JP2017180331A - 内燃機関の二槽式オイルパン - Google Patents

Abstract

【課題】オイル中の水分が水滴に成長してこれが凍結してストレーナ８の吸い込み不良をもたらすことを、簡単な構造で防止する。【解決手段】オイルパンは内槽１と外槽２とからなる二槽式であり、内槽１の深底部６に、ストレーナ８の吸い込み口が挿入される凹部９を形成している。内槽１には、一端は凹部９に連通して他端は凹部９から遠ざかっている連通溝１０が形成されており、連通溝１０の終端部に、水滴１５を外槽２に移動させる小穴１２が空いている。外槽２に移動した水滴１５は内槽１に戻らないため、水滴１５の凍結に起因した問題は生じない。【選択図】図３

Description

本願発明は、内燃機関に使用する二槽式オイルパンに関するもので、特に、車両用内燃機関に使用するオイルパンを好適な対象にしている。

内燃機関において、オイルの早期昇温を図るためオイルパンを二槽式に構成することは広く行われており、この二槽式のオイルパンでは、ストレーナは内槽に浸漬している。そして、単層式と二槽式とに限らず、オイルパンで発生する問題の一つとして、オイルパンの底部に水滴が溜まって低温環境下で氷結し、この氷がストレーナのフィルターに詰まって油量不足を招くことがある。

この点について特許文献１には、単層式のオイルパンにおいて、その底部に水滴が溜まる深い滞留部を形成して、この滞留部をメッシュで覆うことが開示されている。この特許文献１では、水滴は深い滞留部に集められて、水滴が氷結しても、ストレーナに吸い込まれることがメッシュで阻止される。

特開２０１５−１９４１４４号公報

さて、車両用内燃機関のオイルパンでは、車両の傾きや発進、停止等によって油面が大きく変動する。そこで、オイルパンの底の一部に、油面が変動しても常にオイルで満たされている凹部を形成し、この凹部からストレーナでオイルを吸い込むように構成していることが多い。

しかるに、特許文献１では、滞留部が最も深くなっており、ストレーナの吸い込みは滞留部より高くなっているため、車両用に適用すると、油面の変動によってストレーナがオイルを吸わない状態が表れ兼ねないという問題があった。また、メッシュを設けると、それだけコストが嵩むという問題もある。

更に、特許文献１は、オイルが滞留部に流れ込む前に氷結すると、ストレーナへの吸い込みを阻止できない問題や、水滴を隔離することはできず、油温の上昇によって氷から水滴に戻ると、オイルの動きによってメッシュを透過して滞留部の外に戻されるという現象が生じるおそれがあり、抜本的な対策と言い難い。

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものであり、二槽式オイルパンの構造を利用して、水滴の問題を無くそうとするものである。

本願発明は、外槽と内槽とを有しており、前記内槽に、ストレーナによる吸い込み部になる凹部が形成されている二槽式はオイルパンにおいて、
前記内槽に、一端は前記凹部に連通して他端は前記凹部から離れている細い連通溝を、その底面が前記凹部の底面と同じ程度の高さかそれより低くなるようにして形成し、前記連通溝の底部に、オイル中に発生した水滴が通過し得る大きさの小穴を空けている。

本願発明において、小穴は１つの連通溝に複数空けること可能であるが、通常は１つで足りる（外槽からのオイルの流入を抑制するためには、必要最小限度が好ましい。）。連通溝を複数形成して、各連通溝に小穴を形成することも可能である。また、小穴を連通溝のどこに空けるかについては、外槽のオイルの吸引防止のためには、小穴は連通溝の他端部に空けるのが確実であるが、外槽からのオイルの吸い上げが無ければ、一端と他端との間の適宜部位に空けてもよい。

本願発明では、ストレーナの先端が臨んでいる凹部は深くなっているため、オイルパンが傾いたり、オイルパン内でオイルが揺動したりしても、常にストレーナの先端を浸漬させた状態に保持できる。従って、潤滑やオイルジェット冷却のような機能を的確に発揮できる。

また、連通溝は細幅であるため、オイルパンが揺動してもオイルが連通溝から凹部の外側に大きく移動するようなことはなくて、凹部のオイルを溜めておくことができる。従って、凹部のオイルが減ってストレーナからエアを吸い込むようなことはない。つまり、常にオイルで満たされているという凹部の機能は損なわれない。

更に、小穴は小径でしかも凹部の外側に位置しているため、ストレーナの吸引力が小穴に作用することを防止できる。従って、外槽のオイルが小穴から内槽に吸引されることも防止できる。このため、内槽のオイルを循環させてオイルを早期昇温させる機能は損なわれておらず、早期暖機に支障はない。

そして、水分がオイル中で凝集して生じた水滴（或いは氷粒）は、オイルの流れに載って浮遊しながら凹部に流入する。従って、凹部の底に至った水滴は、オイルの揺動等によって凹部の外周側に押されるような挙動をとるため、凹部の底で揺れ動いているうちに連通溝に入り込み、そして、オイルの動きに押されて連通溝の他端に向けて移動して行き、やがて小穴を通過して外槽に入り込む。

