JP2018168975A - Breather device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、車両に搭載されるエンジンや、トランスミッションないしトランスアクスル等に適用され、そのケースの内部と外部との通気を行うブリーザ装置に関する。 The present invention relates to a breather device that is applied to, for example, an engine mounted on a vehicle, a transmission or a transaxle, and performs ventilation between the inside and the outside of the case.
車両に搭載されるエンジンや、エンジンからのトルクを変換して伝達するトランスミッションやトランスアクスル等の本体のケースには、ケース内の圧力を外部に解放するブリーザ装置が設けられる。ブリーザ装置により、オイルがブリーザ装置の外部へ排出されることが抑えられる。 A breather device for releasing the pressure in the case to the outside is provided in a case of a main body such as an engine mounted on a vehicle or a transmission or a transaxle that converts torque transmitted from the engine. The breather device prevents oil from being discharged to the outside of the breather device.
ブリーザ装置は、水が浸入する可能性がある場所に設置される。このため、例えば、被水し難い位置に配置されたブリーザニップル(ブリーザ出口)にブリーザホースが取り付けられることが知られている(例えば、特許文献1参照)。 The breather device is installed in a place where water may enter. For this reason, for example, it is known that a breather hose is attached to a breather nipple (breather outlet) disposed at a position where it is difficult to be wet (see, for example, Patent Document 1).
ブリーザ装置においては、いわゆるブリーザ吹きや、ブリーザ装置から高温のオイルミストが排出されることが抑えられることが求められる。このためには、液体のATFが噴霧状とされて混合された空気を、十分に気液分離可能であることが要求される。 The breather apparatus is required to suppress so-called breather blowing and discharge of high-temperature oil mist from the breather apparatus. For this purpose, it is required that air mixed with liquid ATF in the form of a spray can be sufficiently gas-liquid separated.
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、ブリーザチャンバ内において、液体のATFが噴霧状とされて混合された空気を気液分離可能なブリーザ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a breather apparatus capable of gas-liquid separation of air mixed with ATF of a liquid atomized in a breather chamber.
(1)車両に搭載される原動機ないし前記原動機に係る伝動機構のケース(例えば、後述するケース101)の内部と外部との通気を、ブリーザチャンバ(例えば、後述するブリーザチャンバ2)を通して行うブリーザ装置(例えば、後述するブリーザ装置1)であって、樹脂により構成され、ブリーザチャンバの内部の流体をブリーザチャンバの外部へ排出する排出口(例えば、後述する排気口2022)を有するブリーザチャンバを備え、前記排出口は、金属により構成されたドレンパイプ(例えば、後述するドレンパイプ51)より構成されるブリーザ装置。
(1) A breather apparatus that ventilates the inside and outside of a prime mover mounted on a vehicle or a case (eg,
上記(1)のブリーザ装置においては、流体は、金属製のドレンパイプの内部空間を流通することにより、金属製のドレンパイプの内周面に衝突し、比熱の低いドレンパイプによって冷却され、流体の気液分離が行われる。これにより、ドレンパイプに至るまでの間にブリーザチャンバの内部空間で気液分離されなかった流体は、ドレンパイプによって気液分離されるため、ブリーザチャンバ2の外部へ流体が排出されることが抑えられる。
また、ドレンパイプと、ブリーザチャンバとを別体としたため、適宜、各製品に最適なドレンパイプを選択して使用することが可能となる。このためブリーザ装置のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。
In the breather device of the above (1), the fluid flows through the inner space of the metal drain pipe, collides with the inner peripheral surface of the metal drain pipe, is cooled by the drain pipe having a low specific heat, Gas-liquid separation is performed. As a result, the fluid that has not been gas-liquid separated in the internal space of the breather chamber before reaching the drain pipe is gas-liquid separated by the drain pipe, so that the fluid is prevented from being discharged to the outside of the
In addition, since the drain pipe and the breather chamber are separated, it is possible to select and use the optimum drain pipe for each product as appropriate. For this reason, it becomes possible to raise the freedom degree of the layout of a breather apparatus.
