JP6072436B2 - Oil strainer - Google Patents
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Description
本発明は、オイル中の異物を捕捉するオイルストレーナに関する。 The present invention relates to an oil strainer that captures foreign matter in oil.
自動変速機やエンジン等にはオイルポンプが組み付けられ、オイルポンプから油圧回路や潤滑部に対してオイルが供給される。また、オイルポンプの上流側にはフィルタを備えたオイルストレーナが接続されており、オイルストレーナによってオイル中の異物が捕捉されている(特許文献1参照)。これにより、オイルポンプから油圧回路等に対して清浄度の高いオイルを供給することができ、自動変速機やエンジン等を正常に機能させることが可能となる。 An oil pump is assembled in an automatic transmission, an engine, etc., and oil is supplied from the oil pump to a hydraulic circuit and a lubrication part. An oil strainer provided with a filter is connected to the upstream side of the oil pump, and foreign substances in the oil are captured by the oil strainer (see Patent Document 1). Thereby, highly clean oil can be supplied from the oil pump to the hydraulic circuit and the like, and the automatic transmission, the engine, and the like can be normally functioned.
ところで、オイルストレーナのフィルタ面積は制限されることから、オイルストレーナに目の細かなフィルタを組み込むことは困難であった。すなわち、オイルストレーナによる異物の捕捉能力を高めるため、オイルストレーナに目の細かなフィルタを組み込むことは、オイルストレーナを早期に目詰まりさせる要因となっていた。そこで、オイルストレーナの目詰まりを防止しつつ、オイルの清浄度を高めるため、油圧回路の一部に対してオイルストレーナとは別個のフィルタを組み込むことが考えられる。これにより、オイルポンプから吐出されたオイルの一部を、油圧回路に設けられるフィルタを通過させることができるため、オイルの清浄度を引き上げることが可能となる。しかしながら、油圧回路中に新たなフィルタを組み付けることは、油圧回路の複雑化を招くとともに部品点数や製造コストの増加を招く要因となっていた。 By the way, since the filter area of the oil strainer is limited, it is difficult to incorporate a fine filter into the oil strainer. In other words, in order to increase the ability of the oil strainer to catch foreign matter, incorporating a fine filter in the oil strainer has become a factor that causes the oil strainer to be clogged at an early stage. Therefore, in order to improve the cleanliness of oil while preventing clogging of the oil strainer, it is conceivable to incorporate a filter separate from the oil strainer into a part of the hydraulic circuit. Thereby, a part of the oil discharged from the oil pump can be passed through the filter provided in the hydraulic circuit, so that the cleanliness of the oil can be increased. However, assembling a new filter in the hydraulic circuit increases the complexity of the hydraulic circuit and increases the number of parts and the manufacturing cost.
本発明の目的は、目詰まりを防止しつつオイルの清浄度を高めたオイルストレーナを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an oil strainer that improves the cleanliness of oil while preventing clogging.
本発明のオイルストレーナは、オイルポンプの上流側に設けられ、前記オイルポンプに吸引されるオイル中の異物を捕捉するオイルストレーナであって、オイルが流入する流入口とオイルが流出する流出口とを備えるハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、前記ハウジング内を前記流入口側の第1油室と前記流出口側の第2油室とに区画する第1濾材と、前記ハウジングの前記第2油室に設けられて前記第1濾材の一部を覆い、前記第1濾材よりも目が細かく形成される第2濾材と、を有し、前記第2濾材は、前記流入口と前記流出口とを結ぶ直線経路から外れて設置され、前記流入口から流入して前記第1濾材を通過したオイルの一部は、前記第2濾材を通過して前記流出口に案内される一方、前記流入口から流入して前記第1濾材を通過したオイルの他部は、前記第2濾材を通過せずに前記流出口に案内される、ことを特徴とする。 The oil strainer of the present invention is an oil strainer provided on the upstream side of the oil pump and capturing foreign matter in the oil sucked into the oil pump, and includes an inlet port through which oil flows and an outlet port through which oil flows out. A first filter medium that is provided in the housing and divides the housing into a first oil chamber on the inlet side and a second oil chamber on the outlet side, and the second of the housing. A second filter medium that is provided in an oil chamber and covers a part of the first filter medium and is formed more finely than the first filter medium. The second filter medium includes the inlet and the outlet. It placed off the straight path connecting the bets, part of the oil that has passed through the first filter medium and flows from the inlet port, while being guided by the outlet through said second filter medium, the flow The first filter medium flowing from the inlet Other portions of the oil that has passed, the guided to the outlet without passing through the second filter medium, characterized in that.
