝達装置の潤滑装置を具体化した第２の実施形態について図８を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付すことにより説明を省略する。

上記第１の実施形態では、浮遊体６３の表面に複数の凹部６４が形成されていたが、同実施形態では、浮遊体７３の表面に複数の凸部７４が形成されている。こうした複数の凸部７４により浮遊体７３の表面には凹凸が形成される。これにより、浮遊体７３は、空気孔６２の開口部分６２ａの開口形状（略円形状）とは異なる断面形状（凹凸形状）を有する部分において、空気孔６２の開口部分６２ａと当接し、これら空気孔６２の開口部分６２ａと浮遊体７３の当接部分との間には、複数の隙間７５が形成される。

以上説明した第２の実施形態によれば、上記（１）〜（１１）と同様の効果を奏することができる。
（第３の実施形態）
以下、本発明にかかる動力伝達装置の潤滑装置を具体化した第３の実施形態について、図９を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付すことにより詳細な説明を省略する。

上記第１の実施形態では、キャッチタンク６０が上部タンク６０ａ、下部タンク６０ｂ及び中部タンク６０ｃによって区画されて構成されている例を示したが、同実施形態では、キャッチタンク８０は、このように３つのタンク６０ａ〜６０ｃに内部が区画されずに形成されている。具体的には、このキャッチタンク８０は、主変速室５０の側方において、インプットシャフト７が伸びる方向に沿って主変速室５０のほぼ全長にわたって形成されて、その開口部分は、リヤカバー４３によって閉鎖される。

キャッチタンク８０の上部には、空気孔８２が形成されるとともに、同タンク８０の下部にはオイル孔８１が２箇所に形成されている。
オイル孔８１として、キャッチタンク８０の底部に第１オイル孔８１ａが形成されるとともに、この第１オイル孔８１ａよりも上方の側壁部に第２オイル孔８１ｂが形成されている。回転体の回転時にはこれらオイル孔８１ａ，８１ｂがオイル流入孔として機能し、これらオイル孔８１ａ，８１ｂを通じてオイルが流入する。また、回転体の停止時にはこれらオイル孔８１ａ，８１ｂを通じてオイルが流出する。なお、側壁部に形成された第２オイル孔８１ｂよりも下方にまでオイルの液面が下降すると、第１オイル孔８１ａのみがオイル流出孔として機能し、この第１オイル孔８１ａを通じてオイルが流出する。

また、このキャッチタンク８０には、上記第１の実施形態と同様の構造を有する浮遊体８３が収容されている。この浮遊体８３は、キャッチタンク８０内のオイルの液面の高さの変動に伴って、同タンク８０の底部から空気孔８２の開口部分８２ａと当接する位置にまで移動する。

以上、説明した第３の実施形態によれば、上記（１）〜（５）、及び（７）〜（１０）と同様の効果を奏することができる。
（第４の実施形態）
以下、本発明にかかる動力伝達装置の潤滑装置を具体化した第４の実施形態について、図１０を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成については、同一の符号を付すことにより詳細な説明を省略する。

上記第１の実施形態では、キャッチタンク６０が主変速室５０の壁部内に形成されていたが、同実施形態では、カウンタ室５１の壁部内に略円弧状のキャッチタンク９０が形成されている。このキャッチタンク９０は、上記第３の実施形態におけるキャッチタンク８０と同様に、内部が区画されずに形成されている。また、このキャッチタンク９０の開口部分は、図示しないトランスアクスルハウジング４１によって閉鎖される。

このキャッチタンク９０の下部には、同タンク９０とカウンタ室５１とを連通してオイルを流出入させるためのオイル孔９１が形成されている。このオイル孔９１を通じて、カウンタ室５１に収容されている回転体、特にディファレンシャルリングギヤ３４の矢印Ｂに示す方向の回転によって掻き上げられたオイルＬがキャッチタンク９０に流入する。また、回転体の停止時には、同オイル孔９１を通じてオイルが流出し、カウンタ室５１の内底部に戻される。

キャッチタンク９０の上部には、空気を流出入させるための空気孔９２が形成されている。すなわち、同実施形態では、オイル孔９１及び空気孔９２のいずれも、キャッチタンク９０とカウンタ室５１とを連通するように形成されている。また、キャッチタンク９０の内部には、上記第１の実施形態の浮遊体６３と同様の構造を有する浮遊体９３が収容されている。

