JP2006132409A - Machine and engine with oil pan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンや自動変速機等のオイルパン付き機械に関する。 The present invention relates to a machine with an oil pan such as an engine or an automatic transmission.
従来、被潤滑部材(ギヤやピストン等)の潤滑のためのオイルを貯留可能なオイルパンを備えたオイルパン付き機械(エンジンや自動変速機等)が広く知られている(例えば特許文献1)。一般に、このオイルパン付き機械においては、オイルパン内に貯留されているオイルが、オイルポンプによって吸い出されて被潤滑部材に供給される。そして、このオイルは、当該被潤滑部材にて潤滑作用を奏するとともに、当該被潤滑部材にて発生する摩擦熱等の熱を吸収した後、重力により落下してオイルパン内に還流する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a machine with an oil pan (such as an engine or an automatic transmission) provided with an oil pan capable of storing oil for lubricating a member to be lubricated (gear, piston, etc.) is widely known (for example, Patent Document 1). . Generally, in this machine with an oil pan, the oil stored in the oil pan is sucked out by an oil pump and supplied to a member to be lubricated. The oil exhibits a lubricating action in the member to be lubricated and absorbs heat such as frictional heat generated in the member to be lubricated, and then falls by gravity and returns to the oil pan.
また、従来、暖機運転時間の短縮を図るためのオイルパン構造として、所謂2槽式オイルパン構造が広く知られている(例えば特許文献2)。この2槽式オイルパンにおいては、外壁(オイルパン)の内側に、当該外壁の内側の空間を2槽に仕切る内壁(オイルパンセパレーター)が設けられている。 Conventionally, a so-called two-tank oil pan structure is widely known as an oil pan structure for shortening the warm-up operation time (for example, Patent Document 2). In this two-tank type oil pan, an inner wall (oil pan separator) that divides the space inside the outer wall into two tanks is provided inside the outer wall (oil pan).
そして、当該2槽式オイルパンは、暖機運転時には、内壁と外壁との間の空間内に貯留されているオイルのエンジン内の循環が制限され、内壁の内側に貯留されているオイルが主としてエンジン内を循環するように構成されている。これにより、暖機運転時には、オイルの循環量が少なくなるので、速やかにオイル(及び被潤滑部材)の温度が上昇し、暖機運転時間が短縮され得る。
特許文献1に記載されているような従来のオイルパン付き機械においては、被潤滑部材からオイルパンに向けてオイルが還流する途中にて、金属製のシリンダブロックの内壁面(以下、「内壁面」と称することがある。)やクランクシャフト等の部材の表面(以下、「部材表面」と称することがある。)のほぼ全体が露出していて、当該内壁面や当該部材表面にオイルが直接接触し得る状態となっていた。 In a conventional machine with an oil pan as described in Patent Document 1, an inner wall surface (hereinafter referred to as an “inner wall surface”) of a metal cylinder block in the middle of oil flowing back from the lubricated member toward the oil pan. And the entire surface of a member such as a crankshaft (hereinafter also referred to as “member surface”) is exposed, and oil is directly applied to the inner wall surface or the member surface. It was in a state where it could come into contact.
当該内壁面や部材表面は、暖機運転中においては温度が低い。この温度が低い金属表面である前記内壁面や部材表面に、被潤滑部材から熱を吸収した高温の当該オイルが直接接触した場合、当該接触している内壁面や部材表面と当該オイルとの温度差は非常に大きい。また、金属製のシリンダブロックやクランクシャフト等の部材(以下、「シリンダブロック等」と称する。)は、熱伝導率が非常に高い。よって、当該オイルに蓄えられた熱が、低温側の当該内壁面や部材表面に伝達されて、さらに低温側のシリンダブロック等の内部へ急速に移動する。 The temperature of the inner wall surface and the member surface is low during the warm-up operation. When the high-temperature oil that has absorbed heat from the lubricated member is in direct contact with the inner wall surface or member surface, which is a metal surface having a low temperature, the temperature of the contacting inner wall surface or member surface and the oil The difference is very large. Further, members such as metal cylinder blocks and crankshafts (hereinafter referred to as “cylinder blocks”) have a very high thermal conductivity. Therefore, the heat stored in the oil is transmitted to the inner wall surface and member surface on the low temperature side, and further rapidly moves to the inside of the cylinder block and the like on the low temperature side.
これにより、シリンダブロック等の内部の温度勾配が迅速に平坦化されるので、当該内壁面や部材表面は暖機運転中においては急速に温度上昇することができず低温のままとなる。また、当該オイルは熱を奪われて急速に温度が低下した後、オイルパン内に還流する。 As a result, the temperature gradient inside the cylinder block or the like is quickly flattened, so that the inner wall surface and the member surface cannot rapidly rise in temperature during the warm-up operation and remain at a low temperature. In addition, the oil is deprived of heat and rapidly drops in temperature, and then returns to the oil pan.
そして、この低温の当該内壁面や部材表面に再度オイルが接触すると、当該オイルと内壁面や部材表面との温度差は大きいままであるので、当該オイルは、上述と同様に、当該内壁面や部材表面を介してシリンダブロック等に熱を急速に吸収され、急速に冷却されてオイルパンに還流する。 When the oil comes into contact with the low temperature inner wall surface or member surface again, the temperature difference between the oil and the inner wall surface or member surface remains large. Heat is rapidly absorbed by the cylinder block or the like through the member surface, rapidly cooled and returned to the oil pan.
このように、従来のオイルパン付き機械においては、暖機運転時のオイル(及び被潤滑部材)の迅速な温度上昇が妨げられていた。特に、特許文献2に記載されているような所謂2槽式オイルパンにおいて、暖機運転時間の短縮効果が減殺されていた。 Thus, in the conventional machine with an oil pan, the rapid temperature rise of the oil (and the member to be lubricated) during the warm-up operation is prevented. In particular, in the so-called two-tank oil pan described in Patent Document 2, the effect of shortening the warm-up operation time has been reduced.
