(57)【要約】【課題】加熱器により潤滑油の温度を上げることにより粘度を下げてエンジン始動とともにオイルポンプに過大圧力が発生せず、潤滑油に含まれるコンタミを容易に捕集することができるトロイダル型無段変速機のオイルポンプを提供する。【解決手段】オイルポンプによって汲み上げられて変速機の制御もしくは潤滑に使用されるオイルを加熱昇温する変速機用オイルの昇温装置において、前記オイルが貯留されかつ前記オイルポンプの吸入口が臨まされているオイルパンから前記吸入口に向けた前記オイルの流通領域のいずれかの箇所に、前記オイルを加熱する加熱器が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルポンプによって汲み上げられて変速機の制御もしくは潤滑に使用されるオイルを加熱昇温する変速機用オイルの昇温装置において、
前記オイルが貯留されかつ前記オイルポンプの吸入口が臨まされているオイルパンから前記吸入口に向けた前記オイルの流通領域のいずれかの箇所に、前記オイルを加熱する加熱器が設けられていることを特徴とする変速機用オイルの昇温装置。
【請求項２】
前記変速機は、トロイダル型無段変速機を含むことを特徴とする請求項１に記載の変速機用オイルの昇温装置。
【請求項３】
前記オイルパンは、アルミニウムもしくはその合金からなり、かつ前記加熱器は、鉄系素材からなり、その加熱器が前記オイルパンに取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の変速機用オイルの昇温装置。
【請求項４】
前記加熱器に磁石が取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の変速機用オイルの昇温装置。
【請求項５】
前記加熱器は、ペルティエ素子を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の変速機用オイルの昇温装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オイルポンプが吸入する変速機用オイルを加熱して昇温する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トロイダル型無段変速機では低温での粘度が特に高いトラクションフルードを使用しており、そのためトロイダル型無段変速機を搭載した車両では、極低温時のエンジン始動の際に過大なポンプ駆動トルクを必要とし、これが燃費の悪化要因の一つになっている。オイルの粘度は、温度を上げることにより低下させることができ、そのため例えば、特許文献１には、駆動装置の動作中に、オイルの熱を蓄熱器に蓄え、低温時には、その蓄熱器の熱でオイルを加熱し、そのオイルをストレーナの上に供給して、そのストレーナを流れるオイルを加熱するように構成された装置が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３０４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているように蓄熱器に蓄えた熱によってオイルを加熱して昇温する場合、オイルを蓄熱器に対して循環させる必要がある。したがって、蓄熱器によってオイルを加熱する必要があるまでオイルの温度が低下していれば、蓄熱器に対してオイルを循環させるためのポンプは、温度が低下して粘度が高くなっているオイルを汲み上げて加圧することになるので、その駆動トルクが過大になる。したがって、低温時の運転の開始当初には、大きい動力でポンプを回転させる必要があるため、車両に搭載されている場合には、これが燃費の悪化要因となる可能性があった。
【０００５】
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、低温状態での始動時であっても、オイルポンプに掛かる負荷を低下させることのできる変速機用オイルの昇温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】
【０００６】
この発明は、上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、オイルポンプによって汲み上げられて変速機の制御もしくは潤滑に使用されるオイルを加熱昇温する変速機用オイルの昇温装置において、前記オイルが貯留されかつ前記オイルポンプの吸入口が臨まされているオイルパンから前記吸入口に向けた前記オイルの流通領域のいずれかの箇所に、前記オイルを加熱する加熱器が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記変速機は、トロイダル型無段変速機を含むことを特徴とする変速機用オイルの昇温装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記オイルパンは、アルミニウムもしくはその合金からなり、かつ前記加熱器は、鉄系素材からなり、その加熱器が前記オイルパンに取り付けられていることを特徴とする変速機用オイルの昇温装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記加熱器に磁石が取り付けられていることを特徴とする変速機用オイルの昇温装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記加熱器は、ペルティエ素子を含むことを特徴とする変速機用オイルの昇温装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、オイルポンプの吸入口が臨まされているオイルパンから前記吸入口に向けたオイルの流通領域のいずれかの箇所にオイルを加熱する加熱器を動作させることにより、オイルポンプに吸入されるオイルを加熱してその粘度を低下させることができる。したがって、低温時に、オイルポンプを始動する前に、前記加熱器を動作させることにより、オイルポンプは粘度の低下したオイルを吸入することになり、その結果、オイルポンプに要する駆動トルクを低下させることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、トロイダル型無段変速機あるいはその潤滑のためのオイルの温度で低下している状態でその変速機を始動する場合であっても、オイルポンプを始動する前にオイルを加熱・昇温してその粘度を低下させておくことができるので、オイルポンプを駆動するために必要とするトルクあるいは動力を低下させることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、オイルパンがアルミニウムもしくはその合金によって形成されていることにより、オイルパンを含む変速機のケーシングの剛性を向上させることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、オイルパンがアルミニウムもしくはその合金で形成されているとしても、その内部に配置される加熱器の少なくとも一部が鉄系の素材であって磁性があるため、加熱器に磁石を取り付けてオイルパンの内部に磁石を配置でき、したがってオイルに含まれる切り粉などの磁性のあるコンタミ（不純物）を捕集することができる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、ペルティエ素子は通電することにより発熱と吸熱との両方の作用を生じるので、低温時にはオイルを加熱でき、またオイルの温度が必要以上に上昇した場合には、オイルの冷却を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
