JP5629556B2 - 濾過構造 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタの交換や洗浄などを不要とした濾過構造に関する。

油圧機器類は、通常油路の経路中にフィルタ類を備え、オイルをオイルフィルタで濾過しオイルに含まれる塵埃をオイルから除去するようにしている。殊に車両用自動変速機など、油圧で駆動されるクラッチ機構や歯車変速機構を備えた機器類には、油圧を制御する切換バルブに塵埃が噛みこまないよう、多数のオイルフィルタが組み込まれている。

オイルフィルタは、オイルを濾過してオイルに含まれる塵埃を捕捉すると、その表面に順次塵埃が堆積する。そして最終的には捕捉された塵埃によりフィルタは目詰まりを起こし、フィルタとしての機能が失われる。フィルタが目詰まりした場合従来は、オイルフィルタを装着している機器からオイルフィルタを取り外して新規なオイルフィルタに交換したり、オイルフィルタに付着した塵埃を除去して、再度機器に組みつけていた。また、オイルなどの被濾過流体を通常の流通方向と流通方向を逆にして流通させ、オイルフィルタなどの表面に付着した塵埃等を除去する逆流による洗浄も行なわれていた。

特開２００４−２３０２９８号公報

しかしながら、車両用の自動変速機などに組み込まれているバルブボディは、変速機本体内部に組み付けられ、容易に取り外すことができない構造となっている。そのためバルブボディの内部に組み込まれたフィルタの目詰まりにより、その都度フィルタを交換したり洗浄することは手間とコストが非常にかかるものであった。

またフィルタの逆流洗浄は、逆流洗浄を行うための逆流装置などを必要とし、コストがかかり、また装置が大型になるという問題があった。また逆流洗浄の場合には、逆流によりフィルタから除去された塵埃が流体内に混入され、それらを改めて処理する必要があり、精密な制御を必要とする機器類にはあまり使用できなかった。

本発明は上記課題を解決し、フィルタを交換したり、フィルタを取り外して洗浄すること等を不要とした濾過構造を提供することを目的とする。

請求項１の発明によれば、主流路と副流路との交差部分に、主流路から副流路に流入する流体を濾過するようにフィルタを設け、副流路は、該副流路を流れる流体の流量を切り換える切換手段を備え、フィルタは、主流路に臨んだ該フィルタのフィルタ面が、主流路の壁面を構成する面と異なる凹あるいは凸面を有し、切換手段が作動することにより副流路を流通する流体の流通が停止されると、主流路内に臨ませたフィルタ面によって、主流路内を流れる流体に乱流を生じさせ、フィルタは、側壁面に濾過材を有する円筒状で、
主流路の壁面に形成した溝部内にフィルタを、側壁面の一部を該主流路内に突出させた状態で組み付け、かつフィルタの内部を副流路に連通させたことを特徴とする。
さらに、請求項２の発明によれば、主流路は、車両用自動変速機のバルブボディに形成されたオイル流路であり、更に主流路は、バルブボディのオイルポンプから車両用自動変速機のクラッチ機構に至る流路であり、副流路は、クラッチ機構を作動させるアクチュエータに、主流路から切換手段を介して至る流路であることを特徴とする。

また、請求項３の発明によれば、主流路と副流路との交差部分に、主流路から副流路に流入する流体を濾過するようにフィルタを設け、副流路は、該副流路を流れる流体の流量を切り換える切換手段を備え、フィルタは、主流路に臨んだ該フィルタのフィルタ面が、主流路の壁面を構成する面と異なる凹あるいは凸面を有し、切換手段が作動することにより副流路を流通する流体の流通が停止されると、主流路内に臨ませたフィルタ面によって、主流路内を流れる流体に乱流を生じさせ、主流路は、車両用自動変速機のバルブボディに形成されたオイル流路であり、更に主流路は、バルブボディのオイルポンプから車両用自動変速機のクラッチ機構に至る流路であり、副流路は、クラッチ機構を作動させるアクチュエータに、主流路から切換手段を介して至る流路であることを特徴とする。

本発明にかかる濾過構造によれば、副流路に設けられている切換手段、例えば開閉機器が開放されると、主流路を流れる流体がフィルタを通して副流路に流入する。副流路に流入する流通流体は、フィルタにより濾過され、流体内に塵埃が含まれているとフィルタにより塵埃が捕捉される。

