JP2010249299A - Lubricating device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、マイクロバブルが混入された潤滑油で係合装置を潤滑および冷却する潤滑装置に関するものである。 The present invention relates to a lubricating device that lubricates and cools an engagement device with lubricating oil mixed with microbubbles.
従来、マイクロバブルが混入された潤滑油を被潤滑部に供給する油圧回路が知られており、その一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1においては、変速機の内部を潤滑および冷却するミッションオイルが循環する循環経路が設けられ、空気のマイクロバブルを発生するマイクロバブル発生装置が設けられている。このマイクロバブル発生装置は、オイル循環通路および気体導入通路が接続されたバブル発生部と、前記気体導入通路に設けられた気体導入制御弁と、この気体導入制御弁を制御する媒体循環制御装置とを有している。さらに循環経路中のオイルを加圧するオイルポンプが設けられている。
Conventionally, a hydraulic circuit that supplies lubricating oil mixed with microbubbles to a portion to be lubricated is known, and an example thereof is described in
そして、ミッションオイルの温度をミッションオイル温度センサで検出し、そのミッションオイルの温度が、所定値以下であるか否かが判断される。この所定値は、変速機のフリクションにより内燃機関の始動が困難となる虞がある温度である。変速機に供給されるミッションオイルの温度が所定値以下である場合は、マイクロバブル発生装置が作動する。具体的には、媒体循環制御装置の信号により気体導入制御弁が開弁されて、空気とオイルとの圧力差により、空気が気体導入通路を介して、バブル発生部に供給される。ここで、バブル発生部には、オイル循環通路を介してオイルが供給されている。 Then, the temperature of the mission oil is detected by a mission oil temperature sensor, and it is determined whether or not the temperature of the mission oil is equal to or lower than a predetermined value. The predetermined value is a temperature at which it is difficult to start the internal combustion engine due to the friction of the transmission. When the temperature of the mission oil supplied to the transmission is below a predetermined value, the microbubble generator is activated. Specifically, the gas introduction control valve is opened by a signal from the medium circulation control device, and air is supplied to the bubble generation unit via the gas introduction passage due to a pressure difference between air and oil. Here, oil is supplied to the bubble generating part through the oil circulation passage.
したがって、オイルがバブル発生部に噴出される際のせん断力で、マイクロバブルが生成され、そのマイクロバブルがミッションオイル中に混入される。マイクロバブルが混入されたミッションオイルは、マイクロバブルが混入されていないオイルと比較して、粘度、熱伝達率、熱容量が低い。これにより、変速機におけるフリクションを低減することができ、この変速機に連結されている内燃機関を始動する場合に、その始動性を向上することができるものとされている。なお、オイル中に気体を供給して気泡を生成させる技術は、特許文献2にも記載されている。
Therefore, microbubbles are generated by the shearing force generated when the oil is ejected to the bubble generating portion, and the microbubbles are mixed into the mission oil. Mission oil mixed with microbubbles has lower viscosity, heat transfer coefficient, and heat capacity than oil without mixed microbubbles. As a result, friction in the transmission can be reduced, and when starting an internal combustion engine connected to the transmission, the startability can be improved. In addition, the technique which supplies gas in oil and produces | generates a bubble is described also in
しかしながら、特許文献1に記載された潤滑装置では、ミッションオイル中にマイクロバブルを混入させるための機構として、ミッションオイルの温度を検出するミッションオイル温度センサを設け、かつ、ミッションオイルの温度が所定値以下である場合に気体導入制御弁を開く媒体循環制御装置を設ける必要があり、油圧回路の製造コストが増加する虞があった。
However, in the lubricating device described in
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、製造コストの増加を抑制することの可能な潤滑装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a lubricating device capable of suppressing an increase in manufacturing cost.
上記の目的を達成するために請求項1の発明は、油圧によりトルク容量が制御され、かつ、潤滑油が供給されて潤滑または冷却される係合装置と、この係合装置に前記潤滑油が供給される経路で前記潤滑油にマイクロバブルを混入させるマイクロバブル発生装置とを有する潤滑装置において、前記係合装置のトルク容量を制御する油圧の伝達経路である第1油路と、前記第1油路の油圧が伝達されて動作し、かつ、前記マイクロバブル発生装置に送られる潤滑油の通路を開放および遮断する切替弁とを備えていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an invention according to
請求項2の発明は、請求項1の構成に加えて、前記マイクロバブル発生装置に送られる潤滑油が通る第2油路と、この第2油路に送られる潤滑油が通る第3油路と、前記第2油路と前記第3油路とを接続する通路とが設けられており、前記切替弁は、前記第1油路の油圧が伝達されて動作する弁体を有し、その弁体が動作して前記通路を開放または遮断するように構成されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect, a second oil passage through which the lubricating oil sent to the microbubble generator passes, and a third oil passage through which the lubricating oil sent to the second oil passage passes. And a passage that connects the second oil passage and the third oil passage, and the switching valve has a valve body that operates by transmitting the hydraulic pressure of the first oil passage, The valve element is operated to open or close the passage.
