(57)【要約】【課題】排出口から排出される潤滑油の流速を増大させることにより、被潤滑部の冷却効率を向上することのできるキャッチタンクを備えた潤滑装置を提供する。【解決手段】中空のケーシングと、その内部に掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部を流入させる流入口２と、その貯留された潤滑油を排出させる排出口３とが設けられているキャッチタンク１を備えた潤滑装置において、排出口３から排出される潤滑油の流速を増大させる排出速度増大手段が設けられていることを特徴とする。その結果、排出口３から排出される潤滑油の流速を増大させることができる。そして、キャッチタンク１の排出口３から排出された潤滑油が供給される被潤滑部においては、単位時間当たりに供給される潤滑油量が増大させられるから、被潤滑部における潤滑効率および冷却効率を向上させることができる。【選択図】  図１
2011133089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のケーシングと、その内部に掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部を流入させる流入口と、その貯留された潤滑油を排出させる排出口とが設けられているキャッチタンクを備えた潤滑装置において、
前記排出口から排出される潤滑油の流速を増大させる排出速度増大手段が設けられている
ことを特徴とするキャッチタンクを備えた潤滑装置。
【請求項２】
前記排出速度増大手段は、前記流入口に設けられて前記掻き上げられた潤滑油を、前記キャッチタンクの内部の圧力がその外部よりも低い場合に開放してその内部に導入し、前記キャッチタンクの内部の圧力がその外部よりも高い場合に閉塞させる第一の圧力弁と、前記中空のケーシングの内部よりも相対的に高い圧力をその内部に導入させる第二の圧力弁とを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のキャッチタンクを備えた潤滑装置。
【請求項３】
前記排出速度増大手段は、前記排出口に設けられて前記貯留された潤滑油を拡散させて排出させるプロペラを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のキャッチタンクを備えた潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部を受け入れて一時的に貯留するキャッチタンクを備えた潤滑装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両の変速機などの動力伝達機構では、円滑な動作をおこなわせるため、また、摩耗や発熱を抑制するため、潤滑油による潤滑をおこなうのが通常である。その潤滑油の供給方法の一例として、ケーシングの底部に貯留された潤滑油を回転体で掻き上げて被潤滑部に供給する掻き上げ潤滑方式が知られている。この掻き上げ潤滑方式では、掻き上げられた潤滑油の一部を受け入れて一時的に貯留することにより、ケーシング底部に貯留される潤滑油の油面高さを調整したり、その受け入れた潤滑油を被潤滑部に供給したりするキャッチタンクを備えたものが知られている。図５に、従来知られているキャッチタンクの構成例を模式的に示してあり、キャッチタンク１の上部には、掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部をその内部に導入する流入口２が設けられており、また、底部には、その内部に貯留された潤滑油を排出するための排出口３が設けられている。そして、その排出口３から被潤滑部に潤滑油が供給されるようになっている。
【０００３】
そのキャッチタンクを備えた潤滑装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されているキャッチタンクは、モータを収容するハウジングの上部に設けられ、オイルクーラによって冷却されたオイルが供給されるようになっている。また、特許文献２には、ハイブリッド車両のハイブリッドトランスミッションであって、そのケース内部に、オイルを掻き上げて、その掻き上げられたオイルをオイルキャッチタンクに貯留するギア室と、オイルキャッチタンクからオイルが供給されるモータを収容するモータ室とが隣接して構成された装置が記載されている。そして、モータ室の油面レベルが所定位置よりも高くなると、フロート機構の弁体が空気用通路を閉塞するようになっている。そして、モータ室は、モータの発熱によりギア室に比較して高温高圧になり、その内部圧力が上昇し、このモータ室とギア室との差圧により、モータ室からギア室へのオイルの還流量が増大するようになっている。そして、これとは反対に、油面レベルが所定位置よりも低くなると、フロート機構の弁体は、空気用通路を解放して、その差圧を小さくし、還流量を減少させるようになっている。
【０００４】
