JP3552414B2 - 内燃機関のオイルパン装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関のシリンダブロック下部に設けられるオイルパン装置に関し、特にバッフルプレートを備えたオイルパン装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関のオイルパン装置は、一般に、潤滑油が貯留される深底部と浅底部とを有しており、クランクケース上方から流れ落ちてきた潤滑油が浅底部によって深底部に集められるとともに、クランクシャフトによって駆動されるオイルポンプが、この深底部からオイルストレーナを介して潤滑油を吸い上げる構成となっている。
【0003】
このオイルパンにおいては、高速回転するクランクシャフトやコンロッドと潤滑油とが極力衝突しないように、浅底部上面に流れ落ちた潤滑油を、速やかに深底部側へ案内する必要がある。そのため、従来から、例えば特開昭62−247158号公報等に記載されているように、オイルパンの浅底部底面に、機関前後方向に沿ったリブ状の整流板を設け、この整流板によって潤滑油を深底部へ円滑に案内するようにした構成が示されている。
【0004】
また、浅底部上に一時的に存在する潤滑油が車両旋回時に揺動してクランクシャフト等の回転物と衝突することがないように、オイルパンの浅底部上面に、薄い金属板からなるバッフルプレートを配設したオイルパン装置もある。このようにバッフルプレートを設ける場合には、該バッフルプレートの適宜位置にスリット状の油回収孔が複数個開口形成され、この油回収孔を通してオイルパンの浅底部に潤滑油が流れ落ちるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成においては、バッフルプレートにおける油回収孔と整流板との位置関係について格別の配慮がなされていない。そのため、例えば機関高速域のように潤滑油の循環量が多いときに、バッフルプレートの油回収孔を通してバッフルプレート上面からオイルパン底面へ潤滑油が円滑に排出されないことがあり、バッフルプレート上に潤滑油が長く残存する状態となって、クランクシャフト等の回転物と衝突し易くなる、という不具合があった。このようにクランクケース内で潤滑油にクランクシャフト等が衝突すると、潤滑油中に空気が混入し易くなり、また油の粘性により機械的損失が増大する。
【0006】
尚、バッフルプレートの油回収孔の開口面積を過度に大きくすることは、車両旋回時等におけるバッフルプレートの本来の機能を損なうため、好ましくない。
【0007】
この発明の主な目的は、バッフルプレートにおける油回収孔の開口面積を増大させることなく、該油回収孔を通した油回収速度を向上させ、バッフルプレート上での潤滑油と回転物との衝突を抑制することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、潤滑油が貯留される深底部を機関前後方向の一端部に有するとともに、浅底部底面に機関前後方向に沿った複数の整流板が突出形成されてなるオイルパンを、内燃機関のシリンダブロック下面に取り付け、かつこのオイルパンの浅底部の上面にバッフルプレートを配設してなる内燃機関のオイルパン装置において、上記バッフルプレートにスリット状に形成される油回収孔を、クランクシャフトの回転方向について上記整流板の直後となる位置に該整流板に沿って形成するとともに、この整流板先端とバッフルプレート下面とを、微小間隙を介して近接させ、かつ上記油回収孔は、バッフルプレートの一部を上方へ切り起こすことによりクランクシャフトの回転方向に対向するように開口しており、上記整流板は、上記クランクシャフトの回転方向に対し下流側となる側面が傾斜面となっていることを特徴としている。
【0009】
クランクケース内には、クランクシャフトの回転に伴って、その回転方向に沿った空気流が発生する。オイルパン底部では、この空気流に押されて、整流板を横切る方向に潤滑油が流れようとする。つまり、油回収孔に隣接した整流板先端とバッフルプレート下面との間の微小間隙を通って潤滑油の一部が高速で流動する。そのため、クランクシャフトの回転方向について整流板の直後に位置する油回収孔においては、いわゆるベンチュリ効果によってバッフルプレート下面側の圧力が低下し、これによって、油回収孔を通したバッフルプレート上面側から下面側への流れが促進される。
【0010】
また、クランクシャフトの回転に伴って生じる空気流に押されてオイルパン底面上を流れる潤滑油は、上記整流板によってせき止められるため、その背面側となる油回収孔下方の位置には、潤滑油がほとんど存在しない状態となる。そのため、油回収孔を通してバッフルプレート上面から下方へ流れる潤滑油の流れが阻害されることがない。
