JP2009168054A

JP2009168054A - ブリーザ

Info

Publication number: JP2009168054A
Application number: JP2008003872A
Authority: JP
Inventors: Akihide Takehara; 明秀竹原; Takuya Endo; 巧也遠藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2009-07-30

Abstract

【課題】トランスアクスル等のケース内の圧力を適切に調整すると共に、ケース内に水が入り込むことを適切に防ぐ。
【解決手段】ケース内と外部とを連通する排気路２０と、排気路２０と独立に設けられ、ケース内と外部とを連通する吸気路２２と、ケース内の圧力が外部の圧力より低い場合に排気路２０を遮断し、ケース内の圧力が外部の圧力より高い場合に排気路２０を開放する排気弁と、ケース内の圧力が外部の圧力より高い場合に吸気路２２を遮断し、ケース内の圧力が外部の圧力より低い場合に吸気路２２を開放する吸気弁と、吸気路２２に設けられ、気体は透過し、液体は透過しない気体透過膜３０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のトランスアクスル等の内気圧を調整するためのブリーザに関する。

自動車等の車両に搭載されるトランスミッション、ディファレンシャル、それらを組み合わせたトランスアクスル等は、密封性の高いケース内に格納され、そのケース内に潤滑油を封入して用いられる。

また、特許文献１のように、トランスアクスル等のケースには、その内気圧が高くなり過ぎないように外気と連通させるためのブリーザが備え付けられている。従来のブリーザは、外気側からスプリング等によって付勢されたバルブを備え、ケースの内気圧が外気圧よりも高くなった場合にバルブを介してケース内の空気を放出してケース内の圧力を低減させる。また、特許文献２には、排気路と吸気路とを備え、トランスアクスル等のケース内の圧力が低下した場合に外部から空気を取り込んでケース内の圧力を高めることもできるブリーザも開示されている。

また、特許文献３，４に示すように、燃料タンク内の圧力を調整するためのブリーザ装置において、空気は透過するが燃料は透過しないＰＴＦＥ等の空気透過膜を用いることができることが開示されている。

特開２００２−１０６６８７号公報特開２００７−１２７１３９号公報特開平９−１１２３７２号公報特開平７−３１０６１５号公報

ところで、車両が高地を登り降りする場合、トランスアクスル等のケース内の圧力に変化が起こる。このようにケース内の圧力に変化が生じた場合、図６の実線に示すように、高地を登る際の圧力の低下に伴ってトランスアクスルの絶縁破壊電圧が低下し、高地から下る際に圧力の上昇に伴ってトランスアクスルの絶縁破壊電圧が向上する。そのため、図６の破線に示すように、トランスアクスル等に気圧センサを設け、外気圧の変化に伴ってトランスアクスル等のシステム電圧を変化させて、絶縁破壊を防ごうという方法が採用されている。

しかしながら、トランスアクスル等のケース内の圧力を外気圧に合わせて低下させるための排気路のみを有するブリーザでは、高地への登坂に伴ってトランスアクスル等のケース内の内気圧を一旦低下させると、高地から降りた場合にケース内の内気圧を再び上昇させることができない。このような状態において、外気圧の上昇に伴ってトランスアクスル等のシステム電圧を再び上昇させると、システム電圧が絶縁破壊電圧を上回った領域（図６中のハッチングで示す領域）において絶縁破壊が発生してしまうおそれがある。

また、排気路と吸気路とを備えるブリーザを設けた場合、吸気路からトランスアクスル等のケース内に水分が入り込むとその水分により絶縁耐圧が低下する等の不具合が生ずるので水分の侵入を防ぐ必要がある。

本発明は、ケース内と外部との圧力調整に用いられるブリーザであって、前記ケース内と外部とを連通する排気路と、前記排気路と独立に設けられ、前記ケース内と外部とを連通する吸気路と、前記ケース内の圧力が外部の圧力より低い場合に前記排気路を遮断し、前記ケース内の圧力が外部の圧力より高い場合に前記排気路を開放する排気弁と、前記ケース内の圧力が外部の圧力より高い場合に前記吸気路を遮断し、前記ケース内の圧力が外部の圧力より低い場合に前記吸気路を開放する吸気弁と、前記吸気路に設けられ、気体は透過し、液体は透過しない気体透過膜と、を備えることを特徴とする。

