JP2012202552A - 潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ギヤの攪拌損失を低減させ、ギヤの回転状態に応じて効率的に潤滑性能と冷却性能とを向上させる潤滑装置を提供する。
【解決手段】 動力伝達装置のケース８に、潤滑油６ｂと冷媒６ａとからなる冷媒混合油６を貯留する貯留部４と、ギヤ２を収容するギヤ収容部３と、貯留部４とギヤ収容部３とを区画する仕切部５とが形成された潤滑装置１であって、仕切部５は、冷媒混合油６中の冷媒６ａが通過する第１連通孔７ａと、ギヤ２が高回転時に冷媒混合油６中の潤滑油６ｂが通過する第２連通孔７ｂとを有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、動力伝達装置における潤滑装置に関し、特に掻き上げ潤滑を行う装置に関する。

従来、車両用の変速機などの各種機械・装置類では、相互に噛合された歯車あるいは軸受の内輪および外輪と転動体などにおいて、相対回転する回転部材同士の発熱、焼き付き、摩耗などを抑制させるために潤滑油を供給して、潤滑必要箇所に潤滑および冷却が行われている。この潤滑の形式として、オイル溜まりの潤滑油をオイルポンプで吸引し、加圧して軸受や歯車などの潤滑箇所に供給するいわゆる強制潤滑方式がある。一方、他形式として、歯車機構下部に設けられたオイル溜まりの潤滑油を歯車機構の一部を構成する回転部材によって掻き上げて潤滑必要箇所に供給する、いわゆる掻き上げ潤滑方式などの形式が知られている。

掻き上げ潤滑方式は、小型軽量および低コストである。一方、潤滑油はその機能を果たすためにある程度粘度が高く、そのため攪拌抵抗が大きくなったり、必要な量以上に掻き上げられることによる動力伝達エネルギーの損失が生じる。これがいわゆる歯車機構の攪拌抵抗あるいは潤滑油の攪拌損失であり、強制潤滑方式と比較して、攪拌損失が大きくなるという欠点がある。

この掻き上げ潤滑方式の一例として、特許文献１には、駆動力伝達装置ケースの底部に、潤滑油溜まり部とリダクション装置収容部とを区画させる仕切部を設け、リダクション装置に連れ回る潤滑油を潤滑油溜まり部へ掻き出す潤滑構造が記載されている。特許文献１に記載の潤滑構造によれば、リダクション装置収容部のオイルレベルを下げることができ攪拌損失を低減できる。また、連通部を有するため、車両の停止時には、潤滑油溜まり部からリダクション装置収容部に潤滑油を戻すことができる。

また、特許文献２には、潤滑媒体として、潤滑油と潤滑油に対して非相溶性の冷媒との複合流体を用いる技術が記載されている。特許文献２に記載の技術によれば、複合流体の低粘度性によって損失低減効果を向上させ、冷媒による冷却効果を向上させることができる。

また、特許文献３には、変速機主室に高沸点高粘度油と低沸点低粘度油とを混合し、温度が高くなると低沸点低粘度油が気化して副室に移動して、主室にはサーモスタッドにより移動できないため、変速機内が適切な粘度に保たれる技術が記載されている。特許文献３に記載の技術によれば、低温時における作動潤滑油の流動性を確保することによって変速機の始動性及び油圧作動性の低下を防止しつつ、高温時における作動潤滑油の粘性を確保することによって変速機の潤滑不良及び油漏れを防止することができる。

特開平１０−２５２８７１号公報 特開２０１０−２２３２６１号公報 特開平１１−６３１７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の潤滑構造では、歯車が高速回転時に、掻き上げられるオイル量が減少し潤滑必要箇所へのオイル供給量が不足するため、攪拌抵抗低減と焼き付けや摩耗の抑制とを両立させるためには改良の余地があった。

また、特許文献２に記載の潤滑構造では、歯車が高速又は低速回転時であっても、潤滑される複合流体中の潤滑油と冷媒との混合比がほぼ一定なので、歯車の回転速度に応じて必要性が変化する潤滑性と冷却性に十分に効果を発揮しているとは言い得ず、効果的に潤滑と冷却とを果たす潤滑油と潤滑構造の開発の余地が残っていた。

そこで本発明は、上記の技術的課題に着目したものであって、ギヤの攪拌損失を低減させ、ギヤの回転状態に応じて効率的に潤滑性能と冷却性能とを向上させることができる潤滑装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、動力伝達装置のケースに、潤滑油と当該潤滑油に非溶性かつ低粘度の冷媒とからなる冷媒混合油を貯留する貯留部と、ギヤを収容するギヤ収容部と、前記貯留部と前記ギヤ収容部とを区画する仕切部とが形成された潤滑装置であって、前記仕切部は、前記冷媒混合油中の冷媒が通過する第１連通孔と、前記ギヤが高回転時に前記冷媒混合油中の潤滑油が通過する第２連通孔とを有することを特徴とする。

また、本発明は、前記冷媒混合油中の冷媒が、前記潤滑油よりも比重が大きい冷媒であり、前記貯留部に貯留された冷媒混合油は、静置状態では、下層が冷媒で構成され、上層が潤滑油で構成された二層に分離していることを特徴とする。

また、本発明は、前記第１連通孔の大きさが、通過流量が前記第２連通孔に係る通過流量よりも少なくなるように形成されたことを特徴とする。

また、本発明は、前記第１連通孔の開度を調節する調節弁と、前記ギヤが低回転時には、前記第１連通孔の開度が小さくなるように前記調節弁を制御する第一の制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、前記冷媒混合油の温度を測定する温度センサと、前記第１連通孔の開度を調節する調節弁と、前記冷媒混合油の高温時は、前記第１連通孔の開度が小さくなるように前記調節弁を制御する第二の制御手段と、前記貯留部に貯留された冷媒混合油のうち冷媒を冷却必要箇所に供給する供給装置とをさらに有することを特徴とする。

