JP2006105126A - 多槽式オイルパン構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの冷間始動時のエンジンオイル早期昇温が可能であり、エンジンオイルの劣化進行の回避、及び、極低油温時にエンジンオイルの循環量が不足する事態の回避が可能な多槽式オイルパン構造を提供することを目的とする。
【解決手段】 多槽式オイルパン（１）は、メインオイルパン（３）、メインオイルパン（３）内に複数の凹状の室（１０、１１、１２）を形成するサブオイルパン（４、５）、サブオイルパン（４、５）に取り付けた高油温時に開放する第一の開閉弁（６、８）、サブオイルパン（４）に取り付けた極低油温時に開放する第二の開閉弁（７）、オイルストレーナ（１３）を有する。第一の開閉弁（６、８）を開くことにより、エンジンオイル温度の過上昇、劣化進行を回避できる。さらに、極低油温時に第二の開閉弁（７）を開くことによりエンジンオイルの循環量が不足する事態を回避できる。
【選択図】 図１

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の構造に関する。

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に循環される。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に循環される。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も冷えており、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度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されやすい状況を作り、この区画内のエンジンオイルをより早期に昇温させて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）。

また、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。この点を考慮して、特許文献２のようなオイルパン構造の提案もされている。特許文献２の提案では、エンジンオイルの昇温を効果的に行うべく、エンジンオイルの吸込口が配置される主室と吸込口が配置されない副室とに仕切るオイルパンセパレータをオイルパン内に設け、主室と副室とを連通させる連通孔を有する構成を採用している。このような連通孔は、エンジンオイルの粘度変化を利用して副室と主室との間のエンジンオイルの導通を制御するようになっている。

特開２００１−１５２８２５号公報 特開２００３−２２２０１２号公報

然しながら、エンジンオイルの早期昇温を重視し、少量のオイルを循環させ続けるとエンジンオイルの温度が上昇しすぎ、一部のオイルの劣化を早めることになりかねない。このため、あまりに少量のエンジンオイルを循環させ続けるのは得策ではない。また、極低油温時、例えばエンジンオイルの温度が−１０℃である場合等は、エンジンオイルの粘度が高く、エンジン各部を循環したエンジンオイルが再びオイルパンに戻ってくるまでに非常に時間がかかり、エンジンオイルの循環量が追いつかないという現象が生じ得る。特に、エンジンオイルの早期昇温を図るべく冷間始動時のエンジンオイルの循環量を少量としておくと、エンジンオイルの循環量が追いつかず、最悪の場合、エアを吸ってしまうおそれもある。すなわち、エンジンの冷間始動時には、少量のエンジンオイルを循環させて早期昇温を達成したいが、その一方で、エンジンの冷間始動初期に循環させるエンジンオイルが少量であることに起因してエンジンオイルの劣化の問題や、エンジンオイルの循環量が不足するおそれを有している。

特許文献２のオイルパン構造は、エンジンオイルの温度の変化に基づくエンジンオイルの粘度の変化に伴って主室と副室との間でエンジンオイルの導通がされるようになっている。しかし、連通孔の径や主室の容積の相違によってエンジンオイル昇温の効果が異なり、燃費への影響も異なってくる。実際の使用に際しては、低粘度から高粘度の各種エンジンオイルが使用されるため、常に燃費に対して最良の状態に保っておくのは困難である。特許文献２では使用されるエンジンオイルの特性に応じて連通孔の数や大きさ等を自由に変えられるように嵌め込み式とすることも提案されているが、これも一々使用しているエンジンオイルの特性に合わせた変更作業が必要となり面倒である。さらに、特許文献２に提案のオイルパン構造は、極低油温時であって、主室（エンジンブロックに近い側の室）と副室双方のエンジンオイルの粘度とも高い場合に、両室間でエンジンオイルの導通を行うためには連通孔の径を大きくしたり、主室内容積を大きくしたりしておく必要がある。

そこで、本発明は、エンジンの冷間始動時のエンジンオイル早期昇温が可能であり、エンジンオイルの劣化進行の回避、及び、極低油温時にエンジンオイルの循環量が不足する事態の回避が可能な多槽式オイルパン構造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多槽式オイルパン構造は、エンジンブロック下部に設けられるメインオイルパンと、凹部を有し、前記メインオイルパンの内部に設けて当該メインオイルパン内に複数の凹状の室を形成するサブオイルパンと、当該サブオイルパンに取り付けられる開閉弁とを有し、前記サブオイルパンによって仕切られた両室が、高油温時及び極低油温時に前記開閉弁が開放されることによって連通することを特徴とする（請求項１）。

