JP2008184924A - エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】オイルパンの所定の剛性及びオイルパンを深く構成することなく所定の潤滑油の容量を確保すると共に、前後方向及び左右方向の幅を小さくすることができるエンジンを提供する。
【解決手段】オイルパン２４は、上面を開口としたほぼ箱型形状を有し、底面部５０と、底面部５０の周縁から上方に角を丸くして一体的に立ち上がる周壁部５１と、周壁部５１の上端縁から外方に水平方向に延びるフランジ部５２とから構成されている。周壁部５１は、平面視が底面部の周縁に沿って波形形状に形成され、内方側に膨らむ凸部５３と外方側に膨らむ凹部５４とが交互に現れている。したがって、周壁部５１が外方に膨らんだ凹部５４の分だけ、所定の潤滑油の容量を確保することができ、周壁部５１が波形形状に形成されることによりオイルパン２４の剛性が高くなる。
【選択図】図３

Description

この発明はエンジンに関し、特にオイルパンが直接又はラダーフレーム（間座）を介してシリンダブロックに取り付けられるエンジンに関するものである。

エンジンのシリンダブロックの下方には、潤滑油を溜めておくためのオイルパンが取り付けられている。このオイルパンは、シリンダブロックの下面に取り付けられたラダーフレームの下面に取り付けられ、所定の剛性が確保されている。この剛性を確保するために、複数の補強リブがオイルパン内部の底面に垂直方向に設けられたオイルパン（例えば、特許文献1参照）や、オイルパンの底面部から周壁部にかけて折り曲げ方向に延びるように内方に膨らませた補強リブが設けられたオイルパン（例えば、特許文献２参照）が開示されている。又、シリンダブロックとオイルパンとの間にラダーフレームが取り付けられる場合、オイルパンの周壁は、ラダーフレームをシリンダブロックに取り付けるためのボルト頭を避けるように、そのボルト頭の外方に配置されている。そして、オイルパンの周壁の上端縁からは、外方であって水平方向に延びるようにフランジ部（縁部）が形成され、オイルパンは、フランジ部に配置されたボルトによりプレート又はラダーフレームに固定されている（例えば、特許文献２参照）。
特許第３６６５１２２号公報 特開２００６−１９４１５６号公報

上記のような従来のオイルパンでは、オイルパン内部に補強リブが設けられているため、補強リブの体積分だけ潤滑油の容量が減少している。又、ラダーフレームをシリンダブロックに取り付けるためのボルトとオイルパンをラダーフレームに取り付けるためのボルトとが、オイルパンの周壁の厚み方向に所定の間隔をあけて配置されている。この間隔に影響されて、エンジンの幅が大きくなっている。更に、エンジンの幅を小さくして同じ容量の潤滑油を確保するためには、オイルパンを深く構成する必要があり、エンジンの高さが高くなってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、オイルパンの所定の剛性及びオイルパンを深く構成することなく所定の潤滑油の容量を確保すると共に、前後方向及び左右方向の幅を小さくすることができるエンジンを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、シリンダブロックの下方にオイルパンが設けられるエンジンであって、オイルパンは、底面部と、底面部の周縁から上方に一体的に立ち上がる周壁部とを備え、周壁部は、その肉厚がほぼ一定であると共に、平面視が前記周縁に沿って波形形状に形成されたものである。

このように構成すると、オイルパン底面の平面視における投影面積が大きくなり、かつ
オイルパンの剛性が高くなる

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、シリンダブロックとオイルパンとの間にラダーフレームが取り付けられ、オイルパンは、周壁部の上端縁から外方に延びるフランジ部を更に備え、フランジ部の内方に膨らむ凸部には、オイルパンをラダーフレームに取り付ける固定具を挿通させるための孔が形成され、フランジ部の外方に膨らむ凹部には、ラダーフレームをシリンダブロックに取り付ける固定具が配置されたものである。

