(57)【要約】【課題】  本発明は、車両下部に取り付けられる樹脂オイルパンであって、車両取付時の最下部から一定高さまでの範囲の半分以上の領域を熱可塑性樹脂を含浸させた一方向連続繊維強化シートで補強することにより、オイルパン本体部が破断せずオイルが漏れない、衝撃性に優れた樹脂オイルパンを提供する。【解決手段】  車両下部に取り付けられる樹脂オイルパンであって、鉢状のオイルパン本体部と、前記オイルパン本体部の外縁に設けられたフランジ部とを有し、前記オイルパン本体部の少なくとも一部を補強部とし、前記補強部は、車両取付時の最下部から一定高さまでの範囲の半分以上の領域に設けられるとともに、前記補強部の内表面または外表面の少なくとも片面に、熱可塑性樹脂を含浸させた一方向連続繊維強化シートが少なくとも１層積層されていることを特徴とする樹脂オイルパン。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両下部に取り付けられる樹脂オイルパンであって、鉢状のオイルパン本体部と、前記オイルパン本体部の外縁に設けられたフランジ部とを有し、前記オイルパン本体部の少なくとも一部を補強部とし、前記補強部は、車両取付時の最下部から一定高さまでを占める範囲の半分以上の領域に設けられるとともに、前記補強部の内表面または外表面の少なくとも片面に、熱可塑性樹脂を含浸させた一方向連続繊維強化シートを少なくとも１層積層させてなることを特徴とする樹脂オイルパン。
【請求項２】
前記補強部の少なくとも一部において、前記一方向連続繊維強化シートが格子状に配置されている、請求項１に記載の樹脂オイルパン。
【請求項３】
前記補強部の少なくとも一部において、複数の前記一方向連続繊維強化シートが互いに平行に配置されている、請求項１または２に記載の樹脂オイルパン。
【請求項４】
最外層に配置された前記一方向連続繊維強化シートの繊維配向方向が車両進行方向に配向されている、請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂オイルパン。
【請求項５】
積層させた前記一方向連続繊維強化シート各層の繊維配向方向が同一方向に揃っている、請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂オイルパン。
【請求項６】
積層させた前記一方向連続繊維強化シート各層の繊維配向方向が少なくとも二方向以上に配向されている、請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂オイルパン。
【請求項７】
前記一方向連続繊維強化シートの最外層が、前記オイルパン本体部の内表面および／または外表面と同一面を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂オイルパン。
【請求項８】
前記一方向連続繊維強化シートの強化繊維が炭素繊維である、請求項１〜７のいずれかに記載の樹脂オイルパン。
【請求項９】
前記フランジ部と前記オイルパン本体部とが、繊維強化複合材料で構成されている、請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂オイルパン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両下部に取り付けられる樹脂オイルパンであって、鉢状のオイルパン本体部と、オイルパン本体部の外縁に設けられたフランジ部を有する樹脂オイルパンに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンシリンダーブロックやトランスミッションなどの下部には、内部の冷却・潤滑のためのオイルを貯溜するために、オイルパンが締結されている。このオイルパンの多くは、高級車などを除き、オイルパンと地面との間にカバーは設置されておらず、外部に露出された状態で設置されている。そのため、車両走行時の飛来物や跳ね石、縁石等との衝突の際に表面が破断する可能性があり、オイルが外部に漏れることがないように設計されている。
【０００３】
しかし、これまでのオイルパンは鉄製であり、鉄は剛性と延性を兼ね備えた素材であるため、衝撃に強く、特に特別な設計をしなくても耐衝撃性を確保することは可能であった。しかし、近年では、オイルパンに限らず車両用の各種構造体において、車両の軽量化のため、衝撃吸収部材など各種車両用部品の樹脂や繊維強化複合材料への置き換えが検討されている。このような素材からなる構造体を補強するためには、一般的にリブ構造を設けたり、肉厚を上げたりすることで耐衝撃性能を上げる設計をすることが多い。
【０００４】
オイルパンも例外ではなく、樹脂化のために構造を工夫し、リブを立てたり、厚みをましたりすることでオイルパンの耐衝撃性能を向上させることが一般的になされている。また、リブを立てる以外にも、一方向に連続する強化繊維シートを組み合わせることで耐衝撃性能を向上させる構造は各種知られている。例えば特許文献１には、一方向に連続する強化繊維を含有する熱可塑性樹脂からなるシード材を積層してあらかじめ成形して金型上のフランジ部にセットし、その後、上記金型に上記強化繊維を含まない熱可塑性樹脂を注入して一体成形するオイルパンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−００１５０３号公報
【特許文献２】特開平０７−０２７０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来技術には以下のような問題点が残されている。特許文献１に記載の構造はフランジ部の強化を目的としたもので、跳ね石や縁石等との衝突が懸念されるオイルパン本体部は実質的な補強ができていない。
【０００７】
また、特許文献２に記載の構造では、オイルが貯溜される側である内表面を第１層部として、オイルパン全体を補強しているため、耐衝撃性能向上に無意味な箇所まで補強されており、材料コストが高くなる。また、跳ね石や縁石等は初めに外表面に接触するので、内表面を補強したところで、補強効果は高いとはいえない。
