JP6445347B2 - オイルストレーナ - Google Patents

Description

本発明は、オイルポンプにより吸引されるオイル中の異物を補足するオイルストレーナに関する。

例えば、有段自動変速機（ＡＴ）や無段変速機（ＣＶＴ）等の変速機では、高圧のオイル（ＡＴＦ）を吐出するオイルポンプを備え、このオイルポンプから吐出される高圧のオイルをコントロールバルブで調圧して各部に供給することで変速や前進／後進切換等の各機能を実現するとともに各部の潤滑を行っている。ここで、コントロールバルブは、異物（コンタミネーション）の噛み込みに脆弱であるため、通常、オイルポンプの上流には、オイル中の異物を取り除く濾過装置であるオイルストレーナが設けられている。

このようなオイルストレーナとして、特許文献１には、フィルタの外周の挟圧部からの吸気の侵入を防止するオイルストレーナが開示されている。より具体的には、このオイルストレーナは、オイルポンプの吸込口に連結される吸引口を有するストレーナ本体と、オイル流入口を有するストレーナカバーと、ストレーナ本体或いはストレーナカバーによってその外周部を挟圧されたフィルタとを備えており、該フィルタの挟圧部にシール部材が設けられている。

特開平６−７１１１６号公報

上述した特許文献１に開示されているオイルストレーナによれば、フィルタの挟圧部にシール部材が介在されているため、該挟圧部からの空気の侵入が防止される。ところで、変速機の稼働中に、オイルは、変速機の軸部品等によって撹拌されて、小さな気泡を含有しやすくなる。ここで、気泡の一部はオイルストレーナの吸込口からオイルストレーナ内部に入り込むが、エンジン及び変速機の駆動が停止（すなわちオイルポンプの駆動が停止）されているときには、オイルストレーナ内にオイルの流れが生じないため、気泡がフィルタを通過することができず、ダーティサイド（未濾過側）に溜まり、それらの気泡が集まり大きな気泡へと成長することがある。

その後、エンジンが始動されることにより、オイルポンプの駆動が開始されると、オイルストレーナ内にオイルの流れが生じ、成長した大きな気泡がフィルタを通過して、クリーンサイド（濾過側）に流入する。そして、その大きな気泡がオイルポンプに吸入されると、オイルポンプのエア噛みが生じ、その結果、異音の発生や油圧の低下を招くおそれがある。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、オイルポンプの駆動開始時におけるオイルポンプのエア噛みを抑制することが可能なオイルストレーナを提供することを目的とする。

本発明に係るオイルストレーナは、オイルポンプの上流側に配設され、該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、底面に形成されオイルが流入する流入口、及び、オイルが流出する流出口を有するハウジングと、ハウジング内を流入口側の領域と流出口側の領域とに区画するように、該ハウジング内に配設され、オイル中の異物を捕捉する濾材と、濾材の外周部に沿って、濾材とハウジングとの間に設けられた枠状の伸縮部材とを備え、当該伸縮部材が、耐油性、伸縮性を有し、オイルポンプの駆動が停止されているときには、自重及び濾材の重量により伸長し、オイルポンプの駆動時には、該オイルポンプの吸引力によってオイルとともに濾材が吸引されることにより縮み、オイルポンプの駆動が停止されているときに、伸縮部材が伸長することにより、濾材が、ハウジングの底面まで下降することを特徴とする。

本発明に係るオイルストレーナによれば、オイルポンプの駆動が停止されているときには、オイルポンプによる吸引力がなくなり、自重及び濾材の重量により伸縮部材が伸び、濾材がハウジングの底面まで下降する。そのため、流入口側（未濾過側）の気泡が成長する領域が減少することにより、気泡の成長が妨げられる。その結果、オイルポンプの駆動開始時におけるオイルポンプのエア噛みを抑制することが可能となる。なお、オイルポンプが駆動されているときには、オイルポンプによる吸引力により、オイルとともに伸縮部材及び濾材が流出口側に吸い寄せられ、それに応じて伸縮部材が縮む。これにより、流入口側（未濾過油側）の領域が拡張されて、濾過面積が確保されるため、オイルの濾過を効率的に行うことができる。