このような多槽式オイルパン構造では、前記開閉弁として、高油温時に開放状態となって前記サブオイルパンによって仕切られた両室を連通させる第一の開閉弁と、極低油温時に開放状態となって前記サブオイルパンによって仕切られた両室を連通させる第二の開閉弁とを備えた構成とすることができる（請求項２）。

さらに、前記サブオイルパンを、前記エンジンブロック側から順に上下方向に複数枚設けて前記複数の凹状の室を形成した構成とすることが望ましく（請求項３）、このような構成とした場合には、前記複数の凹状の室のうち、前記エンジンブロックの内部と連通する室内にオイルストレーナを配置した構造とする（請求項４）。

また、このような構成の多槽式オイルパン構造では、前記第一の開閉弁を前記複数枚のサブオイルパンにそれぞれ取り付け、当該第一の開閉弁の作動油温を前記エンジンブロックから遠ざかった位置に設けたサブオイルパンに取り付けた前記第一の開閉弁ほど高温に設定した構成とすることができ（請求項５）、さらに、前記第二の開閉弁についても、前記第二の開閉弁を前記複数枚のサブオイルパンに取り付け、当該第二の開閉弁の作動油温を前記エンジンブロックから遠ざかった位置に設けたサブオイルパンに取り付けた前記第二の開閉弁ほど低温に設定した構成とすることができる（請求項６）。

以上のような構成の多槽式オイルパン構造において、前記第二の開閉弁を前記サブオイルパンに対して着脱自在とし、当該第二の開閉弁を装着しない取付孔は閉塞部材で閉塞される構成とすることができる（請求項７）。

このように本発明の開閉弁は、高油温時に開放状態となって前記サブオイルパンによって仕切られた両室を連通させる第一の開閉弁と、極低油温時に開放状態となって前記サブオイルパンによって仕切られた両室を連通させる第二の開閉弁とを備えた構成とすることができるが、このような第一の開閉弁と第二の開閉弁双方の機能を併せ持った一の開放弁を採用することもできる。すなわち、前記開閉弁として、ケース内にサーモワックスが充填され、当該サーモワックスの膨張収縮に伴って軸方向に沿って移動可能なピストンと、当該ピストンを形成する前記ケースと一体であり、外周縁部をシール部とした弁体と、前記ピストンの軸方向に沿った移動に伴って移動する前記弁体の前記シール部が所定区間に亘って摺接するように形成された摺接面と、を有する開閉弁を採用することができる（請求項８）。

さらに、前記サブオイルパンは、当該サブオイルパンによって仕切られた両室を連通して空気及び／又はオイルを流通させる連通孔を備えた構成とすることができ（請求項９）、この連通孔のうち、前記エンジンブロックの内部と連通する室を形成する前記サブオイルパンに設けた前記連通孔については、その上側に庇を設けた構成とすることが望ましい（請求項１０）。

また、凹部を有する前記複数枚のサブオイルパンは、それぞれのサブオイルパンの周縁部で接合して一体化し、前記メインオイルパン内に取り付けられている構成とすることができる（請求項１１）。

また、このような多槽式オイルパン構造では、前記メインオイルパン内に二枚のサブオイルパンを設けてエンジンブロック側から順に第一室、第二室、第三室を設け、極低油温時には前記第一室と前記第二室とを連通させ、高油温時には、油温上昇に伴って前記第一室と前記第二室、当該第二室と前記第三室とを順次連通させるようにすることができる（請求項１２）。

本発明によれば、メインオイルパンの内部に複数の凹状の室を形成するサブオイルパンと、このサブオイルパンに取り付けられる開閉弁とを有し、サブオイルパンによって仕切られた両室が、高油温時及び極低油温時に前記開閉弁が開放されることによって連通する構成としたので、オイルパン内のエンジンオイルの温度変化に伴い、状況に応じてオイルストレーナに適切な量のエンジンオイルが吸い込まれるようになる。これにより、エンジンの冷間始動時のエンジンオイル早期昇温が可能となり、エンジンオイルの劣化進行の回避、及び、極低油温時にエンジンオイルの循環量が不足する事態の回避をすることができる。

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、本発明の多槽式オイルパン構造を有する多槽式オイルパン１について図を参照しつつ説明する。図１は、多槽式オイルパン１をエンジンブロック２の下部に取り付けた状態の断面図である。多槽式オイルパン１は、図２（ｂ）に示すようにドレーンプラグ１４を備えたメインオイルパン３の内側に、凹部４ａを有する第一サブオイルパン４と、凹部５ａを有する第二サブオイルパン５とを配設してメインオイルパン３の内側に３層の室、第一室１０、第二室１１、第三室１２を形成している。第一サブオイルパン４、第二サブオイルパン５はそれぞれ連通孔４ｂ、５ｂを有している。この連通孔４ｂ、５ｂは、図１に示すように第一サブオイルパン４、第二サブオイルパン５をメインオイルパン３内に配設したときに、図１中、点線で示したエンジンオイルの上限レベルよりもわずかに上側に位置するように設けてある。また、第一サブオイルパン４の連通孔４ｂの上側には、庇４ｃを設けてある。

