专利名称：用于变速器的润滑结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于变速器的润滑结构，更具体地涉及一种包括齿轮室和相邻室且两室之间有压力差产生的用于变速器的润滑结构。
背景技术：
作为用于变速器的润滑结构的常规技术，例如日本专利早期公开No.05-033853公开了一种油调整装置，该装置能防止摩擦增加或由基于油温的油位改变而造成的油泵吸气。在该文献中公开的油调整装置中，具有油底壳(oil pan)和油冷却器的用于自动变速器的循环系统包括具有分配阀的油流分配部。这个用于自动变速器的循环系统通过油流分配部分连接到具有回流阀的储油箱。当油温高时，油通过分配阀从油底壳流到储油箱。与此同时，当油温低时，油通过回流阀从贮油箱返回到油底壳。
另外，日本专利特开平No.07-280181公开了一种通风装置，目的是改进变速器的装配并有效地回收油。在该文献中公开的通风装置包括齿轮室和经由连通孔与齿轮室连通的联接室。该通风装置还包括经由通气软管连接到联接室并且与齿轮室相对设置的挡油箱，联接室介于挡油箱与齿轮室之间。
在日本专利特开平No.05-033853中公开的油调整装置中，为了允许基于油温驱动分配阀，应当设置用于检测油温的油温传感器或用于基于从油温传感器输出的电信号适当致动分配阀的控制器。由此，可能造成部件成本的增加或安装步骤数量的增加。另外，如果在车辆中配备有该油调整装置，从车辆重量的角度来看该装置也是具有缺点的。
发明内容
本发明要解决上述问题。本发明的目的是提供一种用于变速器的润滑结构，该装置能够使用简单的结构使油位保持在一适当位置。
根据本发明的用于变速器的润滑结构包括具有储存润滑油的第一内部空间的齿轮室，在该齿轮室中压力增加到一预定压力；具有经由连通孔与第一内部空间连通的第二内部空间并且具有低于预定压力的压力值的相邻室；以及设置在第二内部空间中连通孔正下方的位置处并接纳经由连通孔从第一内部空间流入第二内部空间的润滑油的挡油部。
根据如上构造的用于变速器的润滑结构，所述连通孔设置成，其油位在第一内部空间中由于齿轮室中的压力增加而上升的润滑油可以从第一内部空间流入第二内部空间。因此，可以防止润滑油从设置于齿轮室中的通风装置中喷出(以下还简称“通风喷”)。另外，流入第二内部空间的润滑油储存在设置于连通孔正下方的挡油部中。因此，可以防止在相邻室中由较高油位带来的问题。根据本发明，简单地设置有连通孔和接纳润滑油的挡油部。从而，可以用简单的结构实现这些效果。
另外，相邻室包含齿轮。根据如上构造的用于变速器的润滑结构，抑制了相邻室中的较高油位，从而可以防止设置在相邻室中的齿轮浸在润滑油中。相应地，因为润滑油不被转动的齿轮搅动，所以润滑油的油温得到稳定，可以防止由温度升高造成的润滑油的劣化。另外，可以降低由转动的齿轮搅动润滑油而造成的能量损耗。
优选地，相邻室包含差动齿轮和中间齿轮(副轴齿轮)中的至少之一。在这里，差动齿轮是指通过螺栓等连接到差速装置上并与差速装置作为一个整体转动的齿轮。中间齿轮是指用于驱动差动齿轮的齿轮。根据如上构造的用于变速器的润滑结构，因为包含这些齿轮的相邻室获得一较低的压力，第一内部空间和第二内部空间之间的压力差增大。相应地，在第一内部空间中的润滑油可以更有力地被引入第二内部空间，并且可以有效地防止通风喷的发生。
优选地，从第一内部空间流入的润滑油在超过一预定量时从挡油部溢出。根据如上构造的用于变速器的润滑结构，无需在挡油部中单独设置油路就可以使超过预定量的润滑油流到相邻室。因此，可以简化润滑结构系统。
优选地，挡油部具有用于排泄润滑油的开口。根据如上构造的用于变速器的润滑结构，润滑油并不保持在储存于挡油箱部分中的状态。从而，当齿轮室和相邻室之间不再有压力差时，润滑油的油位在压力差产生之前回到一适当位置。
根据以下结合附图对本发明的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征、方面和优点变得更明显。