請求項3の発明は、請求項1または2の構成に加えて、前記係合装置は、前記第1油路の油圧によりトルク容量が制御される複数の摩擦係合装置を含み、この複数の摩擦係合装置のトルク容量がそれぞれ制御されて変速比が変更される変速機を有し、複数の摩擦係合装置のうち、引き摺り損失が相対的に高い摩擦係合装置、またはトルク容量を高くする頻度が相対的に少ない摩擦係合装置に、前記マイクロバブル発生装置を経由して前記潤滑油が供給されるように構成されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the engagement device includes a plurality of friction engagement devices whose torque capacity is controlled by hydraulic pressure of the first oil passage. A friction engagement device having a transmission in which the gear ratio is changed by controlling the torque capacity of the friction engagement device, and among the plurality of friction engagement devices, a friction engagement device having a relatively high drag loss or a higher torque capacity. The lubricating oil is configured to be supplied to the friction engagement device that is relatively infrequent via the microbubble generator.
請求項4の発明は、請求項2または3の構成に加えて、燃料の燃焼によって動力を発生するエンジンと、このエンジンによって駆動されて前記第3油路に前記潤滑油を吐出するオイルポンプとを有し、前記エンジンのトルクが前記変速機に伝達される構成を有していることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the second or third aspect, an engine that generates power by combustion of fuel, an oil pump that is driven by the engine and discharges the lubricating oil into the third oil passage, The engine torque is transmitted to the transmission.
請求項1の発明によれば、係合装置のトルク容量を制御する第1油路の油圧を、切替弁の動作の切り替えに用いる(兼用する)ことができる。したがって、切替弁の動作を制御するために専用のアクチュエータまたは制御装置を設けずに済み、潤滑装置の製造コストの上昇を抑制できる。 According to the first aspect of the present invention, the oil pressure of the first oil passage that controls the torque capacity of the engagement device can be used (also used) for switching the operation of the switching valve. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated actuator or control device for controlling the operation of the switching valve, and an increase in the manufacturing cost of the lubricating device can be suppressed.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果を得られる他に、切替弁の弁体が動作して第2油路と第3油路とが接続された場合は、第3油路の潤滑油が第2油路を経由してマイクロバブル発生装置に供給される。これに対して、切替弁の弁体が動作して第2油路と第3油路とが遮断された場合は、第3油路の潤滑油はマイクロバブル発生装置には供給されない。したがって、マイクロバブル発生装置を潤滑油が通ることによる動力損失を抑制できる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、請求項1または2の発明と同様の効果を得られる他に、マイクロバブルが混入されて粘度が相対的に低下された潤滑油を、引き摺り損失が相対的に高い摩擦係合装置、またはトルク容量を高くする頻度が相対的に少ない摩擦係合装置に供給することができる。したがって、変速機における動力損失の増加を抑制できる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、請求項2または3の発明と同様の効果を得られる他に、エンジンによってオイルポンプが駆動され、そのオイルポンプから吐出された潤滑油が第3油路に供給され、この第3油路の潤滑油が第2油路およびマイクロバブル発生装置を経由して係合装置に供給される。そして、オイルポンプから吐出された潤滑油がマイクロバブル発生装置に供給されないように切替弁を動作させると、エンジンの負荷が低減されて、燃費を向上できる。また、エンジントルクが変伝達される変速機の動力損失の増加を抑制できるため、エンジンの燃費を向上できる。
According to the invention of claim 4, in addition to obtaining the same effect as that of the invention of
この発明において、係合装置は油圧室の油圧が制御されて、そのトルク容量が制御される。より具体的には、係合装置が係合または解放される。この発明において、係合装置のトルク容量を制御する油圧には、油圧室に伝達される油圧、および、油圧室に伝達される油圧を制御する信号圧(信号油圧)が含まれる。つまり、油圧室の油圧を間接的に制御する信号圧も、この発明の油圧に含まれる。また、この発明において、引き摺り損失が相対的に高い摩擦係合装置には、解放される摩擦係合装置が含まれる。また、この発明において、トルク容量を高くするとは、摩擦係合装置を係合することである。さらにこの発明において、切替弁は第2の油路と第3の油路との接続および遮断をおこなうバルブであり、弁体の形状は、スプール形状またはボール形状のいずれでもよい。さらに、この発明における係合装置には、摩擦係合装置および噛み合い係合装置が含まれる。 In the present invention, the engagement device controls the hydraulic capacity of the hydraulic chamber and the torque capacity thereof. More specifically, the engagement device is engaged or released. In the present invention, the hydraulic pressure for controlling the torque capacity of the engaging device includes the hydraulic pressure transmitted to the hydraulic chamber and the signal pressure (signal hydraulic pressure) for controlling the hydraulic pressure transmitted to the hydraulic chamber. That is, the signal pressure for indirectly controlling the hydraulic pressure in the hydraulic chamber is also included in the hydraulic pressure of the present invention. In the present invention, the friction engagement device having a relatively high drag loss includes a friction engagement device to be released. In the present invention, to increase the torque capacity means to engage the friction engagement device. Furthermore, in this invention, the switching valve is a valve for connecting and blocking the second oil passage and the third oil passage, and the shape of the valve body may be either a spool shape or a ball shape. Furthermore, the engagement device according to the present invention includes a friction engagement device and a mesh engagement device.
