JP2005291252A - 自動変速機及びそのオイルクーラ - Google Patents

Abstract

【課題】 オイルクーラの小型化を図ることができる自動変速機を提供する。
【解決手段】 自動変速機は、ケース本体（２２）に、変速機内部を潤滑する潤滑油を冷却するオイルクーラ（１４）の取り付け部（１９）を形成したものであって、その特徴とする点は、前記取り付け部は、前記オイルクーラへの潤滑油の出力油路（１６）と、前記オイルクーラからの潤滑油の入力油路（１７）と、前記出力油路の一部を拡大して形成したオイルフィルタ収納部（２３）とを備えることにある。潤滑油に含まれるスラッジ等の不純物の除去に必要なオイルフィルタ（２０）が、自動変速機のケース本体側に形成されたオイルフィルタ収納部（２３）に実装されるため、少なくともオイルフィルタ（２０）の体積相当分だけオイルクーラ（１４）の小型化を図ることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動変速機及びそのオイルクーラに関する。

従来より、自動車等車両に搭載される自動変速機にあっては、変速機内部のギヤトレインや多板式ブレーキ、あるいは、無段変速機の無端ベルトなどの動作を円滑化し、また発熱を抑えるために、それらの各部に潤滑油を圧送しているが、この潤滑油は、各部の熱を拾って温度が高くなることから、潤滑油を冷やすための「オイルクーラ」等の冷却手段が必要とされる。

図６は、従来技術（たとえば、特許文献１参照。）の概念図である。この図において、自動変速機の内部にはオイルポンプ１、コントロールバルブ２及び潤滑対象物３（ギヤトレインや多板式ブレーキ、あるいは、無段変速機の無端ベルトなど）が設けられている。また、自動変速機の外部にはオイルクーラ４が設けられている。

これら各部の間は、油路５〜８によって接続されている。油路５はオイルポンプ１によって加圧された潤滑油をコントロールバルブ２に移送するためのもの、油路６はコントロールバルブ２によって調圧された潤滑油をオイルクーラ４に移送するためのもの、油路７はオイルクーラ４によって冷却された潤滑油を潤滑対象物３に移送するためのもの、油路８は潤滑対象物３を巡回した後の潤滑油をオイルポンプ１に戻すためのものである。

ここで、オイルクーラ４は、取り外し可能な水冷式のものである。つまり、不図示のラジエータからの冷却水を導入する冷却水入側配管４ａと、その冷却水と潤滑油との間で熱交換を行う熱交換部４ｂと、熱交換後の冷却水を排出する冷却水出側配管４ｃとを備え、自動変速機のケース本体に形成されたオイルクーラ取り付け部９にボルト等によって着脱可能に固定されているものである。

このような構成において、オイルポンプ１で加圧された潤滑油は、コントロールバルブ２で調圧され、オイルクーラ４で冷却された後、ギヤトレインや多板式ブレーキ、あるいは、無端ベルトなどの潤滑対象物３を巡回し、再び、オイルポンプ１に戻されるという動作を繰り返すため、潤滑対象物３の動作の円滑化と発熱の抑制化が図られる。

ところで、自動変速機の内部を巡った潤滑油は、スラッジやカーボン、金属粉などの不純物を含むことがあるため、それらの不純物を取り除くためのフィルタ（以下、オイルフィルタという。）が必要不可欠であるが、前記の特許文献１においては、この「オイルフィルタ」に関する明示的な記述がない。

同文献では、自動変速機の内部構造については、実施例の詳細な説明と図面とにより子細且つ具体的に述べられている。これらの記載を参酌すれば、（１）オイルフィルタは自動変速機の内部に設けられていないと認められること、さらに、（２）オイルフィルタは上記の不純物を除去するための部品であるから、少なくとも、潤滑対象物３の上流側に位置しなければならないこと、の二点を考慮すると、前記の特許文献１においては、オイルフィルタはオイルクーラ４の内部に実装されているものと推認される。

