(57)【要約】【課題】本発明の目的は、エンジンオイルの早期昇温と騒音低減とを実現することのできるオイルパン構造を提供すること。【解決手段】本発明のオイルパン構造は、吸込口４が配置される主室Ｍと吸込口４が配置されない副室Ｓとに仕切るセパレータ３をオイルパン２内部に備え、セパレータ３が、副室Ｓ内の油面上方に減衰空間Ａを形成させ、かつ、主室Ｍ−副室Ｓ間でエンジンオイルを交換させる第一連通孔３ｄと、油面近傍に形成されて減衰空間Ａと主室Ｍの上方空間とを連通させる第二連通孔３ｄ（図では第一連通孔と第二連通孔が一つの孔で構成されている）と、減衰空間Ａの上部に形成されて減衰空間Ａと主室Ｍの上方空間とを連通させる第三連通孔３ｅとを有しており、第三連通孔３ｅの開口面積が第二連通孔３ｄの開口面積よりも小さくされていることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口が配置されると共にエンジンブロックの内部と連通される主室と前記吸込口が配置されない副室とに仕切るオイルパンセパレータをオイルパン内部に備え、
前記オイルパンセパレータが、前記副室内の油面上方に減衰空間を形成させ、かつ、前記主室内エンジンオイルと前記副室内エンジンオイルとを交換させる少なくとも一つの第一連通孔と、エンジンオイルの油面近傍に形成されて前記減衰空間と前記主室の上方空間とを連通させる少なくとも一つの第二連通孔と、前記減衰空間の上部に前記減衰空間と前記主室の上方空間とを連通させる少なくとも一つの第三連通孔とを有しており、
前記第三連通孔の開口面積が前記第二連通孔の開口面積よりも小さくされていることを特徴とするオイルパン構造。
【請求項２】
前記第一連通孔と前記第二連通孔とが同一であることを特徴とする請求項１に記載のオイルパン構造。
【請求項３】
前記オイルパンセパレータが、前記主室内エンジンオイルと前記副室内エンジンオイルとを交換させる少なくとも一つの第四連通孔を前記主室の底部近傍に有しており、前記第四連通孔の開口面積が前記第一連通孔の開口面積よりも小さくされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルパン構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンオイルを貯留させるオイルパンの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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】
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も冷えており、粘性も高く、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度な粘性を有する状態にさせたい。このためには、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て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］。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１７６３３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、オイルパンからの音の放射による騒音も抑制したいという要望がある。上述した［特許文献１］などにおいては、オイルパン内部を複数区画に仕切る仕切板（オイルパンセパレータ）が振動して新たな騒音源となる可能性もあり、十分な注意が必要である。従って、本発明の目的は、エンジンオイルの早期昇温と騒音低減とを実現することのできるオイルパン構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のオイルパン構造は、吸込口が配置されると共にエンジンブロックの内部と連通される主室と吸込口が配置されない副室とに仕切るオイルパンセパレータをオイルパン内部に備え、オイルパンセパレータが、副室内の油面上方に減衰空間を形成させ、かつ、主室内エンジンオイルと副室内エンジンオイルとを交換させる少なくとも一つの第一連通孔と、エンジンオイルの油面近傍に形成されて減衰空間と主室の上方空間とを連通させる少なくとも一つの第二連通孔と、減衰空間の上部に減衰空間と主室の上方空間とを連通させる少なくとも一つの第三連通孔とを有しており、第三連通孔の開口面積が第二連通孔の開口面積よりも小さくされていることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のオイルパン構造において、第一連通孔と第二連通孔とが同一であることを特徴としている。