(2)前記ドレンパイプには、金属により構成された支持部材(例えば、後述するステー514)が接続されている(1)のブリーザ装置。
(2) The breather device according to (1), wherein a support member made of metal (for example, a
上記(2)のブリーザ装置においては、流体がドレンパイプに衝突することによりドレンパイプの温度が上昇しても、支持部材がヒートシンクの役割を果たすため、ドレンパイプを冷却することが可能となり、ドレンパイプの内部空間を流通する流体を冷却して十分に気液分離することが可能となる。 In the breather device of the above (2), even if the temperature of the drain pipe rises due to the collision of the fluid with the drain pipe, the support member serves as a heat sink, so that the drain pipe can be cooled. It becomes possible to cool and sufficiently separate the liquid flowing through the internal space of the pipe.
(3)前記ブリーザチャンバの内部の空間に連通する前記ドレンパイプの一端部側の内径は、前記ドレンパイプの他端部側の内径よりも大きい(1)のブリーザ装置。 (3) The breather device according to (1), wherein an inner diameter on one end side of the drain pipe communicating with a space inside the breather chamber is larger than an inner diameter on the other end side of the drain pipe.
上記(3)のブリーザ装置においては、ドレンパイプの一端部側と他端部側との内径が異なる部分に、流体が衝突する。これにより流体が効果的に冷却され、流体の効果的な気液分離が可能となる。 In the breather device of the above (3), the fluid collides with a portion where the inner diameters of the drain pipe are different from each other. This effectively cools the fluid and enables effective gas-liquid separation of the fluid.
(4)前記ドレンパイプは、前記ドレンパイプと前記ブリーザチャンバとの結合部(例えば、後述する排気口周縁凸部2023)を前記ブリーザチャンバの外側から覆うカバー部(例えば、後述する周縁凸部被覆部513)を備えている(1)のブリーザ装置。
(4) The drain pipe is a cover portion (for example, a peripheral convex portion coating described later) that covers a connecting portion (for example, an exhaust port peripheral
上記(4)のブリーザ装置においては、カバー部も支持部材と同様に、ヒートシンクの役割を果たすため、ドレンパイプを冷却することが可能となり、ドレンパイプの内部空間を流通する流体を冷却して十分に気液分離することが可能となる。 In the breather device of the above (4), the cover part also functions as a heat sink like the support member, so that the drain pipe can be cooled, and the fluid flowing through the internal space of the drain pipe can be sufficiently cooled. It becomes possible to perform gas-liquid separation.
本発明によれば、ブリーザチャンバ内において、液体のATFが噴霧状とされて混合された空気を気液分離可能なブリーザ装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the breather apparatus which can carry out gas-liquid separation of the air in which the liquid ATF was made into the spray form and mixed in the breather chamber can be provided.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態としてのブリーザ装置1がトランスアクスル100に取付けられた状態を示す模式図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing a state in which a
