JP2017150581A - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達機構で使用されるオイルを保温する。
【解決手段】車両用動力伝達機構は、車両の動力源から入力される動力を所定の出力側部材に伝達する動力伝達機構１と、動力伝達機構１および当該機構に供給されるオイルを内部に収容する内側ケース３と、内側ケース３をさらに外側から覆うように設けられ、内側ケース３との間に気密空間Ｘを形成する外側ケース４と、気密空間Ｘ内の圧力を変更可能な圧力変更手段（３０）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の駆動源の動力を伝達する動力伝達装置に関する。

エンジン等の動力源から動力の供給を受けて走行する車両には、変速機を含む種々の動力伝達装置が用いられる。動力伝達装置では、一般に、内部の要素部品の潤滑や駆動のためにオイルが用いられる。オイルは、温度が低下すると粘性が増すという性質を有しているが、粘性が増すと潤滑等の性能が悪化するので、オイルの温度はある程度高い温度に維持することが望ましい。

例えば、下記特許文献１には、自動変速機の１種であるトロイダル型無段変速機が開示されている。この無段変速機では、変速機構およびオイル（作動油）を内部に収容するケースの外側にジャケットが形成され、ヒータで加熱された高温の熱媒体液が当該ジャケットに供給されるようになっている。

特許第３９９４６６１号公報

上記特許文献１の無段変速機によれば、高温の熱媒体液によってケースが暖められることにより、ケース内で使用されるオイルが間接的に暖められるので、例えば寒冷地での始動時にオイルの温度を速やかに上昇させることができる等の利点がある。

しかしながら、上記特許文献１の技術では、熱媒体液を加熱するヒータや、熱媒体液を給排するポンプ等の部品を別途設ける必要があり、構造の複雑化やコストアップが避けられないという問題があった。また、ヒータによる加熱が完了していない始動直後においては、オイルの温度が低く、無段変速機の性能が低下するという問題があった。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でオイルの保温を図ることが可能な車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するためのものとして、本発明の車両用動力伝達装置は、車両の動力源から入力される動力を所定の出力側部材に伝達する動力伝達機構と、前記動力伝達機構および当該機構に供給されるオイルを内部に収容する内側ケースと、前記内側ケースをさらに外側から覆うように設けられ、当該内側ケースとの間に気密空間を形成する外側ケースと、前記気密空間内の圧力を変更可能な圧力変更手段とを備えた、ことを特徴とするものである（請求項１）。

なお、本発明において、オイルとは、種々の目的で使用され得るものであり、例えば、動力伝達機構に含まれる種々の要素部品を潤滑するためのオイル（潤滑油）であってもよく、要素部品を油圧により駆動するためのオイル（作動油）であってもよい。

本発明によれば、内側ケースと外側ケースとの間に気密空間が形成されるとともに、当該気密空間内の圧力が圧力変更手段によって変更可能であるので、例えば車両の駐車時に気密空間内の圧力を低下させることにより、気密空間を介した熱伝達を阻害することができ、動力伝達機構およびオイルの温度が外気の影響で低下するのを抑制することができる。これにより、例えば駐車した翌日に車両を走行させたような場合であっても、走行開始の時点で既にオイルの温度が外気に比べて高くなっているので、オイルを適正温度（つまり潤滑油や作動油として使用するのに適した温度）まで上昇させる時間が短時間で済み、動力伝達装置の性能を良好に確保することができる。

しかも、気密空間内の圧力調整により温度低下を抑制する本発明によれば、例えば一旦冷えたオイルをヒータにより加熱するような場合と異なり、車両の走行開始直後のオイルの温度をそもそも高温に維持できるので、熱的なロスの少ない合理的な保温構造を簡単な構成で構築できるという利点がある。

本発明において、好ましくは、前記圧力変更手段は、前記気密空間の温度が低下するのに伴い当該気密空間内の圧力を低下させる機能を有する（請求項２）。さらに、このような機能を有する圧力変更手段の具体例として、前記気密空間内の圧力が所定値より大きいときに当該気密空間と前記外側ケースの外部空間とを互いに連通させる（開弁する）とともに、前記圧力が前記所定値以下のときに前記気密空間と前記外部空間との連通を遮断する（閉弁する）逆止弁を用いることが好ましい（請求項３）。

この構成によれば、例えば車両の走行に伴い気密空間の温度が上昇したときに、開弁した逆止弁を通じて気密空間から外部空間に空気が流れる結果、気密空間内の圧力は温度上昇にかかわらず一定値に維持される。一方、走行後の駐車中は気密空間の温度が低下することになるが、このときは外部空間から気密空間に空気が入り込まないように逆止弁が閉弁されるので、気密空間内の圧力は温度低下とともに徐々に低下する。このように、気密空間内が減圧されると、気密空間を介して行われる動力伝達機構と外気との間の熱伝達が阻害されるので、外気の温度がかなり低かったとしても、動力伝達機構およびオイルの温度は比較的長期間に亘って高い温度に維持される。