本発明によれば、ギヤが低粘度の冷媒を含む冷媒混合油を掻き上げるため、ギヤの攪拌損失を低減させることができる。また、ギヤが低回転時には、第１連通孔からギヤ収容部に冷媒が優先的に流入するため、ギヤ収容部における冷媒混合油中の冷媒比率が高まり、ギヤの攪拌損失を低減することができる。一方、ギヤが高回転時には、第２連通孔からギヤ収容部に潤滑油が流入する。このため、掻き上げる冷媒混合油の潤滑性能を向上させることができる。

また、本発明によれば、冷媒の比重が潤滑油の比重よりも大きいため、貯留部に貯留されている冷媒混合油を、下層が冷媒で上層が潤滑油の二層に分離させることができる。例えば、ギヤが低回転時、冷媒が第１連通孔からギヤ収容部に優先的に流入する。このため、ギヤ収容部における冷媒混合油の粘度は低下し、ギヤの攪拌損失が低減する。加えて、掻き上げる冷媒混合油の冷却性能を向上させることができる。一方、ギヤが高回転時には、第２連通孔からギヤ収容部に潤滑油が流入する。このため、掻き上げる冷媒混合油の潤滑性能を向上させることができる。

また、本発明によれば、ギヤが高回転時には、ギヤが掻き上げる冷媒混合油量が多くギヤ収容部における冷媒混合油の液面が下降し貯留部における冷媒混合油の液面が上昇するので、第２連通孔を潤滑油に通過させ、かつギヤ収容部で掻き上げられる冷媒混合油における潤滑油の割合を増加させることができる。これにより、高回転時に必要な潤滑性を向上させることができる。

また、本発明によれば、ギヤが低回転時には掻き上げる冷媒混合油量が少なくギヤ収容部における冷媒混合油の油面が下降しにくい場合であっても、調節弁により第１連通孔の開度を小さくすることで、第１連通孔からギヤ収容部へ通過流量を減少させ、ギヤ収容部における冷媒混合油の油面を下降させることができるので、ギヤの掻き上げる性能を向上させることができる。

また、本発明によれば、高温状態になり冷却必要性が増した際には、第１連通孔を通過させる冷媒量を抑制することができ、貯留部に貯留されている冷媒混合油のうち冷媒を優先的に冷却必要箇所に供給するので、冷却性能を向上させることができる。

（ａ）は、本発明に係る潤滑装置の一例を模式的に示した図である。（ｂ）は、この潤滑装置のＡ−Ａ断面を模式的に示した図である。 （ａ）は、ギヤが低回転時におけるオイルレベルを示した図である。（ｂ）は、ギヤが高回転時におけるオイルレベルを示した図である。 （ａ）は、別実施形態における潤滑装置を模式的に示した図である。（ｂ）は、この潤滑装置のＢ−Ｂ断面を模式的に示した図である。 ギヤが高回転時におけるオイルレベルを示した図である。 （ａ）は、別実施形態における潤滑装置を模式的に示した図である。（ｂ）は、この潤滑装置のＣ−Ｃ断面を模式的に示した図である。 冷媒混合油の温度に基づき調節弁を制御する処理フローを示した図である。 冷媒混合油の温度と調節弁の開度との関係を示した図である。 （ａ）は、ギヤが低回転時におけるオイルレベルと調節弁の位置とを示した図である。（ｂ）は、ギヤが高回転かつ冷媒混合油が高温時におけるオイルレベルと調節弁の位置とを示した図である。（ｃ）は、ギヤが高回転かつ冷媒混合油が低温時におけるオイルレベルと調節弁の位置とを示した図である。 （ａ）は、別実施形態における潤滑装置を模式的に示した図である。（ｂ）は、この潤滑装置のＤ−Ｄ断面を模式的に示した図である。 冷媒混合油の温度と粘性係数との関係を示した図である。 冷媒混合油の温度に基づき調節弁を制御する処理フロー図である。 冷媒混合油の温度と調節弁の開度との関係を示した図である。 （ａ）は、ギヤが低回転かつ冷媒混合油が中温時におけるオイルレベルと調節弁の位置とを示した図である。（ｂ）は、ギヤが高回転かつ冷媒混合油が中温時におけるオイルレベルと調節弁の位置とを示した図である。 （ａ）は、ギヤが高回転かつ冷媒混合油が低温時におけるオイルレベルと調節弁の位置とを示した図である。（ｂ）は、ギヤが高回転かつ冷媒混合油が高温時におけるオイルレベルと調節弁の位置とを示した図である。 （ａ）は、別実施形態における潤滑装置を模式的に示した図である。（ｂ）は、この潤滑装置に係る仕切部を拡大して模式的に示した図である。 低温時にキャッチタンクへ流入する冷媒混合油の量を示した図である。 別実施形態における潤滑装置における車速と調節弁の弁開度との関係を示した図である。 キャッチタンクへ流入する冷媒混合油の量と冷媒混合油の粘度との関係を示した図である。

本発明に係る潤滑装置は、車両の動力伝達装置における潤滑装置であって、回転部材が回転して冷媒混合油を掻き上げて潤滑させる装置である。冷媒混合油として、潤滑油と、潤滑油に非溶性かつ低粘度の冷媒とを含む混合油を用いる。潤滑装置は、回転部材を収容する回転部材収容部と、冷媒混合油を貯留する貯留部とを区画する仕切部を設けている。以下、本発明に係る潤滑装置について、図面を参照して説明する。

（実施例１）
先ず、図１を参照して、本発明に係る潤滑装置１の構成について説明する。図１（ａ）は、潤滑装置１の断面を模式的に示した図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ−Ａ断面を模式的に示した図である。なお、図１（ｂ）では、冷媒混合油６の記載を省略している。本発明に係る潤滑装置１は、ギヤ２と、ギヤ収容部３と、貯留部４と、仕切部５と、冷媒混合油６と、連通孔７と、ケース８とを有する構成である。

