JP5639615B2 - オイル劣化抑制装置 - Google Patents

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Description

本発明は、オイル劣化抑制装置に関し、さらに詳しくは、通油抵抗を減らして圧力損失の上昇を抑制することができるオイル劣化抑制装置に関する。
従来の濾材として、内燃機関で生じるカーボン、酸、劣化物等を除去するための微粒子(例えば、ハイドロタルサイト等)及び繊維からなるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この濾材を用いたオイルフィルタでは、例えば、図9に示すように、濾材210を収容するハウジング202には、オイルパンから送られるオイルをハウジング202内部に流入させるオイル流入路205と、濾材210で濾過されたオイルをエンジンの潤滑対象部(例えば、クランクシャフト、シリンダー壁、動弁機構等)に流出させるオイル流出路206と、が形成されている。そして、オイル流入路205からハウジング202内部に流入されるオイルは、濾材210で濾過されつつ微粒子217によりカーボンが除去されてオイル流出路206からエンジンの潤滑部に流出される。
特開平03−296408号公報
しかし、上記従来のオイルフィルタでは、オイルパンから送られる全てのオイルが濾材を通過する形態(いわゆる、フルフロー形態)であるため、濾材を構成するハイドロタルサイト等の微粒子が抵抗となり圧力損失が上昇してしまう問題がある。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、通油抵抗を減らして圧力損失の上昇を抑制することができるオイル劣化抑制装置を提供することを目的とする。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、オイルを濾過する濾材を備える濾過部と、オイルの劣化を抑制する粉状の劣化抑制剤を備える劣化抑制部と、を備え、オイル貯留部から送られるオイルのうちで、前記濾過部で濾過されたオイルを潤滑対象部に送るとともに、前記劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルを前記オイル貯留部に戻すか又は前記潤滑対象部に送るようにし前記劣化抑制部は、前記劣化抑制剤を保持し且つオイルが通過可能である多孔層を備え前記多孔層は、オイルの通過方向に積層される第1多孔層及び第2多孔層を有し、上流側となる前記第1多孔層の空隙率は、下流側となる前記第2多孔層の空隙率より大きいことを要旨とする。
請求項に記載の発明は、請求項において、前記劣化抑制部は、複数の前記多孔層の間に配置され且つ前記劣化抑制剤が通過不能であり且つオイルが通過可能である中間層を備えることを要旨とする。
上記問題点を解決するために、請求項3に記載の発明は、オイルを濾過する濾材を備える濾過部と、オイルの劣化を抑制する粉状の劣化抑制剤を備える劣化抑制部と、を備え、オイル貯留部から送られるオイルのうちで、前記濾過部で濾過されたオイルを潤滑対象部に送るとともに、前記劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルを前記オイル貯留部に戻すか又は前記潤滑対象部に送るようにし、前記劣化抑制部は、前記劣化抑制剤を保持し且つオイルが通過可能である多孔層を備え、前記劣化抑制部は、複数の前記多孔層の間に配置され且つ前記劣化抑制剤が通過不能であり且つオイルが通過可能である中間層を備えることを要旨とする。
請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項において、前記濾過部及び前記劣化抑制部を収容するハウジングを備え、前記ハウジングには、前記オイル貯留部から送られるオイルを該ハウジング内部に流入させるためのオイル流入路と、前記濾過部で濾過されたオイルを前記潤滑対象部に流出させるためのオイル流出路と、前記劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルを前記オイル貯留部に戻すためのオイル戻し路と、が形成されていることを要旨とする。
本発明のオイル劣化抑制装置によると、オイル貯留部から送られるオイルのうちで、濾過部で濾過されたオイルは潤滑対象部に送られるとともに、劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルはオイル貯留部に戻されるか又は潤滑対象部に送られる。これにより、オイル貯留部から送られるオイルの一部がバイパスフローされることとなり、オイルの通油抵抗を減らして圧力損失の上昇を抑制することができる。
また、前記劣化抑制部が多孔層を備えるので、多孔層において劣化抑制剤を適当に分散された状態で保持できるため、オイルの通油抵抗を更に低減できるとともに、劣化抑制部によるオイルの劣化抑制効果を更に高めることができる。
