JP4752568B2 - 変速機の油圧回路 - Google Patents

Description

この発明は、一般的には、変速機の油圧回路に関し、より特定的には、オイルクーラに導入されるオイルの一部をオイルパンに排出するクーラバイパスバルブを備える変速機の油圧回路に関する。

従来の変速機の油圧回路に関して、たとえば、特開２０００−１３０５６６号公報には、変速機の変速制御部からオイルがオイルパンに還流するときにオイルが空気を巻き込むことを確実に防止することを目的とした変速機の変速制御用油圧回路が開示されている（特許文献１）。特許文献１では、変速制御バルブの排出ポートに連結された管路が、オイルパンに収容されているトランスファオイルの油面下まで延びている。

また、特開平１０−２６７１１５号公報には、１つのバルブで異なる設定油圧により異なる機能を果たして、部品点数を削減し、コストを低減し、かつ重量を軽減し、さらに設置スペースを小さくすることを目的とした油圧制御装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示された油圧制御装置は、クーラバイパスバルブを備える。クーラバイパスバルブは、オイルクーラに所定値以上の油圧の作動油が導入されないように、オイルクーラに向かう作動油の一部をドレンさせている。
特開２０００−１３０５６６号公報 特開平１０−２６７１１５号公報

上述の特許文献１では、変速制御バルブの排出ポートに連結された管路を油面下まで延ばすことによって、オイルパン内へ勢い良く噴出されたトラクションオイルが泡立つことを抑制している。しかしながら、この提案のものにあっては、変速制御バルブの排出ポートに管路を接続する必要があり、製造コストの増大を招くおそれが生じる。また、変速機が傾いた場合に管路の開口が油面から露出すると、トラクションオイルの泡立ちを効果的に抑制することが難しくなる。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、製造コストの増大を抑えつつ、オイルの泡立ちを抑制する変速機の油圧回路を提供することである。

この発明に従った変速機の油圧回路は、側面を有し、オイルを貯留するオイルパンと、オイルポンプにより吸引されたオイルをオイルパンに還流させるバルブとを備える。バルブは、オイルパン内にオイルを吐出する吐出口を有する。吐出口は、側面に対向し、かつ吐出したオイルが側面に衝突する位置に配設されている。

このように構成された変速機の油圧回路によれば、バルブを介してオイルパンに還流されるオイルは、まずオイルパンの側面に衝突し、その後オイルパンの下方に溜まるオイルと合流することとなる。このため、高圧のオイルが吐出口から吐出された場合であっても、吐出されたオイルの勢いを側面との衝突によって和らげ、オイルパンに貯留されたオイルへの衝撃を小さく抑えることができる。これにより、オイルパンに貯留されたオイルが攪拌されにくくなり、オイルの泡立ちを抑制することができる。また、吐出口の位置を適当に変更することによってオイルの泡立ちを抑制できるため、製造コストの増大を抑えることができる。

また好ましくは、側面は、吐出口から吐出されたオイルの吐出方向に対して傾斜する平面内で延在する。このように構成された変速機の油圧回路によれば、吐出口から吐出されたオイルの勢いを側面でより効果的に和らげることができる。このため、オイルの泡立ちをさらに抑制することができる。

また好ましくは、変速機の油圧回路は、側面に設けられたガイド部材をさらに備える。ガイド部材は、鉛直方向に対して傾斜する方向に沿って、側面に衝突したオイルをオイルパンに貯留されたオイルの油面に向けて案内する。このように構成された変速機の油圧回路によれば、側面に衝突したオイルが、オイルパンの下方に溜まるオイルと合流する勢いを和らげることができる。このため、オイルの泡立ちをさらに抑制することができる。

また、オイルポンプにより吸引されたオイルは、オイルクーラに導入される。バルブは、オイルクーラに所定圧以上のオイルが導入されないように、オイルパンから吸引されたオイルの一部をオイルパンに排出するクーラバイパスバルブである。このように構成された変速機の油圧回路によれば、クーラバイパスバルブによってオイルパンに還流されるオイルが、オイルパンに貯留されたオイルを攪拌し、泡立たせることを抑制できる。

