(57)【要約】【課題】車両の駆動系（トランスアクスル１）において、機械室Ｒ１のオイルリザーバ２１からオイルポンプ４によりオイルを汲み上げて、潤滑または冷却の必要な部位に供給する場合に、空気の吸い込みが発生すれば直ちにオイルリザーバ２１へのオイルの還流量を増大させ、エアの吸い込みによるオイルへの気泡の混入を抑制する。【解決手段】例えばキャッチタンク４０のようなオイル貯留室からオイルリザーバ２１へのオイルの還流油路４４に、オイルポンプ４からの吐出油路４３の油圧に応じて開弁度が変化する流量制御弁５を配設し、その油圧が所定油圧Ｐ２以下になって、気泡が混入していると考えられる場合に開弁度を大きくして、オイルの還流量を増大させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動系のギヤ機構が収容された機械室のオイル溜まりからオイルポンプによってオイルを汲み上げ、潤滑または冷却の必要な所定部位に供給するようにした潤滑装置であって、
前記オイルポンプの吐出口に連通する吐出油路と、
前記所定部位に供給されるオイルの少なくとも一部がオイル貯留室を介して前記オイル溜まりに還流する還流油路と、を備え、
前記還流油路には、前記吐出油路の油圧に応じて開弁度が変化する流量制御弁が配設され、前記吐出油路の油圧が、オイルに気泡が含まれている場合の所定油圧以下であれば、この所定油圧を超えているときに比べて開弁度が大きくなるように構成されていることを特徴とする車両の駆動系の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速機などの駆動系の潤滑装置に関し、ギヤ機構が収容された機械室のオイル溜まりからオイルを汲み上げるようにしたものに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より車両に搭載される変速機においては、ケーシングの底部に設けられたオイル溜まりからオイルポンプによってオイルを汲み上げ、クラッチや軸受けなどの潤滑部位に供給するようになっている。例えば特許文献１に記載された変速機では前記のオイル溜まり（オイルリザーバ）が、ギヤ機構の収容された機械室の底部に相当する第１区画と、この第１区画から仕切壁によって仕切られた第２区画とに区分されており、これら第１および第２区画にそれぞれオイルポンプの吸引口が開口している。
【０００３】
また、前記第１区画の吸引口にはフロートバルブが設けられて、油面に追従して開閉されるようになっており、油面が高くなれば吸引口を開いて、オイルを吸い込ませることにより、油面を低下させるようにしている。これにより、ギヤやクラッチなどの回転部品によるオイルの攪拌抵抗が低減されるとともに、攪拌されたオイルの泡立ちも抑制される。一方、第１区画の油面が低くなれば、フロートバルブによって吸引口が閉じられることにより、オイルと共に空気が吸い込まれることを防止できる。
【０００４】
さらに、前記第２区画の吸引口は常時、開放されているが、この第２区画には、変速機の制御ボディに供給されたオイルやオイルクーラで冷却されたオイルが還流されるようになっており、車両の定常走行中は常にオイルで満たされるようになるので、その油面が低くなってしまい吸引口からオイルと共に空気が吸い込まれる心配はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２７１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら前記従来例では、油面の低い第１区画のオイルが仕切壁を超えて第２区画へ流れることはないので、前記のように両方の区画に吸引口を開口させていても、それぞれのオイルの吸い込み量が常に適切にバランスしていないと、それぞれの区画のオイルの貯留量を所望の量に維持することができず、不測の不具合を招くおそれがある。
【０００７】
すなわち、例えば冷間のエンジン始動時などには、変速機の制御ボディなどにオイルが残っていない状態でオイルポンプの動作が始まり、第１および第２区画のオイルが一気に吸い込まれることになる。これにより、吸引口にフロートバルブの設けられていない第２区画においては油面の高さが一気に低下してしまい、吸引口からオイルと共に空気が吸い込まれるおそれがある。
【０００８】
