分离器的制作方法

本实用新型涉及一种用于将车辆所具备的变速机或减速机等动力传递装置的壳体(casing)内的油所含的空气分离的分离器(separator)。

背景技术：

在车辆所具备的变速机或减速机等动力传递装置的壳体内，收容有用于将动力传递装置的齿轮或旋转轴等润滑的油。所述油通过下述方式循环，即：蓄积在壳体底部的油盘(油底壳)中的油伴随齿轮等旋转零件的旋转被带起而导向壳体内的上方，在壳体内被提供给动力传递装置的齿轮或支撑旋转轴的轴承等各部而供润滑，并返回油盘。或者，有时也构成为从壳体内所设置的旋转轴的轴心提供的油被用于齿轮或轴承等各部的润滑及冷却，并流下至油盘中。

此外，收容在动力传递装置的壳体内的油中因搅拌等而混入空气(气泡)，但过量含有空气的油导致其作为润滑油的功能降低或作为冷却介质的性能降低。

因此，例如专利文献1、专利文献2中揭示了利用分离器将油所含的空气分离去除的技术。所述分离器将包含空气的油向漏斗状的气液分离室从切线方向喷射，利用在气液分离室中盘旋的油与空气的比重差将两者分离。而且，专利文献3中揭示了用于将空气所含的油分离的油分离器。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第2757091号公报

[专利文献2]日本专利特开2013-189781号公报

[专利文献3]日本专利特开2017-94332号公报

技术实现要素：

[实用新型所要解决的问题]

此外，专利文献1、专利文献2所示的分离器或专利文献3所示的油分离器均在气液分离室内使混合有空气的油(或混合有油的空气)绕旋转轴高速转动，利用离心分离作用使油与空气分离，但具有将其旋转轴垂直地配置，使所导入的油或空气在气液分离室内沿上下方向流通的结构。包含气液分离室的装置总体的外形成为纵长的结构。但是，这种纵长结构的油分离器或分离器若安装于变速机或减速机等高度尺寸有限制的装置，则有可能超过高度尺寸的限制，因而有时无法采用。而且，也想到将纵长结构的油分离器或分离器的气液分离室横向配置而安装，但例如在将专利文献3所示的油分离器的气液分离室横向配置，并使用泵将其下部蓄积的油吸出的情况下，若由泵所致的负压强则有可能空气混入油中。因此，将纵长结构的油分离器或分离器的气液分离室横向配置而安装不太理想。

本实用新型是鉴于所述问题而成，其目的在于提供一种分离器，所述分离器为能实现外形尺寸、特别是高度尺寸的小型化的结构，并且能充分发挥从油中分离空气的功能。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本实用新型的分离器包括：箱10；油流入口21，使油流入所述箱10内；油流出口23，使油从所述箱10内流出；空气流出口22，使在所述箱10内从所述油中分离的空气从所述箱10内流出；中空筒状的旋转体30，在所述箱10内绕横向的旋转轴l旋转自如地受到支撑；设于所述旋转体(30)的其中一个端部30a的入口32a及设于另一个端部30b的出口32b；动力源40，对所述旋转体30赋予旋转力；及风扇50，设置于所述旋转体30的外周且与所述旋转体30一体地旋转，所述分离器构成为：利用由动力源40所致的所述旋转体30及所述风扇50的旋转，从所述油流入口21流入的油通过所述旋转体30的内部而从所述油流出口23流出，并且从通过所述旋转体30的内部的油中分离的空气从所述空气流出口22流出。

根据本实用新型的分离器，设为使中空筒状的旋转体在箱内绕横向的旋转轴旋转自如地受到支撑的结构，并且构成为：利用由动力源所致的旋转体及风扇的旋转，从油流入口流入的油通过旋转体的内部而从油流出口流出，并且从通过旋转体的内部的油中分离的空气从空气流出口流出，由此成为下述分离器，即：通过使旋转体在箱内绕横向的旋转轴旋转，而能将油中所含的空气分离。因此，成为下述分离器，即：为能实现分离器的外形尺寸、特别是高度尺寸的小型化的结构，并且能充分发挥从油中分离空气的功能。

