JP5928697B2 - オイルストレーナ - Google Patents

Description

本発明は、自動車の自動変速機におけるオイルの循環系等に用いられるオイルストレーナに関する。

自動車の自動変速機等におけるオイルの循環系統に装着されるオイルストレーナとして、従来から図１４に示すようなものが知られている。

すなわちこの種のオイルストレーナは、流入口１０１ａを有するロアケース１０１と、前記流入口１０１ａとは平面方向に異なる位置に開口した流出口１０２ａを有するアッパーケース１０２を外周フランジ１０１ｂ，１０２ｂ同士で振動溶着したケース１００の内部空間に、この内部空間をロアケース１０１側（流入口１０１ａ側）の下部室Ｓ１とアッパーケース１０２側（流出口１０２ａ側）の上部室Ｓ２に仕切るように、不織布等からなるシート状の濾材１０３を配置した構造を備える(例えば下記の特許文献１参照)。

このオイルストレーナは、オイルパン２００内に設置され、アッパーケース１０２に設けた流出口１０２ａが不図示のオイルポンプの吸入口へ延びるサクションホース２０１に接続される。このためオイルパン２００内のオイル（エンジンオイル）は、流入口１０１ａからケース１００内の下部室Ｓ１に流入し、濾材１０３を上部室Ｓ２へ通過して濾過された後、流出口１０２ａからサクションホース２０１を経てオイルポンプへ吸入される。

ところが、自動変速機の内部では歯車等によってオイルが掻き回されるので、オイルパン２００内のオイルは多くの気泡ＡＢを含んでおり、この気泡ＡＢは、ロアケース１０１の外周フランジ１０１ｂの下側に溜まったり、オイルと共に下部室Ｓ１に流入して濾材１０３の下面に溜まったりする。そして濾材１０３の下面に溜まった気泡ＡＢは、オイルポンプへのオイルの流れを妨げるので油量が不足してしまうばかりでなく、濾材１０３を通過した気泡ＡＢがオイルポンプへ流れると、ポンプ内の圧縮行程によってこの気泡がつぶれ、そのときに発生する衝撃波によってオイルポンプがダメージを受けるおそれがある。

また、特許文献１では、気泡ＡＢを抜きやすくするためにケース１００の外周フランジ１０１ｂに切欠を設けているが、このような切欠は、ロアケース１０１の外周フランジ１０１ｂの下に溜まった気泡ＡＢを抜くことはできるものの、濾材１０３の下面に溜まった気泡ＡＢは抜くことができない。

一方、オイルに消泡剤（抗泡剤）を添加することによる気泡対策も知られているが、消泡剤を多量に添加するとオイルの性能が悪化するおそれがある。

特開２００１−１２４１８８号公報

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、オイル内の気泡がオイルストレーナ内へ流入するのを有効に防止することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るオイルストレーナは、下側に流入口が開設され上側に流出口が開設され、オイル槽内に配置されるケースと、このケースの内室を前記流入口側の下部室と前記流出口側の上部室に仕切るように設けられた主濾材と、前記流入口に取り付けられてその下側空間の外周を包囲すると共に下側が大径となるように形成された副濾材と、この副濾材の下端外周縁に設けられ前記オイル槽の底面に密接される先端シール部と、を備え、前記オイル槽内のオイルが、前記副濾材を上から下へ通過し、前記副濾材と前記オイル槽の底面との間の空間を経由して前記ケースの流入口へ流入するものである。このような構成とすれば、オイルがオイル槽内から副濾材とオイル槽の底面との間の空間へ流入する際に、この流入口の下側空間の外周を包囲すると共に下側が大径となるように形成された副濾材を上から下へ通過することによって気泡が副濾材の上面で捕捉されるので、ケース内の下部室へ気泡が流入して主濾材の下面に溜まるのを防止することができる。しかも副濾材の上面で捕捉された気泡はただちに浮上するので副濾材に溜まることもない。そして副濾材の先端に設けられた先端シール部は、副濾材を通過して流入口へ流入しようとするオイルの圧力によってオイル槽の底面に密接され、副濾材を通過せずに流入口へ流入しようとするオイルの流れを遮断するので、確実に副濾材を経由させる作用を有する。

請求項２の発明に係るオイルストレーナは、請求項１に記載の構成において、先端シール部に、オイルの圧力によってオイル槽の底面に密接可能なシールリップを形成したものである。このような構成とすれば、シールリップによって先端シール部の密封性が一層向上する。

