(57)【要約】【課題】廉価で生産性にも優れる板金製であることは踏襲しながら、かつ、大改造を加えることもないようにしながらも放熱性が向上するように、より改善されたエンジンのオイルパン冷却構造を提供する。【解決手段】クランクケース２の下端部にオイルパン９が設けられ、オイルパン９内にエンジンオイルが貯留可能に構成されているエンジンのオイルパン冷却構造において、オイルパン９の下部外面１０にヒートパイプＨの一端部が着接され、かつ、ヒートパイプＨの他端部がオイルパン９から離れた箇所、即ち、ギヤケース６の前壁ｆｗにまで延設されている。【選択図】図１
2017120064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースの下端部にオイルパンが設けられ、前記オイルパン内にエンジンオイルが貯留可能に構成されているエンジンのオイルパン冷却構造であって、
前記オイルパンの下部外面にヒートパイプの一端部が着接され、かつ、前記ヒートパイプの他端部が前記オイルパンから離れた箇所に延設されているエンジンのオイルパン冷却構造。
【請求項２】
前記ヒートパイプの他端部が、前記クランクケース又はこれの前側に装備されるギヤケースの前壁下部に及ぶ位置に延設され、前記前壁の前方に配置されるエンジン冷却ファンによる空冷作用が前記ヒートパイプに付与される状態に構成されている請求項１に記載のエンジンのオイルパン冷却構造。
【請求項３】
前記ヒートパイプは、毛細管構造を内壁に有する密閉パイプに作動液を封入してなるものに構成されている請求項１又は２に記載のエンジンのオイルパン冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクケースの下端部にオイルパンが設けられ、オイルパン内にエンジンオイルが貯留可能に構成されているエンジンのオイルパン冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トラック・バス用エンジン、農機用ルエンジン、建機用ディーゼルエンジン、産業用ディーゼルエンジン（ガソリンエンジン）においては、一般に、板金プレスによる無蓋箱状のオイルパンを、鋳造クランクケースの下側にボルト止めして一体に装備させる、という構造が採られている。例えば、特許文献１において開示されるエンジンが知られている。
【０００３】
板金製のオイルパンは、比較的形状設定に自由度があり、かつ、廉価に作製できる利点があるため、あらゆるエンジンおいて広く用いられている。オイルパンにはエンジンオイルが貯留されているので、通常のエンジン使用状態では、エンジンオイルの熱がオイルパンに伝導する。従って、オイルパンはエンジンオイルの熱を周囲に放熱させる機能も持ち合わせている。
【０００４】
しかしながら、産業用ディーゼルエンジンなどの熱的条件の厳しいエンジンにおいては、オイルパンの放熱機能が十分でなく、オイルパンが過熱気味になるとか、エンジンオイルの劣化を早める遠因となるなどの問題となるケースがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１０８３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、廉価で生産性にも優れる板金製であることは踏襲しながら、かつ、大改造を加えることもないようにしながらも放熱性が向上するように、より改善されたエンジンのオイルパン冷却構造を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、クランクケース２の下端部にオイルパン９が設けられ、前記オイルパン９内にエンジンオイルが貯留可能に構成されているエンジンのオイルパン冷却構造において、
前記オイルパン９の下部外面１０にヒートパイプＨの一端部が着接され、かつ、前記ヒートパイプＨの他端部が前記オイルパン９から離れた箇所に延設されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のエンジンのオイルパン冷却構造において、
前記ヒートパイプＨの他端部が、前記クランクケース２又はこれの前側に装備されるギヤケース６の前壁ｆｗ下部に及ぶ位置に延設され、前記前壁ｆｗの前方に配置されるエンジン冷却ファン７による空冷作用が前記ヒートパイプＨに付与される状態に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のエンジンのオイルパン冷却構造において、
前記ヒートパイプＨは、毛細管構造を内壁に有する密閉パイプ１８に作動液２０を封入してなるものに構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて述べるが、素早くかつ効率の良い熱伝導特性を持つヒートパイプの一端部が、オイルパンの下部外面に着接されているから、オイルパンから伝導された熱は、ヒートパイプ内にて素早く移動し、オイルパンから離れた箇所に位置するヒートパイプ他端部から迅速に放熱されうようになる。
