JP5046805B2 - オイルストレーナ - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、自動車の内燃機関等に設けられ、該内燃機関内を循環するオイルを濾過するオイルストレーナに関する。
従来より、この種のオイルストレーナとして、ケーシングと、ケーシング内に収容されるフィルタとを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。ケーシングは、上下方向に延びる筒状をなしており、その下部近傍において上下に2分割され、上側中空体と下側中空体とで構成されている。上側中空体の上端部には、オイル流出口が形成され、下端部には、フィルタを上側中空体の内部に挿入するためのフィルタ挿入口が形成されている。下側中空体の上端部は、上側中空体の下端部に接合されている。この下側中空体の下端部には、オイル流入口が形成されている。また、フィルタは、有底筒状に形成され、その底部が上方に位置し、下方に開口するように配置されている。従って、下側中空体のオイル流入口からケーシング内に流入したオイルは、フィルタの下端部に位置する開口からフィルタ内に流入し、該フィルタを通過して濾過された後、上側中空体のオイル流出口から流出するようになっている。
特開2002−210310号公報
ところで、特許文献1のオイルストレーナのように、ケーシングの内部に有底筒状に形成されたフィルタを設けるようにする場合には、ケーシングの内面がフィルタの外面に接近し過ぎているとフィルタを通過したオイルが流れ難くなるので、ケーシングの内面をフィルタの外面から離してケーシングとフィルタとの間にオイル流通用の空間を大きく形成し、オイルの流通抵抗を抑える必要がある。しかしながら、フィルタが筒状であると、フィルタの全周に亘ってオイル流通用の空間を大きく形成しなければならないので、ケーシングが大型化する。ケーシングが大型化すると、オイルストレーナを狭い場所に配置できなくなってしまい、レイアウトの自由度が低下する。
また、特許文献1のオイルストレーナは、ケーシングを2分割し、このケーシング内に別体のフィルタを収容するようにしているので、部品点数が多く、製造コストが高いものとなっている。そこで、フィルタをケーシングの上側中空体や下側中空体に一体成形することで部品点数の削減を図ることが考えられるが、筒状のフィルタは単体であっても成形が難しく、このような成形の難しいフィルタを筒状のケーシングに一体成形しようとすると、成形型が複雑化して型費が高騰し、ひいては、製造コストが高くなる。
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オイルの流通抵抗を抑えながらケーシングを小型化して、オイルストレーナのレイアウト自由度を向上させ、しかも、成形型を複雑化することなく、オイルストレーナの部品点数を少なくできるようにして製造コストを低減することにある。
上記目的を達成するために、第1の発明では、オイルを濾過する樹脂製フィルタ(2)と、該フィルタ(2)を収容する樹脂製ケーシング(3)とを備えたオイルストレーナ(1)であって、上記ケーシング(3)は、該ケーシング(3)の中心線方向に長く延びるように形成されるとともに、中心線に対し交差する方向に延びる切断面で切断されて中心線方向一側と他側とに分割されてオイル流れ方向上流側を構成する筒状の上流側中空体(10)と、下流側を構成する筒状の下流側中空体(30)とに分割され、上記上流側中空体(10)及び上記下流側中空体(30)の少なくとも一方は、屈曲部(11)、(31)を有しており、上記上流側中空体(10)の中心線方向一端側であるオイル流れ方向上流側の端部には、オイル流入口(12)が形成され、中心線方向他端側である下流側には、上記下流側中空体(30)に連通状態で接合される接合部(14)が形成され、上記下流側中空体(30)の中心線方向一端側であるオイル流れ方向下流側の端部には、オイル流出口(32)が形成され、中心線方向他端側である上流側には、上記上流側中空体(10)に連通状態で接合される接合部(34)が形成され、上記フィルタ(2)は、上記上流側中空体(10)のオイル流れ方向下流側の端部と上記下流側中空体(30)のオイル流れ上流側の端部との一方に、該一方の中空体から外方へ突出して他方の中空体の内部に該中空体の接合部から挿入されるように一体成形され、上記ケーシング(3)内をオイル流れ方向上流側の空間(R1)と下流側の空間(R2)とに仕切るように延びる板状をなし、上記フィルタ(2)が上記ケーシング(3)内に収容された状態で、上記上流側中空体(10)の接合部(14)と上記下流側中空体(30)の接合部(34)とが接合されている構成とする。
