(57)【要約】【課題】  冷却効率の高い動力伝達機構の潤滑油冷却装置を提供する。【解決手段】  潤滑油１００で潤滑される部品が収納されるトランスアクスルケース２とトランスアクスルケース２の内部空間を仕切り、第１および第２の部屋１０，２０を規定し、第１および第２の部屋１０，２０間での潤滑油１００の移動を許容する仕切壁２１，２２と、第２の部屋２０から潤滑油１００を取出して冷却し、冷却後の潤滑油１００を第１の部屋１００に供給する循環装置１５０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】
潤滑油で潤滑される部品が収納されるケースと、
前記ケースの内部空間を仕切り、第１および第２の部屋を規定し、前記第１および第２の部屋間での潤滑油の移動を許容する仕切壁と、
前記第２の部屋から潤滑油を取出して冷却し、冷却後の潤滑油を前記第１の部屋に供給する循環装置とを備えた、動力伝達機構の潤滑油冷却装置。
【請求項２】
前記仕切壁は、前記第１および第２の部屋を連通する孔を有する、請求項１に記載の動力伝達機構の潤滑油冷却装置。
【請求項３】
前記第２の部屋における潤滑油の取出口は、前記第１の部屋における潤滑油の供給口よりも鉛直方向下側に位置する、請求項１または２に記載の動力伝達機構の潤滑油冷却装置。
【請求項４】
前記ケースには、前記第１および第２の部屋と異なる第３の部屋が設けられており、前記第１の部屋に供給された潤滑油は前記第３の部屋を経由して前記第２の部屋に送られる、請求項１から３のいずれか１項に記載の動力伝達機構の潤滑油冷却装置。
【請求項５】
前記部品は差動装置のリングギヤを含み、前記循環装置は潤滑油の状態に応じて潤滑油の循環を停止させ、前記循環装置の停止時には、前記第３の部屋の潤滑油は前記第２の部屋へ供給され、前記第２の部屋の潤滑油が前記第１の部屋へ供給され、前記第１の部屋の潤滑油は前記リングギヤによりかき上げられて前記第３の部屋へ戻される、請求項４に記載の動力伝達機構の潤滑油冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力伝達機構の潤滑油冷却装置に関し、特に車両に搭載される動力伝達機構の潤滑油冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力伝達機構の潤滑油冷却装置は、たとえば実公平５−５３１８号公報（特許文献１）に開示されている。
【特許文献１】実公平５−５３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の技術では、ディファレンシャルギヤを潤滑する潤滑油を上流側から取出して冷却装置を介して下流側に入力する構造が開示されている。
【０００４】
しかしながら、このような装置では、外部へ取出す前の高温の潤滑油と、冷却装置を介してディファレンシャルギヤに導入した低温の潤滑油が混じり、冷却効率が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、冷却効率の高い動力伝達装置の潤滑油冷却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】
この発明に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置は、潤滑油で潤滑される部品が収納されるケースと、ケースの内部空間を仕切り、第１および第２の部屋を規定し、第１および第２の部屋間での潤滑油の移動を許容する仕切壁と、第２の部屋から潤滑油を取出して冷却し、冷却後の潤滑油を第１の部屋に供給する循環装置とを備える。
【０００７】
このように構成された動力伝達機構の潤滑油冷却装置では、内部空間には第１および第２の部屋が設けられ、第２の部屋から取出された潤滑油は冷却されて第１の部屋に供給される。その結果、第１の部屋に供給された潤滑油が直ちに第２の部屋の潤滑油と混合されることを防止し、冷却された冷たい潤滑油がすぐに取出されて再度冷却することを防止することができる。その結果、冷却効率の高い動力伝達機構の潤滑油冷却装置を提供することができる。
【０００８】
好ましくは、仕切壁は、第１および第２の部屋を連通する孔を有する。
【０００９】
好ましくは第２の部屋における潤滑油の取出口は、第１の部屋における潤滑油の供給口よりも鉛直方向下側に位置する。
【００１０】
