(57)【要約】【課題】エンジン始動時に流体継手の作動油温を早期に上昇させる。【解決手段】作動油の給排により作動して動力源２からの動力を断接可能な流体継手１０の蓄熱装置であって、流体継手１０に給排される作動油を循環させる作動油回路４０と、作動油回路４０の所定部位に設けられ、動力源２の駆動時に昇温された作動油を、少なくとも、動力源２の停止時に保温状態で貯留すると共に、貯留した作動油を、動力源２の始動時に作動油回路４０へ流出させる保温構造１００，２００，３００とを備えた。【選択図】図１
2019035418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油の給排により作動して動力源からの動力を断接可能な流体継手の蓄熱装置であって、
前記流体継手に給排される前記作動油を循環させる作動油回路と、
前記作動油回路の所定部位に設けられ、前記動力源の駆動時に昇温された前記作動油を、少なくとも前記動力源の停止時に保温状態で貯留すると共に、貯留した前記作動油を前記動力源の始動時に前記作動油回路へ流出させる保温手段と、を備える
ことを特徴とする蓄熱装置。
【請求項２】
前記流体継手は、少なくともその内部に前記作動油が充填されるフロントカバー及び、インペラを含む流体継手であり、前記保温手段は、前記フロントカバーの外周面及び、又は前記インペラの外周面の少なくとも一部を覆う断熱部材を含む
請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項３】
前記断熱部材が、前記フロントカバーの外周面及び、又は前記インペラの外周面の少なくとも一部を覆う断熱性の樹脂層と、該樹脂層の外周面を覆う板状のプレート層とを含む
請求項２に記載の蓄熱装置。
【請求項４】
前記断熱部材が、前記フロントカバーの外周面及び、又は前記インペラの外周面に断熱性の塗料を塗布して形成される断熱塗装膜である
請求項２に記載の蓄熱装置。
【請求項５】
前記作動油回路が、少なくとも前記流体継手への作動油の給排を切り替え可能なバルブと、該バルブから作動油をオイルパンに戻す油戻し配管とを含み、
前記保温手段が、前記油戻し配管に設けられて作動油を捕集可能なタンクである
請求項１に記載の蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱装置に関し、特に、作動油の給排により作動して動力源からの動力を断接可能な流体継手の蓄熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等においては、動力源としてのエンジンの出力側に、流体継手（例えば、トルクコンバータ、フルードカップリング）、クラッチ装置、トランスミッション等を順に配置した動力伝達装置が広く実用化されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１４２３２１号公報
【特許文献２】特開平０９−００４６９３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、流体継手を断接作動させる作動油は、車両が走行するエンジン駆動時は、流体継手の滑りに伴い発生する摩擦熱等により昇温されるが、エンジン停止後は時間の経過に伴い次第に温度を低下させる。このため、エンジン停止から再始動までのインターバルが長くなると、特に低温始動時等には、作動油の粘度が高くなり、撹拌抵抗の増加等を招くことで、燃費性能や始動性を低下させるといった課題がある。
【０００５】
本開示の技術は、エンジン始動時に流体継手の作動油温を早期に上昇させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の技術は、作動油の給排により作動して動力源からの動力を断接可能な流体継手の蓄熱装置であって、前記流体継手に給排される前記作動油を循環させる作動油回路と、前記作動油回路の所定部位に設けられ、前記動力源の駆動時に昇温された前記作動油を、少なくとも前記動力源の停止時に保温状態で貯留すると共に、貯留した前記作動油を前記動力源の始動時に前記作動油回路へ流出させる保温手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記流体継手は、少なくともその内部に前記作動油が充填されるフロントカバー及び、インペラを含む流体継手であり、前記保温手段は、前記フロントカバーの外周面及び、又は前記インペラの外周面の少なくとも一部を覆う断熱部材を含むことが好ましい。
【０００８】
また、前記断熱部材が、前記フロントカバーの外周面及び、又は前記インペラの外周面の少なくとも一部を覆う断熱性の樹脂層と、該樹脂層の外周面を覆う板状のプレート層とを含むものでもよい。
