(57)【要約】【課題】放熱を最小にしてオイルの暖機を早めると共に、所要の強度及び剛性を確保し得るオイルパンを提供する。【解決手段】オイルを収容するオイル収容部３０ａと取付フランジ部３０bとを備え、熱伝導率が異なる複数の部材を用いて形成されるオイルパンであって、オイル収容部３０ａに臨んで設けられているクランクシャフト２２の回転に起因して生ずるオイルパン内のオイルの流れに対向するオイル収容部の側面部位３０ｃを、当該側面部位以外の他の部位を形成する部材よりも熱伝導率の低い樹脂部材で形成した。【選択図】図１
2013144933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルを収容するオイル収容部と取付フランジ部とを備え、熱伝導率が異なる複数の部材を用いて形成されるオイルパンであって、前記オイル収容部に臨んで設けられている回転軸の回転に起因して生ずるオイルパン内のオイルの流れに対向するオイル収容部の側面部位を、当該側面部位以外の他の部位を形成する部材よりも熱伝導率の低い樹脂部材で形成したことを特徴とするオイルパン。
【請求項２】
前記回転軸はクランクシャフトであることを特徴とする請求項１に記載のオイルパン。
【請求項３】
前記回転軸はバランスシャフトであ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルパン、特に車両に用いられる内燃機関用のオイルパンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両に用いられる内燃機関のシリンダーブロックの下方には、内燃機関内部の冷却、潤滑を行う潤滑オイルを貯留するためのオイルパンが設けられている。かかるオイルパンでは、オイルパン内に貯留されているオイルが、オイルポンプによって吸い出されて被潤滑部位に供給され、そして、被潤滑部位にて潤滑作用を奏するとともに、当該被潤滑部位にて発生する摩擦熱等の熱を吸収した後、重力により落下してオイルパン内に還流される。
【０００３】
ところで、近年でのエンジン技術の進歩により、上述のような摩擦熱等による発熱量が少ない小排気量のエンジンやＨＶ用エンジンが出現している。このような低発熱量のエンジンでは、被潤滑部位での受熱量が少ないことから、例えば冷間始動のような場合にオイルの暖機に時間を要し、その分フリクションが増大して燃費が悪化することが知られている。したがって、このような低発熱量のエンジンにおいては、オイルを如何に早く暖めてフリクションを低減し燃費を向上させるかが極めて重要である。そこで、オイルが授受する熱とオイルから放出される熱との釣り合いの観点から、オイルパンからの放熱量を低減することによってオイルの早期暖機を図るために、熱伝導率の小さい樹脂を用いたオイルパンが提案されている（特許文献１、特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４５０４８号公報
【特許文献２】実開昭５７−１０９２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１には、本体部と該本体部をシリンダブロックに取付けるフランジ部とを具備する発泡樹脂製オイルパンにおいて、本体部を形成する樹脂の気泡率をフランジ部を形成する樹脂の気泡率よりも高くした発泡樹脂製オイルパンが記載されている。
【０００６】
この特許文献１に記載のオイルパンによれば、全体が遮音性および断熱性に優れる発泡樹脂で形成されているので、オイルパンからの放熱量を低減し暖機を早めることは可能であるが、本体部に必要な強度および剛性を保つことが十分でなく、振動騒音が発生したり、飛石や乗り上げによるオイルパンの破損の問題が懸念される。
【０００７】
また、特許文献２に記載されているオイルパンにおいては、オイルパン内外を熱伝導可能に連結する軽量金属製の冷却フィンが合成樹脂性のオイルパン底面に突設されており、むしろオイルパンからの放熱が促進され、暖機を遅らすという問題を有している。
【０００８】
本発明は、上述した従来技術の有する問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、放熱を最小にしてオイルの暖機を早めると共に、所要の強度及び剛性を確保し得る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、本発明に係るオイルパンの一形態は、オイルを収容するオイル収容部と取付フランジ部とを備え、熱伝導率が異なる複数の部材を用いて形成されるオイルパンであって、前記オイル収容部に臨んで設けられている回転軸の回転に起因して生ずるオイルパン内のオイルの流れに対向するオイル収容部の側面部位を、当該側面部位以外の他の部位を形成する部材よりも熱伝導率の低い樹脂部材で形成したことを特徴とする。
【００１０】