ヒートパイプによる優れた放熱作用により、オイルパンの温度、ひいてはエンジンオイル温度を無理なく従来よりも低減させることが可能になる。エンジンオイル温度が下がると、エンジン各可動部の磨耗が減少し、耐久性が向上してエンジンの長寿命化に寄与できるようになる。
【００１１】
そのための手段としては、公知のヒートパイプを、オイルパン及びその付近に架設するだけで良いから、僅かなコスト増で有効な冷却効果を得ることができる。
その結果、廉価で生産性にも優れる板金製であることは踏襲しながら、かつ、大改造を加えることもないようにしながらも放熱性が向上するように、より改善されたエンジンのオイルパン冷却構造を提供することができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、ヒートパイプ内にて移動してきた熱は、ヒートパイプの持つほう熱作用に加えて、エンジン冷却ファンによる空冷作用も受けるから、より迅速に冷やされて素早く放熱されるようになる。従って、エンジンの既存設備であるエンジン冷却ファンの有効利用により、コスト増を招くことなく、オイルパンの冷却効率をさらに向上させることができる利点がある。
【００１３】
請求項３の発明によれば、ヒートパイプは、毛細管構造を内壁に有する密閉パイプに作動液を封入してなるもの、即ち、市場に出ている公知の製品を用いることができ、いつでも廉価に本発明を実現させることができる、という実用上の利点が大きい効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）側面から見たヒートパイプ付エンジンを示す模式図、（ｂ）ヒートパイプ付エンジンの正面から見たエンジン冷却ファンとヒートパイプとを示す模式図
【図２】ヒートパイプの概略構造を示す一部切欠きの側面図
【図３】ヒートパイプ付ディーゼルエンジンの他の例を示す側面図
【図４】図３のディーゼルエンジンの正面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明によるエンジンのオイルパン冷却構造の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１（ａ）に農用又は産業用のディーゼルエンジンＥの模式図が示され、１は、クランクケース２やシリンダ３などが一体形成されたシリンダブロック、４はシリンダヘッド、５はシリンダヘッドカバー、６はシリンダブロック１の前側に装備されるギヤケースである。ギヤケース６の前方にはエンジン冷却ファン７が配備され、シリンダブロック１の後方にはフライホイール８が配備されている。
【００１７】
クランクケース２の下側には、板金製で無蓋箱状のオイルパン９が取付けられており、オイルパン９内にはエンジンオイルが貯留されている。オイルパン９は、ギヤケース６の下方に位置する上下幅の小さい前端パン部９Ａ、クランクケース２の前部下方に位置する上下幅の大きい主パン部９Ｂ、主パン部９Ｂの後方に続く上下幅が中位の後端パン部９Ｃとを備えており、側面視で段付き形状を呈する。
【００１８】
オイルパン９の下部外面、具体的には、主パン部９Ｂの下面（下部外面の一例）１０、後端パン部９Ｃの下面１１の前部、及び主パン部９Ｂの後面１２に沿って板状のヒートパイプＨの一端部が着接されている。そして、図１（ａ），（ｂ）に示されるように、ヒートパイプＨの他端部が、クランクケースの前側に装備されるギヤケース６の前壁ｆｗ下部に及ぶ位置に延設され、前壁ｆｗの前方に配置されるエンジン冷却ファン７による空冷作用がヒートパイプＨに付与される状態に構成されている。
【００１９】
図１（ａ），（ｂ）に示されるように、板状のヒートパイプＨは、主パン部９Ｂの下面１０に沿うヒートパイプ下部１３の前端から斜め前方上方に立ち上がるヒートパイプ傾斜部１４を経て、ギヤケースの前壁ｆｗの下部に着接されるヒートパイプ前立部１５を有する構成とされている。ヒートパイプ前立部１５の上部は、左頂部１５ａと右頂部１５ｂとに分かれて形成されている。なお、ヒートパイプＨにおける後面１２に沿う部分をヒートパイプ中間立部１６、下面１１の前部に沿う部分をヒートパイプ後端部１７と呼ぶものとする。
【００２０】
つまり、エンジン冷却ファン７の回転によるエンジンＥの前から後方に向かう冷却風が、ヒートパイプ前立部１５やヒートパイプ傾斜部１４に沿って流れ、ヒートパイプＨは自然放熱に空冷作用も加わるようになる。従って、ヒートパイプ下部１３、ヒートパイプ中間立部１６、及びヒートパイプ後端部１７に伝導されたオイルパン９からの熱は、素早くヒートパイプ傾斜部１４からヒートパイプ前立部１５に伝導され、自然放熱と空冷作用とによりヒートパイプＨを介してオイルパン９の熱が効率良く迅速に放熱されるようになる。  
【００２１】
