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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-30
(45)【発行日】2024-09-09
(54)【発明の名称】変速機
(51)【国際特許分類】
   F16H 57/023 20120101AFI20240902BHJP
   F16H 57/04 20100101ALI20240902BHJP
【FI】
F16H57/023
F16H57/04 K
F16H57/04 E
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2020094663
(22)【出願日】2020-05-29
(65)【公開番号】P2021188685
(43)【公開日】2021-12-13
【審査請求日】2023-02-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000002967
【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100129643
【弁理士】
【氏名又は名称】皆川 祐一
(72)【発明者】
【氏名】嶋本 雅夫
(72)【発明者】
【氏名】檀上 弥輝
(72)【発明者】
【氏名】米本 真也
【審査官】鷲巣 直哉
(56)【参考文献】
【文献】特開2002-054722(JP,A)
【文献】特開2001-165277(JP,A)
【文献】特開2011-174583(JP,A)
【文献】特開2016-097771(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16H 57/023
F16H 57/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
壁面を有する壁部と、
前記壁部に対して前記壁面側に設けられ、ポンプシャフトに入力される動力により駆動されるオイルポンプと、を含み、
前記壁面には、円筒状の内周面を有し、オイルが導入される凹部が形成され、
前記オイルポンプは、ポンプボディと、前記ポンプボディに前記壁面側から接合されるポンプカバーとを備え、
前記ポンプカバーの前記壁面側の面には、前記凹部の前記内周面との間に隙間を生じずに前記凹部に嵌合する円筒状の嵌合部が一体に形成され、
前記ポンプシャフトは、軸心が前記嵌合部の中心線と一致した状態で前記嵌合部に挿入されており、前記壁部側の端面で開放される軸心油路を有している、変速機。
【請求項2】
前記壁部には、前記凹部を前記内周面の径方向に横切る直線に沿って延び、前記凹部で第1部分と第2部分とに分断される空洞が形成されており、
前記第1部分は、前記凹部にオイルを導入する油路として使用され、前記第2部分は、前記嵌合部により閉鎖されている、請求項1に記載の変速機。
【請求項3】
前記ポンプカバーの前記壁面側の面は、前記嵌合部の周囲において、前記壁面と面接触している、請求項1または2に記載の変速機。
【請求項4】
前記嵌合部の外周面の寸法は、前記嵌合部と前記凹部との嵌め合いがしまりばめとなるように設定されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に搭載される変速機に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、変速機を搭載した車両では、エンジンの動力がトルクコンバータを介して変速機に入力され、変速機で変速された動力がデファレンシャルギヤ(差動装置)などを介して駆動輪に伝達される。変速機としては、無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)や有段式の自動変速機(AT:Automatic Transmission)が広く知られている。
【0003】
無段変速機や有段式の自動変速機などの変速機には、オイルポンプが備えられている(たとえば、特許文献1参照)。オイルポンプにより、変速機の底部に溜まっているオイルが吸い上げられ、その吸い上げられたオイルがバルブボディに供給される。そして、バルブボディからオイルの供給を必要とする各部に作動油または潤滑油としてオイルが供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2013-113304号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
図8および図9には、オイルポンプ201の一例が示されている。オイルポンプ201は、機械式のオイルポンプであり、ポンプボディ202と、ポンプボディ202に接合されるポンプカバー203と、ポンプボディ202内に配置されるポンプギヤ204と、ポンプギヤ204に相対回転不能に結合されるポンプシャフト205とを備えている。ポンプシャフト205は、ポンプボディ202およびポンプカバー203を貫通している。
【0006】
変速機の外殻をなすケース206の内面には、ポンプカバー203から突出するポンプシャフト205の端部を受け入れる凹部207が形成されている。オイルポンプ201は、ポンプシャフト205の端部が凹部207に受け入れられ、ポンプカバー203がケース206に当接した状態で、ケース206に固定されている。