また、逆止弁を設けるだけでよいので、特別に電力を消費することもなく、簡単かつ低コストな構成で動力伝達機構およびオイルの保温を図ることができる。

前記圧力変更手段は、前記オイルの温度が低いときは高いときに比べて前記気密空間内の圧力が低下するように当該気密空間から空気を吸引するエアポンプであってもよい（請求項４）。

この構成によれば、オイルの温度が低下するのに伴ってエアポンプにより気密空間内が減圧されるので、気密空間を介した熱伝達を阻害することができ、上記と同様に、例えば寒冷地での駐車中に動力伝達機構およびオイルの温度を比較的高い温度に維持することができる。

本発明において、好ましくは、前記オイルの温度を調整するための熱交換器が前記気密空間内に配設される（請求項５）。

この構成によれば、気密空間を有効利用して熱交換器を配設することができ、気密空間を形成するための外側ケースを追加で設けながらも、動力伝達装置が大型化するのを抑制することができる。

前記構成において、より好ましくは、前記内側ケースは、前記動力伝達機構の軸方向に沿って延びる筒状に形成され、前記熱交換器に熱交換用の媒体を供給する配管が、前記内側ケースの軸方向端部から外部に導出されるように配設される（請求項６）。

この構成によれば、外側ケースを貫通するように配管を配設する必要がないので、当該貫通部にシール部材等を追設するといった措置を不要にでき、構造を簡素化することができる。

また、前記内側ケース内の部品を外部と連絡する連絡部材が存在する場合、この連絡部材も前記内側ケースの軸方向端部から外部に導出されるように配設することが好ましい（請求項７）。

この構成によれば、連絡部材が外側ケースを貫通しないので、構造を簡素化することができる。

本発明は車両用の種々の動力伝達装置に適用可能であるが、その好適例として、自動変速機または手動変速機が挙げられる。この場合、前記動力伝達機構は、前記動力源から入力された動力を変速しつつ車輪側の出力軸に伝達する変速機構である（請求項８）。

また、本発明は差動装置にも適用可能である。この場合、前記動力伝達機構は、前記動力源から入力された動力を左右の車輪に伝達するディファレンシャル機構である（請求項９）。

以上説明したように、本発明の車両用動力伝達装置によれば、簡単な構成でオイルの保温を図ることができる。

本発明の第１実施形態を示す図であり、自動変速機の側面断面図である。 上記第１実施形態の変形例を説明するための図である。 上記第１実施形態の別の変形例を説明するための図である。 本発明の第２実施形態を示す図であり、自動変速機の内側ケースおよび外側ケースのみを抜き出して示す側面断面図である。 本発明の第３実施形態を示す図であり、自動変速機の側面断面図である。 本発明の第４実施形態を示す図であり、差動装置の平面断面図である。

＜第１実施形態＞
まず、車両用動力伝達装置の１つである自動変速機に本発明を適用した例を第１実施形態として説明する。図１は、この第１実施形態にかかる自動変速機の側面断面図である。本図に示される自動変速機は、車両の動力源として設けられた図外のエンジンから入力される動力を変速しつつ車輪側に伝達するものである。具体的に、自動変速機は、エンジンのクランク軸である入力軸１００とこれと同軸に配設された車輪側の出力軸１０１との間で動力を伝達する変速機構１と、変速機構１に対する各種オイル（作動油、潤滑油等）の給排を行うために変速機構１の下方に配設されたバルブボディ２と、変速機構１およびバルブボディ２を内部に収容する内側ケース３と、内側ケース３をさらに外側から覆うように設けられた外側ケース４とを備えている。なお、以下の説明では、入力軸１００に近い側を自動変速機の「前」、出力軸１０１に近い側の自動変速機の「後」とする。

変速機構１は、入力軸１００の回転をＡＴＦオイル（作動流体）を介して伝達するトルクコンバータ１０と、トルクコンバータ１０の出力軸として前後方向に延びるタービン軸１１と、タービン軸１１の周囲に配設され、タービン軸１１から入力される回転を変速しつつ出力軸１０１に伝達する遊星歯車機構１２とを有している。

トルクコンバータ１０は、入力軸１００と一体に回転するポンプケース１０ａを有するとともに、当該ポンプケース１０ａの内部に、ポンプケース１０ａと一体に形成されたポンプインペラと、ポンプインペラと前後方向に対向配置されたタービンランナと、これらポンプインペラおよびタービンランナの間に配置されたステータ（いずれも図示省略）とを有した従来周知の構造を有している。タービンランナはタービン軸１１に結合され、タービン軸１１はポンプケース１０ａから出力軸１０１に向けて後方に延びるように配設されている。ポンプケース１０ａの内部にはＡＴＦオイルが充填されており、入力軸１００が回転するエンジンの運転中は、ポンプケース１０ａおよびポンプインペラの回転がＡＴＦオイルを介してタービンランナおよびタービン軸１１に伝達されるようになっている。

