JP2009052585A

JP2009052585A - 自動変速機

Info

Publication number: JP2009052585A
Application number: JP2007217309A
Authority: JP
Inventors: Masahito Inoue; 雅仁井上; Koichi Inoue; 晃一井上
Original assignee: ZEOTEKKU KENKYUSHO KK
Current assignee: ZEOTEKKU KENKYUSHO KK
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-03-12

Abstract

【課題】交換時の作業性がよく、濾過性能も飛躍的に高めることができ、長期の間、高機能な濾過性能を維持できる作動油の濾過手段を備えた自動変速機を提供せんとする。
【解決手段】機内の作動油循環路１０の途中部に外付けの濾過装置２を着脱自在に取り付けたものであり、濾過装置２は、円筒型の外筒電極３の内部に該外筒電極３と同電位とされたパイプ状の内筒電極４を配置して両電極間に作動油の流通空間を形成し、この流通空間内に、筒状の荷電電極５がこれら内外の両筒電極３、４に対し絶縁された状態で配設するとともに、該荷電電極５と前記内筒電極４との間に濾過フィルター６を配設し、外筒電極３及び内筒電極４と前記荷電電極５との間に電圧を印加する印加手段９を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、外付けの濾過装置を着脱自在に取り付けてなる自動変速機に係わり、変速機内を循環する作動油中の微細な不純物粒子を凝集粗粒化して効率よく捕捉できる濾過装置を備えた自動変速機に関する。

従来、自動変速機の作動油の濾過は、変速機内のオイルパン内に収容されるオイルストレーナで行われ、オイルストレーナは、オイルパン内のオイルを吸入する吸入口と、該吸入口から吸入されたオイルを濾過するフィルタと、該フィルタで濾過されたオイルを機械式オイルポンプへ吐出する吐出口を有し、例えば、アッパケースとロアケースとが全周をかしめ部材でかしめられて一体に結合されることにより、そのボディが形成されている。吸入口はロアケースの下面の略中央部に設けられ、吐出口はアッパケースの上面の端部寄りに設けられる（例えば、特許文献１参照。）。

このようなオイルストレーナによる濾過では、フィルターを交換する際、オイルパンを取り外す必要があり、大掛かりな作業となる。また、近年の車両の高出力化、自動変速機の高機能化により、作動油に高い純度、品質の維持が要求されつつあり、変速機内を循環する作動油のより高精度な濾過が課題とされている。

特開２００４−３３２８８６号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、交換時の作業性がよく、濾過性能も飛躍的に高めることができ、長期の間、高機能な濾過性能を維持できる作動油の濾過手段を備えた自動変速機を提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、外付けの濾過装置を着脱自在に取り付けてなる自動変速機であって、前記濾過装置が、筒型の外筒電極の内部に該外筒電極と同電位とされたパイプ状の内筒電極を配置して両電極間に作動油の流通空間を形成するとともに、該流通空間内に筒状の荷電電極をこれら内外の両筒電極に対して絶縁した状態で配設し、且つ該荷電電極と前記内筒電極との間に濾過フィルターを配設し、前記外筒電極及び内筒電極と前記荷電電極との間に電圧を印加する印加手段を具備させ、自動変速機への取付面に、前記流通空間へ変速機内の作動油を循環させるための流入口及び流出口を設けてなることを特徴とする自動変速機を構成した。

ここで、前記荷電電極が、前記濾過フィルターの外表面に直接配設される金属製筒状材よりなるものが好ましく、とくに濾過フィルター外表面の上端側及び下端側に確保される流通部分を除く略全面に直接配設される無孔の金属製板材よりものや、或いは作動油が流通できる孔を備える金属製多孔板又は金属製網状体よりなるものが好ましい。