第一サブオイルパン４及び第二サブオイルパン５は図２（ｂ）に示すようにメインオイルパン３内に配設するが、このような状態とするために、まず図３（ａ）に示すように別個に成形した第一サブオイルパン４と第二サブオイルパン５とを準備し、これらの周縁部を接合して図３（ｂ）に示すように一体化する。このようにして一体化した第一サブオイルパン４及び第二サブオイルパン５を図２（ａ）に示すようにメインオイルパン３内に収容し、接合すれば図２（ｂ）に示す状態となり、図１に示すように、エンジンブロック２側から順に上下方向に第一室１０、第二室１１、第三室１２を形成することができる。このように第一サブオイルパン４及び第二サブオイルパン５を一体化した後にメインオイルパン３内へ接合するようにすれば、第一サブオイルパン４、第二サブオイルパン５をそれぞれ別個にメインオイルパン３へ接合する場合と比較して接合作業が容易となる。

第一サブオイルパン４には第一サーモバルブ６と第二サーモバルブ７が取り付けられている。この第一サーモバルブ６は、本発明の第一の開閉弁に相当するものである。図４は、第一サーモバルブ６の正面図である。第一サーモバルブ６は、板体６ａに設けた穴６ａ１へ弁体６ｂを押し付け、又は、離間させて開放、閉塞を行うものである。第一サーモバルブ６は、弁体６ｂの一方に穴６ａ１を閉塞する向きに付勢するスプリング６ｃを備えている。また、弁体６ｂの他方にはサーモワックスを内蔵したピストン６ｄを備えている。このサーモワックスが周囲の温度上昇に伴って膨張するとピストン６ｄが弁体６ｂを矢示９の方向に押し下げて穴６ａ１を開放する。すなわち、サーモワックスが膨張する温度に達するまではスプリング６ｃに付勢された弁体６ｂは穴６ａ１を閉塞しており、温度が上昇し、サーモワックスが膨張してピストン６ｄが押し下げられると弁体６ｂは穴６ａ１を開放する。ここで、第一サーモバルブ６が内蔵するサーモワックスは７０℃まで上昇すると膨張を開始し、穴６ａ１を開放するものを採用した。

一方、第二サーモバルブ７は、本発明の第二の開閉弁に相当するものである。図５は、第二サーモバルブ７の正面図である。第二サーモバルブ７は、板体７ａに設けた穴７ａ１へ弁体７ｂを押し付け、又は、離間して開放、閉塞を行うものである。この点、第二サーモバルブ７と第一サーモバルブ６とは共通している。但し、図４と図５とを比較すると明らかなように、第一サーモバルブ６の板体６ａと第二サーモバルブ７の板体７ａとでは配置が異なり、両者の板体に対する弁体の位置が異なっている。このため、第二サーモバルブ７では、弁体７ｂの一方に穴７ａ１を開放する向きに付勢するスプリング７ｃを備え、また、弁体７ｂの他方にサーモワックスを内蔵したピストン７ｄを備えた構成となっている。このような構成の第二サーモバルブ７では、このサーモワックスが周囲の温度上昇に伴って膨張するとピストン７ｃが弁体７ｂを矢示２１の方向に押し下げて穴７ａ１を閉塞する。すなわち、第二サーモバルブ７は温度の変化に対して第一サーモバルブ６とは逆の動作をし、サーモワックスが膨張する温度に達するまではスプリング７ｃに付勢された弁体７ｂは穴７ａ１を開放しており、温度が上昇しサーモワックスが膨張してピストン７ｃを押し下げると弁体７ｂは穴７ａ１を閉塞する。ここで、第二サーモバルブ７が内蔵するサーモワックスは−１０℃まで上昇すると膨張を開始して穴７ａ１を閉塞するものを採用した。

第二サブオイルパン５には第三サーモバルブ８が取り付けられている。この第三サーモバルブ８の基本的な構造は図４に示した第一サーモバルブ６と同様であるので、その詳細な説明は省略するが、第三サーモバルブ８と第一サーモバルブ６とでは作動温度が異なっている。すなわち、内蔵しているサーモワックスの温度特性が異なっている。第一サーモバルブ６が内蔵するサーモワックスは周囲の温度が７０℃まで上昇したときに膨張し始め、穴６ａ１を開放するのに対し、第三サーモバルブ８が内蔵するサーモワックスは周囲の温度が８０℃まで上昇したときに膨張し始め、穴６ａ１に相当する穴を開放するようになっている。すなわち、エンジンブロック２から遠い位置に配置した第三サーモバルブ８の方がエンジンブロック２から近い位置に配置した第一サーモバルブ６よりも高温の状態で作動する。