さらにまた、特許文献３には、オイルキャッチタンクに貯留されたオイルを排出する排出口に、その排出口を開閉するドレン弁が設けられており、このドレン弁を変速機構のパーキングポジションが選択された場合に開放し、他のシフトポジションが選択された場合に閉塞するように構成された装置が記載されている。また、ドレン弁には、傾斜が形成されているから、ドレン弁を開放した場合に、その傾斜に沿ってオイルが拡散されることが推量される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１７７９０号公報
【特許文献２】特開２００８−２８６２４７号公報
【特許文献３】特開２００８−５１１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているように、キャッチタンクにオイルクーラによって冷却されたオイルを供給すれば、オイルクーラによって冷却されたオイルがキャッチタンクからモータに供給されるので、モータを十分に冷却することができる。これは、潤滑油を掻き上げるギア機構が低回転数の状態であり、掻き上げられる潤滑油量が十分ではなく、言い換えれば、モータを冷却する油量が十分確保できない場合であっても、モータを十分に冷却するための技術である。しかしながら、特許文献１に記載された構成では、キャッチタンクの内部圧力は、発熱するモータを収容するハウジングよりも相対的に低圧であるから、キャッチタンクからモータに供給されるオイルの流速は、これらの間に圧力差がない場合に比較して、キャッチタンクの内部圧力が相対的に低圧であることにより減じられる虞がある。また、オイルクーラのポンプによってオイルをキャッチタンクに圧送するので、ポンプの駆動による動力損失を生じる虞がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載された装置によれば、油面レベルを一定の範囲内に調整することができる。しかしながら、これは、あくまでもモータ室とギア室との間の圧力差によりモータ室からギア室へのオイルの還流量を調整するための技術である。したがって、キャッチタンクからモータ室に供給されるオイルの流速は、キャッチタンクの内部圧力がモータ室に比較して低圧であるから、これらの間に圧力差がない場合に比較して、その流速が減じられる虞がある。さらにまた、特許文献３に記載されているように、シフトポジションに応じてドレン弁を操作して、オイルキャッチタンクの排出口を開閉すれば、オイルキャッチタンクからのオイルの供給・停止をおこなうことができる。しかしながら、これは、シフトポジションに応じてドレン弁を操作してオイルキャッチタンクの排出口を開閉することにより、ケース内の油面高さを調整するための技術である。したがって、前述した特許文献１および２と同様に、オイルキャッチタンクからモータに供給されるオイルの流速は、キャッチタンクの内部圧力がモータ室に比較して低圧であるから、これらの間に圧力差がない場合に比較して、その速度が減じられる虞がある。このように従来では、キャッチタンクに貯留された潤滑油の排出速度を増大させるための機能がなく、未だ改良の余地があった。
【０００８】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、排出口から排出される潤滑油の流速を増大させることにより、被潤滑部の冷却効率を向上することのできるキャッチタンクを備えた潤滑装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、中空のケーシングと、その内部に掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部を流入させる流入口と、その貯留された潤滑油を排出させる排出口とが設けられているキャッチタンクを備えた潤滑装置において、前記排出口から排出される潤滑油の流速を増大させる排出速度増大手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記排出速度増大手段は、前記流入口に設けられて前記掻き上げられた潤滑油を、前記キャッチタンクの内部の圧力がその外部よりも低い場合に開放してその内部に導入し、前記キャッチタンクの内部の圧力がその外部よりも高い場合に閉塞させる第一の圧力弁と、前記中空のケーシングの内部よりも相対的に高い圧力をその内部に導入させる第二の圧力弁とを含むことを特徴とするキャッチタンクを備えた潤滑装置である。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記排出速度増大手段は、前記排出口に設けられて前記貯留された潤滑油を拡散させて排出させるプロペラを含むことを特徴とするキャッチタンクを備えた潤滑装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、排出速度増大手段によって排出口から排出される潤滑油の流速を増大させることができる。その結果、キャッチタンクの排出口から排出された潤滑油が供給される被潤滑部においては、単位時間当たりに供給される潤滑油量が増大させられるから、被潤滑部における潤滑効率および冷却効率を向上させることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、第一および第二の圧力弁を設けることにより、キャッチタンクの内部圧力よりも相対的に高い圧力をその内部に導入させることができる。すなわち、キャッチタンクの内部圧力が相対的に低圧の状態から、相対的に高圧の状態にすることができる。