JP2012097788A - オイル循環構造 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルを冷却する際におけるロスを低減しつつ、オイルポンプのエアの吸い込みを抑制できるオイル循環構造を提供すること。
【解決手段】オイルを循環するオイル循環構造に、オイル９０と冷却水との間で熱交換を行うオイルクーラー３０と、オイルクーラー３０が配設されると共にオイルクーラー３０で熱交換を行うオイル９０が流れる熱交換室７２と、熱交換室７２を含むオイル９０の循環経路に配設され、オイル９０を循環させるオイルポンプ５０と、循環するオイル９０の流れ方向における熱交換室７２の下流側に開口すると共に、オイル９０をオイルポンプ５０側に流すオイル９０の吸込み口５８と、吸込み口５８周辺のオイル９０の油面９２が低下した場合に、オイルクーラー３０の上流側のオイル９０を、オイルクーラー３０を介さずに吸込み口５８側に供給するバイパス部８０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、オイル循環構造に関する。

動力源で発生した動力によって走行する車両は、この動力を変速装置や差動装置等の動力伝達経路を介して駆動輪に伝達し、駆動輪で駆動力を発生させることにより走行する。車両には、このように動力源で発生した動力を駆動輪側に伝達する変速装置等の駆動装置が設けられているが、駆動装置は、作動時における作動油や、当該駆動装置の各部を潤滑する潤滑油等のオイルが循環しながら作動する。また、このような駆動装置は、作動時に部材同士の摩擦熱等により熱が発生して温度が上昇し易くなっており、駆動装置を循環するオイルも温度が上昇し易くなっている。このため、従来の駆動装置では、オイルクーラーを設けて、オイルクーラーによってオイルを冷却する手法が多用されている。

例えば、特許文献１に記載された車両用駆動装置では、駆動装置の外部にオイルポンプを設置すると共に、オイルポンプによってオイルを循環させることの出来る循環経路を設け、駆動装置の外部に位置する循環経路にオイルクーラーを設けている。駆動装置を循環するオイルは、このように設けられるオイルポンプで圧送することによって循環すると共に、循環経路に設けられるオイルクーラーによって冷却される。

特開２００８−２７９８２６号公報

しかし、オイルクーラーを駆動装置の外部に設置した場合、車両への搭載上の制約により、小型化を強いられる場合があり、このような制約によってオイルクーラーを小さくした場合、オイルクーラー内のオイルの通路も小さくなる。この場合、オイルポンプでオイルを圧送した際における抵抗が大きくなり、オイルを循環させる際におけるロスが大きくなる。このため、オイルクーラーでオイルを冷却する際におけるロスを低減しつつ、オイルクーラーの冷却性能を確保する場合には、オイルクーラーを駆動装置内に設け、冷却水等の冷却媒体とオイルとの間で熱交換を行う手法が想定される。

例えば、オイルと冷却媒体との間で熱交換を行うことが可能な熱交換器を、駆動装置内におけるオイルが流れる空間に配設すると共に、冷却媒体は熱交換器内を流す。また、この空間には、熱交換器の周囲をオイルが流れ易くするため、オイルポンプが接続された循環経路を接続し、オイルの吸込み口を開口させる。これにより、駆動装置内のオイルは、熱交換器の周囲を通って吸込み口に流れるため、熱交換器の周囲を流れるオイルと、熱交換器内を流れる冷却媒体との間で熱交換を行わせることができる。従って、オイルを冷却する際におけるロスを低減しつつ、オイルを冷却することができる。

しかし、このような熱交換器には、熱交換の効率を高めるために、一般的に流体の接触面積を増加させるフィンが設けられている。このため、熱交換器の周囲を流れるオイルは、オイルがオイルクーラー内を流れる場合ほどではないが、オイルが流れる際に、熱交換器から抵抗を受けながら流れる。これにより、熱交換器よりも下流側に位置するオイルの吸込み口付近の油面が、吸込み口よりも低下する場合がある。この場合、吸込み口にエアが流入することによりオイルポンプがエアを吸ってしまい、オイルポンプでオイルを圧送する際における効率が低下したり、圧送できなくなったりする場合がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、オイルを冷却する際におけるロスを低減しつつ、オイルポンプのエアの吸い込みを抑制できるオイル循環構造を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るオイル循環構造は、オイルと冷却媒体との間で熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器が配設されると共に前記熱交換器で熱交換を行う前記オイルが流れる熱交換室と、前記熱交換室を含む前記オイルの循環経路に配設され、前記オイルを循環させるオイルポンプと、循環する前記オイルの流れ方向における前記熱交換室の下流側に開口すると共に、前記オイルを前記オイルポンプ側に流す前記オイルの吸込み口と、前記吸込み口周辺の前記オイルの油面が低下した場合に、前記熱交換器の上流側の前記オイルを、前記熱交換器を介さずに前記吸込み口側に供給するバイパス部と、を備えることを特徴とする。

また、上記オイル循環構造において、前記バイパス部は、前記熱交換器の上流側の前記循環経路と前記吸込み口とを連通する開口部と、前記吸込み口周辺の前記油面に応じて前記開口部を開閉するゲート部と、を備えることが好ましい。

また、上記オイル循環構造において、前記ゲート部は、前記吸込み口周辺の前記油面の高さに応じて高さが変化することにより、前記開口部を開閉することが好ましい。

また、上記オイル循環構造において、前記ゲート部は、前記吸込み口周辺側の前記油面が所定の高さよりも高い場合には前記開口部を閉じ、前記吸込み口周辺側の前記油面が前記所定の高さよりも低下した場合に前記開口部を開くことが好ましい。