以上のように第一サーモバルブ６と第二サーモバルブ７を取り付けた第一サブオイルパン４によって形成されエンジンブロック２の内部と連通する第一室１０には図１に示すようにオイルストレーナ１３を配置する。ここで、オイルストレーナ１３は、極低油温時に開放状態となる第二サーモバルブ７を介して第一室１０と第二室１１との間を流通する粘度の高いエンジンオイルを効率よく吸い上げるべく、吸込口１３ａが第二サーモバルブ７の近傍に来るように配置している。

なお、以上のように構成した多槽式オイルパン１は、第一室１０と第二室１１とが連通孔４ｂで連通し、第二室１１と第三室１２とが連通孔５ｂで連通しているので、多槽式オイルパン１内の各室の内部気圧はほぼ均一である。

次に、このような多槽式オイルパン１の動作につき、エンジンオイルの状態毎に各構成要素の機能、働き等を説明しつつ詳述する。

［エンジンオイル注入時］
図６は、エンジンオイル注入時のエンジンオイルの動きを説明する説明図である。また、図１１は、第一サーモバルブ６、第二サーモバルブ７、第三サーモバルブ８の開閉状態と温度との関係を示す説明図である。エンジンオイルの注入作業は、第一サーモバルブ６、第二サーモバルブ７、第三サーモバルブ８すべてを「閉塞」した状態で行う。エンジンブロック２の上方から注入したエンジンオイルはエンジンブロック２内を流下し、矢示１５のように、まず、第一室１０内に流入し、第一室１０内に溜まる。このとき、第一サブオイルパン４の連通孔４ｂの上側には庇４ｃを設けてあるので、エンジンブロック２内を流下してきたエンジンオイルが直接第二室１１に入り込むことはない。

第一室１０にエンジンオイルが充填され、上限レベルに達すると、それ以上に流下してきた分のエンジンオイルは連通孔４ｂを通って矢示１６のように第二室１１へ流入する。さらに、第二室１１にエンジンオイルが充填され、上限レベルに達すると、それ以上に流入してきた分のエンジンオイルは連通孔５ｂを通って、矢示１７のように第三室１２へ流入する。このように、第三室１２までエンジンオイルを充填すれば、エンジンオイル注入作業は完了する。

［エンジンオイル温度＜−１０℃の場合］
次に、多槽式オイルパン１内のエンジンオイルの温度が−１０℃を下回る場合について図７を参照しつつ説明する。エンジンオイルの温度が−１０℃を下回る場合は、図１１から明らかなように、第一サーモバルブ６と第三サーモバルブ８は閉塞しているが、第二サーモバルブ７は開放している。このような状態で、エンジンを始動させると、第一室１０内に吸込口１３ａが配置されたにオイルストレーナ１３によって第一室１０及び第二サーモバルブ７が開放されたことによって第一室１０と通じている第二室１１内のエンジンオイルが吸い上げられる。このため、図７に示すように、第一室１０と第二室１１の油面が低下する。

エンジンオイルの温度が−１０℃を下回るような極低油温時はエンジンオイルの粘度がかなり高く、オイルストレーナ１３によって吸い上げられ、エンジンブロック２内を循環するエンジンオイルが再び多槽式オイルパン１（第一室１０）に戻ってくるまでに長時間を要する。このため、このような条件下で、仮に、第一室１０内のエンジンオイルのみを循環させると、オイルストレーナ１３により吸い上げられたエンジンオイルが多槽式オイルパン１に戻らず、エンジンオイルの循環量が不足する事態が生じ得る。このような事態に陥るとオイルストレーナ１３がエアを吸ってしまいエンジンに損傷を与えることになりかねない。そこで、本実施例では、極低油温時に第二サーモバルブ７を開放して第二室１１内のエンジンオイルも循環できるようにしたので、極低油温時でもエンジンオイルの循環量が不足することがない。また、本実施例の多槽式オイルパン１では、オイルストレーナ１３を第二サーモバルブ７の近傍に配置しているので、粘度が高い状態のエンジンオイルであっても第二サーモバルブ７を通じて矢示１８のように第二室１１から効率よくエンジンオイルを吸い上げることができる。

［−１０℃≦エンジンオイル温度＜７０℃の場合］
次に、多槽式オイルパン１内のエンジンオイルの温度が−１０℃以上で７０℃を下回る場合について図８を参照しつつ説明する。エンジンオイルの温度が−１０℃以上で７０℃を下回る場合は、図１１から明らかなように、第一サーモバルブ６、第二サーモバルブ７、第三サーモバルブ８は全て閉塞している。このような状態で、エンジンを始動させると、第一室１０内に吸込口１３ａが配置されたオイルストレーナ１３によって第一室１０内のエンジンオイルのみが吸い上げられてエンジンブロック２中を循環する。このため、図８に示すように、第一室１０の油面のみが低下する。

