(57)【要約】  【課題】  簡素で熱交換効率に優れたオイルクーラの提供。  【解決手段】オイルパン１０の両側壁１０Ａ，１０Ｂに架け渡される外管３４に、内部に内管３６が略同心状に配置された二重管部３４Ａと、この二重管部３４Ａに略同軸状に連なる単独管部３４Ｂと、を形成する。単独管部３４Ｂ及び内管３６の内部にわたって冷却水通路３２を形成する。二重管部３４Ａと内管３６との間に、冷却水通路３２に対して液密に隔成され、オイル吸込口２８からオイルポンプ２２へのオイル吸込通路３０の一部をなす環状の第２区間３０Ｂを設ける。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルが貯留されるオイルパンの両側壁に架け渡される外管が、内部に内管が略同心状に配置された二重管部と、この二重管部に略同軸状に連なる単独管部と、を有し、
上記単独管部及び内管の内部にわたって冷却水通路が形成されており、
かつ、上記二重管部と内管との間に、上記冷却水通路に対して液密に隔成された環状通路が形成され、この環状通路が、オイルパンの底部近傍に開口するオイル吸込口からオイルポンプへのオイル吸込通路の一部を構成していることを特徴とするオイルクーラ。
【請求項２】
上記オイルパンが、内燃機関のシリンダブロックの下側に固定されるアッパオイルパンと、このアッパオイルパンの下側に固定されるロアオイルパンと、を有し、
上記外管がアッパオイルパンに一体的に鋳造されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルクーラ。
【請求項３】
上記内管の内径と単独管部の内径とがほぼ等しくなるように、上記二重管部の内径が単独管部の内径よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルクーラ。
【請求項４】
上記外管が、オイルパンの規定油面よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のオイルクーラ。
【請求項５】
上記二重管部に、上記オイル吸込口を備えたオイルストレーナが取り付けられる取付ボス部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のオイルクーラ。
【請求項６】
オイルパンの底部近傍に開口するオイル吸込口とオイルポンプとを結ぶオイル吸込通路が、上記オイル吸込口から上方へ延びる第１区間と、この第１区間の上端からオイルパンの一方の側壁へ向けて略水平に延びる第２区間と、を有し、
この第２区間が、上記オイルパン内を略水平に延びる冷却水通路と熱交換可能に隣接配置されていることを特徴とするオイルクーラ。
【請求項７】
上記オイル吸込通路が、上記オイルパンの一方の側壁に沿って延びる第３区間を有し、
上記第２区間により第１区間と第３区間とが接続されていることを特徴とする請求項６に記載のオイルクーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の内燃機関や自動変速装置のトルクコンバータ等の潤滑・作動等に使用される潤滑油・作動油としてのオイルを冷却するのに好適なオイルクーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の内燃機関や自動変速装置のトルクコンバータ等に使用されるオイルを冷却するためにオイルクーラが用いられる。例えば、特許文献１や特許文献２には、外管の内部に内管を設けて二重管構造とし、これら外管と内管との間に形成される通路と内管内の通路の一方に冷却水、他方にオイルを流して熱交換を行う技術が開示されている。また、特許文献３〜５には、オイルパン（オイルタンク）内に冷却水用の配管を配設し、オイルパン内に貯留されるオイルを冷却する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３２５７６０号公報
【特許文献２】特開平９−２５０８８８号公報
【特許文献３】実開平２−３４７０６号（実願昭６３−１１３０８１号）
【特許文献４】特開２００３−６５０１８号公報
【特許文献５】特開平１０−５４２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献３〜５のように、オイルパン内に貯留されているオイルを冷却する場合、冷却すべきオイルの量が多く、またオイルの流れが弱いために、効率的な熱交換が行われない。このため、配管数を増やすなどの方策が必要となり、構造が複雑化するとともにコストが高くなる等の問題が残される。また、配管類が常時オイルパン内のオイル内に浸かっているので、車両の旋回・加速や制動時等にオイルパン内の油面の復帰が遅れ、オイルストレーナからのエアの吸込を回避するために、オイルパン内に貯留するオイルの油量を増やして油面高さを上げる等の対策が必要となってしまう。
