(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機内を循環するオイルを、該変速機の外部に設けたオイルクーラーに送って冷却するとともに該冷却オイルを前記変速機内の潤滑部に潤滑オイルとして供給するためのクーラー配管を備える、変速機のオイル冷却装置において、
前記オイルクーラーでオイルを冷却する必要がない場合は、前記オイルクーラー配管内に残留するオイルを前記変速機内の潤滑部に排出させるため、前記クーラー配管内の油圧が所定値を下回るときに、前記クーラー配管の上流側から該クーラー配管内に気体を流入させる気体流入手段を備えることを特徴する、変速機のオイル冷却装置。
【請求項２】
前記気体流入手段は、外部に開口した弁口を前記クーラー配管に分岐して設けたチェック弁であることを特徴する請求項１に記載の、変速機のオイル冷却装置。
【請求項３】
前記気体流入手段の上流側に、前記気体が前記変速機内に流入することを防止する気体流入防止手段を備えることを特徴する請求項１または２に記載の、変速機のオイル冷却装置。
【請求項４】
前記気体流入防止手段は、前記クーラー配管に介在するチェック弁であることを特徴する請求項３に記載の、変速機のオイル冷却装置。
【請求項５】
前記チェック弁は、該チェック弁が閉じたときに前記クーラー配管内のオイルをドレンさせるドレンポートを備えることを特徴する請求項４に記載の、変速機のオイル冷却装置。
【請求項６】
前記冷却オイルが自重によって前記変速機内の潤滑部に供給されるように、前記オイルクーラーを前記変速機内の潤滑部よりも高い位置に配置することを特徴する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の、変速機のオイル冷却装置。
【請求項７】
前記クーラー配管内の油温が設定値を下回るときは、前記変速機内を循環するオイルを、前記オイルクーラーに送ることなく前記変速機内の潤滑部に供給する第一の流路切換手段を備えたことを特徴する請求項１に記載の、変速機のオイル冷却装置。
【請求項８】
前記クーラー配管内に充填されたオイルの粘度が設定値を上回るときは、前記変速機内を循環するオイルを、前記オイルクーラーに送ることなく前記変速機内の潤滑部に供給する第二の流路切換手段を備えたことを特徴する請求項１に記載の、変速機のオイル冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機内を循環するオイルを、該変速機の外部に設けたオイルクーラーに送って冷却するとともに該冷却オイルを前記変速機内の潤滑部に潤滑オイルとして供給するためのクーラー配管を備える、変速機のオイル冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
変速機内で用いる潤滑オイルは一般に、変速機内を循環するオイルの一部を利用している。こうした装置には、例えば、特開平５−３３８５３号公報に記載のものがある。この装置は、変速機内を循環するオイルを変速機の外部に設けたオイルクーラーに送って冷却し、この冷却オイルをオイルパンに戻す装置であって、クーラー配管に設けた分配弁が、オイルパン内の油温が上昇すると、オイルパン内のオイルをリザーバに上げて冷却し、このリザーバ内のオイルを再びオイルパンに戻すことにより、オイルパン内において発生する油温変化によるオイルレベルの変動を制御するものである。
【０００３】
しかしながら、この装置による分配弁は、潤滑を必要とする際に、オイルクーラーからのオイルをオイルパンまたはリザーバに供給するものであり、冷却を必要としないときに、クーラー配管内に残留したオイルを排出するものではない。