また、前記流入口を荷電電極と外筒電極間に連通して形成するとともに、前記流出口を前記内筒電極のパイプ内に連通して形成し、前記自動変速機内の作動油循環路から前記流入口を介して荷電電極と外筒電極間に導入された作動油が、前記濾過フィルターを通過した後、前記内筒電極のパイプ内に流入して前記流出口から前記自動変速機内の作動油循環路に流出させるように構成したものが好ましい。

さらに、前記印加手段が車載バッテリーからのバッテリー電圧を印加してなるものが好ましい。

以上にしてなる本願発明に係る自動変速機によれば、濾過装置の流通空間に変速機内を循環する作動油を導入し、電極間には発生させる電界により、作動油中の不純物粒子の有するゼーター電位が打ち消されて分子間力による不純物粒子の凝集粗粒化現象が生じる。また、濾過フィルターの表面電位も高く、凝集粗粒化した不純物粒子はこの高い表面電荷にクーロン力で引き寄せられ、効率良く濾過フィルター内へ誘導される。そして粗粒化した不純物粒子は効率よく捕捉されることとなる。フィルター表面では捕捉された不純物粒子は更に粗粒化するとともに不純物粒子が数珠繋ぎ状に連鎖した連鎖体の集合層であるケーク層が形成され、対設する電極面に引かれて立起状態が維持されるため、各連鎖体間には流体通過間隙が良好に形成され、流体の通過を阻害することなく不純物粒子の濾過が効果的になされ、予備濾過層としての機能を充分発揮することが可能となって、さらに精度の高い濾過が可能となり、目詰まりを起こすことなく長期間の間、高機能な濾過性能を維持できる。本発明では、このような濾過性能の高い濾過装置を着脱自在に取り付けており、交換が必要な際にもその作業性は従来のストレーナに比べて著しく向上する。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明に係る自動変速機１の全体構成を示す説明図であり、図１〜３は代表的実施形態を示し、図中符号１は自動変速機、２は外付けの濾過装置をそれぞれ示している。

本発明の自動変速機１は、図１及び図２に示すように、機内のバルブボディ１１やギア機構１２、トルクコンバータ１３などに作動油を循環させる作動油循環路１０の途中部に外付けの濾過装置２を着脱自在に取り付けたものであり、本例ではポンプ１４により濾過装置２の流入口７に作動油を圧送し、濾過した処理液を流出口８よりバルブボディ手間の循環路１０に戻すように構成しているが、濾過装置２の介装箇所はこれに限定されない。また、本例では図２のようにフルフローで濾過するように構成しているが、バイパス流路に介装するようにしてもよい。本例では濾過装置２を取り付けるブラケット１５から変速機内の循環路１０と接続しているが、ホースを介して濾過装置２を変速機外部で循環路１０に接続するように構成してもよい。また、無段自動変速機にも適用できることは勿論である。

本発明は、とくに上記濾過装置を荷電凝集濾過装置として構成し、微細な不純物粒子を凝集粗粒化してフィルターで効率よく捕捉するものであり、電力は車載バッテリー９０からコネクター９１を介して濾過装置２内の荷電電極に供給している。濾過装置２は、具体的には図３に示すように、円筒型の外筒電極３の内部に該外筒電極３と同電位とされたパイプ状の内筒電極４を配置して両電極間に作動油の流通空間が形成され、この流通空間内に、筒状の荷電電極５がこれら内外の両筒電極３、４に対し絶縁された状態で配設されるとともに、該荷電電極５と前記内筒電極４との間には濾過フィルター６が配設され、更に、外筒電極３及び内筒電極４と前記荷電電極５との間に電圧を印加する印加手段９が設けられている。

より詳しくは、外筒電極３は、外部容器２０を兼ねており、金属製の底板２１の外周部に上端閉塞した円筒形状の外部容器２０が取り付けられ、同じく底板２１の中央部に、金属パイプ製の内筒電極４が立設され、これら外部容器２０（外筒電極３）と内筒電極４は底板２１を介して同電位とされるとともに、該底板２１が取り付けられるブラケット１５を介して車両ボディ側にアースされる。内筒電極４の上端は閉止されるとともに側壁には濾過済みの作動油を容器外部へ誘導するための流入孔４０が開設されている。