このとき第１区画では、フロートバルブによって油面の高さが維持されるようになるが、この油面は仕切壁よりも低いので、第２区画にオイルが流れることはない。このため、第２区画においては制御ボディやオイルクーラなどを循環してオイルが還流してくるまでの間、油面が低くなってしまい、空気の吸い込みが続くことになる。これにより、オイルポンプから吐出されるオイルに気泡が混入して、油圧の低下などの不具合を生じる。
【０００９】
このような実情を考慮して本発明の目的は、前記のように空気の吸い込みが発生したときには、オイル溜まりに還流させるオイルを直ちに増量して、オイルへの気泡の混入を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するために本発明に係る潤滑装置では、オイル溜まりへのオイルの還流油路に流量制御弁を介設し、オイルポンプから吐出されるオイルの圧力が所定値以下になって、気泡が含まれていると考えられる場合に、直ちにオイルの還流量を増大させるようにした。
【００１１】
具体的に本発明は、車両の駆動系のギヤ機構が収容された機械室のオイル溜まりから、オイルポンプによってオイルを汲み上げて、潤滑または冷却の必要な所定部位に供給するようにした潤滑装置であって、そのオイルポンプの吐出口に連通する吐出油路と、前記所定部位に供給されるオイルの少なくとも一部が、オイル貯留室を介して前記オイル溜まりに還流する還流油路と、を備えている。
【００１２】
そして、本発明の特徴として前記還流油路には、前記吐出油路の油圧に応じて開弁度が変化する流量制御弁を配設し、前記吐出油路の油圧が、オイルに気泡が含まれている場合の所定油圧以下であれば、この所定油圧を超えているときに比べて前記流量制御弁の開弁度が大きくなるように構成したものである。
【００１３】
前記の発明特定事項により、車両の定常走行中などの通常時においては、機械室のオイル溜まりの油面が適度に高くなっていて、オイルと共に空気が吸い込まれる心配はなく、オイルポンプから吐出されるオイルには実質、気泡が含まれていない。よって、その油圧が所定油圧を超えて、還流油路の流量制御弁の開弁度は小さくなり、オイル溜まりへのオイルの還流量が少なくなる。これによりオイル溜まりの油面の高さが適度なものに維持されて、ギヤ機構によるオイルの攪拌抵抗の低減が図られる。
【００１４】
一方、何らかの理由で一時的にオイル溜まりの油面が低下してしまい、吸引口からオイルと共に空気が吸い込まれるようになると、オイルポンプから吐出されるオイルに気泡が混入して、その油圧が低下する。そして、油圧が所定油圧以下になると、これに応じて還流油路の流量制御弁の開弁度が大きくなるので、オイル溜まりへのオイルの還流量が増大し、油面が速やかに上昇することで、空気の吸い込みが抑制されるようになる。
【００１５】
つまり、本発明によれば、通常時は機械室のオイル溜まりの油面高さを好適に維持して、ギヤ機構によるオイルの攪拌抵抗を低減できるとともに、何らかの理由で油面高さが低下し、空気の吸い込みが発生すれば、直ちにオイル溜まりに還流させるオイルを増量して、オイルへの気泡の混入を抑制することができる。
【００１６】
一例として前記流量制御弁は、吐出油路の油圧をパイロット油圧として受けて動作するように構成してよく、また、電磁弁を用いてもよい。この場合は、吐出油路の油圧を検出するセンサを設けて、このセンサからの信号を受けるコントローラにより前記流量制御弁を動作させるようにすればよい。
【００１７】
また、前記のオイル貯留室について具体的には、例えば、従来例（特許文献１）のように機械室のオイル溜まり（第１区画）に隣接する別のオイル溜まり（第２区画）を設けてもよく、機械室のオイル溜まりよりも高い位置にオイルのキャッチタンクが設けられている場合は、このキャッチタンクを利用してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
以上、説明したように本発明に係る車両の駆動系の潤滑装置によれば、機械室のオイル溜まりにオイル貯留室からオイルを還流させる還流油路に流量制御弁を介設して、オイルポンプから吐出されるオイルの圧力が所定値以下に低下すれば、オイルの還流量を増大させるようにしたので、空気の吸い込みが発生すれば直ちにオイル溜まりの油面を上昇させることができ、これによりオイルへの気泡の混入を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係る車両のトランスアクスルの概略構成を示す説明図である。