本発明は、上述した従来技術の有する問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、暖機運転がより速やかに完了し得るオイルパン付き機械及びエンジンを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a machine and an engine with an oil pan that can complete warm-up operation more quickly.
かかる目的を達成するため、本発明の特徴は、オイルパン付き機械が、被潤滑部材から前記オイルパンに向けてオイルが還流する途中において当該オイルが接触し得る特定の部材を覆っていて当該オイルの前記特定の部材への接触を抑制するためのカバーを備え、当該カバーが前記特定の部材よりも熱伝導率の低い材質から構成されたことにある。 In order to achieve such an object, a feature of the present invention is that a machine with an oil pan covers a specific member with which the oil can come into contact with the oil in the middle of the oil flowing back from the lubricated member toward the oil pan. And a cover for suppressing contact with the specific member. The cover is made of a material having a lower thermal conductivity than the specific member.
すなわち、本発明のオイルパン付き機械においては、オイルによる被潤滑部材を収容するハウジングにオイルパンが連結されている。このオイルパンは、前記被潤滑部材へ供給される前記オイルを貯留していて、当該被潤滑部材に供給されて当該被潤滑部材から還流してきた前記オイルを貯留可能に構成されている。 That is, in the machine with an oil pan of the present invention, the oil pan is connected to a housing that houses a member to be lubricated by oil. The oil pan stores the oil supplied to the lubricated member, and is configured to store the oil supplied to the lubricated member and returned from the lubricated member.
さらに、前記被潤滑部材から前記オイルパンに向けてオイルが還流する途中において当該オイルが接触し得る特定の部材は、当該オイルの接触を抑制するためのカバーによって覆われている。このカバーは、前記特定の部材よりも熱伝導率の低い材質から構成されている。具体的には、例えば、前記特定の部材は、金属やセラミックス等の熱伝導率の高い材質から構成されていて、前記カバーは、合成樹脂等から構成されている。 Furthermore, a specific member that can be contacted with the oil while the oil is recirculated from the lubricated member toward the oil pan is covered with a cover for suppressing the contact of the oil. This cover is made of a material having a lower thermal conductivity than the specific member. Specifically, for example, the specific member is made of a material having high thermal conductivity such as metal or ceramics, and the cover is made of synthetic resin or the like.
かかる構成において、暖機運転時に被潤滑部材から熱を吸収して高温となったオイルが、当該オイルの温度よりも低温のカバーの表面に接触した場合を考える。 In such a configuration, a case is considered in which oil that has become hot due to absorption of heat from the lubricated member during warm-up operation comes into contact with the surface of the cover that is cooler than the temperature of the oil.
この場合、カバーの表面に高温のオイルが接触すると、当該カバーの表面はオイルから熱伝達を受ける。ここで、当該カバーは熱伝導率が低い材質により構成されているので、当該オイルから当該カバーの表面に伝達された熱が当該カバーの内部に急速に移動されることはない。よって、当該カバーの内部の温度勾配が平坦化されにくい。すなわち、当該カバーの表面温度が上昇しやすい。これにより、当該カバーの表面とオイルとの温度差が迅速に小さくなる。したがって、オイルによって保持されている熱が当該カバーの表面を介して奪われて(オイルが冷却されて)オイルの温度が急激に低下することが抑制され得る。 In this case, when hot oil contacts the surface of the cover, the surface of the cover receives heat transfer from the oil. Here, since the cover is made of a material having low thermal conductivity, the heat transferred from the oil to the surface of the cover is not rapidly transferred into the cover. Therefore, the temperature gradient inside the cover is not easily flattened. That is, the surface temperature of the cover is likely to rise. Thereby, the temperature difference between the surface of the cover and the oil is quickly reduced. Accordingly, it is possible to suppress the heat held by the oil from being taken away through the surface of the cover (the oil is cooled) and the temperature of the oil rapidly decreasing.
この結果、暖機運転時において、被潤滑部材からオイルパンへ還流する途中でオイルから奪われる熱量は、前記カバーがなかった従来技術の構成よりも少なくなる。よって、被潤滑部材に供給されて当該被潤滑部材から摩擦熱等の熱を吸収したオイルは、従来よりも温度が高い状態でオイルパンに還流し得、そのオイルがオイルパンから再度被潤滑部材に向けて供給され得る。 As a result, during warm-up operation, the amount of heat taken away from the oil during the return from the lubricated member to the oil pan is less than in the prior art configuration without the cover. Therefore, the oil that is supplied to the lubricated member and absorbs heat such as frictional heat from the lubricated member can return to the oil pan at a higher temperature than before, and the oil is again supplied from the oil pan to the lubricated member. Can be supplied towards.
以上の通り、本発明によれば、暖機運転時におけるオイル(及び被潤滑部材)の温度が迅速に上昇し、以て暖機運転が従来技術よりも速やかに完了し得るという効果を奏する。 As described above, according to the present invention, the temperature of the oil (and the lubricated member) during the warming-up operation can be quickly increased, so that the warming-up operation can be completed more quickly than in the prior art.
また、本発明の他の特徴は、前記被潤滑部材に向けて開口している第1室とその第1室に隣接する第2室とに前記オイルパンの内側の空間を分割するように、当該内側の空間に設けられたオイルパンセパレーターを備えていて、前記カバーは前記オイルパンセパレーターと一体に構成されていることにある。 Another feature of the present invention is that the space inside the oil pan is divided into a first chamber opening toward the lubricated member and a second chamber adjacent to the first chamber. An oil pan separator provided in the inner space is provided, and the cover is configured integrally with the oil pan separator.
