JP5133845B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

この発明は、変速機に関し、より特定的には、ブリーザ構造を有する変速機に関するものである。

従来、変速機は、たとえば特開２００８−７５８５０号公報（特許文献１）に開示されている。
特開２００８−７５８５０号公報

特許文献１では、自動変速機の作動油が高温の場合、作動油に混入する気泡の発生、膨張により作動油のオイルレベルが上がり回転要素により作動油の攪拌が行なわれるとブリーザプラグから作動油が漏れるという問題があった。特許文献１の技術では制御により対応しているが、制御では必ずしも十分に作動油（液体）の漏れを防止できないという問題があった。

そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、変速機のケースからの液体の漏れを防止することが可能な変速機を提供することを目的とする。

この発明に従った自動変速機は、内部空間を有するケースと、回転物を収納する第一室と、第一室に連通され外気と第一室との圧力を均衡に保つブリーザ室との境界をなす、ケース内に設けらた第一隔壁と、ブリーザ室とブリーザ室下部にＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）を溜めるオイルパンとの境界をなす、ケース内に設けらた第二隔壁と、第一室とオイルパンとの境界をなす、ケース内に設けらた第三隔壁とを備える。オイルパンは第一室およびブリーザ室よりも鉛直方向の下側に位置しており、第二隔壁に第一室側から第一孔と第二孔が設けられる。

このように構成された変速機では、第一室側から第一孔と第二孔が設けられるため、第一室に近い第一孔ではＡＴＦが移動し、第一室から遠い第二孔では気体が移動する。その結果、ブリーザ室から外気へＡＴＦが流れることを防止することができる。

好ましくは、第一孔はＡＴＦ排出孔であり、第二孔は空気孔である。
より好ましくは、第一室、オイルパンおよびブリーザ室の順に圧力が高圧から低圧になる。

より好ましくは、第一室から漏れたＡＴＦが自重で第一孔を通じてオイルパンに落ちる。
好ましくは、オイルパンから空気が第二孔を通じてブリーザ室へ流れる。

好ましくは、第一隔壁には第一室からブリーザ室へのＡＴＦの移動を許容する第三孔が設けられている。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。また、各実施の形態を組合せることも可能である。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従ったブリーザ構造を有する自動変速機の構成を示すブロック図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１に従った自動変速機５０００は、プラネタリギヤユニット５２００と、バルブボディ５３００とを有する。プラネタリギヤユニット５２００は、トルクコンバータ５１００から伝達された出力を減速、または増速、または逆回転させるための機構である。プラネタリギヤユニット５２００から出力された動力は、ガバナーバルブ５４００へ伝えられる。

バルブボディ５３００は、ハイドリックコントロールシステムを構成しており、車速およびアクセルペダル開度を検出し、プラネタリギヤユニット５２００のクラッチ５２１０、ブレーキ５２２０、およびプラネタリーギヤ５２３０を自動的に操作し、変速を行なう装置である。

トルクコンバータ５１００からの出力がオイルポンプ５１１０を回転させ、オイルポンプ５１１０で発生した油圧がバルブボディ５３００に伝達される。バルブボディ５３００の油圧はクラッチおよび／またはブレーキに伝達され、プラネタリギヤユニット５２００の駆動が制御される。

ガバナーバルブ５４００からはバルブボディ５３００へ車速信号油圧が伝えられる。バルブボディ５３００は、スロットルバルブ５５００からアクセルペダル開度に関する情報を受取り、またはシフトレバー５６００からシフトポジションに関する情報を受取る。

オイルポンプ５１１０はオイルパンに溜められたオイルを圧そうする働きを有する。オイルパンに溜められたオイルはトランスミッション用ストレーナ５７００を経由してオイルポンプ５１１０へ伝えられる。トランスミッション用ストレーナ５７００では、オイル中の異物が除去される。

図２は、この発明の実施の形態１に従った変速機で用いられるトランスミッションケースの内部構成を説明するための断面図である。図２を参照して、この発明の実施の形態に従った自動変速機におけるトランスミッションケース６０００には、第一隔壁６０１０、第二隔壁６０２０および第三隔壁６０３０が設けられている。第一隔壁６０１０および第三隔壁６０３０で囲まれた領域が第一室６１００である。第一隔壁６０１０および第二隔壁６０２０で囲まれた空間が第二室６２００である。第二隔壁６０２０および第三隔壁６０３０で囲まれた空間が第三室６３００である。第一室６１００にはプラネタリギヤユニット５２００のような回転物が収納される。回転物としてのプラネタリギヤユニット５２００はＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）で潤滑されている。第一隔壁６０１０には第三孔６０１３および第四孔６０１４が設けられている。なお、第一隔壁６０１０には、図２で示したような２つの孔が必ずしも設けられている必要はなく、少なくとも１つの孔が第一隔壁６０１０に設けられていてもよい。