副流路の開閉機器が閉じられ、副流路を流れる流量が減少すると、主流路と副流路の分岐点での流体の流通状況が変化する。例えば副流路への流体の流通を停止させると、フィルタにおける塵埃の捕捉力がなくなり、また、フィルタ面により生じる流れの乱れにより、塵埃がフィルタの表面から脱落して、主流路内を流れる流体内に混入する。これによりフィルタ表面は、主流路を流れる流体により洗浄されることとなる。

そして、新たに副流路の開閉機器が開かれると、主流路から副流路に流体が流入される。副流路に流入する流体に塵埃が含まれていると、フィルタに捕捉され、濾過された流体が副流路に流入する。そして、再び副流路の流量が減少あるいは０になると、上記したと同様に塵埃がフィルタ表面から脱落して主流路内の流体内に混入し、再度フィルタが洗浄される。

このように、副流路に設けられた切換手段が操作されて副流路を流れる流体の流量が減少する都度、フィルタに付着した塵埃が除去され、フィルタを常に洗浄された状態に保持できる。

本発明にかかる濾過構造の一実施形態を示す斜視図である。 同濾過構造を備えた自動変速機の一実施形態を示す部分断面図である。 同濾過構造を備えたバルブユニットを示す部分平面図である。 同濾過構造の一実施形態を示す平面図である。 バルブユニットの油圧回路を表す回路図である。

本発明にかかる、濾過構造の一実施形態について説明する。

図１に、濾過構造１０を示す。濾過構造１０は、フィルタ１２を有し、主流路１４から副流路１６が分岐している箇所に形成されている。図２に、車両用の自動変速機２０を示す。自動変速機２０は、前方（車両の前進方向）にバルブボディ２２と、２基のクラッチ機構２４、２６を備えた、いわゆるデュアルクラッチ式の自動化機械式変速機である。

クラッチ機構２４および２６は、湿式多板式クラッチで、クラッチアクチュエータで２８、３０により接断操作される。クラッチ機構２４、２６の後方には、変速歯車機構１８が設けられている
バルブボディ２２は、クラッチ機構２４、２６の前方（車両進行方向）に設けられており、油路（図示せず。）で連結されている。バルブボディ２２には、切換手段としての切換バルブ５２、５４（図５参照。）が設けられており、クラッチ機構２４、２６のクラッチアクチュエータ２８、３０に接続している。

バルブボディ２２は、図３に示すように円板状に形成されており、中心にはオイルポンプ３２が設けられている。オイルポンプ３２は、歯車ポンプであり、エンジン５６（図５参照。）からの回転力で駆動し、吸引口３８を介してオイルパン５８（図５参照。）からオイルを吸引し、吐出口３４からオイルを吐出させる。

吐出口３４には、主流路１４と排出路３６が接続している。主流路１４は、オイルポンプ３２を中心にほぼ半円を描くように形成されている。排出路３６は、オイルパン５８に連通している。

図５に、バルブボディ２２の油圧回路を示す。オイルポンプ３２は、吸引口３８が吸引管４０を介してオイルパン５８に連結され、上述したように吐出口３４が主流路１４に連通している。吸引管４０の先端には、ストレーナ４２が取り付けられ、オイルパン５８に臨ませてある。

主流路１４には、調圧機構４４が設けられている。調圧機構４４は、油圧によって作動する調圧用のバルブ４６やアキュムレータ４８などからなり、主流路１４内のオイルの圧力を所定の圧力に調整する。

主流路１４には送油管５９が設けてあり、送油管５９によりフィルタ５７を介して主流路１４がギヤシフトユニット６０に連結されている。ギヤシフトユニット６０は、３基の駆動機構６２を備え、バルブボディ２２から送られるオイルにより各駆動機構６２を作動させる。各駆動機構６２の作動により変速歯車機構１８（図２参照）のシフトフォークが適宜移動し、変速歯車機構１８のシンクロ機構（いずれも図示せず。）を作動させる。シンクロ機構を作動させることにより、変速歯車機構１８の被動歯車と回転軸（いずれも図示せず。）が適宜連結され、変速歯車機構１８に所定のギヤ段が設定される。

また主流路１４は、３台の切換バルブ７０、７１、７２を介してクラッチ潤滑装置７４およびオイルクーラ７５に連結している。クラッチ潤滑装置７４は、クラッチ機構２４、２６にオイルを供給し、クラッチ機構２４、２６のクラッチ板（図示せず。）などにオイルをかけ流し続けている。