图1是本发明第一实施例的用于变速器的润滑结构的横截面图；图2是从挡油箱的方向看到的图1所示变速器中的隔壁的透视图；图3是图1中的变速器处于被致动的状态的横截面图；图4是图3中双点划线IV圈起的部分的放大横截面图；图5是图3中变速器的致动被停止的状态的横截面图；图6是图1变速器中的油底壳附近区域的放大横截面图；图7是本发明第二实施例的用于自动变速器的润滑结构的横截面图；以及图8是从图7中箭头VIII方向看到的自动变速器的正视图。
具体实施例方式
现参照附图描述本发明的实施例。
(第一实施例)图1示出安装在车辆上的变速器未被致动的状态。参照图1，变速器100包括储存润滑油12的油底壳13和从上方连接油底壳13的箱体11，该箱体11由并排设置的齿轮室101和102构成。在齿轮室101和齿轮室102中，分别形成内部空间10和20。通过设置于箱体11中的隔壁14使内部空间10和20彼此分开。隔壁14从箱体111的顶面侧垂直向下延伸，该隔壁14在其末梢具有端部14m，端部14m离开油底壳13的底面一定距离。
在箱体11中，设有位于内部空间10中的以较高的速度转动的齿轮23和24，并且设有位于内部空间20中的以较低的速度转动的齿轮25。齿轮23至25可转动地支承在箱体11中。
润滑油12的油面12a在不与端部14m接触的位置延伸。也就是说，在图1所示的变速器100未被致动的状态中，内部空间10和内部空间20通过端部14m和油面12a之间的空间彼此连通。油面12a设置在润滑油12不与齿轮23-25接触的位置。在隔壁14上，设置有位于内部空间20中的挡油箱33。
参照图1和图2，从内部空间10延伸至内部空间20的连通孔31形成在隔壁14中。连通孔31形成在箱体11的顶面附近，箱体11的顶面和连通孔31之间的距离小于连通孔31和端部14m之间的距离。挡油箱33设置在连通孔31正下方的位置处，也就是，沿垂直向下的方向距连通孔31的位置存在一预定距离。挡油箱33具有缘部33n，并且形成有垂直向上开放的由缘部33n围成的开口35。应当注意，可以通过在连通孔31正下方设置槽和与该槽连接的箱构成该档油箱。
通孔34形成在档油箱33的底面上。通孔34形成为其直径小于连通孔31的直径。例如，当连通孔31具有10mm的直径时，通孔34具有大约1mm至1.5mm的直径。可选择地，可以在挡油箱33的底面上形成缝隙状开口，以代替通孔34。在这种情况下，缝隙状开口的开口面积要做得小于连通孔31的开口面积。
参照图3，当变速器100被致动后，通过未示出的泵从油底壳13中抽吸润滑油12以供应变速器内的各部件。随后，润滑油12返回油底壳13。结果是，润滑油12的温度上升，油面12a由于热膨胀而变高。另外，在内部空间10中，供应给齿轮23和24的润滑油12被高速转动的齿轮23和24搅动，变成含气泡的起泡(creamy)状态。润滑油12的体积由此膨胀。
作为结果，端部14m和油面12a之间的空间消失，内部空间10和内部空间20之间的连通被润滑油12阻断。此时，随着齿轮23和24高速转动的内部空间10中的压力上升，产生了内部空间10和内部空间20之间的压力差。
参照图3和图4，由于内部空间10和内部空间20之间存在压力差，使得内部空间10中的起泡润滑油12经由连通孔31流入内部空间20。因此，在本实施例中，可以可靠地防止润滑油12的通风喷，而不管变速器100的负荷状态。
已经流入内部空间20中的润滑油12流入设置在连通孔31正下方的挡油箱33中。由于通孔34形成在挡油箱33的底面上，润滑油12经由通孔34排泄到内部空间20内的油底壳13。然而，通孔34的直径小于连通孔31的直径，所以经由通孔34排泄的润滑油12的量是少的。因此，润滑油12聚集于挡油箱33中。