また、前記多孔層が第1多孔層及び第2多孔層を有し、上流側となる前記第1多孔層の空隙率が下流側となる前記第2多孔層の空隙率より大きい場合は、第1多孔層に比べて第2多孔層で多くの劣化抑制剤を保持できるため、オイルは第1多孔層から第2多孔層に向かって徐々に拡がりつつ流れる。よって、オイルの通油抵抗を更に低減できるとともに、劣化抑制部によるオイルの劣化抑制効果を更に高めることができる。
また、前記劣化抑制部が中間層を備える場合は、中間層により複数の多孔層間で劣化抑制剤が移動しないため、下流側の多孔層への劣化抑制剤の凝集が防止される。よって、オイルの通油抵抗を更に低減できるとともに、劣化抑制部によるオイルの劣化抑制効果を更に高めることができる。
さらに、前記濾過部及び前記劣化抑制部を収容するハウジングを備え、前記ハウジングには、オイル流入路と、オイル流出路と、オイル戻し路と、が形成されている場合は、オイル貯留部から送られるオイルがオイル流入路を介してハウジング内部に流入され、濾過部で濾過されたオイルがオイル流出路を介して潤滑対象部に流出され、劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルがオイル戻し路を介してオイル貯留部に戻される。これにより、オイル劣化抑制装置や濾過部及び劣化抑制部を容易に交換することができる。
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施例1に係るオイル劣化抑制装置の縦断面図である。 図1のII−II線断面拡大図である。 上記オイル劣化抑制装置の作用を説明するための説明図である。 上記オイル劣化抑制装置の作用を説明するための説明図である。 実施例2に係るオイル劣化抑制装置の縦断面図である。 上記オイル劣化抑制装置の作用を説明するための説明図である。 その他の形態の劣化抑制部の要部縦断面図を示し、(a)は複数の多孔層のそれぞれが単層である形態を示し、(b)は単層の多孔層と複層の多孔層とが組み合わせられた形態を示す。 その他の形態の劣化抑制部の要部縦断面図を示し、(a)は単一の多孔層を備える形態を示し、(b)は多孔層を備えずに劣化抑制剤を封入した形態を示す。 従来のオイル劣化抑制装置の縦断面図である。
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
1.オイル劣化抑制装置
本実施形態1.に係るオイル劣化抑制装置(1、101)は、オイルを濾過する濾材(10)を備える濾過部(3、103)と、オイルの劣化を抑制する粉状の劣化抑制剤(17)を備える劣化抑制部(4、104)と、を備え、オイル貯留部(9)から送られるオイルのうちで、濾過部で濾過されたオイルを潤滑対象部に送るとともに、劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルをオイル貯留部に戻すか又は潤滑対象部に送るようにしたことを特徴とする(例えば、図1及び図5等参照)。
なお、上記「オイル貯留部」としては、例えば、ウェットサンプエンジンで用いられるオイルパン、ドライサンプエンジンで用いられるオイルタンク、自動変速機で用いられるオイルパン等を挙げることができる。また、上記「潤滑対象部」としては、例えば、エンジンの各機構部(例えば、クランクシャフト、シリンダー壁、動弁機構等)や自動変速機の各機構部などを挙げることができる。また、上記「濾材」は、オイルを濾過する限り、その種類、形状等は特に問わない。この濾材としては、例えば、不織布、紙、織物、編物等の繊維体、ウレタン等の樹脂連泡体、樹脂多孔質フィルムなどを挙げることができる。さらに、上記「粉状の劣化抑制剤」は、オイルの劣化を抑制できる限り、その種類、劣化抑制形態等は特に問わない。この劣化抑制剤としては、例えば、ハイドロタルサイト、ビスマス、炭酸セリウム、水酸化ジルコニア、チタン酸担持ジルコニア、オキシ炭酸ジルコニア等の無機イオン交換剤、ダイアイオン(商品名)等のイオン交換樹脂剤などを挙げることができる。これらのうち、オイル中の異物(特に、エンジンで生じる酸性物質等)の吸着性、耐熱性及び耐環境性といった観点から、ハイドロタルサイトであることが好ましい。
本実施形態1.に係るオイル劣化抑制装置としては、例えば、上記劣化抑制部(4、104)は、劣化抑制剤(17)を保持し且つオイルが通過可能である多孔層(18、118)を備える形態(例えば、図1及び図5等参照)を挙げることができる。この多孔層としては、例えば、不織布、紙、織物、編物等の繊維体、ウレタン等の樹脂連泡体、樹脂多孔質フィルムなどを挙げることができる。