【０００４】
なお、特許文献３では、オイルパンからオイルポンプへのオイル吸込口を備えたオイルストレーナの近傍に冷却配管を設けている。この場合、オイルストレーナ近傍の比較的流速の高い部位を冷却することができ、熱交換の効率は向上するものの、オイルストレーナのオイル吸込口はオイルパンの底部近傍に設けられているので、やはりオイルパンの底部に冷却配管類が設けられることとなり、上述した油面復帰遅れ等の課題が残される。
【０００５】
一方、上記の特許文献１や特許文献２のような二重配管式のオイルクーラでは、オイルパン内に貯留するオイル内に必ずしも冷却配管を設ける必要がなく、また、配管の二重化による配管構造の簡素化・小型化等のメリットがある。但し、このような二重配管式のオイルクーラであっても、その配置場所等によっては効率的な熱交換が行われず、また、特許文献１や特許文献２のように二重管部の外側に別途入口管や出口管を付設し、これらの入口管や出口管に別の配管類を接続する構造となっていると、やはり配管類が複雑化して大型化や重量増加を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡素な構造でありながら熱交換の効率に優れた新規なオイルクーラを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
オイルが貯留されるオイルパンの両側壁に架け渡される外管が、内部に内管が略同心状に配置された二重管部と、この二重管部に略同軸状に連なる単独管部と、を有する。上記単独管部及び内管の内部にわたって冷却水通路が形成されている。そして、上記二重管部と内管との間に、上記冷却水通路に対して液密に隔成された環状通路が形成され、この環状通路が、オイルパンの底部近傍に開口するオイル吸込口からオイルポンプへのオイル吸込通路の一部を構成している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、二重管部と内管との間に形成されるオイル吸込通路の一部と内管内の冷却水通路との間で熱交換が行われる。このような二重管構造を利用することにより、冷却水用の配管とオイル用の配管とを個別に設ける場合に比して配管構造を簡素化することができる。また、比較的流速が高く潤滑部位等へ送給される直前のオイル吸込通路の一部で熱交換を行うので、この熱交換の効率にも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るオイルクーラを、自動車に搭載される直列４気筒型の内燃機関に適用した図示実施例について詳細に説明する。なお、後述する実施例の説明では同一構成要素に同じ参照符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図中の白抜きの矢印は冷却水の流れを、太線の矢印はオイルの流れを示している。
【００１０】
図１〜図３は本発明の第１実施例に係るオイルクーラを示している。オイルパン（オイルタンクとも呼ぶ）１０は、内燃機関及び自動変速機等の作動油・潤滑油としてのオイルを貯留するもので、シリンダブロック１２の下側にボルトを用いて締結・固定されるアッパオイルパン１４と、このアッパオイルパン１４の下側に固定されるロアオイルパン１６と、により構成されている。ロアオイルパン１６が軽量かつ安価な板金製であるのに対し、アッパオイルパン１４は、シリンダブロック１２とともにクランクシャフトを回転可能に支持するもので、シリンダブロック１２と同様、強度・剛性に優れたアルミ合金等により鋳造されている。図３に示すように、アッパオイルパン１４は、４つのシリンダ（気筒）１８が配列される気筒列方向Ｄ１でほぼ機関全長にわたって配設される一方、ロアオイルパン１６は、気筒列方向Ｄ１についてはアッパオイルパン１４よりも短く設定されている。規定油面２０はロアオイルパン１６に設定されており、実質的にロアオイルパン１６内でオイルを貯留するように設定されている。
【００１１】