このように構成すると、オイルパンをラダーフレームに取り付ける固定具と、ラダーフレームをシリンダブロックに取り付ける固定具との間隔が小さくなる。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、シリンダブロックとオイルパンとの間にラダーフレームが取り付けられ、シリンダブロックにラダーフレーム及びオイルパンを、１つの固定具により、複数個所共締めされたものである。

このように構成すると、オイルパンをラダーフレームに取り付ける固定具と、ラダーフレームをシリンダブロックに取り付ける固定具との間隔がなくなる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構成において、ラダーフレームは、その上面の周縁に液体パッキンが塗布され、クランク軸の両側に配置される側壁と、側壁の各々に接続される前壁及び後壁と、前壁と後壁との間に配置され、側壁の各々に接続されるシリンダを分離するための隔壁とを備え、前壁、隔壁及び後壁の各々の上面は、クランク軸の軸方向からみてほぼ中央に向かって下方に傾斜するように形成されたものである。

このように構成すると、ラダーフレームをシリンダブロックに、クランク軸方向からみてほぼ中央部のみを固定具により取り付けると、側壁の上面に面圧が加わる。

以上説明したように、請求項１記載の発明は、オイルパン底面の平面視における投影面積が大きくなるため、オイルパンを深く構成することなく所定の潤滑油の容量を確保することができる。かつ、オイルパンの剛性が高くなるため、シリンダブロックから伝達される振動によるオイルパンの騒音を低減させることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、オイルパンをラダーフレームに取り付ける固定具と、ラダーフレームをシリンダブロックに取り付ける固定具との間隔が小さくなるため、クランク軸方向及びこれに直交する方向におけるオイルパンの幅を小さくすることができ、同方向におけるエンジンの幅を小さくすることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、オイルパンをラダーフレームに取り付ける固定具と、ラダーフレームをシリンダブロックに取り付ける固定具との間隔がなくなるため、クランク軸方向及びこれに直交する方向におけるオイルパンの幅を小さくすることができ、同方向におけるエンジンの幅を小さくすることができる。又、部品点数が削減され、エンジンの製作期間を短縮し、コストを低減させることができる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、ラダーフレームをシリンダブロックに、クランク軸方向からみてほぼ中央部のみを固定具により取り付けると、側壁の上面に面圧が加わるため、ラダーフレームの側壁に配置される固定具が取り付けられる次工程のオイルパン取付けまでの間、ラダーフレーム上面の周縁に塗布された液体パッキンが乾燥することを防止することができる。

次に、発明の実施の形態について図を用いて説明する。

図１はこの発明の第１の実施の形態によるエンジンの左側面図であり、図２は図１で示したエンジンの正面図である。

図１及び図２を参照して、エンジン２０は、中央部のシリンダブロック２１と、シリンダブロック２１の上面に取り付けられたシリンダヘッド２２と、シリンダブロック２１の下面に取り付けられたラダーフレーム２３と、ラダーフレーム２３の下面に取り付けられたオイルパン２４とを備えている。ラダーフレーム２３及びオイルパン２４の詳細については後述する。シリンダブロック２１の左側面（エンジン２０の左側面）には、燃料噴射ポンプ３０や図示しないクランクケース内で使用される潤滑油を濾過するためのフィルター２６等が設けられている。シリンダブロック２１の後方には、図示しないフライホイールがエンジン２０のクランク軸３２の後端に取り付けられ、フライホイールカバー２７に覆われている。シリンダブロック２１の前面には、燃料噴射ポンプ３０を駆動させるカム機構等を内包するギアケース２８が取り付けられ、ギアケース２８の前面はギアケースカバー２９で覆われている。ラダーフレーム２３は、ギアケース２８の下面まで延びて設けられ、シリンダブロック２１に加えてギアケース２８とも連結されている。