本発明に係るオイルストレーナでは、上記伸縮部材が、耐油性のゴム素材からなり、蛇腹状に折りたたみ可能に形成されていることが好ましい。

このようにすれば、オイルポンプの駆動が停止されているときには、自重及び濾材の重量によって、蛇腹状に形成されている伸縮部材が伸びることにより、濾材をハウジングの底面まで下降させることができる。一方、オイルポンプが駆動されているときには、オイルポンプの吸引力によってオイルとともに伸縮部材及び濾材が流出口側に吸い寄せられ、それに応じて伸縮部材が蛇腹状に折りたたまれて縮むことにより、濾材をハウジングの底面から上昇させることが可能となる。

本発明に係るオイルストレーナは、オイルポンプが駆動されているときに、該オイルポンプの吸引力により伸縮部材が流出口側へ伸長することを規制して、濾材とハウジングの底面との間隔を規制する規制部材をさらに備えることが好ましい。

このようにすれば、オイルポンプが駆動され、オイルポンプの吸引力により濾材等が流出口側へ吸い寄せられるときに、伸縮部材が流出口側へ伸長してしまうことを規制することができ、濾材とハウジングの底面との間隔を適切な間隔に保つことが可能となる。

また、本発明に係るオイルストレーナでは、上記規制部材が、伸縮部材よりも流出口側に、ハウジングの内面に沿って、ハウジングの内側に突出するように設けられていることが好ましい。

このようにすれば、オイルポンプの吸引力により濾材等が流出口側へ吸い寄せられるときに、伸縮部材が規制部材に突き当たることにより、該伸縮部材が流出口側へ伸長してしまうことを簡易かつ確実に防止することが可能となる。

本発明に係るオイルストレーナは、規制部材と伸縮部材との間に介装され、伸縮部材を伸ばす方向に付勢する弾性部材をさらに備えることが好ましい。

このようにすれば、例えば、濾材が下降し難いような場合であっても、該濾材を迅速にハウジングの底面まで下降させることが可能となる。

本発明によれば、オイルポンプの駆動開始時におけるオイルポンプのエア噛みを抑制することが可能となる。

実施形態に係るオイルストレーナの構成（オイルポンプ駆動時の状態）を示す断面図である。 図１中の矩形枠で囲まれた部分を拡大して示した図である。 実施形態に係るオイルストレーナの構成（オイルポンプ非駆動時の状態）を示す断面図である。 図３中の矩形枠で囲まれた部分を拡大して示した図である。 変形例に係るオイルストレーナの構成（オイルポンプ非駆動時の状態）を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１〜図４を併せて用いて、実施形態に係るオイルストレーナ１０の構造について説明する。図１は、オイルストレーナ１０の構成（オイルポンプ駆動時の状態）を示す断面図であり、図２は、図１中の矩形枠で囲まれた部分を拡大して示した図（オイルポンプ駆動時のゴムパッキン４０及びスクリーン３０等の状態を拡大して示した図）である。また、図３は、オイルストレーナ１０の構成（オイルポンプ非駆動時の状態）を示す断面図であり、図４は、図３中の矩形枠で囲まれた部分を拡大して示した図（オイルポンプ非駆動時のゴムパッキン４０及びスクリーン３０等の状態を拡大して示した図）である。

オイルストレーナ１０は、オイルポンプ１５の上流側に配設され、オイルポンプ１５に吸引されるオイル（ＡＴＦ）中の異物（コンタミネーション）を補足するものである。オイルストレーナ１０は、オイルパンに貯留されているオイルに浸漬されるように、無段変速機（ＣＶＴ）や有段自動変速機（ＡＴ）等の変速機の下部に配設される。

オイルストレーナ１０は、上下に分割形成されたアッパーボディ２１とロワボディ２２とから構成されるハウジング（ストレーナボディ）２０を備えている。ロワボディ２２の下面には流入口２４が形成されており、オイルポンプ１５が駆動されているときには、該流入口２４を通して濾過前のオイルがオイルストレーナ１０（ハウジング２０）内に吸い込まれる。なお、流入口２４は、例えば、オイルパン内のオイルが少なくなったり、コーナーリング時の遠心力等で液面が傾いたとしても、空気を吸わないように、オイル中に没するように配設されている。

