JP7006202B2 - 変速機のオイル配管構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される変速機のオイル配管構造に関する。

従来、変速機の早期暖機を図るために、排気ガスの熱を利用してトランスミッションオイルを加熱する熱交換装置が知られている（特許文献１参照）。

この熱交換装置は、排気ガスとエンジン冷却水との間で熱交換を行う第１の熱交換部と、排気ガスとトランスミッションオイルとの間で熱交換を行う第２の熱交換部と、エンジン冷却水とトランスミッションオイルとの間で熱交換を行う第３の熱交換部とが一体に設けられている。

特開２０１３－２４０３２号公報

このような従来の熱交換装置にあっては、熱交換装置に第２の熱交換部を新規に設ける必要があり、熱交換装置の構成が複雑になる上に、熱交換装置の製造コストが増大する。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、簡易、かつ安価な構成によって変速機を早期に暖機できる変速機のオイル配管構造を提供することを目的とするものである。

本発明は、内燃機関に取付けられた変速機と、オイルと熱交換対象との間で熱交換を行う熱交換器とを連結するオイル配管を有し、前記オイル配管が、前記変速機から前記熱交換器にオイルを排出するオイル排出配管と、前記熱交換器から前記変速機にオイルを戻すオイル戻し配管とを含んで構成される変速機のオイル配管構造であって、前記内燃機関は、前記内燃機関の動力によって駆動される補機を有し、前記オイル排出配管および前記オイル戻し配管の一部は、前記補機の後面と側面とに面するように設置されており、前記オイル排出配管と前記オイル戻し配管とに密着して前記オイル排出配管と前記オイル戻し配管とを支持する支持ブラケットを有し、前記支持ブラケットが、前記補機に設けられた固定部に固定されていることを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、簡易、かつ安価な構成によって変速機を早期に暖機できる。

図１は、本発明の一実施例に係る変速機のオイル配管構造を備えた車両の平面図である。 図２は、本発明の一実施例に係る変速機のオイル配管構造を備えた車両の側面図である。 図３は、本発明の一実施例に係る変速機のオイル配管構造を備えた車両の下面図である。 図４は、図１のIＶ－IＶ方向矢視断面図である。 図５は、本発明の一実施例に係る変速機のオイル配管構造を備えた車両において、エンジンとその周辺の右側面図である。

本発明の一実施の形態に係る変速機のオイル配管構造は、内燃機関に取付けられた変速機と、オイルと熱交換対象との間で熱交換を行う熱交換器とを連結するオイル配管を有し、オイル配管が、変速機から熱交換器にオイルを排出するオイル排出配管と、熱交換器から変速機にオイルを戻すオイル戻し配管とを含んで構成される変速機のオイル配管構造であって、内燃機関は、内燃機関の動力によって駆動される補機を有し、オイル排出配管およびオイル戻し配管の一部は、補機の後面と側面とに面するように設置されている。
これにより、簡易、かつ安価な構成によって変速機を早期に暖機できる。

以下、本発明の一実施例に係る変速機のオイル配管構造について、図面を用いて説明する。
図１から図５は、本発明の一実施例に係る変速機のオイル配管構造を示す図である。図１から図５において、上下前後左右方向は、車両の前進する方向を前、後退する方向を後とした場合に、車両の幅方向が左右方向、車両の高さ方向が上下方向である。

まず、構成を説明する。
図１において、車両１は、サイドメンバ２、３を備えており、サイドメンバ２とサイドメンバ３とは、車両１の幅方向（以下、単に車幅方向という）に離れて車両１の前後方向に延びている。

車両１にはパワーユニット４が設けられており、パワーユニット４は、車幅方向においてサイドメンバ２とサイドメンバ３との間に設置されている。

パワーユニット４は、内燃機関であるエンジン５と、エンジン５の図示しないクランクシャフトの回転速度を変速して出力する変速機６とを有する。エンジン５は、クランクシャフトの回転中心軸が車両１の前後方向に延びるように縦置きに設置されており、変速機６は、エンジン５に対して後方に設置されている。

図２において、エンジン５の前方にはラジエータ７が設置されている。ラジエータ７は、放熱部７Ａと、放熱部７Ａの上部に設けられたアッパタンク７Ｂと、放熱部７Ａの下部に設けられたロアタンク７Ｃとを備えている。