ケース８は、内部が中空に形成され、車体の下方に配置されている。ケース８の内部には、回転部材としてギヤ２が設けられている。ギヤ２は、回転軸と共に一体回転するように構成されている。回転軸は、軸受により回転可能に支持されている。回転軸の回転中心線は、水平に配置されている。また、ギヤ２は、車両に搭載された動力源から駆動輪に至る動力伝達経路の一部を構成する回転部材であって、ケース８の内部に設けられた他のギヤ（図示せず）とギヤ２とが噛合されて１組のギヤ対を形成している。すなわち、動力源から出力されたトルクが、ギヤ２を経由して駆動輪に伝達されるように構成されている。ギヤ２は、例えば、デファレンシャルのリングギヤである。つまり、ギヤ２の回転数は車速に応じて増減する。また、ギヤ２は、ギヤ収容部３に収容され、ギヤ収容部３における冷媒混合油６に浸漬されている。図１（ａ）に例示するように、ギヤ２は時計回りに回転し、貯留部３における冷媒混合油６を掻き上げる。なお、ギヤ２が停止、または回転しているときのいずれにおいても、ギヤ２の一部がギヤ収容部３における冷媒混合油６に浸漬されている。

また、ケース８の内部には、ギヤ２を収容するギヤ収容部３が形成されている。ギヤ収容部３は、ケース４の内面と仕切部５とによって形成されている。ギヤ収容部３は、ギヤ２を収容し、貯留部４から連通孔７を通過し流入した冷媒混合油６を貯留する。ギヤ収容部３に貯留されている冷媒混合油６は、ギヤ２の回転状態に関わらず、ギヤ２の一部を浸漬する油面高さを有する。また、ギヤ収容部３における冷媒混合油６の油面高さ（以下「オイルレベル」と表現する場合がある）は、貯留部４に貯留されている冷媒混合油６の油面高さより低くなる。

また、ケース８の内部には、冷媒混合油６が貯留される貯留部４が形成されている。貯留部４は、ケース８の内面と仕切部５とによって形成されている。貯留部４には、冷媒混合油６が貯留されている。冷媒混合油６は、冷媒６ａと潤滑油６ｂを含む混合油である。冷媒６ａと潤滑油６ｂとは非溶性である。また、冷媒６ａは潤滑油６ｂより比重が大きい。冷媒６ａは、低粘度の液体である。潤滑油６ｂは、いわゆる潤滑油である。つまり、貯留部４に貯留されている冷媒混合油６は、静止させておくと、下層が冷媒６ａ、上層が潤滑油６ｂの二層に分離している。

さらに、ケース８の内部には、ギヤ収容部３と貯留部４とを区画する仕切部５が形成されている。仕切部５は、図１（ａ）に例示するように、ギヤ２の歯面側の外周形状に近似する円弧形状を有する。仕切部５とギヤ２の歯面側の外周との間に円弧形状の隙間が形成されている。また、仕切部５には、冷媒混合油が通過する連通孔７が形成されている。さらに、仕切部５は、貯留部４に貯留される冷媒混合油６の油面高さＨよりも高く形成されている。

仕切部５には、冷媒混合油６が通過する連通孔７が形成されている。連通孔７には、冷媒混合油６中の冷媒６ａが通過する連通孔７ａと、冷媒混合油６中の潤滑油６ｂが通過する連通孔７ｂがある。連通孔７ａは、仕切部５に形成され、ケース８の底面付近に形成される。また、連通孔７ａは冷媒６ａが通過できる箇所に形成されていればよく、ケース８の底面に形成される場合に限定されない。連通孔７ｂは、仕切部５に形成され、冷媒混合油６の底面からの高さ方向において、連通孔７ａよりも高い位置に形成されている。連通孔７は、図１（ｂ）に例示するように、仕切部５のうち、ギヤ２の回転軸方向に向き合う面側に形成される。なお、連通孔７は、仕切部５のうち、ギヤ２の歯面に向き合う面側に形成してもよい。換言すると、連通孔７はギヤ収容部３と貯留部４とを区画する仕切部５に形成されていればよく、ギヤ２の歯面側に限定されない。なお、連通孔７ａと連通孔７ｂとが各一つ形成される場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、連通孔７ａが複数形成されていてもよく、連通孔７ｂが複数形成されていてもよい。

次に、冷媒混合油６の流動について説明する。ギヤ２が停止時には、ギヤ収容部３における冷媒混合油６の油面高さ（オイルレベル）と、貯留部４における冷媒混合油６の油面高さとが同じになるように、冷媒混合油６が仕切部５における連通孔７を流動する。また、ギヤ２が回転時には、ギヤ２を浸漬している冷媒混合油６が掻き上げられ、ギヤ収容部３における冷媒混合油量がギヤ２の回転前より減少する。つまり、ギヤ収容部３における冷媒混合油６の油面高さが、ギヤ２の回転前より下降する。これによって、貯留部４における冷媒混合油６が、連通孔７を通過してギヤ収容部３に流動する。なお、ギヤ２が回転時、ギヤ収容部３における冷媒混合油６の油面高さ（オイルレベル）は、貯留部４に貯留されている冷媒混合油６の油面高さより低い。

ここで、図２を参照して、貯留部４に貯留される冷媒混合油６の油面高さと、ギヤ収容部５における冷媒混合油６の油面高さの関係について、ギヤの回転状態に応じて説明する。加えて、冷媒混合油６が連通孔７を通過する流動について具体的に説明する。ギヤ２が回転時には、ギヤ収容部３の油面高さが、ギヤ２が停止時に比べて降下する。