このため、例えば、外気温度の低下によりオイルの粘度が高くなると、クーラー配管内に残留したオイルが流れにくくなり、変速機内に潤滑オイルが十分に行き渡らなくなるという問題が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、こうした事実に鑑みなされたもので、クーラー配管内に残留するオイルを変速機内の潤滑部に排出させることにより、クーラー配管内の油づまりを解消し、変速機内の潤滑を安定して行えるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、請求項１に係る、変速機のオイル冷却装置は、変速機内を循環するオイルを、該変速機の外部に設けたオイルクーラーに送って冷却するとともに該冷却オイルを前記変速機内の潤滑部に潤滑オイルとして供給するためのクーラー配管を備える、変速機のオイル冷却装置において、前記オイルクーラーでオイルを冷却する必要がない場合は、前記オイルクーラー配管内に残留するオイルを前記変速機内の潤滑部に排出させるため、前記クーラー配管の上流側から該クーラー配管内に気体を流入させる気体流入手段を備えることを特徴とするものである。
【０００６】
特に、請求項１に係る、変速機のオイル冷却装置にあっては、前記気体流入手段は、前記クーラー配管内の油圧が所定値を下回るときに、該クーラー配管内に気体を流入させることを特徴するものである。
【０００７】
請求項２に係る、変速機のオイル冷却装置は、請求項１において、前記気体流入手段は、外部に開口した弁口を前記クーラー配管に分岐して設けたチェック弁であることを特徴するものである。
【０００８】
請求項３に係る、変速機のオイル冷却装置は、請求項１または２において、前記気体流入手段の上流側に、前記気体が前記変速機内に流入することを防止する気体流入防止手段を備えることを特徴するものである。
【０００９】
請求項４に係る、変速機のオイル冷却装置は、請求項３において、前記気体流入防止手段は、前記クーラー配管に介在するチェック弁であることを特徴するものである。
【００１０】
請求項５に係る、変速機のオイル冷却装置は、請求項４において、前記チェック弁が、該チェック弁が閉じたときに前記クーラー配管内のオイルをドレンさせるドレンポートを備えることを特徴するものである。
【００１１】
請求項６に係る、変速機のオイル冷却装置は、請求項１乃至５のいずれか一項において、前記冷却オイルが自重によって前記変速機内の潤滑部に供給されるように、前記オイルクーラーを前記変速機内の潤滑部よりも高い位置に配置することを特徴するものである。
【００１２】
請求項７に係る、変速機のオイル冷却装置は、請求項１において、前記クーラー配管内の油温が設定値を下回るときは、前記変速機内を循環するオイルを、前記オイルクーラーに送ることなく前記変速機内の潤滑部に供給する第一の流路切換手段を備えたことを特徴するものである。
【００１３】
請求項８に係る、変速機のオイル冷却装置は、請求項１において、前記クーラー配管内に残留するオイルの粘度が設定値を上回るときは、前記変速機内を循環するオイルを、前記オイルクーラーに送ることなく前記変速機内の潤滑部に供給する第二の流路切換手段を備えたことを特徴するものである。
【００１４】
【発明の効果】
本発明である、請求項１に係る、変速機のオイル冷却装置によれば、前記オイルクーラーでオイルを冷却する必要がない場合は、前記オイルクーラー配管内に残留するオイルが前記変速機内の潤滑部に排出されるよう、気体流入手段によって前記クーラー配管の上流側から該クーラー配管内に気体を流入させるため、前記残留オイルによって生じる前記オイルクーラー配管内の油づまりが解消され、オイルを冷却する必要があるときも、変速機内の潤滑を安定して行うことができる。
【００１５】
特に、請求項１による装置によれば、前記気体流入手段は、前記クーラー配管内の油圧が所定値を下回るときに該クーラー配管内に気体を流入させるため、前記クーラー配管内に残留するオイルの排出を円滑に行うことができる。
【００１６】
請求項２による装置によれば、請求項１において、前記気体流入手段は、外部に開口した弁口を前記クーラー配管に分岐して設けたチェック弁であるため、簡単な構造で前記クーラー配管内に気体を流入させることができる。また、前記クーラー配管内に流入させる気体として空気を利用することができるため安価である。
【００１７】
請求項３による装置によれば、請求項１または２において、前記気体流入手段の上流側に、前記気体が前記変速機内に流入することを防止する気体流入防止手段を備えるため、前記気体を前記クーラー配管内に効率よく流入させることができる。また、前記変速機内に前記気体が流入することによる不都合がない。
