(57)【要約】【課題】  バランサ等の熱容量が大きく、エンジンオイルから熱を奪う構造物を備えた状態であっても、できるだけ効率よく早期にエンジンオイルを昇温できる二槽式オイルパンを提供することを目的とする。【解決手段】  二槽式オイルパン（１）は、オイルパン（２）内が、凹部（３ａ１）を有するオイルパンセパレータ（３）によって、吸込口（６ａ）が配置される第一室（５）と第二室（４）とに仕切られている。熱容量の大きいバランサ（１０）、エコラン装置における駆動力伝達装置を構成するプラネタリギア（１２）、スタータギア（１３）、アイドラギア（１４）、ドリブンギア（１５）、中間ギア（１６）を第二室（４）内に配置する。これにより、エンジン始動時に循環させる第一室（５）内のエンジンオイルから熱が奪われることがなく、エンジンオイルの早期昇温が可能である。【選択図】          図３
2006125201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口が配置される第一室と前記吸込口が配置されない第二室とに仕切るオイルパンセパレータをオイルパンの内部に備え、前記オイルパンセパレータは前記第一室を形成する凹部を有し、前記第一室がエンジンブロックの内部と連通され、前記凹部は前記第一室と前記第二室とを連通させる連通孔を有する二槽式オイルパンにおいて、
当該二槽式オイルパン内に収容され、当該二槽式オイルパン内に貯留されるエンジンオイルから熱を奪う構造体を前記第二室内に配置したことを特徴とする二槽式オイルパン。
【請求項２】
前記構造体は、バランサ及び／又はスタータの駆動力をクランク軸に伝達する駆動力伝達構造であることを特徴とする請求項１記載の二槽式オイルパン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンブロックの下側に設け、エンジンオイルを貯留させるオイルパンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンの潤滑・冷却にはエンジンオイルが用いられている。このエンジンオイルは、エンジンの下部に設けられたオイルパンに貯留され、オイルポンプによってエンジン各部に循環される。エンジン各部を循環したエンジンオイルは、下方のオイルパン内に滴下する。そして、オイルパン内に滴下したエンジンオイルは、再度オイルポンプによってエンジン各部に循環される。この間、エンジンオイルはエンジン各部から熱を受け取って各部を冷却する。また、エンジンオイルは、エンジン各部で油膜を形成して各部品間の潤滑を促進すると共に、部品の酸化を防止するなどの役目もある。      
【０００３】
ここで、エンジンの冷間始動直後は、オイルパン内部に貯留されたエンジンオイルは冷えており、粘度も高く、エンジン各部を循環して各部を潤滑させるのに適した状態ではない。そこで、冷間始動直後は、できるだけ早くエンジンオイルを昇温させて適切な粘度を有する状態にさせたい。このために、オイルパンを複数の区画に分け、冷間始動直後は一方の区画内のエンジンオイルが循環されやすい状況を作り、この区画内のエンジンオイルをより早期に昇温させ、その一方、暖機完了後は、エンジンオイルの過熱を回避してエンジンオイルを好ましい状態とすることが既に検討されている（特許文献１）。このようなエンジンオイルの早期昇温は、フリクションの早期低減による燃費向上にも寄与するものであり、近年の燃費向上に対する強い要望からも改善が望まれる点である。      
【０００４】
図１は、特許文献１に記載されたオイルパン５０の構造を説明する断面図であるが、エンジンオイルの昇温を効果的に行うべく、凹部５１ａを有するオイルパンセパレータ５１をオイルパン５２内に設け、凹部５１ａ内にエンジンオイルの吸込口５３ａが位置するようにオイルストレーナ５３を配置するとともに、凹部５１ａの側壁５１ａ１の上部及び下部に凹部５１ａの内外を連通させる連通孔５４、５５を設けた構成を採用している。このような連通孔５４、５５のうち、凹部５ａの側壁５１ａ１の下部に設けた連通孔５５は、エンジンオイルの粘度変化を利用して凹部５１ａ内外のエンジンオイルの流通を制御するようになっている。すなわち、連通孔５５の径を小径としておき、暖機時の粘度の高いエンジンオイルは連通孔５５を通過する際の通油抵抗が大きいことを利用して凹部５１ａ内外のエンジンオイルの混合を防止し、一方、暖機完了後の粘度の低いエンジンオイルは連通孔５５を通過することができ、凹部５１ａ内外のエンジンオイルの混合が行われる構成となっている。凹部５１ａの内外でオエンジンイルが混合されれば、低温の凹部５１ａ外側のオイルによって、高温となった凹部５１ａ内側のエンジンオイルの温度を低下させることができる。      
