(57)【要約】      （修正有）【課題】変速装置（トランスミッション）の冷却促進機構において、特段の追加部品を必要とせずに、変速装置の冷却性を高め、且つ低コストの変速装置の冷却促進機構を提供する。【解決手段】複数の歯車１１１、１１２、１１３を配し、それらの歯車１１１、１１２、１１３の噛み合わせを選択することによって、ギヤ比を変更する変速装置の冷却促進機構１０において、下部の歯車１１２などにより跳ねかけられる潤滑オイルＲが多く付着するケース１０１内壁と反対側の内壁に、潤滑オイルＲを導き、潤滑オイルＲが前記反対側の内壁を伝わる際にケース１０１が受熱し、ケース１０１の外部へ放熱。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の歯車を配し、該歯車の噛み合わせを選択することによって、ギヤ比を変更する変速装置の冷却機構において、前記歯車により跳ねかけられる冷却用の潤滑オイルが付着するケース内壁とは反対側となる内壁へ、潤滑オイルを導く潤滑オイル導入機構を備えたことを特徴とする変速装置の冷却促進機構。
【請求項２】
前記潤滑オイル導入機構が潤滑オイルを循環させるオイルポンプと、ケース内壁に潤滑オイルを導く専用流路とで構成され、前記反対側となる内壁に潤滑オイルを吐出するように前記専用流路が開口することを特徴とする請求項１記載の変速装置の冷却促進機構。
【請求項３】
前記潤滑オイル導入機構が潤滑オイルを循環させるオイルポンプと、ケース内壁に潤滑オイルを導く専用流路とで構成され、前記専用流路の先端に、前記反対側となる内壁に潤滑オイルを吹き付けるオイルジェット機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の変速装置の冷却促進機構。
【請求項４】
前記反対側となる内壁に略水平な方向に形成されたリブを設け、リブが潤滑オイルを拡散することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の変速装置の冷却促進機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑オイルを利用して効果的に冷却する変速装置の冷却促進機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの駆動系において用いられている変速装置は、ケース内に複数の歯車を配し、これらの歯車の噛み合わせを選択することによってギヤ比を変更し、エンジンなどの内燃機関の回転数を上記のギヤ比で変速している。そして、これらの変速装置では、歯車および軸受け部を潤滑するためにケース内に潤滑オイルを注入している。
【０００３】
この潤滑方法には、例えば下側に配された歯車によって潤滑オイルを掻き上げて、ケース内に配された歯車および回転軸にまんべんなく振りかけて、これによって隅々までの潤滑を達成する、掻き上げ潤滑方法がある。またその一方、オイルポンプなどを使用し強制的に潤滑オイルを潤滑する強制潤滑方法もある。
【０００４】
図９に一般的な変速装置の略図を示す。変速装置には様々な形態のものが存在しているが、この変速装置では２軸、４段ギヤとなっている。変速装置はクラッチハウジング１００に隣接して、ケース１０１とその内部に内燃機関（図示せず）からの動力を伝える入力軸１０２と、その先端に歯車１１１を設ける。歯車１１１は反転軸１０３の端側の反転歯車１１２と噛み合い、反転軸１０３を回転駆動する。反転軸１０３の上部には出力軸１０４を、前記入力軸１０２と同軸上に設ける。出力軸１０４に複数の変速歯車１１３を配す。これらが外部の機構によって、選択され、係合することによって変速することができる。
【０００５】
ケース１０１内には前述の歯車１１１、１１２、１１３及び軸１０２、１０３、１０４を安定動作させるために、潤滑オイルＲを注入している。潤滑オイルＲはオイルポンプ１０６と循環路１０７によってケース１０１内を循環し、歯車１１１、１１２、１１３や軸１０２、１０３、１０４受け部を潤滑している。
【０００６】