遊星歯車機構１２は、詳細な図示は省略するが、複数のプラネタリギヤセット（サンギヤ、プラネタリギヤ、リングギヤ）と、各プラネタリギヤセットの特定の要素どうしを連結する複数の連結部材と、これらプラネタリギヤセットおよび連結部材により実現される動力伝達経路を切り替えるために締結または解放される複数の摩擦締結要素（クラッチおよびブレーキ）とを有している。そして、各摩擦締結要素の断続がバルブボディ２から供給される作動油の油圧により制御されることで、車両の速度等に応じた所望の変速比が達成されるようになっている。

内側ケース３は、鋳鉄または鋳鋼などの金属から構成されており、全体として、前後方向（変速機構１の軸方向）に沿って延びる中空筒状に形成されている。具体的に、内側ケース３は、遊星歯車機構１２の外周を囲むように形成された本体部２１と、本体部２１の前端から拡径しつつさらに前方に延びるように形成され、内部にトルクコンバータ１０が収容される前側延設部２２と、本体部２１の下面に形成された開口を塞ぐとともにバルブボディ２を下から覆うように取り付けられた下カバー部２３とを有している。

前側延設部２２の前端は大きな開口Ｓを有する開放端とされ、当該開口Ｓの周りには前端フランジ２２ａが形成されている。自動変速機は、この前端フランジ２２ａがエンジンのシリンダブロック等と結合されることにより、エンジンに固定される。

前側延設部２２と本体部２１の境界部には、前方から前側隔壁２５が取り付けられており、この前側隔壁２５により、トルクコンバータ１０の配設空間と遊星歯車機構１２の配設空間とが前後方向に仕切られている。

本体部２１の後端には、出力軸１０１が貫通する孔Ｈを有する後側隔壁２６が一体に形成されている。また、この後側隔壁２６よりも若干前方に位置する本体部２１の外周には、後述する外側ケース４の第２フランジ４ｂを結合するための後端フランジ２１ａが形成されている。

本体部２１の後端下部には切欠きＣが形成されている。この切欠きＣは、出力軸１０１よりも下方において、本体部２１の壁面を部分的に（後側隔壁２６の一部を含めて）除去するように形成されている。

本体部２１の後端下部には、切欠きＣを塞ぐようにコネクタ４０が取り付けられている。すなわち、コネクタ４０は、その一部が切欠きＣを通じて内側ケース３の内部に入り込むような状態で、本体部２１の後端下部に取り付けられている。このコネクタ４０には、種々の電気配線４１が自動変速機の内外から接続されており（ただし図１では自動変速機の外側の配線のみを図示している）、これら電気配線４１およびコネクタ４０を介して、自動変速機を制御するための制御信号の送受信や給電が行われるようになっている。なお、電気配線４１は、請求項にいう「連絡部材」の一例に相当する。

出力軸１０１は、タービン軸１１の後側において当該タービン軸１１と同軸に延びるように配設されており、後側隔壁２６の孔Ｈを通じて内側ケース３の内外に亘って延びている。出力軸１０１の前端部は、内側ケース３の内部において、遊星歯車機構１２の後端部に備わる所定の出力部材（図示省略）に結合されている。タービン軸１１から遊星歯車機構１２に入力された回転は、遊星歯車機構１２により変速されつつ上記出力部材に出力され、出力軸１０１に伝達される。

出力軸１０１の前端部にはパーキングギヤ１０１ａが外嵌されている。このパーキングギヤ１０１ａは、車室内に設けられた図外のシフトレバーのポジション（シフトポジション）がＰレンジ（パーキングレンジ）であるときに出力軸１０１をロックするためのものである。

パーキングギヤ１０１ａは、内側ケース３の外部から導入されたロックレバー４２と係合可能とされている。ロックレバー４２は、内側ケース３の後方から切欠きＣを通じてパーキングギヤ１０１ａの近傍まで延びるように配設され、パーキングギヤ１０１ａに対し径方向に離接可能に取り付けられている。上記シフトポジションがＰレンジに切り替わると、これに応じてロックレバー４２が駆動されてパーキングギヤ１０１ａと係合することにより、出力軸１０１がロックされるようになっている。なお、ロックレバー４２は、請求項にいう「連絡部材」の一例に相当する。