かかる構成によれば、暖機運転時間を短くするための所謂2槽式オイルパン構造において、さらに前記カバーを備えていることにより、従来技術よりもさらに暖機運転時間を短縮することが可能になるという効果を奏する。また、前記カバーとオイルパンセパレーターとを一体に構成(好ましくは継ぎ目なく一体に成形)することにより、当該2槽式オイルパン構造の製造コストを低くすることができるという効果を奏する。 According to such a configuration, in the so-called two-tank oil pan structure for shortening the warm-up operation time, it is possible to further shorten the warm-up operation time than the conventional technique by further including the cover. The effect of becoming. Further, by integrally configuring the cover and the oil pan separator (preferably integrally formed without seams), it is possible to reduce the manufacturing cost of the two-tank oil pan structure.
また、本発明の他の特徴は、前記特定の部材としての前記ハウジングの下端部における内壁面を覆う、前記カバーとしてのハウジングカバーを備えたことにある。 Another feature of the present invention is that a housing cover as the cover is provided to cover an inner wall surface at a lower end portion of the housing as the specific member.
かかる構成によれば、被潤滑部材に供給されて当該被潤滑部材から摩擦熱等の熱を吸収したオイルは、熱伝導率の高い材質からなるハウジングの下端部における内壁面に直接接触することが抑制されつつ、ハウジングの下端部を構成する材質よりも熱伝導率の低い材質からなるハウジングカバーに接触しながらオイルパンへ還流する。よって、従来よりも、当該ハウジングの下端部にてオイルが奪われる熱量がより少なくされる。したがって、従来よりも暖機運転が速やかに完了し得るという効果がある。 According to this configuration, the oil supplied to the lubricated member and absorbing heat such as frictional heat from the lubricated member can directly contact the inner wall surface at the lower end portion of the housing made of a material having high thermal conductivity. While being suppressed, the oil flows back to the oil pan while coming into contact with the housing cover made of a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the lower end of the housing. Therefore, the amount of heat taken away by the oil at the lower end portion of the housing is reduced as compared with the conventional case. Therefore, there is an effect that the warm-up operation can be completed more quickly than in the past.
また、本発明の他の特徴は、前記カバーとして、クランクシャフトの下方に配置されたバランスシャフトを上方から覆うバランスシャフトカバーを備えたことにある。このバランスシャフトは、本発明の構成においては、クランクシャフトの下方に配置されていて、クランクシャフトとギヤ等で結合されている。そして、バランスシャフトは、通常はクランクシャフトと同一か又は2倍の回転速度で、当該クランクシャフトと同期して回転することで、当該クランクシャフトの回転によって発生する振動を可及的に打ち消すような振動を発生するように構成されている。 Another feature of the present invention is that a balance shaft cover that covers a balance shaft disposed below the crankshaft from above is provided as the cover. In the configuration of the present invention, the balance shaft is disposed below the crankshaft and is coupled to the crankshaft by a gear or the like. The balance shaft usually rotates at the same or twice the rotational speed as the crankshaft and synchronizes with the crankshaft so that the vibration generated by the rotation of the crankshaft is canceled as much as possible. It is configured to generate vibration.
ここで、本発明の前記構成においては、熱伝導率の高い材質からなるバランスシャフトは、その上方をバランスシャフトよりも熱伝導率の低い材質からなるバランスシャフトカバーにより覆われている。かかる構成によれば、オイルパンに還流しようとするオイルがバランスシャフトに接触することが抑制される。 Here, in the configuration of the present invention, the balance shaft made of a material having a high thermal conductivity is covered with a balance shaft cover made of a material having a lower thermal conductivity than that of the balance shaft. According to such a configuration, it is possible to suppress the oil that attempts to return to the oil pan from coming into contact with the balance shaft.
また、バランスシャフトカバーは、クランクシャフトとバランスシャフトとの間に介在するように設けられることが好ましい。かかる構成によれば、被潤滑部材であるクランクシャフトに供給されたオイルが、当該クランクシャフトからオイルパンに還流する途中でバランスシャフトに直接接触することが抑制される。 The balance shaft cover is preferably provided so as to be interposed between the crankshaft and the balance shaft. According to such a configuration, the oil supplied to the crankshaft that is the member to be lubricated is prevented from directly contacting the balance shaft in the course of returning from the crankshaft to the oil pan.
ここで、前記バランスシャフトカバーには貫通孔が設けられていて、その貫通孔は、当該貫通孔の鉛直下方においてバランスシャフトが存在しないように形成されている(換言すれば、当該貫通孔の鉛直下方における射影が前記バランスシャフトと重ならないように形成されている)ことが好適である。かかる構成においては、当該貫通孔を通してオイルをオイルパンに還流させることで、バランスシャフトカバーの上側にオイルが多量に溜まることが抑制される。また、当該貫通孔を通ったオイルがバランスシャフトに接触することが抑制され得る。 Here, the balance shaft cover is provided with a through hole, and the through hole is formed so that there is no balance shaft vertically below the through hole (in other words, the vertical of the through hole is vertical). It is preferable that the projection below is formed so as not to overlap the balance shaft. In such a configuration, a large amount of oil is suppressed from being accumulated on the upper side of the balance shaft cover by returning the oil to the oil pan through the through hole. Further, the oil that has passed through the through hole can be prevented from coming into contact with the balance shaft.
上述の構成によれば、オイルに蓄えられた熱がオイルパンに還流する際にバランスシャフトに奪われることを抑制することができるという効果を奏する。 According to the above-described configuration, it is possible to suppress the heat stored in the oil from being taken away by the balance shaft when returning to the oil pan.