請求項３の発明に係るオイルストレーナは、請求項１又は２に記載の構成において、先端シール部を、オイル槽の底面へ向けて付勢するばねを備えるものである。このような構成とすれば、オイル槽の底面に対する先端シール部の追随性がばねによって補償されるので、先端シール部の密封性が一層向上する。

請求項４の発明に係るオイルストレーナは、請求項１〜３のいずれかに記載の構成において、副濾材が蛇腹状に形成されたものである。このような構成とすれば、オイル槽の底面に対する先端シール部の追随性が、蛇腹状の副濾材の伸縮性によって補償されるので、先端シール部の密封性が一層向上する。

本発明に係るオイルストレーナによれば、オイルが流入口へ流入する際に、副濾材を上から下へ通過することによってオイル内の気泡が捕捉され浮上除去されるので、気泡が流入口からケース内へ流入するのを有効に防止することができ、ケース内の主濾材の下面に気泡が溜まることによるオイルポンプへのオイルの流量の減少や、気泡がオイルと共にオイルポンプへ流れることによる悪影響を防止することができる。

本発明に係るオイルストレーナの第一の実施の形態を示す断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第一の実施の形態において使用される副濾材ユニットを示すもので、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｏ−Ｂ’断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第一の実施の形態を示す使用状態の断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第二の実施の形態において使用される副濾材ユニットを示すもので、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｏ−Ｂ’断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第二の実施の形態を示す使用状態の断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第三の実施の形態において使用される副濾材ユニットを示すもので、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｏ−Ｂ’断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第四の実施の形態において使用される副濾材ユニットを示すもので、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｏ−Ｂ’断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第五の実施の形態において使用される副濾材ユニットを示すもので、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｏ−Ｂ’断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第六の実施の形態を示す使用状態の断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第六の実施の形態において使用される副濾材ユニットを示すもので、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｏ−Ｂ’断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第六の実施の形態において使用される副濾材ユニットの先端シール部の形状変更例を示すもので、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｏ−Ｂ’断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第七の実施の形態を示す使用状態の断面図である。 本発明に係るオイルストレーナの第八の実施の形態を示す使用状態の断面図である。 従来のオイルストレーナの一例を示す使用状態の断面図である。

以下、本発明に係るオイルストレーナの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜第一の実施の形態＞
まず図１〜図３は第一の実施の形態を示すものである。図１に示す第一の実施の形態のオイルストレーナ１は、下側に流入口１１が開設され上側に流出口１２が開設されたケース１０と、このケース１０の内室を前記流入口１１側の下部室Ｓ１と前記流出口１２側の上部室Ｓ２に仕切るように設けられた主濾材２０と、前記流入口１１に取り付けられた副濾材ユニット３０を備えるものである。

詳しくは、ケース１０は合成樹脂材等で成形されたものであって、流入口１１をなす筒状開口１３ａを有する皿状のロアケース１３と、流出口１２をなす筒状開口１４ａを有する伏皿状のアッパーケース１４からなる。

主濾材２０は、不織布あるいは金属メッシュ等からなるものであって、目が細かく、外周縁部が、振動溶着等によって互いに接合されたロアケース１３の外周フランジ１３ｂとアッパーケース１４の外周フランジ１４ｂの内周部間に挟着され、オイル中の小さな異物を捕捉可能とするものである。

副濾材ユニット３０は、ケース１０の流入口１１をなすロアケース１３の筒状開口１３ａの外周面にバンド３２により緊結された取付筒部３１と、この取付筒部３１から延在されて、前記流入口１１の下側空間の外周を包囲すると共に下側が大径となるように傘状に展開した副濾材３３と、この副濾材３３の下端（外周）縁に設けられたＯリング状の先端シール部３４と、前記取付筒部３１と先端シール部３４の間を、図２に示すように円周方向複数個所で連絡するように延びる補強用リブ３５を備えるものである。

副濾材ユニット３０における副濾材３３は、主としてオイル中の気泡を補足可能とするものであって、例えば主濾材２０よりも粗目の不織布等からなる。そして取付筒部３１、先端シール部３４及び補強用リブ３５は、ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなるものであって互いに連続しており、副濾材３３に含浸された状態で一体に成形されている。