【0011】
特に上記構成においては、スリット状をなす油回収孔の全体に亙ってベンチュリ効果が発生し、バッフルプレート上面から浅底部底面上へ速やかに潤滑油が回収される。しかも、整流板の下流側の側面が傾斜面となっているので、クランクシャフト回転方向に沿って上記の微小間隙を通る流れが円滑となり、ベンチュリ効果がより強化される。また、クランクシャフトの回転に伴って浅底部底面上を斜めに進もうとする潤滑油が油回収孔に隣接している整流板によってせき止められ、油回収孔からは油量が少ない整流板の背部に潤滑油が流れ落ちるようになるので、浅底部底面を多量の潤滑油が流れている状態においても、油回収孔を通した潤滑油の回収が阻害されない。従って、クランクケースの上方から流れ落ちてくる潤滑油を速やかに深底部へ案内することができ、浅底部のバッフルプレート上に存在する時間が非常に短くなる。
【0012】
さらに、上記のスリット状の油回収孔は、バッフルプレートの一部を上方へ切り起こすことによりクランクシャフトの回転方向に対向するように開口している。これにより、クランクシャフトの回転により発生する空気流によってバッフルプレート上の潤滑油を油回収孔へ押し込む作用も発生し、上述したベンチュリ効果と相俟って一層速やかに潤滑油が回収される。
【0013】
機関の幅方向における油回収孔と整流板先端との相対位置は、上述したベンチュリ効果が最も良好に発生するように設定すれば良い。例えば、請求項2においては、スリット状の油回収孔の一方の開口縁に沿って整流板先端縁が位置している。
【0014】
請求項3においては、上記油回収孔は、機関の幅方向に複数列形成されており、それぞれの開口縁に沿って整流板先端縁が位置している。つまり、複数の整流板においてベンチュリ効果が有効に利用される。
【0015】
さらに請求項4においては、上記バッフルプレートは、機関前後方向においてコンロッドと対応する部分が、回転物の運動軌跡に沿って部分的に凹んでおり、その最低部に油回収孔が設けられている。すなわち、バッフルプレート上に流れ落ちてきた潤滑油は、部分的に凹んだ凹部に集められ、最も低い位置にある油回収孔を通してバッフルプレート下方へ速やかに排出される。
【0016】
また、請求項5においては、クランクシャフトの回転方向について上流側となるバッフルプレートの一方の側縁とオイルパン側壁との間に、比較的大きな間隙が設けられている。この間隙を通して、クランクシャフトの回転に伴って生じる空気流がバッフルプレートとオイルパン底面との間に取り込まれる。これにより、上述したベンチュリ作用が一層確実に発生する。
【0017】
【発明の効果】
この発明に係る内燃機関のオイルパン装置によれば、クランクシャフトの回転に伴って発生する空気流を利用して油回収孔下方でベンチュリ作用が発生する。また同時に、バッフルプレートの下側を流れる潤滑油が油回収孔下方に多量に存在しないようになり、油回収孔を通した潤滑油の流れが阻害されない。従って、油回収孔を通したバッフルプレートの上面側から下面側への潤滑油回収速度が向上し、機関高速域のように潤滑油循環量が多い時にもバッフルプレート上面に潤滑油が存在する時間を非常に短くでき、クランクシャフト等の回転物と潤滑油との衝突を抑制できる。
【0018】
しかも上記油回収孔を、バッフルプレートの一部を上方へ切り起こして形成することで、上述したベンチュリ作用と合わせて、クランクシャフトの回転に伴う潤滑油の押し込み作用を有効に利用することができ、潤滑油の回収速度が一層向上する。
【0019】
また請求項4の構成によれば、バッフルプレートの部分的に凹んだ凹部から潤滑油を速やかに回収でき、バッフルプレート上を潤滑油が流れることがない。
【0020】
また請求項5の構成によれば、クランクシャフトの回転に伴ってクランクケース内に生じる空気流がバッフルプレートとオイルパンとの間に確実に取り込まれ、油回収孔付近に確実にベンチュリ作用を発揮させることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0022】