また、バランスシャフトにオイルが多量に付着することが抑制され、これにより、当該バランスシャフトの回転抵抗が増すことを抑制することができるという効果を奏する。 In addition, it is possible to suppress a large amount of oil from adhering to the balance shaft, and thereby it is possible to suppress an increase in rotational resistance of the balance shaft.
さらに、高速回転しているバランスシャフトからオイルが飛散することが抑制されるので、当該オイルの飛散によってオイルが暖機運転の進行が妨げられる程度に冷却されたりオイルパン内のオイルへ気泡が混入したりすることを抑制することができるという効果を奏する。 In addition, since oil is prevented from splashing from the balance shaft that rotates at high speed, the oil is cooled to such an extent that the progress of the warm-up operation is hindered by the splashing of the oil, or bubbles are mixed into the oil in the oil pan. There is an effect that it can be suppressed.
また、本発明の他の特徴は、前記カバーとして、クランクシャフトを覆うクランクシャフトカバーを備えたことにある。すなわち、クランクシャフトは、その上方(及び側方)からクランクシャフトカバーにより覆われている。 Another feature of the present invention is that a crankshaft cover covering the crankshaft is provided as the cover. That is, the crankshaft is covered with the crankshaft cover from above (and from the side).
かかる構成によれば、オイルパンに還流しようとするオイルがクランクシャフトに接触することが抑制される。これにより、オイルに蓄えられた熱がオイルパンに還流する際にクランクシャフトに奪われることを抑制することができるという効果を奏する。また、クランクシャフトにオイルが多量に付着することが抑制され、これにより、当該クランクシャフトの回転抵抗が増すことを抑制することができるという効果を奏する。 According to such a configuration, it is possible to suppress the oil that attempts to return to the oil pan from coming into contact with the crankshaft. Thereby, it is possible to suppress the heat stored in the oil from being taken away by the crankshaft when returning to the oil pan. Further, it is possible to suppress a large amount of oil from adhering to the crankshaft, thereby suppressing an increase in rotational resistance of the crankshaft.
また、本発明の他の特徴は、エンジンが、クランクシャフトを構成する材質よりも熱伝導率の低い材質から構成されたクランクシャフトカバーと、シリンダブロックを構成する材質よりも熱伝導率の低い材質から構成されたシリンダブロックスカートカバーと、バランスシャフトを構成する材質よりも熱伝導率の低い材質から構成されたバランスシャフトカバーと、を備え、前記シリンダブロックスカートカバー及びバランスシャフトカバーがオイルパンセパレーターと一体に形成されていることにある。 Another feature of the present invention is that the engine has a crankshaft cover made of a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the crankshaft, and a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the cylinder block. A cylinder block skirt cover, and a balance shaft cover made of a material having a thermal conductivity lower than that of the material constituting the balance shaft, the cylinder block skirt cover and the balance shaft cover being an oil pan separator. It is formed integrally.
すなわち、本発明のエンジンにおいては、ピストン及びクランクシャフトがシリンダブロックに収容されている。また、そのシリンダブロックには、オイルを貯留可能なオイルパンが連結されている。そして、前記シリンダブロックとオイルパンとで囲まれた空間内には、バランスシャフトとオイルパンセパレーターとが配置されている。バランスシャフトは、前記クランクシャフトの下方に配置されている。オイルパンセパレーターは、前記シリンダブロックに向けて開口している第1室とその第1室に隣接する第2室とに前記オイルパンの内側の空間を分割するように設けられている。そして、暖機運転中においては第1室と第2室との間のオイルの交流が制限されるようになっている。 That is, in the engine of the present invention, the piston and the crankshaft are accommodated in the cylinder block. An oil pan capable of storing oil is connected to the cylinder block. A balance shaft and an oil pan separator are disposed in a space surrounded by the cylinder block and the oil pan. The balance shaft is disposed below the crankshaft. The oil pan separator is provided so as to divide the space inside the oil pan into a first chamber that opens toward the cylinder block and a second chamber adjacent to the first chamber. During the warm-up operation, the exchange of oil between the first chamber and the second chamber is restricted.
クランクシャフトは、その上方からクランクシャフトカバーによって覆われている。また、シリンダブロックの下端部における内壁面は、オイルパンセパレーターと一体に形成されたシリンダブロックスカートカバーによって覆われている。 The crankshaft is covered with a crankshaft cover from above. The inner wall surface at the lower end of the cylinder block is covered with a cylinder block skirt cover formed integrally with the oil pan separator.
さらに、バランスシャフトは、その上方からオイルパンセパレーターと一体に形成されたバランスシャフトカバーにより覆われている。 Further, the balance shaft is covered with a balance shaft cover formed integrally with the oil pan separator from above.
かかる構成によれば、ピストンに供給されて熱を吸収したオイルは、オイルパンの第1室に還流する。このオイルの還流の途中には、シリンダブロックの下端部,クランクシャフト,バランスシャフトという、熱伝導率の高い材質からなる部材が存在する。もっとも、これらの部材は、当該部材よりも熱伝導率の低い材質からなるカバー(シリンダブロックスカートカバー,クランクシャフトカバー,バランスシャフトカバー)によって覆われている。よって、当該オイルは、主として、上述の各部材に直接接触することが抑制され、各カバー上を通ってオイルパンの第1室に還流する。また、クランクシャフトに供給されたオイルも、バランスシャフトに直接接触することが抑制され、バランスシャフトカバー上を通ってオイルパンの第1室に還流する。 According to such a configuration, the oil that has been supplied to the piston and absorbed heat returns to the first chamber of the oil pan. In the middle of this oil recirculation, there are members made of a material having high thermal conductivity, such as the lower end portion of the cylinder block, the crankshaft, and the balance shaft. However, these members are covered with a cover (cylinder block skirt cover, crankshaft cover, balance shaft cover) made of a material having a lower thermal conductivity than the member. Therefore, the oil is mainly restrained from coming into direct contact with each of the above-described members, and returns to the first chamber of the oil pan through each cover. Further, the oil supplied to the crankshaft is also prevented from coming into direct contact with the balance shaft, and returns to the first chamber of the oil pan through the balance shaft cover.
