JPH0814368A

JPH0814368A - 差動装置の油温調整装置

Info

Publication number: JPH0814368A
Application number: JP14673194A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogawa; 浩小川
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【目的】自動変速機の作動油の油温を利用して、デフ
オイルの油温を有効に調整し、且つ配管を簡素化する。【構成】ミッションケース３の内部に収容される自動
変速機２０の作動油Ａが、ロックアップ制御弁２２によ
りロックアップ付トルクコンバータ１０を介してオイル
クーラ２６に流れるように回路構成され、差動装置のフ
ロントディファレンシャル装置４０が、密閉したデフハ
ウジング４の内部に潤滑用のデフオイルＢを有して収容
される車両であって、デフハウジング４の底部に熱交換
器５０を設け、オイルクーラ２６の出口側を熱交換器５
０に連通し、作動油Ａの油温に伴う粘度でクーラ出入口
間の圧力差が大きい場合にのみ開くチェック弁３３を、
オイルクーラ２６に対してバイパスして連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機付車両の差
動装置のデフオイルの油温を、自動変速機の作動油（Ａ
ＴＦ）を利用して調整する油温調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動変速機付車両の自動変速機
は、ＡＴＦの作動油を常にトルクコンバータ、コントロ
ールバルブ、プラネタリギヤの摩擦係合要素、各潤滑部
等に供給するように構成される。トルクコンバータはロ
ックアップＯＦＦした停車や走行時には、常にポンプイ
ンペラとタービンランナの間にスリップを生じ、このた
め作動油が剪断されて油温上昇する。そして油温が上昇
すると、作動油の粘度が急激に低下して摩擦係合、潤滑
等の機能を損なうため、作動油の系路にはオイルクーラ
が設置されて、作動油を所定の油温以下に冷却するよう
に回路構成されている。

【０００３】一方、差動装置は、デフハウジングの内部
にギヤ機構、車軸等が収容され、ハウジング底部の所定
のレベルに自動変速機の作動油と異なるデフオイルが供
給される。そして走行時にギヤ機構の作動でデフオイル
を攪拌してギヤやベアリングに給油することで、潤滑す
るように構成されている。このため冷態時の油温が低い
場合は、攪拌抵抗が増大する。また長時間高速走行する
ような場合は、オイル攪拌が活発化してその油温が非常
に高くなり、このため潤滑機能を低下するおそれがあ
る。そこで差動装置のデフオイルの油温に関しても、低
い場合は速やかに温度上昇し、高い場合は冷却するよう
に調整することが要求される。

【０００４】従来、上記差動装置の油温調整に関して
は、例えば特開昭６２−２７８３７１号公報の先行技術
がある。この先行技術において、デフハウジングの底部
にウオータジャケットを形成し、エンジンの冷却水をデ
フハウジング側に循環して、冷却水の温度によりデフオ
イルを昇温し、または異常昇温を防止することが示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、エンジンの冷却水を利用する構成
であるから、エンジンと差動装置の冷却水の配管が複雑
になる。また冷態時のデフオイル温度を上昇させる効果
については、充分に暖機運転した場合に限られる等の不
具合がある。

【０００６】本発明は、このような点に鑑み、自動変速
機の作動油の油温を利用して、デフオイルの油温を有効
に調整し、且つ配管を簡素化することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、ミッションケースの内部に収容される自動変
速機の作動油が、ロックアップ制御弁によりロックアッ
プ付トルクコンバータを介してオイルクーラに流れるよ
うに回路構成され、差動装置が、密閉したデフハウジン
グの内部に潤滑用のデフオイルを有して収容される車両
において、デフハウジングの底部に熱交換器を設け、オ
イルクーラの出口側を熱交換器に連通し、作動油の油温
に伴う粘度でクーラ出入口間の圧力差が大きい場合にの
み開くチェック弁を、オイルクーラに対してバイパスし
て連通することを特徴とする。

【０００８】本発明において、オイルクーラは冷却手段
を有してミッションケースに直接取付けたもの、ミッシ
ョンケースの外部に走行風等により冷却可能に装着した
もののいずれでも良い。オイルクーラをミッションケー
スの外部に設置する場合は、ミッションケースの外に作
動油を取り出すボスに、チェック弁を有する二叉金具が
取付けられ、この二叉金具からオイルクーラ、熱交換器
を介してミッションケースに作動油を戻すように連通さ
れ、二叉金具のチェック弁側と熱交換器が作動油をオイ
ルクーラに対しバイパスして流すように連通される。

