JP2009243378A - オイル濾過装置 - Google Patents

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宏充 坪井
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Abstract

【課題】オイルストレーナの網体におけるオイルの流通抵抗を少なくともエンジン始動時に低下させることを可能としたオイル濾過装置を提供する。
【解決手段】オイルパン200に貯留されている潤滑オイルを吸込むオイル吸込通路110と、オイル吸込通路110の途中位置に設けられ、潤滑オイルに混入している異物を捕捉するストレーナ本体130と、を備えるオイルストレーナ100において、オイル吸込通路110は、ストレーナ本体130のオイルパン200側において鉛直方向に延在した鉛直通路部111を有する。また、ストレーナ本体130は、オイル循環停止時にオイル貯留部側に膨出する原形を成す一方、オイル循環時には弾性変形してオイル供給先側に膨出するように形成されており、鉛直通路部111の下端部には、オイルを排出するためのドレン孔120が設けられている。
【選択図】図5

Description

本発明は、自動車等の車両に使用されるオイルを濾過するためのオイル濾過装置に関する。
自動車等の車両に搭載されるエンジンは、その内部に多くの摺動部や回転部を有するため、潤滑装置を用いて各部に潤滑オイルを供給し、潤滑オイルの働きにより各部の摩擦抵抗を減らし、エンジンの機能を充分に発揮させるようになっている。
例えば、ウェットサンプ方式を採用する4サイクルエンジンの潤滑装置によれば、オイルポンプによってエンジンのクランクケース下部に設けられたオイルパンに貯留されている潤滑オイルが吸い上げられる。通常、オイルポンプとオイルパンとの間にオイルストレーナが配設されており、このオイルストレーナによって潤滑オイル中に混入している比較的大きな異物が除去される(例えば、特許文献1および2を参照。)。
例えば特許文献1には、金網等からなるオイルストレーナ本体をストレーナプロテクタとストレーナカバーとの合せ面に挟み込んで一体化したオイルストレーナが開示されている。このオイルストレーナでは、ストレーナカバーの下端部にオイル吸込口が設けられており、このオイル吸込口はオイルパンの底面のドレン孔が形成されていない部位に臨んでいる。
特開平9−68027号公報 特開2006−266098号公報
オイルストレーナ等のオイル濾過装置は、潤滑オイルの中に混入している異物をその網体によって捕捉するが、捕捉された異物は網体の網目を塞ぐため、次第に網体を通過する潤滑オイルの流通抵抗が増加し、ポンパビリティ(ポンプによる配送性)が低下するという問題があった。
ところで、潤滑オイルに混入している異物は、オイル交換時にドレン孔から潤滑オイルと一緒に排出されることが知られている。しかし、ドレン孔から離れた所でオイルパン底などに沈んでいる異物は、ドレン孔から排出されずに残存する。そして、この残存した異物が新たに充填された潤滑オイルに混入し、再び網体に捕捉されるという問題もあった。
本発明は、上記問題点に鑑みて創案されたものであり、オイル濾過装置の網体におけるオイルの流通抵抗を少なくとも一時的に低下させることを可能としたオイル濾過装置を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するための手段として、本発明のオイル濾過装置は、以下のように構成されている。すなわち、本発明のオイル濾過装置は、オイル貯留部に貯留されているオイルを吸込むオイル吸込通路と、前記オイル吸込通路の途中位置に設けられ、オイルに混入している異物を捕捉する網体と、を備えるものであって、前記オイル吸込通路は、前記網体の前記オイル貯留部側において鉛直方向に延在した鉛直通路部を有することを特徴とするものである。
このオイル濾過装置によれば、オイル循環状態からオイル循環停止状態に遷移する際に一時的に発生するオイルの逆流によって、網体に捕捉されている異物は、鉛直通路部側へ戻し流され、この鉛直通路部内の下端部まで落下する。その後、オイル循環状態になると、オイル貯留部内のオイルが鉛直通路部および網体を通過し、その際に、鉛直通路部の下端部に落下した異物が鉛直通路部内のオイルの流れによって押し上げられ、網体に再び捕捉される。しかし、異物が鉛直通路部内を押し上げられて網体の網目を塞ぐまでにある程度の時間を要することから、最もオイルの流通抵抗を下げることが必要な潤滑対象装置(例えばエンジン)の始動時には、網体でのオイルの流通抵抗を抑制することができる。