上記のオイルパンの一形態によれば、エンジンの運転時に各被潤滑部位に供給されたオイルは、当該各被潤滑部位に生じる摩擦熱等の熱を吸収した後、重力により下方に移動してオイルパン内に落下する。このオイルパン内に落下する高温のオイルは、その落下の途中でオイル収容部に臨んで設けられている回転軸（例えば、クランクシャフト）に衝突し、その回転軸の回転軌跡の接線方向に飛散される。また、オイルパン内に収容されているオイルも回転軸により攪拌され得るので、オイルパン内のオイルには回転軸の回転に起因して回転軌跡の最下点における接線方向に向うオイルの流れが生ずる。このオイルの流れの上流には高温のオイルが落下しているので、このオイルの流れに対向するオイル収容部の側面部位に向うオイルの温度は、他の部位の温度よりも高くなる。ここで、当該側面部位は他の部位を形成する部材よりも熱伝導率の低い樹脂部材で形成されていることから、その部位を介して外部へ逃げる熱量が低減され、そこに衝突するオイルの温度が比較的高く維持される。その結果、オイルパンからの放熱を最小にしてオイルの暖機を早めることができる。また、当該側面部位が樹脂部材で形成されていることから、所要の強度及び剛性を確保し得るオイルパンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るオイルパンの第一の実施形態を示すエンジンの前方から見てクランクシャフトが時計回りに回転する断面概略図である。
【図２】本発明に係るオイルパンの第二の実施形態を示す図１と同様の断面概略図である。
【図３】本第一の実施形態のオイルパンにおいて、エンジンの始動から所定の時間に亘って複数の部位で計測したオイル温度の変化の様子を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態のオイルパンが用いられるエンジン１０の概略構成を示す断面概略図である。エンジン１０は、シリンダブロック２０及びオイルパン３０を備えている。なお、図１において、シリンダヘッドカバーやシリンダヘッド等の図示は省略されている。シリンダブロック２０は金属から構成されており、このシリンダブロック２０には周知のようにシリンダ―が形成されていて、そのシリンダ―内に被潤滑部位としての不図示のピストンが往復動自在に収容されている。
【００１４】
シリンダブロック２０の下端部であるスカート部２０aの内側には、金属製のクランクシャフト２２が配置されている。具体的には、スカート部２０aの内側には、シリンダブロック２０から不図示のジャーナル軸受部が延設されていて、このジャーナル軸受部の下端部には不図示のクランクキャップがボルトにより固定されている。そして、クランクシャフト２２は、その回転中心軸を構成するクランクジャーナルが当該ジャーナル軸受部とクランクキャップとで挟まれて回転可能に支持されている。
【００１５】
クランクシャフト２２には、上述のピストンの数に対応した組のクランクアーム及びカウンターウエイト２２wが設けられている。対応している各々の組のクランクアームとピストンとは不図示のコンロッドにより連結されている。
【００１６】
本第一の実施形態におけるオイルパン３０は、その内側の空間内にオイルを収容するオイル収容部３０ａとシリンダブロック２０と当該オイルパン３０とを連結するためにエンジン１０に取付けられるエンジン取付フランジ部３０ｂとを備える、基本的な形状がバスタブ状の部材である。そして、このオイルパン３０は、その大半の構成部位がアルミニウムなどの軽金属によりダイキャスト成形されると共に、熱伝導率が異なる複数の部材を用いて形成されている。すなわち、オイル収容部３０ａに臨んで設けられている回転軸としてのクランクシャフト２２の回転に起因して生ずるオイルパン３０内のオイルの流れに対向するオイル収容部３０ａの側面部位３０ｃが、他の部位（すなわち、側面部位３０ｃを除く他の側面部位及び底面部位）の金属よりも熱伝導率が低い樹脂部材で形成されている。
【００１７】
この樹脂部材で形成される側面部位３０ｃは、オイル収容部３０ａの側面部位３０ｃに該当する部位が空間となるようにオイルパン３０の基本的な形状を形成した後、当該空間部位に樹脂部材を嵌め込んで周囲を接合することにより形成される。又は、オイルパン３０の全体を形成した後、オイル収容部３０ａの側面部位３０ｃに該当する部位に空間を形成して当該空間部位に樹脂部材を嵌め込んで周囲を接合することにより形成してもよい。さらに、オイルパン３０の全体を上述の方法で形成した後、オイル収容部３０ａの側面部位３０ｃに該当する部位に、板状の樹脂部材を貼着させてもよい。
【００１８】
次に、上述の構成を有する本第一の実施形態の作用について説明する。
【００１９】
エンジン１０の運転が開始されると、不図示のオイルポンプが駆動され、オイル収容部３０a内に貯留されているオイルがストレーナー４０から吸入され、シリンダブロック２０内のピストンやシリンダヘッド内のカムシャフト等の各被潤滑部位に向けて送出される。これにより、各被潤滑部位に供給されたオイルは、当該各被潤滑部位にて潤滑油として機能すると共に、その動作時に生じる摩擦熱等の熱を吸収した後、重力により下方に移動し、オイル収容部３０aに落下する。
【００２０】
このオイルパン３０のオイル収容部３０aに落下する高温のオイルのうち、ピストンなどから直接にクランクシャフト２２に向けて落下するオイル落ちは矢印Ａで、またシリンダヘッドからシリンダブロック２０に形成されている不図示のオイル落とし通路を介して落下するオイル落ちは矢印Ｂで、それぞれ、図１に概略的に示されている。なお、オイル収容部３０aに臨んで設けられているクランクシャフト２２の回転方向は矢印Ｃで示されている。
【００２１】