【０００９】また本発明の差動装置は、自動変速機を備
えた車両において、デフハウジングをミッションケース
に隣接して配置した種々のパワープラントに適応でき
る。熱交換器は、デフハウジングの底部にジグザグ油路
を一体的に形成したもののみならず、ジグザグなパイプ
にフィンを設けて各別に構成したものでも良い。

【００１０】

【作用】上記構成による本発明では、車両のエンジン運
転による停車や走行時に、自動変速機の作動油が、ロッ
クアップ制御弁によりロックアップ付トルクコンバータ
を介してオイルクーラに流れ、このとき作動油の油温に
伴う粘度によりクーラ通過抵抗が変化して、この場合の
クーラ出入口間の圧力差がチェック弁に作用する。そこ
で冷態時の作動油の油温が低くてその粘度が大きく、ク
ーラ出入口間の圧力差が大きい場合は、チェック弁が開
く。このためトルクコンバータの作動によるスリップで
早目に油温上昇した作動油の一部がオイルクーラをバイ
パスしてデフハウジングの底部の熱交換器に流れる。そ
して作動油の油温によりデフハウジングのデフオイルが
熱せられるのであり、これによりデフオイルの攪拌抵抗
が短時間で低減される。また作動油の油温が上昇してそ
の粘度が低下し、クーラ出入口間の圧力差が小さくなる
と、チェック弁が閉じて、これ以降は作動油の全てがオ
イルクーラで冷却され、この冷却された作動油が熱交換
器に流入する。そこで作動油の油温によりデフオイル
が、異常に高くならないように冷却される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、ＦＦベースの自動変速機付車両の
構成について説明する。エンジン１はクラッチハウジン
グ２を介してミッションケース３に接合され、これらク
ラッチハウジング２とミッションケース３との間の下部
にデフハウジング４が密閉して形成される。クラッチハ
ウジング２にはロックアップ付トルクコンバータ１０が
収容される。ミッションケース３の底にはオイルパン２
０ａが取付けられ、これらの内部に自動変速機２０とバ
ルブボデー２０ｂが収容される。そしてオイルパン２０
ａのＡＴＦの作動油Ａがバルブボデー２０ｂを介してト
ルクコンバータ１０と自動変速機２０に使用される。ま
たデフハウジング４にはフロントディファレンシャル装
置４０が収容され、作動油Ａと異なる潤滑用のデフオイ
ルＢが封入して使用される。

【００１２】そこでエンジン１のクランク軸５が、ドラ
イブプレート６を介してロックアップ付トルクコンバー
タ１０に連結され、このトルクコンバータ１０がタービ
ン軸７を介して自動変速機２０に連結される。また自動
変速機２０の出力軸８は、リダクションギヤ機構４５、
フロントドライブ軸４６、フロントディファレンシャル
装置４０を介し左右前輪側に連結して伝動構成される。

【００１３】トルクコンバータ１０は、ドライブプレー
ト６と一体結合するコンバータカバー１１にポンプイン
ペラ１２が装着され、このポンプインペラ１２に対向し
てタービンランナ１３が配置される。タービンランナ１
３は連結部材１４を介してタービン軸７に連結され、ポ
ンプインペラ１２とタービンランナ１３との間にステー
タ１５が、ワンウェイクラッチ１６により支持して配置
される。そして作動油Ａがポンプインペラ１２の回転で
ポンプインペラ１２、タービンランナ１３、ステータ１
５に流れることで、トルク変換して動力伝達するように
構成される。またドライブプレート６にはロックアップ
クラッチ１７が、連結部材１４に結合して対向配置さ
れ、ロックアップクラッチ１７の一方にリリース室１７
ａが、その他方にアプライ室１７ｂが設けられる。そし
て作動油Ａをアプライ室１７ｂまたはリリース室１７ａ
に供給することで、ロックアップＯＮ、ＯＦＦする。

【００１４】自動変速機２０は、ミッションケース３の
内部に図示しない周知のプラネタリギヤ、摩擦係合要
素、コントロールバルブ等を設けて構成され、Ｐ，Ｎレ
ンジの場合にエンジン動力が入力するタービン軸７に対
して出力軸８を切断する。そしてＤレンジ等の走行レン
ジでは、タービン軸７により入力するエンジン動力を走
行状態に応じて自動的に変速し、その変速動力を出力軸
８に出力する。