オイルパン１０にはオイルストレーナ２４が設けられる。このオイルストレーナ２４は、オイルポンプ２２に吸い込まれるオイル中の大まかな異物を取り除く金網等のろ材２６を有し、かつ、そのオイル吸込口２８がオイルパン１０の底面１１近傍に開口している。なお、この実施例ではオイル吸込口２８にろ材２６が設けられている。タンク底面１１上の沈殿物を吸い上げないように底面１１とオイル吸込口２８との間には適宜な隙間が確保されている。オイル吸込口２８からオイル吸込通路３０を経由してオイルポンプ２２へオイルが吸引され、このオイルポンプ２２により加圧されたオイルが、クランクシャフトやカムシャフトの軸受部位等の各種潤滑部分に送給されるとともに、バルブタイミングコントローラ等の油圧アクチュエータへ適宜送給される。なお、オイルポンプ２２は、例えばシリンダブロック１２のフロント部に取り付けられ、クランクシャフトにより駆動される。
【００１２】
上記のオイル吸込通路３０は、オイル吸込口２８から上方、つまり機関上下方向（内燃機関を車両へ搭載した車載状態での鉛直方向）Ｄ３での上方向へ延びる第１区間３０Ａと、この第１区間３０Ａの上端からオイルパン１０の一方の第１側壁１０Ａへ向けて略水平、つまり上記の気筒列方向Ｄ１及び機関上下方向Ｄ３の双方に直交する機関幅方向Ｄ２に延びる第２区間３０Ｂと、上記の第１側壁１０Ａに沿って気筒列方向Ｄ１に延びる第３区間３０Ｃと、シリンダブロック１２の前壁に沿ってオイルポンプ２２側へ延びる第４区間３０Ｄと、を有し、第２区間３０Ｂによって第１区間３０Ａと第３区間３０Ｃとが接続され、第３区間３０Ｃによって第２区間３０Ｂと第４区間３０Ｄとが接続されている。
【００１３】
そして、第２区間３０Ｂが、オイルパン１０の機関幅方向Ｄ２についての両側壁つまり第１側壁１０Ａと第２側壁１０Ｂとを貫通して機関幅方向Ｄ２に沿って略水平に延びる冷却水通路３２に対し、熱交換可能に隣接配置されている。つまり、オイルストレーナ２４近傍の流速の速い第２区間３０Ｂ内を流れるオイルを効率的に冷却するように設定されている。
【００１４】
構造的には、オイルパン１０の両側壁１０Ａ，１０Ｂに架け渡される略筒状の外管３４と、この外管３４の内部に同心状に配置される筒状の内管３６と、を有している。外管３４は、内部に内管３６が配置された二重管部３４Ａと、この二重管部３４Ａに連なる単独管部３４Ｂと、により構成されている。そして、単独管部３４Ｂ及び内管３６の内部にわたって冷却水通路３２が形成されている。また、二重管部３４Ａと内管３６との間に形成される環状・筒状の空間が、上記の第２区間３０Ｂを構成している。内管３６の先端外周面と二重管部３４Ａの内周面との間にはＯリングのようなシール部材３８が介装されており、このシール部材３８によって、第２区間３０Ｂと冷却水通路３２とが液密に隔成されている。
【００１５】
上記の外管３４、第３区間３０Ｃ及び第４区間３０Ｄは、アッパオイルパン１４に一体的に鋳造されており、配管の少ない簡素な構造となっている。また、鋳造時に中子を抜き出せるように、外管３４の二重管部３４Ａ及び単独管部３４Ｂは同心状・直線状に形成されており、かつ、両側壁１０Ａ，１０Ｂを貫通してその両端が側壁１０Ａ，１０Ｂの外面に開口している。
【００１６】
冷却水通路３２を構成する内管３６の内径と単独管部３４Ｂの内径とがほぼ等しくなるように、二重管部３４Ａの内径が単独管部３４Ｂの内径よりも大きく設定されている。つまり、外管３４は、径の異なる二重管部３４Ａと単独管部３４Ｂとがテーパ部３４Ｃによって一体的に接続されている。
【００１７】
外管３４は、アッパオイルパン１４の下端近傍であって、オイルパン１０の規定油面２０よりも上方に配置されている。従って、通常の運転状態では、オイルパン１０内に貯留されているオイルよりも上方に配置される。
【００１８】
内管３６は、この内管３６に固定又は一体形成される内管固定フランジ４０がボルト４２によってシール用のガスケット４４を挟んで二重管部３４Ａの開口部に共締め固定されることによって、アッパオイルパン１４に液密かつ堅牢に固定される。内管３６の突出部には、他の冷却配管（図示省略）が取り付けられる管継手部４６が設けられている。また、外管３４の第２側壁１０Ｂへの開口部には、他の冷却配管（図示省略）が取り付けられる管継手部４８が固定されている。なお、成形可能であれば管継手部４８を外管３４の一部としてアッパオイルパン１４と一体的に形成しても良い。
【００１９】
二重管部３４Ａには、オイルストレーナ２４の取付フランジ５０がボルト５２により固定されるストレーナ取付ボス部５４が一体的に張出形成されている。このストレーナ取付ボス部５４に、上記の第１区間３０Ａの一部が形成されており、この第１区間３０Ａと環状の第２区間３０Ｂとが連通している。つまり、ストレーナ取付ボス部５４の直下位置に、第１区間３０Ａが形成されたオイルストレーナ２４が形成されている。そして、このストレーナ取付ボス部５４よりも単独管部３４Ｂ寄りの位置に、上記のシール部材３８により二重管部３４Ａと内管３６とがシールされている。