【０００５】
一方、凹部５１ａの側壁５１ａ１の上部に設けた連通孔５４は、エンジンオイルの粘度に拘わらず凹部５１ａの内外でエンジンオイルを流通させることができ、主に、エンジンブロック５６内部を循環し、オイルパンセパレータ５１内（凹部５１ａ内側）に滴下したエンジンオイルをオイルパンセパレータ５１の凹部５１ａの内側から外側へ流出させる。このため、矢示５７で示す様な、凹部５１ａの上部から流出したエンジンオイルが、エンジンオイルの粘度に応じて再び凹部５１ａの下部から凹部５１ａ内に流入するというエンジンオイルの循環経路が形成され、エンジンオイルの混合を促進し、エンジンオイルを冷却するようになっている。混合されたエンジンオイルは吸込口５３ａから吸い上げられ、上部からエンジンブロック５６内に供給される。      
【０００６】
以上のような構成により、エンジンの始動直後のエンジンオイルの早期昇温が図られている。
【０００７】
ところで、エンジンには、ピストンの往復運動によって発生する慣性力に起因する振動を抑制するバランサが取り付けられたものがある。このようなバランサの発明は、例えば、特許文献２に開示されている。図２は、特許文献２に開示されたエンジンバランサ５０の実施形態を示す概略構成図である。この図２によれば、クランクシャフト５１が回転可能に支承されるシリンダブロック５２の下部にはオイルを貯留するオイルパン５３が固定されていると共に、エンジンバランサ５０がオイルパン５３内に位置するように固定されている。シリンダブロック５２には、エンジンにより駆動され、ストレーナ５４を介して吸込んだオイルパン５３内のオイルをエンジンの各潤滑部へ圧送するオイルポンプ５５が取り付けられており、オイルポンプ５５からのオイルの一部はエンジンバランサ５０の潤滑部へも供給されるようになっている。このように設置されたエンジンバランサ５０は、チェーンスプロケット５８とチェーン５７、クランクスプロケット５６を介して、クランクシャフト５１と結合している。
このようにバランサはオイルパン内に位置するように固定される。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２２２０１２号公報
【特許文献２】特開２００１−２８０１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このようなバランサは、オイルパン内に配置されてエンジンオイルと接触することによって、エンジンオイルの早期昇温の妨げとなることが考えられる。バランサには金属部品が多数使用されており、一般的に金属は熱容量が大きいことから構造物全体になるとかなりの熱容量を持つ。このように熱容量の大きい構造物は、エンジンオイルと接触することによりエンジンオイルから大量の熱を奪う。このため、エンジンブロック内を循環し、昇温した状態で再びオイルパン内に戻ってきたエンジンオイルがバランサに接触するとエンジンオイルが蓄えた熱が奪われ、温度低下につながる。このような問題は、当然、特許文献１に開示した二槽式オイルパンにおいても起こるもので、同様の問題を有しているといえる。
このように熱容量の大きい構造物がオイルパン内に存在し、エンジンオイルの昇温を妨げると、フリクションの早期低減による燃費向上の実現等も困難となる。      
【００１０】
そこで、本発明は、例えばバランサのように熱容量が大きく、エンジンオイルから熱を奪う構造物を備えた状態であっても、できるだけ効率よく早期にエンジンオイルを昇温させることのできる二槽式オイルパンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するための本発明の二槽式オイルパンは、吸込口が配置される第一室と前記吸込口が配置されない第二室とに仕切るオイルパンセパレータをオイルパンの内部に備え、前記オイルパンセパレータは前記第一室を形成する凹部を有し、前記第一室がエンジンブロックの内部と連通され、前記凹部は前記第一室と前記第二室とを連通させる連通孔を有する二槽式オイルパンにおいて、当該二槽式オイルパン内に収容され、当該二槽式オイルパン内に貯留されるエンジンオイルから熱を奪う構造体を前記第二室内に配置したことを特徴とする。
ここで、前記構造体には、例えば、バランサや、スタータの駆動力をクランク軸に伝達する駆動力伝達構造が含まれる。従来、車両に搭載されたエンジンにおいて、車両停止時にエンジンを自動停止して燃費を改善するアイドルストップ機構が採用されたものがある。このアイドルストップ機構は、燃費の改善などのために、車両が交差点等で走行停止状態となった時にエンジンを自動停止するとともに、発進操作時にスタータを回転させてエンジンを自動始動させて車両を発進可能とさせるエンジンの自動停止始動装置（以下、「エコラン装置」という）である。
