(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイル入口を有するとともに周囲のフランジを残して中央部がオイル室を形成するように窪んだオイルストレーナケースと、
このオイルストレーナケースの周囲のフランジに接合され、かつ多数の開口部が開口形成された格子状をなす平坦なリテーナプレートと、
１枚のシート状をなし、上記オイルストレーナケースと上記リテーナプレートとの間に周辺部が挟持され、上記オイル室と低圧室とを仕切るように上記リテーナプレートに重ねて配設されているとともに、上記周辺部を除いて、上記オイル室に対応する領域に、上記オイル室に向かって膨出した多数の細長いビード状をなす独立した突起部がプレス成形された不織布からなる濾過エレメントと、
を備えたことを特徴とするオイルストレーナ。
【請求項２】
上記突起部として、断面形状もしくは長さが異なるビードを含むことを特徴とする請求項１記載のオイルストレーナ。
【請求項３】
上記オイル室の中央部に、オイルストレーナケースに設けたボス部をリテーナプレートに突き合わせてなる取付部を有し、この取付部において、上記ボス部と上記リテーナプレートとの間に上記濾過エレメントが挟持されているとともに、この濾過エレメントの上記取付部に対応する部分は、上記突起部を具備せずに平坦となっていることを特徴とする請求項１または２に記載のオイルストレーナ。
【請求項４】
オイル入口を有するとともに周囲のフランジを残して中央部がオイル室を形成するように窪んだオイルストレーナケースと、このオイルストレーナケースの周囲のフランジに接合され、かつ多数の開口部が開口形成された平坦なリテーナプレートと、上記オイルストレーナケースと上記リテーナプレートとの間に挟持され、上記リテーナプレートに沿って配設されたシート状をなすとともに、上記オイル室に対応する領域内に、上記オイル室に向かって膨出した多数の突起部がプレス成形された不織布からなる濾過エレメントと、を備えたオイルストレーナの製造方法において、
上記濾過エレメントは、基材の繊維にこれよりも融点の低いバインダ繊維を混合してなる不織布に、熱硬化性樹脂を含浸させ、これを上記バインダ繊維の融点よりも低い温度でプレヒートした後に、このバインダ繊維の融点付近の型温度で熱プレス成形して、上記突起部を形成することを特徴とするオイルストレーナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オイルから異物を除去するためのオイルストレーナ、特に、自動車の自動変速機の作動油の濾過に好適なオイルストレーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に広く用いられている自動変速機においては、内部に遊星歯車機構等の補助変速機構を収容した変速機ハウジングの下面に、スプール弁を含む油圧回路を構成するコントロールバルブケースが取り付けられているとともに、このコントロールバルブケースの下面を覆うようにオイルパンが取り付けられており、このオイルパン内に回収された作動油が、オイルストレーナを介してオイルポンプにより吸い上げられ、循環する構成となっている。ここで、上記オイルストレーナは、例えば、特開平１０−８５５２２号公報に開示されているように、オイルパン内で上記コントロールバルブケースに取り付けられており、オイルパン内の空間形状に沿って、上下方向の厚さが小さな偏平な形状をなしている。
【０００３】
また上記公報に記載のオイルストレーナは、金網からなる濾材を用いた構成となっているが、近年では、微小な異物に対する捕捉性能を高めるために、濾材として、不織布を用いたものが採用される傾向にある。このような不織布を用いたオイルストレーナでは、高捕捉性能のトレードオフとして、オイルストレーナの吸入抵抗が増大するため、濾過面積を大きく確保する必要があり、例えば、不織布を封筒状に折り畳み、上下両面からオイルを通過させる構成のものなどが実用に供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、不織布を封筒状に折り畳んだ構成においては、この袋状となる濾材を、オイルストレーナケースのオイル入口に接続する部分が必要であるとともに、周囲に流路となる間隙を確保しなければならないことから、実際には、濾過面積をそれほど大きく得ることはできない。
【０００５】