第一室６１００内には、回転物を潤滑するためのＡＴＦが多く存在し、このＡＴＦは矢印６１０１，６１０２で示すように第四孔６０１４および第三孔６０１３から出ることがある。出たＡＴＦは第二室６２００へ流れ込む。

第二室６２００はブリーザ室であり、第五孔６２０５により大気（外気）と連通している。

すなわち、第二室６２００の圧力は大気圧と等しい。第二隔壁６０２０には第一孔６０２１と第二孔６０２２とが設けられている。第一隔壁６０１０に設けられた孔であって第三室に最も近い第三孔６０１３から第一孔６０２１までの距離Ｌ１は、第三孔６０１３から第二孔６０２２までの距離Ｌ２よりも短い。これにより、第三孔６０１３および第四孔６０１４から漏れたＡＴＦはこれらの孔に近い側の第一孔６０２１を経由して第二室６２００から第三室６３００へ移動する。第三室６３００へＡＴＦが移動すると、第三室６３００内の空気が第二孔６０２２を経由して矢印６２０５で示す方向に、すなわち大気へ向かって移動する。第二室６２００から第三室６３００へ流れるＡＴＦは矢印６１０３で示すように第三室６３００側へ流れる。

第三室６３００はオイルパンの部屋であり、ＡＴＦが十分に溜められている。第三室６３００は第一室６１００および第二室６２００よりも鉛直方向の下側に位置している。第一室６１００の圧力が最も高く、第三室６３００の圧力が次に高く、第二室６２００の圧力が最も低い。第一孔６０２１および第二孔６０２２はともに第三孔６０１３と同一面に設けられ、第二孔６０２２はＡＴＦの排出経路外に配置されている。

このように構成された実施の形態１に従った自動変速機は、トランスミッションケース６０００と、回転物を収容する第一室６１００と、第一室６１００と連通されて外気と第一室６１００との圧力を均衡に保つ第二室６２００との境界をなす第一隔壁６０１０と、第二室６２００と第二室６２００下部に液体を溜める第三室６３００との境界をなす第二隔壁６０２０と、第一室６１００と第三室６３００との境界をなす第三隔壁６０３０とを備える。第二隔壁６０２０には、第一室６１００側から第一孔６０２１と第二孔６０２２とが設けられている。第一孔６０２１はＡＴＦ排出孔であり、第二孔６０２２は空気孔である。

第一室６１００、第三室６３００および第二室６２００の順に圧力が高圧から低圧になる。

第一室６１００から漏れたＡＴＦが自重で第一孔６０２１を通じて第三室６３００に落ちる。第三室６３００から空気が第二孔６０２２を通じて第二室６２００に通じる。第一隔壁６０１０には、第一室６１００から第二室６２００への流体に移動を許容する第三孔６０１３が設けられている。

このように構成された変速機では、機械的な構成で第二室６２００からのオイルの漏れを防止することができる。

（実施の形態２）
図３は、この発明の実施の形態２に従った変速機で用いられるトランスミッションケースの断面図である。図３を参照して、この発明の実施の形態２に従ったトランスミッションケース６０００では、第二隔壁６０２０に段差が設けられ、下側に第一孔６０２１が設けられて上側に第二孔６０２２が設けられる。このように構成された実施の形態２に従った変速機では、実施の形態１に従った変速機と同様の効果がある。さらに、低い側に液体（ＡＴＦ）を通過させるための第一孔６０２１が設けられ、高い側に空気を通過させるための第二孔６０２２が設けられるため、第二孔６０２２をＡＴＦが通過することを防止することができる。その結果、一層のＡＴＦの漏れを抑制することができる。

（実施の形態３）
図４は、この発明の実施の形態に従ったトランスミッションケースが用いられるリモートコントロール方式の手動変速機を示す斜視図である。図４を参照して、この発明の実施の形態に従った変速機はリモートコントロール方式の変速機であってもよい。シフトセレクトレバーシャフト４１００がトランスミッションケース４１１０内に設けられている。シフトセレクトレバーシャフト４１００にはインナーレバーが設けられ、このインナーレバーが変速動作（シフト動作およびセレクト動作）を行なう。

