(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバーターのスリーブ軸を回転可能に保持する軸受けブッシュよりも前記トルクコンバータ寄りに、前記スリーブ軸の周囲を封止する環状のオイルシールを前記トルクコンバータ側から圧入して取り付けたオイルポンプハウジング構造において、
前記オイルシールの外周部分を取り付け状態では径方向外側から保持し、圧入過程では軸方向に案内する、内壁からなる円筒面と、
前記円筒面から当該円筒面の中心側に向かって立上げられた環状の底面とを有し、
前記環状の底面のうち少なくとも前記外周部分の端面に対向する部分を前記軸受けブッシュ側に後退させ、前記軸受けブッシュを外側から支持する部分に軸方向で一部重複させて前記円筒面を形成したことを特徴とするオイルポンプハウジング構造。
【請求項２】
軸方向の断面で見た前記外周部分が軸受けブッシュ側に突出したオイルシールを採用し、前記外周部分の一部を、前記軸受けブッシュと軸方向に重複させていることを特徴とする請求項１記載のオイルポンプハウジング構造。
【請求項３】
前記環状の底面とオイルシールで囲まれた空間を、前記軸受けブッシュの潤滑用オイル溜まりとしたことを特徴とする請求項１または２記載のオイルポンプハウジング構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動変速機に組み込まれるオイルポンプのオイルポンプハウジング構造に関する。詳しくは、トルクコンバーターの配置側から挿入されるオイルシールの取り付け構造を設けたオイルポンプハウジング構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機には、トルクコンバーターに隣接させてオイルポンプが組み込まれている。オイルポンプは、エンジンの出力軸によってトルクコンバータの外殻と一体に直接駆動される。オイルポンプを駆動するスリーブ軸は、トルクコンバータの外殻に直結させて変速機構側へ筒状に延ばされる。
オイルポンプは、トロコイド型ギヤポンプやベーンポンプで構成され、自動変速機の筐体の底のオイルパンに回収されたオイルを吸い上げて高圧のオイルを形成する。高圧のオイルは、自動変速機に内蔵されたクラッチやブレーキの駆動や変速機構各部の潤滑と除熱に使用され、また、トルクコンバーターやオイルクーラを通じたオイルの循環を駆動する。
【０００３】
このようなオイルポンプの組み立て構造は、例えば、実開平２−５２９８５号公報に示される。
ここでは、ギヤポンプのギヤがトルクコンバーターのスリーブ軸に拘束されて一体に回転する。ギヤポンプのギヤは、オイルポンプハウジングに形成された円筒状の凹所に格納される。オイルポンプハウジングは、自動変速機の筐体に固定された隔壁部材に固定される。オイルポンプハウジングと隔壁部材が共働してギヤポンプを納めるポンプ筐体構造を構成している。
【０００４】
オイルポンプハウジングの中心軸上には２段の円筒面が形成される。トルクコンバーター側に形成された大きい直径の円筒面には環状のオイルシールが取り付けられ、ギヤポンプ側に形成された小さい直径の円筒面には軸受けブッシュが取り付けられる。２段の円筒面の間は、中心軸と垂直な平らな環状面で接続されている。環状のオイルシールは、挿入側の端面をこの環状面に対向させた状態で軸方向に位置決めされている。
【０００５】
オイルシールは、環状の骨格をなす金属リングにシール機能を担うゴム材料を被せて形成される。オイルシールの筒状の外周部分は、オイルポンプハウジングに形成された円筒面に圧入される。筒状の外周部分によって支持されたオイルシールのリップ部分は、トルクコンバーターのスリーブ軸の外周に接触して、ギヤポンプ側からスリーブ軸に沿って軸方向に漏れ出すオイルを封止する。
軸受けブッシュは、オイルシールの奥側に保持されたオイルの薄い層を介してトルクコンバーターのスリーブ軸を外側から回転自在に保持する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
実開平２−５２９８５号公報に示されるオイルポンプハウジング構造は、オイルシールの取り付け構造に起因して、全体の軸方向の長さが大きくなる問題がある。
【０００７】
軸受けブッシュは、スリーブ軸によって片持ち支持されたギヤポンプの偏荷重を受ける軸受けとして機能するから、軸方向にかなりの長さを持たせてオイルポンプハウジング構造に固定されている。
