(57)【要約】【課題】  変速機の全長の短縮を図ることができると共に、熱交換の効率性を高めることのできる熱交換器付変速機の油路構造を提供する。【解決手段】  回転軸１４を変速機ケース１０の隔壁１１に固定されたリテーナ部材１２で回転自在に支持すると共に、変速機ケース１０の内側に配置されたオイルポンプ１６を無端チェーン１８を介して回転軸１４で駆動するようにした変速機において、変速機のオイルとエンジン冷却水との間で熱交換を行う熱交換器３０を変速機ケース１０の外側に配置すると共に、熱交換器３０からのオイル戻し通路Tを回転軸１４とオイルポンプ１６との間に配置した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を変速機ケースの隔壁に固定されたリテーナ部材で回転自在に支持すると共に、前記変速機ケースの内側に配置された補機を巻き掛け伝動装置を介して前記回転軸で駆動するようにした変速機において、
変速機のオイルとエンジン冷却水との間で熱交換を行う熱交換器を前記変速機ケースの外側に配置すると共に、前記熱交換器からのオイル戻し通路を前記回転軸と前記補機との間に配置したことを特徴とする熱交換器付変速機の油路構造。
【請求項２】
前記オイル戻し通路はチューブで形成され、前記リテーナ部材の一部を切欠いた空間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器付変速機の油路構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載される自動変速機や無段変速機等の変速機に関し、より詳しくは、そのトランスミッションオイルとエンジン冷却水との間での熱交換を行う熱交換器を備えた熱交換器付変速機の油路構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動変速機や無段変速機等の変速機においては、全長の短縮による小型化や、トランスミッションオイルの早期暖機等が要求されている。
【０００３】
かかる全長の短縮による小型化を図った変速機としては、特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１に開示された変速機は、ベルト式無段変速機であり、インプットシャフトの端部が変速機ケースの隔壁にボルトで固定されたサポート部材でもって回転自在に支持されている。そして、変速機ケースの内側に配置されたオイルポンプにインプットシャフトの回転力がベルト伝達装置を介して伝達されると共に、サポート部材にマニュアルバルブが設けられている。
【０００４】
また、自動変速機や無段変速機等の変速機に用いるＡＴＦの早期暖機を図り、また、ＡＴＦの過温度上昇による劣化の防止を図る目的で、ＡＴＦとエンジン冷却水との間での熱交換を行う熱交換器を備えた変速機が提案されている。
【０００５】
従来、この種の熱交換器を備えた変速機としては、特許文献２に開示されたものが知られている。これは、熱交換器本体がオイル入口管とオイル出口管と水入口管と水出口管とを備え、オイル入口管およびオイル出口管は、オイル配管を介して変速機と接続可能に構成されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１８８７２０号公報
【特許文献２】特開２００２−４７９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１は、インプットシャフトの端部が変速機ケースの隔壁にボルトで固定されたサポート部材でもって回転自在に支持され、サポート部材にマニュアルバルブが設けられていること、および、このマニュアルバルブに連通する油路がサポート部材に形成されていることを開示している。しかしながら、熱交換器については何等の言及もない。
また、特許文献２は、オイル入口管およびオイル出口管が、オイル配管を介して変速機と接続可能に構成されて、熱交換器の設置場所が任意に選択可能であり、熱交換器は変速機本体に設置し得る旨を開示している。しかしながら、変速機内において、熱交換器から戻されたトランスミッションオイルの油路をどのように形成するかについては言及がない。
【０００８】
ところで、自動変速機や無段変速機等の変速機においては、前述のように、全長の短縮による小型化や、熱交換器を用いた場合の熱交換の高効率性が要求されており、このような要求を満たす油路構造が求められている。
【０００９】
