JP2014145408A - Oil temperature raising device for automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デフリングギヤがオイルを撹拌することにより油温が上昇する原理を利用した、自動変速機のオイル昇温装置に関する。 The present invention relates to an oil temperature raising device for an automatic transmission that utilizes the principle that oil temperature rises when a differential ring gear stirs oil.
デフケース、デフリングギヤ等を収容したデフリングギヤ室内に溜まったオイルをデフリングギヤによって掻き上げることで、軸受等の各摺動部にオイルを供給するようにしたものがよく知られている(例えば特許文献1、2を参照。)。特許文献1には、デフリングギヤ室内の油面レベルを下げることでデフリングギヤの撹拌抵抗を低減させる技術が開示されている。また、特許文献2には、デフリングギヤで掻き上げられたオイルを効率的にオイル受けに導くようにしたものが開示されている。 It is well known that oil is stored in a differential ring gear chamber containing a differential case, a differential ring gear, etc., and the oil is supplied to each sliding portion such as a bearing by using the differential ring gear. 1 and 2). Patent Document 1 discloses a technique for reducing the agitation resistance of a diff ring gear by lowering the oil level in the def ring gear chamber. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 discloses an oil that efficiently guides oil scraped up by a diff ring gear to an oil receiver.
ところで、デフリングギヤがオイルを撹拌すると油温が上昇することは、従来より知られているが、油温が低い場合に、オイルの撹拌によって油温上昇を手助けし、油温が適温以上の場合に、オイルの撹拌による油温上昇を抑制するようにする思想は開示されていない。この思想を具現化できれば、概ね冷間時に限りオイルの撹拌によって油温上昇を手助けすることが可能となる。 By the way, it has been conventionally known that the oil temperature rises when the oil is stirred by the diffring gear, but when the oil temperature is low, the oil temperature is raised by stirring the oil and the oil temperature is higher than the appropriate temperature. Furthermore, there is no disclosure of the idea of suppressing an increase in oil temperature due to oil agitation. If this idea can be embodied, it is possible to assist the increase in the oil temperature by stirring the oil only when it is cold.
本発明は、かかる課題に鑑みて創案されたものであり、油温が適温より低い場合に、デフリングギヤのオイルの撹拌によって油温上昇を手助けし、油温が適温以上の場合に、デフリングギヤのオイルの撹拌による油温上昇を抑制することができる自動変速機のオイル昇温装置を提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of such a problem. When the oil temperature is lower than the optimum temperature, the oil temperature of the diff ring gear is agitated to assist the increase in the oil temperature. An object of the present invention is to provide an oil temperature raising device for an automatic transmission that can suppress an oil temperature rise due to oil agitation.
本発明の自動変速機のオイル昇温装置は、デフリングギヤ室内で所定油面レベルを超えたオイルをオイル貯留室に戻すために、デフリングギヤ室とオイル貯留室とを連通して設けられ、デフリングギヤ室側の連通端がオイル貯留室の最大油面レベルより高い位置に形成された連通路と、前記連通路を通過する油量を調整することにより、油温が低いときにデフリングギヤ室内の油面レベルを高く保ち、油温が高いときにデフリングギヤ室内の油面レベルを低く保つ油面レベル調整手段と、を備えることを特徴としている。 An oil temperature raising device for an automatic transmission according to the present invention is provided with a communication between a diffring gear chamber and an oil storage chamber in order to return oil exceeding a predetermined oil level in the defling gear chamber to the oil storage chamber. By adjusting the communication passage formed at a position where the communication end on the ring gear chamber side is higher than the maximum oil level of the oil storage chamber, and the amount of oil passing through the communication passage, when the oil temperature is low, Oil level adjustment means for maintaining the oil level at a high level and maintaining the oil level in the diff ring gear chamber at a low level when the oil temperature is high is provided.
例えば、前記連通路は、下から上へ行くほど流路面積が大きくなる複数の小連通路からなり、前記油面レベル調整手段は、前記複数の小連通路により構成される。 For example, the communication path includes a plurality of small communication paths whose flow area increases from the bottom to the top, and the oil level adjustment means is configured by the plurality of small communication paths.