ヒートパイプＨの構造例としては、図２に示されるように、内壁にごく細かい縦溝（ウィック）１９を切るなどしての毛細管構造を備えた真空の鋼管（密閉パイプの一例）１８の中に、作動液２０を封入してなるものである。作動液２０は揮発性の液体からなる。なお、図１（ａ）に示すように、ヒートパイプ傾斜部１４やヒートパイプ前立部１５におけるヒートパイプＨの外表面に、放熱促進用のフィン２１を設けておけば好都合である。鋼管１８は、半球面状に加工して閉じるなどにより、その両端部が閉ざされて内部空間が密閉されている。
【００２２】
ヒートパイプＨの動作を説明すると、熱源によってヒートパイプＨの一端部（図２では紙面右側の端部：ヒートイン）が熱せられると、作動液が鋼管１８の中で蒸発して蒸気２０ａになり、気化熱を奪って音速に近い速度で他端部（図２では紙面左側の端部：ヒートアウト）に向かって移動する。温度の低い部分で蒸気２０ａは凝縮して液体状態の作動液２０に戻りながら熱を放出し、凝縮した作動液２０は鋼管１８内壁の縦溝１９を毛細管現象にて移動して熱源側に戻る、という一連の動作を繰り返す。
【００２３】
このように、ヒートパイプＨは、毛細管構造（縦溝１９）を内壁に有する密閉パイプ１８に作動液２０を封入してなるものに構成されており、その一端部がオイルパン９に隙間無く着接されている。なお、図２に示すように、ヒートパイプＨにおける熱源に配置されてヒートインされる一端部を入熱（蒸発）部と呼び、冷やされる部分（ヒートアウトされる部分）である他端部を放熱（凝縮）部と呼ぶ。また、入熱部と放熱部とが離れている場合には、それら入熱部と放熱部との間の部分は断熱部と呼ばれる。
【００２４】
従って、本発明のエンジンのオイルパン冷却構造においては、ヒートパイプ前立部１５、ヒートパイプ中間立部１６、及びヒートパイプ後端部１７にてオイルパン９から伝導された熱は、ヒートパイプＨ内にて素早く前方移動する。前方移動してきた熱は、ヒートパイプ傾斜部１４及びヒートパイプ前立部１５にての放熱作用、及びエンジン冷却ファン７による空冷作用を受けて迅速に冷やされ、オイルパン９を効率良く冷却することができる。
【００２５】
参考に、他のディーゼルエンジンにヒートパイプＨを設けた場合の予想図を、図３，図４に示す。側面図の図３と正面図の図４において、図１，２と機能的に同じ箇所には同じ符号を付け、その説明は割愛する。図３，４のディーゼルエンジンＥにおいては、ヒートパイプＨの前端部であるヒートパイプ前立部１５は、クランクケース２の前壁ｆｗに着接されている。また、２２は、フライホイール（図示省略）を収容するフライホイールケースである。
【００２６】
以上説明したように、本発明のエンジンのオイルパン冷却構造は、クランクケース２の下端部にオイルパン９が設けられ、オイルパン９内にエンジンオイルが貯留可能に構成されているエンジンにおいて、オイルパン９の下部外面１０にヒートパイプＨの一端部が着接され、かつ、ヒートパイプＨの他端部がオイルパン９から離れた箇所に延設されていることを特徴とする。これにより、次のような作用効果（１）〜（４）を発揮させることができる。
【００２７】
（１）従来に比べて、エンジンオイル温度を下げることができるので、エンジンの各可動部の磨耗が減少し、安価な手段でありながら耐久性を向上させてエンジンの長寿命化に寄与できるようになる。
（２）従来よりもエンジンオイル温度が下がることに起因して、エンジン冷却水温度も下げられるので、ラジエータ容量を下げてコンパクト化が可能になるとか、エンジン冷却ファンの回転数（ｒｐｍ）を低減させて、エンジン冷却ファンの回転に伴う振動や騒音を低減させることも可能になる。
【００２８】
（３）オイルパンにヒートパイプが着接されて一体となっているので、全体としてオイルパンの剛性や強度が上がり、エンジン振動の低減に寄与することが可能になる。
（４）ヒートパイプの存在により、オイルパン下部外面からの放射音が抑制され、エンジン騒音が低減可能となる利点がある。
【００２９】
〔別実施形態〕
ヒートパイプＨは、その一端部が主パン部９Ｂの下面１０のみに着接される構造や、これに加えて主パン部９Ｂの前面（符号省略）にも着接される構造でも良い。また、エンジンオイルが常に溜まっている部分であるオイルパン９の側壁（図示省略）の下部にヒートパイプＨの一端部を貼着させて、熱伝導可能に支持させる構造も可能である。ヒートパイプＨの他端部を、フライホイール側や、エンジンの横側方に延設させる構を採ることも可能である。
【符号の説明】
【００３０】
２          クランクケース
６          ギヤケース
７          エンジン冷却ファン７
９          オイルパン
１０        下部外面
１８        密閉パイプ
２０        作動液
Ｈ          ヒートパイプ
ｆｗ        前壁
【図１】
2017120064.tif 000003
【図２】
2017120064.tif 000004
【図３】
2017120064.tif 000005
【図４】
2017120064.tif 000006