CN100449179C - 溢流管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及溢流管。该溢流管(21)设置在油底壳处，且在该油底壳接收超过规定量的工作油(31)时，溢流管(21)使流体溢出以允许将该流体的液面(31a)设定在规定液面处。溢流管(21)包括这样一种端部(52，57，62)，该端部(52，57，62)设置在油底壳(12)内且限定了用于接收和流过溢出的工作油的排油孔(22)的开口。所述端部(52，57，62)具有垂直面向上并延伸成围绕所述开口且形成为不平坦状的表面(52a，57a，62a)。因而，溢流管能够帮助将流体液面精确设定在规定液面。

Description

溢流管

本非临时申请基于2005年3月7日向日本专利局提交的日本专利申请No.2005-062770，在此引入该申请的全部内容以供参考。

技术领域

本发明总体上涉及一种溢流管，更具体地，涉及一种用于控制壳体内的油面(油位)的溢流管。

背景技术

对于传统油面控制机构，例如，日本专利特开平10-213210公开一种旨在增强储存规定量工作油的可操作性的自动变速器。所公开的自动变速器设置有用于将工作油引入油室的油引入口和允许工作油溢出油室的油调节口。由此，可在工作油溢流的同时补充工作油，允许人们确认已储存规定量的工作油。

此外，日本实用新型实开平No.05-017336公开一种能够帮助破坏燃油的表面张力以防止一次补充大量燃油的石油燃烧装置用供油罐。所公开的供油罐在位于其最顶端处并限定与油面接触的固定油面的表面中具有多个凹进。该表面面向垂直向下方向。

如日本专利特开平10-213210中公开的，当引入比规定量多的油时，利用溢流的油面控制机构经由溢流管将油排放到外部以将油面设定在管的端部的位置处。

然而，油具有表面张力，并且实际上，油面设定在比管端部高几毫米的液面处。这样设定的油面由于油引入条件、油的波动等是不稳定的，且会出现引入误差。此外，其还导致管难以阻止油流出该管，人们不能确定何时使用放油塞来封闭该管，导致更换油的可操作性变差。

发明内容

本发明是为克服上述缺点做出的，其设想一种能够帮助将油面准确地设置在规定液面的溢流管。

本发明的一个方面提供一种设置在壳体处并且使由所述壳体接收的超过规定量的工作油的量溢出以将所述工作油的液面设定在规定液面处的溢流管。该溢流管包括位于所述壳体中并且限定接收和流过溢出的所述工作油的开口的端部。该端部具有垂直面向上并延伸成围绕所述开口且沿与大体水平方向接触的方向弯曲的弯曲面。应注意，“垂直面向上”指相对于水平(或者与垂直方向垂直的直线)面离地面，其对应于从垂直向上方向到水平方向的范围。

如此构成的溢流管具有朝向与大体水平方向接触的方向弯曲的弯曲面。液面经由表面张力而绕端部提升的工作油可沿弯曲面导入开口。因而，工作油的表面张力被破坏，该工作油的液面可如预期被容易地设定在规定液面。

本发明的另一方面提供一种设置在壳体处并且使由所述壳体接收的超过规定量的工作油的量溢出以将所述工作油的液面设定在规定液面处的溢流管。该溢流管包括位于所述壳体中并且限定接收和流过溢出的所述工作油的开口的端部。该端部具有垂直面向上并延伸成围绕所述开口且从所述端部的周边朝向所述开口垂直向下倾斜的倾斜面。

如此构成的溢流管具有从填充以工作油的端部朝向开口垂直向下倾斜的倾斜面。液面经由表面张力而绕端部提升的工作油可沿倾斜面导入开口。因而，工作油的表面张力被破坏，该工作油的液面可如预期被容易地设定在规定液面。

本发明的又一方面提供一种设置在壳体处并且使由所述壳体接收的超过规定量的工作油的量溢出以将所述工作油的液面设定在规定液面处的溢流管。该溢流管包括位于所述壳体中并且限定接收和流过溢出的所述工作油的开口的端部。所述溢流管的特征在于所述端部具有垂直面向上并延伸成围绕所述开口且形成为不平坦状的表面。