また温度センサ８０の検出結果に基づき、切換バルブ７１を作動させ、オイル温度が高く、所定の油圧があるときにはオイルクーラ７５を通してクラッチ潤滑装置７４からオイルを流出させている。これにより、油温が上昇した場合はオイルクーラ７５で冷却したオイルを供給してクラッチ機構２４、２６を潤滑、冷却させる。

クラッチアクチュエータ２８、３０は、クラッチ機構２４、２６にそれぞれ設けられている。各クラッチアクチュエータ２８および３０は、主流路１４から分岐した副流路１６と切換バルブ５２等を介して連結しており、副流路１６を通ったオイルで駆動され、クラッチ機構２４と２６を各々作動させる。

図１および図４に、主流路１４と副流路１６の分岐点を示す。主流路１４と副流路１６の分岐点には、フィルタ１２が設けられている。フィルタ１２は、側面に濾過材を備えた円筒状の濾過部材である。

主流路１４は、概ね一定の断面形状を有する通路であり、バルブボディ２２にほぼ半円形を描くように形成してある。主流路１４の側壁部１５に、円筒状の溝部９０が形成してある。溝部９０は、フィルタ１２を収納可能な形状であり、フィルタ１２を組み付けると、側壁部１５側に、フィルタ１２の側壁面の約２／３が覆われるように形成されている。したがって溝部９０にフィルタ１２を組み付けると、フィルタ１２の側壁面の約１／３が主流路１４内に突出する。フィルタ１２の主流路１４内には、濾過材が突出する。

フィルタ１２の下端は、主流路１４に密着しており、下端から流体は流入しない構造となっている。フィルタ１２の上面は開放してあり、連結通路９２に接続し、連結通路９２を介して副流路１６に連結している。

次に、濾過構造１０の作用について説明する。

オイルポンプ３２が作動すると、図５に示すオイルパン５８に貯留されているオイルが吸い上げられる。オイルは、オイルパン５８に臨ませてあるストレーナ４２を通して吸い上げられ、オイルポンプ３２の吐出口３４（（図３参照。））から吐出される。

オイルポンプ３２から吐出されたオイルは、調圧機構４４で圧力が所定の圧力に調整され、主流路１４に供給される。主流路１４に供給されない他のオイルは排出路３６を通り、オイルポンプ３２に吸引されたり、オイルパン５８に戻る。

主流路１４に供給されたオイルにより、ギヤシフトユニット６０やクラッチ機構２４等のクラッチアクチュエータ２８等には、所定の油圧がかけられる。例えば変速する指示があった場合には、ギヤシフトユニット６０の駆動機構６２が指示に従い作動し、オイルが主流路１４から所定の駆動機構６２に供給される。

また、クラッチ機構２４や２６を作動させる場合は、クラッチアクチュエータ２８や３０の切換バルブ５２等を作動させ、主流路１４からのオイルをクラッチアクチュエータ２８等に供給する。オイルは、主流路１４からフィルタ１２を通って副流路１６に流入し、副流路１６から切換バルブ５２等に至り、それらの作動により所定のクラッチアクチュエータ２８等に供給される。

オイルは、仮に塵埃等を含んでいると、フィルタ１２を通過する際フィルタ１２にその塵埃が捕捉される。捕捉された塵埃は、フィルタ１２の表面に付着する。

クラッチ機構２４等の駆動が終了すると、開かれた切換バルブ５２等が閉じられ、クラッチアクチュエータ２８等へのオイルの流入が停止し、またクラッチアクチュエータ２８等の内部からオイルがオイルパン５８へ排出される。

すると、フィルタ１２を通ってオイルが副流路１６に流れ込まなくなる。すると、フィルタ１２の表面に捕捉され、オイルの流入によりフィルタ１２に付着していた塵埃などは、付着力を失いフィルタ１２の表面から剥がれ、主流路１４内を流れるオイルに混入される。

このように、切換バルブ５２等の操作により所定のクラッチアクチュエータ２８等に供給され、副流路１６を通るオイルは、フィルタ１２により濾過され、オイルに塵埃が含まれる場合には塵埃がフィルタ１２により確実に除去される。そして、フィルタ１２には、副流路１６に流れるオイルから捕捉した塵埃が表面に付着するが、副流路１６へのオイルの流入が停止すると、塵埃が表面から脱落するので、フィルタ１２は洗浄されたと同様な新規な状態になる。