エンジン５とアッパタンク７Ｂとは、アッパホース８によって連結されており、エンジン５を冷却した後の高温の冷却水は、アッパホース８からアッパタンク７Ｂに導入される。アッパタンク７Ｂに導入された冷却水は、アッパタンク７Ｂから放熱部７Ａを通過することにより、走行風や図示しない送風ファンによって冷却された後、ロアタンク７Ｃに導入される。

エンジン５とロアタンク７Ｃとは、ロアホース９によって連結されている。放熱部７Ａからロアタンク７Ｃに導入された低温の冷却水は、ロアホース９からエンジン５に導入され、エンジン５が低温の冷却水によって冷却される。
ラジエータ７とアッパホース８およびロアホース９が、エンジン５のラジエータ配管を構成する。また、エンジン５にはラジエータ配管を迂回して冷却水を流す図示しないバイパス配管が設けられている。

エンジン５には図示しないサーモスタットが設けられている。サーモスタットは、冷却水の温度に応じてエンジン５とラジエータ配管とを連通する第１の位置と、エンジン５とバイパス配管とを連通する第２の位置とに切換えられる。

サーモスタットは、冷却水の低温時に第２の位置に位置し、エンジン５から排出される冷却水を、ラジエータ配管を通さずにバイパス配管を介してエンジン５に戻すことにより、冷却水を温めてエンジン５の早期暖機を図る。

サーモスタットは、冷却水の高温時に第１の位置に位置してエンジン５とラジエータ配管とを連通させ、エンジン５とラジエータ７との間で冷却水を流動させることにより、エンジン５を冷却する。

図１において、エンジン５には車両１の空調装置の冷媒を圧縮するエアコンコンプレッサ１０が設けられている。エアコンコンプレッサ１０は、コンプレッサケース部１１と、プーリケース部１２とを備えている。プーリケース部１２に設けられたプーリ１２Ａは、図示しないベルトを介してエンジン５のクランクシャフトに設けられた図示しないクランクプーリに連結されている。

これにより、クランクシャフトの動力がベルトを介してプーリ１２Ａに伝達され、エアコンコンプレッサ１０が駆動される。本実施例のエアコンコンプレッサ１０は、本発明の補機を構成する。

コンプレッサケース部１１の内部にはプーリ１２Ａと一体で回転する図示しない回転軸が設けられており、コンプレッサケース部１１は、プーリ１２Ａと回転軸とが一体で回転することにより、冷媒ガスの吸入、圧縮および吐出を行う。

プーリケース部１２には図示しない冷媒導入孔を有するボス部１２Ｂが設けられており、ボス部１２Ｂには低圧配管１３の一端部が連結されている。低圧配管１３の他端部は、図示しないエバポレータに連結されており、エバポレータから排出された低圧の冷媒は、低圧配管１３からエアコンコンプレッサ１０に導入される。

コンプレッサケース部１１には図示しない冷媒排出孔を有するボス部１１Ｂが設けられており、ボス部１１Ｂには高圧配管１４の一端部が連結されている。高圧配管１４の他端部は、図示しないコンデンサに連結されており、コンプレッサケース部１１によって圧縮された高温高圧の冷媒は、高圧配管１４からコンデンサに導入される。言い換えると、本実施例のボス部１２Ｂは、低圧側連結部であり、本実施例のボス部１１Ｂは、高圧側連結部である。

図３に仮想線で示すように、ロアタンク７Ｃにはオイルクーラ１５が内蔵されており、オイルクーラ１５の外周部には冷却水が流通する。本実施例の冷却水は、本発明の熱交換対象を構成し、オイルクーラ１５は、本発明の熱交換器を構成する。

図１から図３において、車両１にはオイル配管３０が設けられており、オイル配管３０は、オイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７を備えている。オイル排出配管１６は、変速機６とオイルクーラ１５とを接続しており、オイル排出配管１６には変速機６からオイルが排出される。オイル排出配管１６に排出されるオイルは、オイルクーラ１５に導かれる。

オイル戻し配管１７は、変速機６とオイルクーラ１５とを接続している。オイル戻し配管１７にはオイルクーラ１５によって熱交換されたオイルが排出され、オイルクーラ１５から排出されたオイルを変速機６に戻す。

