JP2007032487A - 二槽式オイルパン及びエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】 車両が傾斜したり急旋回したりしたときであってもストレーナの吸込口からエアの吸い込みのおそれを回避することができる二槽式オイルパンを提供することを目的とする。
【解決手段】 二槽式オイルパン（１）は、オイルパン（２）、このオイルパン（２）の内部に設けてオイルパン（２）内をエンジンブロック（７）内と連通する第一室（４）とこの第一室（４）の周囲に形成される第二室（５）とに分割するオイルパンセパレータ（３）を備えている。また、第一室（４）内に位置する第一吸込口（６ａ１）及び第二室（５）内に位置する第二吸込口（６ｂ１）を有するストレーナ（６）、第一室（４）及び／又は第二室（５）内のエンジンオイルの油面高さに応じて第一吸込口（６ａ１）及び第二吸込口（６ｂ１）からのエンジンオイルの吸込量を調整する吸込量調整手段（浮力開閉バルブ１２）を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エンジンブロックの下側に設け、エンジンオイルを貯留させるオイルパンに関する。

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を循環する。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を循環する。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。

ここで、エンジンの冷間始動直後は、オイルパン内部に貯留されたエンジンオイルは冷えており、粘度も高く、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切な粘度を有する状態にさせたい。このために、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しやすい状況を作り、この区画内のエンジンオイルをより早期に昇温させ、その一方、暖機完了後は、エンジンオイルの過熱を回避してエンジンオイルを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）。このようなエンジンオイルの早期昇温は、フリクションの早期低減による燃費向上にも寄与するものであり、近年の燃費向上に対する強い要望からも改善が望まれる点である。

図１は、特許文献１に記載されたオイルパン５０の構造を説明する断面図であるが、エンジンオイルの昇温を効果的に行うべく、凹部５１ａを有するオイルパンセパレータ５１をオイルパン５２内に設け、凹部５１ａ内にエンジンオイルの吸込口５３ａが位置するようにオイルストレーナ５３を配置するとともに、凹部５１ａの側壁５１ａ１の上部及び下部に凹部５１ａの内外を連通させる連通孔５４、５５を設けた構成を採用している。このような連通孔５４、５５のうち、凹部５１ａの側壁５１ａ１の下部に設けた連通孔５５は、エンジンオイルの粘度変化を利用して凹部５１ａ内外のエンジンオイルの流通を制御するようになっている。すなわち、連通孔５５の径を小径としておき、暖機時の粘度の高いエンジンオイルは連通孔５５を通過する際の通油抵抗が大きいことを利用して凹部５１ａ内外のエンジンオイルの混合を防止し、一方、暖機完了後の粘度の低いエンジンオイルは連通孔５５を通過することができ、凹部５１ａ内外のエンジンオイルの混合が行われる構成となっている。凹部５１ａの内外でエンジンオイルが混合されれば、低温の凹部５１ａ外側のオイルによって、高温となった凹部５１ａ内側のエンジンオイルの温度を低下させることができる。

一方、凹部５１ａの側壁５１ａ１の上部に設けた連通孔５４は、エンジンオイルの粘度に拘わらず凹部５１ａの内外でエンジンオイルを流通させることができ、主に、エンジンブロック５６内部を循環し、オイルパンセパレータ５１内（凹部５１ａ内側）に滴下したエンジンオイルをオイルパンセパレータ５１の凹部５１ａの内側から外側へ流出させる。このため、矢示５７で示す様な、凹部５１ａの上部から流出したエンジンオイルが、エンジンオイルの粘度に応じて再び凹部５１ａの下部から凹部５１ａ内に流入するというエンジンオイルの循環経路が形成され、エンジンオイルの混合を促進し、エンジンオイルを冷却するようになっている。混合されたエンジンオイルは吸込口５３ａから吸い上げられ、上部からエンジンブロック５６内に供給される。