そこで、本発明は、熱交換器から戻されたトランスミッションオイルの油路を形成するに当たり、変速機の全長の短縮を図ることができると共に、熱交換の効率性を高めることのできる熱交換器付変速機の油路構造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】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の熱交換器付変速機の油路構造の一形態は、回転軸を変速機ケースの隔壁に固定されたリテーナ部材で回転自在に支持すると共に、前記変速機ケースの内側に配置された補機を巻き掛け伝動装置を介して前記回転軸で駆動するようにした変速機において、変速機のオイルとエンジン冷却水との間で熱交換を行う熱交換器を前記変速機ケースの外側に配置すると共に、前記熱交換器からのオイル戻し通路を前記回転軸と前記補機との間に配置したことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、熱交換器からのオイル戻し通路が巻き掛け伝動装置を介して駆動される補機と回転軸との間に配置されているので、巻き掛け伝動装置によって飛散されるオイルもオイル戻し通路に付着して熱交換され、熱交換の効率性を高めることができる。また、全長を増加させる必要もない。
【００１２】
ここで、前記オイル戻し通路はチューブで形成され、前記リテーナ部材の一部を切欠いた空間に配置されていることが好ましい。
【００１３】
このようにすると、オイル戻し通路の形成が簡単に行われ、しかもリテーナ部材の加工が容易となる。さらに、オイル戻し通路が薄肉のチューブで形成されていることから、その外側に付着するオイルの熱交換性がさらに向上する。また、リテーナ部材の一部を切欠いた空間に配置されることから、巻き掛け伝動装置をリテーナ部材に近づけて配置しても、巻き掛け伝動装置とチューブとの干渉が確実に防止され、変速機の全長の短縮化が図れる。
【発明の効果】
【００１４】
上記説明から明かなように、請求項１に係る発明によれば、熱交換器からのオイル戻し通路が巻き掛け伝動装置を介して駆動される補機と回転軸との間に配置されているので、巻き掛け伝動装置によって飛散されるオイルもオイル戻し通路に付着して熱交換され、熱交換の効率性を高めることができる。また、全長を増加させる必要もない。
【００１５】
また、請求項２に係る発明によれば、オイル戻し通路の形成が簡単に行われ、しかもリテーナ部材の加工が容易となる。さらに、チューブの外側に付着するオイルの熱交換性がさらに向上する。また、変速機の全長の短縮化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る熱交換器付変速機の油路構造の一実施の形態を、添付の図１および図２に基づいて説明する。  
本実施の形態に係る熱交換器付変速機は、ＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）式や４ＷＤ（４輪駆動）式車両の横置エンジンに用いられるトランスアクスルであり、不図示のエンジンの端部側に取り付けられ、トルクコンバータを収容する不図示のコンバータハウジングと、該コンバータハウジングに一端が連結され、前後進切り換え機構、ベルト式無段変速機構（ＣＶＴ）ならびに最終減速機構等を内部に収容するトランスアクスルケース１０と、該トランスアクスルケース１０の他端を閉鎖する不図示のカバーとを備え、トランスアクスルケース１０の下部にはオイルパン２０が取り付けられている。そして、トランスアクスルケース１０の側面（車両への搭載時には前面）であって、エンジンに近いコンバータハウジング寄りの比較的上方に熱交換器３０が直接取付けられている。
【００１７】
トランスアクスルケース１０のコンバータハウジングとの取付け面近傍に形成された隔壁１１には、略円盤状のリテーナ部材１２が複数のボルトBでもって締結固定され、該リテーナ部材１２には、トランスアクスルへの入力軸１３および回転軸１４が同軸上で回転自在に支持されている。なお、入力軸１３はトルクコンバータの出力側（タービン）に連結され、回転軸１４はトルクコンバータの入力側（ポンプインペラ）に連結されている。回転軸１４には、スプロケット１５がスプラインを介して連結されている。このスプロケット１５と、トランスアクスルケース１０の下方位置に配置固定された補機としてのオイルポンプ１６の駆動軸に連結されたスプロケット１７とには、巻き掛け伝動装置としての無端チェーン１８が掛け渡され、オイルポンプ１６がトルクコンバータの入力側、すなわち、エンジンでもって回転軸１４を介して駆動されるように構成されている。
【００１８】
