(57)【要約】【課題】オイルパンからオイルを吸い上げるストレーナへの空気の侵入を確実に抑える。【解決手段】本発明に係るオイル吸入装置は、内部に空間２０ｃが設けられ、オイルポンプの駆動によりオイルパン１０内のオイルを吸入口２２から内部の空間２０ｃへ吸い込むストレーナ２０と、吸入口２２の周辺で空気を検出する空気検出センサ４０と、空気検出センサ４０により吸入口２２の周辺で空気が検出されると、吸入口２２を閉鎖するシャッター５０と、を備える。この構成により、吸入口２２の周辺で空気が検出されると、シャッター５０により吸入口２２が閉鎖されるため、ストレーナ２０への空気の侵入を確実に抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間が設けられ、オイルポンプの駆動によりオイルパン内のオイルを吸入口から内部の前記空間へ吸い込むストレーナと、
前記吸入口の周辺で空気を検出する空気検出センサと、
前記空気検出センサにより前記吸入口の周辺で空気が検出されると、前記吸入口を閉鎖するシャッターと、
を備えることを特徴とする、オイル吸入装置。
【請求項２】
前記シャッターが前記吸入口を閉鎖している間、前記オイルポンプの駆動によって前記空間に生じる負圧により前記空間の容積を変化させる容積変化部を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載のオイル吸入装置。
【請求項３】
前記容積変化部は、前記ストレーナの内面の少なくとも一部を構成する蛇腹部から構成される、請求項２に記載のオイル吸入装置。
【請求項４】
前記ストレーナは、上本体と下本体とから構成され、
前記容積変化部は、前記上本体に対して前記下本体が移動することによって前記空間の容積を変化させることを特徴とする、請求項２に記載のオイル吸入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイル吸入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のトランスミッション等の変速機においては、下部にオイルパンが設けられ、オイルポンプの駆動によりストレーナを介してオイルを吸込み、トランスミッション内の各部へ供給している。加速時などにオイルが一方に偏ると、ストレーナの吸口から空気がストレーナ内部に侵入し、オイルポンプに空気が送られてしまう。この際、空気の吸込みにより、異音が発生し、また各部へオイルを供給する際に必要な油圧を確保できなくなる。
【０００３】
従来、例えば下記の特許文献１には、ストレーナの吸込口に設けられたフロート付の弁体が、エンジンが傾いた時にフロートの浮き上がりによりストレーナの吸込口を閉塞することが記載されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、ストレーナの吸込口を囲い込む形状の円筒部材を設け、円筒部材はオイルよりも比重の小さい素材で構成され、円筒部材はオイルの液面が低い場合にはオイルパンの底面と接触することで吸込口へのオイルの流れを制限し、オイルの液面が高い場合は円筒部材が浮上して吸込口へのオイルの流れを許容することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２４８７号公報
【特許文献２】特許４１８７０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載された技術では、オイルの液面の高さに応じて吸込口を閉塞するか否かが制御されるため、吸込口の周辺に空気が存在する場合にストレーナ内部に空気が吸い込まれることを確実に抑止することは困難である。
【０００７】
また、上記特許文献１，２に記載された技術では、吸込口が閉塞されるとオイルの吸込みが遮断されるため、オイルポンプにオイルが供給されなくなる問題がある。このため、吸込口が閉塞されている間、オイルを所望の位置に供給することが困難になる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、オイルパンからオイルを吸い上げるストレーナへの空気の侵入を確実に抑えることが可能な、新規かつ改良されたオイル吸入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、内部に空間が設けられ、オイルポンプの駆動によりオイルパン内のオイルを吸入口から内部の前記空間へ吸い込むストレーナと、前記吸入口の周辺で空気を検出する空気検出センサと、前記空気検出センサにより前記吸入口の周辺で空気が検出されると、前記吸入口を閉鎖するシャッターと、を備えるオイル吸入装置が提供される。