上述の形態の場合、例えば、上記多孔層(18、118)は、オイルの通過方向に積層される第1多孔層(18a、118a)及び第2多孔層(18b、118b)を有し、上流側となる第1多孔層の空隙率は、下流側となる第2多孔層の空隙率より大きいことができる(例えば、図4等参照)。この場合、例えば、第1多孔層の空隙率は0.7〜0.99(好ましくは0.9〜0.99)であり、第2多孔層の空隙率は0.5〜0.95(好ましくは0.8〜0.95)であることができる。なお、上記「空隙率」は、通常、{1−〔多孔層の目付量/(多孔層の厚さ×多孔層を構成する材質の密度)〕}の式で算定される。この多孔層の目付量とは、多孔層の単位面積当たりの重量を意図する。さらに、上記劣化抑制剤の平均粒子径は、例えば、0.01〜500μm(好ましくは5〜200μm)であることができる。なお、上記「平均粒子径」とは、レーザー光回折法による粒度分布測定において累積重量が50%となる時の粒子径(メジアン径)を意図する。
上述の形態の場合、例えば、上記劣化抑制部(4、104)は、複数の多孔層(18、118)の間に配置され且つ劣化抑制剤(17)が通過不能であり且つオイルが通過可能である中間層(19、119)を備えることができる(例えば、図4等参照)。この中間層の材質としては、例えば、不織布、紙、織物、編物等の繊維体、ウレタン等の樹脂連泡体、樹脂多孔質フィルムなどを挙げることができる。
本実施形態1.に係るオイル劣化抑制装置としては、例えば、〔A〕上記濾過部(3)及び劣化抑制部(4)を収容するハウジング(2)を備え、ハウジングには、オイル貯留部(9)から送られるオイルをハウジング内部に流入させるためのオイル流入路(5)と、濾過部で濾過されたオイルを潤滑対象部に流出させるためのオイル流出路(6)と、劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルをオイル貯留部に戻すためのオイル戻し路(7)と、が形成されている形態(例えば、図1等参照)、〔B〕上記濾過部(103)及び劣化抑制部(104)を収容するハウジング(102)を備え、ハウジングには、オイル貯留部(9)から送られるオイルをハウジング内部に流入させるためのオイル流入路(105)と、濾過部で濾過されたオイル及び劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルを潤滑対象部に流出させるためのオイル流出路(106)と、が形成されている形態(例えば、図5等参照)を挙げることができる。
上述の〔A〕形態の場合、例えば、上記オイル流出路(6)の最大横断面積(S1)は、オイル戻し路(7)の最大横断面積(S2)より大きい形態(例えば、図2等参照)を挙げることができる。これにより、オイル流出路に比較的多量のオイルを流して潤滑対象部を好適に潤滑し得る一方、オイル戻し路に比較的少量のオイルを流してオイルの通油抵抗を更に低減できる。この場合、例えば、上記各通路の最大横断面積の比(S1/S2)は10〜1000(好ましくは50〜200)であることができる。
上述の〔A〕形態の場合、例えば、上記濾過部(3)及び劣化抑制部(4)は、ハウジング(2)の内部空間を、上記オイル流入路(5)に連なる上流側空間(R1)と上記オイル流出路(6)に連なる下流側空間(R2)とに仕切るように設けられ、上記劣化抑制部(4)は、劣化抑制剤(17)を収容する収容ケース(20)を備え、この収容ケースには、上流側空間に開口する流入口(21)と、上流側空間及び下流側空間に対して隔離されて上記オイル戻し路(7)に連なる流出口(22)と、が形成されていることができる(例えば、図1等参照)。これにより、オイル貯留部から送られるオイルがオイル流入路を介してハウジング内部の上流側空間に流入され、濾過部で濾過されたオイルが下流側空間及びオイル流出路を介して潤滑対象部に流出される一方、流入口から収容ケース内に流入するオイルは劣化抑制剤により劣化が抑制されてから流出口及びオイル戻し路を介してオイル貯留部に戻される。
上述の〔B〕形態の場合、例えば、上記濾過部(103)及び劣化抑制部(104)は、ハウジング(102)の内部空間を、上記オイル流入路(105)に連なる上流側空間(R1)と上記オイル流出路(106)に連なる下流側空間(R2)とに仕切るように設けられ、上記劣化抑制部(104)は、劣化抑制剤(17)を収容する収容部(120)を備え、この収容部には、上流側空間に開口する流入口(121)と、下流側空間に開口する流出口(122)と、が形成されていることができる(例えば、図5等参照)。これにより、オイル貯留部から送られるオイルがオイル流入路を介してハウジング内部の上流側空間に流入され、濾過部で濾過されたオイルが下流側空間及びオイル流出路を介して潤滑対象部に流出される一方、流入口から収容部内に流入するオイルは劣化抑制剤により劣化が抑制されてから流出口、下流側空間及びオイル流出路を介して潤滑対象部に流出される。
