JP4660897B2

JP4660897B2 - 自動変速機ケース

Info

Publication number: JP4660897B2
Application number: JP2000244066A
Authority: JP
Inventors: 宣和池; 正宏早渕; 正明西田; 悟糟谷
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2020-08-11
Also published as: DE10133683A1; DE10133683B4; US6729206B2; JP2002054723A; US20020017159A1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動変速機のケースに関し、特にその耐震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機のケースは、一般に、変速機構を覆う変速機ケーシングと、該ケーシングの前側に締結固定されてトルクコンバータ等から成る流体伝動装置を覆う伝動装置ハウジングと、変速機ケーシングの後側に取付けられるエクステンションハウジングから構成される。自動変速機の変速機構と流体伝動装置を制御する油圧制御装置のバルブボディは、変速機ケーシングの側部に取付けられるのが通例であり、特にフロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ）車用の自動変速機にあっては、バルブボディは、通常変速機ケーシングの下側に、該ケーシングから下方に突出する形態で固定され、その周囲と下方を覆うオイルパンで被蓋される。こうした構造の自動変速機ケースの代用例として、特開平７−２５９９６７号公報に開示の例がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＦＲ車用の自動変速機は、フロントエンジン・フロントドライブ車用の自動変速機と異なり、車室内スペースの確保の見地から外径寸法が厳しく規制されるため、変速のための各要素を軸方向に並べて配置する構成により、軸方向寸法に比して外径寸法が小さな細長い形状となることから、剛性の確保が難しく、これを車両に搭載してエンジンとトランスミッションを含めた状態での振動系として見た場合、この振動系の剛性が低いと、プロペラシャフトの振動数に近い比較的低い周波数域に共振点を持つ振動系となる。したがって、この共振周波数が可聴周波数域における耳障りな周波数となる場合、車両走行時の静粛性が妨げられる。
【０００４】
こうした共振により変速機から生じる騒音を小さくし、静粛性を確保するためには、変速機がより高い周波数領域に固有振動数を持つようにして、プロペラシャフトの振動との共振を無くす必要があり、そのためには、更なる剛性の確保が必要となる。特に、ＦＲ車用の自動変速機をベースとして四輪駆動車用の駆動装置を構成する場合、変速機の後側に、質量的に変速機より若干小さな程度の質量のトランスファが連結されるため、質量の大きな部分が２つ連結されて途中に剛性の低い節を持つ軸長の長い振動系となりやすく、トランスファが連結される変速機ケースの剛性を一層確保しないと、騒音をより小さくすることが難しくなる。
【０００５】
変速機の剛性を向上させる対策として、単純な方法としては、ケースの肉厚を厚くすることが考えられる。しかしながら、ケースの肉厚を厚くすると、それに伴いケース自体の質量が大きくなってしまい、かえって連結部分の剛性が相対的に低い振動系となり、期待するような静粛性向上効果が得られない。
【０００６】