特開２００３−１０６４１９号公報

発明が解決しようとする課題は、オイルクーラ４の内部にオイルフィルタを実装した場合の不都合、すなわち、オイルクーラの体積がそのオイルフィルタの分だけ大きくなり、また、オイルクーラの構造が複雑になってコストが増す点にあり、本発明の目的は、オイルクーラの小型化とコストの低減を図ることができる自動変速機を提供することにある。

本発明に係る自動変速機は、ケース本体に、変速機内部を潤滑する潤滑油を冷却するオイルクーラの取り付け部を形成したものであって、その特徴とする点は、前記取り付け部は、前記オイルクーラへの潤滑油の出力油路と、前記オイルクーラからの潤滑油の入力油路と、前記出力油路の一部を拡大して形成したオイルフィルタ収納部とを備えることにある。

本発明によれば、潤滑油に含まれるスラッジ等の不純物の除去に必要なオイルフィルタが、自動変速機のケース本体側に形成されたオイルフィルタ収納部に実装されるため、オイルクーラは単に潤滑油の冷却機能だけを有していればよく、たとえば、熱交換機等の簡単な構造とすることができるうえ、少なくともオイルフィルタの体積相当分だけオイルクーラの小型化を図ることができる。
又は、自動変速機の内部を潤滑する潤滑油を冷却するオイルクーラにおいて、同一形状の複数枚の皿形部材を積層して、それらの皿形部材間に部屋を形成し、且つ、該部屋を互いに非連通の第一部屋群と第二部屋群とに分けて、一方の部屋群に冷却水を通し、他方の部屋群に潤滑油を通して互いの熱の交換を行うように構成すれば、同一形状の皿形部材を積層するだけで、容易に組み立てることができ、製造工程を簡素化してコストの削減を図ることができる。しかも、オイルクーラの熱交換の能力を変更する場合には、皿形部材の積層枚数を増やしたり減らしたりするだけでよい。このため、新たに作り直すなどといった手間をかけずに、能力の変更をきわめて簡単に行うことができる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。

図１は、実施形態の概念図である。この図において、自動変速機の内部には、オイルポンプ１１やコントロールバルブ１２及び潤滑対象物１３（ギヤトレインや多板式ブレーキ、あるいは、無段変速機の無端ベルトなど）が設けられており、さらに、自動変速機の外部には、オイルクーラ１４が設けられていると共に、これら各部の間が油路１５〜１８によって接続されている。

油路１５はオイルポンプ１１によって加圧された潤滑油をコントロールバルブ１２に移送するためのもの、油路１６はコントロールバルブ１２によって調圧された潤滑油をオイルクーラ１４に移送するためのもの（出力油路）、油路１７はオイルクーラ１４によって冷却された潤滑油を潤滑対象物１３に移送するためのもの（入力油路）、油路１８は潤滑対象物１３を巡回した後の潤滑油をオイルポンプ１１に戻すためのものである。

オイルクーラ１４は、取り外し可能な水冷式のもの、つまり、不図示のラジエータからの冷却水を導入する冷却水入側配管１４ａと、その冷却水と潤滑油との間で熱交換を行う熱交換部１４ｂと、熱交換後の冷却水を排出する冷却水出側配管１４ｃとを備え、自動変速機のケース本体に形成されたオイルクーラ取り付け部１９（取り付け部）にボルト等によって着脱可能に固定されているものである。

ここで、本実施形態のオイルクーラ１４は、冷却水入側配管１４ａ、熱交換部１４ｂ及び冷却水出側配管１４ｃを備える点で、冒頭の従来技術におけるオイルクーラ４と類似するが、その内部に、「オイルフィルタ」を実装していない点で相違する。

すなわち、本実施形態におけるオイルフィルタ２０は、自動変速機のケース本体側のオイルクーラ取り付け部１９に形成されたオイルフィルタ収納部２１に着脱可能に装着されている。このオイルフィルタ収納部２１は、油路１６の出口側と一体化されており、したがって、コントロールバルブ１２によって調圧された潤滑油は、油路１６とオイルフィルタ収納部２１（の内部に実装されたオイルフィルタ２０）とを通ってオイルクーラ１４に移送される。