【０００９】
また、前記断熱部材が、前記フロントカバーの外周面及び、又は前記インペラの外周面に断熱性の塗料を塗布して形成される断熱塗装膜であってもよい。
【００１０】
また、前記作動油回路が、少なくとも前記流体継手への作動油の給排を切り替え可能なバルブと、該バルブから作動油をオイルパンに戻す油戻し配管とを含み、前記保温手段が、前記油戻し配管に設けられて作動油を捕集可能なタンクであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の技術によれば、エンジン始動時に流体継手の作動油温を早期に上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る車両に搭載された動力伝達装置の一例を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係る流体継手を示す模式的な断面図である。
【図３】本実施形態に係る作動油回路の構成図である。
【図４】第一実施形態に係る保温構造を示す模式的な断面図である。
【図５】第二実施形態に係る保温構造を示す模式的な断面図である。
【図６】第三実施形態に係る保温構造を備えた作動油回路の一部を示す構成図である。
【図７】他の実施形態に係る保温構造を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態に係る蓄熱装置について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
［共通構成］
図１は、本実施形態に係る車両１に搭載された動力伝達装置の一例を示す模式図である。動力源としてのエンジン２のクランクシャフト３には、流体継手１０が接続されている。流体継手１０には、クラッチ装置８０を介してトランスミッション９０が接続されている。
【００１５】
流体継手１０は、流体継手ハウジング８１内に収容されており、クランクシャフト３に接続されたポンプ（インペラ）１２と、ポンプ１２に対向配置されて出力軸２０に接続されたタービン１３と、これらポンプ１２とタービン１３との間の動力伝達を断接するロックアップクラッチ２５とを備えている。流体継手１０の詳細については後述する。
【００１６】
クラッチ装置８０は、例えば、湿式多板クラッチであって、クラッチハウジング８２内に設けられている。クラッチ装置８０は、その入力側を流体継手１０の出力軸２０に接続されると共に、その出力側をトランスミッション９０のインプットシャフト９２に接続されている。クラッチ装置８０は、流体継手１０とトランスミッション９０との間の動力伝達を断接する。
【００１７】
トランスミッション９０は、ミッションケース９１を備えている。ミッションケース９１内には、インプットシャフト９２、アウトプットシャフト９３、カウンタシャフト９４、これらシャフト９２〜９４に設けられた複数の変速ギヤ列９５、シンクロ機構９６等が設けられている。
【００１８】
図２は、流体継手１０を示す模式的な断面図である。同図に示すように、流体継手１０は、センターボス１１、ポンプ１２、タービン１３、出力軸２０、タービンハブ２１、ロックアップクラッチ２５を構成するフロントカバー１４及びピストン２２を備えている。
【００１９】
センターボス１１は、円柱形状の部材であって、クランクシャフト３（図１参照）の中心穴に一体回転可能に挿入されている。センターボス１１は、フロントカバー１４の略中心部に、例えば溶接等により固定されている。
【００２０】
フロントカバー１４は、前側が閉じ、且つ、後側が開放された円筒状の部材である。フロントカバー１４の前端側の外周部には、クランクシャフト３（図１参照）に固定されるドライブプレート１７とボルト締結されるフランジ部１８が設けられている。この構成により、エンジン２（図１参照）からの駆動力がフロントカバー１４に入力されることとなり、クランクシャフト３（図１参照）が回転すると、フロントカバー１４が一体回転するようになっている。
【００２１】
フロントカバー１４の後端側外周縁には、ポンプ１２の前端側外周縁が、例えば溶接等によって固定されている。フロントカバー１４と、ポンプ１２とにより囲まれる空間には、作動油が充填される。
【００２２】
ポンプ１２は、出力軸２０に相対回転可能に設けられている。これにより、フロントカバー１４が回転すると、ポンプ１２は、フロントカバー１４と一体回転する。
【００２３】
タービンハブ２１は、出力軸２０に一体回転可能に固定されている。タービン１３は、ポンプ１２と対向配置されており、内周側がタービンハブ２１を介して、出力軸２０に一体回転可能に固定されている。タービン１３は、エンジン２（図１参照）からポンプ１２に伝達されたトルクを、作動油を介して受け取り、出力軸２０に伝達する。
