JP4577264B2 - オイル整流構造 - Google Patents
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Description
オイルがオイルパンに戻る際に、オイルがクランクシャフトなどに衝突してオイルの流れが乱れるとオイルパン内のオイルの循環が低下し、エンジンのフリクションが増大してしまう。
このようなオイル流れの乱れを防止するため、通常、オイルパンとクランクシャフトとの間に、バッフルプレートからなるオイル整流構造が設けられている。このバッフルプレートには複数のオイル戻り穴が形成されており、このオイル戻り穴にオイルを通過させ、オイルパン内に落下させて、バッフルプレートの上面を通過するオイルの流れの勢いを弱めることにより、オイルがクランクシャフトに衝突しないようにして、オイル流れの乱れを防止している。特に、四輪駆動の自動車では、クランクシャフトの動力を駆動輪に伝達するドライブシャフトが、オイルパンを貫通するように設けられているため、ドライブシャフトの近傍でオイルの流れが阻害され、オイルがクランクシャフトに衝突してオイルの流れが乱れ易くなる。そのため、ドライブシャフトが設けられている四輪駆動の自動車においては、特にオイル流れの乱れを防止する必要がある。
バッフルプレート44は、図11に示すように、ドライブシャフト47の上方で屈曲した屈曲部44aとオイル戻り穴44b〜44gとを有し、クランクシャフト42とオイルパン43との間に配置されている(例えば、特許文献1参照)。この従来のオイル整流構造においては、オイルがバッフルプレート44に沿って流れ、オイル戻り穴44b〜44gを通してオイルパン43内に落下するようにしている。
この構成により、バッフルプレートにおいては、ドライブシャフトの前方近傍で、かつドライブシャフトの上面よりも下方に位置するように、言い換えると、バッフルプレートの上面がドライブシャフトの上面よりも下方に位置するようにバッフルプレートが配置されることにより、スリットがドライブシャフトの上面の下方に位置するように設けられる。その結果、このスリットを通してオイルはドライブシャフトの前方でオイルパン内に落下し、オイルの流れが整流されてオイルがクランクシャフトに衝突しなくなり、オイルの循環効率が高まるとともに、エンジンのフリクションが低減される。
本発明に係わるオイル整流構造においては、スリットを、バッフルプレートにおける横方向が縦方向よりも長い貫通穴で形成してもよく、バッフルプレートを前方側バッフルプレート部と後方側バッフルプレート部とに分割し、前方側バッフルプレート部と後方側バッフルプレート部とを離隔することにより、前方側バッフルプレート部と後方側バッフルプレート部との離隔部分で形成してもよく、前方側バッフルプレート部の後端部とドライブシャフトの側面部との間隙部分で形成してもよい。
この構成により、前方側バッフルプレート部の上面を流れるオイルが、スリットを通過してオイルパン内に落下し、オイルの流れの勢いが弱められ、オイルがクランクシャフトに衝突しなくなり、オイルの流れが整流される。
この構成により、前方側バッフルプレート部の上面を流れるオイルがスリットを通過してオイルパン内に落下し、オイルの流れの勢いが弱められ、オイルがクランクシャフトに衝突しなくなり、オイルの流れが整流される。
この構成により、前方側バッフルプレート部の上面および後方側バッフルプレート部の上面を流れるオイルが、屈曲部に沿ってオイルパン内に落下し、オイルの流れの勢いが弱められ、オイルがクランクシャフトに衝突しなくなり、オイルの流れが整流される。
この構成により、オイルの流れの勢いが弱まるとともに、前方側バッフルプレート部または後方側バッフルプレート部の上面を通過するオイルがオイルパンの後方側に流れ易くなり、オイルがクランクシャフトに衝突しなくなり、オイルの流れが整流される。
この構成により、ドライブシャフトは、パイプにより保護されているので、オイルの飛散などの外力の影響を受けずに自由に回転する。
図1は、本発明の第一の実施の形態に係わるオイル整流構造の部分断面図である。
図1に示すように、本発明の第一の実施の形態に係わるオイル整流構造1は、クランクシャフト2と、オイルパン3と、バッフルプレート4と、ドライブシャフト7とにより構成されている。
オイルパン3は、エンジン各部に供給されたオイルを貯蔵するもので、エンジンのクランクケース10に固定されている。ドライブシャフト7は、オイルパン3の両側面を貫通し、クランクシャフト2の下方に位置するように設けられている。ドライブシャフト7は図示しない差動装置と結合され、クランクシャフト2からの動力が駆動輪に伝達されるようになっている。ドライブシャフト7が回転できるようこのドライブシャフト7を囲んで円筒状のパイプ7aが設けられ、オイルの飛散などの外力の影響を受けずにドライブシャフト7が自由に回転できるようになっている。オイルパン3内には、ストレーナ8と、オイル吸入管9が設けられ、エンジン内に設けられたポンプにより、オイルパン3内に貯蔵されたオイルが、ストレーナ8およびオイル吸入管9を通ってエンジン各部に供給されるようになっている。
前方側バッフルプレート部5および後方側バッフルプレート部6は、各々、前方側が後方側より高く水平面からの角度がθになるように傾斜して、オイルパン3に固定されている。
