JP2010222982A - 二槽式オイルパン - Google Patents

Abstract

【課題】オイル循環系のシステムコストを低減する。
【解決手段】二槽式オイルパン１は、内槽６及び外槽７から成る内外２重構造を有する。内槽６内に貯留されたオイルは、エンジンの潤滑部に供給される。潤滑後のオイルの外槽７内への戻し口であるバッフルプレート９２の連通孔９２ａには、オイル温度に応じて開閉する開閉弁１０が配置されている。開閉弁１０は、外槽７内のオイル中に浸漬したフロート１１を備える。フロート１１は、オイル温度により変化するオイル密度に応じて浮沈する。開閉弁１０は、オイル低温時にはフロート１１が浮いて連通孔９２ａを閉じる一方、オイル高温時にはフロート１１が沈んで連通孔９２ａを開く。開閉弁１０の閉弁時には、潤滑後のオイルが内槽６内に直接戻される一方、開閉弁１０の開弁時には、潤滑後のオイルの一部が外槽７内から内槽６内へ循環される。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのシリンダブロックの下部に装着され、エンジンオイルを貯留するオイルパンに関し、特に二槽式オイルパンに関する。

特許文献１には、オイルパンを内外２重構造にして第一室（内槽）及び第二室（外槽）を形成した二槽式オイルパンにおいて、内槽内からエンジンの潤滑部へ供給した潤滑後のオイルの、外槽内への戻し口に、オイル温度に応じて開閉するサーモスタットを配置し、オイル高温時にサーモスタットが開弁して潤滑後のオイルを外槽内から内槽内へ循環させる一方、オイル低温時（暖機中）にサーモスタットが閉弁して潤滑後のオイルを内槽内に直接戻すことによってオイルの早期昇温を図ることが開示されている。

特開２００８−２９７９７２号公報

しかしながら、特許文献１記載のような二槽式オイルパンにて用いられるサーモスタットは、それ自体のコストが高いことにより、オイル循環系のシステムコストも高くなるので、狙った費用対効果を達成することは難しい。

本発明は、このような問題に鑑み、オイル循環系のシステムコストを低減することを目的とする。

このため本発明では、二槽式オイルパンは、オイルパンを内外２重構造にして形成される外槽及び内槽と、内槽内からエンジンの潤滑部へ供給した潤滑後のオイルの、外槽内への戻し口にて、オイル温度に応じて開閉する開閉弁と、を備える。また、開閉弁の開弁時に、潤滑後のオイルの少なくとも一部が外槽内から内槽内へ循環され、開閉弁の閉弁時に、潤滑後のオイルが内槽内に直接戻される。そして、開閉弁は、外槽内に浸漬し、オイル温度により変化するオイル密度に応じて浮沈するフロートを含んで構成され、オイル低温時に浮いて閉じ、オイル高温時に沈んで開く。

本発明によれば、潤滑後のオイルの外槽内への戻り口の開閉を、高コストなサーモスタットを用いることなく、フロートの浮沈によって実現できるので、オイル循環系のシステムコストを低減することができる。

本発明の一実施形態における開閉弁開弁時の二槽式オイルパンを示す概略図 同上実施形態における開閉弁閉弁時の二槽式オイルパンを示す概略図 同上実施形態におけるオイル温度とオイル密度及びフロート密度との関係を示す図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２はそれぞれ本発明の一実施形態における二槽式オイルパンの構成を示す。尚、図１は開閉弁の開弁時を示し、図２は開閉弁の閉弁時を示す。

二槽式オイルパン１は、エンジンのシリンダブロック２の下部に装着される第１のオイルパン３と、この第１のオイルパン３の下部に装着される第２のオイルパン４と、この第２のオイルパン４の内側に配置される第３のオイルパン５と、を備えている。

第１のオイルパン３は、上部がシリンダブロック２の下部に固定され、かつ、下部が第２のオイルパン４の上部に固定される外壁３１と、この外壁３１の内側に配置されて第３のオイルパン５の上部に固定される仕切壁３２と、を備えている。