【００２４】
ピストン２２は、フロントカバー１４の後側面に対向するように配置されている。ピストン２２の外周部の前側面には、摩擦材の一例としてのクラッチフェージング２３が装着されている。また、ピストン２２は、ダンパ機構部２４を介してタービンハブ２１に固定されている。
【００２５】
ピストン２２は、出力軸２０の軸方向に移動可能となっており、フロントカバー１４側に移動することにより、クラッチフェージング２３をフロントカバー１４の後側面に接触させてフロントカバー１４と機械的に係合可能となっている。このような構成により、ピストン２２と、フロントカバー１４とは、所謂ロックアップクラッチ２５を構成している。
【００２６】
ピストン２２は、フロントカバー１４と、ポンプ１２とで囲まれている空間を、リリース圧室２９と、アプライ圧室３０とに区画する。リリース圧室２９に対して、後述する作動油回路４０により作動油の供給及び排出が可能となっており、また、アプライ圧室３０に対して、後述する作動油回路４０により作動油の供給及び排出が可能となっている。
【００２７】
リリース圧室２９側の油圧が、アプライ室３０側の油圧よりも高い場合には、ピストン２２は、フロントカバー１４から離反する方向に移動し、ロックアップクラッチ２５が断状態（ロックアップ断状態）となる。一方、アプライ室３０側の油圧が、リリース室２９側の油圧よりも高い場合には、ピストン２２は、フロントカバー１４に近接する方向に移動し、ロックアップクラッチ２５が滑り状態（半クラッチ状態）又は接状態（ロックアップ接状態）となる。
【００２８】
ダンパ機構部２４は、ピストン２２がフロントカバー１４に係合する際の衝撃に起因するトルク変動や、フロントカバー１１とピストン２２とが接状態にある場合におけるトルク変動等を緩和するように作用する。
【００２９】
次に、図３に基づいて、本実施形態の作動油回路４０の詳細について説明する。
【００３０】
図３に示すように、作動油回路４０は、オイルパン４１に接続されると共に濾過器Ｆ及び、オイルポンプＯＰを備えた供給ライン４２を有する。オイルポンプＯＰはエンジン２のクランクシャフト３（何れも図１参照）に連結されており、エンジン２が駆動するとオイルパン４１内の作動油が供給ライン４２に供給される。
【００３１】
供給ライン４２には、複数の配管４３〜４８が分岐形成されている。供給ライン４２内の油圧は、配管４３に設けられた第１リリーフバルブ４９により予め定められた設定圧に維持される。
【００３２】
供給ライン４２には、ライン４５を介してロックアップクラッチ制御弁５０が接続されている。ロックアップクラッチ制御弁５０により作動油の流れ方向を切り換えることで、ロックアップクラッチ２５を断接制御できるようになっている。ロックアップクラッチ制御弁５０には、作動油をオイルパン４１に戻すための油戻し配管５２，５３が接続されている。油戻し配管５２には、絞り弁５４、クーラ５５、第２リリーフバルブ５６、クラッチ装置８０の不図示のクラッチプレートに潤滑油を供給するクラッチ潤滑用回路７０が介設されている。
【００３３】
第２リリーフバルブ５６は、エンジン駆動時は、供給ライン４２から配管４４を介して供給される油圧により開状態とされ、エンジン停止時は、スプリング５６Ｓの付勢力により閉状態とされる。
【００３４】
ロックアップクラッチ制御弁５０は、シグナルライン５８から供給されるシグナル油圧によって、その弁位置が第１開弁位置、第２開弁位置及び、中間位置に制御される。シグナルライン５８にはロックアップクラッチ制御弁５０に対するシグナル油の供給／排出を切り換えるためのロックアップ電磁弁６０（ＯＮ・ＯＦＦバルブ）が設けられている。
【００３５】
ロックアップ電磁弁６０は、非通電時（ＯＦＦ）はスプリング６１の付勢力により閉とされ、コントロールユニット７１により通電（ＯＮ）されると開となる。
【００３６】
ロックアップ電磁弁６０が閉（ＯＦＦ）のときは、ロックアップクラッチ制御弁５０にはシグナル油が供給されず、ロックアップクラッチ制御弁５０はスプリング５１の付勢力により図の状態の第１開弁位置となる。この場合、ライン圧の作動油が、配管４５、ロックアップクラッチ制御弁５０及び、配管６２を介してリリーフ圧室２９に供給され、配管６３、ロックアップクラッチ制御弁５０及び、油戻し配管５２を介して、アプライ圧室３０の作動油がオイルパン４１に排出される。この場合、ロックアップクラッチ２５内を流れる圧油はロックアップクラッチ２５を断方向に作動させる（ロックアップ断状態）。
【００３７】
