JP2022024840A

JP2022024840A - オイルストレーナ

Info

Publication number: JP2022024840A
Application number: JP2020127656A
Authority: JP
Inventors: 国棟譚; Guo Dong Tan
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2022-02-09

Abstract

【課題】オイルの供給場所へのオイルの供給遅れの発生を抑制できるオイルストレーナを提供する。【解決手段】オイルストレーナ１１は、オイルパン１２内に配置され、オイルＡが貯留されるオイル室１４とオイル室１４の上側に配置されて空気が貯留される空気室１６とを形成するハウジング１３と、ハウジング１３におけるオイル室１４よりも下側に形成されてオイルパン１２内のオイルＡに浸されるオイル流入口２０と空気室１６とを連通する第１連通路２１と、オイル室１４とハウジング１３よりも上方に配置された吸引ポンプ２８とを連通する第２連通路３０と、ハウジング１３内に配置され、吸引ポンプ２８の作動によりハウジング１３内を流れるオイルＡを濾過する濾材２４と、を備える。第２連通路３０とオイル室１４とは、オイル室１４に貯留されるオイルＡの液面よりも低い位置で連通している。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば変速機などに用いられるオイルストレーナに関する。

従来、この種のオイルストレーナとして、例えば特許文献１に記載のオイル供給装置に備えられたストレーナが知られている。こうしたオイル供給装置は、変速機のオイルパン内に配設されたストレーナと、当該ストレーナに通油路を介して連結されたオイルポンプとを有している。そして、オイルポンプの作動により、オイルパン内のオイルがストレーナに形成された吸入口からストレーナ及び通油路を経て吸引され、ストレーナ内を上下に区画するフィルタで濾過されたオイルが変速機の各部に供給される。

特開２００３－３３６７２８号公報

ところで、上述のようなオイル供給装置では、オイルポンプが停止された場合に、通油路内及びストレーナ内のオイルが吸入口からオイルパン側に流出しないように、ストレーナの吸入口近傍に逆止弁を設けるようにしている。しかしながら、例えばオイルポンプの長期間の停止中に逆止弁からオイルが漏れた場合には、通油路内及びストレーナ内に大量の空気が溜まった状態になる。この状態でオイルポンプが作動されると、通油路内及びストレーナ内の大量の空気がオイルポンプによって吸い出されるまで変速機の各部にオイルが供給されないので、変速機の各部へのオイルの供給遅れが発生してしまう。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するオイルストレーナは、オイルパン内に配置され、オイルが貯留されるオイル室と前記オイル室の上側に配置されて空気が貯留される空気室とを形成するハウジングと、前記ハウジングにおける前記オイル室よりも下側に形成されて前記オイルパン内のオイルに浸されるオイル流入口と前記空気室とを連通する第１連通路と、前記オイル室と前記ハウジングよりも上方に配置された吸引ポンプとを連通する第２連通路と、前記ハウジング内に配置され、前記吸引ポンプの作動により前記ハウジング内を流れるオイルを濾過する濾材と、を備え、前記第２連通路と前記オイル室とは、前記オイル室に貯留されるオイルの液面よりも低い位置で連通していることを要旨とする。

この構成によれば、作動中の吸引ポンプを停止させた場合、第２連通路のオイル及びハウジング内のオイルが重力によって下がるため、第２連通路の一部と空気室には空気が溜まるが、オイル室内のオイルは残るため、オイル室内に空気は溜まらない。そして、第２連通路とオイル室とは、オイル室に貯留されるオイルの液面よりも低い位置で連通しているため、第２連通路の一部に溜まる空気と空気室に溜まる空気とは、オイル室内に残るオイルによって隔絶された状態になる。このため、この状態で再び吸引ポンプを作動させると、第２連通路の一部に溜まった比較的少量の空気が吸引ポンプに吸い出された後には、吸引ポンプによってオイル室内のオイルが速やかに供給場所に供給される。したがって、オイルの供給場所へのオイルの供給遅れの発生を抑制できる。

