JP2019215029A - オイルストレーナ - Google Patents

Abstract

【課題】傾斜したオイルストレーナ内の位置が高い部位にアシストポンプが接続される構成であっても、該部位に溜まったエアをアシストポンプが稼働開始時に吸い込みにくくする。【解決手段】オイルストレーナ５は、水平面Ｘに対して全体が傾斜した状態でオイルパン２内に配置され、オイルパン２内の油を吸い込む吸入口５２と、メインポンプ３に接続する第１接続口５４と、第１接続口５４よりも高い位置においてアシストポンプ４に接続する第２接続口５５と、第１及び第２接続口５４、５５と吸入口５２との間を区画し、油に含まれる異物を捕捉するメッシュ６と、吸入口５２と第２接続口５５との間に配置され、オイルストレーナ５の底面５１からメッシュ６まで延びる第１仕切り板７と、第１仕切り板７よりも第２接続口５５の近くに配置され、オイルストレーナ５の上面５３からメッシュ６まで延びる第２仕切り板８と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、自動変速機において、オイルパンからオイルポンプに供給される油から異物を除去するために用いられるオイルストレーナに関する。

特許文献１には、エンジンによって駆動されるメインポンプと、電動モータによって駆動されるアシストポンプとを備えた自動変速機が開示されている。

このような自動変速機においては、メインポンプのみでは必要な油量を供給できない状況下であっても、メインポンプに加えてアシストポンプも駆動することで、変速機で必要とされる油量を確保することが可能である。

また、アシストポンプはこのような状況下で駆動されるものであるので、アシストポンプが稼働を開始してから油が安定して供給されるまでの時間は短いほうが好ましい。すなわち、アシストポンプには高い応答性が要求される。

特開２００１−３２４００９号公報

変速機を車両に搭載する際のレイアウト上の制約や変速機内にメインポンプ及びアシストポンプを配置する際のレイアウト上の制約等により、両ポンプ共用のオイルストレーナが水平面に対して全体が傾斜した状態でオイルパン内に配置され、また、傾斜したオイルストレーナ内の位置が高い部位にアシストポンプが接続される場合がある。

一方、オイルパン内の油は、変速機の回転部分によって攪拌されて多量にエアを含んでおり、このような油がオイルストレーナに吸い込まれてオイルストレーナ内で油からエアが分離すると、分離したエアがオイルストレーナ内の位置が高い部位へと移動し、該部位にエアが溜まる。

このため、傾斜したオイルストレーナ内の位置が高い部位にアシストポンプが接続される場合は、該部位に溜まったエアをアシストポンプが稼働開始時に吸い込んでしまい、アシストポンプの油圧、油量の立ち上がりが遅れる可能性がある。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、傾斜したオイルストレーナ内の位置が高い部位にアシストポンプが接続される構成であっても、該部位に溜まったエアをアシストポンプが稼働開始時に吸い込みにくくすることを目的とする。

本発明のある態様によれば、メインポンプ及びアシストポンプを有する自動変速機に用いられ、水平面に対して全体が傾斜した状態でオイルパン内に配置されるオイルストレーナであって、前記オイルパン内の油を吸い込む吸入口と、前記メインポンプに接続する第１接続口と、前記第１接続口よりも高い位置において前記アシストポンプに接続する第２接続口と、前記第１及び第２接続口と前記吸入口との間を区画し、油に含まれる異物を捕捉するメッシュと、前記吸入口と前記第２接続口との間に配置され、前記オイルストレーナの底面から前記メッシュまで延びる第１仕切り板と、前記第１仕切り板よりも前記第２接続口の近くに配置され、前記オイルストレーナの上面から前記メッシュまで延びる第２仕切り板と、を備えたオイルストレーナが提供される。

上記態様によれば、第１仕切り板、第２仕切り板によって吸入口から第２接続口に至る油の流路がラビリンス状になり、メッシュを複数回横切るので、アシストポンプ稼働時には、メッシュを複数回通過することでエアが分離された油を第２接続口に送ることができる。また、油から分離したエアを、メッシュと第１仕切り板、第２仕切り板とによって形成されるエア溜まりに溜めることができる。

したがって、第２接続口は第１接続口よりも高い位置に配置されるものの、第２接続口が形成される部位にエアが溜まるのを抑えることができ、該部位に溜まったエアをアシストポンプが稼働開始時に吸い込んでしまってアシストポンプの応答性が低下するのを抑えることができる。

図１は、自動変速機のオイルパン周辺の構造を示した概略図である。 図２は、オイルストレーナの概略図である。 図３は、オイルストレーナ内のエアの動きを説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、自動変速機１００のオイルパン２周辺の構造を示している。