特開２００３−２２２０１２号公報

しかしながら、特許文献１記載の構造のオイルパン５０では、以下の点が問題となるおそれがある。凹部５１ａ内のエンジンオイルの早期昇温という観点からは凹部５１ａ内側の容量は少量であることが望ましく、オイルパン５０における凹部５１ａ内側の容量は、一般的なオイルパン全体の容量と比較して当然小さくなる。また、このため、車両の傾斜や急旋回に伴ってオイルパン５０（凹部５１ａ）内のエンジンオイルの偏りが生じると、凹部５１ａ内に位置するオイルストレーナ５３の吸込口５３ａがエンジンオイル中から露出するおそれがある。吸込口５３ａがエンジンオイル中から露出すると、ストレーナ５３がエアを吸い込んでしまい、エンジン焼き付きのおそれが生じる。また、冷間時は凹部５１ａ内外のエンジンオイルの流通は連通孔５５により制限されており、凹部５１ａ内のエンジンオイル量は不足状態になり易い。このような状態でエンジンを高回転まで回したりするとストレーナ５３のエンジンオイルの吸込量が増加し、粘度の高い状態のエンジンオイルはエンジンブロック５６内部から戻り難いこととも相俟って吸込口５３ａからエアを吸い込む結果となり易い。

そこで、本発明は、車両が傾斜したり急旋回したりしたときであってもストレーナの吸込口からエアの吸い込みのおそれを回避することができる二槽式オイルパンを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するための本発明の二槽式オイルパンは、エンジンブロックの下部に設けられるオイルパンと、凹部を有し、前記オイルパンの内部に設けて当該オイルパン内を前記エンジンブロック内と連通する第一室と当該第一室の周囲に形成される第二室とに分割するオイルパンセパレータと、前記第一室内に位置する第一吸込口及び前記第二室内に位置する第二吸込口を有するストレーナと、前記第一室及び／又は第二室内のエンジンオイルの油面高さに応じて前記第一吸込口及び前記第二吸込口からのエンジンオイルの吸込量を調整する吸込量調整手段と、を備えたことを特徴とする（請求項１）。このように、オイルパンセパレータによって分割された室毎にストレーナの吸込口を配置したことにより、第一室内のエンジンオイルの油面高さが低下しても第二室内からエンジンオイルを吸い込むことができる。このとき、前記第一吸込口及び前記第二吸込口からのエンジンオイルの吸込量を調整する吸込量調整手段を備えた構成としていることから、エンジンオイルから露出していない吸込口からエンジンオイルを吸い込むことができ、ストレーナのエアの吸い込みを回避することができる。
なお、エンジンオイルの油面高さの変化には、ストレーナにより吸い上げられ、エンジンブロック側に供給され、再びオイルパンに戻ってくる過程での変化、エンジンの傾きや車両の急旋回による遠心力の影響などによる変化がある。

このような二槽式オイルパンでは、前記吸込量調整手段は、エンジンオイルの油面に浮かぶフロートと、当該フロートに連動して前記第一吸込口及び前記第二吸込口からのエンジンオイルの吸込量を調節する弁体と、を備えた構成とすることができる（請求項２）。このようにフロートを備えた構成とすれば油面高さの変化に追随した形で、弁体を開閉させ、第一室、第二室の適切な室からエンジンオイルを供給することができ、ストレーナからのエアの吸い込みを回避することができる。

このような構成の二槽式オイルパンでは、前記第一吸込口と前記第二吸込口は、距離を隔てて配置した構成とすることが望ましい（請求項３）。すなわち第一吸込口と第二吸込口とは隣接した構成とするよりは、ある程度距離を隔てて配置されていることが望ましい。これは、オイルパンの形状にも依るが、エンジンが傾斜したときや、エンジンオイルに遠心力が作用したときに油面の深さの変化は、距離を隔てる程大きくなることを考慮したものである。例えば、４気筒エンジンに装着する二槽式オイルパンである場合、第一吸込口を第一気筒に近い側に配置し、第二吸込口を第四気筒に近い側に配置するような構成とすることができる。

