JP2010048143A - 内燃機関のバッフルプレート - Google Patents

Abstract

【課題】オイルパンに還流するオイル中の気泡を十分に分離除去することができ、かつコンパクトに構成することができる内燃機関のバッフルプレートを提供する。
【解決手段】クランクケース側とオイルパン１側とを仕切るように配置される内燃機関のバッフルプレート１１であって、シリンダブロックのオイル戻し通路が上方に配置されているオイルパン１の一側部１２をオイル受け部１５とし、両側部１１、１２に挟まれた中央部に、両側部１１、１２を結ぶ仮想平面よりも低くかつオイルパン１の長手方向の一端部に配置されるオイルストレーナ６の配置側とは反対側に向けて下方に傾斜したオイル流下部１４を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関のバッフルプレートに関し、特にオイルパンに配置されて高い気泡分離性能を発揮する内燃機関のバッフルプレートに関するものである。

内燃機関においては、オイルパンに溜めた潤滑用のオイルをオイルストレーナを介して吸引し、オイルポンプにて所要の潤滑部位に供給して潤滑を行った後、オイルをシリンダブロックに形成されたオイル戻し通路を通してオイルパンに還流させるように構成されている。しかし、高速回転するクランクシャフト系によってオイルが攪拌されたり、高速回転によって発生する風圧によってオイル面に波立ちを生じたりして、オイル中に気泡をかみこみ、多量の空気が混入したオイルになってしまい、そのようなオイルをオイルポンプにて吸引すると、ポンプ効率を著しく悪化させ、潤滑不良の原因になるという問題があった。そこで、従来から、オイルパンにクランクルーム側とオイルパン側を仕切るような形状のバッフルプレートが配置されている。

また、オイル戻し通路の開口部から直接オイルパンにオイルが滝状に落下しても容易に気泡をかみ込み、オイル中に多量の空気が混入し、同様の問題が発生することになる。その対策として、還流したオイルをオイルパンに配置したバッフルプレートで一旦受け、バッフルプレートからオイルパンにオイルを落下させるようにしたものが知られている。具体的には、オイル戻し通路の開口部の下方に対向するバッフルプレートの一側部でオイル戻し通路から落下したオイルを受け、そのオイルを他側部に向けて下方に傾斜したバッフルプレート上を流下させ、バッフルプレートの他側部に形成した開口からオイルパンに戻すようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、バッフルプレートを上方向に突出した球面状に形成し、最も高い位置にオイルストレーナ用の開口を形成するとともに、バッフルプレートの周縁部の低い位置にオイル落し孔を形成し、かつオイル落し孔に指向するビードを設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−６８０２４号公報 特開平１０−１５９５２８号公報

ところが、クランクルーム側とオイルパン側を仕切る形状のバッフルプレートを配置した構成では、オイル戻し通路の開口部から直接オイルパンにオイルが滝状に落下する部分で、オイルに多量の空気が混入されてポンプ効率を著しく悪化させ、潤滑不良の原因になるという問題がある。

また、特許文献１に開示された構成では、バッフルプレートの一側部上に受けたオイルを他側部に向けて幅方向に流下させるようにしているので、クランクシャフト系の高速回転によって発生する風圧に押されてオイルが速く流下してしまい、オイル戻し通路からバッフルプレート上に落下したときにかみこんだ気泡が十分に分離除去されないままオイルパンに入ってオイルストレーナから吸い込まれてしまう恐れがあり、ポンプ効率を著しく悪化させ、潤滑不良の原因になるという問題がある。さらに、クランクシャフト系の動作軌跡と傾斜配置されるバッフルプレートとの間に十分な距離を確保しないと、バッフルプレート上を流下するオイルが攪拌されたり、激しく波立ったりしてさらに多量の空気が混入されてしまう恐れがあるため、クランクシャフトとバッフルプレートの他側部との間の高さ方向の距離が大きくならざるを得ず、構成のコンパクト化と気泡分離作用を両立することができないという問題もある。

また、特許文献２に開示された構成でも、上方に突出した球面状のバッフルプレートとクランクシャフト系の動作軌跡との間に十分な距離を確保する必要があるので、コンパクトな構成とすることができないという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、オイルパンに還流するオイル中の気泡を十分に分離除去することができ、かつコンパクトに構成することができる内燃機関のバッフルプレートを提供することを目的とする。

