WO2019103096A1 - 液体貯留構造 - Google Patents

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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames

Definitions

  • the present disclosure relates to a liquid storage structure, and more particularly, to a technology in which a baffle plate is provided in an oil pan that stores engine oil.
  • an oil pan for storing engine oil is provided at a lower portion of a cylinder block of the engine.
  • the engine oil stored in the oil pan is pumped up by an oil pump driven by the power of the engine, supplied to each sliding element of the engine, and then circulated to the oil pan (for example, Patent Document 1) reference).
  • vibration is transmitted to the oil pan and the engine oil stored in the oil pan as the oil pump sucks the oil.
  • the natural frequency of the vibration source mainly composed of an oil pump or the like and the natural frequency of the vibration receiving side including the oil pan and engine oil in the oil pan coincide with each other, these resonances are caused. Noise may occur. Such noise may cause the driver or the like to feel uncomfortable, so it is desirable to effectively suppress the generation of the noise.
  • the technology of the present disclosure relates to the liquid storage structure, and effectively suppresses the generation of noise.
  • the technology of the present disclosure is a liquid storage structure including a liquid storage unit that stores a liquid, the liquid storage unit, an excitation source that applies vibration to the liquid in the liquid storage unit, and a baffle plate.
  • the lower surface of the baffle plate faces the liquid surface of the liquid stored in the liquid storage portion, and the lower surface of the baffle plate includes a recess opened downward, and the liquid surface level in the liquid storage portion rises with the rise.
  • a space defined by the liquid level and the recess is formed, and the natural frequency of the liquid reservoir and the excitation side including the liquid in the liquid reservoir and the natural frequency
  • the shape of the recess is set so that the natural frequency of the vibration source does not match.
  • the natural vibration characteristic on the side to be excited has a maximum value of amplitude in two frequency bands different from the natural frequency of the vibration source due to the influence of the resonance frequency of the closed space.
  • the shape of the recess may be set to be a characteristic.
  • the frequency characteristic on the side to be excited has maximum values of amplitude in two frequency bands under the influence of the resonance frequency of the closed space, whereby any one of the maximum values is the excitation
  • the baffle plate may be provided with a through hole communicating with the recess to allow air to escape from the closed space if it matches the natural frequency of the source.
  • the recess may be formed by being partitioned by a plurality of reinforcing ribs provided on the lower surface of the baffle plate.
  • the liquid storage portion is an oil pan provided at a lower portion of an engine, the liquid is engine oil stored in the oil pan, and the vibration source is an oil for pumping up the engine oil. It may be a pump.
  • the generation of noise can be effectively suppressed with respect to the liquid storage structure.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a liquid storage structure according to the present embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic perspective view of the baffle plate according to the present embodiment as viewed obliquely from below.
  • FIG. 2B is a schematic perspective view of the baffle plate according to the present embodiment as viewed obliquely from below.
  • FIG. 3 is a schematic view for explaining the natural vibration characteristic on the vibration receiving side of the liquid storage structure according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a liquid storage structure according to another embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic view for explaining the natural vibration characteristic on the vibration receiving side of the liquid storage structure according to another embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a liquid storage structure 1 according to the present embodiment.
  • the liquid storage structure 1 is, for example, an engine oil storage structure that lubricates each sliding element of the engine E, and includes an oil pan 10 fixed to the lower part of a cylinder block (crankcase) CB and a baffle plate 20 Have.
  • Engine oil O is stored in the oil pan 10.