つぎに、この発明を車両に用いた場合の具体例を、図2に基づいて説明する。この発明で対象とする車両1には、車輪2に伝達する動力を発生する駆動力源として、エンジン3が搭載されている。このエンジン3は、燃料を燃焼させて動力を出力する動力装置であり、エンジン3としては内燃機関、例えば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはLPGエンジンなどを用いることができる。
Next, a specific example when the present invention is used in a vehicle will be described with reference to FIG. An
このエンジン3においては、燃料の燃焼によって発生した熱エネルギが、クランクシャフト4の回転運動に変換される構成であり、そのクランクシャフト4と動力伝達可能に流体伝動装置5が設けられている。この流体伝動装置5は流体の運動エネルギにより動力伝達をおこなうことのできる装置である。具体的には、エンジン3の外壁に、中空のケーシング6が固定されており、ケーシング6の内部に流体伝動装置5が設けられている。この流体伝動装置5は、ポンプインペラ7およびタービンランナ8を有しており、ポンプインペラ7がクランクシャフト4に動力伝達可能に、具体的には一体的に回転するように連結されている。さらに、ケーシング6の内部にはオイルポンプ9が設けられている。このオイルポンプ9は、エンジン3の動力がポンプインペラ7を経由して伝達されて駆動し、オイルパン(図示せず)からオイルを吸入し、かつ、吸入したオイルを吐出する構成である。オイルポンプ9は回転式のポンプであり、例えば、ギヤポンプ、ベーンポンプ、ラジアルピストンポンプなどを用いることができる。
The
また、タービンランナ8にはインプットシャフト10が動力伝達可能に接続されている。さらに、インプットシャフト10から車輪2に至る動力伝達経路には変速機11が設けられている。この変速機11もケーシング6の内部に設けられている。この変速機11は、複数組の遊星歯車機構を有している。具体的には、第1の遊星歯車機構12および第2の遊星歯車機構13を有している。第1の遊星歯車機構11は、副変速部を構成するものであり、シングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。この第1の遊星歯車機構12は、相互に同軸上に配置されたサンギヤ14およびリングギヤ15と、サンギヤ14およびリングギヤ15に噛合されたピニオンギヤ16を、自転かつ公転可能に保持するキャリヤ17とを有している。そして、サンギヤ14がインプットシャフト10と一体回転するように連結されている。
An
また、前記インプットシャフト10の外周側に第2の遊星歯車機構13が配置されている。この第2の遊星歯車機構13は、主変速部を構成するものであり、ラビニョ型の遊星歯車機構により構成されている。第2の遊星歯車機構13は、同軸上に配置された第1サンギヤ18およびリングギヤ19と、第1サンギヤ18に噛合されたショートピニオンギヤ20と、このショートピニオンギヤ20およびリングギヤ19に噛合されたロングピニオンギヤ21と、ショートピニオンギヤ20およびロングピニオンギヤ21をそれぞれ自転可能に、かつ、一体的に公転するように保持するキャリヤ22と、ロングピニオンギヤ21に噛合された第2サンギヤ23とを有している。第1サンギヤ18と第2サンギヤ23とは相対回転可能に、かつ同軸上に配置されている。さらに第1サンギヤ18の歯数は第2サンギヤ23の歯数よりも少なく構成されている。
A second
つぎに、第1の遊星歯車機構12および第2の遊星歯車機構13の回転要素同士を接続および解放するクラッチ、および各回転要素を選択的に停止(固定)するブレーキについて説明する。まず、前記第2サンギヤ23とインプットシャフト10とを選択的に接続および解放する第1クラッチC1が設けられている。また、リングギヤ19とインプットシャフト10とを選択的に接続および解放する第2クラッチC2が設けられている。さらに、キャリヤ17および第1サンギヤ18の両方を停止させる第1ブレーキB1が設けられている。また、リングギヤ19を停止させる第2ブレーキB2が設けられている。さらに、リングギヤ15を停止させる第3ブレーキB3が設けられている。さらにまた、リングギヤ19が正方向に回転する場合には解放される一方、リングギヤ19を逆方向に回転させる向きのトルクが生じた場合に係合されて、そのリングギヤ19を停止させる一方向クラッチF1が設けられている。なお、正方向とはエンジン3のクランクシャフト4の回転方向と同じ回転方向である。
Next, a clutch for connecting and releasing the rotating elements of the first
つぎに、前記キャリヤ22から車輪2に至る動力伝達経路の構成を説明する。前記キャリヤ22はインプットシャフト10の外周に配置されており、キャリヤ22とインプットシャフト10とが相対回転可能である。このキャリヤ22にはカウンタドライブギヤ39が形成されている。また、インプットシャフト10は軸線を中心として回転可能に支持されており、そのインプットシャフト10の軸線と平行な軸線を中心として回転可能なカウンタシャフト40が設けられている。カウンタシャフト40にはカウンタドリブンギヤ41が形成されており、カウンタドライブギヤ39とカウンタドリブンギヤ41とが噛合されている。また、カウンタシャフト40にはドライブピニオンギヤ42が形成されている。さらに、ケーシング6内にはデフケース43が設けられており、デフケース43の外周にはリングギヤ44が形成されている。このリングギヤ44とドライブピニオンギヤ42とが噛合されている。このリングギヤ44とドライブピニオンギヤ42とにより、終減速機が構成されている。また、デフケース43の内部にはピニオンギヤ48およびサイドギヤ45が設けられており、そのサイドギヤ45にはドライブシャフト46が接続されている。そのドライブシャフト46に車輪(前輪)2が動力伝達可能に接続されている。
Next, the configuration of the power transmission path from the