自動変速機１００は、自動変速機１００の各部位に油を供給するためのオイルポンプとしてメインポンプ３とアシストポンプ４とを備える。

メインポンプ３は、自動変速機１００の入力軸に接続され、エンジンが運転している間はエンジンの動力によって常時駆動される機械式オイルポンプである。これに対し、アシストポンプ４は、メインポンプ３のみでは自動変速機１００で必要とされている油を供給することができない状況であると判断された場合に電動モータによって駆動される電動オイルポンプである。

なお、「メインポンプ３のみでは自動変速機１００で必要とされている油を供給することができない状況」には、急変速や入力トルク増大を受けて自動変速機１００で必要とされる油量、油圧が増大する状況に限らず、エンジンが停止あるいはエンジンの回転速度が低く、メインポンプ３から油を十分に供給できない状況が含まれる。

オイルパン２は自動変速機１００の変速機ケース１の下端に取り付けられている。

オイルパン２には油が貯留されるとともに、メインポンプ３、アシストポンプ４共用のオイルストレーナ５が配置されている。メインポンプ３、アシストポンプ４はオイルストレーナ５を介してオイルパン２内の油を吸い込むことで油に含まれる異物（金属粉等のコンタミ）を吸い込まないようになっている。

図２を参照しながらオイルストレーナ５の構造について詳しく説明する。

オイルストレーナ５はオイルパン２の幅方向（車両の前後方向及び左右方向）に延在する扁平形状であり、水平面Ｘに対して全体が傾斜した状態でオイルパン２内に配置される。

オイルストレーナ５の底面５１の略中央にはオイルパン２内に開口する吸入口５２が形成されている。また、オイルストレーナ５の上面５３には、オイルストレーナ５が傾斜していることによって下側になる部位にメインポンプ３に接続する第１接続口５４が形成され、上側になる部位にはアシストポンプ４に接続する第２接続口５５が形成されている。すなわち、第２接続口５５は、第１接続口５４よりも高い位置に配置される。

オイルストレーナ５がこのように傾斜した状態で配置され、また、第１接続口５４、第２接続口５５がこのような位置関係となるのは、レイアウト上の制約のためである。

また、オイルストレーナ５内には、オイルストレーナ５の厚さ方向に略直交する方向（以下、オイルストレーナ５の延在方向という。）、かつ、面状に延びるメッシュ６が取り付けられている。

メッシュ６は、オイルストレーナ５の内部を、メッシュ６の下側に配置され異物除去前の油が存在するダーティサイドＤＳとメッシュ６の上側に配置され異物除去後の油が存在するクリーンサイドＣＳとに二分し、これによって第１接続口５４及び第２接続口５５と吸入口５２との間を区画する。メッシュ６は、吸入口５２からダーティサイドＤＳに吸い込まれた油から異物を除去し、異物が除去された後の油がクリーンサイドＣＳ、第１接続口５４、第２接続口５５を介してメインポンプ３、アシストポンプ４に供給されるようにする。

また、ダーティサイドＤＳ内、かつ、オイルストレーナ５の延在方向で吸入口５２と第２接続口５５の間には、オイルストレーナ５の底面５１からメッシュ６まで延びる第１仕切り板７が取り付けられている。また、クリーンサイドＣＳ内、かつ、オイルストレーナ５の延在方向で吸入口５２と第２接続口５５の間であって、第１仕切り板７よりも第２接続口５５の近い位置には、オイルストレーナ５の上面５３からメッシュ６まで延びる第２仕切り板８が取り付けられている。第１仕切り板７、第２仕切り板８は、いずれも端部がメッシュ６に接触ないし接続されており、これらが配置される部位を通過する油の流れを完全に遮断する隔壁として機能する。

第１仕切り板７、第２仕切り板８の位置は、メッシュ６の第１仕切り板７と第２仕切り板８との間に配置される部分９の面積がメッシュ６の第２仕切り板８よりも第２接続口５５側に配置される部分１０の面積と等しくなるように決定される。これは後述するように、メッシュ６を通過する油の圧損を最小限に抑えるためである。

図３はオイルストレーナ５内のエアの動きを矢印で示している。

ダーティサイドＤＳで油から分離したエアはメッシュ６と第１仕切り板７との接続部位に形成される第１エア溜まり１１に溜まり、クリーンサイドＣＳで油から分離したエアはオイルストレーナ５の上面５３と第２仕切り板８との接続部位に形成される第２エア溜まり１２に溜まる。

メッシュ６は異物除去用であるので目が細かく、エアが通過しにくいことに加え、第２エア溜まり１２に溜まったエアがメッシュ６を通過するには重力に反して上から下にメッシュ６を通過する必要がある。したがって、第１エア溜まり１１、第２エア溜まり１２に溜まったエアはこれらの部位にとどまる傾向にあり、第２接続口５５にも到達しにくい。