  • An oil strainer 11 for removing foreign matter contained in the engine oil O is immersed in the engine oil O in the oil pan 10. Further, the oil strainer 11 is connected to an oil pump 13 that pumps up the engine oil O via a suction pipe 12.
  • the oil pump 13 is an example of an excitation source that applies vibration to the engine oil O stored in the oil pan 10 or the oil pan 10.
  • the oil pump 13 is driven by power extracted from a crankshaft (not shown) of the engine E Do.
  • the oil pan 10 After the engine oil O pumped up from the oil pan 10 by the drive of the oil pump 13 is supplied to each sliding element such as a valve mechanism (not shown) of the engine E, the oil pan 10 via a return piping (not shown). Is supposed to be circulated.
  • the baffle plate 20 is, for example, a plate member for securing the liquid surface stability and rigidity of the engine oil O stored in the oil pan 10, and the peripheral portion thereof is the inner wall of the oil pan 10 or the engine E It is fixed to the site of Further, on the lower surface of the baffle plate 10 facing the liquid surface L of the engine oil O, a plurality of recessed portions 21 are opened.
  • the recess 21 extends along the periphery of the lower surface of the baffle plate 20 in a substantially rectangular shape, and extends diagonally inside the periphery reinforcing rib 22. It is sectioned and formed by a plurality of (two in the illustrated example) inclined reinforcing ribs 23 which cross each other.
  • the recess 21 may be divided and formed by the peripheral reinforcing rib 22 and a plurality of lattice reinforcing ribs 24 provided in a lattice shape in the peripheral reinforcing rib 22.
  • the baffle plate 20 is configured not to have a through hole or the like that communicates the lower surface and the upper surface or the side surface of the baffle plate 20 at least in the range where the recess 21 is formed.
  • the natural frequency of the oil pump 13 (hereinafter simply referred to as a vibration source) and The resonance may occur when the natural frequencies of the oil pan 10 and the engine oil O in the oil pan 10 (hereinafter, these are simply referred to as the vibration receiving side) coincide with each other.
  • the natural vibration characteristic on the excitation side is influenced by the resonance frequency of the closed space S, and thus one peak of the amplitude shown by the broken line in FIG. Space volume and / or opening area of the recess 21 so as to change from the characteristic line L1 having only the characteristic line L1 to the characteristic line L2 having the maximum values P1 and P2 of amplitude in two different frequency bands as shown by solid lines.
  • the numerical value is set.
  • the numerical values such as the space volume and the opening area are not uniquely determined, and may be appropriately set by experiments according to the specifications of the engine E, the capacity of the oil pump 13, the shape of the oil pan 10, and the like.
  • the natural frequency on the side to be vibrated does not match the natural frequency of the vibration source, so that these resonances are reliably prevented. As a result, it is possible to effectively suppress the generation and damage of noise caused by resonance.
  • the frequency characteristic on the excitation side has maximum values P1 and P2 of amplitude in two different frequency bands under the influence of the resonance frequency of the closed space S, either one of these maximum values P1 and P2 is added. If it matches with the natural frequency of the vibration source, as shown in FIG. 4, it is preferable to provide the baffle plate 20 with a through hole 25 communicating with the recess 21 to release the air in the closed space S.
  • the characteristic vibration characteristic on the side to be excited has only one peak in the amplitude shown by the solid line from the characteristic line L3 having two maximum values P1 and P2 in the amplitude shown by the broken line in FIG. It changes to the characteristic line L4 which it has, and it becomes possible to effectively prevent the generation of noise due to resonance, breakage, and the like.
  • the recess 21 is described as being divided into a plurality of sections by the reinforcing ribs 22, 23, 24.
  • the number of the recess 21 may be only one, and further, it may be other than the reinforcing rib It may be sectioned by other projections or the like.
  • liquid storage structure 1 of the said embodiment was demonstrated to the oil pan 10 of the engine E as an example, it is possible to apply widely also to other liquid storage structures, such as an oil pan and a fuel tank of a transmission.
  • the present invention relates to a liquid storage structure, and can effectively suppress the generation of noise.