さらに、車両1に搭載されたシステムを制御する制御系統について説明する。車両1に搭載されたシステムを制御するコントローラとして電子制御装置47が設けられており、その電子制御装置47には、エンジン3の始動要求、アクセルペダルの踏み込み状態を表すアクセル開度、ブレーキペダルの踏み込み状態、シフトポジション、車速、エンジン回転数などを検知するセンサおよびスイッチの検知信号、オイルの温度(油温)を検知するセンサの信号、インプットシャフト10の回転数を検知するセンサの信号などが入力される。この電子制御装置47は、エンジン出力を制御するデータ、および変速機11の変速段を制御するデータ、切替弁31を制御するデータが記憶されている。そして、電子制御装置47に入力される信号、および電子制御装置47に記憶されているデータに基づいて、エンジン回転数およびエンジントルクを制御する信号、油圧制御装置38を制御する信号が出力される。
Furthermore, a control system for controlling a system mounted on the
上記の車両において、エンジン3が運転されると、そのエンジントルクが流体伝動装置5を経由してインプットシャフト10に伝達される。一方、車両1の室内に設けられたシフトポジション選択装置(図示せず)をドライバーが操作して、パーキング(P)ポジション、リバース(R)ポジション、ニュートラル(N)ポジション、ドライブ(D)ポジションを選択可能である。各シフトポジションの切替により、前記変速機11の制御がおこなわれる。ドライブポジションおよびリバースポジションが選択された場合における前記クラッチおよびブレーキの作動状態を、図3に基づいて説明する。前記電子制御装置38には変速機11の変速段を制御するために変速マップが記憶されており、ドライブポジションでは、その変速マップに基づいて、変速機11の変速段が制御される。この変速マップは、車速およびアクセル開度をパラメータとして、各変速段を選択する領域を定めたものである。
In the above vehicle, when the
具体的には、変速機11の変速段として第1速(1st)、第2速(2nd)、第3速(3rd)、第4速(4th)、第5速(5th)、第6速(6th)の変速段を選択的に切替可能である。つまり、変速機11は、変速比を段階的に切り替えることの可能な有段変速機である。図3において、「○」印は、クラッチまたはブレーキが係合されることを意味し、「(○)」印は、車両の惰力走行時にブレーキが係合されることを意味する。車両の惰力走行時にブレーキが係合されると、エンジンブレーキ力が発生する。さらに、図4の空欄は、クラッチまたはブレーキが解放されることを意味する。なお、図4には示されていないが、パーキングポジションが選択されている場合、またはニュートラルポジションが選択されている場合は、ブレーキおよびクラッチが全て解放される。そして、ドライブポジションまたはリバースポジションが選択された場合は、エンジントルクが変速機11を経由して車輪2に伝達されて駆動力が発生する。
Specifically, the first speed (1st), the second speed (2nd), the third speed (3rd), the fourth speed (4th), the fifth speed (5th), and the sixth speed as the speed stages of the
この具体例においては、各クラッチおよびブレーキなどの摩擦係合装置として、油圧により係合および解放が制御される油圧制御式の摩擦係合装置が用いられている。また、各ブレーキは、インプットシャフト10の軸線に沿った方向に、環状のディスクを、同軸上に複数並べた多板式のブレーキである。そして、環状のディスクがケーシング6により回転不可能に支持され、かつ、軸線に沿った方向に動作可能に構成されている。また、変速機11の動力伝達部材と一体回転し、かつ、軸線に沿った方向に動作可能なプレートが、軸線に沿った方向に複数配置されている。各ブレーキは、ケーシング6により回転不可能に支持された複数枚のディスク(図示せず)を有している。これに対して、ブレーキの係合により停止される回転要素には、複数枚のプレート(図示せず)が取り付けられている。
In this specific example, as a friction engagement device such as each clutch and brake, a hydraulic control type friction engagement device in which engagement and release are controlled by hydraulic pressure is used. Each brake is a multi-plate brake in which a plurality of annular disks are coaxially arranged in a direction along the axis of the
これらのプレートは軸線に沿った方向に動作可能に構成されている。そして、ディスクおよびプレートには、円周方向に沿って摩擦材が取り付けられている。さらに、各ブレーキは油圧室の油圧が高められると、ディスクがプレートに押し付けられて制動力が増加する。これが、ブレーキの係合である。これに対して、ブレーキは油圧室の油圧が低下されると、ディスクがプレートから離れて制動力が低下する。これが、ブレーキの解放である。また、各クラッチは、インプットシャフト10の軸線に沿った方向に、環状のプレートおよび環状のディスクを交互に並べた多板式のクラッチである。そして、環状のディスクと環状のプレートとが、接続される回転要素に別個に設けられ、かつ、軸線に沿った方向に動作可能に構成されている。各クラッチを係合および解放させる油圧室(図示せず)が別個に設けられている。そして、油圧室の油圧が高められると、クラッチが係合されて回転要素同士の伝達トルクが相対的に高くなる。これに対して、油圧室の油圧が低下されると、クラッチが解放されて回転要素同士の伝達トルクが相対的に低下する。これらの摩擦係合装置は、いずれも潤滑油が供給されて潤滑および冷却がおこなわれる構成の摩擦係合装置、つまり、湿式の摩擦係合装置である。これらの摩擦係合装置の係合および解放を制御し、かつ、摩擦係合装置を潤滑する油圧制御装置38の実施例を順次説明する。
