JP2014077414A - 液体搬送装置及び変速機用潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の搬送に要するエネルギを低く抑えることができる液体搬送装置、及び変速機のエネルギロスを抑制することができる変速機用潤滑装置を得る。
【解決手段】液体搬送装置１０は、被搬送液体Ｌｃを搬送する搬送路を形成する主管４２と、主管４２内で直列に配置された一対の逆止弁４６、４８と、主管４２における一対の逆止弁４６、４８の間に接続され少なくとも主管４２との接続側の一部に被搬送液体Ｌｃが充たされた分岐管５０と、分岐管５０における主管４２との接続側とは反対側に設けられ、適用される車両で発生する無効なエネルギを用いて分岐管５０内の被搬送液体Ｌｃに振動流を生じさせる振動流発生部５２と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体を搬送する液体搬送装置、及び該液体搬送装置を備えた変速機用潤滑装置に関する。

ドライサンプ式の潤滑方式が適用された変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ランキンサイクル装置の作動流体を駆動するポンプとして、作動流体の循環路中に配置された一対の一方向弁間に繋いだ配管に、該配管内の作動流体を気化、液化させる加熱器及び冷却器を直列に配置した構成が知られている。（例えば、特許文献２、３参照）。この技術では、加熱器において作動流体を気化させるエネルギが要求される。

特開平９−１７７９５１号公報 特許第４４６６１２９号明細書 特許第４７３６６３７号明細書

特許文献１記載の変速機においては、潤滑油を揚液するオイルポンプの動力は、変速機のメーンシャフト又はモータにより得ることとされている。また、特許文献２、３のポンプを駆動するためには、作動流体を気化させるためのエネルギが要求される。

本発明は、液体の搬送に要するエネルギを低く抑えることができる液体搬送装置、及び変速機のエネルギロスを抑制することができる変速機用潤滑装置を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る液体搬送装置は、被搬送液体を搬送する搬送路を形成する主管と、前記主管内で直列に配置された一対の逆止弁と、前記主管における前記一対の逆止弁の間に接続され、少なくとも前記主管との接続側の一部に前記被搬送液体が充たされた分岐管と、前記分岐管における前記主管との接続側とは反対側に設けられ、適用される車両で発生する無効なエネルギを用いて、前記分岐管内の被搬送液体に振動流を生じさせる振動流発生部と、を備えている。

請求項１記載の液体搬送装置では、分岐管内の被搬送液体に振動流が生じると、主管における一対の逆止弁間に被搬送液体が押し込まれるタイミングでは、搬送方向下流側の逆止弁が開き、被搬送液体が吐出される。一方、主管における一対の逆止弁間から被搬送液体が排出されるタイミングでは、搬送方向上流側の逆止弁が開き、被搬送液体が吸入される。

ここで、本液体搬送装置では、振動流発生部において、車両で発生する無効なエネルギを用いて駆動流体の振動流を生じさせる。このため、振動流発生部が専用のエネルギ源からのエネルギで作動される場合と比較して、該振動流発生部に与えるべきエネルギを小さく抑えることができる。

このように、請求項１記載の液体搬送装置では、液体の搬送に要するエネルギを低く抑えることができる。なお、車両で発生する無効なエネルギとしては、廃棄（外部放出）されるべき熱エネルギ、吸収又は減衰されるべき振動エネルギ、積極的に吸収又は減衰されることはないが車両の機能に寄与しない振動エネルギや運動エネルギ等を挙げることができる。

請求項２記載の発明に係る液体搬送装置は、請求項１記載の液体搬送装置において、前記振動流発生部は、前記分岐管における前記主管との接続側とは反対側に連通された連通部内で液相の駆動流体を蒸発させる蒸発部と、前記分岐管内で気相の駆動流体を凝縮させる凝縮部とを含んで構成されている。

請求項２記載の液体搬送装置では、蒸発部で蒸発（膨張）された駆動流体が凝縮部で凝縮（収縮）されることで、駆動流体の振動流が生じる。この駆動流体の振動の振動流によって被搬送液体にも振動流が生じ、主管での被搬送液体の搬送が行われる。この構成では、無効なエネルギとして、例えば蒸発部において廃棄される熱エネルギを用いることができる。

請求項３記載の発明に係る液体搬送装置は、請求項２記載の液体搬送装置において、前記駆動流体は、前記被搬送液体よりも沸点が低い流体である。

請求項３記載の液体搬送装置では、駆動流体が被搬送液体とは異なる流体とされ、かつ駆動流体の沸点が被搬送液体の沸点よりも低いため、被搬送液体の組成等の制約を受けることなく、駆動流体に振動流を生じさせることができる。すなわち、振動流発生部において利用するエネルギの状態（温度など）に応じて駆動流体の種類（沸点）を設定することで、被搬送液体の組成（性状）に拘らず、該被搬送液体の良好な搬送性能を得ることが可能となる。

請求項４記載の発明に係る液体搬送装置は、請求項２又は請求項３記載の液体搬送装置において、前記分岐管内における前記駆動流体と前記被搬送液体との間にシール液体を介在させた。

請求項４記載の液体搬送装置では、シール液体によって、駆動流体と被搬送液体との接触（混合や溶解）を抑制する。このため、駆動流体が主管を搬送される被搬送液体に影響を与えること防止又は効果的に抑制される。

請求項５記載の発明に係る液体搬送装置は、請求項１記載の液体搬送装置において、前記振動流発生部は、前記分岐管に連通されると共に駆動流体が充たされ、かつ伸縮することで容積変化可能に構成された伸縮容器と、機械的な振動を前記伸縮容器の伸縮に変換する変換機構と、を含んで構成されている。

請求項５記載の液体搬送装置では、変換機構が機械的振動を伸縮容器の伸縮に変換すると、該伸縮容器内の駆動流体が分岐管に出入して振動流が生じる。この駆動流体の振動の振動流によって被搬送液体にも振動流が生じ、主管での被搬送液体の搬送が行われる。この構成では、無効なエネルギとして、例えば振動流発生部において吸収又は減衰されるべき振動エネルギを用いることができる。

請求項６記載の発明に係る液体搬送装置は、請求項１記載の液体搬送装置において、前記振動流発生部は、前記分岐管に連通されると共に駆動流体が充たされ、かつ圧縮荷重を受けて容積が縮小されると共に圧縮荷重の除去により容積が復元する伸縮容器を含んで構成されている。