また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のオイルパン構造において、オイルパンセパレータが、主室内エンジンオイルと副室内エンジンオイルとを交換させる少なくとも一つの第四連通孔を主室の底部近傍に有しており、第四連通孔の開口面積が第一連通孔の開口面積よりも小さくされていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のオイルパン構造の実施形態について、以下に説明する。図１〜図４に第一実施形態のオイルパン部分を示す。ただし、図１及び図４にはオイルパンセパレータ３が単体で示されている。
【０００９】
これらの図には、エンジンブロックの下方部分を構成するロアケース１と、オイルパン２と、このオイルパン２の内部に配設されてオイルパン２の内部を二つの区画（主室Ｍ及び副室Ｓ）に仕切るオイルパンセパレータ３とが主として示されている。本実施形態では、オイルパンセパレータ３は下部３ｂ及び上部３ａとの二部材で構成されている。なお、ロアケース１は、その上部が図示されないシリンダブロックに結合されており、シリンダブロックやロアケース１などでエンジンブロックが構成されている。
【００１０】
エンジンブロック（ロアケース１）は従来と同様の材質、構造を有している。オイルパン２に関しても、従来一般的に用いられている金属（鋼板）製のものが使用されている。オイルパン２の内部には、オイルパン２に貯留されたエンジンオイルを吸い上げるための吸込口を有するストレーナ４が配設されている。ストレーナ４はオイル吸上管４ａを有しており、オイル吸上管４ａはエンジンブロック内部のオイル流路に連通されている。ストレーナ４は、オイル吸上管４ａ及びステー（図示せず）を介してシリンダブロックに固定されている。なお、図においてはストレーナ４のオイル吸上管４ａを一部省略して図示してある。
【００１１】
ストレーナ４の先端部は、オイルパンセパレータ３が有する凹部の中に位置している。オイルパン２の内部はオイルパンセパレータ３によって二つの区画に仕切られているが、ストレーナ４の先端が配設されているオイルパンセパレータ３の内側を主室Ｍ、ストレーナ４の先端が配設されていないオイルパンセパレータ３の外側を副室Ｓと言うこととする。主室Ｍ及び副室Ｓの各容量は適宜決定できるが、例えば、主室容量を２リットル、副室容量を１．６リットルとする。
【００１２】
ここでは、主室Ｍの周囲に副室Ｓが存在するようになされている。そして、オイルパンセパレータ３の底部（主室Ｍ）外面とオイルパン２の底部内面とはオイルパンセパレータ３の振動を抑制するためのリブ３ｇのみによって接触している。リブ３ｇによるオイルパンセパレータ３の底部（主室Ｍ）外面とオイルパン２の底部内面との接触面積は非常に少ない。このため、主室Ｍ内のエンジンオイルの熱はオイルパン２自体やオイルパン２外部の外気に逃げにくくなっており、エンジンオイルの早期昇温に寄与している。
【００１３】
なお、エンジンは多少傾けて車両などに搭載されることが多く、図２は車載状態の傾きで図示されており、オイルパン２の内部のエンジンオイル表面（二点鎖線）がほぼ水平となっている。本実施形態のオイルパンセパレータ３は、合成樹脂（発泡樹脂）製によって形成されている。オイルパンセパレータ３が樹脂であること、及び、その内部に無数の気泡を有していることによって、優れた断熱・吸音性を有する。このため、このようなオイルパンセパレータ３によって、オイルパンセパレータ３の内部から外部への熱の放出を抑止してオイルパンセパレータ３内部のオイルの早期昇温を効果的に行うことができる。また、吸音性に優れるため、オイルパンの内部から外部への音の伝達を抑制することもできる。
【００１４】
さらに、オイルパンセパレータ３内部のオイルが早期に昇温すると、オイルパンセパレータ３の内部と外部とでオイルの粘性に差が生じる。このオイルの粘性差によってオイルパン２（オイルパンセパレータ３）の内部から外部への音が減衰されるようであり、吸音効果も得られる。エンジンの暖機が終了するまでは、エンジンの発する騒音も大きめであるので、この粘性差による吸音効果は冷間始動直後などに有効である。なお、吸音効果に関しては、副室Ｓの一部に減衰空間Ａを形成させることによる効果もあるが、これについては追って詳しく説明する。
【００１５】