以上説明したように、この発明に従えば、製造コストの増大を抑えつつ、オイルの泡立ちを抑制する変速機の油圧回路を提供することができる。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、車両に搭載された自動変速機を示す分解組み立て図である。図１を参照して、自動変速機１０の筐体は、鉛直下方向に開口されたトランスミッションケース１１と、その開口位置を塞ぐようにトランスミッションケース１１に取り付けられるオイルパン３１とを備える。トランスミッションケース１１内には、ギヤやシャフト、ベアリングなどから構成され、エンジンから出力された動力を変速してドライブシャフト側に出力するためのギヤトレーンが収容されている。

自動変速機１０の筐体内には、所定量のオイルが封入されている。オイルは、ＡＴＦ（automatic transmission fluid）と呼ばれ、変速を行なうためのクラッチを作動させたり、トルクコンバータの力の伝達を行なったり、歯車等の機械要素間の焼き付き防止のための潤滑油として機能したりする。

オイルパン３１は、底部３３と、底部３３の周縁から立ち上がる側部３２とから構成された受け皿形状を有する。自動変速機１０の筐体内に封入されたオイルは、底部３３上の側部３２に囲まれた空間に貯留される。側部３２には、その空間に面する側面３２ａが形成されている。側面３２ａは、オイルを貯留する空間を形成する表面である。側面３２ａは、オイルを受ける底部３３に連なり、底部３３から離間する方向に延在する表面である。

図２は、図１中の自動変速機の油圧回路を模式的に表わした図である。図２を参照して、自動変速機１０の油圧回路には、トルクコンバータ５１とオイルクーラ５２とが設置されている。図示しないオイルポンプによってオイルパン３１から吸引されたオイルは、トルクコンバータ５１に供給される。トルクコンバータ５１で昇温したオイルは、接続流路５３を通ってオイルクーラ５２に導かれる。オイルクーラ５２に導かれたオイルは、冷却水もしくは空気と熱交換を行なうことによって冷却される。

自動変速機１０の油圧回路には、さらに、クーラバイパスバルブ２０が設置されている。クーラバイパスバルブ２０は、接続流路５３の経路上に配置されている。クーラバイパスバルブ２０は、オイルクーラ５２に所定圧以上のオイルが導入されないように、トルクコンバータ５１からオイルクーラ５２に向かうオイルの一部をオイルパン３１に直接、排出する。

クーラバイパスバルブ２０は、オイルパン３１内にオイルを吐出する吐出口２１と、接続流路５３から吐出口２１への流路を開閉する弁体５５と、弁体５５に弾性力を作用させるばね５６とを有する。オイルクーラ５２に導入されるオイルの油圧が低い時、ばね５６の弾性力によって、弁体５５は、吐出口２１への流路を閉じる位置に位置決めされる。オイルの油圧が上昇すると、弁体５５が、ばね５６の弾性力に抗して移動し、吐出口２１への流路を開く位置に位置決めされる。このとき、接続流路５３に流通するオイルの一部が、吐出口２１からオイルパン３１内に排出される。

吐出口２１は、側面３２ａに対向し、かつ吐出したオイルが側面３２ａに衝突する位置に配設されている。本実施の形態では、オイルは、吐出口２１から略水平方向に吐出される。なお、オイルが吐出口２１から吐出される方向は、水平方向に限定されず、水平方向に対して斜めに交差する方向であっても良い。オイルが吐出口２１から吐出される方向は、少なくとも鉛直方向とは異なる方向である。

車両に加速度が作用した場合、油面１００ａが傾く。また、オイルの温度が低く、オイルの粘度が高い場合、オイルがオイルパン３１内に戻り難くなり、油面１００ａの高さが低くなる。また、オイルの注入量が少ない場合、油面１００ａの高さが低くなる。これらの場合には、吐出口２１は、油面１００ａよりも高い位置に設定される。この際、吐出口２１から吐出されるオイルは、側面３２ａに衝突するとともに、このオイルは、ばね５６の弾性力に抗して弁体５５を移動させるだけの圧力を常時、有するため、常に略同一の軌跡を描いて側面３２ａに衝突すると想定される。