以上説明した第３の実施形態によれば、上記（１）〜（３）及び（５）〜（１０）と同様の効果を奏することができるとともに、下記に示す効果を奏することができる。
（１２）キャッチタンク９０は、カウンタ室５１の壁部内、すなわちトランスアクスルケース４２の内部に一体的に形成されているため、このキャッチタンク９０の設置箇所を確保することが容易になる。

（その他の実施形態）
なお、この発明にかかる動力伝達装置の潤滑装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。

・キャッチタンクは、上記各実施形態に示した形状に限られず、回転体により撹拌されるオイルを密閉に近い状態で規定量貯留することのできる形状であれば、他の形状であってもよい。

・上記各実施形態では、オイルパン４４が主変速室５０の底部を構成するように配置される例を示したが、オイルパン４４の形状としてはこの例に限られず、動力伝達装置のケーシングの底部全体を構成するように配置されていてもよい。要するに、ケーシングが、その内底部にオイルが貯留できるように構成されていればよい。

・上記各実施形態では、動力伝達装置１は、変速段を６段階に変更することのできる自動変速機２を有する例を示したが、自動変速機は４段階又は５段階の変速段を有する他の自動変速機（ＡＴ）であってよく、内燃機関から入力された回転数を連続的に変速して出力することのできる無段変速機（ＣＶＴ）であってもよい。また、自動変速機２の変速部４は、第１ギヤ部１０と第２ギヤ部２０とを有する例を示したが、変速部のギヤについてもこの例に限られない。上記各実施形態の自動変速機２とは異なるように構成された変速機を有する動力伝達装置であっても、この動力伝達装置のケーシングには複数の回転体を備えるため、本発明を適用することによって、上記と同様の効果を奏することができる。

・空気孔及び浮遊体の形状は、上記各実施形態に示した形状に限られない。すなわち、空気孔の開口部分の形状（開口形状）と、浮遊体の当接部分の形状とを異なるように形成することによって、空気孔の開口部分と浮遊体の当接部分との間に隙間を形成するようにすればよい。例えば、図１１に示すように、空気孔１０２の開口形状を略正方形に形成するとともに、浮遊体１０３はその表面に凹凸が形成されていない球体とする。図１２は、上記第１の実施形態における空気孔６２と浮遊体６３の形状を示した図７に相当する図であって、図１１に示す空気孔１０２と浮遊体１０３の形状を示している。すなわち、一点鎖線は浮遊体１０３の外周面の形状を示し、実線は空気孔１０２の開口部分１０２ａの形状を示し、点線は浮遊体１０３が開口部分１０２ａに当接した状態において開口部分１０２ａを含む平面で浮遊体１０３を切断したときの断面形状を示している。この場合であっても、図１２に示すように、空気孔１０２の開口部分１０２ａに浮遊体１０３が当接すると、空気孔１０２の開口部分１０２ａと浮遊体１０３の当接部分１０３ａとの間には、隙間１０５が形成される。

・また、上記各実施形態では、浮遊体をオイルより比重の小さい部材で形成する例を示したが、同様の形状を有する物体とこの物体をオイルの液面に浮かべるための浮きとによって空気孔調節手段としての浮遊体を構成してもよい。

・上記各実施形態では、キャッチタンクの内部に浮遊体を収容するともに、この浮遊体をオイルの液面の上昇と空気孔を通じる空気の流れによって空気孔に当接させる例を示したが、さらに、キャッチタンク内部に、オイルの液面の上昇に伴って浮遊体を空気孔の近傍に導くガイドを設けてもよい。