そこで、矢印Ａで示されるオイル落ちは、その落下の途中でクランクシャフト２２に衝突し、飛沫がその回転軌跡（矢印Ｃとほぼ同径の円）の接線方向に飛散される。また、オイルパン３０のオイル収容部３０a内に収容されているオイルもクランクシャフト２２、特にそのカウンターウエイト２２wにより攪拌され得るので、オイルパン３０内のオイルにはクランクシャフト２２の回転に起因して、回転軌跡の最下点における接線方向に向うオイルの流れＤが生ずる。このオイルの流れＤの上流には矢印Ｂで示される高温のオイル落ちが落下しているので、このオイルの流れＤに対向するオイル収容部３０aの側面部位３０ｃに向うオイルの温度は、他の部位の温度よりも高くなる。
【００２２】
ここで、本第一の実施形態のオイルパン３０において、エンジンの始動から所定の時間（本例では１２００sec間）に亘り、複数の部位で計測したオイル温度の変化の様子を図３のグラフに示す。なお、計測部位の「１」ないし「４」は、図１に示した＊「１」ないし＊「４」に対応する。ここで、＊「１」はストレーナー４０の入口部位、＊「２」は矢印Ｂで示されるオイル落ち付近の油面部位、＊「３」は図１の左側面部位、及び＊「４」は図１の右側面部位である。このグラフからも明らかなように、始動から６００sec経過したときのオイルの温度は、オイル流れＤに対向するオイル収容部３０aの側面部位３０ｃに対応する左側面部位＊「３」において約７０℃であるのに対し、その逆側の右側面部位＊「４」では約５０℃程度であり、左側面部位＊「３」の方が逆側の右側面部位＊「４」に比べてより高温である。
【００２３】
そして、このより高温である左側面部位＊「３」に対応する当該側面部位３０ｃは、より低温の右側面部位＊「４」を含む他の部位を形成する部材よりも熱伝導率の低い樹脂部材で形成されていることから、その部位の樹脂部材を介してオイルパン３０の外部へ逃げる熱量は低減され、そこに衝突するオイルの温度が比較的高いまま維持される。その結果、オイルパン３０からの放熱が最小にされるので、オイルの暖機が早められることになる。
【００２４】
次に、本発明の第二の実施形態を、図２を参照して説明する。この第二の実施形態はバランスシャフト付きのエンジンに本発明が適用される場合を示すものであり、バランスシャフトに関連する構成以外については上述の第一の実施形態の構成と同じであるから、同一機能部位については図１で用いたのと同一符号を用い重複説明を回避する。
【００２５】
そこで、図２において、２４はクランクシャフト２２に平行して配置されているバランスシャフトである。本第二の実施形態におけるバランスシャフト２４は、クランクシャフト２２の回転数と同じ周期のエンジンの一次振動を低減するためのものであり、バランスウエイト２４ｗを備え、不図示の歯車伝道機構などを介してクランクシャフト２２と逆方向、すなわち、矢印Ｅで示される方向に同期して回転される。そして、当該バランスシャフト２４は、エンジン１０の中心に配置されているクランクシャフト２２に対し、図２において右水平方向位置に配置されている。
【００２６】
さらに、本第二の実施形態では、第一の実施形態におけるオイル収容部３０ａの側面部位３０ｃに加えて、オイル収容部３０ａに臨んで設けられている回転軸としてのバランスシャフト２４の回転に起因して生ずるオイルパン３０内のオイルの流れに対向するオイル収容部３０ａの側面部位３０eが、熱伝導率が低い樹脂部材で形成されている。
【００２７】
この第二の実施形態においては、第一の実施形態について説明したようなクランクシャフト２２の回転に起因して生ずるオイルパン３０内の主流であるオイルの流れＤに加えて、バランスシャフト２４の回転に起因して生ずるオイルの流れＦが副流として生ずる。すなわち、バランスシャフト２４の上方から落ちてきたオイル（例えば、クランクシャフト２２の回転に起因して飛散された飛沫や、矢印Ｂで示されるオイル落ち）がバランスシャフト２４に衝突し、その回転に起因して飛沫がその回転軌跡（矢印Ｅとほぼ同径の円）の接線方向に飛散されるからである。
【００２８】
上記の第二の実施形態によれば、第一の実施形態について述べた側面部位３０ｃによる断熱作用に加えて、バランスシャフト２４の回転に起因して生ずるオイルパン３０内のオイルの流れに対向するオイル収容部３０ａの側面部位３０eが、熱伝導率が低い樹脂部材で形成されているので、当該側面部位３０eの樹脂部材を介してオイルパン３０の外部へ逃げる熱量も低減される。従って、オイルパン３０からの放熱が最小にされ、オイルの暖機が早められる。
【００２９】
なお、本発明のオイルパンの構成は、上述の実施形態のようなエンジンの他、例えば、自動変速機などの、オイルパンを用いた潤滑装置を備える各種の装置にも適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３０】
１０      エンジン
２０      シリンダブロック
２０a      スカート部
２２      クランクシャフト
２２w      カウンターウエイト
２４      バランスシャフト
２４ｗ      バランスウエイト
３０      オイルパン
３０ａ      オイル収容部
３０ｂ      エンジン取付フランジ部
３０ｃ、３０e      側面部位
４０      ストレーナー
【図１】
2013144933.tif 000003
【図２】
2013144933.tif 000004
【図３】
2013144933.tif 000005