ブリーザ装置1は、図示しない原動機(例えば、車両に搭載される原動機)又は原動機に係る伝動機構としてのトランスアクスル100のケース101の上方の所定部位にある取付部1011に取付けられている。トランスアクスル100は原動機としてのエンジンにトルクコンバータを介して結合されている。トランスアクスル100のケース101内には、不図示の変速クラッチ及び変速ギアとデファレンシャルギヤが格納され、トルクコンバータにはATF(Automatic Transmission Fluid)が貯留されている。
The
ブリーザ装置1においては、トランスアクスル100のケース101内のATFの消泡性能の低下等によるブリーザ吹きを生じることが防止され、ケース101の内部と外部との通気が、ブリーザ装置1のブリーザチャンバ2を通して行われる。図2〜図4に示すようにブリーザ装置1は、それぞれ樹脂製でありブリーザチャンバ2を構成する下半体10と上半体20とを有している。車両が平地にあるときの通常の姿勢で、鉛直方向下側に位置する下半体10と鉛直方向上側に位置する上半体20とが接合された状態で、上半体20と下半体10とにより構成される、例えば、樹脂製の容器であるブリーザチャンバ2が構成される。
In the
図2は、本発明の一実施形態によるブリーザ装置1の上半体20を示す底面図である。図3は、図2のA−A線に沿った位置に相当する本発明の一実施形態によるブリーザ装置1の断面図である。図4は、図2のB−B線に沿った位置に相当する本発明の一実施形態によるブリーザ装置1の断面図である。図5は、図2のC−C線に沿った位置に相当する本発明の一実施形態によるブリーザ装置1の断面図である。図6は、本発明の一実施形態によるブリーザ装置1のステー514を示す斜視図である。図7は、本発明の一実施形態によるブリーザ装置1のドレンパイプ51を示す断面図である。
FIG. 2 is a bottom view showing the
図3に示すように、下半体10は、底板部11と、底板部11の全周囲から上方向へ延びる周壁部12と、を含む収容部13を有する。底板部11の一部(本例では図3に示す中央の部分)には、所定の深さに窪んだ凹所111が形成されている。この凹所111の底部の中央には、ケース101の内部に連通する連通口14が上方向へ開口して形成されている。凹所111は、収容部13の容積を下部で拡張する。
As shown in FIG. 3, the
また、下半体10は、底板部11の連通口14が形成されている部位から下方に突出する管状(略円筒状)の接続部16を有している。管状の接続部16の内部には、流体(例えば、液体のATFが噴霧状(オイルミスト)とされて混合された空気(以下、「ATF混合空気」と言う))の流路161が形成されており、流路161は、下半体10の底板部11に設けられた連通口14の開口に連通している。また、接続部16がケース101に形成された連通穴103との間で気密が保たれるように、接続部16の外周の所定部には、Oリングパッキン162が嵌装されており、この部分が連通穴103に挿入されている。
Further, the
上半体20は、上半体20の周縁部が、下半体10の周縁部に、図示しないパッキン等の封止部材を介して液密状態が保たれるようにして固定されることにより、下半体10に固定されている。この固定により、上半体20は、下半体10を施蓋する。
The
図2に示すように、上半体20は、底面視で、下半体10の連通口14を中心として3方向へ延びる形状を有している天板部21を有している。具体的には、天板部21は、下半体10の連通口14を中心として図2の上方向に延びる上側延出部2010と、下方向に延びる下側延出部2020と、左方向に延びる左側延出部2030とを有している。
As shown in FIG. 2, the
左側延出部2030の延出端部は、ボルトが貫通されてケース101に固定される左側被固定部2031を有している。下側延出部2020の延出端部の近傍には、収容部13の内部と外部とを連通する、即ち、ブリーザチャンバ2の内部と外部とを連通する排気口2022が形成されている。この位置に排気口2022が形成されているため、上下方向視で、連通口14からずれた位置に排気口2022は位置している。排気口2022は、収容部13の内部の気体(例えば、ブリーザチャンバ2の内部において気液分離された空気(以下、「分離空気」と言う))を大気中へ排出可能である。排気口2022の周囲の部分は、上方向へ円筒状に突出する排気口周縁凸部2023を構成する。
The extension end of the
また、下側延出部2020の延出端部は、左側延出部2030の延出方向とは反対の方向である、図2の右方向へ突出する右側被固定部2021を有している。右側被固定部2021にはボルトが貫通されて、ケース101(図1参照)に右側被固定部2021は固定される。左側被固定部2031と右側被固定部2021とは、それぞれ上半体20の天板部21よりも鉛直下側へ下がった位置にあり、更に、右側被固定部2021の方が左側被固定部2031よりも鉛直下側に位置している。