【0007】
また、ケース206には、油路208が形成されている。凹部207には、バルブボディで調圧されたオイルが油路208を通して供給される。ポンプシャフト205には、その軸心上を延びる軸心油路209が形成されている。軸心油路209は、ポンプシャフト205のポンプカバー203側の端面で開放されており、凹部207に供給されるオイルは、軸心油路209に流入し、軸心油路209をオイル供給先に向けて流れる。
【0008】
ポンプカバー203には、ケース206と対向する面に、ポンプシャフト205の周囲を取り囲む環状のゴムパッキン211が設けられている。このゴムパッキン211がケース206に液密的に当接することにより、ポンプカバー203とケース206との間がシールされ、それらの間からのオイルの漏れが防止されている。たとえば、凹部207に供給されるオイルがトルクコンバータのロックアップクラッチを解放する作動油である場合、ポンプカバー203とケース206との間からのオイル漏れは、ロックアップクラッチの解放制御(オフ制御)の制御性を悪化させる懸念がある。
【0009】
また、ポンプカバー203には、図9に示されるように、2本のノックピン212が突出して設けられている。ケース206の内面には、図示されないが、2個のノック穴が形成されている。各ノックピン212がノック穴に挿入されることにより、オイルポンプ201がケース206に対して位置決めされている。
【0010】
ところが、図8および図9に示される構成では、ゴムパッキン211およびノックピン212が必要であり、コストが高くつく。
【0011】
本発明の目的は、コストの低減を図ることができる、変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記の目的を達成するため、本発明に係る変速機は、壁面を有する壁部と、壁部に対して壁面側に設けられ、ポンプシャフトに入力される動力により駆動されるオイルポンプとを含み、壁面には、円筒状の内周面を有し、オイルが導入される凹部が形成され、オイルポンプには、凹部の内周面との間に隙間を生じずに凹部に嵌合する円筒状の嵌合部が形成され、ポンプシャフトは、軸心が嵌合部の中心線と一致した状態で嵌合部に挿入されており、壁部側の端面で開放される軸心油路を有している。
【0013】
この構成によれば、壁面を有する壁部に対する壁面側に、オイルポンプが設けられている。壁面には、円筒状の内周面を有する凹部が形成されている。凹部には、オイルが導入される。一方、オイルポンプには、円筒状の嵌合部が形成されており、その嵌合部は、凹部に隙間なく嵌め合わされる。これにより、凹部の内周面と嵌合部との間に隙間がないので、凹部に導入されるオイルが凹部の内周面と嵌合部との間から漏れることを抑制できる。そのため、オイルポンプと壁部との間からのオイル漏れを防止するためのゴムパッキンなどの封止部材が不要である。
【0014】
嵌合部には、ポンプシャフトが挿入されている。ポンプシャフトには、軸心油路が形成されている。軸心油路は、ポンプシャフトの壁部側の端面で開放されている。これにより、凹部に導入されるオイルを軸心油路を通して供給対象の部位に供給することができる。たとえば、凹部に導入されるオイルがトルクコンバータのロックアップクラッチを解放する作動油であっても、凹部の内周面と嵌合部との間からのオイル漏れがないので、ロックアップクラッチの解放制御(オフ制御)を良好に行うことができる。
【0015】
また、嵌合部が壁部の凹部に隙間なく嵌め合わされることにより、嵌合部の中心線と凹部の中心線とが一致するので、オイルポンプを壁部に対して位置決めするためのノックピンなどの位置決め部材が不要である。
【0016】
よって、ゴムパッキンおよびノックピンの廃止によるコストの低減を図ることができる。
【0017】
壁部には、凹部を内周面の径方向に横切る直線に沿って延び、凹部で第1部分と第2部分とに分断される空洞が形成されていてもよい。この場合、第1部分は、凹部にオイルを導入する油路として使用され、第2部分は、嵌合部により閉鎖されることが好ましい。
【0018】
この構成では、空洞の第1部分から凹部にオイルを導入することができながら、空洞の第2部分が嵌合部により閉鎖されるので、その第2部分がエア溜まりとなることを防止できる。その結果、凹部から軸心油路を通して供給対象の部位にオイルを良好に供給できる。供給対象の部位がトルクコンバータのロックアップクラッチの解放側油室である場合には、解放側油室に供給される油圧がエア溜まりにより変動することを抑制でき、ロックアップクラッチの解放制御をより良好に行うことができる。
【0019】
壁部は、変速機の外殻をなすケースであってもよいし、そのケース内でケースに対して固定的に設けられる部材であってもよい。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、変速機のコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】本発明の一実施形態に係る変速ユニットの構成を示す断面図である。
図2】CVTの構成を図解的に示すスケルトン図である。
図3】変速ユニットにおけるオイルポンプおよびその周囲を図1よりも拡大して示す断面図である。
図4】オイルポンプを左前側から見た斜視図である。
図5】オイルポンプを右後側から見た斜視図である。