請求項６記載の液体搬送装置では、伸縮容器が圧縮力を受けると該伸縮容器内の駆動流体が分岐管に押し出され、圧縮力から解放されると復元する伸縮容器に分岐管内の駆動流体が吸い込まれ、これにより駆動流体の振動流が生じる。この駆動流体の振動の振動流によって被搬送液体にも振動流が生じ、主管での被搬送液体の搬送が行われる。この構成では、無効なエネルギとして、例えば振動流発生部において液体等の運動（振動）エネルギを用いることができる。

請求項７記載の発明に係る変速機用潤滑装置は、請求項１〜請求項６の何れか１項記載の液体搬送装置において、変速機内の下部に設けられ、変速要素が接触しない範囲で潤滑油を溜める油溜り部と、供給された潤滑油を前記変速機の上部で前記変速要素に向けて案内する油案内部材と、一端が前記油溜り部に浸されると共に他端が前記油案内部材上の空間で開口された前記主管と、前記変速機内の潤滑油の熱で前記駆動流体を蒸発させる蒸発部と、前記変速機の外側で前記分岐管内の駆動流体を凝縮させる凝縮部とを含んで、前記被搬送液体として前記潤滑油を搬送するように構成された請求項２〜４の何れか１項記載の液体搬送装置と、を備えている。

請求項７記載の変速機用潤滑装置では、作動部においては変速機内の潤滑油の熱で駆動流体が蒸発され、凝縮部においては変速機外で空気や冷却液等との熱交換で駆動流体が凝縮される。これにより、分岐管内の被搬送液体に駆動流体の振動流が伝わり、変速機内の油溜り部から油案内部に潤滑油が搬送される。油案内部に搬送された潤滑油は、変速要素に上部から供給され、変速要素の潤滑に伴って昇温されて油溜り部に戻る。これにより、本変速機用潤滑装置では、変速機の動力や外部動力（有効なエネルギ）を利用してポンプを駆動することなく、潤滑油を搬送することができる。

このように、請求項７に係る変速機用潤滑装置では、変速機のエネルギロスを抑制することができる。

請求項８記載の発明に係る変速機用潤滑装置は、変速機内の下部に設けられ、変速要素が接触しない範囲で潤滑油を溜める油溜り部と、供給された潤滑油を前記変速機の上部で前記変速要素に向けて案内する油案内部材と、一端が前記油溜り部に浸されると共に他端が前記油案内部材上で開口された前記主管と、前記車両を構成する振動要素の振動を前記伸縮容器の伸縮に変換する前記変換機構とを含んで、前記被搬送液体として前記潤滑油を搬送するように構成された請求項５記載の液体搬送装置と、を備えている。

請求項８記載の変速機用潤滑装置では、例えば駆動系の支持装置や懸架装置等の車両の振動が変換機構によって伸縮要素の伸縮に変換される。これにより、分岐管内の被搬送液体に駆動流体の振動流が伝わり、変速機内の油溜り部から油案内部に潤滑油が搬送される。油案内部に搬送された潤滑油は、変速要素に上部から供給されて油溜り部に戻る。これにより、本変速機用潤滑装置では、変速機の動力や外部動力（有効なエネルギ）を利用してポンプを駆動することなく、潤滑油を搬送することができる。

このように、請求項８に係る変速機用潤滑装置では、変速機のエネルギロスを抑制することができる。

請求項９記載の発明に係る変速機用潤滑装置は、変速機内の下部に設けられ、変速要素が接触しない範囲で潤滑油を溜める油溜り部と、供給された潤滑油を前記変速機の上部で前記変速要素に向けて案内する油案内部材と、一端が前記油溜り部に浸されると共に他端が前記油案内部材上で開口された前記主管と、前記油溜り部内の潤滑油の移動によって圧縮される前記伸縮容器とを含んで、前記被搬送液体として前記潤滑油を搬送するように構成された請求項６記載の液体搬送装置と、を備えている。

請求項９記載の変速機用潤滑装置では、油溜り部内の潤滑油に振動や揺れが生じて伸縮容器が圧縮されると駆動流体が分岐管に押し出され、伸縮容器が復元すると駆動流体が伸縮容器に吸い込まれる。これにより、分岐管内の被搬送液体に駆動流体の振動流が伝わり、変速機内の油溜り部から油案内部に潤滑油が搬送される。油案内部に搬送された潤滑油は、変速要素に上部から供給されて油溜り部に戻る。これにより、本変速機用潤滑装置では、変速機の動力や外部動力（有効なエネルギ）を利用してポンプを駆動することなく、潤滑油を搬送することができる。

このように、請求項９に係る変速機用潤滑装置では、変速機のエネルギロスを抑制することができる。

以上説明したように本発明に係る液体搬送装置は、液体の搬送に要するエネルギを低く抑えることができる。また、本発明に係る変速機用潤滑装置は、ドライサンプによって撹拌損失を低減し、かつ変速機のエネルギロスを抑制することができる。

各実施形態に係る液体搬送装置の共通のポンプ本体の全体構成を模式的に示す断面図である。 第１の実施形態に係る液体搬送装置、変速機用潤滑装置が適用された変速機の全体構成を模式的に示す断面図である。 （Ａ）は第２の実施形態に係る液体搬送装置、変速機用潤滑装置を模式的に断面図、（Ｂ）は固体振動利用式振動流発生器の変形例を模式的に示す断面図である。である。 第３の実施形態に係る液体搬送装置、変速機用潤滑装置を模式的に示す断面図である。

先ず、第１〜第３の実施形態に係る液体搬送装置１０、２０、３０に共通する基本構成であるポンプ本体部４０について説明する。次いで、液体搬送装置１０、２０、３０について、変速機用潤滑装置１００、２００、３００への適用例と共に説明することとする。

図１には、ポンプ本体部４０の概略全体構成が示されている。この図１に示される如く、ポンプ本体部４０は、主管４２を備えている。主管４２の一端４２Ａは、被搬送液体Ｌｃが貯留された液貯留部（図１での図示例ではタンク４４）内で被搬送液体Ｌｃに浸されている。主管４２の他端４２Ｂは、図示しない被搬送液体Ｌｃの排出空間を成す受け部にて開放されている。主管４２は、一端４２Ａから他端４２Ｂに向けて被搬送液体Ｌｃが搬送される搬送路を形成している。