図２は、実施形態における自動変速機の要部構造図である。この図において、自動変速機のケース本体２２の所要部位には、オイルクーラ１４を取り付けるための平坦なオイルクーラ取り付け部１９が形成されていると共に、このオイルクーラ取り付け部１９の表面に開口する大小二つの開口部（オイルフィルタ収納部２１として用いられる大開口部２３、及び、油路１７に連通する小開口部２４）が形成されている。

大開口部２３の開口サイズは、円筒状保持体２０ａの内周面にフィルタ２０ｂを保持させて組み立てられたオイルフィルタ２０の直径よりも若干大き目に設定されており、この大開口部２３の底面は、同ケース本体２２に形成された油路１６と連通している。また、小開口部２４は、同ケース本体２２に形成された油路１７と連通し、且つ、その小開口部２４の開口サイズは、油路１７の内周径と同程度とされている。なお、２５は液漏れ防止のための弾性体である。

このような構成において、オイルポンプ１１で加圧された潤滑油は、コントロールバルブ１２で調圧され、オイルフィルタ２０とオイルクーラ１４を経由してギヤトレインや多板式ブレーキ、あるいは、無端ベルトなどの潤滑対象物１３に供給された後、再び、オイルポンプ１１に戻される。

このため、潤滑対象物１３を満遍なく潤滑して動作の円滑化が図られると共に、オイルクーラ１４の冷却作用によって潤滑対象物１３の発熱が抑えられ、さらに、潤滑油に含まれるスラッジやカーボン、金属粉などの不純物も、オイルフィルタ２０によって確実に取り除かれる。

加えて、本実施の形態では、自動変速機のケース本体２２に大開口部２４を形成し、この大開口部２４をオイルフィルタ収納部２１として使用しているため、オイルクーラ１４は、単に熱交換機としての機能だけを有すればよい。したがって、本実施形態のオイルクーラ１４は、「オイルフィルタ」を実装する必要がないから、それだけ、オイルクーラ１４の小型化を図ることができる。また、その構造も簡素化できるので、コストの削減を図ることもできる。

図３は、オイルクーラ１４の断面図である。（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図である。オイルクーラ１４は、カバー部２６と基台部２７との間に同一形状の複数枚（図では９枚）の皿形部材２８（後述する）を積層した構造を有している。冷却水入側配管１４ａと冷却水出側配管１４ｃとをカバー部２６に接続し、自動変速機のケース本体に形成されたオイルクーラ取り付け部１９（取り付け部）に基台部２７を固定して用いられる。

図４は、皿形部材２８の構造図である。（ａ）に示すように、皿形部材２８は、円形状の底の浅い皿を逆さまにした形状を有しており、皿の開口周縁部に鍔部２９を設けると共に、皿の上面部に各々２個ずつの単純開口部３０、３０と掘り下げ状開口部３１、３１とを交差状に配置して形成している。

ここで、単純開口部３０、３０は、同図（ｃ）に示すように、単に、皿の上面部の所定位置を所定直径φ１の円形状に打ち抜いて形成した“穴”であるが、掘り下げ状開口部３１、３１は、同図（ｂ）に示すように、皿の上面部の所定位置を所定量Ｈだけ下方に突出させ、その突出部の先端に円形状の穴を形成すると共に、その穴の周縁部を下方に折り曲げて屈曲部３２としたものである。屈曲部３２の外周面の直径φ２は、単純開口部３０の直径φ１と同等か又は若干大きい値に設定されている。

このような構造の皿形部材２８を積み重ねると、２枚の皿形部材２８の間に“部屋”を形成することができる。すなわち、同図（ｃ）に示すように、２枚の皿形部材２８を積み重ね、上側の皿形部材２８の掘り下げ状開口部３１の位置と下側の皿形部材２８の単純開口部３０の位置と合わせた状態で両者の積層方向に力を加えると、掘り下げ状開口部３１の先端の屈曲部３２が単純開口部３０に勘合し、且つ、２枚の皿形部材２８の内外周側面同士が強く接触する。ここで、上記の“嵌合”部分と“接触”部分に無用な隙間がないものとすると、２枚の皿形部材２８の間には、これらの部分で閉鎖された部屋Ｒが形成される。積層状態にある２枚の皿形部材２８の上下は、掘り下げ状開口部３１を介して相互に連通している。

