(57)【要約】【課題】潤滑油に気泡が発生することを抑制するとともに、発生した気泡を除去できるオイルパン構造を提供する。【解決手段】内燃機関のオイルパン構造（２）は、オイルパン（４）と、オイルパンに貯留された潤滑油（６）に浮遊する板状の多孔質体（８）とを備える。多孔質体は、その上面が露出しているため、回収される潤滑油に直接接触する。回収される潤滑油が油面に直接落下しないため気泡の発生が抑制され、発生した気泡も多孔質体に接触することにより消滅する。また、多孔質体によって潤滑油の油面（６ａ）が安定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のオイルパン構造であって、
オイルパンと、
前記オイルパンに貯留された潤滑油に浮遊し、上面が露出した板状の多孔質体とを備え、
前記多孔質体の実体部分の比重は前記潤滑油の比重よりも小さいことを特徴とするオイルパン構造。
【請求項２】
前記多孔質体の前記オイルパンに貯留された前記潤滑油に対する浮遊状態は、前記多孔質体の上面が前記オイルパンに貯留された前記潤滑油の油面に一致するように又は該油面よりも高い位置に配置され、前記多孔質体の側面の少なくとも下側部分が前記油面よりも低い位置に配置された半浮遊状態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】
前記多孔質体の下面は、前記オイルパンに貯留された前記潤滑油に接触するように露出し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。
【請求項４】
前記オイルパンは、前記多孔質体の周縁部を係止することによって該多孔質体の上下位置の上限及び下限を規定するリブを有ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のオイルパン構造。
【請求項５】
オイルストレーナをさらに備え、
前記多孔質体は、前記オイルストレーナを挿通する開口を有し、
前記オイルストレーナは、前記多孔質体の前記開口の近傍部分を係止することによって該多孔質体の上下位置の上限を規定するストレーナリブを有ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のオイルパン構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のオイルパン構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や船舶等の内燃機関の下部には、潤滑油を貯留するためのオイルパンが設けられている。オイルパンに貯えられた潤滑油は、オイルポンプでくみ上げられ、内燃機関の回転部や摺動部に送達された後、オイルパンに落下して回収される。潤滑油は、内燃機関の回転部や摺動部に油膜を形成し、焼きつきを防止して摩耗を防ぐ、各部を冷却する、腐食を防止する、燃焼室の気密性を保持する、燃焼生成物を洗い流すといった機能を有する。
【０００３】
ところで、各部に送達された潤滑油が落下してオイルパンに貯留された潤滑油の油面に衝突すること、またはオイルパンに貯留された潤滑油の油面が振動することによって、潤滑油に気泡が生じる。気泡を含んだ潤滑油が各部に送達されると、気泡によって油膜の形成が阻害され、その部分に金属打音や焼きつきを発生させる。そこで、各部に送達される潤滑油に気泡を含ませないための手段が提案されている。
【０００４】
特許文献１では、多孔性シートの上面に気泡付きのビニールシートを貼り付け、下面に金網を貼り付けたフロート部材をオイルパンに貯留された潤滑油に浮かべる構造が提案されている。この構造によれば、気泡つきのビニールシートによりフロート部材の浮力が確保されるため、フロート部材は潤滑油に浮かぶ。内燃機関の各部に送達された潤滑油がオイルパンに戻るときは、各部から落下する潤滑油はビニールシートに衝突するが、気泡が生じてもその気泡はビニールシート及び多孔性シートを通過できない。そのため、オイルパン内には、実質的に気泡を含まない潤滑油のみが回収される。
【０００５】
