JP2022126324A - クランクケースの底面部構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数を抑制しながら、底面部の剛性を確保しつつ、オイル量及びオイルの流れを確保できるクランクケースの底面部構造を提供する。【解決手段】底面部構造100は、並行に配置された第1及び第2主リブ40,50と、第1及び第2主リブ40,50に交差する方向に延びる第1及び第2副リブ41,51と、を備え、第1副リブ41は、第1主リブ40から第2主リブ50側に向かって延び、かつ第2主リブ50から離間され、第2副リブ51は、第2主リブ50から第1主リブ40側に向かって延び、かつ第1主リブ50から離間され、第1及び第2副リブ41,51は、互いにオーバーラップするように配置される。【選択図】図4
Description
本開示は、クランクケースの底面部構造に関する。
内燃機関のクランクケースにおいては、底部が底面部によって閉止されているものがある。この底面部には、下方からオイルパンが接続される開口部が形成される。オイルパン内に貯留されたオイルは、内燃機関の被潤滑部に供給された後、クランクケースの底面部の上面を開口部に向かって流れて、オイルパン内に戻される。
クランクケースとしては、オイル量を確保するため、底面部の位置はできるだけ低い位置であることが好ましい。しかし、クランクケースの下方に配置された車両部品との干渉を回避するため、底面部の高さ位置は制限される。
また、内燃機関の運転中に被潤滑部より流下したオイルをオイルパンに戻すための流路を底面部に確保する必要がある。
これらの事情により、従来のクランクケースの底面部では、クランクケース単体で充分な底面部の剛性を確保できず、底面部で騒音が発生することがあった。
そこで、従来の底面部構造は、底面部の剛性を確保しつつ、オイル量及びオイルの流路を確保する手段として、別部品の補強部材、例えば、底面部の上面を覆う板部材を有していた。
しかしながら、上記のような別部品の補強部材では、部品点数が増加し、これに伴って、内燃機関の生産コストが増加する虞がある。
本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、部品点数を抑制しながら、底面部の剛性を確保しつつ、オイル量及びオイルの流れを確保できるクランクケースの底面部構造を提供することにある。
本開示の一の態様によれば、クランクケースの底部を閉止する底面部の構造であって、下方にオイルパンが接続される開口部と、前記底面部の上面に形成され、前記開口部に向かって延びると共に、互いに並行に配置された第1及び第2主リブと、前記上面に形成され、前記第1及び第2主リブに交差する方向にそれぞれ延びる第1及び第2副リブと、を備え、前記第1副リブは、前記第1主リブから前記第2主リブ側に向かって遠ざかる方向に延び、かつ前記第2主リブから離間され、前記第2副リブは、前記第2主リブから前記第1主リブ側に向かって遠ざかる方向に延び、かつ前記第1主リブから離間され、前記第1及び第2副リブは、前記第1及び第2主リブの長手方向において互いに離間され、かつ、互いにオーバーラップするように配置されることを特徴とするクランクケースの底面部構造が提供される。
好ましくは、前記第1及び第2副リブは、基端側から先端側に向かうにつれ前記開口部側に向かうようにそれぞれ傾斜される。
また、前記第1副リブの基端は、前記第1主リブに接続され、前記第2副リブの基端は、前記第2主リブに接続される。
また、前記第1及び第2副リブは、それぞれ複数設けられ、前記第1及び第2主リブの長手方向において交互に配置される。
また、前記上面に形成され、前記第1主リブに交差する方向に延びる反対側副リブを更に備え、前記反対側副リブは、前記第1主リブから前記第2主リブの反対側に向かって遠ざかる方向に延びる。
本開示に係るクランクケースの底面部構造によれば、部品点数を抑制しながら、底面部の剛性を確保しつつ、オイル量及びオイルの流れを確保できる。
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。また、図中に示す上下前後左右の各方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎないが、内燃機関Eを縦置状態で搭載した車両(不図示)の各方向と一致する。
