(57)【要約】【課題】油温が適温より低い場合に、デフリングギヤのオイルの撹拌によって油温上昇を手助けし、油温が適温以上の場合に、デフリングギヤのオイルの撹拌による油温上昇を抑制する。【解決手段】デフリングギヤ室７内で所定油面レベルを超えたオイルをオイル貯留室９に戻すために、デフリングギヤ室７とオイル貯留室９とを連通して設けられ、デフリングギヤ室７側の連通端がオイル貯留室９の最大油面レベルより高い位置に形成された連通路７２と、連通路７２を通過する油量を調整することにより、油温が低いときにデフリングギヤ室７内の油面レベルを高く保ち、油温が高いときにデフリングギヤ室７内の油面レベルを低く保つ油面レベル調整手段７２ａ〜７２ｄと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフリングギヤ室内で所定油面レベルを超えたオイルをオイル貯留室に戻すために、デフリングギヤ室とオイル貯留室とを連通して設けられ、デフリングギヤ室側の連通端がオイル貯留室の最大油面レベルより高い位置に形成された連通路と、
前記連通路を通過する油量を調整することにより、油温が低いときにデフリングギヤ室内の油面レベルを高く保ち、油温が高いときにデフリングギヤ室内の油面レベルを低く保つ油面レベル調整手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機のオイル昇温装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機のオイル昇温装置において、
前記連通路は、下から上へ行くほど流路面積が大きくなる複数の小連通路からなり、
前記油面レベル調整手段は、前記複数の小連通路により構成されていることを特徴とする自動変速機のオイル昇温装置。
【請求項３】
請求項１に記載の自動変速機のオイル昇温装置において、
前記油面レベル調整手段は、油温が所定温度以上で前記連通路を開放し、油温が所定温度未満で前記連通路を閉塞する開閉弁であることを特徴とする自動変速機のオイル昇温装置。
【請求項４】
請求項３に記載の自動変速機のオイル昇温装置において、
前記油面レベル調整手段は、車両が正駆動状態のときには、油温にかかわらず前記連通路を開放する一方、車両が逆駆動状態のときには、油温が所定温度以上で前記連通路を開放し、油温が所定温度未満で前記連通路を閉塞する開閉弁であることを特徴とする自動変速機のオイル昇温装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デフリングギヤがオイルを撹拌することにより油温が上昇する原理を利用した、自動変速機のオイル昇温装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デフケース、デフリングギヤ等を収容したデフリングギヤ室内に溜まったオイルをデフリングギヤによって掻き上げることで、軸受等の各摺動部にオイルを供給するようにしたものがよく知られている（例えば特許文献１、２を参照。）。特許文献１には、デフリングギヤ室内の油面レベルを下げることでデフリングギヤの撹拌抵抗を低減させる技術が開示されている。また、特許文献２には、デフリングギヤで掻き上げられたオイルを効率的にオイル受けに導くようにしたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８３８５２３号公報
【特許文献２】特開２００４−１８３７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、デフリングギヤがオイルを撹拌すると油温が上昇することは、従来より知られているが、油温が低い場合に、オイルの撹拌によって油温上昇を手助けし、油温が適温以上の場合に、オイルの撹拌による油温上昇を抑制するようにする思想は開示されていない。この思想を具現化できれば、概ね冷間時に限りオイルの撹拌によって油温上昇を手助けすることが可能となる。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みて創案されたものであり、油温が適温より低い場合に、デフリングギヤのオイルの撹拌によって油温上昇を手助けし、油温が適温以上の場合に、デフリングギヤのオイルの撹拌による油温上昇を抑制することができる自動変速機のオイル昇温装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動変速機のオイル昇温装置は、デフリングギヤ室内で所定油面レベルを超えたオイルをオイル貯留室に戻すために、デフリングギヤ室とオイル貯留室とを連通して設けられ、デフリングギヤ室側の連通端がオイル貯留室の最大油面レベルより高い位置に形成された連通路と、前記連通路を通過する油量を調整することにより、油温が低いときにデフリングギヤ室内の油面レベルを高く保ち、油温が高いときにデフリングギヤ室内の油面レベルを低く保つ油面レベル調整手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