図1〜図3は、この発明を直列4気筒内燃機関のオイルパン装置として構成した一実施例を示している。図示せぬシリンダブロックの下面、詳しくはスカート部下縁に取り付けられるオイルパン1は、アルミニュウムダイキャストからなるオイルパン本体2と、金属板をプレス成形してなるタンク部3とから構成されており、上記オイルパン本体2によって平坦な浅底部1aが構成されているとともに、上記タンク部3によって、潤滑油が貯留される深底部1bが構成されている。上記タンク部3は、内燃機関の前端部下面に位置するものであり、オイルパン本体2下面に形成されたフランジ部10に図示せぬボルトを介して固定され、オイルパン本体2と一体となっている。そして、このタンク部3に向かって開口する開口部を除くオイルパン本体2の底壁2bつまりオイルパン1の浅底部1aのほぼ全面を覆うように、バッフルプレート4が配設されている。また上記オイルパン本体2の後端部には、図示せぬ変速機が結合されるトランスミッション取付部5が形成されている。上記オイルパン本体2の底壁2bは、図3に示すように、クランクシャフト6の一部をなすカウンタウエイト7やコンロッド8に比較的近接して位置しているものであり、かつこの底壁2bとカウンタウエイト7等との間を仕切るようにバッフルプレート4が配設されている。尚、図1,図3において、符号9は、クランクシャフト6を支持するベアリングキャップを示している。上記オイルパン本体2の上面外周部には、図示せぬシリンダブロック側のフランジ面に接合されるフランジ部11が形成されている。
【0023】
上記のバッフルプレート4によって覆われるオイルパン本体2の底壁2bには、図2に示すように、機関前後方向に沿った3枚の整流板12,13,14が一体に形成されている。これらの整流板12〜14は、オイルパン本体2の底壁2bの機関前後方向のほぼ全体に亙って垂直なリブ状に形成されており、浅底部1aとなるオイルパン本体2底面を4本の通路部15,16,17,18に区画している。また各整流板12〜14の後端部は、図2に示すように、クランクシャフト6の回転方向(図1の矢印ω方向)に対向するように湾曲している。すなわち、オイルパン1の底面上においては、図2に矢印ωとして示す方向にカウンタウエイト7等の回転物が移動する。この移動方向に対向して通路部15,16,17,18の端部が開口するように整流板12〜14の端部が湾曲している。また機関の幅方向については、中央の第2の整流板13がオイルパン本体2底壁2bの中心(クランクシャフト6の回転中心の直下)に位置し、これを中心として、第1の整流板12と第3の整流板14とが左右にほぼ対称に配置されている。また図1に示すように、第1の整流板12と第2の整流板13においては、回転物の移動方向ωに対し下流側となる側面が、それぞれ傾斜面12a,13aとなっている。
【0024】
上記オイルパン本体2の内周には、図1に示すように、フランジ部11よりも低い高さを有するボス部19が複数箇所に形成されており、このボス部19上面に、上記バッフルプレート4がボルト35(図2参照)を介して固定されている。
【0025】
図4および図5は、上記バッフルプレート4のみを示している。このバッフルプレート4は、比較的薄い金属板をプレス成型したものであって、図4,図5に明らかなように、機関前後方向に並んで3箇所に凹部20,21,22が設けられている。これらの凹部20〜22は、カウンタウエイト7およびコンロッド8との干渉を避けると共に、オイル叩きを考慮し、設定してあり、各凹部20,21,22が、図3に示すようにそれぞれ#2気筒,#3気筒,#4気筒に対応している。また図1に示すように、各凹部20〜22は、コンロッド8等の回転物の運動軌跡33に沿うように形成され、幅方向の中央部が最も低くなっている。換言すれば、各凹部20〜22は、楕円球面に近似した形状に凹んでいる。尚、第3の凹部22が位置するバッフルプレート4後端部においては、変速機取付のために上方へ膨らんでいるオイルパン本体2の膨出部37に対応して、略矩形の切欠部36が形成されている。
【0026】
上記バッフルプレート4には、合計5個の油回収孔が23〜27が形成されている。これらの油回収孔23〜27は、いずれも機関前後方向に沿って細長いスリット状をなすものであり、図4に明らかなように、機関の幅方向に2列に配列されている。すなわち、機関の幅方向中央部に第1の油回収孔23と第2の油回収孔24とが形成されており、またバッフルプレート4の一方の側部に沿って、第3の油回収孔25と第4の油回収孔26と第5の油回収孔27とが直線状に並んで形成されている。また、第1の油回収孔23と第3の油回収孔25とは、バッフルプレート4の第1の凹部20内に位置しており、第1の油回収孔23が凹部20の最低部に位置している。同様に第2の油回収孔24と第4の油回収孔26は、第2の凹部21内に位置し、第2の油回収孔24が凹部21の最低部に配置されている。また第5の油回収孔27は、第3の凹部22内に配置されている。
【0027】