図1に示すように、内燃機関Eは、車両に搭載された多気筒の圧縮着火式内燃機関、例えば直列4気筒ディーゼルエンジンである。車両は、トラック等の大型車両である。しかしながら、車両及び内燃機関Eの種類、形式、用途等に特に限定はなく、例えば車両は、乗用車等の小型車両であっても良いし、内燃機関Eは、ガソリンエンジン等の火花点火式内燃機関であっても良い。なお、内燃機関Eは、車両以外の移動体、例えば船舶、建設機械、または産業機械に搭載されたものであっても良い。また、内燃機関Eは、移動体に搭載されたものでなくても良く、定置式のものであっても良い。
クランクケース1は、内燃機関を構成する部品であり、ケース本体10及び底面部20を備える。ケース本体10及び底面部20は、上面視において、前後方向に延びる略矩形状にそれぞれ形成される。また、ケース本体10及び底面部20は、鋳造によりそれぞれ形成される。
ケース本体10には、クランクシャフトが回転可能に支持される。図中、二点鎖線CSは、クランクシャフトの中心軸を示す。ケース本体10の上部には、シリンダブロック2が一体形成される。
図2に示すように、ケース本体10の底部10aは、開放されている。本実施形態において、クランクケース1の底部は、ケース本体10の底部10aを実質的に意味する。
本実施形態に係るクランクケース1の底面部構造100は、クランクケース1の底部すなわちケース本体10の底部10aを閉止する底面部20の構造である。底面部20は、下方にオイルパン5が接続される開口部30を備える。図2中、符号6は、底面部20の直下方に配置された車両部品を示す。
図2及び図3に示すように、底面部20は、前後方向に長い深皿状に形成される。また、底面部20は、前後方向及び左右方向に延びる底壁21と、底壁21の前後左右の端縁部から上方に向かって延びる前後左右の側壁22a~22dと、を備える。
また、底面部20は、底壁21の後端部が下方に凹んで形成された凹部23を備える。開口部30は、凹部23の底部に形成される。
底壁21は、前端位置から前後方向の中央部の位置にかけて、クランクシャフトの中心軸CSと平行に後方に延びる。また、底壁21は、開口部30の直前では、凹部23の底部に向かって下方に緩やかに曲げられる。
側壁22a~22dの上縁部には、フランジ24が形成され、このフランジ24は、ケース本体10の底部10aに下方からボルト止めされて固定される。これにより、ケース本体10の底部10aが閉止される。なお、図3中、符号24aは、側壁22a~22dのフランジ24に形成された複数のボルト挿通孔を示す。
オイルパン5は、左右方向に長い深皿状に形成される。オイルパン5の上縁部には、フランジ5aが形成され、このフランジ5aは、開口部30の周囲に位置する凹部23の底部に下方からボルト止めされて固定される。なお、本実施形態では、オイルパン5の容量を十分に確保できるよう、オイルパン5、開口部30及び右側の側壁22dの後端部が、開口部30よりも前方に位置する右側の側壁22dよりも右側に突出している。
本実施形態の底面部構造100は、底面部20の上面25に形成された、第1主リブ40,60及び第2主リブ50を備える。第1主リブ40,60及び第2主リブ50は、開口部30に向かって延びると共に、互いに並行に配置される。ここでいう底面部20の上面25は、開口部30よりも前方の底壁21の上面を意味する。
また、底面部構造100は、底面部20の上面25に形成された第1副リブ41,61及び第2副リブ51,52を備える。第1副リブ41,61及び第2副リブ51,52は、第1主リブ40,60及び第2主リブ50に交差する方向にそれぞれ延びる。
また、底面部構造100は、底面部20の上面25に形成された反対側副リブ42,62を備える。反対側副リブ42,62は、第1主リブ40,60に交差する方向にそれぞれ延びる。
第1主リブ40,60は、底面部20の上面25の左右両側位置に、1本ずつ配置される。第2主リブ50は、左右両側の第1主リブ40,60の間の位置で、かつ、底面部20の上面25の左右方向の中心位置Cに、1本配置される。
この中心位置Cを基準として、上面25の左側には、左側の第1主リブ40に対応して第1副リブ41及び反対側副リブ42が設けられ、第2主リブ50に対応して第2副リブ51が設けられる。また、上面25の右側にも、右側の第1主リブ60に対応して第1副リブ61及び反対側副リブ62が設けられ、第2主リブ50に対応して第2副リブ52が設けられる。