エンジンオイルの温度が−１０℃以上の場合は、エンジンオイルの粘度が高いことに起因してエンジンオイルの循環量が不足するという事態は起きにくい。従って、このような温度条件の場合は、エンジンオイルの循環量不足を考慮するよりは、より少ない量のエンジンオイルを循環させてエンジンオイルの早期昇温を図り、一刻も早く完全暖機状態とすることが望ましい。そこで、本実施例では第一サーモバルブ６、第二サーモバルブ７を閉塞して、第一室１０内の少量のエンジンオイルのみを循環させるようにしたので、エンジンオイルの早期昇温が可能である。

以上のように、エンジンオイルの早期昇温を実現するためには、エンジン始動時に循環させるエンジンオイルを第一室１０内の少量のエンジンオイルのみとすることが都合が良い。ここで、第二室１１内、第三室１２内にはエンジン始動時の循環には供されないものの、エンジンオイルが貯留されている。これらの第二室１１内、第三室１２内のエンジンオイルは、第二室１１、第三室１２が第一室１０の周囲に配置されていることから、第一室１０内のエンジンオイルの保温機能を有する。このため、エンジンを再始動させるまで第一室１０内のエンジンオイルが保温され、再始動時のエンジンオイルの昇温を素早く行うことができる。

［７０℃≦エンジンオイル温度＜８０℃の場合］
次に、多槽式オイルパン１内のエンジンオイルの温度が７０℃以上で８０℃を下回る場合について図９を参照しつつ説明する。エンジンオイルの温度が７０℃以上で８０℃を下回る場合は、図１１から明らかなように、第一サーモバルブ６は開放し、第二サーモバルブ７、第三サーモバルブ８は閉塞している。このような状態の場合、第一室１０内に吸込口１３ａが配置されたにオイルストレーナ１３によって第一室１０及び第一サーモバルブ６が開放されたことによって第一室１０と通じている第二室１１内のエンジンオイルが吸い上げられる。このため、図９に示すように、第一室１０と第二室１１の油面が低下する。

エンジンオイルの温度が７０℃以上で８０℃付近となれば、ほぼ暖機が完了する。ここで、エンジンオイルの温度があまりに高温となることはエンジンオイルの劣化を早め、エンジンオイル本来の性能を発揮できなくなるので好ましくない。本実施例の多槽式オイルパン１では、前記のようにエンジンオイル温度が７０℃に達するまでは、第一室１０内の少量のエンジンオイルのみを循環させている。このように少量のエンジンオイルのみを循環させることは、早期昇温には好都合であるが、ある程度の温度上昇が進んだときには、今度は温度が上昇しすぎるおそれがある。エンジンオイルの温度が上昇しすぎれば、エンジンオイルの劣化を進行させることともなる。そこで、本実施例では、ほぼ暖機が完了する時点で第一サーモバルブ６を開放して第二室１１内のエンジンオイルも矢示１９のように第一室１０内へ流入させて混合し、循環できるようにしたので、エンジンオイル温度の過上昇を防止することができる。

［８０℃≦エンジンオイル温度の場合］
次に、多槽式オイルパン１内のエンジンオイルの温度が８０℃以上である場合について図１０を参照しつつ説明する。エンジンオイルの温度が８０℃以上である場合は、図１１から明らかなように、第一サーモバルブ６は開放、第二サーモバルブ７は閉塞、第三サーモバルブ８は開放した状態となっている。このような状態の場合、第一室１０内に吸込口１３ａが配置されたにオイルストレーナ１３によって第一室１０及び第一サーモバルブ６が開放されたことによって第一室１０と通じている第二室１１、第三サーモバルブ８が開放されたことによって第二室１１と通じている第三室１２内のエンジンオイルが矢示２０のように吸い上げられる。このため、図１０に示すように、第一室１０、第二室１１、第三室１２の全ての室の油面が低下する。

エンジンオイルの温度が８０℃以上である状態は、完全に暖機が完了した状態であり、これ以上の温度上昇は避けなければならない。従って、エンジンオイル温度の過上昇を回避するためには、これまでとは逆に、エンジンオイルを冷却する必要がある。そこで、本実施例では、エンジンオイルの温度が過上昇の傾向にあるときは、第一サーモバルブ６、第三サーモバルブ８を開放して矢示２０のようにメインオイルパン３内にあるエンジンオイルを全て第一室１０内に流入できるようにして混合し、循環させるようにしたので、エンジンオイルを冷却し、エンジンオイル温度の過上昇を抑制して、適正なエンジンオイルの温度を維持することができる。