主管４２の中間部には、一対の逆止弁（一方向弁）４６、４８が被搬送液体Ｌｃの流れ方向に間隔を空けて直列に配置されている。各逆止弁４６、４８は、上流側（一端４２Ａ側）から下流側（他端４２Ｂ）側への被搬送液体の流れを許容し、下流側（他端４２Ｂ）から上流側（一端４２Ａ側）への被搬送液体の流れを禁止する構成とされている。

また、主管４２における一対の逆止弁４６、４８間である被接続部４２Ｃには、分岐管（合流管）５０の一端５０Ａが接続されている。分岐管５０の他端は、後述する振動流発生部５２に接続されている。分岐管５０における主管４２との境界部を含む該主管４２側の少なくとも一部には、被搬送液体Ｌｃが充たされている。

より具体的には、分岐管５０内における被搬送液体の充填範囲は、振動流発生部５２の非作動状態で、少なくとも振動流発生部５２によって発生する振動流の振幅Ａｃ（被搬送液体Ｌｃの往復ストローク）以上の長さＡＬ（＞Ａｃ）の範囲とされている。換言すれば、振動流の主管４２との境界からの距離が振幅Ａｃを超える範囲で分岐管５０に充たされている液体は、その組成に依らず駆動流体（後述）とみなすことができる。すなわち、駆動流体Ｌｄは、被搬送液体Ｌｃと同じ組成の流体（液体）であっても良く、被搬送液体Ｌｃとは異なる組成（種類、特性）の流体であっても良い。

振動流発生部５２は、駆動流体Ｌｄの振動流を発生する構成とされている。この駆動流体の振動流が分岐管５０内で被搬送液体Ｌｃに伝達されて、該分岐管５０内の被搬送液体Ｌｃにも振動流が生じるようになっている。振動流発生部５２は、駆動流体Ｌｄの振動流を生じるエネルギ源として、変速機用潤滑装置１００、２００、３００が適用される車両としての自動車で生じる無効なエネルギを利用（回収）する構成とされている。具体例は各実施形態において後述するが、自動車で発生する無効なエネルギには、変速機用潤滑装置１００、２００、３００自体で発生する無効なエネルギ、変速機用潤滑装置１００等とは別の部分で発生する無効なエネルギが含まれる。このような無効なエネルギとしては、廃棄（車両外部へ放出）されるべき熱エネルギ、吸収又は減衰されるべき固体振動のエネルギ、積極的に吸収又は減衰されることはないが車両の機能に寄与しない液体の運動（振動）エネルギ等を例示することができる。なお、振動流の発生メカニズムについては、変速機用潤滑装置１００、２００、３００の構成と共に後述する。

ポンプ本体部４０は、駆動流体Ｌｄの振動流によって分岐管５０における一対の逆止弁４６、４８間に被搬送液体Ｌｃが押し込まれるタイミングでは主管の他端４２Ｂ側の逆止弁４８が開き、被搬送液体Ｌｃが他端４２Ｂ側に吐出されるようになっている。一方、主管４２における一対の逆止弁４６、４８間から被搬送液体Ｌｃが排出されるタイミングでは主管の一端４２Ａ側の逆止弁４６が開き、液貯留部から被搬送液体Ｌｃが吸入されるようになっている。

［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る液体搬送装置１０、及び該液体搬送装置１０が適用された変速機用潤滑装置１００について、図２に基づいて説明する。

図２には、変速機用潤滑装置１００を備えた変速機ＴＭの概略構成が示されている。変速機ＴＭは、ハウジング１０４と、該ハウジング１０４内に設けられた変速要素としての歯車列１０６とを含んで構成されている。ハウジング１０４内の底部は、潤滑油Ｌｂが溜まる油溜り部１０４Ａとされている。一方、ハウジング１０４内における歯車列１０６の上方には、油案内部材としてのキャッチタンク１０８が設けられている。

キャッチタンク１０８は、液体搬送装置１０によって後述する如く搬送された潤滑油Ｌｂを受け入れ、歯車列１０６の上方で一時的に保持し、オーバフローした潤滑油Ｌｂを歯車列１０６上から落下供給する構成とされている。換言すれば、キャッチタンク１０８は、潤滑油Ｌｂを歯車列１０６に向けて落下されるように案内する構成とされている。以上により、変速機ＴＭは、キャッチタンク１０８をオイルタンクとするドライサンプ式の潤滑構造を採用している。なお、循環する潤滑油Ｌｂの量及びキャッチタンク１０８の容量は、油溜り部１０４Ａ内の潤滑油Ｌｂが歯車列１０６に接触しない（巻き上げられないように）ように設定されている。

変速機用潤滑装置１００は、油溜り部１０４Ａと、キャッチタンク１０８と、潤滑油Ｌｂを被搬送液体として油溜り部１０４Ａからキャッチタンク１０８へ搬送する液体搬送装置１０とを主要部として構成されている。また、変速機用潤滑装置１００を構成する液体搬送装置１０は、ポンプ本体部４０に、振動流発生部５２の具体例である廃熱利用式振動流発生器１１０を適用して構成されている。

廃熱利用式振動流発生器１１０は、油溜り部１０４Ａ内に配置された蒸発部１１２と、ハウジング１０４の外側に配置された凝縮部１１４とを備えている。蒸発部１１２内は、本発明における連通路に相当し、駆動流体Ｌｄが充たされている。蒸発部１１２は、内部に充たされた駆動流体Ｌｄを、油溜り部１０４Ａ内の潤滑油との熱交換（加熱）によって蒸発（気化、膨張）させる熱交換器として機能する構成である。

凝縮部１１４は、蒸発部１１２と連通された分岐管５０内の駆動流体Ｌｄと雰囲気との熱交換（冷却）によって、蒸発部１１２で蒸発された駆動流体を凝縮（液化）させる構成とされている。凝縮部１１４は、分岐管５０とは独立した容器等の流路形成部材を備えて構成されても良いが、そのような構成においても内部（の流路）は本発明における「分岐管」に相当する。

