JP6633380B2 - オイル貯留機構 - Google Patents

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Description

本発明は、機構に供給するオイルを貯留するオイル貯留機構に関する。具体的には、オイル貯留機構に貯留された貯留オイルの偏りについての技術分野に関する。
特開2006−214455号公報
潤滑のためのオイルを必要とする機構には、供給するオイルを貯留するためのオイル貯留機構が設けられている。
このようなオイル貯留機構としては、例えば、車両の変速機に取り付けられるものがある。
車両の変速機に取り付けられるオイル貯留機構には、車両の急な動きの際に貯留オイルの偏りによってストレーナの吸入口から空気を吸い込んでしまうことを防止するために、オイルガイドが設けられたものがある。特許文献1によれば、フロート型のオイルガイド(バッフルプレート4)が貯留オイルに浮かべられており、車両の急な動きの際にオイルガイドが移動することにより貯留オイルの上方への移動を防止している。
しかし、車両が上り坂を走行している場合などには、貯留オイルの偏りが長時間続く可能性がある。この場合には、オイルガイドの移動によって貯留オイルの上方への流出が規制されると共に、上方からオイルパン内に帰還してきたオイルがオイルガイドの下方へ戻る経路も制限されてしまう。
従って、時間経過と共にオイルガイドの上部に帰還オイルが蓄積され、オイルガイドの下部にある貯留オイルが枯渇してしまい、ストレーナの吸入口から空気の吸い込みが起こってしまう虞がある。
そこで、本発明は、上記の状況に鑑み、貯留オイルに偏りが生じた場合においても、機構(例えば変速機)に供給されるオイルの途切れや気泡の取り込みを防止することを目的とする。
本発明に係るオイル貯留機構は、オイルが供給される機構の下部に配置されオイルが貯留されるオイルパンと、前記オイルパンから貯留オイルを吸入する吸入口を有したストレーナが挿通され、挿通方向の略直交方向に移動可能なオイルガイドと、前記貯留オイルに対して浮力を有し前記オイルガイドに設けられる浮体と、を備え、前記浮体は前記オイルガイドの外周部における少なくとも車両の前後方向の外周部に設けられるものである。
これにより、オイルガイド(特に浮体)が貯留オイルに油没した場合には浮力が発生し、浮体が油面に近づく方向へ移動(浮上)しやすくされる。また、貯留オイルがオイルパン内部で偏った場合において、帰還オイルへの浮体の油没が早まる。
上記したオイル貯留機構の前記浮体は前記オイルガイドの外周部に設けられることが望ましい。
これにより、貯留オイルがオイルパン内部で偏った場合において、帰還オイルへの浮体の油没が早まる。
上記したオイル貯留機構の前記オイルガイドは、車両の車幅方向の側面が前記オイルパンの壁面と当接され前記ストレーナに対して車両の車幅方向への移動が規制されることが望ましい。
これにより、車両の車幅方向におけるオイルガイドの下部から上部への貯留オイルの移動が制限される。
上記したオイル貯留機構の前記浮体は前記オイルガイドにおける車両の車幅方向の外周部にも設けられることが望ましい。
これにより、オイルガイドが貯留オイルに油没した場合において、更に大きな浮力が発生する。
本発明によれば、貯留オイルに偏りが生じた場合においても、機構に供給されるオイルの途切れや気泡の取り込みの防止を図ることができる。
本発明の実施の形態のオイル貯留機構を搭載した車両を示す概略図である。 オイル貯留機構の分解斜視図である。 オイル貯留機構の平面図である。 最大油量時におけるオイル貯留機構の断面図である。 オイルガイドが前方に移動された状態を示す断面図である。 オイルガイドが後方に移動された状態を示す断面図である。 通常時のオイル貯留機構についての説明図である。 オイルガイドを設けないオイル貯留機構について急停止を行った場合の説明図である。 本発明のオイル貯留機構について急停止を行った場合の説明図である。 本発明のオイル貯留機構について急停止を行った場合の説明図である。 