また、オイルシールは、軸受けブッシュのトルクコンバータ側の側面から隙間を隔てて配置される。隙間を設ける理由は、（１）環状のオイルシールの端部を壁面に直接に突き当てると、ゴム材料の反発力によって環状のオイルシールがトルクコンバーター側に押し出される、（２）円筒面からオイルシールを抜き出す際に工具を引っ掛ける隙間とする、（３）環状のオイルシールの内側にオイル溜まりを形成して、ギヤポンプ側のオイルが失われた際に軸受けブッシュの潤滑を確保させる、（４）圧入力を解除すると圧入過程で流動したゴム材料の反発力がオイルシールをトルクコンバーター側に少し押し戻すから、予め戻り量を見込んだ位置までオイルシールを圧入しているためである。
【０００８】
従って、軸受けブッシュの長さ＋隙間＋オイルシールの長さの合計がそのままトルクコンバーター側に突き出しており、オイルポンプハウジング構造の軸方向の長さが長くなっている。
このため、スリーブ軸も長くなり、トルクコンバーターの取り付け位置をギヤポンプ側へ移動する設計変更も困難になる。これにより、自動変速機全体の軸方向の長さを短縮する小型化が妨げられている。
【０００９】
本発明は、軸方向の長さが従来に比較して短く済み、自動変速機全体の軸方向の長さを短縮する小型化が容易となるオイルポンプハウジング構造を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、トルクコンバーターのスリーブ軸を回転可能に保持する軸受けブッシュよりも前記トルクコンバータ寄りに、前記スリーブ軸の周囲を封止する環状のオイルシールを前記トルクコンバータ側から圧入して取り付けたオイルポンプハウジング構造において、前記オイルシールの外周部分を取り付け状態では径方向外側から保持し、圧入過程では軸方向に案内する、内壁からなる円筒面と、前記円筒面から当該円筒面の中心側に向かって立上げられた環状の底面とを有し、前記環状の底面のうち少なくとも前記外周部分の端面に対向する部分を前記軸受けブッシュ側に後退させ、前記軸受けブッシュを外側から支持する部分に軸方向で一部重複させて前記円筒面を形成したものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、軸方向の断面で見た前記外周部分が軸受けブッシュ側に突出したオイルシールを採用し、前記外周部分の一部を前記軸受けブッシュと軸方向に重複させたものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、前記環状の底面とオイルシールで囲まれた空間を、前記軸受けブッシュの潤滑用オイル溜まりとしたものである。
【００１３】
【作用】
請求項１のオイルポンプハウジング構造では、オイルシールの外周部分の端面に対向する壁面を軸受けブッシュ側に後退させ、円筒面を軸受けブッシュ側に食い込ませて形成しているから、オイルシールを従来よりも軸受けブッシュ側に寄せて取り付け可能である。つまり、オイルポンプの偏荷重を支持する軸受けブッシュの支持長さを従来どおりに確保しても、オイルシールの隙間を軸受けブッシュの直径方向の外側に確保できる。
【００１４】
請求項２のオイルポンプハウジング構造では、実開平２−５２９８５号公報に示されるような「外周部分がリップ部分よりも軸受けブッシュ側に突出したオイルシール」が採用される。
軸受けブッシュとリップ部分を干渉させない範囲で、軸受けブッシュを支持する部分と軸方向に一部重複する位置まで、オイルシールの外周部分が円筒面に挿入されている。
【００１５】
請求項３のオイルポンプハウジング構造では、環状の底面とオイルシールで囲まれた体積にオイルを蓄積しているから、長時間の被牽引等でオイルポンプ側のオイルが抜け尽しても、蓄積されたオイルがオイルポンプ側に漏れ出して軸受けブッシュの潤滑が確保される。従って、被牽引後にエンジンを再起動した初期段階における軸受けブッシュのオイル切れが防止される。
また、蓄積されたオイルがオイルシールとスリーブ軸の接触面にしみ出して両者の固着を防止する。
【００１６】
【実施例】
図１〜図４を参照して実施例のオイルポンプハウジングを説明する。図１は実施例のオイルポンプハウジングの説明図、図２はオイルポンプ組み立て状態の説明図、図３はオイルシールが飛び出した状態の説明図、図４は実施例の変形例の説明図である。
図１中、（ａ）はオイルポンプハウジングの断面、（ｂ）はオイルシール取り付け部分を拡大した断面である。
【００１７】