上述の〔A〕形態の場合、例えば、上記ハウジング(2)内部には、その軸方向に沿って筒状の上記濾過部(3)及び劣化抑制部(4)が配置され、上記収容ケース(20)は、筒状の内壁(20a)及び外壁(20b)と、これら内壁及び外壁の一端側を繋ぐ板状の底壁(20c)と、を有し、上記流入口(21)は、収容ケースの軸方向の一端側に筒状の濾材(10)の軸方向の端面に対向して開口するように設けられ、上記流出口(22)は、収容ケースの軸方向の他端側に設けられ、この収容ケースの内壁、外壁及び底壁で囲まれた空間に上記劣化抑制剤(17)が収容されていることができる(例えば、図1等参照)。これにより、流入口から収容ケース内に流入したオイルは、劣化抑制剤の全体にわたって流れて流出口からオイル戻し路に流れるため、劣化抑制部によるオイルの劣化抑制効果を更に高めることができる。さらに、濾過部及び劣化抑制部を容易に配置できるとともに装置の小型化を図ることができる。
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、エンジンオイル(以下、単に「オイル」とも記載する。)の劣化を抑制するオイル劣化抑制装置を例示する。
<実施例1>
(1)オイル劣化抑制装置
本実施例に係るオイル劣化抑制装置1は、図1に示すように、ハウジング2内に収容される濾過部3及び劣化抑制部4を備えている。このハウジング2は、軸方向の一端側を開放した有底筒状のケース2aと、このケース2aの一端開放部を閉鎖する円盤状のボトムプレート2bと、このボトムプレート2bの中央部に形成された孔部に螺合される軸部材2cと、を備えている。このボトムプレート2bの孔部の周囲には円周方向に沿って所定間隔で複数のオイル流入路5が形成されている。これら各オイル流入路5は、配管等を介してオイルを貯留するオイルパン9(本発明に係る「オイル貯留部」として例示する。図3参照)に接続されている。また、ハウジング2内には、オイル流入路5の開口を覆うようにゴム製のチェック弁16が設けられている。
上記軸部材2cの中央部には、濾過部3で濾過されたオイルをエンジンの潤滑対象部(例えば、クランクシャフト、シリンダー壁、動弁機構等)に送るためのオイル流出路6が形成されている。このオイル流出路6は、エンジン内部に形成された通路等を介してエンジンの潤滑対象部に接続されている。さらに、軸部材2cのオイル流出路6の外周側には、劣化抑制部4で劣化が抑制されたオイルをオイルパン9に戻すためのオイル戻し路7が形成されている。このオイル戻し路7は、配管等を介してオイルパン9に接続されている。ここで、図2に示すように、上記オイル流出路6の横断面積S1は約113mmとされ、オイル戻し路7の横断面積S2は約1.13mmとされている。よって、これら各通路6、7の横断面積の比(S1/S2)は約100とされている。
上記濾過部3は、図1に示すように、オイルを濾過する濾材10を備えている。この濾材10は、不織布製のシート材をひだ折りして筒状(「菊花状」とも称される。)とされている。この濾材10の内周側には、多数の貫通孔12を有する筒状のプロテクタ11が取り付けられている。このプロテクタ11は、濾材10を支持する大径部11aと、この大径部11aの一端側から軸方向に突出する小径部11bと、を有している。また、上記濾材10は、ハウジング2の内部空間を、上記オイル流入路5に連なる濾過前の上流側空間R1(すなわち、濾過前のオイルが存在する空間)と、上記オイル流出路6に連なる濾過後の下流側空間R2(すなわち、濾過後のオイルが存在する空間)とに仕切るように設けられている。
上記プロテクタ11は、ケース2aとの間に設けられたバネ14によりボトムプレート2b側に向かって付勢されている。また、プロテクタ11の軸方向の一端側には、周知のリリーフ弁15が設けられている。このリリーフ弁15は、ハウジング2内における濾材10の上流側及び下流側空間R1、R2の圧力差が設定値を超えた場合に、これら両空間R1、R2を連通するようになっている。
上記劣化抑制部4は、図1に示すように、オイルの劣化を抑制するハイドロタルサイトからなる粉状の劣化抑制剤17を備えている。この劣化抑制剤17は、オイルが通過可能である不織布製で筒状の複数(図1中で5つ)の多孔層18に保持されている。なお、本実施例では、多孔層18を成形する過程で粉状の劣化抑制剤17が分散混入されるものとする。
上記各多孔層18は、図4に示すように、オイルの通過方向に積層される第1多孔層18a及び第2多孔層18bを有している。ここで、上流側となる第1多孔層18aの空隙率は約0.98とされ、下流側となる第2多孔層18bの空隙率は約0.92とされている。よって、第1多孔層18aの密度は、第2多孔層18bの密度より小さな値とされており、第1多孔層18aに比べて第2多孔層18bで多くの劣化抑制剤17が保持されている。また、複数の多孔層18の間には、劣化抑制剤17が通過不能であり且つオイルが通過可能である不織布製でリング板状の中間層19が配置されている。
上記多孔層18及び中間層19は、図1に示すように、収容ケース20内に収容されている。この収容ケース20は、同心円状に配置される筒状の内壁20a及び外壁20bと、これら内壁20a及び外壁20bの一端側を繋ぐリング板状の底壁20cと、を有している。この収容ケース20には、その軸方向の一端側に濾材10の軸方向の端面に対向して開口する流入口21が形成され、その軸方向の他端側に上記オイル戻し路7に連なる流出口22が形成されている。そして、この収容ケース20の内壁20a、外壁20b及び底壁20cで囲まれた空間に上記多孔層18及び中間層19が積層状態で収容されている。
