説明

トランスミッションの潤滑装置

【課題】トランスミッションケース内のミストの一部を噴射ノズルに循環させて新たに生成するミストの量を減らすことで、ミストの生成に必要なエネルギを低減する。
【解決手段】トランスミッションケース2内にミストを噴射する噴射ノズル11を備えたトランスミッションの潤滑装置であって、噴射ノズル11は、気体供給路14を介して供給される気体とオイル供給路15を介して供給されるオイルとからミストを生成するミスト生成部16と、トランスミッションケース2内のミストをトランスミッションケース2に接続されたリターン路26を介して取り込むミスト取込部27とを有し、ミスト生成部16で生成されたミスト及びミスト取込部27より取り込まれたミストをトランスミッションケース2内に噴射するものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トランスミッションケース内にミストを噴射する噴射ノズルを備えたトランスミッションの潤滑装置に関する。
【背景技術】
【0002】
マニュアル式のトランスミッションの潤滑方法としては、トランスミッションケース内に潤滑油(オイル)を貯留し、回転するギヤによりトランスミッションケース内の潤滑油を掻き上げてトランスミッションケース内のギヤ等を潤滑する、油浴潤滑が一般的であった。この油浴潤滑は、ギヤが常時トランスミッションケース内の潤滑油を攪拌するので、攪拌抵抗が発生する。
【0003】
ところで、潤滑油量を極限まで低下させ潤滑を行うMQL(Minimum Quantity Lubrication;最少量潤滑又は極微量潤滑)では、潤滑油と共に大量の空気(圧縮空気)を潤滑対象へと噴射することで潤滑及び冷却を同時に行う、ミスト潤滑(又はミストエア潤滑)と称される方法が存在する。このミスト潤滑をトランスミッションの潤滑に適用することで、油浴潤滑における攪拌抵抗を削減でき、潤滑の効率を高めることができる(例えば、特許文献1等参照)。
【0004】
【特許文献1】特開2000−274516号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、一般的なミスト潤滑では、生成したミストの大半を未使用のままフィルタを通して大気へと放出する構成をとる。この構成では、圧縮空気やミストの生成に要したエネルギを無駄に損失していることとなる。また、高粘性の潤滑油が用いられるトランスミッションでは、高粘性の潤滑油を用いてミストを生成するのに多大なエネルギを必要とする。
【0006】
そこで、本発明の目的は、トランスミッションケース内のミストの一部を噴射ノズルに循環させて新たに生成するミストの量を減らすことで、ミストの生成に必要なエネルギを低減することができるトランスミッションの潤滑装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明は、トランスミッションケース内にミストを噴射する噴射ノズルを備えたトランスミッションの潤滑装置であって、上記噴射ノズルは、気体供給路を介して供給される気体とオイル供給路を介して供給されるオイルとからミストを生成するミスト生成部と、上記トランスミッションケース内のミストを上記トランスミッションケースに接続されたリターン路を介して取り込むミスト取込部とを有し、上記ミスト生成部で生成されたミスト及び上記ミスト取込部より取り込まれたミストを上記トランスミッションケース内に噴射するものである。
【0008】
ここで、上記リターン路に、そのリターン路を流れるミストを冷却するミスト熱交換器が設けられても良い。
【0009】
また、上記オイル供給路に、そのオイル供給路を流れるオイルを加熱する加熱手段が設けられても良い。
【0010】
また、上記気体供給路に、その気体供給路を流れる気体を冷却する気体熱交換器が設けられても良い。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、トランスミッションケース内のミストの一部を噴射ノズルに循環させて新たに生成するミストの量を減らすことで、ミストの生成に必要なエネルギを低減することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0013】
図1は、本発明の一実施形態に係るトランスミッションの潤滑装置の概略図である。
【0014】
図1に示すように、本実施形態のトランスミッション1は、マニュアル式のものであり、トランスミッションケース2内に、メインシャフト3、メインギア4、カウンターシャフト5及びカウンターギア6等を有している。
【0015】
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る潤滑装置10は、トランスミッションケース2内にミスト(オイルミスト)を噴射する噴射ノズル11を備えている。噴射ノズル11は、管状のノズル本体12を有しており、このノズル本体12の先端の噴射口13からミストがトランスミッションケース2内の潤滑対象(又は冷却対象)に向けて噴射されるように構成されている。