ここで、前記排気路及び前記吸気路が形成された本体部と、前記本体部を収納する外筒部と、を備え、前記本体部に設けられた前記排気路の内部排気口と、前記内部排気口に繋がる前記外筒部に設けられた外部排気口と、が正対しないずれ位置に設けられていることがより好適である。

例えば、前記本体部は円柱形状を有し、前記内部排気口は前記本体部の側面に設けられ、前記外筒部は円筒形状を有し、外部排気口は前記外筒部の側面に設けられ、前記本体部が前記外筒部に収納された状態において、前記内部排気口と外部排気口とは正対しないずれ位置に設けられている構成とすることが好適である。

また、外部排気口は、前記本体部と前記外筒部との間に溜まった水分を排出するドレイン口として機能することが好適である。また、前記外筒部に前記吸気路に繋がる外部吸気口が設けられ、外部吸気口は、前記本体部と前記外筒部との間に溜まった水分を排出するドレイン口として機能することが好適である。

このようなブリーザは、トランスミッション、ディファレンシャル、又は、それらを含むトランスアクスルに適用することができる。

本発明によれば、トランスアクスル等のケース内の圧力を適切に調整すると共に、ケース内に水が入り込むことを適切に防ぐことができる。

＜実施の形態＞
本発明の実施の形態におけるブリーザ１００は、図１の組立分解図及び図３の組立断面図に示すように、外筒部１０、本体部１２及び蓋部１４を含んで構成される。使用時においてブリーザ１００は、外筒部１０及び蓋部１４によって本体部１２を格納した構成を有する。ブリーザ１００は、自動車等の車両に搭載されるトランスミッション、ディファレンシャル、それらを組み合わせたトランスアクスル等のケースに取り付けられ、ケース内部の圧力を調整するために用いられる。

外筒部１０は、プラスチック又は金属等の材料で形成され、ブリーザ１００のケースとなる。本実施の形態における外筒部１０は円筒状の形状を有する。図１に示すように、円筒の一方の面は開口部１０ａであり、他方の面にはブリーザ１００のケースと連通する連通部１０ｂが設けられる。連通部１０ｂの外周には、トランスアクスル等のケースに取り付けるためのねじ山が設けられる。

本体部１２は、プラスチック又は金属等で形成され、外筒部１０内に収容可能な円柱状の外形を有するように形成される。本体部１２の外径は、外筒部１０に収納した場合に外筒部１０の内周との間に隙間が形成されるように外筒部１０の内径よりも小さく形成される。

図２に本体部１２の断面図を示す。本体部１２には、図２に示すように、排気路２０及び吸気路２２が形成される。排気路２０は、本体部１２の一方の端面１２ａから他方の端面１２ｂを貫通すると共に、本体部１２の側面へ繋がる内部排気口２０ａを有する。排気路２０には排気弁が設けられる。排気路２０の端面１２ａ側は、端面１２ｂ側に比べて細い狭小部２０ｂを有するように加工される。本実施の形態では、パッキン２４ａ、スプリング２６ａ及び栓２８ａによって排気弁が構成される。パッキン２４ａは、端部１２ｂ側から栓２８ａによって固定されたスプリング２６ａ等で付勢され、狭小部２０ｂに突き当てられるように配置される。また、栓２８ａは、端面１２ｂ側からの気体及び液体の流入を防ぐように排気路２０の開口部を密閉する。

なお、パッキン２４ａは、ゴム等の弾性体で形成することができる。スプリング２６ａはこれに限定されるものではなく、パッキング２４ａを付勢できる弾性体であればよい。また、栓２８ａは排気路２０の開口部を密閉できればよく、例えばゴム等の弾性材料で形成することができる。

吸気路２２は、本体部１２の端面１２ａから端面１２ｂを貫通する。吸気路２２には吸気弁が設けられる。吸気路２２の端面１２ｂ側は、端面１２ａ側に比べて細い狭小部２２ｂを有するように加工される。本実施の形態では、ゴム等のパッキン２４ｂ、スプリング２６ｂ及びゴム等の栓２８ｂによって吸気弁が構成される。パッキン２４ｂは、端部１２ａ側から栓２８ｂによって固定されたスプリング２６ｂ等で付勢され、狭小部２２ｂに突き当てられるように配置される。また、栓２８ｂには、端面１２ａ側に連通する孔２８ｃが設けられ、気体が外部から流入できるように構成されている。