本発明の内燃機関のバッフルプレートは、クランクケース側とオイルパン側とを仕切るように配置される内燃機関のバッフルプレートであって、オイルパンの長手方向に延びる両側部分の内、シリンダブロックを通じてオイルパンにオイルを還流させるオイル戻し通路の開口部が上方に配置されている少なくとも一方にオイル受け部を設け、両側部分に挟まれた中央部に、両側部分を結ぶ仮想平面よりも低くかつオイルパンの長手方向の一端部に配置されるオイルストレーナの配置側とは反対側に向けて下方に傾斜したオイル流下部を設けたものである。

この構成によると、シリンダブロックのオイル戻し通路の開口部から流下したオイルは、オイル受け部で泡立ちを少なくして受けられた後、オイル流下部上をクランクシャフト系の回転方向と直交するオイルパンの長手方向に流れてオイルパンに流れ込み、さらにオイルパン内をオイル流下部での流れ方向とは逆方向に方向転換して流れた後にオイルストレーナに吸い込まれるので、気泡が分離されるのに十分な移動距離と時間が確保され、オイル中の気泡を十分に分離除去することができる。また、オイル流下部でのオイルの流れ方向がクランクシャフト系の回転方向に対して直交しているので、クランクシャフト系の回転により発生する風圧などの影響を受け難く、これによりクランクシャフト系の動作軌跡とバッフルプレートの間の距離を小さく設定してコンパクトな構成としながら、オイル中の気泡を十分に分離除去できるという効果を奏することができる。

また、オイル流下部に、オイルパンの長手方向に延びかつオイルストレーナの配置側とは反対側に向けて下方に傾斜する凹部を設けると、オイルがオイル流下部を流れる際に凹部内を流れることになりかつ凹部内はクランクシャフト系の回転に伴う風圧などの影響を受け難いので、クランクシャフト系の動作軌跡とオイルパンの間の距離を小さくしてもオイル流下部を流れるオイルが風圧などによって拡散されて空気が混入される恐れがなく、さらにコンパクトな構成としながら所望の気泡分離作用を確保することができる。

また、オイルをオイルパンに落下させる端縁を除く周縁に立ち上がり縁部を設けると、バッフルプレート上のオイルがオイル流下部をショートカットしてオイルパンに落下するのを確実に防止して上記効果を確実に奏することができる。

本発明の内燃機関のバッフルプレートによれば、オイル戻し通路から流下したオイルは、オイル受け部で泡立ちを少なくして受けられた後、オイル流下部上をオイルパンの長手方向に流れてオイルパンに流れ込み、さらにオイルパン内を流れ方向を逆方向に方向転換して流れた後にオイルストレーナに吸い込まれるので、気泡が分離されるのに十分な移動距離と時間が確保されてオイル中の気泡を十分に分離除去することができ、かつオイル流下部でのオイルの流れ方向がクランクシャフト系の回転方向に対して直交し、クランクシャフト系の回転により発生する風圧などの影響を受け難いので、クランクシャフト系の動作軌跡とバッフルプレートの間の距離を小さく設定してコンパクトに構成できる。

以下、本発明の内燃機関のバッフルプレートの一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。

図１〜図４において、１は内燃機関におけるオイルパンで、その上端の接合面１ａがシリンダブロック（図示せず）の下面に接合される。シリンダブロック（図示せず）には、クランクシャフト（図示せず）の長手方向と直交する一側部に複数（図示例では３つ）のオイル戻し通路２ａ〜２ｃが長手方向に適当間隔あけて形成されている。図４において、３はクランクシャフト軸心、４ａはクランクシャフト（カウンタウェイト部）の動作軌跡、４ｂはコンロッドの動作軌跡を示している。

オイルパン１は、図１、図３に示すように、車両前方側の一端部が深く形成されてオイル溜め部５が設けられ、オイルパン１の一端壁１ａに装着したオイルストレーナ６の吸入口６ａがオイル溜め部５の底部に開口している。オイルパン１の底壁１ｃは、オイルパン１の長手方向の他端部からオイル溜め部５に向けて緩やかに下方傾斜させて形成されるとともに、オイル溜め部５の近傍位置からオイル溜め部５の底面に向けて滑らかに湾曲させて形成され、かつ底壁１ｃにはオイルの流下速度を制御する制御リブ７が適宜に突設されている。

オイルパン１の両側壁１ｄ、１ｅには、それぞれバッフルプレート１１の両側部を支持する複数の取付ボス８ａ、８ｂがそれぞれ長手方向に適当間隔あけて底壁１ｃから立ち上げるように突設されている。取付ボス８ａ、８ｂは、その上端の取付面９ａ、９ｂの間を接続する仮想平面１０がクランクシャフト系の動作軌跡４ａ、４ｂの下端と干渉しないようにその高さが設定されている。