左右両側の第1主リブ40,60同士、第1副リブ41,61同士、第2副リブ51,52同士、反対側副リブ42,62同士は、第2主リブ50を基準として、互いに左右対称に配置される。よって、以下の説明では、左側の第1副リブ41、第2副リブ51及び反対側副リブ42のみを説明し、右側の主リブ60、第1副リブ61、第2副リブ52及び反対側副リブ62については説明を省略する。
図4にも示すように、第1主リブ40及び第2主リブ50は、上面視において、前後方向に延びる直線状に形成され、互いに平行に配置される。
第1副リブ41は、第1主リブ40から第2主リブ50側に向かって遠ざかる方向(本実施形態では、右側)に延び、かつ第2主リブ50から離間される。第2副リブ51は、第2主リブ50から第1主リブ40側に向かって遠ざかる方向(本実施形態では、左側)に延び、かつ第1主リブ40から離間される。
第1及び第2副リブ41,51は、第1及び第2主リブ40,50の長手方向(前後方向)において互いに離間され、かつ、互いにオーバーラップするように配置される。
第1及び第2副リブ41,51は、基端41a,51a側から先端41b,51b側に向かって直線状に延びる。また、第1及び第2副リブ41,51は、基端41a,51a側から先端41b,51b側に向かうにつれ、図3に示した開口部30側(後側)に向かうようにそれぞれ傾斜される。
第1及び第2副リブ41,51は、それぞれ複数(図3の例では、6本)設けられ、第1及び第2主リブ40,50の長手方向(前後方向)において交互に配置される。これら第1副リブ41と第2副リブ51との前後方向の間隔Lは、等間隔である。第1副リブ41同士は、平行に配置され、第2副リブ51同士も、平行に配置される。
第1副リブ41の基端41aは、第1主リブ40に接続され、第2副リブ51の基端51aは、第2主リブ50に接続される。
第1副リブ41の先端41bは、第2主リブ50に近接して配置され、第2副リブ51の先端51bは、第1主リブ40に近接して配置される。本実施形態でいう近接とは、これらの隙間をオイルOが流れる程度に近接し、接触せずに離間されていることを意味する。
第1副リブ41の先端41bの左右方向の位置X1は、第2副リブ51の先端51bの左右方向の位置X2よりも右側に位置される。これにより、これらリブ41,51同士が、オーバーラップ長ΔXだけ左右方向にオーバーラップされる。
本実施形態の第1副リブ41及び第2副リブ51は、それぞれ先端41b,51bから長手方向の中間位置までの部分において、互いにオーバーラップされる。
反対側副リブ42は、第1主リブ40から第2主リブ50の反対側に向かって遠ざかる方向(本実施形態では、左側)に延びる。また、反対側副リブ42は、左側の側壁22cから離間される。
また、反対側副リブ42は、基端42a側から先端42b側に向かって直線状に延びる。また、反対側副リブ42は、基端42a側から先端42b側に向かうにつれ、図3に示した開口部30側(後側)に向かうように傾斜される。
反対側副リブ42の基端42aは、第1主リブ40に接続される。反対側副リブ42の先端42bは、左側の側壁22cに近接して配置される。
図3に示すように、反対側副リブ42は、複数(図示例では、5本)設けられる。これら反対側副リブ42同士は、主リブ40の長手方向(前後方向)において離間され、同じ向きで配置される。
第1及び第2主リブ40,50のそれぞれの前端部は、前側の側壁22aに接続される。また、第1及び第2主リブ40,50のそれぞれの後端部は、開口部30の直前に位置する凹部23の底部に接続される。一方、第1及び第2副リブ41、52並びに反対側副リブ42は、底壁21の前端部から凹部23の前端までの位置にかけて配置される。これらリブ40,41,42,50,51は、鋳造により底面部20と一体形成される。
図2に示すように、内燃機関Eは、車両への搭載状態において、クランクシャフトの中心軸CSが後下がりになるよう後傾状態で配置される。そのため、底面部20は、ケース本体10と共に後傾状態で配置される。
本実施形態では、内燃機関Eの稼働中、オイルパン5内に貯留されたオイルOが、内燃機関Eの被潤滑部(例えば、ピストンとシリンダの摺動面)に供給された後、ケース本体10内から底面部20内に流下される。