つぎにこの発明を具体的に説明する。この発明の変速機用オイルの昇温装置の例を図１に模式的に示してある。図１は、この発明の変速機用オイルの昇温装置を示す概略断面図である。図１において、変速機用オイルの昇温装置１は、そのオイルポンプ吸入口２にオイルストレーナ３が配置されている。そして、これらオイルポンプ吸入口２やオイルストレーナ３はオイルパン６の内部に配置されており、そのオイルストレーナ３の吸入口４はオイルパン６内のオイル中に浸漬され、その近傍に加熱器５が固定されている。なお、オイルパン６はケーシングの剛性向上に寄与するためにアルミニウムもしくはその合金から形成されている。そして、加熱器５は配線５ａによって電気的に接続されている。これにより制御装置（図示せず）により電気的な制御をおこなうことができる。この加熱器５の少なくとも一部には例えば鉄系素材が使用されており、その鉄系素材の部分に磁石７を取り付けることができる。さらに加熱器５の発熱部は、通電することにより発熱作用と吸熱作用とを生じるペルティエ素子で構成することができる。
【００１７】
つぎに上述した昇温装置の作用について説明すると、オイルパン６の内部におけるオイルの温度は、油温センサ（図示せず）によって検出され、その検出信号が前述した制御装置に入力されている。なお、油温センサは、車両の潤滑油温度を検出するために通常用いられているものであってよい。前述した変速機が車両に搭載されている場合、車両の始動操作が行われると、油温センサで検出されたオイルの温度が制御装置によって判断され、オイルの温度が低い場合には、前記加熱器５に通電されて加熱器５が熱を発する。加熱器５は前述したようにオイルパン６の内部でオイルポンプ吸入口２に対するオイルの流通領域に配置されているので、オイルポンプによって吸入されるべきオイルが、加熱器５の熱によって加熱されてその温度が上昇し、それに伴って粘度が低下する。
【００１８】
加熱器５によるオイルの加熱・昇温を、オイルの粘度が低下するまでの時間として予め定めた所定時間の間、継続し、あるいはオイルポンプ吸入口２の近傍におけるオイルの温度が、オイルの粘度が低下する温度として予め定めた温度になるまで継続する。その後、オイルポンプを起動する。なお、オイルポンプを駆動する動力は、車両においてはエンジンであってよく、あるいは電動オイルポンプであれば、電動機によってオイルポンプを駆動する。
【００１９】
このようにしてオイルポンプを駆動する時点では、その吸入口２の近傍のオイルもしくは吸入口２に向けて流動するオイルが加熱器５によって加熱されてその粘度が低下しているから、オイルポンプに掛かる負荷が特に大きくなることはなく、したがって消費する動力あるいは燃料が特に増大することはない。すなわち、低温状態での始動時であってもエンジンや電動機が消費するエネルギを抑制して燃費を向上させることができる。また、オイルポンプによって吸引されるオイルは、前述した磁石７の近傍を流れるので、オイルに含まれる鉄粉などのコンタミを補足し、オイルから除去することができる。
【００２０】
なお、加熱器５における発熱部材としてペルティエ素子を用いている場合、通電によって発熱作用と吸熱作用とが同時に生じるので、低温状態での始動時には、オイルに接触する面で発熱作用が生じるように通電し、吸熱作用の生じる面はオイルパン６の内壁面に接触させてオイルを冷却しないようにすることが好ましく、あるいは吸熱作用の生じる箇所をオイルパン６の外部に露出させることが好ましい。このように構成した場合、通電の方向を反転させると、発熱作用の生じる箇所と吸熱作用の生じる箇所とが反転する。したがって、オイルに接触する箇所で吸熱するので、オイルポンプもしくは変速機を継続して動作させたことによりオイルの温度が高くなった場合には、ペルティエ素子の吸熱作用を利用してオイルを冷却することができる。
【００２１】
なお、この発明における加熱器５は、オイルパン６の内部で、かつオイルポンプ吸入口２に向けて吸入されるオイルの流通領域に配置されていればよい。低温状態もしくは極低温状態での始動時に、先ずは、オイルポンプに吸入されるオイルの粘度を低下させてオイルポンプの負荷を低下させるためである。したがって、加熱器５の配置位置は、前述したように、オイルストレーナ３の吸入口４に対向する位置に限定されない。例えば、図２に示すように、オイルポンプ吸入口２に接続されているオイルストレーナ３の外面に、平板状に構成した加熱器５を取り付け、オイルストレーナ３の外面からその内部のオイルを加熱するように構成してもよい。
【００２２】
あるいは図３に示すように、加熱器５を平板状に構成するとともに、その複数の加熱器５をオイルポンプ吸入口２の内部に、互いに一定間隔を空けて、オイルの流動方向と平行に配置してもよい。このような構成であれば、オイルポンプの始動に先立って加熱器５を動作させると、吸入口２の内部でオイルが加熱されてその粘度で低くなるので、低温状態もしくは極低温状態での始動時であっても、オイルポンプに掛かる負荷を低下させることができ、またそれに伴って車両の燃費を向上させることができる。なお、加熱器５を動作させる電力は、車両においては、走行中の回生制御によって蓄えた電力を利用でき、そのようにすることにより消費エネルギの増大を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一例を模式的に示す概略断面図である。
【図２】この発明の他の例を模式的に示す概略構成図である。
【図３】この発明の更に他の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…変速機用オイルの昇温装置、  ２…オイルポンプ吸入口、  ３…オイルストレーナ、  ４…吸入口、  ５…加熱器、  ５ａ…配線、  ６…オイルパン、  ７…磁石。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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