特許 7586050 オイルストレーナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】オイルストレーナ

(51)【国際特許分類】

   F01M 11/03 20060101AFI20241112BHJP

【ＦＩ】

F01M11/03 H

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021176531

(22)【出願日】2021-10-28

(65)【公開番号】P2023066041

(43)【公開日】2023-05-15

【審査請求日】2024-02-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】山内 誠隆

【審査官】小林 勝広

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２７５９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３５７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５３８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１５５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／１２８４２０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｍ １１／００－１３／０６

Ｆ１６Ｌ １７／００－１９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上流端及び下流端に開口を有する筒状のストレーナ本体と、
前記ストレーナ本体の前記下流端に接続されており、前記ストレーナ本体と共にオイルの流路を区画している継手と、を備えており、
前記継手は、前記ストレーナ本体に接続された金属製の筒体と、前記筒体の外周面に圧入された金属製のリングと、シールリングを取り付けるための取付溝と、を備えており、
前記筒体における前記ストレーナ本体とは反対側の端は、外側へと張り出したフランジになっており、
前記リングは、前記フランジに対して前記ストレーナ本体側に離れた箇所に位置しており、
前記取付溝は、前記フランジと前記リングと前記筒体の外周面とによって区画されている
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、オイルストレーナに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、オイルパン内のオイルをオイルポンプへと導くためオイルストレーナが開示されている。特許文献１のオイルストレーナは、ストレーナ本体と、エレメントとを備えている。ストレーナ本体は、全体として筒状になっている。すなわち、ストレーナ本体は、下流側の端及び上流側の端に開口を有している。また、ストレーナ本体の下流側の端を含む一部は、継手になっている。継手の内周面は、シールリングを収容するための窪みを有している。エレメントは、ストレーナ本体の内部に位置している。エレメントは網状である。エレメントは、オイル内に含まれる異物を濾し取る。ストレーナ本体の材質は、合成樹脂である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－２７５９０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されているようなオイルストレーナにおいて、当該オイルストレーナの強度を確保するために、オイルストレーナの材質を金属にしたいことがある。しかし、金属は、合成樹脂に比べて細かな加工が難しい。特に、筒状の部材に対して、軸方向の途中の位置で、全周に亘るような形状を加工するのは、金属の加工方向として一般的なプレス加工では困難である。そのため、金属製のオイルストレーナの継手部分に、シールリングを取り付けるための取付溝を形成する場合、高コストな方法を採用せざるをえない。したがって、金属製のオイルストレーナの成形コストを抑えることが難しい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するため、本発明は、上流端及び下流端に開口を有する筒状のストレーナ本体と、前記ストレーナ本体の前記下流端に接続されており、前記ストレーナ本体と共にオイルの流路を区画している継手と、を備えており、前記継手は、前記ストレーナ本体に接続された金属製の筒体と、前記筒体の外周面に圧入された金属製のリングと、シールリングを取り付けるための取付溝と、を備えており、前記筒体における前記ストレーナ本体とは反対側の端は、外側へと張り出したフランジになっており、前記リングは、前記フランジに対して前記ストレーナ本体側に離れた箇所に位置しており、前記取付溝は、前記フランジと前記リングと前記筒体の外周面とによって区画されている、オイルストレーナである。

【0006】

上記構成において、筒体のフランジは、プレス加工及び鋳造などによって簡便に成形できる。そして、筒体に対してリングを圧入で固定することも、特殊な装置を使用することなく実現可能である。したがって、金属製の継手であっても最小限のコストでシールリングの取付溝を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、オイルストレーナの分解斜視図である。

【図2】図２は、オイルストレーナの斜視図である。

【図3】図３は、オイルストレーナの部分断面図である。

【図4】図４は、継手の成形方法を説明するための図である。

【図5】図５は、ストレーナ本体の成形方法、及びストレーナ本体と継手との接続方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

＜オイルストレーナの全体構成＞
以下、オイルパンに貯留されているオイルをオイルポンプに導くオイルストレーナの一実施形態を説明する。図１に示すように、オイルストレーナ１０は、ストレーナ本体２０と、エレメント３０と、継手４０と、ステー５０と、を備えている。