上記油回収孔23〜27は、バッフルプレート4の母材に直線状に切り込みを形成するとともに、これに隣接した部分を切り起こし部28として上方へ僅かに切り起こすことにより形成されている。従って、各油回収孔23〜27は、実質的には、切り起こし部28の傾斜に沿って斜め上方へ向かって開口している。この開口方向は、クランクシャフト6の回転方向を考慮して設定されており、上述したカウンタウエイト7等の回転物の移動方向ωに対向するように各油回収孔23〜27が開口している。
【0028】
また上記バッフルプレート4の側部の2箇所には、上方に立ち上がるほぼ筒状をなす油落とし孔ガイド29が取り付けられている。この油落とし孔ガイド29は、その上端が図示せぬシリンダブロック側の油落とし孔下端開口に対向するようになっており、該油落とし孔を通して流れ落ちてくる潤滑油をバッフルプレート下面側へ案内している。
【0029】
尚、この油落とし孔ガイド29は、第3〜第5の油回収孔25〜27と反対側に位置している。つまり回転物の移動方向ωに対して、相対的に上流側となる側部に第3〜第5の油回収孔25〜27が設けられ、相対的に下流側となる位置に油落とし孔ガイド29が設けられている。
【0030】
図1および図2に示すように、上記バッフルプレート4がオイルパン本体2に取り付けられた状態においては、第1の油回収孔23および第2の油回収孔24は、中央の第2の整流板13に隣接している。また第3〜第5の油回収孔25〜27は、第1の整流板12に隣接している。特に、各油回収孔23〜27は、回転物の移動方向ωに対し、それぞれの整流板13,12の直後となる位置に開口している。つまり、図1に示すように、油回収孔23〜27の開口縁(詳しくは移動方向ωに対し上流側となる方の開口縁)に沿って整流板13,12の先端縁が位置している。そして、各油回収孔23〜27に隣接する整流板13,12先端とバッフルプレート4下面との間には微小間隙31が保持されている。この微小間隙31の大きさは、後述するベンチュリ効果が最も良好に発生するように設定されるものであり、例えば2mm程度となっている。尚、各整流板12,13の高さは、図3に示すように、機関前後方向について一定である。
【0031】
また上記バッフルプレート4の一方の側部、具体的には回転物の移動方向ωについて上流側となる側の側縁とオイルパン本体2側壁2aとの間には、バッフルプレート4の全長に亙って比較的大きな間隙30が設けられている。つまり、この間隙30は、クランクケースの一方の側壁面に沿って設けられており、クランクシャフト6の回転に伴って生じる空気流がクランクケース内壁面に沿ってバッフルプレート4下面側に円滑に流れ込むようになっている。
【0032】
次に上記実施例の構成における作用について説明する。
【0033】
上記の構成においては、シリンダブロック側から図示せぬ油落とし孔を通して排出された潤滑油は、油落とし孔ガイド29を通して主に第4の通路部18に流入し、該通路部18を通してタンク部3側へ案内される。またクランクケース内の反対側の内壁面を伝わって流れ落ちてきた潤滑油は、バッフルプレート4との間の間隙30を介して第1の通路部15に流入し、主にこの通路部15を通してタンク部3側へ案内される。またバッフルプレート4の上面に落ちた潤滑油は、油回収孔23〜27を通して第2の通路部16および第3の通路部17へ回収され、かつこれらの通路部16,17を通してタンク部3側へ案内されることになる。
【0034】
ここで、上述したようにクランクケース内でクランクシャフト6がω方向へ高速で回転する結果、クランクケース内にこのω方向に沿った空気流が発生する。この空気流に押されて、潤滑油は、図1に矢印Sとして示すように、機関幅方向に沿った速度成分を伴った形で第1〜第3通路部15〜17へ流入する。各油回収孔23〜27は、前述したように、回転物の運動方向ωに対向するように開口しているので、バッフルプレート4上面に存在する潤滑油は各油回収孔23〜27へ押し込まれる形となる。
【0035】
また、図1に矢印Vとして示すように、第1の通路部15から第2の通路部16へと第1の整流板12上方の微小間隙31を通して潤滑油もしくは空気が高速で流れようとする。そのため、ここでいわゆるベンチュリ作用が発生し、油回収孔25,26,27を通して潤滑油を下方へ引き込む力が発生する。同様に、第2の通路部16から第3の通路部17へと第2の整流板13上方の微小間隙31を通して潤滑油もしくは空気が矢印Vとして示すように高速で流れるため、ここでもベンチュリ作用が発生し、油回収孔23,24を通して潤滑油が下面側へ引き込まれる。
【0036】