図２（ａ）に例示するように、ギヤ２が低回転時には、ギヤ２によって掻き上げられる冷媒混合油量が少ないために、ギヤ収容部３の油面高さ（オイルレベル）の降下が小さい。このため、貯留部４に貯留された冷媒混合油６中の冷媒６ａが、仕切り部５に形成された連通孔７ａを通過して、ギヤ収容部３に流入する。つまり、ギヤ２が低回転時には、優先的に冷媒６ａがギヤ収容部３に流入する。なぜならば、ギヤ２が低回転なので、ギヤ収容部３から掻き上げられる冷媒混合油量が少なく、貯留部４に貯留された冷媒混合油６の油面高さの上昇が小さいため、貯留部４における冷媒混合油６の油面が連通孔７ｂに達しないためである。

また、図２（ｂ）に例示するように、ギヤ２が高回転時には、ギヤ２によって掻き上げられる冷媒混合油量が多いために、ギヤ収容部３の油面高さの降下が大きい。このため、貯留部４に貯留された冷媒混合油６中の冷媒６ａが連通孔７ａを通過して、かつ潤滑油６ｂが連通孔７ｂを通過して、ギヤ収容部３に流入する。つまり、ギヤ２が高回転時には、冷媒６ａと潤滑油６ｂとがギヤ収容部３に流入する。なぜならば、ギヤ２が高回転なので、ギヤ収容部３から掻き上げられる冷媒混合油量が多く、貯留部４に貯留された冷媒混合油の油面高さの上昇が大きいことにより、貯留部４における冷媒混合油面が連通孔７ｂに達するためである。

このように、本実施形態における潤滑装置によれば、ギヤ２が低回転時には、ギヤ収容部３に冷媒６ａが優先的に流入する。このため、ギヤ収容部３における冷媒混合油６は、冷媒６ａの比率が増加し、粘度低減される。よって、ギヤ２の攪拌損失を低減することができる。また、ギヤ２が高回転時には、ギヤ収容部３に冷媒６ａと潤滑油６ｂとが流入する。このため、ギヤ２が高回転時には、ギヤ２が低回転時に比べて、ギヤ収容部３における冷媒混合油６は、潤滑油６ｂの比率が増加する。よって、ギヤ２が高回転時には、潤滑油６ｂの比率が高い冷媒混合油６を、潤滑必要箇所に潤滑することができる。したがって、ギヤ２の回転状態に応じて、ギヤ収容部２における冷媒混合油の混合比率を変化させることができ、効率的に潤滑と冷却を行うことができる。

（実施例２）
次に、図３を参照して、本発明に係る別実施形態における潤滑装置の構成について説明する。なお、上述の実施例１と同様の構成については、説明を省略する。図３（ａ）は、潤滑装置１の断面を模式的に示した図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）中のＢ−Ｂ断面を模式的に示した図である。なお、図３（ｂ）では、冷媒混合油６の記載を省略している。本発明に係る潤滑装置１は、ギヤ２と、ギヤ収容部３と、貯留部４と、仕切部５と、冷媒混合油６と、連通孔７と、ケース８とを有する構成である。また、図３（ａ）に例示するように、ギヤ２は、時計回りに回転し貯留部３における冷媒混合油６を掻き上げる。

図３（ｂ）に例示するように、仕切部５には、冷媒混合油中の冷媒６ａが通過する連通孔７ｃと、冷媒混合油中の潤滑油６ｂが通過する連通孔７ｄが形成されている。連通孔７ｃは、仕切部５に形成され、ケース８の底面付近に形成される。また、連通孔７ｃは冷媒６ａが通過できる箇所に形成されていればよく、ケース８の底面に形成される場合に限定されない。連通孔７ｄは、仕切部５に形成され、冷媒混合油の底面からの高さ方向において、連通孔７ｃよりも高い位置に形成されている。また、連通孔７ｄは、連通孔７ｃに比べて大径に形成されている。

ここで、図４を参照して、ギヤの高回転時における、冷媒混合油６が連通孔７を通過する流動について具体的に説明する。図４に例示するように、ギヤ２が高回転時には、ギヤ２によって掻き上げられる冷媒混合油量が多いために、ギヤ収容部３の油面高さの降下が大きい。このため、貯留部４に貯留された冷媒混合油６中の冷媒６ａが連通孔７ｃを通過して、かつ潤滑油６ｂが連通孔７ｄを通過して、ギヤ収容部３に流入する。つまり、ギヤ２が高回転時には、冷媒６ａと潤滑油６ｂとがギヤ収容部３に流入し、かつ潤滑油６ｂの流入量が冷媒６ａの流入量よりも多くなる。なぜならば、連通孔７ｄは連通孔７ｃに比べて大径に形成されているので、ギヤ収容部３に流入する冷媒混合油６中の潤滑油６ｂの量が多いためである。

このように、本実施形態における潤滑装置によれば、ギヤ２が高回転時には、ギヤ収容部３における潤滑油６ｂの比率を増加させることができる。さらに、連通孔７ｄを通過してギヤ収容部３に流入する潤滑油６ｄの単位時間あたりの通過流量を増加することができる。よって、ギヤ２が高回転時に、ギヤ収容部３における冷媒混合油６は、潤滑油６ｂの比率が迅速に高められることになる。ゆえに、ギヤ２が高回転時、ギヤ収容部３における冷媒混合油中の潤滑油６ｂの比率を迅速に上昇させることができ、効率的に潤滑と冷却を行うことができる。

（実施例３）
次に、本発明に係る別実施形態における潤滑装置の構成を説明する。なお、上述の実施例と同様の構成については説明を省略し、同一の符号を用いて説明を行うものとする。図５（ａ）は、潤滑装置１の断面を模式的に示した図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）中のＣ−Ｃ断面を模式的に示した図である。なお、図１（ｂ）では、冷媒混合油６の記載を省略している。本発明に係る潤滑装置１は、ギヤ２と、ギヤ収容部３と、貯留部４と、仕切部５と、冷媒混合油６と、連通孔７と、ケース８と、調節弁９と、調節弁制御装置１０と、温度センサ１１とを有する構成である。また、図５（ａ）に例示するように、ギヤ２は、時計回りに回転し貯留部３における冷媒混合油６を掻き上げる。