また、例えば、前記油面レベル調整手段は、油温が所定温度以上で前記連通路を開放し、油温が所定温度未満で前記連通路を閉塞する開閉弁とすることもできる。 Further, for example, the oil level adjustment means may be an on-off valve that opens the communication passage when the oil temperature is equal to or higher than a predetermined temperature and closes the communication passage when the oil temperature is lower than the predetermined temperature.
また、例えば、前記油面レベル調整手段は、車両が正駆動状態のときには、油温にかかわらず前記連通路を開放する一方、車両が逆駆動状態のときには、油温が所定温度以上で前記連通路を開放し、油温が所定温度未満で前記連通路を閉塞する開閉弁とすることもできる。 Further, for example, the oil level adjustment means opens the communication path regardless of the oil temperature when the vehicle is in the forward drive state, while the oil temperature is above a predetermined temperature when the vehicle is in the reverse drive state. An opening / closing valve that opens the passage and closes the communication passage when the oil temperature is lower than a predetermined temperature may be used.
本発明によれば、油温が適温より低い場合に、デフリングギヤのオイルの撹拌によって油温上昇を手助けし、油温が適温以上の場合に、デフリングギヤのオイルの撹拌による油温上昇を抑制することができる。 According to the present invention, when the oil temperature is lower than the appropriate temperature, the oil temperature is increased by stirring the oil in the diff ring gear, and when the oil temperature is higher than the appropriate temperature, the increase in the oil temperature due to the stirring of the oil in the diff ring gear is suppressed. can do.
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施の形態に係る自動変速機のオイル昇温装置について図面を参照しながら説明する。まず、自動変速機のオイル昇温装置の説明に先立って当該装置を搭載した車両の駆動系の概略構成を説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, an oil temperature raising apparatus for an automatic transmission according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, prior to the description of the oil temperature raising device for an automatic transmission, a schematic configuration of a drive system of a vehicle equipped with the device will be described.
図1に示す車両の駆動系は、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)型車両に搭載されたものであって、エンジン1、トルクコンバータ2、前後進切換装置3、ベルト式無段変速機4、減速歯車装置5、差動歯車装置6などを搭載している。
The vehicle drive system shown in FIG. 1 is mounted on an FF (front engine / front drive) type vehicle, and includes an engine 1, a torque converter 2, a forward /
エンジン1の出力軸であるクランクシャフト11は、トルクコンバータ2に連結されており、エンジン1の出力が、トルクコンバータ2から前後進切換装置3、ベルト式無段変速機4および減速歯車装置5を介して差動歯車装置6に伝達され、左右の駆動輪(図示せず。)へ分配される。
A
トルクコンバータ2は、入力軸側のポンプインペラ21、出力軸側のタービンランナ22、ステータ23、ワンウェイクラッチ24等を備え、ポンプインペラ21とタービンランナ22との間でオイルを介して動力伝達を行なう。なお、25はロックアップクラッチ、26はポンプインペラ21から駆動力を伝達されて駆動するオイルポンプ26である。
The torque converter 2 includes an input shaft
前後進切換装置3は、遊星歯車機構及びクラッチ、ブレーキ等の摩擦要素で構成された周知のものである。前後進切換装置3は、車両前進時には、タービンシャフト28と無段変速機4の入力軸40とを直結し、車両後退時には、タービンシャフト28の回転を反転かつ減速して入力軸40へ伝達する。ニュートラル時には、タービンシャフト28から入力軸40への動力を遮断する。
The forward /
ベルト式無段変速機4は、入力側のプライマリプーリ41、出力側のセカンダリプーリ42、およびこれらプライマリプーリ41とセカンダリプーリ42との間に巻き掛けられた金属製のベルト43などで構成されている。
The belt-type continuously variable transmission 4 includes an input-side