本発明に係るオイル循環構造は、オイルと冷却媒体との間で熱交換を行う熱交換器を熱交換室に配設することにより熱交換器の大きさの制約を低減することができ、熱交換器におけるオイルの流路を確保してオイルの流れ易さを確保することができる。また、熱交換器が配設される熱交換室の下流側に開口し、オイルをオイルポンプ側に流すオイルの吸込み口周辺のオイルの油面が低下した場合には、熱交換器の上流側のオイルをバイパス部によって、熱交換器を介さずに吸込み口側に供給することができる。これらにより、オイルを冷却する際におけるロスを低減しつつ、オイルポンプのエアの吸い込みを抑制できる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係るオイル循環構造を備える動力伝達装置の概略図である。 図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。 図３は、図２のＢ−Ｂ矢視図である。 図４は、図２のＣ−Ｃ矢視図である。 図５は、図４に示すオイルクーラーの斜視図である。 図６は、図３のゲート部が開いた場合の説明図である。 図７は、実施形態に係るオイル循環構造の変形例を示す概略図である。

以下に、本発明に係るオイル循環構造の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係るオイル循環構造を備える動力伝達装置の概略図である。実施形態に係るオイル循環構造を備える動力伝達装置１は、車両（図示省略）に搭載され、車両の走行時に動力源で発生した動力を駆動輪（図示省略）に伝達する動力伝達経路を構成している。また、この動力伝達装置１が搭載される車両は、動力源として、内燃機関であるエンジン（図示省略）と、電気で作動する電動機とを併用する、いわゆるハイブリッド車となっている。この動力源のうち、電動機としては、共に発電機としての機能も兼ね備えた第１のモータジェネレータであるＭＧ１と、第２のモータジェネレータであるＭＧ２とを有している。

このように設けられる車両に搭載される動力伝達装置１は、動力を伝達する各種のギア類を、ケース１０の内側に配設して構成されている。ケース１０に内設されるギア類としては、例えば、カウンタドライブギア１２と、カウンタドリブンギア１４と、ドライブピニオンギア１６と、ＭＧ２リダクションギア１８と、デフリングギア２２と、を有している。このうち、カウンタドライブギア１２は、ＭＧ１の回転軸と同軸上に配設されており、カウンタドリブンギア１４は、このカウンタドライブギア１２に噛み合うように設けられている。また、ドライブピニオンギア１６は、カウンタドリブンギア１４と一体となって回転可能に設けられており、ＭＧ２リダクションギア１８は、ＭＧ２の回転軸に設けられると共にカウンタドリブンギア１４と噛み合うように設けられている。また、デフリングギア２２は、エンジンやＭＧ１、ＭＧ２で発生した動力を左右の駆動力に伝達する際に、車両の走行状態に応じて伝達する動力の配分を異ならせる差動装置２０に設けられており、ドライブピニオンギア１６と噛み合うように設けられている。

また、ケース１０には、ギア類や軸受部分の潤滑等を行うためのオイルを循環させるオイルポンプ５０が接続されている。詳しくは、オイルポンプ５０は、エンジンで発生した動力によって作動可能に設けられていると共に、オイルの通路であるオイル通路５２に接続されており、オイルの循環経路の一部を構成している。ケース１０には、このようにオイルポンプ５０に接続されるオイル通路５２のうち、オイルポンプ５０の上流側の通路、即ち、オイルポンプ５０によってオイルを吸引する側のオイル通路５２が接続されている。このため、ケース１０において、このオイルポンプ５０の上流側のオイル通路５２が接続されている部分は、ケース１０内のオイルがケース１０から流出するオイル流出部５４となっている。オイル流出部５４は、このようにケース１０内のオイルが流出する部分であるため、ケース１０における比較的下方寄りの部分に設けられている。また、オイルポンプ５０は、吸引することによってオイル流出部５４から流出したオイルを、当該オイルポンプ５０で圧送して再びケース１０内に戻すことにより、オイルを循環させている。

また、動力伝達装置１には、当該動力伝達装置１を循環するオイルと冷却媒体との間で熱交換を行うことによりオイルを冷却する熱交換器であるオイルクーラー３０が設けられている。このオイルクーラー３０は、ケース１０に内設されており、ケース１０の比較的下方で、オイル流出部５４の近傍に設けられている。また、オイルクーラー３０には、エンジンの冷却を行う冷却水が流れる冷却水通路４０が接続されている。これによりオイルクーラー３０には、冷却水の流入や流出が可能になっている。つまり、冷却水は、エンジンを冷却するのみでなく、動力伝達装置１を循環するオイルとの間で熱交換を行う冷却媒体としても使用される。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。オイルクーラー３０は、ケース１０内の比較的下方に配設されているが、ケース１０内におけるオイルクーラー３０の近傍には、隔壁６０が配設されており、オイルクーラー３０の近傍は、この隔壁６０によってケース１０内が区画されている。具体的に説明すると、オイルクーラー３０は、平面視の形状が略矩形状に形成されており、隔壁６０の一部は、略矩形状に形成されるオイルクーラー３０の一辺と、この辺に直交する辺との２つの辺の近傍に配設されている。

このようにオイルクーラー３０の近傍に設けられる隔壁６０のうち、一方の隔壁６０におけるオイルクーラー３０が位置する側の反対側の面側には、車両の駐車時に用いるパーキングギア２４等が配設されている。このように、隔壁６０に区画されてパーキングギア２４等のギア類が配設される部分はギア室７０として設けられており、オイルクーラー３０が配設される部分は熱交換室７２として設けられている。即ち、熱交換室７２には、オイルクーラー３０が配設されており、当該熱交換室７２を流れるオイルをオイルクーラー３０で熱交換を行うことが可能になっている。