【００１０】
前記シャッターが前記吸入口を閉鎖している間、前記オイルポンプの駆動によって前記空間に生じる負圧により前記空間の容積を変化させる容積変化部を更に備えるものであっても良い。
【００１１】
また、前記容積変化部は、前記ストレーナの内面の少なくとも一部を構成する蛇腹部から構成されるものであっても良い。
【００１２】
また、前記ストレーナは、上本体と下本体とから構成され、前記容積変化部は、前記上本体に対して前記下本体が移動することによって前記空間の容積を変化させるものであっても良い。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、オイルパンからオイルを吸い上げるストレーナへの空気の侵入を確実に抑えることが可能なオイル吸入装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るオイル吸入装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】ストレーナの下側からシャッターを見た状態を示す模式図である。
【図３】車両の加速時、減速時、登坂時、降坂時、旋回時等において、オイルパン内部のオイルの液面が傾いた状態を示す模式図である。
【図４】車両の減速時にストレーナ内への空気の侵入を抑えるためのセンサ配置例を示す模式図である。
【図５】図１に示した蛇腹部の代わりに、ストレーナの上本体に対して下本体がスライドできるように構成した例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．オイル吸入装置の構成
２．オイル面が傾いた場合の制御
３．ストレーナの上本体に対して下本体がスライドする構成例
【００１６】
１．オイル吸入装置の構成
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るオイル吸入装置１００の概略構成について説明する。図１に示すように、オイル吸入装置１００は、例えば車両のトランスミッションの底部のオイルパン１０内に設けられており、ストレーナ２０、マグネットスイッチ３０、空気検出センサ４０、レバー５０、シャッター６０、制御装置（ＴＣＵ）７０を有して構成されている。オイル吸入装置１００は、オイルパン１０に溜まったオイルを吸入する。吸入したオイルは、トランスミッション内の各部に供給される。
【００１７】
ストレーナ２０は、ストレーナ２０の上部を構成する上本体２０ａとストレーナ２０の下部を構成する下本体２０ｂを有して構成され、内部に空間２０ｃが設けられている。上本体２０ａにはオイルの排出口２４が設けられ、下本体２０ｂにはオイルの吸込口２２が設けられている。オイルの排出口２４は、オイルポンプ（不図示）に接続されている。上本体２０ａと下本体２０ｂが接続される位置には、フィルタ２６が設けられている。また、上本体２０ａには、蛇腹部２８が設けられている。
【００１８】
オイルの吸込口２２は、下本体２０ｂに設けられた開口から構成されている。シャッター５０は、吸込口２２を開放する位置と、吸込口２２を閉塞する位置との間で移動可能に構成されている。図２は、ストレーナ２０の下側からシャッター５０を見た状態を示す模式図である。シャッター５０は矩形形状とされ、対向する２辺がガイド５２によって支持されており、ガイド５２に沿って移動可能とされている。
【００１９】
空気検出センサ４０は、その上端部で静電容量を検出するセンサである。空気検出センサ４０によれば、静電容量の値に基づいて、その上端部にオイルが存在しているか、あるいは空気が存在しているかを検出することが可能である。
【００２０】
車両停止時や定速走行時には吸込口２２よりも高い位置（例えば、図１に示す一点鎖線Ｌ１）にオイルの液面が位置している。この場合、シャッター５０は、吸込口２２を開放する位置に設定され、オイルポンプの駆動によりオイルパン１０内のオイルが吸入口２２を通過して吸い上げられ、吸い上げられたオイルは、排出口２４からオイルポンプへ向けて排出される。この際、オイルがフィルタ２６を通過することにより、オイルに含まれる異物等が除去される。オイルポンプによって吸い上げられたオイルは、トランスミッション内の各部に供給される。