図１の（ａ）において、オイルポンプハウジング１１の中心軸を囲んで形成された２段の円筒面にそれぞれオイルシール１２と軸受けブッシュ１３が取り付けられる。
オイルポンプハウジング１１の外周部分には、組み立て状態で図示しないコンバーターハウジングとの間で封止を行うためのシールリング溝１７が形成されている。
オイルポンプハウジング１１の図中左側の部分には、オイルポンプハウジング１１の中心軸から偏心させた円筒状の凹所１５が形成される。円筒状の凹所１５の外側にピン１４が嵌め込まれ、また、油路１６が配置される。
【００１８】
図１の（ｂ）において、オイルシール１２は、断面Ｌ字型の金属リング３２の周囲にゴム材料を被せて構成される。金属リング３２のＬ字型断面の下端から片持ち支持されたリップ部分３３は、環状のコイルスプリング３１によって裏打ちされる。
オイルシール１２の外周部分３４の直径は、抜き取り状態ではオイルポンプハウジング１１の外側の円筒面２１の内径よりも大きい。外周部分３４は、円筒面２１に挿入されて縮径し、円筒面２１を外側に押す圧力を発生する。オイルシール１２は、この圧力が円筒面２１と外周部分３４の接触面間に発生させる摩擦力によって、オイルポンプハウジング１１の軸方向の所定位置に保持される。
【００１９】
オイルポンプハウジング１１に形成された内側の円筒面２５に、軸受けブッシュ１３が挿入されている。軸受けブッシュ１３は、図中左側の端部を部分的にかしめてオイルポンプハウジング１１に固定される。軸受けブッシュ１３は、外周面のほぼ全長が円筒面２５によって外側から剛性高く支持される。
オイルポンプハウジング１１の軸方向の長さは、外側の円筒面２１と内側の円筒面２５を平坦な底面で連絡した従来の構造よりも短くされているが、外側の円筒面２１と内側の円筒面２５のそれぞれの長さは従来の構造と同程度に確保されている。
すなわち、外側の円筒面２１に続く底面２２は、内側の円筒面２５に続く底面２４よりも軸受けブッシュ１３側に食い込ませて形成されており、内側の円筒面２５に部分的に重複する位置まで外側の円筒面２１が形成されている。
【００２０】
外側の底面２２の幅は、オイルシール１２の外周部分３４の軸受けブッシュ１３側の端面の厚みよりも大きく設定してある。また、オイルシール１２の外周部分３４の軸受けブッシュ１３側の端面は、リップ部分３３の端面よりも軸受けブッシュ１３側に突出している。従って、リップ部分３３の端面が軸受けブッシュ１３に衝突しない範囲内でなら、内側の端面２４よりも軸受けブッシュ１３側にまでオイルシール１２の外周部分３４を挿入することも可能である。
【００２１】
実際には、オイルシール１２の外周部分３４は、破線で示す位置２３まで挿入されており、外側の底面２２とオイルシール１２の端面の間には、軸方向のかなり広い隙間が確保されている。
オイルシール１２を円筒面２１に挿入した際の縮径によって外周部分３４の軸方向の長さが伸びたり、外周部分３４の軸方向の寸法が多少大きい場合でも、この隙間が緩衝域となるから、外側の底面２２に外周部分３４の端面が突き当たらない。
また、オイルポンプハウジング１１の円筒面２１からオイルシール１２を抜き取る際には、この隙間に工具の先端を挿入し、外周部分３４に引っ掛けてオイルシール１２を図中右側に引き出す。
また、オイルシール１２の断面と底面２２、２４によって囲まれる体積が後述するオイル溜まりとして機能する。
また、圧入過程で、オイルシール１２は、最終的な位置よりも少し隙間側に食い込んだ位置まで挿入される。この状態で圧入力を解除すると、圧入過程で剪断変形したゴム材料が反発して、オイルシール１２が所定の取り付け位置まで押し戻される。つまり、隙間は、最終的な位置よりも奥までオイルシール１２を挿入するための圧入しろとして機能する。
【００２２】
図２において、中央のオイルポンプハウジング１１は、図中左側の隔壁部材４１に固定されて、ギヤポンプの筐体を構成する。隔壁部材４１は、自動変速機の図示しないトランスミッションケースとコンバーターハウジングの間に挟み込んで組み立てられる。このとき、オイルポンプハウジング１１の外周部分は、コンバーターハウジングに形成された円筒面に保持される。
【００２３】
ギヤポンプは、図１の（ａ）の円筒状の凹所１５に、アウターギヤ４８とインナーギヤ４９を格納して構成される。インナーギヤ４９は中心側のスリーブ軸４３によって直接に駆動され、アウターギヤ４８はインナーギヤ４９に噛み合って従動する。