図6】変速ユニットの第2ケースを右前側から見た斜視図である。
図7】他の実施形態に係る変速ユニットの要部の構成を示す断面図である。
図8】従来の変速機の一部の構成を示す断面図である。
図9図8に示されるオイルポンプの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0023】
<変速ユニット>
図1は、本発明の一実施形態に係る変速ユニット1の構成を示す断面図である。なお、図1以降の断面図では、断面を表すハッチングの付与が省略されている。
【0024】
変速ユニット1は、車両に搭載されて、走行用の駆動源としてのエンジン2(E/G)2が発生する動力を変速するユニットである。車両は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)レイアウトを採用している。
【0025】
エンジン2は、たとえば、3気筒4ストロークエンジンであり、クランクシャフトが車体の前後方向に対して縦向きになる縦置きで搭載される。エンジン2の気筒数は、3気筒に限らず、4気筒以上であってもよいし、2気筒以下であってもよい。また、エンジン2のストローク数は、4ストロークに限らず、2ストロークであってもよい。
【0026】
変速ユニット1は、外殻をなすユニットケース3内に、トルクコンバータ4およびCVT(Continuously Variable Transmission:無段変速機)5を備えている。
【0027】
<ユニットケース>
ユニットケース3は、第1ケース11、第2ケース12および第3ケース13の3分割で構成されている。第1ケース11、第2ケース12および第3ケース13は、たとえば、アルミ合金製であり、ダイカスト法によって鋳造される。
【0028】
第1ケース11、第2ケース12および第3ケース13は、前側(エンジン2側)からこの順に並べられている。第1ケース11と第2ケース12とがボルトで締結され、第2ケース12と第3ケース13とがボルト17で締結されることにより、第1ケース11、第2ケース12および第3ケース13は、一体化されている。
【0029】
<トルクコンバータ>
トルクコンバータ4は、第1ケース11内に収容されている。トルクコンバータ4は、フロントカバー21、ポンプインペラ22、タービンハブ23、タービンランナ24、ロックアップ機構25およびステータ26を備えている。
【0030】
フロントカバー21は、車両(車体)の前後方向に延びる回転軸線を中心に略円板状に延び、その外周端部がエンジン2側と反対側(後述する無段変速機構42側)である後側に屈曲した形状をなしている。フロントカバー21の中心部は、前側に膨出している。この膨出した部分には、エンジン2のクランクシャフトが相対回転不能に結合される。
【0031】
ポンプインペラ22は、フロントカバー21の後側に配置されている。ポンプインペラ22の外周端部は、フロントカバー21の外周端部に接続され、回転軸線を中心にフロントカバー21と一体回転可能に設けられている。ポンプインペラ22の内面には、複数のブレード27が放射状に並べて配置されている。
【0032】
タービンハブ23は、フロントカバー21とポンプインペラ22との間に配置されている。
【0033】
タービンランナ24は、タービンハブ23に固定されている。タービンランナ24のポンプインペラ22との対向面には、複数のブレード28が放射状に並べて配置されている。
【0034】
ロックアップ機構25は、ロックアップピストン31およびダンパ機構32を備えている。
【0035】
ロックアップピストン31は、略円環板状をなし、その内周端部がタービンハブ23に外嵌されて、フロントカバー21とタービンランナ24との間に位置している。ロックアップピストン31に対してタービンランナ24側の係合側油室33の油圧がフロントカバー21側の解放側油室34の油圧よりも高いと、その差圧により、ロックアップピストン31がフロントカバー21側に移動する。そして、ロックアップピストン31がフロントカバー21に押し付けられると、ポンプインペラ22とタービンランナ24とが直結(ロックアップオン)される。逆に、解放側油室34の油圧が係合側油室33の油圧よりも高いと、その差圧により、ロックアップピストン31がタービンランナ24側に移動する。ロックアップピストン31がフロントカバー21から離間した状態では、ポンプインペラ22とタービンランナ24との直結が解除(ロックアップオフ)される。
【0036】
ダンパ機構32は、ポンプインペラ22とタービンランナ24との直結時にエンジン2からの振動を減衰するための機構である。
【0037】
ステータ26は、ポンプインペラ22とタービンランナ24との間に配置されている。
【0038】
ロックアップオフの状態において、エンジントルクによりポンプインペラ22が回転すると、ポンプインペラ22からタービンランナ24に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ24のブレード28で受けられて、タービンランナ24が回転する。このとき、トルクコンバータ4の増幅作用が生じ、タービンランナ24には、エンジントルクよりも大きなトルクが発生する。
【0039】
<CVT>