ギアケースカバー２９の前方には、駆動プーリ３３がクランク軸３２の前端に一体的に取り付けられている。駆動プーリ３３の上方には、従動プーリ３４が軸３５と一体的に回動自在に取り付けられ、軸３５の前端には、冷却ファン３１が一体的に取り付けられている。従動プーリ３４の右方には、テンションプーリ３６がオルタネータ３９の軸３７と一体的に回動自在に取り付けられている。オルタネータ３９は、エンジン補機の１つであり、下部に取付け支点４１を備えた取付けフランジ４０を介して取り付けられている。上記の駆動プーリ３３、従動プーリ３４及びテンションプーリ３６の各々には、Ｖベルト３８が巻回されている。そのＶベルト３８を介して、駆動プーリ３３の駆動力が従動プーリ３４及びテンションプーリ３６に伝達され、従動プーリ３４の軸３５に一体的に取り付けられた冷却ファン３１が駆動し、オルタネータ３９が作動する。

次に、上述のオイルパン２４の詳細について説明する。

図３は図１で示したオイルパンの概略構成を示した外観斜視図であり、図４は図１で示したオイルパンの概略平面図であり、図５は図１で示したラダーフレームの概略平面図であり、図６は図１で示したラダーフレームの概略底面図であり、図７は図４、図５及び図６で示したＶＩＩ−ＶＩＩラインにおけるエンジン下部の概略断面図である。

図３及び図４を参照して、オイルパン２４は、鉄板等から絞り成形され、上面を開口としたほぼ箱型形状を有し、底面部５０と、底面部５０の周縁から上方に角を丸くして一体的に立ち上がる周壁部５１と、周壁部５１の上端縁から外方に水平方向に延びるフランジ部５２とから構成されている。

底面部５０は平板状からなり、その中央に下方に窪んだ集油部５６が形成されている。集油部５６の周壁部５０と連続して立ち上がる側面には、円形のドレン孔５７が形成され、一定期間が経過して不純物が混ざったり、酸化してしまった潤滑油をドレン孔５７を通じてオイルパン２４から排出することができるようになっている。

周壁部５１は、その肉厚がほぼ一定であると共に、平面視が底面部５０の周縁に沿って波形形状に形成され、内方側に膨らむ凸部５３と外方側に膨らむ凹部５４とが交互に現れている。

フランジ部５２は、平面視において、外周縁がほぼ矩形形状に形成され、内周縁が周壁部５１の上端形状に合わせて凸部５３と凹部５４とが形成されている。オイルパン２４をラダーフレーム２３に取り付けるためのボルト孔５５・５５・・・が、上記凸部５３に形成されている。又、クランク軸３２の軸方向に直行する方向において、フランジ部５２を含めたオイルパン２４の幅は、その上面に配置されるラダーフレーム２３の幅に合わせて設定されている。

この実施の形態によるオイルパン２４では、周壁部５１が外方に膨らんだ凹部５４の分だけ、底面部５０の平面視における投影面積が大きくなるため、オイルパンを深く構成することなく所定の潤滑油の容量を確保することができる。又、オイルパン２４の内部に補強リブが形成されていないため、その分だけ潤滑油の容量を増加させることができ、オイルパンの軽量化を図ることができる。更に、周壁部５１が波形形状に形成されることによりオイルパン２４の剛性が高くなるため、シリンダブロック２１から伝達される振動を低減させることができる。

次に、上述のラダーフレーム２３の詳細について説明する。

図５、図６及び図７を参照して、ラダーフレーム２３は、クランク軸３２と平行に両側に配置される側壁７１・７１と、側壁７１・７１に直交するように接続される前壁６９及び後壁７０と、前壁６９と後壁７０との間にそれと平行に配置されるシリンダ間を分離するための隔壁６０・６０とを備えている。前壁６９、後壁７０及び側壁７１・７１の各々の上面６３には、ラダーフレーム２３をシリンダブロック２１に取り付けるためのボルト孔６２・６２・・・が下面６５まで貫通させて1列ずつ形成され、クランク軸３２のクランクジャーナルを支持する軸受部６１がクランク軸３２の軸方向からみて半円状に形成されている。ラダーフレーム２３の下面６５には、上記のボルト孔６２・６２・・・に加えて、オイルパン２４をラダーフレーム２３に取り付けるためのボルト孔６４・６４・・・が、ラダーフレーム２３の外周に沿って形成されている。このボルト孔６４・６４・・・は、上述のオイルパン２４に形成されたボルト孔５５・５５・・・と重なるように同位置に配置されている。