一方、ロックアップ電磁弁６０が開（ＯＮ）のときは、シグナルライン５８からロックアップクラッチ制御弁５０にシグナル油が供給され、ロックアップクラッチ制御弁５０は第２開位置に切り換えられる。すると、ライン圧の作動油が、配管４５、ロックアップクラッチ制御弁５０及び、配管６３を介してアプライ圧室３０に供給され、配管６２、ロックアップクラッチ制御弁５０及び、油戻し配管５２を介して、リリーフ圧室２９の作動油がオイルパン４１に排出される。この場合、ロックアップクラッチ２５内を流れる圧油はロックアップクラッチ２５を接方向に作動させる（ロックアップ接状態）。なお、この際、配管４５からロックアップクラッチ制御弁５０を介して配管６３に流れ込んだ作動油の一部は、分岐ライン５９から油戻し配管５２を介してオイルパン４１に排出される。
【００３８】
また、コントロールユニット７１によってロックアップ電磁弁６０を制御して、ロックアップクラッチ制御弁５０を中間位置に切り換えると、配管６２，６３，４５，５２，５３が全て遮断される全閉状態となり、ロックアップクラッチ２５及びクラッチ潤滑用回路７０への作動油の供給が遮断されるようになっている。
【００３９】
供給ライン４２にはさらに、ライン４７を介してクラッチ制御弁６５が接続されている。クラッチ制御弁６５により、クラッチ装置８０への作動油の供給／排出を切り換えることでクラッチ装置８０を断接制御できるようになっている。
【００４０】
クラッチ制御弁６５は、供給ライン４２から分岐する配管４８に接続された電磁弁６６により切り換えられる。すなわち、図示するように、電磁弁６６がコントロールユニット７１により開とされた場合、配管４８からクラッチ制御弁６５に設定圧の圧油が供給され、クラッチ制御弁６５は閉弁位置となる。したがって、クラッチ装置８０に作動油は供給されず、クラッチ装置８０のピストン７２はリターンスプリング７３の付勢力により断側に作動されるようになる（クラッチ断状態）。
【００４１】
一方、電磁弁６６が閉とされると、クラッチ制御弁６５が開弁位置に切り換えられる。これにより、作動油が配管６８を通ってクラッチ装置８０に供給されると共に、ピストン７２がリターンスプリング７３の付勢力に対抗して移動され、クラッチ装置８０が接側に作動されるようになる（クラッチ接状態）。
【００４２】
次に、図４〜６に基づいて、本実施形態に係る保温手段（保温構造）の詳細について説明する。
【００４３】
［第一実施形態］
図４は、第一実施形態に係る保温構造１００を示す模式的な断面図である。同図に示すように、第一実施形態の保温構造１００は、フロントカバー１４の外周面及び、ポンプ１２の外周面（ポンプシェル外周面）に、断熱性の樹脂層１１０と、外周プレート層１２０とを順に積層して二層構造としたものである。
【００４４】
樹脂層１１０は、例えば、熱伝達率の低い断熱性の樹脂材料で形成されており、好ましくは、フロントカバー１４及び、ポンプ１２の外周面全体を覆うように取り付けられている。外周プレート層１２０は、例えば、金属材料等で形成された鋼板であって、好ましくは、樹脂層１１０の外周面全体を覆うように取り付けられている。
【００４５】
以上のように構成された第一実施形態の保温構造１００によれば、フロントカバー１４及び、ポンプ１２の外周面全体に断熱性の樹脂層１１０及び外周プレート層１２０を積層したことで、車両走行時に流体継手１０のポンプ１２とタービン１３との滑りに伴う摩擦熱等により昇温された作動油の一部が、エンジン停止後もフロントカバー１４及び、ポンプ１２の内部空間に油温低下を効果的に抑止された保温状態で保持されるようになる。
【００４６】
すなわち、エンジン停止期間中にフロントカバー１４及び、ポンプ１２の内部空間に保温状態で貯留されていた作動油が、エンジン再始動と同時に作動油回路４０内を循環するようになる。これにより、エンジン再始動時に作動油の油温が早期に上昇し、作動油の粘度低下によって撹拌抵抗も効果的に抑えられるようになり、燃費性能及び始動性を確実に向上することが可能になる。
【００４７】
［第二実施形態］
図５は、第二実施形態に係る保温構造２００を示す模式的な断面図である。同図に示すように、第二実施形態の保温構造２００は、フロントカバー１４の外周面及び、ポンプ１２の外周面（ポンプシェル外周面）に、断熱性の塗料を塗布して断熱塗装膜２１０を形成したものである。断熱塗装膜２１０は、好ましくは、フロントカバー１４及び、ポンプ１２の外周面全体が塗装膜で覆われるように、断熱性の塗料をこれらフロントカバー１４及び、ポンプ１２の外周面全体に塗布することにより形成されている。
【００４８】
以上のように構成された第二実施形態の保温構造２００によれば、フロントカバー１４及び、ポンプ１２の外周面全体を断熱塗装膜２１０によって被覆したことで、車両走行時に流体継手１０のポンプ１２とタービン１３との滑りに伴う摩擦熱等により昇温された作動油の一部が、エンジン停止後もフロントカバー１４及び、ポンプ１２の内部空間に油温低下を効果的に抑止された保温状態で保持されるようになる。