以上述べたように濾過構造１０によれば、副流路１６にフィルタ１２で濾過したオイルを供給でき、かつ副流路１６内の流量が減少、あるいは流通が停止されることによりフィルタ１２に付着した塵埃等を除去させることができ、このため、フィルタ１２を交換したり、取り外して洗浄する必要がなく長時間安定した使用が可能となる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
主流路と副流路との交差部分に、前記主流路から前記副流路に流入する流体を濾過するようにフィルタを設け、
前記副流路は、該副流路を流れる流体の流量を切り換える切換手段を備え、
前記フィルタは、前記主流路に臨んだ該フィルタのフィルタ面が、前記主流路の壁面を構成する面と異なる凹あるいは凸面を有し、
前記切換手段が作動することにより前記副流路を流通する流体の流通が停止されると、前記主流路内に臨ませた前記フィルタ面によって、前記主流路内を流れる流体に乱流を生じさせることを特徴とした濾過構造。
［２］
前記フィルタは、側壁面に濾過材を有する円筒状で、
前記主流路の壁面に形成した溝部内に前記フィルタを、前記側壁面の一部を該主流路内に突出させた状態で組み付け、
かつ前記フィルタの内部を前記副流路に連通させたことを特徴とする［１］に記載の濾過構造。
［３］
前記主流路は、車両用自動変速機のバルブボディに形成されたオイル流路であり、
更に前記主流路は、前記バルブボディのオイルポンプから前記車両用自動変速機のクラッチ機構に至る流路であり、
前記副流路は、前記クラッチ機構を作動させるアクチュエータに、前記主流路から切換手段を介して至る流路であることを特徴とする［１］または［２］に記載の濾過構造。

本発明は、例えば自動変速機のバルブユニットにおけるフィルタを用いた濾過構造に用いられる。

１０…濾過構造 １２…フィルタ １４…主流路 １５…側壁部 １６…副流路 ２０…自動変速機 ２２…バルブボディ ２４．２６…クラッチ機構 ２８、３０…クラッチアクチュエータ ３２…オイルポンプ ５２、５４…切換バルブ ９０…溝部 ９２…連結通路

Claims (3)

1. 主流路と副流路との交差部分に、前記主流路から前記副流路に流入する流体を濾過するようにフィルタを設け、
   前記副流路は、該副流路を流れる流体の流量を切り換える切換手段を備え、
   前記フィルタは、前記主流路に臨んだ該フィルタのフィルタ面が、前記主流路の壁面を構成する面と異なる凹あるいは凸面を有し、
   前記切換手段が作動することにより前記副流路を流通する流体の流通が停止されると、前記主流路内に臨ませた前記フィルタ面によって、前記主流路内を流れる流体に乱流を生じさせ、
   前記フィルタは、側壁面に濾過材を有する円筒状で、
   前記主流路の壁面に形成した溝部内に前記フィルタを、前記側壁面の一部を該主流路内に突出させた状態で組み付け、
   かつ前記フィルタの内部を前記副流路に連通させたことを特徴とする濾過構造。
2. 前記主流路は、車両用自動変速機のバルブボディに形成されたオイル流路であり、
   更に前記主流路は、前記バルブボディのオイルポンプから前記車両用自動変速機のクラッチ機構に至る流路であり、
   前記副流路は、前記クラッチ機構を作動させるアクチュエータに、前記主流路から切換手段を介して至る流路であることを特徴とする請求項１に記載の濾過構造。
3. 主流路と副流路との交差部分に、前記主流路から前記副流路に流入する流体を濾過するようにフィルタを設け、
   前記副流路は、該副流路を流れる流体の流量を切り換える切換手段を備え、
   前記フィルタは、前記主流路に臨んだ該フィルタのフィルタ面が、前記主流路の壁面を構成する面と異なる凹あるいは凸面を有し、
   前記切換手段が作動することにより前記副流路を流通する流体の流通が停止されると、前記主流路内に臨ませた前記フィルタ面によって、前記主流路内を流れる流体に乱流を生じさせ、
   前記主流路は、車両用自動変速機のバルブボディに形成されたオイル流路であり、
   更に前記主流路は、前記バルブボディのオイルポンプから前記車両用自動変速機のクラッチ機構に至る流路であり、
   前記副流路は、前記クラッチ機構を作動させるアクチュエータに、前記主流路から切換手段を介して至る流路であることを特徴とする濾過構造。

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