These plates are configured to be operable in a direction along the axis. A friction material is attached to the disk and the plate along the circumferential direction. Further, when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber is increased in each brake, the disc is pressed against the plate and the braking force is increased. This is the engagement of the brake. On the other hand, when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber is reduced, the brake moves away from the plate and the braking force is reduced. This is the release of the brake. Each clutch is a multi-plate clutch in which annular plates and annular disks are alternately arranged in the direction along the axis of the
(実施例1)
まず、油圧制御装置38の実施例1を図1に基づいて説明する。図1に示された油圧制御装置38は、オイルポンプ9がオイルパン59から吸入し、かつ、オイルポンプ9から吐出されたオイルの一部を摩擦係合装置に供給する経路である。ここで、摩擦係合装置として便宜上ブレーキB1に対応する油圧回路を例として説明する。前記ブレーキB1に作用する油圧を発生する油圧室50が設けられており、オイルポンプ9から吐出されたオイルの油圧を油圧室50に伝達する経路にブレーキコントロールバルブ51が設けられている。このブレーキコントロールバルブ51は、図1で上下方向に動作可能な弁体としてのスプール52と、スプール52を図1で上向きに押圧する力を発生するバネ80とを有している。このスプール52は、ランド部53,54,55を有している。また、ブレーキコントロールバルブ51は、入力ポート56および出力ポート57およびドレーンポート58および信号圧ポート60を有している。入力ポート56にはオイルポンプ9から吐出されたオイルの油圧が伝達され、ドレーンポート58はオイルパン59に接続されている。
Example 1
First, a first embodiment of the
さらに、信号圧ポート60に入力される信号圧を発生するソレノイドバルブ61が設けられている。このソレノイドバルブ61は電流値により信号圧が高低に制御される。このソレノイドバルブ61から油路74を経由して信号圧ポート60に入力される信号圧が、高圧または低圧に制御される。さらに、出力ポート57と油圧室50とを接続する油路62が設けられており、その油路62にはアキュムレータ63が設けられている。アキュムレータ63は、油路62の油圧を受け、かつ、動作可能なピストンと、このピストンを油路62の油圧による押圧力に抗して押圧するバネとを有している。このアキュムレータ63は、油圧室50に伝達される油圧が急激に上昇することを抑制する機構である。
Furthermore, a
つぎに、ブレーキB2を潤滑および冷却する潤滑機構について説明する。まず、オイルポンプ9から吐出されたオイルがブレーキB2に供給される経路に切替弁64が設けられている。この切替弁64は図1で上下方向に動作する弁体であるスプール65と、スプール65を図1で上向きに押圧する力を発生するバネ66とを有している。また、スプール65にはランド部67,68が形成されている。さらに、切替弁64は入力ポート69および出力ポート70および信号圧ポート71を有している。入力ポート69には、オイルポンプ9から吐出されたオイルの一部が油路73を経由して供給される。また、出力ポート70には油路25が接続されている。さらに、信号圧ポート71には油路62の油圧が伝達される。そして、信号圧ポート71の油圧が高圧である場合は、スプール65がバネ66の押圧力に抗して図1で下向きに動作し、出力ポート70が遮断される。これに対して、信号圧ポート71の油圧が低圧である場合は、スプール65がバネ66の押圧力により、図1で上向きに動作して入力ポート69と出力ポート70とが接続される。
Next, a lubrication mechanism that lubricates and cools the brake B2 will be described. First, a switching
さらに、油路25からブレーキB1が設けられている空間に至る経路にはマイクロバブル発生装置27が設けられている。このマイクロバブル発生装置27としては、例えば、旋回流式、微細孔式、過飽和析出式などの装置を用いることができる。旋回流式のマイクロバブル発生装置は、例えば、特開2007−447号公報、特開2007−209953号公報に記載されている。微細孔式のマイクロバブル発生装置は、例えば、特開平9−207874号公報に記載されている。過飽和析出式のマイクロバブル発生装置は、例えば、特開2007−844号公報に記載されている。
Further, a
この実施例では、図4に示すような旋回流式のマイクロバブル発生装置27が用いられている。このマイクロバブル発生装置27は、オイル中にマイクロバブルを混入させる装置である。このマイクロバブル発生装置27は、μmオーダー、より詳しくは10〜80μm程度の超微細で均一な気泡(いわゆるマイクロバブル)あるいはそれより更に小さい気泡を発生させる装置である。マイクロバブルの混入によりオイルが温められる。この実施例では、図4に示すような旋回流式のマイクロバブル発生装置27を用いることができる。具体的には、ノズル28が設けられており、そのノズル28にはオイル噴射管26が設けられている。このオイル噴射管26が前記油路25に接続されている。このオイル噴射管26を経由してノズル28内に供給されるオイルに、ノズル28内で螺旋流を発生させる案内壁(図示せず)が設けられている。さらに、ノズル28に取り付けられた空気導入管30が設けられている。
In this embodiment, a swirl
そして、ノズル28内にオイルが供給されて高速の螺旋流を形成すると、ノズル28内が負圧となって空気がノズル28内に吸入され、オイルの回転せん断により空気がせん断されてマイクロバブルが生成される。このマイクロバブル発生装置27で発生したマイクロバブルは、その粒径が小さいことによりオイル中での浮上速度が遅い。また、マイクロバブルはコロイドのような性質があって、マイクロバブル同士が相互に合体したり吸収したりしないので、オイル中でマイクロバブルが分離もしくは分散した状態を維持できる。さらに、ノズル28の軸線方向における一端には吐出口28Aが形成されており、その吐出口28Aから吐出されたオイルが、油路75を経由してブレーキB1に供給される。吐出口28Aから吐出されたオイルは、油圧室50に供給されるのではなく、ブレーキB1を構成する部品、つまり、プレートおよびディスクに直接接触する。