【００２１】
車両の加速時、減速時、登坂時、降坂時、旋回時等においては、オイルパン内部のオイルの液面が、図３に示す一点鎖線Ｌ２のように傾き、吸入口２２に空気が接触する。この状態でオイルポンプを駆動してオイルを吸い込むと、ストレーナ２０内に空気が吸い込まれ、前述したように異音が発生する。また、オイルと空気が混ざることにより、トランスミッション内の各部へオイルを供給する際に必要な油圧を確保できなくなる。このため、吸入口２２は常にオイルによって油没している必要がある。
【００２２】
一方で、車両の加速時、減速時、登坂時、降坂時、旋回時等において、常に吸入口２２をオイルによって油没させようとすると、車両停止時又は定常走行時のオイルの油面の高さを十分に高くしておく必要が生じる。オイルの油面を高くすると、例えばトランスミッションのＣＶＴ変速機構のプーリ、ギヤ等の部品がオイルに埋没し、オイル吹きが増大するとともに、これらの部品が駆動する際の撹拌抵抗が大きくなり、燃費の悪化を将来する。従って、オイルの油面はできるだけ低く保つことが望ましい。以上のように、吸入口２２からの空気の混入を避けるとともに、オイルの液面をできるだけ低くすることが求められている。
【００２３】
本実施形態では、空気検出センサ４０が吸入口２２の近傍で空気の有無を検出し、空気を検出した場合は図３のようにシャッター５０が吸入口２２を閉塞する。これにより、オイルの液面が一点鎖線Ｌ２の状態となる以前に、オイルの液面が一点鎖線Ｌ３の状態となった時点で吸入口２２が閉塞される。これにより、吸入口２２からストレーナ２０の内部に空気が侵入することがなく、異音の発生を確実に抑止できるとともに、オイルと空気が混ざることによる油圧の低下を確実に抑止できる。また、オイルの油面をできだけ低く保つことができるため、トランスミッション内の部品が駆動する際の抵抗を最小限に抑えることができる。
【００２４】
シャッター５０を閉じて吸入口２２を閉塞した状態では、オイルポンプによる負圧によってシャッター５０がストレーナ２０の底面に密着するため、十分な密封性が保たれ、別途シール等を設けなくても良い。
【００２５】
シャッター５０が吸入口２２を閉塞した状態でも、オイルポンプの駆動によりストレーナ２０内のオイルが吸い込まれる。この際、オイルの負圧によって蛇腹部２８が収縮し、ストレーナ２０の内部の空間２０ｃの容積が縮小される。従って、蛇腹部２８は空間２０ｃの容積を変化させる容積変化部として機能する。これにより、体積が縮小する間は、排出口２４からオイルポンプ側へオイルを供給することができる。
【００２６】
２．オイル面が傾いた場合の制御
図３は、車両の加速時の状態を示している。加速によりオイルパン１０内のオイルが搖動し、図３に示す一点鎖線Ｌ２の状態のように液面が傾くため、ストレーナ２０内への空気混入のリスクが最も高くなる。同様に、車両の減速時においても、ストレーナ２０内への空気混入のリスクが最も高くなる。このため、オイルの搖動により空気混入のリスクが存在する時間の間は、シャッター５０により吸入口２２を閉塞しておく。ここで、車両の加速により液面が一点鎖線Ｌ２の状態になり得る時間は、加減速の開始時から一定時間の間のみであり、加速が終了して定常状態に達した後は一転鎖線Ｌ２の状態まで液面が傾くことはない。このため、加減速時に空気混入のリスクが存在する時間は、加速が行われた後、定常状態に達するまでの時間Ｔで表すことができ、加速の際の液面の傾きをシミュレーションすることで、または実験により求めることができる。従って、定常状態に達するまでの一定の時間Ｔの間のみシャッター５０を閉じれば良く、この一定時間Ｔの間はオイルポンプによる吸込みができるように、ストレーナ２０の蛇腹部２８による容積の変化量を設定し、蛇腹部２８の長さ等を決定する。このように、吸入口２２の近傍に空気が存在する時間は、運転状態に応じて推定可能であるため、推定した時間に基づいてストレーナ２０の容積が変化できるように蛇腹部２８の仕様を決定する。
【００２７】