また、ケース１０におけるオイルクーラー３０の近傍には、オイル流出部５４が設けられているが、このオイル流出部５４は、パイプ状の形状でケース１０内に配設される吸込みパイプ５６の一端が接続されている。また、吸込みパイプ５６の他端側はケース１０内に開口しており、ケース１０内のオイルを吸い込む吸込み口５８として設けられている。オイルポンプ５０の作動時には、ケース１０内のオイルは、吸込みパイプ５６の吸込み口５８から吸い込まれ、オイル流出部５４から流出することにより、動力伝達装置１を循環する。オイルポンプ５０は、このように動力伝達装置１を循環するオイルの循環経路に配設されている。

オイルクーラー３０の近傍には、吸込みパイプ５６が配設されているが、隔壁６０は、ギア室７０側から吸込みパイプ５６の方向へのオイルの流路上にも配設されており、ギア室７０と、吸込みパイプ５６が配設されている部分とを隔離している。このように、隔壁６０によって区画され、ギア室７０と隔離されると共に吸込みパイプ５６が配設されている部分は、オイル流出室７４となっている。このように設けられるオイル流出室７４は、差動装置２０とは連通しており、特に、差動装置２０が有するデフリングギア２２の一部は、吸込みパイプ５６の近傍に位置している。

隔壁６０は、これらのようにギア室７０、熱交換室７２、オイル流出室７４を区画しているが、隔壁６０によって区画されるこれらのギア室７０、熱交換室７２、オイル流出室７４は、オイルの循環時には全てオイルが流れるように設けられている。このため、ギア室７０、オイルクーラー３０が配設される熱交換室７２、吸込みパイプ５６が配設されるオイル流出室７４は、それぞれオイルの循環経路の一部として設けられている。

また、隔壁６０は、ギア室７０とオイル流出室７４とを隔離しているが、隔壁６０の一部には、バイパス部８０が形成されている。このバイパス部８０は、オイルクーラー３０に沿って形成される隔壁６０のうち、ギア室７０とオイル流出室７４とを直接隔てている部分に形成されている。換言すると、オイルクーラー３０の２つの辺の近傍に配設されている隔壁６０のうち、ギア室７０とオイル流出室７４とを直接隔てている部分を有する隔壁６０は、バイパス部８０を有するバイパス隔壁６２として設けられている。

図３は、図２のＢ−Ｂ矢視図である。バイパス隔壁６２に形成されるバイパス部８０は、ギア室７０とオイル流出室７４とを連通する穴である開口部８２と、バイパス隔壁６２におけるオイル流出室７４側に位置し、且つ、開口部８２を開閉可能なゲート部８４とを有している。このうち、開口部８２は、ギア室７０とオイル流出室７４とを連通することにより、オイルクーラー３０の上流側の循環経路であるギア室７０と、オイル９０の吸込み口５８を有する吸込みパイプ５６が配設されるオイル流出室７４とを連通している。また、この開口部８２は、少なくとも上端部分が、吸込み口５８の上端部分よりも上方に位置するように形成されている。また、ゲート部８４は、開口部８２に対して相対的に上下方向に移動することが可能になっており、これにより、開口部８２を開閉することができる。

また、ゲート部８４には、オイル９０よりも比重が軽い部材からなるフロート８６が、当該ゲート部８４と同様にオイル流出室７４側に設けられている。フロート８６は、このようにオイル９０よりも比重が軽いため、オイル９０の油面９２に浮くことが可能になっており、ゲート部８４は、油面９２に浮くフロート８６に応じて、上下方向における所定の範囲内において移動することが可能になっている。

詳しくは、ゲート部８４は、開口部８２に対して相対的に上方向に移動する場合は、開口部８２を閉じた状態を維持できる位置で規制され、開口部８２に対して相対的に下方向に移動する場合は、開口部８２を完全に開いた状態になる位置で規制されている。ゲート部８４は、この範囲で上下方向に移動可能に設けられている。なお、このようにゲート部８４を上下方向に規制する手法は、例えば所定の部材同士を当接させることにより移動を規制する等、所望の位置で移動を規制することができれば、その手法は問わない。

これらのように、油面９２に浮くフロート８６を有すると共に、上下方向に移動可能なゲート部８４は、吸込み口５８周辺の油面９２の高さに応じて高さが変化することにより、開口部８２を開閉する。即ち、ゲート部８４は、吸込み口５８周辺の油面９２に応じて開口部８２を開閉する。また、バイパス部８０は、ギア室７０とオイル流出室７４とを連通する開口部８２と、吸込み口５８周辺の油面９２に応じて開口部８２を開閉するゲート部８４とを有することにより、吸込み口５８周辺のオイル９０の油面９２が低下した場合に、オイルクーラー３０の上流側のオイル９０を、オイルクーラー３０を介さずに吸込み口５８側に供給することが可能になっている。

図４は、図２のＣ−Ｃ矢視図である。図５は、図４に示すオイルクーラーの斜視図である。熱交換室７２には、オイルクーラー３０が配設されているが、このオイルクーラー３０は、金属等の熱伝導率が高い部材によって形成されている。また、オイルクーラー３０は、当該オイルクーラー３０を流れる冷却水が流入する冷却水入口３２と、オイルクーラー３０を流れた冷却水が流出する冷却水出口３４とを有しており、これらの冷却水入口３２と冷却水出口３４とは、共に冷却水通路４０に接続されている。具体的には、冷却水入口３２と冷却水出口３４とは、共にパイプ状の形状で形成されており、略平行な向きで設けられている。