以上説明したような二槽式オイルパンをエンジンブロックの下側に装着すれば本発明のエンジンを構成することができる。

本発明によれば、ストレーナの吸込口をオイルパンセパレータによって分割された第一室と第二室のそれぞれに配置したので、第一室内のエンジンオイルから吸込口が露出するような状態となっても第二室からエンジンオイルを吸い込むことができ、ストレーナがエアを吸い込むことを回避することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

まず、本発明の二槽式オイルパン１について図面を参照しつつ説明する。図２は二槽式オイルパン１をエンジンブロック７の下部に装着したエンジン１１の概略構成を説明する断面図である。この図２に示した状態のエンジンは、略水平状態を保っている。また、エンジン１１は、図中、参照符号Ａを付した側が前側、参照符号Ｂを付した側が後側である。

二槽式オイルパン１は、ドレインプラグ１０が取り付けられるオイルドレイン２ａが設けられたオイルパン２の内部に、凹部３ａを有するオイルパンセパレータ３が設けられている。オイルパンセパレータ３の凹部３ａはエンジンブロック７と連通する第一室４を形成している。すなわち、オイルパン２内はこのオイルパンセパレータ３によって第一室４と、この第一室４の周囲に形成される第二室５とに分割されている。オイルパンセパレータ３には第一室４と第二室５とを連通させる連通孔８が設けられている。エンジンブロック７側から第一室４内に戻ってきたエンジンオイルは、この連通孔８を通じて第二室５へ移動することができる。また、オイルパンセパレータ３の底部には感温部９ａを第一室４側へ配置したサーモスタット９が装着されている。このサーモスタット９は、第一室４内のエンジンオイルの温度が上昇すると開弁し、第一室４内のエンジンオイルと第二室５内のエンジンオイルとの混合を促進することができ、第一室４内のエンジンオイルの温度の過上昇を回避することができる。

二槽式オイルパン１は、さらにストレーナ６を備えている。このストレーナ６は二股に分岐したメインパイプ６ａとサブパイプ６ｂを備えており、それぞれの先端に第一吸込口６ａ１、第二吸込口６ｂ１が形成されている。このような第一吸込口６ａ１と第二吸込口６ｂ１とは図に示すように距離を隔てて配置されており、第一吸込口６ａ１は第一室４内に位置し第二吸込口６ｂ１は第二室５内に位置している。また、図２に示した状態で第一吸込口６ａ１が配置された高さと第二吸込口６ｂ１が配置された高さとを比較すると、第二吸込口６ｂ１の方が高い位置に配置されている。なお、メインパイプ６ａの径とサブパイプ６ｂの径を比較すると、サブパイプ６ｂの方が細くなっている。このようにメインパイプ６ａの径とサブパイプ６ｂの径とで差を設けているのは、第一室４内のエンジンオイルの油面が低下したときであってもできるだけ第一室４内のエンジンオイルを吸い込むようにし、第二室５からはエンジンの焼き付きを回避できる程度のエンジンオイルを吸い込むことができれば十分であるとの理由に基づくものである。

このようなストレーナ６の第二吸込口６ｂ１の近傍には本発明のおける吸込量調整手段に相当する浮力開閉バルブ１２が装着されている。この浮力開閉バルブ１２は、フロート１３と、このフロート１３とアーム１４を介して接続された弁体１５、さらに、この弁体１５の支軸１６とによって構成されている。第二吸込口６ｂ１には図示しないゴム製のシールが装着されており、弁体１５が第二吸込口６ｂ１を閉塞することにより、第二室５内のエンジンオイルの吸い込みが遮断される。

以上のように構成される二槽式オイルパン１におけるエンジンオイルの吸い込みの様子につき、図面を参照しつつ説明する。

まず、図２に示すようにエンジン１１が傾いていない状態のとき、すなわち、エンジン前側Ａとエンジン後側Ｂとがほぼ同一レベルにあるときは、第一室４内のエンジンオイルの油面は第一吸込口６ａ１よりも十分に高い位置にある。このとき、第二吸込口６ｂ１は油面から露出した状態にあり、図４（ａ）に拡大して示したようにフロート１３も浮き上がっておらず、第二吸込口６ｂ１は弁体１５によって閉塞された状態となっている。このため、ストレーナ６は、第一吸込口６ａ１から第一室４内のエンジンオイルを吸い込み、エンジンブロック７側へ供給し、循環させる。サーモスタット９が閉弁しているような冷間始動時には、第一室４内の少量のエンジンオイルのみを循環させるので、エンジンオイルの早期昇温が可能である。