調節弁９は、連通孔７の開度を変更する弁である。図５（ｂ）に例示の調節弁９は、仕切部５と一体に設けられ、連通孔７ｅの開度を変更する弁である。調節弁制御装置１０は、冷媒混合油６の温度に応じて、調節弁９の作動を制御し、連通孔７ｅの開度を調節する制御装置である。温度センサ１１は、冷媒混合油の温度を測定する装置である。

図５（ｂ）に例示するように、仕切部５には、冷媒混合油中の冷媒６ａが通過する連通孔７ｅと、冷媒混合油中の潤滑油６ｂが通過する連通孔７ｆが形成されている。連通孔７ｅは、仕切部５に形成され、ケース８の底面付近に形成される。また、連通孔７ｅは冷媒６ａが通過できる箇所に形成されていればよく、ケース８の底面に形成される場合に限定されない。連通孔７ｆは、仕切部５に形成され、冷媒混合油の底面からの高さ方向において、連通孔７ｅよりも高い位置に形成されている。また、連通孔の径の大きさは、連通孔７ｅと連通孔７ｆとが同じ大きさであっても、連通孔７ｆが連通孔７ｅに比べて大径に形成されていてもよい。

次に、調節弁９の動作について説明する。図５（ｂ）に例示の調節弁９は、仕切部５のうち貯留部４側の面に一体に形成されている。また、調節弁９は冷媒混合油面の高さ方向に移動可能に構成されている。調節弁制御装置１０は、温度センサ１１が測定した冷媒混合油６の油温に応じて、調節弁９の作動を制御し、連通孔７ｅの開度を調節する。また、調節弁制御装置１０は、予め設定された所定温度値に基づき、温度センサ１１が測定した油温と所定温度値とを判別し、調節弁９の作動を制御する。

ここで、図６を参照して、調節弁制御装置１０の処理動作について説明する。図６は、測定した温度に応じて調節弁９の作動を制御する処理フロー図である。また、温度センサ１１が測定した冷媒混合油の温度をＴ、調節弁制御装置１０に予め設定された所定温度値をｔ_１とする。

温度センサ１１は冷媒混合油６の温度を測定し、調節弁制御装置１０は、温度センサ１１が測定した冷媒混合油６の温度Ｔの情報を取得する（ステップＳ１０１）。調節弁制御装置１０は、前記取得した情報の温度Ｔと、予め設定されている温度値ｔ_１より小さいか否かを判別する（ステップＳ１０２）。調節弁制御装置１０は、前記判別の結果、冷媒混合油の温度Ｔが所定温度値ｔ_１より小さいと判別した場合（ステップＳ１０２でＹｅｓの場合）、連通孔７ｅの開度を全開にするように調節弁９の作動を制御し（ステップＳ１０３）、処理を終了する。

一方、前記判別の結果、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_１以上であると判別した場合（ステップＳ１０２でＮｏの場合）、連通孔７ｅの開度を所定値にするように調節弁９の作動を制御し（ステップＳ１０４）、処理を終了する。なお、開度の所定値とは、連通孔を全開させず、かつ全閉させない範囲の開度をいう。

また、図７は、冷媒混合油６の温度Ｔと連通孔７ｅの開度との関係を示す図である。図７によれば、冷媒混合油６の温度Ｔが所定値温度ｔ_１よりも低い場合（Ｔ＜ｔ_１）、連通孔７ｅの開度は全開になる。換言すると、冷媒混合油６の温度Ｔが所定値温度ｔ_１よりも低いの場合、調節弁９は、調節弁制御装置１０によって制御され、連通孔７ｅを全開にする位置に作動するように制御される。一方、冷媒混合油６の温度Ｔが所定値温度ｔ_１以上の場合（ｔ_１≦Ｔ）、連通孔７ｅの開度は所定値になる。換言すると、冷媒混合油６の温度Ｔが所定値温度ｔ_１以上の場合、調節弁９は、調節弁制御装置１０によって制御され、連通孔７ｅの開度を所定値にする位置に作動するように制御される。

次に、図８を参照し、冷媒混合油６の流動について説明する。ここでは、貯留部４に貯留されている冷媒混合油６の油面高さをＨ、仕切り部５に形成させれた連通孔７ｆの高さをｈとして説明する。

図８（ａ）及び（ｂ）は、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_１以上のときの調節弁９の位置を示した図である。図８（ａ）は、貯留部４における油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈより低いとき、連通孔７を通過する冷媒混合油６の流動を示した図である。図８（ｂ）は、貯留部４における油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈより高いとき、連通孔７を通過する冷媒混合油６の流動を示した図である。調節弁制御装置１０は、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_１以上の場合、連通孔７ｅの開度が所定値となる位置に作動するように調節弁９を制御する。連通孔７ｅの開度は、調節弁９の作動によって、全開よりも小さくなる。これによって、連通孔７ｅを通過する冷媒６ａの通過流量は、連通孔７ｅが全開の状態に比べて減少する。また、図８（ａ）に例示するように、油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈよりも低い場合、潤滑油６ｂは連通孔７ｆを通過しない。一方、図８（ｂ）に例示するように、油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈよりも高いので、潤滑油６ｂは連通孔７ｆを通過する。

図８（ｃ）は、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_１より低いときの調節弁９の位置を示した図である。調節弁制御装置１０は、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_１より低い場合、連通孔７ｅの開度が全開となる位置に作動するように調節弁９を制御する。連通孔７ｅの開度は、調節弁９の作動によって、全開となる。また、図８（ｃ）では、油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈより高い。このとき、貯留部４における冷媒６ａが連通孔７ｅを通過し、かつ潤滑油６ｂが連通孔７ｆを通過し、ギヤ収容部３に流入する。