外側ケース４は、例えば合成樹脂からなる一体の成形品であり、全体として、内側ケース３よりもひと回り大きい外径を有する中空筒状に形成されている。具体的に、外側ケース４は、内側ケース３の外径に合わせて前側ほどやや外径が大きくなるように形成されており、径方向外側に張り出す第１フランジ４ａを前端に有するとともに、径方向内側に張り出す第２フランジ４ｂを後端に有している。

外側ケース４の第１フランジ４ａは、内側ケース３の前端フランジ２２ａにボルト等の締結部材を介して後方から結合されている。第１フランジ４ａと前端フランジ２２ａとの結合面には、Ｏリング等からなるシール部材３１が取り付けられている。

外側ケース４の第２フランジ４ｂは、内側ケース３の後端フランジ２１ａにボルト等の締結部材を介して後方から結合されている。第２フランジ４ｂと後端フランジ２１ａとの結合面には、Ｏリング等からなるシール部材３２が取り付けられている。

ここで、外側ケース４と内側ケース３との結合面に上記シール部材３１，３２が用いられているのは、外側ケース４と内側ケース３との間の隙間空間に外部から空気が入り込なないようにするためである。すなわち、当実施形態において、外側ケース４と内側ケース３との間の隙間空間は、外気が入り込まないように密閉された気密空間Ｘとされている。

外側ケース４の下壁部には、圧力変更手段としての逆止弁３０が取り付けられている。逆止弁３０は、気密空間Ｘ内の圧力が大気圧より大きいときに開弁し、大気圧以下のときに閉弁するように構成されている。すなわち、気密空間Ｘ内の圧力が大気圧を超えて逆止弁３０が開弁されると、気密空間Ｘと外側ケース４の外部の空間Ｙ（以下、外部空間Ｙという）とが連通する一方、気密空間Ｘ内の圧力が大気圧以下となって逆止弁３０が閉弁されると、気密空間Ｘと外部空間Ｙとの連通が遮断されるようになっている。

外部空間Ｙの圧力は通常は大気圧であるから、気密空間Ｘ内の圧力が大気圧を超えたときは、これに応じて逆止弁３０が開弁される（気密空間Ｘと外部空間Ｙとが連通する）ことにより、相対的に圧力の高い気密空間Ｘから逆止弁３０を通じて外部空間Ｙへと空気が流れ、気密空間Ｘ内の圧力が大気圧まで低下する。そして、大気圧まで低下した時点で、自ずと空気の流れが止まるとともに、逆止弁３０が閉弁される。ただし、逆止弁３０は大気圧以下において閉弁を維持するので、その後仮に気密空間Ｘ内の圧力が大気圧未満にまで低下したとしても（つまり圧力の大小関係が逆転したとしても）、外部空間Ｙから気密空間Ｘへと空気が流れることはなく、気密空間Ｘ内の圧力は大気圧未満のまま維持される。このように、当実施形態では、外側ケース４に逆止弁３０が設けられていることで、気密空間Ｘ内の圧力が大気圧を超えることは禁止されるが、気密空間Ｘ内の圧力が大気圧未満になることは許容されるようになっている。

気密空間Ｘにおける逆止弁３０の近傍部には、トルクコンバータ１０に供給されるＡＴＦオイルの温度を調整するためのＡＴＦクーラ４５（請求項にいう「熱交換器」に相当）が配設されている。ＡＴＦクーラ４５には、エンジンの冷却水を熱交換用の媒体としてＡＴＦクーラ４５に対し給排するための冷却水配管４６が接続されている。ＡＴＦクーラ４５では、当該冷却水との熱交換によってＡＴＦオイルが一定の温度範囲に収まるように温度調節が行われる。

冷却水配管４６は、内側ケース３における前側延設部２２の下部に形成された取付部２２ｂを貫通するように配設されており、貫通した先端部がＡＴＦクーラ４５に接続されている。冷却水配管４６とＡＴＦクーラ４５との接続部には、気密空間Ｘへの空気漏れを防ぐためのゴム製のシートパッキン等からなるシール部材４７が取り付けられている。このような冷却水配管４６は、内側ケース３の前端の開口Ｓを通じて外部に導出され、図外の冷却水の供給源に接続されている。

以上説明したように、第１実施形態の自動変速機では、内側ケース３と外側ケース４との間に気密空間Ｘが形成されるとともに、当該気密空間Ｘ内の圧力が大気圧よりも大きいときに開弁しかつ大気圧以下のときに閉弁する逆止弁３０が外側ケース４に取り付けられている。このような構成によれば、温度低下に伴って気密空間Ｘ内を減圧することができるので、低温環境下において変速機構１およびオイルの保温を図ることができるという利点がある。