CVT5は、第2ケース12および第3ケース13内に収容されている。CVT5は、インプットシャフト41、無段変速機構42、アウトプットシャフト43およびリバース伝達機構44を備えている。変速ユニット1は、エンジン2の後側に、CVT5のインプットシャフト41が車両の前後方向に延びる縦向きとなる縦置きで、インプットシャフト41が後下がりに傾斜するように配置されている。
【0040】
インプットシャフト41は、中空軸に形成されて、トルクコンバータ4の回転軸線上を延びている。インプットシャフト41の前端部は、トルクコンバータ4内に挿入されて、タービンハブ23とスプライン嵌合している。
【0041】
なお、以下の説明において、インプットシャフト41の軸線(軸心)が延びる方向を「軸線方向」という。また、軸線方向と直交する方向、つまりインプットシャフト41の径方向を「軸径方向」という。
【0042】
インプットシャフト41の後端部は、第2ケース12内に配置された機械式のオイルポンプ45に回転可能に支持されている。具体的には、オイルポンプ45は、ポンプボディ46と、ポンプボディ46に後側から接合されるポンプカバー47と、ポンプボディ46内のスペースに配置されるポンプギヤ48と、ポンプギヤ48に相対回転不能に結合されるポンプシャフト49とを備えている。ポンプカバー47は、第2ケース12に固定され、ポンプボディ46内を後側から閉鎖している。ポンプボディ46の前端部には、前側に開放されて、後側に略円柱状に凹んだ軸受凹部51が形成されている。インプットシャフト41の後端部は、軸受凹部51内に挿入されて、インプットシャフト41の周面と軸受凹部51の内周面との間に介在されるボールベアリング52を介してポンプボディ46に回転可能に支持されている。言い換えれば、インプットシャフト41の後端部にボールベアリング52が外嵌され、そのボールベアリング52が軸受凹部51に嵌入されることにより、インプットシャフト41の後端部は、ボールベアリング52を介してポンプボディ46に回転可能に支持されている。
【0043】
ポンプシャフト49は、ポンプボディ46およびポンプカバー47を貫通して設けられている。ポンプシャフト49は、ポンプボディ46から前側に延び、インプットシャフト41にその内周面との間に隙間を空けて挿通されている。ポンプシャフト49の前端部は、トルクコンバータ4のフロントカバー21に達し、そのフロントカバー21の中心部に相対回転不能に接続されている。これにより、エンジン2の動力によりフロントカバー21が回転すると、フロントカバー21と一体にポンプシャフト49およびポンプギヤ48が回転し、オイルポンプ45から油圧が発生する。
【0044】
無段変速機構42は、プライマリシャフト54、セカンダリシャフト55、プライマリプーリ56、セカンダリプーリ57およびベルト58を備えている。
【0045】
プライマリシャフト54およびセカンダリシャフト55は、第1ケース11と第2ケース12との間において、インプットシャフト41と平行に延び、その軸心まわりに回転可能に設けられている。
【0046】
プライマリプーリ56は、プライマリシャフト54に固定されたプライマリ固定シーブ61と、プライマリ固定シーブ61にベルト58を挟んで対向配置され、プライマリシャフト54に軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されたプライマリ可動シーブ62とを備えている。プライマリ可動シーブ62は、プライマリ固定シーブ61に対して前側に配置されている。プライマリ可動シーブ62に対してプライマリ固定シーブ61側と反対側、つまり前側には、シリンダ63が設けられ、プライマリ可動シーブ62とシリンダ63との間には、油圧室(ピストン室)64が形成されている。
【0047】
セカンダリプーリ57は、セカンダリシャフト55に固定されたセカンダリ固定シーブ65と、セカンダリ固定シーブ65にベルト58を挟んで対向配置され、セカンダリシャフト55に軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されたセカンダリ可動シーブ66とを備えている。セカンダリ可動シーブ66は、セカンダリ固定シーブ65に対して後側に配置されている。セカンダリ可動シーブ66に対してセカンダリ固定シーブ65と反対側、つまり後側には、ピストン67が設けられ、セカンダリ可動シーブ66とピストン67との間には、油圧室68が形成されている。
【0048】
ベルト58は、無端状に形成され、プライマリ固定シーブ61とプライマリ可動シーブ62との間に挟まれた状態でプライマリプーリ56に巻き掛けられるとともに、セカンダリ固定シーブ65とセカンダリ可動シーブ66との間に挟まれた状態でセカンダリプーリ57に巻き掛けられている。
【0049】
無段変速機構42では、プライマリプーリ56およびセカンダリプーリ57の各油圧室64,68に供給される油圧が制御されて、プライマリプーリ56およびセカンダリプーリ57の各溝幅が変更されることにより、ベルト変速比(プライマリプーリ56とセカンダリプーリ57とのプーリ比)が一定の変速比範囲内で連続的に無段階で変更される。
【0050】
具体的には、ベルト変速比が小さくされるときには、プライマリプーリ56の油圧室64に供給される油圧が上げられる。これにより、プライマリプーリ56のプライマリ可動シーブ62がプライマリ固定シーブ61側に移動し、プライマリ固定シーブ61とプライマリ可動シーブ62との間隔(溝幅)が小さくなる。これに伴い、プライマリプーリ56に対するベルト58の巻き掛け径が大きくなり、セカンダリプーリ57のセカンダリ固定シーブ65とセカンダリ可動シーブ66との間隔(溝幅)が大きくなる。その結果、ベルト変速比が小さくなる。