【図２】トランスアクスルの潤滑装置の構成を模式的に示す図であって、還流油路の流量制御弁が閉位置寄りにある場合について示す。
【図３】吐出油路の油圧（パイロット油圧）と流量制御弁の開弁度との関係の一例を示すグラフ図である。
【図４】流量制御弁が全開になった場合の図２相当図である。
【図５】流量制御弁をソレノイドバルブとした変形例に係る図２相当図である。
【図６】オイルリザーバに隣接するサブリザーバを設けて、これをオイル貯留室とした他の実施形態に係る図２相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、一例として、ハイブリッド車両のトランスアクスル１（駆動系）に本発明を適用した場合について説明するが、これに限らず、本発明は例えばベルト式ＣＶＴや有段式自動変速機などにも適用することができる。
【００２１】
図１には概略のみを示すが、本実施の形態においてトランスアクスル１のケース２には、第１および第２のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２やギヤ機構３などの収容される機械室Ｒ１が形成されるとともに、図示はしないが、コントローラなどの収容される電気室も形成されている。なお、機械室Ｒ１はさらに、前記モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２などの収容されるモータ室と、ギヤ機構３などの収容されるギヤ室とに分かれていてもよい。
【００２２】
そして、図１に表れているように機械室Ｒ１には４つの回転軸心Ｃ１〜Ｃ４が互いに平行にレイアウトされており、そのうちの第１軸心Ｃ１上には、前記第１のモータジェネレータＭＧ１の他に、図示しないエンジンからの動力を分配する遊星歯車機構ＰＧなどが配置されている。また、第２軸心Ｃ２上にはカウンタ軸が配置されて、そのカウンタギヤ３２が遊星歯車機構ＰＧのリングギヤ３１と噛み合っている。
【００２３】
また、第３軸心Ｃ３上には、前記第２のモータジェネレータＭＧ２が配置されて、その出力軸に設けられた小径ギヤ３３が前記カウンタギヤ３２と噛み合っている。さらに、第４軸心Ｃ４上にはディファレンシャルＤＦが配置されていて、そのリングギヤ３４（ファイナルドリブンギヤ）が、前記カウンタ軸に設けられたファイナルドライブギヤ３５と噛み合っている。なお、ディファレンシャルＤＦからの出力は図示しないドライブシャフトを介して車両の駆動輪に伝達される。
【００２４】
前記ディファレンシャルＤＦの回転軸心である第４軸心Ｃ４は、４つの回転軸心Ｃ１〜Ｃ４の中で最も低い位置にあり、このディファレンシャルＤＦのリングギヤ３４の下部は、機械室Ｒ１の底部に貯留されているオイル（ＡＴＦなど）に漬かっている。すなわち、ケース２の底部は機械室Ｒ１の底部において低くなっていて、オイル溜まり（以下、オイルリザーバ２１という）として機能するようになっている。
【００２５】
そして、車両の走行中にリングギヤ３４が回転すると、オイルリザーバ２１に貯留されているオイルが掻き上げられ（矢印Ｏとして示す）、各種ギヤ３１〜３５や軸受など潤滑の必要な部位に供給された後に、下方のオイルリザーバ２１に流下するようになる。また、そうして掻き上げられたオイルの一部は、第１のモータジェネレータＭＧ１の上方に設けられているキャッチタンク４０（オイル貯留室）に一時的に貯留され、その第１のモータジェネレータＭＧ１など、冷却の必要な部位に供給される。
【００２６】
さらに、図２に模式的に示すように本実施の形態では、オイルリザーバ２１からオイルを汲み上げて、前記潤滑や冷却の必要な部位に供給するように、オイルポンプ４が配設されている。このオイルポンプ４は、例えばカウンタ軸によって駆動されるものであり、その吸引口にはオイルパイプによって構成される吸入油路４１が接続されて、オイルストレーナ４２を介してオイルリザーバ２１のオイルを吸い込むようになっている。
【００２７】
一方、オイルポンプ４の吐出口にはオイルパイプなどによって構成される吐出油路４３の上流端（図２の下端）が連通している。この吐出油路４３は、例えばケース２の側壁部などに設けられた図示しない油路を介して、第１および第２モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にオイルを供給するようになっている。このようにして潤滑や冷却の必要な部位に供給されるオイルの一部もキャッチタンク４０に一時的に貯留され、また、残りのオイルは下方のオイルリザーバ２１に流下するようになる。
