JP2005524022A - 自動車両のオイル循環路内の分離装置 - Google Patents

Abstract

オイルタンク（１００）の蓋（１０４）に組み込まれているサイクロン分離器（１２２）が、ガスの満ちたオイル流を、空気の少ない部分流と、空気を含んだ部分流とに分離する。

Description

本発明は、圧力生成するオイルポンプ並びにオイルタンクを含む、自動車両（モータビークル）のオイル循環路内の分離装置に関し、この分離装置は、ガスの満ちたオイル流を空気の少ない部分流と空気を含んだ部分流とに分離するためのものであり、湾曲されている案内リブを有し、この案内リブを用い、この案内リブの内側で接線方向に導入されたオイル噴射流が偏向される／捩じられる。

特に自動車両分野では冷却用のオイル及び／又は潤滑剤としてのオイルが通常は循環路内で循環されて使用される。この際、オイルはオイル容器／オイルタンクから出発し、オイルポンプを用い、導管を介して作用箇所へと給送され、戻し管を介して再びタンクに戻るように給送され、その際、１つ又は複数のポンプは、タンクと作用箇所との間、及び／又は、作用箇所とタンクとの間に配設され得る。循環路内にはオイルの他に通常は空気もあるので（循環回転）運動に基づき、液状のオイルがガス状の空気で満たされることが不可避であり、それによりオイルが多少なりとも強く泡立つことになる。

空気の満ちたオイルは、潤滑及び／又は熱輸送性に関するその作用において強く制限されていて、このことは、摩損が増加され且つそれにより例えば内燃機関の寿命が短くなるという結果を伴う。この理由から、一方では、対応するオイル運動によりオイルが空気で満たされることを防止するという試みが成され、それに加え、起泡性の小さいオイルが使用され、他方では、しかしながら、空気の満ちた泡立ったオイルを再びガス抜きすることが必要不可欠である。

この関連において、空気を含まないオイルを提供するために様々な方法と装置が知られるようになった。例えば特許文献１は、実質的に空気を含まない潤滑油を提供するための装置を記載し、そこでは中央分離要素として所謂サイクロン分離器が使用される。特許文献１に従い、空気の満ちたオイルは流入開口を介してサイクロン分離器内に導入され、そこで、油圧エネルギーの一部を利用しながら、下方或いは周辺で流出する空気の少ない部分流、及び、上方或いは中央で流出する空気を含んだ部分流への分離が行われる。

この種の空気分離器は原理的に知られているが、それらは、構成空間を必要とし且つある程度の製造手間及び組立手間を強要する固有の構成要素を形成する。

この関連では特許文献２並びに特許文献３が参照され、それらは請求項１の前提概念に記載した装置を示している。空気分離器は、各々、多数の個別要素を有する極めて費用のかかる独自の構成部材として構成されていて、多大な手間をもってオイルタンクの内部に固定されている。

特許文献２によると、貯蔵容器と鐘状部材を接続するための接続リブが、貯蔵容器の壁を通じる戻し管を別個に実施することと同様に必要不可欠である。特許文献３に応じ、別個に形成されている脱泡装置の鐘状部材は、手間をかけ、ネジにより、貯蔵容器の壁部の取り外し可能な蓋に固定され、従って組み込まれているものではない。更に、脱泡装置とは別に戻し管を実施することも必要不可欠である。

独国特許発明第3623238号明細書 独国特許出願公開第1903295号明細書 独国特許出願公開第2005594号明細書

従って本発明の基礎を成す課題は、僅かな製造手間と僅かなコストで、構成空間の観点で有利であるように、オイルから空気を分離するための分離装置を冒頭に掲げたオイル循環路内に提供することである。

前記の課題は、本発明に従い、請求項１に記載した特徴を有する分離装置により解決され、この際、基礎を成す思想として、その分離装置はオイルタンクの一体（インテグラル）構成要素である。

本発明の特に有利な実施形態に従い、分離装置であってそのオイルタンクが容器と上殻として形成されている蓋とを含んでいる分離装置にて、分離装置を形成するために蓋自体が適宜構成されている。その際、合目的には分離装置の蓋がポリアミドのようなプラスチックから製造されている。