すなわち、自動変速機は、変速機構１に使用されるオイルが適正温度（例えば８０℃前後）まで上昇した状態で、最も良好な性能を発揮することができる。しかしながら、車両の走行（エンジンおよび自動変速機の作動）に伴いオイルの温度が十分に上昇したとしても、その後に車両が駐車された場合（つまりイグニッション・オフの状態で車両が放置された場合）には、時間経過とともにオイルの温度は徐々に低下していく。特に、外気温が氷点下になるような寒冷地では、例えば車両を使用しない夜間の間にオイルの温度が大幅に低下してしまう。このことは、オイルの粘性が上昇してその求められる機能（作動油あるいは潤滑油としての機能）が低下することを意味する。もちろん、車両が再び走行することによりオイルの温度は再び上昇するが、一旦大幅に低下したオイルの温度を適正温度まで上昇させるにはかなりの時間を要するので、その間は自動変速機の性能を十分に確保することができない。

これに対し、上記第１実施形態では、例えば車両の走行に伴い気密空間Ｘの温度が十分に（例えば８０℃前後にまで）上昇したときに、大気圧よりも高い圧力を受けて開弁する逆止弁３０を通じて気密空間Ｘから外部空間Ｙに空気が流れる結果、気密空間Ｘ内の圧力は温度上昇にかかわらず一定値（大気圧）に維持される。一方、走行後の駐車中は気密空間Ｘの温度が低下することになるが、このときは外部空間Ｙから気密空間Ｘに空気が入り込まないように逆止弁３０が閉弁されるので、気密空間Ｘ内の圧力は温度低下とともに徐々に低下し、負圧（大気圧未満）にまで減圧される。特に、上記のような寒冷地での駐車中であれば、気密空間Ｘ内に含まれる水蒸気が凝縮あるいは凍結することにより、気密空間Ｘ内の負圧の程度はさらに強くなる。このように、気密空間Ｘ内が負圧になると、気密空間Ｘを介して行われる変速機構１と外気との間の熱伝達が阻害されるので、外気の温度がかなり低かったとしても、変速機構１およびオイルの温度は比較的長期間に亘って高い温度に維持される。これにより、例えば駐車した翌日に車両を走行させたような場合であっても、その走行開始の時点で既にオイルの温度が外気に比べて十分に高くなっているので、オイルを適正温度にまで上昇させる時間が短時間で済み、自動変速機の性能を良好に確保することができる。

しかも、外側ケース４に逆止弁３０を設けるだけでよいので、例えば電気ヒータによりオイルを昇温させたような場合と異なり、特別に電力を消費することもなく、簡単かつ低コストな構成で変速機構１およびオイルの保温を図ることができる。

一方、車両の走行開始後に十分な時間が経過して自動変速機の暖機（オイルの昇温）が完了すると、気密空間Ｘ内の圧力は再び大気圧付近まで上昇する。このように圧力が回復した状態では、変速機構１と外気との間での熱伝達（変速機構１からの放熱）が行われ易くなるので、変速機構１およびオイルを適度に冷却することができる。したがって、上記第１実施形態による保温構造は、例えば単に変速機ケースに断熱材を貼り付けたような場合と異なり、高温時の冷却性の面で有利である。

また、上記第１実施形態では、気密空間ＸにＡＴＦオイルを調温するためのＡＴＦクーラ４５が配設されているので、気密空間Ｘを有効利用することができ、気密空間Ｘを形成するための外側ケース４を追加で設けながらも、自動変速機が大型化するのを抑制することができる。

また、上記第１実施形態では、ＡＴＦクーラ４５に熱交換用の媒体である冷却水を供給する冷却水配管４６が、内側ケース３の前端（軸方向端部）の開口Ｓを通じて外部に導出されているので、例えば冷却水配管４６を下方から外部に導出した場合（後述する図２の変形例を参照）と異なり、外側ケース４を貫通するように冷却水配管４６を配設する必要がなく、当該貫通部にシール部材等を追設するといった措置を不要にでき、構造を簡素化することができる。

また、上記第１実施形態では、シフトレンジがＰレンジであるときに出力軸１０１をロックするためのロックレバー４２が、内側ケース３の後端（軸方向端部）の切欠きＣを通じて外部に導出されるとともに、制御信号の送受信や給電のための電気配線４１が、同じく切欠きＣを通じて外部に導出されているので、これらロックレバー４２および電気配線４１を外側ケース４を貫通するように配設する必要がなく、構造を簡素化することができる。