この潤滑オイルＲを循環させる機構は、ケース１０１底部に溜まった潤滑オイルＲを吸い出すオイル吸入口１０５で潤滑オイルＲを吸い出し、そして潤滑オイルを加圧し、リリーフするオイルポンプ１０６と循環路１０７と、ノズル１０９からなる。このオイルポンプ１０６は反転軸１０３から動力を受け取って駆動する。また、オイルポンプ１０６には潤滑オイルＲを装置全体に循環させるためにリリーフバルブを設ける。循環路１０７はオイル吸入口１０５とオイルポンプ１０６を繋ぐ管と、また、オイルポンプ１０６とノズル１０９を繋ぐ管とからなる。また、必ずしも管である必要はなく、図１０で示すように、前記軸（出力軸１０４）内部に設けることもある。ノズル１０９は図１０で示すように、潤滑オイルＲを歯車１１１、１１２、１１３の噛み合い面や軸１０２、１０３、１０４受け部に吹きかける。
【０００７】
ところで、変速装置の冷却促進機構１では潤滑オイルＲを装置内部の冷却にも用いている。潤滑オイルＲは装置内部の熱源からケース１０１へ熱を伝達するための伝熱媒体となっている。図９の変速装置においては、下側に配された反転歯車１１２が潤滑オイルＲを掻き上げ、潤滑オイルＲをケース１０１内壁に付着させ、ケース１０１に熱を伝達する。ケース１０１はケース１０１の外部と外部の空気との間の熱伝達により放熱を行う。
【０００８】
しかしながら、歯車による潤滑オイルの掻き上げによる冷却方法では冷却効果が低いためさまざまな工夫を行ってきた。例えば潤滑オイル量を増加することで冷却効果を上げる
方法があるが、潤滑オイル量の増加により歯車の攪拌抵抗が増し動力伝達効率が低下するという攪拌損失の悪化という問題が発生する。
【０００９】
また、変速装置のケースの外面に空気を吹き付け冷却する方法がある（例えば、特許文献１参照）。さらに、潤滑オイルをケースからオイルポンプによって吸引し、その後オイルクーラーによって潤滑オイルを冷却し、冷却された潤滑オイルをケース内に噴射する方法がある（例えば、特許文献２参照）。この方法は図９で示すように、オイルポンプ１０６とノズル１０９の間にオイルクーラー１０８を設け、潤滑オイルＲを冷却する方法である。
【００１０】
しかし、これらの方法ではケースを冷却するための装置やオイルクーラーの追加による大幅なコストの増加と共に、変速装置の配置スペースが大きくなるなどの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平７−１０３３１６号公報
【特許文献２】特開平７−１０３３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却性を上げるために起きる変速装置の攪拌損失の増加や、大幅なコスト増といった問題を防ぎつつ、冷却性を改善した変速装置の冷却促進機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
１）上記の目的を達成するための本発明の変速装置の冷却促進機構は、複数の歯車を配し、該歯車の噛み合わせを選択することによって、ギヤ比を変更する変速装置の冷却機構において、前記歯車により掻き上げられる冷却用の潤滑オイルが付着するケース内壁とは反対側となる内壁へ、潤滑オイルを導く潤滑オイル導入機構を設けて構成される。
【００１４】
変速装置は歯車の回転方向が一定のため、歯車により掻き上げられたオイルがケース内壁に付着する量が装置の左右で異なる。歯車がオイルを掻き上げる側とは反対側となる内壁（以下、反対側の内壁とする）面では、潤滑オイルの掻き上げによる潤滑オイルの付着が少ないため、内部からの受熱量が少なく、従ってケース外部での放熱も低い。そこで歯車がオイルを掻き上げる側とは反対側の内壁面にオイルを積極的に導くことで、放熱を促進することが可能となる。
【００１５】
本発明では上記構成により、変速装置のケースの底部に溜まっている高温の潤滑オイルを、ケースの反対側の内壁に導くので、高温の潤滑オイルは反対側の内壁を伝わり、その際に反対側の内壁に熱を伝達し、オイル溜まりへと環流する。ケースは受熱した熱をケース外壁から外部へと放出する。
【００１６】
そのため、反対側の内壁の受熱量が増加し、この部分の熱量が増加するので、ケース全体の放熱量が増加し、冷却性が改善する。また、この構成によれば特段の変速装置の冷却性を高めるための追加部品を必要としないので、低コストで冷却性の高い変速装置の冷却促進機構を提供できる。
【００１７】
２）上記の変速装置の冷却促進機構において、前記潤滑オイル導入機構が潤滑オイルを循環させるオイルポンプと、ケース内壁に潤滑オイルを導く専用流路とで構成され、前記反対側となる内壁に潤滑オイルを吐出するように前記専用流路が開口する構成にすると、