上述の構成を備える第一の実施の形態のオイルストレーナ１は、図３に示すようにオイルパン３内に設置され、詳しくは、このオイルパン３内に貯留するオイル（エンジンオイル）に浸漬されると共に先端シール部３４がオイルパン３の底面に密接された状態で、主濾材２０がほぼ水平となるように設置されるものであって、ケース１０におけるアッパーケース１４側の流出口１２が不図示のオイルポンプの吸入口へ延びるサクションホース２に接続される。なお、オイルパン３は請求項１に記載されたオイル槽に相当するものである。

このため、オイルパン３内のオイルは、オイルポンプの駆動によって流入口１１へ流入する過程で、まず副濾材ユニット３０における副濾材３３によって気泡が捕捉され、さらに下部室Ｓ１から上部室Ｓ２へ流入する過程で、主濾材２０によって細かい異物が捕捉され、流出口１２からサクションホース２を介してオイルポンプへ吸入されるようになっている。

詳しくは、副濾材３３は外面が上方を向くように傘状に形成されているので、オイルパン３内のオイルは、副濾材ユニット３０の内周空間Ｓ３へ流入する際に、図３に点線矢印で示すように、副濾材３３をその上側から下側へ通過する。このため、オイルに含まれる気泡は副濾材３３の上面（外面）で捕捉され、浮力によって副濾材３３の上面から離れて不図示の油面まで浮上する。したがって、ケース１０内の下部室Ｓ１へ気泡が流入して主濾材２０の下面に溜まるのを防止することができ、副濾材３３に捕捉された気泡が副濾材３３に滞留するのも防止される。

また、オイルが副濾材３３を通過する際に通過抵抗による圧力損失が発生し、すなわち副濾材ユニット３０の内周空間Ｓ３は、副濾材ユニット３０の外側より低圧となり、その圧力差は副濾材ユニット３０の先端シール部３４をオイルパン３の底面に押し付けるように作用する。このため、オイルパン３内でのオイルストレーナ１の設置位置に僅かな誤差があったり、振動が入力されたりしても、先端シール部３４はオイルパン３の底面に密接するので、オイルパン３内のオイルは、副濾材ユニット３０の内周空間Ｓ３へ流入する際に先端シール部３４の下面とオイルパン３の間を経由することはなく、図３に点線矢印で示すように、必ず副濾材３３を通過する流れとなるので、確実に気泡が除去されることになる。また、走行中の車体の揺れなどによってオイルパン３内の油面の変動があった場合に、副濾材ユニット３０の下側からエアを吸い込んでしまうのを防止することができる。

したがって、主濾材２０及び副濾材３３に気泡が滞留することによるオイルの濾過流量の減少、ひいてはオイルポンプへのオイルの流量の減少や、気泡が主濾材２０を通過してオイルと共にオイルポンプへ流れることによるオイルポンプへの悪影響を防止することができる。またこのため、オイルに消泡剤（抗泡剤）を多量に添加する必要もなくなるので、オイルの性能悪化を防止することができる。

また、不織布からなる副濾材３３は、その繊維の一部がほつれて分離し、コンタミとなるおそれがあるが、上記構成によれば、副濾材３３は、ゴム状弾性材料で含浸成形された取付筒部３１、先端シール部３４及び補強用リブ３５によって不織布の繊維が拘束されているので、繊維の脱落によるコンタミの発生を防止することができる。

＜第二の実施の形態＞
次に図４は、本発明に係るオイルストレーナの第二の実施の形態において使用される副濾材ユニットを示すものであり、図５は、使用状態を示すものである。

すなわち図４及び図５に示す副濾材ユニット３０は、傘状に成形された副濾材３３を下側から支持するように、ゴム状弾性材料よりも剛性の高い、例えば金属や合成樹脂材料からなる補強フレーム３６を設けたことを特徴としており、その他の構成は図１〜図３と同様である。

詳しくは、補強フレーム３６は、副濾材ユニット３０における取付筒部３１の内周面に密接状態に挿入されて図５に示すバンド３２によって取付筒部３１と共にケース１０のロアケース１３の筒状開口１３ａの外周面に緊結される筒状基部３６ａと、副濾材ユニット３０における先端シール部３４の内周面に密接状態に挿入されてこの先端シール部３４を内周側から支持する支持環３６ｂと、前記筒状基部３６ａと支持環３６ｂの間を円周方向複数個所で連絡するように斜めに延びて、副濾材ユニット３０における補強用リブ３５を下側（内側）から支持する支持リブ３６ｃからなる。支持環３６ｂの下端縁は先端シール部３４の下面より高い位置にあり、このため図５に示すオイルパン３への先端シール部３４の密接状態が損なわれないようになっている。

