JP5261233B2 - 潤滑装置 - Google Patents

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Description

この発明は、潤滑装置に関し、さらに詳しくは、マイクロバブルを潤滑油に混入することによりオイルレベル制御を適正に行い得る潤滑装置に関する。
潤滑装置では、オイルパンにおける潤滑油の油面高さ（オイルレベル）を適正に制御すべき課題がある。例えば、変速機に適用される潤滑装置では、オイルレベルが高過ぎると潤滑油の攪拌損失が増加する問題があり、逆に、オイルレベルが低過ぎると必要な潤滑性能を確保できないという問題がある。
このような課題に関する従来の潤滑装置として、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の潤滑装置は、潤滑油と空気とを混合してマイクロバブルを生成するマイクロバブル発生器を備えており、マイクロバブルを潤滑油に混入することにより、潤滑油の見かけ上の体積を増加させてオイルレベルを調整している。
特開２００７−９９００号公報
この発明は、マイクロバブルを潤滑油に混入することによりオイルレベル制御を適正に行い得る潤滑装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明にかかる潤滑装置は、潤滑油を貯留するオイルパンと、潤滑油と空気とを混合してマイクロバブルを生成すると共に前記マイクロバブルを前記オイルパンの潤滑油に供給するマイクロバブル発生器とを備える潤滑装置であって、前記マイクロバブル発生器の空気入口部が前記オイルパンの内部であって前記オイルパンの潤滑油の油面高さに対して所定の位置に配置され、且つ、前記所定の位置が、前記オイルパンに貯留される潤滑油の油面高さの最適値と略同位置であることを特徴とする。
この潤滑装置では、マイクロバブル発生器の空気入口部がオイルパンの内部であって潤滑油の油面高さ（オイルレベル）に対して所定の位置に配置される。かかる構成では、オイルレベルが上下変動して空気入口部が潤滑油面から見え隠れすることにより、潤滑油へのマイクロバブルの供給が断続的に行われる。これにより、オイルレベルが所定の位置（空気入口部の設置高さ）に維持されるので、オイルレベル制御が適正に行われる利点がある。
また、この潤滑装置では、オイルレベルの最適値と略同位置に空気入口部が配置されるので、オイルレベルが最適値となるように制御される。これにより、オイルレベルを適正に最適化できる利点がある。
また、この発明にかかる潤滑装置は、前記オイルパンに貯留される潤滑油の油面高さが前記マイクロバブル発生器の停止時にて前記空気入口部よりも低くなり且つ前記マイクロバブル発生器の稼働時にて前記空気入口部に到達できるように、潤滑油の油量が設定される。
この潤滑装置では、潤滑油の過不足が防止されるので、マイクロバブル発生器の稼働時にてオイルレベル制御が適正に行われる利点がある。
この発明にかかる潤滑装置では、マイクロバブル発生器の空気入口部がオイルパンの内部であって潤滑油の油面高さ（オイルレベル）に対して所定の位置に配置される。かかる構成では、オイルレベルが上下変動して空気入口部が潤滑油面から見え隠れすることにより、潤滑油へのマイクロバブルの供給が断続的に行われる。これにより、オイルレベルが所定の位置（空気入口部の設置高さ）に維持されるので、オイルレベル制御が適正に行われる利点がある。
図１は、この発明の実施例にかかる潤滑装置を示す構成図である。 図２は、図１に記載した潤滑装置の作用を示す説明図である。 図３は、図１に記載した潤滑装置の作用を示す説明図である。 図４は、一般的なマイクロバブル発生器を示す説明図である。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
［潤滑装置］
この潤滑装置１は、潤滑油（オイル）を供給して適用対象の潤滑を行う装置であり、例えば、車両のエンジンや駆動機構に適用される。この実施例では、潤滑装置１が車両の変速機１０に適用される場合について説明する。
この潤滑装置１は、オイルパン２と、オイルポンプ３と、マイクロバブル発生器４とを備え、変速機１０に配置される（図１参照）。オイルパン２は、潤滑油を貯留する要素（潤滑油貯留室）である。この実施例では、オイルパン２が変速機１０のケーシング１１内の底部に配置されている。そして、このオイルパン２に貯留された潤滑油がプラネタリ・ギア１２により掻き上げられて変速機１０の潤滑に用いられている。オイルポンプ３は、潤滑油を加圧するポンプであり、オイルパン２の潤滑油を加圧してマイクロバブル発生器４に供給する。なお、この実施例では、オイルポンプ３がエンジン（図示省略）と共用されており、エンジンのカム群（図示省略）にも潤滑油を供給している。また、オイルポンプ３が車両のドライブシャフトに連結されており、このドライブシャフトの回転を動力として駆動されている。