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Abstract

液体を貯留する液体貯留部と、加振源と、バッフルプレートと、を備える液体貯留構造であって、バッフルプレートの下面は下方に開口する凹部を含み、前記液体貯留部内の液面レベルの上昇に伴い前記液面が前記下面に達すると、前記液面と前記凹部とにより画定される空間が形成され、前記液体貯留部及び該液体貯留部内の前記液体を含む被加振側の固有振動数と前記加振源の固有振動数とが一致しないように、前記凹部の形状が設定されている。

Description

液体貯留構造
　本開示は、液体貯留構造に関し、特に、エンジンオイルを貯留するオイルパンにバッフルプレートが設けられた技術に関するものである。
　一般的に、エンジンのシリンダブロック下部には、エンジンオイルを貯留するオイルパンが設けられている。オイルパンに貯留されたエンジンオイルは、エンジンの動力で駆動するオイルポンプにより汲み上げられ、エンジンの各摺動要素に供給された後にオイルパンに循環されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開平１１－２８０５４７号公報
　ところで、オイルパン及び、該オイルパン内に貯留されたエンジンオイルには、オイルポンプのオイル吸い込みに伴い振動が伝達される。このため、オイルポンプ等を主とする加振源の固有振動数と、オイルパン及び、オイルパン内のエンジオイルを含めた被加振側の固有振動数とが一致すると、これらの共振を起因に騒音が発生する場合がある。このような騒音は、運転者等に不快感を与え得るため、騒音の発生を効果的に抑止することが望まれる。
　本開示の技術は、液体貯留構造に関し、騒音の発生を効果的に抑止する。
　本開示の技術は、液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部及び、該液体貯留部内の液体に振動を付与する加振源と、バッフルプレートと、を備える液体貯留構造であって、前記バッフルプレートの下面は、前記液体貯留部内に貯留された液体の液面に対向し、前記バッフルプレートの前記下面は下方に開口する凹部を含み、前記液体貯留部内の液面レベルの上昇に伴い前記液面が前記下面に達すると、前記液面と前記凹部とにより画定される空間が形成され、前記液体貯留部及び該液体貯留部内の前記液体を含む被加振側の固有振動数と前記加振源の固有振動数とが一致しないように、前記凹部の形状が設定されている。
　上記の液体貯留構造において、前記被加振側の固有振動特性が、前記閉空間の共鳴周波数の影響によって前記加振源の固有振動数とは異なる二つの周波数帯域に振幅の極大値を有する周波数特性となるように、前記凹部の形状が設定されていてもよい。
　上記の液体貯留構造において、前記被加振側の周波数特性が、前記閉空間の共鳴周波数の影響によって二つの周波数帯域に振幅の極大値を有することにより、何れか一方の極大値が前記加振源の固有振動数と一致する場合には、前記バッフルプレートに前記凹部と連通して前記閉空間から空気を逃がす貫通穴を設けてもよい。
　上記の液体貯留構造において、前記凹部が前記バッフルプレートの前記下面に設けられた複数の補強リブにより区画されることで形成されていてもよい。
　上記の液体貯留構造において、前記液体貯留部がエンジンの下部に設けられたオイルパンであり、前記液体が前記オイルパンに貯留されるエンジンオイルであり、前記加振源が前記エンジンオイルを汲み上げるオイルポンプであってもよい。
　本開示の技術によれば、液体貯留構造に関し、騒音の発生を効果的に抑止することができる。
図１は、本実施形態に係る液体貯留構造を示す模式図である。 図２Ａは、本実施形態に係るバッフルプレートを斜め下方から視た模式的な斜視図である。 図２Ｂは、本実施形態に係るバッフルプレートを斜め下方から視た模式的な斜視図である。 図３は、本実施形態に係る液体貯留構造の被加振側の固有振動特性を説明する模式図である。 図４は、他の実施形態に係る液体貯留構造を示す模式図である。 図５は、他の実施形態に係る液体貯留構造の被加振側の固有振動特性を説明する模式図である。
　以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る液体貯留構造について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
　図１は、本実施形態に係る液体貯留構造１を示す模式図である。液体貯留構造１は、例えば、エンジンＥの各摺動要素を潤滑するエンジンオイルの貯留構造であって、シリンダブロック（クランクケース）ＣＢの下部に固定されたオイルパン１０と、バッフルプレート２０とを備えている。
　オイルパン１０には、エンジンオイルＯが貯留されている。オイルパン１０内のエンジンオイルＯには、エンジンオイルＯに含まれる異物を除去するオイルストレーナ１１が浸漬されている。また、オイルストレーナ１１には、サクションパイプ１２を介してエンジンオイルＯを汲み上げるオイルポンプ１３が接続されている。