シフトセレクトレバーシャフト４１００がシフト方向およびセレクト方向に動くことで変速が実行される。シフトセレクトレバーシャフト４１００には、プッシュプルケーブル４０２１，４０２２が接続されている。プッシュプルケーブル４０２１，４０２２のいずれか一方がシフトセレクトレバーシャフト４１００をシフト方向に動かし、他方がシフトセレクトレバーシャフト４１００をセレクト方向に動かす。

プッシュプルケーブル４０２１，４０２２がコントロールシフトリテーナ４０１１上でシフトレバー４０１０に接続されている。運転者がシフトレバー４０１０を操作すると、その動作がプッシュプルケーブル４０２１，４０２２に伝えられる。プッシュプルケーブル４０２１，４０２２がシフトセレクトレバーシャフト４１００をシフトおよびセレクト方向に移動させることで変速が行なわれる。

図４で示すリモートコントロール方式の変速機４０００では、運転者が操作するシフトレバー４０１０と、トランスミッションケース４１１０とが離れており、その間をケーブルおよびリンク等で連結されている。シフトレバー４０１０の位置は、ステアリングコラム部に取付けられたコラムシフト方式であってもよく、フロアに設けられたフロアシフト方式のものであってもよい。

シフトセレクトレバーシャフト４１００および動力を伝達するためのギヤ類が図２および図３の第一室６１００に設けられている。このように構成された実施の形態３に従った変速機でも実施の形態１および２に従って変速機と同様の効果がある。

（実施の形態４）
図５は、この発明の実施の形態に従ったブリーザ構造が採用されるシーケンシャル方式の変速機を示す模式図である。図５を参照して、トランスミッションケース４１１０内に設けられたシフトセレクトレバーシャフト４１００をアクチュエータ４０１５により駆動する変速機に、実施の形態１および２に従った機構を採用してもよい。

アクチュエータ４０１５は予め記憶されたプログラム、または運転者から入力される信号により駆動する。アクチュエータ４０１５はシフトセレクトレバーシャフト４１００をシフト方向およびセレクト方向に駆動させる。シフトセレクトレバーシャフト４１００および動力を伝達するためのギヤ類が第一室６１００に収納される。

このように構成された実施の形態４に従った変速機でも、実施の形態１から３に従った変速機と同様の効果がある。

（実施の形態５）
図６は、この発明の実施の形態に従ったブリーザ構造を有する無段変速機の最終減速比の状態を示す模式図である。図７は、この発明の実施の形態に従ったブリーザ構造を有する無段変速機の最増速比率時の状態を示す模式図である。図６および図７を参照して、無段変速機７０００が第一室６１００に収納されてもよい。

無段変速機７０００は、内燃機関から回転力が入力される駆動側のプライマリシャフト７２１０と、回転力を出力する従動側のセカンダリシャフト７２２０と、プライマリシャフト７２１０に設けられたプライマリプーリ７２３０と、セカンダリシャフト７２２０に設けられたセカンダリプーリ７２４０と、ベルト７２５０とを含む。プライマリシャフト７２１０とセカンダリシャフト７２２０とは、互いに間隔を隔てて平行に配置されている。無段変速機７０００は、プライマリシャフト７２１０の回転数とセカンダリシャフト７２２０の回転数との比率、すなわち変速機を無段階に（連続的に）変化させることが可能である。

プライマリプーリ７２３０は、プライマリシャフト７２１０とともに下層軸であるプライマリシャフト７２１０の中心軸を中心に回転する。プライマリプーリ７２３０は固定シーブ７２３１と、可動シーブ７２３２と、可動シーブ７２３２を固定シーブ７２３１に対して進退可能に駆動する油圧アクチュエータ７２３３とを含む。

セカンダリプーリ７２４０はセカンダリシャフト７２２０とともに、下層軸であるセカンダリシャフト７２２０の中心軸を中心に回転する。セカンダリプーリ７２４０は固定シーブ７２４１と可動シーブ７２４２と、可動シーブ７２４２を固定シーブ７２４１に対して進退可能に駆動する油圧アクチュエータ７２４３とを含む。

