(57)【要約】【課題】例えばエンジンのオイルパン２に貯留されているオイルＯをオイル吸入口３０ａから吸い込むためのオイルストレーナ３であって、そのオイル吸入口３０ａに設けたメッシュ状のフィルタ４が、オイルＯに含まれる氷塊５によって目詰まりすることを抑制し、潤滑不良の防止を図る。【解決手段】フィルタ４には、オイル吸入口３０ａに吸い込まれるオイルＯの流れの上流側（図２の手前側）から見て、手前に向かって突出する凸部４１と、奥に向かって凹陥する凹部４２とをそれぞれ複数、設けて、その凸部４１の先端部および凹部４２の底部にはそれぞれ、オイルＯの流通孔（例えば丸穴４１ａ，４２ａ）を開口させる。そして、その流通孔の断面積を凹部４２において凸部４１よりも大きくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルパンに貯留されているオイルをオイル吸入口から吸い込むオイルストレーナであって、
前記オイル吸入口には、吸い込まれるオイルから固形物を分離するためのメッシュ状のフィルタが設けられており、
前記フィルタには、吸い込まれるオイルの流れの上流側から見て、手前に向かって突出する凸部と、奥に向かって凹陥する凹部とがそれぞれ複数、設けられており、
前記凸部の先端部および凹部の底部にはそれぞれオイルの流通孔が形成されていて、その面積が前記凹部において凸部よりも大きくなっていることを特徴とするオイルストレーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばエンジンなどのオイルパンに配設されるオイルストレーナに関し、特に、オイルから固形物を分離するメッシュ状のフィルタの構造に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より一般的に自動車のエンジンなどの潤滑系統においては、オイルパン内に貯留しているオイルをオイルポンプにより吸い上げ、オイル通路によって各潤滑部に供給するようにしている。このためにオイルパン内にはオイルストレーナが配設されて、その吸入口がオイルに浸かっており、このオイル吸入口にはメッシュ状のフィルタが設けられていて、吸入されるオイルからゴミなどの固形物を分離するようになっている。
【０００３】
一例として特許文献１に記載されたオイルストレーナは、いずれも樹脂の成型品である上側分割体と下側分割体とを組み合わせたものであり、その下側分割体の下壁部が、オイルストレーナの吸入口を覆う円形板状のフィルタ部とされている。そして、このフィルタ部には、網目を構成する小孔が規則正しく並んで多数、形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７０２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記従来例のフィルタ部のように円形板部に多数の小孔を設けた平面的な網目構造では、オイルから分離された固形物によって小孔が徐々に塞がれてゆき、オイルの流路となる面積が減少する結果として、油圧の低下ひいては潤滑不良を引き起こすおそれがある。但し、従来一般的なエンジンでは、そもそもオイル中にはあまり固形物が含まれていないので、実質的に問題は生じないと考えられていた。
【０００６】
しかしながら、例えばハイブリッド自動車のようにエンジンの起動および停止が頻発する場合には、オイルパンに貯留されているオイルの内部で形成される氷塊が問題を引き起こすおそれがあることが分かった。すなわち、起動および停止を繰り返すエンジンは暖機途中の運転状態になることが多いため、ブローバイガスに含まれる水蒸気が凝縮水となってエンジンオイルに混入し易く、こうして混入した水分が蒸発せずに蓄積されてしまう。
【０００７】
そのようにしてオイル中に蓄積された水分は例えば寒冷地などにおいて凍結することがあり、これにより、通常はオイルに含まれていないような大きさの固形物（氷塊）が形成される。そして、この氷塊がエンジン始動時にオイルストレーナのメッシュを目詰まりさせてしまい、エンジンの潤滑系におけるオイルの循環が妨げられることによって、潤滑不良が引き起こされるのである。