その結果、キャッチタンクの内部圧力の上昇に加えて、キャッチタンクに貯留されている潤滑油の油面高さによる圧力により、相対的に高い圧力をキャッチタンクの内部に導入させる前と比較して、排出口から排出される潤滑油の流速を増大させることができる。言い換えれば、キャッチタンクの内部圧力が相対的に低いことにより、排出される潤滑油の流速が減じられることを防止もしくは抑制することができる。また、キャッチタンクの内部圧力よりも相対的に高い圧力をその内部に導入し、キャッチタンクの内部圧力を増大させることにより排出口から排出される潤滑油の流速を増大させるので、ポンプなどを用いて流速を増大させる場合に比較して、その流速を増大させるための動力損失が生じない。したがって、キャッチタンクの排出口から排出された潤滑油が供給される被潤滑部においては、単位時間当たりに供給される潤滑油量が増大させられるから、被潤滑部における潤滑効率および冷却効率を向上させることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明による効果と同様の効果に加えて、排出速度増大手段は、排出口に設けられたプロペラを含むので、排出口から排出される潤滑油を、プロペラによって拡散して排出させることができる。したがって、キャッチタンクの排出口から排出された潤滑油が供給される被潤滑部においては、単位時間当たりに供給される潤滑油量が増大させられるから、被潤滑部における潤滑効率および冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明に係るキャッチタンクの構成例を模式的に示す図である。
【図２】この発明に係るキャッチタンクの他の構成例を模式的に示す図である。
【図３】この発明に係るキャッチタンクを使用したハイブリッドトランスミッションの断面図である。
【図４】図３におけるIV−IV’線に沿う断面図である。
【図５】従来知られているキャッチタンクの構成例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
つぎにこの発明をより具体的に説明する。この発明は、掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部を受け入れて一時的に貯留するキャッチタンクに関するものであり、したがって、潤滑油を掻き上げる部材は、潤滑油に油浴された歯車および動力伝達軸ならびにこれらの回転部材と一体回転する部材などである。この発明では、所定のケーシングの底部あるいはオイル溜まり部に貯留された潤滑油を掻き上げる回転部材の上方に、その掻き上げられた潤滑油を受け入れるキャッチタンクが設けられている。そのキャッチタンクには、その内部に掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部を流入させる流入口と、その内部に貯留された潤滑油を排出するための排出口とが設けられている。そして、排出口から潤滑油によって潤滑および冷却される被潤滑部に潤滑油が供給されるようになっている。
【００１７】
また、この発明のキャッチタンクは、掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部を受け入れる流入口に第一の圧力弁（レリーフバルブ）が設けられており、その第一の圧力弁は所定の圧力に応じて開閉されて潤滑油をキャッチタンクの内部に導入するようになっている。より具体的に説明すると、第一の圧力弁は、キャッチタンクの内部の圧力がその外部の圧力よりも低い場合に開放され、これとは反対に、キャッチタンクの内部の圧力がその外部の圧力よりも高い場合に閉塞されるように構成されている。したがって、第一の圧力弁は、キャッチタンクの内部の圧力が、その外部よりも低い場合に開放され、キャッチタンクの内部に潤滑油を導入させるようになっている。
【００１８】
さらにまた、この発明のキャッチタンクは、モータなどの発熱する部材を収容し、その発熱によって相対的に高温高圧になる例えばモータ室などに近接して設けられている。そのため、キャッチタンクの内部圧力は、モータ室に比較して低温低圧になっている。キャッチタンクとモータ室との間には、第二の圧力弁（レリーフバルブ）が設けられている。この第二の圧力弁は、例えばモータ室がモータの発熱により相対的に高温高圧になり、その内部圧力が上昇して所定の圧力を超えた場合に、その圧力を相対的に低温低圧なキャッチタンクに逃がすように構成されている。言い換えれば、モータ室の相対的に高温高圧の圧力（空気）がキャッチタンクに導入されるようになっている。そのため、この発明のキャッチタンクは、キャッチタンクに導入された潤滑油が排出口を塞ぎキャッチタンクとモータ室との間に圧力差が生じる場合に、キャッチタンクの内部にモータ室の相対的に高温高圧の空気を導くようになっている。そして、キャッチタンクの内部圧力が上昇して、相対的に低圧の状態が解消される。また、その内部圧力の上昇に加えて、キャッチタンクに貯留されている潤滑油の油面高さによる圧力により、排出口から排出される潤滑油の流速が増大するようになっている。言い換えれば、モータ室の相対的に高温高圧の空気をキャッチタンクの内部に導く以前に比較して、すなわち、キャッチタンクの低圧により排出される潤滑油の流速が減じられる場合に比較して、キャッチタンクから排出される潤滑油の流速を増大させることができる。すなわち、キャッチタンクの内部圧力が相対的に低いことにより、排出される潤滑油の流速が減じられることを防止もしくは抑制することができる。