また、オイルクーラー３０は、冷却水入口３２と冷却水出口３４との間に位置して双方を接続する冷却水流路３６を有している。この冷却水流路３６は、所定の厚さを有する板状の形状で形成されており、厚さ方向が、冷却水入口３２や冷却水出口３４を冷却水が流れる際の流れ方向になる向きで、冷却水入口３２と冷却水出口３４とに接続されている。また、冷却水流路３６は、内部が空洞になっており、この内部の空洞が、パイプ状に形成された冷却水入口３２と冷却水出口３４との双方の内部の空洞に連通している。

また、このように冷却水流路３６が冷却水入口３２と冷却水出口３４とに接続されている部分は、略矩形状に接続される冷却水流路３６における、１つの辺の方向の両端付近となっている。つまり、略矩形状の形状で形成される冷却水流路３６は、詳しくは平面視における形状が略長方形になっており、冷却水流路３６は、長方形の長手方向における両端部付近が、冷却水入口３２と冷却水出口３４とに接続されている。即ち、冷却水入口３２には、冷却水流路３６の長手方向における一端付近が接続されており、冷却水出口３４には、冷却水流路３６の長手方向における他端付近が接続されている。

このように設けられる冷却水流路３６は、オイルクーラー３０に複数設けられており、複数の冷却水流路３６は、当該冷却水流路３６の厚さ方向、即ち、冷却水が冷却水入口３２や冷却水出口３４を流れる際における流れ方向に、それぞれ離間して積層されている。この場合、複数設けられる冷却水流路３６は、全て冷却水入口３２と冷却水出口３４との双方の内部に連通している。

さらに、積層される冷却水流路３６同士の間には、冷却フィン３８が設けられている。この冷却フィン３８は、冷却水流路３６同士の間における冷却水入口３２側の端部付近と冷却水出口３４側の端部付近との間にかけて、積層される冷却水流路３６に頂点部分が接触しながら、ジグザグ状に形成されている。つまり、左右の両端に冷却水入口３２と冷却水出口３４とが位置する向きでオイルクーラー３０を見た場合（図４参照）、複数の冷却水流路３６は、所定の間隔をあけて上下方向に積層されており、冷却フィン３８は、複数設けられるそれぞれの冷却水流路３６同士の間に配設されている。このように、冷却水流路３６同士の間に配設される冷却フィン３８は、頂点部分が上下の冷却水流路３６に接続されながら、冷却水入口３２と冷却水出口３４との間にかけてジグザグ状に形成されている。

このように設けられるオイルクーラー３０が熱交換室７２において設けられている向きは、冷却フィン３８がジグザグ状に見える側の面が、オイル流出室７４に面する向きで配設されている。また、オイルクーラー３０の２つの辺の近傍に配設されている隔壁６０のうち、一方の隔壁６０は、オイルクーラー３０におけるオイル流出室７４に面している側の面の反対側に位置している。つまり、この隔壁６０は、オイルクーラー３０における冷却フィン３８がジグザグ状に見える側の面に配設されている。このように、オイルクーラー３０を挟んでオイル流出室７４の反対側に配設される隔壁６０は、オイル９０の流れ方を調整する流量調整隔壁６４として設けられており、バイパス隔壁６２に接続されている。換言すると、流量調整隔壁６４は、ギア室７０側から、オイルクーラー３０に沿って延びて形成されている。

この実施形態に係るオイル循環構造は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。動力伝達装置１を搭載する車両の走行時には、エンジンや、ＭＧ１、ＭＧ２で発生した動力が、動力伝達装置１が有するギア類を含む動力伝達経路を介して駆動輪に伝達され、駆動輪で駆動力を発生することにより走行する。また、このようにエンジンで発生した動力の一部はオイルポンプ５０に伝達され、オイルポンプ５０は、エンジンから伝達された動力によって作動し、オイル９０を循環させる。

オイルポンプ５０の作動時のオイル９０の流れについて説明すると、オイルポンプ５０が作動した場合、オイルポンプ５０は、オイルポンプ５０の上流側のオイル９０を吸引し、下流側に圧送する。オイルポンプ５０の上流側は、オイル通路５２を介して動力伝達装置１のオイル流出部５４に接続されている。さらに、オイル流出部５４は、動力伝達装置１のケース１０に設けられるオイル流出室７４に配設される吸込みパイプ５６の端部が接続されている。このため、オイルポンプ５０が作動した場合には、オイル流出室７４内のオイル９０が、吸込みパイプ５６の吸込み口５８から吸い込まれてオイルポンプ５０の方向に流れる。

オイルポンプ５０に流れたオイル９０は、オイルポンプ５０によってオイルポンプ５０の下流側に圧送され、動力伝達装置１のケース１０内に戻される。ケース１０内に戻されたオイル９０は、動力伝達装置１が有するギア類や軸受部分を潤滑する。また、吸込みパイプ５６が配設されるオイル流出室７４は、ケース１０内の比較的下方に設けられている。このため、オイルポンプ５０によってケース１０内に戻されたオイル９０は、各部を潤滑した後、下方に流れ、オイル流出室７４に流れる。このように、オイル流出室７４に流れたオイル９０は、オイルポンプ５０が作動することによって吸込みパイプ５６の吸込み口５８から吸引され、再びオイルポンプ５０によって圧送される。これにより、オイル９０は動力伝達装置１を循環する。

オイルポンプ５０が作動することによってオイル９０が循環する場合には、このようにオイル流出室７４内のオイル９０が吸込みパイプ５６の吸込み口５８から吸い込まれながら循環するが、オイル流出室７４には、オイルクーラー３０が配設される熱交換室７２が隣接しており、ギア類が設けられるギア室７０とオイル流出室７４との間には、熱交換室７２が介在している。つまり、オイル９０をオイルポンプ５０側に流すオイル９０の吸込み口５８は、循環するオイル９０の流れ方向における熱交換室７２の下流側に開口しており、ギア室７０は、この熱交換室７２の上流側に位置している。このため、吸込み口５８からオイル９０を吸引することにより、ギア室７０側からオイル流出室７４にオイル９０が流れる場合には、熱交換室７２を通ることになり、即ち、ギア室７０側からのオイル９０は、オイルクーラー３０を通過してオイル流出室７４に流れることになる。