以上説明した廃熱利用式振動流発生器１１０は、蒸発部１１２において潤滑油Ｌｂとの熱交換で駆動流体Ｌｄを蒸発（膨張）させ、これにより凝縮部１１４に至った気相の駆動流体Ｌｄを凝縮させる。これにより、駆動流体Ｌｄは、分岐管５０内で膨張、収縮を繰り返し、振動流を生じる。この振動流が被搬送液体である潤滑油Ｌｂに伝達され、潤滑油Ｌｂは駆動流体Ｌｄが膨張するタイミングでキャッチタンク１０８上に吐出され、潤滑油Ｌｂは駆動流体Ｌｄが収縮するタイミングで油溜り部１０４Ａから吸い上げられるようになっている。

したがって、変速機用潤滑装置１００では、液体搬送装置１０が搬送した潤滑油Ｌｂを排出空間であるハウジング１０４内空間で、キャッチタンク１０８上に吐出するようになっている。すなわち、液体搬送装置１０は、単一空間である（気相の圧力が略一定の）ハウジング１０４内の下部から上部に潤滑油Ｌｂを搬送する構成とされている。このため、液体搬送装置１０は、油溜り部１０４Ａとキャッチタンク１０８との間の揚液能力（液頭）は要求されるものの、キャッチタンク１０８への吐出圧は要求されない構成とされている。

ここで、このような揚液用途の場合、主管４２における被接続部４２Ｃから他端４２Ｂまでの長さをＨ１、主管４２における被接続部４２Ｃから一端４２Ａまでの長さをＨ２とすると、Ｈ１＞Ｈ２とされる。すなわち、吸い込み側の流路抵抗Ｄ２が吐出側の流路抵抗Ｄ１よりも大とされることで、潤滑油Ｌｂが途切れることなく搬送される構成となっている。

なお、主管４２には、該主管４２内を搬送される潤滑油Ｌｂを冷却するオイルクーラ１１６が設けられている。すなわち、歯車列１０６を潤滑した後の潤滑油Ｌｂは、冷却されるべき対象であり、該潤滑油Ｌｂが油溜り部１０４Ａにて蒸発部１１２に供給する熱は、雰囲気中（又は図示しない冷却系統の冷却液）に廃棄される熱エネルギとされる。

また、変速機用潤滑装置１００が適用された変速機ＴＭでは、潤滑油Ｌｂは、液体のままで潤滑機能を果たし、液体のままで循環される。一方、駆動流体Ｌｄには、蒸発部１１２での蒸発、凝縮部１１４での凝縮による振動流の発生すなわち潤滑油Ｌｂとは異なる特性が要求される。このため、この実施形態では、駆動流体Ｌｄとして、被搬送液体Ｌｃである潤滑油Ｌｂとは異なる流体が用いられている。

より具体的には、駆動流体Ｌｄは、変速機ＴＭの定常作動状態での油溜り部１０４Ａ中の潤滑油Ｌｂの温度（例えば、８０℃〜１４０℃）よりも沸点が低い揮発性液体とされている。なお、この揮発性流体は、変速機ＴＭの定常作動状態でのハウジング１０４外（例えばエンジンコンパートメント内）の雰囲気温度（例えば、２０℃〜５０℃）よりも沸点が高いものとされる。このような揮発性液体としては、例えば水、エタノール、ヘキサン、住友３Ｍ（株）製のフロリナートＦＣ７２（沸点５６℃）などを用いることができる。

また、この実施形態では、潤滑油Ｌｂと駆動流体Ｌｄとの間にシール液体Ｌｓが介在されている。シール液体Ｌｓとしては、被搬送液体である潤滑油Ｌｂ（鉱油又は合成油）及び揮発性液体である駆動流体Ｌｄの双方に対し溶液化、エマルション化しない液体が用いられる。これにより、シール液体Ｌｓは、潤滑油Ｌｂと駆動流体Ｌｄとの接触を防ぐシール材として機能する。なお、駆動流体Ｌｄとして上記した住友３Ｍ（株）製のフロリナートＦＣ７２を用いた場合には、該フロリナートＦＣ７２に駆動流体Ｌｄとシール液体Ｌｓとを兼ねることができる。

この実施形態では、シール液体Ｌｓとして、潤滑油Ｌｂ及び駆動流体Ｌｄよりも比重の高い液体が用いられている。これにより、シール液体Ｌｓは、廃熱利用式振動流発生器１１０の非作動時には分岐管５０内における低所に移動し易くなっている。この実施形態では、分岐管５０をＶ字状（又はＵ字状）の形状とすることで、シール液体Ｌｓが保持される低所が形成されている。なお、分岐管５０は、駆動流体Ｌｄの振動流のストロークの範囲内で常にシール液体Ｌｓが潤滑油Ｌｂ、駆動流体Ｌｄに対して低所に位置される配管形状とされることが好ましい。

シール液体Ｌｓの具体例としては、フッ素系液体（一例として住友３Ｍ（株）製のフロリナート）やフッ素オイル（一例としてダイキン工業（株）製のデムナム）等を挙げることができる。これらのフッ素系液体やフッ素オイルは、上記した比重の要件、及び潤滑油Ｌｂ（無極性の液体）及び水やアルコール等の極性を有する駆動流体Ｌｄの双方に対し相溶性がないとの要件を満たすことが確かめられている。

また、変速機用潤滑装置１００は、分岐管５０に設けられたエネルギアキュムレータ１１８をさらに備えている。エネルギアキュムレータ１１８は、一端が分岐管５０に連通されると共に他端が閉じられたベローズ部材として構成されている。エネルギアキュムレータ１１８は、駆動流体Ｌｄが膨張するタイミングで該駆動流体Ｌｄの一部が内部に流入されることで、駆動流体Ｌｄの運動エネルギの一部を弾性エネルギとして蓄えるようになっている。一方、エネルギアキュムレータ１１８は、駆動流体Ｌｄが収縮するタイミングで蓄えた弾性エネルギを内部の駆動流体Ｌｄの運動エネルギとして解放し、該駆動流体Ｌｄの蒸発部１１２への戻りを促進するようになっている。