Then, when oil is supplied into the
つぎに、図3に示された油圧制御装置38の制御および作用を説明する。ブレーキB1を係合する条件が成立すると、ソレノイドバルブ61から出力される信号圧が高圧に制御される。すると、ブレーキコントロールバルブ51のスプール52が信号圧ポート60の油圧により、図1において下向きに動作する。このスプール52の動作により、ドレーンポート58が閉じられ、かつ、入力ポート56と出力ポート54とが接続される。このため、オイルポンプ9から吐出されたオイルの油圧が、入力ポート56および出力ポート54を経由して油路62に伝達される。このようにして、油路62の油圧が上昇し、その油圧が油圧室50に伝達されてブレーキB1が係合される。
Next, the control and operation of the
このように、油路62の油圧が上昇し、その油圧が切替弁64の信号圧ポート71に伝達されると、スプール65が図1で下向きに動作する。このスプール65の動作により、出力ポート70が閉じられる。したがって、オイルポンプ9から入力ポート69に供給されたオイルは、マイクロバブル発生装置27には供給されない。つまり、ブレーキB1をオイルにより潤滑および冷却する作用は生じない。
In this way, when the oil pressure in the
一方、ブレーキB1を解放する条件が成立すると、ソレノイドバルブ61から出力される信号圧が低圧に制御される。すると、ブレーキコントロールバルブ51の信号圧ポート60の油圧が低下し、バネ80の押圧力によりスプール52が図1で上向きに動作する。スプール52がこのように動作すると、出力ポート54とドレーンポート58とが接続され、かつ、入力ポート56が閉じられる。その結果、油圧室50のオイルの一部が油路62および入力ポート54を経由してドレーンポート58からドレーンされ、油圧室50の油圧が低下する。すなわち、ブレーキB1が解放される。
On the other hand, when the condition for releasing the brake B1 is satisfied, the signal pressure output from the
このように、油圧室50の油圧が低下すると、油路62から切替弁65の信号圧ポート71に入力される油圧が低下する。すると、スプール65が図1で上向きに動作する。このスプール65の動作により、入力ポート69と出力ポート70とが接続される。すると、オイルポンプ9から吐出されたオイルの一部が、入力ポートおよび出力ポート70および油路25を経由してマイクロバブル発生装置27に供給される。このマイクロバブル発生装置27でマイクロバブルが混入されたオイルは、吐出口28Aを経由してブレーキB1に噴射される。このようにして、ブレーキB1が潤滑および冷却される。マイクロバブルが混入されたオイルは、マイクロバブルが混入されていないオイルと比較して、粘度、熱伝達率、熱容量が低いため、ブレーキB1を効率よく潤滑および冷却できる。このように、油圧制御装置38は、ブレーキB1を係合および解放する機能と、ブレーキB1を冷却および潤滑する潤滑装置としての機能とを兼備している。
Thus, when the hydraulic pressure in the
また、オイルにマイクロバブルを混入してブレーキB1に供給する状態と、ブレーキB1に潤滑用のオイルを供給しない状態とを切り替える切替弁64を動作させる油圧として、ブレーキB1に作用する油路62の油圧を兼用している。したがって、切替弁64の動作を切り替えるために専用のアクチュエータ、たとえば、ソレノイドバルブおよびコントローラを設けずに済み、油圧制御装置38の製造コストの上昇を抑制できる。
The
さらに、マイクロバブルが混入されたオイルは粘度が低いため、解放されているブレーキB1の引き摺りによる動力損失を低減できる。さらに、ブレーキB1が解放される際に、マイクロバブルが混入されたオイルをブレーキB1に供給して潤滑および冷却をおこない、ブレーキB1が係合されるときには、ブレーキB1を潤滑および冷却するオイルは供給されない。したがって、オイルポンプ9の負荷が高くなる頻度を低下でき、オイルポンプ9の駆動に消費されるエンジン3の動力損失を最小限にすることができ、エンジン3の燃費が向上する。
Furthermore, since the oil mixed with microbubbles has a low viscosity, power loss due to dragging of the released brake B1 can be reduced. Further, when the brake B1 is released, oil mixed with microbubbles is supplied to the brake B1 for lubrication and cooling. When the brake B1 is engaged, oil for lubricating and cooling the brake B1 is supplied. Not. Therefore, the frequency at which the load of the
さらに、この実施例1では、マイクロバブル発生装置27を通過するオイルの流れ方向で、マイクロバブル発生装置27のオイル供給口(オイル噴射管26)よりも上流に切替弁64が配置されている。そして、ブレーキB1にオイルを供給しない場合は、マイクロバブル発生装置27にはオイルが供給されない。したがって、ブレーキB1に潤滑油を供給することを停止した時に、空気導入管30から潤滑油が噴出すること(漏れること)を回避できる。またオイル漏れによる圧力損失の発生がなく、エンジン3の燃費を向上することができる。
Further, in the first embodiment, the switching
(実施例2)
つぎに、前記油圧制御装置38の実施例2を図5に基づいて説明する。図5の構成において、図1の構成と同じ構成部分については、図1と同じ符号を付してある。この図5においては、切替弁64の構成が図1とは異なる。図5に示された切替弁64は、2つの出力ポート70,76を有している。そして、スプール65の動作により、入力ポート60が、出力ポート70または出力ポート76に選択的に接続される構成である。
(Example 2)
Next, a second embodiment of the