また、本発明のオイル濾過装置は、前記網体が、オイル循環停止時にオイル貯留部側に膨出する原形を成す一方、オイル循環時には弾性変形してオイル供給先側に膨出するように形成されたものであってもよい。
このオイル濾過装置によれば、オイル循環状態からオイル循環停止状態に遷移する際に、網体がオイル貯留部側に膨出した原形に戻る。この原形への復帰は網体の弾性力によるものであるため、網体に捕捉され付着した異物は、鉛直通路部側へ弾性力によって弾き飛ばされる。したがって、この網体によれば、より多くの異物を網体から鉛直通路部側へ送り戻して落下させることができるため、潤滑対象装置の始動時における、網体でのオイルの流通抵抗を更に抑制することができる。
また、本発明のオイル濾過装置は、前記鉛直通路部の下端部に、オイル貯留部に貯留されているオイルを排出するためのドレン孔が設けられたものであってもよい。
このオイル濾過装置によれば、オイル循環状態からオイル循環停止状態に遷移する際に、網体から離反して鉛直通路部の下端部に落下する異物は、ドレン孔近傍に集まるので、オイルの交換作業時に、従来より多くの異物を外に排出することが可能となる。その結果、オイル循環時に網体に捕捉される異物の量が大幅に減少し、潤滑オイルの網体における流通抵抗を当分の間抑制することができる。
また、本発明のオイル濾過装置は、以下のように構成されていてもよい。すなわち、本発明のオイル濾過装置は、オイル貯留部に貯留されているオイルを吸込むオイル吸込通路と、前記オイル吸込通路の吸込口に設けられ、オイルに混入している異物を捕捉する網体と、前記オイル貯留部に貯留されているオイルを排出するためのドレン孔と、を備えるものであって、前記ドレン孔は前記網体の鉛直下方に設けられており、前記網体が前記ドレン孔に対向していることを特徴としている。
このオイル濾過装置によれば、オイル循環状態からオイル循環停止状態に遷移する際に一時的に発生するオイルの逆流によって、網体に捕捉された異物は、鉛直下方へ流下し、ドレン孔近傍に集まる。このため、オイルの交換作業時に、従来より多くの異物を外に排出することが可能となる。その結果、オイル循環時に網体に捕捉される異物の量が大幅に減少し、潤滑オイルの網体における流通抵抗を当分の間抑制することができる。
また、本発明のオイル濾過装置は、前記網体が、オイル循環停止時にオイル貯留部側に膨出する原形を成す一方、オイル循環時には弾性変形してオイル供給先側に膨出するように形成されたものであってもよい。
このオイル濾過装置によれば、オイル循環状態からオイル循環停止状態に遷移する際に、網体がオイル貯留部側に膨出した原形に戻る。この原形への復帰は網体の弾性力によるものであるため、網体に捕捉された異物は、鉛直下方のドレン孔側へ弾性力によって弾き飛ばされる。したがって、この網体によれば、より多くの異物をドレン孔の近傍に集めることができるため、網体でのオイルの流通抵抗を更に抑制することができる。
本発明に係るオイル濾過装置によれば、網体におけるオイルの流通抵抗を潤滑対象物(例えばエンジン)の始動時又は当分の間低下させることができ、ポンパビリティの向上が図られる。
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。図1〜図3は、本発明の第1の実施の形態に係るオイル濾過装置であるオイルストレーナ100等を示す図である。図1はオイルストレーナ100等を示す斜視図、図2は図1と異なる視点の斜視図、図3は図1のA−A断面図である。
<オイルストレーナの構成>
オイルストレーナ100は、オイル吸込通路110、ドレン孔120、ストレーナ本体(網体)130等で構成されている。なお、オイルストレーナ100は、オイルパン200に一体的に設けられているが、これらが別体的に設けられたものであっても本発明を適用することが可能である。