次に、ラダーフレーム２３及びオイルパン２４の取付け構造について説明する。

図７を中心に参照して、ラダーフレーム２３が、固定具の１つであるボルト６６・６６・・・をラダーフレーム２３に形成されたボルト孔６２・６２・・・を挿通させシリンダブロック２１に形成されたボルト孔７２・７２・・・に螺合させることにより、シリンダブロック２１に取り付けられる。

次に、オイルパン２４が、固定具の１つであるボルト６７・６７・・・をフランジ部５２に形成されたボルト孔５５・５５・・・を挿通させラダーフレーム２３に形成されたボルト孔６４・６４・・・に螺合させることにより、ラダーフレーム２３に取り付けられる。

尚、ラダーフレーム２３及びオイルパン２４は取付け前に、液体パッキンが、ラダーフレーム２３にあっては上面６３の周縁に、オイルパン２４にあってはフランジ部５２の上面５８の周縁に、塗布される。液体パッキンが塗布される部分には、ボルト６７・６７・・・及びボルト６６・６６・・・が配置されているため、所定の面圧が確保されている。この液体パッキンは、潤滑油がクランクケース外部に漏れることを防止するために塗布される。このようにして、ラダーフレーム２３及びオイルパン２４は取り付けられる。

ここで、図４に戻って、上述のラダーフレーム２３をシリンダブロック２１に取り付けるためのボルト６６・６６・・・の頭位置が２点鎖線で示されている。ラダーフレーム２３の側壁７１・７１よりに配置されたボルト６６・６６・・・は、オイルパン２４の周壁部５１に近接させてオイルパン２４の凹部５４に配置されている。又、オイルパン２４をラダーフレーム２３に取り付けるためのボルト６６・６６・・・は、オイルパン２４の凸部５３に配置されている。よって、ボルト６６・６６・・・とボルト６７・６７・・・とのクランク軸３２の軸方向に直交する方向における間隔が狭くなっている。尚、クランク軸３２の軸方向における間隔が狭くなるように構成することもできる。

したがって、この実施の形態によるエンジン２０では、上記間隔が狭くなった分だけクランク軸３２の軸方向に直交する方向におけるオイルパン２４の幅を小さくすることができる。それに伴って、ラダーフレーム２３の幅も小さくすることができ、同方向のエンジン２０の幅を小さくすることができる。

図８はこの発明の第２の実施の形態によるエンジンに設けられたオイルパンの概略平面図であり、先の第１の実施の形態による図４に対応した図である。図９はこの発明の第２の実施の形態によるエンジンに設けられたラダーフレームの概略平面図であり、図１０は図９で示したラダーフレームの概略底面図であり、図１１は図８、図９及び図１０で示したＸＩ−ＸＩラインにおけるエンジン下部の概略断面図である。各々、先の第１の実施の形態による図５、図６及び図７に対応した図である。図１２は図１１で示したラダーフレームの取付け前の状態を示した断面図である。

基本的な構成は第１の実施の形態によるエンジン２０と共通するので、異なる点を中心に説明する。

図８を参照して、オイルパン７５にあっては、第１の実施の形態では、オイルパン２４の長手方向に延びる側のフランジ部５２に、オイルパン２４のみをラダーフレームに取り付けるためのボルト孔５５・５５・・・が形成されていたが、第２の実施の形態では、それに代えて、シリンダブロック２１にラダーフレーム８０及びオイルパン７５を共締めするためのボルト孔７６・７６・・・が形成されている。具体的には、上記ボルト孔７６・７６・・・は、オイルパン７５のフランジ部５２の内方側に膨らむ凸部５３に形成されている。