而且，本实用新型的分离器中，所述动力源40也可为马达40，所述马达40具备安装于所述旋转体30的外周的转子41、及安装于所述箱10的内周的定子42。

根据所述结构，采用将作为对旋转体赋予旋转力的动力源的马达直接安装于旋转体的外周的结构，由此能确保旋转体的稳定动作而确保由分离器所得的空气的分离性能，并且实现分离器的小型化、轻量化。

而且，本实用新型的分离器也可具备：分隔构件27，设于所述旋转体30的所述出口32b的附近且分隔油的流路与从所述油中分离的空气的流路，并且经所述分隔构件27分隔的油的流路通向所述油流出口23，从油中分离的空气的流路通向所述空气流出口22。

根据所述结构，具备分隔构件，由此能将利用旋转体的旋转加以分离的油与空气各自分开导向油流出口及空气流出口，因而能有效地提高分离器的性能。

而且，本实用新型的分离器中，也可在经所述分隔构件27分隔的空气的流路与所述空气流出口22之间设置有所述风扇50及所述马达40。

根据所述结构，由于风扇的旋转所致的送风而从分隔构件的空气的流路流向空气流出口的空气通过马达，由此利用所述空气将马达冷却。因此，能利用从油中分离的空气的流动来进行马达的冷却，因此无需设置另外的冷却功能而为简单结构，并且能维持分离器的性能。

而且，本实用新型的分离器中，也可使所述空气流出口22配置于较所述旋转轴l更靠上侧，所述油流出口23配置于较所述旋转轴l更靠下侧。

根据所述结构，在较旋转轴更靠上侧配置空气流出口，在更靠下侧配置油流出口，由此为简单结构，并且能将利用由旋转体的旋转所致的离心分离功能而分离的油与空气分别顺利且可靠地导向空气流出口与油流出口。因此，能提高分离器的性能。

另外，上述符号是为了参考后述的实施方式中的对应结构元件的附图参照编号而表示。

[实用新型的效果]

根据本实用新型的分离器，为能实现外形尺寸、特别是高度尺寸的小型化的结构，并且能充分发挥从油中分离空气的功能。

附图说明

图1是表示安装有本实用新型的一实施方式的分离器的车辆的减速机的立体图。

图2是表示分离器的内部结构的截面图。

图3是表示分离器的内部结构的截面图(图2的a-a箭视截面图)。

图4是从背面侧观看分离器的立体图。

图5是表示设置于分离器的壳体内的旋转零件及其周边零件的立体图。

图6是用于说明分离器内的油及空气的流动的图。

[符号的说明]

1：分离器

10：箱

11：本体部

11a、11b：端部

12a：小径部

12b：大径部

13：安装板

13a：贯穿孔

18：螺钉(固定件)

21：油流入口

22：空气流出口

23：油流出口

24：配管构件

25：固定壁

26：支撑部

27：分隔部(分隔构件)

30：旋转体

30a、30b：端部

31a：扩径部

31b：定径部

32a：入口

32b：出口

33：滚针轴承

40：马达(动力源)

41：转子

42：定子

42a：铁芯

42b：线圈

50：风扇

51：叶片

100：减速机

110：壳体

120：驱动主轴

l：旋转轴(中心轴)

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。图1是表示安装有本实用新型的分离器的车辆的减速机的立体图。而且，图2及图3是表示分离器的内部结构的截面图。而且，图4是从背面侧观看分离器的立体图。如图1所示，本实施方式的分离器1安装于减速机100，所述减速机100将来自发动机(内燃机)或马达(电动马达)等动力源的动力减速并传递至与车辆的驱动轮(未图示)相连的驱动主轴120。

如图2所示，分离器1的箱10的本体部11为具有后述的旋转体30的旋转轴(中心轴)l沿横向(水平方向)延伸的横长筒型的外形的、中空的大致圆筒状的容器，具有旋转轴l的轴向其中一个端部(图2的左侧端部)11a侧的小径部12a、及另一个端部(图2的右侧端部)11b侧的大径部12b，成为径尺寸在轴向中间部的小径部12a与大径部12b的边界大幅变化的结构。而且，如图4等所示，在箱10的本体部11的背面侧一体地设有平板状的安装板(安装部)13。安装板13为横长的大致长方形状的板状，在其四角附近形成有贯穿孔13a，所述贯穿孔13a供穿插用于将分离器1(箱10)安装于减速机100的壳体110的侧面的螺钉(固定件)18(参照图1)。