マイクロバブル発生器４は、潤滑油と空気とを混合してマイクロバブルを発生させる装置である。このマイクロバブル発生器４は、本体部４１と、潤滑油導入部４２と、空気導入部４３とを有する（図４参照）。本体部４１は、略円筒形状を有する筒状部材から成り、オイルパン２の潤滑油に沈められて配置される。潤滑油導入部４２は、オイルポンプ３と本体部４１とを接続する配管であり、オイルポンプ３にて加圧された潤滑油を本体部４１に導入するための通路となる。また、潤滑油導入部４２の潤滑油の噴出口４２１が本体部４１の内周面に沿って配置される。空気導入部４３は、本体部４１から引き出された配管であり、空気を本体部４１に導入するための通路となる。また、空気導入部４３の空気入口部（空気供給口）４３１がオイルパン２内の所定の位置に配置される。この空気入口部４３１の配置については、後述する。また、空気出口部４３２が本体部４１内に配置される。また、空気出口部４３２の向きが本体部４１の一方の端部から本体部４１の軸方向に向けられる。このマイクロバブル発生器４では、加圧された潤滑油が潤滑油導入部４２の噴出口４２１から本体部４１内に噴き出されて、本体部４１内に潤滑油の旋回流が形成される。すると、この旋回流により本体部４１内に負圧が形成されて、空気が本体部４１の一方の端部から軸方向に吸い込まれる。そして、この空気が潤滑油の旋回流により回転せん断されることにより、空気と潤滑油とが混合されてマイクロバブルが発生する。そして、このマイクロバブルが本体部４１の空気出口部４３２からオイルパン２に排出される。なお、マイクロバブル発生器４は、上記の構成に限らず、公知の構成を採用してもよい。
この潤滑装置１では、オイルポンプ３にて加圧された潤滑油と、オイルパン２内から取り込まれた空気とがマイクロバブル発生器４にて混合されて、マイクロバブルが発生する（図２参照）。そして、このマイクロバブルがオイルパン２の潤滑油に混入されることにより、潤滑油の見かけ上の体積が増加する。これにより、オイルパン２における潤滑油の油面高さが上昇して、必要なオイルレベルが確保される。
［オイルレベル制御］
ここで、この潤滑装置１は、潤滑油のオイルレベル制御を行うために以下の構成を有する（図２および図３参照）。まず、マイクロバブル発生器４の空気入口部４３１がオイルパン２の内部であってオイルパン２における潤滑油の油面高さ（オイルレベル）に対して所定の位置に配置される。例えば、この実施例では、空気入口部４３１が略Ｌ字型の管状部材から成り、その一方の端部が本体部４１に接続され、その他方の端部（直線部）が潤滑油の油面に対して略水平となるように配置されている。また、このとき、オイルレベルの最適値と略同位置に、空気入口部４３１が配置されている。なお、オイルレベルの最適値は、例えば、潤滑油の攪拌損失と必要な潤滑性能との関係により適宜規定される。また、オイルレベルがマイクロバブル発生器４の停止時にて空気入口部４３１よりも低くなり、且つ、マイクロバブル発生器４の稼働時にて空気入口部４３１に到達できるように、潤滑油の油量が設定されている。すなわち、マイクロバブル発生器４の停止時（エンジン停止時）には、オイルレベルが最適値（空気入口部４３１の位置）よりも低い位置にあり、マイクロバブル発生器４の稼働時（エンジン運転時）にてオイルレベルが上昇したときに、オイルレベルが最適値に到達できるように、潤滑油の油量が設定されている。
この潤滑装置１では、まず、マイクロバブル発生器４の停止時にて、オイルパン２のオイルレベルが空気入口部４３１よりも低い位置にある。したがって、空気入口部４３１が空気中（潤滑油の油面よりも上）にあるため、空気が本体部４１に供給され得る。次に、エンジン始動によりマイクロバブル発生器４が稼働すると、マイクロバブルが発生してオイルパン２の潤滑油に混入される（図２参照）。これにより、オイルレベルが上昇して必要なオイルレベルが確保される。次に、オイルレベルが所定の位置まで上昇すると、空気入口部４３１が潤滑油に浸って、空気が本体部４１に供給されなくなる（図３参照）。すると、マイクロバブルの供給が中断されてオイルレベルが下降する。そして、オイルレベルが所定の位置まで下降すると、空気入口部４３１が潤滑油中から空気中に現れて、マイクロバブルの供給が再開される。したがって、オイルレベルが上下変動して空気入口部４３１が潤滑油面から見え隠れすることにより、マイクロバブルの供給が断続的に行われる。これにより、オイルレベルが所定の位置（空気入口部４３１の設置高さ）に維持される。また、空気入口部４３１がオイルレベルの最適値と略同位置にあるので、オイルレベルが最適となるように自動制御される。