端部具有不平坦状表面的溢流管能够在具有增大面积的表面上与工作油接触。这能够增强归因于毛细管作用(即，与固体接触的液体表面被该固体吸附的作用)的流体引导效应，以更积极地引导至工作油与表面接触的开口。因而，工作油的表面张力被破坏，工作油的液面可如预期被容易地设定在规定液面。

优选地，所述表面被形成为缎面状。此外，优选地，所述表面做成锯齿状，以具有沿所述开口的周边设置的多个齿。此外，优选地，所述表面具有从所述端部的周边朝向所述开口延伸的槽。如此构成的溢流管允许更有效地利用毛细管作用流体引导效应。

本发明的再一方面提供一种设置在壳体处并且使由所述壳体接收的超过规定量的工作油的量溢出以将所述工作油的液面设定在规定液面处的溢流管。该溢流管包括：位于所述壳体中并且限定接收和流过溢出的所述工作油的开口的端部；和设置在所述端部处且呈从所述端部的周边朝向所述开口延伸的绳状的引导部件。

如此构成的溢流管允许液面经由表面张力而绕端部提升的工作油通过毛细管作用沿引导部件导入开口。因而，工作油的表面张力被破坏，该工作油的液面可如预期被容易地设定在规定液面。

本发明的另一方面提供一种设置在壳体处并且使由所述壳体接收的超过规定量的工作油的量溢出以将所述工作油的液面设定在规定液面处的溢流管。该溢流管包括位于所述壳体中并且限定接收和流过溢出的所述工作油的开口的端部。所述端部具有垂直面向上并延伸成围绕所述开口且受到亲油性涂覆的表面。

端部具有受到亲油性涂覆的表面的溢流管允许工作油具有以减小的接触角与端部接触的表面。因而，工作油的表面张力被破坏，该工作油的液面可如预期被容易地设定在规定液面。注意，在此所说的“接触角”是指在固体的表面与液体和气体接触时，由三相相互接触的界面处的液体表面与固体表面形成的在液体侧上表示的角度。

结合附图自以下本发明的详细说明，本发明的以上及其它目的、特征、方面和优点将变得更明显。

附图说明

图1是采用第一实施例的本发明溢流管的自动变速器的分解图；

图2是图1所示自动变速器的由点画线II所围绕部分的放大截面图；

图3是沿图2中箭头III所示方向看时的溢流管的俯视图；

图4是用于说明利用图2所示溢流管设定的油面的截面图；

图5是图2所示溢流管的在示例性变型中的截面图；

图6和7分别是本发明溢流管的在第二和第三实施例中的截面图；

图8是图7所示溢流管的在第一示例性变型中的截面图；

图9A和9B分别是图7所示溢流管的在第二示例性变型中的透视图和截面图；

图10A和10B分别是本发明溢流管的在第四实施例中的透视图和截面图；

图11是本发明溢流管的在第五实施例中的透视图；以及

图12是图11所示溢流管的由图11所示点画线XII所围绕部分的截面图。

具体实施方式

现在将参照附图说明本发明的实施例。在附图中，相同或者相似部件使用相同的附图标记。

第一实施例

参照图1，自动变速器10具有由朝向垂直朝下方向开口的变速器壳体11形成的壳体和呈碟盘形式且安装到变速器壳体11上以封闭开口位置的油底壳12。变速器壳体11中容纳有齿轮、轴、轴承等，从发动机输出的变速力输出给驱动轴。

自动变速器10的壳体具有密封在其内的规定量工作油，油底壳12接收该工作油。工作油起到例如被称为自动变速器油(ATF)且用于允许操纵换档离合器和传递液力变矩器力的润滑油的作用，防止齿轮和其它类似机构部件咬住。油底壳12具有底部12m，该底部具有位于圆圈II所示位置处且用以在液面上控制工作油的机构。

参照图1和2，油底壳12的底部12m处设置有具有从底部12m朝向油底壳12的内部空间13垂直往上延伸的圆筒部26的溢流管21以及形成在圆筒部26的与底部12m相对一端处的端部23。