なお、上記第１実施形態では、ＡＴＦクーラ４５の冷却水配管４６を内側ケース３の前端の開口Ｓを通じて外部に導出したが、例えば図２に示すように、内側ケース３における前側延設部２２を除く範囲を覆うように外側ケース４を取り付けた上で、外側ケース４に覆われていない前側延設部２２を貫通するように冷却水配管４６’を配設してもよい。すなわち、図２の例では、前側延設部２２の後部に径方向外側に張り出す取付フランジ２２ｃが形成されるとともに、当該取付フランジ２２ｃに、外側ケース４の前端の第１フランジ４ａ’が、シール部材３１’を間に挟む状態で後方から結合されている。これにより、外側ケース４は、取付フランジ２２ｃより前方の部分の前側延設部２２を覆わない状態で内側ケース３に取り付けられる。そして、前側延設部２２の内部にＡＴＦクーラ４５が配設されるとともに、このＡＴＦクーラ４５から下方に（径方向外側に）延びて前側延設部２２の周壁を貫通するように冷却水配管４６’が配設されている。このようにした場合でも、冷却水配管４６’が外側ケース４を貫通しないので、気密空間Ｘの気密性を簡単な構成で確保することができる。

もちろん、第１実施形態（図１）または図２の変形例のようなレイアウトでは、トルクコンバータ１０が収容される前側延設部２２の内部に冷却水配管４６（４６’）もしくはＡＴＦクーラ４５が配設されるので、場合によっては、冷却水配管４６（４６’）もしくはＡＴＦクーラ４５とトルクコンバータ１０との干渉が不可避になる可能性がある。そこで、このような場合には、図３に示すように、冷却水配管４６”を、ＡＴＦクーラ４５から下方に（径方向外側に）延びて外側ケース４の周壁を貫通するように配設するとよい。ただし、この場合は、気密空間Ｘの気密性を確保するために、冷却水配管４６”の貫通部にシール部材４８を取り付けることが望まれる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、内側ケース３よりもひと回り大きい中空筒状の一体成形品からなる外側ケース４を用意し、この外側ケース４を内側ケース３に対し後方から外挿するように取り付けたが、外側ケース４の構造はこれに限らず、例えば２分割構造としてもよい。次に、その一例を第２実施形態として説明する。

図４は、本発明の第２実施形態にかかる自動変速機に用いられる内側ケース３および外側ケース５４を示している（変速機構の図示は省略している）。本図に示すように、第２実施形態の外側ケース５４は、上下方向に脱着可能に結合される第１分割体５４Ａおよび第２分割体５４Ｂを有している。各分割体５４Ａ，５４Ｂは、断面視でほぼ半円弧状に形成されており、内側ケース３の上半分が第１分割体５４Ａにより覆われるとともに、内側ケース３の下半分が第２分割体５４Ｂにより覆われている。第１分割体５４Ａおよび第２分割体５４Ｂの左右の側辺部にはそれぞれフランジ５４ｃ，５４ｄが形成されており、これらフランジ５４ｃ，５４ｄが互いに突き合わせられてボルト等の締結部材により結合されることにより、全体として内側ケース３よりもひと回り大きいほぼ円筒状の外側ケース５４が形成されている。

また、外側ケース５４と内側ケース３との間に形成される気密空間Ｘの気密性を確保するために、フランジ５４ｃ，５４ｄの間にはゴム製のシートパッキン等からなるシール部材（図示省略）が取り付けられるとともに、外側ケース５４の前端部の内周面と内側ケース３（前側延設部２２）の外周面との接触部、および外側ケース５４の後端部の内周面と内側ケース３（本体部２１）の外周面との接触部には、それぞれＯリング等からなるシール部材５５，５６が取り付けられている。そして、温度低下時の気密空間Ｘを負圧にするために、外側ケース４の第２分割体４Ｂには、上記第１実施形態と同様の逆止弁３０が取り付けられている。

＜第３実施形態＞
上記第１実施形態では、温度低下時の気密空間Ｘの圧力が低下するように外側ケース４に逆止弁３０を設け、それによって変速機構１およびオイルの保温を図るようにしたが、温度低下時に気密空間Ｘを負圧にするための圧力変更手段は、逆止弁３０に限らず種々の代替が可能である。次に、その一例を第３実施形態として説明する。

図５は、本発明の第３実施形態にかかる自動変速機を示している。本図に示すように、
第３実施形態では、外側ケース４の周壁（ここでは下壁部）に、エアポンプ６０から延びるエア配管６１が接続されている。エアポンプ６０は、例えば電動モータにより正方向または逆方向に回転駆動される回転要素（インペラ等）を有しており、その回転方向に応じてエアの吸引およびエアの吐出のいずれかを選択的に実行可能な圧力変更手段である。エア配管６１は、エアポンプ６０から延びて外側ケース４の下壁部を貫通するように配設され、外側ケース４と内側ケース３との間の気密空間Ｘにエア配管６１の先端が入り込んでいる。エア配管６１の貫通部には、気密空間Ｘの気密性を確保するためのシール部材６３が取り付けられている。