この図5に示された油圧制御装置38の制御および作用を説明する。図1の油圧制御装置38と同様に、ブレーキB1を係合する条件が成立して、油路62の油圧が上昇して、切替弁64のスプール65が図5で下向きに動作すると、入力ポート69と出力ポート76とが接続され、かつ、出力ポート70が閉じられる。このスプール65の動作により、油路73のオイルが、入力ポート69および出力ポート76を経由して油路75に供給され、その油路75のオイルがブレーキB1を潤滑および冷却する。このように、ブレーキB1が係合される場合は、切替弁64の出力ポート70が閉じられる。したがって、オイルポンプ9から吐出されたオイルは、マイクロバブル発生装置27を経由することなく、ブレーキB1に供給されるので、そのブレーキB1に供給されるオイルにはマイクロバブルは混入されていない。
The control and operation of the
これに対して、ブレーキB1を解放する条件が成立して、油路62の油圧が低下して、切替弁64のスプール65が図5で上向きに動作すると、入力ポート69と出力ポート70とが接続され、かつ、出力ポート76が閉じられる。このスプール65の動作により、油路73のオイルが、入力ポート69および出力ポート70を経由して油路25に供給され、その油路25のオイルがマイクロバブル発生装置27に供給される。そして、マイクロバブル発生装置27でマイクロバブルが混入されたオイルが、ブレーキB1を潤滑および冷却する。このように、図5に示された油圧制御装置38においても、図1の油圧制御装置38と同様の効果を得られる。また、図5に示された油圧制御装置38においても、切替弁64が油路62の油圧により動作するため、切替弁64の動作を切り替えるために専用のアクチュエータを設けずに済み、図1の油圧制御装置38と同様の効果を得られる。また、ブレーキB1を潤滑するオイルの供給経路を、マイクロバブル発生装置27を通る経路とマイクロバブル発生装置27を迂回する経路とに切り替えることができる。したがって、ブレーキB1の係合時において、ブレーキB1での油膜切れを防止でき、かつ、冷却をおこなうことができる。
On the other hand, when the condition for releasing the brake B1 is established, the hydraulic pressure of the
(実施例3)
つぎに、油圧制御装置38のさらに他の構成例を、図6に基づいて説明する。この図6の油圧制御装置38の構成は、基本的には図5の油圧制御装置38の構成と同じである。この図6の油圧制御装置38は、切替弁64の信号圧ポート71に入力される信号圧が、油路62の油圧ではなく、油路74の油圧である点が、図5の油圧制御装置38との相違点である。この図6に示された油圧制御装置38において、図5の油圧制御装置38と同様に、ブレーキB1を係合する条件が成立して、ソレノイドバルブ61から出力される信号圧が高圧になると、切替弁64のスプール65が図5で下向きに動作し、図5の油圧制御装置38と同様の作用が生じる。これに対して、ブレーキB1を解放する条件が成立して、ソレノイドバルブ61から出力される信号圧が低圧になると、切替弁64のスプール65が図5で上向きに動作して、図5の油圧制御装置38と同様の作用が生じる。したがって、図6に示された油圧制御装置38においても、図5の油圧制御装置38と同様の効果を得られる。
(Example 3)
Next, still another configuration example of the
上記の説明では、ブレーキB1の係合および解放を制御するとともに、ブレーキB1を潤滑および冷却する潤滑装置について説明しているが、クラッチC1,C2またはブレーキB2,B3についても、実施例1ないし3で説明した油圧制御装置38のいずれかを用いて、係合および解放を制御し、かつ、潤滑および冷却をおこなうことができる。ここで、これらの摩擦係合装置のうち、いずれの摩擦係合装置に対して、実施例1ないし3のいずれかの油圧制御装置38を設けるかの判断条件を説明する。この判断条件には、各摩擦係合装置が解放されているときの回転要素同士の回転数差、引き摺りによる損失する動力、引き摺りトルクが含まれる。
In the above description, the lubrication device that controls the engagement and disengagement of the brake B1 and lubricates and cools the brake B1 is described. However, the clutches C1 and C2 or the brakes B2 and B3 are also described in the first to third embodiments. Any one of the
すなわち、引き摺り損失が相対的に大きい摩擦係合装置、引き摺りトルクが相対的に大きい摩擦係合装置、解放時における回転数差が相対的に大きい摩擦係合装置、解放頻度が相対的に高い摩擦係合装置に対して、油圧制御装置38を設けることができる。そして、図2に示された変速機11においては、ブレーキB1,B2が、他の摩擦係合装置と比べて、引き摺り損失が相対的に大きく、引き摺りトルクが相対的に大きく、解放時における回転数差が相対的に大きく、解放頻度が相対的に高いことが、実験またはシミュレーションにより確認されている。そこで、特に、ブレーキB1,B2に対して、いずれかの油圧制御装置38を用いると有効である。
That is, a friction engagement device having a relatively large drag loss, a friction engagement device having a relatively large drag torque, a friction engagement device having a relatively large rotational speed difference during release, and a friction having a relatively high release frequency A
ここで、上記の各実施例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、クラッチC1,C2およびブレーキB1,B2,B3を含む複数の摩擦係合装置が、この発明の係合装置に相当し、マイクロバブル発生装置27が、この発明のマイクロバブル発生装置に相当し、切替弁64が、この発明の切替弁に相当する。また、図1および図5では、油路62が、この発明の第1油路に相当し、図6では、油路74が、この発明の第1油路に相当し、出力ポート70が、この発明の通路に相当する。また、油路25が、この発明の第2油路に相当し、油路73が、この発明の第3油路に相当し、エンジン3が、この発明のエンジンに相当し、オイルポンプ9が、この発明のオイルポンプに相当し、変速機11が、この発明の変速機に相当する。
