(57)【要約】【課題】オイルパンの直下に配設した排気管からの伝熱を効果的に低減できる車両構造を提供する。【解決手段】オイルパン４の直下に配設される排気管５を備える車両構造１であって、オイルパン４は、排気管５に対向する箇所に、排気管５からの熱伝導を抑制する断熱空間４０を備え、断熱空間４０は、フライホイール６０またはドライブプレートに対向するようにトランスミッションケース６の内部に開口する第一開口部４１ｇと、大気に開口する第二開口部４２ｇと、を備える。【選択図】図２
2018141436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンが連結されたクランクシャフトが配置されるシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの下方でエンジンオイルを貯留するオイルパンと、
前記クランクシャフトの端部に設けられるフライホイールまたはドライブプレートを収納し、前記シリンダブロックと前記オイルパンの一体物の側面に取り付けられるトランスミッションケースと、
前記オイルパンの直下に配設される排気管と、を備える車両構造であって、
前記オイルパンは、前記排気管に対向する箇所に、前記排気管からの熱伝導を抑制する断熱空間を備え、
前記断熱空間は、前記フライホイールまたは前記ドライブプレートに対向するように前記トランスミッションケースの内部に開口する第一開口部と、大気に開口する第二開口部と、を備える車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルパンの直下に排気管が配設される車両構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は、内部にピストンが往復するシリンダブロックと、シリンダブロックの下方でエンジンオイルを受けるオイルパンとを備える。
【０００３】
エンジンオイルの主な役割は、潤滑による内燃機関の各所のフリクションを低減することにあるが、内燃機関を構成する部材の冷却もエンジンオイルの重要な役割の一つである。エンジンオイルは、所定の温度範囲内である程度温度が高い状態にある方が各部のフリクションを低減する効果が高い。しかし、エンジンオイルの温度が高くなり過ぎると、内燃機関の各部材を十分に冷却することが難しくなるし、エンジンオイルが劣化する恐れもある。特に、オイルパンの直下に排気管が配設される構成では、排気管からの伝熱によってエンジンオイルが高温となり易い。
【０００４】
上述した問題点を解決する技術として、例えば特許文献１に記載の技術が挙げられる。特許文献１では、オイルパンの直下に排気管の触媒が配置される車両構造において、オイルパンにおける排気管に対向する位置に走行風を通過させる空洞を設けている。このような構成とすることで、空洞の空気層によって排気管からの伝熱を低減すると共に、走行風にて空洞の周辺を冷却することで、エンジンオイルが過熱されないようにできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２４００５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の構成では、車両が停止しているときには走行風による冷却効果を得ることができないため、エンジンオイルを十分に冷却できない恐れがある。また、車両のエンジンルーム内における内燃機関の向きによっては、空洞に効果的に走行風を導くことができない場合もある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、オイルパンの直下に配設した排気管からの伝熱を効果的に低減できる車両構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、送風装置などの追加の構成を用いることなく、オイルパンを冷却する空気の流れを得ることができないか鋭意検討した。その結果、内燃機関の動作時に常に回転しているフライホイールまたはドライブプレートに着目し、以下に示す車両構造を完成させた。
【０００９】
本発明の一形態に係る車両構造は、
ピストンが連結されたクランクシャフトが配置されるシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの下方でエンジンオイルを貯留するオイルパンと、
前記クランクシャフトの端部に設けられるフライホイールまたはドライブプレートを収納し、前記シリンダブロックと前記オイルパンの一体物の側面に取り付けられるトランスミッションケースと、
前記オイルパンの直下に配設される排気管と、を備える車両構造であって、
前記オイルパンは、前記排気管に対向する箇所に、前記排気管からの熱伝導を抑制する断熱空間を備え、
前記断熱空間は、前記フライホイールまたは前記ドライブプレートに対向するように前記トランスミッションケースの内部に開口する第一開口部と、大気に開口する第二開口部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
摩擦クラッチを搭載するトランスミッション（以下、ＴＭ）にはトルク変動を抑制するフライホイールが、トルクコンバーターを搭載するＴＭにはスターターモータで回転されるドライブプレートが設けられている。これらフライホイールやドライブプレートは、内燃機関が動作している間は常に回転している。上記車両構造では、断熱空間の第一開口部がＴＭケースに開口することで、フライホイールまたはドライブプレートの回転が生み出す風を第一開口部から断熱空間内に取り込むことができる。また、上記車両構造では、断熱構造内に取り込まれた風が、第二開口部から大気に排出することができる。つまり、上記車両構造では、走行風の有無に関わらず、断熱空間に空気の流れを形成することでき、排気管の熱でオイルパン内のエンジンオイルが過熱されることを効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る車両構造の概略構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】実施形態に係る車両構造に備わるオイルパンの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の車両構造の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１３】
＜実施形態１＞
≪全体構成≫