第１のオイルパン３の仕切壁３２及び第３のオイルパン５は、第１のオイルパン３の外壁３１及び第２のオイルパン４の内側で、凹状の内槽６と、内槽６の下方及び側方に位置する外槽７と、を仕切っている。即ち、二槽式オイルパン１は、内槽６及び外槽７から成る内外２重構造を有する。

内槽６は、シリンダブロック２の内部と連通しており、エンジンの潤滑部（例えば、シリンダライナー、ピストン、クランク軸、コネクティングロッドなど）を経てシリンダブロック２より滴下する潤滑後のオイル（以下、「戻りオイル」と称する）を貯留する。また、内槽６内には、ストレーナ８の吸込口が配置されており、内槽６内に貯留されたオイルは、ストレーナ８の吸込口から図示しないオイルポンプを介してエンジンの潤滑部に供給される。

シリンダブロック２からの戻りオイルが外槽７に直接入り込まないようにするため、バッフルプレート９１、９２がそれぞれ外槽７の上部に設けられている。

バッフルプレート９１は、第１のオイルパン３の仕切壁３２の上端部３２ａと間隔を空けて第１のオイルパン３の外壁３１に取り付けられており、この間隔により、内槽６と外槽７とを連通する連通部９が形成される。

バッフルプレート９２は、連通部９と同等の高さで、かつ、第１のオイルパン３の仕切壁３２の上端部３２ｂよりも低位で、第１のオイルパン３の外壁３１及び仕切壁３２に油密に取り付けられている。尚、第１のオイルパン３の仕切壁３２の上端部３２ｂは、上端部３２ａよりも高位である。このため、エンジン運転時に、バッフルプレート９２側の外槽７の油面高さは、バッフルプレート９１側の外槽７の油面高さ以上になる。

また、バッフルプレート９２には、シリンダブロック２の内部と外槽７の内部とを連通する連通孔９２ａが予め形成されている。この連通孔９２ａは、戻りオイルの外槽７内への戻し口として機能する。連通孔９２ａは、バッフルプレート９２を第１のオイルパン３の外壁３１及び仕切壁３２に取り付けたときに、連通部９と同等の高さになるように位置決めされる。これにより、エンジン運転時に、バッフルプレート９２の連通孔９２ａは、常にオイルで満たされる。

バッフルプレート９２の連通孔９２ａには、外槽内７のオイルの温度に応じて連通孔９２ａを開閉する開閉弁１０が設けられている。

開閉弁１０は、外槽７内のオイル中に浸漬したフロート１１を備えている。フロート１１は、連通孔９２ａをその下側から閉じることが可能なように、連通孔９２ａより大径の円板状に形成されている。フロート１１は、その中央部に中空部（図示せず）を有し、この中空部に、後述するガイド部材１２が相対移動可能に挿入されている。

フロート１１は、その密度（以下、「フロート密度」と称する）が、外槽７内のオイル温度に対して一定である。フロート１１は、外槽７内のオイル温度によって変化するオイル密度に応じて外槽７内を浮沈することにより、連通孔９２ａの開閉を行う。

ここで、オイル温度に起因するフロート１１の浮沈と連通孔９２ａの開閉との関係を、図３を用いて説明する。

図３は、外槽７内のオイル温度とオイル密度及びフロート密度との関係を示す。尚、図の実線はオイル温度とオイル密度との関係を示し、図の一点鎖線はオイル温度とフロート密度との関係を示す。また、オイル密度がフロート密度と等しくなるときのオイル温度を、以下、「フロート弁開閉温度」と称する。

図に示すように、フロート密度は、オイル温度の変化に対して一定である。これに対し、オイル密度は、オイル温度が高くなるほど、低くなる。また、フロート弁開閉温度に比べてオイル温度が低い場合は、フロート密度に比べてオイル密度が高くなり、フロート弁開閉温度に比べてオイル温度が高い場合は、フロート密度に比べてオイル密度が低くなる。