オイル吸込通路110は、図示しないオイルポンプの作動によりオイルストレーナ100に貯留されている潤滑オイルを吸込む吸込通路であり、オイルパン200の底部から上記オイルポンプに亘って設けられている。このオイル吸込通路110の途中位置にはストレーナ本体130およびドレン孔120が設けられている。オイル吸込通路110のストレーナ本体130の上流側となるオイルパン200側(オイル貯留部側)には、鉛直方向に延在した鉛直通路部111が形成されており、更にその上流側に水平方向に延在した水平通路部112が形成されている。
ドレン孔120は、鉛直通路部111の下端部において水平通路部112の延在方向に開口したものとなっている。このドレン孔120の内周部には、雌ねじが形成されており、この雌ねじに対応する雄ねじが形成されたドレンプラグ121が着脱可能にねじ込まれている。
ストレーナ本体130は、網体であり、このストレーナ本体を通過する潤滑オイルに混入している異物を捕捉する。このストレーナ本体130は、中央部がオイル貯留部側(上流側)に膨出した原形を有している。また、ストレーナ本体130は、オイルポンプが停止しているオイル循環停止時には変形せずに上記原形を成す一方、オイルポンプが作動しているオイル循環時には弾性変形してオイル供給先側(下流側)に膨出変形するように形成されている。
なお、本実施の形態においては、ストレーナ本体130は、鉛直通路部111のオイル供給先側(下流側)の端部に設けられているが、鉛直通路部111の下端部から所定高さ(例えば2〜3cm以上)を確保できれば、図3において2点差線で示すように、ストレーナ本体130は、鉛直通路部111の途中位置に設けてもよい。
オイルパン200は、エンジンの下部にボルト等により固定され、エンジン側から還流する潤滑オイルを受け止めて貯留するオイル貯留部として機能する。
<異物の排出手順>
以下、ストレーナ本体130に異物が捕捉され、その後、その異物がドレン孔120から外部へ排出されるまでの手順について説明する。
エンジンの始動により、オイル吸込通路110の下流側に配設されている図示しないオイルポンプが作動すると、図4に示すように、オイルパン200に貯留されている潤滑オイルは、オイル吸込通路110の水平通路部112の吸込口113から吸込まれ、水平通路部112および鉛直通路部111を通過してストレーナ本体130を通過する。潤滑オイルがストレーナ本体130を通過する際、潤滑オイルに混入しているダストなどの異物は、ストレーナ本体130に捕捉される。このとき、ストレーナ本体130に、潤滑オイルの流体力が作用するため、ストレーナ本体130は、弾性変形してその中央部がオイル供給先側(下流側)に膨出する。なお、捕捉された異物はストレーナ本体130の上流側面に付着してストレーナ本体130の網目を塞ぐため、潤滑オイルの流通抵抗が徐々に増加する。
その後、エンジンの停止などにより、オイルポンプが停止すると、図5に示すように、オイル吸込通路110内の潤滑オイルは、オイルパン200側へ少し逆流した後に停止する(オイル循環停止)。なお、上記オイルパン200側への逆流は、潤滑オイルの自重によって生じるものである。
オイル吸込通路110内の潤滑オイルの流れが停止すると、ストレーナ本体130に作用していた流体力が解消されるため、ストレーナ本体130は、その中央部がオイルパン200側に膨出した原形に戻る。その際にストレーナ本体130に捕捉された異物は、鉛直通路部111側へ弾き飛ばされ、ストレーナ本体130の目詰まりが緩和される。ストレーナ本体130の原形復帰に伴って弾き飛ばされた上記異物は、鉛直通路部111内を落下してドレン孔120近傍に集まる。なお、ストレーナ本体130に捕捉され、弾き飛ばされた異物の多くは、オイルパン200の底部に配設された吸込口113から吸込まれたものであるため、その大部分は、潤滑オイルより比重が大きく、鉛直通路部111内の潤滑オイル内で落下する。
その後、エンジンの始動などにより、オイルポンプが再び作動すると、オイルパン200内の潤滑オイルが水平通路部112および鉛直通路部111を通過してストレーナ本体130を通過する。その際に、鉛直通路部111の下端部に落下した異物が潤滑オイルの流れによって鉛直通路部111内を押し上げられ、やがてストレーナ本体130に捕捉されて再び網目を塞ぐ。しかし、異物が鉛直通路部111内を押し上げられてストレーナ本体130の網目を塞ぐまでにある程度の時間を要することから、最も潤滑オイルの流通抵抗を下げることが必要なエンジン始動時には、ストレーナ本体130での潤滑オイルの流通抵抗を抑制することができる。このため、エンジン始動時のポンパビリティは向上する。