なお、このように完全暖機をし、第一サーモバルブ６、第三サーモバルブ８が開放された状態のときにドレーンプラグ１４を取り去れば、多槽式オイルパン１内のエンジンオイルをほぼ完全に抜き取ることができる。

以上、説明した本実施例の特徴とをまとめると以下の如くである。
（１） 多槽式オイルパン１内のエンジンオイルの温度がさほど高くない場合は、第一室１０のエンジンオイルのみを循環させて早期昇温が可能である。
（２） エンジンオイルの温度が過上昇傾向のときには、循環させるエンジンオイルの量を増加してエンジンオイルの冷却をすることができる。これによりエンジンオイルの劣化の進行を遅らせることができる。
（３） エンジンオイルの温度が極低温のときは、循環させるエンジンオイルの量を増加してエンジンオイルの高い粘度に起因して生じるエンジンオイルの循環量不足を回避することができる。
（４） 第一室１０の周囲に第二室１１、第三室１２が形成されており、第一室１０内のエンジンオイルが第二室１１、第三室１２内のエンジンオイルによって保温される。
（５） 複数の室を設け、エンジンオイルの温度に応じて段階的に循環させるエンジンオイルの量を変化させることができる。すなわち、過上昇状態のエンジンオイルを冷却するために一度に大量のエンジンオイルを混合し、循環させると、冷却しすぎるおそれがあるが、本発明によれば、段階的にエンジンオイルの量を変化させ、適正な温度を維持することができる。
（６） エンジンオイルの温度に応じ、循環させるエンジンオイルの量を変化させる装置は、温度に応じて膨張伸縮するサーモワックスを用いたサーモバルブであるので、弁の開閉のための複雑な制御を要しない。

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、前記実施例ではサブオイルパンを第一サブオイルパン４と第二サブオイルパン５の２枚とし、メインオイルパン３内に３つの室、第一室１０、第二室１１、第三室１２を形成したが、これ以上の枚数のサブオイルパンを備え、これ以上の室数を備えるようにしても良い。

また、前記実施例では、図２に示すように第一サブオイルパン４と第二サブオイルパンを接合し一体化したものをメインオイルパン３内へ装着するようにしたが、サブオイルパンを一体化せず、別々にメインオイルパン３内へ取り付けるようにしても良い。

また、前記実施例では、極低油温時に開放状態となる第二の開放弁は、第一サブオイルパン４に取り付けた第二サーモバルブ７のみであるが、第二サブオイルパン５にも取り付けても良い。このように、複数の第二の開閉弁を取り付ける場合には、各第二の開閉弁の作動温度はエンジンブロック２から遠ざかった位置に設けたサブオイルパンに取り付けた第二の開放弁ほど、すなわち、第一サブオイルパン４に取り付けた第二の開閉弁（第二サーモバルブ７）よりも第二サブオイルパン５に取り付ける第二の開放弁の方がより低温時に開放するようにする。第二の開閉弁の役割は、極低油温時のエンジンオイルの循環量不足を解消することであるが、このような構成とすれば、温度がかなり低くなり、第二室１１内のエンジンオイルを循環させても未だ循環量が不足するというような状態に陥った場合でも、第三室１２のエンジンオイルも循環させて、循環量不足を解消することができる。

自動車は、このような極低油温時での使用を配慮しなければならない地域がある一方で、場合によっては、極低油温時の使用は考慮しなくても良い場合もある。前記実施例では、エンジンオイル温度が−１０℃となった場合に第二サーモバルブ７を作動させて極低油温時のエンジンオイルの潤滑量不足を解消しているが、このような状況にならない地域で使用する自動車には、第二サーモバルブ７は不要である。そこで、第二サーモバルブ７を第二サブオイルパン５に対して着脱自在としておき、第二サーモバルブ７を取り去った後の取付孔を、例えば、ボルト等の閉塞部材で閉塞できるようにすることもできる。このようにしておけば、寒冷地仕様の多槽式オイルパン１には第二サーモバルブ７を装着し、それ以外は、第二サーモバルブ７の取付孔をボルト等の閉塞部材で閉塞しておくといった作り分けをすることができる。

なお、上記実施例では、−１０℃、０℃、７０℃、８０℃といった温度を設定して説明したが、これらの数値は一例であり、使用地域や、使用するエンジンオイルの種類等の種々の条件に応じて変更することができる。また、本発明における「高油温時」や「極低油温時」との概念も、ある特定の固定された温度域を指すものではなく、エンジンオイルの種類等応じて適宜対象となる温度域が異なるものである。