オイルパンセパレータ３は、上述したように上部３ａ及び下部３ｂとの二部材からなっている。滴下するエンジンオイルを主室Ｍ内に導くための蓋部を凹部状の主室Ｍの上方に形成させるのに際して、射出成形であるとアンダーカットを生じてしまうので二部材に分割されている。製造可能な形状であるなら二分割しなくても良い。上部３ａと下部３ｂとは、超音波溶着などによって一体化されている。
【００１６】
上述した蓋部となる上部３ａは、図１に示されるように、そのほぼ中央に主室Ｍと連通する開口部が形成されており、この開口部に向けて傾斜が形成されている。また、上部３ａの上面には上述した開口部から放射状に複数のリブ３ｃが形成されており、滴下するエンジンオイルを円滑に主室Ｍの内部に導くようになされている。リブ３ｃには、上部３ａ、即ち、オイルパンセパレータ３の剛性を高めて振動による騒音の発生を抑止する効果もある。さらに、オイルパンセパレータ３の上部３ａは、蓋部として主室内のエンジンオイルの上方への移動を抑制し、ストレーナ４によるエア吸い込みを防止する効果もある。エンジンオイルの上方への移動は、急制動や急旋回時などに生じやすい。
【００１７】
一方、下部３ｂは、上部３ａと一体化されたときに上述した開口部の下方に主室Ｍを形成させる凹部を有している。この主室Ｍを形成する凹部の周囲には、図４に示されるように、下方に開放された複数の区画部が形成されており、この複数の区画部によって副室Ｓが形成されている。オイルパンセパレータ３を下方から見た図４から分かるように、上述した各区画部はそれぞれリブ３ｈによって区画されている。リブ３ｈには、下部３ｂ、即ち、オイルパンセパレータ３の剛性を高めて振動による騒音の発生を抑止する効果もある。各部毎に、少なくとも一つの第一連通孔（兼、第二連通孔）３ｄと少なくとも一つの第三連通孔３ｅとが配設されている。そして、上述した各区画部の上部には、図２に示されるように、オイルパンセパレータ３と油面とで囲まれた減衰空間Ａがそれぞれ形成されている。
【００１８】
第一連通孔３ｄは、主室Ｍ内のエンジンオイルと副室Ｓ内のエンジンオイルとを交換させるための孔である。また、第四連通孔３ｆは、エンジンオイルの油面近傍に形成されて減衰空間Ａと主室Ｍの上方空間とを連通させるものである。本実施形態では、第一連通孔と第二連通孔が一つの孔として形成されている。なお、第一連通孔、兼、第四連通孔３ｆは、油面の揺れなどによって一時的に油面から完全に出たり、一時的に油面より下に完全に没する位置となる場合もあり得るが、総じてエンジンオイル交換と油面上部空間の連通とを行える。
【００１９】
以下、オイル交換としての孔として注目する場合は第一連通孔３ｄと呼び、空間連通の孔として注目する場合は第四連通孔３ｆと呼ぶこととする。特にその性質に注目しない場合は、主として第一連通孔３ｄと呼ぶこととする。第一連通孔３ｄは、単純な丸孔でも良いし、角穴でも良く、縦長や横長であっても良い。縦長とすれば、油面の揺れだけでなくオイルの消費などがあっても、ほぼ常にエンジンオイル交換と油面上部空間の連通とを行える。図２には、左側の減衰空間Ａの第一連通孔３ｄが断面として示され、右側の減衰空間Ａの第三連通孔３ｅが断面として示されているが、左側の減衰空間Ａも第三連通孔３ｅを有しているし、右側の減衰空間Ａも第一連通孔３ｄを有している。
【００２０】
第三連通孔３ｅは、各減衰空間Ａの上部に形成されており、油面が揺れてもほとんど塞がれてしまうことがない。第三連通孔３ｅの開口面積は、第二連通孔（空間を連通させる孔）３ｅの開口面積よりも小さくされている。このように第二連通孔３ｄ（空間を連通させる孔）と第三連通孔３ｅとを配置させることで、減衰空間Ａにおいて騒音の減衰を行うことができ、騒音抑制を行える。これは、主室Ｍ上方の空間の空気が第二連通孔３ｄを通じて減衰空間Ａ内に入り、第三連通孔３ｅから出る際に、空気振動による騒音が減衰されるからだと思われる。このとき、第三連通孔３ｅはオリフィスとして機能している。なお、第三連通孔３ｅの開口縁部に筒状の壁部を形成させても良く、この壁部は減衰空間Ａの内側に突出されても外側に突出されても、あるいは内側及び外側の双方に突出されても良い。
【００２１】
なお、オイルパンセパレータ３の組み付けは、図２及び図３に示されるように、まずオイルパン２に設けられたステー２ａに対して複数箇所でボルト締めされる。ステー２ａはオイルパン２本体にスポット溶接で固定され、ステー２ａには予めウェルドナットが取り付けられている。オイルパンセパレータ３はオイルパン２の内部側からボルト止めされる。そしてその後、図３に示されるように、オイルパン２がロアケース１の下部に対してボルト止めされる。このようにオイルパン２及びオイルパンセパレータ３とを取り付けることで、オイルパン２（及びロアケース１）の内部に主室Ｍ及び副室Ｓが形成される。
【００２２】