このような構成により、吐出口２１からオイルパン３１内に吐出されたオイルは、まず側面３２ａに衝突する。オイルは、その後、側面３２ａを伝って流れ落ち、オイルパン３１に貯留されたオイルと合流する。したがって、本実施の形態によれば、吐出口２１から吐出されたオイルの勢いが、側面３２ａとの衝突によって和らげられる。このため、そのオイルがオイルパン３１に貯留されたオイルと合流した際に、オイルが攪拌され難くなり、オイルの泡立ちを抑制することができる。

図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線上に沿ったオイルパンの断面図である。図中には、図２中に示す位置と同じ断面位置が示されている。

図３を参照して、クーラバイパスバルブ２０は、油圧制御を行なうバルブボディ４１に設けられている。バルブボディ４１は、底部３３から鉛直上方向に離間した位置に配置されている。バルブボディ４１は、側部３２から水平方向に離間した位置に配置されている。

バルブボディ４１には、ストレーナ４２が固定されている。ストレーナ４２は、底部３３とバルブボディ４１との間に配設されている。ストレーナ４２は、オイルパン３１からバルブボディ４１に吸引されるオイル中の異物を除去する。ストレーナ４２には、底部３３から鉛直上方向に離間した位置で、底部３３と向い合って開口するオイル吸い込み口４３が形成されている。

オイルパン３１を平面的に見た場合に、ストレーナ４２は、バルブボディ４１に隠れるように設けられている。すなわち、オイルパン３１を平面的に見た場合に、バルブボディ４１には、ストレーナ４２と重なる部分２０１と、ストレーナ４２と重ならない部分２０２とが存在する。本実施の形態では、吐出口２１が部分２０２に設けられている。

吐出口２１が部分２０２ではなく部分２０１に設けられている場合には、吐出口２１を油面１００ａに対向するように開口させても、吐出口２１から吐出されたオイルの勢いは、ストレーナ４２との衝突によって和らげられる。しかしながら、本実施の形態でこのような構成を採ると、吐出口２１から吐出されたオイルが直接、オイルパン３１に貯留されたオイルと衝突することになる。このため、吐出口２１が部分２０２に設けられた本実施の形態における自動変速機１０に、本発明をより有効に適用することができる。

図４は、図３中の矢印ＩＶに示す方向から見たオイルパンの平面図である。図４を参照して、本実施の形態では、側面３２ａが、吐出口２１から吐出されるオイルの吐出方向（矢印１０１に示す方向）に対して傾斜する平面内で延在する。

このような構成により、側面３２ａがオイルの吐出方向に対して直交する平面内で延在する場合と比較して、吐出口２１から吐出されたオイルの勢いをより効果的に側面３２ａで和らげることができる。これにより、オイルパン３１に貯留されたオイルの泡立ちをさらに抑制することができる。

なお、本実施の形態では、側面３２ａと吐出口２１との間の距離が水平方向に沿って変化するように、側面３２ａが傾斜しているが、側面３２ａが傾斜する方向はこれに限定されない。たとえば、側面３２ａと吐出口２１との間の距離が鉛直方向に沿って変化するように、側面３２ａが傾斜しても良い。また、側面３２ａは、平面に限定されず、湾曲面に形成されても良い。

この発明の実施の形態における変速機としての自動変速機１０の油圧回路は、側面３２ａを有し、オイルを貯留するオイルパン３１と、オイルポンプにより吸引されたオイルをオイルパン３１に還流させるバルブとしてのクーラバイパスバルブ２０とを備える。クーラバイパスバルブ２０は、オイルパン３１内にオイルを吐出する吐出口２１を有する。吐出口２１は、側面３２ａに対向し、かつ吐出したオイルが側面３２ａに衝突する位置に配設されている。

このように構成された、この発明の実施の形態における自動変速機１０の油圧回路によれば、吐出口２１から吐出されたオイルが直接、オイルパン３１に貯留されたオイルの油面１００ａ上に落下することを防止することで、オイルの泡立ちを抑制できる。この際、吐出口２１の開口方向を変更するだけでオイルの泡立ちを抑制できるため、大きな設計変更や製造コストの増大を招くことがない。

また、自動変速機１０の開発においては、車両の燃費や運動性能を向上させるために、封入されるオイル量を可能な限り減らし、車両重量を軽減することが求められる。しかしながら、オイル量を減らした場合、吐出口２１とオイルパン３１の底部３３もしくはオイルパン３１に貯留されたオイルの油面１００ａとの間の距離が大きくなる。このため、吐出口２１から吐出されたオイルが直接、油面１００ａに向けて落下した場合に、オイルが泡立ち、オイル中に含有された空気に起因して油圧振動が発生するおそれが生じる。