図９及び図１０を参照して、ラダーフレーム８０にあっては、第１の実施の形態では、側壁７１・７１の下面６５に、オイルパン２４のみをラダーフレーム２３に取り付けるためのボルト孔６４・６４・・・が形成されていたが、第２の実施の形態では、そのようなボルト孔は形成されていない。又、側壁７１・７１に形成されたシリンダブロック２１にラダーフレーム８０及びオイルパン７５を共締めするためのボルト孔６２・６２・・・の各々は側壁７１の長手方向に整列している。側壁７１・７１に形成されたボルト孔６２・６２・・・は、上述のオイルパン７５に形成されたボルト孔７６・７６・・・と重なるように同位置に配置されている。

次に、ラダーフレーム８０及びオイルパン７５の取付け構造について説明する。

図１１を中心に参照して、ラダーフレーム８０が、クランク軸３２側の、即ちクランク軸３２の軸方向からみて中央側のボルト６６・６６・・・のみをラダーフレーム８０に形成されたボルト孔６２・６２・・・を挿通させシリンダブロック２１に形成されたボルト孔７２・７２・・・に螺合させることにより、シリンダブロック２１に取り付けられる。

次に、オイルパン７５が、ボルト６６・６６・・・をフランジ部５２に形成されたボルト孔７６・７６・・・及びラダーフレーム８０の側壁７１・７１に形成されたボルト孔６２・６２・・・を挿通させシリンダブロック２１に形成されたボルト孔７２・７２・・・に螺合させることにより、ラダーフレーム８０に取り付けられる。

次に、第１の実施の形態と同様に、ボルト６７・６７・・・をフランジ部５２に形成されたボルト孔５５・５５・・・を挿通させラダーフレーム８０の前壁６９及び後壁７０の下面６５に形成されたボルト孔６４・６４・・・に螺合させる。このようにして、ラダーフレーム８０及びオイルパン７５は取り付けられる。

尚、ラダーフレーム８０及びオイルパン７５は取付け前に、液体パッキンが、第１の実施の形態と同様に塗布される。第２の実施の形態にあっては、ラダ−フレーム８０をシリンダブロック２１に取り付ける際に、液体パッキンが塗布された部分である側壁７１・７１側のボルト６６・６６・・・は締め付けられていない。次工程のオイルパンを取り付ける際に、その側壁７１・７１側のボルト６６・６６・・・は締め付けられる。したがって、オイルパンを取り付けるまでの間、液体パッキンが塗布された側壁７１・７１の上面６３に、所定の面圧が確保されない場合がある。

そこで、図１２を参照して、隔壁６０・６０の上面６３は、クランク軸３２の軸方向からみてほぼ中央に向かって下方に、水平面に対して角度θだけ傾斜するように形成されている。前壁６９及び後壁７０の上面６３も、隔壁６０・６０と同様に構成されている。このように構成されるラダーフレーム８０では、クランク軸３２側（クランク軸３２両側）のボルト６６・６６・・・のみを締め付けるだけで、側端部６８、即ち液体パッキンが塗布された側壁７１・７１の上面６３に所定の面圧が確保される。したがって、ラダーフレーム８０の側壁７１・７１側のボルト６６・６６・・・が取り付けられる次工程のオイルパン７５の取付けまでの間、ラダーフレーム８０の上面６３の周縁に塗布された液体パッキンが乾燥することを防止することができる。つまり、上記のような傾斜を設けずにクランク軸３２側のボルト６６・６６・・・のみを締め付けると、側壁７１・７１の上面６３に所定の面圧が確保されないまま、液体パッキンが乾燥してしまう恐れがある。液体パッキンが乾燥して硬化してしまった後に側壁７１・７１側のボルト６６・６６・・・を締め付けてもシール性が悪化してしまう。上記のような傾斜を設けることにより、シール性の悪化を防止することができる。