例えば、前記連通路は、下から上へ行くほど流路面積が大きくなる複数の小連通路からなり、前記油面レベル調整手段は、前記複数の小連通路により構成される。
【０００８】
また、例えば、前記油面レベル調整手段は、油温が所定温度以上で前記連通路を開放し、油温が所定温度未満で前記連通路を閉塞する開閉弁とすることもできる。
【０００９】
また、例えば、前記油面レベル調整手段は、車両が正駆動状態のときには、油温にかかわらず前記連通路を開放する一方、車両が逆駆動状態のときには、油温が所定温度以上で前記連通路を開放し、油温が所定温度未満で前記連通路を閉塞する開閉弁とすることもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、油温が適温より低い場合に、デフリングギヤのオイルの撹拌によって油温上昇を手助けし、油温が適温以上の場合に、デフリングギヤのオイルの撹拌による油温上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】自動変速機のオイル昇温装置を搭載した車両の駆動系の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における、デフリングギヤ室、オイル貯留室等を示す断面図である。下図は、上図の２点鎖線で囲んだ領域を拡大した拡大図である。
【図３】図２のＡ矢視拡大図である。
【図４】第２の実施の形態における、デフリングギヤ室、オイル貯留室等を示す断面図並びに開閉弁の制御系統を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係る自動変速機のオイル昇温装置について図面を参照しながら説明する。まず、自動変速機のオイル昇温装置の説明に先立って当該装置を搭載した車両の駆動系の概略構成を説明する。
【００１３】
図１に示す車両の駆動系は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に搭載されたものであって、エンジン１、トルクコンバータ２、前後進切換装置３、ベルト式無段変速機４、減速歯車装置５、差動歯車装置６などを搭載している。
【００１４】
エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１は、トルクコンバータ２に連結されており、エンジン１の出力が、トルクコンバータ２から前後進切換装置３、ベルト式無段変速機４および減速歯車装置５を介して差動歯車装置６に伝達され、左右の駆動輪（図示せず。）へ分配される。
【００１５】
トルクコンバータ２は、入力軸側のポンプインペラ２１、出力軸側のタービンランナ２２、ステータ２３、ワンウェイクラッチ２４等を備え、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間でオイルを介して動力伝達を行なう。なお、２５はロックアップクラッチ、２６はポンプインペラ２１から駆動力を伝達されて駆動するオイルポンプ２６である。
【００１６】
前後進切換装置３は、遊星歯車機構及びクラッチ、ブレーキ等の摩擦要素で構成された周知のものである。前後進切換装置３は、車両前進時には、タービンシャフト２８と無段変速機４の入力軸４０とを直結し、車両後退時には、タービンシャフト２８の回転を反転かつ減速して入力軸４０へ伝達する。ニュートラル時には、タービンシャフト２８から入力軸４０への動力を遮断する。
【００１７】
ベルト式無段変速機４は、入力側のプライマリプーリ４１、出力側のセカンダリプーリ４２、およびこれらプライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２との間に巻き掛けられた金属製のベルト４３などで構成されている。
【００１８】
プライマリプーリ４１は、有効径が可変な可変プーリであって、入力軸４０に固定された固定シーブ４１１と、入力軸４０に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４１２とで主に構成されている。セカンダリプーリ４２も、プライマリプーリ４１と同様に、有効径が可変な可変プーリであって、出力軸４４に固定された固定シーブ４２１と、出力軸４４に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４２２とで主に構成されている。出力軸４４には、減速歯車機構５が連結されており、該機構５を介して差動歯車装置６に回転動力が伝達される。なお、６１は差動歯車装置６のデフケース（図示せず。）の外周に固設されたデフリングギヤである。