本発明によれば、ハウジング内に第1濾材とこれよりも目の細かい第2濾材とが設けられ、第1濾材を通過したオイルの一部は第2濾材を通過して流出口に案内される。これにより、第1濾材の目を細かく形成することなく、第2濾材によってオイル中の細かな異物を捕捉することが可能となる。これにより、目詰まりを防止しつつオイルの清浄度を引き上げることが可能となる。 According to the present invention, the first filter medium and the finer second filter medium are provided in the housing, and part of the oil that has passed through the first filter medium is guided to the outlet through the second filter medium. The As a result, it is possible to capture fine foreign matters in the oil by the second filter medium without forming the first filter medium finely. This makes it possible to increase the cleanliness of the oil while preventing clogging.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態であるオイルストレーナ10を備えた自動変速機11を示す概略図である。図1に示すように、自動変速機11は、エンジン12にトルクコンバータ13を介して連結される変速入力軸14と、これに変速機構15を介して連結される変速出力軸16とを有している。また、変速出力軸16には、歯車列17を介して前輪出力軸18が連結されるとともに、トランスファクラッチ19を介して後輪出力軸20が連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an
トルクコンバータ13は、クランク軸21にフロントカバー22を介して連結されるポンプインペラ23と、このポンプインペラ23に対向するタービンランナ24とを有している。タービンランナ24にはタービン軸25が連結されており、タービン軸25には変速入力軸14が連結されている。また、図示する変速機構15は、いわゆる遊星歯車式の自動変速機構であり、図示しない複数の遊星歯車列、油圧クラッチ、油圧ブレーキ等によって構成されている。変速機構15の油圧クラッチや油圧ブレーキを制御することにより、遊星歯車列の動力伝達経路を切り換えることができ、変速出力軸16に対して動力を変速して伝達することが可能となる。
The
前述した変速機構15、トルクコンバータ13、トランスファクラッチ19等にオイルXを供給するため、ミッションケース30の下部にはバルブユニット31が収容されている。バルブユニット31には図示しない複数の電磁弁が組み込まれており、これらの電磁弁は図示しない制御ユニットによって制御されている。また、ミッションケース30内のオイルXをバルブユニット31に供給するため、トルクコンバータ13のポンプインペラ23にはオイルポンプ32が連結されており、ミッションケース30の下部にはオイル中の異物を捕捉するオイルストレーナ10が設置されている。
In order to supply the oil X to the
ここで、図2は自動変速機11の油圧制御系を示す概略図である。図2に示すように、オイルポンプ32の吸入ポート33には入力油路34が接続されており、入力油路34にはオイルストレーナ10が接続されている。また、オイルポンプ32の吐出ポート35には出力油路36が接続されており、出力油路36にはバルブユニット31が接続されている。つまり、オイルポンプ32の上流側にはオイルストレーナ10が接続されており、オイルポンプ32の下流側にはバルブユニット31が接続されている。エンジン12によってオイルポンプ32が回転駆動されると、ミッションケース30内のオイルXがオイルストレーナ10から吸い上げられる。続いて、オイルストレーナ10を通過する際に浄化されたオイルXは、オイルポンプ32からバルブユニット31に向けて圧送される。そして、オイルXは、バルブユニット31内の油圧回路を経て、変速機構15の油圧クラッチ37や油圧ブレーキ38、トルクコンバータ13、トランスファクラッチ19等に供給されることになる。なお、バルブユニット31に供給されるオイルXの一部は、バルブユニット31からミッションケース30内に戻される。また、バルブユニット31から変速機構15等に供給されたオイルXは、油圧クラッチ37等を作動させた後にミッションケース30内に戻される。
Here, FIG. 2 is a schematic diagram showing a hydraulic control system of the
