JP2014119055A - 車両用変速機のオイルストレーナ - Google Patents

Abstract

【課題】変速機ケース内のオイル量を少なく抑えることを可能としながらも、吸引口からの空気の吸引を効果的に防止することで、オイルの供給を安定化させることができるオイルストレーナを提供する。
【解決手段】変速機ケース内のオイルを吸入して濾過するオイルストレーナであって、濾過部材を収容した本体ケースと、本体ケースとは別体の吸込口部材と、本体ケースと吸込口部材を連結する可撓性又は伸縮性を有する連結管と、吸込口部材に設けた吸込口とを備える。車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で変速機ケース内の油面の位置が変化したときに、連結管が撓むか又は伸縮しながら吸込口部材が該油面の変化に追従して移動することで、吸込口が油面から露出しないように構成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用の変速機に潤滑油及び作動油として用いられるオイルを貯留する変速機ケース内に設置され、該変速機ケース内のオイルを吸入して濾過するオイルストレーナに関する。

車両に搭載された変速機の作動油及び潤滑油として用いられるオイルは、変速機ケーシングの底部に設けたオイルリザーバに溜められる。このオイルリザーバに溜められたオイルは、オイルポンプで吸い上げられる。オイルリザーバからオイルポンプで吸い上げられたオイルは、変速機構における潤滑が必要な箇所や、油圧制御装置のバルブボディなどへ供給されてから、オイルリザーバへ還流される。

変速機ケーシング内には、オイルポンプによって吸い上げられるオイルを濾過するためのオイルストレーナが設置されている（特許文献１参照）。オイルストレーナは、濾過部材（フィルタ）を内蔵した中空容器状の本体ケース（本体部）と、該本体ケース内にオイルを吸引するための吸引口とを備えており、下流側に設置したオイルポンプの作動によって、吸引口から吸引されたオイルが濾過部材で濾過されてからオイルポンプに送られるようになっている。

ここで、オイルストレーナの吸引口は、本体ケースの底面などに開口して変速機ケース内のオイルに浸されている。しかしながら、車両の走行時の急な加減速や旋回に伴う加速度で変速機ケース内のオイルが偏りその油面が大きく傾斜すると、吸引口が油面から空中に露出することがある。そうすると、吸引口からオイルに混じって空気（エア）が吸入されてしまう現象（エアの噛み込み）が発生するおそれがある。

そこで、従来の変速機のオイルストレーナでは、変速機ケース内のオイルの油量（絶対量）を多目に設定することで、車両の走行時の急な加減速や旋回に伴う加速度で変速機ケース内のオイルが偏った場合でも、オイルストレーナの吸込口が空中に露出しないようにしていた。

特開２００５−２９１４０８号公報

しかしながら、変速機ケース内のオイルの油量（絶対量）を多目に設定すると、車両の重量増、コスト増につながるおそれがある。また、変速機ケース内のオイルの油面が上昇することにより、ギヤなどの回転に伴う変速機ケース内のオイルの撹拌抵抗が増加することで、車両の燃費（燃料消費率）が悪化するおそれがある。さらに、変速機ケース内のオイルの油面が上昇することにより、ギヤなどの回転でオイルが撹拌され易くなる。これにより、オイルへの気泡の混入（いわゆる泡噛み）が多くなる。そうすると、油圧制御装置に供給されるオイルによる制御油圧の十分な安定性を得られなくなるおそれがある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、変速機ケース内のオイルの油量を少なく抑えることを可能としながらも、吸引口からの空気の吸引を効果的に防止することで、オイルの供給を安定化させることができる車両用変速機のオイルストレーナを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明にかかる車両用変速機のオイルストレーナは、車両用の変速機における潤滑油及び作動油として用いられるオイルを貯留する変速機ケース（２）内に設置され、前記変速機ケース（２）内のオイルを吸入して濾過するオイルストレーナ（１０）であって、濾過部材（１２）を収容した本体ケース（１１）と、前記本体ケース（１１）とは別体の吸込口部材（２１）と、前記本体ケース（１１）と前記吸込口部材（２１）を連結する可撓性又は伸縮性を有する連結管（２５）と、前記吸込口部材（２１）に設けた吸込口（２６）と、を備え、前記車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で前記変速機ケース（２）内の油面（Ｌ）の位置が変化したときに、前記連結管（２５）が撓むか又は伸縮しながら前記吸込口部材（２１）が該油面（Ｌ）の変化に追従して移動することで、前記吸込口（２６）が前記油面（Ｌ）から露出しないように構成したことを特徴とする。