バッフルプレート１１は、図１〜図７、特に図５〜図７に示すように、オイルパン１の一端部から他端近傍位置まで配設されている。また、オイルパン１の長手方向に延びる両側部１２、１３の内、オイル戻し通路２の開口部の下方に配置される一側部１２が、他側部１３よりも高い位置に配置されている。そして、これら両側部１２、１３の間に挟まれた中央部は、両側部１２、１３を結ぶ仮想平面１０よりも低くかつオイルパン１の長手方向の一端部に配置されるオイルストレーナ６の配置側とは反対側に向けて適当角度α（例えば１°〜２°程度）だけ下方に傾斜したオイル流下部１４が設けられている。オイル戻し通路２の開口部との間の距離が短くなるように高い位置に配置された一側部１２と、この一側部１２からオイル流下部１４に向けて緩やかに傾斜する傾斜部にて、オイル戻し通路２から流出したオイルを泡立ちを少なくして受けるオイル受け部１５が構成されている。

オイル流下部１４には、オイルパン１の長手方向に延びかつオイルストレーナの配置側とは反対側に向けて下方に適当角度α（例えば１°〜２°程度）だけ傾斜した２本の溝状の凹部１６が相互に適当間隔をあけて平行に配設され、オイルがこれらの凹部１６を通って流下するように構成されている。また、両凹部１６は、バッフルプレート１１のオイルストレーナ６が配置される一端部より他端側でオイルストレーナ６に最も近いオイル戻し通路２ａに対応する位置を一端として形成されており、他端はバッフルプレート１１の他端で開放されている。これら凹部１６、１６は、その一端位置と他端から適当距離の位置で、バッフルプレート１１の幅方向に両端が両側部１２、１３に達するように形成された横行凹部１７、１７にて相互に接続されている。

バッフルプレート１１の一端部においては、一側部にオイルストレーナ６をオイル溜め部５に挿入する空間を形成する切欠部１８が設けられ、幅方向中央部に横行凹部１７に向けて補助凹部１９が形成されている。また、オイル流下部１４の他端部においては、その面剛性を高くするために、他端から適当距離の位置まで凹部１６を含めて僅かに上方に持ち上げた形状に成形されており、そのために発生した凹部１６の最も低い位置にオイル逃がし穴２０が設けられている。

バッフルプレート１１の周縁には、オイルをオイルパン１に落下させる他端縁を除いて略全周にわたって立ち上がり縁部２１が形成されている。バッフルプレート１１の両側部１２、１３上には、内燃機関の作動時の振動に共振してバッフルプレート１１が振動することで発生する疲労に対する強度を高めるために補強板２２、２３が配置固定されており、補強板２２、２３と両側部１２、１３を貫通して取付用のボルト穴２４が形成されている。バッフルプレート１１の一側部１２では、ボルト穴２４が両端近傍の２箇所に配設され、それに対応してオイルパン１側の取付ボス８ａが配置され、またバッフルプレート１１の他側部１３では、ボルト穴２４が両端近傍と中央部の３箇所に配設され、それに対応してオイルパン１側の取付ボス８ｂが配置され、これら両側部１２、１３が各ボルト穴２４に通した取付ボルト２５にて取付ボス８ａ、８ｂの取付面９ａ、９ｂに締結固定されている。なお、バッフルプレート１１の両側部１２、１３の取付ボルト２５による締結固定部の近傍部分では、立ち上がり縁部２１を切除した切除部２１ａが形成されており、これによって応力集中によるクラックの発生が防止されている。

以上の構成の内燃機関のバッフルプレート１１によれば、シリンダブロックのオイル戻し通路２ａ〜２ｃの開口部から流下したオイルは、図３に矢印で示すように、バッフルプレート１１の一側部１２のオイル受け部１５で泡立ちを少なくして受けられた後、オイル流下部１４上をクランクシャフト系の回転方向と直交するオイルパン１の長手方向に流れてオイルパン１に流れ込み、さらにオイルパン１内をオイル流下部１４での流れ方向とは逆方向に方向転換して流れた後にオイル溜め部５に流入し、オイル溜め部５の底部からオイルストレーナ６に吸い込まれるので、気泡が分離されるのに十分な移動距離と時間が確保され、オイル中の気泡を十分に分離除去することができる。また、バッフルプレート１１の他端が、オイルパン１の他端近傍の浅い位置まで延びているので、落差を小さくできてオイル流下部１４の先端からオイルパン１に流れ込む際の泡立ちを低減することができる。