プライマリプーリ41は、有効径が可変な可変プーリであって、入力軸40に固定された固定シーブ411と、入力軸40に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ412とで主に構成されている。セカンダリプーリ42も、プライマリプーリ41と同様に、有効径が可変な可変プーリであって、出力軸44に固定された固定シーブ421と、出力軸44に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ422とで主に構成されている。出力軸44には、減速歯車機構5が連結されており、該機構5を介して差動歯車装置6に回転動力が伝達される。なお、61は差動歯車装置6のデフケース(図示せず。)の外周に固設されたデフリングギヤである。
The
図2は、デフリングギヤ室7、オイル貯留室9等を示す図である。デフリングギヤ室7は、トランスミッションケース内に設けられており、差動歯車装置6のデフケース(図示せず。)、デフリングギヤ61等を収容している。オイル貯留室9は、トランスミッションケースの下部91とオイルパン92とで形成されている。
FIG. 2 is a view showing the diff
エンジン1の動力によってオイルポンプ26(図1参照)が駆動されると、オイル貯留室9に貯留されているオイルがオイルポンプ26によって軸受等の各摺動部に供給される。各摺動部に供給されたオイルは、デフリングギヤ室7に流れ落ちて同ギヤ室7の下部に溜まり、回転するデフリングギヤ61によって掻き上げられて、更に他の摺動部に供給される。
When the oil pump 26 (see FIG. 1) is driven by the power of the engine 1, the oil stored in the
デフリングギヤ室7とオイル貯留室9とを隔てる隔壁71には、連通路72とオイル抜き孔73が設けられている。
A
連通路72は、オイルポンプ26の駆動により強制潤滑が行われているときに、デフリングギヤ室7内で所定油面レベルを超えたオイルをオイル貯留室9に戻すために設けられている。この連通路72は、オイル貯留室9の最大油面レベルより高い位置とデフリングギヤ室7とを連通しており、上記所定油面レベルをほぼ維持するのに十分な流路面積を有している。なお、本実施形態では、連通路72は上記および図示するように形成されているが、この連通路72は、デフリングギヤ室7内で所定油面レベルを超えたオイルをオイル貯留室9に戻すことができるものであればよいため、デフリングギヤ室7側の連通端がオイル貯留室9の最大油面レベルより高い位置に形成されていればよく、オイル貯留室9側の連通端は最大油面レベルより低い位置に形成されていてもよい。
The
オイル抜き孔73は、エンジンを止めて車両を放置しているときに、デフリングギヤ室7に溜まったオイルをできるだけ多くオイルパン92に排出して、オイルの油面レベルの管理を的確に行うために設けられている。このオイル抜き孔73は、強制潤滑中にデフリングギヤ室7内に供給される油量より格段に少ない油量をオイルパン92へ排出するに過ぎず、強制潤滑中にリングギヤ室7に溜まるオイルの油面レベルに殆ど影響を及ぼさない程度の小さな孔からなる。
The
本実施形態では、上記連通路72は、図2および図3に示すように、複数の小連通路72a〜72dからなり、各小連通路72a〜72dの流路面積は下から上に行くほど大きいものとなっている。無段変速機4のオイルは比較的粘性が高く、油温が低いと、下の方にある流路面積(孔径)が比較的小さな小連通路72a、72bを通過し難く、上の方にある流路面積が比較的大きな小連通路72c、72dのみを通過し易い。一方、油温が適温に近づくにつれ、次第に下の方にある小連通路72a、72bにもオイルが通過し易くなり、油温が適温のとき、油面レベルは、最下位置に設けられた小連通路72aとほぼ同レベルになる。すなわち、複数の小連通路72a〜72dからなる主連通路72は、油温が低いときほど、通過油量を少なくして、デフリングギヤ室7内の油面レベルを高く保つ手段(油面レベル調整手段)として機能する。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
本実施形態では、小連通路72a〜72dは、所定板厚の板材76に形成されており、該板材76は、隔壁71に形成された開口部75に嵌め込まれて固定されている。もちろん、板材76および開口部75を設けることなく、隔壁71に直接小連通路72a〜72dを形成してもよい。なお、各小連通路72a〜72dの流路面積(孔径)、設置位置、設置間隔、並びに板材76の板厚(小連通路72a〜72dの流路長)等の適値は、各車種ごとに、机上計算、実験、シミュレーション等により求めることができる。
In the present embodiment, the
上記油面レベル調整手段を有する自動変速機のオイル昇温装置によれば、油温が適温より低いときには、デフリングギヤ室7内の油面レベルが高くなり、デフリングギヤ61による撹拌抵抗が増加して油温上昇が促される。その後、油温の上昇に伴ってデフリングギヤ室7内の油面レベルは低下し、油温が適温になると、油面レベルは、最下位置に設けられた小連通路72aとほぼ同レベルになる。これにより、オイルの撹拌による油温上昇が抑制される。
According to the oil temperature raising device of the automatic transmission having the oil level adjusting means, when the oil temperature is lower than the appropriate temperature, the oil level in the diff
このように、本実施形態に係る自動変速機のオイル昇温装置によれば、油温が低い場合に、デフリングギヤ61のオイル撹拌による油温上昇を促してオイルの粘度低下によりメカロスを低減できる。また、油温が適温以上になると、デフリングギヤ61のオイル撹拌による油温上昇を抑制できるとともに、デフリングギヤ61による撹拌抵抗を低下させて車両の駆動力アップを図ることができる。また、本装置は、簡易な構造にて実現可能であるため、低コストにて実現可能である。
As described above, according to the oil temperature raising device of the automatic transmission according to the present embodiment, when the oil temperature is low, the mechanical loss can be reduced by promoting the oil temperature increase due to the oil agitation of the