好ましくは、ケースには、第１および第２の部屋と異なる第３の部屋が設けられており、第１の部屋に供給された潤滑油は第３の部屋を経由して第２の部屋に送られる。
【００１１】
好ましくは、部品は差動装置のリングギヤを含み、循環装置は潤滑油の状態に応じて潤滑油の循環を停止させ、循環装置の停止時には、第３の部屋の潤滑油は第２の部屋へ供給され、第２の部屋の潤滑油が第１の部屋へ供給され、第１の部屋の潤滑油はリングギヤによりかき上げられて第３の部屋へ戻される。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に従えば、冷却効率の高い動力伝達機構の潤滑油冷却装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置の模式図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置１は、筐体としてのトランスアクスルケース２を有する。トランスアクスルケース２内には、第１の部屋１０、第２の部屋２０、第３の部屋３０および第４の部屋４０が設けられている。第１の部屋１０内にはディファレンシャル機構が収納されており、ディファレンシャル機構はピニオンギヤ４３と、ピニオンギヤ４３に噛み合うリングギヤ１１と、リングギヤ１１に取付けられたディファレンシャルケース１２とを有する。ピニオンギヤ４３、リングギヤ１１およびディファレンシャルケース１２は潤滑油１００で潤滑される。具体的には、潤滑油１００はトランスアクスルケース２の底部に溜まっており、この溜まった潤滑油をリングギヤ１１がかき上げる。かき上げた潤滑油によりディファレンシャルケース１２およびピニオンギヤ４３が潤滑される。
【００１５】
トランスアクスルケース２内にはインプットシャフト４７およびアウトプットシャフト４４が配置されており、インプットシャフト４７およびアウトプットシャフト４４の間にはギヤが設けられて常時噛合い式の変速機を構成している。
【００１６】
第２の部屋２０は第１の部屋１０に取囲まれるように設けられる。第１の部屋１０と第２の部屋２０との境界が仕切壁２１であり、仕切壁２１はディファレンシャルケース１２の回転を阻害しないように、ディファレンシャルケース１２の回転の軌道に沿った形状とされる。第２の部屋２０には、潤滑油の出口であるオイルストレーナ１１１が設けられ、オイルストレーナ１１１から潤滑油が外部へ送られる。外部へ送られた潤滑油１００は冷却されて再度トランスアクスルケース２へ戻される。
【００１７】
第３の部屋３０は第１の部屋１０および第２の部屋２０に隣接するように設けられる。第３の部屋３０をアウトプットシャフト４４が貫通している。第３の部屋３０の底部にも潤滑油１００が溜められている。第３の部屋３０と第１の部屋１０は仕切壁３１によって仕切られる。仕切壁３１には孔３５が設けられ、孔３５を貫通するようにオイルレシーバ３２が位置決めされている。オイルレシーバ３２はリングギヤ１１がかき上げた潤滑油を受取り、この潤滑油１００を第３の部屋３０および第４の部屋４０へ導入する役割を果たす。オイルレシーバ３２の底面には孔３３が設けられ、この孔３３から潤滑油１００が第３の部屋３０へ供給される。
【００１８】
第３の部屋３０には、変速機（ギヤ対）が設けられていなくてもよい。また、インプットシャフト４７による入力（回転駆動力）を減速してトルクを増大させるようなギヤ比が一定の減速機が設けられてもよい。さらに、インプットシャフト４７の回転を補助するためのモータまたはジェネレータ機構が第３の部屋３０に設けられてもよい。
【００１９】
仕切壁３１の下部には、第３の部屋３０と第２の部屋２０とを連通する孔３６が設けられる。孔３６が存在することにより、第３の部屋３０の潤滑油１００は第２の部屋２０へ送られ、第２の部屋２０のオイルストレーナ１１１により潤滑油１００が吸い出される。
【００２０】
第４の部屋４０は第３の部屋３０に隣接するように設けられる。第４の部屋４０と第３の部屋３０とは仕切壁４１によって仕切られ、仕切壁４１の底部には孔４２が設けられる。孔４２により第３の部屋３０と第４の部屋４０とが連通される。また、仕切壁４１の上部には孔４５が設けられ、孔４５を貫通してオイルレシーバ３２は第４の部屋４０まで達しており、オイルレシーバ３２により潤滑油１００が第４の部屋４０に供給される。
【００２１】