なお、エネルギアキュムレータ１１８としては、金属ベローズやゴムベローズを用いて構成することができる。また、エネルギアキュムレータ１１８として、ダイヤフラムやばね付勢されたピストンなどによって内部がガス相と流体との相に仕切られた構造のものを用いて構成することができる。すなわち、エネルギアキュムレータ１１８としては、駆動流体Ｌｄの運動エネルギの一部を弾性エネルギとして蓄え、これを駆動流体Ｌｄの運動エネルギとして解放可能な弾性要素（加振要素）であれば良い。

さらに、変速機用潤滑装置１００は、蒸発部１１２に設けられた安全弁１２０を備えている。安全弁１２０は、蒸発部１１２内の圧力が所定値以上になると開放される構成とされている。これにより、蒸発部１１２内が高圧になった場合（例えば駆動流体Ｌｄが全て蒸発したドライアウトの場合等）に、該蒸発部１１２内の圧力が解放され、液相の駆動流体Ｌｄの蒸発部１１２への戻りが許容されるようになっている。なお、安全弁１２０の吹出し側は、分岐管５０に接続されている。これにより、蒸発部１１２で膨張された気相の駆動流体Ｌｄが分岐管５０内で凝縮されて回収される構成である。

また、変速機用潤滑装置１００は、上記の通り主管４２における吸い込み側の流路抵抗Ｄ２が吐出側の流路抵抗Ｄ１よりも小である（Ｄ２＜Ｄ１）。このため、駆動流体Ｌｄの膨張による潤滑油Ｌｂの吐出時よりも駆動流体Ｌｄの収縮による潤滑油Ｌｂの吸い込み時の方が分岐管５０内での被搬送液体の流れが促進され、駆動流体Ｌｄの蒸発部１１２への戻りが促進される構成とされている。

（第１の実施形態の作用）
次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成の液体搬送装置１０、変速機用潤滑装置１００では、変速機ＴＭが作動されている状態で、蒸発部１１２内の駆動流体Ｌｄが油溜り部１０４Ａ内の潤滑油Ｌｂとの熱交換によって蒸発される。これにより膨張した気相の駆動流体Ｌｄは、分岐管５０内の潤滑油Ｌｂを押し出す。潤滑油Ｌｂは、キャッチタンク１０８側の逆止弁４８を開放させつつ、該キャッチタンク１０８に吐出される。

また、凝縮部１１４に至った気相の駆動流体Ｌｄは、ハウジング１０４の外側の雰囲気との熱交換によって冷却、凝縮される。これにより、分岐管５０内は負圧となり、油溜り部１０４Ａ側の逆止弁４６が開放されて、該油溜り部１０４Ａから潤滑油Ｌｂが吸い込まれる。

このように、廃熱利用式振動流発生器１１０は、潤滑油Ｌｂと雰囲気との温度差によって、駆動流体Ｌｄの膨張、収縮に伴う該駆動流体Ｌｄの振動流を発生する。これにより、上記した潤滑油Ｌｂの吸い込み、吐出が交互に繰り返され、潤滑油Ｌｂは変速機ＴＭを含む循環経路を循環される。

ここで、本液体搬送装置１０、変速機用潤滑装置１００では、振動流発生部として廃熱利用式振動流発生器１１０を備えている。このため、例えばエンジンの軸力を利用してオイルポンプを作動させる比較例や、電動モータにてオイルポンプを作動させる比較例のように、有効エネルギを用いることなく、潤滑油Ｌｂの循環を行うことができる。すなわち、変速機用潤滑装置１００が適用されない上記各比較例ではオイルクーラ１１６にて廃棄（雰囲気中に放熱）されるべき潤滑油Ｌｂの熱を、蒸発部１１２にて有効利用することで、該潤滑油Ｌｂの循環に要するエネルギが賄われる。

このように、第１の実施形態に係る液体搬送装置１０では、潤滑油Ｌｂの搬送に要するエネルギを低く抑えることができる。第１の実施形態に係る変速機用潤滑装置１００では、ドライサンプによって撹拌損失を低減し、かつ変速機ＴＭ又は変速機ＴＭが適用された車両のエネルギロスを抑制することができる。

また、液体搬送装置１０、変速機用潤滑装置１００では、蒸発、凝縮を繰り返す駆動流体Ｌｄとして、液体のまま利用、循環される潤滑油Ｌｂとは異なる揮発性液体が用いられている。例えば駆動流体として潤滑油Ｌｂを用いた（分岐管５０、蒸発部１１２を潤滑油Ｌｂで充たした）比較例では、油溜り部１０４Ａの潤滑油Ｌｂの熱では駆動流体を蒸発し得ない。これに対して、駆動流体Ｌｄとして揮発性液体を用いる廃熱利用式振動流発生器１１０は、駆動流体Ｌｄを潤滑油Ｌｂの熱を有効利用して蒸発させて、該駆動流体の振動流を発生させることができる。しかも、駆動流体との熱交換によって潤滑油Ｌｂが冷却されるので、オイルクーラ１１６を小型化又は不要化することが可能となる。

さらに、液体搬送装置１０、変速機用潤滑装置１００では、潤滑油Ｌｂと駆動流体Ｌｄとの間にシール液体Ｌｓが介在されている。このため、潤滑油Ｌｂと駆動流体Ｌｄとの接触に伴う溶液化やエマルジョン化が防止又は効果的に抑制される。また、被搬送液体Ｌｃである潤滑油Ｌｂとの相溶性など考慮せずに駆動流体Ｌｄを選択することができ、該駆動流体Ｌｄの選択（設計）自由度が高い。

しかも、シール液体Ｌｓを分岐管５０内のシール材として用いているため、例えば固体のピストン等をシール材として用いる構成と比較して、低抵抗でシール機能を果たすことができ、振動流の減衰が抑制される。したがって、廃熱を利用した液体搬送装置１０（ポンプ本体部４０）において効率的に潤滑油Ｌｂの搬送（揚液）を行うことができる。

なお、第１の実施形態に係る液体搬送装置１０、変速機用潤滑装置１００では、廃熱利用式振動流発生器１１０の熱源として変速機ＴＭ自体の潤滑油Ｌｂの熱を利用する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、廃熱利用式振動流発生器１１０が内燃機関などの駆動源の排熱を利用する構成としても良い。この場合、例えば駆動源の冷却水系統又は排気ガス系統に蒸発部１１２を配置することができる。

