JP2009243517A - オイル供給機構 - Google Patents

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Toshiyuki Kobayashi
敏行 小林
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Abstract

【課題】車両が走行された状態でストレーナの目詰まりを効率的に低減することができるオイル供給機構を提供する。
【解決手段】オイル供給機構1は、オイルポンプ320と、オイルリザーバ310とオイルポンプ320とを連通する吸入経路330と、オイルポンプ320と駆動装置とを連通する圧送経路340・350と、を具備し、オイルポンプ320はオイルを、当該車両が前進するとき正回転して前記駆動装置に圧送し、後退するとき逆回転してオイルリザーバ310に圧送し、吸入経路330の端部には、オイルリザーバ310内に開口する流入口331と、流入口331における吸入側へのオイルの流れを許容するがその逆流を防止する一方向バルブ333と、一方向バルブ333よりもオイルポンプ320側の吸入経路330の内部と外部とを連通する連通孔332と、流入口331、一方向バルブ333、および連通孔332を覆うストレーナ334が設けられる。
【選択図】図3

Description

本発明は、オイル供給機構に関し、より詳細には、オイルリザーバに貯留されるオイルをストレーナで濾過して、エンジン、モータ等の車両を駆動させる駆動装置に供給するオイル供給機構に関する。
従来、オイルリザーバに貯留されるオイルをストレーナで濾過して、エンジン、モータ等の車両を駆動させる駆動装置に潤滑、冷却等のために供給する技術は公知となっている。
前記技術によると、オイルポンプでリザーバに貯留されるオイルを吸入するときに、ストレーナで当該オイルを濾過することにより、当該オイルポンプに異物が流入することを低減できる。
しかし、異物の付着によりストレーナが目詰まりしてオイルの通過できる面積が小さくなると、オイルポンプでオイルを吸入するときに抵抗が増加して吸入効率が悪化するという問題を有する。
前記問題を解消する技術として、特許文献1に記載のオイル供給機構が挙げられる。
特許文献1に記載のオイル供給機構は、エンジン内を潤滑させるオイルを溜めるオイル溜めと、前記オイル溜め内に設けられ濾過用の網部を有するストレーナと、前記ストレーナを介してオイル溜め内のオイルを吸引するオイルポンプと、前記オイルポンプの吐出圧が所定値以上になった時に吐出されたオイルの一部をオイル溜めに戻すリリーフ手段とを備えたエンジンのオイル供給装置において、上記リリーフ手段によりオイル溜めに戻されるオイルを導くリターン油路の開口部を上記ストレーナの網部に向けて設けたものである。
前記特許文献1に記載のオイル供給機構は、リリーフ手段によりオイル溜めに戻されるオイルがリターン油路を搬送されて、当該リターン油路の開口部からストレーナの網部に向けて流出することにより、この流出したオイルが当該ストレーナに付着した異物を除去するよう作用して当該ストレーナの目詰まりを低減しようとするものである。
しかし、ストレーナに付着した異物を除去するための油路であるリターン油路を、オイルを吸入するため油路とは別に設けなければならず、構造が複雑になるという問題を有する。
前記問題を解消する技術として、特許文献2に記載の濾過装置が挙げられる。
特許文献2に記載の濾過装置は、スクリーン筒と、前記スクリーン筒内に前記スクリーン筒と同軸にかつ軸のまわりに回転可能に配設された管状部材からなり、一端部に濾過液流入口、他端部に濾過液流出用・逆洗水流入用開口部を備えるとともに軸方向に所定間隔で逆洗水噴射孔が形成された逆洗管と、前記逆洗管の前記濾過液流出用・逆洗水流入用開口部と連通する送液管と、前記逆洗管の前記濾過液流入口近傍において前記濾過液流出用・逆洗水流入用開口部側に設けられ、前記濾過液流入口から逆洗管内への濾過液の流入を許容し、前記逆洗管内から前記濾過液流入口への逆洗水の流出を阻止する一方向バルブと、前記逆洗管をその軸のまわりに回転させる逆洗管回転手段とを備える濾過装置である。