そこで本発明は、変速機の静粛性を確保するため、変速機の質量の増加を最少減に抑制しながら、剛性を高くできる変速機ケースを提供することを主たる目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、変速機構を覆うケース壁にバルブボディが付設される自動変速機のケースにおいて、前記ケースは、変速機構を覆う変速機ケーシングと、流体伝動装置を覆う伝動装置ハウジングとから成り、前記変速機ケーシングに、バルブボディの周囲を囲ってケース壁から張出すと共にバルブボディの厚さより高くされた囲壁を設け、前記伝動装置ハウジングは、前記変速機ケーシングの囲壁の前側部に対峙する接合壁を有し、前記接合壁は、その背後に伝動装置ハウジングにつながるリブを有し、前記伝動装置ハウジングの接合壁と前記囲壁の前側部とにより合わせ部を構成し、前記伝動装置ハウジングは、前記接合壁を前記囲壁の前側部に合わせた前記合わせ部を締結手段で締結させて前記変速機ケーシングに取付けられたことを特徴とする。
【０００８】
上記の構成における前記囲壁により囲われるバルブボディ収容空間の開口部は、バルブボディの厚さより浅いオイルパンで覆われる構成とするのが有効である。
【００１１】
また、前記バルブボディは、前記囲壁の前側部と後側部の近傍で前記ケース壁に締結手段で締結された構成とすると更に有効である。
【００１２】
また、前記囲壁の後側部は、前記ケース壁における前記変速機構のアウトプットシャフトを支持する支持部の近傍に設けられた構成とすると更に有効である。
【００１３】
更に、前記囲壁の後側部は、その背後に前記変速機ケーシングの後端部との間をつなぐリブを有する構成とするのも有効である。
【００１４】
また、前記変速機ケーシングのバルブボディが付設される部分とは異なるケース壁部分に、該変速機ケーシングの前端から後端まで延びる一体のリブを有する構成とすると更に有効である。
【００１５】
【作用及び発明の効果】
本発明の請求項１記載の構成では、変速機のケースに、それに付設されるバルブボディの周囲を囲う囲壁を張出させることで、バルブボディの付設に必須のスペースを利用して、変速機ケースの断面二次モーメントを大きくしたケース構造とすることができるため、剛性向上のためにケース壁自体の肉厚を厚くすることによる質量増加を生じさせることなく、質量増加を最小限に抑えながら、ケースの剛性を向上させることができる。また、変速機ケースを変速機構を覆う変速機ケーシングと流体伝動装置を覆う伝動装置ハウジングとで構成し、変速機ケーシングの囲壁の前側部と伝動装置ハウジングの接合壁とで合わせ部を構成し、変速機ケーシングの囲壁の前側部とハウジング側の接合壁とを直接連結した構造となるため、別体の変速機ケーシングと伝動装置ハウジングとを連結することによる連結部の剛性の低下も抑えることができる。更に、変速機ケーシングの囲壁の前側部に締結される伝動装置ハウジングの接合壁の背後のリブが、伝動装置ハウジングの剛性を向上させる機能を果たし、結果として、それに連結された変速機ケーシングの剛性も含めた変速機ケース全体の剛性も向上する。
【００１６】
次に、請求項２記載の構成では、バルブボディの収容空間を、その厚さより高い囲壁と収容空間の開口を覆う浅いオイルパンとで確保することができるので、剛性確保のために囲壁を張出させたことによるオイルパンの位置の低下を防いで、自動変速機を車両に搭載した際の最低地上高を、従来構造のものと同様に確保することができる。
【００１９】
次に、請求項３記載の構成では、バルブボディを、それを囲う囲壁の前側部と後側部の近傍でケース壁に締結手段で締結しているので、本来剛性の高いバルブボディの剛性を変速機ケースの剛性の向上に利用することができる。
【００２０】
また、請求項４記載の構成では、囲壁の後側壁がアウトプットシャフトを支持するケース壁近傍に設けられることで、囲壁がケース壁のアウトプットシャフト支持部分の剛性の向上にも役立ち、アウトプットシャフトの支持剛性が向上する。
【００２１】
また、請求項５記載の構成では、囲壁の剛性を利用してケーシングの後部の剛性を向上させることができるため、結果として、変速機ケーシングの剛性を更に向上させることができる。
【００２２】