【０００８】
かかる新規な知見に鑑みて本発明の目的は、例えばエンジンなどのオイルパンに配設されるオイルストレーナのフィルタの構造に工夫を凝らして、オイルに含まれる氷塊などの固形物による目詰まりを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために本発明のオイルストレーナでは、オイル吸入口に配設するフィルタを、オイルの流れる方向に凹凸を有する立体的なメッシュ構造とするとともに、その凹部にオイルの流れを誘導して、氷塊を捕捉するようにしたものである。
【００１０】
具体的に本発明は、オイルパンに貯留されているオイルをオイル吸入口から吸い込むオイルストレーナが対象であり、前記オイル吸入口には、吸い込まれるオイルから固形物を分離するためのメッシュ状のフィルタが設けられている。そして、このフィルタには、吸い込まれるオイルの流れの上流側から見て、手前に向かって突出する凸部と、奥に向かって凹陥する凹部とをそれぞれ複数、設けるとともに、その凸部の先端部および凹部の底部にはそれぞれオイルの流通孔を形成し、その面積を前記凹部において凸部よりも大きくしたものである。
【００１１】
前記の特定事項により、例えばエンジンの始動に伴いオイルポンプが動作して、オイルパン内のオイルがオイルストレーナに吸い込まれるときには、このオイルに含まれている固形物がオイル吸入口のフィルタに捕捉されるようになる。この際、フィルタを通過するオイルの流れは面積の大きな凹部の流通孔に向かいやすいので、この流れに乗ってオイル中の固形物が凹部に集まり、捕捉されるようになる。
【００１２】
こうしてオイルの流れに乗って固形物がフィルタの凹部に捕捉される一方、このようなオイルの流れによって移動する固形物は、凸部には留まり難く、この凸部の先端部の流通孔が固形物によって塞がれることは少ない。よって、その凸部の流通孔によりオイルの流れを担保し、前述したように寒冷地などにおいてオイルパンの内部に氷塊が形成されていても、これによるフィルタの目詰まりを抑制することができる。
【００１３】
ここで、フィルタにおけるオイルの流通抵抗をできるだけ小さくするためには、前記の凸部および凹部をフィルタにおけるオイルの通過面（オイルの流れに直交する仮想面）全体に設けることが好ましい。また、固形物を捕捉する凹部は或る程度以上の大きさがあることが望ましいので、前記のオイル通過面において凹部の占める割合は凸部に比べて大きくするのが好ましい。
【００１４】
より具体的には前記オイルの通過面において互いに直交する第１および第２の方向に、前記凸部および凹部が近接して並ぶ格子状の配列とするとともに、その第１および第２のそれぞれの方向について凸部および凹部が交互に並ぶようにすればよい。こうすれば、前記オイルの通過面において多数の凹部の合計の面積を十分に多くしながら、その間に万遍なく凸部を配置して、その流通孔によるオイルの流れも十分に担保することができる。
【００１５】
また、前記凹部の形状として好ましいのは、その開口部から底部に向かって徐々に断面積が小さくなる椀状或いは擂り鉢状とすることであり、こうすれば、底部の流通孔に向かうオイルの流れの中から固形物を捕捉しやすい。一方、凸部はその先端部に向かって徐々に断面積が小さくなるコーン状とするのが好ましく、こうすれば、その先端部に一旦、付着した固形物が転がって、凹部に移動しやすくなるので、凸部の流通孔が塞がることをより効果的に抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように本発明に係るオイルストレーナによると、オイル吸入口に設けるフィルタを凹凸のある立体的なメッシュ構造とするとともに、その凹部の流通孔の面積を大きくして、ここにオイルの流れを誘導するようにしたので、このオイルに含まれている固形物は凹部に捕捉され、凸部の流通孔は塞がり難くなる。よって、フィルタの目詰まりを抑制することができ、エンジンなどにおける潤滑不良の防止が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るオイルストレーナがオイルパンに配設されている様子を概略的に示す断面図である。