このように、本実施形態における潤滑装置によれば、調節弁９によって連通孔７ｆの開度を調節するので、ギヤ収容部３における冷媒混合油６の冷媒６ａと潤滑油６ｂとの割合を変化させることができる。また、冷媒混合油６の温度Ｔに応じて、ギヤ収容部３における冷媒６ａの比率を調節できるので、冷却必要時に効率的に、冷媒比率の高い冷媒混合油６を潤滑させることができる。すなわち、ギヤ収容部３における冷媒混合油６の冷媒比率が増加して粘度が低減するので、ギヤ２の攪拌損失を低減することができる。また、調節弁９によって連通孔７ｅの開度を低くすることができるので、連通孔７ｅの全開時に比べ、ギヤ収容部３に流入する冷媒６ａの通過流量を抑えることができる。これによって、貯留部４における冷媒混合油６の油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈよりも高い場合には、ギヤ収容部３における冷媒混合油６の潤滑油比率が増加する。また、ギヤ収容部３における冷媒混合油６の油面高さ（オイルレベル）を低く調節できるので、ギヤ２の攪拌損失を低減することができる。なお、調節弁９は、電気で動作可能に構成されたものに限定されない。例えば、いわゆる形状記憶合金によって形成された調節弁９であってもよい。

（実施例４）
次に、本発明に係る別実施形態における潤滑装置の構成を説明する。なお、上述の実施例と同様の構成については説明を省略し、同一の符号を用いて説明を行うものとする。図９（ａ）は、潤滑装置１の断面を模式的に示した図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）中のＤ−Ｄ断面を模式的に示した図である。なお、図９（ｂ）では、冷媒混合油６の記載を省略している。本発明に係る潤滑装置１は、ギヤ２と、ギヤ収容部３と、貯留部４と、仕切部５と、冷媒混合油６と、連通孔７と、ケース８と、調節弁９と、温度センサ１１と、冷却ポンプ１２と、制御装置１３とを有する構成である。図９（ａ）に例示するように、ギヤ２は、時計回りに回転し貯留部３における冷媒混合油６を掻き上げる。

冷却ポンプ１２は、貯留部４に貯留されている冷媒混合油６の冷媒６ａを吸い出すものである。冷却ポンプ１２は、貯留部４から吸い上げた冷媒６ａを冷却必要箇所に供給するものである。また、冷却ポンプ１２は、いわゆる電動ポンプである。制御装置１３は、冷媒混合油６の温度Ｔに応じて、調節弁９の作動を制御し、冷却ポンプ１２の作動を制御する装置である。制御装置１３は、温度センサ１１が測定した冷媒混合油６の温度に応じて、調節弁９の作動を制御し、連通孔７ｅの開度を調節する。また、制御装置１３は、予め設定された所定温度値に基づき、温度センサ１１が測定した冷媒混合油６の温度Ｔと所定温度値との関係を判別し、調節弁９の作動を制御する。さらに、制御装置１３は、温度センサ１１が測定した冷媒混合油６の温度に応じて、冷却ポンプ１２の作動を制御する。

ここで、図１１を参照して、制御装置１３の処理動作について説明する。図１１は、制御手段１３が温度に応じて調節弁９の作動を制御する処理フロー図である。また、温度センサ１１が測定した冷媒混合油６の温度をＴ、制御装置１３に予め設定された所定温度値をｔ_２及びｔ_３する。なお、所定温度値は、ｔ_２＜ｔ_３の関係を有する。

温度センサ１１は冷媒混合油６の温度を測定し、制御装置１３は温度センサ１１が測定した冷媒混合油６の温度Ｔの情報を取得する（ステップＳ２０１）。制御装置１３は、前記取得した情報の冷媒混合油６の温度Ｔが、予め設定されている温度値ｔ_２より小さいか否かを判別をする（ステップＳ２０２）（以下「第一の温度判別」という）。制御装置１３は、前記第一の温度判別の結果、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_２より小さいと判別した場合（ステップＳ２０２でＹｅｓの場合）、連通孔７ｅの開度を全開にするように調節弁９の作動を制御し（ステップＳ２０３）、処理を終了する。

一方、制御装置１３は、前記第一の温度判別の結果、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_２以上であると判別した場合（ステップＳ２０２でＮｏの場合）、前記冷媒混合油６の温度Ｔが、予め設定されている温度値ｔ_３以下であるか否かを判別をする（ステップＳ２０４）（以下「第二の温度判別」という）。制御装置１３は、前記第二の温度判別の結果、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_３以上であると判別した場合（ステップＳ２０４でＹｅｓの場合）、連通孔７ｅの開度が所定値にするように調節弁９の作動を制御し（ステップＳ２０５）、処理を終了する。

他方、制御装置１３は、前記第二の温度判別の結果、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_３より大きいと判別した場合（ステップＳ２０４でＮｏの場合）、連通孔７ｅの開度が全閉するように調節弁９の作動を制御する（ステップＳ２０６）。制御装置１３は、調節弁９の開度を全閉にすると、冷却ポンプ１２を作動させ（ステップＳ２０７）、処理を終了する。なお、連通孔７ｅの開度に係る所定値とは、連通孔７ｅを全開させず、かつ全閉させない範囲の開度をいう。

また、図１２は、冷媒混合油６の温度Ｔと連通孔７ｅの開度との関係を示す図である。図１２によれば、冷媒混合油６の温度Ｔが所定値温度ｔ_２より低い場合（Ｔ＜ｔ_２）、連通孔７ｅの開度が全開である。つまり、この場合（Ｔ＜ｔ_２）に制御装置１３は、調節弁９を連通孔７ｅが全開になる位置に制御している。一方、冷媒混合油６の温度Ｔが所定値温度ｔ_２以上かつ所定値温度ｔ_３以下の場合（ｔ_２≦Ｔ≦ｔ_３）、連通孔７ｅの開度は所定値である。この場合（ｔ_２≦Ｔ≦ｔ_３）に制御装置１３は、調節弁９を連通孔７ｅの開度が所定値になる位置に制御している。他方、冷媒混合油６の温度Ｔが所定値温度ｔ_３より高い場合（ｔ_３＜Ｔ）、連通孔７ｅの開度は全閉である。この場合（ｔ_３＜Ｔ）に制御装置１３は、調節弁９を連通孔７ｅが全閉になる位置に作動させる。