この構成によれば、先に説明した第一の実施の形態による効果に加え、ゴム状弾性材料からなる先端シール部３４及び補強用リブ３５自体が補強フレーム３６の支持環３６ｂ及び支持リブ３６ｃによって補強されるので、オイルポンプの吸引力にばらつきや脈動があっても、先端シール部３４がオイルパン３の底面に安定的に密接され、かつオイルが副濾材３３を通過する際の通過抵抗による副濾材３３の変形を有効に抑制することができる。

＜第三の実施の形態＞
また、図６は、本発明に係るオイルストレーナの第三の実施の形態において使用される副濾材ユニット３０を示すものである。

この形態は、上述した第二の実施の形態における補強フレーム３６に、その筒状基部３６ａ、支持リブ３６ｃ及び支持環３６ｂで囲まれた部分に位置して、副濾材３３よりも十分に目が粗くゴム状弾性材料よりも剛性の高い例えば金属や合成樹脂材料からなるメッシュ３７を一体的に又は別体で設けたものである。

したがってこの構成によれば、支持リブ３６ｃ，３６ｃの間で、副濾材３３がメッシュ３７によって下側（内側）から支持されるので、オイルの通過抵抗による副濾材３３の変形を一層有効に抑制することができる。

＜第四の実施の形態＞
次に図７は、本発明に係るオイルストレーナの第四の実施の形態において使用される副濾材ユニット３０を示すものである。

図７に示す副濾材ユニット３０は、取付筒部３１及び先端シール部３４と同じゴム状弾性材料からなる補強用リブ３５が、傘状に成形された副濾材３３を下側から支持するように、平面形状が放射状に、かつ下側へ板状に延びて、その下端が不図示のオイルパンの底面（図３，図５などの符号３参照）に当接されるようになっているものである。その他の部分は第一の実施の形態と同様に構成することができる。

この構成によれば、先に説明した第一の実施の形態による効果に加え、ゴム状弾性材料からなる補強用リブ３５がオイルパンの底面に支承されて突っ張り棒のように機能するので、オイルポンプの吸引力にばらつきや脈動があっても、先端シール部３４がオイルパン３の底面に安定的に密接され、かつオイルが副濾材３３を通過する際の通過抵抗による副濾材３３の変形を有効に抑制することができる。

＜第五の実施の形態＞
次に図８は、本発明に係るオイルストレーナの第五の実施の形態において使用される副濾材ユニット３０を示すものである。

図８に示す副濾材ユニット３０は、補強用リブ３５が傘状に成形された副濾材３３を下側から支持するように、下側へ凸の形状に形成されているものであり、その他の部分は第一の実施の形態と同様に構成することができる。この場合、補強用リブ３５は取付筒部３１及び先端シール部３４と同じゴム状弾性材料からなるもののほか、それよりも強度の高い、例えば金属や合成樹脂材料からなるものとしても良い。

そしてこの実施の形態でも、先に説明した第一の実施の形態による効果に加え、補強用リブ３５が十分な強度を有するので、オイルが副濾材３３を通過する際の通過抵抗による副濾材３３の変形を有効に抑制することができる。

＜第六の実施の形態＞
また図９は、本発明に係るオイルストレーナの第六の実施の形態を示すものであり、図１０は、この第六の実施の形態において使用される副濾材ユニットを示すものである。

この実施の形態は、副濾材ユニット３０の先端シール部３４におけるＯリング状の本体部分３４ａに、オイルパン３の底面と密接可能な薄膜状のシールリップ３４ｂを外周側へ円錐状に張り出すように形成したものである。その他の部分は上述した各実施の形態のいずれかと同様に構成することができる。

すなわち上記構成によれば、オイルが副濾材３３を通過する際の圧力損失による副濾材ユニット３０の内周空間Ｓ３とその外側空間との圧力差によって、先端シール部３４は特にシールリップ３４ｂにおいてオイルパン３の底面に良好に密接する。このため、オイルが先端シール部３４とオイルパン３の間から流入するのを一層確実に防止することができる。

なお、図１１に第六の実施の形態において使用される副濾材ユニットの先端シール部の形状変更例を示すように、先端シール部３４は、その全体をシールリップ状に形成したものも好ましい。