【0009】

図２に示すように、ストレーナ本体２０は、全体として楕円筒形状になっている。ストレーナ本体２０は、ロアーピース２１と、アッパーピース２５と、を備えている。図１に示すように、ロアーピース２１は、楕円筒形状を、当該楕円筒の中心軸に沿って２つに分割したような形状をしている。換言すると、ロアーピース２１は、楕円筒の中心軸に直交する方向、すなわち図１において下方向に凸となるように湾曲した形状をしている。ロアーピース２１は、流入口２２を有している。流入口２２は、ロアーピース２１の底面で開口している。流入口２２は、ロアーピース２１における、楕円筒の中心軸に沿う第１方向の端に位置している。流入口２２は、平面視で円形状である。なお、流入口２２は、ストレーナ本体２０の上流端の開口である。ロアーピース２１の材質は、鉄系の金属である。なお、ここでいう鉄系の金属とは、鉄を主成分とする合金のことであり、鋳鉄、鋼、ステンレス鋼、その他特殊鋼を含む。

【0010】

アッパーピース２５は、楕円筒形状を、当該楕円筒の中心軸に沿って２つに分割したような形状をしている。換言すると、アッパーピース２５は、ロアーピース２１とは反対方向、すなわち図１において上方向に凸となるように湾曲した形状をしている。アッパーピース２５は、流出口２６を有している。流出口２６は、アッパーピース２５の底面、すなわち図１において上側の面において開口している。上述の第１方向とは反対方向を第２方向としたとき、流出口２６は、アッパーピース２５における第２方向の端に位置している。つまり、流出口２６は、ストレーナ本体２０における流入口２２とは反対側の端に位置している。流出口２６は、平面視で円形状である。なお、流出口２６は、ストレーナ本体２０の下流端の開口である。アッパーピース２５の材質は、ロアーピース２１の材質と同じ鉄系の金属である。

【0011】

図２に示すように、アッパーピース２５は、ロアーピース２１と接合している。具体的には、アッパーピース２５の凹面は、ロアーピース２１の凹面と向かい合っている。そして、図３に示すように、アッパーピース２５の周縁が、ロアーピース２１の周縁にかしめ及びろう付けで接合されている。アッパーピース２５の凹面とロアーピース２１の凹面とによって、ストレーナ本体２０の内部空間が区画されている。

【0012】

図１に示すように、エレメント３０は、ストレーナ本体２０の内部空間に位置している。エレメント３０は、金属製の網である。エレメント３０の外縁形状は、ロアーピース２１の周縁の形状に対応している。すなわち、エレメント３０の形状は、ロアーピース２１を、アッパーピース２５側から平面視したときの形状に対応している。なお、図１では、エレメント３０の網目構造の図示を省略している。

【0013】

図３に示すように、エレメント３０の外縁は、ロアーピース２１とアッパーピース２５との間に挟まっている。つまり、ロアーピース２１とアッパーピース２５とは、間にエレメント３０の外縁を介在しつつかしめで接合されている。

【0014】

図１に示すように、継手４０は、全体として円筒形状になっている。図３に示すように、継手４０の一端は、アッパーピース２５における流出口２６にかしめ及びろう付けで接合されている。したがって、継手４０の内部空間は、ストレーナ本体２０の内部空間に繋がっている。つまり、継手４０は、ストレーナ本体２０と共にオイルの流路を区画している。

【0015】

なお、図示は省略するが、継手４０におけるストレーナ本体２０とは反対側の端には、他の配管が接続される。そして、オイルストレーナ１０の内部空間を流通したオイルは、他の配管を介してオイルポンプに供給される。なお、継手４０のより詳細な構造については後述する。

【0016】

図１に示すように、ステー５０は、略四角形板状である。また、ステー５０は、当該ステー５０の途中の位置で折り曲げたような形状になっている。図２に示すように、ステー５０の一端は、アッパーピース２５の外面に接合している。図示は省略するが、ステー５０の他端は、他の部材、例えば内燃機関のクランクケース、シリンダブロック、オイルパンなどに接合される。

【0017】

＜継手の構造＞
図１に示すように、継手４０は、筒体４１と、リング４５と、を備えている。図３に示すように、筒体４１は、さらに円筒部分４２とフランジ４３に大別できる。円筒部分４２は、略円筒状になっている。円筒部分４２の管長、すなわち円筒の中心軸に沿う方向での寸法は、２０ｍｍ程度である。また、円筒部分４２の壁厚、すなわち内径と外径との差は１ｍｍ程度である。フランジ４３は、円筒部分４２におけるストレーナ本体２０とは反対側の端から外側へと張り出している。つまり、筒体４１の一方の端は、フランジ４３になっている。フランジ４３は、円筒部分４２の全周に亘っている。筒体４１の材質は、ロアーピース２１と同じ鉄系の金属である。