続いて、オイル中の異物を捕捉するオイルストレーナ10の構造について説明する。ここで、図3はオイルストレーナ10の内部構造を示す分解斜視図である。また、図4はオイルストレーナ10の内部構造を示す断面図である。図3および図4に示すように、オイルストレーナ10は、ロアボディ40およびアッパーボディ41によって構成されるハウジング42を有している。ロアボディ40の下面には流入口43が形成され、この流入口43からハウジング42内にオイルが流入している。また、アッパーボディ41の上面には流出口44が形成され、この流出口44からオイルポンプ32に向けてオイルが流出している。また、ハウジング42内を仕切るように、ロアボディ40とアッパーボディ41との間には、リテーナ45に支持された金網フィルタ(第1濾材)46が挟まれている。このように、ハウジング42内に金網フィルタ46を取り付けることにより、ハウジング42内は流入口43側のダーティ油室(第1油室)47と流出口44側のクリーン油室(第2油室)48とに区画される。すなわち、ダーティ油室47には金網フィルタ46を通過して浄化される前のオイルが収容されており、クリーン油室48には金網フィルタ46を通過して浄化された後のオイルが収容されている。
Next, the structure of the
また、ハウジング42内のクリーン油室48には、金網フィルタ46の一部を覆うように不織布フィルタ(第2濾材)50が取り付けられている。この不織布フィルタ50は、金網フィルタ46よりも目の細かいフィルタとなっている。すなわち、不織布フィルタ50は、金網フィルタ46に比べて濾過速度の遅いフィルタとなっている。また、不織布フィルタ50は一端に開口部51を有しており、この開口部51を塞ぐようにアッパーボディ41には開閉板(開閉部材)52が回動自在に取り付けられている。また、開閉板52とアッパーボディ41との間には図示しないバネ部材が装着されており、このバネ部材によって開閉板52は不織布フィルタ50に向けて付勢されている。このような開閉板52は、開閉板52の前後に作用する圧力差(P1−P2)によって、不織布フィルタ50の開口部51を閉じる閉塞状態と不織布フィルタ50の開口部51を開く開放状態とに作動している。すなわち、金網フィルタ46と不織布フィルタ50との間に区画される油室(第3油室)53の圧力P1が低下する場合には、図4に実線で示すように、開閉板52は不織布フィルタ50の開口部51を閉塞する閉塞位置に移動する。一方、油室53の圧力P1が上昇する場合には、図4に一点鎖線で示すように、開閉板52は不織布フィルタ50の開口部51を開放する開放位置に移動する。
A non-woven filter (second filter medium) 50 is attached to the
続いて、オイルストレーナ10内のオイル流れについて説明する。ここで、図5(a)および(b)はオイルストレーナ10内のオイル流れを示す説明図である。図5(a)に示すように、オイルポンプ32のオイル吸込量が少ない場合や、不織布フィルタ50に捕捉された異物が少ない場合には、開閉板52の前後の圧力差(P1−P2)が拡大し難いことから、開閉板52は油室53を閉塞する閉塞状態となる。この場合には、矢印αで示すように、金網フィルタ46を通過したオイルの一部は、更に不織布フィルタ50を通過した後に、流出口44からオイルポンプ32に向けて供給される。なお、不織布フィルタ50を通過したオイルを流出口44に案内するため、開閉板52には不織布フィルタ50の上部の空間に対向する開口部54が形成されている。また、矢印βで示すように、金網フィルタ46を通過したオイルの大部分は、不織布フィルタ50を通過することなく、流出口44からオイルポンプ32に向けて供給される。
Next, the oil flow in the
このように、ハウジング42内には金網フィルタ46とこれよりも目の細かい不織布フィルタ50とが組み込まれており、金網フィルタ46を通過したオイルの一部は更に不織布フィルタ50を通過して流出口44に案内される。これにより、金網フィルタ46の目を細かく形成することなく、不織布フィルタ50によってオイル中の細かな異物を捕捉することができるため、オイルストレーナ10の目詰まりを防止しつつ、オイルの清浄度を引き上げることが可能となる。これにより、オイルの清浄度を引き上げるために、オイルストレーナ10とは別個のフィルタを、オイルポンプ32の下流側の油圧回路等に対して組み込む必要がなく、自動変速機11の油圧制御系の部品点数や製造コストを抑制することが可能となる。
As described above, the
また、図4に示すように、流出口44はハウジング42の車両前方側に寄せて形成される一方、不織布フィルタ50はハウジング42の車両後方側に寄せて配置されている。このように、流入口43と流出口44とを結ぶ直線経路Zから不織布フィルタ50を外して設置することにより、オイルストレーナ10内における流路抵抗の増加を抑制することが可能となる。すなわち、オイルストレーナ10内における主なオイル流れを、不織布フィルタ50によって阻害することがないため、オイルストレーナ10内における流路抵抗の増加を抑制することが可能となる。また、流出口44をハウジング42の車両前方側に寄せて形成することにより、オイルポンプ32に対して流出口44を近づけることができるため、入力油路34を短縮して流路抵抗を引き下げることが可能となる。なお、流入口43は、車両に作用する加速度によって前後左右にオイルが片寄った場合であっても、オイル中に沈められる位置に形成され、空気の吸い込みを防止してオイルを安定供給することを可能とする。例えば、流入口43をロアボディ40のほぼ中央に形成し、オイルの前後左右の片寄りに対してバランスよく対応することが考えられる。