上記収容ケース20の内壁20aには、その一端側に上記プロテクタ11の小径部11bが挿入され、その他端側に上記軸部材2cの先端側が挿入されている。また、収容ケース20の内壁20aには、軸部材2cの先端外周側に設けられたゴム製でリング状のシール部材23が圧接している。さらに、収容ケース20は、プロテクタ11の小径部11bの外周側に配置されたゴム製でリング状のシール材24とチェック弁16との間で軸方向に挟持されている。そして、収容ケース20の内壁20aの内側空間25は、プロテクタ11の内側空間26と上記オイル流出路6とに連なっている。また、収容ケース20の流出口22は、チェック弁16、シール材23、内壁20a及び軸部材2cで囲まれた空間27を介して内壁20aの内側空間25から隔離されて上記オイル戻し路7に連なっている。
(2)オイル劣化抑制装置の作用
次に、上記構成のオイル劣化抑制装置1の作用について説明する。ポンプ29(図3参照)の作動によりオイルパン9内に貯留されるオイルがオイル劣化抑制装置1に送られる。そして、図1に示すように、オイル流入路5に送られるオイルは、チェック弁16を弾性変形させてハウジング2内部の上流側空間R1内に流入して濾過部3及び劣化抑制部4に至る。
上記濾過部3に至るオイルは、濾材10によりオイル中の異物(例えば、塵埃、金属磨耗片、スラッジ等)が捕捉され、プロテクタ11の貫通孔12を介して下流側空間R2及びオイル流出路6を通ってエンジンの潤滑対象部に送られる。一方、劣化抑制部4に至るオイルは、流入口21を介して収容ケース20内に流入して多孔層18及び中間層19を通過して劣化抑制剤17によりオイル中の異物(例えば、エンジンで生じる酸性物質等)が吸着除去され、流出口22を介して空間27及びオイル戻し路7を通ってオイルパン9に戻される。ここで、通常、濾過部3の差圧P1(数kPa)より劣化抑制部4の差圧P2(数百kPa)が大きいため(図3参照)、適量のオイルを劣化抑制部4を通過させることができ、オイルの劣化抑制効果が大きい。
(3)実施例の効果
以上より、本実施例のオイル劣化抑制装置1によると、オイルパン9から送られるオイルは濾過部3及び劣化抑制部4のそれぞれに分流し、濾過部3で濾過されたオイルは劣化抑制部4を通らずにエンジンの潤滑対象部に送られるとともに、劣化抑制部4で劣化が抑制されたオイルは濾過部3を通らずにオイルパン9に戻される。これにより、オイルパン9から送られるオイルの一部がバイパスフローされることとなり、オイルの通油抵抗を減らして圧力損失の上昇を抑制することができる。
また、本実施例では、劣化抑制部4が多孔層18を備えるので、多孔層18において劣化抑制剤17(ハイドロタルサイト)を適当に分散された状態で保持できるため、オイルの通油抵抗を更に低減できるとともに、劣化抑制部4によるオイルの劣化抑制効果を更に高めることができる。
また、本実施例では、多孔層18が第1多孔層18a及び第2多孔層18bを有し、上流側となる第1多孔層18aの空隙率が下流側となる第2多孔層18bの空隙率より大きいので、第1多孔層18aに比べて第2多孔層18bで多くの劣化抑制剤17を保持でき、オイルは第1多孔層18aから第2多孔層18bに向かって徐々に拡がりつつ流れる(図4参照)。よって、オイルの通油抵抗を更に低減できるとともに、劣化抑制部4によるオイルの劣化抑制効果を更に高めることができる。
また、本実施例では、劣化抑制部4が中間層19を備えるので、中間層19により複数の多孔層18間で劣化抑制剤17が移動しないため、下流側の多孔層18への劣化抑制剤17の凝集が防止される。よって、オイルの通油抵抗を更に低減できるとともに、劣化抑制部4によるオイルの劣化抑制効果を更に高めることができる。
さらに、本実施例では、濾過部3及び劣化抑制部4を収容するハウジング2を備え、ハウジング2には、オイル流入路5と、オイル流出路6と、オイル戻し路7と、が形成されているので、オイルパン9から送られるオイルがオイル流入路5を介してハウジング2内部に流入され、濾過部3で濾過されたオイルがオイル流出路6を介してエンジンの潤滑対象部に流出され、劣化抑制部4で劣化が抑制されたオイルがオイル戻し路7を介してオイルパン9に戻される。これにより、オイル劣化抑制装置1や濾過部3及び劣化抑制部4を容易に交換することができる。
また、本実施例では、オイル流出路6の横断面積S1は、オイル戻し路7の横断面積S2より大きいので、オイル流出路6に比較的多量のオイルを流してエンジンの潤滑対象部を好適に潤滑し得る一方、オイル戻し路7に比較少量のオイルを流してオイルの通油抵抗を更に低減することができる。