そして、外槽のオイルはストレーナによる吸引作用は受けないため、水滴が氷結してもストレーナのフィルターが詰まるようなことは無い。従って、内槽に水滴が発生しても、その悪影響を防止できる。そして、水滴を内槽から排除するものであるから、内槽に水滴が徐々に増えていくようなことは無くて、抜本的な対策になっている。しかも、連通溝は内槽の一部として製造されるから、コストも抑制できる。

外槽の底には、オイル交換時にオイルを抜くためのドレン穴が設けられているが、水滴が通過する小穴をドレン穴の上に位置させておくと、外槽に移行した水滴をオイル交換時に抜き取ることができる利点がある。

第１実施形態の平面図である。 図１のII-II 視断面図である。 図１のIII-III 視断面図である。 図２の IV-IV視断面図である。 第２実施形態の断面図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜４に示す第１実施形態を説明する。オイルパンは、合成樹脂製の内槽１と、アルミダイキャスト品や板金加工品等の金属製の外槽２とから成っている。外槽２の上端には、シリンダブロックに固定されるフランジ３が形成されている。内槽１は外槽２にビスで固定されている。このため、内槽１には、外槽２のボス部（図示せず）に重なる支持座４が、周方向に沿って飛び飛びに形成されている。

内槽１と外槽２とは全体に亙って深く形成されている訳ではなく、内槽１について見ると、図２のとおり、底のうち一方の短辺１ａの側の略半分弱は、オイルが溜まらない浅底部５になって、他方の短辺１ｂの側の略半分強が、オイルが溜る深底部６になっている。

そして、深底部６のうち、浅底部５に寄った部位でかつ長手中心線７からやや外れた部位に、ストレーナ８による吸い込み部となる凹部９が、下向きに凹んだ状態に形成されている。凹部９は、鉛直面で切った断面が逆台形になっているが、四角形や半円形などに形成することも可能である。

図３示すにように、内槽１の深底部６は、一方の長手側面１ｃの側から他方の長手側面１ｄの側に深さが深くなる基本形状であり、凹部９は、長手中心線７から一方の長手側面１ｃにやや寄せて形成されている。

そして、内槽１に、実線で示す第１連通溝１０と、一点鎖線で示す第２連通溝１１とを形成し、各連通溝１０，１１の先端に小穴１２を空けている。第１連通溝１０と第２連通溝１１とは、いずれか一方を選択して設けることも可能であるし、両方を設けることも可能である。

両連通溝１０，１１の溝幅は数ｍｍと狭くなっており、かつ、底面は、一端は凹部９の底面と略同じ高さで、凹部９から他端に遠ざかるに従って僅かに低くなるように、水平に対して傾斜している。そして、連通溝１０，１１の先端に小穴１２を空けている。連通溝１０，１１の底は、凹部９の底と同じ高さで水平に設定してもよい。

外槽２のうち小穴１２の下方には、オイル交換時にオイルを抜き取るドレン穴１３が位置している。ドレン穴１３は、プラグ１４で塞がれている。図３と図４との両方にドレン穴１３を表示しているが、両連通溝１０，１１を併設する場合は、ドレン穴１３はいずれか一方だけになる。

以上の構成において、油中に水分が浮遊していると、水分は互いに凝集して水滴１５となり、水滴１５は最も低い凹部９に移動してくる。そして、凹部９に至った水滴１５は、オイルの揺れに載って、凹部９の外周に当たったり、凹部９の縁に沿って移動したりして、そのうちに連通溝１０，１１に入り込む。連通溝１０，１１に入り込んだ後は、オイルの揺動による押し作用によって奥に押されていき、他端に至って小穴１２から外槽２に移動する。

外槽２に至った水滴１５が内槽１に戻ることはないため、内槽１において水滴１５が氷結したり溶けたりを繰り返すことはない。このため、ストレーナ８のフィルターに水滴１５が付着してオイルの吸い上げ量が低下するようなことはない。なお、連通溝１０，１１には、凹部９の外側からも水滴１５が流入可能である。

上記の第１実施形態では、小穴１２を連通溝１０，１１の終端（他端）に設けたが、図５に示す第２実施形態では、連通溝１６の一端と他端との間の略中間部に下向き膨出部１７を形成して、下向き膨出部１７に小穴１２を空けている。水滴１５が下向き膨出部１７に落ち込むと、水滴１５が凹部９に戻ることはないため、水滴１５の無害化を確実化できる。

連通溝は１本又は２本に限らないのであり、３本以上を放射状に形成することも可能である。深底部６の底面のうち凹部９の外側の部位に、水滴１５が連通溝に向かうようにガイドするリブを設けることも可能である。連通溝は直線状には限らず、平面視で曲がっていてもよい。

本願発明は、二槽式オイルパンに具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ 内槽
２ 外槽
６ 深底部
９ 凹部
１０，１１，１６ 連通溝
１２ 小穴
１３ 外槽のドレン穴
１５ 水滴

Claims (1)

1. 外槽と内槽とを有しており、前記内槽に、ストレーナによる吸い込み部になる凹部が形成されている構成であって、
   前記内槽に、一端は前記凹部に連通して他端は前記凹部から離れている細い連通溝を、その底面が前記凹部の底面と同じ程度の高さかそれより低くなるようにして形成し、前記連通溝の底部に、オイル中に発生した水滴が通過し得る大きさの小穴を空けている、
   内燃機関の二槽式オイルパン。

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