インナーギヤ４９の回転に伴ってインナーギヤ４９とアウターギヤ４８の歯に囲い込まれた体積が拡張と縮小を繰り返す。１／２回転の拡張区間で低圧側から吸い込まれたオイルは、続く１／２回転の縮小区間で圧力を高められて高圧側に送出される。
【００２４】
トルクコンバーター４２の外殻の中央部分に円筒状のスリーブ軸４３が接続されている。トルクコンバーター４２の外殻は、スリーブ軸４３の反対側で、ボルト固定用の４点ボスを介してフレックスプレート４５に固定されている。フレックスプレート４５は、エンジン出力軸４６（クランクエンド）によって直接に駆動される。
つまり、ギヤポンプは、図示しないエンジンによってトルクコンバーター４２の外殻もろとも直接に駆動されており、車両のエンジンを停止させた状態では動作しない。
【００２５】
隔壁部材４１の中心に固定した筒状の固定軸４４がスリーブ軸４３の内側を通ってトルクコンバーター４２の内部にまで達している。固定軸４４は、図示しない一方向クラッチを介してトルクコンバーター４２の図示しないステーターを支持する。
固定軸４４の内側の空間に、トルクコンバーター４２の図示しない出力軸が配置される。出力軸は、隔壁部材４１の左側に配置される図示しない変速機構に対してトルクコンバーター４２の出力回転を伝達する。
オイルシール１２は、エンジンを作動させた状態では、内側で回転するスリーブ軸４３の外周と接触を保ってスリーブ軸４３に沿って軸方向に漏れ出すオイルを封止し、ギヤポンプ側に閉じ込める。
【００２６】
ところで、車両のエンジンを停止させた被牽引状態では、スリーブ軸４３とオイルシール１２の相対回転が失われてギヤポンプも動作を停止する。ギヤポンプの吸入が停止する一方で、変速機構が被牽引によって駆動されるとギヤポンプの吐出側からオイルが継続的に流出するから、長時間に渡って被牽引を継続するとギヤポンプ内のオイルが抜け尽すことになる。
しかし、この状態でも、図１の（ｂ）に示される底面２２、２４とオイルシール１２とスリーブ軸４３に囲まれた空間にオイルが蓄積されており、蓄積されたオイルがスリーブ軸４３と軸受けブッシュ１３の摺動面の油膜をバックアップしている。
従って、エンジンを再起動させた際に油膜が破壊されてかじり付きを起こす心配が無い。
また、蓄積されたオイルは、スリーブ軸４３とオイルシール１２の摺動面にもにじみ出して両者の固着を防止する。
【００２７】
また、車両の運転に伴ってオイル温度が上昇するとトルクコンバーター４２の外殻が膨脹するが、エンジン出力軸４６によって図２中の右側への膨脹量が限界付けられているため、トルクコンバーター４２のオイルシール１２に対向する部分が図中の左側へ押し出される結果となる。
このとき、図３に示されるようにオイルシール１２がオイルポンプハウジング１１から飛び出していると、トルクコンバーター４２の外殻にオイルシール１２が接触する可能性がある。接触したオイルシール１２が摩擦発熱すると、オイルシール１２のゴム材料が変質して、オイルシール１２とスリーブ軸４３の間の封止が破壊されてオイル漏れに至る可能性がある。
【００２８】
実施例のオイルポンプハウジング構造によれば、オイルポンプハウジング１１の軸方向の長さを従来の構造よりも短くしたにもかかわらず、外側の円筒面２１と内側の円筒面２５の長さが十分に確保されている。これにより、オイルシール１２の隙間が十分に確保され、オイルシール１２の外周部分３４の端面を底面に突き当てた場合に比較して、オイルシール１２がトルクコンバーター４２側に飛び出し難くなっている。
また、軸受けブッシュ１３には従来と同じものを使用でき、軸受けブッシュ１３の軸方向の全長が円筒面２５によって強固に裏打ちされているから、軸受けブッシュの寿命やギヤポンプの支持に影響が及ばない。
【００２９】
また、オイルポンプハウジング１１の軸方向の長さを短くしたため、トルクコンバーター４２の熱膨脹しろを十分に確保して、トルクコンバーター４２を隔壁部材４１側に移動させ得た。これにより、自動変速機全体の軸方向の長さが短縮されるとともに、スリーブ軸４３や固定軸４４の長さも短縮され、強度に関する制約が緩くなってそれぞれの直径を縮小することが可能となり、自動変速機全体の小型化、軽量化を達成し得た。
【００３０】
また、オイルポンプハウジング１１の軸方向の長さが短くなったにもかかわらず、オイルポンプハウジング１１の底面２２、２４とオイルシール１２の間に囲い込まれる空間の容積は増大しており、この空間に蓄積されるオイル量が増した結果として、従来よりも長時間の被牽引を経ても、軸受けブッシュ１３の必要な潤滑等が確保されるようになった。