この構成により、オイルポンプによってケースの底部に溜まった高温の潤滑オイルは、潤滑用の流路とは別に設けた専用流路で、反対側の内壁上部に設けた開口部に移送され、この開口部から反対側の内壁を伝わり、ケースに熱を伝達し、ケース底部の潤滑オイル溜まりに環流する。
【００１８】
この構成によれば、専用流路が必要なだけで、現行の潤滑回路に何ら影響を与えない。そのため、オイルクーラーを用いる方法と比べて、自動車などの全体の設計変更を必要としないだけでなく、試作や、試験回数を低減することも可能となる。
【００１９】
加えて、ケース内壁面を伝わって潤滑オイルがオイル溜まりに戻るため、潤滑オイルに混入する気泡が低減する効果もある。この気泡の混入は加圧力の変動を引き起こし、また、油膜強度を低下させ、機器内部で金属接触を引き起こし、摩耗を促進させるため、故障や作動不良の原因となる。また、気泡はポンプなどで瞬間的に加圧されると、温度が急激に上昇するので、油温上昇の原因となる。さらに気泡は熱を伝達しにくいため、油中に気泡を含有すると、熱伝達係数が下がり、冷却性能が低下する。しかし、本発明によれば、潤滑オイルは内壁を伝い、ケース底部へと環流するため、潤滑オイル内の気泡の混入が減少する。
【００２０】
３）あるいは、上記の変速装置の冷却促進機構において、前記潤滑オイル導入機構が潤滑オイルを循環させるオイルポンプと、ケース内壁に潤滑オイルを導く専用流路とで構成され、前記専用流路の先端に、前記反対側の内壁に潤滑オイルを吹き付けるオイルジェット機構を設けると、この構成により、オイルジェット機構が潤滑オイルを反対側の内壁に吹きかけ、吹きかけられた潤滑オイルはケース内壁と熱交換をしながら、潤滑オイル溜まりに環流する。これにより、より効果的に反対側の内壁と潤滑オイルとの熱伝達を促進できる。
【００２１】
このオイルジェット機構はオイルポンプのリリーフ圧より十分に低い圧力で作動するようにすることが望ましい。
【００２２】
４）さらに上記の変速装置の冷却促進機構において、前記反対側となる内壁に略水平な方向に形成されたリブを設け、リブが潤滑オイルを拡散する構成にすると、リブに向けてオイルジェット機構が潤滑オイルを吹きかけることで、リブがガイドとなりオイルがより広い範囲に拡散するので、冷却性能が向上する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、従来技術の変速装置においてケースの放熱量の少なかった部分の放熱量を上げることができ、変速装置の冷却を促進することができるので、冷却性を上げることができる。そのため、低コストを実現することができる。そして追加部品を使用することがなく、潤滑オイルを移送する専用流路を設けるだけなので、従来技術の潤滑回路に影響を与えることがなく、設計の変更や試作、試験回数を低減することができる。さらに、部品点数を少なくすることができ、変速装置の設置スペースの減少を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る第１の形態の変速装置の冷却促進機構を示した縦断面図である。
【図２】本発明に係る第１の形態の変速装置の冷却促進機構を示した図１のＩＩ―ＩＩの断面図である。
【図３】本発明に係る第２の形態の変速装置の冷却促進機構を示した縦断面図である。
【図４】本発明に係る第２の形態のオイルジェット機構２３の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る第２の形態の変速装置の冷却促進機構を示した図４のＶ―Ｖの断面図である。
【図６】本発明に係る第２の形態の変速装置の冷却促進機構を示した横断面図である。
【図７】本発明に係る第３の形態の変速装置の冷却促進機構を示した縦断面図である。
【図８】本発明に係る第３の形態の変速装置の冷却促進機構を示した横断面図である。
【図９】従来技術の変速装置の冷却機構を示した縦断面図である。
【図１０】従来技術の変速装置の冷却機構を示した図９のＸの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施の形態の変速装置の冷却促進機構について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
