(57)【要約】【課題】レベルセンサによるオイルの液面の検出精度が低下することを抑制する。【解決手段】車両の内燃機関は、オイルが貯留される有底箱形状のオイルパン２０を備えている。オイルパン２０の内部には、当該オイルパン２０の内部におけるオイルの液面の位置を検出するフロート式のレベルセンサ７０が配置されている。内燃機関が車両に搭載された状態、且つ、車両の姿勢が水平な場合において、レベルセンサ７０の水平方向の全域は、区画壁Ｚに取り囲まれている。区画壁Ｚによって区画された収容空間Ｘは、レベルセンサ７０の上端よりも上側で区画壁Ｚの外部と連通されている。また、収容空間Ｘは、レベルセンサ７０の下端よりも下側で区画壁Ｚの外部と連通されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルが貯留される有底箱形状のオイルパンと、
前記オイルパンの内部に配置されて当該オイルパンの内部におけるオイルの液面の位置を検出するフロート式のレベルセンサとを備えている車両の内燃機関であって、
前記内燃機関が車両に搭載された状態、且つ、前記車両の姿勢が水平な場合において、前記レベルセンサの水平方向の全域を取り囲む区画壁を備え、
前記区画壁によって区画された前記レベルセンサの収容空間は、前記レベルセンサの上端よりも上側で前記区画壁の外部と連通されており、
前記収容空間は、前記レベルセンサの下端よりも下側で前記区画壁の外部と連通されている
車両の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の車両の内燃機関では、気筒が区画されているシリンダブロックの下側に、オイルが貯留される有底箱形状のオイルパンが取り付けられている。このオイルパンの内部には、当該オイルパンの内部におけるオイルの液面の位置を検出するレベルセンサが配置されている。このレベルセンサは、オイルの液面に浮かぶフロートの位置によってオイルの液面の位置を検出する、いわゆるフロート式のセンサである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２２３７８５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の車両の内燃機関においては、内燃機関の各所を循環してオイルパンへと流下するオイルがクランクシャフトに衝突して飛び散るなどしてオイル内に気泡が生じることがある。このようにオイル内に気泡が生じると、オイルの液面から所定範囲に、気泡を含むオイルの層が生じる。この気泡を含むオイルの層の液面をレベルセンサで検出する場合、液面位置を正確に検出できないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための車両の内燃機関は、オイルが貯留される有底箱形状のオイルパンと、前記オイルパンの内部に配置されて当該オイルパンの内部におけるオイルの液面の位置を検出するフロート式のレベルセンサとを備えている車両の内燃機関であって、前記内燃機関が車両に搭載された状態、且つ、前記車両の姿勢が水平な場合において、前記レベルセンサの水平方向の全域を取り囲む区画壁を備え、前記区画壁によって区画された前記レベルセンサの収容空間は、前記レベルセンサの上端よりも上側で前記区画壁の外部と連通されており、前記収容空間は、前記レベルセンサの下端よりも下側で前記区画壁の外部と連通されている。
【０００６】
上記構成では、区画壁の外部でオイル内に気泡が生じたとしても、その気泡は区画壁に遮られてレベルセンサの収容空間に流入しにくい。したがって、区画壁の内部においては、気泡を含むオイルの層が生じにくい。そのため、気泡を含むオイルの層が存在することに起因して、レベルセンサの検出精度が低下することは抑制できる。なお、レベルセンサの水平方向の全域が区画壁によって取り囲まれていても、レベルセンサよりも下側の部分ではオイルが流通し、収容空間内にオイルが流入可能である。また、レベルセンサよりも上側の部分では空気が流通できるので、収容空間内の空気圧によってオイルが収容空間内に流入することが妨げられることもない。したがって、収容空間におけるオイルの液面の位置は区画壁の外部におけるオイルの液面の位置と同様に変化する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】内燃機関の概略図。
【図２】図１における２−２線での断面図。
【図３】レベルセンサの周辺構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。まず、内燃機関１００の概略構成を説明する。なお、以下の説明では、内燃機関１００が車両に搭載されているものとし、車両の上下方向を、内燃機関１００の上下方向として説明する。また、車両の姿勢は水平になっているものとする。