このようなエコラン装置には、ギア等を介してスタータの駆動力をクランク軸に伝達する駆動力伝達構造を備えたものがあり、ギア等からなる駆動力伝達構造は、潤滑油としてエンジンオイルを利用できることからオイルパン内に収容される。ところが、このような駆動力伝達装置も金属製である場合等は熱容量が大きく、エンジンオイルの早期昇温を図ろうとした場合、前記バランサと同様にその配置には留意すべきものである。
そこで、本発明では、エコラン装置を搭載した車両の駆動力伝達装置についても、前記バランサと同様に、エンジンオイルから熱を奪う構造体であるとして前記第二室内に配置した構成としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第一室と第二室とを有する二槽式オイルパンとし、エンジン始動時に早期昇温のために循環させる少量のエンジンオイルを貯留する第一室内にはバランサ等のエンジンオイルから熱を奪う構造体を配置せず、第二室内に配置した構成としたので、バランサ等をオイルパン内に配置しつつ、第一室内のエンジンオイルを早期に昇温することができる。また、バランサ等が配置された第二室内のエンジンオイルの冷却効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
図３は、本発明の二槽式オイルパン１の平面図であり、図４は図３中のＡ−Ａ線断面図、図５は図３中のＢ−Ｂ線断面図である。二槽式オイルパン１は、オイルパン２の内部に、凹部３ａを有するオイルパンセパレータ３が設けられている。オイルパンセパレータ３の凹部３ａは図示しないエンジンブロックと連通する第一室５を形成している。すなわち、オイルパン２内はこのオイルパンセパレータ３によって第二室４と第一室５とに仕切られている。第一室５内にはオイルストレーナ６の吸込口６ａが配置されている。また、図４に示すように凹部３ａの側壁３ａ１には、第二室４と第一室５とを連通させる第一連通孔８が設けられている。この第一連通孔８は、凹部３ａの側壁３ａ１のできるだけ上側に設けることが好ましく、本実施例の二槽式オイルパン１では、第二室４及び第一室５に貯留させるエンジンオイル量の下限レベル付近に設けている。また、凹部３ａの側壁３ａ１の下部にはエンジンオイルの粘度変化を利用して第二室４と第一室５とのエンジンオイルの流通を制御する第二連通孔９が設けられている。
【００１５】
また、エンジンブロックに取り付けられるバランサ１０が第二室４内に配置されている。バランサ１０は、図面上、表れていないが、内部にバランサ側ギアを備えており、エンジンブロックに支持されたクランク軸に設けられた第一のクランク軸側ギアと噛み合って、クランク軸の振動を抑制するようになっている。このようにバランサ１０を第二室４内に配置し、収容すべく、サブオイルパン３には図に示すように底浅部３ｂが形成されている。
【００１６】
さらに、オイルパン２の外側には、エコラン装置の一部を構成するスタータ１１が取り付けられている。このスタータ１１には図３に示すようにプラネタリギア１２、スタータギア１３がこの順で接続されている。また、このスタータギア１３とアイドラギア１４とが噛み合い、このアイドラギア１４とドリブンギア１５とが噛み合い、このドリブンギア１５と中間ギア１６とが噛み合い、最後にこの中間ギア１６が図示しないクランク軸に設けられた第二のクランク軸側ギアと噛み合ってスタータ１１の駆動力をクランク軸に伝達するようになっている。本実施例では、二槽式オイルパン１の第二室４内に収納されているこれらのギアのうち、プラネタリギア１２、スタータギア１３、アイドラギア１４、ドリブンギア１５、中間ギア１６が本発明における「クランク軸に伝達する駆動力伝達構造」に相当する。
【００１７】
以上のように構成される二槽式オイルパン１は、冷えた状態のエンジンが始動すると、先ず、第一室５内のエンジンオイルがオイルストレーナ６の吸込口６ａから吸い上げられ、エンジンブロック内の各部を循環して再び第一室５内へ戻ってくる。このような過程で、第一室５内のエンジンオイルは徐々に昇温するが、エンジンオイルの粘性の低いエンジン始動当初は第一室５内に貯留されていた少量のエンジンオイルのみを循環させ、エンジンオイルの早期昇温を図っている。このとき、熱容量の大きいバランサ１０やクランク軸に伝達する駆動力伝達構造を構成するプラネタリギア１２、スタータギア１３、アイドラギア１４、ドリブンギア１５、中間ギア１６といった構造物が第一室５内に配置されていたとすると、エンジンブロック内の各部を循環する過程でエンジンオイルが蓄えた熱をこれらの構造物が奪ってしまいエンジンオイルの昇温を妨げることになる。しかし、本実施例ではこれらの構造物は第二室４内に配置されているので第一室５内に戻ってきたエンジンオイルの熱を奪うことはなく、第一室５内のエンジンオイルの早期昇温を妨げることがない。