また、請求項６記載の構成では、バルブボディ付設部分の剛性向上に対して、変速機ケーシング全体の剛性をバランス良く向上させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る変速機ケースの軸方向断面を示す。図１に示すように、この変速機ケースは、図示しない変速機構を覆う変速機ケーシング（実施形態の説明において、以下ケーシングという）１と、同じく図示しないトルクコンバータ等から成る流体伝動装置を覆う伝動装置ハウジングとしてのコンバータハウジング（同じく、ハウジングという）２から成る。変速機ケースのケース壁に付設されるバルブボディ３は、この形態では、ケーシング１の壁で構成されるケース壁１０の下方部に付設されている。
【００２４】
本発明の特徴に従い、ケーシング１には、バルブボディ３の周囲を囲ってケース壁１０から張出す囲壁１１が設けられている。囲壁１１は、バルブボディ３の厚さより高くされ、囲壁１１により囲われるバルブボディ収容空間の開口部は、バルブボディ３の厚さより浅いオイルパン４で覆われる。なお、本発明において、バルブボディ３の厚さとは、囲壁１１により囲われるバルブボディ収容空間内に収容される部分のバルブボディの厚さを表すものとし、この空間より上方に収まる部分の厚さは除くものとする。このようにケーシング１に、それに付設されるバルブボディ３の周囲を囲う囲壁１１を張出させることで、バルブボディ３の付設に必須のスペースを利用して、ケーシング１の断面二次モーメントを大きくしたケース構造としているため、剛性向上のためにケース壁１０自体の肉厚を厚くすることによる質量増加を生じさせることなく、質量増加を最小限に抑えながら、ケーシング１の剛性が向上させられている。また、バルブボディ３の収容空間を、その厚さより高い囲壁１１と収容空間の開口を覆う浅いオイルパン４とで確保することで、剛性確保のために囲壁１１を張出させたことによるオイルパンの位置の低下を防いで、自動変速機を車両に搭載した際の最低地上高を、従来構造のものと同様に確保している。
【００２５】
次に、ハウジング２は、ケーシング１との接合部を有し、ケーシング１に設けられた囲壁１１は、その前側部１１ａが、ハウジング２の接合部２１との合わせ部を構成する。ハウジング２は、その接合部２１を囲壁１１の前側部１１ａにボルトから成る締結手段５で締結させて、ケーシング１に取付けられている。こうした構成により、ケーシング１とハウジング２とをケーシング１側の囲壁１１の前側部１１ａで構成される合わせ部とハウジング２側の接合部２１とで直接連結した構造となるため、別体のケーシング１とハウジング２とを連結することによる連結部の剛性の低下も抑えられている。
【００２６】
更に、ハウジング２の接合部２１は、ケーシング１の囲壁１１の前側部１１ａに対峙する接合壁とされ、接合壁２１は、その背後にハウジング２につながるリブ２２を有する。この構成により、ケーシング１の囲壁１１の前側部１１ａに締結されるハウジング２の接合壁２１の背後のリブ２２が、ハウジング２の剛性を向上させる機能を果たし、結果として、それに連結されたケーシング１の剛性も含めた変速機ケース全体の剛性が向上する。
【００２７】
図２にオイルパンを除去して底面形状を示すように、バルブボディ３は、囲壁１１の前側部１１ａと後側部１１ｂの近傍でケース壁１０にボルトから成る締結手段６で締結されている。この構成により、本来剛性の高いバルブボディ３の剛性がケーシング１の剛性の向上に利用されている。
【００２８】
また、後側壁１１ｂは、ケース壁１０における変速機構の図示しないアウトプットシャフトの支持部１０ｂ近傍に設けられている。更に、後側壁１１ｂは、その背後にケーシング１の後端部との間をつなぐリブ１２を有する。このように、囲壁１１の後側壁１１ｂがアウトプットシャフトを支持するケース壁近傍に設けられることで、囲壁１１がケース壁１０のアウトプットシャフト支持部分の剛性の向上にも役立ち、アウトプットシャフトの支持剛性も向上している。また、リブ１２による補強で、囲壁１１の剛性を利用してケーシング１の後部の剛性を向上させることができるため、結果として、ケーシング１の剛性が更に向上している。
【００２９】