本発明にかかるオイルストレーナでは、濾過部材を収容した本体ケースと、該本体ケースとは別体の吸込口部材と、本体ケースと吸込口部材とを連結する可撓性を有する連結管とを有することで、吸込口部材を本体ケースから分離させた構造とした。そして、車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で変速機ケース内の油面が傾斜するなどしてその位置が変化したときに、吸込口部材が油面の変化に追従して移動することで、吸込口が油面から露出しないように構成した。これにより、変速機ケース内の油面の位置が変化しても吸込口から空気（エア）を吸い込むことなくオイルを吸引可能となる。

したがって、変速機ケース内のオイル量を従来よりも少なく抑えることができるので、車両の重量の低減（軽量化）及びコストの抑制を図ることができる。また、変速機ケース内のオイル量として、最低限必要な油面の高さを維持できるオイル量を確保すればよいので、変速機ケース内のオイルの撹拌抵抗（ギヤなどの掻き上げによる攪拌抵抗）を少なく抑えることができる。これにより、車両の燃費の向上を図ることができる。さらに、オイル吸込口からの空気（エア）の吸引（噛み込み）を防止することで、変速機ケース内のオイルを循環させる油圧制御装置に対する油圧の安定的な供給が可能となる。したがって、変速機ケース内の油面の変化を伴うより厳しい車体挙動に対しても、車両の安全性の向上を図ることができる。

また、上記のオイルストレーナでは、前記吸込口部材（２１）は、中空容器からなり前記変速機ケース（２）内の油面（Ｌ）に浮遊可能なフロート部（２２）と、前記フロート部（２２）から突出して延びると共に、その先端に前記吸込口（２６）を設けてなる筒状の吸込パイプ（２３）と、を備え、前記フロート部（２２）が前記油面（Ｌ）に浮遊した状態で前記吸込口（２６）が前記オイルに浸るように構成してよい。これによれば、部品点数を少なく抑えた簡単な構成で、車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で変速機ケース内の油面の位置が変化した場合でも、オイル吸込口からの空気（エア）の吸引（噛み込み）を効果的に防止できる。

また、上記のオイルストレーナでは、前記吸込パイプ（２３）は、前記フロート部（２２）の下面の中心から下方に向かって垂直に延びており、前記吸込パイプ（２３）又は該吸込パイプ（２３）に取り付けた他の部材の重量によって、前記フロート部（２２）が前記油面（Ｌ）に浮遊した状態で前記吸込口（２６）が前記フロート部（２２）の下側のオイルに浸るように構成してよい。

また、上記のオイルストレーナでは、前記吸込口部材（２６−２）は、中空容器からなるチャンバー部（２２−２）と、前記チャンバー部（２２−２）から突出して延びると共に、その先端に前記吸込口（２６）を設けてなる筒状の吸込パイプ（２３）と、を備え、前記変速機ケース（２）の内底部（５）の近傍には、前記吸込口部材（２６−２）の移動を案内するためのレール部（８）が設けられており、車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度に伴い前記油面（Ｌ）が移動する際に、当該車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で前記吸込口部材（２６−２）が前記レール部（８）に沿って移動することで、前記吸込口部材（２６−２）が前記油面（Ｌ）の変化に追従するように構成してよい。

これによれば、部品点数を少なく抑えた簡単な構成で、車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で変速機ケース内の油面の位置が変化した場合でも、オイル吸込口からの空気（エア）の吸引（噛み込み）を効果的に防止できる。

またこの場合、前記レール部（８）は、その軌道が前記車両の前後方向及び幅方向を含む面内で円環状となるように形成されていてよい。これによれば、簡単な構成で、車両がいずれの方向に傾斜した場合でも、また、車両のいずれの方向に加減速度がかかった場合にも、吸込口部材を変速機ケース内のオイルの油面に追従させることが可能となる。したがって、吸込口が油面から露出することを効果的に防止できる。

なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる車両用変速機のオイルストレーナによれば、車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度に伴い変速機ケース内の油面の位置が変化しても吸込口から空気（エア）を吸い込むことなくオイルを吸引可能となるので、変速機ケース内のオイル量を従来よりも少なく抑えることができ、車両の重量の低減（軽量化）及びコストの抑制を図ることができる。

本発明の第１実施形態にかかるオイルストレーナを備えた自動変速機の正面図である。 自動変速機の側断面図である。 自動変速機の縦断面図である。 吸込口部材の動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態にかかるオイルストレーナを示す図である。 吸込口部材の動作を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
〔第１実施形態〕
図１乃至図３は、本発明の第１実施形態にかかるオイルストレーナを備えた自動変速機１を示す図で、図１は、自動変速機１の正面図、図２は、側断面図、図３は、縦断面図である。これらの図に示す自動変速機１は、トランスミッションケース２内に収容されたギヤ機構３を備える有段式の自動変速機である。ギヤ機構３は、互いに平行に配置されたメインシャフト３１、セカンダリシャフト３２、サードシャフト３３、カウンタシャフト３４などを備えている。また、メインシャフト３１に隣接して配置されたアイドルシャフト４１、サードシャフト３３に隣接して配置されたリバースアイドルシャフト４２も備えている。なお、図１では、アイドルシャフト４１とリバースアイドルシャフト４２の図示を省略している。メインシャフト３１上には、２つの湿式多板クラッチ３５，３６が設けられており、セカンダリシャフト３２上には、３つの湿式多板クラッチ３７，３８，３９が設けられており、サードシャフト３３上には、１つの湿式多板クラッチ４０が設けられている。なお、図２の符号４３は、デファレンシャル装置の設置箇所である。

図３の断面図に示すように、オイルストレーナ１０の連通口１３は、オイルポンプ６２に接続されている。オイルポンプ６２は、トルクコンバータ５８のケース６０を介してエンジン（図示せず）のクランクシャフト５６に連結されており、エンジンにより常時駆動される。

メインシャフト３１には、ギヤ６４が回転不能に固定され、ギヤ６６，６８が回転自在に取り付けられている。湿式多板クラッチ４４を係合することにより、ギヤ６６はメインシャフト３１に対して固定され、湿式多板クラッチ４６を係合することにより、ギヤ６８はメインシャフト３１に対して固定される。

トランスミッションケース２内の底部５から所定高さまでの部分は、潤滑油あるいは作動油としてのオイルが溜まるオイルリザーバ７になっており、オイルリザーバ７には、オイルストレーナ１０が設置されている。オイルストレーナ１０は、中空容器状の本体ケース１１と、本体ケース１１内に収容されたオイルを濾過するための濾過部材（オイルフィルタ）１２と、本体ケース１１の下面１１ａに形成した開口部１１ｂと、本体ケース１１とは別体の吸込口部材２１と、本体ケース１１の開口部１１ｂと吸込口部材２１とを連結する可撓性又は伸縮性を有するホース（連結管）２５と、吸込口部材２１に設けた吸込口２６とを備える。

吸込口部材２１は、中空容器からなり変速機ケース内２の油面Ｌに浮遊可能なフロート部２２と、フロート部２２の下面の中央から下方（真下方向）に突出して延びる筒状の吸込パイプ２３と、該吸込パイプ２３の先端（下端）に設けた吸込口２６とを備える。そして、フロート部２２が油面Ｌに浮遊した状態で吸込口２６がオイルに浸るように構成している。具体的には、吸込パイプ２３の重量によって、フロート部２２が油面Ｌに浮遊した状態で吸込口２６が常にフロート部２２の真下位置にあることで、吸込口２６が油面Ｌから露出しないように構成している。

図４は、吸込口部材２１の動作を説明するための図である。吸込口部材２１は、変速機ケース２内のオイルの油面Ｌに浮遊している。そして、図４（ａ）に示す油面Ｌが傾斜していない状態と、図４（ｂ）に示す油面Ｌが傾斜した状態のいずれにおいても、ホース２５が撓むか又は伸縮することで、吸込口部材２１がオイルの油面Ｌに追従して移動し、吸込口２６が油面Ｌから空中に露出しないようになっている。これにより、車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で変速機ケース２内の油面Ｌの位置が変化したときでも、吸込口２６が油面Ｌから露出しないように構成している。