【００１８】
請求項４による装置によれば、請求項３において、前記気体流入防止手段は、前記クーラー配管に介在するチェック弁であるため、請求項３に記載の効果が、安価で簡単な構造で得られる。
【００１９】
請求項５による装置によれば、請求項４において、前記チェック弁が、該チェック弁が閉じたときにオイルをドレンさせるドレンポートを備えるため、前記気体流入手段と前記気体流入防止手段との間に残留するオイルによって生じる前記オイルクーラー配管内の油づまりが解消され、請求項１に記載の効果が一層顕著なものになる。
【００２０】
請求項６による装置によれば、請求項１乃至５のいずれか一項において、前記オイルクーラーを前記変速機内の潤滑部よりも高い位置に配置することにより、前記冷却オイルが自重によって前記変速機内の潤滑部に供給されるから、安価で簡単な構造で前記オイルクーラー配管内に充填されたオイルを排出させることができる。
【００２１】
請求項７による装置によれば、請求項１において、オイルが流れにくくなる低油温では、前記第一の流路切換手段により、前記変速機内を循環するオイルを、前記オイルクーラーに送ることなく前記変速機内の潤滑部に供給するから、前記クーラー配管内に残留するオイルによって起こる油づまりを未然に防ぐことができる。それにより、潤滑部の油潤滑不足による温度上昇や、ロックアップ部のフリクション増加によるエンストの発生を防止できる。
【００２２】
請求項８による装置によれば、請求項１において、オイルが流れにくくなる高い粘度では、前記第二の流路切換手段により、前記変速機内を循環するオイルを、前記オイルクーラーに送ることなく前記変速機内の潤滑部に供給するから、請求項８と同様な効果が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明装置の第一実施形態を採用した自動変速機を示すシステム図である。自動変速機１は、ポンプ２からのポンプ圧を元圧に、例えば、車速およびスロットル開度に基づいて油圧制御装置３で調圧された油圧により変速が行われる油圧制御タイプの変速機である。油圧制御装置３で用いられたオイルは、クーラー配管４によって、変速機１の外部に設けられたオイルクーラー５に送られ、変速機１内の潤滑部６に潤滑オイルとして供給される。
【００２５】
オイルクーラー５は、このクーラー５からの冷却オイルが自重によって変速機１内の潤滑部６に供給されるように、変速機１内の潤滑部６よりも高い位置に配置する。これは、例えば、図２に示すように、クーラー配管４およびオイルクーラー５を、クーラー配管４を変速機１に接続する部分７よりも高くに配置することである。クーラー配管４には、図１に示すように、この配管４の上流側から該配管４内に気体を流入させる気体流入手段８が介在し、この気体流入手段８の上流側には、気体が油圧制御装置３内に流入することを防止する気体流入防止手段９が接続される。
【００２６】
図３は、気体流入手段８を示す断面図である。気体流入手段８は、外部に開口した弁口８１をクーラー配管４に分岐して設けたチェック弁である。このチェック弁は、クーラー配管４に分岐した弁口８１にボール１０を挿入したものである。クーラー配管４内の油圧が上昇すると、油圧によって押し上げられたボール１０が弁口８１を封止し、油圧制御装置３で用いられたオイルは、気体流入手段８内を流通する。なお、気体流入手段８では、ボール１０にかかる上向きの力（圧力）、即ち、ボール１０にかかる油圧が、ボール１０の自重と大気圧との和、即ち、ボール１０にかかる下向きの力（圧力）を下回ると、ボール１０は下方に移動する。このため、ボール１１で封止していた弁口８１が開放され、クーラー配管４の上流から該配管４内に大気が流入する。
【００２７】