また、ケーシング１は、バルブボディ３が付設される下方部分とは異なるケース壁部分１０ａに、ケーシング１の前端から後端まで延びる一体のリブ１３を有する。この構成は、バルブボディ付設部分の剛性向上に対して、ケーシング全体の剛性をバランス良く向上させるものである。
【００３０】
更に詳述すると、図３の変速機ケースを下前方から見た斜視図を併せ参照して、ケーシング１は、全体として略円筒形の周壁１０ａと、周壁１０ａの後部をアウトプットシャフトを通す開口を残して閉じる径方向壁１０ｂと有するケース壁１０で構成されている。周壁１０ａの前端は、ケーシング１の内径を実質上画定する周壁内径に対して径方向外側に拡大された外径を有する厚肉とされ、その内部に、そこに取付けられる図示しないオイルポンプボディやそれに挿通支持される軸の油路と連通させる多数の油路が形成されている。周壁１０ａの前端の厚肉部と後部の径方向壁１０ｂの下側延長部１０ｂ’は、それらの両端を軸方向につなぐ横側壁と協働して、周壁１０ａの下方に平面視矩形のバルブボディ３の取付け枠を構成しており、この取付け枠の下面がバルブボディ３との接合面を構成する。したがって、この位置関係から、前側壁１１ａと後側壁１１ｂは、バルブボディ３の接合面から延長され、両横側壁１１ｃは、ケース外径部を構成する周壁１０ａからそれぞれ下方に延長された壁を構成する。なお、両横側壁１１ｃの下端は、図３に示すように横方向への張出しを有する構成とされ、この張出し部がオイルパン４の取付けボルトの締結部と囲壁１１の補強を兼ねる構成とされている。そして、取付け枠内に位置する周壁１０ａ部分には、変速機構の各部に供給された潤滑油をケーシング１の周壁で囲まれる空間からオイルパン４に戻すための多数の潤滑油ドレン用の開口１０ｃが形成されている。
【００３１】
図４に下後方向から見たケーシング後部を示すように、この形態では、ケース後部は、四輪駆動車用のトランスファーを連結することを意図するところから、アダプタ構造とされている。この部分についても剛性を向上させるべく、径方向壁１０ｂの開口を取巻いて軸方向に延びるベアリング支持用の円筒ボス部１０ｄと二重壁構造の周壁１０ａとの間は、多数の放射方向リブ１４で補強され、更に、径方向壁１０ｂの下方延長部１０ｂ’の後部に当たる台形断面の空間内も上下方向のリブと斜め方向のリブで補強されている。
【００３２】
ハウジング２は、前後共に開放された全体として截頭円錐形の周壁２０で構成され、エンジンに連結される前側が二重壁とされ、ケーシング１に連結される後側が、径方向内側に若干張出す締結用フランジとしての径方向壁２３を有する構成とされ、径方向壁２３は、ケーシング１の開口部形状と略完全に一致する端面形状とされている。接合壁２１は、径方向壁２３から下方に延長された壁とされ、その背後から周壁２０の前端まで延びる７本のリブ２２により剛性補強されている。これらリブ２２のうち、両端のリブは、接合壁２１の背後への連結部において、他のリブが接合壁２１の高さと実質上同じ高さを有するのに対して、若干低くされているが、これは、ボルト５のうちの両端のものの締結作業を可能とするためである。
【００３３】
次に、バルブボディ３は、ダイキャスト品から成るバルブボディアッパ３Ａ及びバルブボディロア３Ｂと、それらの間に挟み込んだセパレータとで構成され、バルブボディロア３Ｂは、バルブボディアッパ３Ａより平面視で大きな外形とされ、ケーシング１の取付け枠への締結部を備えている。バルブボディ３は、そのアッパ３Ａ側が取付け枠内に収まり、ロア３Ｂ側が囲壁１１内に収まるように、図２に示すように、その前側６本と後側３本のボルト６で、それぞれに囲壁１１の前側部１１ａと後側部１１ｂの近傍でケース壁１０に締結されている。なお、バルブボディロア３Ｂには、図１に示すようにストレーナ７とソレノイド８が装着される。
【００３４】