浮体を設けないオイル貯留機構について下り坂走行時の説明図である。 浮体を設けないオイル貯留機構について下り坂走行時の説明図である。 本発明のオイル貯留機構について下り坂走行時の説明図である。 本発明のオイル貯留機構について下り坂走行時の説明図である。 本発明のオイル貯留機構について下り坂走行時の説明図である。 第2の実施の形態のオイル貯留機構についての説明図である。 第1の変形例についての規制部材を説明するための図である。 第1の変形例についてのオイル貯留機構を説明するための図である。 第2の変形例についてのオイル貯留機構を説明するための図である。 第2の変形例についてのオイル貯留機構を説明するための図である。
以下に、本発明オイル貯留機構を実施するための形態について、添付図面を参照して説明する。
<1.オイル貯留機構の構成>
第1の実施の形態におけるオイル貯留機構の構成について説明する。
図1は、本実施の形態に係るオイル貯留機構1がオイルの供給を必要とする機構としての変速機2の下方に配置された車両100を示した図である。尚、図1は、車両100に搭載された各部のうち、本発明に係る部分としてオイル貯留機構1、変速機2、エンジン3のみを示したものである。
変速機2は、エンジン3から得られる動力を車輪に伝達するにあたり、変速比の変化を可能とするための機構であり、燃費や乗り心地を向上させるためにオイル(ATF:Automatic Transmission Fluid)を用いた円滑な動作が必要である。従って、変速機2の下方には、オイルを貯留するためのオイル貯留機構1が配置されている。
オイル貯留機構1の具体的な構成について、図2乃至図6の各図を参照して説明する。
オイル貯留機構1は、図2に示すように、オイルを貯留するためオイルパン4と、オイルパン4から変速機2にオイルを供給するストレーナ5と、オイルパン4に貯留されたオイル(以降、貯留オイルと記載)に浮かべられるオイルガイド6と、オイルガイド6の上方への移動を規制するための規制部材7とを備えている。
オイルパン4は、上方に開放された箱状の形状とされ、内部には図4に梨地で示すようにオイルが貯留される。オイルパン4の内壁は、車両前方側が前方内壁4a、車両後方側が後方内壁4b、車両側方が側方内壁4c、4cとされている。尚、図4は、変速機2に供給されるオイルが全て貯留オイルとしてオイルパン4の内部に戻ってきている状態を示している。この状態を、以降では、「最大油量時」と記載する。
ストレーナ5は、オイルパン4に貯留された貯留オイルを吸入するための円筒形状とされた吸入部5aと、図示しない濾材と、吸入したオイルに含まれる金属粉等を吸着するための図示しないマグネットなどを備えている。吸入口5bの先端には吸入口5bが設けられている。図2乃至図4には、吸入部5aの一部を示している。吸入部5aの内部には、吸入したオイルが通過する吸入路が形成されている。
ストレーナ5は吸入部5aがオイルパン4の貯留オイルから露出しないように浸された状態で、上部に位置する図示しない別の部材(例えば変速機2)に固定されている。
オイルパン4の貯留オイルの液面に浮かべられるオイルガイド6は、前方の端部が前方端6a、後方の端部が後方端6bとされ、略中央に円形の挿通孔6cが形成されている。挿通孔6cは、径がストレーナ5の吸入部5aの外径よりも大きくされ、吸入部5aが挿通される。
オイルガイド6の車幅方向の長さは、オイルパン4の側方内壁4c、4cの間の距離と略同じとされ、側部が側方内壁4c、4cと当接される。
オイルガイド6の前後方向の長さは、オイルパン4の前方内壁4aと後方内壁4bの距離よりも短くされる。即ち、貯留オイルの偏りが無い状態においては、図4に示すように、オイルガイド6の前方側に隙間S1、後方側に隙間S2が生じ、液面の一部がオイルガイド6の下方に位置せずに表出する。尚、貯留オイルの偏りが無い状態とは、例えば、車両が一定速度で直線道路を走行中である場合や、停車中である場合など、貯留オイルに力が働いていない状態である。
オイルガイド6が前方に移動し、前方端6aがオイルパン4の前方内壁4aに当接した状態を図5に、オイルガイド6が後方に移動し、後方端6bがオイルパン4の後方内壁4bに当接した状態を図6に示す。