これに対して、本実施の形態では、オイルの泡立ちを効果的に抑えることによって、油圧振動の発生を防止し、自動変速機１０を適正に作動させることができる。

なお、本実施の形態では、吐出口を有するバルブがクーラバイパスバルブ２０である場合について説明を行なったが、吐出口を有するバルブは、ある程度のドレン量が想定される他のバルブであっても良い。吐出口を有するバルブは、たとえば、油圧回路の油圧が異常値に達した場合に回路内のオイルをオイルパン３１に還流させて、油圧回路の故障を防止するプレッシャリリーフバルブであっても良い。また、本実施の形態では、本発明を自動変速機１０に適用した場合について説明したが、自動変速機のほか、手動変速機や無段変速機（ＣＶＴ：continuously variable transmission）に適用することもできる。

図５は、図３中のオイルパンの第１の変形例を示す断面図である。図５を参照して、本変形例では、オイルパン３１に、側面３６ａを有するオイル衝突板３６が固定されている。オイル衝突板３６は、側部３２から距離を隔てた位置で底部３３から立ち上がる形状を有する。吐出口２１は、側面３６ａに対向し、かつ吐出したオイルが側面３６ａに衝突する位置に配設されている。

このような構成により、吐出口２１が側部３２から離れた位置で開口している場合であっても、吐出口２１から吐出するオイルを側面３６ａに衝突させ、オイルの泡立ちを抑制することができる。

図６は、図３中のオイルパンの第２の変形例を示す側面図である。図６中には、図３中の矢印ＶＩに示す方向から見た位置のオイルパンが示されている。

図６を参照して、本変形例では、側面３２ａにガイド部材４６が設けられている。ガイド部材４６は、吐出口２１から吐出されたオイルが側面３２ａに衝突する位置から、油面１００ａに向かって延びている。ガイド部材４６は、鉛直方向に対して傾斜する方向に延びている。

このような構成により、側面３２ａに衝突したオイルが油面１００ａに向かう勢いが、ガイド部材４６によって和らげられる。このため、オイルパン３１内のオイルの泡立ちをさらに効果的に抑制することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

車両に搭載された自動変速機を示す分解組み立て図である。 図１中の自動変速機の油圧回路を模式的に表わした図である。 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線上に沿ったオイルパンの断面図である。 図３中の矢印ＩＶに示す方向から見たオイルパンの平面図である。 図３中のオイルパンの第１の変形例を示す断面図である。 図３中のオイルパンの第２の変形例を示す側面図である。

符号の説明

１０ 自動変速機、２０ クーラバイパスバルブ、２１ 吐出口、３１ オイルパン、３２ａ，３６ａ 側面、３６ オイル衝突板、４６ ガイド部材、５２ オイルクーラ、１００ａ 油面。

Claims (3)

1. 側面を有し、オイルを貯留するオイルパンと、
   オイルポンプにより吸引されたオイルを前記オイルパンに還流させるバルブとを備え、
   前記バルブは、前記オイルパン内にオイルを吐出する吐出口を有し、
   前記吐出口は、前記側面に対向し、かつ吐出したオイルが前記側面に衝突する位置に配設され、
   前記側面は、前記側面と前記吐出口との間の距離が水平方向に沿って変化するように、前記吐出口から吐出されたオイルの吐出方向に対して傾斜する、変速機の油圧回路。
2. 前記側面に設けられたガイド部材をさらに備え、
   前記ガイド部材は、鉛直方向に対して傾斜する方向に沿って、前記側面に衝突したオイルを前記オイルパンに貯留されたオイルの油面に向けて案内する、請求項１に記載の変速機の油圧回路。
3. 前記オイルポンプにより吸引されたオイルは、オイルクーラに導入され、
   前記バルブは、前記オイルクーラに所定圧以上のオイルが導入されないように、前記オイルパンから吸引されたオイルの一部を前記オイルパンに排出するクーラバイパスバルブである、請求項１または２に記載の変速機の油圧回路。

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