【００１８】
なお、エンジンオイルの昇温が進んで粘度が低下してくると、エンジンオイルは第二連通孔９を通過することができるようになり、第二室４内のエンジンオイルも第一室５内に流入してエンジンブロック各部を循環する。これにより、エンジンオイル温度の過上昇を防止することができる。
【００１９】
また、熱容量の大きいバランサ１０や駆動力伝達構造をなすプラネタリギア１２等が第二室４内に収容されているので、第二室４内のエンジンオイルを冷却する効果も期待できる。
【００２０】
エンジンオイルを早期に昇温させることができれば、燃料消費量を抑え、燃費向上を図ることができる。図６は、実験によりエンジン始動時の第一室５内の油温と燃料消費量との関係を求め、その結果をオイルパン内の構造物の有無により対比させて示したグラフである。図６中、実線は、第一室５内にバランサ１０、駆動力伝達構造、すなわち、プラネタリギア１２、スタータギア１３、アイドラギア１４、ドリブンギア１５、中間ギア１６がない場合、破線は第一室５内にバランサ１０のみを入れた場合、点線は第一室５内にバランサ１０、駆動力伝達構造、すなわち、プラネタリギア１２、スタータギア１３、アイドラギア１４、ドリブンギア１５、中間ギア１６を入れた場合について示している。
グラフから明らかなように、第一室５内に配置された構造物が少なく、熱容量が小さいほど第一室５内の油温の上昇が早く、また、これに伴って燃料消費量は低下している。
以上の実験結果からも、本発明により、エンジンオイルの早期昇温及び燃料消費量の軽減を達成できることが確認できた。
【００２１】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
例えば、上記実施例ではプラネタリギア１２、スタータギア１３、アイドラギア１４、ドリブンギア１５、中間ギア１６を本発明における「クランク軸に伝達する駆動力伝達構造」としているが、本発明における駆動軸伝達構造に相当する構造、要素は、エコラン装置の設計によっても異なってくるものである。また、上記実施例では、エンジンオイルのレベルセンサやレベルゲージには言及していないが、これらの構造物についても第一室５内のエンジンオイルを早期昇温させる観点からは極力第二室４内に設置することが望ましい。要は、オイルパン内に収容することがある構造物で、オイルストレーナ６などのように第一室５内に配置する必然性があるもの以外については、第二室４内に配置するようにする。
【００２２】
なお、本発明は二槽式オイルパンについてエンジンオイルから熱を奪う構造体を第二室に配置する改良を行っているが、これが、例えば三槽式といった多槽式のオイルパンになった場合であっても、そのような構造体は、できるだけ複数の室のうち、最外郭に位置する室内へ配置するようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の二槽式オイルパンの概略構成を示す断面図である。
【図２】従来のエンジンバランサの実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明の二槽式オイルパンの実施例の平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】エンジン始動時の第一室内の油温と燃料消費量との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１、５０  二槽式オイルパン
２、５２  オイルパン
２ａ  第二室オイルドレイン
３、５１  オイルパンセパレータ
３ａ、５１ａ  凹部
３ａ１  側壁
３ｂ  底浅部
４  第二室
５  第一室
６  ストレーナ
６ａ  吸込口
８  第一連通孔
９  第二連通孔
１０  バランサ
１１  スタータ
１２  プラネタリギア
１３  スタータギア
１４  アイドラギア
１５  ドリブンギア
１６  中間ギア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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