JP3759275B2 - エアブリーザ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気が混入して泡状になった油から空気を分離して、油を液状に戻すエアブリーザ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動変速機(オートマチックトランスミッション)は、プラネタリギヤ、多板クラッチ、ワンウェイクラッチ等から構成されており、複数の多板クラッチをオートマチックトランスミッションフルード(以下、ATFという)の油圧により締結制御することにより変速される。また、ATFは、自動変速機内部の潤滑油として各要素に供給される。
【0003】
ATFは、自動変速機の内部で撹拌されることによって空気と混合され、泡状となりその体積が増加する。そこで、自動変速機には、ATFを泡状から液状に戻すためのエアブリーザ室が設けられている。エアブリーザ室は、ATFの流れの影響を受けにくい部位、すなわち、自動変速機の上部に設けられており、自動変速機の外部と連通している。そして、泡状のATFは、自動変速機の上部に移動するのでエアブリーザ室に流入し、該エアブリーザ室内において泡の自然消滅により液状に戻り、その体積が縮小される。ATFに混入していた空気は、自動変速機の外部に排出される。したがって、エアブリーザ室によって、泡状のATFは、液状に戻った後、自動変速機内に還流される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ATFは、性質上、低温状態から急激に撹拌されると、急速に泡状となり、その体積が急速に増大する。この場合、エアブリーザ室による気泡の自然消滅量よりも、気泡の発生量が多くなり、エアブリーザ室だけでは気泡の発生に対応しきれず、泡状のATFがエアブリーザ室から自動変速機の外部に流出するおそれがある。そこで、ATFのエアブリーザ室からの流出を防止するために、エアブリーザ室に予備室を追加してエアブリーザ室の容量を大きくするという方法が提案されているが、エアブリーザ室は限られた空間に設けられているので、エアブリーザ室の大型化には限度があり、気泡の消滅効率を向上することは困難である。したがって、ATFに気泡が発生した場合に十分に対応することが困難であるという問題点がある。
【0005】
よって、本発明の目的は、気泡の消滅効率が高いエアブリーザ装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、油の気泡が収集するエアブリーザ室を有し、該エアブリーザ室において該気泡を自然消滅させるエアブリーザ装置において、前記エアブリーザ室よりも下方に設けられたオイルポンプの油吸入通路の少なくとも一部を第1のケース部材と第2のケース部材とで形成し、該第1のケース部材と第2のケース部材の合わせ面を挟んで該油吸入通路の近傍に該油吸入通路に沿って延出して設けられ、前記エアブリーザ室に連通するとともに油を貯留可能な油室を有し、第1のケース部材と第2のケース部材とは、高温時に前記油室に貯留している油が前記第1のケース部材と前記第2のケース部材との合わせ面を通って、前記油吸入通路に吸入されるように接合されていることを特徴とする。
【0008】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。図1において、符号1は、自動車の自動変速機(オートマチックトランスミッション)を示す。自動変速機1は、トルクコンバータ2とトランスミッション3とから主に構成されている。なお、図中、トルクコンバータ2及びトランスミッション3の詳細部分の図示は省略する。
【0009】
トランスミッション3は、周知のようにプラネタリギヤ、クラッチ、ブレーキ等から主に構成されており、クラッチやブレーキは、油としてのオートマチックトランスミッションフルード(以下、ATFという)により油圧制御されている。トランスミッション3を油圧制御する油圧制御手段は、油圧を発生するオイルポンプ4と、オイルポンプ4からの圧油を各部に分配するバルブボディ5とから主に構成されている。
【0010】