したがって、本発明のエンジンによれば、上述の本発明のオイルパン付き機械と同様に、暖機運転がより速やかに完了し得るという効果を奏する。また、クランクシャフトやバランスシャフトの回転抵抗を小さくすることができるという効果を奏する。さらに、クランクシャフトやバランスシャフトの回転によるオイルの飛散を抑制することができるという効果を奏する。 Therefore, according to the engine of this invention, there exists an effect that warm-up operation can be completed more rapidly like the above-mentioned machine with an oil pan of this invention. In addition, the rotational resistance of the crankshaft and balance shaft can be reduced. Furthermore, there is an effect that oil scattering due to rotation of the crankshaft and the balance shaft can be suppressed.
以下、本発明の実施形態(本願の出願時点において出願人が今のところ最良と考えている実施形態)について図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention (embodiments that the applicant currently considers best at the time of filing of the present application) will be described with reference to the drawings.
(実施形態の構成)
図1は、本発明の一実施形態である直列4気筒のエンジン10の概略構成を示す側断面図である。エンジン10は、シリンダブロック20と、オイルパン30と、オイルパンセパレーター40とを備えている。なお、図1において、シリンダヘッドカバーやシリンダヘッド等の図示は省略されている。
(Configuration of the embodiment)
FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic configuration of an in-line four-
シリンダブロック20は、金属から構成されている。このシリンダブロック20にはシリンダ20aが形成されていて、そのシリンダ20a内に被潤滑部材としてのピストン21が収容されている。
The
シリンダブロック20の下端部であるスカート部20bの内側には、金属製のクランクシャフト23が配置されている。すなわち、スカート部20bの内側には、シリンダブロック20からジャーナル軸受部20cが延設されていて、このジャーナル軸受部20cの下端部にはクランクキャップ20dがボルトにより固定されている。そして、クランクシャフト23は、その回転中心軸を構成するクランクジャーナル23aがジャーナル軸受部20cとクランクキャップ20dとで挟まれつつ回転可能に支持されている。
A
クランクシャフト23には、4つのピストン21に対応して4組のクランクアーム23bが設けられている。対応している各々のクランクアーム23bとピストン21とはコンロッド25により結合されている。
The
クランクシャフト23の下方には、金属製のバランスシャフト27が回転可能に配置されている。このバランスシャフト27には、ドリブンギヤ27aが設けられていて、このドリブンギヤ27aがクランクシャフト23に設けられたドライブギヤ23cと噛み合うことにより、バランスシャフト27はクランクシャフト23の回転と同期して回転するようになっている。
A
オイルパン30は、鋼板をプレス加工することによって形成されたバスタブ状の部材であって、その内側の空間内にオイルを貯留可能に構成されている。オイルパン30の端縁部には、シリンダブロック20と当該オイルパン30とを連結するためのフランジ部30aが形成されている。
The
オイルパンセパレーター40は、金属よりも熱伝導率が低い合成樹脂製の板から構成されている。このオイルパンセパレーター40の底部には、上方に開口している凹部40aが形成されている。また、この凹部40aが、オイルパン30の前記内側の空間内に、当該オイルパン30の底部30bと所定の隙間を隔てて位置するように、オイルパンセパレーター40が配置されている。
The
そして、オイルパン30の前記内側の空間は、凹部40aの内側の空間からなる第1室Aと、この第1室Aの外側の空間すなわちオイルパンセパレーター40の外壁面とオイルパン30の内壁面とで囲まれた空間からなる第2室Bとに、オイルパンセパレーター40によって分割されている。
The inner space of the
凹部40aの底部における側面には、連通孔40bが多数開設されている。この連通孔40bは、暖機運転終了前の低温で粘度の高いオイルの通過が困難となる一方、暖機運転終了後の高温で粘度の低いオイルの通過が容易となるように、直径2mm程度の円形の貫通孔から構成されている。
オイルパンセパレーター40は、バランスシャフト27を上方から覆うバランスシャフトカバー40cと、バランスシャフト27を下方から覆うバランスシャフトアンダーカバー40dとを備えている。
The
バランスシャフトカバー40cは、バランスシャフト27の上方から落ちてきたオイル(例えばクランクシャフト23の潤滑のために当該クランクシャフト23の軸受け部に供給された後、当該クランクシャフト23から落ちてきたオイル)がバランスシャフト27の本体部分(ドリブンギヤ27a以外の部分)に接触しないように、当該バランスシャフト27の本体部分を覆うためのカバーである。このバランスシャフトカバー40cは、クランクシャフト23とバランスシャフト27との間に介在するように配置されている。
The
また、バランスシャフトカバー40cの拡大図である図2に示すように、バランスシャフトカバー40cは、幅方向(図2の斜視図における奥行き方向)において、両端部が最も低くて中央部が高い上方(すなわちクランクシャフト23に向かう方向)に凸の形状に形成されている。さらに、バランスシャフトカバー40cは、ドリブンギヤ27aに近接するほど凸形状の頂点が高くなるように形成されていて、付け根部分(図1における略平板状の後述するオイル受け部40gとの接続部:図中2点鎖線で示されている)は前記両端部と同じ高さの略平板状になっている。
Further, as shown in FIG. 2 which is an enlarged view of the
そして、バランスシャフトカバー40cにおける最も低い位置である、前記幅方向における両端部及び付け根部分には、複数のオイル戻り孔40eが形成されている。これにより、当該バランスシャフトカバー40cの上側にオイルが溜まらないようになっている。すなわち、上方から落下してきてバランスシャフトカバー40cに接触したオイルは、当該バランスシャフトカバー40cに形成された斜面を流れ落ち、オイル戻り孔40eを通ってバランスシャフトアンダーカバー40d上に移動するようになっている。
A plurality of
ここで、オイル戻り孔40eは、当該オイル戻り孔40eを通過したオイルがバランスシャフト27にかからないような(当該オイル戻り孔40eの鉛直下方にバランスシャフト27が存在しないような:すなわち当該オイル戻り孔40eの鉛直下方における射影がバランスシャフト27と重ならないような)位置・形状に形成されている。
Here, the
再び図1を参照すると、バランスシャフトアンダーカバー40dは、第1室Aの内部のオイルがバランスシャフト27に跳ね上げられないように当該バランスシャフト27を下方から覆うとともに、第1室Aの内部のオイルに大きな波が発生することがないようにするためのバッフル板の機能を果たし得るようになっている。このバランスシャフトアンダーカバー40dにおける最も低い位置には、当該バランスシャフトアンダーカバー40d上のオイルを第1室Aに還流させるためのオイル戻り孔40fが形成されている。