一実施形態のオイルストレーナの内部を示す分解斜視図。作動中の吸引ポンプを停止させてオイルが重力によって下がったときのオイルストレーナの断面模式図。吸引ポンプが作動しているときのオイルストレーナの断面模式図。変更例のオイルストレーナの断面模式図。

以下、オイルストレーナの一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２に示すように、オイルストレーナ１１は、例えば変速機や内燃機関などに備えられ、オイルＡを貯留するオイルパン１２内に配置される例えば中空の略直方体状をなすハウジング１３を備えている。以下の説明では、ハウジング１３の長辺に沿う方向を第１方向Ｘとし、ハウジング１３の短辺に沿う方向を第２方向Ｙとする。第１方向Ｘと第２方向Ｙとは、共に鉛直方向と直交する方向であり、且つ互いに直交する方向である。

ハウジング１３は、内部にオイルＡが貯留されるオイル室１４を有した中空の直方体状をなす下ケース１５と、下ケース１５の上面の大部分を覆うとともに下ケース１５の上面とで空気が貯留される空気室１６を形成する有蓋矩形箱状の上ケース１７とを備えている。したがって、ハウジング１３は、オイルＡが貯留されるオイル室１４とオイル室１４の上側に配置されて空気が貯留される空気室１６とを内部に有している。すなわち、ハウジング１３は、オイル室１４と空気室１６とを互いに連通するように形成している。

上ケース１７は、下ケース１５の上面における第１方向Ｘの一端部以外の領域である第１領域１８を覆うとともに第１領域１８の周縁部に密着した状態で固定されている。下ケース１５の上面における第１方向Ｘの一端部は、上ケース１７によって覆われない領域である第２領域１９とされている。下ケース１５の下面における第１領域１８の中央部と対応する位置には、オイルパン１２内のオイルＡをハウジング１３内に流入させるためのオイル流入口２０が設けられている。オイル流入口２０は、第２方向Ｙを長手方向とする略矩形状をなしている。

オイル流入口２０は、ハウジング１３におけるオイル室１４よりも下側に形成されており、オイルパン１２内のオイルＡに浸される。下ケース１５内には、オイル流入口２０と空気室１６とを連通する第１連通路２１を形成する連通管２２が設けられている。第１連通路２１の断面形状は、オイル流入口２０と同じ形状になっている。連通管２２は、オイル流入口２０から真っ直ぐ上方に向かって延びており、上端部が下ケース１５の上面よりも若干上側に突出している。

ハウジング１３内の下ケース１５の第１領域１８における連通管２２を第１方向Ｘで挟んだ両側には、矩形状の貫通孔２３がそれぞれ形成されている。したがって、オイル室１４と空気室１６とは、各貫通孔２３を介して連通している。各貫通孔２３内には、オイルＡを濾過する濾材２４が各貫通孔２３を塞ぐように設けられている。したがって、濾材２４は、貫通孔２３を通るオイルＡを濾過する。濾材２４は、例えば襞折りした不織布などによって構成される。

下ケース１５においては、第１領域１８と対応する内部空間のうち連通管２２を除く空間がオイル室１４とされ、第２領域１９と対応する内部空間が補助室２５とされている。第２方向Ｙにおける連通管２２の幅は、第２方向Ｙにおけるオイル室１４の幅よりも小さくなっている。したがって、連通管２２は、オイル室１４を分断していない。

第２領域１９には、内部に供給流路２６を形成する円筒状の供給管２７が一体に立設されている。この場合、供給流路２６は、補助室２５と連通している。供給管２７の上端は、上ケース１７よりも上方に配置された吸引ポンプ２８に連結されている。吸引ポンプ２８からは、配管２９がオイルＡの供給場所まで延びている。すなわち、吸引ポンプ２８には、一端側がオイルＡの供給場所に位置する配管２９の他端側が連結されている。