【０００８】
上述した従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、軽量化効果を損なわず、耐衝撃吸収性を上げ、破損のおそれの少ない樹脂オイルパンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、車両下部に取り付けられる樹脂オイルパンであって、鉢状のオイルパン本体部と、前記オイルパン本体部の外縁に設けられたフランジ部とを有し、前記オイルパン本体部の少なくとも一部を補強部とし、車両取付時の最下部から一定高さまでを占める範囲の半分以上の領域に設けられるとともに、前記補強部の内表面または外表面の少なくとも片面に、熱可塑性樹脂を含浸させた一方向連続繊維強化シートを少なくとも１層積層させてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の樹脂オイルパンは、前記補強部の少なくとも一部において、前記一方向連続繊維強化シートが格子状に配置されているとよい。
【００１１】
また、本発明の樹脂オイルパンは、前記補強部の少なくとも一部において、複数の前記一方向連続繊維強化シートが互いに平行に配置されているとよい。
【００１２】
前記樹脂オイルパンは、最外層に配置された前記一方向連続繊維強化シートの繊維配向方向が車両進行方向に配向されているとよい。
【００１３】
前記樹脂オイルパンは、前記一方向連続繊維強化シート各層の繊維配向方向が同一方向に揃っているとよい。
【００１４】
前記樹脂オイルパンは、前記一方向連続繊維強化シート各層の繊維配向方向が少なくとも二方向以上に配向されているとよい。
【００１５】
前記樹脂オイルパンは、前記一方向連続繊維強化シートの最外層が、前記オイルパン本体部の内表面および／または外表面と同一面を有するとよい。
【００１６】
前記樹脂オイルパンは、前記一方向連続繊維強化シートの強化繊維が炭素繊維であるとよい。
【００１７】
前記樹脂オイルパンは、前記フランジ部と前記オイルパン本体部とが、繊維強化複合材料で構成されているとよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれは、耐衝撃吸収性を上げ、破損のおそれの少ない樹脂オイルパンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】車両前部の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る樹脂オイルパンの斜視図である。
【図３】図２に示す樹脂オイルパンを真横から見た平面図である。
【図４】図３に示す樹脂オイルパンの補強部の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る樹脂オイルパンの斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る樹脂オイルパンの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１に車両前部の概略構成図を示す。車両１００の進行方向を矢印１０１で示しており、車両１００の地面からの高さ方向を矢印１０２で示している。車両本体１０３の下部に図示しない樹脂オイルパンが取り付けされている。
【００２２】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る樹脂オイルパンを車両本体の下部方向から見た場合の斜視図であり、図３は、この樹脂オイルパンを真横から見た平面図である。矢印２０１は車両１００の進行方向を示し、矢印２０２は車両１００の地面からの高さ方向を示している。樹脂オイルパン２００は、鉢状のオイルパン本体部２０４の外縁にフランジ部２０３とからなり、オイルパン本体部２０４の一部が補強部２０５として形成されている。補強部２０５は、樹脂オイルパン２００が車両本体１０３に取り付けられた状態で、点線３１０で示すオイルパン本体部の最下部から点線３１１で示す一定の範囲となっている。図４は、補強部２０５の一部を断面で図示している。補強部２０５の断面を、樹脂オイルパン２００が地面に対面する側を外表面４０３、オイルが貯溜される側を内表面４０２、内表面４０２と外表面４０３との間の本体層４０１で示す。
【００２３】
本実施形態では、補強部２０５の内表面４０２と外表面４０３のどちらか一方の面、あるは両方の面に、熱可塑性樹脂を含浸させた一方向連続繊維強化シートを少なくとも１層積層させたものである。なお、このような構成は樹脂オイルパン２００と補強部２０５の一方向連続繊維強化シートとを成形型内で一体に成形することで実現することができるし、また。樹脂オイルパン２００を成形した後で、補強部２０５に方向連続繊維強化シートを接着することでも実現することができる。
【００２４】
上記のような樹脂オイルパン２００においては、進行方向２０１上にガードレールや電柱、縁石等の地面に固定されている障害物が存在し接触する場合、車両のみが動き、障害物が動かないため、集中荷重のような局所的な荷重がかかり、局所変形が生じ、オイルパン本体部が破断しようとする。特に樹脂オイルパン２００の中で地面に近い補強部２０５が障害物に最も接触しやすく、そのような障害物が補強部２０５に接触した場合に補強部２０５自体の破断を防ぐだけでなく、樹脂オイルパン２００の変形は、より剛性の低いオイルパン本体部２０４が変形することにより局所的な変形とはならず、障害物からの集中荷重(衝撃エネルギー)が円滑に吸収されて、効率的に破断（カバー表面の破断）が回避されることになる。