つぎに、鉛直通路部111の下端部に落下した異物を、潤滑オイルの交換作業により外へ排出する場合について説明する。
エンジンおよびオイルポンプを停止すると、既述したように、ストレーナ本体130から異物が弾き飛ばされて、鉛直通路部111の下端部に落下する。そして、図6に示すように、潤滑オイルの交換作業に際して、ドレンプラグ121がドレン孔120から取り外されると、ドレン孔120から外へ潤滑オイルが排出される。このとき、鉛直通路部111の下端部に落下してドレン孔120の近傍に集まった異物は、排出される潤滑オイルによって外へ洗い流される。
全ての潤滑オイルが排出されると、ドレン孔120にドレンプラグ121が取り付けられ、新しい潤滑オイルが再びオイルパン200、オイル吸込通路110等に満たされて潤滑オイルの交換作業が完了する。その後、エンジンおよびオイルポンプが作動し、オイル循環状態になっても、潤滑オイルの交換作業によってオイルパン200およびオイル吸込通路110内の異物が減少していることから、ストレーナ本体130に捕捉される異物の量が大幅に減少する。この結果、潤滑オイルのストレーナ本体130における流通抵抗が当分の間抑制され、ポンパビリティが向上する。
[第2の実施形態]
以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態において説明した構成と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
図7および図8に示すように、本実施の形態のオイルストレーナ100Aにおいては、ストレーナ本体130Aは、潤滑オイルの流れ方向に対して直交する平坦な形状の網体となっている。
このようなストレーナ本体130Aを採用した場合、エンジンの始動により、オイルポンプが作動して、潤滑オイルがストレーナ本体130Aを通過すると、図7に示すように、潤滑オイルに混入しているダストなどの異物は、ストレーナ本体130Aに捕捉される。第1の実施の形態に係るストレーナ本体130と同様に、捕捉された異物はストレーナ本体130Aの上流側面に付着してその網目を塞ぐため、潤滑オイルの流通抵抗は徐々に増加する。
その後、エンジンの停止などにより、オイルポンプが停止すると、オイル吸込通路110内の潤滑オイルは、オイルパン200側に少し逆流した後停止する(オイル循環停止)。この潤滑オイルの逆流時に、図8に示すように、ストレーナ本体130Aに捕捉された異物が鉛直通路部111側へ流され、鉛直通路部111内を落下してドレン孔120近傍に集まる。これによりストレーナ本体130Aの目詰まりが一時的に緩和される。
その後、エンジンの始動などにより、オイルポンプが再び作動すると、オイルパン200内の潤滑オイルが水平通路部112および鉛直通路部111を通過してストレーナ本体130Aを通過する。その際に、鉛直通路部111の下端部に落下した異物が潤滑オイルの流れによって鉛直通路部111内を押し上げられ、やがてストレーナ本体130Aに捕捉されて再び網目を塞ぐ。しかし、異物が鉛直通路部111内を押し上げられてストレーナ本体130Aの網目を塞ぐまでにある程度の時間を要することから、最も潤滑オイルの流通抵抗を下げることが必要なエンジン始動時には、ストレーナ本体130Aでの潤滑オイルの流通抵抗を抑制することができる。このため、エンジン始動時のポンパビリティは向上する。
なお、鉛直通路部111の下端部に落下した異物を、潤滑オイルの交換作業に際して排出する場合については、第1の実施形態で説明したとおりであるので説明を省略する。
[第3の実施形態]
以下、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態において説明した構成と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
本実施の形態においては、ドレン孔の位置が第1の実施形態と相違している。すなわち、図9に示すように、本実施形態におけるオイルストレーナ100Bが有するドレン孔120Aは、鉛直通路部111の下方延長線上に設けられている。