【図２】オイルストレーナのオイル吸入口を下方から見た平面図である。
【図３】フィルタの立体構造と、その凹部に捕捉される氷塊とを模式的に示した図２のIII-III線における断面図である。
【図４】フィルタの凹部に氷塊が捕捉された状態を示す図３相当図である。
【図５】フィルタの凸部を円筒状とし、凹部をお椀状とした他の実施形態に係る図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、一例としてハイブリッド自動車に搭載されるエンジンに本発明を適用した場合について説明するが、これに限ることはない。本実施形態の記載はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定するものではない。
【００１９】
まず、図１に示すように、この実施形態に係るエンジン（図示せず）においてシリンダブロック１の下部にはオイルパン２が配設されており、このオイルパン２の内部にエンジンオイルＯ（以下、単にオイルＯという）が貯留されている。このオイルＯはオイルストレーナ３を介して、図１には模式的に示すオイルポンプ１０に汲み上げられ、その吐出口から吐出されてオイルフィルタ１１を通過した後に、オイルギャラリ１２に供給されるようになっている。
【００２０】
そして、図示はしないが、オイルギャラリ１２に連通する複数のオイル通路にオイルＯが分配され、例えばクランクシャフト、シリンダボア、ピストンジェット、動弁系等、エンジンの各潤滑部にオイルＯが供給される。こうして各潤滑部を潤滑したオイルＯは、図示しないオイル落とし通路などを介して下方のオイルパン２内に流下し、再び貯留されるようになる。
【００２１】
図１に示すようにオイルパン２は、エンジンの後寄り（図１の左寄り）の範囲２ａが比較的浅く、前寄りの範囲（以下、深底部２ｂ）が比較的深くなっていて、ここにオイルストレーナ３が配設されている。一例としてオイルストレーナ３は、下方に向かって拡径する傘状のストレーナ本体３０と、その上端部から湾曲しつつ上方に延びて、上端がシリンダブロック１の下面に接続された吸入パイプ３１とからなる。吸入パイプ３１の内部のオイル通路は、例えばチェーンカバーなどに形成された油路を介して、オイルポンプ１０の吸込口に連通している。
【００２２】
前記ストレーナ本体３０は例えば鉄板を深絞り成形したもので、その下面に全体的に断面円形状のオイル吸入口３０ａが開口し、オイルパン２の深底部２ｂの底面に対向している。図２には、ストレーナ本体３０を下方（吸い込まれるオイルＯの流れの上流側）から見て示すように、オイル吸入口３０ａにはオイルＯの通過面Ｓ（オイルＯの流れに直交する仮想面であり、図３に仮想線で示す）に沿うように円形板状のフィルタ４が取り付けられていて、その周縁部がオイル吸入口３０ａの周縁部に加締められている。
【００２３】
本実施形態ではフィルタ４は例えば鉄板のプレス成型品であり、円形状の基板４０の全体に亘って多数の凹凸が一体に形成されている。すなわち、図３に一部分を拡大して示すようにフィルタ４の基板４０には、下方に向かって突出する凸部４１と、上方に向かって突出し、下方から見ると凹陥する凹部４２と、が形成されている。言い換えるとフィルタ４の基板４０には、図２のように下方から見て手前に突出する凸部４１と、奥に向かって凹陥する凹部４２とが形成されている。
【００２４】
そして、前記凸部４１の先端部および凹部４２の底部にそれぞれ丸穴４１ａ，４２ａ（流通孔）が設けられていて、図３に矢印で示すようにオイルＯが流通するようになっている。つまり、本実施形態のフィルタ４は、オイルＯの流れる方向（図３の上下方向）の凹凸を有する立体的なメッシュ構造とされ、そうして流通するオイルＯから分離した氷塊５（固形物）を主に凹部４２に捕捉するようにしたものである。