［他の実施形態］
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記した第１の実施形態又は前での構成と基本的に同一の部品、部分については、上記した第１の実施形態又は前での構成と同一の符号を付して説明省略する。また、第２、第３の実施形態を示す図３、図４においては、変速機ＴＭの全体構成の図示を省略する。

［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る液体搬送装置２０、及び該液体搬送装置２０が適用された変速機用潤滑装置２００について、図３に基づいて説明する。

図３（Ａ）には、液体搬送装置２０及び変速機用潤滑装置２００の概略構成が示されている。この図に示される如く、液体搬送装置２０、変速機用潤滑装置２００は、振動流発生部５２として、廃熱利用式振動流発生器１１０に代えて、固体振動利用式振動流発生器２１０を備える点で、第１の実施形態とは異なる。

固体振動利用式振動流発生器２１０は、被支持体Ｓを車体Ｂに支持するための支持構造部２１１に設けられている。被支持体Ｓは、適用された自動車のエンジンや変速機ＴＭ自体とされており、車体Ｂに対し振動（固体振動）する構造物とされている。被支持体Ｓは、伸縮容器２１２以外の部分で図示しないマウント部材にて車体Ｂに対する振動が許容されるように支持されている。すなわち、被支持体Ｓの振動エネルギは、吸収（減衰）されるべき無効なエネルギとされている。また、このように車体Ｂと被支持体Ｓとの間に伸縮容器２１２を介在させた支持構造部２１１が本発明における変換機構に相当する。

伸縮容器２１２は、例えば金属ベローズ等にて構成され、一端が被支持体Ｓに固定されると共に他端が車体Ｂに固定されており、車体Ｂに対する被支持体Ｓの接離に伴って伸縮する（容積が変化する）構成とされている。伸縮容器２１２は、その内部に駆動流体Ｌｄが充たされた状態で分岐管５０に接続されている。

これにより、伸縮容器２１２は、圧縮されるタイミングで駆動流体Ｌｄを押し出し、伸長されるタイミングで駆動流体Ｌｄを吸い込むことで、被支持体Ｓの固体振動を駆動流体Ｌｄの振動流に変換する構成とされている。この振動流が伝達された潤滑油Ｌｂは、伸縮容器２１２が圧縮されるタイミングで潤滑油Ｌｂがキャッチタンク１０８に吐出され、伸縮容器２１２が伸長されるタイミングで油溜り部１０４Ａから吸い上げられるようになっている。

この実施形態では、駆動流体Ｌｄは、潤滑油Ｌｂ（と同組成の液体）とされている。これにより、シール液体Ｌｓを分岐管５０に導入する構成、及びシール液体Ｌｓを保持する低所を分岐管５０に形成する構成が不要とされている。なお、駆動流体Ｌｄとして、潤滑油Ｌｂ自体ではなく、例えば潤滑油Ｌｂの基油を用いても良く、潤滑油Ｌｂとは異なる（種類の）液体を用いても良い。潤滑油Ｌｂとは異なる液体を用いた結果、潤滑油Ｌｂに悪影響を及ぼす可能性がある場合は、潤滑油Ｌｂと駆動流体Ｌｄとの間にシール液体Ｌｓを配置する。また、駆動流体Ｌｄを液相のまま利用する固体振動利用式振動流発生器２１０においては、エネルギアキュムレータ１１８や安全弁１２０の設置は省略されている。

（第２の実施形態の作用）
次に、第２の実施形態の作用を説明する。

上記構成の液体搬送装置２０、変速機用潤滑装置２００では、自動車のエンジンや変速機ＴＭである被支持体Ｓは、その作動状態で車体Ｂに対し振動する。この振動によって被支持体Ｓと車体との間に介在された伸縮容器２１２は、圧縮、伸長が繰り返される。圧縮された（容積が減った）伸縮容器２１２から押し出された駆動流体Ｌｄは、分岐管５０内の潤滑油Ｌｂを押し出す。潤滑油Ｌｂは、キャッチタンク１０８側の逆止弁４８を開放させつつ、該キャッチタンク１０８に吐出される。

一方、伸長された（容積が減った）伸縮容器２１２に駆動流体が引き戻されると、分岐管５０内は負圧となり、油溜り部１０４Ａ側の逆止弁４６が開放されて、該油溜り部１０４Ａから潤滑油Ｌｂが吸い込まれる。

以上説明したように、固体振動利用式振動流発生器２１０は、吸収（減衰）されるべき無効なエネルギである被支持体Ｓの振動エネルギによって、駆動流体Ｌｄの押し出し、引き戻しに伴う該駆動流体Ｌｄの振動流を発生する。これにより、上記した潤滑油Ｌｂの吸い込み、吐出が交互に繰り返され、潤滑油Ｌｂは変速機ＴＭを含む循環経路を循環される。

したがって、液体搬送装置２０、変速機用潤滑装置２００では、例えばエンジンの軸力や電動モータを利用してオイルポンプを作動させる比較例のように、有効エネルギを用いることなく、潤滑油Ｌｂの循環を行うことができる。

このように、第２の実施形態に係る液体搬送装置２０では、潤滑油Ｌｂの搬送に要するエネルギを低く抑えることができる。第２の実施形態に係る変速機用潤滑装置２００では、変速機ＴＭが適用された自動車のエネルギロスを抑制することができる。

また、伸縮容器２１２は、被支持体Ｓの振動に伴って、駆動流体Ｌｄの出入りよる減衰力を発生する。したがって、伸縮容器２１２を備えた固体振動利用式振動流発生器２１０は、上記した被支持体Ｓの振動エネルギを吸収しつつ、駆動流体Ｌｄの振動流を発生させることができる。さらに、金属ベローズ等より成る伸縮容器は、減衰要素としてのみならず、弾性要素として被支持体Ｓを支持する支持構造部の一部として機能しており、マウント部材の設置数の削減等に寄与し得る。

（変形例）
図３（Ｂ）には、変形例に係る固体振動利用式振動流発生器２２０が模式的に示されている。この図に示される如く、固体振動利用式振動流発生器２２０は、変速機ＴＭが適用された自動車の車輪Ｗを支持するためのサスペンション部２２１に設けられた伸縮容器２２２を備えている。