つまり、軸受けブッシュ１３とオイルシール１２を軸方向に一部オーバーラップさせて配置した場合に、軸受けブッシュ１３およびその保持部分がオイルシーツ１２側に突出してオイルの蓄積可能量を削減するが、底面２２を軸受けブッシュ１３側に食い込ませることで、この削減量を越える体積のオイル溜まりを容易に確保できる。
【００３１】
また、オイルポンプハウジング１１の軸方向の長さを従来どおりとすれば、内側の円筒面２５の長さを従来よりも長くし、長い軸受けブッシュ１３を採用することが可能となる。そして、軸受けブッシュ１３を長くすれば、軸受け圧力が小さくなり、磨耗が軽減されて軸受け寿命が長くなる。
また、オイルシール１２の外周部分３４が長くてもオイルポンプハウジング１１の軸方向の長さにあまり影響しないから、図１の（ｂ）の外周部分３４をリップ部分３３よりもさらに軸受けブッシュ１３側に突出させたオイルシールを採用して、オイルポンプハウジング１１の円筒面２１によるオイルシール１２の保持力を高めたり、オイルシール１２を圧入して取り付ける際の傾きを防止することが可能となる。
【００３２】
なお、実施例では、外周部分３４の摩擦力のみによってオイルシール１２を円筒面２１に保持させる構造としたが、係止構造を設けてオイルシールを軸方向の一定位置に位置決めする構造としてもよい。
図４に示されるように、オイルポンプハウジング１１Ｂ側に断面三角形の環状溝２１Ｂを形成し、オイルシール１２Ｂには、環状溝２１Ｂに対応させて環状突起３４Ｂを形成する。
この場合、環状溝２１Ｂに環状突起３４Ｂを確実に落とし込むためには、オイルポンプハウジング１１Ｂとオイルシール１２Ｂの軸方向の対向部分に十分な隙間を確保しておく必要がある。
また、図１の（ｂ）に示す位置よりもさらに軸受けブッシュ１３側に食い込ませて円筒面２１を形成して、リップ部分３３が軸受けブッシュ１３に接触する直前の位置までオイルシール１２を挿入することとし、その分、さらにオイルポンプハウジング１１の軸方向の長さを短縮してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、軸受けブッシュを外側から保持する円筒面等の長さを損なうことなく、オイルシールの外周部分を外側から保持する円筒面を軸受けブッシュ側に移動できる。従って、オイルシールを軸受けブッシュに接近させてオイルポンプハウジング構造の軸方向の長さを短縮することが可能となる。
オイルポンプハウジング構造の軸方向の長さが短縮されると、その分、トルクコンバーターのスリーブ軸が短くなり、トルクコンバーターのエンジン出力軸取り付け部分までの長さも短くなる。これにより、自動変速機は、全体の軸方向の長さが短くなって小型化される。
【００３４】
請求項２の発明によれば、軸受けブッシュにオイルシールが干渉するぎりぎりの位置まで軸受けブッシュとオイルシールを接近させて、オイルポンプハウジング構造の軸方向の長さを短縮できる。
【００３５】
請求項３の発明によれば、オイルポンプハウジング構造の底面とオイルシールによって囲まれた空間にオイルが蓄積され、エンジンが停止してオイルポンプが機能しない状態が長期間に渡った場合でも、この空間に蓄えられたオイルによって再起動時の軸受けブッシュの潤滑が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のオイルポンプハウジングの説明図である。
【図２】オイルポンプ組み立て状態の説明図である。
【図３】オイルシールが飛び出した状態の説明図である。
【図４】実施例の変形例の説明図である
【符号の説明】
１１、１１Ｂ  オイルポンプハウジング
１２，１２Ｂ  オイルシール
１３  軸受けブッシュ
１４  ピン
１５  凹所
１６  油路
１７  シールリング溝
２１、２５  円筒面
２２、２４  底面
２３  位置
３１  コイルスプリング
３２  金属リング
３３  リップ部分
３４  外周部分
４１  隔壁部材
４２  トルクコンバーター
４３  スリーブ軸
４４  固定軸
４５  スターターギヤ
４６  エンジン出力軸
４８  アウターローター
４９  インナーローター
２１Ｂ  環状溝
３４Ｂ  環状突起
【図１】
0003566389.tif 000002
【図２】
0003566389.tif 000003
【図３】
0003566389.tif 000004
【図４】
0003566389.tif 000005