それゆえ、フロート弁開閉温度に比べてオイル温度が低い場合には、フロート密度に比べてオイル密度が高いことにより、フロート１１の自重に比べてフロート１１に作用する浮力が大きくなるので、フロート１１は浮上し、図２に示すように、フロート１１の上面がバッフルプレート９２の下面に接触して連通孔９２ａを閉じる。

一方、フロート弁開閉温度に比べてオイル温度が高い場合には、フロート密度に比べてオイル密度が低いことにより、フロート１１の自重に比べてフロート１１に作用する浮力が小さくなるので、フロート１１は沈降し、図１に示すように、フロート１１の上面がバッフルプレート９２の下面から離れて連通孔９２ａを開く。

尚、オイル温度がフロート弁開閉温度と等しい場合には、オイル密度がフロート密度と等しくなるので、フロート１１の自重はフロート１１に作用する浮力と等しくなる。

図１及び図２に戻り、開閉弁１０は、バッフルプレート９２の上方から連通孔９２ａを介して外槽７内に延びるガイド部材１２を備えている。このガイド部材１２は、連通孔９２ａより小径の円柱状であり、フロート１１の中空部に相対移動可能に挿入されている。これにより、フロート１１は、ガイド部材１２によって案内されつつ、外槽７内を浮沈することができる。

開閉弁１０は、ガイド部材１２の下端部にストッパ１３を備えている。このストッパ１３は、フロート１１が沈降するときに、フロート１１がガイド部材１２から脱落することを防止する。また、ストッパ１３は、図示しない支持部材を介してバッフルプレート９２に固定されている。換言すれば、ガイド部材１２は、ストッパ１３及び支持部材を介してバッフルプレート９２に固定されている。

開閉弁１０は、ガイド部材１２の上端部に、シリンダブロック２からの戻りオイルがフロート１１に直接降りかかることを抑制するオイル受け部材１４を備えている。オイル受け部材１４は連通孔９２ａより大きな傘状であり、連通孔９２ａを覆う。開閉弁１０がオイル受け部材１４を備えることにより、オイル低温時にフロート１１が浮上してバッフルプレート９２の連通孔９２ａを閉じる場合に、フロート１１に戻りオイルが直接降りかかってフロート１１を押し下げることを抑制することができる。尚、本実施形態では、開閉弁１０がオイル受け部材１４を備えているが、この他、第１のオイルパン３の外壁３１又は仕切壁３２がオイル受け部材１４を備えてもよい。

次に、エンジンの暖機中及び暖機後における二槽式オイルパン１内のオイルの循環状態の一例を、図１〜図３を用いて説明する。

エンジンの暖機中で、図３に示すフロート弁開閉温度に比べてオイル温度が低いオイル低温時には、フロート１１の自重に比べてフロート１１に作用する浮力が大きくなるので、図２に示すように、フロート１１は浮上してバッフルプレート９２の連通孔９２ａを閉じる。これにより、シリンダヘッド２からの戻りオイルは、外槽７内に入り込むことなく、内槽６内に流入する。従って、外槽７内に貯留されたオイルはエンジンの潤滑部に供給されず、内槽６内に貯留されたオイルのみがエンジンの潤滑部に供給されることにより、少量のオイルでエンジンの潤滑部の潤滑が行われ、かつ、内槽６内に貯留されたオイルの外部への放熱が外槽７によって妨げられるので、オイルの温度上昇が促進され、暖機が促進される。

一方、エンジンの暖機後で、図３に示すフロート弁開閉温度に比べてオイル温度が高いオイル高温時には、フロート１１の自重に比べてフロート１１に作用する浮力が小さくなるので、図１に示すように、フロート１１は沈降してバッフルプレート９２の連通孔９２ａを開く。これにより、シリンダヘッド２からの戻りオイルの一部は、バッフルプレート９２の連通孔９２ａを経て外槽７内に流入する。外槽７内に流入したオイルは外槽７内に貯留されているオイルと混合された後、連通部９を経て内槽６内に流入する。従って、オイルは外槽７内から内槽６内へ循環するようになる。