オイルガイド6が前方に移動した状態においては、図5に示すように、隙間S1がオイルガイド6によって閉塞され、隙間S2が図4よりも広くされる。
また、オイルガイド6が後方に移動した状態においては、図6に示すように、隙間S2がオイルガイド6によって閉塞され、隙間S1が図4よりも広くされる。
オイルガイド6の上方への移動を規制するための規制部材7は、図4に示すように、ストレーナ5の吸入部5aの外径と略同じ大きさの径とされた取付孔7aが略中央に形成され、取付孔7aに吸入部5aが挿入された状態で固定される。また、規制部材7は、少なくとも下面が略水平となるように固定される。
オイルガイド6の上面側には、貯留オイルに対して浮力を有すると共に貯留オイルに熔解しない材料で形成された浮体8,8が取り付けられている。
浮体8,8は、一方がオイルガイド6の前方端6a付近に配置され、他方が後方端6b付近に配置されている。
<2.オイルガイドの動作状態>
[2−1.通常時の動作状態]
通常時のオイルガイド6の動作状態について、図7を参照して説明する。
通常時とは、オイルの一部が変速機2の各部に供給されている状態であって且つ貯留オイルに偏りが生じていない状態であり、例えば、一定速度で直線道路を走行しているときや、信号でエンジン3が運転状態で停車しているときなどである。
通常時の貯留オイルは、図7に示すように、図5に示す「最大油量時」よりも少なくされる。
尚、オイルガイド6の前後方向における位置は、図7に示す状態(即ちオイルパン4の略中央に位置している状態)だけでなく、場合によって、オイルガイド6の前方端6aがオイルパン4の前方内壁4aと当接している状態(即ち前方へ変位している状態)や、オイルガイド6の後方端6bがオイルパン4の後方内壁4bと当接している状態(即ち後方へ変位している状態)があり得る。
[2−2.急停止時などの動作状態]
特に、急停止時などのオイルガイド6の動作状態について、図8乃至図10を参照して説明する。
急停止時などとは、車両100が急発進、急加速、急停止、急減速などを行ったときである。
先ず、オイルガイド6を設けないオイル貯留機構1を備えた車両100において急停止を行った場合について説明する。
オイル貯留機構1にオイルガイド6が設けられていない場合、貯留オイルに前方への慣性力が働き、図8に示す状態となる。尚、オイルガイド6が設けられていない場合、規制部材7も不要であるため、図8には示していない。
貯留オイルの大部分がオイルパン4の前方に移動することによって、ストレーナ5の吸入口5bが貯留オイルから露出し、空気の吸い込みが起きてしまう虞がある。
次に、本実施の形態のオイルガイド6が設けられたオイル貯留機構1を備えた車両100において急停止を行った場合について説明する。
この場合、図9に示すように、前方への慣性力によって貯留オイルとオイルガイド6が前方へ移動すると共に、オイルガイド6が上方へ移動される。このとき、オイルガイド6の前方端6aがオイルパン4の前方内壁4aに当接することにより、オイルガイド6の更なる前方への移動が規制される。
続いて、図10に示すように、貯留オイルが更に前方へ偏ることによりオイルガイド6が更に上方に移動されると、オイルガイド6の上面が規制部材7の下面に当接すると共に、オイルガイド6の更なる上方への移動が規制される。
この状態においては、オイルガイド6の上方及び前方への移動が規制されることによって、貯留オイルの移動も規制され、ストレーナ5の吸入口5bが貯留オイルから露出することなく貯留オイルを吸入することが可能である。
尚、この後、車両100が一定速度に達することにより、図7に示す状態へと戻る。
[2−3.下り坂(上り坂)走行時の動作状態]
車両100が下り坂や上り坂を走行しているときのオイルガイド6の動作状態について、図11乃至図15を参照して説明する。
ここでは、下り坂走行を例に説明する。
先ず、浮体8が設けられていないオイルガイド6を有する貯留機構1を備えた車両100において下り坂を走行している場合について説明する。
