特許 6822157 オイル温度調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6822157

(24)【登録日】2021年1月12日

(45)【発行日】2021年1月27日

(54)【発明の名称】オイル温度調整装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 57/04 20100101AFI20210114BHJP

【ＦＩ】

   F16H57/04 G

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-4508(P2017-4508)

(22)【出願日】2017年1月13日

(65)【公開番号】特開2018-112293(P2018-112293A)

(43)【公開日】2018年7月19日

【審査請求日】2019年12月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 秀生

(72)【発明者】

【氏名】下沢 智啓

【審査官】 前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−１４３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平５−７５５５３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ５７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のオイルが貯留される第１の貯留部と、
第２のオイルが貯留される第２の貯留部と、
前記第１の貯留部からオイルポンプによって送出されて前記第１の貯留部へ戻る前記第１のオイルが内部を流通し、前記第２の貯留部内で分岐と合流を繰り返すパイプと、を備え、
前記パイプを介して前記第１のオイルと前記第２オイルとの間で熱交換が行われる
オイル温度調整装置。

【請求項2】

前記第１のオイルと外部熱源との間で熱交換が行われた後に、前記第１のオイルと前記第２オイルとの間で熱交換が行われる
請求項１に記載のオイル温度調整装置。

【請求項3】

前記第１の貯留部は、クラッチが収容されるクラッチハウジングの内部空間に設けられているとともに、前記第１のオイルは、クラッチの作動オイルであり、
前記第２の貯留部は、変速機が収容される変速機ケースの内部空間に設けられているとともに、前記第２のオイルは、前記変速機ケースの内部空間を潤滑するギヤオイルである
請求項１または２に記載のオイル温度調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オイル温度調整装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、エンジンの冷却水とクラッチ作動オイルとの間で熱交換を行うとともに、クラッチ作動オイルとギヤオイルとの間で熱交換を行うことで、各オイル温度の調整を図るオイル温度調整装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１２４８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１には、クラッチ作動オイルとギヤオイルとの間で熱交換を行うための具体的構造について開示されていない。

【0005】

本発明の目的は、クラッチ作動オイルとギヤオイルとの間で効率よく熱交換を行うことができるオイル温度調整装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るオイル温度調整装置は、第１のオイルが貯留される第１の貯留部と、第２のオイルが貯留される第２の貯留部と、前記第１の貯留部からオイルポンプによって送出されて前記第１の貯留部へ戻る前記第１のオイルが内部を流通し、前記第２の貯留部内で分岐と合流を繰り返すパイプとを備え、前記パイプを介して前記第１のオイルと前記第２オイルとの間で熱交換が行われる。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るオイル温度調整装置によれば、クラッチ作動オイルとギヤオイルとの間で効率よく熱交換を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係るオイル温度調整装置が搭載された変速機の概略を示す縦断面図

【図2】ギヤオイル貯留部内に配置されたパイプの形状を示す図

【図3】パイプの形状の変形例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこの実施形態により限定されるものではない。

【0010】

まず、図１を参照して、本発明に係るオイル温度調整装置１００の概要について説明する。図１は、本発明に係るオイル温度調整装置１００が搭載された変速機１の概略を示す縦断面図である。図１には、変速機１の前後方向および上下方向が描かれている。以下の説明では、変速機１の前側、後側、上側、下側をそれぞれ、単に「前」、「後」、「上」、「下」と呼ぶことがある。

【0011】

本発明に係るオイル温度調整装置１００が搭載された変速機１は、トルクコンバータハウジング１０と、クラッチハウジング２０と、変速機ケース３０とを備えている。

【0012】

トルクコンバータハウジング１０は、例えばアルミ合金製または鉄系合金製であって、前方が開口した有底筒状をなしている。トルクコンバータハウジング１０は、内部空間１０ａを有する。内部空間１０ａには、不図示のトルクコンバータが配置される。