またここでは、吸込パイプ２３の重量によって、フロート部２２が油面Ｌに浮遊した状態で吸込口２６がフロート部２２の下側のオイルに浸り、油面Ｌから露出しないように構成しているが、これ以外にも、吸込パイプ２３にある程度の重量を有する他の部材を取り付けてもよい。その場合は、吸込パイプ２３に取り付けた他の部材の重量によって、フロート部２２が油面Ｌに浮遊した状態で吸込口２６がフロート部２２の下側のオイルに浸るようにできる。

以上説明したように、本実施形態のオイルストレーナ１０では、濾過部材１２を収容した本体ケース１１と、該本体ケース１１とは別体の吸込口部材２１と、本体ケース１１と吸込口部材２１とを連結する可撓性を有するホース（連結管）２５とを有する構成とすることで、吸込口部材２１を本体ケース１１から分離させた構造とした。そして、車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で変速機ケース２内の油面Ｌが傾斜するなどしてその位置が変化したときに、吸込口部材２１が油面Ｌの変化に追従して移動することで、吸込口２６が油面Ｌから露出しないように構成した。これにより、変速機ケース２内の油面Ｌの位置が変化しても吸込口２６から空気（エア）を吸い込むことなくオイルを吸引可能となる。

したがって、変速機ケース２内のオイル量を従来よりも少なく抑えることができるので、車両の重量の低減（軽量化）及びコストの抑制を図ることができる。また、変速機ケース２内のオイル量として、最低限必要な油面Ｌの高さを維持できるオイル量を確保すればよいので、変速機ケース２内のオイルの撹拌抵抗（ギヤなどの掻き上げによる攪拌抵抗）を低く抑えることができる。これにより、車両の燃費の向上を図ることができる。さらに、吸込口２６からの空気（エア）の吸引（噛み込み）を防止することで、変速機ケース２内のオイルを用いる油圧制御装置（図示せず）に対しての油圧の安定的な供給が可能となる。したがって、変速機ケース２内の油面Ｌの変化を伴うより厳しい車体挙動に対して、車両の安全性の向上を図ることができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかるオイルストレーナについて説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項、及び図示する以外の事項については、第１実施形態と同じである。

図５は、本発明の第２実施形態にかかるオイルストレーナ１０−２を示す図である。第２実施形態のオイルストレーナ１０−２の吸込口部材２１−１は、図５（ａ）に示すように、中空容器からなるチャンバー部２２−２と、チャンバー部２２−２の下面２２−２ａの中央から下方に突出して延びる吸込パイプ２３と、該吸込パイプ２３の先端（下端）に設けた吸込口２６とを備える。そして、変速機ケース２の底部（内底部）５の近傍には、吸込口部材２１−２の移動を案内するためのレール部８が設けられている。図５（ｂ）は、吸込口部材２１−２及びレール部８を示す平面図である。同図に示すように、レール部８は、その軌道（トラック）が車両の前後方向及び幅方向を含む面内で円環状となるように形成されている。なお、本実施形態では、レール部８は、所定間隔で上下に配置した二本のレールを備えており、吸込口部材２１−２側には、当該二本のレールの間を転動する回転体９が設けられている。これにより、回転体９の回転で吸込口部材２１−２がレール部８の軌道に沿って移動可能となっている。

図６は、吸込口部材２１−２の動作を説明するための図である。吸込口部材２１−２は、レール８の軌道に沿って変速機ケース２内の底部５の近傍を円形状に移動可能となっている。そして、図６（ａ）に示す油面Ｌが傾斜していない状態と、図６（ｂ）に示す油面Ｌが傾斜した状態のいずれにおいても、ホース２５が撓むか又は伸縮することで、吸込口部材２１がオイルの油面Ｌに追従して移動し、吸込口２６が油面Ｌから空中に露出しないようになっている。これにより、車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で変速機ケース２内の油面Ｌの位置が変化したときでも、吸込口２６が油面Ｌから露出しないように構成している。