また、トランスアクスルケース１０とオイルパン２０との間には、油圧回路と変速制御用の各種制御バルブ（図示せず）とが配置された不図示のバルブボディユニットが設けられている。なお、オイルパン２０の内部には、トランスアクスルやトルクコンバータの内部に供給される作動油および潤滑油としてのトランスミッションオイルが貯留され、ストレーナを介してオイルポンプ１６に吸引されようになっている。
【００１９】
なお、リテーナ部材１２の壁内には上述のバルブボディユニット内の各種制御バルブに連通された複数の油路１２Aが形成されており、その表面にはほぼ放射状に複数の補強リブ１２Bが設けられている。さらに、本実施の形態では、図１に示すように、リテーナ部材１２の上部に、表面から突出する形態で略円弧状の庇部１２Cが形成されている。さらに、基本形状が円盤状であるリテーナ部材１２の一部（本実施の形態では、右下部）が切欠かれて、空間Sが形成されている。この空間Sには、後述のオイル戻し通路を構成するチューブTが配置されている。そこで、１２Dはこの空間S方向にリテーナ部材１２の本体から突出して形成された保持部であり、チューブTの中央部を保持するように構成されている。なお、チューブTは金属製または樹脂製でもかまわないが、チューブTの外側に付着するオイルへの熱伝導性が優れたものが好ましい。また、チューブTの外径は、リテーナ部材１２の表面を越えないように、リテーナ部材１２の厚さ以下にするのが、トランスアクスルの全長を短くする観点から好ましい。
【００２０】
熱交換器３０は、トランスアクスルに用いるトランスミッションオイルと、不図示のエンジンの冷却系内を流れるエンジン冷却水（以下、単に冷却水と称することもある。）との間での熱交換を行うためのものであり、エンジン始動後の暖機運転時におけるオイルの加熱と、エンジンの定常運転時におけるオイルの冷却とを行うためのものである。
【００２１】
熱交換器３０は、図１および図２に示すように、円筒形状の本体３２を有し、本体３２内には、不図示の複数のエレメントが積層され、それらの内部空間が互いに連通されてオイル流路が形成されると共に、複数のエレメント間を通る冷却水流路が形成されている。そして、トランスアクスルケース１０から、オイルポンプ１６によりトランスアクスルケース１０の外壁内の油路（不図示）を介して直接に本体３２内へ送られるオイルは、トランスアクスルケース１０の壁に形成されたオイル出口から、本体３２の底部に形成されたオイル入口を経て、本体３２内のオイル流路に入る。そして、各エレメント内のオイル流路を通った後、同じく本体３２の底部に形成されたオイル出口から、トランスアクスルケース１０の外壁に形成されたオイル入口４１を経て、後に詳述するケース内油路に戻るように構成されている。
【００２２】
また、水入口管３４の端部は本体３２の冷却水入口に連結され、水出口管３６の端部は本体３２の冷却水出口に連結されている。ここで、水入口管３４および水出口管３６は、それぞれ、エンジンに近いコンバータハウジング側に位置されるように、本体３２に取付けられている。そして、水入口管３４から本体３２内に流入した冷却水は、各エレメントを介して、前記オイル流路内を通るオイルと熱交換され、この熱交換された冷却水は水出口管３６を通って本体３２外へ流出するようになっている。
【００２３】
そして、熱交換器３０の本体３２には、本体３２をトランスアクスルケース１０の側面設置個所に取付固定するために、ボルトがそれぞれ挿通される３つの取付穴を有する取付用ブラケット３８が設けられている。
【００２４】
ここで、水入口管３４および水出口管３６は車室内空調経路を含むエンジン冷却系に接続され、冷却水が熱交換器３０の本体３２内の冷却水流路を循環するように構成されている。本実施の形態では、水入口管３４が不図示の空調ダクト内に設けられたヒータコアの出口に連通されたヒータコア出口水路に接続され、水出口管３６がサーモスタットとウォータポンプとの間の戻り側水路に接続されている。
【００２５】
しかして、エンジン冷却系において、冷却水温が低いサーモスタットの閉時には、エンジンのウォータジャケットの一方の出口から流出する冷却水は、出口側水路、ラジエータパイパス水路、および戻り側水路を通って、ウォータポンプによりエンジンのウォータジャケットに戻されるようになっている。同時に、サーモスタットの閉時には、ウォータジャケットの他方の出口から流出する冷却水が、出口側水路、車室内の空調ダクト内に設けたヒータコア、ヒータコア出口水路、水入口管３４、熱交換器３０、水出口管３６および戻り側水路を通ってウォータポンプによりウォータジャケットに戻されるようになっている。
【００２６】