【００１９】
図２は、デフリングギヤ室７、オイル貯留室９等を示す図である。デフリングギヤ室７は、トランスミッションケース内に設けられており、差動歯車装置６のデフケース（図示せず。）、デフリングギヤ６１等を収容している。オイル貯留室９は、トランスミッションケースの下部９１とオイルパン９２とで形成されている。
【００２０】
エンジン１の動力によってオイルポンプ２６（図１参照）が駆動されると、オイル貯留室９に貯留されているオイルがオイルポンプ２６によって軸受等の各摺動部に供給される。各摺動部に供給されたオイルは、デフリングギヤ室７に流れ落ちて同ギヤ室７の下部に溜まり、回転するデフリングギヤ６１によって掻き上げられて、更に他の摺動部に供給される。
【００２１】
デフリングギヤ室７とオイル貯留室９とを隔てる隔壁７１には、連通路７２とオイル抜き孔７３が設けられている。
【００２２】
連通路７２は、オイルポンプ２６の駆動により強制潤滑が行われているときに、デフリングギヤ室７内で所定油面レベルを超えたオイルをオイル貯留室９に戻すために設けられている。この連通路７２は、オイル貯留室９の最大油面レベルより高い位置とデフリングギヤ室７とを連通しており、上記所定油面レベルをほぼ維持するのに十分な流路面積を有している。なお、本実施形態では、連通路７２は上記および図示するように形成されているが、この連通路７２は、デフリングギヤ室７内で所定油面レベルを超えたオイルをオイル貯留室９に戻すことができるものであればよいため、デフリングギヤ室７側の連通端がオイル貯留室９の最大油面レベルより高い位置に形成されていればよく、オイル貯留室９側の連通端は最大油面レベルより低い位置に形成されていてもよい。
【００２３】
オイル抜き孔７３は、エンジンを止めて車両を放置しているときに、デフリングギヤ室７に溜まったオイルをできるだけ多くオイルパン９２に排出して、オイルの油面レベルの管理を的確に行うために設けられている。このオイル抜き孔７３は、強制潤滑中にデフリングギヤ室７内に供給される油量より格段に少ない油量をオイルパン９２へ排出するに過ぎず、強制潤滑中にリングギヤ室７に溜まるオイルの油面レベルに殆ど影響を及ぼさない程度の小さな孔からなる。
【００２４】
本実施形態では、上記連通路７２は、図２および図３に示すように、複数の小連通路７２ａ〜７２ｄからなり、各小連通路７２ａ〜７２ｄの流路面積は下から上に行くほど大きいものとなっている。無段変速機４のオイルは比較的粘性が高く、油温が低いと、下の方にある流路面積（孔径）が比較的小さな小連通路７２ａ、７２ｂを通過し難く、上の方にある流路面積が比較的大きな小連通路７２ｃ、７２ｄのみを通過し易い。一方、油温が適温に近づくにつれ、次第に下の方にある小連通路７２ａ、７２ｂにもオイルが通過し易くなり、油温が適温のとき、油面レベルは、最下位置に設けられた小連通路７２ａとほぼ同レベルになる。すなわち、複数の小連通路７２ａ〜７２ｄからなる主連通路７２は、油温が低いときほど、通過油量を少なくして、デフリングギヤ室７内の油面レベルを高く保つ手段（油面レベル調整手段）として機能する。
【００２５】
本実施形態では、小連通路７２ａ〜７２ｄは、所定板厚の板材７６に形成されており、該板材７６は、隔壁７１に形成された開口部７５に嵌め込まれて固定されている。もちろん、板材７６および開口部７５を設けることなく、隔壁７１に直接小連通路７２ａ〜７２ｄを形成してもよい。なお、各小連通路７２ａ〜７２ｄの流路面積（孔径）、設置位置、設置間隔、並びに板材７６の板厚（小連通路７２ａ〜７２ｄの流路長）等の適値は、各車種ごとに、机上計算、実験、シミュレーション等により求めることができる。
【００２６】
上記油面レベル調整手段を有する自動変速機のオイル昇温装置によれば、油温が適温より低いときには、デフリングギヤ室７内の油面レベルが高くなり、デフリングギヤ６１による撹拌抵抗が増加して油温上昇が促される。その後、油温の上昇に伴ってデフリングギヤ室７内の油面レベルは低下し、油温が適温になると、油面レベルは、最下位置に設けられた小連通路７２ａとほぼ同レベルになる。これにより、オイルの撹拌による油温上昇が抑制される。
【００２７】
このように、本実施形態に係る自動変速機のオイル昇温装置によれば、油温が低い場合に、デフリングギヤ６１のオイル撹拌による油温上昇を促してオイルの粘度低下によりメカロスを低減できる。また、油温が適温以上になると、デフリングギヤ６１のオイル撹拌による油温上昇を抑制できるとともに、デフリングギヤ６１による撹拌抵抗を低下させて車両の駆動力アップを図ることができる。また、本装置は、簡易な構造にて実現可能であるため、低コストにて実現可能である。