図１では、第４の部屋４０には常時噛合い式の変速機が設けられているが、第４の部屋４０には、他の形式の自動または手動変速機、動力分配装置、作動装置、モータ／ジェネレータなどのさまざまな機構を設けることができる。また、何ら動力伝達装置が設けられていなくてもよい。
【００２２】
オイルレシーバ３２は樋形状であり、孔３５，４５を貫通することで、第１の部屋１０、第３の部屋３０および第４の部屋４０を繋ぐ。オイルレシーバ３２は第１の部屋１０の潤滑油１００を第４の部屋４０へ向かって流すように傾斜しており、この傾斜角度に従って潤滑油１００が第３または第４の部屋３０，４０へ向かって流れる。第１の部屋１０にはオイル供給口１２１が設けられる。オイル供給口１２１から供給された潤滑油は第１の部屋１０の底部に溜まり、底部に溜まった潤滑油１００はリングギヤ１１によりかき上げられてオイルレシーバ３２へ送られる。オイルレシーバ３２へ送られた潤滑油１００の一部分は孔３３を介して第３の部屋３０へ流れ、残りの部分は第４の部屋４０へ流れる。第３および第４の部屋３０，４０の潤滑油１００は孔３６を通って第２の部屋２０へ送られてオイルストレーナ１１１により異物が除去されて外部へ送られる。外部へ送られた潤滑油１００は冷却されて再度オイル供給口１２１からトランスアクスルケース２へ供給される。
【００２３】
図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図２を参照して、トランスアクスルケース２は「Ｄ」形状を有し、その内部空間にさまざまな部品が配置される。第１の部屋１０には、差動装置を構成するリングギヤ１１およびディファレンシャルケース１２が位置決めされている。ディファレンシャルケース１２にリングギヤ１１が取付けられる。ディファレンシャルケース１２は、ピニオンシャフトおよびピニオンギヤを保持する。なお、ディファレンシャルケース１２がピニオンシャフトを保持しておらず、ピニオンシャフトを用いない差動装置を採用してもよい。ディファレンシャルケース１２の回転は、ドライブシャフト４６へ伝えられる。
【００２４】
ディファレンシャルケース１２およびリングギヤ１１と接触しないように仕切壁２１，２２が設けられ、仕切壁２１，２２が第２の部屋２０を規定している。第２の部屋２０は第１の部屋１０の下部に位置し、孔２３により第１の部屋１０と繋がっている。また、第２の部屋２０は孔３６により第３の部屋と繋がっている。第２の部屋２０には、オイル取出口としてのオイルストレーナ１１１が設けられる。オイルストレーナ１１１より上側にオイル供給口１２１が設けられる。図１および図２において矢印Ｇで示す方向が鉛直方向下向きの方向であり、オイル供給口１２１とオイル取出口であるオイルストレーナ１１１とを比較すると、オイルストレーナ１１１はオイル供給口１２１よりも鉛直方向下側に設けられる。
【００２５】
リングギヤ１１に向かい合うように孔３５が設けられ、孔３５を通じて別の部屋へ潤滑油１００が送られる。
【００２６】
トランスアクスルケース２内の潤滑油１００は循環装置１５０により循環する。循環装置１５０はトランスアクスルケース２内の潤滑油１００を取出すオイルストレーナ１１１と、オイルストレーナ１１１で取出した潤滑油をオイルクーラ１２０へ送るオイルポンプ１１０と、送られた潤滑油を大気により冷却するオイルクーラ１２０と、オイルクーラ１２０で冷却された潤滑油を再びトランスアクスルケース２内へ供給するオイル供給口１２１とを有する。なお、図２では、オイルクーラ１２０とオイルストレーナ１１１との間にオイルポンプ１１０を設けているが、これに限られるものではなくオイル供給口１２１とオイルクーラ１２０との間にオイルポンプ１１０を設けてもよい。
【００２７】
すなわち、この発明に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置１は、潤滑油１００で潤滑される部品が収納されるケースとしてのトランスアクスルケース２と、トランスアクスルケース２の内部空間を仕切り、第１および第２の部屋１０，２０を規定し、第１および第２の部屋１０，２０間での潤滑油１００の移動を許容する仕切壁２１，２２と、第２の部屋２０から潤滑油１００を取出して冷却し、冷却後の潤滑油１００を第１の部屋１０に供給する循環装置１５０とを備える。仕切壁２２は、第１の部屋１０，２０を連通する孔２３を有する。第２の部屋２０における潤滑油１００の取出口としてのオイルストレーナ１１１は、第１の部屋１０におけるオイル供給口１２１よりも鉛直方向下側に位置する。トランスアクスルケース２には、第１および第２の１０，２０と異なる第３の部屋３０が設けられており、第１の部屋１０に供給された潤滑油１００は第３の部屋３０を経由して第２の部屋２０に送られる。