【0013】

トルクコンバータのポンプインペラは、トルクコンバータの前段に設けられる不図示のエンジンと接続される。トルクコンバータのタービンランナと接続されたトルクコンバータ出力軸は、後方へ延びている。そして、トルクコンバータ出力軸は、トルクコンバータハウジング１０の後端壁１０ｂを貫通して、クラッチハウジング２０内へ延びている。

【0014】

なお、図１では、トルクコンバータ出力軸が貫通する貫通穴、トルクコンバータ出力軸を後端壁１０ｂに対して軸承する軸受等は省略している。また、トルクコンバータの内部は、クラッチ作動オイル２で満たされている。なお、クラッチ作動オイル２は、本発明の「第１のオイル」に相当する。

【0015】

クラッチハウジング２０は、例えばアルミ合金製または鉄系合金製であって、前方が開口した有底筒状をなしている。クラッチハウジング２０は、開口部に設けられた不図示のフランジを介して、トルクコンバータハウジング１０の後端壁１０ｂに対してボルトで固定されている。

【0016】

クラッチハウジング２０は、密閉された内部空間２０ａを有する。内部空間２０ａには、不図示のクラッチが配置される。クラッチは、油圧作動式の湿式多板クラッチである。クラッチの作動油は、トルクコンバータの内部に充填されているオイルと同じクラッチ作動オイル２である。

【0017】

クラッチの入力軸は、トルクコンバータ出力軸と接続されている。クラッチの出力軸は、クラッチハウジング２０の後端壁２０ｂを貫通して、変速機ケース３０内に延びている。

【0018】

なお、図１では、クラッチの出力軸が貫通する貫通穴、クラッチの出力軸を後端壁２０ｂに対して軸承する軸受等は省略している。

【0019】

クラッチハウジング２０の内部空間２０ａの下部には、クラッチ作動オイル溜まり２０ｃが設けられている。トルクコンバータハウジング１０の後端壁１０ｂ内には、クラッチ作動オイル溜まり２０ｃに貯留されたクラッチ作動オイル２を吸い上げて送出するオイルポンプ３が埋設されている。なお、クラッチ作動オイル溜まり２０ｃは、本発明の「第１の貯留部」に相当する。

【0020】

オイルポンプ３は、エンジンにより回転駆動される。なお、オイルポンプ３は他の動力源により駆動されるようにしてもよい。オイルポンプ３としては、広く知られているギヤポンプ、トロコイドポンプ等を採用することができる。なお、オイルポンプ３は、上述の形式には限定されない。

【0021】

オイルポンプ３は、クラッチ作動オイル溜まり２０ｃに貯留されたクラッチ作動オイル２を、後端壁１０ｂの内部に設けられた吸入油路３ａを介して吸い上げる。オイルポンプ３から送出されたクラッチ作動オイル２は、後端壁１０ｂの内部に設けられた送出油路３ｂを流通して、熱交換器４へ送られる。

【0022】

そして、熱交換器４で、クラッチ作動オイル２とエンジン水冷系との熱交換が行われる。エンジン水冷系は、典型的には、エンジン内部を冷却するための冷却回路を循環する冷却水である。エンジン水冷系は、エンジン始動直後から、適正な温度範囲（例えば、８０℃程度）を維持する。

【0023】

そのため、クラッチ作動オイル２の温度が低い場合には、クラッチ作動オイル２とエンジン水冷系との熱交換により、クラッチ作動オイル２を加熱し、クラッチ作動オイル２を早期に適正温度まで昇温させることができる。また、クラッチ作動オイル２の温度が過熱状態となった場合には、クラッチ作動オイル２の温度を適正温度まで冷却することができる。

【0024】

熱交換器４を通過したクラッチ作動オイル２は、第２油路３ｃを介して、変速機ケース３０内に配置された熱交換パイプ４０（詳細は後述する。）へ送られる。第２油路３ｃは、変速機１の外部に設けられた外部配管である。第２油路３ｃは、熱交換器４で昇温されたクラッチ作動オイル２の温度を維持すべく、断熱パイプで形成されている。