第1の発明によれば、ケーシングに収容されるフィルタが板状をなしているので、ケーシング内のオイル流通用の空間を、従来の筒状フィルタのように全周に亘って形成することなく、フィルタの両面側にのみ形成すればよい。これにより、オイルの流通抵抗を抑えながらケーシングを小型化及び薄型化でき、オイルストレーナのレイアウト自由度を向上させることができる。また、フィルタが成形の容易な板状であるため、成形型を複雑化することなく、フィルタと一方の中空体とを一体成形して部品点数を削減することができ、よって、製造コストを低減することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
《発明の実施形態1》
図1は、本発明の実施形態に係るオイルストレーナ1を示すものである。このオイルストレーナ1は、図2にも示すように、フィルタ2と、フィルタ2を収容するケーシング3とを備えており、自動車のエンジンのオイルパン内に配置されてシリンダブロック(図示せず)に取り付けられている。
ケーシング3は、全体として、2カ所が屈曲した円筒形状をなしている。このようにケーシング3の複数箇所を屈曲させているのは、オイルパン内の部品との干渉を避けながら、オイル流入口12を油面よりも下方に位置付けるようにするためである。ケーシング3は、オイル流れ方向の上流寄りの部位において2分割されており、ケーシング3の上流側を構成する上流側中空体10と、下流側を構成する下流側中空体30とからなっている。これら上流側及び下流側中空体10、30は、樹脂材を射出成形してなるものである。
図2及び図3に示すように、下流側中空体30の下流側寄りの部位には、略直角に屈曲形成された屈曲部31が設けられており、下流側中空体30は屈曲した筒状をなしている。図2に示すように、下流側中空体30の屈曲部31よりも上流側は、直線状に延び、上流端に近づくほど拡径するように形成されている。また、下流側中空体30の下流端部には、オイル流出口32が形成されている。図3に示すように、オイル流出口32の周縁部には、外方へ延出するフランジ33が形成されている。フランジ33は、平面視で長円形をなしている。フランジ33の長手方向両側には、フランジ33をシリンダブロックに締結固定するためのボルト(図示せず)が挿通する挿通孔33aがそれぞれ貫通形成されている。フランジ33のオイル流出口32の周囲には、そのオイル流出口32を囲むように延びる環状溝33bが形成されている。環状溝33bには、シール部材としてのOリング(図示せず)が嵌め込まれるようになっている。
下流側中空体30の上流側には、下流側よりも大径の大径部34が形成されている。大径部34の上流端部には、略円形の開口部35が形成されている。開口部35の周縁部には、径方向外方へ向けて突出して環状に延びる下流側突出部36が形成されている。この大径部34は、本発明の接合部を構成するものである。
大径部34の内周面には、下流側にテーパー面34aが形成されている。このテーパー面34aは、下流側へ行くほど小径となっている。図3にのみ示すが、大径部34の内周面のテーパー面34aよりも上流側には、下流側溶着部34bが形成されている。下流側溶着部34bは、大径部34の開口部35よりも小径となるように形成された段差部分で構成されており、大径部34の全周に連続している。また、図2に示すように、下流側中空体30の内面には、フィルタ2の周縁部が嵌る凹条部37がフィルタ2の周縁部の形状に対応するように形成されている。
図1に示すように、上流側中空体10のオイル流れ方向中間部には、下流側中空体30の屈曲部31よりも大きな角度で屈曲する屈曲部11が設けられており、上流側中空体10は、屈曲した筒状をなしている。上流側中空体10の上流端部には、オイル流入口12が形成されている。
