JP2017014916A - 二槽式オイルパン - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストかつ簡易な構造でオイルの状態を適切に保つことを可能とする。
【解決手段】 エンジンブロック３０の下方に設けられ、連通孔２１ｙを有するセパレータ２１によって上槽２０と下槽１０とに区画されたオイルパン本体と、下槽１０内に設けられ、連通孔２１ｙを開閉するフロート弁１１とを備え、フロート弁１１は、エンジンブロック３０に形成されたオイル落とし通路３０ｙの開口端３０ｙ１に略正対して位置している、二槽式オイルパン１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等のエンジンに用いられる二槽式オイルパンに関する。

二槽式オイルパンを備えたエンジンにおいては、燃費向上の観点から、始動直後には燃費向上のために循環油量を減らして油温を速やかに上昇させることが好ましい一方、高回転高負荷時には上昇した油温がオイルの劣化を引き起こす恐れがある。そのような不具合に対応する技術として、図５に示す構成が開示されている。

図５に示すように、従来の二槽式オイルパン１００は、底面にオイルドレン１１４が取り付けられたオイルパン本体１０２の内部に、凹部１０３ａを有するオイルパンセパレータ１０３を備えている。オイルパン本体１０２内はオイルパンセパレータ１０３によって、鉛直方向上方に位置する副室１０４と、副室１０４の下方に位置する主室１０５とに区画され、副室１０４はオイルパンセパレータ１０３の凹部１０３ａにより形成されている。

副室１０４はエンジンブロック１１８と連通しており、更に、凹部１０３ａに連通孔１０３ａ１が形成されることにより、副室１０４と主室１０５とが連通されている。また、副室１０４内にはオイルストレーナ１０６の吸込口１０６ａが配置されている。

更に、オイルパンセパレータ１０３には、ＣＰＵ１０８に接続された電子サーモスタット１０７が装着されている。

ＣＰＵ１０８には、エンジン水温センサ１０９、エンジン油温センサ１１０、エンジン油圧センサ１１１、スロットル開度センサ１１２がそれぞれ接続されている。エンジン水温センサ１０９は、図示しないウォータージャケットの出口側に設置されている。エンジン油温センサ１１０はオイルパンセパレータ１０３に設置されている。エンジン油圧センサ１１１は図示しないオイルポンプの出口側近辺に設置されている。スロットル開度センサ１１２は、図示しないアクセルペダルの裏側に設置されており、このスロットル開度センサ１１２により取得されたデータに基づいてエンジン負荷データが算出される。

さらに、ＣＰＵ１０８には、電子サーモスタット１０７を所望の開閉状態に設定できる操作部１１３が取り付けられて、操作部１３からの操作により意図的に電子サーモスタット１０７を開閉することもできる。

以上の構成を有する二槽式オイルパン１００においては、ＣＰＵ１０８が上記各センサから取得したエンジン冷却水温度データ、エンジン油温データ、エンジン油圧データ、エンジン負荷データに基づいて副室１０４と主室１０５との間の連通を制御する。

これにより、高負荷時には副室１０４内のオイルと主室１０５内のオイルとを循環させて油温を低下させることができ、ひいてはエンジンの各状態に応じてオイルの状態を制御することが可能になる、とされる（例えば特許文献１を参照）。

特開２００６−０７７６９６号公報

しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような課題があった。すなわち、二槽式オイルパン１００における、副室１０４及び主室１０５の連通は、ＣＰＵ１０８及びこれに接続された各種センサが用いられているが、かかる構成は二槽式オイルパン１００を含めたエンジン制御システムを複雑化させるとともに、高コスト化を招くこととなっていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、低コストかつ簡易な構造でオイルの状態を適切に保つことが可能な二槽式オイルパ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、本発明の側面は、エンジンブロックの下方に設けられ、連通孔を有するセパレータによって上槽と下槽とに区画されたオイルパン本体と、前記下槽内に設けられ、前記連通孔を開閉するフロート弁とを備え、前記フロート弁は、前記エンジンブロックに形成されたオイル落とし通路の開口端に略正対して位置している、二槽式オイルパンである。