前記特許文献2に記載の濾過装置は、スクリーン筒内に軸のまわりに回転可能に配設され軸方向に所定間隔で逆洗水噴射孔が形成された逆洗管を回転させながら加圧逆洗水を逆洗水噴射孔から噴射することにより、前記噴射孔に集中した強大な圧力下で逆洗水がジェット流となって噴射され、この逆洗水のジェット流が逆洗管の回転に伴いスクリーン筒の内壁全周に順次衝突してスクリーン筒の目詰まりを除去するよう作用することによりスクリーン筒の目詰りを低減しようとするである。
しかし、前記濾過装置でスクリーン筒の目詰まりを低減させるための作業をするときは、当該濾過装置で被濾過液を濾過する作業を中断しなければならず、作業効率が悪化するという問題を有する。
実開昭64−21205号公報 特開平11−314015号公報
本発明は以上の如き状況に鑑み、ストレーナの目詰まりを効率的に低減することができるオイル供給機構の提供をするものである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
第1発明のオイル供給機構は、オイルリザーバに貯留されるオイルを、車両を駆動する駆動装置に供給するオイル供給機構であって、前記駆動装置により駆動され、前記オイルを吸入するとともに圧送するオイルポンプと、前記オイルリザーバと前記オイルポンプとを連通する吸入経路と、前記オイルポンプと前記駆動装置とを連通する圧送経路と、を具備し、前記オイルポンプは、前記車両が前進するとき正回転して、前記吸入経路を通じて前記オイルリザーバに貯留されるオイルを吸入するとともに前記圧送経路を通じて前記駆動装置に圧送し、前記車両が後退するとき逆回転して、前記駆動装置および前記圧送経路に滞留しているオイルを吸入するとともに前記吸入経路を通じて前記オイルリザーバに圧送し、前記吸入経路における前記オイルリザーバ側の端部には、前記オイルリザーバ内に開口するオイルの流入口と、前記流入口における、前記オイルリザーバ側からオイルポンプ側へのオイルの流れを許容するがその逆流を防止する一方向バルブと、前記一方向バルブよりも前記オイルポンプに近い位置において前記吸入経路の内部と外部とを連通する連通孔と、前記流入口、前記一方向バルブ、および前記連通孔を覆うストレーナと、が設けられる
第2発明のオイル供給機構は、請求項1に記載の発明において、前記吸入経路におけるオイルリザーバ側の端部は略水平に配置され、前記連通孔は前記吸入経路の上面に配置される。
本発明は、ストレーナの目詰まりを効率的に低減することができる、という効果を奏する。
以下では、本発明に係るオイル供給機構の実施の一形態であるオイル供給機構1を説明する前に、オイル供給機構1を採用するインホイールモータ10について図1および図2を用いて説明する。
なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さないものとする。
インホイールモータ10は、ホイール20の駆動源である。
図1に示す如く、インホイールモータ10は、ホイール20の内部に設けられる。
ホイール20の内部はホイール20のリム内周面で囲まれる空間を指す。
なお、インホイールモータ10の全体がホイール20の内部に設けられる必要はなく、インホイールモータ10の一部がホイール20の内部からはみ出す構成でもよい。
インホイールモータ10は、ハウジング100、駆動装置およびオイル供給装置300を具備する。
ハウジング100は、インホイールモータ10の主たる構造体をなす部材である。
ハウジング100の内部には前記駆動装置およびオイル供給装置300が設けられる。
以下では、前記駆動装置について説明する。
前記駆動装置は、ホイール20を回転駆動するものであり、モータ本体210、シャフト220および減速機230を具備する。
モータ本体210は、インホイールモータ10のうちホイール20の駆動源としての機能を果たす主たる部分である。
モータ本体210は、モータケース211、ステータコア212、ステータコイル213、ロータ214および冷却ジャケット215を具備する。
モータケース211は、モータ本体210の主たる構造体をなす部材である。
モータケース211の内部にはステータコア212、ステータコイル213およびロータ214が設けられる。