また、本実施例では、濾過部3及び劣化抑制部4は、ハウジング2の内部空間を、オイル流入路5に連なる上流側空間R1とオイル流出路6に連なる下流側空間R2とに仕切るように設けられ、劣化抑制部4は、劣化抑制剤17を収容する収容ケース20を備え、この収容ケース20には、上流側空間R1に開口する流入口21と、上流側空間R1及び下流側空間R2に対して隔離されてオイル戻し路7に連なる流出口22と、が形成されているので、オイルパン9から送られるオイルがオイル流入路5を介してハウジング2内部の上流側空間R1に流入され、濾過部3で濾過されたオイルが下流側空間R2及びオイル流出路6を介してエンジンの潤滑対象部に流出される一方、流入口21から収容ケース20内に流入するオイルは劣化抑制剤17により劣化が抑制されてから流出口22及びオイル戻し路7を介してオイルパン9に戻される。
さらに、本実施例では、ハウジング2内部には、その軸方向に沿って筒状の濾過部3及び劣化抑制部4が配置され、収容ケース20は、筒状の内壁20a及び外壁20bと、これら内壁20a及び外壁20bの一端側を繋ぐ板状の底壁20cと、を有し、流入口21は、収容ケース20の軸方向の一端側に筒状の濾材10の軸方向の端面に対向して開口するように設けられ、流入口22は、収容ケース20の軸方向の他端側に設けられ、この収容ケース20の内壁20a、外壁20b及び底壁20cで囲まれた空間に劣化抑制剤17が収容されているので、流入口21から収容ケース20内に流入したオイルは、劣化抑制剤17の全体にわたって流れて流出口22からオイル戻し路7に流れる。よって、劣化抑制部4によるオイルの劣化抑制効果を更に高めることができる。さらに、濾過部3及び劣化抑制部4を容易に配置できるとともに装置の小型化を図ることができる。
<実施例2>
次に、本実施例2に係るオイル劣化抑制装置の構成について説明する。なお、本実施例2のオイル劣化抑制装置では、上記実施例1に係るオイル劣化抑制装置1と略同じ構成部位には同符号を付けて詳説を省略する。
(1)オイル劣化抑制装置
本実施例に係るオイル劣化抑制装置101は、図5に示すように、ハウジング102内に収容される濾過部103及び劣化抑制部104を備えている。このハウジング102は、軸方向の一端側を開放した有底筒状のケース102aと、このケース102aの一端開放部を閉鎖する円盤状のボトムプレート102bと、このボトムプレート102bの中央部に形成された孔部に螺合される軸部材102cと、を備えている。このボトムプレート102bの孔部の周囲には円周方向に沿って所定間隔で複数のオイル流入路105が形成されている。これら各オイル流入路105は、配管等を介してオイルを貯留するオイルパン9(本発明に係る「オイル貯留部」として例示する。図6参照)に接続されている。また、ハウジング102内には、オイル流入路105の開口を覆うようにゴム製のチェック弁16が設けられている。
上記軸部材102cの中央部には、濾過部103で濾過されたオイルをエンジンの潤滑対象部(例えば、クランクシャフト、シリンダー壁、動弁機構等)に送るためのオイル流出路106が形成されている。このオイル流出路106は、エンジン内部に形成された通路等を介してエンジンの潤滑対象部に接続されている。さらに、軸部材102cの外周側には、オイル流出路106に連なる連絡路107が形成されている。
上記濾過部103は、オイルを濾過する濾材10を備えている。この濾材10の内周側には筒状のプロテクタ111が取り付けられている。このプロテクタ111は、濾材10を支持する大径部111aと、この大径部111aの一端側から軸方向に突出する小径部111bと、を有している。この大径部111aの外周側には多数の貫通孔112が形成されている。また、小径部111bの一端側は、軸部材102cの外周に固定されている。また、濾材10は、ハウジング102の内部空間を、上記オイル流入路105に連なる濾過前の上流側空間R1(すなわち、濾過前のオイルが存在する空間)と、上記オイル流出路106に連なる濾過後の下流側空間R2(すなわち、濾過後のオイルが存在する空間)とに仕切るように設けられている。なお、上記プロテクタ111は、ケース2aとの間に設けられたバネ14によりボトムプレート2b側に向かって付勢されている。また、プロテクタ111の軸方向の一端側には、周知のリリーフ弁15が設けられている。
上記劣化抑制部104は、オイルの劣化を抑制するハイドロタルサイトからなる粉状の劣化抑制剤17を備えている。この劣化抑制剤17は、オイルが通過可能である不織布製で筒状の複数(図5中で3つ)の多孔層118に保持されている。これら複数の多孔層118は、ハウジング102の軸心を中心として同心円状に配設されている。なお、本実施例では、多孔層118を成形する過程で粉状の劣化抑制剤17が分散混入されるものとする。
上記各多孔層118は、オイルの通過方向に積層される第1多孔層118a及び第2多孔層118bを有している。ここで、上流側となる第1多孔層118aの空隙率は約0.98とされ、下流側となる第2多孔層118bの空隙率は約0.92とされている。よって、第1多孔層118aの密度は、第2多孔層118bの密度より小さな値とされており、第1多孔層118aに比べて第2多孔層118bで多くの劣化抑制剤17が保持されている。また、複数の多孔層118の間には、劣化抑制剤17が通過不能であり且つオイルが通過可能である不織布製でリング板状の中間層119が配置されている。