下り坂に差し掛かると、図11に示すように、貯留オイルとオイルガイド6が前方に移動すると共に、オイルガイドがオイルパン4の底面に対して上方に移動される。このとき、オイルガイド6の前方端6aがオイルパン4の前方内壁4aに当接すると共に、オイルガイド6の上面が規制部材7の下面に当接する。
即ち、オイルガイド6は前方及び上方への移動が規制されることにより、貯留オイルの前方及び上方への移動が規制される。
図11の状態で更に下り坂を走行し続けた場合、吸入口5bから貯留オイルが吸われると共に変速機2からの帰還オイルがオイルパン4の内部へ流入する。このとき、帰還オイルの一部は隙間S2からオイルガイド6の下部へ戻るが、一部は図12に示すようにオイルガイド6の前方端6a付近の上部に蓄積される。この際、吸入口5bが貯留オイルから露出してしまい、空気の吸い込みが起きてしまう虞がある。
次に、本実施の形態のオイルガイド6が設けられたオイル貯留機構1を備えた車両100において下り坂を走行している場合について説明する。
下り坂に差し掛かると、図13に示すように、貯留オイルとオイルガイド6が前方に移動すると共に、オイルガイドがオイルパン4の底面に対して上方に移動される。このとき、オイルガイド6の前方端6aがオイルパン4の前方内壁4aに当接すると共に、オイルガイド6の上面が規制部材7の下面に当接する。
従って、貯留オイルの前方及び上方への移動が規制されることにより、ストレーナ5の吸入口5bから空気の吸い込みが起きることを防止する。
図13の状態で更に下り坂を走行し続けた場合、変速機2からの帰還オイルがオイルパン4の内部へ流入し始め、図14に示す状態となる。
このとき、オイルガイド6に取り付けられた浮体8は貯留オイルに対して浮力を有するため、浮体8に浮力が発生する。
オイルガイド6は、浮体8に発生した浮力に応じて、上方及び後方に力が掛かる。オイルガイド6は、規制部材7によってストレーナ5の挿通方向への移動が規制されていることから、オイルガイド6は、規制部材7の下面と摺動しながらストレーナ5の挿通方向に直交する方向へ(即ち車両後方斜め上方向へ)移動し、図15に示す状態となる。
従って、帰還オイルは隙間S1からオイルガイド6の下部へ流入することにより、ストレーナ5の吸入口5bが貯留オイルから露出することなく貯留オイルを吸入することが可能となる。
<3.第2の実施の形態>
第2の実施の形態におけるオイル貯留機構1Aの構成について説明する。
第2の実施の形態におけるオイル貯留機構1Aは、図16に示すように、オイルガイド6の前方端6a及び後方端6bだけでなく、車両100の車幅方向における外周部にも浮体8が取り付けられる。
これにより、帰還オイルがオイルガイド6の上部に蓄積された場合に、浮体8に発生する浮力が増すため、より確実にオイルガイド6を図15に示す状態へと移動させる(即ち隙間S1を発生させる)ことができる。
尚、オイルガイド6に取り付けられる浮体8,8,8,8は、一体に形成された浮体8でもよい。即ち、ロ字状の浮体8でもよい。
<4.変形例>
[4−1.第1の変形例]
第1の変形例では、前述とは異なる形状とされた規制部材7Bを有するオイル貯留機構1Bについて説明する。
規制部材7Bは、図17に示すように、前後方向の長さがオイルパン4の前方内壁4aと後方内壁4bの距離と略同じ長さとされ、前端の中央部に前方切欠7bが形成され、後端の中央部に後方切欠7cが形成されている。
そして、図18に示すように、オイルパン4の内部に配置されたときに、オイルガイド6の前方端6aとオイルパン4の前方内壁4aの間の隙間と、規制部材7Bの前方切欠7bとオイルパン4の前方内壁4aの間の隙間が重なり合った部分が隙間S1とされる。
同様に、オイルガイド6の後方端6bとオイルパン4の後方内壁4bの間の隙間と、規制部材7Bの後方切欠7cとオイルパン4の後方内壁4bの間の隙間が重なり合った部分が隙間S2とされる。
先の実施の形態と同様に、オイルガイド6及び貯留オイルが前方に移動した際には、隙間S1が消失し、隙間S2が最大の大きさとされる。
また、オイルガイド6及び貯留オイルが後方に移動した際には、隙間S2が消失し、隙間S1が最大の大きさとされる。