圆筒部26分别具有外壁28和内壁27，且形成为围绕垂直延伸中心轴101呈圆筒状延伸。使外部与油底壳12连通的排油孔22由内壁27围绕。注意，溢流管21可与油底壳12一体形成，或者与油底壳12的侧部连接。此外，溢流管21不一定要设置在油底壳12处。例如，其可设置在变速器壳体11处。此外，圆筒部26可在底部12m与端部23之间弯曲。

参照图1-3，端部23形成为从圆筒部26起呈喇叭状张开。在由端部23围绕的位置处限定了排油孔22的开口，且排油孔22在该位置与内部空间13连通。端部23形成为围绕中心轴101的回转体。更具体地，端部23沿周向具有相同截面，且中心轴101用作中心。工作油31与外壁28接触并填充端部23的周边(即，与排油孔22相反的一侧且端部23夹在其间)。

端部23具有弯曲面23a。弯曲面23a垂直面向上且呈环状延伸成围绕排油孔22的开口。弯曲面23a形成为弯曲状以与大体水平方向接触。弯曲面23a形成为直接与内壁27邻接。弯曲面23a具有沿从大体水平方向朝向垂直往下方向变化的方向从与大体水平方向接触的第一部分23p朝向内壁27延伸的第二部分23q。

图4说明利用图2所示溢流管设定的油面。更具体地，图4示出被点画线IV围绕的图2所示部分。参照图1-4，工作油31经由贯穿变速器壳体11形成的孔口(未示出)引入自动变速器10的壳体内。当所引入的工作油31超过规定量时，过量的工作油31就经由溢流管21的排油孔22排放到外部。

这样做时，表面张力作用，使得工作油31具有比溢流管21的开口位置高的液面。然而在本实施例中，弯曲面23a设置在分隔工作油31与排油孔22的位置处。因而，其液面经由表面张力提升的工作油31就被引导沿弯曲面23a、第二部分23q朝向排油孔22。由此，工作油31的提升的液面31a′降低至液面与弯曲面23a的第一部分23p基本相同的液面31a，并设定在那个液面。此外，位于提升的液面处的工作油31不会逐渐流出排油孔22，于是降低了该管阻止工作油31经由排油孔22排出的难度。这能够增强液面控制的可操作性。

参照图2，为进一步降低阻止工作油31经由排油孔22排出的难度，溢流管21的内壁27可具有沿中心轴101形成在其内的槽。工作油能沿该槽流动，从而经由排油孔22迅速排放到外部。注意，下文中说明的实施例都可包括其内设置有槽的内壁27。

一旦完成液面设定，就将油塞安装到溢流管21上以封闭排油孔22。

在如第一实施例所述的本发明中，溢流管21设置在用作壳体的油底壳12处，且当油底壳12接收多于规定量的工作油31时，溢流管21使过量工作油31溢出以将液面31a设定在规定液面。溢流管21具有设置在油底壳12内部且限定排油孔22开口的端部23，排油孔22的开口用作接收和流过溢出的工作油的开口。端部23具有垂直面向上并延伸成围绕排油孔22的开口且沿与大体水平方向接触的方向弯曲的弯曲面23a。

如此构成的第一实施例中的本发明溢流管21允许具有弯曲面23a的端部23破坏表面张力。因而，在组装或维修自动变速器10或者更换工作油31等时，工作油31能具有易于被设定在油底壳12内预先设想的规定液面处的液面31a。这能够例如防止液面31a达到过高的液面，导致容纳在变速器壳体11与工作油31之间的搅拌阻力增大。这能够帮助降低自动变速器10中的能量损失，还防止工作油的温度增大并因而质量恶化。此外，液面31a不会过低，以及自油底壳12抽吸工作油31的泵不会吸入空气。因此，自动变速器10的可靠性和耐用性增强。

此外，因为适量工作油31能够供应给油底壳12，不会浪费性地消耗工作油31，这有助于降低成本。此外，能够防止自动变速器10的重量比假想得大。

参照图5，作为示例性变型给出的溢流管41具有圆筒部26和形成在圆筒部26一端处的端部42。端部42直接与圆筒部26邻接且从圆筒部26起沿中心轴101呈圆筒状延伸。端部42具有位于其延伸端处的弯曲面42a。弯曲面42a垂直面向上并延伸成围绕排油孔22的开口且沿与大体水平方向接触的方向弯曲。如此构成的溢流管41与溢流管21一样有效。