【００２５】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る樹脂オイルパンの斜視図である。第１の実施形態と同様に、樹脂オイルパン５００は、鉢状のオイルパン本体部５０４の外縁にフランジ部５０３とからなり、オイルパン本体部５０４の一部が補強部５０５として形成されている。補強部５０５は、樹脂オイルパン５００が車両本体１０３に取り付けられた状態で、一定の範囲となっている。補強部５０５の内表面と外表面のどちらか一方の面、あるは両方の面が、熱可塑性樹脂を含浸させた一方向連続繊維強化シートが少なくとも１層積層されている。補強部５０５の一部において、一方向連続繊維強化シートが格子状に配置されている点が第１の実施形態と異なる。
【００２６】
補強部５０５をこのように構成することで、格子の間隔や太さを変更することで補強部５０５の剛性の調整が可能となる。
【００２７】
図６は、本発明の第３の実施形態に係る樹脂オイルパンの斜視図である。第１の実施形態と同様に、樹脂オイルパン６００は、鉢状のオイルパン本体部６０４の外縁にフランジ部６０３とからなり、オイルパン本体部６０４の一部が補強部６０５として形成されている。補強部６０５は、樹脂オイルパン６００が車両本体１０３に取り付けられた状態で、一定の範囲となっている。補強部６０５の内表面と外表面のどちらか一方の面、あるは両方の面に、熱可塑性樹脂を含浸させた一方向連続繊維強化シートが少なくとも１層積層されている。補強部６０５の一部において、複数の一方向連続繊維強化シートが互いに平行に配置されている点が第１の実施形態と異なる。
【００２８】
ここで平行とは、一方向連続繊維強化シートに含まれる９０％以上の強化繊維の配向が±５°以内にある状態を指す。
【００２９】
補強部６０５をこのように構成することで、樹脂オイルパン５００の補強部５０５と同様に、略平行の間隔や太さを変更することで補強部５０５の剛性の調整が可能となる。
【００３０】
いずれの実施形態において、最外層に配置された一方向連続繊維強化シートの繊維配向方向を車両進行方向に配向させてもよい。この場合、一方向連続繊維強化シートは、繊維が一方向に引きそろえられているため、繊維配向方向の摩擦係数が小さい特徴がある。そのため、進行方向２０１上にガードレールや電柱、縁石等の地面に固定されている障害物が存在し接触する場合、障害物への引っかかりが小さくなるため、より破断を抑制する効果が期待できる。
【００３１】
また、一方向連続繊維強化シート各層の繊維配向方向を同一方向に揃えることによって、繊維配向方向が多方向に向く場合に比べて、一方向連続繊維強化シートを積層する際に、一方向のみ積層すればよく、成形が容易になる。
【００３２】
逆に、一方向連続繊維強化シート各層の繊維配向方向を少なくとも二方向以上に配向させることで、一方向連続繊維強化シートの繊維配向方向と繊維直交方向の剛性や強度の異方性を緩和することが出来るため、より補強部２０５、４０５、５０５の剛性を調整がしやすくなる。
【００３３】
一方向連続繊維強化シートの最外層が、前記オイルパン本体部の内表面および／または外表面と同一面なるようにしたところ、樹脂オイルパン表面の凹凸が無くなり、進行方向２０１上にガードレールや電柱、縁石等の地面に固定されている障害物が存在し接触する場合に、障害物やオイルパン内部部品と引っかかるところなくなるため、よりスムーズな接触が可能となる。
【００３４】
一方向連続繊維強化シートに用いる強化繊維は特に限定されるものではなく、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、金属繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、あるいはこれらを組み合わせたものが挙げられる。中でも、一方向連続繊維強化シートの強化繊維を炭素繊維とすることによって、炭素繊維の高剛性・高強度の特徴を生かすことで、一方向連続繊維強化シートの積層量を少なくすることが出来る。
【００３５】
また、一方向連続繊維強化シートに含まれる熱可塑性樹脂は特に限定されるものではなく、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂が使用できる。
【００３６】
フランジ部とオイルパン本体部とを繊維強化複合材料で構成することで、フランジ部とオイルパン本体部の薄肉化が可能となり、補強部の一方向連続繊維強化シートの範囲を狭めることが出来る。繊維強化複合材料としては特に限定されるものではなく、一方向連続繊維強化シートと同様の材料を使用することができる。ここで、オイルパン本体部と一方向連続繊維強化シートとを熱可塑性樹脂同士で一体化する場合は、同種の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３７】
また、オイルパン自体に強度や剛性が求められない場合は、フランジ部とオイルパン本体部とを安価に製造できるガラス繊維強化複合材料で構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、車両用のオイルパンに限らず、ガソリンタンクなどの液体を貯溜するタンクに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３９】
１００  車両
１０１  車両進行方向
１０２  地面からの高さ方向
１０３  車両本体
２００  樹脂オイルパン
２０１  車両進行方向
２０２  地面からの高さ方向
２０３  フランジ部
２０４  オイルパン本体部
２０５  補強部
３１０  車両取付時の最下部
３１１  車両取付時の最下部からの一定の高さ
５００  樹脂オイルパン
５０３  フランジ部
５０４  オイルパン本体部
５０５  補強部
６００  樹脂オイルパン
６０３  フランジ部
６０４  オイルパン本体部
６０５  補強部
【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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