・上記各実施形態では、空気孔調節手段として浮遊体を用いる例を示したが、他の構成によって空気孔調節手段を設けてもよい。例えば、図１３に示されるように、キャッチタンク１１０の上部に空気孔調節機構１２０を設ける態様も採用することもできる。具体的には、この空気孔調節機構１２０は、カウンタ室５１に延設されるとともに吐出口１２１ａを有する筐体１２１と、この筐体１２１の内壁に沿って摺動する弁体１２３と、この弁体１２３を吐出口１２１ａ側に押圧するスプリング１２２とを備えて構成されている。このスプリング１２２は、形状記憶合金又は形状記憶樹脂等によって形成されて、周囲の温度が所定温度より高い場合には伸長状態となることによって同図の一点鎖線に示すように弁体１２３が吐出口１２１ａを閉鎖することができるようにその剛性及び長さ等が設定されている。ここで、キャッチタンク１１０には、同タンク１１０と筐体１２１の内部とを連通する連通孔１１２が形成されるとともに、弁体１２３には、筐体１２１の内部とカウンタ室５１とを連通する連通孔１１３が形成されている。そして、図示しないオイル流入孔を通じてキャッチタンク１１０にオイルが流入する際には、これら連通孔１１２，１１３及び吐出口１２１ａを通じて空気が流出する。この吐出口１２１ａが空気孔に相当する。そして、回転体の回転時にキャッチタンク１１０のオイル量が増加して連通孔１１２を通じてオイルが筐体１２１内に流入すると、このオイルの熱によって周囲の温度が上昇して所定温度を超えるため、スプリング１２２が伸長状態となって吐出口１２１ａを閉鎖する。これによって、空気孔（吐出口１２１ａ）の開口面積が小さくされるとともに、この空気孔から流出する流体の速度が低下される。一方、回転体の停止時にオイルの温度が低下したり上記連通孔１１２を通じてオイルが戻されたりすることによって周囲の温度が低下すると、スプリング１２２が収縮状態となって弁体１２３が吐出口１２１ａから離間する。これによって、空気孔（吐出口１２１ａ）が開放されるとともに、この空気孔から流入する流体の速度が増加する。

・上記各実施形態では、動力伝達装置１が前輪駆動式の車両に搭載される例を示したが、他の方式の車両に搭載されていてもよい。例えば、後輪駆動式の車両に搭載される動力伝達装置であってもよい。要するに、回転によって動力を伝達する回転体が複数収容される動力伝達装置であれば、本発明を適用することが可能であって、上述した効果を奏することができる。

本発明にかかる動力伝達装置の潤滑装置が適用された第１の実施形態における動力伝達装置の全体構成を模式的に示した図。 同実施形態における動力伝達装置の変速部とその周辺構成について模式的に示した図。 同実施形態における動力伝達装置のケーシングを示した斜視図。 同実施形態におけるトランスアクスルケースについて、（ａ）はリヤカバー側からみた端面図、（ｂ）はトランスアクスルハウジング側からみた端面図。 同実施形態におけるキャッチタンクを示す断面図。 同実施形態におけるキャッチタンクについて、空気孔及び浮遊体を示す部分断面図。 図６の矢印Ａの方向からみた空気孔及び浮遊体のそれぞれの形状を示した図。 第２の実施形態におけるキャッチタンクについて、空気孔と浮遊体を示す部分断面図。 第３の実施形態におけるキャッチタンクを示す断面図。 第４の実施形態におけるキャッチタンクをトランスアクスルケースと共にトランスアクスルハウジング側からみた正面図。 本発明にかかる動力伝達装置の潤滑装置の変形例におけるキャッチタンクを示す部分断面図。 図１１におけるキャッチタンクについて、その空気孔と浮遊体との形状を示す図。 本発明にかかる動力伝達装置の潤滑装置の他の変形例におけるキャッチタンクを示す部分断面図。

符号の説明

１…動力伝達装置、２…自動変速機、３…トルクコンバータ、４…変速部、５…ディファレンシャル、６…ドライブシャフト、７…インプットシャフト、１０…第１ギヤ部、１１…サンギヤ、１２…ピニオンギヤ、１３…第１リングギヤ、１４…第１プラネタリキャリア、２０…第２ギヤ部、２１…フロントサンギヤ、２２…ショートピニオンギヤ、２３…ロングピニオンギヤ、２４…第２リングギヤ、２５…リヤサンギヤ、２６…第２プラネタリキャリア、３０…カウンタドライブギヤ、３１…カウンタドリブンギヤ、３２…カウンタシャフト、３３…ディファレンシャルドライブピニオン、３４…ディファレンシャルリングギヤ、４０…ケーシング、４１…トランスアクスルハウジング、４２…トランスアクスルケース、４３…リヤカバー、４４…オイルパン、５０…主変速室（第１回転体収容部）、５１…カウンタ室（第２回転体収容部）、６０，８０，９０，１１０…キャッチタンク、６１，８１，８１ａ，８１ｂ，９１…オイル孔、６２，８２，９２，１０２…空気孔、６２ａ，８２ａ，１０２ａ…開口部分、６３，７３，８３，９３，１０３…浮遊体、６３ａ，１０３ａ…当接部分、６４…凹部、６５，７５，１０５…隙間、７４…凸部、１１２，１１３…連通孔、１２０…空気孔調節機構、１２１…筐体、１２１ａ…吐出口、１２２…スプリング、１２３…弁体。