【００２５】
より詳しくは図３に表れているように、凸部４１は下方に向かって徐々に断面積が小さくなる（先細りの）コーン状とされ、一方、凹部４２は、その下端開口部から上方の底部に向かって徐々に断面積が小さくなる擂り鉢状とされている。そして、凹部４２の底部に開口する丸穴４２ａの直径ｄ２が、凸部４１の先端部に開口する丸穴４１ａの直径ｄ１よりも大きいことから、この凹部４２の丸穴４２ａを流通するオイルＯの流量が相対的に多くなる（図には流れを模式的に白抜きの矢印で示す）。
【００２６】
このことで、フィルタ４に向かうオイルＯの流れは凹部４２に向かって誘導されるようになり、この流れに乗って移動するオイルＯ中の氷塊５が、図３に模式的に示すように凹部４２に集まって捕捉される。こうして捕捉される氷塊５の量は、凹部４２の底部から凸部４１の先端部までの間隔Ｇに応じて決まり、間隔Ｇが大きいほど多くなるが、図４に模式的に示すように捕捉される氷塊５の量が多くなると、凹部４２の丸穴４２ａを流通するオイルＯの流量は少なくなってしまう。
【００２７】
一方、そのようにオイルＯの流れに乗って移動する氷塊５は、凸部４１には留まり難く、この凸部４１の丸穴４１ａが氷塊５によって塞がれることは少ない。すなわち、例えば図３において左側の凸部４１の先端部に氷塊５が付着したとしても、この氷塊５の状態は不安定であり、オイルＯの流れによって図に矢印Ｒとして示すように転動し、図において右側の凹部４２に移動しやすい。よって、凸部４１の丸穴４１ａが塞がれることは少なく、図には流れを模式的にハッチングの矢印で示すようにオイルＯが流通するようになる。
【００２８】
そうしてフィルタ４の凹部４２に氷塊５を十分な量、捕捉するために、前記図２に表れているようにフィルタ４の基板４０において、凹部４２の占める割合は凸部４１に比べて大きなものとなっている。すなわち、フィルタ４の基板４０には全体に亘って凸部４１および凹部４２が格子状に並んで配設されており、図２では上下および左右方向（互いに直交する第１および第２の方向）においてそれぞれ、相対的に大径の凹部４２と相対的に小径の凸部４１とが互いに近接して交互に並んでいる。
【００２９】
言い換えるとフィルタ４の基板４０においては、相対的に大径の凹部４２を格子状に並べて、前記のように氷塊５を捕捉する多数の凹部４２の合計の面積を十分に大きくしながら、その凹部４２の間に万遍なく凸部４１を配置している。これにより、それらの凸部４１および凹部４２にそれぞれ設けた丸穴４１ａ，４２ａの面積の合計を十分に大きくして、オイルＯの流通抵抗があまり大きくならないようにしている。また、前記のように凹部４２に氷塊５を捕捉した状態でも、凸部４１の丸穴４１ａによってオイルＯの流量を確保することができる。
【００３０】
なお、前記凸部４１および凹部４２の丸穴４１ａ，４２ａの大きさとして具体的には、相対的に大きな凹部４２の丸穴４２ａについて、想定される大きさの氷塊５があまり通過しないようなものとすればよく、例えば直径ｄ２を５〜１０ｍｍくらいとすればよい。また、それよりも小さな凸部４１の丸穴４１ａについては、例えば直径ｄ１を３〜５ｍｍくらいとすればよい。
【００３１】
さらに、図示はしないが、例えばストレーナ本体３０の内部など、フィルタ４よりもオイルＯの流れの下流側に従来一般的なメッシュを配設して、フィルタ４を通過した氷塊５を捕捉するようにしてもよい。この場合にはメッシュの小孔の大きさは、前記したフィルタ４の丸穴４１ａ，４２ａよりも小さくすればよい。
【００３２】
以上、説明したように本実施形態に係るオイルストレーナ３によると、オイル吸入口３０ａに設けるフィルタ４を凹凸のある立体的なメッシュ構造とするとともに、その凹部４２に設ける丸穴４２ａの面積を大きくして、ここにオイルＯの流れを誘導するようにしたので、このオイルＯに氷塊５などの固形物が含まれていても、それを凹部４２に集めて捕捉し、凸部４１に設けた丸穴４１ａは塞がらないようにすることができる。