導入されたオイル噴射流が、適宜構成されている導入装置を用い、平坦に形成されていると特に有利であり、それにより案内リブの幅広領域が付勢される。

空気の少ない部分流が下方或いは周辺に向かって排出され、空気を含んだ部分流が上方或いは中央に向かって排出されると極めて合目的であり、この際、空気を含んだ部分流を返送するために、案内リブの半径方向内側でこれと同心に、タンク内部に突出し下方に向かって開いているドームが設けられていて、このドームは渦流が少なく空気運動の安定された空間からの排出を可能とする。

分離装置の極めてコンパクトな構造方式に基づき、この分離装置は、オイルタンクと関連して特にオートバイにおける使用に適している。

次に、図面に基づき、本発明の特に有利な実施形態について詳細に説明する。

図１には、容器１０２並びに蓋１０４から構成されている多部材式のオイルタンク１００が示されていて、このオイルタンクは、ドライサンプ潤滑用容器として特にオートバイにおいてオイル容量を提供するために用いられる。この際、図示されているオイルタンク１００の容器１０２も蓋１０４も、射出成形されたガラス繊維強化ポリアミド（ＰＡ）から成り、これらのタンク部分１０２、１０４は油密に互いに結合されている。構成の補強のために必要不可欠な補強リブは内部に位置するように配設されていて、それにより、タンク外面は２５０ｍｍと５００ｍｍとの間の半径をもってボンベ形状で反らされて形成されていて、主エッジはほぼ８ｍｍの半径をもって丸められている。この際、オートバイに使用するためのオイルタンク１００は、２５〜３０％の空気容量に対応する１ｌを加えてほぼ３.２５ｌのオイル容量を含んでいる。

容器１０２の下側領域にはオイル流出口１０６が設けられていて、このオイル流出口１０６を介し、稼動時には、このオイル流出口１０６と、蓋１０４に設けられているオイル流入口１０８との間でオイル循環路内に配設されているフィードポンプを用い、例えば内燃機関の潤滑及び／又は冷却のためにオイルが作用箇所へと給送される。同様にオイル循環路内には、例えばオイル流入口１０８の上流側にて、非図示ではあるが、オイルクーラが設けられている。特に、ここで詳細には示されていないフィードポンプにより、オイルに空気が満たされ、即ちオイルに空気が混入され、それ故、オイル流入口１０８の領域には、泡立ったオイルのガス抜きのための分離装置１２２が設けられている。分離されたガスは空気排出接続管１１０を介して排出される。同様に蓋１０４にはオイル注入口１１２が組み込まれている。

オイルタンク１００の上側領域の開口１２０と下側領域の開口１１８はホース１１６を用いて互いに接続されていて、それによりこのホース１１６は、タンク容量と連通する器を形成している。図示された実施形態においてホース１１６は、耐油性のエラストマ合成ホースから成る部分１３４ａ、１３４ｂ並びに透明なＰＴＦＥ管１３６から成り、このホース１１６は、ＰＴＦＥ管１３６の近傍でクランプ１３２を用い又はクリップインされた状態でタンク１００に保持されている。透明な管１３６の領域では、最小オイルレベル或いは最大オイルレベルを明示するマークが設けられていて、これらのマークは、管１３６自体にか、この際、ホース１１６の不正確な組み立てに基づき誤り表示の危険があるが、又はタンクに取り付けられている。このようにしてオイルレベルの特に快適な管理がディップスティック等を使用しないで可能とされる。上側の開口１２０の領域においてホース１１６は蓋１０４との結合のためのクイックカプラを有し、それによりホース１１６はその上端部で取り外され得て、オイル排出ホースとして用いられ、この関連において、下側の開口１１８を、オイルタンク１００の極めて深い点、好ましくは最深点に設けることは合目的である。そのオイル排出ホースを用い、オイル収集容器に対し、特に保守しやすく簡単で且つクリーンなオイルタンク１００のオイル排出が可能であり、オイルをこぼしてしまう危険はない。

ここでは詳細に示されていないオートバイにオイルタンク１００を固定するために固定箇所１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃが設けられていて、この際、ここで示されているオイルタンク１００は、その裏側１２４が後輪の方を向き且つその側面１２６が前方に向かっているように車両に固定されている。側面１２８はオートバイの側方から見ることができ、それによりオイルレベルのチェック並びにオイル排出が既述のように有利に可能とされる。