変速装置はクラッチハウジング１００に隣接して、ケース１０１とその内部に内燃機関（図示せず）からの動力を伝える入力軸１０２と、その先端に歯車１１１を設けて構成される。歯車１１１は反転軸１０３の端側の反転歯車１１２と噛み合い、反転軸１０３を回転駆動する。この反転軸１０３の上部に出力軸１０４を、前記入力軸１０２と同軸上に設ける。出力軸１０４上に複数の変速歯車１１３を配す。これらが外部の機構によって、選択され、係合することによって変速することができる。
【００２７】
ケース１０１内には前述の歯車１１１、１１２、１１３及び軸１０２、１０３、１０４を安定動作させるために、潤滑オイルＲを注入している。潤滑オイルＲはオイルポンプ１０６と循環路１０７によってケース１０１内を循環し、歯車１１１、１１２、１１３や軸１０２、１０３、１０４受け部を潤滑している。
【００２８】
この潤滑オイルＲを循環させる機構は、ケース１０１底部に溜まった潤滑オイルＲを吸い出すオイル吸入口１０５で潤滑オイルＲを吸い出し、そして潤滑オイルＲを加圧し、リリーフするオイルポンプ１０６と循環路１０７と、ノズル１０９からなる。オイルポンプ１０６は反転軸１０３から動力を受け取って駆動するオイルポンプ１０６を用いている。循環路１０７はオイル吸入口１０５とオイルポンプ１０６を繋ぐ管と、また、オイルポンプ１０６とノズル１０９を繋ぐ管とで構成される。また、必ずしも管である必要はなく、図１０で示すように、前記軸（出力軸１０４）内部に設けることもある。ノズル１０９は図１０で示すように、潤滑オイルＲを歯車の噛み合い面や軸受け部に吹きかける。
【００２９】
変速装置の冷却促進機構１０は、この潤滑のための潤滑オイルＲを装置の冷却として使用する。反転歯車１１２はケース１０１の底部に溜まった潤滑オイルＲをケース１０１の内壁に掻き上げる。掻き上げられた潤滑オイルＲはケース１０１の内壁に付着し、ケース１０１に熱を伝達する。ケース１０１は熱を受熱し、ケース１０１の外壁から外部へ受熱した熱を放出する。反転歯車１１２の回転方向は一定方向のため、潤滑オイルＲの付着するケース１０１の内壁は片側になる。
【００３０】
図１に示す、本発明の第１の実施の形態では、前述の構造を有する変速装置の冷却促進機構１０にリリーフ弁１１と潤滑オイルＲを移送する専用流路１２と、トランスミッションのケース上部に管１３を設ける。専用流路１２は循環路１０７とは別に設けられた潤滑オイルＲの移送管で、オイルポンプ１０６から、又は循環路１０７の途中から枝分かれしている。リリーフ弁１１は専用流路１２の途中に設けられ、オイルポンプ１０６又は専用流路１２内部の圧力が規定より高くならないように一定に抑える働きをする弁で、規定圧
力（リリーフ圧）より一次側の圧力が高くなろうとした場合に、適宜容器外へ開放し圧力を逃がす構造の弁である。
【００３１】
図２で示すように、ケース１０１上部に設けられた管１３は複数の放出孔１４を開けたものであり、ケース１０１に対して略水平になるようにし、反対側の内壁１０１ｂに接して設ける。または、反対側の内壁１０１ｂ上部の一部を管状に形成してもよい。どちらにしても、管１３の内部の潤滑オイルＲが反対側の内壁１０１ｂと接する形状が望ましい。
【００３２】
管１３に設けられた複数の放出孔１４は、ケース１０１の底部に向け、開口している。管１３と放出孔１４は潤滑オイルＲが反対側の内壁１０１ｂを伝うように設置される。
【００３３】
次に潤滑オイルＲを利用した冷却推進方法を説明する。歯車や軸の潤滑に使用された潤滑オイルＲはケース１０１底部に溜まる。変速装置の連続動作などにより潤滑オイルＲは温度が上昇していく。ケース１０１底部に溜まった高温の潤滑オイルＲはオイル吸入口１０５に吸引され、オイルポンプ１０６によって加圧され、循環路１０７と専用流路１２にリリーフされる。
【００３４】
リリーフされた潤滑オイルＲを専用流路１２で、ケース１０１上部の管１３まで移送する。そして、潤滑オイルＲは管１３に開口した複数の放出孔１４から、反対側の内壁１０１ｂを伝わり、ケース１０１底部に環流する。潤滑オイルＲが反対側の内壁１０１ｂを伝わる際に、潤滑オイルＲの熱が反対側の内壁１０１ｂに伝導し、その熱をケース１０１の外壁から外部へと放出する。もちろんこのとき歯車により跳ねかけられる冷却用の潤滑オイルＲが付着するケース内壁１０１ａでも同様に放熱している。
【００３５】