【００２８】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について図４を参照しながら説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態において、油面レベル調整手段を異なるタイプのものに変更したものである。以下では、第１の実施形態との相違点について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００２９】
第２の実施の形態では、デフリングギヤ室７内で所定油面レベルを超えたオイルをオイル貯留室９に戻すために設けられる連通路を単一の連通路７２Ａで構成している。また、その連通路７２Ａの下流端部に、連通路７２Ａを開閉する開閉弁８１が設置されている。この開閉弁８１には、ＥＣＵ８の指令に従って連通路７２Ａを開閉する電磁弁が用いられている。
【００３０】
ＥＣＵ８は、油温が所定温度未満（例えば適温未満）のとき、開閉弁８１を閉弁して連通路７２Ａを閉塞する一方、油温が所定温度以上（例えば適温以上）のとき、開閉弁８１を開弁して連通路７２Ａを開放する。このため、油温が所定温度未満のときは、連通路７２Ａが閉塞されるので、デフリングギヤ室７内の油面レベルが高くなり、デフリングギヤ６１のオイル撹拌により油温上昇が促される。その結果、オイルの粘度低下によりメカロスの低減が図られる。また、油温が所定温度以上のときは、連通路７２Ａが開放されるので、デフリングギヤ室７内の油面レベルが低くなり、オイルの過剰な昇温を抑制するとともに、デフリングギヤ６１による撹拌抵抗を低下させて車両の駆動力アップを図ることができる。
【００３１】
なお、開閉弁８１として、電磁弁の代わりに、温度変化によるバイメタルの変形により弁を開閉するバイメタル弁を使用することもできる。この場合、バイメタル弁は、油温が所定温度未満（例えば適温未満）のとき、閉弁して連通路７２Ａを閉塞し、油温が所定温度以上（例えば適温以上）のとき、開弁して連通路７２Ａを開放するものとして設置される。
【００３２】
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態について図４を参照しながら説明する。第３の実施形態は、第２の実施形態における開閉弁８１の開閉制御に変更を加えたものである。以下では、第２の実施形態との相違点について主に説明し、第２の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００３３】
本実施形態における開閉弁８１も電磁弁からなり、ＥＣＵ８の指令に従って連通路７２Ａを開閉する。
【００３４】
ＥＣＵ８は、エンジン回転数センサ１０１の出力信号、アクセル開度センサ１０２の出力信号、油温センサ１０３の出力信号に基づき、車両が正駆動状態にあると判定したときには、油温にかかわらず開閉弁８１を開弁して連通路７２Ａを開放する一方、車両が逆駆動状態にあると判定したときには、油温が所定温度以上（例えば適温以上）で開閉弁８１を開弁して連通路７２Ａを開放する一方、油温が所定温度未満（例えば適温未満）で開閉弁８１を閉弁して連通路７２Ａを閉塞する。ＥＣＵ８は、エンジン回転数が所定回転数Ｎｅ１以上、かつ、アクセルＯＦＦの状態にあるとき、逆駆動状態であると判定し、それ以外の状態にあるとき、正駆動状態であると判定する。なお、上記逆駆動状態の判定は、周知のとおり、エンジンの燃料カット制御の制御開始条件（エンジン回転数が所定回転数Ｎｅ２以上、かつ、アクセルＯＦＦ）と同様であるが、上記所定回転数Ｎｅ１と所定回転数Ｎｅ２とは一致していてもよいし、相違していてもよい。
【００３５】
このように車両が正駆動状態のときには、連通路７２Ａが開放されることにより、リングギヤ室７内の油面レベルが低くなり、車両の駆動力を低下させる撹拌抵抗を低減できる。一方、車両が駆動力を必要としない、逆駆動状態にあるときは、油温が所定油温未満のときに限り、連通路７２Ａが閉塞され、油面レベルが高くなってデフリングギヤ６１のオイル撹拌によるオイルの昇温を促すことができる。
【符号の説明】
【００３６】
７    デフリングギヤ室
８    ＥＣＵ
９    オイル貯留室
７２  連通路
７２ａ〜７２ｄ  小連通路
８１    開閉弁
１０１  エンジン回転数センサ
１０２  アクセル開度センサ
１０３  油温センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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