【００１５】次いで、自動変速機２０、トルクコンバー
タ１０及びロックアップクラッチ１７の油圧回路につい
て説明する。油路２１はミッションケース３の内部でオ
イルポンプの吐出圧を調圧した作動油Ａが供給されるも
のであり、この油路２１がロックアップ制御弁２２を介
してタービン軸７の外側に形成されるアプライ油路２
３、タービン軸７の内側に形成されるリリース油路２４
及び戻り油路２５に連通される。アプライ油路２３はト
ルクコンバータ１０とアプライ室１７ｂに、リリース油
路２４はリリース室１７ａに連通され、戻り油路２５が
オイルクーラ２６に連通される。油路２１，２３と２５
には、それぞれオリフィス２７を有する油路２８がバイ
パスして連通される。そしてロックアップ制御弁２２の
一方のパイロット油路２９にはデューティソレノイド３
０が、制御ユニット３１の信号でデューティ圧を可変し
て切換えるように設けられる。

【００１６】そしてロックアップ制御弁２２が、図示の
ように作動油Ａをリリース油路２４に導入するように作
動すると、作動油Ａがリリース室１７ａを介しトルクコ
ンバータ１０に流入してロックアップＯＦＦすると共に
トルクコンバータ１０を作動し、且つその作動油Ａがア
プライ油路２３、戻り油路２５を介しオイルクーラ２６
に流れて冷却される。またロックアップ制御弁２２が、
逆に作動油Ａをアプライ油路２３に導入するように切換
えると、作動油Ａがアプライ室１７ｂとトルクコンバー
タ１０に封入され、且つリリース油路２４はドレンして
ロックアップＯＮすると共にトルクコンバータ１０を不
作動する。このとき油路２１，２３の作動油Ａが、オリ
フィス２７で流量制御して戻り油路２５を介し同様にオ
イルクーラ２６に流れて冷却するようになっている。

【００１７】フロントディファレンシャル装置４０は、
デフハウジング４の内部に大径のクラウンギヤ４１がタ
ービン軸７と直交して配置され、フロントドライブ軸４
６の端部のドライブピニオン４２がクラウンギヤ４１に
噛合って変速動力を終減速して入力する。またクラウン
ギヤ４１が図示しないディファレンシャルギヤ機構を介
して左右の前輪の車軸４４に、左右の回転差を吸収しつ
つ動力伝達するように連結される。更に、デフハウジン
グ４の内部にはデフオイルＢが所定のレベルまで封入さ
れ、クラウンギヤ４１等の攪拌によりギヤやベアリング
に給油するように構成される。

【００１８】ここで自動変速機２０の作動油Ａは、油温
に対して図４に示すような粘度特性を有する。即ち、油
温が低くなると、粘度が急激に大きくなる。このためオ
イルクーラ２６では通過抵抗が増大して、クーラ出入口
間の圧力差が大きくなる。本発明はこの作動油Ａの粘度
特性を利用したものであり、オイルクーラ２６の流入側
の戻り油路２５と出口側の油路３２との間にチェック弁
３３がバイパスして設けられる。チェック弁３３は設定
圧が所定の油温以下でのクーラ出入口間の圧力差に等し
く設定され、これにより所定の油温以下で開くことが可
能になる。またデフハウジング４の底部には熱交換器５
０が、ジグザグ油路５１を鋳造により一体的に形成して
設けられ、オイルクーラ２６からの油路３２がジグザグ
油路５１、油路３４を介して自動変速機２０の各潤滑部
に連通される。こうしてオイルクーラ２６とチェック弁
３３を経由したいずれの作動油Ａも、ジグザグ油路５１
を流れることが可能になっている。

【００１９】図２において、オイルクーラ２６側の具体
的な配管構造について説明する。オイルクーラ２６は、
ミッションケース３の外部の所定の箇所に、走行風等で
冷却することが可能に装着される。またミッションケー
ス３のクーラ流を取り出すボス３５に、バンジョー３６
ａとユニオンボルト３６ｂによる二叉金具３６が取付け
られ、このユニオンボルト３６ｂの内部にチェック弁３
３が設けられる。そして二叉金具３６の一方から戻り油
路２５を介してオイルクーラ２６に連通される。またオ
イルクーラ２６からの油路３２が、図３のようにジグザ
グ油路５１の一端に取付けた接続金具５２に連通され、
その他端の接続金具５３が油路３４を介してミッション
ケース３の内部に連通される。更に、二叉金具３６のチ
ェック弁３３側と接続金具５２に短いバイパス油路３７
が、作動油Ａをオイルクーラ２６に対しバイパスしてジ
グザグ油路５１に流すことが可能に連通される。