【００２８】
この実施の形態では、動力伝達機構内の潤滑油を上流側から取出して冷却装置を介して下流側に戻しており、潤滑油の取出口と供給口とを離隔する離隔壁としての仕切壁２１，２２が設けられる。この離隔壁には孔が設けられる。潤滑油を冷却するためのオイルクーラ１２０を追加した場合には、潤滑油を循環させるためのオイルポンプ１１０が必要となる。このオイルポンプ１１０は、潤滑油１００の油温が高温となった場合にのみ必要となるので、機械式の常時作動するものではなく、電動などのオンおよびオフの制御が可能なタイプを採用することができる。これにより、燃費および動力性能を向上させることができる。しかしながら、この場合には、オイルポンプ１１０のオンおよびオフによるユニット内の潤滑への影響を極力小さく抑えることと、効率的に冷却する必要とを両立することが求められる。本発明では、１つの部屋内に別の部屋を設け、オイル（潤滑油１００）の入力および出力位置を適切に配置することにより、上述の課題を両立することを実現している。
【００２９】
オイルポンプ１１０を必要なときにのみ駆動させるシステムにおいては、オイルポンプ１１０のオンおよびオフによって、ユニット内部の潤滑状態が変化する。このため、両方の状態に対応できる潤滑方法を工夫する必要がある。具体的には、セパレータやストレーナを追加することである。また、そのための適合評価などのかなりの開発労力も必要となる。
【００３０】
さらに、オイルポンプ１１０のオンオフの影響を最小限にするためには、潤滑油１００の入力および出力部位をできる限り近づけ、かつ同じ部屋内に潤滑油の入口と出口を設けることが必要となる。しかしながら、冷却前の潤滑油１００（熱い潤滑油）と、オイルクーラ１２０を通過した後の冷却後の潤滑油１００（冷たい潤滑油）とが同じ部屋内で混じってしまう可能性がある。そのため、オイルクーラ１２０にはできる限り熱せられた潤滑油１００が供給される方が効率よく冷却できるにも拘らず、低い温度の潤滑油１００が潤滑してしまい、冷却装置の効果が十分に発揮できない。したがって、オイルクーラ１２０の大型化や、オイルポンプ１１０の能力を向上させる必要がある。このような問題を解決すべく、本発明では第１の部屋１０および第２の部屋２０に別々に潤滑油の入口および出口を設けている。本発明では、潤滑油の流れの上流から潤滑油１００をオイルストレーナ１１１で取出してオイルクーラ１２０へ供給する。次の下流へ潤滑油１００を戻す。潤滑油１００を取出す部屋（第２の部屋２０）と潤滑油１００を供給する部屋１０とを分けている。潤滑油を取出すための第２の部屋２０の隣の部屋である第３の部屋３０からの潤滑油の導入用の孔３６を設けている。孔３６を通じて第３の部屋３０から第２の部屋２０に潤滑油１００を供給する。潤滑油１００を供給する第１の部屋１０と潤滑油１００を排出する第２の部屋２０とを繋ぐ孔２３を設ける。オイルポンプ１１０の作動がない場合には、この孔２３を通じて潤滑油１００が第２の部屋２０から第１の部屋１０へ供給される。
【００３１】
循環装置１５０を構成するオイルポンプ１１０およびオイルクーラ１２０が作動する場合には、第３の部屋３０の潤滑油１００が第２の部屋２０へ送られ、さらにオイルストレーナ１１１からオイルクーラ１２０へ潤滑油が送られ、潤滑油は第１の部屋１０へ供給される。
【００３２】
循環装置１５０を構成するオイルポンプ１１０およびオイルクーラ１２０が作動していない場合には、第３の部屋３０の潤滑油１００は孔３６を介して第２の部屋２０へ供給され、第２の部屋２０の潤滑油１００が孔２３を介して第１の部屋１０へ供給される。第１の部屋１０の潤滑油１００はリングギヤ１１によりかき上げられる。リングギヤ１１でかき上げられた潤滑油は隣の第３の部屋３０へ戻される。
【００３３】
図３はオイルレシーバの斜視図である。図３を参照して、オイルレシーバ３２は「Ｕ」字状であり、その底部には孔３３が設けられてこの孔３３から第３の部屋３０へ向かって潤滑油が落下する。孔３３は縦長形状または横長形状でよく、かつ千鳥状に配置されていてもよい。
【００３４】