従って、上述した空気流による押し込み作用と相俟って、各油回収孔23〜27を通して通路部16,17へ潤滑油が速やかに回収される。尚、整流板12,13の一方の側面が傾斜面12a,13aとなっているため、上述したベンチュリ作用のための流れが円滑となる。また、クランクケース内で発生する空気流は、上記間隙30を通してバッフルプレート4下面側へ積極的に案内される。これにより、上述したベンチュリ効果が確実に発生する。
【0037】
また同時に、各通路部15,16,17を流れる潤滑油の流れは、ω方向に向かう空気流に押されるため、それぞれの通路部15,16,17内で一方へ片寄ったものとなる。例えば、第1の通路部15においては、第1の整流板12側に潤滑油が集まろうとする。同様に第2の通路部16においては、第2の整流板13側に、第3の通路部17においては、第3の整流板14側に、それぞれ潤滑油が集まろうとする。そのため、各油回収孔23〜27を通して下方へ潤滑油が流れ落ちるときに、油回収孔23〜27の下方を流れている潤滑油は非常に少なくなっている。又、各通路部15〜17は独立している為、一つの通路部の油がとなりの通路部の油流れを乱すこともない。そのため、各油回収孔23〜27を通して下方へ向かう流れSは、各通路部16,17内を流れてくる潤滑油と干渉せずに、円滑に流れる。
【0038】
従って、油回収孔23〜27による潤滑油の回収速度が向上し、バッフルプレート4上面に落ちた潤滑油が速やかにバッフルプレート4下面側へ排出される。しかも、第1の油回収孔23および第2の油回収孔24は、それぞれ凹部20,21の中央の最低部に位置しているため、各凹部20,21に流れ込んだ潤滑油が、ここから確実に、かつ速やかに排出される。
【0039】
従って、バッフルプレート4上面に潤滑油が滞留してカウンタウエイト7等の回転物と衝突することが少なくなり、潤滑油中への空気の混入や機械損失の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るオイルパン装置の断面図であって、図2のA−A線に沿った断面図。
【図2】このオイルパン装置全体の平面図。
【図3】図2のB−B線に沿ったオイルパン装置全体の断面図。
【図4】バッフルプレートのみを示す平面図。
【図5】図4のC−C線に沿ったバッフルプレートの断面図。
【符号の説明】
1…オイルパン
2…オイルパン本体
3…タンク部
4…バッフルプレート
12〜14…整流板
23〜27…油回収孔
31…微小間隙
Claims (5)
- 潤滑油が貯留される深底部を機関前後方向の一端部に有するとともに、浅底部底面に機関前後方向に沿った複数の整流板が突出形成されてなるオイルパンを、内燃機関のシリンダブロック下面に取り付け、かつこのオイルパンの浅底部の上面にバッフルプレートを配設してなる内燃機関のオイルパン装置において、
上記バッフルプレートにスリット状に形成される油回収孔を、クランクシャフトの回転方向について上記整流板の直後となる位置に該整流板に沿って形成するとともに、この整流板先端とバッフルプレート下面とを、微小間隙を介して近接させ、
かつ上記油回収孔は、バッフルプレートの一部を上方へ切り起こすことによりクランクシャフトの回転方向に対向するように開口しており、
上記整流板は、上記クランクシャフトの回転方向に対し下流側となる側面が傾斜面となっていることを特徴とする内燃機関のオイルパン装置。 - 上記油回収孔の開口縁に沿って整流板先端縁が位置することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のオイルパン装置。
- 上記油回収孔は、機関の幅方向に複数列形成されており、それぞれの開口縁に沿って整流板先端縁が位置することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関のオイルパン装置。
- 上記バッフルプレートは、機関前後方向においてコンロッドと対応する部分が、回転物の運動軌跡に沿って部分的に凹んでおり、その最低部に油回収孔が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関のオイルパン装置。
- 上記クランクシャフトの回転方向について上流側となるバッフルプレートの一方の側縁とオイルパン側壁との間に、クランクシャフトの回転に伴って生じる空気流を取り込むように間隙が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関のオイルパン装置。
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