図３に示す、本発明に係る第２の実施の形態では、ケース１０１上部に設けられた管１３をオイルジェット機構２３にしたものである。専用流路２２の先端にオイルジェット機構２３を設ける。図４に示すオイルジェット機構２３は、潤滑オイルＲの油圧に応じてオイル導入部を開閉するバルブ機構を設けている。このバルブ機構は、一般に、オイル通路内に配置された球形の弁体２４と、弁体を着座させる座面２５と、弁体を座面に向かって付勢する付勢ばね２６と噴射口２７を備えている。このオイルジェット機構２３では、油圧が高いときには、油圧により付勢ばね２６の付勢力に抗して弁体２４が座面から離反し、オイル導入部とオイル通路とが連通し、バルブ機構は開弁状態となる。この場合、オイルジェット機構２３の噴射口２７から潤滑オイルＲｍが噴射される。オイルジェット機構２３は図４のようなバルブ機構を持ったものに限らず、潤滑オイルＲを反対側の内壁１０１ｂに吹きかけることができるものであればよい。このオイルジェット機構２３のバルブ機構はオイルポンプ１０６のリリーフ圧より十分に低い圧力で開閉するように構成することが好ましい。
【００３６】
図５で示すようにオイルジェット機構２３は反対側の内壁１０１ｂに潤滑オイルＲｍを吹きかけるように設ける。オイルジェット機構２３の設置場所は潤滑オイルＲの噴射口２７を反対側の内壁１０１ｂに向きけることができ、反対側の内壁１０１ｂにより多く吹きかけられるような所であればよい。また、専用流路２２を設けずに、図１０で示す潤滑の際に使用しているノズル１０９をオイルジェット機構２３に置き換えても良い。そうすることで、別途、専用流路２２やリリーフ弁２１を設ける必要がなくなるので、さらに部品点数を少なくすることができる。
【００３７】
図６で示すように、オイルジェット機構２３は反対側の内壁１０１ｂに潤滑オイルＲｍを吹き付ける。このとき潤滑オイルＲｍを反対側の内壁１０１ｂのできるだけ上部に、且つ広範囲に付着させると、放熱量を増加させることができるため、オイルジェット機構２３の設置場所は反対側の内壁の上部に広範囲に潤滑オイルＲｍを吹きかけることができる場所にすることが望ましい。霧状に吹きかけられた潤滑オイルＲｍは反対側の内壁１０１ｂを伝い、潤滑オイル溜まりに環流する。このとき同様にケース１０１は潤滑オイルＲから受熱し、放熱する。
【００３８】
図７で示すように、本発明に係る第３の実施の形態では、変速装置のケース１０１の反対側の内壁１０１ｂにリブ３３を設ける。リブ３３は畝状の張り出しで、反対側の内壁１０１ｂにケース１０１に対して、略水平に設けられる。本来、強度を補強する目的で取り付けられるリブ３３であるが、本発明の場合、リブ３３を取り付けることで、リブ３３をガイドとして、潤滑オイルＲｍがより広い範囲に拡散するようになる。このときオイルジェット機構２３は潤滑オイルＲｍをリブ３３に向けて吹きかけるように設ける。
【００３９】
図１乃至８ではオイルポンプ１０６やリリーフ弁１１、２１、循環路１０７の一部及び専用流路１２、２２を変速装置のケース１０１の外部に設置する構成になっているが、それらをケース１０１内部に配置してもよい。ケース１０１内部に配置することで、変速装置の配置スペースをさらに減少することができる。
【００４０】
より冷却性を重視するならば、本発明と従来の技術、ケースを冷却する装置を追加することや潤滑オイルを冷却するオイルクーラー１０８などを用いることもできる。そうすることで冷却性はこれまで以上に上がることになる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の変速装置の冷却促進機構は、従来放熱量の少ない部分の放熱量を上げることで装置の冷却性を上げることができるので、自動車などの駆動系に用いる変速装置に適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０、２０、３０  変速装置の冷却促進機構
１１、２１  リリーフ弁
１２、２２  専用流路
１３  管
１４  放出孔
２３  オイルジェット機構
３３  リブ
１０１ａ  歯車がオイルを掻き上げる側のケース内壁
１０１ｂ  ケース内壁１０１ａの反対側の内壁
Ｒ  潤滑オイル
Ｒｍ  噴霧された潤滑オイル
１０１  変速装置のケース
１１１、１１２、１１３  歯車（順に歯車、反転歯車、変速歯車）
１０２、１０３、１０４  軸（順に入力軸、反転軸、出力軸）
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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