一方、アッパーボディ２１の上面には、流出口２３が形成されている。なお、流出口２３は、流入口２４からオフセットした位置に形成されている。流出口２３は、オイルポンプ１５の吸入ポートと連通されており、オイルポンプ１５が駆動されているときには、該流出口２３を通して濾過された（異物が除去された）オイルがオイルポンプ１５に供給される。なお、オイルポンプ１５としては、例えば、トロコイドポンプや、内接ギヤポンプ、外接ギヤポンプ、ベーンポンプなどを用いることができる。また、オイルポンプ１５の駆動方式としては、例えば、チェーン駆動式や同軸式などの機械式の他、電動式などを採用することができる。

ロワボディ２２とアッパーボディ２１との合わせ面近傍には、ハウジング２０内部を上下に仕切るように、リテーナ３１に支持されたスクリーン３０（特許請求の範囲に記載の濾材に相当）が設けられている。すなわち、スクリーン３０は、ハウジング２０内を流入口２４側の領域（未濾過油側：ダーティサイド）と、流出口２３側の領域（濾過油側：クリーンサイド）とに区画するように、ハウジング２０内に配設される。

スクリーン３０は、オイル中の異物を捕捉する濾材であり、例えば、不織布製や金属製のフィルタの他、ガラス繊維製、スポンジ製、紙製等のフィルタを用いることができる。また、リテーナ３１は、耐油性と強度とを備えた、例えば格子状に形成された部材である。リテーナ３１は、例えば、金属や、オイルよりも比重が大きく、耐油性、耐温性等に優れた樹脂（例えばエンジニアリング・プラスチック）などから形成される。スクリーン３０は、リテーナ３１に貼り付けられた状態で用いられる。

スクリーン３０及びリテーナ３１は、柔軟で伸縮自在なゴムパッキン４０（特許請求の範囲に記載の伸縮部材に相当）を介してハウジング２０の内部に取り付けられている。すなわち、スクリーン３０及びリテーナ３１の外周部（外縁部）に沿って、スクリーン３０及びリテーナ３１とハウジング２０との間を接続する枠状（平面視において）のゴムパッキン４０が取り付けられている。ゴムパッキン４０は、耐油性、耐温性を有する柔軟なゴム素材からなり、例えば、蛇腹状に折りたたみ可能に形成されている。

また、ゴムパッキン４０よりも流出口２３側には、ハウジング２０の内面に沿って、ハウジング２０の内側（中心方向）に突出するようにストッパープレート４１（特許請求の範囲に記載の規制部材に相当）が重ねて設けられている。ストッパープレート４１は、例えば、金属や樹脂（例えばエンジニアリング・プラスチック）などからなり、平面視したときに枠状に形成された、縦断面が板状の部材である。ストッパープレート４１は、オイルポンプ１５が駆動されているときに、該オイルポンプ１５の吸引力によりゴムパッキン４０が流出口２３側へ伸長することを規制して、スクリーン３０とハウジング２０（ロワボディ２２）の底面との間隔を所定の間隔に規制（保持）する。なお、ストッパープレート４１は、スクリーン３０の位置を規制する際に、その先端部（内縁部）が、蛇腹状に折りたたまれたゴムパッキン４０の先端部（内縁部）と略一致するように形成されていることが好ましい。

ストッパープレート４１及びゴムパッキン４０は、それぞれの外縁部が、アッパーボディ２１とロワボディ２２との合わせ面において全周にわたってかしめられることにより、ハウジング２０の内面に挟持されている。なお、ストッパープレート４１は、必ずしもハウジング２０の内面全周にわたって取り付けられていなくてもよい。