図１、図３において、オイル排出配管１６の一部にはクランク部１６Ａが形成されており、クランク部１６Ａは、エアコンコンプレッサ１０の後面１０ａと側面１０ｂとに面するようにクランク状に設置されている。

オイル戻し配管１７の一部にはクランク部１７Ａが形成されており、クランク部１７Ａは、エアコンコンプレッサ１０の後面１０ａと側面１０ｂとに面するようにクランク状に設置されている。

オイル戻し配管１７のクランク部１７Ａは、オイル排出配管１６のクランク部１６Ａよりもエアコンコンプレッサ１０寄りに設置されている。

図３において、オイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７は、オイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７に密着する支持ブラケット１８によって支持されている。

図１において、コンプレッサケース部１１にはボス部１１Ａが設けられており、支持ブラケット１８は、ボルト１９（図５参照）によってボス部１１Ａに固定されている。本実施例のボス部１１Ａは、本発明の固定部を構成する。

図５に示すように、ボス部１１Ａは、コンプレッサケース部１１に設置されている。したがって、ボス部１１Ａは、エアコンコンプレッサ１０のうち、圧縮された高温高圧の冷媒が流れるコンプレッサケース部１１の外壁に形成される。

図１において、エンジン５は、左マウント部材２１によってサイドメンバ２に弾性的に支持されている。左マウント部材２１は、サイドメンバ２に固定され、ゴム等の弾性体を備えたマウント部２２と、エンジン５とマウント部２２とを連結するマウントブラケット２３とを備えている。

エンジン５は、右マウント部材２４によってサイドメンバ３に弾性的に支持されている。右マウント部材２４は、サイドメンバ３に固定され、ゴム等の弾性体を備えたマウント部２５と、エンジン５とマウント部２５とを連結するマウントブラケット２６とを備えている。本実施例のサイドメンバ２、３は、本発明の車体部材を構成し、右マウント部材２４は、本発明のマウント部材を構成する。

図４において、オイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７は、マウントブラケット２６に取付けられている。

図２、図３において、オイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７は、オイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７に密着する取付ブラケット２０によって固定されている。図２において、取付ブラケット２０は、マウントブラケット２６の後面に固定されており、オイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７は、取付ブラケット２０を介してマウントブラケット２６の後面に固定されている。

次に、作用を説明する。
冷却水の温度が低い状態からのエンジン５の暖機時には、サーモスタットは第２の位置に位置し、冷却水がバイパス配管を介してエンジン５を循環することにより、エンジン５の暖機が促される。このとき、エンジン５からラジエータ７には冷却水が流れないので、ロアタンク７Ｃには冷却水の流れが発生せずに低温の冷却水が滞留する。

また、冷却水の温度が高いエンジン５の暖機後には、サーモスタットは第１の位置に位置し、エンジン５からラジエータ７に冷却水が流れ、冷却水がラジエータ７によって冷却される。ロアタンク７Ｃには放熱部７Ａを通過した冷却水が流れる。

一方、冷却水の温度が低い状態からの変速機６の暖機時には、変速機６の内部に貯留されるオイルの温度が低く、オイルの粘度が高い。これにより、変速機６に収容される変速ギヤや油圧ポンプの抵抗が大きくなり、変速機６の抵抗が大きくなる。これにより、エンジン５の燃費が悪化するので、オイルを早期に加熱する必要がある。

本実施例のオイル配管構造によれば、エンジン５に取付けられた変速機６と、オイルと冷却水との間で熱交換を行うオイルクーラ１５とを連結するオイル配管３０を有する。オイル配管３０は、変速機６からオイルクーラ１５にオイルを排出するオイル排出配管１６と、オイルクーラ１５から変速機６にオイルを戻すオイル戻し配管１７とを含んで構成されている。

変速機６内のオイルは、変速機６からオイル排出配管１６を通じてオイルクーラ１５に排出され、オイルクーラ１５を流れた後、オイル戻し配管１７に排出される。

エンジン５には、エンジン５の動力によって駆動されるエアコンコンプレッサ１０が設けられている。オイル排出配管１６は、エアコンコンプレッサ１０の後面１０ａと側面１０ｂとに面するように設置されたクランク部１６Ａを有し、オイル戻し配管１７は、エアコンコンプレッサ１０の後面１０ａと側面１０ｂとに面するように設置されたクランク部１７Ａを有する。