なお、オイルパン２とオイルパンセパレータ３との結合は、ボルト以外の方法によっても良い。例えば、オイルパンセパレータ３側に嵌合突起部を設けると共にステー２ａ側に嵌合孔を設けて両者を嵌合させ（スナップ止めし）ても良い。あるいは、ステー２ａ側に円筒部を立設させると共にオイルパンセパレータ３側に挿入孔を形成させ、円筒部を挿入口に挿入させた後にピンやピンリングで固定しても良いし、円筒部をカシメるなどして固定しても良い。あるいは、ステー２ａ側に折り曲げ可能な係止片を形成させると共にオイルパンセパレータ３に係止孔を形成させ、係止片を係止孔に挿入させた後に係止片を折り曲げて両者を固定しても良い。
【００２３】
なお、図２において示される油面は、エンジンの運転中における状態が示されている。上述したように、第一連通孔３ｄは油面近傍に形成されているが、小さめの第四連通孔３ｆが下方に形成されている。第四連通孔３ｆは、ほぼ常に油面より下方に位置している。例えば、第一連通孔３ｄをφ８ｍｍ、第四連通孔３ｆをφ２ｍｍで形成する。副室Ｓ内のエンジンオイルの粘度が高い（温度が低い）うちは、主室Ｍ内のエンジンオイルだけがエンジン各部に循環される。副室Ｓ内のエンジンオイルの粘度が低く（温度が高く）なるにつれて、第四連通孔３ｆから主室内にエンジンオイルが導入され始める。即ち、エンジンオイルの粘度変化を利用して副室Ｓと主室Ｍとの間のエンジンオイルの導通を制御するようになっている。
【００２４】
これは、第一連通孔３ｄの方が開口径が大きく抵抗が少ないこと、副室Ｓ内でも上方のエンジンオイルの方が温度が高く粘性が小さいことによる。第一連通孔３ｄの方が開口径が大きく抵抗が少ないこと、副室Ｓ内でも上方のエンジンオイルの方が温度が高く粘性が小さいので、エンジンオイルの温度が低いうちは主として第一連通孔３ｄによるオイル導通が行われる。副室Ｓ内のエンジンオイルの温度は徐々に上昇し、主室Ｍ−副室Ｓ間のエンジンオイルの交換量は徐々に大きくなり、最終的には同じになる。しかし、このように主室Ｍ・副室Ｓに分けることによって、主室Ｍ側のエンジンオイルをより早期に昇温させ、この早期に昇温させたエンジンオイルを優先的にエンジン各部に循環させることができる。
【００２５】
早期昇温によって適切な粘度のエンジンオイルを各部に早期に送出させることで騒音の発生も抑止できる。なお、第四連通孔３ｆの大きさが小さくされているため、副室Ｓ内の第四連通孔３ｆ付近のオイル温度がある程度上昇して粘性が低くならないと、第四連通孔３ｆを介した副室Ｓから主室Ｍへのオイルの流れは十分には発生しない。これも、主室Ｍ内オイルが十分に昇温された後の副室Ｓ内オイルの昇温を行う上で効果的である。
【００２６】
上述した構成のオイルパン構造の場合、冷間始動直後は、まずストレーナ４によってオイルパンセパレータ３内部の主室からエンジンオイルが吸い上げられ、エンジン各部に供給される。エンジン各部を循環して暖められたエンジンオイルは、上方からオイルパンセパレータ３の上部３ａの上面に滴下し、リブ３ｃに沿って主室Ｍ内に滴下する。即ち、エンジン各部で熱を受け取ったエンジンオイルは主室Ｍ内に優先的に集められ、主室Ｍ内のエンジンオイルがまず早期に昇温される。ストレーナ４の吸込口は主室Ｍ内に配置されているので、冷間始動直後は主室Ｍ内のより早期に昇温されたエンジンオイルが優先的にエンジン各部に循環される。そして、主室Ｍのエンジンオイルの温度上昇に伴って、熱伝導や主室Ｍ−副室Ｓ間でのエンジンオイルのやりとりによって、徐々に副室Ｓ内のエンジンオイルが昇温される。
【００２７】
エンジンの冷間始動後しばらくは、主室Ｍ内のエンジンオイルの方がより早期に昇温されるので、副室Ｓ内のエンジンオイルは主室Ｍ内のエンジンオイルよりも当初は温度が低くなる。このため、エンジンの冷間始動後しばらくは、副室Ｓ内のエンジンオイルの粘度が高く、副室Ｓから主室Ｍへのエンジンオイルの移動は起こりにくい。これによって、主室Ｍ内のエンジンオイルの昇温はより一層早期に行われる。
【００２８】
なお、主室Ｍから副室Ｓに逃げる熱もあるが、これは副室Ｓ内のエンジンオイルの昇温に用いられるため無駄になるわけではない。最終的には、主室Ｍ内のエンジンオイルの温度と副室Ｓ内のエンジンオイルの温度とはほぼ同じになるが、冷間始動直後にはより早期に適温まで昇温されたエンジンオイルをエンジン各部に送出することができため、より早期にエンジンを安定した状態で運転することが可能となる。また、フリクションの早期低減による燃費向上効果を得ることができる。
【００２９】