図２ａには、分離装置２２２を含んでいるオイルタンクの上殻２０４が上方から見た図として描かれていて、図２ｂは下方から見た図を示している。空気の満ちたオイルからガスを分離するための分離装置２２２は、対応する蓋２０４の形成が製造時に射出成形プロセスで行われることにより、オイルタンクの蓋２０４内に組み込まれている。ガスの満ちたオイルを導入させるためにオイル入口接続管２０８が設けられていて、このオイル入口接続管２０８は、入口領域２４０において平ノズル状に形成されていて、それにより導入されたオイル噴射流が扇状に広げられ、含まれている空気泡の解放がより良く成される。扇状に広げられたオイル噴射流は、その扇状の広がりに対応し、ほぼその広がりの全幅に渡り、接線方向で案内リブ２４２へと導かれ、この案内リブ２４２は、その更なる延在態様においてオイル流に従うように内側に向かって湾曲されている。オイル流はこのようにして偏向され、遠心力が発生し、この遠心力は、空気をオイルから分離させる。案内リブ２４２の半径方向内側には、環形状のリブ２４４を用い、空気運動が僅かである空間を形成するためのドーム２４６が設けられていて、このドーム２４６から、分離された空気の排出が、特記すべき渦流を伴うことなく上方／中央に向かって行われる。空気を含まないオイルは、下方／周辺に向かって排出され、オイル循環路内の更なる使用のために提供される。

更に本発明に従うオイルタンク１００は特に少ない重量により傑出し、オイル循環路から空気を最適に分離することは、内燃機関の摩損の減少に多大に寄与する。

分離装置を含んでいるオイルタンクを示す図である。 分離装置を含んでいるオイルタンクの上殻を上方から見た図である。 分離装置を含んでいるオイルタンクの上殻を下方から見た図である。

符号の説明

１００ オイルタンク
１０２ 容器
１０４ 蓋
１０６ オイル流出口
１０８ オイル流入口
１１０ 空気排出接続管
１１２ オイル注入口
１１４ａ 固定箇所
１１４ｂ 固定箇所
１１４ｃ 固定箇所
１１６ ホース
１１８ 開口
１２０ 開口
１２４ 裏側
１２６ 側面
１２８ 側面
１３２ クランプ
１３４ａ ホースの一部分
１３４ｂ ホースの一部分
１３６ ＰＴＦＥ管
２０４ 上殻（蓋）
２０８ オイル入口接続管
２２２ 分離装置
２４０ 入口領域
２４２ 案内リブ
２４４ リブ
２４６ ドーム

Claims (6)

1. 圧力生成するオイルポンプ並びにオイルタンクを含む、自動車両のオイル循環路内の分離装置であって、この分離装置が、ガスの満ちたオイル流を空気の少ない部分流と空気を含んだ部分流とに分離するためのものであり、湾曲されている案内リブを有し、この案内リブを用い、この案内リブの内側で接線方向に導入されたオイル噴射流が偏向される／捩じられる、前記分離装置において、この分離装置（１２２、２２２）がオイルタンクの一体構成要素であることを特徴とする分離装置。
2. オイルタンクが、容器と、上殻として形成されている蓋とを含んでいる、請求項１に記載の分離装置において、分離装置（１２２、２２２）を形成するために蓋（１０４、２０４）自体が適宜構成されていることを特徴とする分離装置。
3. 前記蓋がポリアミドのようなプラスチックから製造されていることを特徴とする、請求項２に記載の分離装置。
4. 導入されたオイル噴射流が、適宜構成されている導入装置（２４０）を用い、平坦に形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の分離装置。
5. 空気の少ない部分流が下方或いは周辺に向かって排出され、空気を含んだ部分流が上方或いは中央に向かって排出されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の分離装置。
6. 空気を含んだ部分流が、案内リブ（２４２）の半径方向内側でこれと同心に配設されていて環形状のリブ（２４４）により形成されているドーム（２４６）を介して返送されることを特徴とする、請求項５に記載の分離装置。

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