従って、空気を検出した場合にシャッター５０を閉じるように構成することで、加減速などの動的な要因でオイルが搖動した場合は、確実に空気の混入を抑えることができる。これにより、オイルパン１０内のオイルの液面高さを設定する際には、車両が斜面に位置している場合など、静的な要因で車両が最も傾いた状況のみ想定すれば良く、静的な要因でオイルの液面が吸入口２２に到達しないレベルまでオイルパン１０内のオイルの十分に少なくすることができる。従って、オイルの液面を十分に低く保つことが可能となり、オイルによるプーリ等の回転時の抵抗を最小限に抑えることができる。また、オイルパン１０内のオイル量を最小限に抑えることができる。更に、空気の吸込みに対するロバスト性も向上することができる。
【００２８】
空気検出センサ４０が空気を検出しない状態になると、シャッター５０を開き、オイルを吸入口２２に通過させてオイルポンプ側へ供給する。シャッター５０を開くことにより、蛇腹部２８が伸び、ストレーナ２０の底面は蛇腹部２８の弾性やストレーナ２０の自重によって元の位置に戻る。
【００２９】
空気検出センサ４０が検出した静電容量の検出値は、制御装置７０に送られる。制御装置７０は、空気検出センサ４０の検出値に基づいて、吸入口２２の近傍に空気が存在するか否かを判定し、吸入口２２の近傍に空気が存在する場合はマグネットスイッチ３０を図３の矢印Ａ１方向に駆動し、レバー５０を矢印Ａ２方向に回動させる。これにより、シャッター５０が矢印Ａ３方向へ移動し、吸入口２２が閉塞される。
【００３０】
また、制御装置６０は、空気検出センサ４０の検出値に基づいて、吸入口２２の近傍で空気の有無を判定し、空気が無い場合はマグネットスイッチ３０を図１の矢印Ａ４方向に駆動し、レバー５０を矢印Ａ５方向に回動させる。これにより、シャッター５０が矢印Ａ６方向へ移動し、吸入口２２が開かれる。
【００３１】
なお、図１、図３では加速時の空気の吸込みを想定して空気検出センサ４０の位置を定めている。空気検出センサ４０の設置位置、個数は、液面の位置の変化が想定される複数のモードに合わせて定めることができる。図４は、車両の減速時を想定した場合に、減速時にストレーナ２０内への空気の侵入を抑えるためのセンサ配置例を示す模式図である。車両減速時には図４に示す一点鎖線Ｌ５のようにオイルの液面が傾く。このため、空気検出センサ４０を図４に示す位置に配置し、減速時に空気を検出した場合にシャッター５０を閉じるようにする。これにより、ストレーナ２０内への空気の侵入を確実に抑えることができる。
【００３２】
３．ストレーナの上本体に対して下本体がスライドする構成例
図５は、図１に示した蛇腹部２８の代わりに、ストレーナ２０の上本体２０ａに対して下本体２０ｂがスライドできるように構成したものである。図５の他の構成は、図１と同様である。図５に示す構成において、シャッター５０を閉鎖すると、オイルポンプの駆動によってストレーナ２０内に負圧が生じ、ストレーナ２０の上本体２０ａに対して下本体２０ｂが上方向にスライドし、ストレーナ２０の内部の空間２０ｃの容積が縮小する。従って、上本体１０ａに対して下本体２０ｂが移動することによって、空間２０ｃの容積を変化させる容積変化部が構成される。従って、図１に示した蛇腹部２８を用いた構成と同様に、容積が縮小する間はオイルが排出口２４からオイルポンプ側へ供給される。
【００３３】
空気検出センサ４０が空気を検出しない状態になり、シャッター５０が開かれると、自重によってストレーナ２０の下本体２０ｂが元の位置に戻る。
【００３４】
以上説明したように本実施形態によれば、空気検出センサ４０によってストレーナ２０の吸込口２２の周辺で空気を検出した場合は、吸入口２２をシャッター５０で閉鎖するようにした。これにより、車両の加減速時、登坂時、降坂時、旋回時等においてオイルパン１０内のオイルの液面が傾いた場合であっても、吸入口２２から空気が吸い込まれてしまうことを確実に抑止できる。従って、吸入口２２からストレーナ２０の内部に空気が侵入することがなく、異音の発生を確実に抑止できるとともに、オイルと空気が混ざることによる油圧の低下を確実に抑止できる。
【００３５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００３６】
１００    オイル吸入装置
１０    オイルパン
２０    ストレーナ
２０ｃ  空間
２２    吸入口
２８    蛇腹部
４０    空気検出センサ
５０    シャッター
【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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