また、前記実施例では、高油温時に開放状態となって前記サブオイルパンによって仕切られた両室を連通させる弁（第一の開閉弁）と、これとは別個の極低油温時に開放状態となって前記サブオイルパンによって仕切られた両室を連通させる弁（第二の開閉弁）とを備えた構成となっているが、双方の機能を併せ持った一の開放弁を採用することもできる。

図１３は、極低油温時及び高油温時の双方のときに開放状態となる第四サーモバルブ３１を装着した多槽式オイルパン３０の断面図である。第四サーモバルブ３１は、図１における第一サーモバルブ６及び第二サーモバルブ７双方の機能を有しているため、多槽式オイルパン３０には第一サーモバルブ６及び第二サーモバルブ７は装着されていない。このような第四サーモバルブ３１の構成及び動作を、図１３を参照しつつ説明する。

第四サーモバルブ３１は、ケース３２内にサーモワックス３２ａが充填され、このサーモワックス３２ａの膨張収縮に伴って軸方向に沿って移動可能なピストン３３、このピストン３３を形成するケース３２と一体であり、外周縁部をシール部３４ａとした弁体３４を備えている。さらに、第四サーモバルブ３１は、サーモワックス３２ａ内に一端側を挿入した状態に配置されるシャフト３７、このシャフト３７を支持するフレーム３５を備えている。このフレーム３５には、図に示すように内側に迫り出した摺接面３６が形成されている。この摺接面３６は、ピストン３３の軸方向に沿った移動に伴って移動する弁体３４のシール部３４ａが所定区間に亘って摺接するものである。さらに、フレーム３５と弁体３４との間にはスプリング３８が挟持されている。

以上のように構成される第四サーモバルブ３１の動作を図１１に示した温度区分に従って説明する。まず、第一室１０内のエンジンオイル温度が−１０℃を下回る極低油温時には、図１３（ａ）に示すようにピストン３３はフレーム３５内に収容された状態となっており、弁体３４のシール部３４ａと摺接面３６とは離間している。すなわち、第四サーモバルブ３１は矢示３９で示すようにエンジンオイルの流通を許容した状態となっている。このため、エンジンオイルは第二室１１から第一室１０内へ流入できる。

次にエンジンオイルの温度が−１０℃以上で７０℃を下回る場合は、図１３（ｂ）に示すようにサーモワックス３２ａが膨張することによりシャフト３７がケース３２内から相対的に押し出され、ピストン３３は矢示４０で示す方向に移動し先端側がフレーム３５から迫り出す。このとき、弁体３４のシール部３４ａは摺接面３６と摺接している。すなわち、第四サーモバルブ３１はエンジンオイルの流通を停止させた状態となっている。このため、エンジンオイルの第二室１１から第一室１０内への流入は妨げられている。

次にエンジンオイルの温度が７０℃以上で８０℃を下回る場合は、図１３（ｃ）に示すようにサーモワックス３２ａがさらに膨張することによりシャフト３７がケース３２内から相対的にさらに押し出され、ピストン３３は矢示４１で示す方向にさらに移動する。このとき、弁体３４のシール部３４ａは摺接面３６を通りすぎ、両者は離間した状態となる。すなわち、第四サーモバルブ３１は矢示４２で示すようにエンジンオイルの流通を許容した状態となっている。このため、エンジンオイルは第二室１１から第一室１０内へ流入できる。

第四サーモバルブ３１は、以上説明したような動作をすることによりエンジンオイルの温度域に応じてエンジンの潤滑に供される適切な量のエンジンオイルを確保することができる。なお、スプリング３８はエンジンオイルの油温上昇に伴って押し縮められるが、エンジンオイル油温が低下していくときはスプリング３８の弾性により弁体３４（ピストン３３）を速やかに移動させることができる。

実施例の多槽式オイルパンをエンジンブロックの下部に取り付けた状態の断面図である。 （ａ）は、第一サブオイルパンと第二サブオイルパンとを一体化し、メインオイルパン内に装着する状態の説明図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態から、一体化した第一サブオイルパンと第二サブオイルパンとをメインオイルパン内に装着した状態の断面図である。 （ａ）は、第一サブオイルパンと第二サブオイルパンとを一体化する様子の説明図であり、（ｂ）は、一体化した第一サブオイルパンと第二サブオイルパンの断面図である。 温度上昇時に開弁する第一サーモバルブの正面図である。 温度下降時に開弁する第二サーモバルブの正面図である。 エンジンオイル注入時のエンジンオイルの動きを説明する説明図である。 エンジンオイル温度＜−１０℃の場合のエンジンオイルの動きを説明する説明図である。 −１０℃≦エンジンオイル温度＜７０℃の場合のエンジンオイルの動きを説明する説明図である。 ７０℃≦エンジンオイル温度＜８０℃の場合のエンジンオイルの動きを説明する説明図である。 ８０℃≦エンジンオイル温度の場合のエンジンオイルの動きを説明する説明図である。 第一サーモバルブ、第二サーモバルブ、第三サーモバルブの開閉状態と温度との関係を示す説明図である。 本発明の多槽式オイルパンをエンジンブロックの下部に取り付けた状態の断面図である。 図１２に示した多槽式オイルパンに装着した第四サーモバルブの温度変化に伴う開閉状態を示す説明図である。