さらに、上述したような減衰空間Ａと第二連通孔３ｄと第三連通孔３ｅとを設けることでエンジン内部で生じる音を減衰させ、エンジンから発せられる騒音を低減させることができる。このとき、十分な減衰効果を得るためには、主室Ｍ内の油面面積に対する各減衰空間Ａ内の油面面積があまり大きくならないようにすることが好ましい。主室Ｍの油面面積を１００とした場合に、各減衰空間Ａの面積は５０〜２００とすることが好ましい。
【００３０】
上述した第一実施形態では、オイルパン２内部の中央に主室Ｍが形成され、その周囲に副室Ｓが配置されるものであった。しかし、中央に副室Ｓ、その周囲に吸込口を有する主室Ｍが形成されても良い。図５にこの場合の実施形態（第二実施形態）の図２相当図を示す。なお、この実施形態における各部位の符号は、上述した第一実施形態の対応する各部位の符号と同一のものを付すこととする。このようにしても、
【００３１】
図５に示されるように、本実施形態では、オイルパンセパレータ３の中央部に区画が形成され、この区画が副室Ｓとして機能している。副室Ｓの周囲に主室Ｍが形成されている。主室Ｍは、副室Ｓの下方で連通しており、この部分にストレーナ４の吸込口が配されている。そして、副室Ｓ内の油面よりも上方に減衰空間Ａが形成されている。副室Ｓの上面は隆起しており、そのほぼ頂部に第三連通孔３ｅが穿孔されている。また、副室Ｓの上面が隆起されているので、上方から滴下する暖められたエンジンオイルは副室Ｓの周囲に流下し、主室Ｍに優先的に集められる。
【００３２】
主室Ｍと副室Ｓとの間の隔壁部の油面近傍には、第一連通孔、兼、第二連通孔３ｄが配置されている。また、副室Ｓの底部には、第四連通孔３ｆが設けられている。本実施形態においては、上述した第一実施形態とは主室Ｍ及び副室Ｓや各連通孔３ｄ〜３ｆの配置が異なるが、上述した第一実施形態のエンジンオイルの早期昇温効果と騒音減衰効果とを同様に得ることができる。特に、本実施形態では、オイルパン２の底部がオイルパンセパレータ３との二重壁構造とされており、オイルパン２内部から外部への音の放射をより効果的に抑制することができる。
【００３３】
なお、本発明のオイルパン構造は、上述した実施形態のものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、本発明のオイルパン構造はエンジンのオイルパン構造として適用されたが、吸排気弁をソレノイドによって直接駆動する電磁駆動弁のオイルパンや自動変速機のオイルパンに対して適用することも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のオイルパン構造は、吸込口が配置される主室と吸込口が配置されない副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ており、オイルパンセパレータは主室を形成する凹部を有し、主室がエンジンブロックの内部と連通され、凹部は主室と副室とを連通させる連通孔を有している。このため、主室内のエンジンオイルをより早期に昇温させてエンジン各部に送出することができ、エンジン各部の最適な潤滑を早期に達成することができる。この結果、エンジンの運転の早期安定化、排気浄化性能の向上、燃費性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオイルパン構造の第一実施形態に用いられるオイルパンセパレータの平面図である。
【図２】本発明のオイルパン構造の第一実施形態の断面図（図１におけるＩＩ−ＩＩ線を断面とし、オイルパンセパレータ３以外の構造物も示す）である。
【図３】本発明のオイルパン構造の第一実施形態の断面図（図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線を断面とし、オイルパンセパレータ３以外の構造物も示す）である。
【図４】本発明のオイルパン構造の第一実施形態に用いられるオイルパンセパレータの底面図である。
【図５】本発明のオイルパン構造の第二実施形態における図２相当図である。
【符号の説明】
１…ロアケース（エンジンブロック）、２…オイルパン、３…オイルパンセパレータ、３ａ…上部、３ｂ…下部、３ｄ…第一連通孔・第二連通孔、３ｅ…第三連通孔、３ｆ…第四連通孔、４…ストレーナ（吸込口）、Ａ…減衰空間、Ｍ…主室、Ｓ…副室。
【図１】
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【図２】
2004232605.tif 000004
【図３】
2004232605.tif 000005
【図４】
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【図５】
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