次に、図１３及び図１４を参照し、冷媒混合油６の流動について説明する。ここでは、貯留部４に貯留されている冷媒混合油の油面高さをＨ、仕切り部５に形成せれた連通孔７ｆの高さをｈとして説明する。

図１３は、冷媒混合油の温度Ｔが所定温度値ｔ_２以上所定温度値ｔ_３以下のときの調節弁９の位置を示した図である。つまり、図１３は、冷却ポンプ１２が停止しているときの冷媒混合油６の流動を示す図である。また、図１３（ａ）は、油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈより低いときの連通孔を通過する冷媒混合油の流動を示した図である。また、図１３（ｂ）は、油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈより高いときの連通孔７を通過する冷媒混合油６の流動を示した図である。制御装置１３は、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_２以上所定温度値ｔ_３以下の場合、連通孔７ｅの開度が所定値となる位置に作動するように調節弁９を制御する。連通孔７ｅの開度は、調節弁９の作動によって、全開よりも小さくなる。これによって、連通孔７ｅを通過する冷媒６ａの量は、連通孔７ｅが全開の状態に比べて減少する。また、図１３（ａ）に例示するように、冷媒混合油６の油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈよりも低い場合、潤滑油６ｂは連通孔７ｆを通過しない。一方、図１３（ｂ）に例示するように、油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈよりも高いので、潤滑油６ｂは連通孔７ｆを通過する。

図１４（ａ）は、冷媒混合油の温度Ｔが所定温度値ｔ_２より低いのときの調節弁９の位置を示した図である。つまり、図１４（ａ）は、冷却ポンプ１２が停止しているときの冷媒混合油６の流動を示す図である。制御装置１３は、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_２より低い場合、連通孔７ｅの開度が全開となる位置に作動するように調節弁９を制御する。図１４（ａ）で例示するように、連通孔７ｅの開度は、調節弁９の作動によって全開となる。また、図１４（ａ）では、貯留部４における潤滑の油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈより高いので、貯留部４における潤滑油６ｂが連通孔７ｆを通過しギヤ収容部３に流入する。

図１４（ｂ）は、冷媒混合油の温度Ｔが所定温度値ｔ_３より高いときの調節弁９の位置を示した図である。つまり、図１４（ｂ）は、冷却ポンプ１２が作動しているときの冷媒混合油６の流動を示す図である。制御装置１３は、冷媒混合油６の温度Ｔが所定温度値ｔ_３より高い場合、連通孔７ｅの開度が全閉となる位置に作動するように調節弁９を制御する。図１４（ｂ）で例示するように、連通孔７ｅの開度は、調節弁９の作動によって全閉となる。また、図１４（ｂ）では、貯留部４における冷媒混合油６の油面高さＨが連通孔７ｆの高さｈより高いので、貯留部４における潤滑油６ｂが連通孔７ｆを通過しギヤ収容部３に流入する。さらに、冷却ポンプ１２が作動しているので、冷却ポンプ１２は、貯留部４における冷媒混合油６の冷媒６ａを吸い上げ、冷媒６ａを冷却必要箇所に供給している。

このように、本実施形態における潤滑装置によれば、掻き上げ潤滑による冷却性能の必要性が低い際には、貯留部４に貯留された冷媒６ａを有効活用することができる。具体的には、掻き上げ潤滑において冷却性能が求められない時には、調節弁９によって、連通孔７ｅを全閉したうえで、冷却ポンプ１２によって、冷却必要箇所に冷媒６ａを供給することができる。また、図１０には、温度と粘性係数の関係を示す図を例示した。図１０によれば、潤滑油と冷媒混合油との特性を比較した場合、高温域では粘性係数の差が小さく、低温域では粘性係数の差が大きいことが判る。

（実施例５）
次に、別実施形態における潤滑装置について説明する。なお、上述の実施例と同様の構成については説明を省略し、同一の符号を用いて説明を行うものとする。図１５（ａ）は、潤滑装置１の断面を模式的に示した図である。図１５（ｂ）は、潤滑装置１の断面を拡大して模式的に示した図である。本発明にかかる潤滑装置１は、ギヤ２と、ギヤ収容部３と、貯留部４と、仕切部５と、冷媒混合油６と、連通孔７と、ケース８と、調節弁９と、調節弁制御装置１０と、温度センサ１１と、キャッチタンク１５とを有する構成である。図１５（ａ）および（ｂ）に例示するように、ギヤ２は、反時計回りに回転し貯留部３における冷媒混合油６を掻き上げる。

図１５（ａ）に例示するように、潤滑装置１は、ケース８内の上方部に、掻き上げた冷媒混合油６を溜めるキャッチタンク１５が形成されている。キャッチタンク１５は、開口部１５ａと潤滑孔１５ｂとを有する構成である。開口部１５ａは、キャッチタンク１５の上方部に形成されている。ギヤ２により掻き上げられた冷媒混合油６が、開口部１５ａからキャッチタンク１５に流入する。潤滑孔１５ｂは、キャッチタンク１５に流入した冷媒混合油６が一時的に溜められる部分に形成されている。キャッチタンク１５に一時的に溜められた冷媒混合油６は、潤滑孔１５ｂから各部材に供給される。

次に、キャッチタンク１５への冷媒混合油６の流入量と、冷媒混合油６の温度Ｔとの関係を説明する。上述したように、冷媒混合油６の温度Ｔが所定値温度ｔ_２よりも低い場合（Ｔ＜ｔ_２）、連通孔７ｅの開度は全開になる。つまり、ギヤ収容部３における冷媒混合油６のうち冷媒６ａの比率が増加する。したがって、掻き上げられる冷媒混合油６は低粘度化しているので、ギヤ２によって掻き上げられる冷媒混合油６の量が増加する。