As shown in FIG. 4, the
また、図5(b)に示すように、オイルポンプ32のオイル吸込量が多い場合や、不織布フィルタ50に捕捉された異物が多い場合には、開閉板52の前後の圧力差(P1−P2)が拡大し易いことから、開閉板52は油室53を開放する開放状態となる。この場合には、矢印γで示すように、金網フィルタ46を通過したオイルの一部は、不織布フィルタ50を通過することなく、不織布フィルタ50の開口部51から流出口44に向けて供給される。なお、矢印βで示すように、金網フィルタ46を通過したオイルの大部分は、不織布フィルタ50を通過することなく、流出口44からオイルポンプ32に向けて供給される。このように、オイルの供給量が増大する車両加速時等においては、オイルに押されて開閉板52が開放位置に移動することから、金網フィルタ46を通過して浄化されたオイルのほぼ全てが、不織布フィルタ50を通過することなく、流出口44からオイルポンプ32に向けて供給される。これにより、オイルポンプ32に対するオイル供給量を十分に確保することできるため、油圧不足を招くことなく自動変速機11を正常に機能させることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 5B, when the oil suction amount of the
続いて、本発明の他の実施の形態であるオイルストレーナ60について説明する。ここで、図6はオイルストレーナ60の内部構造を示す分解斜視図である。また、図7はオイルストレーナ60の内部構造を示す断面図である。なお、図6および図7において、図3および図4に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図6および図7に示すように、ハウジング61を構成するアッパーボディ62の内側には、複数の凹部63,64が並んで形成されている。また、凹部63,64は、アッパーボディ62の車両後方側に寄せて形成されている。すなわち、凹部63,64は、流入口43と流出口44とを結ぶ直線経路Zから外れる位置、つまりオイルストレーナ60内における主なオイル流れから外れる位置に形成されている。このように、オイルストレーナ60内の主なオイル流れから外れる位置、つまりオイル流れの緩やかな位置には、オイル中の気泡が集合して大きな空気溜まりが形成されることになる。しかしながら、図7に示すように、オイル流れの緩やかな位置には複数の凹部63,64が形成されており、これら凹部63,64によって空気溜まりAを複数に分割することが可能となる。これにより、急激にオイル流量が増大する状況であっても、一度に大きな空気溜まりが流出口44に流れることはなく、複数回に分けて空気溜まりを流すことが可能となる。これにより、オイルポンプ32のオイル吐出量を安定させることができ、過度な油圧低下を防止することが可能となる。
Then, the
図8(a)〜(c)は図7の範囲αを示す拡大断面図である。図8(a)は図6のA−A線に沿う拡大断面図であり、図8(b)は図6のB−B線に沿う拡大断面図であり、図8(c)は図6のC−C線に沿う拡大断面図である。図6および図8に示すように、アッパーボディ62の内側には、凹部63から凹部64に空気を案内するエア通路65と、凹部64から流出口44に向けて空気を案内するエア通路66とが形成されている。このように、エア通路65,66を形成することにより、凹部63,64に溜まった空気の排出を促すことが可能となる。すなわち、図8(a)に矢印で示すように、図6のA−A断面において、凹部63から凹部64を経て流出口44に空気を移動させるためには、2回に渡って壁部67,68を潜るように空気を移動させる必要がある。これに対し、図8(b)に矢印で示すように、図6のB−B断面においては、エア通路65を介して凹部63から空気を移動させることができるため、1回だけ壁部68を潜るように空気を移動させるだけで、流出口44に空気を移動させることが可能となる。同様に、図8(c)に矢印で示すように、図6のC−C断面においては、エア通路66を介して凹部64から空気を移動させることができるため、1回だけ壁部67を潜るように空気を移動させるだけで、流出口44に空気を移動させることが可能となる。このように、エア通路65,66を形成することにより、凹部63,64に溜まった空気の排出を促すことができるため、徐々に空気を流出口44に流すことが可能となり、油圧低下を抑制することが可能となる。