Referring again to FIG. 1, the balance shaft under
クランクシャフト23の下方であって、平面視にて凹部40a及びバランスシャフトカバー40cが形成されていない位置には、略平板状のオイル受け部40gが設けられている。このオイル受け部40gは、その一端部が前記バランスシャフトカバー40cの前記付け根部分と接続されていて、当該オイル受け部40gの上面にて上方から落下してきたオイルを受け止め、前記オイル戻り孔40eを通してオイルをバランスシャフトアンダーカバー40d上に移動させるようになっている。
A substantially flat
オイルパンセパレーター40の平面視における端縁部には、当該オイルパンセパレーター40をシリンダブロック20と連結するためのフランジ部40hが形成されている。そして、このフランジ部40hにおける内縁部からシリンダブロックスカートカバー40kが上方に立設されている。このシリンダブロックスカートカバー40kは、その外壁面がシリンダブロック20の下端部であるスカート部20bにおける内壁面と接触することで、当該内壁面を覆うようになっている。
A
前記凹部40a,バランスシャフトカバー40c,バランスシャフトアンダーカバー40d,オイル受け部40g,フランジ部40h,及びシリンダブロックスカートカバー40kを一体に備えたオイルパンセパレーター40は、合成樹脂を射出成型することによって継ぎ目なく一体に成形されている。
The
上述の構成を有するオイルパン30とオイルパンセパレーター40とは、オイルパンセパレーター40が上になるように重ねられつつ、シリンダブロック20のスカート部20bに対してフランジ部30a,40hがボルト等によって固定されることで、シリンダブロック20に連結されている。
The
第1室Aの内側には、ストレーナー51が配置されている。このストレーナー51は、図示しないオイルポンプと接続されている。すなわち、ストレーナー51は、第1室A内のオイルの吸込口を構成していて、このストレーナー51により吸い込まれたオイルは、前記オイルポンプにより、被潤滑部材としてのピストン21やクランクシャフト23等(より正確にいえば、ピストン21におけるピストンリング21aとシリンダ20aとの摺動部や、クランクシャフト23の軸受部すなわちクランクシャフト23とジャーナル軸受部20c及びクランクキャップ20dとの摺動部等)に供給されるようになっている。
A
(実施形態の作用)
続いて、上述の構成を有する本実施形態の動作について説明する。
(Operation of the embodiment)
Subsequently, the operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described.
エンジン10の運転が開始されると、内燃機関のサイクル運動に基づいて、図示しないオイルポンプが駆動される。このオイルポンプは、第1室A内に貯留されているオイルをストレーナー51から吸入し、この吸入されたオイルを、シリンダブロック20内のピストン21やクランクシャフト23等の各被潤滑部材に向けて送出する。これにより、各被潤滑部材に供給されたオイルは、当該各被潤滑部材にて潤滑油として機能するとともに、当該各被潤滑部材の動作時に生じる摩擦熱等の熱を吸収した後、重力により下方に移動し、第1室Aに還流する。
When the operation of the
暖機運転中においては、オイルの温度が低いので、オイルの粘度が高い。よって、上述の通り、暖機運転中のオイルは孔径の小さな連通孔40bを通過することが困難である。これにより、暖機運転中においては、第1室Aと第2室Bとの間のオイルの交流が制限されている。よって、ストレーナー51においてオイルを吸い込むための負圧が発生していても、この負圧によって連通孔40bを通って第2室Bから第1室Aへオイルが流入することはほとんどない。すなわち、暖機運転中において、被潤滑部材であるピストン21等へ供給されるオイルは、ほとんど第1室A内のオイルに限定される。したがって、暖機運転の進行が促進され得る。
During the warm-up operation, the oil temperature is low, so the oil viscosity is high. Therefore, as described above, it is difficult for the oil during the warm-up operation to pass through the
ここで、オイルが供給先(被潤滑部材)であるピストン21やクランクシャフト23から貯留元である第1室Aに還流する途中には、シリンダブロック20の下端部であるスカート部20bやバランスシャフト27が存在する。これらのスカート部20bやバランスシャフト27は、上述の通り、熱伝導率の高い金属から構成されている。もっとも、これらの各部材は、熱伝導率の低い合成樹脂製のシリンダブロックスカートカバー40kやバランスシャフトカバー40cによって覆われている。これにより、当該オイルが金属製のスカート部20bやバランスシャフト27に直接接触することが効果的に抑制され得る。
Here, in the middle of the return of oil from the
よって、オイルの第1室Aに向かう還流の途中にて、オイルによってピストン21等の被潤滑部材にて吸収された熱が、シリンダブロック20(スカート部20b)やバランスシャフト27に吸収されてしまうことが効果的に抑制される。したがって、オイルの第1室Aに向かう還流の途中に存在するシリンダブロック20(スカート部20b)等の熱伝導率の高い部材によってオイルの熱が奪われることで暖機運転の進行が阻害されることが効果的に抑制され得る。
Therefore, the heat absorbed by the lubricated member such as the
また、バランスシャフトカバー40cによって、バランスシャフト27の前記本体部分にオイルが多量に付着してバランスシャフト27の回転抵抗が増加することが抑制される。
Further, the
(変形例の示唆)
なお、前記実施形態は、上述した通り、出願人が本願の出願時点において最良であると考えた本発明の実施の形態を単に例示したものにすぎないのであって、本発明はもとより上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において種々の変形を施すことができることは当然である。以下、変形例について幾つか例示するが、変形例とて下記のものに限定されるものではないことはいうまでもない。
(Suggestion of modification)
Note that, as described above, the above embodiment is merely an example of the embodiment of the present invention that the applicant considered to be the best at the time of filing of the present application. The present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the essential part of the present invention. Hereinafter, although some modifications will be exemplified, it goes without saying that the modifications are not limited to the following.