このように、本実施形態における潤滑装置によれば、低温時に掻き上げ潤滑する冷媒混合油６を低粘度化するので、キャッチタンク１５に流入する冷媒混合油６の量を増加させることができる。これにより、キャッチタンク１５の潤滑孔１５ｂから各構成部材に供給される冷媒混合油量が増加し、各構成部材の潤滑性能を向上させることができる。

（実施例６）
次に、本発明に係る別実施形態における潤滑装置の構成を説明する。なお、上述の実施例と同様の構成については説明を省略し、同一の符号を用いて説明を行うものとする。

潤滑装置１は、ギヤ２と、ギヤ収容部３と、貯留部４と、仕切部５と、冷媒混合油６と、連通孔７と、ケース８と、調節弁９と、キャッチタンク１５と、調節弁制御装置１４とを有する構成である。調節弁制御装置１４は、車速に応じて、調節弁９の作動を制御する装置である。図１７は、車速と調節弁９の弁開度との関係を示した図である。調節弁制御装置１４は、図１７で例示するように、車速の増加に伴い、調節弁９の開度を大きくして、所定車速に達した際に調節弁９の開度が全開になるように制御する。一方、車速が０の場合、調節弁制御手段１４は、調節弁９の開度が所定値になるように調節弁９の位置を制御する。

低車速時には、調節弁制御手段１４が、調節弁９の開度を低くするように調節弁９の作動を制御する。換言すれば、調節弁制御手段１４が、低車速時におけるギヤ収容部３の冷媒混合油面が低くなるように、調節弁９の作動を制御している。

このように、本実施形態における潤滑装置１によれば、低車速時には、貯留部４からギヤ収容部３へ流入する冷媒混合油量を減少するので、ギヤ収容部３における冷媒混合油面を低くさせることができる。これにより、ギヤ収容部３における冷媒混合油面が低くなるので、低車速時でもギヤ２により掻き上げられる冷媒混合油の飛散距離が増加し、キャッチタンク１５に掻き上げた冷媒混合油を流入させることができる。図１８は、キャッチタンク１５に流入する冷媒混合油量と、車速との関係を示した図である。本実施形態における潤滑装置によれば、流入車速が、従来技術に比べ、低車速化させることができる。また、高車速時には、掻き上げられる冷媒混合油における冷媒の比率が増加し低粘度化しているので、従来技術に比べて、キャッチタンク１５へ流入する冷媒混合油量を増加させることができる。

以上の通り、本発明に係る潤滑装置によれば、効果的にギヤを浸漬している冷媒混合油のオイルレベルを低減することができ、損失低減効果を得つつ、オイルレベルが高い際にもギヤの焼き付け防止が可能となる。また、オイルレベルが低い際には、連通孔から冷媒が優先的に供給されるので、抵抗低減効果を増加させることができる。さらに、仕切部に連通孔を設ければよいので、コストを削減できる。

また、本発明に係る潤滑装置によれば、冷間時は、冷媒比が高くなるので、冷媒混合油を早期に低粘度化し、ギヤの攪拌および引き摺りトルクを低減できる。また、掻き上げた冷媒混合油をキャッチタンクに溜め、各部潤滑及び冷却に用いる駆動力伝達装置の場合、冷媒混合油の掻き上げ量を増加させるのでキャッチタンク流入量が増加し、潤滑性及び冷却性を向上させることができる。

また、本発明に係る潤滑装置によれば、キャッチタンク流入車速が低車速化するので、低車速時の各部潤滑及び冷却性を向上させることができる。また、高車速域では、キャッチタンク流入量が増加するので、高車速時の各部潤滑及び冷却を向上させることができる。

また、本発明に係る潤滑装置によれば、冷媒混合油の温度が高く、粘度低減効果が小さい領域における損失増加を抑制させることができる。また、調節弁を全閉にすることで潤滑油と冷媒の分離室を必要な時のみ形成させられるので、駆動力伝達装置の大型化を抑制させることができる。

１…潤滑装置、 ２…ギヤ、 ３…ギヤ収容部、 ４…貯留部、 ５…仕切部、 ６…冷媒混合油、 ７…連通孔、 ８…動力伝達装置ケース、 ９…調節弁、 １０…調節弁制御装置、 １１…温度センサ、 １２…冷却ポンプ、 １５…キャッチタンク。

Claims (5)

1. 動力伝達装置のケースに、潤滑油と当該潤滑油に非溶性かつ低粘度の冷媒とからなる冷媒混合油を貯留する貯留部と、ギヤを収容するギヤ収容部と、前記貯留部と前記ギヤ収容部とを区画する仕切部とが形成された潤滑装置であって、
   前記仕切部は、前記冷媒混合油中の冷媒が通過する第１連通孔と、前記ギヤが高回転時に前記冷媒混合油中の潤滑油が通過する第２連通孔とを有する
   ことを特徴とする潤滑装置。
2. 前記冷媒混合油中の冷媒は、前記潤滑油よりも比重が大きい冷媒であり、
   前記貯留部に貯留された冷媒混合油は、下層が冷媒で構成され、上層が潤滑油で構成された二層に分離している
   ことを特徴とする請求項１に記載の潤滑装置。
3. 前記第１連通孔の大きさは、通過流量が前記第２連通孔に係る通過流量よりも少なくなるように形成された
   ことを特徴とする上記請求項１または２に記載の潤滑装置。
4. 前記第１連通孔の開度を調節する調節弁と、
   前記ギヤが低回転時には、前記第１連通孔の開度が小さくなるように前記調節弁を制御する第一の制御手段と
   を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の潤滑装置。
5. 前記冷媒混合油の温度を測定する温度センサと、
   前記第１連通孔の開度を調節する調節弁と、
   前記冷媒混合油の高温時は、前記第１連通孔の開度が小さくなるように前記調節弁を制御する第二の制御手段と、
   前記貯留部に貯留された冷媒混合油のうち冷媒を冷却必要箇所に供給する供給装置と
   をさらに有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の潤滑装置。

Images