【0018】

リング４５の内径は、筒体４１における円筒部分４２の外径と同一である。リング４５は、円筒部分４２の外周面に圧入されている。リング４５は、フランジ４３に対して、ストレーナ本体２０側に離れた箇所に位置している。リング４５とフランジ４３との間の距離は、例えば数ｍｍ程度である。筒体４１に対するリング４５の引き抜き荷重は５０Ｎ以上である。つまり、筒体４１の中心軸線に沿う方向の荷重がリング４５に作用しても、その荷重が５０Ｎ未満であれば、リング４５は筒体４１に対して相対移動しない。リング４５の材質は、筒体４１と同じ鉄系の金属である。

【0019】

継手４０は、取付溝４６を備えている。取付溝４６は、リング４５とフランジ４３と円筒部分４２の外周面によって区画されている。なお、取付溝４６は、シールリングＳを取り付けるためのものである。シールリングＳの材質は、ゴム、エラストマー、又は合成樹脂である。すなわち、シールリングＳは、弾性変形可能である。シールリングＳは、円筒部分４２の外周面に密着している。継手４０に対して他の配管を接続した状態では、シールリングＳは、他の配管の内周面に密着する。つまり、シールリングＳは、オイルストレーナ１０と他の配管との接続箇所をシールしている。

【0020】

＜オイルストレーナの製造方法＞
オイルストレーナ１０の製造方法を、当該オイルストレーナ１０の作用と共に説明する。

【0021】

オイルストレーナ１０を製造するにあたっては、先ず継手４０を成形する。図４に示すように、成形前の段階では、筒体４１は、小径部分４１Ａ及び大径部分４１Ｂを備えている。小径部分４１Ａは、筒体４１の一端を含む部分である。小径部分４１Ａの外径は、アッパーピース２５の流出口２６の径と略同一である。大径部分４１Ｂは、筒体４１における小径部分４１Ａ以外の部分である。大径部分４１Ｂの内径及び外径は、小径部分４１Ａの内径及び外径よりも大きくなっている。したがって、小径部分４１Ａと大径部分４１Ｂとの間には、段差４１Ｃが生じている。

【0022】

上記の筒体４１のうち、大径部分４１Ｂにおける小径部分４１Ａとは反対側の端を、プレス加工することにより、フランジ４３を成形する。このとき、例えば、大径部分４１Ｂの外周面を金型等で支持しつつ、大径部分４１Ｂにおける小径部分４１Ａとは反対側の端を治具で外側に折り曲げることで、フランジ４３が成形される。

【0023】

次に、筒体４１における大径部分４１Ｂの外周面にリング４５を圧入する。このとき、リング４５がフランジ４３に接触しないように、フランジ４３に対して数ｍｍ程度手前でリング４５の移動を止める。これにより、フランジ４３、リング４５、及び筒体４１の外周面によって、取付溝４６が区画される。

【0024】

次に、図５に示すように、継手４０に、アッパーピース２５を固定する。具体的には、筒体４１の小径部分４１Ａを、アッパーピース２５の流出口２６に挿入する。このとき、アッパーピース２５における流出口２６の周囲を、筒体４１の段差４１Ｃに突き当てる。この状態で、小径部分４１Ａの端を、プレス加工する。このプレス加工では、小径部分４１Ａの端を外側に折り曲げ、段差４１Ｃと小径部分４１Ａの端とでアッパーピース２５を挟み込むようにプレスする。これにより、継手４０がアッパーピース２５にかしめで固定される。さらに、筒体４１の段差４１Ｃの周縁にろう付けをする。

【0025】

次に、アッパーピース２５に、エレメント３０及びロアーピース２１を固定する。先ず、ロアーピース２１の周縁上にエレメント３０を重ね合わせる。その状態で、ロアーピース２１の周縁を、アッパーピース２５の周縁に突き当てる。そして、アッパーピース２５の周縁をプレス加工する。このプレス加工では、アッパーピース２５の周縁を内側へと折り曲げて、二つ折りされたような状態にする。そして、二つ折り状態のアッパーピース２５の周縁で、ロアーピース２１の周縁及びエレメント３０の周縁を挟み込むようにプレスする。これにより、ロアーピース２１及びエレメント３０が、アッパーピース２５にかしめで固定される。さらに、アッパーピース２５とロアーピース２１との境界部分にろう付けをして、オイルストレーナ１０が完成する。

【0026】

なお、シールリングＳは弾性変形可能であるため、筒体４１にフランジ４３を形成した後であれば、どの段階でも継手４０に取り付け可能である。例えば、フランジ４３を形成した後、リング４５を圧入する前に、シールリングＳを筒体４１に取り付けることができる。また、オイルストレーナ１０が完成した後に、シールリングＳを取り付けることもできる。