【００２８】
つまり、本実施の形態においては潤滑や冷却の必要な部位に供給されるオイルの一部が、図２に矢印で示すようにキャッチタンク４０に流れて、一時的に貯留されるようになっている。このことで、オイルリザーバ２１に流下するオイルの量が多くなり過ぎることを抑制し、その油面の高さを好適に維持することができるので、オイルの攪拌抵抗の低減が図られる。
【００２９】
そうしてオイルの戻り量を調整するキャッチタンク４０からオイルリザーバ２１には、還流油路４４によって適量のオイルが還流されるようになっている。この還流油路４４もオイルパイプなどによって構成され、その上端部がキャッチタンク４０の底部を貫通する一方、還流油路４４の下端部は機械室Ｒ１においてオイルリザーバ２１の上方に下向きに開放されている。
【００３０】
また、還流油路４４の途中には、キャッチタンク４０からオイルリザーバ２１に流下するオイルの流量を調整する流量制御弁５が介設されている。本実施の形態の流量制御弁５はスプール弁からなり、スプール５１がスプリング５２の押圧力により全開位置（図２の左側の位置）に向かって付勢されている。また、流量制御弁５には、前記吐出油路４３の途中から分岐するパイロット油路４５の下流端が接続されており、その油圧（パイロット油圧）によりスプール５１が閉位置（図２の右側の位置）に向かって付勢されている。
【００３１】
そして、それらの付勢力の均衡によってスプール５１の位置が変化することで、流量制御弁５の開弁度が連続的に変化するようになっている。すなわち、図３に一例を示すように吐出油路４３から供給されるパイロット油圧Ｐ（即ち吐出油路４３の油圧）が閉弁圧Ｐ１以上であれば、流量制御弁５は閉弁する一方、パイロット油圧Ｐが閉弁圧Ｐ１未満であれば開弁し、その後はパイロット油圧Ｐが小さいほど開弁度が大きくなってゆく。
【００３２】
そして、前記の閉弁圧Ｐ１が、オイルに気泡が含まれている場合の所定油圧Ｐ２よりも高くなるように、スプール５１を押圧するスプリング５２のばね定数や自由長などが設定されている。このため、図３に表れているように流量制御弁５の開弁度は、パイロット油圧Ｐが前記所定油圧Ｐ２以下であれば、この所定油圧Ｐ２を超えているときに比べて大きくなる。
【００３３】
よって、オイルポンプ４から吐出されるオイルに実質、気泡が含まれておらず、その吐出圧が所定油圧Ｐ２を超えていれば、流量制御弁５の開弁度は比較的小さなものとなり、還流油路４４におけるオイルの還流量は少なくなる。一方、オイルに気泡が含まれていて、吐出油路４３の油圧が所定油圧Ｐ２以下になると、流量制御弁５の開弁度が大きくなって、オイルの還流量が増大する。
【００３４】
以上のように構成された潤滑装置によると、例えば車両の定常走行中など通常時においては、オイルポンプ４の吐出油路４３からのパイロット油圧Ｐが所定油圧Ｐ２よりも高くなり、これを受けて還流油路４４の流量制御弁５では、図２に表れているようにスプール５１が閉位置寄りになって、その開弁度が比較的小さくなる。これにより、キャッチタンク４０からのオイルの流れが絞られてその還流量が少なくなるので、オイルリザーバ２１の油面の高さをあまり高くならないように維持して、リングギヤ３４によるオイルの攪拌抵抗を低減することができる。
【００３５】
一方、何らかの理由で一時的にオイルリザーバ２１の油面が低下し、オイルストレーナ４２にオイルと共に空気が吸い込まれるようになると、オイルポンプ４から吐出されるオイルに気泡が含まれるようになって、その油圧が低下する。これにより流量制御弁５へのパイロット油圧Ｐも低下するので、図４に表れているようにスプール５１が閉位置に向かって移動し、その開弁度が大きくなる。よって、キャッチタンク４０からのオイルの還流量が増大し、オイルリザーバ２１の油面が速やかに上昇することによって、空気の吸い込みが抑制される。
【００３６】
つまり、本実施の形態によれば、トランスアクスル１のケース２内（機械室Ｒ１）において、オイルリザーバ２１の油面高さを好適に維持し、リングギヤ３４によるオイルの攪拌抵抗を低減できるとともに、一時的に油面高さが低下してしまい、空気の吸い込みが発生すれば、直ちにオイルリザーバ２１へのオイルの還流量を増やして、空気の吸い込みを速やかに抑制できる。これにより、オイルへの気泡の混入を抑制できる。
【００３７】
−変形例−