8A to 8C are enlarged sectional views showing a range α in FIG. 8A is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. 6, FIG. 8B is an enlarged sectional view taken along line BB in FIG. 6, and FIG. It is an expanded sectional view which follows the CC line. As shown in FIGS. 6 and 8, on the inner side of the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、自動変速機11に設けられるオイルストレーナ10に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、エンジン12に設けられるオイルストレーナに対して本発明を適用しても良い。また、前述の説明では、遊星歯車式の自動変速機11に設けられるオイルストレーナ10に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、無段変速機や平行軸式の自動変速機に設けられるオイルストレーナに本発明を適用しても良く、手動変速機に設けられるオイルストレーナに本発明を適用しても良い。さらに、オイルポンプ32としては、内接式や外接式のギヤポンプであっても良く、ロータに複数のベーンを放射状に設けるようにしたベーンポンプであっても良い。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In the above description, the present invention is applied to the
また、前述の説明では、第1濾材として金網製の金網フィルタ46を採用しているが、これに限られることはなく、第1濾材として不織布製のフィルタを採用しても良く、パンチングメタル製、紙製、ガラス繊維製、スポンジ製等のフィルタを採用しても良い。さらに、前述の説明では、第2濾材として不織布製の不織布フィルタ50を採用しているが、これに限られることはなく、第2濾材として金網製のフィルタを採用しても良く、パンチングメタル製、紙製、ガラス繊維製、スポンジ製等のフィルタを採用しても良い。なお、第1濾材および第2濾材として、同じ材料のフィルタを採用しても良いことはいうまでもない。
In the above description, the
また、図6〜図8に示す場合には、アッパーボディ62に2つの凹部63,64を形成しているが、これに限られることはなく、アッパーボディ62に3つ以上の凹部を形成しても良い。さらに、前述の説明では、アッパーボディ62に複数の凹部63,64を形成しているが、これに限られることはなく、空気溜まりが複数に分割される形状であれば、アッパーボディ62に凹部を1つだけ形成しても良い。
In the case shown in FIGS. 6 to 8, the
10 オイルストレーナ
32 オイルポンプ
42 ハウジング
43 流入口
44 流出口
46 金網フィルタ(第1濾材)
47 ダーティ油室(第1油室)
48 クリーン油室(第2油室)
50 不織布フィルタ(第2濾材)
52 開閉板(開閉部材)
53 油室(第3油室)
60 オイルストレーナ
61 ハウジング
63,64 凹部
X オイル
Z 直線経路
DESCRIPTION OF
47 Dirty Oil Chamber (First Oil Chamber)
48 Clean oil chamber (2nd oil chamber)
50 Nonwoven filter (second filter medium)
52 Opening and closing plate (opening and closing member)
53 Oil chamber (3rd oil chamber)
60
Claims (3)
オイルが流入する流入口とオイルが流出する流出口とを備えるハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記ハウジング内を前記流入口側の第1油室と前記流出口側の第2油室とに区画する第1濾材と、
前記ハウジングの前記第2油室に設けられて前記第1濾材の一部を覆い、前記第1濾材よりも目が細かく形成される第2濾材と、を有し、
前記第2濾材は、前記流入口と前記流出口とを結ぶ直線経路から外れて設置され、
前記流入口から流入して前記第1濾材を通過したオイルの一部は、前記第2濾材を通過して前記流出口に案内される一方、
前記流入口から流入して前記第1濾材を通過したオイルの他部は、前記第2濾材を通過せずに前記流出口に案内される、ことを特徴とするオイルストレーナ。 An oil strainer that is provided on the upstream side of the oil pump and captures foreign matter in the oil sucked into the oil pump,
A housing comprising an inlet through which oil flows in and an outlet through which oil flows out;