Further, the extending end portion of the lower extending
上側延出部2010は、図2に示すように、下側延出部2020、左側延出部2030のいずれよりも、上側延出部2010の延出方向である図2における上方向に直交する幅(図2における左右方向の幅)が広く形成されている。上側延出部2010は、図4に示すように、図4の右方向へ進むにつれて徐々に鉛直下方向へ下がっており、下半体10の底板部11へ接近している。従って、上側延出部2010の部分においては、ブリーザチャンバ2の内部の空間の高さは、下側延出部2020、左側延出部2030の部分における、ブリーザチャンバ2の内部の空間の高さよりも低く構成されている。このような上側延出部2010の形状により、上半体20の剛性が高められている。
As shown in FIG. 2, the
図3等に示すように、下半体10の連通口14に対向する上半体20の部分は、筒状壁30を有している。筒状壁30は、それぞれ円筒形状を有して軸方向における長さが等しい内側筒状壁部31と、外側筒状壁部32と、を有している。外側筒状壁部32は、内側筒状壁部31に対して同軸的な位置関係で、内側筒状壁部31の外側に配置されている。従って、内側筒状壁部31と、外側筒状壁部32とは、二重の筒状壁部により構成される多重筒状を有して筒状壁30を構成し、ブリーザチャンバ2内に設けられている。内側筒状壁部31及び外側筒状壁部32の下端部は、下半体10の底板部11から離間しており、内側筒状壁部31及び外側筒状壁部32の下端部と、底板部11との間には、気体(例えば、ブリーザチャンバ2の内部の空間において気液分離された空気(以下、「分離空気」と言う))が通過可能である。
As shown in FIG. 3 and the like, the portion of the
内側筒状壁部31の上端部は、天板部21によって閉塞され、内側筒状壁部31の下端部は開口する。内側筒状壁部31は、下半体10の凹所111の直径Yよりも大きい内径Xを有しており、凹所111及び連通口14と軸心が一致する位置関係を有している。この構成により、連通口14から流出する流体(例えば、液体のATFが噴霧状(オイルミスト)とされて混合された空気(以下、「ATF混合空気」と言う))が、内側筒状壁部31の内部の空間へ流通し、内側筒状壁部31の内面及び天板部21の下面に衝突し、ATFのオイルミストが液滴となり、内側筒状壁部31の下端部の開口から滴下して、連通口14を通してケース101内に戻る。また、連通口14を通してトランスミッションから飛散するATFが、内側筒状壁部31の内面及び天板部21の下面に衝突し、ATFのオイルミストと同様に、連通口14を通してケース101内に戻される。
The upper end portion of the inner
図2に示すように、内側筒状壁部31には、1つの内側切り欠き311が形成されている。内側切り欠き311は、内側筒状壁部31の軸方向における一端部から他端部に至るまで延びて形成されており、図2に示すように底面視で、内側筒状壁部31の軸心に関して排気口2022とは反対側の位置、即ち、内側筒状壁部31の軸心を中心として排気口2022に対して180度回転した位置に形成されている。内側切り欠き311は、内側筒状壁部31の内部の空間と内側筒状壁部31の外部の空間とを連通する筒状壁部流路を構成する。
As shown in FIG. 2, one
外側筒状壁部32の上端部は天板部21によって閉塞され、外側筒状壁部32の下端部は開口する。外側筒状壁部32は、内側筒状壁部31の外径よりも大きい内径を有しており、外側筒状壁部32の軸心と、凹所111及び連通口14の軸心とが一致する位置関係を有している。外側筒状壁部32には、外側第1切り欠き321と、外側第2切り欠き323との2つの切り欠きが形成されている。
The upper end portion of the outer
外側第1切り欠き321は、外側筒状壁部32の軸方向における一端部から他端部(外側筒状壁部32の上端部から下端部)に至るまで延びて形成されており、図2に示すように、底面視で、内側筒状壁部31の軸心を中心として時計回り方向に、内側切り欠き311から排気口2022へ近づくように、45度程度回転した位置に形成されている。従って、外側第1切り欠き321は、図2に示すように、底面視で、内側筒状壁部31の軸心を中心として、排気口2022から90度以上の角度をなす位置に形成されている。
The outer
即ち、外側第1切り欠き321は、上側延出部2010に沿った方向(図2における上方向)に外側第1切り欠き321からATF混合空気が流れるように、上側延出部2010に向けて開口している。外側第1切り欠き321は、外側筒状壁部32の内部の空間と外側筒状壁部32の外部の空間とを連通する筒状壁部流路を構成する。また、外側第1切り欠き321は、筒状壁30の内部の空間と筒状壁30の外部の空間とを連通する筒状壁流路を構成する。
That is, the outer