【0025】

変速機ケース３０は、例えばアルミ合金製または鉄系合金製であって、前方が開口した有底筒状をなしている。変速機ケース３０は、開口部に設けられた不図示のフランジを介して、クラッチハウジング２０の後端壁２０ｂに対してボルトで固定されている。変速機ケース３０内には、不図示の構成部品が配置される。

【0026】

変速機ケース３０は、密閉された内部空間３０ａを有する。内部空間３０ａの下部には、ギヤオイル５が貯留されるギヤオイル溜まり３０ｃが設けられている。なお、ギヤオイル５は、本発明の「第２のオイル」に相当する。また、ギヤオイル溜まり３０ｃは、本発明の「第２の貯留部」に相当する。

【0027】

上述の熱交換パイプ４０は、ギヤオイル溜まり３０ｃに貯留されたギヤオイル５の液面下に配置される。

【0028】

次に、図２を参照して、熱交換パイプ４０について詳細に説明する。図２は、熱交換パイプ４０を上方からみた断面図である。図２には、変速機１の前後方向および左右方向が描かれている。なお、図２では、理解を容易にするため、ギヤオイル５にハッチングを付していない。

【0029】

熱交換パイプ４０は、例えば、銅などの熱伝導率に優れた金属からなるパイプである。熱交換パイプ４０の内部空間は、クラッチ作動オイル２が流通する油路を形成している。

【0030】

熱交換パイプ４０の入口部４０ａは、クラッチハウジング２０の後端壁２０ｂに形成された第１の壁面内油路３ｄを介して、第２油路３ｃと接続されている。具体的には、熱交換パイプ４０の入口部４０ａが、第１の壁面内油路３ｄ内に挿入され、シールされている。

【0031】

熱交換パイプ４０の出口部４０ｂは、クラッチハウジング２０の後端壁２０ｂに形成された第２の壁面内油路３ｅの一端と接続されている。具体的には、熱交換パイプ４０の出口部４０ｂが、第２の壁面内油路３ｅ内に挿入され、シールされている。第２の壁面内油路３ｅの他端は、クラッチ作動オイル溜まり２０ｃに開口している。

【0032】

図２に示すように、熱交換パイプ４０は、クラッチハウジング２０の後端壁２０ｂから後方へ延び、変速機ケース３０の後端壁３０ｂの手前で折り返して前方へ延びてクラッチハウジング２０の後端壁２０ｂに至る。

【0033】

また、熱交換パイプ４０は、内部を流通するクラッチ作動オイル２が分岐と合流を繰り返す形状をなしている。具体的には、熱交換パイプ４０は、前方から後方へ延びる第１パイプ部分４１、前方から後方かつ右方へ延びる第２パイプ部分４２、および前方から後方かつ左方へ延びる第３パイプ部分４３を組み合わせて構成されている。

【0034】

そのため、クラッチ作動オイル２の流れは、分岐点で分岐し、合流点で合流することによって乱される。

【0035】

これにより、クラッチ作動オイル２の流速を低下させ、クラッチ作動オイル２を熱交換パイプ４０内に滞留させることができる。そのため、熱交換パイプ４０を介して行われるクラッチ作動オイル２とギヤオイル５との熱交換が促進され、ギヤオイル５をクラッチ作動オイル２により効果的に昇温させることが可能となる。

【0036】

以上説明したように、本実施形態によれば、クラッチ作動オイル溜まり２０ｃから送出されたクラッチ作動オイル２が、ギヤオイル溜まり３０ｃ内で分岐と合流を繰り返す熱交換パイプ４０の内部空間を流通して、クラッチ作動オイル溜まり２０ｃに戻るように構成した。そして、熱交換パイプ４０を介して、クラッチ作動オイル２とギヤオイル５との間で熱交換が行われるようにした。