これにより、オイル排出配管１６を流れるオイルは、クランク部１６Ａを流れる際にエアコンコンプレッサ１０から発生する熱によって加熱される。また、オイル戻し配管１７を流れるオイルは、クランク部１７Ａを流れる際にエアコンコンプレッサ１０から発生する熱によって加熱される。

このため、エアコンコンプレッサ１０の熱によってオイルを早期に加熱することができ、簡易、かつ安価な構成によって変速機６を早期に暖機することができる。この結果、変速機６の抵抗が増大すること等を防止でき、エンジン５の燃費が悪化することを防止できる。

エンジン５と変速機６の暖機が終了した運転状態において、冷却水がラジエータ７を流れることにより、ラジエータ７によって冷却水が冷却される。

これにより、オイルが高温になり、クランク部１６Ａ、１７Ａの温度がさらに上昇した場合に、ロアタンク７Ｃを流れる低温の冷却水によってオイルを冷却することができる。このため、オイルを最適な温度に維持できる。

また、本実施例のオイル配管構造によれば、オイル戻し配管１７は、オイル排出配管１６よりもエアコンコンプレッサ１０寄りに設置されている。これにより、オイルクーラ１５からオイル戻し配管１７に排出されたオイルがクランク部１７Ａを流れる過程でエアコンコンプレッサ１０によって加熱される。

このため、これから変速機６に戻るオイルが流れるオイル戻し配管１７を優先して加温することができ、変速機６の暖機をより効果的に促進できる。

また、本実施例のオイル配管構造によれば、オイル排出配管１６とオイル戻し配管１７とに密着してオイル排出配管１６とオイル戻し配管１７とを支持する支持ブラケット１８を有する。これに加えて、支持ブラケット１８が、コンプレッサケース部１１に設けられたボス部１１Ａに固定されている。

これにより、エアコンコンプレッサ１０の熱を支持ブラケット１８によってオイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７に効率よく伝達できる。このため、オイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７を流れるオイルをより効果的に加熱できる。この結果、変速機６の暖機をより効果的に促進できる。

また、本実施例のオイル配管構造によれば、エアコンコンプレッサ１０は、コンプレッサケース部１１とプーリケース部１２とを備えており、コンプレッサケース部１１には、高圧配管１４が連結される冷媒導入孔を有するボス部１１Ａが設けられ、プーリケース部１２には、低圧配管１３が連結される冷媒排出孔を有するボス部１２Ｂが設けられている。これに加えて、ボス部１１Ａは、コンプレッサケース部１１に設置されている。

このため、支持ブラケット１８が固定されるボス部１１Ａを、高温高圧の冷媒が流れるコンプレッサケース部１１の外壁に形成することができ、支持ブラケット１８を高温のコンプレッサケース部１１によってさらに高温に加熱できる。

したがって、エアコンコンプレッサ１０の熱を支持ブラケット１８によってオイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７により効率よく伝達できる。この結果、オイルの加熱をより効果的に促進でき、変速機６の暖機をより効果的に促進できる。

また、本実施例のオイル配管構造によれば、エンジン５が右マウント部材２４によってサイドメンバ３に弾性的に支持されている。これに加えて、オイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７が右マウント部材２４のマウントブラケット２６に取付けられている。

これにより、エンジン５の熱をマウントブラケット２６によってオイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７に伝達でき、オイルをさらに加熱できる。この結果、オイルの加熱をより効果的に促進でき、変速機６の暖機をより効果的に促進できる。

また、本実施例のオイル配管構造によれば、オイル排出配管１６とオイル戻し配管１７とに密着してオイル排出配管１６とオイル戻し配管１７とを支持する取付ブラケット２０を有し、取付ブラケット２０がマウントブラケット２６に固定されている。

これにより、エンジン５からマウントブラケット２６に伝達された熱を取付ブラケット２０によってオイル排出配管１６およびオイル戻し配管１７に効率よく伝達でき、オイルをより効果的に加熱できる。この結果、オイルの加熱をより効果的に促進でき、変速機６の暖機をより効果的に促進できる。

なお、本実施例のオイル配管構造によれば、オイルクーラ１５をロアタンク７Ｃの内部に設置し、オイルと冷却水との間で熱交換を行っているが、これに限定されるものではない。