例えば、本発明のオイルパン及び潤滑装置の構成は、前記各実施形態のようなエンジンの他、例えば、自動変速機等、オイルパンを適用した潤滑装置を備えた各種の装置にも適用可能である。 For example, the configuration of the oil pan and the lubricating device of the present invention can be applied to various devices including a lubricating device to which the oil pan is applied, such as an automatic transmission, in addition to the engine as in each of the above embodiments. is there.
また、連通孔40bに代えて、オイルの温度によって開弁率が変化するサーモスタット弁装置を用いても良い。このサーモスタット弁装置は、自動車の冷却水循環系等に用いられる周知のワックス型サーモスタット弁を筐体の内部に備えていて、所定の開弁温度以上となった場合に、当該サーモスタット弁装置の筐体の内部を通した第1室Aと第2室Bとの間でのオイルの交流が可能となるように構成されている。
Further, instead of the
さらに、図3に示されている変形例のエンジン110のように、クランクシャフト23を覆うクランクシャフトカバー61を備えていてもよい(図3において、図1と同一の作用・機能を有する部材については、図1と同一の符号を付して、その説明を上述の説明で援用する。)。このクランクシャフトカバー61は、図4に示されているように、クランクシャフト23におけるクランクアーム(図1におけるクランクアーム23b)を覆うカバー部61aと、そのカバー部61aの下方に形成されていて当該クランクシャフトカバー61をシリンダブロック20と連結するためのフランジ部61bとから構成されている。
Furthermore, a
かかる構成のエンジン110において、例えば、図示しないシリンダヘッドカバー及びシリンダヘッドに収容されている被潤滑部材であるカムシャフトや、シリンダブロック20の上方に位置する被潤滑部材であるピストン21等に供給されたオイルは、当該被潤滑部材から重力により下方に移動する。このオイルが当該被潤滑部材から第1室Aに還流するまでのオイル還流経路中には、シリンダブロック20の下端部であるスカート部20bやバランスシャフト27の他、金属製のクランクシャフト23が存在している。
In the
もっとも、当該エンジン110においては、クランクシャフト23はクランクシャフトカバー61によって上方から覆われている。よって、クランクシャフト23よりも上方の被潤滑部材に供給されたオイルが重力によって下方に移動してきても、当該オイルのクランクシャフト23(特にクランクアーム)への接触が、クランクシャフトカバー61によって抑制され得る。したがって、当該オイルがクランクシャフト23に接触して熱を奪われることが抑制され得る。
However, in the
また、当該オイルがクランクシャフト23の回転によってエンジン110の内部(シリンダブロック20とオイルパン30とで囲まれた空間の内部)で細かいオイルの粒となって飛散することが抑制される。これにより、暖機運転中にせっかく被潤滑部材にて熱を吸収して暖められたオイルが細かい飛沫となって空気中で冷やされることで、暖機運転の進行が妨げられることが抑制され得る。また、当該オイルの飛沫がクランクシャフト23及びバランスシャフト27の軸受部に付着してこれらの回転抵抗が増加することが抑制され得る。
Further, the oil is prevented from being scattered as fine oil particles inside the engine 110 (inside the space surrounded by the
なお、前記実施形態のエンジン10及び変形例のエンジン110において、シリンダブロック20やバランスシャフト27は、セラミックスから構成され得る。
In the
10,110…エンジン、20…シリンダブロック、20b…スカート部、23…クランクシャフト、27…バランスシャフト、30…オイルパン、40…オイルパンセパレーター、40c…バランスシャフトカバー、40e…オイル戻り孔、40k…シリンダブロックスカートカバー、61…クランクシャフトカバー、A…第1室、B…第2室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110 ... Engine, 20 ... Cylinder block, 20b ... Skirt part, 23 ... Crankshaft, 27 ... Balance shaft, 30 ... Oil pan, 40 ... Oil pan separator, 40c ... Balance shaft cover, 40e ... Oil return hole, 40k ... Cylinder block skirt cover, 61 ... Crankshaft cover, A ... First chamber, B ... Second chamber
Claims (7)
そのハウジングと連結されていて、前記被潤滑部材へ供給されるとともに当該被潤滑部材から還流してくる前記オイルを貯留可能なオイルパンと、
を備えたオイルパン付き機械において、
前記被潤滑部材から前記オイルパンに向けてオイルが還流する途中において当該オイルが接触し得る特定の部材を覆い、当該オイルの前記特定の部材への接触を抑制するためのカバーを備え、
前記カバーは前記特定の部材よりも熱伝導率の低い材質から構成されたことを特徴とするオイルパン付き機械。 A housing for housing the oil-lubricated member;
An oil pan connected to the housing and capable of storing the oil supplied to the lubricated member and recirculated from the lubricated member;
In a machine with an oil pan with
Covering a specific member with which the oil can come into contact with the oil pan from the lubricated member toward the oil pan, and a cover for suppressing contact of the oil with the specific member;
The machine with an oil pan, wherein the cover is made of a material having a lower thermal conductivity than the specific member.