このように、オイルクーラー３０を通過してオイル９０がギア室７０側からオイル流出室７４に流れる場合について説明すると、オイルクーラー３０がオイル流出部５４に面している側の面は、冷却フィン３８がジグザグ状に見える側の面になっている。このため、オイルクーラー３０を通過してオイル９０がギア室７０側からオイル流出室７４側に流れる場合には、オイル９０は、積層される冷却水流路３６の上側や下側を通過すると共に、冷却フィン３８と冷却水流路３６とによって形成された空間部分も通過して流れる。これにより、一部のオイル９０は、冷却フィン３８や冷却水流路３６に接触しながら流れる。

オイル９０の循環時には、オイル９０はこのようにオイルクーラー３０を通過するが、オイルクーラー３０には、冷却水通路４０が接続されている。つまり、オイルクーラー３０には、冷却水入口３２と冷却水出口３４とが設けられており、冷却水通路４０は、冷却水入口３２と冷却水出口３４とに接続されている。

このように、オイルクーラー３０に接続される冷却水通路４０には、エンジンの運転時にエンジンを冷却する冷却水が流れているため、オイルクーラー３０にも、冷却水通路４０を通じて冷却水が流れる。オイルクーラー３０に冷却水が流れる場合には、冷却水入口３２から流入して冷却水入口３２から冷却水流路３６に流れ、冷却水出口３４から冷却水通路４０に流れることにより、冷却水はオイルクーラー３０を流れる。このため、冷却水がオイルクーラー３０を流れる場合には、冷却水は、冷却水流路３６の内側を流れる。

一方、オイルポンプ５０が作動することによるオイル９０の循環時に、循環するオイル９０がオイルクーラー３０を通過する場合には、オイル９０は、積層される冷却水流路３６の上下の部分や、冷却フィン３８と冷却水流路３６とによって形成された空間部分を通過し、一部のオイル９０は冷却フィン３８や冷却水流路３６に接触しながら流れる。このため、冷却水流路３６は、内側に冷却水が流れ、外側にオイル９０が流れる状態になる。

ここで、オイル９０と冷却水との温度を比較すると、オイルクーラー３０に流れるオイル９０は、動力伝達装置１が有するギア類や軸受部分を潤滑した後のオイル９０になっている。ギアによって動力を伝達する場合や、回転する回転軸を軸受で支持する場合、摩擦熱によって温度が上昇する。このため、これらの部分を潤滑するオイル９０も温度が上昇し、オイルクーラー３０には、このように各部を潤滑して温度が高くなった後のオイル９０が流れる。従って、オイルクーラー３０には、温度が高い状態のオイル９０が流れる。

一方、オイルクーラー３０に流れる冷却水の循環経路には、ラジエータ（図示省略）が設けられており、冷却水は、このラジエータによって温度を低下させられながら循環している。このため、オイルクーラー３０に流れる冷却水も比較的温度が低い状態で流れ、車両の走行時には、少なくともオイルクーラー３０に流れるオイル９０よりも温度が低い状態で流れる。

このため、オイルクーラー３０の冷却水流路３６は、外側には温度が高いオイル９０が流れ、内側には相対的に温度が低い冷却水が流れる状態になる。また、オイルクーラー３０は、金属等の熱伝導率が高い部材によって形成されているため、このように冷却水流路３６の外側と内側とで温度差がある場合には、熱交換が行われる。具体的には、相対的に温度が高いオイル９０から、冷却水流路３６を介して冷却水に熱が伝達される。これにより、オイル９０の温度は低下し、冷却水の温度は上昇する。

さらに、オイルクーラー３０には、冷却水流路３６に接続される冷却フィン３８が設けられており、オイルクーラー３０を通過するオイル９０の一部は、この冷却フィン３８に接触しながら流れる。このため、冷却フィン３８に接触しながら流れるオイル９０の熱は、冷却フィン３８と冷却水流路３６とを介して冷却水に伝達される。これらのように、温度差を有するオイル９０と冷却水とは、冷却フィン３８と冷却水流路３６とを介して熱交換を行い、オイル９０の温度は低下して冷却水の温度は上昇する。

オイルクーラー３０で熱交換を行うことにより温度が低下したオイル９０は、オイルポンプ５０の吸引力によりオイル流出室７４に流れて吸込み口５８から吸込みパイプ５６に吸い込まれ、温度が低くなった状態でオイルポンプ５０によって圧送され、再び動力伝達装置１に戻って各部を潤滑する。一方、オイルクーラー３０の冷却水流路３６で熱交換を行った冷却水は、冷却水入口３２からオイルクーラー３０に流入する場合よりも温度が高くなった状態で冷却水出口３４から流出し、冷却水通路４０を流れて、ラジエータで冷却される。

オイルポンプ５０が作動することにより、オイル９０がギア室７０側からオイル流出室７４の方向に流れる場合には、このようにオイルクーラー３０を通過しながら流れるが、オイルクーラー３０におけるオイル流出室７４の反対側には、流量調整隔壁６４が設けられている。この流量調整隔壁６４は、バイパス隔壁６２に接続されており、ギア室７０側から延びて形成されている。