【００１９】
そして、この発明のキャッチタンクは、排出口にプロペラが設けられており、排出される潤滑油をプロペラによって拡散させて排出するようになっている。そのため、この発明のキャッチタンクは、排出口から排出される潤滑油をプロペラによって散布させるので、排出される潤滑油の流速が増大するようになっている。なお、プロペラを回転させる動力源は、モータなどの従来知られている適宜の構成のものであってよい。
【００２０】
したがって、このような構成のキャッチタンクにおいては、排出口から排出される潤滑油をプロペラによって散布させるので、排出される潤滑油の流速を増大させることができる。その結果、排出される潤滑油の流速が増大することにより、その潤滑油が供給される被潤滑部においては、単位時間当たりに供給される潤滑油量が増大するから、被潤滑部の潤滑効率および冷却効率を向上させることができる。前述した第一の圧力弁および第二の圧力弁とプロペラとが、この発明の排出速度増大手段に相当する。
【００２１】
図１に、この発明に係るキャッチタンクを備えた潤滑装置の構成例を模式的に示してある。図１に示すキャッチタンク１は、例えば、ハイブリッドトランスミッションやディファレンシャルギアなどの動力伝達装置を収容するケーシングの上部であって、かつ潤滑油を掻き上げるギアなどの回転部材の上方に設けられている。そして、その掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部を受け入れて一時的に貯留し、その貯留された潤滑油をモータやギアなどの被潤滑部に供給するようになっている。具体的に説明すると、キャッチタンク１の上部には、掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部をその内部に導入する流入口２が設けられており、その流入口２から導入された潤滑油がキャッチタンク１の中空の内部に一時的に貯留されるようになっている。また、キャッチタンク１の底部には、その内部に貯留された潤滑油を排出するための排出口３が設けられており、その排出口３から被潤滑部に潤滑油が供給されるようになっている。
【００２２】
また、この発明に係るキャッチタンク１は、流入口２に第一の圧力弁（レリーフバルブ）４が設けられている。この第一の圧力弁４は、キャッチタンク１の内部の圧力がその外部の圧力よりも低い場合に開放され、これとは反対に、キャッチタンク１の内部の圧力がその外部の圧力よりも高い場合に閉塞されるように構成されている。したがって、第一の圧力弁４は、キャッチタンク１の内部の圧力が、その外部よりも低い場合に開放され、キャッチタンク１の内部に潤滑油を導入させるようになっている。また、そのキャッチタンク１は、モータなどの発熱する部材を収容し、その発熱によって内部圧力が上昇して、相対的に高温高圧になる例えばモータ室などに近接して設けられている。そのため、キャッチタンクの内部圧力は、モータ室に比較して低温低圧になっている。そして、キャッチタンク１とモータ室との間には、第二の圧力弁（レリーフバルブ）５が設けられている。第二の圧力弁５は、キャッチタンクに導入された潤滑油が排出口３を塞ぐとともに、モータ室の内部がモータの発熱によって相対的に高温高圧になり、その内部圧力が上昇して所定の圧力を超え、これらの間に圧力差が生じる場合に、その相対的に高温高圧の圧力（空気）をキャッチタンク１に導入するようになっている。言い換えれば、モータ室の圧力をキャッチタンクに逃がすようになっている。
【００２３】
したがって、図１に示す構成では、キャッチタンク１は、その内部に第二の圧力弁５を介して例えばモータ室の相対的に高温高圧の空気が導入されるようになっている。その結果、キャッチタンク１の内部圧力が上昇し、相対的に低圧の状態が解消される。そして、その圧力上昇に加えて、キャッチタンク１に貯留されている潤滑油高さによる圧力により、排出口３から排出される潤滑油の流速を増大させることができる。言い換えれば、モータ室の圧力を導く以前に比較して、すなわち、キャッチタンク１の内部圧力が低いことにより排出される潤滑油の流速が減じられる場合に比較して、排出口３から排出される潤滑油の流速を増大させることができる。その結果、ポンプなどの動力を用いずに、排出される潤滑油の流速を増大させることができる。そして、排出される潤滑油の流速が増大することにより、その潤滑油が供給される被潤滑部においては、従来のキャッチタンク１に比較して、単位時間当たりに供給される潤滑油量が増大するから、被潤滑部の潤滑効率および冷却効率を向上させることができる。
【００２４】
図２に、この発明に係るキャッチタンクを備えた潤滑装置の他の構成例を模式的に示してあり、排出口３に、潤滑油を広範囲に散布するためのプロペラ６が設けられている。このプロペラ６は、排出口３から排出される潤滑油を広範囲に散布させるためのものであり、従来知られている適宜の構成のものを使用することができる。また、そのプロペラ６を回転させる動力源には、モータなどの従来知られている適宜の構成のものを使用することができる。