而且，在本体部11的大径部12b的上端，形成有用于将箱10内的空气(油所含的空气(气体)或气泡)排出的空气流出口(气体流出口)22。空气流出口22设于大径部12b的小径部12a侧的端部附近。所述空气流出口22如图1所示，经由中空筒状的配管构件24而与减速机100的壳体110内连通。而且，如图4等所示，在箱10(安装板13)的背面侧，设有供油(分离空气前的油)流入箱10内的油流入口21、及供油(分离空气后的油)从箱10中流出的油流出口23。油流入口21设于与本体部11的其中一个端部11a的附近对应的位置，油流出口23设于与本体部11的另一个端部11b的附近对应的位置，更详细而言，设于与后述的固定壁25的分隔部(分隔构件)27的外径侧对应的位置。由此，构成为从油流入口21流入分离器1的箱10内的油从油流出口23流出。而且，构成为在分离器1的箱10内从油中分离的空气(气泡)从空气流出口22流出。

图5表示设置于分离器1的箱10内的旋转零件(旋转体30、马达40、风扇50)及其周边零件的立体图。在箱10内设置有绕旋转轴l旋转自如地受到支撑的中空大致圆筒状的旋转体(圆锥体)30。旋转体30中，从轴向其中一个端部(图2的左侧端部)30a的附近到中央附近为止的扩径部31a为逐渐扩径的大致圆锥型，从中央附近到另一个端部(图2的右侧端部)30b为止的定径部31b为具有大致一定的径尺寸的圆筒型。而且，在两个端部30a、30b分别设有包含开口的入口32a与出口32b，另一个端部30b成为较其近前侧更为扩径的开口端。其中一个端部30a的附近的外周面相对于箱10的内周面而由滚针轴承33旋转自如地支撑，在其中一个端部30a的外周与和其相向的箱10的内周之间，安装有用于将它们的间隙密封的密封环(密封构件)34。而且，旋转体30的另一个端部30b附近的外周面相对于在箱10的内周面一体地形成的固定壁25(参照图2)而由滚珠轴承(深槽滚珠轴承)35旋转自如地支撑，在另一个端部30b的外周与和其相向的固定壁25的内周的间隙中，安装有用于将它们的间隙密封的密封环(密封构件)36。

如图2所示，固定壁25一体地具备将旋转体30的端部30b的外径侧包围的筒状的支撑部26、及从支撑部26的一端侧向内径侧延伸且其前端插入旋转体30的端部30b的内部的圆筒状的分隔部(分隔构件)27。分隔部27作为由在旋转体30的内部流动的油(混入有空气的油)来分离空气与油，并使所述空气与油分别流向分隔部27的内侧与外侧的构件发挥功能。关于所述空气及油的流动，将于后述。

而且，在旋转体30的定径部31b的外周，设有用于使旋转体30旋转的马达(电磁体)40。马达40具备固定于旋转体30(定径部31b)的外周的包含永磁体的转子41、及固定于箱10(大径部12b)的内周的定子42。定子42是具备卷绕在多个铁芯42a上的多个线圈42b而构成。所述马达40构成为通过向线圈42b通电而对旋转体30赋予旋转力。

而且，在旋转体30的定径部31b的外周的与马达40邻接的位置，设置有具有多个叶片51的风扇50。多个叶片51固定于旋转体30(定径部31b)的外周，伴随旋转体30的旋转而与所述旋转体30一体地旋转，由此构成为将周围的空气沿着轴向从箱10内的空气流出口22向朝向端部11a的方向输送。由所述旋转体30、马达40及风扇50来构成在分离器1的箱10内旋转的旋转零件。

所述结构的分离器1如图1所示，箱10的安装板13通过螺钉18的紧固而安装于减速机100的壳体110的侧面。此状态下，成为旋转体30的旋转轴l在箱10内沿横向(水平方向)配置的状态。而且，空气流出口22配置于较旋转体30的旋转轴l更靠上侧，油流出口23配置于较旋转轴l更靠下侧。而且，分离器1的油流入口21与油流出口23、以及空气流出口22均向减速机100的壳体110内开口。油流入口21及油流出口23向壳体110的下部(下方)开口，空气流出口22向壳体110的上部(上方)开口。