特許文献２では、小片の粒状物からなる多数の浮遊体をオイルパンに貯留された潤滑油に浮かべたオイルパン構造が提案されている。この構造によれば、落下する潤滑油とオイルパンに貯留された潤滑油の油面との直接の衝突を浮遊体が抑制し、衝突による気泡の発生を防止するとともに、振動によって油面に波が生じようとしても、浮遊体が波消し作用を有するため波によって空気が巻き込まれて気泡が生じることも防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−１４３０５３号公報
【特許文献２】特開平６−２１２９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の構造では、落下する潤滑油とフロート部材又は浮遊体との衝突によって気泡が発生し、その気泡がフロート部材と壁面との隙間又は浮遊体間の隙間からオイルパンに貯留された潤滑油に侵入するおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、潤滑油に気泡が発生することを抑制するとともに、発生した気泡を除去できるオイルパン構造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】
【０００９】
本発明のある側面は、内燃機関のオイルパン構造（２）であって、オイルパン（４）と、前記オイルパンに貯留された潤滑油（６）に浮遊し、上面が露出した板状の多孔質体（８）とを備え、前記多孔質体の実体部分の比重は前記潤滑油の比重よりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
気泡は多孔質体に接触すると、接触しない場合に比べて速やかに消滅する。したがって、この構成によれば、オイルパンに回収される潤滑油は、貯留されている潤滑油の油面に直接衝突しないため気泡の発生が抑制されるとともに、多孔質体の上面に接触するため潤滑油に含まれる気泡は比較的速やかに消滅する。これにより、金属打音や焼き付きの発生を抑制できる。また、回収されて貯留される潤滑油が気泡を含まないため、オイルポンプに吸引される潤滑油の充填効率が上がり、回転部や摺動部に送達されるべき潤滑油の流量を低減でき、それによってオイルポンプの駆動ロスを低減でき、燃費改善ができる。
【００１１】
本発明の他の側面は、上記構成において、前記多孔質体の前記オイルパンに貯留された前記潤滑油に対する浮遊状態は、前記多孔質体の上面が前記オイルパンに貯留された前記潤滑油の油面（６ａ）に一致するように又は該油面よりも高い位置に配置され、前記多孔質体の側面の少なくとも下側部分が前記油面よりも低い位置に配置された半浮遊状態であることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、多孔質体が半浮遊状態となり多孔質体の下側が貯留されている潤滑油の中に沈むため、多孔質体を設置するために必要な油面とクランク軸との間のスペースを小さくすることができ、省スペースの内燃機関を設計できる。
【００１３】
本発明の他の側面は、上記構成において、前記多孔質体の下面は、前記オイルパンに貯留された前記潤滑油に接触するように露出していることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、多孔質体の下面に侵入した潤滑油の気泡を比較的速やかに消滅させることができる。
【００１５】
本発明の他の側面は、上記構成において、前記オイルパンは、前記多孔質体の周縁部を係止することによって該多孔質体の上下位置の上限及び下限を規定するリブ（１６，１８）を有ることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、多孔質体が揺れ動くことを抑制できる。
【００１７】
本発明の他の側面は、上記構成において、オイルストレーナ（１０）をさらに備え、前記多孔質体は、前記オイルストレーナを挿通する開口（２４）を有し、前記オイルストレーナは、前記多孔質体の前記開口の近傍部分を係止することによって該多孔質体の上下位置の上限を規定するストレーナリブ（２６）を有ることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、多孔質体の開口近傍部分が上側に移動することが規制され、多孔質体が暴れた際にクランク軸に衝突することを防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、内燃機関に設けられたオイルパンにおいて、潤滑油の気泡の発生を抑制できるとともに、発生した気泡を除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係るオイルパン構造の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係るオイルパン構造２の模式的な断面図である。