また、空気を濾過するエアクリーナエレメントとしては、濾過面積の拡大のために、不織布を多数のプリーツを具備するように折り畳んだ構成が公知であるが（例えば特開平８−２５７３３５号公報参照）、オイルストレーナの場合、オイルの通過に伴って濾材に大きな力が作用するので、不織布を単にプリーツ加工したのでは、形状安定性が不十分となり、実際の使用時に各プリーツが変形したり、プリーツの間隔が片寄ったりする虞がある。特に、高温オイルの濾過においては、各プリーツの保形が困難となり易い。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るオイルストレーナは、請求項１に記載のように、オイル入口を有するとともに周囲のフランジを残して中央部がオイル室を形成するように窪んだオイルストレーナケースと、このオイルストレーナケースの周囲のフランジに接合され、かつ多数の開口部が開口形成された格子状をなす平坦なリテーナプレートと、１枚のシート状をなし、上記オイルストレーナケースと上記リテーナプレートとの間に周辺部が挟持され、上記オイル室と低圧室とを仕切るように上記リテーナプレートに重ねて配設されているとともに、上記周辺部を除いて、上記オイル室に対応する領域に、上記オイル室に向かって膨出した多数の細長いビード状をなす独立した突起部がプレス成形された不織布からなる濾過エレメントと、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
この請求項１の発明をより具体化した請求項２の発明では、上記突起部として、断面形状もしくは長さが異なるビードを含んでいる。
【０００８】
上記オイルストレーナケースは、もう一方のオイルストレーナケースと組み合わされ、あるいは、オイルポンプを備えたハウジング等に直接に固定される。そして、オイルは、上記オイル入口からオイル室内に流入し、かつ濾過エレメントを横切って流れる。
【０００９】
上記濾過エレメントは、基本的にはシート状をなし、多数の開口部を備えたリテーナプレートによって背面から堅固に支持されている。この濾過エレメントには、多数の突起部がプレス成形されており、これがオイル室内に向かって膨出しているので、濾過面積が拡大し、かつリテーナプレートの開口部を具備しない部分との密着による実質的な濾過面積の損失が回避される。例えば、濾過エレメントが配設されるオイル室の開口部の投影面積に対し、２倍以上の濾過面積を確保することが可能である。ここで、上記突起部は、シート状をなす不織布に、個々に独立した形でプレス成形されているので、形状安定性が高い。
【００１０】
また、請求項２のように、オイル室内でのオイルの流れ、あるいはオイル室の各部の高さ等を考慮して、個々に異なった断面形状や長さのビードを形成することが可能である。
【００１１】
さらに、請求項３の発明では、上記オイル室の中央部に、オイルストレーナケースに設けたボス部をリテーナプレートに突き合わせてなる取付部を有しており、この取付部において、上記ボス部と上記リテーナプレートとの間に上記濾過エレメントが挟持されているとともに、この濾過エレメントの上記取付部に対応する部分は、上記突起部を具備せずに平坦となっている。
【００１２】
上記取付部は、オイルストレーナの取付のために用いられ、例えば、この取付部を貫通するボルトによって該オイルストレーナが自動変速機のバルブケース等に固定される。このように取付部が中央部に存在すると、実質的なオイル室は、その回りに環状に構成されることになるが、この実質的なオイル室の部分に対応して、濾過エレメントの突起部が形成される。換言すれば、取付部を残して突起部を適切に配列することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、このようなオイルストレーナの製造方法に関するものであって、オイル入口を有するとともに周囲のフランジを残して中央部がオイル室を形成するように窪んだオイルストレーナケースと、このオイルストレーナケースの周囲のフランジに接合され、かつ多数の開口部が開口形成された平坦なリテーナプレートと、上記オイルストレーナケースと上記リテーナプレートとの間に挟持され、上記リテーナプレートに沿って配設されたシート状をなすとともに、上記オイル室に対応する領域内に、上記オイル室に向かって膨出した多数の突起部がプレス成形された不織布からなる濾過エレメントと、を備えたオイルストレーナの製造方法において、
上記濾過エレメントは、基材の繊維にこれよりも融点の低いバインダ繊維を混合してなる不織布に、熱硬化性樹脂を含浸させ、これを上記バインダ繊維の融点よりも低い温度でプレヒートした後に、このバインダ繊維の融点付近の型温度で熱プレス成形して、上記突起部を形成することを特徴としている。
【００１４】