<第2の実施形態>
以下、本発明の第2の実施の形態について図4を参照しながら説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態において、油面レベル調整手段を異なるタイプのものに変更したものである。以下では、第1の実施形態との相違点について主に説明し、第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is obtained by changing the oil level adjustment means to a different type in the first embodiment. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described, and description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
第2の実施の形態では、デフリングギヤ室7内で所定油面レベルを超えたオイルをオイル貯留室9に戻すために設けられる連通路を単一の連通路72Aで構成している。また、その連通路72Aの下流端部に、連通路72Aを開閉する開閉弁81が設置されている。この開閉弁81には、ECU8の指令に従って連通路72Aを開閉する電磁弁が用いられている。
In the second embodiment, the communication path provided for returning the oil exceeding the predetermined oil level in the diff
ECU8は、油温が所定温度未満(例えば適温未満)のとき、開閉弁81を閉弁して連通路72Aを閉塞する一方、油温が所定温度以上(例えば適温以上)のとき、開閉弁81を開弁して連通路72Aを開放する。このため、油温が所定温度未満のときは、連通路72Aが閉塞されるので、デフリングギヤ室7内の油面レベルが高くなり、デフリングギヤ61のオイル撹拌により油温上昇が促される。その結果、オイルの粘度低下によりメカロスの低減が図られる。また、油温が所定温度以上のときは、連通路72Aが開放されるので、デフリングギヤ室7内の油面レベルが低くなり、オイルの過剰な昇温を抑制するとともに、デフリングギヤ61による撹拌抵抗を低下させて車両の駆動力アップを図ることができる。
The
なお、開閉弁81として、電磁弁の代わりに、温度変化によるバイメタルの変形により弁を開閉するバイメタル弁を使用することもできる。この場合、バイメタル弁は、油温が所定温度未満(例えば適温未満)のとき、閉弁して連通路72Aを閉塞し、油温が所定温度以上(例えば適温以上)のとき、開弁して連通路72Aを開放するものとして設置される。
Note that a bimetal valve that opens and closes the valve by deformation of the bimetal due to a temperature change can be used as the on-off
<第3の実施形態>
以下、本発明の第3の実施の形態について図4を参照しながら説明する。第3の実施形態は、第2の実施形態における開閉弁81の開閉制御に変更を加えたものである。以下では、第2の実施形態との相違点について主に説明し、第2の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Third Embodiment>
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, a change is made to the opening / closing control of the opening / closing
本実施形態における開閉弁81も電磁弁からなり、ECU8の指令に従って連通路72Aを開閉する。
The on-off
ECU8は、エンジン回転数センサ101の出力信号、アクセル開度センサ102の出力信号、油温センサ103の出力信号に基づき、車両が正駆動状態にあると判定したときには、油温にかかわらず開閉弁81を開弁して連通路72Aを開放する一方、車両が逆駆動状態にあると判定したときには、油温が所定温度以上(例えば適温以上)で開閉弁81を開弁して連通路72Aを開放する一方、油温が所定温度未満(例えば適温未満)で開閉弁81を閉弁して連通路72Aを閉塞する。ECU8は、エンジン回転数が所定回転数Ne1以上、かつ、アクセルOFFの状態にあるとき、逆駆動状態であると判定し、それ以外の状態にあるとき、正駆動状態であると判定する。なお、上記逆駆動状態の判定は、周知のとおり、エンジンの燃料カット制御の制御開始条件(エンジン回転数が所定回転数Ne2以上、かつ、アクセルOFF)と同様であるが、上記所定回転数Ne1と所定回転数Ne2とは一致していてもよいし、相違していてもよい。
When the
このように車両が正駆動状態のときには、連通路72Aが開放されることにより、リングギヤ室7内の油面レベルが低くなり、車両の駆動力を低下させる撹拌抵抗を低減できる。一方、車両が駆動力を必要としない、逆駆動状態にあるときは、油温が所定油温未満のときに限り、連通路72Aが閉塞され、油面レベルが高くなってデフリングギヤ61のオイル撹拌によるオイルの昇温を促すことができる。
Thus, when the vehicle is in the positive drive state, the
7 デフリングギヤ室
8 ECU
9 オイル貯留室
72 連通路
72a〜72d 小連通路
81 開閉弁
101 エンジン回転数センサ
102 アクセル開度センサ
103 油温センサ
7