【0051】
ベルト変速比が大きくされるときには、プライマリプーリ56の油圧室64に供給される油圧が下げられる。これにより、ベルト58に対するセカンダリプーリ57の推力がベルト58に対するプライマリプーリ56の推力よりも大きくなり、セカンダリプーリ57のセカンダリ固定シーブ65とセカンダリ可動シーブ66との間隔が小さくなるとともに、プライマリ固定シーブ61とプライマリ可動シーブ62との間隔が大きくなる。その結果、ベルト変速比が大きくなる。
【0052】
セカンダリプーリ57の油圧室68には、バイアススプリング69が設けられている。バイアススプリング69は、一端がセカンダリ可動シーブ66に弾性的に当接し、他端がピストン67に弾性的に当接している。バイアススプリング69の弾性力により、セカンダリ可動シーブ66およびピストン67が互いに離間する方向に付勢されている。セカンダリ可動シーブ66には、油圧室68内の油圧およびバイアススプリング69による付勢力が付与され、ベルト58には、それに応じた挟圧が付与される。
【0053】
また、インプットシャフト41には、軸線方向の中央部に、入力ギヤ81が一体に形成されている。これに対応して、プライマリシャフト54には、入力ギヤ81と噛合するプライマリ伝達ギヤ82が相対回転可能に支持されている。これらの互いに噛合する入力ギヤ81およびプライマリ伝達ギヤ82とオイルポンプ45との間のスペースを利用して、プライマリシャフト54に対するプライマリ伝達ギヤ82の回転を許容/禁止する前進クラッチ83が設けられている。前進クラッチ83の一部は、オイルポンプ45と軸径方向に重なっている(軸線方向に見て重なっている)。
【0054】
前進クラッチ83は、クラッチドラム84、クラッチハブ85およびクラッチピストン86を備えている。クラッチドラム84は、内周端がプライマリシャフト54に固定され、プライマリシャフト54から軸径方向に延び、外周端部がプライマリ伝達ギヤ82側、つまり前側に屈曲して延びている。クラッチハブ85は、プライマリ伝達ギヤ82と一体に形成され、プライマリ伝達ギヤ82から後側に延出する円筒状をなし、クラッチドラム84の外周端部に対して軸径方向の内側から間隔を空けて対向している。クラッチピストン86は、クラッチドラム84とクラッチハブ85との間に、軸線方向に移動可能に設けられている。クラッチピストン86は、クラッチドラム84に液密的に当接しており、クラッチドラム84とクラッチピストン86との間には、クラッチピストン86に作用する油圧が供給される油圧室87が形成されている。また、クラッチピストン86は、リターンスプリング88により、後側に弾性的に付勢されている。
【0055】
クラッチドラム84の外周端部とクラッチハブ85とに軸径方向に挟まれる空間において、クラッチドラム84に保持されるクラッチプレートとクラッチハブ85に保持されるクラッチディスクとが軸線方向に交互に並んでいる。油圧室87に供給される油圧により、クラッチピストン86が前側に移動してクラッチプレートを後側から押圧すると、クラッチプレートとクラッチディスクとが圧接し、前進クラッチ83が係合する。前進クラッチ83の係合により、プライマリシャフト54に対するプライマリ伝達ギヤ82の回転が禁止され、プライマリ伝達ギヤ82が回転すると、プライマリシャフト54がプライマリ伝達ギヤ82と一体に回転する。前進クラッチ83の係合状態から油圧が開放されると、リターンスプリング88の付勢力により、クラッチピストン86が後側に移動し、クラッチディスクとクラッチプレートとの圧接が解除されて、前進クラッチ83が解放される。前進クラッチ83の解放により、プライマリシャフト54に対するプライマリ伝達ギヤ82の回転が許容され、プライマリ伝達ギヤ82が回転しても、その回転がプライマリシャフト54に伝達されない。
【0056】
セカンダリシャフト55には、セカンダリ伝達ギヤ91が相対回転可能に支持されている。セカンダリ伝達ギヤ91は、軸線方向において、入力ギヤ81とオイルポンプ45との間に配置されている。また、セカンダリ伝達ギヤ91とオイルポンプ45との間のスペースを利用して、セカンダリシャフト55に対するセカンダリ伝達ギヤ91の回転を許容/禁止する後進クラッチ92が設けられている。後進クラッチ92の一部は、オイルポンプ45と軸径方向に重なっている(軸線方向に見て重なっている)。
【0057】
後進クラッチ92は、クラッチドラム93、クラッチハブ94およびクラッチピストン95を備えている。クラッチドラム93は、内周端がセカンダリシャフト55に固定され、セカンダリシャフト55から軸径方向に延び、外周端部がセカンダリ伝達ギヤ91側、つまり前側に屈曲して延びている。クラッチハブ94は、セカンダリ伝達ギヤ91と一体に形成され、セカンダリ伝達ギヤ91から後側に延出する円筒状をなし、クラッチドラム93の外周端部に対して軸径方向内側から間隔を空けて対向している。クラッチピストン95は、クラッチドラム93とクラッチハブ94との間に、軸線方向に移動可能に設けられている。クラッチピストン95は、クラッチドラム93に液密的に当接しており、クラッチドラム93とクラッチピストン95との間には、クラッチピストン95に作用する油圧が供給される油圧室96が形成されている。また、クラッチピストン95は、リターンスプリング97により、後側に弾性的に付勢されている。