【０００９】
図１に示すように、内燃機関１００は、全体として四角柱形状のシリンダブロック１３を備えている。シリンダブロック１３の内部には、図示しない複数の気筒が区画されている。各気筒は、クランクシャフトの軸線方向Ｌ（図１における左右方向）に並設されている。なお、以下の説明では、クランクシャフトの軸線方向Ｌの一方側（図１における右側）を内燃機関１００の前側とし、クランクシャフトの軸線方向Ｌの他方側（図１における左側）を内燃機関１００の後側として説明する。
【００１０】
シリンダブロック１３の上面には、全体として四角柱形状のシリンダヘッド１２が固定されている。シリンダヘッド１２の内部には、図示しない複数の吸気ポートや複数の排気ポートが区画されている。また、シリンダヘッド１２には、吸気ポートを開閉する吸気バルブや排気ポートを開閉する排気バルブが取り付けられている。
【００１１】
シリンダヘッド１２の上面には、当該シリンダヘッド１２の上面を覆うヘッドカバー１１が固定されている。ヘッドカバー１１とシリンダヘッド１２とで区画される空間内には、吸気バルブや排気バルブを開閉駆動させるための図示しない動弁機構が収容されている。
【００１２】
シリンダブロック１３の下面には、全体として四角筒形状のクランクケース１４が固定されている。このクランクケース１４とシリンダブロック１３との間には、図示しないクランクシャフトが支持されている。また、シリンダヘッド１２、シリンダブロック１３、及びクランクケース１４における前側（図１における右側）の外面には、チェーンケース１５が固定されている。チェーンケース１５は、上下方向において、シリンダヘッド１２の上端からクランクケース１４の下端付近にまで至っている。チェーンケース１５の上側は、ヘッドカバー１１によって覆われている。図示は省略するが、チェーンケース１５の内部には、クランクシャフトの回転力を伝達するための複数のスプロケットやこれらのスプロケットに巻回されるチェーンが収容されている。
【００１３】
クランクケース１４の下面には、全体として有底四角箱形状のオイルパン２０が固定されている。すなわち、オイルパン２０は、略四角板形状の底壁２１と、底壁２１の４つの縁のそれぞれから立ち上がる側壁２２とで構成されている。オイルパン２０の内部には、内燃機関１００の各所に供給されるオイルが貯留されている。
【００１４】
クランクケース１４の内部には、内燃機関１００の各所にオイルを圧送するためのオイルポンプ６０が配置されている。オイルポンプ６０は、クランクケース１４における４つの壁部のうちの前側の壁部の内面に固定されている。図示は省略するが、オイルポンプ６０の駆動軸は、チェーンケース１５の内部のチェーンを介してクランクシャフトに駆動連結されている。
【００１５】
オイルポンプ６０からは、オイルパン２０の底壁２１側に向かって吸入管５０が延びている。具体的には、吸入管５０は、オイルパン２０の内部空間にまで至っている。吸入管５０の先端は、オイルパン２０を上面視したときに、当該オイルパン２０の略中央に位置している。
【００１６】
吸入管５０の先端には、オイル中に含まれる異物を除去するためのストレーナ４０が取り付けられている。ストレーナ４０の下端は、オイルパン２０の底壁２１に対して離間している。上述したように、オイルパン２０を上側から平面視したときに、吸入管５０の先端がオイルパン２０の略中央に位置しているため、ストレーナ４０は、オイルパン２０の略中央に位置している。オイルポンプ６０が駆動すると、オイルパン２０の内部に貯留されているオイルがストレーナ４０から吸引される。そして、ストレーナ４０から吸引されたオイルは、吸入管５０及びオイルポンプ６０を介して内燃機関１００の各所に圧送される。
【００１７】
図１に示すように、オイルパン２０の内部には、区画部３１が配置されている。具体的には、図２に示すように、区画部３１は、上側から平面視したときに略Ｕ字形状になっている。上下方向及び前後方向のいずれにも直交する方向を内燃機関１００の幅方向としたとき、区画部３１におけるＵ字の両端は、オイルパン２０における幅方向一方側の側壁２２の内面に固定されている。
【００１８】
図３に示すように、区画部３１は、上下方向において、オイルパン２０における側壁２２の上端付近から側壁２２の下端付近にまで至っている。区画部３１は、オイルパン２０の底壁２１までは至ってなく、区画部３１の下端とオイルパン２０の底壁２１との間には隙間Ｂがある。また、区画部３１の上端からは、下側に向かって凹部３１ａが窪んでいる。凹部３１ａは、区画部３１をその厚み方向に貫通している。凹部３１ａは、区画部３１の上端において間隔を空けて複数設けられている。
【００１９】
