JP2009248002A - トランスミッション潤滑油とアクチュエータ作動油の共用油圧回路及び共用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの信頼性を損なうことなく、トランスミッション潤滑油とアクチュエータ作動油とを共用できる油圧回路及び方法を提供すること。
【解決手段】トランスミッションからの戻り潤滑油及びアクチュエータの制御バルブ戻り油を受ける共通のドレンと、ドレンから油をトランスミッション及び各アクチュエータ制御バルブに送る油圧ポンプとを含み、油圧ポンプの吐出側直後に気泡分離装置を配置したことを特徴とする油圧回路及びその方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、トランスミッション潤滑油とアクチュエータの作動油を共用するための油圧回路及びその共用方法に関する。

車両用トランスミッションの潤滑油は、同じ車両で用いられるシフトアクチュエータやクラッチアクチュエータ等の作動油と共用できれば、部品数の低減による製造コストやメンテナンス頻度の低減及び故障頻度の低減に有用である。しかしトランスミッション潤滑油には気泡が発生しやすく、その気泡がアクチュエータ作動油に混入するとアクチュエータの故障や作動不良の原因となる。

油中の気泡除去のためには、気泡が含まれた油をタンク内に貯蔵放置することにより、自然に気泡が上昇分離することを待つ方式や、強制的に気泡を分離除去するサイクロン形式の気泡除去装置が用いられることがあるが、前者では大容量のタンクが必要となり、後者では部品の増加及び油温度の上昇等の問題がある。

特許文献１には、作動油制御バルブからの戻りラインに気泡除去装置を設ける技術が開示されている。また、特許文献２には、油圧装置の戻りラインに気泡除去装置を設け、気泡を除去した油を油圧ポンプ吸入側に供給するシステムが開示されている。また特許文献３には、パワーステアリングユニットから気泡除去装置を介して還流する戻り油と、トランスミッションケースに貯えられた作動油とを合流させて油圧ポンプに供給し、冷却器を不要とする技術が開示されている。
特開平９−６０６０９号公報 特開平８−３１８１０３号公報 特開２００４−３１４７１２号公報

特許文献１及び２に記載の装置は、気泡除去専用の油路又はポンプを設けることなく油の気泡を除去するものであるが、アクチュエータの作動油とトランスミッション潤滑油を共用するものではない。特許文献３に記載の装置は、パワーステアリングユニット作動油とトランスミッション潤滑油との共用化が図られているが、気泡除去した作動油に気泡除去していないトランスミッション潤滑油を加えることで、パワーステアリングユニット作動油に再び気泡が混入する可能性がある。

本発明の課題は、アクチュエータの信頼性を損なうことなく、トランスミッション潤滑油とアクチュエータ作動油とを共用できる油圧回路及び方法を提供することである。

本発明の第１の視点において、トランスミッション潤滑油をアクチュエータ作動油として共用するタイプの油圧回路は、トランスミッションからの戻り潤滑油及びアクチュエータの制御バルブ戻り作動油を受ける共通のドレンと、ドレンから油をトランスミッション及び各アクチュエータ制御バルブに送る油圧ポンプとを含み、油圧ポンプの吐出側直後に気泡分離装置を配置したことを特徴とする。

気泡分離装置は、気泡を多く含む油と気泡を少なく含む油とを分離して吐出し、気泡を多く含む油の少なくとも一部はトランスミッションに潤滑油として戻し、気泡を少なく含む油は各アクチュエータ作動油として利用することができる。

気泡分離装置は、サイクロン式気泡分離装置であることが好ましい。

サイクロン式気泡分離装置は、その内壁に、油の渦巻き流れに沿った固定羽を有することができる。

さらに、気泡分離装置から吐出される気泡を多く含む油の少なくとも一部をドレンに直接戻すことができる。

本発明の第２の視点において、各種車両におけるトランスミッション潤滑油をアクチュエータ作動油として共用する方法は、トランスミッションからの戻り潤滑油及びアクチュエータの制御バルブ戻り作動油を共通のドレンに回収し、ドレンに回収された油をトランスミッション及び各アクチュエータ制御バルブに、油圧ポンプの吐出側直後に配置した気泡分離装置を経由して送ることを特徴とする。

ドレンに回収された油は、気泡分離装置によって気泡を多く含む油と気泡を少なく含む油とに分離して吐出され、気泡を多く含む油の少なくとも一部はトランスミッションに潤滑油として戻され、気泡を少なく含む油は各アクチュエータ作動油として利用されることが好ましい。