Claims (8)

1. 動力伝達装置のケーシングに収容されるとともに回転により動力を伝達する回転体と、同ケーシング内部において前記回転体により撹拌されるオイルを密閉に近い状態で規定量貯留するキャッチタンクとを有する動力伝達装置の潤滑装置であって、
   前記キャッチタンクは、同キャッチタンクの下部に形成されて前記回転体の回転時にオイルが流入するオイル流入孔と、同キャッチタンクの下部に形成されて前記回転体の停止時に重力の作用によりオイルが流出するオイル流出孔と、同キャッチタンクの上部に形成されて空気を流出入させるための空気孔と、前記回転体の回転時に同キャッチタンク内のオイル量が前記規定量となるときに前記空気孔の開口面積を小さくするとともに、前記回転体の停止時に同空気孔を開放する空気孔調節手段とを備える
   ことを特徴とする動力伝達装置の潤滑装置。
2. 動力伝達装置のケーシングに収容されるとともに回転により動力を伝達する回転体と、同ケーシング内部において前記回転体により撹拌されるオイルを密閉に近い状態で規定量貯留するキャッチタンクとを有する動力伝達装置の潤滑装置であって、
   前記キャッチタンクは、同キャッチタンクの下部に形成されて前記回転体の回転時にオイルが流入するオイル流入孔と、同キャッチタンクの下部に形成されて前記回転体の停止時に重力の作用によりオイルが流出するオイル流出孔と、同キャッチタンクの上部に形成されて空気を流出入させるための空気孔と、同空気孔から流出入する流体の速度を同キャッチタンク内のオイル量が増加するときに低下させる一方、同キャッチタンク内のオイル量が減少するときに上昇させる空気孔調節手段とを備える
   ことを特徴とする動力伝達装置の潤滑装置。
3. 請求項１又は２に記載の動力伝達装置の潤滑装置において、
   前記キャッチタンクには、前記回転体の回転に伴い発生するオイルの流動またはケーシング内のオイルの液面の上昇によって前記オイル流入孔を通じてオイルが流入する
   ことを特徴とする動力伝達装置の潤滑装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力伝達装置の潤滑装置において、
   前記空気孔調節手段は、オイルより比重の小さい浮遊体であって、前記空気孔の開口形状とは異なる断面形状を有する部分において同空気孔の開口部分と当接することにより同空気孔の開口面積を小さくして同空気孔の開口部分と同浮遊体の当接部分との間に隙間を形成するものである
   ことを特徴とする動力伝達装置の潤滑装置。
5. 請求項４に記載の動力伝達装置の潤滑装置において、
   前記空気孔の開口形状は円状であって、前記浮遊体は、その表面に凹凸を有する球体である
   ことを特徴とする動力伝達装置の潤滑装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の動力伝達装置の潤滑装置において、
   前記ケーシングは、第１回転体を収容する第１回転体収容部と、第２回転体を収容する第２回転体収容部とを区画するとともに、前記キャッチタンクは、前記第１回転体収容部の壁部内に形成され、
   前記オイル流入孔及び前記オイル流出孔は前記第１回転体収容部と前記キャッチタンクとを連通し、前記空気孔は同キャッチタンクと前記第２回転体収容部とを連通する
   ことを特徴とする動力伝達装置の潤滑装置。
7. 請求項６に記載の動力伝達装置の潤滑装置において、
   前記第２回転体収容部に収容される回転体は、ディファレンシャルギヤ及びカウンタギヤの少なくとも一方である
   ことを特徴とする動力伝達装置の潤滑装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の動力伝達装置の潤滑装置において、
   前記オイル流入孔と前記オイル流出孔は、同一の孔である
   ことを特徴とする動力伝達装置の潤滑装置。

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