【００２０】
このような本実施例による作用効果について説明する。オイルストレーナ２４からオイルポンプ２２へのオイル吸込通路３０の第２区間３０Ｂで熱交換が行われるために、上記従来例のように貯留されているオイル内で熱交換を行うものに比して、オイルポンプ２２から各部位へ送給される直前のオイルを過不足なく効率的に冷却でき、かつ、流速も速いために、効率的に熱交換を行うことができる。
【００２１】
また、外管３４に二重管部３４Ａを設けて二重配管構造を形成し、この外管３４の一部である単独管部３４Ｂ及び内管３６により冷却水通路３２を形成し、かつ、この内管３６と二重管部３４Ａとの筒状の空間にオイル吸込通路３０の一部である熱交換用の第２区間３０Ｂを形成している。このように、オイル吸込通路３０を形成する配管の一部を二重配管構造とすることにより、簡素な配管構造でありながら、上述したように効果的な熱交換を行うことができるのである。
【００２２】
外管３４はアッパオイルパン１４に一体的に鋳造されているので、その分、部品点数が少なくて済み、かつ、外管３４がオイルパン１０の両側壁１０Ａ，１０Ｂに架け渡されているために、強度部材としても機能している。また、この外管３４の二重管部３４Ａ以外の部分には冷却水通路３２が形成されており、無駄のない簡素な配管構造となっている。また、オイル吸込通路３０の第３区間３０Ｃや第４区間３０Ｄもアッパオイルパン１４と一体的に鋳造されているため、更に部品点数が少なく簡素な構造となっている。
【００２３】
単独管部３４Ｂと内管３６の内径がほぼ等しく設定されているために、この単独管部３４Ｂから内管３６にわたって形成される冷却水通路３２がほぼ同一断面で直線状に延びるものとなり、通流抵抗の少ない円滑な冷却水流れを実現できる。
【００２４】
内管３６の先端部を二重管部３４Ａの内面にシール部材３８を介して液密に嵌合させているので、フランジ４０やボルト４２を用いて内管３６をオイルパン１０の側壁１０Ａに差し込んで固定することにより、極めて容易に二重配管構造を形成することが可能である。
【００２５】
二重配管構造を有する外管３４がアッパオイルパン１４に形成され、規定油面２０よりも上方に位置するので、オイルパン１０の底面１１近傍に冷却用の配管類を設ける必要がない。このため、加速・減速・旋回時などからの復帰時に油面の戻り特性に悪影響を与えない。従って、上記従来技術で述べたように戻り特性を確保するために油量を増やしたり新たな構造を追加したりする必要がなく、安価で簡素な構造とすることができる。
【００２６】
図４及び図５は本発明の第２実施例を示している。この第２実施例では、内管３６の先端部３７が外管３４の二重管部３４Ａに圧入により固定されており、この圧入固定部分において、内管先端部３７の外周面と二重管部３４Ａの内周面とが液密にシールされている。この第２実施例によれば、第１実施例と同様の効果が得られることに加え、シール部材３８が不要となり、部品点数が更に少なくて済み、かつ、内管３６を外管３４に差し込んで圧入・固定することによりシールが行われるので、作業性にも優れている。
【００２７】
図６〜８は本発明の第３実施例を示している。この第３実施例のオイルストレーナ２４Ａは、ろ材２６Ａがオイル吸込口２８Ａとは異なる位置、つまり内管固定フランジ４０の近傍に配置されている。このように異なるタイプのオイルストレーナ２４Ａであっても上記第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
図９及び図１０は本発明の第４実施例を示している。この第４実施例では、第２実施例と同様、内管３６の先端部３７が外管３４の二重管部３４Ａに圧入により固定されることにより、内管先端部３７の外周面と二重管部３４Ａの内周面とが液密にシールされている。また、第３実施例と同様、オイルストレーナ２４Ａにおけるろ材２６Ａがオイル吸込口２８Ａとは異なる位置、つまり内管固定フランジ４０の近傍に配置されている。
【００２９】
以上の説明より把握し得る本発明の特徴的な技術思想について以下に列記する。但し、本発明は参照符号を付した図示実施例の構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、Ｖ型６又は８気筒のような他の形式の内燃機関にも本発明を適用することができる。
【００３０】
（１）オイルが貯留されるオイルパン１０の両側壁１０Ａ，１０Ｂに架け渡される外管３４が、内部に内管３６が略同心状に配置された二重管部３４Ａと、この二重管部３４Ａに略同軸状に連なる単独管部３４Ｂと、を有する。上記単独管部３４Ｂ及び内管３６の内部にわたって冷却水通路３２が形成される。上記二重管部３４Ａと内管３６との間に、上記冷却水通路３２に対して液密に隔成された環状通路が形成されている。この環状通路が、オイルパン１０の底部近傍に開口するオイル吸込口２８からオイルポンプ２２へのオイル吸込通路３０の一部（第２区間３０Ｂ）を構成している。