上記多孔層118及び中間層119は、収容部120内に収容されている。この収容部120は、プロテクタ111の小径部111bと、この小径部111bの外周に配設される上下の環状板120aと、を備えている。また、収容部120の外周側には、上流側空間R1に開口する流入口121が形成されている。また、小径部111bには、下流側空間R2に開口する流出口122が形成されている。
(2)オイル劣化抑制装置の作用
次に、上記構成のオイル劣化抑制装置101の作用について説明する。ポンプ29(図6参照)の作動によりオイルパン9内に貯留されるオイルがオイル劣化抑制装置101に送られる。そして、図5に示すように、オイル流入路105に送られるオイルは、チェック弁16を弾性変形させてハウジング102内部の上流側空間R1内に流入して濾過部103及び劣化抑制部104に至る。
上記濾過部103に至るオイルは、濾材10によりオイル中の異物(例えば、塵埃、金属磨耗片、スラッジ等)が捕捉され、プロテクタ111の貫通孔112を介して下流側空間R2及びオイル流出路106を通ってエンジンの潤滑対象部に送られる。一方、劣化抑制部104に至るオイルは、流入口121を介して収容部120内に流入して多孔層118及び中間層119を通過して劣化抑制剤17によりオイル中の異物(例えば、エンジンで生じる酸性物質等)が吸着除去され、流出口122を介して下流側空間R2及びオイル流出路106を通ってエンジンの潤滑対象部に送られる。
(3)実施例の効果
以上より、本実施例のオイル劣化抑制装置101によると、上記実施例1のオイル劣化抑制装置1と略同様の作用・効果を奏することに加えて、オイルパン9から送られるオイルは濾過部103及び劣化抑制部104のそれぞれに分流し、濾過部103で濾過されたオイルは劣化抑制部104を通らずにエンジンの潤滑対象部に送られるとともに、劣化抑制部104で劣化が抑制されたオイルは濾過部103を通らずにエンジンの潤滑対象部に送られる。これにより、オイルパン9から送られるオイルの一部がバイパスフローされることとなり、オイルの通油抵抗を減らして圧力損失の上昇を抑制することができる。
また、本実施例では、濾過部103及び劣化抑制部104を収容するハウジング102を備え、ハウジング102には、オイル流入路105と、オイル流出路106と、が形成されているので、オイルパン9から送られるオイルはオイル流入路105を介してハウジング102内部に流入され、濾過部103で濾過されたオイルはオイル流出路106を介して潤滑対象部に流出されるとともに、劣化抑制部104で劣化が抑制されたオイルはオイル流出路106を介して潤滑対象部に流出される。
また、本実施例では、濾過部103及び劣化抑制部104は、ハウジング102の内部空間を、オイル流入路105に連なる上流側空間R1とオイル流出路106に連なる下流側空間R2とに仕切るように設けられ、劣化抑制部104は、劣化抑制剤17を収容する収容部120を備え、この収容部120には、上流側空間R1に開口する流入口121と、下流側空間R2に開口する流出口122と、が形成されているので、オイルパン9から送られるオイルがオイル流入路105を介してハウジング102内部の上流側空間R1に流入され、濾過部103で濾過されたオイルが下流側空間R2及びオイル流出路106を介して潤滑対象部に流出される一方、流入口121から収容部120内に流入するオイルは劣化抑制剤17により劣化が抑制されてから流出口122、下流側空間R2及びオイル流出路106を介して潤滑対象部に流出される。
尚、本発明においては、上記実施例1及び2に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例1及び2では、複数の多孔層18、118のそれぞれが第1及び第2多孔層18a、18b、118a、118bを備える複層である劣化抑制部4、104を例示したが、これに限定されず、例えば、図7(a)に示すように、複数の多孔層31のそれぞれが単層である劣化抑制部32としたり、図7(b)に示すように、単層の多孔層33aと複層の多孔層33bとを組み合わせてなる劣化抑制部34としたりしてもよい。
また、上記実施例1及び2では、多孔層18、118が2つの第1及び第2多孔層18a、18b、118a、118bを備える形態を例示したが、これに限定されず、例えば、多孔層が3以上の空隙率の異なる層からなるようにしてもよい。また、上記実施例1及び2では、複数の多孔層18、118の間に中間層19、119を配置してなる劣化抑制部4、104を例示したが、これに限定されず、例えば、中間層19を配置せずに、複数の多孔層18、118のうちの隣接する多孔層18、118が直接積層される劣化抑制部としてもよい。さらに、上記実施例1及び2では、収容ケース20又は収容部120内に多孔層18、118を収容してなる劣化抑制部4を例示したが、これに限定されず、例えば、収容ケース20又は収容部120を設けずに、多孔層18、118をハウジング2内に配置するようにしてもよい。