另外，虽省略图示及详细的说明，但设有用于输送流入分离器1的油流入口21的油的油泵、及用于输送(抽吸)从分离器1的油流出口23流出的油的油泵，流入分离器1的油流入口21的油及从油流出口23流出的油通过这些油泵而被输送。

接下来，对所述结构的分离器1的动作进行说明。图6是用于说明在分离器1的箱10内流动的油及空气的流动的图。所述图中，以实线来表示混入有空气的油(分离空气前的油)的流动，以一点链线来表示分离空气的后的油的流动，以虚线来表示从油中分离的空气的流动。如所述图所示，从油流入口21导入分离器1的箱10内的油利用由马达40的驱动所致的旋转体30及风扇50的旋转，而在旋转体30的内部从其中一个端部30a向另一个端部30b流动。此时，由旋转体30的旋转所致的离心力施加于油，由此油向径向外侧聚集，油所含的空气(气泡)向径向内侧(中心侧)聚集(离心分离作用)。这样，将油与所述油所含的空气(气泡)分离。经分离的油通过旋转体30的端部30b与分隔部27之间而被导引至油流出口23，并从所述油流出口23被导引至减速机100的壳体110内的底部所设置的油盘。另一方面，经分离的空气从分隔部27的内径侧通过分隔部27及支撑部26与箱10的间隙而被导向风扇50。从风扇50送出的空气通过马达40的周围而从空气流出口22向箱10的外部排出。从空气流出口22流出的空气回到减速机100的壳体110内的上方。

如以上所说明，根据本实施方式的分离器1，设为使中空筒状的旋转体30在箱10内绕横向的旋转轴l旋转自如地受到支撑的结构，且构成为：利用由马达40所致的旋转体30及风扇50的旋转，从油流入口21流入的油通过旋转体30的内部而从油流出口23流出，并且从通过旋转体30的内部的油中分离的空气从空气流出口22流出，由此成为通过使旋转体30在箱10内绕横向的旋转轴l旋转而能将油中所含的空气分离的分离器。因此成为下述分离器1，即：为能实现分离器1的外形尺寸、特别是高度尺寸的小型化的结构，并且能充分发挥从油中分离空气的功能。

而且，本实施方式的分离器1中，采用将作为对旋转体30赋予旋转力的动力源的马达40直接安装于旋转体30的外周的结构，由此能确保旋转体30的稳定动作而也确保由分离器1所得的空气的分离性能，并且实现分离器1的小型化、轻量化。

而且，本实施方式的分离器1中，具备分隔部27，由此能将利用旋转体30的旋转而加以分离的油与空气各自分开导向油流出口23与空气流出口22，因而能有效地提高分离器1的性能。

而且，本实施方式的分离器1中，风扇50通过旋转而在旋转体30的端部30b侧形成负压，由此能从旋转体30的端部30b积极地吸入空气，并且进行马达40的冷却。根据所述结构，由于风扇50的旋转所致的送风而从分隔部27的空气的流路流向空气流出口22的空气通过马达40，由此利用所述空气将马达40冷却。因此，能利用从油中分离的空气的流动来进行马达40的冷却，因而无需设置另外的冷却功能而为简单结构，并且能维持分离器1的性能。

而且，本实施方式的分离器1中，在较旋转体30的旋转轴l更靠上侧配置空气流出口22，在更靠下侧配置油流出口23，由此为简单结构，并且能将利用由旋转体的旋转所得的离心分离功能加以分离的油与空气分别顺利且可靠地导引至空气流出口22与油流出口23。因此，能提高分离器1的性能。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明，但本实用新型不限定于所述实施方式，可在权利要求及说明书与附图所记载的技术思想的范围内进行各种变形。例如，所述实施方式中，对将本实用新型的分离器1安装于将来自车辆的驱动源的驱动力减速并传递至驱动轮的减速机100的情况进行了说明，但本实用新型的分离器不限于此，也可安装于变速机等其他种类的动力传递装置。