本実施形態では、区画部３１、及びオイルパン２０における側壁２２の一部によって区画壁Ｚが構成されている。また、区画壁Ｚによって区画された四角柱状の空間が収容空間Ｘである。
【００２０】
収容空間Ｘには、四角板形状の支持壁３２が配置されている。支持壁３２は、収容空間Ｘを上下に仕切るように水平方向に延びており、支持壁３２の外縁は、区画壁Ｚの内面に接続されている。支持壁３２は、上下方向において、区画部３１における中央よりもやや上側に位置している。支持壁３２には、上下方向に貫通孔３２ａが貫通している。したがって、収容空間Ｘにおける支持壁３２よりも上側の空間と収容空間Ｘにおける支持壁３２よりも下側の空間とが、貫通孔３２ａによって連通されている。
【００２１】
支持壁３２の下面には、オイルパン２０の内部におけるオイルの液面の位置を検出するレベルセンサ７０が取り付けられている。したがって、レベルセンサ７０は、区画壁Ｚによって、水平方向の全域が取り囲まれている。
【００２２】
図示は省略するが、レベルセンサ７０の内部には、オイルの液面に浮かぶフロートが内蔵されている。レベルセンサ７０は、フロートの位置に応じてオイルの液面の位置を検出する、いわゆるフロート式のセンサである。また、このレベルセンサ７０は、予め定められたオイルパン２０におけるオイルの液面の下限位置に取り付けられている。したがって、レベルセンサ７０は、オイルパン２０の内部におけるオイルの液面が下限位置になると、オイルの液面が下限位置であることを示す信号を図示しない制御装置に出力する。
【００２３】
区画部３１の上端には、四角板形状の天井壁３３が固定されている。天井壁３３における前後方向の寸法は、区画部３１における前後方向の寸法よりも大きくなっている。また、天井壁３３における幅方向の寸法は、区画部３１における幅方向の寸法よりも大きくなっている。したがって、天井壁３３の外縁は、区画部３１の外縁よりも外側に位置している。天井壁３３の外縁からは、下側に向かって縁壁３４が突出している。縁壁３４は、天井壁３３の外縁の全域に亘って延びている。
【００２４】
上述したように、天井壁３３の外縁は区画部３１の外縁よりも外側に位置しているため、縁壁３４と区画部３１との間には隙間Ａがある。したがって、収容空間Ｘにおけるレベルセンサ７０の上端よりも上側の空間である上側空間Ｘ１は、凹部３１ａ及び隙間Ａを介して区画壁Ｚの外部と連通されている。
【００２５】
また、上述したように、区画部３１の下端とオイルパン２０の底壁２１との間には隙間Ｂがある。したがって、収容空間Ｘにおけるレベルセンサ７０の下端よりも下側の空間である下側空間Ｘ２は、隙間Ｂを介して区画壁Ｚの外部と連通されている。
【００２６】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
内燃機関１００では、オイルポンプ６０によって内燃機関１００の各所に圧送されたオイルがオイルパン２０に戻される。このように内燃機関１００の各所を循環してオイルパン２０へとオイルが流下する際には、オイルがクランクシャフトに衝突するなどして気泡が発生する。そして、この気泡は、オイルパン２０の内部におけるオイルの液面から所定範囲のオイル内に溜まる。したがって、オイルの液面付近には、気泡を含むオイル層が生じる。この気泡を含むオイル層においては、気泡を含まない部分に比べて密度が小さいため、レベルセンサ７０のフロートに作用できる浮力が小さくなる。そのため、仮に、レベルセンサ７０が、気泡を含むオイル層の液面を検出しようとすると、気泡を含まない部分に比べて、フロートが液面よりも下側に沈みこんでしまうことがある。仮にこのような現象が生じると、レベルセンサ７０は、実際に検出するべき液面よりも下側を、オイルの液面として検出してしまう。つまり、レベルセンサ７０が検出する液面が、気泡を含むオイル層の液面である場合には、レベルセンサ７０の検出精度が低下する。
【００２７】
本実施形態では、レベルセンサ７０の水平方向の全域が区画壁Ｚによって取り囲まれている。そのため、区画壁Ｚの外部でオイルの液面から所定範囲のオイル内に気泡が生じたとしても、区画壁Ｚに遮られて気泡が収容空間Ｘに流入しにくい。したがって、そのため、収容空間Ｘに配置されたレベルセンサ７０の近傍では、区画壁Ｚの外部に比べて、オイル内の気泡が少なくなり、気泡を含むオイル層が生じにくい。そのため、気泡を含むオイルの層が存在することに起因して、レベルセンサ７０の検出精度が低下することは抑制できる。
【００２８】