図１に示すように、本例の車両構造１に備わる内燃機関は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とオイルパン４とを備える。シリンダブロック２の内部には、往復運動するピストン２０と、ピストン２０の往復運動に伴って回転するクランクシャフト２１と、ピストン２０とクランクシャフト２１とを連結するコンロッド２２が配置されている。シリンダヘッド３には、カムシャフト３０などの動弁系や、吸気ポート３１、排気ポート３２などが設けられており、シリンダヘッド３の上部はヘッドカバー３Ｈで覆われている。動弁系には図示しないオイルギャラリーからエンジンオイル９が供給され、動弁系の潤滑と冷却を行なう。エンジンオイル９は、シリンダヘッド３とシリンダブロック２に設けられるオイルギャラリーなどを伝ってオイルパン４に落下する。
【００１４】
本例の車両構造１では、排気ポート３２に繋がる排気管５がオイルパン４の直下に交差し、排気管５の途中に設けられる触媒装置５０がオイルパン４のちょうど真下に配置されている（図２を合わせて参照）。特に、本例ではオイルパン４の底面側の一部が凹んでおり（特に図２参照）、その凹んだ部分に排気管５の触媒装置５０が配置されている。このような構成とすることで、触媒装置５０がオイルパン４の配置空間内に納まるので、内燃機関の省スペース化を図ることができる。その反面、触媒装置５０は、高温の排気ガスや排気ガスに含まれる化学物質の反応熱によってかなりの高温となり易いため、触媒装置５０の熱によってオイルパン４とその内部のエンジンオイル９が過熱される恐れがある。そこで、本例の車両構造１（図２）では、オイルパン４における排気管５（本例では触媒装置５０）に対向する箇所に、触媒装置５０からの熱伝導を抑制する断熱空間４０を形成すると共に、その断熱空間４０の内部に空気の流れ（太線矢印）を形成する。以下、断熱空間４０とその内部に空気の流れを形成する構成を中心に説明を行なう。
【００１５】
≪断熱空間≫
図２に示すように、断熱空間４０は、オイルパン４における触媒装置５０に対向する部分を二重構造とすることで形成される。具体的には、オイルパン４の上面図である図３に示すように、断熱空間４０は、オイルパン４に形成される第一孔部４１の内部空間と第二孔部４２の内部空間とで構成される。第一孔部４１は、クランクシャフト２１（図２）の軸方向に平行に延びており、その一端側の開口部（第一開口部４１ｇ）は、後述するトランスミッションケース６の内部に開口している。一方、第二孔部４２は、第一孔部４１の他端に繋がり、第一孔部４１に交差する方向（本例では直交方向）に延びている。第二孔部４２の両端開口部（第二開口部４２ｇ）は大気に開口している。
【００１６】
上記断熱空間４０を形成することで、エンジンオイル９と触媒装置５０との間に空気層が形成されるため、触媒装置５０の熱がオイルパン４内のエンジンオイル９に伝わり難くなる。
【００１７】
≪空気の流れを形成する構成≫
本例では、断熱空間４０に空気の流れを形成するための構成として、トランスミッションケース（以下、ＴＭケース）６に収納されるフライホイール６０を用いている。フライホイール６０は、摩擦クラッチを搭載したトランスミッションを採用した車両に設けられる部材であって、シリンダブロック２を貫通してＴＭケース６の内部に延びるクランクシャフト２１の端部に設けられる。フライホイール６０は、回転慣性力によってトルクの変動を抑制する円盤状の部材であり、車両の始動時にスターターモータで回転される部材でもある。
【００１８】
フライホイール６０は、内燃機関の動作時に常に回転している。そのため、フライホイール６０の回転により、フライホイール６０の回転軸方向に向う風の流れができる。ここで、上述した断熱空間４０の第一開口部４１ｇは、ＴＭケース６に開口すると共に、フライホイール６０に対向している。そのため、フライホイール６０の回転風は、第一開口部４１ｇを介して断熱空間４０に導入される。当該回転風は、図３に示すように、第一孔部４１から第二孔部４２を経て、第二開口部４２ｇから大気に放出される。
【００１９】
本例ではさらに、フライホイール６０のうち、オイルパン４側の面におけるフライホイール６０の外周縁側に複数のフィン６０Ｆを設けている。フィン６０Ｆを設けることで、フライホイール６０の回転に伴う風量を増大することができる。なお、図面上はフィン６０Ｆを二つしか図示していないが、実際には多数のフィン６０Ｆがフライホイール６０の周方向に並んでいる。
【００２０】
≪効果≫
上記車両構造１によれば、断熱空間４０の第一開口部４１ｇがＴＭケース６に開口することで、内燃機関の動作中、常に回転しているフライホイール６０からの風を断熱空間４０に取り込むことができる。また、断熱空間４０に導入された風は、第二開口部４２ｇから大気に排出されるため、内燃機関の動作中、断熱空間４０内を常に風が通り抜ける。そのため、走行風の有無に関わらず、断熱空間４０に空気の流れを形成することができ、排気管５の熱でオイルパン４内のエンジンオイル９が過熱されることを効果的に抑制できる。
【００２１】
本例の車両構造１では、上述したエンジンオイル９の過熱を抑制する効果を、オイルパン４の形状を変更するだけで達成しており、生産性に優れる。別途、オイルパン４に風を当てる送風装置や、オイルパン４を冷却する冷却装置を用意する必要がないからである。
【００２２】
＜実施形態２＞
トルクコンバーターを搭載する車両では、クランクシャフトに常にトルクコンバーターが繋がっているため、回転慣性力でトルクの変動を抑制するフライホイールが必要ない。しかし、内燃機関の始動時にクランクシャフトを回転させるためのドライブプレートが、クランクシャフトにおけるトルクコンバーターよりもシリンダブロック側に設けられている。そこで、トルクコンバーターを搭載する車両においては、ドライブプレートを用いて、実施形態１と同様の車両構造１を形成することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１  車両構造
２  シリンダブロック
２０  ピストン  ２１  クランクシャフト  ２２  コンロッド
３  シリンダヘッド
３０  カムシャフト  ３１  吸気ポート  ３２  排気ポート  ３Ｈ  ヘッドカバー
４  オイルパン
４０  断熱空間
４１  第一孔部  ４２  第二孔部  ４１ｇ  第一開口部  ４２ｇ  第二開口部
５  排気管  ５０  触媒装置
６  トランスミッションケース（ＴＭケース）
６０  フライホイール  ６０Ｆ  フィン
９  エンジンオイル
【図１】
2018141436.tif 000003
【図２】
2018141436.tif 000004
【図３】
2018141436.tif 000005