バルブボディ5は、トランスミッション3の下部に配設されており、オイルパン6によって覆われている。オイルパン6によって覆われた空間には、ATFが貯溜されており、この貯溜部をオイルリザーバ7という。
【0011】
オイルポンプ4は、トルクコンバータ2とトランスミッション3との間に配設されている。オイルポンプ4は、周知のトロコイド式のポンプギヤ部40と、このポンプギヤ部40が設けられた第1のケース部材としてのポンプハウジング41と、このポンプハウジング41に対向して、ポンプハウジング41に面結合されている第2のケース部材としてのシャフトサポート42とから構成されている。ポンプハウジング41とシャフトサポート42とは、複数のボルトによって互いに締結され、トランスミッションケース3aに結合されている。ポンプハウジング41とシャフトサポート42とが互いに面接触する部分には、金属部材が面合わせされるときの仕上げがそれぞれなされているが、シール部材は設けられていない。
【0012】
図2に示すように、ポンプハウジング41の略中央部分には、ドライブギヤ、ドリブンギヤ及びクレセントからなるポンプギヤ部40が嵌入されている。ポンプギヤ部40のオイル吸入口43bには、油吸入通路としてのオイル吸入通路43が連通しており、このオイル吸入通路43の他端は、オイルリザーバ7に連通している。ポンプギヤ部40のオイル吐出口44bには、オイル吐出通路44が連通しており、このオイル吐出通路44の他端は、バルブボディ5に連通している。
【0013】
図2,3に示すように、ポンプハウジング41及びシャフトサポート42のオイル吸入通路43及びオイル吐出通路44に対応する部分には、溝状の凹部41a,41b,42a,42bがそれぞれ形成されており、ポンプハウジング41及びシャフトサポート42が互いに面結合されることによって凹部41a,42aの間及び凹部41b,42bの間にそれぞれ空間が形成され、オイル吸入通路43及びオイル吐出通路44がそれぞれ形成される。
【0014】
図1において、トランスミッション3の上部であってシャフトサポート42に接する部位には、泡状となったATFを液状に戻すためのエアブリーザ室8が設けられている。エアブリーザ室8は、トランスミッション3の内室で発生した泡状のATFがシャフトサポート42に形成された連通孔80a及びオイル戻し孔85を通って流入する第1のエアブリーザ室81と、第1のエアブリーザ室81に連通している第2のエアブリーザ室80と、第1のエアブリーザ室81に連通している油室としての第3のエアブリーザ室82とから主に構成されている。
【0015】
エアブリーザ室8は、トランスミッションケース3a、シャフトサポート42及びポンプハウジング41の三つの部材に亘って形成されている。第2のエアブリーザ室80は、トランスミッションケース3aの一部とシャフトサポート42に形成された凹部42cとによって形成されている。第1のエアブリーザ室81及び第3のエアブリーザ室82は、シャフトサポート42とポンプハウジング41とにそれぞれ形成された凹部41c,42dとによって形成されている。
【0016】
シャフトサポート42に形成された連通孔80a及びオイル戻し孔85は、トランスミッションケース3a内部と第1のエアブリーザ室81とを連通しており、トランスミッションケース3aの内部において撹拌により泡状となったATFを第1のエアブリーザ室81に受け入れる。第2のエアブリーザ室80のトランスミッションケース3a側の上部には、第2のエアブリーザ室80の内部とトランスミッションケース3aの外部とを連通する連通パイプ80bが設けられている。連通パイプ80bは、エアブリーザ室8内において、ATFの泡の自然消滅により発生した空気をトランスミッション3の外部に放出するとともに、トランスミッションケース3aの内部の圧力を略一定に保持する。
【0017】
第1のエアブリーザ室81と第2のエアブリーザ室80との間には、互いに連通する第1の連通通路83と第2の連通通路84とがそれぞれ設けられている。第1の連通通路83は、第1のエアブリーザ室81と第2のエアブリーザ室80との下部とを連通し、第1のエアブリーザ室81が泡状のATFで満たされたときに、このATFを第1のエアブリーザ室81から第2のエアブリーザ室80に導く。第2の連通通路84は、第1のエアブリーザ室81と第2のエアブリーザ室80との上部、すなわち、第1の連通通路83よりも高い部位において互いを連通し、第1のエアブリーザ室81内において、ATFの泡の自然消滅により発生した空気を第2のエアブリーザ室80に放出する。