このため、潤滑オイルの交換作業に際してドレンプラグ121がドレン孔120から取り外されると、ドレン孔120A近傍に集まった異物は、排出される潤滑オイルによって外へ洗い流される。また、ドレンプラグ121上に落ちた異物は、ドレンプラグの取り外し、そのドレンプラグを清掃することで容易に取り除くことができる。
なお、図示しないが、ストレーナ本体130を第2の実施の形態で説明したストレーナ本体130Aに代えたものとしてもよい。
[第4の実施形態]
以下、本発明の第4の実施の形態に係るオイル濾過装置について説明する。図10は、本実施形態に係るオイル濾過装置を構成するオイルストレーナ300およびオイルパン400を示した断面図である。
オイルストレーナ300は、オイル吸込通路310、ストレーナ本体320等で構成されている。
オイル吸込通路310は、図示しないオイルポンプによって吸上げられる潤滑オイルの吸込通路である。オイル吸込通路310は、オイルパン400内に規定値まで貯留された潤滑オイルに没入する位置からオイルポンプに亘って設けられている。このオイル吸込通路310の吸込口311にはストレーナ本体320が設けられている。オイル吸込通路310の吸込口311は、鉛直下方に開口しており、同吸込口311の鉛直下方にドレン孔410が設けられている。なお、オイル吸込通路310は吸込口311近傍で下側に向かって拡径している。
上記ドレン孔410は、ストレーナ本体320の鉛直下方に設けられている。ドレン孔410は、オイルパン400に形成されており、ドレン孔410の内周部には、雌ねじが形成され、この雌ねじに対応する雄ねじが形成されたドレンプラグ411がドレン孔410に着脱可能にねじ込まれている。
ストレーナ本体320は、網体であり、オイルポンプによってオイルパン400から吸い上げられる潤滑オイルに混入している異物を捕捉する。図10(b)に示すように、ストレーナ本体320はドレン孔410に対向しており、その中央部がオイル貯留部側(オイルパン400の底面側)に膨出した原形を有しているため、オイル循環停止時にはその原形を成す。一方、図10(a)に示すように、ストレーナ本体320は、オイル循環時には弾性変形してオイル供給先側(下流側)に膨出するように形成されている。
<異物の排出手順>
以下、ストレーナ本体320に異物が捕捉され、その後、その異物がドレン孔410から外部へ排出されるまでの手順について説明する。
エンジンの始動により、オイル吸込通路310の下流側に配設されている図示しないオイルポンプが作動すると、図10(a)に示すように、オイルパン400に貯留されている潤滑オイルは、ストレーナ本体320を介してオイル吸込通路310に吸込まれる。このとき潤滑オイルに混入しているダストなどの異物は、ストレーナ本体320によって捕捉される。ストレーナ本体320には、潤滑オイルの流体力が作用するため、ストレーナ本体320が弾性変形して中央部がオイル供給先側(下流側)に膨出する。なお、捕捉された異物はストレーナ本体320の上流側面に付着してストレーナ本体320の網目を塞ぐため、潤滑オイルの流通抵抗が徐々に増加する。
その後、エンジンの停止などにより、オイルポンプが停止すると、図10(b)に示すように、オイル吸込通路310内の潤滑オイルの流れは、オイルパン400側へ少し逆流した後に停止する(オイル循環停止)。このとき、ストレーナ本体320は、中央部がオイルパン400側に膨出した原形に戻る。その際にストレーナ本体320に捕捉された異物は、鉛直下方のドレン孔410側へ弾き飛ばされ、ストレーナ本体320の目詰まりが緩和される。ストレーナ本体320の原形復帰に伴って弾き飛ばされた上記異物はドレン孔410近傍に集まる。
その後、潤滑オイルの交換作業などのために、ドレンプラグ411がドレン孔410から取り外されると、ドレン孔410から潤滑オイルが排出される。このとき、ドレン孔410近傍に集まった異物は排出される潤滑オイルによって外へ洗い流される。
全ての潤滑オイルが排出されると、ドレン孔410にドレンプラグ411が取り付けられ、新しい潤滑オイルが再びオイルパン400、オイル吸込通路310等に満たされて潤滑オイルの交換作業が完了する。その後、エンジンおよびオイルポンプが作動してオイル循環状態になったとき、潤滑オイルの交換作業によって異物が排出され減少していることから、ストレーナ本体320に捕捉される異物の量が大幅に減少する。この結果、潤滑オイルのストレーナ本体320における流通抵抗が当分の間抑制され、ポンパビリティが向上する。