上述したような構成を有することにより、スクリーン３０が昇降可能となる。すなわち、エンジンが停止され、オイルポンプ１５の駆動が停止されているときには、オイルポンプ１５による吸引力がなくなり、図３及び図４に示されるように、ゴムパッキン４０の自重及びスクリーン３０とリテーナ３１の重量によって、蛇腹状に形成されたゴムパッキン４０が伸び、リテーナ３１に取り付けられたスクリーン３０がハウジング２０（ロワボディ２２）の底面まで下降する。

一方、オイルポンプ１５が駆動されているときには、オイルポンプ１５による吸引力により、図１及び図２に示されるように、オイルとともにゴムパッキン４０及びリテーナ３１に取り付けられたスクリーン３０が流出口２３側に吸い寄せられる。それに応じて、ゴムパッキン４０が蛇腹状に折りたたまれて縮むことにより、スクリーン３０がハウジング２０（ロワボディ２２）の底面から上昇する。

ただし、その際に、ゴムパッキン４０がストッパープレート４１に突き当たることにより、該ゴムパッキン４０が流出口２３側へ伸長することが規制され、スクリーン３０とハウジング２０（ロワボディ２２）の底面との間隔が適切な間隔に保たれる。これにより、濾過面積が適切に確保され、オイルの濾過が効率的に行われる。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、オイルポンプ１５の駆動が停止されているときには、オイルポンプ１５による吸引力がなくなり、ゴムパッキン４０の自重及びスクリーン３０とリテーナ３１の重量によりゴムパッキン４０が伸び、リテーナ３１に取り付けられたスクリーン３０がハウジング２０（ロワボディ２２）の底面まで下降する。そのため、流入口２４側（未濾過側：ダーティサイド）の気泡が成長する領域がなくなる（図３参照）ことにより、気泡の成長が妨げられる。その結果、オイルポンプ１５の駆動開始時におけるオイルポンプ１５のエア噛みを抑制することが可能となる。

一方、オイルポンプ１５が駆動されているときには、オイルポンプ１５による吸引力により、オイルとともにゴムパッキン４０及びリテーナ３１に取り付けられたスクリーン３０が流出口２３側に吸い寄せられ、それに応じてゴムパッキン４０が縮む。これにより、流入口２４側の領域が拡張されて、濾過面積が確保されるため、オイルの濾過を効率的に行うことができる。

特に、本実施形態によれば、ゴムパッキン４０が、柔軟なゴム素材からなり、蛇腹状に折りたたみ可能に形成されているため、オイルポンプ１５の駆動が停止されているときには、自重及びスクリーン３０とリテーナ３１の重量によって、蛇腹状に形成されたゴムパッキン４０が伸びることにより、スクリーン３０をハウジング２０（ロワボディ２２）の底面まで下降させることができる。一方、オイルポンプ１５が駆動されているときには、オイルポンプ１５の吸引力によってオイルとともにゴムパッキン４０及びリテーナ３１に取り付けられたスクリーン３０が流出口２３側に吸い寄せられ、それに応じてゴムパッキン４０が蛇腹状に折りたたまれて縮むことにより、スクリーン３０をハウジング２０（ロワボディ２２）の底面から上昇させることが可能となる。

また、本実施形態によれば、オイルポンプ１５の吸引力によりゴムパッキン４０が流出口２３側へ伸長することを規制して、スクリーン３０とハウジング２０（ロワボディ２２）の底面との間隔を所定の間隔に規制（保持）するストッパープレート４１を備えているため、オイルポンプ１５が駆動され、オイルポンプ１５の吸引力によりゴムパッキン４０やスクリーン３０等が流出口２３側へ吸い寄せられるときに、ゴムパッキン４０が流出口側へ伸長してしまうことを規制することができる。よって、スクリーン３０とハウジング２０（ロワボディ２２）の底面との間隔を適切な間隔に保つことが可能となる。

なお、上述したように、ストッパープレート４１は、枠状に形成された断面が板状の部材であり、ゴムパッキン４０よりも流出口２３側に、ハウジング２０の内面に沿って、該ハウジング２０の内側に突出するように設けられている。そのため、オイルポンプ１５の吸引力によりスクリーン３０等が流出口２３側へ吸い寄せられるときに、ゴムパッキン４０がストッパープレート４１に突き当たることにより、該ゴムパッキン４０が流出口２３側へ伸長してしまうことを簡易かつ確実に防止することができる。