【0018】
第1のエアブリーザ室81は、図2,3に示すように、ポンプギヤ部40の上部からオイル吸入通路43に向かって延出している。この端部に連続して第3のエアブリーザ室82が形成されており、第3のエアブリーザ室82は、オイル吸入通路43の近傍において、オイル吸入通路43に沿って延出している。第2のエアブリーザ室80と第3のエアブリーザ室82との連続部には、泡の自然消滅により液状に戻ったATFをトランスミッションケース3aの内部に還流するオイル戻し孔85が設けられている。
【0019】
第3のエアブリーザ室82とオイル吸入通路43との間には、ポンプハウジング41とシャフトサポート42とが互いにシール部材を介さずに面結合される合わせ面45が介在されている。
【0020】
次に、上述のエアブリーザ室8による作用について説明する。
まず、図4において、泡の発生量が通常量である場合、すなわち、ATFの温度が所定の温度(例えば、約80°C)であり、通常運転により撹拌された場合の泡の消滅について説明する。エンジンの駆動力によってオイルポンプ4が駆動され、このオイルポンプ4によりオイルリザーバ7から吸入されたATFが加圧されてバルブボディ5に送出される。一方、シャフト9内に設けられているオイル循環通路10内のATFが遠心力によってトランスミッション3内部に放出され、トランスミッション3の各部を潤滑する。このとき、ATFは、撹拌されてトランスミッションケース3a内部の空気と混合されて泡状となり、その体積が増加する。泡状のATFは、トランスミッションケース3a内部において、上方に移動して連通孔80a及びオイル戻し孔85から第1のエアブリーザ室81、第2のエアブリーザ室80及び第3のエアブリーザ室82に流入する。第1のエアブリーザ室81は、第2のエアブリーザ室80と連通し、また、第2のエアブリーザ室80は、連通パイプ80bによって外部と連通しているので、第1のエアブリーザ室81において、ATF内の気泡は自然にはじけて消滅し、気泡内の空気は、連通パイプ80bを介してトランスミッション3の外部に排出される。気泡の消滅によりATFは、液状となり、液状のATFは、自重により低い部位に向かって流れ、オイル戻し孔85を介してトランスミッションケース3a内部に還流される、あるいは、第3のエアブリーザ室82の下部に貯溜される。
【0021】
次に、泡が大量に発生する場合、すなわち、ATFが低温状態(例えば、約0°C)から急激に撹拌された場合における泡の消滅について説明する。ATFは、性質上、低温時の急激な撹拌及び昇温によりと急速に泡状となり、白濁化してその体積が増大する。ここで、急激な撹拌とは、エンジンの高回転によるトランスミッション3各部の回転によるものである。よって、換言すると、泡が大量に発生する場合とは、ATFが低温状態であるときにエンジンを高回転で回転させる場合である。
【0022】
泡状のATFは、連通孔80a及びオイル戻し孔85から第1のエアブリーザ室81に流入し、第1のエアブリーザ室81において、ATF内の気泡は自然にはじけて消滅する。気泡内の空気は、連通パイプ80bを介してトランスミッション3の外部に排出される。ところが、エアブリーザ室8における気泡の自然消滅量よりも、気泡の発生量が多くなると、各エアブリーザ室80,81,82は、泡状のATFで満たされ、第2のエアブリーザ室80の泡状のATFが連通パイプ80bを介してトランスミッションケース3aの外部に排出するおそれがある。しかし、第3のエアブリーザ室82内に液状に戻り、貯溜しているATFが、昇温による粘度の低下に伴い、オイルポンプ40の回転により発生するオイル吸入通路43内の負圧により合わせ面45を介してオイル吸入通路43に吸い込まれる。よって、エアブリーザ室8内のオイルの流動性が活発となり、ATFの気泡の自然消滅が促進される。
【0023】