【００４９】
すなわち、エンジン停止期間中にフロントカバー１４及び、ポンプ１２の内部空間に保温状態で貯留されていた作動油が、エンジン再始動と同時に作動油回路４０内を循環するようになる。これにより、エンジン再始動時に作動油の油温が早期に上昇し、作動油の粘度低下によって撹拌抵抗も効果的に抑えられるようになり、燃費性能及び始動性を確実に向上することが可能になる。
【００５０】
［第三実施形態］
図６は、第三実施形態に係る保温構造３００を備えた作動油回路４０の構成図である。同図に示すように第三実施形態の保温構造３００は、油戻し配管５２のクーラ５５と第２リリーフバルブ５６との間に、作動油を捕集して貯留する略筐体状の捕集タンク３１０を設けたものである。
【００５１】
捕集タンク３１０の外周面は、好ましくは、第一実施形態又は第二実施形態と同様の断熱構造体３２０によって覆われている。捕集タンク３１０は、作動油が循環するエンジン駆動時に、油戻し配管５２を流れる高温状態の作動油を捕集しつつ、第２リリーフバルブ５６が閉となるエンジン停止期間中は、その内部に高温状態の作動油を貯留して保持するように機能する。また、捕集タンク３１０に貯留された作動油は、第２リリーフバルブ５６が閉から開に切り替わるエンジン再始動と同時に、オイルポンプＯＰの駆動によって作動油回路４０内に圧送循環されるようになっている。
【００５２】
捕集タンク３１０を設ける位置は、作動油回路４０の何れの箇所であってもよいが、ロックアップクラッチ制御弁５０の制御性に影響を与えない油戻し配管５２が好ましい。さらに、捕集タンク３１０は、エンジン停止期間中に作動油の漏出を防止できるように、エンジン停止期間に亘って閉弁される第２リリーフバルブ５６よりも上流側の油戻し配管５２に設けられることが好ましい。
【００５３】
以上のように構成された第三実施形態の保温構造３００によれば、作動油回路４０の油戻し配管５２に、作動油を捕集可能な捕集タンク３１０を設けたことで、車両走行時に流体継手１０のポンプ１２とタービン１３との滑りに伴う摩擦熱等により昇温された作動油が、エンジン停止後も捕集タンク３１０内に油温低下を効果的に抑止された保温状態で貯留されるようになる。
【００５４】
すなわち、エンジン停止期間中に捕集タンク３１０に保温状態で貯留されていた作動油が、エンジン再始動と同時に作動油回路４０内を循環するようになる。これにより、エンジン再始動時に作動油の油温が早期に上昇し、作動油の粘度低下によって撹拌抵抗も効果的に抑えられるようになり、燃費性能及び始動性を確実に向上することが可能になる。
【００５５】
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００５６】
例えば、図７に示すように、保温構造４００をフロントカバー１４の外周面及び、ポンプ１２の外周面との間に閉断面空間Ｓをそれぞれ区画形成するプレート部材４１０により構成してもよい。この場合も、フロントカバー１４及び、ポンプ１２の内部に充填された作動油の外部への熱伝達が抑えられることで、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５７】
また、上記各実施形態は個別に実施する場合に限定されず、例えば、第一又は第二実施形態を第三実施形態と組み合わせて構成することもできる。
【００５８】
また、動力伝達装置は、図示例の流体継手１０、クラッチ装置８０及び、トランスミッション９０を入力側から順に配置した構成に限定されず、他の構成の動力伝達装置にも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１  車両
２  エンジン（動力源）
１０  流体継手
１２  ポンプ
１３  タービン
１４  フロントカバー
２２  ピストン
２５  ロックアップクラッチ
４０  作動油回路
５０  ロックアップクラッチ制御弁（バルブ）
５２  油戻し配管
５６  第２リリーフバルブ
１００  保温構造（保温手段）
１１０  樹脂層
１２０  外周プレート層
２００  保温構造（保温手段）
２１０  断熱塗装膜
３００  保温構造（保温手段）
３１０  捕集タンク
【図１】
2019035418.tif 000003
【図２】
2019035418.tif 000004
【図３】
2019035418.tif 000005
【図４】
2019035418.tif 000006
【図５】
2019035418.tif 000007
【図６】
2019035418.tif 000008
【図７】
2019035418.tif 000009