（変形例）
ところで、例えば、ゴムパッキン４０の自重及びスクリーン３０とリテーナ３１の重量だけではゴムパッキン４０が十分に伸びきらない場合や、伸びるまでに時間がかかりすぎるようなときには、ゴムパッキン４０の伸びを補助するため、図５に示されるように、ストッパープレート４１とゴムパッキン４０との間に、ゴムパッキン４０を伸ばす方向に付勢する例えばスプリングコイル６０などの弾性部材を介装してもよい。なお、図５は、変形例に係るオイルストレーナ１１の構成（オイルポンプ非駆動時の状態）を示す断面図である。

このようにすれば、例えば、スクリーン３０が下降し難いような場合であっても、スクリーン３０を迅速にハウジング２０（ロワボディ２２）の底面まで下降させることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、本発明に係るオイルストレーナ１０は、無段変速機（ＣＶＴ）や有段自動変速機（ＡＴ）の他、例えば、ＤＣＴや手動変速機（ＭＴ）等の変速機に適用することもできる。また、変速機に限られず、例えばエンジンのオイルストレーナ等にも適用することができる。

また、上記実施形態では、ゴムパッキン４０を伸縮自在とするため、ゴムパッキン４０を蛇腹状に形成したが、ゴムパッキン４０は、伸縮自在とできれば他の構造を採用してよい。また、ゴム以外の素材を用いてもよい。

また、オイルストレーナ１０，１１の流入口２４の形状は、上記実施形態に限られることなく、さまざまな形状に変更することができる。例えば、上記実施形態では、流入口２４が、ロワボディ２２の下面から外側に突出する円筒状の部位を有して形成されていたが、このような円筒状に伸びる部位を有さない形状（構成）、すなわち、ロワボディ２２の下面に形成された円形又は他の形状の穴のみから構成されていてもよい。また、車両の前後左右方向の任意の位置に壁部が付加されたような形状（構成）としてもよい。

１０，１１ オイルストレーナ
１５ オイルポンプ
２０ ハウジング
２１ アッパーボディ
２２ ロワボディ
２３ 流出口
２４ 流入口
３０ スクリーン
３１ リテーナ
４０ ゴムパッキン
４１ ストッパープレート
６０ スプリングコイル

Claims (5)

1. オイルポンプの上流側に配設され、該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において、
   底面に形成されオイルが流入する流入口、及び、オイルが流出する流出口を有するハウジングと、
   前記ハウジング内を前記流入口側の領域と前記流出口側の領域とに区画するように、前記ハウジング内に配設され、オイル中の異物を捕捉する濾材と、
   前記濾材の外周部に沿って、前記濾材と前記ハウジングとの間に設けられた枠状の伸縮部材と、を備え、
   前記伸縮部材は、耐油性、伸縮性を有し、前記オイルポンプの駆動が停止されているときには、自重及び前記濾材の重量により伸長し、前記オイルポンプの駆動時には、該オイルポンプの吸引力によってオイルとともに前記濾材が吸引されることにより縮み、
   前記濾材は、前記オイルポンプの駆動が停止されているときに、前記伸縮部材が伸長することにより、前記ハウジングの底面まで下降することを特徴とするオイルストレーナ。
2. 前記伸縮部材は、耐油性のゴム素材からなり、蛇腹状に折りたたみ可能に形成されている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. 前記オイルポンプが駆動されているときに、該オイルポンプの吸引力により前記伸縮部材が前記流出口側へ伸長することを規制して、前記濾材と前記ハウジングの底面との間隔を規制する規制部材をさらに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. 前記規制部材は、前記伸縮部材よりも前記流出口側に、前記ハウジングの内面に沿って、前記ハウジングの内側に突出するように設けられていることを特徴とする請求項３に記載のオイルストレーナ。
5. 前記規制部材と前記伸縮部材との間に介装され、前記伸縮部材を伸ばす方向に付勢する弾性部材をさらに備えることを特徴とする請求項３又は４に記載のオイルストレーナ。
   

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