このため、オイル９０がギア室７０から熱交換室７２を通ってオイル流出室７４に流れる場合には、ギア室７０からオイルクーラー３０に直接流れず、オイル９０は、流量調整隔壁６４におけるギア室７０側の端部の反対側の端部まで流れた後、オイルクーラー３０と流量調整隔壁６４との間の部分からオイルクーラー３０に流れる。これにより、オイルクーラー３０には、流量調整隔壁６４の形成方向においてオイル９０が均等に流れる。

オイルポンプ５０が作動することによりオイル９０が循環する場合には、このように吸込みパイプ５６によってオイル流出室７４内のオイル９０を吸い込むことにより、オイル９０の循環を行うが、ギア室７０側からオイル流出室７４にオイル９０が流れる場合には、オイル９０は、オイルクーラー３０を通過してから流れる。また、オイルクーラー３０は、積層された冷却水流路３６間をオイル９０が流れる場合には、冷却フィン３８と冷却水流路３６とによって形成された空間部分のみ、オイル９０が通過可能に設けられている。また、ギア室７０側からオイルクーラー３０にオイル９０が流れる場合は、オイルクーラー３０と流量調整隔壁６４との間の部分からのみ、流れることが可能になっている。これらにより、ギア室７０側から熱交換室７２を通過してオイル流出室７４にオイル９０が流れる際における抵抗は、比較的高くなっている。

このため、オイル流出室７４に設けられる吸込みパイプ５６からオイル流出室７４内のオイル９０を吸い込んだ場合、熱交換室７２のオイルクーラー３０を通過してオイル流出室７４に流れるオイル９０の流量よりも、吸込みパイプ５６で吸い込むオイル９０の量の方が多くなる場合ある。この場合、オイル流出室７４内のオイル９０の油面９２が低下する場合がある。

図６は、図３のゲート部が開いた場合の説明図である。オイルポンプ５０を作動させてオイル９０を循環させた場合に、オイル流出室７４内のオイル９０は、このように油面９２が低下する場合があるが、オイル流出室７４内には、オイル９０を吸い込む吸込みパイプ５６が配設されている。このため、オイル流出室７４内のオイル９０の油面９２が低下し、油面９２が吸込みパイプ５６の吸込み口５８の上端より低下した場合、吸込みパイプ５６にエアが流入し、オイルポンプ５０でエアを吸い込んでしまう場合があるが、ギア室７０とオイル流出室７４とを直接隔てている部分を有するバイパス隔壁６２には、バイパス部８０が設けられている。

このバイパス部８０は、ギア室７０とオイル流出室７４とを連通する開口部８２と、上下方向に移動することにより開口部８２を開閉可能なゲート部８４と、を有している。また、ゲート部８４は、バイパス隔壁６２におけるオイル流出室７４側に位置しており、油面９２に浮くフロート８６を有している。このため、オイル流出室７４内のオイル９０の油面９２が、バイパス部８０が位置している付近で変化した場合には、油面９２の変化に伴ってフロート８６の高さが変化し、ゲート部８４の高さが変化する。これにより、ゲート部８４は、油面９２の変化に伴って開口部８２に対する相対的な位置が、所定の範囲内において変化し、開口部８２を開閉する。つまり、ゲート部８４は、吸込み口５８周辺側の油面９２の高さが、ゲート部８４が開口部８２を完全に閉じることができる高さよりも高い場合には開口部８２を閉じ、吸込み口５８周辺側の油面９２の高さが、ゲート部８４が開口部８２を完全に閉じることができる高さよりも低下した場合には開口部８２を開く。

具体的に説明すると、オイル流出室７４内のオイル９０の油面９２が上昇した場合には、ゲート部８４は、油面９２に浮くフロート８６と共に上昇するが、ゲート部８４は、上方向への移動は、開口部８２を閉じた状態を維持できる位置で規制されている。このため、ゲート部８４は、開口部８２を閉じた状態になり、ギア室７０とオイル流出室７４とを遮断する（図３参照）。

これに対し、オイル流出室７４内のオイル９０の油面９２が低下した場合には、油面９２に浮くフロート８６と共にゲート部８４も低下するが、ゲート部８４は、下方向への移動は、開口部８２を完全に開いた状態になる位置で規制されている。このため、ゲート部８４は、開口部８２を開いた状態になり、開口部８２は、ギア室７０とオイル流出室７４とを連通する（図６参照）。この場合、ギア室７０内のオイル９０は、開口部８２を通って、オイル流出室７４内に流入する。

このように、オイルポンプ５０を作動させてオイル９０を循環させる場合に、オイル９０がオイルクーラー３０を流れる際の抵抗に起因して、オイル流出室７４内のオイル９０の油面９２が低下した場合には、油面９２の低下に応じて、ゲート部８４が開口部８２を開く。これにより、ギア室７０内のオイル９０は、オイルクーラー３０を介さずに、開口部８２を通って直接オイル流出室７４内に流入する。従って、オイル流出室７４内のオイル９０の量は増加し、油面９２は上昇するため、オイル流出室７４内の油面９２は、吸込みパイプ５６の吸込み口５８の上端よりも高い状態が維持される。

本実施形態に係るオイル循環構造を備える動力伝達装置１では、エンジンで発生する動力によって車両が走行している場合には、オイルポンプ５０がエンジンの動力によって作動することによりオイル９０を循環するが、この車両は、ＭＧ１とＭＧ２とを備えるハイブリッド車となっている。このため、エンジンを停止し、ＭＧ１やＭＧ２で発生する動力によって走行する場合がある。