外側第2切り欠き323は、外側筒状壁部32の軸方向における一端部から他端部に至るまで延びて形成されており、図2に示すように、底面視で、内側筒状壁部31の軸心を中心として反時計回り方向に、内側切り欠き311から排気口2022へ近づくように、90度程度回転した位置に形成されている。従って、内側筒状壁部31の径方向外方における、内側切り欠き311に対向する位置には、外側筒状壁部32が存在し、逆方向における外側第1切り欠き321、外側第2切り欠き323に対向する位置には、内側筒状壁部31が存在する。従って、内側筒状壁部31と外側筒状壁部32とは、ラビリンス構造を構成する。
The outer
図4等に示すように、排気口2022には、ドレンパイプ51が設けられている。ドレンパイプ51は、ブリーザチャンバ2を構成する下半体10及び上半体20とは別体、即ち、別の金属製部品により構成されており、ブリーザチャンバ2を構成する下半体10及び上半体20よりも比熱が低い。ドレンパイプ51は、円筒形状を有しており、一端部である下端部の内径及び外径は、他端部である上端部の内径及び外径よりもそれぞれ大きい。即ち、図7に示すように、ドレンパイプ51の下部は、大径部511を有しており、ドレンパイプ51の上部は、小径部512を有しており、大径部511と小径部512とは、一体成形されて接続されている。
As shown in FIG. 4 and the like, a
小径部512には、図示しないチューブを接続可能である。大径部511は、排気口2022に挿入されており、大径部511の内部空間は、ブリーザチャンバ2の内部空間に連通する。大径部511の中央は、小フランジ部5111を有している。小フランジ部5111よりも一端寄りの大径部511の部分には、図4等に示すように、Oリング52が配置され、Oリング52によって排気口周縁凸部2023と大径部511との間のシールがなされている。
A tube (not shown) can be connected to the
小径部512に接続されている大径部511の部分には、図4等に示すように、ドーム形状を有する金属製の周縁凸部被覆部513が接続されている。周縁凸部被覆部513は、排気口周縁凸部2023の全体をブリーザチャンバ2の外側から(鉛直方向上側から)覆っている。周縁凸部被覆部513には、金属製のステー514が接続されている。ステー514は、図7に示すように、長円形状を有しており、図6に示すように、一端側の端部は、ドレンパイプ51の大径部511によって貫通されて固定されており、他端側の端部は、円柱形状部材515によって貫通されて固定されている。円柱形状部材515は、図5に示すように、上半体20の右側被固定部2021に、図示しないボルトにより固定されている。
As shown in FIG. 4 and the like, a metal peripheral convex
以上のような構成のブリーザ装置1は次のように機能する。
先ず、ATFの温度が想定以上に上がることによってケース101内の圧力が高くなると、図3において矢印Aで示すように、ATF混合空気が、ケース101内から接続部16の連通口14を通してブリーザ装置1のブリーザチャンバ2の内部空間に流入する。そして、ATF混合空気は、内側筒状壁部31の下端部の開口から内側筒状壁部31の内部空間に流通する。
The
First, when the pressure in the
そして、ATF混合空気は、筒状壁30内を流通することにより、気液分離され、排気口2022に至る。そしてATF混合空気は、排気口2022に設けられているドレンパイプ51の大径部511の内部空間に流入する。すると、ドレンパイプ51は金属製であり比熱が低いため、ATF混合空気は、ドレンパイプ51に接触することにより冷却される。また、ドレンパイプ51の内径は、大径部511から小径部512に接続されている接続部分で小さくなるため、この部分にATF混合空気は衝突する。これにより、ATF混合空気の気液分離が行われ、オイルミストがこの部分に付着して滴下する。
The ATF mixed air is separated from the gas and liquid by flowing through the
更に、ドレンパイプ51は、金属製の周縁凸部被覆部513及び金属製のステー514が接続されている。このため、周縁凸部被覆部513及びステー514がヒートシンクの役割を果たし、より効果的にATF混合空気は冷却される。そして十分な気液分離により得られた分離空気は、ドレンパイプ51の小径部512を流通して、小径部512に接続されている図示しないパイプを通り、大気中へ排気される。
Further, the
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、車両に搭載される原動機ないし原動機に係る伝動機構のケース101の内部と外部との通気を、ブリーザチャンバ2を通して行うブリーザ装置1は、樹脂により構成され、ブリーザチャンバ2の内部の流体をブリーザチャンバ2の外部へ排出する排出口である排気口2022を有するブリーザチャンバ2を備え、排気口2022は、金属により構成されたドレンパイプ51により構成される。
According to this embodiment, the following effects are produced.