この実施の形態によるエンジンでは、側端部６８において、オイルパン７５をラダーフレーム８０に取り付けるボルト６６・６６・・・と、ラダーフレーム８０をシリンダブロック２１に取り付けるボルト６６・６６・・・とが同一となるため、オイルパン７５のみを取り付けるボルト６７・６７・・・を配置するスペースを確保する必要がなくなる。よって、クランク軸３２の軸方向に直交する方向におけるオイルパン７５の幅を小さくすることができる。それに伴って、ラダーフレーム８０の幅も小さくすることができ、同方向のエンジンの幅を小さくすることができる。又側壁７１・７１に配置されるオイルパン７５のみを取り付けるボルト５５がなくなるため、部品点数が削減される。よって、エンジンの製作期間を短縮し、コストを低減させることができる。

尚、上記の各実施の形態では、オイルパンは絞り成形によって製造されているが、ダイカスト成形等他の成形によって製造されてもよい。

又、上記の各実施の形態では、オイルパンは箱型形状を有しているが、エンジン下部に取り付けることができれば、他の形状であってもよい。

更に、上記の各実施の形態では、固定具としてボルトが使用されているが、シリンダブロックにラダーフレーム及びオイルパンを同様に取り付けることができれば、他の固定具であってもよい。

図１はこの発明の第１の実施の形態によるエンジンの左側面図である。 図１で示したエンジンの正面図である。 図１で示したオイルパンの概略構成を示した外観斜視図である。 図１で示したオイルパンの概略平面図である。 図１で示したラダーフレームの概略平面図である。 図１で示したラダーフレームの概略底面図である。 図４、図５及び図６で示したＶＩＩ−ＶＩＩラインにおけるエンジン下部の概略断面図である。 この発明の第２の実施の形態によるエンジンに設けられたオイルパンの概略平面図である。 この発明の第２の実施の形態によるエンジンに設けられたラダーフレームの概略平面図である。 図９で示したラダーフレームの概略底面図である。 図８、図９及び図１０で示したＸＩ−ＸＩラインにおけるエンジン下部の概略断面図である。 図１１で示したラダーフレームの取付け前の状態を示した概略断面図である。

符号の説明

２０ エンジン
２１ シリンダブロック
２３，８０ ラダーフレーム
２４，７５ オイルパン
３２ クランク軸
５０ 底面部
５１ 周壁部
５２ フランジ部
５３ 凸部
５４ 凹部
５５ ボルト孔
６０ 隔壁
６３ 上面
６６ ボルト
６９ 前壁
７０ 後壁
７１ 側壁

Claims (4)

1. シリンダブロックの下方にオイルパンが設けられるエンジンであって、
   前記オイルパンは、底面部と、
   前記底面部の周縁から上方に一体的に立ち上がる周壁部とを備え、
   前記周壁部は、その肉厚がほぼ一定であると共に、平面視が前記周縁に沿って波形形状に形成された、エンジン。
2. 前記シリンダブロックと前記オイルパンとの間にラダーフレームが取り付けられ、
   前記オイルパンは、前記周壁部の上端縁から外方に延びるフランジ部を更に備え、
   前記フランジ部の内方に膨らむ凸部には、前記オイルパンを前記ラダーフレームに取り付ける固定具を挿通させるための孔が形成され、
   前記フランジ部の外方に膨らむ凹部には、前記ラダーフレームを前記シリンダブロックに取り付ける固定具が配置された、請求項１記載のエンジン。
3. 前記シリンダブロックと前記オイルパンとの間にラダーフレームが取り付けられ、
   前記シリンダブロックに前記ラダーフレーム及び前記オイルパンを、１つの固定具により、複数個所共締めされた、請求項１記載のエンジン。
4. 前記ラダーフレームは、その上面の周縁に液体パッキンが塗布され
   クランク軸の両側に配置される側壁と、
   前記側壁の各々に接続される前壁及び後壁と、
   前記前壁と前記後壁との間に配置され、前記側壁の各々に接続されるシリンダを分離するための隔壁とを含み、
   前記前壁、前記隔壁及び前記後壁の各々の上面は、前記クランク軸の軸方向からみてほぼ中央に向かって下方に傾斜するように形成された、請求項３記載のエンジン。

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