前記被潤滑部材に向けて開口している第1室とその第1室に隣接する第2室とに前記オイルパンの内側の空間を分割するように、当該内側の空間に設けられたオイルパンセパレーターを備え、
前記カバーは前記オイルパンセパレーターと一体に構成されていることを特徴とするオイルパン付き機械。 The machine with an oil pan according to claim 1,
An oil pan provided in the inner space so as to divide the inner space of the oil pan into a first chamber opening toward the member to be lubricated and a second chamber adjacent to the first chamber. With a separator,
A machine with an oil pan, wherein the cover is formed integrally with the oil pan separator.
前記特定の部材としての前記ハウジングの下端部における内壁面を覆う、前記カバーとしてのハウジングカバーを備えたことを特徴とするオイルパン付き機械。 A machine with an oil pan according to claim 1 or 2,
A machine with an oil pan, comprising a housing cover as the cover that covers an inner wall surface at a lower end portion of the housing as the specific member.
前記被潤滑部材としてのクランクシャフトと、
そのクランクシャフトの下方に配置されていて当該クランクシャフトと同期して回転駆動される、前記特定の部材としてのバランスシャフトと、
を備え、
前記バランスシャフトを上方から覆う、前記カバーとしてのバランスシャフトカバーを備えたことを特徴とするオイルパン付き機械。 A machine with an oil pan according to any one of claims 1 to 3,
A crankshaft as the lubricated member;
A balance shaft as the specific member, which is disposed below the crankshaft and is driven to rotate in synchronization with the crankshaft;
With
A machine with an oil pan, comprising a balance shaft cover as the cover for covering the balance shaft from above.
前記バランスシャフトカバーには貫通孔が設けられていて、
その貫通孔は、当該貫通孔の鉛直下方においてバランスシャフトが存在しないように形成されたことを特徴とするオイルパン付き機械。 A machine with an oil pan according to claim 4,
The balance shaft cover is provided with a through hole,
The machine with an oil pan, wherein the through hole is formed so that no balance shaft exists vertically below the through hole.
前記カバーは、前記特定の部材としてのクランクシャフトを覆うように構成されていることを特徴とするオイルパン付き機械。 The machine with an oil pan according to claim 1,
The said cover is comprised so that the crankshaft as said specific member may be covered, The machine with an oil pan characterized by the above-mentioned.
そのシリンダブロックと連結されていてオイルを貯留可能なオイルパンと、
前記シリンダブロックとオイルパンとで囲まれた空間内であって前記クランクシャフトの下方に配置されていて、前記クランクシャフトと同期して回転駆動されるバランスシャフトと、
前記シリンダブロックに向けて開口している第1室とその第1室に隣接する第2室とに前記オイルパンの内側の空間を分割するように、当該内側の空間に設けられたオイルパンセパレーターと、
を備えたエンジンにおいて、
前記クランクシャフトを構成する材質よりも熱伝導率の低い材質から構成され、当該クランクシャフトを上方から覆うクランクシャフトカバーと、
前記シリンダブロックを構成する材質よりも熱伝導率の低い材質から構成され、当該シリンダブロックの下端部における内壁面を覆うシリンダブロックスカートカバーと、
前記バランスシャフトを構成する材質よりも熱伝導率の低い材質から構成され、当該バランスシャフトを上方から覆うバランスシャフトカバーと、を備え、
前記シリンダブロックスカートカバー及びバランスシャフトカバーは前記オイルパンセパレーターと一体に形成されていることを特徴とするエンジン。
A cylinder block for accommodating at least a piston and a crankshaft;
An oil pan connected to the cylinder block and capable of storing oil;
A balance shaft that is disposed in a space surrounded by the cylinder block and the oil pan and below the crankshaft, and is driven to rotate in synchronization with the crankshaft;
An oil pan separator provided in the inner space so as to divide the inner space of the oil pan into a first chamber opening toward the cylinder block and a second chamber adjacent to the first chamber. When,
In an engine equipped with
A crankshaft cover made of a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the crankshaft, and covering the crankshaft from above;
A cylinder block skirt cover that is made of a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the cylinder block and covers an inner wall surface at the lower end of the cylinder block;
A balance shaft cover configured from a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the balance shaft, and covering the balance shaft from above; and
The engine according to claim 1, wherein the cylinder block skirt cover and the balance shaft cover are formed integrally with the oil pan separator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004321122A JP2006132409A (en) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | Machine and engine with oil pan |
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JP2004321122A Pending JP2006132409A (en) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | Machine and engine with oil pan |
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JP (1) | JP2006132409A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018003676A (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-11 | マツダ株式会社 | Oil supply device for engine |
CN109751102A (en) * | 2017-11-02 | 2019-05-14 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Oil baffle and engine for engine |
JP2021076030A (en) * | 2019-11-06 | 2021-05-20 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine |
-
2004
- 2004-11-04 JP JP2004321122A patent/JP2006132409A/en active Pending
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