このため、このようにエンジンを停止した場合には、オイルポンプ５０によってオイル９０を循環させることができなくなってしまうが、ケース１０内に設けられるオイル流出室７４は、差動装置２０とは連通している。また、この差動装置２０は、車両の走行時に動力を発生する動力源に関わらず、車両が走行している場合には回転する。このため、エンジンが停止することによりオイルポンプ５０が停止している場合でも、ＭＧ１やＭＧ２で発生する動力によって車両が走行している場合には、差動装置２０が回転することにより、オイル流出室７４付近のオイル９０は差動装置２０によって掻き揚げられる。

つまり、差動装置２０は、オイル流出室７４と共にケース１０内における下方に設けられているため、ケース１０内のオイル９０は、差動装置２０の近傍に溜まり易くなっている。このため、差動装置２０が回転して、差動装置２０の近傍に溜まったオイル９０を掻き揚げることにより、ケース１０の他のギア類や軸受部分等にオイル９０が供給される。このように、差動装置２０で掻き揚げられることにより、各部に供給されたオイル９０は、ケース１０内を落下してギア室７０に流れる。

一方、差動装置２０と連通しているオイル流出室７４内のオイル９０は、差動装置２０がオイル９０を掻き揚げることにより、オイル流出室７４内のオイル９０の量が低減し、油面９２が低下する。このため、ギア室７０とオイル流出室７４とで、油面９２の高さに差が生じ、オイル流出室７４内のオイル９０の油面９２よりも、ギア室７０内のオイル９０の油面９２の方が高くなる。このため、双方の油面９２の高さが同じ程度になるまで、ギア室７０からオイル流出室７４の方向にオイル９０が流れる。

その際に、オイル９０は熱交換室７２に配設されるオイルクーラー３０を通過するため、オイル９０は、オイルクーラー３０で冷却水との間で熱交換を行う。このため、オイル流出室７４には、熱交換を行って温度が低下した後のオイル９０が流れる。このように、温度が低下した状態でオイル流出室７４に流れたオイル９０は、差動装置２０で掻き揚げられ、ケース１０内の各部に供給される。

以上のオイル循環構造は、オイルクーラー３０を熱交換室７２に配設しているので、オイルクーラー３０の大きさの制約を低減することができ、オイルクーラー３０におけるオイル９０の流路を確保してオイル９０の流れ易さを確保することができる。また、オイルクーラー３０の上流側に位置するギア室７０と、オイル９０の吸込み口５８が位置するオイル流出室７４との間に位置するバイパス隔壁６２に、バイパス部８０を設けているので、吸込み口５８周辺のオイル９０の油面９２が低下した場合に、ギア室７０のオイル９０を直接オイル流出室７４側に供給することができる。これにより、オイル流出室７４内の油面９２が低下しすぎることを抑制でき、吸込み口５８周辺のオイル９０の油面９２の高さが、吸込み口５８よりも低くなることを抑制できる。従って、オイルポンプ５０を作動させてオイル９０を循環させる場合に、吸込み口５８からエアを吸い込むことを抑制できる。これらの結果、オイル９０を冷却する際におけるロスを低減しつつ、オイルポンプ５０のエアの吸い込みを抑制することができる。

また、バイパス部８０は、ギア室７０とオイル流出室７４とを連通する開口部８２と、オイル流出室７４の油面９２に応じて開口部８２を開閉するゲート部８４と、を備えているため、オイル流出室７４の油面９２の高さを調節する際に、アクチュエータや制御装置を用いることなく調節することができる。これにより、オイル９０の循環時におけるオイル流出室７４の油面９２の高さを、容易に調節することができる。この結果、オイル９０の循環時におけるオイルポンプ５０のエアの吸い込みを、容易に抑制することができる。

また、ゲート部８４は、吸込み口５８周辺の油面９２の高さに応じて高さが変化することにより、開口部８２を開閉するので、オイル９０の循環時にオイル流出室７４の油面９２が変動する場合でも、オイル流出室７４の油面９２の高さに応じて、オイル９０をギア室７０からオイル流出室７４に流すことができる。これにより、吸込み口５８が位置するオイル流出室７４の油面９２の高さを、容易に、且つ、確実に調節することができる。この結果、オイル９０の循環時におけるオイルポンプ５０のエアの吸い込みを、容易に、且つ、確実に抑制することができる。

また、ゲート部８４は、吸込み口５８周辺側の油面９２が所定の高さよりも高い場合には開口部８２を閉じ、吸込み口５８周辺の油面９２が所定の高さよりも低下した場合に開口部８２を開くことにより、開口部８２の開度を、オイル流出室７４内のオイル９０の油面９２の高さに応じた、適切な開度にすることができる。この結果、オイル９０の循環時におけるオイルポンプ５０のエアの吸い込みを、より確実に抑制することができる。

また、ゲート部８４は、オイル９０よりも比重が軽い部材からなるフロート８６を備えることにより、吸込み口５８周辺の油面９２の高さに応じて、開口部８２に対する相対的な高さを変化させることができる。これにより、より容易に、吸込み口５８周辺の油面９２の高さに応じて開口部８２を開閉することができる。この結果、オイル９０の循環時におけるオイルポンプ５０のエアの吸い込みを、より容易に抑制することができる。

また、オイル流出室７４は、差動装置２０と連通しているため、車両の走行時には、差動装置２０が回転することにより、オイル流出室７４付近のオイル９０を差動装置２０で掻き揚げることができる。これにより、オイルポンプ５０が停止した場合でも、差動装置２０で掻き揚げたオイル９０を各部に供給することができ、オイル９０を循環させることができる。これにより、オイルポンプ５０の作動状態に関わらず、オイル９０を循環させることができる。