润滑油12聚集在挡油箱33中，从而使油面12a可保持在不与齿轮25接触的位置。由此，可以降低由齿轮25搅动润滑油12造成的能量损失。另外，由于润滑油12未被齿轮25搅动，润滑油12的温度可以保持稳定。这样，润滑油12的劣化得到抑制，其使用寿命也得到改进。另外，当润滑油12正常工作时，变速器100的可靠性或耐用性得到改进。
当聚集于挡油箱33中的润滑油12的油面到达缘部33n后，润滑油12从挡油箱33中溢出。溢出的润滑油12落到内部空间20内的油底壳13。
参照图5，当变速器100的致动被停止后，润滑油12的温度逐渐降低。随着温度的降低，油面12a也降低。与此同时，聚集于挡油箱33中的润滑油12经由通孔34返回到内部空间20内的油底壳13中。
参照图6，图6示出用于从油底壳13抽吸润滑油12的油泵的滤油器41。如果润滑油12的油面12a低于滤油器41的抽吸口41b，就发生油泵吸气，在这种情况下，润滑油12不能循环到变速器中的各个部件。因此，在变速器100被致动之前，油面12a设置在高于抽吸口41b的位置。
在本实施例中，润滑油12不会保持在储存于挡油箱33中的状态而是返回油底壳13。因此，即使在变速器100致动被停止后，油面12a也可以返回到初始的适当位置。因此，可防止变速器100被再次致动时油泵吸气。
另外，如果变速器100使用于非常冷的地方，在起动变速器100时，润滑油12可达到不高于0℃的温度。此时，由于润滑油12经历热收缩，油面121a会显著降低。然而，在本实施例中，不可能存在润滑油12的通风喷。因此，油面12a可设置于即使在低温时油泵也不发生吸气的充分高的位置。这样，变速器100可以在非常冷的地方可靠地完成其功能，并且即使在车辆高速运转或处于高负荷时，变速器100也不会发生通风喷。
根据本发明第一实施例的用于变速器100的润滑结构包括具有用作储存润滑油12的第一内部空间的内部空间10的齿轮室101，在该齿轮室中压力增加到一预定压力；用作具有内部空间20并且具有低于该预定压力的压力的相邻室的齿轮室102，内部空间20用作经由连通孔31与内部空间10连通的第二内部空间；挡油箱33，该挡油箱33用作设置于内部空间20中连通孔31正下方的位置处并用于接纳经由连通孔31从内部空间10流入内部空间20的润滑油12的挡油部。
用于变速器100的润滑结构还包括油底壳13，该油底壳13连通内部空间10和内部空间20并且储存润滑油12。油底壳13包括滤油器41，滤油器41具有抽吸口41b并且经由抽吸口41b抽吸润滑油12。储存于油底壳13中的润滑油12的油面12a在变速器100的致动前和致动后位于高于抽吸口41b的位置，在变速器100致动时位于不与齿轮25接触的位置。
根据本发明第一实施例的如上构造的用于变速器100的润滑结构，设置有连通孔31，从而可以防止齿轮箱101中的润滑油12发生通风喷。另外，设置有挡油箱33以便已经由连通孔31流入内部空间20内的润滑油12能够暂时被储存。这样，在变速器100的致动过程中由于热膨胀而升高的润滑油12的油面12a可以保持在不妨碍齿轮25转动的位置。另外，因为连通孔31和挡油箱33作为简单的结构实现，所以可以低成本实现这些效果。
(第二实施例)在本实施例中，将描述将第一实施例中说明的润滑结构应用到安装于FF(前置发动机前轮驱动)车辆的自动变速器上的例子。为了理解自动变速器的内部结构，图7示出在一个横截面中展开的不同的横截面形状。
参照图7，自动变速器200包括承受转动力的输入轴52；后行星齿轮59，前行星齿轮58和设置在输入轴52的轴上的中间驱动齿轮54；和与中间驱动齿轮54啮合的中间从动齿轮56。在中间从动齿轮56所在的轴上，设置有与中间从动齿轮56相邻的主减速器主动(小)齿轮61。自动变速器200还包括差速装置62，该差速装置62具有与主减速器主动(小)齿轮61啮合的齿圈63。
这些包括在自动变速器200中的齿轮容纳在箱体70中。在箱体70的底面侧安装有未示出的油底壳，润滑油储存在该油底壳中。隔壁71形成在箱体70中。后行星齿轮59和前行星齿轮58等所在的主变速器齿轮室65和中间驱动齿轮54、中间从动齿轮56等所在的中间齿轮室55，以被隔壁71隔开的方式形成。