＜第七の実施の形態＞
次に図１２は、本発明に係るオイルストレーナの第七の実施の形態を使用状態で示すものである。

この実施の形態は、副濾材ユニット３０における先端シール部３４の上面と、その上方に位置するケース１０のロアケース１３の下面との間に、コイルスプリング３７を適宜圧縮状態で介装したものである。また、コイルスプリング３７の上端を着座可能とするために、ケース１０の流入口１１をなす筒状開口１３ａを、ロアケース１３の中央部に形成してある。

コイルスプリング３７は請求項３に記載されたばねに相当するものであって、すなわちその圧縮反力によって、副濾材ユニット３０における先端シール部３４を、オイルパン３の底面へ向けて付勢するものである。なお、先端シール部３４の上面には、コイルスプリング３７の端部を保持するための溝が凹設されている。その他の部分は先に説明した各実施の形態のいずれかと同様に構成することができる。

上記構成によれば、オイルが副濾材３３を通過する際の圧力損失による副濾材ユニット３０の内周空間Ｓ３とその外側空間との圧力差による、オイルパン３の底面に対する先端シール部３４の追随性が、コイルスプリング３７の付勢力によって補償されるので、オイルパン３内でのオイルストレーナ１の設置位置にある程度の誤差があったり、振動が入力されたりしても、先端シール部３４をオイルパン３の底面に確実に密接させることができる。

＜第八の実施の形態＞
さらに図１３は、本発明に係るオイルストレーナの第八の実施の形態を使用状態で示すものである。

この実施の形態は、副濾材ユニット３０における副濾材３３を、蛇腹状に形成したものである。詳しくは、副濾材３３は、円周方向へ連続した山部３３ａと谷部３３ｂを交互に有するもので、先端シール部３４側ほど大径であり、副濾材３３よりも先端シール部３４が大径となっている。また、副濾材３３に含浸成形された補強用リブ３５も、前記山部３３ａと谷部３３ｂに倣った波型をなしている。その他の部分は先に説明した各実施の形態のいずれかと同様に構成することができ、例えば第七の実施の形態のように、先端シール部３４の上面と、その上方に位置するケース１０のロアケース１３の下面との間に、コイルスプリング３７を適宜圧縮状態で介装しても良い。

上記構成によれば、副濾材ユニット３０の副濾材３３が先端シール部３４側ほど大径となる蛇腹状をなすため、オイルが副濾材３３を通過する際の圧力損失による副濾材ユニット３０の内周空間Ｓ３とその外側空間との圧力差は、副濾材ユニット３０の先端シール部３４をオイルパン３の底面へ押し付けるように作用する。しかも副濾材３３が蛇腹状をなすことによって伸縮性を有するため、オイルパン３に対する追随性に優れており、オイルパン３内でのオイルストレーナ１の設置位置に大きな誤差があるような場合でも、先端シール部３４が良好に追随してオイルパン３の底面に密接することができる。

また、副濾材３３が蛇腹状をなすことによって濾過面積が広くなるので、気泡除去能力を向上することができる。

１ オイルストレーナ
３ オイルパン（オイル槽）
１０ ケース
１１ 流入口
１２ 流出口
２０ 主濾材
３０ 副濾材ユニット
３１ 取付筒部
３３ 副濾材
３３ａ 山部
３３ｂ 谷部
３４ 先端シール部
３４ｂ シールリップ
３５ 補強用リブ
３６ 補強フレーム
３７ コイルスプリング（ばね）
Ｓ１ 下部室
Ｓ２ 上部室
Ｓ３ 内周空間

Claims (4)

1. 下側に流入口が開設され上側に流出口が開設され、オイル槽内に配置されるケースと、このケースの内室を前記流入口側の下部室と前記流出口側の上部室に仕切るように設けられた主濾材と、前記流入口に取り付けられてその下側空間の外周を包囲すると共に下側が大径となるように形成された副濾材と、この副濾材の下端外周縁に設けられ前記オイル槽の底面に密接される先端シール部と、を備え、前記オイル槽内のオイルが、前記副濾材を上から下へ通過し、前記副濾材と前記オイル槽の底面との間の空間を経由して前記ケースの流入口へ流入するものであることを特徴とするオイルストレーナ。
2. 先端シール部に、オイルの圧力によってオイル槽の底面に密接可能なシールリップを形成したことを特徴とする請求項１に記載のオイルストレーナ。
3. 先端シール部を、オイル槽の底面へ向けて付勢するばねを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルストレーナ。
4. 副濾材が蛇腹状に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のオイルストレーナ。

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