【0058】
クラッチドラム93の外周端部とクラッチハブ94とに軸径方向に挟まれる空間において、クラッチドラム93に保持されるクラッチプレートとクラッチハブ94に保持されるクラッチディスクとが軸線方向に交互に並んでいる。油圧室96に供給される油圧により、クラッチピストン95が前側に移動してクラッチプレートを後側から押圧すると、クラッチプレートとクラッチディスクとが圧接し、後進クラッチ92が係合する。後進クラッチ92の係合により、セカンダリシャフト55に対するセカンダリ伝達ギヤ91の回転が禁止され、セカンダリ伝達ギヤ91が回転すると、セカンダリシャフト55がセカンダリ伝達ギヤ91と一体に回転する。後進クラッチ92の係合状態から油圧が開放されると、リターンスプリング97の付勢力により、クラッチピストン95が後側に移動し、クラッチディスクとクラッチプレートとの圧接が解除されて、後進クラッチ92が解放される。後進クラッチ92の解放により、セカンダリシャフト55に対するセカンダリ伝達ギヤ91の回転が許容され、セカンダリ伝達ギヤ91が回転しても、その回転がセカンダリシャフト55に伝達されない。
【0059】
アウトプットシャフト43は、インプットシャフト41に対して後側に間隔を空けて、インプットシャフト41と同一軸線上に配置されている。言い換えれば、インプットシャフト41とアウトプットシャフト43とは、軸線方向に間隔を空けてそれぞれ前後に、車両の前後方向に沿った縦向きに延びる共通の軸線を有するように配置されている。アウトプットシャフト43には、出力伝達ギヤ101が一体に形成されている。これに対応して、セカンダリシャフト55には、出力伝達ギヤ101と噛合するセカンダリ出力ギヤ102が相対回転不能に支持されている。
【0060】
リバース伝達機構44は、インプットシャフト41の動力(回転)をセカンダリ伝達ギヤ91に伝達する機構である。リバース伝達機構44には、リバースアイドラシャフト103、第1リバースギヤ104および第2リバースギヤ105が含まれる。リバースアイドラシャフト103は、軸線方向に延び、第1ケース11と第2ケース12とに跨がって、第1ケース11および第2ケース12に回転可能に支持されている。第1リバースギヤ104は、リバースアイドラシャフト103と一体に形成されて、入力ギヤ81と噛合している。第2リバースギヤ105は、第1リバースギヤ104の後側において、リバースアイドラシャフト103と一体に形成され、セカンダリ伝達ギヤ91と噛合している。
【0061】
アウトプットシャフト43とプライマリシャフト54との間には、アダプタ111が設けられている。アダプタ111は、たとえば、アルミ合金製であり、ダイカスト法によって鋳造される鋳物である。アダプタ111は、アウトプットシャフト43とプライマリシャフト54との間を軸径方向に延びている。アダプタ111の上端部は、後側に突出しており、その突出した部分には、前側に略円柱状に凹んだ凹部112が形成されている。アウトプットシャフト43の前端部は、凹部112内に挿入されている。アウトプットシャフト43の周面と凹部112の内周面との間には、ラジアルベアリング113が介在されている。アウトプットシャフト43の前端部は、ラジアルベアリング113を介して、アダプタ111に回転可能に支持されている。また、アウトプットシャフト43には、出力伝達ギヤ101が形成されている部分と凹部112内に挿入される部分との間に、軸径方向に沿った円環状の段差面が形成されている。段差面とアダプタ111との間には、スラストベアリング114が介在されている。これにより、アウトプットシャフト43の前端部は、ラジアルベアリング113およびスラストベアリング114を介して、アダプタ111に回転可能に支持されている。
【0062】
また、アダプタ111には、後側に略円柱状に凹んだ凹部115が形成されている。プライマリシャフト54の後端部は、凹部115に挿入されている。プライマリシャフト54の周面と凹部115の内周面との間には、ボールベアリング116が介在されている。プライマリシャフト54の後端部は、ボールベアリング116を介して、アダプタ111に回転可能に支持されている。
【0063】
アダプタ111の下端部には、前側からボルト117が挿通される。そして、そのボルト117により、アダプタ111は、第3ケース13に取り付けられている。
【0064】
<油供給構造>
第2ケース12の底部には、変速ユニット1の各部へのオイルの供給を制御するためのバルブボディ121が設けられている。
【0065】
また、第2ケース12の底部には、ストレーナ122が設けられている。ストレーナ122は、バルブボディ121と横並びで配置される濾過部123と、濾過部123から延出する管部124とを備えている。管部124は、濾過部123の下部から前側に延出して、バルブボディ121の下側を延びている。管部124は、濾過部123の内部と連通する中空の管状に形成されている。
【0066】
第2ケース12には、オイルパン125が下側から複数のボルト126で固定されている。ストレーナ122の管部124の先端部127は、オイルパン125の中央部に位置しており、先端部127の下面には、オイルを吸い込むための吸込口が形成されている。
【0067】