上流側中空体10の外周面には、屈曲部11の近傍に外方へ向けて突出して環状に延びる上流側突出部13が形成されている。この上流側突出部13は、全周に亘って下流側突出部36に接触するようになっている。
図2に示すように、上流側中空体10の上流側突出部13よりも下流側は、下流側中空体30の大径部34よりも小径に形成され、大径部34内に挿入される挿入部14とされている。挿入部14の下流端部には、開口部15が形成されている。この開口部15は、下流側中空体30の大径部34の開口部35に連通状態で接続されるようになっている。挿入部14は、本発明の接合部を構成するものである。
開口部15の径は、下流側中空体30の開口部35の径と同じに設定されており、上流側中空体10と下流側中空体30との間に段差が生じないようになっている。また、開口部15の周縁部は、下流側中空体30のテーパー面34aに沿って延びるように形成されている。
図4に示すように、挿入部14の外周面には、下流側溶着部34bに溶着される上流側溶着部14bが段差をなすように形成されている。この上流側溶着部14bは、挿入部14の全周に亘って連続している。挿入部14の上流側溶着部14bよりも上流側の外径は、大径部34の上流側の内径よりも小さく設定され、これにより、図2に示すように、挿入部14と大径部34との間には、溶着時に発生するバリを収容するための上流側バリ収容部A1が形成されるようになっている。また、挿入部14の上流側溶着部14bよりも下流側の外径は、大径部34の内径よりも小さく設定され、これにより、同図に示すように、挿入部14と大径部34との間には、下流側バリ収容部A2が形成されるようになっている。
フィルタ2は、上流側中空体10と一体成形されている。フィルタ2は、図4にも示すように、上流側中空体10の開口部15周縁部における約半分の領域から上流側中空体10の外方へ向けて突出する板状をなし、図2に示すように、下流側中空体30に挿入されるようになっている。フィルタ2が下流側中空体30に挿入された状態で、ケーシング3内の空間は、フィルタ2によって上流側空間R1と下流側空間R2とに仕切られるようになっている。
フィルタ2の基端側は、上流側中空体10の開口部15の約半分の領域を覆うように傾斜して延びる傾斜板部20で構成されている。フィルタ2の傾斜板部20よりも先端側は、下流側中空体30に挿入された状態で、該下流側中空体30の軸線に沿うように延びる平板部21で構成されている。傾斜板部20及び平板部21は、図4に示すように、濾過用の網目20a、21aをそれぞれ有している。傾斜板部20の周縁部には、周縁リブ20bが形成され、中央部には、中央リブ20cが形成されている。
平板部21の周縁部は、下流側中空体30の内面に沿うように形成されている。この平板部21の周縁部には、傾斜板部20の周縁リブ20bに連なる周縁リブ21bが形成されている。この周縁リブ21bが、下流側中空体30の凹条部37に嵌って保持されるようになっている。また、平板部21の周縁リブ21bよりも内側には、網目21aの縦横に延びる内側リブ21cが形成されている。この内側リブ21cの一部は、傾斜板部20の中央リブ20cに連なっている。
次に、上記上流側及び下流側中空体10、30を一体化する要領について説明する。まず、フィルタ2を下流側中空体30の開口部35から該下流側中空体30の内方へ挿入する。このとき、フィルタ2の周縁リブ21bが下流側中空体30の凹条部37に嵌まるように、上流側中空体10を下流側中空体30に対し位置決めする。すると、上流側中空体10の挿入部14が下流側中空体30の大径部34に挿入されることになり、下流側溶着部34bと上流側溶着部14bとが接触する。この状態で、周知の超音波溶着機(図示せず)を用いて、下流側中空体30を固定状態にして、上流側中空体10を振動させる。これにより、下流側溶着部34bと上流側溶着部14bとが溶融して、挿入部14が大径部34に深く挿入されていき、よって、下流側突出部36と上流側突出部13とが接触するとともに、開口部15の周縁部がテーパー面34aに接触し、さらに、フィルタ2の周縁リブ21bの全周が凹条部37に嵌ることになる。このときに超音波溶着機の振動を止めることで、溶融した樹脂が固化して上流側及び下流側中空体10、30が一体化してオイルストレーナ1が得られる。上記のようにフィルタ2の周縁リブ21bが下流側中空体30の凹条部37に嵌るようになっているので、フィルタ2の周縁部と下流側中空体30の内面との間のシール性が十分に確保される。また、溶着時に発生したバリは、バリ収容部A1、A2に収容される。