不織布の基材となる繊維としては、例えば融点が２６０℃前後のポリエステルが用いられ、バインダ繊維としては、例えば融点が２００℃前後のポリエステルが用いられる。このような融点の不織布の場合、上記プレヒートの温度としては、８０℃〜１３０℃が適当であり、熱プレス成形の型温度としては、１９０℃〜２１０℃とする。そして、熱硬化性樹脂としては、例えば、上記の１９０℃〜２１０℃で硬化するフェノール樹脂が用いられる。上記のように比較的低融点のバインダ繊維を混ぜることによって、熱プレス成形により繊維の交点が結合し、さらに、熱硬化性樹脂が硬化することによって、突起部の形状が確実に保持される。特に、熱硬化性樹脂を含むことで、高温オイルの濾過に使用する場合でも、突起部の形状が保持される。なお、バインダ繊維となる低融点ポリエステルとして、さらに低い融点のものを利用することも可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、この発明に係るオイルストレーナ１の一実施例を示している。このオイルストレーナ１は、前述したように自動車の自動変速機に用いられるものであて、コントロールバルブケース２下面に取り付けられ、図示せぬオイルポンプにより吸い上げられるオイルを濾過する。
【００１７】
このオイルストレーナ１は、金属板をプレス成形してなるオイルストレーナケース３と、平坦な金属板からなる格子状のリテーナプレート４と、上記オイルストレーナケース３と上記リテーナプレート４との間に挟持されたシート状の不織布からなる濾過エレメント５と、から構成されている。
【００１８】
上記オイルストレーナケース３は、図２にも示すように、周囲にフランジ１１を残して中央部がオイル室１２を形成するように窪んでおり、かつ、一方に片寄った位置に、下方へ向かって開口したオイル入口１３が筒状に形成されている。上記フランジ１１には、取付用ボルト１４が貫通する取付孔１５が適宜に形成されている。また、この実施例では、オイル室１２の中央部に、取付部となるボス部１６が円筒状に形成されており、その先端面が周囲のフランジ１１と同一の平面を呈するように構成されているとともに、中心に、同じく取付用ボルト１４が貫通する取付孔１７が形成されている。
【００１９】
上記リテーナプレート４は、図３にも示すように、上記オイルストレーナケース３のフランジ１１外縁に沿った外形状を有し、図１に示すように、外周の端縁を上記フランジ１１とともに巻き締めることによって、オイルストレーナケース３と一体化されている。このリテーナプレート４は、上記フランジ１１に対応する部分を除いて、多数の開口部１８が開口形成され、細い梁からなる格子状に構成されている。なお、上記開口部１８は、周辺部以外は、基本的に略三角形をなしている。また、上記フランジ１１と重なる周辺部には、上記取付孔１５に対応する取付孔１９が貫通形成されている。さらに、上記ボス部１６に対応して、開口部１８を具備しない円形部２０が設けられており、その中心に、上記取付孔１７に対応する取付孔２１が開口している。
【００２０】
不織布からなる濾過エレメント５は、図４および図５に示すように、上記オイルストレーナケース３のフランジ１１外縁ならびにリテーナプレート４の外縁に沿った外形状を有し、リテーナプレート４に沿って配設されているとともに、周辺部が、上記フランジ１１とリテーナプレート４周辺部との間に挟持されている。なお、濾過エレメント５周辺部には、やはり取付孔１５，１９に対応する貫通孔２５が開口しており、かつ中央部には、取付孔１７，２１に対応する貫通孔２６が開口している。そして、この濾過エレメント５には、多数の突起部、詳しくは、細長い多数のビード２７が後述する熱プレス成形によって形成されている。このビード２７は、上記フランジ１１とリテーナプレート４周辺部との間に挟まれる周辺部を除いた領域つまりオイル室１２に対応する領域に配置され、図６に示すように、オイル室１２に向かって略Ｕ字形ないしは略Ｖ字形の断面形状でもって膨出している。この実施例では、多数のビード２７は、図４に示すように、互いに平行に形成されているとともに、それぞれの長さが、オイル室１２の各部での幅に対応して設定されており、また、各ビード２７の断面形状の幅や高さは、いずれも等しく設定されている。さらに、上記貫通孔２６の周囲、詳しくは上記ボス部１６に対応する範囲には、ビード２７は形成されておらず、従って、その両側に、ビード２７が分断した形で形成されている。
【００２１】
濾過エレメント５がオイルストレーナケース３およびリテーナプレート４とともに組み立てられた状態では、図１に示したように、周辺部がフランジ１１とリテーナプレート４周辺部との間に挟持されるとともに、取付部となるボス部１６とリテーナプレート４の円形部２０との間で上記貫通孔２６の周囲が挟持される。従って、この組立状態においても、各ビード２７は、オイルストレーナケース３に押し潰されることはなく、当初の成形された形のまま膨出している。
【００２２】
このように構成されたオイルストレーナ１は、例えばコントロールバルブケース２に直接取り付けられ、図示せぬオイルポンプに連通する吸入ポート３１を備えた低圧室３２との間を仕切るように配設される。従って、図示せぬオイルパンに集められたオイルは、オイル入口１３からオイル室１２内に入り、かつ濾過エレメント５を通過して低圧室３２へ流れ、吸入ポート３１へと吸い込まれる。
【００２３】