また、底板２１の途中部には、前記外筒電極３及び内筒電極４と同心円状に濾過フィルター６が両電極３、４間の流通空間を仕切る隔壁として上下にわたり立設されており、その外表面における上端側及び下端側の流通部分６ａ、６ｂを除く略全面に、外筒電極３及び内筒電極４に対して電位差を有する無孔の金属製板材よりなる荷電電極５が直接、接触状態で配設されている。本例では、無孔のアルミ製薄板をフィルター外表面に直接巻き付けて構成されているが、その他の金属素材からなる薄板を用いることや、上端側又は下端側を空けずに絶縁部材を介して外部容器２０の上壁又は底板２１に取り付けるように構成してもよく、濾過フィルター６と荷電電極５間に若干の空間を空けるようにしてもよい。また、荷電電極５を作動油が流通できる孔を有する金属製多孔板又は金属製網状体より構成すれば、上記のように上端側や下端側を必ずしも空けることなく、絶縁部材で支持して取り付けることができる。

濾過フィルター６は、本例ではプリーツ型フィルターが用いられ、フィルター素材には、ポリプロピレン等を素材とした網状体形状の誘電体繊維を用いることが誘電率の高さ及び耐薬品性の観点から好ましいが、他の素材を用いることも任意である。

荷電電極５には、電圧印加手段９として、外部容器２０の適所から絶縁材９２を貫通して電力ケーブル９３が接続され、該電力ケーブル９３にコネクター９１を介して図示しない車載バッテリーから電力供給されるように構成されている。これにより外筒電極３と荷電電極５間及び荷電電極５と内筒電極４間にそれぞれ電界が形成され、当該電界中を流通する作動油中の不純粒子は、そのゼーター電位を打ち消されて分子間力により凝集粗粒化することとなる。本例ではバッテリー電圧１２Ｖの直流電圧が供給されるが、バッテリー容量に応じて２４Ｖ等にしてもよく、好ましくは１２〜２４Ｖに設定される。また昇圧機等を介してより高圧の電圧を与えることも好ましく、例えば電極間距離１ｃｍあたり４５０〜５００Ｖ程度の電圧を与えるように設定することも好ましい。また、交流電圧に変換して供給したり、交流と直流の重畳電圧を印加することも採用されうる。

底板２１の前記外部容器２０と荷電電極５の間の位置には、該位置から前記容器２０と電極５間の空間に連通する流入口７が形成されるとともに、同じく底板２１の前記内筒電極４に対応する中央位置には、該内筒電極４の内部に連通する流出口８が形成されている。そして、流出口８又は内筒電極４の内面には、図１に示した取り付け用のブラケット１５の中央に突出している管部に螺合するネジ溝２２が形成され、これによりブラケット１５に濾過装置２が着脱自在に取り付けられるとともに、前記流入口７より外側の底板外周部分には、円環状のガスケット２３が設けられ、ブラケット１５に取り付けた際、該ブラケット側から供給される作動油を流入口７に導くように構成されている。

そして、これら流入口７及び流出口８を通じて、変速機内の作動油循環路から作動油が濾過装置内に循環供給され、流入口７から導入された作動油は、外部容器２０と荷電電極５間の電界により不純物粒子のゼーター電位が打ち消されて分子間力により凝集粗粒化した後、濾過フィルター６内に導入され、もともと微細であった不純物粒子を効率よく捕捉できる。また、濾過フィルター６の表面は荷電電極５が接触状態で配置されてフィルター表面電荷を著しく高めているため、凝集粗粒化した不純物粒子はフィルターの表面電荷によって強力に吸引されて濾過フィルター内に導入される。しかもフィルター表面には捕捉された不純物粒子によるケーク層が形成されているので、濾過フィルターによる濾過効果に加えてケーク層による濾過効果も発揮される。このケーク層が存在することによって、濾過フィルターの目詰まりの発生も著しく減少し、濾過フィルター６の長寿命化もはかられる。