符号の説明

１、３０ 多槽式オイルパン
２ エンジンブロック
３ メインオイルパン
４ 第一サブオイルパン
４ａ 凹部
４ｂ 連通孔
４ｃ 庇
５ 第二サブオイルパン
５ａ 凹部
５ｂ 連通孔
６ 第一サーモバルブ
７ 第二サーモバルブ
８ 第三サーモバルブ
１０ 第一室
１１ 第二室
１２ 第三室
１３ オイルストレーナ
１３ａ 吸込口
１４ ドレーンプラグ
３１ 第四サーモバルブ
３２ ケース
３３ サーモワックス
３４ 弁体
３４ａ シール部
３６ 摺接面
３７ シャフト
３８ スプリング

Claims (12)

1. エンジンブロック下部に設けられるメインオイルパンと、
   凹部を有し、前記メインオイルパンの内部に設けて当該メインオイルパン内に複数の凹状の室を形成するサブオイルパンと、
   当該サブオイルパンに取り付けられる開閉弁とを有し、
   前記サブオイルパンによって仕切られた両室が、高油温時及び極低油温時に前記開閉弁が開放されることによって連通することを特徴とする多槽式オイルパン構造。
2. 前記開閉弁として、高油温時に開放状態となって前記サブオイルパンによって仕切られた両室を連通させる第一の開閉弁と、
   極低油温時に開放状態となって前記サブオイルパンによって仕切られた両室を連通させる第二の開閉弁とを備えたことを特徴とする請求項１記載の多槽式オイルパン構造。
3. 前記サブオイルパンを、前記エンジンブロック側から順に上下方向に複数枚設けて前記複数の凹状の室を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の多槽式オイルパン構造。
4. 前記複数の凹状の室のうち、前記エンジンブロックの内部と連通する室内にオイルストレーナを配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の多槽式オイルパン構造。
5. 前記第一の開閉弁を前記複数枚のサブオイルパンにそれぞれ取り付け、当該第一の開閉弁の作動油温を前記エンジンブロックから遠ざかった位置に設けたサブオイルパンに取り付けた前記第一の開閉弁ほど高温に設定したことを特徴とする請求項３又は４記載の多槽式オイルパン構造。
6. 前記第二の開閉弁を前記複数枚のサブオイルパンに取り付け、当該第二の開閉弁の作動油温を前記エンジンブロックから遠ざかった位置に設けたサブオイルパンに取り付けた前記第二の開閉弁ほど低温に設定したことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項記載の多槽式オイルパン構造。
7. 前記第二の開閉弁を前記サブオイルパンに対して着脱自在とし、当該第二の開閉弁を装着しない取付孔は閉塞部材で閉塞されることを特徴とした請求項２乃至６のいずれか一項記載の多槽式オイルパン構造。
8. 請求項１記載の多槽式オイルパン構造において、
   前記開閉弁は、ケース内にサーモワックスが充填され、当該サーモワックスの膨張収縮に伴って軸方向に沿って移動可能なピストンと、
   当該ピストンを形成する前記ケースと一体であり、外周縁部をシール部とした弁体と、
   前記ピストンの軸方向に沿った移動に伴って移動する前記弁体の前記シール部が所定区間に亘って摺接するように形成された摺接面と、
   を有することを特徴とした多槽式オイルパン構造。
9. 前記サブオイルパンは、当該サブオイルパンによって仕切られた両室を連通して空気及び／又はオイルを流通させる連通孔を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項記載の多槽式オイルパン構造。
10. 請求項９記載の多槽式オイルパン構造において、前記エンジンブロックの内部と連通する室を形成する前記サブオイルパンに設けた前記連通孔の上側に庇を設けたことを特徴とする多槽式オイルパン構造。
11. 凹部を有する前記複数枚のサブオイルパンは、それぞれのサブオイルパンの周縁部で接合して一体化し、前記メインオイルパン内に取り付けられていることを特徴とする請求項３乃至１０のいずれか一項記載の多槽式オイルパン構造。
12. 前記メインオイルパン内に二枚のサブオイルパンを設けてエンジンブロック側から順に第一室、第二室、第三室を設け、極低油温時には前記第一室と前記第二室とを連通させ、高油温時には、油温上昇に伴って前記第一室と前記第二室、当該第二室と前記第三室とを順次連通させることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項記載の多槽式オイルパン構造。
    

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