冷却ジャケット215は、モータケース211の外周を覆うように設けられる。
モータ本体210は、インバータ(不図示)により回転する(詳細には、インバータによりステータコイル213に三相交流が供給されて回転磁界が形成され、永久磁石を有するロータ214が回転磁界に引きつけられて回転する)同期電動機である。
シャフト220はロータ214と連結され、モータ本体210の回転(ロータ214の回転)が伝達されて回転する。
減速機230は入力された駆動力を減速して出力する。
減速機230は駆動力が入力されるギア群(複数のギアの集合体)および前記ギア群の出力側に接続されるドライブシャフト231を具備する。
シャフト220は、前記ギア群の入力側に接続される。つまり、シャフト220は前記ギア群を介してドライブシャフト231に連結されている。
ドライブシャフト231はハブ(不図示)に取り付けられ、当該ハブはホイール20に取り付けられる。
モータ本体210の回転は、シャフト220を介して減速機230に伝達されて、減速機230のギア群で所定の減速比にて減速される。
前記ギア群で減速されたモータ本体210の回転はドライブシャフト231から出力されて、前記ハブを介してホイール20に伝達される。これにより、ホイール20が回転する。
なお、本発明はモータ本体の構成や減速機の構成について特に限定するものではない。
以下では、前記オイル供給装置について説明する。
前記オイル供給装置は、前記駆動装置(モータ本体210および減速機230)にオイルを供給する。
前記オイル供給装置は、オイルリザーバ310、オイルポンプ320、吸入経路330、圧送経路340、圧送経路350、戻り経路360および戻り経路370を具備する。
オイルリザーバ310には、モータ本体210、減速機230等の潤滑・冷却等に用いるオイルが貯留される。
オイルポンプ320はオイルを吸入するとともに圧送する。
オイルポンプ320の入力軸(回転軸)はシャフト220に回転不能に接続される。
モータ本体210の回転は、シャフト220を介してオイルポンプ320に伝達されてオイルポンプ320を回転駆動させる。
モータ本体210が回転してオイルポンプ320が回転駆動すると、オイルポンプ320はオイルを吸入するとともに圧送する。
なお、オイルポンプ320の入力軸はシャフト220と一体でもよい。
また、本発明はオイルポンプの構成について特に限定するものではない。
吸入経路330は、オイルリザーバ310とオイルポンプ320とを連通する。
圧送経路340は、オイルポンプ320と冷却ジャケット215とを連通する。
圧送経路350は、オイルポンプ320と減速機230とを連通する。
戻り経路360は、冷却ジャケット215とオイルリザーバ310とを連通する。
戻り経路370は、減速機230とオイルリザーバ310とを連通する。
以下では、オイルが前記駆動装置(冷却ジャケット215および減速機230)に供給されるときについて説明する。
図2に示す如く、モータ本体210が正回転(車両を前進させる方向に回転)しているとき、オイルポンプ320が正回転してオイルリザーバ310に貯留されるオイルは、吸入経路330を通じてオイルポンプ320に吸入される。
オイルポンプ320に吸入されたオイルの一部は、圧送経路340を通じて冷却ジャケット215に圧送される。
冷却ジャケット215に圧送されたオイルはモータ本体210の熱を吸収してモータ本体210を冷却し、その後戻り経路360を通じてオイルリザーバ310に排出される。
オイルポンプ320に吸入されたオイルの残部は、圧送経路350を通じて減速機230に圧送されて減速機230のギア群に供給される。
具体的には、減速機230のギア群へのオイルの供給は以下のように行われる。
圧送経路350はシャフト220に形成される。
圧送経路350の一端はシャフト220の外周面において、オイルポンプ320から圧送されたオイルが圧送経路350の内部に流入可能な位置に開口し流入口を成す。
圧送経路350の他端はシャフト220の外周面において、圧送経路350の内部のオイルがモータ本体210により回転するシャフト220の遠心力により減速機230(減速機230のギア群)に向けて吐出可能な位置に開口し吐出口を成す。