伸縮容器２２２は、車輪Ｗ側のばね下部材Ｗｓに固定された第１容器２２２Ａと、車体Ｂに固定された第２容器２２２Ｂとが、相対変位可能に嵌合されて構成されている。これにより、伸縮容器２２２は、車体Ｂに対する車輪Ｗの接離に伴って第１容器２２２Ａと第２容器２２２Ｂとが相対変位することで、伸縮（容積が変化）する構成とされている。すなわち、この変形例に係る伸縮容器２２２は、弾性を有しない構成とされている。なお、ばね下部材Ｗｓと車体Ｂとの間には、弾性要素であるコイルばねＣＳが介在されている。このように、ばね下部材Ｗｓと車体Ｂとの間に伸縮容器２２２を介在させたスペンション部２２１の構造が本発明における変換機構に相当する。

伸縮容器２２２は、駆動流体Ｌｄが充たされると共に、分岐管５０に接続されており、車体Ｂに対する車輪Ｗの接離に伴って、駆動流体Ｌｄの振動流を発生するようになっている。また、伸縮容器２２２は、駆動流体Ｌｄの出入りよる減衰力を発生するようになっている。伸縮容器２２２は、図示しないショックアブソーバと共に設けられても良く、ショックアブソーバとして設けられても良い。このように、固体振動利用式振動流発生器２２０は、車体Ｂに対する車輪Ｗの接離（振動）に伴って発生する減衰すべき振動エネルギを利用して、駆動流体Ｌｄの振動流に変換すると共に該振動に対する減衰力を生じるようになっている。

以上により、変形例に係る固体振動利用式振動流発生器２２０を備えた液体搬送装置２０、変速機用潤滑装置２００を備えた構成においても、無効なエネルギを利用して潤滑油Ｌｂの循環を行うことができる。すなわち、潤滑油Ｌｂの搬送に要するエネルギを低く抑えることができ、また変速機ＴＭが適用された車両のエネルギロスを抑制することができる。

なお、第２の実施形態では、伸縮容器２１２が弾性を有する構成を例示したが本発明はこれに限定されない。例えば、被支持体Ｓと車体Ｂとの間に介在される伸縮容器２１２が伸縮容器２２０と同様に弾性を有しない構成とされても良い。また、ばね下部材Ｗｓと車体Ｂとの間に配置される伸縮容器２２２が、自ら弾性を有する構成やコイルばねＣＳを内蔵する構成とされても良い。

［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る液体搬送装置３０、及び該液体搬送装置３０が適用された変速機用潤滑装置３００について、図４に基づいて説明する。

図４には、液体搬送装置３０及び液体搬送装置３００の概略構成が示されている。この図に示される如く、液体搬送装置３０、液体搬送装置３００は、振動流発生部５２として、固体振動利用式振動流発生器２１０に代えて、液体振動利用式振動流発生器３１０を備える点で、第１の実施形態とは異なる。

液体振動利用式振動流発生器３１０は、伸縮容器３１２を備えている。伸縮容器３１２は、例えば金属ベローズ等にて構成され、一端が固定端３１２Ａとされると共に他端が自由端３１２Ｂとされている。この実施形態では、伸縮容器３１２が変速機ＴＭを構成するハウジング１０４の油溜り部１０４Ａ内に配置されることで、液体振動利用式振動流発生器３１０が構成されている。

すなわち、伸縮容器３１２は、油溜り部１０４Ａ内で運動（スロッシング）した潤滑油Ｌｂが自由端３１２Ｂに接触すると、圧縮荷重を受けて圧縮されるようになっている。また、伸縮容器３１２は、圧縮荷重が除去（荷重から解放）されると、自らの弾性で復元するようになっている。ここで、潤滑油Ｌｂの運動（スロッシング）は、変速機ＴＭの機能に寄与しない無効なエネルギとされている。

そして、この伸縮容器３１２は、その内部に駆動流体Ｌｄが充たされた状態で、固定端３１２Ａ側において分岐管５０に接続されている。これにより、伸縮容器３１２は、圧縮されるタイミングで駆動流体Ｌｄを押し出し、伸長されるタイミングで駆動流体Ｌｄを吸い込むことで、被支持体Ｓの液体振動を駆動流体Ｌｄの振動流に変換する構成とされている。この振動流が伝達された潤滑油Ｌｂは、伸縮容器３１２が圧縮されるタイミングで潤滑油Ｌｂがキャッチタンク１０８に吐出され、伸縮容器３１２が伸長されるタイミングで油溜り部１０４Ａから吸い上げられるようになっている。

この実施形態では、駆動流体Ｌｄは、潤滑油Ｌｂ（と同組成の液体）とされている。これにより、シール液体Ｌｓを分岐管５０に導入する構成、及びシール液体Ｌｓを保持する低所を分岐管５０に形成する構成が不要とされている。なお、駆動流体Ｌｄとして、潤滑油Ｌｂ自体ではなく、例えば潤滑油Ｌｂの基油を用いても良く、潤滑油Ｌｂとは異なる（種類の）液体を用いても良い。潤滑油Ｌｂとは異なる液体を用いた結果、潤滑油Ｌｂに悪影響を及ぼす可能性がある場合は、潤滑油Ｌｂと駆動流体Ｌｄとの間にシール液体Ｌｓを配置する。また、駆動流体Ｌｄを液相のまま利用する液体振動利用式振動流発生器３１０においては、エネルギアキュムレータ１１８や安全弁１２０の設置は省略されている。

（第３の実施形態の作用）
次に、第３の実施形態の作用を説明する。

上記構成の液体搬送装置３０、変速機用潤滑装置３００では、変速機ＴＭが適用された自動車の走行状態等において、該変速機ＴＭの油溜り部１０４Ａ内の潤滑油Ｌｂが運動（スロッシング）する。この運動（潤滑油Ｌｂの移動）によって、油溜り部１０４Ａ内に配置された伸縮容器３１２は、圧縮、伸長が繰り返される。圧縮された（容積が減った）伸縮容器３１２から押し出された駆動流体Ｌｄは、分岐管５０内の潤滑油Ｌｂを押し出す。潤滑油Ｌｂは、キャッチタンク１０８側の逆止弁４８を開放させつつ、該キャッチタンク１０８に吐出される。

一方、伸長された（容積が減った）伸縮容器３１２に駆動流体が引き戻されると、分岐管５０内は負圧となり、油溜り部１０４Ａ側の逆止弁４６が開放されて、該油溜り部１０４Ａから潤滑油Ｌｂが吸い込まれる。