注意，尽管在本实施例中溢流管21应用于自动变速器10，但其也可应用于手动变速器、无级变速器(CTV)等。此外，本发明可类似地应用于发动机、挖土机、工作机器人及其它需要控制油量和液面的湿式油底壳机器。

第二实施例

在本实施例中，将不重复说明与第一实施例中溢流管21一致的布置。

参照图6，溢流管46具有圆筒部26和形成在圆筒部26的一端处的端部47。端部47直接与圆筒部26邻接，并从圆筒部26起沿中心轴101呈圆筒状延伸。端部47具有位于其延伸端处的倾斜面47a。倾斜面47a垂直面向上且呈环状延伸成围绕排油孔22的开口。

倾斜面47a具有直接与外壁28邻接且离中心轴101较远的外周缘47p和直接与内壁27邻接且离中心轴101较近的内周缘47q。从外周缘47p朝向内周缘47q看时，倾斜面47a形成为垂直向下延伸。倾斜面47a适于具有在外周缘47p与内周缘47q之间变化的斜度。

因此，其液面经由表面张力而围绕溢流管46提升的工作油31沿倾斜面47a导入排油孔22。因而，工作油31的液面31a被设定为与倾斜面47a的外周缘47p的高度基本相同。

本发明第二实施例提供具有这样一种端部47的溢流管46，端部47设置在油底壳12内部并限定了用于接收和流过溢出的工作油的排油孔22的开口。端部47具有垂直面向上并延伸成围绕排油孔22的开口且从端部47的周边朝向排油孔22的开口垂直向下倾斜的倾斜面47a。

如此构成的溢流管46能够实现与第一实施例所述类似的效果。

第三实施例

在本实施例中，将不重复说明与第一实施例中溢流管21一致的布置。

参照图7，溢流管51具有圆筒部26和形成在圆筒部26的一端处的端部52。端部52直接与圆筒部26邻接，并从圆筒部26起沿中心轴101呈圆筒状延伸。端部52具有位于其延伸端处的不平坦状表面52a。不平坦状表面52a垂直面向上且呈环状延伸成围绕排油孔22的开口。

不平坦状表面52a分别由绕中心轴101沿周向交替设置的凸起53和凹进54的表面形成。凸起53和凹进54形成为分别具有顶面53a和底面54a，从而沿中心轴101的方向具有梯级。凹进54形成为绕中心轴101径向延伸。

由此形成的不平坦状表面52使得围绕排油孔22的开口填充的工作油31能够在比表面52a形成为平坦时更大的区域上与表面52a接触。这能够增强毛细管流体引导效应以更积极地将工作油31导入排油孔22。因而，工作油31的液面31a被设定为与凸起53的顶面53a的高度基本相同。应注意的是，对于不同高度的凸起53、不同宽度的凹进54以及某些其它条件，液面31a可被设定在凹进54的底面54a处。

本发明第三实施例提供具有这样一种端部52的溢流管51，端部52设置在油底壳12内部并限定了用于接收和流过溢出的工作油的排油孔22的开口。端部52具有垂直面向上且延伸成围绕排油孔22的开口的不平坦状表面52a。

如此构成的溢流管51能够实现与第一实施例所述类似的效果。

参照图8，作为示例性变型的溢流管56具有圆筒部26和形成在圆筒部26的一端处的端部57。端部57具有从端部57的周边看垂直面向上且绕中心轴101沿周向呈锯齿状的锯齿面57a。这种布置允许工作油31的液面31a被设定为与锯齿面57a的齿顶的高度基本相同。能够实现与溢流管51类似的效果。

图9示出在第二示例性变型中的图7所示溢流管或者这样一种溢流管61，溢流管61具有圆筒部26和形成在圆筒部26的一端处且具有不平坦状表面62a的端部62，不平坦状表面62a由绕中心轴101每隔90°设置的凸起63的表面和形成在相邻凸起63之间的凹槽64的表面组成。凸起63和凹槽64形成为分别具有顶面63a和底面64a，两者共同形成沿中心轴101方向的梯级，且顶面63a的面积小于底面64a的面积。这种布置允许工作油31的液面31a被设定为与凹槽64的底面64a的高度基本相同。能够实现与溢流管51类似的效果。