図５は、皿形部材２８の積層順を示す図である。この図において、ポイントとなる点は、皿形部材２８を９０度回転させて交互に積層する点にある。つまり、積層最上部の皿形部材２８（便宜的に「Ａ」とする。）の回転位置を基準にすると、まず、その下に積層される皿形部材２８（便宜的に「Ｂ」とする。）を時計回り方向又は反時計回り方向に９０回転させて、上側の掘り下げ状開口部３１の位置と下側の単純開口部３０の位置とを合わせて両者を勘合する。次に、その下に積層される皿形部材２８（便宜的に「Ｃ」とする。）を時計回り方向又は反時計回り方向に９０回転させて、上側の掘り下げ状開口部３１の位置と下側の単純開口部３０の位置とを合わせて両者を勘合する。そして、その動作を積層最下部の皿形部材２８（便宜的に「Ｅ」とする。）に達するまで繰り返し実行することにより、図３に示す構造のオイルクーラ１４が得られる。

図３において、Ｒ１〜Ｒ１０は、皿形部材２８の間に形成された部屋である。これらの部屋Ｒ１〜Ｒ１０は、各々図面の横方向に連通していると共に、奇数番目の部屋（Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ７、Ｒ９）からなる第一部屋群３３については、図３（ｂ）に示すように、基台部２７の開口２７ａ、２７ｂを介して、自動変速機のケース内部（のオイルフィルタ収納部２１と油路１６）に連通し、偶数番目の部屋（Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ１０）からなる第二部屋群３４については、図３（ａ）に示すように、冷却水入側配管１４ａ及び冷却水出側配管１４ｃに連通している。

以上のとおりであるから、本実施形態のオイルクーラ１４は、第一部屋群３３に潤滑油を通し、第二部屋群３４に冷却水を通すことにより、互いの熱を交換して潤滑油の冷却を行うことができる。さらに、同一形状の皿形部材２８を積層するだけで、オイルクーラ１４を容易に組み立てることができるので、製造工程を簡素化してコストの削減を図ることができる。しかも、オイルクーラ１４の熱交換能力を変更する場合には、皿形部材２８の積層枚数を増やしたり減らしたりするだけでよい。このため、新たに作り直すなどといった手間をかけずに、能力の変更をきわめて簡単に行うことができる。

実施形態の概念図である。 実施形態における自動変速機の要部構造図である。 オイルクーラ１４の断面図である。 皿形部材２８の構造図である。 皿形部材２８の積層順を示す図である。 従来技術の概念図である。

符号の説明

Ｒ１〜Ｒ１０ 部屋
１４ オイルクーラ
１６ 油路（出力油路）
１７ 油路（入力油路）
１９ オイルクーラ取り付け部（取り付け部）
２１ オイルフィルタ収納部
２２ ケース本体
２３ 大開口部（オイルフィルタ収納部）
２８ 皿形部材
３３ 第一部屋群
３４ 第二部屋群

Claims (2)

1. ケース本体に、変速機内部を潤滑する潤滑油を冷却するオイルクーラの取り付け部を形成した自動変速機において、
   前記取り付け部は、
   前記オイルクーラへの潤滑油の出力油路と、
   前記オイルクーラからの潤滑油の入力油路と、
   前記出力油路の一部を拡大して形成したオイルフィルタ収納部と、
   を備えることを特徴とする自動変速機。
2. 自動変速機の内部を潤滑する潤滑油を冷却するオイルクーラにおいて、
   同一形状の複数枚の皿形部材を積層して、それらの皿形部材間に部屋を形成し、且つ、該部屋を互いに非連通の第一部屋群と第二部屋群とに分けて、一方の部屋群に冷却水を通し、他方の部屋群に潤滑油を通して互いの熱の交換を行うように構成したことを特徴とするオイルクーラ。
   

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