【００３３】
すなわち、本実施形態のようにハイブリッド自動車に搭載されたエンジンは、起動および停止が頻発することから、暖機途中の運転状態になることが多く、ブローバイガスに含まれる水蒸気が凝縮水となってオイルＯに混入し、蒸発せずに蓄積されてしまう。こうして蓄積された水分が例えば寒冷地などにおいて夜間に氷結すると、通常はオイルＯに含まれていないような大きさの固形物（氷塊５）が形成されることになる。
【００３４】
そして、翌朝のエンジン始動時には、オイルパン２内のオイルＯがオイルストレーナ３のオイル吸入口３０ａに吸い込まれるときに、このオイルＯの流れに乗って移動する氷塊５がフィルタ４を目詰まりさせるおそれがある。これに対し、図３、４を参照して上述したように氷塊５は、フィルタ４の凹部４２に集められて捕捉されるようになり、凸部４１の丸穴４１ａによってオイルＯの流通が担保される。つまり、フィルタ４の目詰まりを抑制することができ、エンジンの潤滑不良の防止が図られる。
【００３５】
特に、前記の実施形態ではフィルタ４の凹部４２が大きく、かつ、凸部４１は先細りのコーン状となっているので、凹部４２にはより確実に氷塊５を捕捉しながら、凸部４１の丸穴４１ａは氷塊５によって塞がれないようにすることができる。なお、そのようにして凹部４２に捕捉された氷塊５は、エンジンの暖機が進めば溶けてしまうので、ゴミのように徐々に堆積してフィルタ４を目詰まりさせる心配はない。
【００３６】
−他の実施形態−
以上、説明した実施の形態は、ハイブリッド自動車のエンジンのオイルストレーナ３に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず本発明は、ハイブリッド自動車以外に搭載されるエンジンのオイルストレーナとしても適用可能である。勿論、エンジンの気筒数や形式（Ｖ型や水平対向型等）には何ら限定されず、また、燃料の種類（ガソリン、軽油、ガス等）にも限定されない。また、本発明に係るオイルストレーナはトランスミッションにも適用可能である。
【００３７】
また、前記の実施形態では、オイルストレーナ３のフィルタ４に設ける凸部４１および凹部４２をそれぞれコーン状および擂り鉢状としているが、これらの形状には限定されない。また、凸部４１および凹部４２のいずれも円形の断面を有するものとする必要もなく、三角形や四角形など多角形状の断面を有するものとしてもよい。さらに、フィルタ４を鋼板のプレス成型品とする必要もなく、例えば樹脂製としてもよい。
【００３８】
図５には、凸部４１や凹部４２の形状が異なる他の実施形態の一例を示す（形状は異なるが便宜的に同じ符号を付す）ように、例えば凸部４１は円筒状とし、凹部４２は、前記の実施形態に比べて容積の大きなお椀状としてもよい。この場合も凹部４２の底部に開口する丸穴４２ａの直径ｄ２は、凸部４１の丸穴４１ａの直径ｄ１よりも大きくして、オイルＯの流れを凹部４２に誘導することで、氷塊５を凹部４２に集めて捕捉することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、エンジンなどに装備されるオイルストレーナが氷塊によって目詰まりすることを抑制でき、潤滑不良の防止が図られるので、例えばハイブリッド自動車のエンジンに適用して効果が高い。
【符号の説明】
【００４０】
２        オイルパン
３        オイルストレーナ
３０ａ  オイル吸入口
４        フィルタ
４１    凸部
４１ａ  凸部の丸穴（流通孔）
４２    凹部
４２ａ  凹部の丸穴（流通孔）
Ｏ        エンジンオイル（オイル）
【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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