また、冷却水温が上昇したサーモスタットの開時には、前記一方のウォータジャケット出口から流出する冷却水は、出口側水路、ラジエータ、サーモスタット、および戻り側水路を通ってウォータポンプによりウォータジャケットに戻されるようになっている。なお、ラジエータに送られる冷却水は、そのアッパタンクから放熱コア部を通ってロアタンクへ流れる間に、外気との熱交換により冷却され、この冷却された冷却水がエンジンのウォータジャケットに戻される。一方、前記ウォータジャケットの他方の出口から流出する冷却水は、出口側水路、ヒータコア、およびヒータコア出口水路を通って水入口管３４から熱交換器３０の本体３２内に入り、同本体内でオイルと熱交換された冷却水は、水出口管３６から戻り側水路を通ってウォータポンプによりウォータジャケットに戻されるようになっている。
【００２７】
さらに、本発明に係る熱交換器付変速機としてのトランスアクスルにおいては、前記熱交換器３０を流出したオイルの油路が特に図２に示すように形成されている。すなわち、オイル入口４１に連通して外壁に直角方向に形成された第１油路４２に対し、トランスアクスルの軸線に平行する方向に第２油路４３が連通して隔壁１１に形成されている。そして、この第２油路４３の端部開口内に鎹状のオイル戻し通路を構成するチューブTの一端が挿入固定され、上述の空間S内に配置されている。さらに、チューブTの他端は、同じく隔壁１１に形成された不図示の油路の端部開口内に挿入固定されている（図１参照）。ここで、この隔壁１１に形成された不図示の油路は上述したバルブボディユニット内の各種制御バルブに連通されている。
なお、図１において、５０はマニュアルシャフトであり、トランスアクスルケース１０の外側に位置されたアウターレバー５２に連結されている。アウターレバー５２は不図示のシフトケーブルを介して運転席に設けられた不図示のシフトレバーに連結されている。マニュアルシャフト５０は、トランスアクスルにおける各レンジの選択およびパーキングロック機構の作動のために用いられるものであり、上述のバルブボディユニット内の各種制御バルブの中のマニュアルバルブを作動させる。
【００２８】
以上の構成になる本実施の形態においては、エンジンによる駆動力が回転軸１４に伝達され、スプロケット１５、無端チェーン１８およびスプロケット１７を介してオイルポンプ１６が駆動される。すると、オイルポンプ１６はストレーナを介してオイルパン２０内のオイルを吸い上げ、トランスアクスルケース１０の外壁に形成された不図示の油路を介して熱交換器３０に送る。熱交換器３０において、エンジンの冷却水と熱交換されたオイルは、オイル入口４１に戻され、第１油路４２、第２油路４３およびオイル戻し通路を構成する鎹状のチューブTを通り、バルブボディユニット内の各種制御バルブに送られる。
【００２９】
このとき同時に、スプロケット１５、１７および無端チェーン１８の回転に伴い、これらに付着していたオイルは遠心力により飛散され、その一部がチューブTに付着することになる。一方、スプロケット１５およびそれに噛合っている部位の無端チェーン１８により上方に飛散されたオイルは庇部１２Cに衝突し、下方に落下されて、その一部が同じくチューブTに付着することになる。
【００３０】
従って、エンジン始動後の暖機運転時におけるオイルの冷間時およびエンジン暖機後の定常運転時における、例えば、オイルの過熱時には、熱交換器３０によるオイルの早期加熱および冷却がそれぞれ図られる。そして、この際に、熱交換器３０からの戻り通路を構成するチューブTに付着したオイルも、その内部を通るオイルにより加熱または冷却されるので、オイル全体としての熱交換作用が効率的に行われる。
【００３１】
なお、上記説明は、ＣＶＴを備えるトランスアクスルにつき行ったが、この発明は、エンジン縦置きのＦＲ・四輪駆動車用ＡＴ或いはエンジン横置きのＦＦ・四輪駆動車用ＡＴのいずれにも適用できる。また、手動変速機（ＭＴ）であってもよい。この場合には、手動変速機内にオイルポンプを設けて、熱交換器３０と手動変速機との間でオイルを循環させるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態を示す正面図であり、コンバータハウジングを取外した状態である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０    トランスアクスルケース
１１    隔壁
１２    リテーナ部材
１３    入力軸
１４    回転軸
１５    スプロケット
１６    オイルポンプ
１７    スプロケット
１８    無端チェーン
２０    オイルパン
３０    熱交換器
T      チューブ
S      空間
【図１】
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【図２】
2005042893.tif 000004