更に、第1の変形例によれば、車両の旋回時における空気の吸い込みを防止することができる。
車両の旋回時においては、貯留オイルに対して車幅方向の慣性力が働く。従って、貯留オイルはオイルパン4のいずれかの側方内壁4cに押しつけられるように移動する(偏る)。このとき、図18に示すオイル貯留機構1Bの構成であれば、オイルパン4の側方からオイルガイド6の上方への貯留オイルの流出を規制部材7Bによって防止することができる。
即ち、車両の旋回時においても、空気の吸い込みを防止することができる。
尚、第1の実施の形態におけるオイル貯留機構1と比較して、オイル貯留機構1Bは、隙間S1及び隙間S2が狭くなる。即ち、帰還オイルがオイルガイド6Cの下方へ戻るための経路が制限されるため、戻りが遅くなる虞がある。これを解決するために、規制部材7Bの上面に傾斜を付けてもよい。即ち、前方切欠7b及び後方切欠7cに向かって下る傾斜を付けてもよい。これにより、帰還オイルがオイルガイド6Cの下方へ素早く戻ることができる。
[4−2.第2の変形例]
第2の変形例では、前方端6aの端面及び後方端6bの端面に浮体8,8が設けられたオイルガイド6Cを備えたオイル貯留機構1Cについて説明する。
オイルガイド6Cは、図19に示すように、オイルガイド6Cの上面ではなく、前方の端面および後方の端面に浮体8,8が設けられている。
これにより、例えば、浮体8を高弾性の素材で形成することにより、オイルガイド6Cがオイルパン4の前方内壁4a及び後方内壁4bに当接した際の衝撃が緩和され、オイルパン4の傷付きを防止することができる。
尚、図20に示すように、通常時において、浮体8,8の下面がオイルの油面と接触していない状態でオイルガイド6Cの上面に設けられていてもよい。
通常時において浮体8,8の下面がオイルの油面と接触していないことにより、オイルガイド6Cの貯留オイルに対する移動が円滑となる。また、帰還オイルがオイルガイド6Cの上部に蓄積される前に浮力が過剰に発生してしまい、隙間S1(又は隙間S2)が消失している時間が短くなりすぎてしまうことを防止することができる。即ち、オイルガイド6Cの上方への貯留オイルの流出を適切に抑制することができる。
また、この構成によっても、浮体8を高弾性の素材で形成することにより、オイルガイド6Cがオイルパン4の前方内壁4a及び後方内壁4bに当接した際の衝撃が緩和され、オイルパン4の傷付きを防止することができる。
[4−3.その他の変形例]
尚、ストレーナ5にフランジ部(不図示)が形成され、該フランジ部が規制部材7として機能してもよい。換言すれば、ストレーナ5と規制部材7は一体に形成されていてもよい。
これにより、部品点数の削減が図られ、コスト削減に寄与することができる。
<5.まとめ>
上記の実施の形態や変形例に記載したオイル貯留機構1(1A,1B,1C)は、変速機2の下部に配置されオイルが貯留されるオイルパン4と、オイルパン4から貯留オイルを吸入する吸入口5bを有したストレーナ5(具体的には吸入部5a)が挿通され、挿通方向の略直交方向に移動可能なオイルガイド6(6C)と、貯留オイルに対して浮力を有しオイルガイド6(6C)に設けられる浮体8と、を備えている。
これにより、オイルガイド6(6C)、特に浮体8が貯留オイルに油没した場合には浮力が発生し、浮体8が油面に近づく方向へ移動(浮上)しやすくされる。
従って、例えば登り坂を走行しているときなど、貯留オイルがオイルパン4内部で偏った状態が継続する場合において、変速機2からオイルパン4に戻ってきた帰還オイルがオイルガイド6(6C)上面に溜まった際に、浮体8の浮力によってオイルガイド6(6C)が油面に対して上方に移動されて帰還オイルがオイルガイド6(6C)の下部に戻りやすくされる。即ち、オイルガイド6(6C)の下部の貯留オイル量が減少することによる吸入口からの空気の吸い込みの防止が図られる。
また、各実施の形態及び各変形例で説明したように、浮体8はオイルガイド6(6C)の外周部に設けられる。
これにより、貯留オイルがオイルパン4の内部で偏った場合において、帰還オイルへの浮体8の油没が早まる。