オイルポンプ320から圧送されたオイルは当該流入口を介して圧送経路350の内部に流入する。
その後圧送経路350の内部に流入したオイルは、モータ本体210で回転するシャフト220の遠心力により当該吐出口から吐出されて減速機230に供給される。
これにより減速機230が潤滑される。
その後減速機230に供給されたオイルは戻り経路370を通じてオイルリザーバ310に排出される。
戻り経路360および戻り経路370を介してオイルリザーバ310に排出されたオイルは、再度オイルポンプ320により吸入されて圧送される。
以上の如く、オイルは前記駆動装置に供給される。
モータ本体210が正回転しているときは、このオイルの供給が繰り返される。
なお、モータ本体にオイルを供給するときのオイルを圧送する場所について、本実施形態は冷却ジャケット215にオイルを圧送したが、本発明はこれに限定されず、モータ本体の熱を吸収可能な場所であればよい。例えばモータハウジングの内部(ステータコイル等)にオイルを圧送してもよい。
モータ本体210が逆回転(車両を後退させる方向に回転)すると、オイルポンプ320もモータ本体210の回転方向に連動して逆回転し、モータ本体210が正回転しているときとは逆方向にオイルを圧送する。
具体的には、モータ本体210が逆回転するときオイルポンプ320は、圧送経路340、圧送経路350、冷却ジャケット215等に滞留しているオイルを吸入するとともに吸入経路330を通じてオイルリザーバ310に圧送する。
以下では、図1、図3および図4を用いて本発明に係るオイル供給機構の実施の一形態であるオイル供給機構1について説明する。
オイル供給機構は、オイルリザーバに貯留されるオイルを、車両を駆動する駆動装置に供給する。
オイル供給機構1は、前述したオイルポンプ320、吸入経路330、圧送経路340および圧送経路350を具備する。
図1、図3および図4に示す如く吸入経路330のオイルリザーバ310側の端部には、流入口331、連通孔332、一方向バルブ(逆止弁)333およびストレーナ334が設けられる。
流入口331は、オイルリザーバ310内に開口し、オイルリザーバ310内に貯溜されるオイルを吸入経路330内に流入させるための開口であり、オイルポンプ320が正回転するときにオイルポンプ320により吸入されるオイルが流入口331を通じて吸入経路330の内部に流入する。
図3および図4に示す如く、一方向バルブ333は、流入口331における、オイルリザーバ310側からオイルポンプ320側へのオイルの流れを許容するがその逆流を防止する一方向バルブであり、オイルポンプ320が逆回転するときに流入口331を塞ぐ。
一方向バルブ333は、ボール33a、第一ストッパ33bおよび第二ストッパ33cを具備する。
ボール33aは球状の部材であり、吸入経路330の内部において流入口331よりもオイルポンプ320に近い位置に配置される。
第一ストッパ33bは、ボール33aが掛止することにより吸入経路330の流入口331を塞ぐ。
第一ストッパ33bは、吸入経路330におけるオイルリザーバ310側の端部を流入口331に向かい縮径するテーパ状に形成したものである。
第一ストッパ33bは、流入口331と連通孔332とで挟まれる位置に配置される。
なお、本実施形態は吸入経路330と第一ストッパ33bとを一体に構成したが、本発明はこれに限定されず別体で構成してもよい。
ボール33aの直径は、第一ストッパ33bの中途部の直径より大きく、かつ、吸入経路330(第一ストッパ33bが形成されている部分を除く)の直径より小さい。
これにより、ボール33aは吸入経路330の内部を移動でき、流入口331側に移動したときは第一ストッパ33bにより掛止される。
吸入経路330の直径は、吸入経路330の内部をオイルが流れる方向に対し略垂直な吸入経路330の断面の直径である。
ボール33aが第一ストッパ33bにより掛止される位置で、ボール33aの外周面と第一ストッパ33bの内周面とは液密的に当接するようボール33aの外周形状および第一ストッパ33bの内周形状は形成される。
これにより、ボール402が第一ストッパ33bにより掛止されたとき、流入口331が塞がれる。