また、上記実施例1及び2では、複数の多孔層18、118を備える劣化抑制部4、104を例示したが、これに限定されず、例えば、図8(a)に示すように、単一の多孔層35を備える劣化抑制部36としてもよい。また、上記実施例1及び2では、粉状の劣化抑制剤17を保持する多孔層18、118を備える劣化抑制部4、104を例示した。参考例として、例えば、図8(b)に示すように、多孔層18、118を備えずに、収容ケース20内(又は収容部120内)に劣化抑制剤17を封入してなる劣化抑制部39としてもよい。
また、上記実施例1及び2では、オイル劣化抑制装置1、101としてハウジング2、102を含む装置全体を交換する形態(いわゆる、スピンオン形態)を例示したが、これに限定されず、例えば、ハウジング2、102が分解可能とされ、濾過部3、103及び/又は劣化抑制部4、104を直接的に交換可能とされたオイル劣化抑制装置としてもよい。
また、上記実施例1及び2では、単一のハウジング2、102内に濾過部3、103及び劣化抑制部4、104を収容してなる形態を例示したが、これに限定されず、例えば、第1ハウジングに収容された濾過部3、103と、第1ハウジングとは別の第2ハウジングに収容された劣化抑制部4、104と、を備えるようにしてもよい。
さらに、上記実施例1及び2では、ウェットサンプエンジンで用いられるオイル劣化抑制装置1、101を例示したが、これに限定されず、例えば、ドライサンプエンジンで用いられるオイル劣化抑制装置としたり、自動変速機で用いられるオイル劣化抑制装置としたりしてもよい。
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
オイルの劣化を抑制する技術として広く利用される。特に、乗用車、バス、トラック等の他、列車、汽車等の鉄道車両、建設車両、農業車両、産業車両などの車両のエンジンオイルの劣化を抑制する技術として好適に利用される。
1,101;オイル劣化抑制装置、2,102;ハウジング、3,103;濾過部、4,104,32,34,36,39;劣化抑制部、5,105;オイル流入路、6,106;オイル流出路、7;オイル戻し路、9;オイルパン、10;濾材、17;劣化抑制剤、18,118,31,33a,33b,35;多孔層、18a,118a;第1多孔層;18b,118b;第2多孔層、19,119;中間層。

Claims (4)

  1. オイルを濾過する濾材を備える濾過部と、
    オイルの劣化を抑制する粉状の劣化抑制剤を備える劣化抑制部と、を備え、
    オイル貯留部から送られるオイルのうちで、前記濾過部で濾過されたオイルを潤滑対象部に送るとともに、前記劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルを前記オイル貯留部に戻すか又は前記潤滑対象部に送るようにし
    前記劣化抑制部は、前記劣化抑制剤を保持し且つオイルが通過可能である多孔層を備え、
    前記多孔層は、オイルの通過方向に積層される第1多孔層及び第2多孔層を有し、上流側となる前記第1多孔層の空隙率は、下流側となる前記第2多孔層の空隙率より大きいことを特徴とするオイル劣化抑制装置。
  2. 前記劣化抑制部は、複数の前記多孔層の間に配置され且つ前記劣化抑制剤が通過不能であり且つオイルが通過可能である中間層を備える請求項記載のオイル劣化抑制装置。
  3. オイルを濾過する濾材を備える濾過部と、
    オイルの劣化を抑制する粉状の劣化抑制剤を備える劣化抑制部と、を備え、
    オイル貯留部から送られるオイルのうちで、前記濾過部で濾過されたオイルを潤滑対象部に送るとともに、前記劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルを前記オイル貯留部に戻すか又は前記潤滑対象部に送るようにし、
    前記劣化抑制部は、前記劣化抑制剤を保持し且つオイルが通過可能である多孔層を備え、
    前記劣化抑制部は、複数の前記多孔層の間に配置され且つ前記劣化抑制剤が通過不能であり且つオイルが通過可能である中間層を備えることを特徴とするオイル劣化抑制装置。
  4. 前記濾過部及び前記劣化抑制部を収容するハウジングを備え、
    前記ハウジングには、前記オイル貯留部から送られるオイルを該ハウジング内部に流入させるためのオイル流入路と、前記濾過部で濾過されたオイルを前記潤滑対象部に流出させるためのオイル流出路と、前記劣化抑制部で劣化が抑制されたオイルを前記オイル貯留部に戻すためのオイル戻し路と、が形成されている請求項1乃至のいずれか一項に記載のオイル劣化抑制装置。
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