このようにして得られたオイルストレーナ1は、図2に示すように、フランジ33が略水平となるように向いた状態でシリンダブロックに締結固定される。そして、エンジンの運転中には、オイルパン内のオイルが、オイルストレーナ1のオイル流入口12から上流側空間R1に吸い込まれて、フィルタ2を通過して濾過された後、下流側空間R2に流入する。このとき、フィルタ2が板状であるため、ケーシング1内には、フィルタ2の両面側(図2の上下両側)にのみ、オイル流通用の空間があればよく、従来の筒状フィルタのようにフィルタ2の全周に亘ってオイル流通用の空間を形成しなくても、オイル流通抵抗が十分に抑制されることになる。これにより、オイル流通抵抗を増加させることなく、ケーシング3の外形を小さくすることが可能になる。上記のようにして濾過されたオイルは、オイル流出口32からエンジン内部に供給される。
以上説明したように、この実施形態1に係るオイルストレーナ1によれば、フィルタ2を板状としたので、ケーシング3内のオイル流通用の空間をフィルタ2の両面側にのみ形成することでオイルの流通抵抗を十分に低下させることができる。これにより、ケーシング3を小型化してオイルストレーナ1のレイアウト自由度を向上させることができる。また、フィルタ2を、成形の容易な板状としたため、成形型を複雑化することなく、フィルタ2と上流側中空体10とを一体成形して部品点数を削減することができ、よって、製造コストを低減することができる。
また、上流側中空体10と下流側中空体39とを屈曲した筒状にしたので、オイルストレーナ1の周囲にある部品等を避けるようにケーシング3の形状を設定してオイル流入口12を油面よりも下方に容易に位置付けることができる。
また、フィルタ2が上流側中空体10から外方へ向けて突出しているので、フィルタ2の成形をより一層容易に行うことができる。
尚、図5に示す変形例1のように、上流側中空体10を滑らかに湾曲させてもよい。この変形例では、フィルタ2の基端側が傾斜しておらず、開口部15の中心線に対して直交する方向に延びている。また、図示しないが、下流側中空体30を滑らかに湾曲させてもよい。
また、図6に示す変形例2のように、上流側中空体10の上流側突出部13よりも上流側を角筒状に形成してもよい。また、この変形例2では、上流側中空体10の開口部15の約半分の領域が閉塞板部40によって閉塞されている。図6における符号2aは、網目を示し、また、符号2bは、周縁リブを示し、また、符号2cは、内側リブを示している。
《発明の実施形態2》
図7及び図8は、本発明の実施形態2に係るオイルストレーナ1を示すものである。この実施形態2のオイルストレーナ1は、実施形態1のものに対し、フィルタ2の形状と、上流側中空体10の形状が異なっているだけで、他の部分は、同じであるため、以下、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
すなわち、実施形態2の上流側中空体10は、図8に示すように、滑らかに湾曲している。また、図7に示すように、上流側中空体10の開口部15の周縁部からは、下流側中空体30の凹条部37に嵌る形状の環状板部45が真っ直ぐに突出している。この環状板部45の内部に、フィルタ2が位置している。フィルタ2は、平面視で楕円形の平板形状とされており、環状板部45に対し傾斜している。環状板部45の突出方向中央部よりも基端側と、フィルタ2の周縁部との間には、両者に連なる基端側周壁部46が設けられている。また、環状板部45の突出方向中央部よりも先端側と、フィルタ2の周縁部との間には、両者に連なる先端側周壁部47が設けられている。図7における符号2aは、網目を示し、また、符号2cは、内側リブを示している。