【００２５】
したがって、図２に示す構成では、排出口３から排出、すなわち供給される潤滑油は、プロペラ６によって広範囲に散布されるので、潤滑油の自然流出に因らずに、潤滑油を供給することができる。その結果、排出口３から排出される潤滑油の流速が増大し、また、潤滑油が供給される被潤滑部においては、従来のキャッチタンク１に比較して、単位時間当たりに供給される潤滑油量が増大するから、被潤滑部の潤滑効率および冷却効率を向上させることができる。
【００２６】
つぎに、この発明に係るキャッチタンクをハイブリッドトランスミッションに使用した例を説明する。図３に、この発明に係るキャッチタンクを使用したハイブリッドトランスミッションの断面図を示してある。ハイブリッドトランスミッション７は、駆動力源（図示せず）の出力側に設けられており、モータ８と遊星歯車機構とを組み合わせ、例えば油圧を電気的に制御して変速比を変更する変速制御をおこなういわゆる電子制御式の変速機構である。図３において、ハイブリッドトランスミッション７はケーシング９を有し、そのケーシング９の内部に、モータ８と遊星歯車機構とが動力伝達可能な状態で隔壁１０を隔てて収容されている。そして、ケーシング９の底部がオイル溜まり部（オイルパン）１１となっている。遊星歯車機構などの被潤滑部に対する潤滑油の供給は、いずれかの回転体によって潤滑油を掻き上げておこなうようになっている。なお、軸受などの低い箇所にある被潤滑部に対しては、油面を高くして潤滑油にその被潤滑部を浸漬することにより、その被潤滑部に潤滑油を供給してもよい。また、駆動力源は、内燃機関（例えばエンジン）や電気モータあるいはこれらを組み合わせた構成など、車両に使用されている一般的な駆動力源であってよい。
【００２７】
ケーシング９の上部であって、かつ潤滑油を掻き上げる回転体の上方（図３において、ケーシング９の内側上方）にキャッチタンク１が設けられている。キャッチタンク１の流入口２には、前述した第一の圧力弁４が設けられており、その第一の圧力弁４に、掻き上げられた潤滑油の少なくとも一部が降りかかるようになっている。そして、その第一の圧力弁４は、キャッチタンク１の内部の圧力が、その外部よりも低い場合に開放され、キャッチタンク１の内部に潤滑油を導入させるようになっている。
【００２８】
キャッチタンク１の上方には、モータ８を収容するモータ室１２とキャッチタンク１との間に設けられるとともに、モータ室１２の内部圧力が所定の圧力よりも上昇した場合に、モータ室１２の相対的に高温高圧の空気をキャッチタンク１に導入するための第二の圧力弁５が設けられている。また、キャッチタンク１の下方には、キャッチタンク１に一時的に貯留された潤滑油を排出するための排出口３が設けられている。その排出口３は、図３に示す構成では、モータ室１２に潤滑油を排出するようになっている。
【００２９】
図４に、図３におけるIV−IV’線に沿う断面図を示してある。なお、図４において、図３に示す部分と同一の部分には図３と同様の符号を付してその説明を省略する。図４に示すように、キャッチタンクに導入された潤滑油が排出口３を塞ぐとともに、モータ８の発熱によって、そのモータ８を収容するモータ室１２の内部圧力が上昇して所定の圧力を超えると、第二の圧力弁６が開放されてその圧力が相対的に低温低圧のキャッチタンク１に導入されるようになっている。そして、キャッチタンク１の内部圧力が上昇すると、キャッチタンク１の内部におけるいわゆる負圧が解消され、また、キャッチタンク１に貯留されている潤滑油の油面高さによる圧力によって排出口３から排出される潤滑油の流速が増大させられるようになっている。
【００３０】
したがって、図３および図４に示す構成によれば、この発明に係るキャッチタンク１は、キャッチタンク１に貯留される潤滑油が排出口３を塞ぎ、また、モータ室１２の内部圧力が所定の圧力を超えた場合に、第二の圧力弁５が開放され、相対的に高温高圧の空気（圧力）が相対的に低温低圧のキャッチタンク１に導入されるようになっている。その結果、キャッチタンク１の内部圧力が上昇させられ、相対的に低圧の状態が解消される。そして、キャッチタンク１の内部圧力の上昇に加えて、キャッチタンク１に貯留されている潤滑油高さによる圧力により、排出口３から排出される潤滑油の流速を増大させることができる。すなわち、排出口３から排出される潤滑油の流速が、モータ室の圧力を導く以前に比較して、キャッチタンク１の圧力によって減じられないので、従来のキャッチタンクと比較して、単位時間当たりに被潤滑部に供給される潤滑油量が増大して、被潤滑部における潤滑効率および冷却効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１…キャッチタンク、  ２…流入口、  ３…排出口、  ４，５…圧力弁、  ６…プロペラ。
【図１】
2011133089.tif 000003
【図２】
2011133089.tif 000004
【図３】
2011133089.tif 000005
【図４】
2011133089.tif 000006
【図５】
2011133089.tif 000007