一方、図３に示すようにエンジン前側Ａが上方に位置しエンジン後側Ｂが下方に位置するようにエンジン１１が傾斜しときは、第一室４内のエンジンオイルの油面は第一吸込口６ａ１よりも下側に位置し、第一吸込口６ａ１は油面から露出している。このとき、第二吸込口６ｂ１は油面の下側に位置している。図２に示した状態から図３に示した状態となる過程でフロート１３は徐々に浮き上がり、図４（ｂ）に拡大して示したように弁体１５を開弁させる。このように弁体１５が徐々に開弁されることにより、ストレーナ６は第一吸込口６ａ１が油面から露出する以前から第二吸込口６ｂ１を通じてエンジンオイルを吸い込むことができる。これにより、ストレーナ６は第二室５内のエンジンオイルをエンジンブロック７側へ供給し、循環させる。この結果、エンジン１１の焼き付きを回避することができる。なお、第一吸込口６ａ１が油面から露出したときのエアの吸い込みをより効果的に回避すべく、第一吸込口６ａ１を閉塞する弁体を別途設置してもよい。

ストレーナ６は、エンジン１１の暖機が進み、第一室４内のエンジンオイルの昇温に伴ってサーモスタット９が開弁した後であっても、油面に応じて適切なエンジンオイルの吸い込みを行うことができる。

また、エンジン前側Ａが下側に位置しエンジン後側が上方に位置するようにエンジン１１が傾斜したときは、第一吸込口６ａ１が油面から露出することは無いので、ストレーナ６は第一室４内からエンジンオイルを吸い込むことができる。

次に本発明の実施例２について図５乃至図７を参照しつつ説明する。実施例２の二槽式オイルパン２０を装着したエンジン２１と実施例１の二槽式オイルパン１を装着したエンジン１１とは、浮力開閉バルブが装着されている位置が異なる。実施例１における浮力開閉バルブ１２は、第二吸込口６ｂ１の近傍に装着されているが、実施例２では、浮力開閉バルブ２２は、メインパイプ６ａとサブパイプ６ｂとの分岐点近傍に装着されている。浮力開閉バルブ２２は、フロート２３、アーム２４、弁体２５、支軸２６とで構成されている点は実施例１における浮力開閉バルブ１２と同様である。このため配置される位置を考慮した多少の形状の相違や、支軸２６の位置の相違はあるが、基本的な動作は浮力開閉バルブ１２と共通する。

以下、このような浮力開閉バルブ２２を装着した二槽式オイルパン２０におけるエンジンオイルの吸い込みの様子につき、図面を参照しつつ説明する。

まず、図５に示すようにエンジン２１が傾いていない状態のとき、すなわち、エンジン前側Ａとエンジン後側Ｂとがほぼ同一レベルにあるときは、第一室４内のエンジンオイルの油面は第一吸込口６ａ１よりも十分に高い位置にある。このとき、フロート２３は、図７（ａ）に拡大して示したように油面上に浮き上がっており、弁体２５は第一吸込口６ａ１を開放し、サブパイプ６ｂを閉塞した状態となっている。このため、ストレーナ６は、第一吸込口６ａ１から第一室４内のエンジンオイルを吸い込み、エンジンブロック７側へ供給し、循環させる。また、第二吸込口６ｂ１からエアを吸い込むこともない。二槽式オイルパン２０は、サーモスタット９が閉弁しているような冷間始動時には、第一室４内の少量のエンジンオイルのみを循環させるので、エンジンオイルの早期昇温が可能である。