図４は、気体流入防止手段９を示す断面図である。気体流入防止手段９は、気体流入手段８の上流側に設けたチェック弁である。このチェック弁は、クーラー配管４内の弁口９１にボール１１を挿入し、ばね１２の弾性力によって弁口９１をボール１１で封止したものである。ここで、クーラー配管４内の油圧がばね１２の弾性圧よりも高いと、弁口９１を封止していたボール１１が移動し、油圧制御装置３で用いられたオイルは、気体流入防止手段９を介して、気体流入手段８へと流入する。このとき、気体流入防止手段９内に設けたドレンポート９２は、ストッパ９３によって制限されたボール１１が封止するから、オイルはドレンされない。また、クーラー配管４内の油圧がばね弾性圧よりも低下すると、ばね力によってボール１１が弁口９１を封止し、気体流入手段８からの大気が油圧制御装置３内に流入することを防止する。このとき、ドレンポート９２は、ボール１１の移動によって開放されるから、気体流入手段８から逆流するオイルはドレンされる。
【００２８】
次に、図１〜４を参照して、第一実施形態の作用を説明する。
【００２９】
走行中は、変速機１内のオイルを冷却する必要がある。走行中における油圧制御装置３内の油圧は大気圧よりも高いため、気体流入防止手段９では、油圧制御装置３からの油圧により、弁口９１を封止していたボール１１が移動し、弁口９１を開放する。このとき、ばね力に反して移動したボール１１はストッパ９３でドレンポート９２を封止する位置に制限される。このため、気体流入防止手段９は連通状態にあるから、油圧制御装置３で用いられたオイルの一部は、気体流入防止手段９を介して気体流入手段８へと流動する。このとき、気体流入手段８では、流入したオイルによって押し上げられたボール１０が弁口８１を封止する。これにより、油圧制御装置３からのオイルは、気体流入防止手段９および気体流入手段８を経て、オイルクーラー５へと流動して冷却される。そして、この冷却オイルは、変速機１内の潤滑部６に潤滑オイルとして供給される。
【００３０】
一方、エンジンが停止する場合には、オイルを冷却する必要がない。ところが、エンジンが停止すると、油圧制御装置３から供給されるオイルは減少しクーラー配管４内に残留することがある。しかしながら、例えば、特開平５−３３８５３号公報に記載の従来装置では、クーラー配管４内のオイルを排出できないため、外気温度の低下によりオイルの粘度が高くなると、クーラー配管４内のオイルが流れにくくなるという問題が生じる。そこで本発明装置では、クーラー配管４内に残留するオイルを変速機１内の潤滑部６に排出させることとした。
【００３１】
まずエンジンが停止すると、クーラー配管４内の油圧は低下するため、気体流入手段８では、流入したオイルによって押し上げられていたボール１０が下方に移動して弁口８１を開放するため、クーラー配管４の上流から該配管４内に大気が流入する。この大気圧により、オイルクーラー配管４内に残留するオイルは変速機１内の潤滑部６へと円滑に排出される。このとき、気体流入防止手段９では、クーラー配管４内の油圧が低下しばね力によってボール１１が弁口９１を封止するから、気体流入手段８からの大気が気体流入防止手段９を介して油圧制御装置３内に流入することを防止する。しかも、ボール１１が弁口９１を封止するから、油圧制御装置３からのオイルは、オイルクーラー５側に流出しない。このため、残留オイルによって生じるオイルクーラー配管４内の油づまりが解消され、再び、冷却が行われる場合にも、変速機１内の潤滑を安定して行うことができる。なお、ボール１１が弁口９１を封止した状態では、ドレンポート９２が開放されるため、このポート９２からも、クーラー配管内に残留したオイルを補助的に排出することができる。
【００３２】
図５は、本発明装置の第二実施形態を採用した自動変速機を示すシステム図である。この実施形態では、油圧制御装置３の下流側に順次、第一の流路切換手段である流路切換装置１４、ドレン装置１５、気体流入手段８を連結する。また、変速機１外部のクーラー配管４には、温度計測装置１６が設けられている。流路切換装置１４は、通常、油圧制御装置３とドレン装置１５とを連通させた状態にあり、クーラー配管４内の油温が設定温度Ｔc を下回ると、油圧制御装置３と変速機内の潤滑部６とを油路１７によって連通させた状態に切り換えるものである。ドレン装置１５は、流路切換装置１４が油路１７に切り換えられると、気体流入手段８から逆流するオイルをドレンさせるが、流路切換装置１４がドレン装置１５と連通する位置に切り換えられると、流路切換装置１４からのオイルは、ドレンされることなく、ドレン装置１５を流通し気体流入手段８に流入させるものである。温度計測装置１６は、変速機１外部のクーラー配管４内における油温を計測する。