また、オイル流下部１４でオイルが流れる方向は、クランクシャフト系の回転方向に対して直交しているので、クランクシャフト系の回転により発生する風圧などの影響を受け難く、これによりクランクシャフト系の動作軌跡４ａ、４ｂとバッフルプレート１１の間の距離を小さく設定して内燃機関をコンパクトな構成としながら、オイル中の気泡を十分に分離除去できるという効果を奏することができる。また、バッフルプレート１１は、その両側部１２、１３間のオイル流下部１４が、クランクシャフト系の動作軌跡４ａ、４ｂに略沿うように下方に凹んでいるので、動作軌跡４ａ、４ｂとオイル流下部１４の間に所要の間隔を確保しながらもバッフルプレート１１の配置位置を高くでき、その分内燃機関の高さ寸法をコンパクトに構成することができる。

さらに、オイル流下部１４に、オイルパン１の長手方向に延びかつオイルストレーナ６の配置側とは反対側に向けて下方に傾斜する凹部１６を設けているので、オイルがオイル流下部１４を流れる際に凹部１６内を流れることになりかつ凹部１６内はクランクシャフト系の回転に伴う風圧などの影響を受け難いので、クランクシャフト系の動作軌跡４ａ、４ｂとオイルパン１の間の距離を小さくしてもオイル流下部１４を流れるオイルが風圧などによって拡散されて空気が混入される恐れがなく、さらにコンパクトな構成としながら所望の気泡分離作用を確保することができる。

また、複数の凹部１６を平行に形成しているので、各凹部１６の深さを深くすることなく、所要量のオイルを流すことができて構成をコンパクトにでき、また複数の凹部１６と複数の横行凹部１７と補助凹部１９を形成しているので、バッフルプレート１１、特にオイル流下部１４の面剛性を高めることができ、厚さの薄い板材を用いながら振動の発生を効果的に抑制することができる。

また、オイルをオイルパン１に落下させるバッフルプレート１１の他端を除いて、バッフルプレート１１の周縁に立ち上がり縁部２１を設けているので、バッフルプレート１１上のオイルがオイル流下部１４をショートカットしてオイルパン１に落下するのを確実に防止することができ、上記効果を確実に奏することができる。

本発明の内燃機関のバッフルプレートは、オイル戻し通路から流下したオイルがオイル受け部で泡立ちを少なくして受けられ、オイル流下部上をオイルパンの長手方向に流れ、さらにオイルパン内を逆方向に方向転換して流れた後にオイルストレーナに吸い込まれるので、気泡が分離されるのに十分な移動距離と時間が確保されてオイル中の気泡を十分に分離除去することができ、かつオイル流下部でのオイルの流れ方向がクランクシャフト系の回転方向に対して直交し、クランクシャフト系の回転により発生する風圧などの影響を受け難いので、クランクシャフト系の動作軌跡とバッフルプレートの間の距離を小さく設定できてコンパクトな構成にでき、気泡の分離除去とコンパクトな構成を両立できるので、各種内燃機関、特に車両用の内燃機関に好適に利用できる。

本発明のバッフルプレートを配設した内燃機関の一実施形態のオイルパンの概略構成を示す分解斜視図。 同実施形態の内燃機関のオイルパンの平面図。 図２のＡ−Ａ矢視断面図。 図２のＢ−Ｂ矢視断面図。 同実施形態におけるバッフルプレートを示す平面図。 図５のＣ−Ｃ矢視断面図。 図５のＤ−Ｄ矢視断面図。

符号の説明

１ オイルパン
２ａ〜２ｃ オイル戻し通路
６ オイルストレーナ
１０ 仮想平面
１１ バッフルプレート
１２ 一側部
１３ 他側部
１４ オイル流下部
１５ オイル受け部
１６ 凹部
２１ 立ち上がり縁部

Claims (3)

1. クランクケース側とオイルパン側とを仕切るように配置される内燃機関のバッフルプレートであって、
   オイルパンの長手方向に延びる両側部分の内、シリンダブロックを通じてオイルパンにオイルを還流させるオイル戻し通路の開口部が上方に配置されている少なくとも一方にオイル受け部を設け、
   両側部分に挟まれた中央部に、両側部分を結ぶ仮想平面よりも低くかつオイルパンの長手方向の一端部に配置されるオイルストレーナの配置側とは反対側に向けて下方に傾斜したオイル流下部を設けた
   ことを特徴とする内燃機関のバッフルプレート。
2. オイル流下部に、オイルパンの長手方向に延びかつオイルストレーナの配置側とは反対側に向けて下方に傾斜する凹部を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関のバッフルプレート。
3. オイルをオイルパンに落下させる端縁を除く周縁に立ち上がり縁部を設けた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関のバッフルプレート。

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