A first filter medium provided in the housing and dividing the housing into a first oil chamber on the inlet side and a second oil chamber on the outlet side;
A second filter medium which is provided in the second oil chamber of the housing and covers a part of the first filter medium and which is formed more finely than the first filter medium;
The second filter medium is installed off the straight path connecting the inlet and the outlet,
A portion of the oil that flows in from the inlet and passes through the first filter medium passes through the second filter medium and is guided to the outlet .
The other part of the oil that has flowed in from the inlet and passed through the first filter medium is guided to the outlet without passing through the second filter medium .
前記第1濾材と前記第2濾材との間に区画される第3油室を、閉塞する閉塞状態と開放する開放状態とに作動する開閉部材を有し、
前記開閉部材は、前記第3油室の圧力に基づいて閉塞状態と開放状態とに作動し、
前記開閉部材が閉塞状態に作動する場合に、前記流入口から前記第1濾材を通過したオイルの一部は、前記第2濾材を通過して前記流出口に案内され、前記流入口から前記第1濾材を通過したオイルの他部は、前記第2濾材を通過せずに前記流出口に案内される一方、
前記開閉部材が開放状態に作動する場合に、前記流入口から前記第1濾材を通過したオイルの全部は、前記第2濾材を通過せずに前記流出口に案内される、ことを特徴とするオイルストレーナ。 In the oil strainer of claim 1 Symbol placement,
An open / close member that operates in a closed state for closing and an open state for opening the third oil chamber defined between the first filter medium and the second filter medium;
The opening / closing member operates in a closed state and an open state based on the pressure of the third oil chamber ,
When the opening and closing member operates in a closed state, a part of the oil that has passed through the first filter medium from the inlet passes through the second filter medium and is guided to the outlet, and the first inlet The other part of the oil that has passed through one filter medium is guided to the outlet without passing through the second filter medium,
When the open / close member operates in an open state, all of the oil that has passed through the first filter medium from the inlet is guided to the outlet without passing through the second filter medium. Oil strainer.
前記ハウジングの内側に、空気を溜める凹部が形成されることを特徴とするオイルストレーナ。 The oil strainer according to claim 1 or 2 ,
An oil strainer characterized in that a recess for storing air is formed inside the housing.
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