【００３１】
（２）好ましくは、上記オイルパン１０が、内燃機関のシリンダブロック１２の下側に固定されるアッパオイルパン１４と、このアッパオイルパン１４の下側に固定されるロアオイルパン１６と、を有する。そして、上記外管３４がアッパオイルパン１４に一体的に鋳造されている。
【００３２】
（３）更に好ましくは、上記内管３６の内径と単独管部３４Ｂの内径とがほぼ等しくなるように、上記二重管部３４Ａの内径が単独管部３４Ｂの内径よりも大きく設定されている。このため、内管３６から単独管部３４Ｂにわたって形成される冷却水通路３２が、ほぼ同じ径で直線上に延びるかたちとなり、その流れが円滑化される。
【００３３】
（４）上記外管３４がオイルパン１０の規定油面２０よりも上方に配置されている。言い換えると、オイルが貯留されるロアオイルパン１６よりも上方のアッパオイルパン１４に外管３４が形成されている。従って、この外管３４が貯留されているオイル内に完全に浸かるようなことはなく、上述したような加速・減速・旋回時等からの復帰時の油面の戻り特性に悪影響を与えることがない。
【００３４】
（５）より具体的には、上記二重管部３４Ａに、上記オイル吸込口２８を備えたオイルストレーナ２４が取り付けられる取付ボス部５４が形成されている。これにより、オイルストレーナ２４からオイルポンプ２２へのオイル吸込通路３０に熱交換用の二重管部３４Ａを容易に設けることが可能となる。
【００３５】
（６）オイルパン１０の底部近傍に開口するオイル吸込口２８とオイルポンプ２２とを結ぶオイル吸込通路３０が、上記オイル吸込口２８から上方へ延びる第１区間３０Ａと、この第１区間３０Ａの上端からオイルパン１０の一方の側壁１０Ａへ向けて略水平に延びる第２区間３０Ｂと、を有する。そして、この第２区間３０Ｂが、上記オイルパン１０内を略水平に延びる冷却水通路３２と熱交換可能に隣接配置されている。
【００３６】
（７）より具体的には、上記オイル吸込通路３０が、上記オイルパン１０の一方の側壁１０Ａに沿って延びる第３区間３０Ｃを有する。そして、上記第２区間３０Ｂにより第１区間３０Ａと第３区間３０Ｃとが接続されている。そして好ましくは、この第３区間３０Ｃを外管３４と同様にアッパオイルパン１４に一体的に鋳造することにより、外部配管の少ない簡素な構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施例のオイルクーラが適用された内燃機関のオイルパンを示す図３のＩ−Ｉ線に沿う断面図。
【図２】上記第１実施例に係るオイルパンを示す図３のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。
【図３】上記第１実施例に係るオイルパンの通路構成を示す下面対応図。
【図４】本発明の第２実施例のオイルクーラが適用された内燃機関のオイルパンを示す断面図。
【図５】上記第２実施例に係るオイルパンの通路構成を示す構成図。
【図６】本発明の第３実施例のオイルクーラが適用された内燃機関のオイルパンを示す図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。
【図７】上記第３実施例に係るオイルパンを示す図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。
【図８】上記第３実施例に係るオイルパンの通路構成を示す下面対応図。
【図９】本発明の第４実施例のオイルクーラが適用された内燃機関のオイルパンを示す断面図。
【図１０】上記第４実施例に係るオイルパンの通路構成を示す構成図。
【符号の説明】
【００３８】
１０…オイルパン
１０Ａ，１０Ｂ…側壁
１２…シリンダブロック
１４…アッパオイルパン
１６…ロアオイルパン
２２…オイルポンプ
２４…オイルストレーナ
２８…オイル吸込口
３０…オイル吸込通路
３０Ａ…第１区間
３０Ｂ…第２区間
３０Ｃ…第３区間
３２…冷却水通路
３４…外管
３４Ａ…二重管部
３４Ｂ…単独管部
３６…内管
【図１】
2006257878.tif 000003
【図２】
2006257878.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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