【0027】

＜実施形態の効果＞
本実施形態の効果について説明する。
（１）上記実施形態では、筒体４１のフランジ４３は、プレス加工で成形している。そして、筒体４１に対してリング４５を圧入で固定している。これらプレス加工及び圧入にあたっては特殊な装置は不要であり、低コストな加工方法である。したがって、金属製の継手４０であっても最小限のコストでシールリングＳの取付溝４６を形成できる。

【0028】

（２）上記実施形態では、筒体４１の材質とリング４５の材質が同じである。つまり、筒体４１及びリング４５の熱膨張係数も同じである。したがって、筒体４１及びリング４５の熱膨張量の差によって、筒体４１及びリング４５が破損したり、リング４５が筒体４１から脱落したりすることは防げる。

【0029】

（３）上記実施形態では、継手４０だけでなくストレーナ本体２０も金属製である。したがって、オイルストレーナ１０全体として、高い強度を実現できる。
（４）上記実施形態では、筒体４１に対するリング４５の引き抜き荷重は５０Ｎ以上である。この引き抜き荷重であれば、継手４０に対して他の配管を着脱する際に、リング４５が筒体４１に対して相対移動する可能性は低い。

【0030】

＜変更例＞
上記の実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、上記の実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0031】

・ストレーナ本体２０は、ロアーピース２１及びアッパーピース２５という２つの部材で構成されていなくてもよい。ストレーナ本体２０は、３つ以上の部材が接合されたものであってもよいし、一体的な１つの部材として成形されたものであってもよい。

【0032】

・ストレーナ本体２０の形状は問わない。ストレーナ本体２０の内部をオイルが流通できるのであれば、例えばオイルパン等の形状に合わせて適宜変更すればよい。
・ストレーナ本体２０の材質は、金属に限らず、合成樹脂等であってもよい。

【0033】

・ストレーナ本体２０の内部にエレメント３０を配置するのに代えて、又は加えて、継手４０内にエレメント３０を配置してもよい。さらに、エレメント３０を省略してもよい。

【0034】

・継手４０の寸法は、上記実施形態の例に限らない。例えば、継手４０の管長は２０ｍｍ未満でもよいし、２０ｍｍを超えていてもよい。同様に、継手４０の壁厚は１ｍｍ未満でもよいし１ｍｍを超えていてもよい。ただし、例えば、継手４０の管長が３０ｍｍ以下であると、継手４０にプレス加工のみで取付溝４６を成形するのは困難である。したがって、継手４０の管長が３０ｍｍ以下の場合、上記実施形態のリング４５に関する構成を採用すると、特に好適である。

【0035】

・継手４０の形状は円筒形状に限らない。継手４０の形状は、筒状であれば、楕円筒形状、多角形筒形状であってもよい。なお、継手４０の形状に合わせて、シールリングＳの形状も変更すればよい。

【0036】

・ステー５０の形状は問わない。オイルストレーナ１０を支持する部材の形状及び位置などによって適宜変更すればよい。また、ステー５０を複数設けたり、ステー５０を省略したりすることも可能である。

【0037】

・リング４５の材質は、金属であれば、筒体４１の材質と同じでなくてもよい。また、リング４５及び筒体４１の材質は、鉄系以外の金属、例えば銅、銅合金、アルミニウム合金などであってもよい。

【0038】

・リング４５の引き抜き荷重は、適宜変更できる。継手４０に接続される他の配管の構造等に応じてリング４５の引き抜き荷重を調整すればよい。
・継手４０及びストレーナ本体２０が、一体的な１つの部材として成形されていてもよい。この場合でも、継手４０がストレーナ本体２０に連続していれば、継手４０は、ストレーナ本体２０に接続しているといえる。

【0039】

・筒体４１におけるフランジ４３の加工方法は、プレス加工に限らない。フランジ４３は、筒体４１の端の部分であるため、例えば鋳造等であっても簡便にフランジ４３を成形できる。

【0040】

・継手４０及びストレーナ本体２０の固定方法は、かしめに限らない。例えば、両者を溶接で固定することも可能である。同様に、ロアーピース２１及びアッパーピース２５の固定方法もかしめに限らない。

【0041】

・継手４０の製造方法において、フランジ４３の成形及びリング４５の圧入の順番は変更できる。つまり、リング４５を筒体４１に圧入した後に、筒体４１の端にフランジ４３を成形してもよい。この場合、フランジ４３が成形される箇所を見越して、リング４５の圧入位置を決めればよい。

【符号の説明】

【0042】

１０…オイルストレーナ
２０…ストレーナ本体
４０…継手
４１…筒体
４３…フランジ
４５…リング
４６…取付溝
Ｓ…シールリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】