濾過フィルター６を通過した処理済みの作動油は、内筒電極４の流入孔４０等を通じてパイプ内に流入し、底板２１の流出口８からブラケット１５を介して前記自動変速機内の作動油循環路に流出することとなる。なお、本例では流入口７及び流出口８をそれぞれ底板２１に形成したが、外部容器２０などに形成することも可能である。また、本例では外側に流入口７を形成し、中央側に流出口を設け、濾過フィルターに対して外側から内側に作動油を流通させるように構成したが、逆方向、すなわち中央部に流入口を設け、外側に流出口を設け、流通方向を逆にすることも可能である。

その他、外筒電極３と荷電電極４の間の空間に多電極効果を有する誘電体層を介在させることも好ましい変形例である。これによれば、外筒電極３と荷電電極４間に実質的に無数の電極が形成されたのと同じ効果を得ることができ、作動油中の不純物粒子のゼーター電位の打ち消しはより効果的に行われる。このような誘電体層を構成する誘電体としてはグラスウールやポリプロピレン等の樹脂系のものが使用でき、その他多電極効果が発揮できるものであれば他の素材を使用することも可能である。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の代表的実施形態に係る自動変速機を示す説明図。同じく作動油の流通回路を示す概略図。同じく濾過装置の構造を示す断面図。

符号の説明

１自動変速機
２濾過装置
３外筒電極
４内筒電極
５荷電電極
６濾過フィルター
６ａ，６ｂ流通部分
７流入口
８流出口
９印加手段
１０循環路
１１バルブボディ
１２ギア機構
１３トルクコンバータ
１４ポンプ
１５ブラケット
２０外部容器
２１底板
２２ネジ溝
２３ガスケット
４０流入孔
９０車載バッテリー
９１コネクター
９２絶縁材
９３電力ケーブル

Claims

外付けの濾過装置を着脱自在に取り付けてなる自動変速機であって、前記濾過装置が、筒型の外筒電極の内部に該外筒電極と同電位とされたパイプ状の内筒電極を配置して両電極間に作動油の流通空間を形成するとともに、該流通空間内に筒状の荷電電極をこれら内外の両筒電極に対して絶縁した状態で配設し、且つ該荷電電極と前記内筒電極との間に濾過フィルターを配設し、前記外筒電極及び内筒電極と前記荷電電極との間に電圧を印加する印加手段を具備させ、自動変速機への取付面に、前記流通空間へ変速機内の作動油を循環させるための流入口及び流出口を設けてなることを特徴とする自動変速機。
前記荷電電極が、前記濾過フィルターの外表面に直接配設される金属製筒状材よりなる請求項１記載の自動変速機。
前記荷電電極を構成する金属製筒状体が、濾過フィルター外表面の上端側及び下端側に確保される流通部分を除く略全面に直接配設される無孔の金属製板材よりなる請求項２記載の自動変速機。
前記荷電電極を構成する金属製筒状材が、金属製多孔板又は金属製網状体よりなる請求項２記載の自動変速機。
前記流入口を荷電電極と外筒電極間に連通して形成するとともに、前記流出口を前記内筒電極のパイプ内に連通して形成し、前記自動変速機内の作動油循環路から前記流入口を介して荷電電極と外筒電極間に導入された作動油が、前記濾過フィルターを通過した後、前記内筒電極のパイプ内に流入して前記流出口から前記自動変速機内の作動油循環路に流出させるように構成してなる請求項１〜４の何れか１項に記載の自動変速機。
前記印加手段が、車載バッテリーからのバッテリー電圧を印加してなる請求項１〜５の何れか１項に記載の自動変速機。