此外，作为又一示例性变型，端部可具有被形成为缎面状从而呈不平坦状的端面。在这种情况中，端部优选具有这样一种端面，该端面的最大高度和最小高度具有0.1mm或大于0.1mm、优选地为0.3mm或大于0.3mm、更优选地为0.5mm或大于0.5mm的高度差。

第四实施例

在本实施例中，将不重复说明与第一实施例中溢流管21一致的布置。

参照图10，溢流管66由圆筒部26、形成在圆筒部26的一端处的端部67和设置在端部67处的导绳68组成。端部67直接与圆筒部26邻接，并从圆筒部26起沿中心轴101呈圆筒状延伸。端部67具有位于其延伸端处的端面67a。端面67a形成在沿大体水平方向延伸的平面内。导绳68位于端面67a上且还从外壁28延伸至内壁27。注意，尽管附图仅示出单根导绳68，但也可提供多于一根导绳68。

绕溢流管66的周边与导绳68接触的工作油31经由毛细管作用被牵引至导绳68，并沿导绳68导入排油孔22。因而，工作油31的液面31a被设定为与端面67a的高度基本相同。

在上述本发明第四实施例中，溢流管66包括端部67和导绳68，端部67设置在油底壳12内部并限定了用于接收和流过溢出的工作油的排油孔22的开口，导绳68设置在端部67处且用作从端部67的周边伸入排油孔22的开口中的绳状引导部件。

如此构成的溢流管66能够实现与第一实施例所述类似的效果。

第五实施例

在本实施例中，将不重复说明与第一实施例中溢流管21一致的布置。

参照图11和12，溢流管71具有圆筒部26和形成在圆筒部26的一端处的端部72。端部72直接与圆筒部26邻接，并从圆筒部26起沿中心轴101呈圆筒状延伸。端部72具有位于其延伸端处的端面72a。端面72a形成在基本沿大体水平方向延伸的平面内。端面72a直接与外壁28和内壁27两者邻接。端面72a例如被涂覆以由氧化钛形成的亲油性涂层73。

其液面经由表面张力而围绕溢流管71提升的工作油31以减小的角度α与亲油性涂层73的表面73a接触。因而，工作油31的液面31a′降低至与表面73a的高度基本相同的液面31a。由此，工作油31具有被设定在那个高度的液面。

本发明第五实施例提供具有这样一种端部72的溢流管71，端部72设置在油底壳12内部并限定了用于接收和流过溢出的工作油的排油孔22的开口。端部72具有垂直面向上并延伸成围绕排油孔22的开口且受到亲油性涂覆的端面72a。

如此构成的溢流管71能够实现与第一实施例所述类似的效果。

第一至第五实施例的溢流管可在结构上适当组合以形成不同溢流管。例如，第一实施例的溢流管21可具有被形成为缎面状的弯曲面23a，以及第四实施例的溢流管66可具有受到亲油性涂覆的端面67a。

由此，本发明提供了一种能够帮助将液面精确设定在规定液面的溢流管。

尽管已详细说明且示出本发明，但应清楚认识的是，它们仅仅是说明性的和示例性的，并不是限定性的。

Claims (4)

1、一种设置在壳体(12)处并且使由所述壳体(12)接收的超过规定量的工作油(31)的量溢出以将所述工作油(31)的液面(31a)设定在规定液面处的溢流管，该溢流管包括位于所述壳体(12)中并且限定接收和流过溢出的所述工作油的开口的端部(52，57，62)，其特征在于，所述端部(52，57，62)具有垂直面向上并延伸成围绕所述开口且形成为不平坦状的表面(52a，57a，62a)。

2、根据权利要求1所述的溢流管，其特征在于，所述表面(52a)被形成为缎面状。

3、根据权利要求1所述的溢流管，其特征在于，所述表面(57a)做成锯齿状，以具有沿所述开口的周边设置的多个齿。

4、根据权利要求1所述的溢流管，其特征在于，所述表面(62a)具有从所述端部(62)的周边朝向所述开口延伸的槽(64)。

Images