【0016】
噴射ノズル11は、気体供給路(気体供給配管)14を介して供給される気体(本実施形態では、空気)とオイル供給路(オイル供給配管)15を介して供給されるオイル(潤滑油)とからミストを生成するミスト生成部16を有している。本実施形態では、ミスト生成部16は、ノズル本体12の長手方向中間部に設けられた気体取入部(気体取入口)17と、ノズル本体12における気体取入口17より先端側の部分に設けられたオイル取入部(オイル取入口)18とを有しており、気体取入口17から取り入れられた空気(圧縮空気)は、ノズル本体12に設けられた環状の流路19aを通り、ノズル本体12内に設けられノズル本体12の先端側に延出する内管19bに沿ってオイル取入口18側に向かい流れるようになっている。本実施形態では、オイル取入口18は、内管19b先端の近傍に設けられている。
【0017】
気体供給配管14には、噴射ノズル11のミスト生成部16(気体取入口17)に空気を圧送するエアポンプ(本実施形態では、油圧ポンプ)20と、気体供給配管14を流れて噴射ノズル11のミスト生成部16(気体取入口17)に供給される圧縮空気を冷却する熱交換器(以下、気体熱交換器という)21とが設けられている。本実施形態では、気体熱交換器21は、気体供給配管14を流れる圧縮空気を冷却する冷却水又は空気が循環するケーシング22を有している。
【0018】
オイル供給配管15には、オイル供給配管15を流れて噴射ノズル11のミスト生成部16(オイル取入口18)に供給されるオイルを加熱する加熱手段と、オイル供給配管15内のオイルの温度を検出する温度検出手段(温度センサ)23とが設けられている。本実施形態では、オイル供給配管15の吸引側接続口はトランスミッションケース2のオイルパン7に接続されている。また、本実施形態では、加熱手段は、ヒータ24からなり、ヒータ24はコントローラ(制御手段)25により制御される。また、加熱手段は、高温となった冷却水を用いて加熱するものであっても良い。詳しくは、コントローラ25は、温度センサ23で検出したオイル供給配管15内のオイルの温度が所定温度よりも低いときに、加熱手段(ヒータ24)を駆動してオイル供給配管15内のオイルを加熱するようになっている。
【0019】
また、噴射ノズル11は、トランスミッションケース2内に浮遊するミストをトランスミッションケース2に接続されたリターン路(リターン配管)26を介して取り込むミスト取込部(ミスト取込口)27を有している。本実施形態では、ミスト取込口27は、噴射ノズル11のノズル本体12の後端に形成されている。
【0020】
リターン配管26には、リターン配管26を流れて噴射ノズル11のミスト取込口27に取り込まれるミストを冷却する熱交換器(以下、ミスト熱交換器という)28が設けられている。本実施形態では、リターン配管26の吸引側接続口はトランスミッションケース2の上部に接続されている。また、本実施形態では、ミスト熱交換器28は、リターン配管26を流れるミストを冷却する冷却水又は空気が循環するケーシング29を有している。
【0021】
本実施形態では、リターン配管26の途中に排出路(排出配管)30が接続されており、排出配管30には空気又はミストに含まれるオイルを分離するエアフィルタ31が設けられている。エアフィルタ31で分離されたオイルは図示しない戻し路(戻し配管)を介してトランスミッションケース2のオイルパン7又は図示しないオイルタンクに戻され、オイルが分離された空気は排出配管30から大気へと放出される。
【0022】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0023】
本実施形態の噴射ノズル11では、エアポンプ20により圧縮空気を気体取入口17から噴射ノズル11のノズル本体12内に取り入れる。気体取入口17から取り入れられた圧縮空気はノズル本体12内壁と内管19bとの間を内管19bに沿って流れ、この圧縮空気の流れによってトランスミッションケース2のオイルパン7に貯留されたオイルがオイル供給配管15を介して吸引されて、ミストが生成される。生成されたミストは、ノズル本体12の先端の噴射口13からトランスミッションケース2内の潤滑対象(又は冷却対象)に向けて噴射される。
【0024】
また、ミスト生成部16で生成されたミストはトランスミッションケース2内への噴射時に非常に高速な流れとなり、このミストの噴射流の周囲に低圧部が形成される。この低圧部とトランスミッションケース2内の雰囲気との圧力差によってアスピレーション効果(吸気効果)が発揮され、トランスミッションケース2内に浮遊するミストの一部がリターン配管26を介して吸引され、吸引されたミストは、ミスト生成部16で生成されたミストに混合されて、ノズル本体12の先端の噴射口13からトランスミッションケース2内の潤滑対象(又は冷却対象)に向けて噴射される。