バルブボディ２には、作動油や潤滑油などとして変速機構１に供給されるオイルの温度を検出する油温センサＳＮ１が取り付けられている。また、外側ケース４の内壁には、気密空間Ｘ内の圧力を検出する圧力センサＳＮ２が取り付けられている。これら油温センサＳＮ１および圧力センサＳＮ２による検出値は、バルブボディ２に設けられた制御ユニット７０（いわゆるＴＣＭ；Transmission Control Module）に電気信号として入力される。このような信号の送受信のために、バルブボディ２の内部に配索された電気配線６４を介して油温センサＳＮ１とＴＣＭ７０とが互いに接続されるとともに、電気配線６５，６６とコネクタ４０とを介して圧力センサＳＮ２とＴＣＭ７０とが互いに接続されている。また、エアポンプ６０を制御するために、ＴＣＭ７０は、電気配線６５，６７とコネクタ４０とを介してエアポンプ６０と接続されている。

ＴＣＭ７０は、油温センサＳＮ１により検出されるオイルの温度が低いほど気密空間Ｘから多くの空気が吸引されるようにエアポンプ６０を制御し、気密空間Ｘ内を減圧する。逆に、上記オイルの温度が上昇した場合には、エアポンプ６０から空気を送り出して気密空間Ｘ内を増圧する。

なお、上記のような制御は、車両の走行中（つまりイグニッション・オンの間）だけでなく、車両の駐車中（つまりイグニッション・オフの間）にも行われる。ただし、車両の駐車中は、時間経過とともに油温が下がることを見越して、イグニッション・オフ後の限られた時間内に十分に多くの空気を気密空間Ｘから吸引し、その後はエアポンプ６０の制御を停止することが、消費電力を低減する点で望ましい。

以上のような第３実施形態によれば、変速機構１に供給されるオイルの温度が低下するのに伴って、エアポンプ６０により気密空間Ｘ内が減圧されるので、気密空間Ｘを負圧にして変速機構１と外気との間の熱伝達を阻害することができ、上述した第１実施形態と同様、例えば寒冷地での駐車中に変速機構１およびオイルの温度を比較的高い温度に維持することができる。

また、例えば寒冷地において車両が高速道路を巡航しているような状況では、エンジンおよび自動変速機の負荷が小さいため、冷たい外気の影響を受けてオイルの温度が適正値（８０℃前後）よりも低下するおそれがある。これに対し、オイルの温度に応じてエアポンプ６０が駆動される上記第３実施形態によれば、上記のような原因でオイルの温度が低下した場合であっても気密空間Ｘ内を適正に減圧し、変速機構１およびオイルの保温を図ることができる。逆に、オイルの温度が高くなると気密空間Ｘ内が増圧されるので、変速機構１およびオイルが過度に高温になるのを回避することができる。

なお、上記第３実施形態では、エアポンプ６０として、空気の吸引と吐出の双方が可能なポンプを用いたが、空気の吸引のみが可能なエアポンプ（バキュームポンプ）を用いてもよい。この場合、エアポンプを用いて気密空間Ｘ内の圧力を上昇させることはできないが、気密空間Ｘと外部空間Ｙとを連通させるバルブを別途外側ケース４に設け、オイルが温度上昇したときには当該バルブを開弁させるとよい。

＜第４実施形態＞
上記第１〜第３実施形態では、車両用動力伝達装置の１つである自動変速機に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、自動変速機に限らず、車両に用いられる種々の動力伝達装置に適用可能である。次に、その一例を第４実施形態として説明する。

図６に示される第４実施形態では、車両の差動装置に本発明が適用されている。具体的に、図６の差動装置は、いわゆるリヤデフであり、図外のエンジンおよび変速機（自動変速機または手動変速機）からプロペラシャフト１１０を介して入力される回転を、左右の車輪（後輪）に連結されたドライブシャフト１１１，１１２に伝達するものである。

より詳しくは、差動装置は、プロペラシャフト１１０と一体に回転するようにプロペラシャフト１１０と同軸に連結された前後方向に延びる中継軸８１と、中継軸８１の回転を左右のドライブシャフト１１１，１１２に伝達するディファレンシャル機構８０と、中継軸８１およびディファレンシャル機構８０を収容する内側ケース８３と、内側ケース８３をさらに外側から覆うように設けられた外側ケース８４とを有している。

ディファレンシャル機構８０は、車両の旋回時などに左右のドライブシャフト１１１，１１２の間に回転差が生じるのを許容しつつ、プロペラシャフト１１０（中継軸８１）の回転を各ドライブシャフト１１１，１１２に伝達することが可能な従来周知の構造を有しており、所定のパターンで噛み合わされた各種ギヤ（リングギヤ、ピニオンギヤ、サイドギヤ等）を有している。ディファレンシャル機構８０の内部には、当該ギヤの潤滑のためにオイル（潤滑油）が充満されている。