例えば、熱交換器として、変速機６の内部にヒータによって加熱された冷却水との間で熱交換を行うオイルウォーマを設けてもよい。また、本実施例のオイル配管構造によれば、オイルと冷却水との間で熱交換を行っているが、これに限定されるものではなく、一例として熱交換対象として排気ガスを用い、排気ガスとオイルとの間で熱交換を行うようにしてもよい。

また、本実施例のオイル配管構造は、エアコンコンプレッサ１０の熱を利用してオイル排出配管１６とオイル戻し配管１７とを流れるオイルを加熱しているが、ジェネレータやオルタネータ等の補機の熱を利用してオイル排出配管１６とオイル戻し配管１７とを流れるオイルを加熱してもよい。したがって、補機として熱を発生するものを利用することが好ましい。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

２，３...サイドメンバ（車体部材）、５...エンジン（内燃機関）、６...変速機、１０...エアコンコンプレッサ（補機）、１０ａ...後面（補機の後面）、１０ｂ...側面（補機の側面）、１１...コンプレッサケース部、１１Ａ...ボス部（固定部）、１２...プーリケース部、１３...低圧配管、１４...高圧配管、１５...オイルクーラ（熱交換器）、１６...オイル排出配管、１７...オイル戻し配管、１８...支持ブラケット、２０...取付ブラケット、２４...右マウント部材（マウント部材）、３０...オイル配管

Claims (6)

1. 内燃機関に取付けられた変速機と、オイルと熱交換対象との間で熱交換を行う熱交換器とを連結するオイル配管を有し、
   前記オイル配管が、前記変速機から前記熱交換器にオイルを排出するオイル排出配管と、前記熱交換器から前記変速機にオイルを戻すオイル戻し配管とを含んで構成される変速機のオイル配管構造であって、
   前記内燃機関は、前記内燃機関の動力によって駆動される補機を有し、
   前記オイル排出配管および前記オイル戻し配管の一部は、前記補機の後面と側面とに面するように設置されており、
   前記オイル排出配管と前記オイル戻し配管とに密着して前記オイル排出配管と前記オイル戻し配管とを支持する支持ブラケットを有し、
   前記支持ブラケットが、前記補機に設けられた固定部に固定されていることを特徴とする変速機のオイル配管構造。
2. 前記オイル戻し配管は、前記オイル排出配管よりも前記補機寄りに設置されていることを特徴とする請求項１に記載の変速機のオイル配管構造。
3. 前記補機は、エアコンコンプレッサから構成されており、
   前記エアコンコンプレッサは、コンプレッサケース部とプーリケース部とを有し、
   前記固定部は、前記コンプレッサケース部に設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機のオイル配管構造。
4. 内燃機関に取付けられた変速機と、オイルと熱交換対象との間で熱交換を行う熱交換器とを連結するオイル配管を有し、
   前記オイル配管が、前記変速機から前記熱交換器にオイルを排出するオイル排出配管と、前記熱交換器から前記変速機にオイルを戻すオイル戻し配管とを含んで構成される変速機のオイル配管構造であって、
   前記内燃機関は、前記内燃機関の動力によって駆動される補機を有し、
   前記オイル排出配管および前記オイル戻し配管の一部は、前記補機の後面と側面とに面するように設置されており、
   前記内燃機関は、マウント部材を介して車体部材に連結されており、
   前記オイル排出配管および前記オイル戻し配管は、前記マウント部材に取付けられていることを特徴とする変速機のオイル配管構造。
5. 前記オイル排出配管と前記オイル戻し配管とに密着して前記オイル排出配管と前記オイル戻し配管とを支持する取付ブラケットを有し、
   前記取付ブラケットが、前記マウント部材に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の変速機のオイル配管構造。
6. 内燃機関に取付けられた変速機と、オイルと熱交換対象との間で熱交換を行う熱交換器とを連結するオイル配管を有し、
   前記オイル配管が、前記変速機から前記熱交換器にオイルを排出するオイル排出配管と、前記熱交換器から前記変速機にオイルを戻すオイル戻し配管とを含んで構成される変速機のオイル配管構造であって、
   前記内燃機関は、前記内燃機関の動力によって駆動される補機を有し、
   前記オイル排出配管および前記オイル戻し配管の一部は、前記補機の後面と側面とに面するように設置されており、
   前記補機は、エアコンコンプレッサから構成されていることを特徴とする変速機のオイル配管構造。

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