【００２０】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、Ｐ，Ｎレンジでエンジン１を始動して停車し
た状態では、自動変速機２０のロックアップ制御弁２２
が図示のように作動して作動油Ａを、ミッションケース
３の内部からリリース油路２４、リリース室１７ａを介
してトルクコンバータ１０に導入し、更にアプライ油路
２３を介してミッションケース３に戻るように流れる。
このためロックアップクラッチ１７はＯＦＦしてトルク
コンバータ１０が作動し、エンジン動力がドライブプレ
ート６、トルクコンバータ１０、タービン軸７を介して
自動変速機２０に入力する。またＰ，Ｎレンジでは、自
動変速機２０でタービン軸７に対して出力軸８が切断さ
れ、このためブレーキＯＦＦでもフロントディファレン
シャル装置４０以降の前輪側が不作動して停車する。

【００２１】またミッションケース３に戻った作動油Ａ
は、ボス３５によりミッションケース３の外部に取り出
され、二叉金具３６と戻り油路２５によりオイルクーラ
２６を通過し、更に油路３２，ジグザグ油路５１，油路
３４を通って再びミッションケース３に戻るように流れ
る。このときオイルクーラ２６にバイパスして設けられ
るチェック弁３３に、クーラ通過抵抗に伴う圧力差が作
用する。ここで図４の作動油Ａの粘度特性によると、油
温が１０度付近では粘度が未だ大きくてクーラ通過抵抗
も大きく、この場合のクーラ出入口間の圧力差でチェッ
ク弁３３が開いて、作動油Ａの一部がバイパス油路３７
によりオイルクーラ２６をバイパスしてジグザグ油路５
１に流れる。またトルクコンバータ１０の作動時には、
ポンプインペラ１２とタービンランナ１３が常にスリッ
プして作動油Ａが剪断されることで、エンジン始動直後
の冷態時にも早目に油温上昇する。

【００２２】このためフロントディファレンシャル装置
４０では、デフハウジング４の底部に溜っている潤滑用
のデフオイルＢが、ジグザグ油路５１を流れる作動油Ａ
の油温で熱せられて、スムースに温度上昇する。一方、
Ｄレンジにセレクトすると、自動変速機２０により低速
段の変速動力が出力軸８に出力し、この変速動力がリダ
クションギヤ機構４５、フロントドライブ軸４６を介し
てフロントディファレンシャル装置４０に入力し、この
ディファレンシャル装置４０を作動しつつ前輪側に伝達
して車両走行する。そしてデフハウジング４の内部のデ
フオイルＢは、クラウンギヤ４１等の回転で攪拌され、
これによりギヤやベアリングに給油して潤滑される。こ
の場合にデフオイルＢは早目に温度上昇しているため、
攪拌抵抗が短時間で低減される。

【００２３】また車両走行時に車速の上昇により自動変
速機２０で高速段に変速すると、ロックアップ制御弁２
２は制御ユニット３１の信号によるデューティソレノイ
ド３０のデューティ圧で、作動油Ａをアプライ油路２３
に導入するように切換わる。そこでロックアップＯＮし
てトルクコンバータ１０が不作動し、エンジン１がター
ビン軸７に直結して動力伝達されるが、この場合も作動
油Ａは、オリフィス２７を有する油路２８、ミッション
ケース３の外部の二叉金具３６、戻り油路２５によりオ
イルクーラ２６に流れた状態になる。

【００２４】また車両走行時には、作動油Ａの油温が上
述のように上昇すると共に、デフオイルＢの油温も攪拌
により徐々に上昇する。そして作動油Ａの油温が高くな
ると、作動油Ａの粘度の減少によりクーラ出入口間の圧
力差が小さくなって、チェック弁３３は閉じる。このた
めこれ以降は、作動油Ａの全てがオイルクーラ２６によ
り冷却され、冷却された作動油Ａがジグザグ油路５１を
流れることで、デフオイルＢの油温が異常に高くならな
いように冷却される。また作動油Ａの全てが冷却される
ことで、自動変速機２０の摩擦係合要素、潤滑等の機能
が適正に確保される。こうして自動変速機２０の作動油
Ａの油温により、フロントディファレンシャル装置４０
のデフオイルＢの油温が、早目に上昇し且つ異常に高く
ならないように調整される。