したがって、この実施形態2に係るオイルストレーナ1によれば、実施形態1のものと同様に、フィルタ2を板状としたので、ケーシング3を小型化してオイルストレーナ1のレイアウト自由度を向上させることができるとともに、製造コストを低減することができる。
尚、フィルタ2の形状は、平面視で楕円形に限られるものではなく、角形であってもよい。
《発明の実施形態3》
図9及び図10は、本発明の実施形態3に係るオイルストレーナ1を示すものである。この実施形態3のオイルストレーナ1は、より狭い場所へ配置するためのものであって、このことに対応するように、実施形態1のものに対して各部の形状が異なっている。
すなわち、実施形態3の下流側中空体30は、屈曲部31よりも下流側が実施形態1と同様に形成される一方、屈曲部31よりも上流側が角筒状に形成されている。下流側中空体30の上流端部には、下流側よりも大きい断面を有する拡大部(接合部)50が形成されており、この拡大部50の上流端部には、略矩形の開口部51が形成されている。拡大部50の内周面には、下流側溶着部50bが形成されている。また、拡大部50の内周面には、下流側溶着部50bよりも上流側に、軸線と略平行に延びる複数の溝部50cが周方向に間隔をあけて形成されている。溝部50cは、拡大部50の幅方向中間部に位置している。また、下流側中空体30の内周面には、後述のフィルタ2の周縁部に設けられた板部52が嵌る凹条部(図示せず)が形成されている。
上流側中空体10は、角筒状をなしている。上流側中空体10の上流端側に屈曲部11が形成されている。上流側中空体10の下流側には、外筒部(接合部)60が一体成形されている。また、図10に示すように、上流側中空体10には、オイル流入口12に連通する開口部63が形成されており、オイルは開口部63から下流側中空体30内に流入するようになっている。
また、上流側中空体10には、フィルタ2が一体成形されている。フィルタ2には、網目2a、周縁リブ2b及び内側リブ2cが形成されている。周縁リブ2bには、外方へ突出してフィルタ2の周縁部に沿って延びる板部52が形成されている。
上流側中空体10の外筒部60は、下流側中空体30の拡大部50へ挿入されるようになっている。外筒部60の外周面には、外方へ向けて突出して環状に延びる上流側突出部61が形成されている。この上流側突出部61は、全周に亘って下流側中空体30の開口部51周縁に接触するようになっている。
上流側中空体10及び下流側中空体30を角筒状にした場合には、その幅が広くなればなるほど、各々の中空体10、30の成形時の寸法バラツキが幅方向について大きくなるため、そのバラツキの度合いによっては、下流側中空体30の拡大部50と、上流側中空体10の外筒部60との溶着部分の接触代が、幅方向について狭くなることが考えられる。この対策として、実施形態3では、外筒部60の外周面に、溝部50cに対応する部位において、該溝部50cに嵌る凸部60aを形成し、さらに、図10にも示すように、外筒部60の下流側端部に設定された上流側溶着部60bに、突条部60dを形成している。この突条部60dの断面は、突出方向先端側が尖った山形状とされており、溶着時に先端側から溶け易くなっている。
この実施形態3の上流側及び下流側中空体10、30を一体化する場合には、フィルタ2を下流側中空体30の開口部51から該下流側中空体30の内方へ挿入すると、上流側中空体10の凸部60aが下流側中空体30の溝部50cに嵌る。これにより、各々の中空体10、30の成形時の寸法バラツキが幅方向について大きくても、上流側中空体10と下流側中空体30との位置決めを行うことができ、拡大部50と外筒部60との溶着部分の接触代を幅方向両側で均等にすることができる。さらに、上流側溶着部60bに突条部60dを形成していることから、超音波溶着機を用いて上流側溶着部60bと下流側溶着部50bとの溶着を開始した早い段階で突条部60dが溶けて、両中空体10、30の幅方向両側が確実に溶着され、オイルストレーナ1が得られる。
したがって、この実施形態3に係るオイルストレーナ1によれば、実施形態1のものと同様に、フィルタ2を板状としたので、ケーシング3を薄型化してオイルストレーナ1のレイアウト自由度を向上させることができるとともに、製造コストを低減することができる。また、上流側中空体10と下流側中空体30を角筒状にしてオイルストレーナ1を薄型化したので、本実施形態のオイルストレーナ3は自動車の自動変速機に配置することもできる。