一方、図６に示すようにエンジン前側Ａが上方に位置しエンジン後側Ｂが下方に位置するようにエンジン２１が傾斜したときは、第一室４内のエンジンオイルの油面は第一吸込口６ａ１よりも下側に位置し、第一吸込口６ａ１は油面から露出している。このとき、第二吸込口６ｂ１は油面の下側に位置し、これと同時に図７（ｂ）に拡大して示したようにフロート２３は下降して弁体２５は第一吸込口６ａ１を閉塞した状態となる。また、メインパイプ６ａとサブパイプ６ｂとの分岐点ではサブパイプ６ｂが開放された状態となる。これにより、ストレーナ６は第二室５内のエンジンオイルをエンジンブロック７側へ供給し、循環させる。この結果、エンジン１１の焼き付きを回避することができる。このとき、第一吸込口６ａは弁体２５によって閉塞されているので、ストレーナ６はエアを吸い込むこともない。

なお、他の主要な部分の構成は、実施例１の二槽式オイルパンと異なる所がないので、同様の構成要素については図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。

上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。例えば、第一吸込口と第二吸込口との位置関係は、オイルパンやオイルパンセパレータの形状、エンジンオイルの供給量、エンジンの特性等によって適宜変更することができる。

従来の二槽式オイルパンの概略構成を示す断面図である。 実施例１の二槽式オイルパンをエンジンブロックの下部に装着したエンジンの概略構成を説明する説明図である。 図２に示したエンジンが傾斜した状態を示す説明図である。 実施例１の浮力開閉バルブを拡大して示した図であり、（ａ）は弁体によって第二吸込口を閉塞した状態、（ｂ）は第二吸込口を開放した状態を示すものである。 実施例２の二槽式オイルパンをエンジンブロックの下部に装着したエンジンの概略構成を説明する説明図である。 図５に示したエンジンが傾斜した状態を示す説明図である。 実施例２の浮力開閉バルブを拡大して示した図であり、（ａ）は弁体によってサブパイプを閉塞し、第一吸込口を開放した状態、（ｂ）は弁体によって第一吸込口を閉塞し、サブパイプを開放した状態を示すものである。

符号の説明

１、２０ 二槽式オイルパン
２ オイルパン
２ａ オイルドレイン
３ オイルパンセパレータ
３ａ 凹部
４ 第一室
５ 第二室
６ ストレーナ
６ａ メインパイプ
６ａ１ 第一吸込口
６ｂ サブパイプ
６ｂ１ 第二吸込口
７ エンジンブロック
８ 連通孔
９ サーモスタット
１０ ドレインプラグ
１１、２１ エンジン
１２、２２ 浮力開閉バルブ
１３、２３ フロート
１４、２４ アーム
１５、２５ 弁体
１６、２６ 支軸

Claims (4)

1. エンジンブロックの下部に設けられるオイルパンと、
   凹部を有し、前記オイルパンの内部に設けて当該オイルパン内を前記エンジンブロック内と連通する第一室と当該第一室の周囲に形成される第二室とに分割するオイルパンセパレータと、
   前記第一室内に位置する第一吸込口及び前記第二室内に位置する第二吸込口を有するストレーナと、
   前記第一室及び／又は第二室内のエンジンオイルの油面高さに応じて前記第一吸込口及び前記第二吸込口からのエンジンオイルの吸込量を調整する吸込量調整手段と、
   を備えたことを特徴とする二槽式オイルパン。
2. 請求項１記載の二槽式オイルパンにおいて、
   前記吸込量調整手段は、エンジンオイルの油面に浮かぶフロートと、
   当該フロートに連動して前記第一吸込口及び前記第二吸込口からのエンジンオイルの吸込量を調節する弁体と、
   を備えたことを特徴とする二槽式オイルパン。
3. 請求項１又は２記載の二槽式オイルパンにおいて、
   前記第一吸込口と前記第二吸込口は、距離を隔てて配置したことを特徴とする二槽式オイルパン。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項記載の二槽式オイルパンを備えたことを特徴とするエンジン。
   

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