吸引ポンプ２８は、供給流路２６及び補助室２５を介してオイル室１４と連通している。したがって、本実施形態では、オイル室１４と吸引ポンプ２８とを連通する第２連通路３０が供給流路２６及び補助室２５によって構成されている。補助室２５におけるオイル室１４との隣接部分の高さは、オイル室１４の高さよりも低くなっている。したがって、補助室２５は、オイル室１４に貯留されるオイルＡの液面よりも低い位置でオイル室１４と連通している。すなわち、第２連通路３０とオイル室１４とは、オイル室１４に貯留されるオイルＡの液面よりも低い位置で連通している。

次に、オイルストレーナ１１の作用について説明する。
図３に示すように、吸引ポンプ２８の作動中には、吸引ポンプ２８の吸引力によりオイルパン１２内のオイルＡが当該オイルＡの供給場所に供給されている状態になっている。この状態で吸引ポンプ２８が停止されると、図２に示すように、配管２９内、吸引ポンプ２８内、供給流路２６内、及び第１連通路２１内のオイルＡが重力によって下がる。

すると、オイル室１４内のオイルＡを含む濾材２４よりも上側のオイルＡの液面の高さ及び供給流路２６内のオイルＡの液面の高さが連通管２２の上端の高さと同じになるとともに、第１連通路２１内のオイルＡの液面の高さがオイルパン１２内のオイルＡの液面の高さと同じになる。これにより、配管２９内全体、吸引ポンプ２８内全体、供給流路２６内の大部分、空気室１６の大部分、及び第１連通路２１内の大部分には、空気が溜まった状態になる。

このとき、空気室１６と第１連通路２１との間にはオイルＡが存在しないので、空気室１６の空気と第１連通路２１の空気とは互いに繋がる。一方、空気室１６と供給流路２６との間にはオイルＡが存在するため、空気室１６の空気と供給流路２６の空気とは互いに繋がらない。すなわち、空気室１６の空気と供給流路２６内の空気とは、供給流路２６内のオイルＡ、補助室２５内のオイルＡ、オイル室１４内のオイルＡ、及びオイル室１４よりも上側にあるオイルＡによって隔絶されるので、互いに繋がらない。

そして、停止していた吸引ポンプ２８が再び作動されると、まず、供給流路２６内の比較的少量の空気が吸引ポンプ２８によって吸い出される。供給流路２６内の空気が全て吸い出されると、吸引ポンプ２８にオイルＡが供給される。これにより、吸引ポンプ２８の吸引力が空気を吸い出すときよりも大きくなるので、濾材２４の上側のオイルＡ及び空気室１６の空気が順次円滑に濾材２４を通過する。

空気室１６の空気が減少すると、これに伴って第１連通路２１の空気も減少するので、オイルパン１２内のオイルＡがオイル流入口２０から第１連通路２１内に流入し、第１連通路２１内のオイルＡの液面が上昇する。そして、第１連通路２１内のオイルＡの液面が連通管２２の上端よりも高くなると、第１連通路２１内のオイルＡが連通管２２の上端を越えて空気室１６に流れ込む。

このとき、図３に示すように、空気室１６には空気が残っているため、第１連通路２１内から空気室１６に流れ込んだオイルＡは、空気室１６の空気と共に濾材２４を通過してオイル室１４に流れ込む。空気室１６のオイルＡは、濾材２４を通過する過程で濾過される。つまり、濾材２４は、吸引ポンプ２８の作動によりハウジング１３内における空気室１６からオイル室１４へ流れるオイルＡを濾過する。

空気室１６から濾材２４を通過してオイル室１４に流れ込んだオイルＡは、補助室２５内及び供給流路２６内を通って吸引ポンプ２８に流れた後、配管２９を通じてオイルＡの供給場所に供給される。なお、空気室１６から濾材２４を通過してオイル室１４に流れ込む空気は、微量ずつであるため、吸引ポンプ２８によるオイルＡの供給場所へのオイルＡの供給を妨げない。