従って、帰還オイルのオイルガイド4下部への戻りを早めることができ、吸入口5bからの空気の吸い込みの防止がより図られる。
更に、各実施の形態及び各変形例で説明したように、オイルガイド6(6C)は、車両の車幅方向の側面がオイルパン4の壁面(側方内壁4c,4c))と当接されストレーナ5に対して車両の車幅方向への移動が規制されている。
これにより、車両の車幅方向におけるオイルガイド6(6C)の下部から上部への貯留オイルの移動が制限される。
従って、オイルガイド6(6C)下部の貯留オイルの減少の抑制が図られる。
更にまた、各実施の形態及び各変形例で説明したように、浮体8,8はオイルガイド6の外周部における少なくとも車両の前後方向の外周部に設けられる。
これにより、貯留オイルがオイルパン4内部で偏った場合において、帰還オイルへの浮体の油没が早まる。
従って、帰還オイルのオイルガイド6下部への戻りを早めることができ、吸入口5bからの空気の吸い込みの防止がより図られる。
そして、第2の実施の形態で説明したように、浮体8,8はオイルガイド6における車両の車幅方向の外周部にも設けられる。
これにより、オイルガイド6が貯留オイルに油没した場合において、更に大きな浮力が発生する。
従って、帰還オイルのオイルガイド6下部への戻りを更に早めることができ、吸入口5bからの空気の吸い込みの防止が更に図られる。
上記した各構成は、変速機2を対象としたオイル貯留機構だけでなく、車両においてオイルの供給を必要とする各種機構(例えば、エンジン)を対象としたオイル貯留機構に適用することが可能である。
尚、帰還オイルを直接オイルガイド6の下部へ戻すことによって、上記した問題を解決する方法もあるが、オイルガイド6の下部まで帰還オイルを誘導するためのパイプ等の部材が別途必要となるため、コスト増大及び大型化を来してしまうと共に、構造の複雑化を招来してしまう虞がある。本発明によれば、このような問題を発生することなく、貯留オイルに偏りが生じた場合において、変速機2に供給されるオイルの途切れや気泡の取り込みを防止することができる。
また、貯留オイルの量を増やすことによっても、上記問題を解決する可能性がある。しかし、この場合には、オイルを増量したことによる車重の増加や、貯留オイルを攪拌するためにオイルパン4の内部に配置された回転部材等によるオイル攪拌抵抗の増加を来してしまい、燃費性能が低下してしまう。本発明によれば、このような問題を発生することなく、貯留オイルに偏りが生じた場合において、変速機2に供給されるオイルの途切れや気泡の取り込みを防止することができる。
1,1A,1B,1C…オイル貯留機構、2…変速機、3…エンジン、4…オイルパン、4a…前方内壁、4b…後方内壁、4c…側方内壁、5…ストレーナ、5a…吸入部、5b…吸入口、6,6C…オイルガイド、6a…前方端、6b…後方端、6c…挿通孔、7,7B…規制部材、7a…取付孔、7b…前方切欠、7c…後方切欠、8…浮体、100…車両

Claims (4)

  1. オイルが供給される機構の下部に配置されオイルが貯留されるオイルパンと、
    前記オイルパンから貯留オイルを吸入する吸入口を有したストレーナが挿通され、挿通方向の略直交方向に移動可能なオイルガイドと、
    前記貯留オイルに対して浮力を有し前記オイルガイドに設けられる浮体と、を備え
    前記浮体は前記オイルガイドの外周部における少なくとも車両の前後方向の外周部に設けられる
    オイル貯留機構。
  2. 前記浮体は前記オイルガイドの外周部に設けられた
    請求項1に記載のオイル貯留機構。
  3. 前記オイルガイドは、車両の車幅方向の側面が前記オイルパンの壁面と当接され前記ストレーナに対して車両の車幅方向への移動が規制された
    請求項1に記載のオイル貯留機構。
  4. 前記浮体は前記オイルガイドにおける車両の車幅方向の外周部にも設けられる
    請求項1に記載のオイル貯留機構。
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