本発明に係る油圧回路により、トランスミッション潤滑油とアクチュエータ作動油との共用が可能であり、同時に気泡除去のための専用の油路や冷却器を必要としないで気泡除去が可能となる。従って、アクチュエータの信頼性を損なうことなくポンプや配管部材等の部品数を減少でき、ひいては製造コストやメンテナンスコストの減少及び故障頻度の減少が期待できる。

本発明は、自動化されたマニュアルトランスミッションや、ツインクラッチタイプのトランスミッション等に適用可能である。

図１に本発明に係る油圧回路の概略図を示す。本発明に係る油圧回路は、ドライサンプ方式のトランスミッション潤滑油回路に適用することができる。ドライサンプ方式の潤滑では、掻きあげ方式に比べて気泡の発生が抑制されるが、それでも特に油の劣化が進むと気泡が発生しやすくなる。そこで、トランスミッション潤滑油を回収するドレン（リザーバタンク）にアクチュエータ制御バルブからの戻り油を戻すようにし、ドレンから再びトランスミッションに潤滑油として、またアクチュエータに作動油として、ポンプで油を供給する。しかし、このままでは油中に気泡が含まれているので作動油としては使用できない。そこで油圧ポンプ吐出側直後に気泡分離装置を配置する。

気泡分離装置は、サイクロン式の装置が有利である。サイクロン式気泡分離装置は、基本的に円筒状本体の側面より気泡を含む油をポンプで供給し、円筒内部壁面に沿って油を渦巻状に回転させることにより、遠心力によって比重の小さい気泡を多く含む油が中心部に集まることを利用して気泡を分離する。気泡を少なく含む油は円筒壁面側（外周側）に集まるので、側面から回収し、気泡を多く含む油は中心部から回収する。気泡分離装置は、縦置きでも横置きでも可能である。また縦置きの場合、上部から供給して下部から回収することもできるし、逆に下部から供給して上部から回収することもできる。

気泡を少なく含む油はそのまま作動油としてアクチュエータ制御バルブに供給される。気泡を多く含む油は、トランスミッション潤滑油として戻す。あるいは一部を直接ドレンに戻しても良い（図２）。一部を直接ドレンに戻すことにより、ドレンに溜まった油の気泡を連続的に減少させることができると共に、高温となった油を冷却する作用も期待できる。

本発明は、トランスミッション潤滑がドライサンプ方式でない場合には、トランスミッション潤滑油の一部を作動油用ドレンに供給合流させることにより、本発明の油圧回路を同様に適用できる。油温度が高温となって作動油に不都合となる場合は冷却器等を適用することができる。

図１は、本発明の典型的な実施例に係る油圧回路１の概略図である。ドレン１１はトランスミッション潤滑油及びアクチュエータ作動油の戻り油を共用で受ける。ドライサンプ方式のリザーバタンクに相当する。この戻り油を油圧ポンプ１２でトランスミッション及びアクチュエータ制御バルブに送るが、この戻り油には気泡が含まれているので油圧ポンプ１２の吐出側直後に気泡除去装置１３を設けた。気泡を少なく含む油はアクチュエータの作動油として制御バルブ１５へ送られ、気泡が多く含まれる油は潤滑油としてトランスミッション１４へと戻される。本実施例では、アクチュエータはシフトアクチュエータ１６及びクラッチアクチュエータ１７であるがこれに限定されるものではない。

図２は、気泡除去装置１３からの、気泡を多く含む油の一部を、直接ドレン１１に戻す場合の油圧回路である。これにより、ドレンに溜まった油の気泡を連続的に減少させることができると共に、高温となった油を冷却する作用も期待できる。

ドライサンプ方式のトランスミッション潤滑方式でない場合においても、トランスミッション潤滑油の一部をドレン１１に回収し、気泡除去装置からの戻り油のうち気泡を多く含む油の一部をドレンに戻し、一部はトランスミッションに戻す方式とすれば同様の効果が得られる。

図３は、気泡除去装置１３の１つの実施例であるサイクロン式気泡除去装置の断面図である。サイクロン式気泡除去装置は、円筒状の本体を有しており、油を円筒状本体の側面接線方向から供給し、内壁面に沿って渦巻状に回転させることにより遠心力を生じさせ、気泡を含む比重の軽い油が中央部に集まり、気泡を含まない比重の重い油が外周部に集まることを利用する。