底面部20内に流下されたオイルOは、上面25上を開口部30に向かって後方に流れて、開口部30からオイルパン5内に戻される。
ところで、一般的に、クランクケースの底面部構造では、底面部の剛性が低い場合に、内燃機関や車両の振動により底面部で騒音が発生することがある。
クランクケースとしてはオイル量を確保するため、底面部の位置はできるだけ低い位置の方が好ましい。しかし、クランクケースの下方に配置された車両部品との干渉を回避するため、底面部の位置は制限される。
また、内燃機関の運転中に被潤滑部より流下したオイルをオイルパンへ戻すためのオイル流路を底面部に確保する必要がある。
これらの事情により、従来のクランクケースの底面部では、クランクケース単体で充分な底面部の剛性が確保できず、底面部で騒音が発生することがあった。そこで、従来の底面部構造は、底面部の剛性を確保しつつ、オイル量及びオイル流路を確保する手段として、別部品の補強部材、例えば、底面部の上面を覆う板部材を有していた。
しかしながら、このような底面部構造では、別部品を追加することで、部品点数が増加し、これに伴って内燃機関の生産コストが増加する虞がある。
これに対して、図4に示したように、本実施形態では、補強部材として、別部品ではなく、底面部20と一体形成されたリブが用いられる。そのため、部品点数を抑制でき、内燃機関の生産コストを抑えることができる。
また、本実施形態では、第1副リブ41が第2主リブ50から離間され、第2副リブ51が第1主リブ40から離間され、第1及び第2副リブ41,51同士が離間される。そのため、これらリブ40,50の間には、左右方向に蛇行しながら後方に向かってオイルOが流れる蛇行流路70が形成される。これにより、リブによってオイルOの流れが阻害されるのを抑制できる。その結果、別部品の補強部材が無くても底面部の剛性を確保することができ、かつオイル量及びオイルの流れも確保できる。
一方、比較例として、例えば、図5に示すように、第1及び第2副リブ41,51同士がオーバーラップされていない場合を検討する。なお、下記の説明において、本実施形態と同一または共通の構成要素については、同じ符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。
この比較例では、第1及び第2副リブ41,51の先端41b,51bの間で前後方向に延びる折曲線X3で、底壁21が左右方向に折れ曲がり易くなる。そのため、底面部20の剛性を十分に確保できない可能性があり、内燃機関や車両の振動により底面部20で騒音が発生する虞がある。
これに対して、本実施形態では、図4に示したように、第1及び第2副リブ41,51同士がオーバーラップされるため、上述のような折曲線X3が形成されず、底壁21を左右方向に折れ曲がり難くできる。これにより、底面部20の剛性を十分に確保でき、その結果、内燃機関等の振動により底面部20で騒音が発生するのを抑制できる。
また、本実施形態では、第1及び第2主リブ40,50と第1及び第2副リブ41,51とが、上述のように配置される。このようなリブ40,50,41,51の配置であれば、二点鎖線Yで示すように、升目状ないしトラス形状に近似した、入り組んだリブを形成できるので、底面部20の剛性を十分に確保できる。
よって、本実施形態の底面部構造100であれば、剛性を確保しつつ、オイルOの流れを確保できる。
また、本実施形態では、反対側副リブ42を設けたことで、第1主リブ40と左側の側壁22cの間の位置でも、底面部20の剛性を確保できる。
また、図3に示したように、底面部20の上面25には、左右方向の中心位置Cを基準として、右側の位置にも、第1主リブ60と、第1及び第2副リブ61,52と、反対側副リブ62と、が設けられる。これにより、底面部20の右側の剛性をも向上できる。
また、反対側副リブ42は、左側の側壁22cから離間されるので、これらの間の位置で、オイルOの流れを確保できる。
また、本実施形態では、図4に示すように、第1及び第2副リブ41,51並びに反対側副リブ42は、基端41a,51a,42a側から先端41b,51b,42b側に向かうにつれ開口部30側(後側)に向かうようにそれぞれ傾斜される。これにより、これらのリブ41,51,42に前面に沿って後方にオイルOを流し易くでき、オイルOが溜まり難くできる。