【0037】

そのため、ギヤオイル５をクラッチ作動オイル２により効率よく昇温させることができる。特に、熱交換パイプ４０を流通するクラッチ作動オイル２の流速を低下させ、クラッチ作動オイル２を熱交換パイプ４０内に滞留させることができるため、クラッチ作動オイル２とギヤオイル５との熱交換を促進することができる。

【0038】

また、本実施形態によれば、熱交換器４の下流側に熱交換パイプ４０を配置し、エンジン冷却水とクラッチ作動オイル２との間で熱交換が行われた後に、クラッチ作動オイル２とギヤオイル５との間で熱交換が行われるようにした。

【0039】

これにより、熱交換器４で昇温されたクラッチ作動オイル２でギヤオイル５を昇温させることができる。そのため、クラッチ作動オイルとギヤオイルとの間で熱交換を行う熱交換器を、エンジン冷却水とクラッチ作動オイルとの間で熱交換を行う熱交換器の上流側に配置するのに比べ、効果的にギヤオイルを昇温させることが可能となる。

【0040】

なお、上述の実施形態では、熱交換パイプ４０を、前方から後方へ延びる第１パイプ部分４１、前方から後方かつ右方へ延びる第２パイプ部分４２、および前方から後方かつ左方へ延びる第３パイプ部分４３を組み合わせて構成したが、これに限定されない。

【0041】

具体的には、例えば、図３に示す変形例のように、前後方向に延びる前後方向パイプ部分４４と、左右方向に延びる左右方向パイプ部分４５とを組み合わせて構成してもよい。各パイプ部分の向きについては、上述の実施形態および変形例には限定されない。また、分岐箇所および合流箇所の数についても、上述の実施形態または変形例のものには限定されない。

【0042】

また、上述の実施形態では、熱交換パイプ４０を、分岐と合流を繰り返すものとしたが、これに加えて、熱交換パイプ４０の流路径を少なくとも部分的に絞る等により、油路の圧力損失をさらに増大させてもよい。こうすることにより、クラッチ作動オイル２を熱交換パイプ４０内に、より長く滞留させることができる。

【0043】

さらに、熱交換パイプ４０の外表面に放熱フィンを設けてもよい。こうすることで、より効果的にクラッチ作動オイル２とギヤオイル５との間での熱交換を行わせることができる。

【0044】

また、上述の実施形態では、トルクコンバータハウジング１０、クラッチハウジング２０および変速機ケース３０の３部品からなるものを例に挙げて説明を行ったが、これに限定されない。

【0045】

具体的には、例えば、略円筒形のケースに対して、トルクコンバータを配置する内部空間、クラッチを配置する内部空間および変速機を配置する内部空間をそれぞれ隔壁で仕切るようにしてもよい。

【0046】

また、トルクコンバータは省略されてもよいし、クラッチについても種々の形式のクラッチを採用することができる。さらに、変速機ケースの内部空間に配置される構成部品についても、種々の形式のものを採用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明のオイル温度調整装置は、複数の種類のオイルが用いられる変速機に好適に用いられる。

【符号の説明】

【0048】

１ 変速機
２ クラッチ作動オイル
３ オイルポンプ
３ａ 吸入油路
３ｂ 送出油路
３ｃ 第２油路
３ｄ 第１の壁面内油路
３ｅ 第２の壁面内油路
４ 熱交換器
５ ギヤオイル
１０ トルクコンバータハウジング
１０ａ 内部空間
１０ｂ 後端壁
２０ クラッチハウジング
２０ａ 内部空間
２０ｂ 後端壁
２０ｃ クラッチ作動オイル溜まり
３０ 変速機ケース
３０ａ 内部空間
３０ｂ 後端壁
３０ｃ ギヤオイル溜まり
４０ 熱交換パイプ
４０ａ 入口部
４０ｂ 出口部
４１ 第１パイプ部分
４２ 第２パイプ部分
４３ 第３パイプ部分
４４ 前後方向パイプ部分
４５ 左右方向パイプ部分
１００ オイル温度調整装置

【図1】

【図2】

【図3】