したがって、ATFに泡が大量に発生した場合でも、合わせ面45を介してオイル吸入通路43にATFが戻されるので、連通パイプ80bからのATFの流出を防止でき、エアブリーザ室8によるブリーザ機能を向上できる。また、ブリーザ機能の向上により、エアブリーザ室8を小型化でき、ATFを過剰給油した場合でも、連通パイプ80bからのATFの流出を防止できる。
【0024】
第3のエアブリーザ室82からオイル吸入通路43へのATFの流動について詳細に説明する。エンジンが高回転で回転することによって、ATFは、撹拌されるとともに昇温し、その粘度が低下する。また、エンジンが高回転で回転することに伴って、ポンプギヤ部40も高回転で回転され、オイル吸入通路43の負圧力が増大される。この負圧力により、ATFがオイルリザーバ7から吸引されるが、このとき、オイル吸入通路43の周囲、すなわち、ポンプハウジング41とシャフトサポート42との合わせ面45からもATFが吸引される。このATFが流動する現象は、ATFの粘度が低下してATFの流動性が向上することと、オイル吸入通路43内の負圧力が増大してオイル吸入通路43の周囲にも負圧力による吸引力が作用することの二つの条件が満たされることによって行われる。上述の二つの条件が満たされると、図2,3,4に示すように、ATFは、合わせ面45の極微小な隙間を介して、図中、矢印Aの向き、すなわち、第3のエアブリーザ室82からオイル吸入通路43に向かって流動する。
【0025】
上述した実施例では、ポンプハウジング41とシャフトサポート42のそれぞれにオイル吸入通路43としての溝状の凹部41a,42a及び第3のエアブリーザ室82としての凹部41c,42dを形成したが、これはどちらか一方の面に形成されていれば、上述した実施例と同様の効果を奏する。また、上述した実施例では、自動変速機に設けられているエアブリーザ室について説明したが、エアブリーザ室を有するトランスファ装置等に本発明のエアブリーザ室を適用しても良い。この場合にも、本実施例の効果と同様の効果を得ることができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、オイルポンプが高回転で作動し、かつ、油が高温であるとき、オイルポンプの作動による油吸入通路の負圧化と油の粘度低下とによって、油室内の油がオイルポンプの油吸入通路に吸い込まれるので、エアブリーザ室内の油の流動性が向上し、エアブリーザ室内における油の気泡の自然消滅が促進される。したがって、トランスミッション外部への油の流出を防止できるとともに、エアブリーザ装置の小型化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動変速機のオイルポンプ部が一部破断された正面図である。
【図2】図1におけるII−II断面図である。
【図3】図1におけるIII−III断面図である。
【図4】図3におけるV−V断面図である。
【符号の説明】
3 トランスミッション
4 オイルポンプ
8 エアブリーザ室
41 ポンプハウジング(第1のケース部材)
42 シャフトサポート(第2のケース部材)
43 オイル吸入通路(油吸入通路)
44 オイル吐出通路
45 合わせ面
80 第2のエアブリーザ室
81 第1のエアブリーザ室
82 第3のエアブリーザ室(油室)
83 第1の連通通路
84 第2の連通通路
85 オイル戻し孔
80a 連通孔
80b 連通パイプ
Claims (1)
- 油の気泡が収集するエアブリーザ室を有し、該エアブリーザ室において該気泡を自然消滅させるエアブリーザ装置において、
前記エアブリーザ室よりも下方に設けられたオイルポンプの油吸入通路の少なくとも一部を第1のケース部材と第2のケース部材とで形成し、
該第1のケース部材と第2のケース部材の合わせ面を挟んで該油吸入通路の近傍に該油吸入通路に沿って延出して設けられ,前記エアブリーザ室に連通するとともに油を貯留可能な油室を有し、
第1のケース部材と第2のケース部材とは、高温時に前記油室に貯留している油が前記第1のケース部材と前記第2のケース部材との合わせ面を通って、前記油吸入通路に吸入されるように接合されている
ことを特徴とするエアブリーザ装置。
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