なお、コントロールバルブケース２に低圧室３２を形成するのではなく、金属板からなる上部オイルストレーナケースを設けて、該上部オイルストレーナケース内に低圧室３２を構成するようにし、この上部オイルストレーナケースと上記オイルストレーナケース３とを一体化したものを、コントロールバルブケース２に取り付けるように構成してもよい。
【００２４】
上記実施例の構成によれば、不織布からなる濾過エレメント５は、多数のビード２７を備えているので、その濾過面積が拡大し、例えば、オイル室１２の開口部面積の２倍以上の濾過面積を確保することができる。しかも、リテーナプレート４の梁部分と密着する部分が減少し、両者の密着による実質的な濾過面積の減少を最小限にできる。従って、不織布による高い捕捉性能を確保できると同時に、吸入抵抗の増加を回避することができる。そして、濾過エレメント５をオイルが通過する際に、濾過エレメント５は比較的大きな力を受けるが、濾過エレメント５は背面からリテーナプレート４によって支持されており、かつ各ビード２７は、個々に独立した形状に膨出形成されているので、形状安定性が高く、ビード２７が流体圧によって潰れたり、片寄ったりすることがない。また、中央部に取付部となるボス部１６が存在していても、これによる濾過面積の低下を最小限のものとすることができる。
【００２５】
上記濾過エレメント５は、融点が２６０℃前後のポリエステルを基材繊維とし、これにバインダ繊維として、融点が２００℃前後のポリエステル繊維を加えるとともに、熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂を含浸させたシート状の不織布からなる。そして、このシート状の不織布を、遠赤外線ヒータ等を用いて、８０℃〜１３０℃にプレヒートした後に、熱プレス成形する。プレス条件としては、成形後の保形を完全なものとするために、型温度を１９０℃〜２１０℃とし、フェノール樹脂が十分に硬化する２０〜４０秒間程度加圧する。
【００２６】
このようにフェノール樹脂を加えて熱プレス成形することにより、高温オイルの濾過に使用しても、ビード２７の形状が確実に保持される。
【００２７】
本発明では、突起部となるビード２７の形状は任意に変更することができ、その設計自由度は高い。従って、オイル室１２の形状、オイル入口１３の位置、オイルの流れる方向、などを考慮して、ビード２７の大きさ、形状あるいは配置を最適に構成することができる。
【００２８】
一例として、図７は、各ビード２７の断面形状の高さおよび幅を異ならせた濾過エレメント５の実施例を示している。これは、オイル室１２の高さを考慮したものであり、オイル室１２の高さが大きな中央部分でビード２７の高さを高くすることにより、濾過面積の一層の拡大を図っている。
【００２９】
また、図８は、ビード２７の配置をオイルの流れを考慮して異ならせた実施例を示している。この例に示すように、ビード２７は単純な直線状でなくともよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明に係るオイルストレーナによれば、不織布にプレス成形された突起部によって、濾過エレメントの実質的な濾過面積を大幅に拡大することができ、不織布による高い捕捉性能を確保できると同時に、吸入抵抗の増加を回避することができる。そして、濾過エレメントが背面からリテーナプレートによって支持されるとともに、各突起部が個々に独立した形状に膨出形成されていることから、形状安定性が高く、流体圧によって潰れたり、片寄ったりせずに、所期の濾過面積を維持することができる。
【００３１】
また、本発明に係るオイルストレーナの製造方法によれば、特に、高温のオイルの濾過に用いても、各突起部の形状が確実に保持され、良好な濾過性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るオイルストレーナの一実施例を示す図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図２】オイルストレーナケースの平面図。
【図３】リテーナプレートの平面図。
【図４】濾過エレメントの平面図。
【図５】濾過エレメントの斜視図。
【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿った濾過エレメントの断面図。
【図７】濾過エレメントの異なる実施例を示す図６と同様の断面図。
【図８】濾過エレメントのさらに異なる実施例を示す平面図。
【符号の説明】
１…オイルストレーナ
３…オイルストレーナケース
４…リテーナプレート
５…濾過エレメント
１２…オイル室
１６…ボス部
２７…ビード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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