【００３３】
図６のフローチャートは、流路切換装置１４を切り換えるための制御プログラムである。以下、流路切換装置１４の作用を説明する。なお、流路切換装置１４は、通常、油圧制御装置３とドレン装置１５とを連通させた状態にある。まず温度計測装置１６でクーラー配管４内の油温Ｔを計測し、ステップ５０にて、油温Ｔが温度低下による粘度上昇のため、クーラー配管４を設定以上の油量が流れないと判断される油温Ｔc を下回るまで、流路切換装置１４を、油圧制御装置３とドレン装置１５とを連通させた状態に維持する。しかし、ステップ５０にて、クーラー配管４の油温が油温Ｔc を下回ったと判定されると、ステップ５１に移行し、流路切換装置１４を、油圧制御装置３と変速機１内の潤滑部６とを油路１７によって連通させた状態に切り換える。
【００３４】
つまり、クーラー配管４内の油温Ｔが設定値Ｔc を越えるときは、流路切換装置１４を油圧制御装置３とドレン装置１５とを連通させた状態にし、油圧制御装置３内のオイルを、オイルクーラー５に送ってオイルを冷却する。これにより、オイルクーラー５からの冷却オイルを、潤滑オイルとして変速機１内の潤滑部６に供給する。また、クーラー配管４内の油温Ｔが設定値Ｔc を下回るときは、流路切換装置１４を油路１７によって連通させた状態にし、油圧制御装置３内のオイルを、オイルクーラー５に送ることなく変速機１内の潤滑部６に供給するから、クーラー配管４内に残留するオイルによって起こる油づまりを未然に防ぐことができる。
【００３５】
図７は、本発明に係る流路切換手段の他の実施形態を採用した自動変速機を示すシステム図である。この実施形態では、クーラー配管４の上流側には、油圧制御装置３から供給された油温を計測する温度計測装置１８が設けられ、この装置１８の下流には、第一の流路切換手段である流路切換装置１４が接続される。また、オイルクーラー５の上流側には、変速機１外部のクーラー配管４内の油温を計測する温度計測装置１６が設けられている。なお、流路切換装置１４は、クーラー配管４内の油温が設定温度を越えるとき、油圧制御装置３とオイルクーラー５とを連通させた状態であり、クーラー配管４内の油温が設定温度を下回ると、油圧制御装置３と変速機１内の潤滑部６とを油路１９によって連通させた状態に切り換える。
【００３６】
なお、この冷却装置では、クーラー配管４の下流側、即ち、クーラー配管４を変速機１に接続した部分７にオイル循環ポンプ２０を設けている。この場合、クーラー配管４内の残留オイルは循環ポンプ２０によって排出できるため、図２に示すように、オイルクーラー５を、変速機１内の潤滑部６よりも高い位置に配置する必要はない。
【００３７】
図８のフローチャートは、流路切換装置１４を切り換えるための制御プログラムである。以下、流路切換装置１４の作用を説明する。まずステップ６０において、流路切換装置１４を油圧制御装置３と変速機１内の潤滑部６とを油路１９によって連通させた状態にし、油圧制御装置３からのオイルの一部を変速機１内の潤滑部６に供給する。その後、ステップ６１に移行し、温度計測装置１８で計測した温度Ｔi が、オイルクーラー５での冷却を必要とする温度Ｔh を越えたと判定すると、ステップ６２に移行し、流路切換装置１４を、油圧制御装置３とオイルクーラー５とを連通させた状態に切り換える。これにより、油圧制御装置３から供給されるオイルの一部が、クーラー配管４を経てオイルクーラー５側に流入する。
【００３８】
ステップ６３では、変速機１外部に設けられた温度計測装置１６でクーラー配管４内の油温Ｔo を計測し、温度低下による粘度上昇のため、クーラー配管４を設定以上の油量が流れないと判断される油温Ｔc を下回るかを判定する。ステップ６３にて、油温Ｔo が油温Ｔc を下回ったと判定すると、ステップ６４に移行し、流路切換装置１４を、油圧制御装置３と変速機１内の潤滑部６とを油路１９によって連通させた状態に切り換える。その後、ステップ６５に移行し、オイル循環ポンプ２０を稼働させることにより、クーラー配管４内に残留するオイルを、変速機１内の潤滑部６に排出させる。なお、ステップ６３にて、計測油温Ｔo