【0025】
即ち、本実施形態に係る潤滑装置10では、噴射ノズル11内の圧縮空気の流れを利用してトランスミッションケース2内のミストの一部を吸引してミストのまま噴射ノズル11に循環させることで、新たに生成するミストの量を減らすことができ、ミストの生成に必要なエネルギを低減することが可能となる。
【0026】
また、本実施形態に係る潤滑装置10では、リターン配管26に、リターン配管26を流れるミストを冷却するミスト熱交換器28を設けたので、トランスミッションケース2内から噴射ノズル11に循環させるミストをミスト熱交換器28で冷却することで、ミストをトランスミッションケース2内から噴射ノズル11に循環させた場合に問題となる循環ミストの温度上昇を抑制することが可能となる。
【0027】
また、本実施形態に係る潤滑装置10では、オイル供給配管15に、オイル供給配管15を流れるオイルを加熱する加熱手段(ヒータ24)を設けたので、低温のオイルをヒータ24で加熱することで、噴射ノズル11のミスト生成部16に供給するオイルの粘性を下げてオイルの微粒化性を維持することが可能となる。
【0028】
また、本実施形態に係る潤滑装置10では、気体供給配管14に、気体供給配管14を流れる圧縮空気を冷却する気体熱交換器21を設けたので、噴射ノズル11のミスト生成部16に供給する圧縮空気を気体熱交換器21で冷却することで、噴射ノズル11から噴射する循環ミストの温度上昇をより一層抑制することが可能となる。
【0029】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。
【0030】
例えば、図3に示すように、オイル供給配管15に、オイルを圧送するオイルポンプ(図示例では、油圧ポンプ)32を設けても良く、排出配管30をエアポンプ20より上流の気体供給配管14に接続して、エアポンプ20の吸引口をミストの排出口と一つにしても良い。また、噴射ノズル11を複数設けても良い。また、オイル供給配管15の吸引側接続口をオイルタンクに接続し、オイルをオイルタンクから吸引するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】図1は、本発明の一実施形態に係るトランスミッションの潤滑装置の概略図である。
【図2】図2は、噴射ノズルの概略図である。
【図3】図3は、他の実施形態に係るトランスミッションの潤滑装置の概略図である。
【符号の説明】
【0032】
2 トランスミッションケース
10 潤滑装置
11 噴射ノズル
14 気体供給配管(気体供給路)
15 オイル供給配管(オイル供給路)
16 ミスト生成部
21 気体熱交換器
24 ヒータ(加熱手段)
26 リターン配管(リターン路)
27 ミスト取込口(ミスト取込部)
28 ミスト熱交換器

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トランスミッションケース内にミストを噴射する噴射ノズルを備えたトランスミッションの潤滑装置であって、
上記噴射ノズルは、
気体供給路を介して供給される気体とオイル供給路を介して供給されるオイルとからミストを生成するミスト生成部と、上記トランスミッションケース内のミストを上記トランスミッションケースに接続されたリターン路を介して取り込むミスト取込部とを有し、
上記ミスト生成部で生成されたミスト及び上記ミスト取込部より取り込まれたミストを上記トランスミッションケース内に噴射することを特徴とするトランスミッションの潤滑装置。
【請求項2】
上記リターン路に、そのリターン路を流れるミストを冷却するミスト熱交換器が設けられる請求項1に記載のトランスミッションの潤滑装置。
【請求項3】
上記オイル供給路に、そのオイル供給路を流れるオイルを加熱する加熱手段が設けられる請求項1又は2に記載のトランスミッションの潤滑装置。
【請求項4】
上記気体供給路に、その気体供給路を流れる気体を冷却する気体熱交換器が設けられる請求項1から3いずれかに記載のトランスミッションの潤滑装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−281498(P2009−281498A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−134251(P2008−134251)
【出願日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【出願人】(000000170)いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Fターム(参考)】