特に、実施形態に係るオイル循環構造を備える動力伝達装置１では、オイルポンプ５０はエンジンで発生した動力によって作動し、また、この動力伝達装置１を搭載する車両は、エンジンを停止してＭＧ１やＭＧ２で発生する動力のみによっても走行可能になっている。このため、車両の走行時には、エンジンを停止する場合があるが、エンジンの停止に伴ってオイルポンプ５０が停止した場合でも、オイル９０を循環させることができる。この結果、車両の走行状態に関わらず、オイル９０を循環させることができる。

また、オイルクーラー３０は、ケース１０の比較的下方に設けられているため、オイルポンプ５０が停止し、差動装置２０でオイル９０を掻き揚げることによってオイル９０が循環する場合でも、ケース１０内をオイル９０が落下することにより、オイル９０はオイルクーラー３０を通過し易くなる。これにより、オイルポンプ５０を停止させた場合でも、オイルクーラー３０によってオイル９０を冷却することができる。この結果、車両の走行状態に関わらず、オイル９０を冷却することができる。

図７は、実施形態に係るオイル循環構造の変形例を示す概略図である。なお、上述した動力伝達装置１では、流量調整隔壁６４はオイルクーラー３０に沿って形成されているが、流量調整隔壁６４は、これ以外の形状で形成されていてもよい。例えば、図７に示すように、流量調整隔壁６４は、ギア室７０から離れるに従ってオイルクーラー３０から離れ、オイルクーラー３０との間の間隔が大きくなるように形成されていてもよい。つまり、オイル９０がギア室７０からオイルクーラー３０に流れる場合には、オイル９０は、流量調整隔壁６４におけるギア室７０側の端部の反対側の端部まで流れた後、オイルクーラー３０と流量調整隔壁６４との間の部分からオイルクーラー３０に流れる。このため、オイルクーラー３０の形態や、配設されている状態等に応じて、流量調整隔壁６４とオイルクーラー３０との間隔を調節することにより、オイルクーラー３０を流れるオイル９０の流量を、オイルクーラーの３０の状態に適した流量にすることができる。これにより、動力伝達装置１を循環させるオイル９０を、より効率よく冷却することができる。

また、上述した動力伝達装置１では、熱交換室７２の下流側に開口し、オイル９０をオイルポンプ５０側に流すオイル９０の吸込み口５８は、オイル流出室７４に配設される吸込みパイプ５６の端部に形成されているが、吸込み口５８は、吸込みパイプ５６の端部以外に形成されていてもよい。吸込み口５８は、例えば、オイル流出室７４の内壁に直接開口していてもよい。吸込み口５８は、熱交換室７２の下流側、つまり、オイルクーラー３０の下流側に位置して、吸込み口５８の周辺のオイル９０をオイルポンプ５０側に流すことができれば、その形態は問わない。

また、上述した動力伝達装置１では、オイルクーラー３０は、積層される冷却水流路３６同士の間に冷却フィン３８がジグザグ状に形成されることにより設けられているが、オイルクーラー３０は、これ以外の形態で形成されていてもよい。オイルクーラー３０は、ケース１０内に配設した状態でオイル９０の冷却を行うことができる形態であれば、その形態は問わない。

また、上述した動力伝達装置１は、車両の走行時における動力源としてエンジンと電動機とを併用するハイブリッド車で使用され、これらの動力源で発生した動力を伝達する動力伝達装置１となっているが、動力源は、これ以外のものでもよい。例えば、一般的な車両のように動力源としてエンジンのみを使用し、エンジンで発生した動力を駆動輪側に伝達する変速装置等の動力伝達装置でもよい。このように、動力伝達装置で伝達する動力がエンジンの動力のみの場合でも、実施形態に係るオイル循環構造のような循環構造を備えることにより、オイル９０を冷却する際におけるロスを低減しつつ、オイルポンプ５０のエアの吸い込みを抑制することができる。

以上のように、本発明に係るオイル循環構造は、各部の潤滑等に用いられるオイルを、オイルクーラーで冷却しながら循環させる循環構造に有用であり、特に、オイルをポンプによって循環させる場合に適している。

１ 動力伝達装置
１０ ケース
３０ オイルクーラー
３６ 冷却水流路
５０ オイルポンプ
５４ オイル流出部
５６ 吸込みパイプ
５８ 吸込み口
６０ 隔壁
７０ ギア室
７２ 熱交換室
７４ オイル流出室
８０ バイパス部
８２ 開口部
８４ ゲート部

Claims (4)

1. オイルと冷却媒体との間で熱交換を行う熱交換器と、
   前記熱交換器が配設されると共に前記熱交換器で熱交換を行う前記オイルが流れる熱交換室と、
   前記熱交換室を含む前記オイルの循環経路に配設され、前記オイルを循環させるオイルポンプと、
   循環する前記オイルの流れ方向における前記熱交換室の下流側に開口すると共に、前記オイルを前記オイルポンプ側に流す前記オイルの吸込み口と、
   前記吸込み口周辺の前記オイルの油面が低下した場合に、前記熱交換器の上流側の前記オイルを、前記熱交換器を介さずに前記吸込み口側に供給するバイパス部と、
   を備えることを特徴とするオイル循環構造。
2. 前記バイパス部は、前記熱交換器の上流側の前記循環経路と前記吸込み口とを連通する開口部と、前記吸込み口周辺の前記油面に応じて前記開口部を開閉するゲート部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のオイル循環構造。
3. 前記ゲート部は、前記吸込み口周辺の前記油面の高さに応じて高さが変化することにより、前記開口部を開閉することを特徴とする請求項２に記載のオイル循環構造。
4. 前記ゲート部は、前記吸込み口周辺側の前記油面が所定の高さよりも高い場合には前記開口部を閉じ、前記吸込み口周辺側の前記油面が前記所定の高さよりも低下した場合に前記開口部を開くことを特徴とする請求項２または３に記載のオイル循環構造。

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