第二ストッパ33cは、ボール33aのオイルポンプ320側への移動を制止する。
第二ストッパ33cは、棒状の部材である。
第二ストッパ33cは、ボール33aよりもオイルポンプ320側に配置される。
第二ストッパ33cは、吸入経路330の直径の方向に吸入経路330を貫通して取り付けられる。
ボール33aがオイルポンプ320側に移動するとき第二ストッパ33cに当接して制止されるよう、ボール33aおよび第二ストッパ33cの大きさ、形状等は設定される。
連通孔332は、少なくとも流入口331を閉じた状態のボール33aよりもオイルポンプ320に近い位置において吸入経路330の内部と外部とを連通している。
吸入経路330におけるオイルリザーバ310側の端部は略水平に配置され、連通孔332は吸入経路330の略上面に配置されている。
ストレーナ334は、オイルポンプ320が吸入経路330を通じてオイルリザーバ310に貯留されるオイルを吸入するとき、流入口331を通じて吸入経路330に流入してくるオイルを濾過する。
ストレーナ334は、オイルリザーバ310に収容され、オイルリザーバ310に貯留されるオイルに浸される。
吸入経路330は、オイルリザーバ310側の端部が略横方向(略水平方向)に延設されている。
ストレーナ334は、この吸入経路330のオイルリザーバ310側の端部に、流入口331、連通孔332および一方向バルブ333を覆うよう取り付けられる。
以上の如く、オイル供給機構1は、オイルリザーバ310に貯留されるオイルを、車両を駆動する駆動装置に供給するオイル供給機構1であって、前記駆動装置により駆動され、当該オイルを圧送するオイルポンプ320と、オイルリザーバ310とオイルポンプ320とを連通する吸入経路330と、オイルポンプ320と前記駆動装置とを連通する圧送経路340・圧送経路350と、を具備し、オイルポンプ320は、当該車両が前進するとき正回転して、吸入経路330を通じてオイルリザーバ310に貯留されるオイルを吸入するとともに圧送経路340・圧送経路350を通じて前記駆動装置(冷却ジャケット215および減速機230)に圧送し、当該車両が後退するとき逆回転して、冷却ジャケット215および圧送経路340・圧送経路350に滞留しているオイルを吸入するとともに圧送経路340を通じてオイルリザーバ310に圧送し、吸入経路330におけるオイルリザーバ310側の端部には、オイルリザーバ310内に開口し、オイルポンプ320が正回転するときにオイルポンプ320により吸入されるオイルを吸入経路330の内部に流入させる流入口331と、流入口331における、オイルリザーバ310側からオイルポンプ320側へのオイルの流れを許容するがその逆流を防止する一方向バルブ333と、一方向バルブ333の弁部を構成するボール33aが第一ストッパ33bにより掛止される位置よりもオイルポンプ320に近い位置において吸入経路330の内部と外部とを連通する連通孔332と、流入口331、連通孔332および一方向バルブ333を覆うストレーナ334と、が設けられる。
これによれば、車両が前進してオイルポンプ320が正回転するとき、オイルリザーバ310に貯留されるオイルは流入口331を通じて吸入されて(図4参照)冷却ジャケット215および減速機230に圧送される。
車両が後退してオイルポンプ320が逆回転するとき、圧送経路340、圧送経路350、冷却ジャケット215等に滞留しているオイルはオイルリザーバ310に圧送される(図3参照)。
オイルポンプ320が逆回転してオイルがオイルリザーバ310に圧送されるとき、一方向バルブ333により(ボール33aが第一ストッパ33bにより掛止されて吸入経路330が塞がれることにより)当該オイルは流入口331から流出することを防止され、連通孔332から噴出する。この連通孔332から噴出されたオイルは連通孔332を覆うストレーナ334に向けて噴出される。
この連通孔332から噴出されたオイルでストレーナ334に付着した異物を除去することができる。
また、この連通孔332からのオイルの噴出は車両が後退するときに行われるものなので、車両の運転作業を一時中断して車両の運転作業とは別個独立に行う必要はない。