なお、本発明は、他の側面として、前記セパレータは、前記連通孔と独立して設けられた、前記上槽と前記下槽とを連通させるサブ連通孔を有するものであってもよい。

以上のような本発明は、低コストかつ簡易な構造でオイルの状態を適切に保つことが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る二槽式オイルパンの構成を示す断面図 本発明の実施の形態に係る二槽式オイルパンの動作を説明するための断面図 本発明の他の実施の形態に係る二槽式オイルパンの構成を示す断面図 本発明の他の実施の形態に係る二槽式オイルパンの構成を示す断面図 従来の二槽式オイルパンの構成を示す断面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る二槽式オイルパンの構成を模式的に示す断面図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る二槽式オイルパン１は、底面にオイルドレン１２が取り付けられ、エンジンブロック３０と一体化してエンジンの外装を形成する下槽１０と、下槽１０内に配置された、底面が平坦なボウル状の上槽２０とを主な構成として備える。

二槽式オイルパン１の内部において、下槽１０と上槽２０とは、下槽１０の内壁に上槽２０の側壁が接合されるとともに、上槽２０の底面がセパレータ２１として下槽１０の開口を閉塞する。したがって、上槽２０の内部空間２０ｘと下槽１０の内部空間１０ｘとは、セパレータ２１上に設けられた連通孔２１ｘ及び２１ｙを介してのみ連通する。

これにより、二槽式オイルパン１内のオイルは、温度が高く粘性が低くなったものが上槽２０に滞留する一方、比較的低温かつ粘性が大きくなったものが下槽１０に滞留するようになっている。

更に、連通孔２１ｘは下槽１０内に設けられたフロート弁１１により開閉自在に閉塞される。フロート弁１１は下槽１０の内部空間１０ｘ内のオイルの油面の位置、油量に応じて上下動し、少なくとも図１に示すように、オイルの油面Ｓが上槽２０の上層に位置している場合は浮き上がって連通孔２１ｘを常時閉塞している。

更に、上槽２０の内部空間２０ｘと連通するエンジンブロック３０の内部空間３０ｘにはオイルストレーナ４０が配置され、オイルストレーナ４０の吸入口４１がセパレータ２１の表面に近接して位置している。

更に、エンジンブロック３０の内部には、隔壁３１により内部空間３０ｘと離隔され、隔壁３１とエンジンブロック３０の側面とにより形成されたオイル落とし通路３０ｙが形成されている。オイル落とし通路３０ｙは、図示しない上方にて、シリンダヘッドから収集されたエンジンオイルを二槽式オイルパン１内へ導く手段である。

更に、オイル落とし通路３０ｙにはエンジンブロック３０の側面に装着された整流板３２が設けられており、整流板３２及び隔壁３１により形成されたオイル落とし通路３０ｙの開口端３０ｙ１は、セパレータ２１上のフロート弁１１に正対して配置される。これにより、オイル落とし通路３０ｙを流れるオイルは、図中矢印Ｄにして示す方向に沿ってフロート弁１１上に滴下される。ただし、オイル落とし通路３０ｙはフロート弁１１上にオイルを滴下できるよう形成されていればよく、整流板３２は省略した構成としてもよい。

以上の構成において、二槽式オイルパン１は本発明の二槽式オイルパンに相当し、上槽２０は本発明の上槽に、下槽１０は本発明の下槽にそれぞれ相当し、これらの組合せは本発明のオイルパン本体に相当する。また、セパレータ２１は本発明のセパレータに相当し、フロート弁１１は本発明のフロート弁に相当し、連通孔２１ｘは本発明の連通孔に相当し、オイル落とし通路３０ｙ及び開口端３０ｙ１は本発明のオイル落とし通路及び開口端にそれぞれ相当する。

以上の構成を有する本実施の形態の二槽式オイルパン１は、シリンダヘッドから収集されたエンジンオイルが導かれるオイル落とし通路３０ｙの開口端３０ｙ１を、セパレータ２１上のフロート弁１１に正対して配置したことを特徴とする。

以下、説明を行う。はじめに、図１に示すように、エンジンの起動開始、暖気時の初期状態においては、二槽式オイルパン１が充分にオイルを湛えており、フロート弁１１は浮上して連通孔２１ｘを閉塞している。

また、エンジンの運転中に回収されオイル落とし通路３０ｙから吐出されるオイルはフロート弁１１の直上に滴下するが、上槽２０におけるオイルの温度が比較的低いことから粘度が大きくなっているため、滴下したオイルは上槽２０内を移動して再びオイルストレーナ４０により回収される。これにより、下槽１０内のオイルが消費されることを抑制して、上槽２０内の少ない油量のみを用いてエンジンを運転させ、油温を速やかに上昇させて、燃費を向上させるようにしている。