In the present embodiment, a
このため、接続部16からの流体としてのATF混合空気が、金属製のドレンパイプ51の内部空間を流通することにより、金属製のドレンパイプ51の内周面に衝突し、比熱の低いドレンパイプ51によって冷却され、ATF混合空気の気液分離が行われる。これにより、ラビリンス構造の筒状壁30において気液分離されなかったATF混合空気は、ドレンパイプ51によって気液分離されるため、ブリーザチャンバ2の外部へATF混合空気が排気されることが抑えられる。
また、ドレンパイプ51と、ブリーザチャンバ2を構成する上半体20とを別体としたため、適宜、各製品に最適なドレンパイプ51やステー514を選択して使用することが可能となる。このためブリーザ装置のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。
For this reason, the ATF mixed air as a fluid from the
Further, since the
また、ドレンパイプ51には、金属により構成された支持部材としてのステー514が接続されている。このため、ATF混合空気がドレンパイプ51に衝突することによりドレンパイプ51の温度が上昇しても、ステー514がヒートシンクの役割を果たすため、ドレンパイプ51を冷却することが可能となり、ドレンパイプ51の内部空間を流通するATF混合空気を冷却して十分に気液分離することが可能となる。
The
また、ブリーザチャンバ2の内部の空間に連通するドレンパイプ51の一端部側である大径部511の内径は、ドレンパイプ51の他端部側である小径部512の内径よりも大きい。このため、大径部511と小径部512とが接続されているドレンパイプ51の部分に、ATF混合空気が衝突する。これにより、ATF混合空気が効果的に冷却され、ATF混合空気の効果的な気液分離が可能となる。
Further, the inner diameter of the
また、ドレンパイプ51は、ドレンパイプ51とブリーザチャンバ2との結合部をブリーザチャンバ2の外側から覆うカバー部としての周縁凸部被覆部513を備えている。周縁凸部被覆部513もステー514と同様に、ヒートシンクの役割を果たすため、ドレンパイプ51を冷却することが可能となり、ドレンパイプ51の内部空間を流通するATF混合空気を冷却して十分に気液分離することが可能となる。
Further, the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。
例えば、ブリーザ装置の各部の構成は、本実施形態におけるブリーザ装置1の各部の構成に限定されない。具体的には、例えば、ドレンパイプや、支持部材や、カバー部は、ドレンパイプ51や、ステー514や、周縁凸部被覆部513に限定されない。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, the configuration of each part of the breather device is not limited to the configuration of each part of the
1…ブリーザ装置
2…ブリーザチャンバ
51…ドレンパイプ
101…ケース
513…周縁凸部被覆部(カバー部)
514…ステー(支持部材)
2022…排気口(排出口)
2023…排気口周縁凸部(結合部)
DESCRIPTION OF
514 ... Stay (support member)
2022 ... Exhaust port (discharge port)
2023 ... Extrusion port peripheral convex part (joint part)
Claims (4)
樹脂により構成され、ブリーザチャンバの内部の流体をブリーザチャンバの外部へ排出する排出口を有するブリーザチャンバを備え、
前記排出口は、金属により構成されたドレンパイプにより構成されるブリーザ装置。 A breather device that ventilates the inside and outside of a case of a prime mover mounted on a vehicle or a transmission mechanism related to the prime mover through a breather chamber,
The breather chamber is made of resin and has a discharge port for discharging the fluid inside the breather chamber to the outside of the breather chamber,
The said discharge port is a breather apparatus comprised by the drain pipe comprised with the metal.
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