以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）オイルストレーナ１１において、第２連通路３０とオイル室１４とは、オイル室１４に貯留されるオイルＡの液面よりも低い位置で連通している。この構成によれば、作動中の吸引ポンプ２８を停止させた場合、第２連通路３０のオイルＡ及びハウジング１３内のオイルＡが重力によって下がるため、第２連通路３０の一部と空気室１６には空気が溜まるが、オイル室１４内はオイルＡで満たされるため、オイル室１４内に空気は溜まらない。そして、第２連通路３０とオイル室１４とは、オイル室１４に貯留されるオイルＡの液面よりも低い位置で連通しているため、第２連通路３０の一部である供給流路２６に溜まる空気と空気室１６に溜まる空気とは、オイル室１４内等のオイルＡによって隔絶された状態になる。このため、この状態で再び吸引ポンプ２８を作動させると、第２連通路３０の一部である供給流路２６に溜まった比較的少量の空気は比較的短時間で吸引ポンプ２８によって吸い出される。第２連通路３０の空気が吸引ポンプ２８によって吸い出された後には、吸引ポンプ２８によってオイル室１４内のオイルＡが速やかに供給場所に供給される。つまり、オイル室１４内のオイルＡが比較的短時間で吸引ポンプ２８に達する。したがって、オイルＡの供給場所へのオイルＡの供給遅れの発生を抑制できる。

（２）オイルストレーナ１１は、特許文献１に記載のストレーナとは異なり、逆止弁を必要としない。このため、部品点数の低減に寄与できる。
（変更例）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・図４に示すように、第２領域１９が第１方向Ｘに広くなるように下ケース１５を大きくし、第２領域１９に供給管２７を第１方向Ｘに２つ並べて立設するようにしてもよい。この場合、２つの供給管２７の上端にそれぞれ吸引ポンプ２８が連結される。このようにすれば、より多くのオイルＡの供給場所へオイルＡを供給できる。

・連通管２２の上端の高さは、下ケース１５の上面と同じ高さであってもよい。すなわち、連通管２２は、上端が下ケース１５の上面と面一であってもよい。このようにすれば、オイル室１４に貯留されるオイルＡの液面と濾材２４とがほぼ同じ高さになるため、吸引ポンプ２８を作動直後は、空気室１６の空気が濾材２４を通過してオイル室１４に流れ込む。この場合、空気が濾材２４を通過するときの抵抗はオイルＡが濾材２４を通過するときの抵抗よりも低いため、上記実施形態のように濾材２４の上側にオイルＡがある場合に比べて吸引ポンプ２８の作動直後の負荷を低減できる。

１１…オイルストレーナ
１２…オイルパン
１３…ハウジング
１４…オイル室
１５…下ケース
１６…空気室
１７…上ケース
１８…第１領域
１９…第２領域
２０…オイル流入口
２１…第１連通路
２２…連通管
２３…貫通孔
２４…濾材
２５…補助室
２６…供給流路
２７…供給管
２８…吸引ポンプ
２９…配管
３０…第２連通路
Ａ…オイル
Ｘ…第１方向
Ｙ…第２方向

Claims

オイルパン内に配置され、オイルが貯留されるオイル室と前記オイル室の上側に配置されて空気が貯留される空気室とを形成するハウジングと、
前記ハウジングにおける前記オイル室よりも下側に形成されて前記オイルパン内のオイルに浸されるオイル流入口と前記空気室とを連通する第１連通路と、
前記オイル室と前記ハウジングよりも上方に配置された吸引ポンプとを連通する第２連通路と、
前記ハウジング内に配置され、前記吸引ポンプの作動により前記ハウジング内を流れるオイルを濾過する濾材と、
を備え、
前記第２連通路と前記オイル室とは、前記オイル室に貯留されるオイルの液面よりも低い位置で連通していることを特徴とするオイルストレーナ。