なお、パッキン２４ｂは、ゴム等の弾性体で形成することができる。スプリング２６ｂはこれに限定されるものではなく、パッキング２４ｂを付勢できる弾性体であればよい。また、栓２８ｂは、例えばゴム等の弾性材料で形成することができる。

本体部１２の端面１２ｂ側には、気体を通過させ、液体は通過させない気体透過膜３０が端面１２ｂを覆うように設けられる。気体透過膜３０は、例えば、ＰＴＦＥ等の材料とすることが好適である。気体透過膜３０を設けることによって、端面１２ｂ側から排気路２０及び吸気路２２へ液体が流入することを防ぐことができる。

また、本体部１２の外周にはゴム等のＯリング３２が設けられる。Ｏリング３２は、排気路２０に設けられた内部排気口２０ａを挟むように少なくとも２箇所に配置される。

蓋部１４は、プラスチック又は金属等で形成される。蓋部１４は、中央部に六角レンチ用の窪みが設けられた円盤形状を有する。蓋部１４は、図１に示すように、外筒部１０の開口部１０ａの切り欠き部１０ｃと係合する係合部１４ａを備える。

外筒部１０、本体部１２及び蓋部１４は、図３に示すように、外筒部１０内に本体部１２を収納した状態で、蓋部１４によって外筒部１０の開口部１０ａを覆った構成で用いられる。

本体部１２は、その端面１２ａが外筒部１０の連通部１０ｂ側に向くように外筒部１０内に挿入される。本体部１２のＯリング３２によって、本体部１２と外筒部１０との間には隙間が形成される。Ｏリング３２は、本体部１２と外筒部１０との間の隙間においてＯリング３２で挟まれた領域と他の領域とを分離する。また、外筒部１０の側面には、その隙間を介して、本体部１２の内部排気口２０ａと繋がる外部排気口１０ｄが設けられる。蓋部１４は、外筒部１０内に本体部１２を収納した状態で、切り欠き部１０ｃと係合部１４ａとを係合させるように外筒部１０の開口部１０ａに取り付けられる。このとき、蓋部１４と、外筒部１０の開口部１０ａの端面との間に隙間３４が形成される。

ブリーザ１００は、外筒部１０の連通部１０ｂによってトランスアクスル等のケースに取り付けられる。例えば、連通部１０ｂの外周に形成されたねじ山を、トランスアクスル等のケースに設けたタップ穴に嵌合させることによって、ブリーザをケースに取り付けることができる。このとき、蓋部１４に設けられた六角レンチ用の窪みを用いてブリーザ１００の取り付け作業を容易に行うことができる。

このような構成のブリーザ１００は以下のように機能する。トランスアクスル等のケース内の圧力が外部の圧力より高い場合には、排気路２０の排気弁はケース内と外部との気圧差によって開状態となり、吸気路２２の吸気弁はケース内と外部との気圧差によって遮断状態となり、内部排気口２０ａ及び外部排気口１０ｄを介してケース内の空気が放出され、ケース内の圧力が下げられる。一方、トランスアクスル等のケース内の圧力が外部の圧力より低い場合には、排気路２０の排気弁はケース内と外部との気圧差によって遮断状態となり、吸気路２２の吸気弁はケース内と外部との気圧差によって開状態となり、隙間３４及び気体透過膜３０を介してケース内へ空気が流入し、ケース内の圧力が上げられる。

このように、トランスアクスル等のケース内の圧力が低下した場合及び上昇した場合のいずれにおいても外部の気圧に合わせてケース内の圧力を調整することができる。

このとき、気体透過膜３０が設けられていることによって、吸気路２２を通ってケース内に水が入り込むことを防ぐことができる。したがって、トランスアクスル等の絶縁耐圧が低下する等の不具合が生ずることを抑制できる。

また、本実施の形態では、内部排気口２０ａと外部排気口１０ｄとが正対しないずれ位置となるように本体部１２及び外筒部１０を配置する。これにより、外部排気口１０ｄから水等の液体が入り込んだとしても、内部排気口２０ａに直接流れ込むことがなくなり、排気弁が開放された際に水等の液体がトランスアクスル等のケース内に侵入することを抑制できる。

＜変形例＞
上記実施の形態では、外部排気口１０ｄは、本体部１２と外筒部１０との間の隙間を介して内部排気口２０ａに繋がる位置であれば特に限定されるものではない。本変形例では、外部排気口１０ｄを水の排出用のドレイン口としても利用する。