Here, the correspondence relationship between the configuration described in each of the above embodiments and the configuration of the present invention will be described. A plurality of friction engagement devices including the clutches C1 and C2 and the brakes B1, B2 and B3 are included in the present invention. The
3…エンジン、 9…オイルポンプ、 11…変速機、 25,62,73,74…油路、 28…マイクロバブル発生装置、 64…切替弁、 70…出力ポート、 B1,B2,B3…ブレーキ、 C1,C2…クラッチ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記係合装置のトルク容量を制御する油圧の伝達経路である第1油路と、
前記第1油路の油圧が伝達されて動作し、かつ、前記マイクロバブル発生装置に送られる潤滑油の通路を開放および遮断する切替弁と
を備えていることを特徴とする潤滑装置。 An engagement device in which torque capacity is controlled by hydraulic pressure, and lubrication oil is supplied to lubricate or cool, and a microbubble that mixes microbubbles in the lubricant oil through a path through which the lubricant oil is supplied to the engagement device In a lubricating device having a bubble generator,
A first oil passage that is a hydraulic pressure transmission path for controlling the torque capacity of the engagement device;
A lubrication apparatus comprising: a switching valve that operates by transmitting the hydraulic pressure of the first oil passage, and that opens and closes a passage of lubricating oil sent to the microbubble generator.
前記切替弁は、前記第1油路の油圧が伝達されて動作する弁体を有し、その弁体が動作して前記通路を開放または遮断するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の潤滑装置。 The second oil passage through which the lubricating oil sent to the microbubble generator passes, the third oil passage through which the lubricating oil sent to the second oil passage passes, and the second oil passage and the third oil passage are connected. And a passage to be
The switching valve has a valve body that operates when hydraulic pressure of the first oil passage is transmitted, and the valve body is configured to operate to open or block the passage. Item 2. The lubricating device according to Item 1.
複数の摩擦係合装置のうち、引き摺り損失が相対的に高い摩擦係合装置、またはトルク容量を高くする頻度が相対的に少ない摩擦係合装置に、前記マイクロバブル発生装置を経由して前記潤滑油が供給されるように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の潤滑装置。 The engagement device includes a plurality of friction engagement devices whose torque capacity is controlled by the hydraulic pressure of the first oil passage, and the transmission gear ratio is changed by controlling the torque capacity of each of the plurality of friction engagement devices. Have a transmission,
Of the plurality of friction engagement devices, the friction engagement device with a relatively high drag loss or the friction engagement device with a relatively low frequency of increasing the torque capacity is supplied to the lubrication device via the microbubble generator. The lubricating device according to claim 1 or 2, wherein oil is supplied.
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