図５には、前記実施の形態において流量制御弁５をソレノイドバルブ（電磁弁）によって構成した変形例を示す。この変形例においてはパイロット油路４５が設けられておらず、流量制御弁５のスプール５１が電磁ソレノイド５３によって駆動されるようになっているが、この点を除いて変形例の構成は前記実施の形態と同じなので、同じ部材には同じ符号を付して、その説明は省略する。
【００３８】
そして、この変形例においてオイルポンプ４からオイルが吐出される吐出油路４３には、油圧センサ４６が配設されており、その信号がコントローラ６に入力されるようになっている。コントローラ６は例えば第１および第２のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものであればよく、油圧センサ４６によって検出される吐出圧に応じて電磁ソレノイド５３を動作させ、前記実施の形態と同様にスプール５１の位置を変化させる。
【００３９】
したがって、この変形例においても前記実施の形態と同じく、オイルポンプ４から吐出されるオイルの圧力に応じて流量制御弁５の開度を制御し、キャッチタンク４０からのオイルの還流量を調整することにより、オイルリザーバ２１の油面高さを好適に維持して、リングギヤ３４によるオイルの攪拌抵抗を低減しつつ、一時的に油面が低下したときには直ちにオイルリザーバ２１へのオイルの還流量を増大させ、空気の吸い込みを速やかに抑制することができる。
【００４０】
−他の実施形態−
本発明の構成は上述した実施の形態およびその変形例に限定されることなく、その他の種々の形態を包含している。すなわち、前記実施の形態などでは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２やギヤ機構３に供給するオイルの一部をキャッチタンク４０に一時貯留するようにしており、このキャッチタンク４０から還流油路４４を介してオイルリザーバ２１にオイルを還流させるようにしているが、これには限定されない。
【００４１】
すなわち、例えば特許文献１に記載されている従来例のように、トランスアクスル１のケース２の底部においてオイルリザーバ２１に隣接するようにサブリザーバ２２を区画し、これをオイル貯留室としてもよい。この場合、一例を図６に示すようにオイルリザーバ２１と隣接するサブリザーバ２２との間の仕切壁２３を貫通するように、還流油路４７を配設して、サブリザーバ２２からオイルをオイルリザーバ２１に還流させるようにする。
【００４２】
そして、その還流油路４７の途中に前記実施の形態と同じくスプール弁からなる流量制御弁５を介設して、吐出油路４３の途中から分岐するパイロット油路４５の下流端を接続させる。こうすれば、この流量制御弁５が前記実施の形態と同様に、パイロット油圧Ｐ（吐出油路４３の油圧）による付勢力とスプリング５２の付勢力との均衡によって動作し、吐出油路４３の油圧が所定油圧Ｐ２以下になると、流量制御弁５の開弁度が大きくなって、オイルの還流量が増大するようになる。
【００４３】
よって、前記実施の形態と同じく、オイルリザーバ２１の油面高さを好適に維持して、リングギヤ３４によるオイルの攪拌抵抗を低減しつつ、一時的に油面が低下したときには直ちにオイルリザーバ２１へのオイルの還流量を増大させ、空気の吸い込みを速やかに抑制することができる。なお、この場合にも前記の変形例のように、流量制御弁５をソレノイドバルブによって構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、オイルリザーバ２１の油面高さを好適に維持して、ギヤ機構によるオイルの攪拌抵抗を低減しつつ、空気の吸い込みによるオイルへの気泡の混入を抑制できるので、例えば自動車の駆動系に適用して有益である。
【符号の説明】
【００４５】
１        トランスアクスル（駆動系）
２        トランスアクスルのケース
２１    ケースの底部のオイルリザーバ（オイル溜まり）
３        ギヤ機構
４        オイルポンプ
５        流量制御弁
４０      キャッチタンク（オイル貯留室）
４３      吐出油路
４４      還流油路
４６      油圧センサ
Ｒ１      トランスアクスルのケース内の機械室
【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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