オイルポンプ45のポンプギヤ48の回転により吸引力が発生し、その吸引力により、オイルパン125に溜まったオイルが吸込口から管部124内に吸い込まれる。管部124内に吸い込まれたオイルは、管部124内を濾過部123に向けて流れ、濾過部123内に設けられた濾過材を通過する。オイルが濾過材を通過することにより、オイル中に含まれる異物が濾過材に捕獲されて、オイル中から異物が除去される。濾過材を通過したオイルは、オイルポンプ45を経由して、バルブボディ121に供給される。そして、バルブボディ121から無段変速機構42などのオイルの供給を必要とする各部に作動油または潤滑油としてオイルが供給される。
【0068】
<動力伝達経路>
図2は、CVT5の構成を図解的に示すスケルトン図である。
【0069】
車両の前進時には、前進クラッチ83が係合されて、後進クラッチ92が解放される。エンジン2からトルクコンバータ4を介してインプットシャフト41に入力される動力は、前進クラッチ83の係合により、入力ギヤ81からプライマリ伝達ギヤ82を介してプライマリシャフト54に伝達される。一方、インプットシャフト41に入力される動力が入力ギヤ81からセカンダリ伝達ギヤ91に伝達されて、セカンダリ伝達ギヤ91が回転しても、後進クラッチ92の解放により、セカンダリ伝達ギヤ91がセカンダリシャフト55に対して空転し、セカンダリシャフト55に動力が伝達されない。
【0070】
プライマリシャフト54に伝達される動力は、プライマリプーリ56とセカンダリプーリ57とのプーリ比に応じたベルト変速比で変速されて、セカンダリシャフト55に伝達される。そして、セカンダリシャフト55に伝達される動力は、セカンダリ出力ギヤ102から出力伝達ギヤ101を介してアウトプットシャフト43に伝達される。
【0071】
車両の後進時には、前進クラッチ83が解放されて、後進クラッチ92が係合される。エンジン2からトルクコンバータ4を介してインプットシャフト41に入力される動力は、後進クラッチ92の係合により、入力ギヤ81からリバース伝達機構44およびセカンダリ伝達ギヤ91を介してセカンダリシャフト55に伝達される。このとき、セカンダリシャフト55は、車両の前進時と逆方向に回転する。一方、インプットシャフト41に入力される動力が入力ギヤ81からプライマリ伝達ギヤ82に伝達されて、プライマリ伝達ギヤ82が回転しても、前進クラッチ83の解放により、プライマリ伝達ギヤ82がプライマリシャフト54に対して空転し、プライマリシャフト54に動力が伝達されない。
【0072】
セカンダリシャフト55に伝達される動力は、セカンダリ出力ギヤ102から出力伝達ギヤ101を介してアウトプットシャフト43に伝達される。
【0073】
そして、アウトプットシャフト43に伝達される動力は、アウトプットシャフト43からプロペラシャフトに出力されて、プロペラシャフトからリヤデファレンシャルギヤ(リヤデフ)およびドライブシャフトを介して左右の後輪に伝達される。
【0074】
<オイルポンプ取付構造>
図3は、変速ユニット1におけるオイルポンプ45およびその周囲を図1よりも拡大して示す断面図である。図4は、オイルポンプ45を左前側から見た斜視図である。図5は、オイルポンプ45を右後側から見た斜視図である。図6は、第2ケース12を右前側から見た斜視図である。
【0075】
第2ケース12の前側の壁面131には、凹部132が形成されている。凹部132には、嵌合凹部133と油溜まり凹部134とが深さ方向(前後方向)に2段で形成されている。相対的に前側の嵌合凹部133は、円筒状の内周面135を有している。相対的に後側の油溜まり凹部134は、嵌合凹部133の内周面135よりも小径の内周面136を有している。油溜まり凹部134には、油路137が接続されており、その油路137を通して、バルブボディ121から送出されるオイル(油圧)が導入される。
【0076】
オイルポンプ45のポンプボディ46とポンプカバー47とは、図4および図5に示されるように、複数のボルト141で互いに結合されている。ポンプカバー47の後側の面142には、円筒状の嵌合部143が突出して形成されている。嵌合部143は、第2ケース12の嵌合凹部133に嵌合されている。嵌合部143の外周面144の寸法(直径)は、嵌合凹部133の内周面135の寸法(直径)と同一であるか、または、嵌合部143と嵌合凹部133との嵌め合いがしまりばめとなるように設定されている。そのため、嵌合部143が嵌合凹部133に嵌合された状態において、嵌合凹部133の内周面135と嵌合部143の外周面144との間に隙間が生じない。
【0077】
ポンプシャフト49は、嵌合部143に挿入されており、ポンプシャフト49の後側の端面は、嵌合部143の端面とほぼ面一となる位置に配置されている。ポンプシャフト49には、その軸心上を延びる軸心油路145が形成されている。軸心油路145は、ポンプシャフト49の後側の端面で開放されており、凹部132内と連通している。
【0078】
また、ポンプシャフト49には、一端が軸心油路145に接続され、他端がポンプシャフト49の周面で開放される径方向油路146が形成されており、軸心油路145は、径方向油路146を介して、インプットシャフト41とポンプシャフト49との間の軸間油路147と連通している。軸間油路147は、トルクコンバータ4のロックアップ機構25の解放側油室34と連通している。
【0079】