图8示出中间齿轮室55。尽管未示出，主变速器齿轮室65位于隔壁71的后面。在隔壁71中，形成有连通中间齿轮室55和主变速器齿轮室65的连通孔81。另外，在隔壁71上设置有位于中间齿轮室55中的挡油箱83。挡油箱83的上端部83n是聚集于挡油箱83中的润滑油溢出的溢流点。在挡油箱83的底面上，形成有用于排泄润滑油的通孔84。
在本实施例中，在从输入轴52接受输入时，后行星齿轮59和前行星齿轮58以高速转动。另一方面，设置于中间齿轮室55中的中间驱动齿轮54和中间从动齿轮56以低速转动。因为用于支承中间驱动齿轮54和中间从动齿轮56的轴承由简单的滚柱轴承构成，所以供应给中间齿轮室55的润滑油的量与供应给主变速器齿轮室65的润滑油的量相比较而言较少。另外，主变速器齿轮室65的密封性非常高，而中间齿轮室55的密封性没那么高。
由于这些原因，在主变速器齿轮室65中的压力上升，而在中间齿轮室55却形成低于大气压的负压。结果是，在主变速器齿轮室65和中间齿轮室55之间产生压力差。作为压力差的结果，润滑油从主变速器齿轮室65经由连通孔81流入中间齿轮室55。流入的润滑油聚集在挡油箱83中。当自动变速器200的致动被停止时，润滑油经由通孔84从挡油箱83返回到油底壳中。
根据本发明第二实施例的如上构造的用于自动变速器200的润滑结构，可以实现类似于第一实施例中的效果。
尽管在本实施例中描述了本发明应用于自动变速器中的例子，但是本发明也可以应用到手动变速器或无级变速器中。另外，连通孔所形成的位置并不限于主变速器齿轮室和中间齿轮室之间的位置，只不过应当位于变速器中产生压力差的室之间的位置处。例如，所述位置可以是差速室、低速传动室、超速传动室和通风室等之间的位置。本发明还可以应用到包括齿轮室和与该齿轮室存在压力差的相邻室的发动机中。
如上所述，根据本发明，可以提供能够采用简单的结构使油位保持在适当位置的用于变速器的润滑结构。
尽管已经详细描述并展示了本发明，但是应当清楚地明白这仅是作为说明和举例，并不是为了限定。本发明的精神和范围仅通过所附权利要求限定。
权利要求
1.一种用于变速器的润滑结构，它包括具有储存润滑油的第一内部空间的齿轮室，在该齿轮室中压力增加到一预定压力；具有经由连通孔与所述第一内部空间连通的第二内部空间并且具有低于所述预定压力的压力的相邻室；以及设置在所述第二内部空间中所述连通孔正下方的位置处并接纳经由所述连通孔从所述第一内部空间流入所述第二内部空间的润滑油的挡油部。
2.根据权利要求1所述的用于变速器的润滑结构，其特征在于，所述相邻室包含齿轮。
3.根据权利要求2所述的用于变速器的润滑结构，其特征在于，所述相邻室包含差动齿轮和中间齿轮中的至少之一。
4.根据权利要求1所述的用于变速器的润滑结构，其特征在于，从所述第一内部空间流入的润滑油在超过一预定量时从所述挡油部溢出。
5.根据权利要求1所述的用于变速器的润滑结构，其特征在于，所述挡油部具有用于排泄润滑油的开口。
全文摘要
本发明涉及用于变速器的润滑结构。该用于变速器(100)的润滑结构包括具有储存润滑油(12)的内部空间(10)的齿轮室(101)，在该齿轮室中压力增加到一预定压力；具有经由连通孔(31)与内部空间(10)连通的内部空间(20)并且具有低于所述预定压力的压力的齿轮室(102)；设置在内部空间(20)中连通孔(31)正下方的位置处并接纳经由连通孔(31)从内部空间(10)流入内部空间(20)的润滑油(12)的挡油部(33)。采用这种构造，可以提供一种能够采用简单结构使油位保持在一适当位置的用于变速器的润滑结构。
文档编号F16H57/04GK1749600SQ20051010310
公开日2006年3月22日 申请日期2005年9月14日 优先权日2004年9月16日
发明者中村和明, 木村弘道, 渡辺和之, 宫崎光史, 草本大辅 申请人:丰田自动车株式会社