【００２２】
自動車や船舶等の内燃機関に適用されるオイルパン構造２は、内燃機関のクランクケースの下部を構成するオイルパン４と、オイルパン４に貯留された潤滑油６に浮遊する多孔質体８と、オイルストレーナ１０と、オイルレベルセンサ１２とを備える。
【００２３】
オイルパン４は、クランク軸（図示せず）の下方に配置され、内燃機関の回転部及び摺動部に送達された潤滑油を回収して貯留する。潤滑油６を貯留する貯留部１４は、他の部分よりも底が深くなっている。
【００２４】
多孔質体８は、潤滑油６を吸収し得る多くの細孔を含む部材であり、細孔部分を除いた実体部分の比重が潤滑油６の比重よりも小さく、例えば、樹脂製のスポンジを適用できる。多孔質体８は、貯留部１４に貯留された潤滑油６の油面６ａの略全体を覆う平板形状をなし、潤滑油６に浮遊した状態に配置される。貯留された潤滑油６に浮かべられた多孔質体８は、毛細管現象によって潤滑油６を吸収するため、その下面が油面６ａよりも下方に配置されるように沈む。多孔質体８の細孔全体に潤滑油６が吸収された場合でも、多孔質体８の素材自体は潤滑油６よりも軽いため、多孔質体８及び多孔質体８に吸収された潤滑油６の混成物の密度は潤滑油６の密度よりも低い。そのため、多孔質体８の上面が、潤滑油６の油面６ａよりも高く配置された状態又は油面６ａに略一致した状態で、多孔質体８は潤滑油６に浮遊する。本明細書では、このように、多孔質体８の上面がオイルパン４に貯留された潤滑油６の油面６ａよりも高い位置又は油面６ａに略一致する高さに位置し、多孔質体８の側面の少なくとも下側部分が油面６ａよりも低い位置に存在する状態を半浮遊状態という。半浮遊状態とすることで、多孔質体８を設置するために必要な油面６ａとクランク軸（図示せず）との間のスペースの増大量は、多孔質体８の厚さよりも小さくすることができ、省スペースに設計できる。
【００２５】
多孔質体８の上面は、落下する潤滑油６が直接接触するように、オイルパン４によって画成される内部空間に露出している。多孔質体８の下面は、貯留部１４に貯留された潤滑油６に直接接触することが好ましい。
【００２６】
多孔質体８は、貯留部１４に貯留される潤滑油６の量に応じて上下動する。オイルパン４の貯留部１４の内周面には、多孔質体８の周縁部分を係止することにより多孔質体８の上下位置の上限及び下限を規定する上側リブ１６及び下側リブ１８が設けられている。上側リブ１６及び下側リブ１８は、多孔質体８の端部を挟んで互いに対向するように略水平に突出している。上側リブ１６及び下側リブ１８は、貯留部１４の内周面の全周に渡って又は一部に設けられる。上側リブ１６及び下側リブ１８が一部にのみ設けられる場合は、上側リブ１６及び下側リブ１８は、複数設けられて、それらは多孔質体８を囲うように配置されることが好ましく、さらに好ましくは、概ね等しい間隔をおいて配置される。
【００２７】
上側リブ１６は、潤滑油６のオイルレベルが適正範囲の最大値のときにおける内燃機関の始動前の油面６ａの高さにその下面が略一致する高さに設けられる。下側リブ１８は、潤滑油６のオイルレベルが適正範囲の最小値のときにおける内燃機関の始動後の油面６ａの高さにその上面が略一致する高さに設けられる。すなわち、上側リブ１６及び下側リブ１８は、上側リブ１６の下面及び下側リブ１８の上面の高さが、それぞれ、多孔質体８の上面の上下動の上限及び下限に一致するように形成される。
【００２８】
オイルストレーナ１０は、貯留された潤滑油６の中に挿入されて大きな異物を濾しとるストレーナ本体２０と、ストレーナ本体２０とオイルポンプ（図示せず）を連通させるパイプ２２とを備える。多孔質体８には、オイルストレーナ１０を挿通させるためのストレーナ用開口２４が設けられている。パイプ２２には、オイルパン４の上側リブ１６及び下側リブ１８とそれぞれ同じ高さに、ストレーナ上側リブ２６及びストレーナ下側リブ２８が設けられている。ストレーナ上側リブ２６及びストレーナ下側リブ２８は、多孔質体８のストレーナ用開口２４の近傍部分を挟んで互いに対向するように水平に突出している。