尚、所望のオイル温度で二槽式オイルパン１内のオイルの循環状態を切り替える場合には、所望のオイル温度におけるオイル密度と等しい密度を有するフロート１１を用いればよい。換言すれば、所望のフロート弁開閉温度に対し、そのフロート弁開閉温度でのオイル密度と等しい密度を持つフロート１１を用いることにより、所望のフロート弁開閉温度で二槽式オイルパン１内のオイルの循環状態を切り替えることが可能である。

本実施形態によれば、開閉弁１０は、外槽７内に浸漬し、外槽７内のオイル温度により変化するオイル密度に応じて浮沈するフロート１１を含んで構成され、フロート密度に比べてオイル密度が高いオイル低温時には、フロート１１が浮いてバッフルプレート９２の連通孔９２ａを閉じる一方、フロート密度に比べてオイル密度が低いオイル高温時には、フロート１１が沈んでバッフルプレート９２の連通孔９２ａを開く。これにより、連通孔９２ａの開閉を、高コストなサーモスタットを用いることなく、フロート１１の浮沈によって実現できるので、オイル循環系のシステムコストを低減することができる。

また本実施形態によれば、フロート１１は、その密度が、外槽７内のオイル温度に対して一定であることにより、フロートの浮沈を目的としてフロートの密度を変更するために新たな機構を設ける必要がないので、フロートの構成を簡素化することができ、オイル循環系のシステムコストを更に低減することができる。

また本実施形態によれば、開閉弁１０は、フロート１１の浮沈を案内するガイド部材１２を備えるので、オイル低温時でフロート１１が浮上するときに、フロート１１の位置ずれによる開閉弁１０の閉弁不良を防ぐことができる。

また本実施形態によれば、開閉弁１０は、戻りオイルがフロート１１に直接降りかかることを抑制するオイル受け部材１４を備えるので、オイル低温時でフロート１１が浮上して開閉弁１０を閉弁しているときに、フロート１１に戻りオイルが直接降りかかってフロート１１を押し下げることを抑制することができるので、オイル低温時にオイルが外槽７内から内槽６内へ循環することを抑制することができる。

１ 二槽式オイルパン
２ シリンダブロック
３ 第１のオイルパン
４ 第２のオイルパン
５ 第３のオイルパン
６ 内槽
７ 外槽
８ ストレーナ
９ 連通部
１０ 開閉弁
１１ フロート
１２ ガイド部材
１３ ストッパ
１４ オイル受け部材
３１ 外壁
３２ 仕切壁
９１ バッフルプレート
９２ バッフルプレート
９２ａ 連通孔

Claims (5)

1. エンジン用オイルパンを内外２重構造にして形成される外槽及び内槽と、
   前記内槽内からエンジンの潤滑部へ供給した潤滑後のオイルの、前記外槽内への戻し口にて、オイル温度に応じて開閉する開閉弁と、を備え、
   前記開閉弁の開弁時に、前記潤滑後のオイルの少なくとも一部を前記外槽内から前記内槽内へ循環させ、閉弁時に、前記潤滑後のオイルを前記内槽内に直接戻すようにした二槽式オイルパンであって、
   前記開閉弁は、前記外槽内に浸漬し、オイル温度により変化するオイル密度に応じて浮沈するフロートを含んで構成され、オイル低温時に浮いて閉じ、オイル高温時に沈んで開くことを特徴とする二槽式オイルパン。
2. 前記オイル低温時は、前記フロートの密度に比べて前記オイル密度が高く、前記オイル高温時は、前記フロートの密度に比べて前記オイル密度が低いことを特徴とする請求項１記載の二槽式オイルパン。
3. 前記フロートは、その密度が、前記オイル温度の変化に対して一定であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の二槽式オイルパン。
4. 前記開閉弁は、前記フロートの浮沈を案内するガイド部材を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の二槽式オイルパン。
5. 前記開閉弁は、前記潤滑後のオイルが前記フロートに直接降りかかることを抑制するオイル受け部材を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の二槽式オイルパン。

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