[第5の実施形態]
以下、本発明の第5の実施の形態について説明する。なお、第4の実施の形態において説明した構成と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
図11に示すように、本実施の形態におけるオイルストレーナ300Aのストレーナ本体320Aは、潤滑オイルの流れ方向に対して直交する平坦な形状の網体となっている。
このようなストレーナ本体320Aを採用した場合、エンジンの始動により、オイルポンプが作動して、潤滑オイルがストレーナ本体320Aを通過すると、潤滑オイルに混入しているダストなどの異物は、ストレーナ本体320Aに捕捉される。第4の実施の形態に係るストレーナ本体320と同様に、捕捉された異物は、図11(a)に示すように、ストレーナ本体320Aの上流側面に付着してストレーナ本体320Aの網目を塞ぐため、潤滑オイルの流通抵抗は徐々に増加する。
その後、エンジンの停止などにより、オイルポンプが停止すると、オイル吸込通路310内の潤滑オイルは、オイルパン400側に少し逆流した後停止する(オイル循環停止)。この潤滑オイルの逆流時に、図11(b)に示すように、ストレーナ本体320Aに捕捉された異物が下方に流下してその真下のドレン孔410近傍に集まる。
その後、第4の実施の形態において説明したように、潤滑オイルの交換作業を行うことによって、ドレン孔410近傍に集まった異物が外に排出される。
これにより、再び、エンジンおよびオイルポンプが作動してオイル循環状態になったとき、潤滑オイルの交換作業によって異物が排出され減少していることから、ストレーナ本体320Aに捕捉される異物の量が大幅に減少する。この結果、潤滑オイルのストレーナ本体320Aにおける流通抵抗が当分の間抑制され、ポンパビリティが向上する。
本発明は、自動車等の車両に使用される潤滑オイルを濾過するためのオイルストレーナ等に適用することが可能である。
第1の実施の形態に係るオイルストレーナが一体的に設けられたオイルパンを示す斜視図である。 図1と異なる視点から視た斜視図である。 図1のA−A断面図である。 オイル循環状態を示した断面図である。 オイル循環停止状態を示した断面図である。 オイル交換に際してドレンプラグを取り外してオイルを排出する状態を示した断面図である。 第2の実施の形態に係るオイルストレーナが一体的に設けられたオイルパンを示す断面図であって、オイル循環状態を示したものである。 第2の実施の形態に係るオイルストレーナが一体的に設けられたオイルパンを示す断面図であって、オイル循環停止状態を示したものである。 第3の実施の形態に係るオイルストレーナが一体的に設けられたオイルパンを示す断面図である。 第4の実施の形態に係るオイルストレーナおよびオイルパンを示す断面図である。 第5の実施の形態に係るオイルストレーナおよびオイルパンを示す断面図である。
符号の説明
200,300 オイルパン(オイル貯留部)
100,300 オイルストレーナ(オイル濾過装置)
110,310 オイル吸込通路
111 鉛直通路部
120,410 ドレン孔
130,130A,320,320A ストレーナ本体(網体)

Claims (3)

  1. オイル貯留部に貯留されているオイルを吸込むオイル吸込通路と、
    前記オイル吸込通路の途中位置に設けられ、オイルに混入している異物を捕捉する網体と、
    を備えるオイル濾過装置において、
    前記オイル吸込通路は、前記網体の前記オイル貯留部側において鉛直方向に延在した鉛直通路部を有することを特徴とするオイル濾過装置。
  2. 請求項1に記載のオイル濾過装置において、
    前記網体は、オイル循環停止時にオイル貯留部側に膨出する原形を成す一方、オイル循環時には弾性変形してオイル供給先側に膨出するように形成されていることを特徴とするオイル濾過装置。
  3. 請求項1又は2に記載のオイル濾過装置において、
    前記鉛直通路部の下端部に、前記オイル貯留部に貯留されているオイルを排出するためのドレン孔が設けられたことを特徴とするオイル濾過装置。
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