［効果］
以上説明したように、この潤滑装置１では、マイクロバブル発生器４の空気入口部４３１がオイルパン２の内部であって潤滑油の油面高さ（オイルレベル）に対して所定の位置に配置される（図２および図３参照）。かかる構成では、オイルレベルが上下変動して空気入口部４３１が潤滑油面から見え隠れすることにより、潤滑油へのマイクロバブルの供給が断続的に行われる。これにより、オイルレベルが所定の位置（空気入口部４３１の設置高さ）に維持されるので、オイルレベル制御が適正に行われる利点がある。
また、かかる構成では、例えば、潤滑油の油面高さを検出する油面センサや供給空気量を調整する空気量調整機構を有する構成（図示省略）と比較して、簡素かつ安価な構成にてオイルレベルを調整できる利点がある。また、かかる構成では、例えば、車体の傾斜、油温、入力回転数などに応じてオイルレベルを制御する構成（図示省略）と比較して、オイルレベル制御のロバスト性が良いという利点がある。
また、かかる構成では、マイクロバブルの供給によりオイルレベルを上昇させ得るので、オイルパン２における潤滑油の油量を低減できる。これにより、オイルパン２を小型化できる利点があり、また、装置の軽量化が可能となる利点がある。また、冷寒運転時の暖気性が向上する利点がある。
また、この潤滑装置１では、オイルレベルの最適値と略同位置に空気入口部４３１が配置されるので、オイルレベルが最適値となるように制御される。これにより、オイルレベルを適正に最適化できる利点がある。
また、この潤滑装置１では、オイルパン２に貯留される潤滑油の油面高さがマイクロバブル発生器４の停止時にて空気入口部４３１よりも低くなり且つマイクロバブル発生器４の稼働時にて空気入口部４３１に到達できるように、潤滑油の油量が設定される。かかる構成では、潤滑油の過不足が防止されるので、マイクロバブル発生器４の稼働時にてオイルレベル制御が適正に行われる利点がある。例えば、潤滑油の油面高さがマイクロバブル発生器の停止時にて空気入口部よりも高い構成あるいはマイクロバブル発生器の稼働時にて空気入口部に到達できない構成では、マイクロバブル発生器への空気の供給が調整されないため、オイルレベル制御が適正に行われないおそれがある。
なお、この実施例では、潤滑油がオイルポンプ３にて加圧されて本体部４１に供給されることにより、本体部４１内に潤滑油の旋回流が形成されている。そして、この潤滑油の旋回流による負圧が用いられて、空気が空気入口部４３１から本体部４１に吸引されている（空気の自給）。したがって、かかる構成は、空気を本体部４１に供給するためのエアポンプが不要となるので、装置を低コスト化および省スペース化できる利点がある。しかし、これに限らず、エアポンプを用いて空気を本体部に供給しても良い（図示省略）。
以上のように、この発明にかかる潤滑装置は、マイクロバブルを潤滑油に混入することによりオイルレベル制御を適正に行い得る点で有用である。
１ 潤滑装置
２ オイルパン
３ オイルポンプ
４ マイクロバブル発生器
４１ 本体部
４２ 潤滑油導入部
４３ 空気導入部
４２１ 噴出口
４３１ 空気入口部
４３２ 空気出口部
１０ 変速機
１１ ケーシング
１２ プラネタリ・ギア

Claims (2)

  1. 潤滑油を貯留するオイルパンと、潤滑油と空気とを混合してマイクロバブルを生成すると共に前記マイクロバブルを前記オイルパンの潤滑油に供給するマイクロバブル発生器とを備える潤滑装置であって、
    前記マイクロバブル発生器の空気入口部が前記オイルパンの内部であって前記オイルパンの潤滑油の油面高さに対して所定の位置に配置され、且つ、
    前記所定の位置が、前記オイルパンに貯留される潤滑油の油面高さの最適値と略同位置であることを特徴とする潤滑装置。
  2. 前記オイルパンに貯留される潤滑油の油面高さが前記マイクロバブル発生器の停止時にて前記空気入口部よりも低くなり且つ前記マイクロバブル発生器の稼働時にて前記空気入口部に到達できるように、潤滑油の油量が設定される請求項１に記載の潤滑装置。
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