尚、上記各実施形態では、上流側中空体10と下流側中空体30を超音波溶着法で溶着するようにしているが、これに限らず、例えば、熱板溶着法等の溶着法で溶着するようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、下流側中空体30を上流側中空体10よりも大きくして、フィルタ2を上流側中空体10に一体成形するようにしているが、これに限らず、上流側中空体10を大きくして、フィルタ2を下流側中空体30に一体成形するようにしてもよい。
また、上記各実施形態において、フランジ33を下流側中空体30の周壁部に直接設けるようにしてもよいし、上流側中空体10の屈曲部11よりも上流側の長さを短くして、屈曲部11にオイル流入口12を設けるようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、上流側中空体10と下流側中空体30とにそれぞれ屈曲部11、31を形成しているが、これに限らず、いずれか一方の中空体にのみ屈曲部を形成してもよい。
以上説明したように、本発明に係るオイルストレーナは、例えば、自動車のエンジンのオイルパン内に配設するのに適している。
本発明の実施形態1に係るオイルストレーナの斜視図である。 図1におけるII−II線断面図である。 下流側中空体の斜視図である。 上流側中空体の斜視図である。 実施形態1の変形例1に係る図2相当図である。 実施形態1の変形例2に係る上流側中空体の一部を示す斜視図である。 実施形態2に係る図4相当図である。 実施形態2に係る図2相当図である。 実施形態3に係るオイルストレーナの分解斜視図である。 実施形態3に係る上流側中空体の一部を示す斜視図である。
1 オイルストレーナ
2 フィルタ
3 ケーシング
10 上流側中空体
11 屈曲部
12 オイル流入口
14 挿入部(接合部)
30 下流側中空体
31 屈曲部
32 オイル流出口
34 大径部(接合部)
R1 上流側空間
R2 下流側空間

Claims (1)

  1. オイルを濾過する樹脂製フィルタ(2)と、該フィルタ(2)を収容する筒状の樹脂製ケーシング(3)とを備えたオイルストレーナ(1)であって、
    上記ケーシング(3)は、該ケーシング(3)の中心線方向に長く延びるように形成されるとともに、中心線に対し交差する方向に延びる切断面で切断されて中心線方向一側と他側とに分割されてオイル流れ方向上流側を構成する筒状の上流側中空体(10)と、下流側を構成する筒状の下流側中空体(30)とを備え、
    上記上流側中空体(10)及び上記下流側中空体(30)の少なくとも一方は、屈曲部(11)、(31)を有しており、
    上記上流側中空体(10)の中心線方向一端側であるオイル流れ方向上流側の端部には、オイル流入口(12)が形成され、中心線方向他端側である下流側には、上記下流側中空体(30)に連通状態で接合される接合部(14)が形成され、
    上記下流側中空体(30)の中心線方向一端側であるオイル流れ方向下流側の端部には、オイル流出口(32)が形成され、中心線方向他端側である上流側には、上記上流側中空体(10)に連通状態で接合される接合部(34)が形成され、
    上記フィルタ(2)は、上記上流側中空体(10)のオイル流れ方向下流側の端部と上記下流側中空体(30)のオイル流れ上流側の端部との一方に、該一方の中空体から外方へ突出して他方の中空体の内部に該中空体の接合部から挿入されるように一体成形され、上記ケーシング(3)内をオイル流れ方向上流側の空間(R1)と下流側の空間(R2)とに仕切るように延びる板状をなし、
    上記フィルタ(2)が上記ケーシング(3)内に収容された状態で、上記上流側中空体(10)の接合部(14)と上記下流側中空体(30)の接合部(34)とが接合されていることを特徴とするオイルストレーナ(1)。
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