以上のように構成された、この発明の実施の形態１に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置１では、潤滑油１００の入力用の第１の部屋１０と、潤滑油を出力するための第２の部屋２０とが分かれているため、冷却前後の潤滑油１００が混じらない。その結果冷却効率が高くなる。
【００３５】
また、オイルクーラ１２０から戻される潤滑油１００は、次の経路に戻されているだけであり、潤滑油１００の流れや潤滑に与える影響が少ない。
【００３６】
オイルクーラ１２０で循環させる潤滑油１００の量が多い場合には、潤滑油１００を戻す第１の部屋１０に潤滑油が溜まり各部屋の潤滑油のバランスが崩れる恐れがある。しかしながら、リングギヤ１１は他のギヤよりも径が大きいため、他のギヤに比べて多くの潤滑油１００を攪拌する。そこで、このリングギヤ１１によりかき出された潤滑油１００が隣の第３の部屋３０に供給されるようにオイルレシーバ３２を設けて、リングギヤ１１でかき上げられた潤滑油１００を隣の第３の部屋３０に戻す構造としている。その結果各部屋の潤滑油のバランスを崩すことなく冷却が可能となる。
【００３７】
（実施の形態２）
図４は、この発明の実施の形態２に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置の模式図である。図５は、図４中のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図４および図５を参照して、この発明の実施の形態２では第３の部屋３０に第２の部屋２０が設けられている点で、実施の形態１に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置１と異なる。第２の部屋２０と第３の部屋３０とは仕切壁２１，２２によって仕切られ、仕切壁２２には、第２の部屋２０と第３の部屋３０とを繋ぐ孔２３が設けられる。孔２３を介して第２の部屋２０および第３の部屋３０内の潤滑油１００が相互に移動する。
【００３８】
このように構成された、実施の形態２に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置１でも、実施の形態１に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置１と同様の効果がある。
【００３９】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず、第１の部屋１０、第３の部屋３０および第４の部屋４０に設けられる装置として、ディファレンシャルギヤ、減速装置、手動または自動変速機、モータ／ジェネレータ、動力分配装置などのさまざまなものを採用することができる。
【００４０】
また、この発明は前輪または後輪の駆動用のユニットとして用いることができる。
【００４１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明は、たとえば車両に搭載される動力伝達機構の潤滑油冷却装置として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の実施の形態１に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置の模式図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】オイルレシーバの斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態２に従った動力伝達機構の潤滑油冷却装置の模式図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  動力伝達機構の潤滑油冷却装置、２  トランスアクスルケース、１０  第１の部屋、１１  リングギヤ、１２  ディファレンシャルケース、２０  第２の部屋、２１，２２，３１，４１  仕切壁、２３，３５，３６，４２  孔、３０  第３の部屋、３２  オイルレシーバ、４０  第４の部屋、１００  潤滑油、１１０  オイルポンプ、１１１  ストレーナ、１２０  オイルクーラ、１５０  循環装置。
【図１】
2006292071.tif 000003
【図２】
2006292071.tif 000004
【図３】
2006292071.tif 000005
【図４】
2006292071.tif 000006
【図５】
2006292071.tif 000007