したがって、ストレーナ334の目詰まりを効率的に低減することができる。
また、ストレーナ334の大きさは、通常の使用時において異物の付着により目詰まりしてオイルの通過できる面積が減少すること考慮して設定される。
言い換えればストレーナの大きさは、必要最小限の大きさのものに比べてこのオイルの通過できる面積が減少する分大きめに設定される。
本実施形態の如く構成すると、車両が後退するたびに連通孔332からオイルが噴出されてストレーナ334に付着した異物が除去される。
これにより、通常の使用時に比べて異物による目詰まりでオイルの通過できる面積が減少する程度も低減されるので、ストレーナ334を小型化することができる。
また、吸入経路330におけるオイルリザーバ310側の端部は略水平に配置され、連通孔332は吸入経路330の略上面に配置されている。
通常、ストレーナ334の上部には、重力により異物が沈殿して堆積しやすくなる。
このため、連通孔332を吸入経路330の略上面に形成して、連通孔332の開口部32aを上向きに開口させると、開口部32aから異物が堆積しやすいストレーナ334の上部に向けてオイルを噴出させることができ、ストレーナ334の目詰まりを効率的に低減することができる。
なお、連通孔332の開口面積の大きさは設計事項であり必要に応じて決定される。
また、連通孔332の形状について、開口部32aに向けて縮径するテーパ状に形成してもよい。連通孔332の形状をこのように形成すると、オイルの噴出出力を強めることができる点で有利である。
また、本実施形態は駆動装置としてインホイールモータ10を用いたが、本発明は駆動装置についてこれに限定されず、エンジン等でもよい。
本発明に係るオイル供給機構の実施の一形態を採用するインホイールモータの概略構成図。 図1に示すインホイールモータにおけるオイルの循環経路を示すブロック図。 図1の一部拡大図。 図1の一部拡大図。
符号の説明
1 オイル供給機構
10 インホイールモータ
20 ホイール
32a 開口部
210 モータ本体
215 冷却ジャケット
230 減速機
310 オイルリザーバ
320 オイルポンプ
330 吸入経路
331 流入口
332 連通孔
333 一方向バルブ
334 ストレーナ
340・350 圧送経路

Claims (2)

  1. オイルリザーバに貯留されるオイルを、車両を駆動する駆動装置に供給するオイル供給機構であって、
    前記駆動装置により駆動され、前記オイルを吸入するとともに圧送するオイルポンプと、
    前記オイルリザーバと前記オイルポンプとを連通する吸入経路と、
    前記オイルポンプと前記駆動装置とを連通する圧送経路と、
    を具備し、
    前記オイルポンプは、
    前記車両が前進するとき正回転して、前記吸入経路を通じて前記オイルリザーバに貯留されるオイルを吸入するとともに前記圧送経路を通じて前記駆動装置に圧送し、
    前記車両が後退するとき逆回転して、前記駆動装置および前記圧送経路に滞留しているオイルを吸入するとともに前記吸入経路を通じて前記オイルリザーバに圧送し、
    前記吸入経路における前記オイルリザーバ側の端部には、
    前記オイルリザーバ内に開口するオイルの流入口と、
    前記流入口における、前記オイルリザーバ側からオイルポンプ側へのオイルの流れを許容するがその逆流を防止する一方向バルブと、
    前記一方向バルブよりも前記オイルポンプに近い位置において前記吸入経路の内部と外部とを連通する連通孔と、
    前記流入口、前記一方向バルブ、および前記連通孔を覆うストレーナと、
    が設けられるオイル供給機構。
  2. 前記吸入経路におけるオイルリザーバ側の端部は略水平に配置され、
    前記連通孔は前記吸入経路の上面に配置される請求項1に記載のオイル供給機構。
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JP7362533B2 (ja) 2020-03-31 2023-10-17 ダイハツ工業株式会社 自動変速機の異物回収方法

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