囲壁１１の開口部を覆うオイルパン４は、上記のようにしてバルブボディ３が完全に囲壁１１内に収められることから、バルブボディ３に装着されるストレーナ７の吸込み口の下方に当たる部分のみが囲壁１１の最も低い部分より若干下方に張出す程度の浅い、換言すれば囲壁１１とのシールを介した合わせ部から僅かに最下部が突出する浅皿状のパンとされている。この構成により、バルブボディ３の収容空間を、その厚さ、すなわち本形態では、バルブボディロア３Ｂの厚さより高い囲壁１１と収容空間の開口を覆う浅いオイルパン４とで確保することができるので、剛性確保のために囲壁１１を張出させたことによるオイルパン４の位置の低下を防いで、自動変速機を車両に搭載した際の最低地上高を、従来構造のものと同様に確保することができる。
【００３５】
以上のように構成されたケーシング１とハウジング２は、ケーシング１の周壁１０ａの前端の厚肉に形成されたねじ穴にハウジング２の径方向壁２３に形成された通し孔を通してボルトをねじ込むことで連結され、更に、囲壁１１の前側壁１１ａに接合壁２１側からボルト５をねじ込むことで補強的に連結されて一体化される。また、バルブボディ３は、囲壁１１の前側部１１ａと後側部１１ｂの近傍でケース壁１０の取付け枠の下面を接合面としてケーシング１に固定される。こうして個々に剛性補強されたケーシング１とハウジング２は、それらの補強構造部同士の連結で強固に一体化され、更にバルブボディ３の剛性を利用して補強されて、一体化された変速機ケースを構成する。
【００３６】
以上、本発明を一実施形態に基づき詳説したが、本発明は例示の実施形態に限るものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲で、種々の形態で実施可能なものである。特に例示の実施形態におけるケース後端部は、四輪駆動車用のトランスファーを連結するためのアダプタ構造が一体形成されているが、通常のＦＲ用の変速機ケースとして構成する場合、アダプタ構造に代えて、極短いカバー程度のエクステンションハウジングを締結する構造とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動変速機ケースの軸方向断面図である。
【図２】自動変速機ケースのオイルパン装着前の構造を示す底面図である。
【図３】自動変速機ケースを下前方向から見た全体斜視図である。
【図４】自動変速機ケースを下後方向から見た部分斜視図である。
【符号の説明】
１変速機ケーシング
１０ケース壁
１０ｂ径方向壁（アウトプットシャフトの支持部）
１１囲壁
１１ａ前側部
１１ｂ後側部
１２リブ
１４リブ
２コンバータハウジング（伝動装置ハウジング）
２１接合部（接合壁）
２２リブ
３バルブボディ
４オイルパン
５ボルト（締結手段）
６ボルト（締結手段）

Claims

変速機構を覆うケース壁にバルブボディが付設される自動変速機のケースにおいて、
前記ケースは、変速機構を覆う変速機ケーシングと、流体伝動装置を覆う伝動装置ハウジングとから成り、
前記変速機ケーシングに、バルブボディの周囲を囲ってケース壁から張出すと共にバルブボディの厚さより高くされた囲壁を設け、
前記伝動装置ハウジングは、前記変速機ケーシングの囲壁の前側部に対峙する接合壁を有し、
前記接合壁は、その背後に伝動装置ハウジングにつながるリブを有し、
前記伝動装置ハウジングの接合壁と前記囲壁の前側部とにより合わせ部を構成し、
前記伝動装置ハウジングは、前記接合壁を前記囲壁の前側部に合わせた前記合わせ部を締結手段で締結させて前記変速機ケーシングに取付けられたことを特徴とする自動変速機ケース。
前記囲壁により囲われるバルブボディ収容空間の開口部は、バルブボディの厚さより浅いオイルパンで覆われる、請求項１記載の自動変速機ケース。
前記バルブボディは、前記囲壁の前側部と後側部の近傍で前記ケース壁に締結手段で締結された、請求項１記載の自動変速機ケース。
前記囲壁の後側部は、前記ケース壁における前記変速機構のアウトプットシャフトを支持する支持部の近傍に設けられた、請求項３記載の自動変速機ケース。
前記囲壁の後側部は、その背後に前記変速機ケーシングの後端部との間をつなぐリブを有する、請求項４記載の自動変速機ケース。
前記変速機ケーシングのバルブボディが付設される部分とは異なるケース壁部分に、該変速機ケーシングの前端から後端まで延びる一体のリブを有する、請求項１記載の自動変速機ケース。