【００２５】熱交換器５０は、デフハウジング４に一体
形成するのみならず、以下のようにも形成できる。即
ち、図５に示すように、デフハウジング４の底部にカバ
ー４ａを着脱可能に取付け、このカバー４ａにジグザグ
油路５１を形成しても良い。また図６（ａ）のように、
ジグザグなパイプ５４にフィン５５、接続金具５２，５
３を取付けて熱交換器５０を各別に構成し、この熱交換
器５０を（ｂ）のようにデフハウジング４の内部の底に
収容設置しても良い。

【００２６】フロントディファレンシャル装置が収容さ
れるデフハウジングは、ミッションケースと一体結合す
る必要は無く、ミッションケースから分離してエンジン
側に配置されるパワープラントにも適応できる。オイル
クーラは、ミッションケースの外部のみならず、空冷ま
たは水冷の冷却手段を有してミッションケースに直接取
付けたものであっても良い。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
自動変速機付車両において、差動装置が収容されるデフ
ハウジングの底部に熱交換器を設け、自動変速機の作動
油を冷却するオイルクーラの出口側を熱交換器に連通
し、作動油の油温に伴う粘度でクーラ出入口間の圧力差
が大きい場合にのみ開くチェック弁を、オイルクーラに
対してバイパスして連通して構成されるので、冷態時に
はトルクコンバータのスリップにより上昇する作動油の
油温によりデフオイルを熱して、攪拌抵抗を短時間に低
減でき、このため潤滑性や動力性能が向上する。また作
動油の油温上昇時には、チェック弁により作動油の全て
をオイルクーラで冷却するように切換えるので、その冷
却された作動油によりデフオイルが異常に高くならない
ように冷却され、潤滑性、オイル耐久性が向上する。

【００２８】オイルクーラをミッションケースの外部に
設置する場合は、ミッションケースの外に作動油を取り
出すボスに、チェック弁を有する二叉金具が取付けら
れ、この二叉金具からオイルクーラ、熱交換器を介して
ミッションケースに作動油を戻すように連通され、二叉
金具のチェック弁側と熱交換器が作動油をオイルクーラ
に対しバイパスして流すように連通される構成であるか
ら、ミッションケースの作動油の出入りが２箇所で、バ
イパス油路を追加するだけで済み、配管が簡素化する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る差動装置の油温調整装置の実施例
を示す構成図である。

【図２】オイルクーラ側の配管構造を示す側面図であ
る。

【図３】熱交換器を示す断面図である。

【図４】自動変速機の作動油の油温に対する粘度を示す
特性図である。

【図５】熱交換器の他の実施例を示す要部の断面図であ
る。

【図６】熱交換器の更に他の実施例を示す側面図と、装
着状態を示す断面図である。

【符号の説明】

３ミッションケース４デフハウジング１０トルクコンバータ２０自動変速機２２ロックアップ制御弁２６オイルクーラ３３チェック弁４０フロントディファレンシャル装置（差動装置）５０熱交換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ミッションケースの内部に収容される自
動変速機の作動油が、ロックアップ制御弁によりロック
アップ付トルクコンバータを介してオイルクーラに流れ
るように回路構成され、差動装置が、密閉したデフハウ
ジングの内部に潤滑用のデフオイルを有して収容される
車両において、デフハウジングの底部に熱交換器を設け、オイルクーラ
の出口側を熱交換器に連通し、作動油の油温に伴う粘度
でクーラ出入口間の圧力差が大きい場合にのみ開くチェ
ック弁を、オイルクーラに対してバイパスして連通する
ことを特徴とする差動装置の油温調整装置。
【請求項２】オイルクーラは、ミッションケースの外
部に設置され、ミッションケースの外に作動油を取り出
すボスに、チェック弁を有する二叉金具が取付けられ、
この二叉金具からオイルクーラ、熱交換器を介してミッ
ションケースに作動油を戻すように連通され、二叉金具
のチェック弁側と熱交換器が作動油をオイルクーラに対
しバイパスして流すように連通されることを特徴とする
請求項１記載の差動装置の油温調整装置。
【請求項３】差動装置を備えたデフハウジングは、自
動変速機を備えたミッションケースに隣接して配置され
ることを特徴とする請求項１記載の差動装置の油温調整
装置。
【請求項４】熱交換器は、デフハウジングの底部にジ
グザグ油路を一体的に形成し、またはジグザグなパイプ
にフィンを設けて各別に構成されることを特徴とする請
求項１記載の差動装置の油温調整装置。