固定シーブ７２３１，７２４１は、それぞれ、プライマリシャフト７２１０およびセカンダリシャフト７２２０に固定されており、プライマリシャフト７２１０，７２２０に対して周方向および軸方向に移動しないように固定されている。固定シーブ７２３１，７２４１と可動シーブ７２３２，７２４２との間にはＶ字状のプーリ溝７２３４，７２４４が形成されている。油圧アクチュエータ７２３３，７２４３は、可動シーブ７２３２，７２４２を固定シーブ７２３１，７２４１に対して近接させたり、離間させたりすることで、プーリ溝７２３４，７２４４のみぞ幅を変化させる。これにより、プライマリプーリ７２３０およびセカンダリプーリ７２４０に対するベルト７２５０の巻き掛け半径（有効掛かり径）が大小に変化し、変速が実行される。

このように構成された実施の形態５に従った変速機でも実施の形態１から４に従った変速機と同様の効果がある。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１に従ったブリーザ構造を有する自動変速機の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に従った変速機で用いられるトランスミッションケースの内部構成を説明するための断面図である。 この発明の実施の形態２に従った変速機で用いられるトランスミッションケースの内部構成を説明するための断面図である。 この発明の実施の形態に従ったトランスミッションケースが用いられるリモートコントロール方式の手動変速機を示す斜視図である。 この発明の実施の形態に従ったブリーザ構造が採用されるシーケンシャル方式の変速機を示す模式図である。 この発明の実施の形態に従ったブリーザ構造を有する無段変速機の最終減速比の状態を示す模式図である。 この発明の実施の形態に従ったブリーザ構造を有する無段変速機の最増速比率時の状態を示す模式図である。

符号の説明

４０００ 変速機、４０１０ シフトレバー、４０１１ コントロールシフトリテーナ、４０１５ アクチュエータ、４０２１，４０２２ プッシュプルケーブル、４１００ シフトセレクトレバーシャフト、４１１０ トランスミッションケース、５０００ 自動変速機、５１００ トルクコンバータ、５１１０ オイルポンプ、５２００ プラネタリギヤユニット、５２１０ クラッチ、５２２０ ブレーキ、５２３０ プラネタリーギヤ、５３００ バルブボディ、５４００ ガバナーバルブ、５５００ スロットルバルブ、５６００ シフトレバー、５７００ トランスミッション用ストレーナ、６０１０ 第一隔壁、６０１３ 第三孔、６０１４ 第四孔、６０２０ 第二隔壁、６０２１ 第一孔、６０２２ 第二孔、６０３０ 第三隔壁、６１００ 第一室、６２００ 第二室、６２０５ 第五孔、６３００ 第三室、７０００ 無段変速機、７２１０，７２２０ プライマリシャフト、７２２０ セカンダリシャフト、７２３０ プライマリプーリ、７２３１ 固定シーブ、７２３２ 可動シーブ、７２３３，７２４３ 油圧アクチュエータ、７２３４，７２４４ プーリ溝、７２５０ ベルト。

Claims (6)

1. 内部空間を有するケースと、
   回転物を収容する第一室と、第一室に連結されて外気と前記第一室との圧力を均衡に保つブリーザ室との境界をなす、前記ケース内に設けられる第一隔壁と、
   前記ブリーザ室と前記ブリーザ室下部にＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）を溜めるオイルパンとの境界をなす、前記ケース内に設けられる第二隔壁と、
   前記第一室と前記オイルパンとの境界をなす、前記ケース内に設けられる第三隔壁とを備え、
   前記オイルパンは前記第一室および前記ブリーザ室よりも鉛直方向の下側に位置しており、
   前記第二隔壁には、前記第一室に近い側から第一孔および第二孔が設けられている、自動変速機。
2. 前記第一孔は前記ブリーザ室から前記オイルパンへＡＴＦを排出する孔であり、前記第二孔は空気孔である、請求項１に記載の自動変速機。
3. 前記第一室、前記オイルパンおよび前記ブリーザ室の順に圧力が高圧から低圧へとなる、請求項１または２に記載の自動変速機。
4. 前記第一室から前記ブリーザ室へ漏れたＡＴＦが自重で前記第一孔を通じて前記オイルパンに落ちる、請求項１から３のいずれか１項に記載の自動変速機。
5. 前記オイルパンの空気が前記第二孔を通じて前記ブリーザ室へ移動する、請求項１から４のいずれか１項に記載の自動変速機。
6. 前記第一隔壁には前記第一室から前記ブリーザ室へのＡＴＦの移動を許容する第三孔が設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載の自動変速機。

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