第１エア溜まり１１、第２エア溜まり１２に溜まったエアは、車両の傾斜、加減速、振動を受けて移動し、さらに、メインポンプ３が稼働している間に生じる吸入口５２から第１接続口５４に向かう油の流れＦ１に乗って第１接続口５４へと移動し、メインポンプ３へと吸い込まれる。

アシストポンプ４が稼働を開始すると、第１仕切り板７、第２仕切り板８を迂回しつつメッシュ６を３回通過する油の流れＦ２が生じるが、第２接続口５５には第１エア溜まり１１、第２エア溜まり１２及びメッシュ６によってエアが分離された油が送られるので、アシストポンプ４が吸い込む油に含まれるエアの量は少なく抑えられる。

また、吸入口５２から第２接続口５５に向かう油の流れＦ２においては、部分９を通過した油の全量が部分１０を通過する。部分９と部分１０の面積の合計が同じであるならば両者の面積を等しいときにこれらを通過する際の圧損の合計が最小になるので、この例では両者の面積を等しくしている。

続いて上記実施形態に係るオイルストレーナ５を採用することによる効果について説明する。

上記実施形態では、オイルストレーナ５は、オイルパン２内の油を吸い込む吸入口５２と、メインポンプ３に接続する第１接続口５４と、第１接続口５４よりも高い位置においてアシストポンプ４に接続する第２接続口５５と、第１及び第２接続口５４、５５と吸入口５２との間を区画し、油に含まれる異物を捕捉するメッシュ６と、吸入口５２と第２接続口５５との間に配置され、オイルストレーナ５の底面５１からメッシュ６まで延びる第１仕切り板７と、第１仕切り板７よりも第２接続口５５の近くに配置され、オイルストレーナ５の上面５３からメッシュ６まで延びる第２仕切り板８とを備える。

この構成によれば、第１仕切り板７、第２仕切り板８によって吸入口５２から第２接続口５５に至る油の流路がラビリンス状になり、メッシュ６を複数回横切るので、アシストポンプ４稼働時には、メッシュ６を複数回通過することでエアが分離された油を第２接続口５５に送ることができる。また、油から分離したエアを、メッシュ６と第１仕切り板７、第２仕切り板８とによって形成されるエア溜まり１１、１２に溜めることができる。

したがって、上記実施形態によれば、第２接続口５５が形成される部位にエアが溜まるのを抑えることができ、該部位に溜まったエアをアシストポンプ４が稼働開始時に吸い込んでしまってアシストポンプ４の応答性が低下するのを防止することができる（請求項１に対応する効果）。

また、メッシュ６の第１仕切り板７と第２仕切り板８との間に配置される部分９の面積をメッシュ６の第２仕切り板８よりも第２接続口５５側に配置される部分１０の面積と等しくした。これにより、部分９、部分１０のいずれかの面積が小さいことによって圧損が増加するのを抑えることができる（請求項２に対応する効果）。

なお、仕切り板の数は２枚に限定されず、２の倍数で増やすことができる。ただし、仕切り板の増加は油がメッシュ６を通過する際の圧損の増加に繋がるので、仕切り板の数は油がメッシュ６を通過する際の圧損を考慮にいれて決定される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

２ ：オイルパン
３ ：メインポンプ
４ ：アシストポンプ
５ ：オイルストレーナ
６ ：メッシュ
７ ：第１仕切り板
８ ：第２仕切り板
９ ：部分
１０ ：部分
１１ ：第１エア溜まり
１２ ：第２エア溜まり
５２ ：吸入口
５４ ：第１接続口
５５ ：第２接続口
１００：自動変速機
Ｘ ：水平面
ＣＳ ：クリーンサイド
ＤＳ ：ダーティサイド

Claims (2)

1. メインポンプ及びアシストポンプを有する自動変速機に用いられ、水平面に対して全体が傾斜した状態でオイルパン内に配置されるオイルストレーナであって、
   前記オイルパン内の油を吸い込む吸入口と、
   前記メインポンプに接続する第１接続口と、
   前記第１接続口よりも高い位置において前記アシストポンプに接続する第２接続口と、
   前記第１及び第２接続口と前記吸入口との間を区画し、油に含まれる異物を捕捉するメッシュと、
   前記吸入口と前記第２接続口との間に配置され、前記オイルストレーナの底面から前記メッシュまで延びる第１仕切り板と、
   前記第１仕切り板よりも前記第２接続口の近くに配置され、前記オイルストレーナの上面から前記メッシュまで延びる第２仕切り板と、
   を備えたことを特徴とするオイルストレーナ。
2. 請求項１に記載のオイルストレーナであって、
   前記メッシュの前記第１仕切り板と前記第２仕切り板との間に配置される部分の面積は、前記メッシュの前記第２仕切り板よりも前記第２接続口側に配置される部分の面積と等しい、
   ことを特徴とするオイルストレーナ。

Images