本実施形態のオイルストレーナ１０−２では、吸込口部材２６−２は、中空容器からなるチャンバー部２２−２と、チャンバー部２２−２から突出して延びると共に、その先端に吸込口２６を設けてなる筒状の吸込パイプ２３とを備える。また、変速機ケース２の底部５の近傍に、吸込口部材２６−２の移動を案内するためのレール部８を設けている。そして、車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で変速機ケース２内の油面Ｌが傾斜するなどしてその位置が変化したときに、当該車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で吸込口部材２６−２がレール部８に沿って移動することで、吸込口部材２６−２が油面Ｌの変化に追従するように構成した。これにより、変速機ケース２内の油面Ｌの位置が変化しても吸込口２６から空気（エア）を吸い込むことなくオイルを吸引可能となる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記構成のオイルストレーナを備えた変速機の具体的な構成は一例であり、本発明にかかるオイルストレーナを適用する変速機は、上記以外の構成の変速機であってもよい。

また、オイルストレーナが備える吸込口部材の具体的な形状等は一例であり、吸込口部材は、上記以外の形状等を採用することも可能である。

１ 自動変速機（変速機）
２ トランスミッションケース（変速機ケース）
３ ギヤ機構
５ 底部（内底部）
７ オイルリザーバ
１０ オイルストレーナ
１１ 本体ケース
１１ａ 下面
１１ｂ 開口部
１２ 濾過部材
２１ 吸込口部材
２２ フロート部
２３ 吸込パイプ
２５ ホース（連結管）
２６ 吸込口
３１ メインシャフト
３２ セカンダリシャフト
３３ サードシャフト
３４ カウンタシャフト
３５〜４０ 湿式多板クラッチ
４１ アイドルシャフト
４２ リバースアイドルシャフト
４４，４６ 湿式多板クラッチ
５６ クランクシャフト
５８ トルクコンバータ
６０ ケース
６２ オイルポンプ
６４，６６，６８ ギヤ

Claims (5)

1. 車両用の変速機における潤滑油及び作動油として用いられるオイルを貯留する変速機ケース内に設置され、前記変速機ケース内のオイルを吸入して濾過するオイルストレーナであって、
   濾過部材を収容した本体ケースと、前記本体ケースとは別体の吸込口部材と、前記本体ケースと前記吸込口部材を連結する可撓性又は伸縮性を有する連結管と、前記吸込口部材に設けた吸込口と、を備え、
   前記車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で前記変速機ケース内の油面の位置が変化したときに、前記連結管が撓むか又は伸縮して前記吸込口部材が該油面の変化に追従して移動することで、前記吸込口が前記油面から露出しないように構成した
   ことを特徴とする車両用変速機のオイルストレーナ。
2. 前記吸込口部材は、中空容器からなり前記変速機ケース内の油面に浮遊可能なフロート部と、前記フロート部から突出して延びると共に、その先端に前記吸込口を設けてなる筒状の吸込パイプと、を備え、前記フロート部が前記油面に浮遊した状態で前記吸込口が前記オイルに浸るように構成した
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機のオイルストレーナ。
3. 前記吸込パイプは、前記フロート部の下面の中心から下方に向かって垂直に延びており、
   前記吸込パイプ又は該吸込パイプに取り付けた他の部材の重量によって、前記フロート部が前記油面に浮遊した状態で前記吸込口が前記フロート部の下側のオイルに浸るように構成した
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用変速機のオイルストレーナ。
4. 前記吸込口部材は、中空容器からなるチャンバー部と、前記チャンバー部から突出して延びると共に、その先端に前記吸込口を設けてなる筒状の吸込パイプと、を備え、
   前記変速機ケースの内底部の近傍には、前記吸込口部材の移動を案内するためのレール部が設けられており、
   車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度に伴い前記油面が移動する際に、当該車両の傾斜又は該車両にかかる加減速度で前記吸込口部材が前記レール部に沿って移動することで、前記吸込口部材が前記油面の変化に追従するように構成した
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機のオイルストレーナ。
5. 前記レール部は、その軌道が前記車両の前後方向及び幅方向を含む面内で円環状となるように形成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用変速機のオイルストレーナ。

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