以上説明したように、液体振動利用式振動流発生器３１０は、無効なエネルギである被支持体Ｓの振動エネルギによって、駆動流体Ｌｄの押し出し、引き戻しに伴う該駆動流体Ｌｄの振動流を発生する。これにより、上記した潤滑油Ｌｂの吸い込み、吐出が交互に繰り返され、潤滑油Ｌｂは変速機ＴＭを含む循環経路を循環される。

したがって、液体搬送装置３０、変速機用潤滑装置３００では、例えばエンジンの軸力や電動モータを利用してオイルポンプを作動させる比較例のように、有効エネルギを用いることなく、潤滑油Ｌｂの循環を行うことができる。

このように、第３の実施形態に係る液体搬送装置３０では、潤滑油Ｌｂの搬送に要するエネルギを低く抑えることができる。第３の実施形態に係る変速機用潤滑装置３００では、変速機ＴＭが適用された車両のエネルギロスを抑制することができる。

なお、第３の実施形態では、液体振動利用式振動流発生器３１０がハウジング１０４内の潤滑油Ｌｂの液体振動を駆動流体Ｌｄの振動流に変換する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、液体振動利用式振動流発生器３１０が、ウォッシャタンク内のウォッシャ液の振動や燃料タンク内の燃料の振動を駆動流体Ｌｄの振動流に変換する構成であっても良い。

また、本発明は、上記した各実施形態に限定されることはなく、各種変更して実施することができる。したがって、本発明の液体搬送装置等は、変速機における潤滑油の搬送用途には限られず、例えば、蒸発潜熱を奪うことによるラジエータの急冷却のための該ラジエータ外表面への散水用途等に用いることができる。この場合に利用する無効エネルギとして、上記した各エネルギの他、ラジエータ内や冷却水の循環系内における冷却水の熱を用いることも可能である。

１０・２０・３０ 液体搬送装置
４２ 主管
４６ 逆止弁
４８ 逆止弁
５０ 分岐管
５２ 振動流発生部
１００・２００・３００ 変速機用潤滑装置
１０４Ａ 油溜り部
１０６ 歯車列（変速要素）
１１０ 廃熱利用式振動流発生器（振動流発生部）
１１２ 蒸発部
１１４ 凝縮部
２１０・２２０ 固体振動利用式振動流発生器（振動流発生部）
２１２・２２２ 伸縮容器
３１０ 液体振動利用式振動流発生器（振動流発生部）
３１２ 伸縮容器
ＴＭ 変速機
Ｌｂ 潤滑油（被搬送液体）
Ｌｃ 被搬送液体
Ｌｄ 駆動流体
Ｌｓ シール液体

Claims (9)

1. 被搬送液体を搬送する搬送路を形成する主管と、
   前記主管内で直列に配置された一対の逆止弁と、
   前記主管における前記一対の逆止弁の間に接続され、少なくとも前記主管との接続側の一部に前記被搬送液体が充たされた分岐管と、
   前記分岐管における前記主管との接続側とは反対側に設けられ、適用される車両で発生する無効なエネルギを用いて、前記分岐管内の被搬送液体に振動流を生じさせる振動流発生部と、
   を備えた液体搬送装置。
2. 前記振動流発生部は、
   前記分岐管における前記主管との接続側とは反対側に連通された連通部内で液相の駆動流体を蒸発させる蒸発部と、
   前記分岐管内で気相の駆動流体を凝縮させる凝縮部と、
   を含んで構成されている請求項１記載の液体搬送装置。
3. 前記駆動流体は、前記被搬送液体よりも沸点が低い流体である請求項２記載の液体搬送装置。
4. 前記分岐管内における前記駆動流体と前記被搬送液体との間にシール液体を介在させた請求項２又は請求項３記載の液体搬送装置。
5. 前記振動流発生部は、
   前記分岐管に連通されると共に駆動流体が充たされ、かつ伸縮することで容積変化可能に構成された伸縮容器と、
   機械的な振動を前記伸縮容器の伸縮に変換する変換機構と、
   を含んで構成されている請求項１記載の液体搬送装置。
6. 前記振動流発生部は、前記分岐管に連通されると共に駆動流体が充たされ、かつ圧縮荷重を受けて容積が縮小されると共に圧縮荷重の除去により容積が復元する伸縮容器を含んで構成されている請求項１記載の液体搬送装置。
7. 変速機内の下部に設けられ、変速要素が接触しない範囲で潤滑油を溜める油溜り部と、
   供給された潤滑油を前記変速機の上部で前記変速要素に向けて案内する油案内部材と、
   一端が前記油溜り部に浸されると共に他端が前記油案内部材上の空間で開口された前記主管と、前記変速機内の潤滑油の熱で前記駆動流体を蒸発させる蒸発部と、前記変速機の外側で前記分岐管内の駆動流体を凝縮させる凝縮部とを含んで、前記被搬送液体として前記潤滑油を搬送するように構成された請求項２〜４の何れか１項記載の液体搬送装置と、
   を備えた変速機用潤滑装置。
8. 変速機内の下部に設けられ、変速要素が接触しない範囲で潤滑油を溜める油溜り部と、
   供給された潤滑油を前記変速機の上部で前記変速要素に向けて案内する油案内部材と、
   一端が前記油溜り部に浸されると共に他端が前記油案内部材上で開口された前記主管と、前記車両を構成する振動要素の振動を前記伸縮容器の伸縮に変換する前記変換機構とを含んで、前記被搬送液体として前記潤滑油を搬送するように構成された請求項５記載の液体搬送装置と、
   を備えた変速機用潤滑装置。
9. 変速機内の下部に設けられ、変速要素が接触しない範囲で潤滑油を溜める油溜り部と、
   供給された潤滑油を前記変速機の上部で前記変速要素に向けて案内する油案内部材と、
   一端が前記油溜り部に浸されると共に他端が前記油案内部材上で開口された前記主管と、前記油溜り部内の潤滑油の移動によって圧縮される前記伸縮容器とを含んで、前記被搬送液体として前記潤滑油を搬送するように構成された請求項６記載の液体搬送装置と、
   を備えた変速機用潤滑装置。

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