なお、収容空間Ｘにおけるレベルセンサ７０の下端よりも下側の空間である下側空間Ｘ２は、隙間Ｂを介して区画壁Ｚの外部と連通されている。そのため、レベルセンサ７０の水平方向の全域が区画壁Ｚによって取り囲まれていても、レベルセンサ７０の下端よりも下側の部分ではオイルが流通し、収容空間Ｘ内にオイルが流入可能である。また、収容空間Ｘにおけるレベルセンサ７０の上端よりも上側の空間である上側空間Ｘ１は、凹部３１ａ及び隙間Ａを介して区画壁Ｚの外部と連通されている。そのため、レベルセンサ７０の上端よりも上側の部分では空気が流通できるので、収容空間Ｘ内の空気圧によってオイルが収容空間Ｘ内に流入することが妨げられることもない。したがって、収容空間Ｘにおけるオイルの液面の位置は、区画壁Ｚの外部におけるオイルの液面の位置と同様に変化する。なお、上述したように、区画壁Ｚの外部におけるオイルの液面から所定範囲のオイル内には気泡が留まることで、そのオイルの密度が低下する。そのため、実際には、収容空間Ｘにおけるオイルの液面の位置と区画壁Ｚの外部におけるオイルの液面の位置とは僅かに乖離するがその差は小さいため、両者の液面は略同じ位置として扱える。
【００２９】
また、本実施形態では、区画部３１の上端に天井壁３３が固定され、天井壁３３の外縁から縁壁３４が突出している。すなわち、区画部３１の上側は、天井壁３３や縁壁３４によって覆われている。そのため、内燃機関１００の各所を循環してオイルパン２０へとオイルが流下する際において、収容空間Ｘにオイルが直接流下しない。そのため、収容空間Ｘ内のオイルの液面にオイルが直接流下することによって、収容空間Ｘのオイルに気泡が生じることを抑制できる。
【００３０】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本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。
・上記実施形態において、区画壁Ｚの形状は変更できる。例えば、区画壁は、上側からの平面視で半円形状や楕円形状であってもよい。この場合にも、少なくともレベルセンサ７０の水平方向の全域が区画壁によって取り囲まれていればよい。
【００３１】
・また、例えば、区画壁は、オイルパン２０の底壁２１から上側に向かって突出した筒形状になっていてもよい。この場合には、例えば、区画壁におけるレベルセンサ７０の下端よりも下側の部分で貫通孔が貫通していれば、収容空間Ｘは、レベルセンサ７０の下端よりも下側で区画壁の外部と連通される。
【００３２】
・上記実施形態において、天井壁３３の固定構成は変更できる。例えば、天井壁３３は、区画部３１に固定されず、オイルパン２０の側壁２２に固定されていてもよい。この場合にも、天井壁３３によって区画部３１の上側を覆うことができる。
【００３３】
・また、例えば、天井壁３３が、区画部３１に固定されず、オイルパン２０の側壁２２に固定されている場合には、天井壁３３の下面と区画部３１の上端とが離間していてもよい。なお、この構成においては、凹部３１ａを省略してもよい。
【００３４】
・上記実施形態において、天井壁３３を省略できる。天井壁３３がなくても、区画部３１の外部から内部へと気泡が流入するとは考えにくいので、区画部３１の内部において気泡を含むオイルの層が生じることは抑制できる。なお、天井壁３３を省略する場合には、縁壁３４も省略すればよい。
【００３５】
・上記実施形態において、支持壁３２は省略できる。例えば、レベルセンサ７０が区画部３１に直接取り付けられていれば、支持壁３２は省略してもよい。
・上記実施形態において、レベルセンサ７０に代えて、又は加えて別のレベルセンサを取り付けてもよい。例えば、予め定められたオイルパン２０のオイルの液面の上限位置にレベルセンサを取り付けてもよい。この構成においても、オイルパン２０の内部におけるオイルの液面から所定範囲に気泡を含むオイル層が生じていると、上記の上限位置をレベルセンサによって適切に検出できないおそれがある。そこで、オイルの液面の上限位置を検出するためのレベルセンサに関しても、本件技術を適用すればよい。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ…隙間、Ｂ…隙間、Ｌ…軸線方向、Ｘ…収容空間、Ｘ１…上側空間、Ｘ２…下側空間、Ｚ…区画壁、１１…ヘッドカバー、１２…シリンダヘッド、１３…シリンダブロック、１４…クランクケース、１５…チェーンケース、２０…オイルパン、２１…底壁、２２…側壁、３１…区画部、３１ａ…凹部、３２…支持壁、３２ａ…貫通孔、３３…天井壁、３４…縁壁、４０…ストレーナ、５０…吸入管、６０…オイルポンプ、７０…レベルセンサ、１００…内燃機関。
【図１】
2020105923.tif 000003
【図２】
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【図３】
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