【００２９】
貯留部１４に貯留されたオイルの高さを検出するオイルレベルセンサ１２は、オイルパン４の底部からオイルパン４の貯留部１４の内部空間に差し込まれている。多孔質体８には、オイルレベルセンサ１２の上端側が挿通可能なセンサ用開口３０が設けられている。
【００３０】
次に、オイルパン構造２の作用効果について説明する。
【００３１】
貯留部１４からオイルポンプ（図示せず）によってくみ上げられ、内燃機関の摺動部及び回転部に送達された潤滑油６は、オイルパン４に向かって落下することにより貯留部１４に回収される。多孔質体８が油面６ａの大部分を覆っているため、落下する潤滑油６の油滴の多くは、油面６ａではなく多孔質体８に衝突する。そのため、油面６ａに直接落下する場合に比べて気泡の発生が抑制される。
【００３２】
潤滑油６の気泡は、多孔質体８に接触すると接触しない場合に比べて速やかに消滅する。従って、多孔質体８の上面に落下した潤滑油６と、オイルパン４の貯留部１４以外の部分に落下した後に重力によって流されて多孔質体８の上面に至った潤滑油６とは、気泡を含んでいてもその気泡が比較的速やかに消滅し、多孔質体８とオイルパン４の内壁との隙間、ストレーナ用開口２４、センサ用開口３０、又は多孔質体８の細孔を通り、気泡を含まない状態で貯留部１４に貯留される。また、多孔質体８の上面では消滅しなかった気泡や、センサ用開口３０を通過して直接油面６ａに落下した潤滑油６の油滴によって生じた気泡は、多孔質体８の側面、下面、又はストレーナ用開口２４若しくはセンサ用開口３０を形成する内周面に接触することによって比較的速やかに消滅する。
【００３３】
理論的に拘束されるものではないが、このように多孔質体８に接触した気泡が比較的速やかに消滅するのは、多孔質体８は細孔を有するためその表面が粗く、その粗い表面によって気泡の泡膜が破壊されるため、あるいは、多孔質体８の毛細管現象によって気泡の泡膜が細孔に吸い寄せられて破壊されるためであると考えられる。
【００３４】
潤滑油６の気泡が除去されることによって、金属打音や焼きつきを防止できるとともに、オイルポンプに吸引される潤滑油６の充填効率が上がり、回転部や摺動部に送達されるべき潤滑油６流量を低減でき、それによってオイルポンプの駆動ロスを低減でき、燃費改善ができる。
【００３５】
また、多孔質体８が貯留部１４に貯留された潤滑油６に半浮遊していることによって、油面６ａを安定させている。このため、油面６ａの揺れや跳ね上がりによって気泡が発生することが抑制される、クランク軸のバランスウエイト（図示せず）が揺れ動く潤滑油６に接触することを防止して摩擦抵抗を減らす、オイルレベルセンサ１２の検知精度が向上するという効果が生じる。
【００３６】
オイルパン４の貯留部１４の内周面に設けられた上側リブ１６及び下側リブ１８が多孔質体８の周縁部分を挟むように互いに対向しているため、さらに、オイルストレーナ１０のパイプ２２に設けられたストレーナ上側リブ２６及びストレーナ下側リブ２８が多孔質体８のストレーナ用開口２４の近傍部分を挟むように互いに対向しているため、多孔質体８の暴れを抑制することができ、これにより、油面６ａの揺れも抑制される。さらに、ストレーナ上側リブ２６は、多孔質体８の中央部分が上側に移動することを規制しているため、多孔質体８の暴れ、すなわち車体の加減速や振動によって生じる多孔質体８の揺れが抑制されて、多孔質体８がクランク軸に衝突することを防止できる。
【００３７】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、多孔質体は、互いに空隙率又は素材の異なる複数の多孔質材料を重ね合わせたものであってもよい。また、多孔質体の下面にメッシュ状の補強部材を取り付けてもよい。この場合、補強部材は多孔質体の半浮遊状態が維持される比重を有する必要がある。
【符号の説明】
【００３８】
２：オイルパン構造
４：オイルパン
６：潤滑油
６ａ：油面
８：多孔質体
１０：オイルストレーナ
１２：オイルレベルセンサ
１４：貯留部
１６：上側リブ
１８：下側リブ
２０：ストレーナ本体
２２：パイプ
２４：ストレーナ用開口
２６：ストレーナ上側リブ
２８：ストレーナ下側リブ
３０：センサ用開口３０
【図１】
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