また、図6に示すように、車両の制動時には、前方に逆流しようとするオイルOを、これらリブ41,51,42の後面で堰き止めることができる。これにより、オイルパン5内からのオイルOの流出を十分に抑制できる。
次に、上述した実施形態の変形例を説明する。
(第1変形例)
図7は、第1変形例の底面部20の概略拡大図である。図7に示すように、第1及び第2副リブ41,51並びに反対側副リブ42の少なくとも1つは、基端41a,51a,42a側から先端41b,51b,42b側に向かうにつれ開口部30側(後側)に向かうようにそれぞれ傾斜されていなくても良い。
図7は、第1変形例の底面部20の概略拡大図である。図7に示すように、第1及び第2副リブ41,51並びに反対側副リブ42の少なくとも1つは、基端41a,51a,42a側から先端41b,51b,42b側に向かうにつれ開口部30側(後側)に向かうようにそれぞれ傾斜されていなくても良い。
第1変形例では、第1及び第2副リブ41,51並びに反対側副リブ42の全てが、第1及び第2主リブ40,50に対して傾斜されておらず、直交する方向に延びる。
(第2変形例)
図示しないが、第1及び第2主リブ40,50、第1及び第2副リブ41,50、並びに反対側副リブ42は、それぞれ任意の本数及び配置であって良い。また、反対側副リブ42は、設けられなくても良い。
図示しないが、第1及び第2主リブ40,50、第1及び第2副リブ41,50、並びに反対側副リブ42は、それぞれ任意の本数及び配置であって良い。また、反対側副リブ42は、設けられなくても良い。
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態は上述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って、本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
1 クランクケース
5 オイルパン
10 ケース本体
10a 底部
20 底面部
25 上面
30 開口部
40,60 第1主リブ
41,61 第1副リブ
42,62 反対側副リブ
50 第2主リブ
51,52 第2副リブ
100 底面部構造
O オイル
5 オイルパン
10 ケース本体
10a 底部
20 底面部
25 上面
30 開口部
40,60 第1主リブ
41,61 第1副リブ
42,62 反対側副リブ
50 第2主リブ
51,52 第2副リブ
100 底面部構造
O オイル
Claims (5)
- クランクケースの底部を閉止する底面部の構造であって、
下方にオイルパンが接続される開口部と、
前記底面部の上面に形成され、前記開口部に向かって延びると共に、互いに並行に配置された第1及び第2主リブと、
前記上面に形成され、前記第1及び第2主リブに交差する方向にそれぞれ延びる第1及び第2副リブと、を備え、
前記第1副リブは、前記第1主リブから前記第2主リブ側に向かって遠ざかる方向に延び、かつ前記第2主リブから離間され、
前記第2副リブは、前記第2主リブから前記第1主リブ側に向かって遠ざかる方向に延び、かつ前記第1主リブから離間され、
前記第1及び第2副リブは、前記第1及び第2主リブの長手方向において互いに離間され、かつ、互いにオーバーラップするように配置される
ことを特徴とするクランクケースの底面部構造。 - 前記第1及び第2副リブは、基端側から先端側に向かうにつれ前記開口部側に向かうようにそれぞれ傾斜される
請求項1に記載の底面部構造。 - 前記第1副リブの基端は、前記第1主リブに接続され、
前記第2副リブの基端は、前記第2主リブに接続される
請求項1または2に記載の底面部構造。 - 前記第1及び第2副リブは、それぞれ複数設けられ、前記第1及び第2主リブの長手方向において交互に配置される
請求項1~3の何れか一項に記載の底面部構造。 - 前記上面に形成され、前記第1主リブに交差する方向に延びる反対側副リブを更に備え、
前記反対側副リブは、前記第1主リブから前記第2主リブの反対側に向かって遠ざかる方向に延びる
請求項1~4の何れか一項に記載の底面部構造。
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