が油温Ｔc を下回らなければ、ステップ６２にリターンし、油圧制御装置３から供給されるオイルの一部を、クーラー配管４を経てオイルクーラー５側に流入させる。
【００３９】
つまり、温度計測装置１８における油温Ｔi が設定値Ｔh を越えるときは、流路切換装置１４を油圧制御装置３とオイルクーラー５とを連通させた状態にし、油圧制御装置３内のオイルを、オイルクーラー５に送ってオイルを冷却する。これにより、オイルクーラー５からの冷却オイルを、潤滑オイルとして変速機１内の潤滑部６に供給する。また、温度計測装置１８における油温Ｔi が設定値Ｔhを下回るときは、流路切換装置１４を油路１９によって連通させた状態にし、油圧制御装置３内のオイルを、オイルクーラー５に送ることなく変速機１内の潤滑部６に供給する。
【００４０】
加えて、温度計測装置１６における油温Ｔo が設定値Ｔc を越えるときは、流路切換装置１４を油圧制御装置３とオイルクーラー５とを連通させた状態にし、油圧制御装置３内のオイルを、オイルクーラー５に送ってオイルを冷却する。これにより、オイルクーラー５からの冷却オイルを、潤滑オイルとして変速機１内の潤滑部６に供給する。また、温度計測装置１６における油温Ｔo が設定値Ｔcを下回るときは、流路切換装置１４を油路１９によって連通させた状態にし、油圧制御装置３内のオイルを、オイルクーラー５に送ることなく変速機１内の潤滑部６に供給する。
【００４１】
この場合、オイルが流れにくくなる低油温では、流路切換手段１４により、前オイルをオイルクーラー５に送ることなく変速機１内の潤滑部６に供給するから、クーラー配管４内に残留するオイルによって起こる油づまりを未然に防ぐことができる。それにより、潤滑部の油潤滑不足による温度上昇や、ロックアップ部のフリクション増加によるエンストの発生を防止できる。
【００４２】
また、参照符号１６，１８を温度計測装置に代えて粘度測定装置とし、参照符号１４を、測定された粘度に基づいて切り換えを行う第二の流路切換装置とした場合、クーラー配管４内に充填されたオイルの粘度が設定値を上回るときは、油圧制御装置３からのオイルをオイルクーラー５に送ることなく変速機１内の潤滑部６に供給できるから、油温で判断したときと同様な効果が得られる。
【００４３】
なお、クーラー配管４内の残留オイルを排出する手段として、オイル循環ポンプ２０を用いれば、残留オイルは、迅速に排出することができる。またオイル循環ポンプ２０は、エンジンが停止する際に稼働させ、クーラー配管４およびオイルクーラー５内に残留するオイルを、変速機１内の潤滑部６に排出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の第一実施形態を採用した自動変速機を示すシステム図である。
【図２】同形態を示した側面図である。
【図３】気体流入手段の一実施形態を示す断面図である。
【図４】気体流入防止手段の一実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明装置の第二実施形態を採用した自動変速機を示すシステム図である。
【図６】同形態における流路切換手段の作用を説明するフローチャートである。
【図７】本発明に係る流路切換手段の他の実施形態を採用した自動変速機を示すシステム図である。
【図８】同形態における流路切換手段の作用を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  自動変速機
２  オイルポンプ
３  油圧制御装置
４  クーラー配管
５  オイルクーラー
６  潤滑部
７  接続部
８  気体流入手段
81  弁口
９  気体流入防止手段
91  弁口
92  ドレンポート
93  ストッパ
10,11   ボール
12  ばね
14  流路切換手段
15  ドレン装置
16,18   温度計測装置
17,19   油路
20  オイル循環ポンプ
【図１】
0003588987.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003588987.tif 000009