一方、エンジンが十分に暖機され定常的な運転状態に達すると、エンジンの発熱によりオイルの油温も上昇して粘度が低下する。この場合、図２に示すように、オイル落とし通路３０ｙから吐出されたオイルは、勢いよく油面Ｓ上に流れ込み、上槽２０内に滞留したオイルを介してフロート弁１１を下方に押し下げる圧力を与えることとなる。

これにより、フロート弁１１の閉塞は解除されるとともに、内部空間１０ｘにおける体積変化に伴い連通孔２１ｙを介して下槽１０に滞留するオイルは上槽２０側へ導入され、上槽２０に滞留するオイルと混じり合うこととなる。その結果、上槽２０の油温を低下させて、運転中のエンジンにおけるオイルの過度な加熱を抑制することができる。

更に、フロート弁１１の動作は上槽２０の油温にもとづき受動的に制御されており、ＣＰＵやサーモスタット等の能動的部品や制御装置を必要とすることがない。更に、二槽式オイルパン１の各構成部品は、いずれも周知の二槽式オイルパンの構成部品のみとなっている。

したがって、低コストかつ簡易な構造でオイルの状態を適切に保つことが可能になる。

なお、本発明は、他の実施の形態として、図３に示すフロート弁５０の頂面５１のように、フロート弁の頂面に、連通孔２１ｙに向かう傾斜を設けるようにしてもよい。この場合、頂面５１に沿って上槽２０から下槽１０へのオイルの導入を促すことができ、オイルの混合効率を更に高めることができ、より好ましい。同様に、下槽１０において連通孔２１ｙ側にフロート弁５０に向かって俯角を有する傾斜板を設けるようにしてもよい。これにより連通孔２１ｙを介した下槽１０から上槽２０へのオイルの導出を促し、オイルの混合効率を更に高めることができる。

また、上記の説明においては、上槽２０と下槽１０との連通は、セパレータ２１としての上槽２０の底面に開口された連通孔２１ｙにより行うものとしたが、フロート弁により閉塞される連通孔２１ｘ以外の連通孔は省略した構成としてもよい。

一例として、図４に示す構成例は、上槽２０の側壁の一部が下槽１０の内壁と離隔させることにより空隙Ｃを形成し、下槽１０の内部空間１０ｘをエンジンブロック３０の内部空間３０ｘと連通させて、フロート弁１１が、オイル落とし通路３０ｙから吐出されるオイルの勢いに基づく圧力により移動可能としている。この場合、下槽１０に滞留するオイルと上槽２０に滞留するオイルとの混合は連通孔２１ｘを介して行われることとなる。

要するに、本発明のフロート弁は、オイル落とし通路の開口端に略正対して位置することにより、オイル落とし通路から吐出されるオイルの勢いに基づく圧力により開状態になることができればよく、そのための具体的な構成より限定されるものではない。

更に、本発明は、例えば、ガソリンエンジン自動車の他、ハイブリッド自動車、二輪車、船舶他、エンジンにより動作する任意の輸送機器において実施してもよいし、オイルパンを必要とする任意の構成のエンジンに適用してもよい。

以上のように、本発明は、二槽式オイルパンであって、エンジンブロックの下方に設けられ、連通孔を有するセパレータによって上槽と下槽とに区画されたオイルパン本体と、前記下槽内に設けられ、前記連通孔を開閉するフロート弁とを備え、前記フロート弁は、前記エンジンブロックに形成されたオイル落とし通路の開口端に略正対して位置しているものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。

したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、低コストかつ簡易な構造でオイルの状態を適切に保つことが可能になるという効果を奏するという効果を有し、例えばガソリン自動車等のエンジンへの適用において有用である。

１ 二槽式オイルパン
１０ 下槽
１０ｘ、２０ｘ、３０ｘ 内部空間
１１、５０ フロート弁
１２ オイルドレン
２０ 上槽
２１ セパレータ
２１ｘ、２１ｙ 連通孔
３０ エンジンブロック
３０ｙ 通路
３０ｙ１ 開口端
３１ 隔壁
３２ 整流板
４０ オイルストレーナ
４１ 吸入口
５１ 頂面

Claims (1)

1. エンジンブロックの下方に設けられ、連通孔を有するセパレータによって上槽と下槽とに区画されたオイルパン本体と、
   前記下槽内に設けられ、前記連通孔を開閉するフロート弁とを備え、
   前記フロート弁は、
   前記エンジンブロックに形成されたオイル落とし通路の開口端に略正対して位置している、
   二槽式オイルパン。

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