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記連通路を通過する油量を調整することにより、油温が低いときにデフリングギヤ室内の油面レベルを高く保ち、油温が高いときにデフリングギヤ室内の油面レベルを低く保つ油面レベル調整手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機のオイル昇温装置。 In order to return the oil exceeding the predetermined oil level in the diff ring gear chamber to the oil storage chamber, the def ring gear chamber and the oil storage chamber are connected to each other, and the communication end on the def ring gear chamber side is the maximum oil in the oil storage chamber. A communication path formed at a position higher than the surface level;
By adjusting the amount of oil passing through the communication path, the oil level in the diff ring gear chamber is kept high when the oil temperature is low, and the oil level in the def ring gear chamber is kept low when the oil temperature is high. Adjusting means;
An oil temperature raising device for an automatic transmission, comprising:
前記連通路は、下から上へ行くほど流路面積が大きくなる複数の小連通路からなり、
前記油面レベル調整手段は、前記複数の小連通路により構成されていることを特徴とする自動変速機のオイル昇温装置。 The oil temperature raising device for an automatic transmission according to claim 1,
The communication path is composed of a plurality of small communication paths whose flow area increases from bottom to top,
The oil level raising device for an automatic transmission, wherein the oil level adjusting means is constituted by the plurality of small passages.
前記油面レベル調整手段は、油温が所定温度以上で前記連通路を開放し、油温が所定温度未満で前記連通路を閉塞する開閉弁であることを特徴とする自動変速機のオイル昇温装置。 The oil temperature raising device for an automatic transmission according to claim 1,
The oil level adjustment means is an on-off valve that opens the communication path when the oil temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and closes the communication path when the oil temperature is lower than the predetermined temperature. Temperature device.
前記油面レベル調整手段は、車両が正駆動状態のときには、油温にかかわらず前記連通路を開放する一方、車両が逆駆動状態のときには、油温が所定温度以上で前記連通路を開放し、油温が所定温度未満で前記連通路を閉塞する開閉弁であることを特徴とする自動変速機のオイル昇温装置。 The oil temperature raising device for an automatic transmission according to claim 3,
The oil level adjusting means opens the communication path regardless of the oil temperature when the vehicle is in the forward drive state, and opens the communication path when the oil temperature is equal to or higher than a predetermined temperature when the vehicle is in the reverse drive state. An oil temperature raising device for an automatic transmission, characterized in that the oil temperature is an on-off valve that closes the communication passage when the oil temperature is lower than a predetermined temperature.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020008110A (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-16 | 株式会社Subaru | Rotary part lubrication device |
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2013
- 2013-01-29 JP JP2013013926A patent/JP2014145408A/en active Pending
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JP2020008110A (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-16 | 株式会社Subaru | Rotary part lubrication device |
JP7179267B2 (en) | 2018-07-10 | 2022-11-29 | 株式会社Subaru | Rotating part lubricator |
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