　オイルポンプ１３は、オイルパン１０やオイルパン１０内に貯留されたエンジンオイルＯに振動を付与する加振源の一例であって、例えば、エンジンＥの不図示のクランクシャフトから取り出した動力で駆動する。オイルポンプ１３の駆動によりオイルパン１０から汲み上げられたエンジンオイルＯは、エンジンＥの不図示の動弁機構等の各摺動要素に供給された後に、不図示のリターン配管を介してオイルパン１０に循環されるようになっている。
　バッフルプレート２０は、例えば、オイルパン１０内に貯留されたエンジンオイルＯの液面安定性や剛性を確保するプレート部材であって、その周縁部をオイルパン１０の内壁或は、エンジンＥの他の部位に固定されている。また、エンジンオイルＯの液面Ｌに臨むバッフルプレート１０の下面には、複数の凹部２１が開口形成されている。
　具体的には、図２Ａに示すように、凹部２１は、バッフルプレート２０の下面周縁に沿って略矩形状に設けられた周縁補強リブ２２と、該周縁補強リブ２２内を対角線状に延設されて互いに交差する複数（図示例では２本）の傾斜補強リブ２３とにより区画形成されている。なお、凹部２１は、図２Ｂに示すように、周縁補強リブ２２と、該周縁補強リブ２２内に格子状に設けられた複数本の格子状補強リブ２４とにより区画形成されてもよい。
　これら複数の凹部２１は、図１に示すように、オイルポンプ１３の駆動状態に応じてエンジンオイルＯの液面Ｌが上昇し、これに伴い液面Ｌがバッフルプレート２０の下面に達すると、これら液面Ｌ及び凹部２１によって空気を密閉する閉空間Ｓが形成されるようになっている。すなわち、バッフルプレート２０は、少なくとも凹部２１が形成される範囲において、バッフルプレート２０の下面と上面又は側面を連通する貫通穴等を有しないように構成されている。
　ところで、オイルポンプ１３のオイル吸い込みに伴い、オイルパン１０及び、オイルパン１０内のエンジンオイルＯに振動が伝達されると、オイルポンプ１３（以下、単に加振源と称する）の固有振動数と、オイルパン１０及び、オイルパン１０内のエンジンオイルＯ（以下、これらを単に被加振側と称する）の固有振動数とが一致することにより共振する場合がある。
　本実施形態では、このような共振を防止すべく、被加振側の固有振動特性が、閉空間Ｓの共鳴周波数の影響を受けることにより、図３中に破線で示す振幅のピークを一つのみ有する特性線Ｌ１から、実線で示すような二つの異なる周波数帯域に振幅の極大値Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ有する特性線Ｌ２に変化するように、凹部２１の空間容積及び、又は開口面積等の各数値を設定している。これら空間容積や開口面積等の数値は、一義的に決まるものではなく、エンジンＥの仕様やオイルポンプ１３の容量、オイルパン１０の形状等に応じて実験等により適宜に設定すればよい。
　このように、被加振側の固有振動特性を変化させると、被加振側の固有振動数が加振源の固有振動数と一致しなくなることで、これらの共振が確実に防止されるようになり、共振を起因とした騒音の発生や破損等を効果的に抑止することが可能になる。
　なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。
　例えば、被加振側の周波数特性が、閉空間Ｓの共鳴周波数の影響によって二つの異なる周波数帯域に振幅の極大値Ｐ１，Ｐ２を有することにより、これら極大値Ｐ１，Ｐ２の何れか一方が加振源の固有振動数と一致する場合には、図４に示すように、バッフルプレート２０に凹部２１と連通して閉空間Ｓ内の空気を逃がす貫通穴２５を設けることが好ましい。このように構成すれば、被加振側の固有振動特性が、図５中に破線で示す振幅に極大値Ｐ１，Ｐ２を二つ有する特性線Ｌ３から、実線で示す振幅にピークを一つのみ有する特性線Ｌ４に変化するようになり、共振を起因とした騒音の発生や破損等を効果的に防止できるようになる。
　また、上記実施形態において、凹部２１は、補強リブ２２，２３，２４によって複数個に区画形成されるものとして説明したが、凹部２１の個数は１個のみでもよく、さらには、補強リブ以外の他の突起等により区画形成されてもよい。
　また、上記実施形態の液体貯留構造１は、エンジンＥのオイルパン１０を一例に説明したが、トランスミッションのオイルパンや燃料タンク等、他の液体貯留構造にも広く適用することが可能である。
　本出願は、2017年11月27日付で出願された日本国特許出願（特願2017-226578）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、液体貯留構造に関し、騒音の発生を効果的に抑止することができる。
　１　液体貯留構造
　１０　オイルパン
　１１　オイルストレーナ
　１２　サクションパイプ
　１３　オイルポンプ
　２０　バッフルプレート
　２１　凹部
　２２　周縁補強リブ
　２３　傾斜補強リブ
　２４　格子状補強リブ
　２５　貫通穴