内側ケース８３は、ディファレンシャル機構８０を収容可能なように中空筒状に形成されている。内側ケース８３の前部には、中継軸８１を導出するための開口を有する前側ボス部８５が形成されており、内側ケース８３の左右両側部には、左右のドライブシャフト１１１，１１２を導出するための開口を有する左側ボス部８６および右側ボス部８７が形成されている。

外側ケース８４は、全体として内側ケース８３に類似する形状を有するとともに、内側ケース８３を収容可能なように当該内側ケース８３よりもひと回り大きく形成されている。また、外側ケース８４は、内側ケース８３の前側ボス部８５、左側ボス部８６、および右側ボス部８７にそれぞれ対応する位置に、これら各ボス部を取り囲むように形成された前側口部９１、左側口部９２、および右側口部９３を有している。各ボス部８５〜８７と各口部９１〜９３との接触面には、Ｏリング等からなるシール部材９４〜９６が取り付けられている。また、詳細な図示は省略するが、第４実施形態の外側ケース８４は、左右方向に脱着可能に結合される２つの分割体から構成されており、各分割体どうしの結合面には、シートパッキン等からなるシール部材が取り付けられている。これにより、外側ケース８４と内側ケース８３との間には、外気が入り込まないように密閉された気密空間Ｘ’が形成されている。

外側ケース８４には逆止弁９０が取り付けられている。この逆止弁９０は、上述した第１実施形態の逆止弁３０と同様に、気密空間Ｘ’内の圧力が大気圧を超えると開弁し、大気圧以下になると閉弁するように構成されている。

以上のような第４実施形態によれば、気密空間Ｘ’内の空気が高温時に逆止弁９０を通じて外部に排出されることにより、その後の温度低下に伴って（例えば車両の駐車中に）気密空間Ｘ’内が減圧される。これにより、気密空間Ｘを負圧にしてディファレンシャル機構８０と外気との間の熱伝達を阻害することができ、ディファレンシャル機構８０およびオイルの保温を図ることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明が適用可能な車両用動力伝達装置は、実施形態で例示したような自動変速機（図１〜図５）および差動装置（図６）に限らず、例えば手動変速機であってもよい。

１ 変速機構（動力伝達機構）
３ 内側ケース
４ 外側ケース
３０ 逆止弁（圧力変更手段）
４１ 電気配線（連絡部材）
４２ ロックレバー（連絡部材）
４５ ＡＴＦクーラ（熱交換器）
４６ 冷却水配管（配管）
５４ 外側ケース
６０ エアポンプ（圧力変更手段）
８０ ディファレンシャル機構（動力伝達機構）
Ｘ 気密空間
Ｘ’ 気密空間
Ｙ 外部空間

Claims (9)

1. 車両の動力源から入力される動力を所定の出力側部材に伝達する動力伝達機構と、
   前記動力伝達機構および当該機構に供給されるオイルを内部に収容する内側ケースと、
   前記内側ケースをさらに外側から覆うように設けられ、当該内側ケースとの間に気密空間を形成する外側ケースと、
   前記気密空間内の圧力を変更可能な圧力変更手段とを備えた、ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の車両用動力伝達装置において、
   前記圧力変更手段は、前記気密空間の温度が低下するのに伴い当該気密空間内の圧力を低下させる機能を有する、ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
3. 請求項２に記載の車両用動力伝達装置において、
   前記圧力変更手段は、前記気密空間内の圧力が所定値より大きいときに当該気密空間と前記外側ケースの外部空間とを互いに連通させるとともに、前記圧力が前記所定値以下のときに前記気密空間と前記外部空間との連通を遮断する逆止弁である、ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
4. 請求項１に記載の車両用動力伝達装置において、
   前記圧力変更手段は、前記オイルの温度が低いときは高いときに比べて前記気密空間内の圧力が低下するように当該気密空間から空気を吸引するエアポンプである、ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用動力伝達装置において、
   前記オイルの温度を調整するための熱交換器が前記気密空間内に配設された、ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
6. 請求項５に記載の車両用動力伝達装置において、
   前記内側ケースは、前記動力伝達機構の軸方向に沿って延びる筒状に形成され、
   前記熱交換器に熱交換用の媒体を供給する配管が、前記内側ケースの軸方向端部から外部に導出されるように配設された、ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用動力伝達装置において、
   前記内側ケースは、前記動力伝達機構の軸方向に沿って延びる筒状に形成され、
   前記内側ケース内の部品を外部と連絡する連絡部材が、前記内側ケースの軸方向端部から外部に導出されるように配設された、ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用動力伝達装置において、
   前記動力伝達機構は、前記動力源から入力された動力を変速しつつ車輪側の出力軸に伝達する変速機構である、ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用動力伝達装置において、
   前記動力伝達機構は、前記動力源から入力された動力を左右の車輪に伝達するディファレンシャル機構である、ことを特徴とする車両用動力伝達装置。

Images