油路137から凹部132(油溜まり凹部134)に導入されるオイルは、軸心油路145に流入し、軸心油路145を径方向油路146に向かって流れる。そして、軸心油路145から径方向油路146を通して軸間油路147にオイルが流出し、そのオイルが軸間油路147を流れてトルクコンバータ4の解放側油室34に作動圧として供給される。
【0080】
<作用効果>
以上のように、壁面131を有する第2ケース12に対する壁面131側に、オイルポンプ45が設けられている。壁面131には、円筒状の内周面135を有する凹部132(嵌合凹部133)が形成されている。凹部132には、オイルが導入される。一方、オイルポンプ45には、円筒状の嵌合部143が形成されており、その嵌合部143は、凹部132に隙間なく嵌め合わされる。これにより、凹部132と嵌合部143との間に隙間がないので、凹部132に導入されるオイルが凹部132と嵌合部143との間から漏れることを抑制できる。そのため、オイルポンプ45と第2ケース12との間からのオイル漏れを防止するためのゴムパッキンなどの封止部材が不要である。
【0081】
嵌合部143には、ポンプシャフト49が挿入されている。ポンプシャフト49には、軸心油路145が形成されている。軸心油路145は、ポンプシャフト49の第2ケース12側の端面で開放されている。これにより、凹部132に導入されるオイルを軸心油路145を通して供給対象の部位、つまりトルクコンバータ4のロックアップ機構25の解放側油室34に供給することができる。凹部132と嵌合部143との間からのオイル漏れがないので、ロックアップ機構25の解放制御(オフ制御)を良好に行うことができる。
【0082】
また、嵌合部143が第2ケース12の凹部132に隙間なく嵌め合わされることにより、嵌合部143の中心線と凹部132の中心線とが一致するので、オイルポンプ45を第2ケース12に対して位置決めするためのノックピンなどの位置決め部材が不要である。
【0083】
よって、ゴムパッキンおよびノックピンの廃止により、変速ユニット1のコストの低減を図ることができる。
【0084】
<他の実施形態>
図7は、他の実施形態に係る変速ユニット1の要部の構成を示す断面図である。図7では、図3に示される各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、図7に示される構成について、図3に示される構成との相違点のみを説明する。
【0085】
図7に示される構成では、凹部132には、嵌合凹部133と油溜まり凹部134とが形成されておらず、凹部132は、オイルポンプ45の嵌合部143が隙間なく嵌め合わされる寸法の内周面135を有している。
【0086】
ポンプシャフト49は、嵌合部143に挿入されているが、ポンプシャフト49の後側の端面は、嵌合部143の端面よりも前側の位置に配置されている。
【0087】
第2ケース12には、凹部132を内周面135の径方向に横切る直線に沿って延び、凹部132で第1部分151と第2部分152とに分断される空洞153が形成されている。空洞153の第1部分151は、凹部132にオイルを導入する油路として使用される。嵌合部143の一部分154は、残りの部分よりも後側に長く形成されており、凹部132の内周面135で開放される第2部分152の開口は、その嵌合部143の一部分154により閉鎖されている。また、空洞153は、第2ケース12の外側からのドリル加工により形成されている。そのため、第2部分152は、第2ケース12の外面で開口されている。その開口は、たとえば、金属ガスケット155で封止されている。
【0088】
この構成では、空洞153の第1部分151から凹部132にオイルを導入することができながら、空洞153の第2部分152が嵌合部143により閉鎖されるので、その第2部分152がエア溜まりとなることを防止できる。その結果、凹部132から軸心油路145を通して供給対象の部位、つまりトルクコンバータ4のロックアップ機構25の解放側油室34にオイルを供給することができる。凹部132と嵌合部143との間からのオイル漏れがないので、ロックアップ機構25の解放制御を良好に行うことができる。
【0089】
<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【0090】
たとえば、前述の実施形態では、変速ユニット1は、エンジン2の後側に、CVT5のインプットシャフト41が車両の前後方向に延びる縦向きとなる縦置きで配置されているとした。しかしながら、これに限らず、本発明は、エンジン2の左側または右側に、CVTのインプットシャフトが車両の左右方向に延びるように横置きされる変速ユニットに適用することもできる。
【0091】
また、無段変速機構42の動力伝達方式は、ベルト式に限らず、チェーン式またはトロイダル式であってもよい。
【0092】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【0093】
1:変速ユニット(変速機)
3:ユニットケース(壁部)
12:第2ケース(壁部)
45:オイルポンプ
49:ポンプシャフト
131:壁面
132:凹部
133:嵌合凹部
134:油溜まり凹部
135:内周面
143:嵌合部
145:軸心油路
151:第1部分
152:第2部分
153:空洞
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9