Claims (6)

  1. 　液体を貯留する液体貯留部と、
    　前記液体貯留部及び、該液体貯留部内の液体に振動を付与する加振源と、
    　バッフルプレートと、を備える液体貯留構造であって、
    　前記バッフルプレートの下面は、前記液体貯留部内に貯留された液体の液面に対向し、
    　前記バッフルプレートの前記下面は下方に開口する凹部を含み、
    　前記液体貯留部内の液面レベルの上昇に伴い前記液面が前記下面に達すると、前記液面と前記凹部とにより画定される空間が形成され、
    　前記液体貯留部及び該液体貯留部内の前記液体を含む被加振側の固有振動数と前記加振源の固有振動数とが一致しないように、前記凹部の形状が設定されている。
  2. 　前記被加振側の固有振動特性が、前記閉空間の共鳴周波数の影響によって前記加振源の固有振動数とは異なる二つの周波数帯域に振幅の極大値を有する周波数特性となるように、前記凹部の形状が設定されている
    　請求項１に記載の液体貯留構造。
  3. 　前記凹部は、前記バッフルプレートの前記下面と、前記バッフルプレートの前記下面に設けられた複数の補強リブにより区画されることで形成され、
    　前記バッフルプレートは、少なくとも前記凹部を形成する範囲において、前記バッフルプレートの下面と前記バッフルプレートの上面を連通することなく、前記液面と前記凹部とにより閉空間を形成する、
    　請求項１に記載の液体貯留構造。
  4. 　前記凹部は、前記バッフルプレートの前記下面と、前記バッフルプレートの前記下面に設けられた複数の補強リブにより区画されることで形成され、
    　前記バッフルプレートは、少なくとも前記凹部を形成する範囲において、前記バッフルプレートの下面と前記バッフルプレートの上面を連通することなく、前記液面と前記凹部とにより閉空間を形成する、
    　請求項２に記載の液体貯留構造。
  5. 　前記バッフルプレートに前記凹部と連通して前記空間から空気を逃がす貫通穴が設けられた
    　請求項１に記載の液体貯留構造。
  6. 　前記液体貯留部がエンジンの下部に設けられたオイルパンであり、前記液体が前記オイルパンに貯留されるエンジンオイルであり、前記加振源が前記エンジンオイルを汲み上げるオイルポンプである
    　請求項１から５の何れか一項に記載の液体貯留構造。
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