図３（ｂ）は、サイクロン式気泡除去装置１３の円筒状の本体２３の縦断面図である。本実施例では縦置きであり、本体２３の上部の側壁の接線方向に設けられた油入口２０から気泡を含む油が油圧ポンプ１２によって供給される。図３（ａ）は、図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、油入口２０から供給された油は側壁内面に沿って回転しながら本体２３内を下方に進む。遠心力により、比重の関係から気泡は中央部に集まり、気泡を含まない油が外周部に集まる。図３（ｃ）は図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。本体下部には、図３（ｃ）に示すように、側壁の接線方向に設けられた気泡を含まない油の出口２１と、図３（ｂ）に示すように気泡を含む油を本体中央部から抜き出す出口２２とが備えられている。

気泡を含まない油の出口２１から出た油は、アクチュエータの作動油として制御バルブ１５へ送られ、気泡を含む油の出口２２から出た油はすべてトランスミッション１４に戻されるか、又は一部がドレン１１に直接戻される。

気泡除去装置１３の本体２３内には、内壁面外周部に沿って流れる油の整流のために外周部に整流用の固定羽２４を設けてもよい。これは油の滞留時間を確保して気泡の分離除去を確実にするためであり、油の供給量と所望の滞留時間との関係から決まる、側壁内面の油の通過角度に合わせた傾斜を持たせる。本実施例では４枚ずつ２段設けているが、より多くてもよいし、連続的に螺旋状に設けることも考えられる。ただしできるだけ薄くする等により、油への抵抗を減らす必要がある。抵抗によって逆に気泡を発生させる可能性があるからである。

なお油圧ポンプからの圧力が、気泡除去装置からトランスミッションに通じるラインに抜けることによって変動する可能性がある。そのため、気泡除去装置からトランスミッションに戻すラインの入り口、即ち気泡を含む油の出口２２の径を絞る等の対策が考えられる。

以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態の構成にのみ制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

本発明の１実施例に係る油圧回路の概略図である。 本発明の他の実施例に係る油圧回路の概略図である。 本発明の油圧回路に用いる気泡除去装置の１実施例である。

符号の説明

１ 油圧回路
１１ ドレン
１２ 油圧ポンプ
１３ 気泡除去装置
１４ トランスミッション
１５ 制御バルブ
１６ シフトアクチュエータ
１７ クラッチアクチュエータ
２０ 油入口
２１ 気泡を含まない油の出口
２２ 気泡を含む油の出口
２３ 本体
２４ 固定羽

Claims (7)

1. 各種車両におけるトランスミッション潤滑油をアクチュエータ作動油として共用するタイプの油圧回路であって、
   該トランスミッションからの戻り潤滑油及び該アクチュエータの制御バルブ戻り作動油を受ける共通のドレンと、該ドレンから油を該トランスミッション及び各該アクチュエータ制御バルブに送る油圧ポンプとを含み、
   該油圧ポンプの吐出側直後に気泡分離装置を配置したことを特徴とする油圧回路。
2. 前記気泡分離装置は、気泡を多く含む油と気泡を少なく含む油とを分離して吐出し、該気泡を多く含む油の少なくとも一部は前記トランスミッションに潤滑油として戻され、該気泡を少なく含む油は前記各アクチュエータ作動油として利用されることを特徴とする、請求項１に記載の油圧回路。
3. 前記気泡分離装置は、サイクロン式気泡分離装置であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の油圧回路。
4. 前記サイクロン式気泡分離装置は、その内壁に、油の渦巻き流れに沿った固定羽を有することを特徴とする、請求項３に記載の油圧回路。
5. 前記気泡分離装置から吐出される前記気泡を多く含む油の少なくとも一部が前記ドレンに直接戻されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一に記載の油圧回路。
6. 各種車両におけるトランスミッション潤滑油をアクチュエータ作動油として共用する方法であって、
   該トランスミッションからの戻り潤滑油及び該アクチュエータの制御バルブ戻り作動油は共通のドレンに回収され、該ドレンに回収された油は該トランスミッション及び各該アクチュエータ制御バルブに、油圧ポンプの吐出側直後に配置した気泡分離装置を経由して送られることを特徴とする方法。
7. 前記ドレンに回収された油は、前記気泡分離装置によって気泡を多く含む油と気泡を少なく含む油とに分離して吐出され、該気泡を多く含む油の少なくとも一部は前記トランスミッションに潤滑油として戻され、該気泡を少なく含む油は前記各アクチュエータ作動油として利用されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。

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