具体的には、図４に示すように、外部排気口１０ｄを設ける。Ｏリング３２に挟まれて形成される本体部１２と外筒部１０との間の隙間においてブリーザ１００の鉛直下方位置に外部排気口１０ｄが設けられる。この位置に外部排気口１０ｄを配置することによって、本体部１２と外筒部１０との間の隙間に溜まった水分が外部排気口１０ｄをドレイン口としてブリーザ１００の外部へ排出される。

また、蓋部１４と外筒部１０の開口部１０ａの端面との間に隙間３４の代り、又は、隙間３４と併せて、図５に示すように、Ｏリング３２と開口部１０ａとの間の領域の外筒部１０の外周にドレイン口４０を設けてもよい。このとき、Ｏリング３２と開口部１０ａとの間の領域においてブリーザ１００の鉛直下方位置にドレイン口４０を設けることが好適である。これにより、Ｏリング３２と開口部１０ａとの間の領域に溜まった水分がドレイン口４０からブリーザ１００の外部へ排出される。

なお、本発明の思想は本実施の形態及び変形例に限定されるものではない。すなわち、ブリーザは円柱形状でなくてもよく、ケース内と外部とを連通する排気路及び吸気路を備え、それぞれに排気弁と吸気弁が設けられ、吸気路に気体は透過し、液体は透過しない気体透過膜が設けられている構成であればよい。

本発明の実施の形態におけるブリーザの組立分解図である。本発明の実施の形態における本体部の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態におけるブリーザの構成を示す断面図である。本発明の変形例におけるブリーザの構成を示す断面図である。本発明の変形例におけるブリーザの構成を示す断面図である。従来のブリーザの問題点を説明する図である。

符号の説明

１０外筒部、１０ａ開口部、１０ｂ連通部、１０ｃ切り欠き部、１０ｄ外部排気口、１２本体部、１２ａ，１２ｂ端部、１４蓋部、１４ａ係合部、２０排気路、２０ａ内部排気口、２０ｂ狭小部、２２吸気路、２２ｂ狭小部、２４ａ，２４ｂパッキン、２６ａ，２６ｂスプリング、２８ａ，２８ｂ栓、２８ｃ孔、３０気体透過膜、３２Ｏリング、３４隙間、４０ドレイン口、１００ブリーザ。

Claims

ケース内と外部との圧力調整に用いられるブリーザであって、
前記ケース内と外部とを連通する排気路と、
前記排気路と独立に設けられ、前記ケース内と外部とを連通する吸気路と、
前記ケース内の圧力が外部の圧力より低い場合に前記排気路を遮断し、前記ケース内の圧力が外部の圧力より高い場合に前記排気路を開放する排気弁と、
前記ケース内の圧力が外部の圧力より高い場合に前記吸気路を遮断し、前記ケース内の圧力が外部の圧力より低い場合に前記吸気路を開放する吸気弁と、
前記吸気路に設けられ、気体は透過し、液体は透過しない気体透過膜と、
を備えることを特徴とするブリーザ。
請求項１に記載のブリーザであって、
前記排気路及び前記吸気路が形成された本体部と、
前記本体部を収納する外筒部と、を備え、
前記本体部に設けられた前記排気路の内部排気口と、前記内部排気口に繋がる前記外筒部に設けられた外部排気口と、が正対しないずれ位置に設けられていることを特徴とするブリーザ。
請求項２に記載のブリーザであって、
前記本体部は円柱形状を有し、前記内部排気口は前記本体部の側面に設けられ、
前記外筒部は円筒形状を有し、外部排気口は前記外筒部の側面に設けられ、
前記本体部が前記外筒部に収納された状態において、前記内部排気口と外部排気口とは正対しないずれ位置に設けられていることを特徴とするブリーザ。
請求項２又は３に記載のブリーザであって、
外部排気口は、前記本体部と前記外筒部との間に溜まった水分を排出するドレイン口として機能することを特徴とするブリーザ。
請求項２〜４のいずれか一項に記載のブリーザであって、
前記外筒部に前記吸気路に繋がる外部吸気口が設けられ、
外部吸気口は、前記本体部と前記外筒部との間に溜まった水分を排出するドレイン口として機能することを特徴とするブリーザ。
請求項１〜５のいずれか一項に記載のブリーザを備えるトランスミッション、ディファレンシャル、又は、それらを含むトランスアクスル。