図1に示すように、矢印Aで示すエンジン前方側に位置するチェーン伝動装置などに供給されて潤滑に用いられたオイルは、オイル通路11を矢印の方向に通過して、前方側バッフルプレート部5の上流に流れ込む。エンジン上方側に供給されて潤滑に用いられたオイルは、コンロッド2aおよびクランクシャフト2から前方側バッフルプレート部5の上面5aおよび、後方側バッフルプレート部6の上面6aに落下する。前方側バッフルプレート部5の上流に流れ込んだオイルは、前方側バッフルプレート部5の裏面側を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは前方側バッフルプレート部5の上面5aに落下したオイルと合流し、図2に示すように、前方側バッフルプレート部5の上面5aに沿って下流に流れると、オイルの一部はオイル戻り穴5bを通ってオイルパン3内に戻される。さらに、オイルの一部は、前方側バッフルプレート部5の後端部とパイプ7aとの間隙からなるスリット12を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、パイプ7aの上面に沿って流れ、オイルの一部は、パイプ7aと後方側バッフルプレート部6の前端部との間隙を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、後方側バッフルプレート部6の上面6aに落下したオイルと合流し、後方側バッフルプレート部6の上面6aに沿って下流に流れ、オイルの一部は、オイル戻り穴6bを通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、後方側バッフルプレート部6の後端部からオイルパン3内に戻される。
以上説明したように、前方側バッフルプレート部5の上流に流れ込んだオイル及び上面5aおよび上面6aに落下したオイルは、前方側バッフルプレート部5とパイプ7aとの間隙、後方側バッフルプレート部6とパイプ7aとの間隙からなるスリット12およびのオイル戻り穴5b、6bを通ってオイルパン3内に戻される。その結果、上面5aおよび上面6aを通過するオイルの流れの勢いは極めて弱くなり、オイルがクランクシャフト2に衝突することはなく、オイルの流れが整流される。
このフリクション差は、エンジンのフリクショントルクの差に基づいて算出したものである。このフリクショントルクは、エンジンの出力トルクを示す値で、エンジンの回転数および負荷などに基づいて算出され、例えば、特開2003−120801号公報や特開2006−46177号公報に記載の算出方法により算出することができる。このフリクショントルクが高くなれば、フリクションが減少したことが分り、フリクショントルクが低くなれば、フリクションが増大したことが分るので、このフリクショントルク差を評価することにより、フリクション差を評価することができる。
フリクション差0を基準として、上側は第一の実施の形態に係わるオイル整流構造におけるエンジンのフリクションが従来のオイル整流構造におけるフリクションよりも低減されたことを示し、上に行くほどフリクション差が大きくなり、第一の実施の形態に係わるオイル整流構造におけるエンジンのフリクションが大きく低減されたことを示している。
フリクション差0を基準として、下側は第一の実施の形態に係わるオイル整流構造におけるエンジンのフリクションが従来のオイル整流構造におけるフリクションよりも悪化したことを示し、下に行くほどフリクション差が大きくなり第一の実施の形態に係わるオイル整流構造におけるエンジンのフリクションが増大していることを示している。
図9に示すように、フリクション差は、エンジンの回転速度が高い領域において顕著になり、第一の実施の形態に係わるオイル整流構造におけるフリクションが顕著に低減されていることが判かる。
図3は、本発明の第二の実施の形態に係わるオイル整流構造の部分断面図である。
本第二の実施の形態に係わるオイル整流構造において、第一の実施の形態に係わるオイル整流構造と同じ構成部品は同じ符号を付して説明を省略し、第一の実施の形態と異なる構成について説明する。
前方側バッフルプレート部15および後方側バッフルプレート部16は、各々、前方側が後方側より高く、水平面からの角度がθになるように傾斜してオイルパン3に固定されている。
図3に示すように、矢印Aで示すエンジン前方側に位置するオイル通路11を矢印方向に通過したオイルは、前方側バッフルプレート部15の上流に流れ込む。エンジン上方側に供給されて潤滑に用いられたオイルは、コンロッド2aおよびクランクシャフト2から前方側バッフルプレート部15の上面15aおよび、後方側バッフルプレート部16の上面16aに落下する。前方側バッフルプレート部15の上流に流れ込んだオイルは、前方側バッフルプレート部15の裏面側を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは前方側バッフルプレート部15の上面15aに落下したオイルと合流し、前方側バッフルプレート部15の上面15aに沿って下流に流れると、オイルの一部はオイル戻り穴15bを通ってオイルパン3内に戻される。さらに、オイルの一部は、前方側バッフルプレート部15の後端部に形成された屈曲部15cとパイプ7aとの間隙からなるスリット12を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、パイプ7aの上面に沿って流れ、オイルの一部は、パイプ7aと後方側バッフルプレート部16の前端部に形成された屈曲部16cとの間隙を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、後方側バッフルプレート部16の上面16aに落下したオイルと合流し、後方側バッフルプレート部16の上面16aに沿って下流に流れ、オイルの一部は、オイル戻り穴16bを通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、後方側バッフルプレート部16の後端部からオイルパン3内に戻される。
以上説明したように、前方側バッフルプレート部15の上流に流れ込んだオイル及び上面15aおよび上面16aに落下したオイルは、前方側バッフルプレート部15とパイプ7aとの間隙からなるスリット12、後方側バッフルプレート部16とパイプ7aとの間隙およびのオイル戻り穴15b、16bを通ってオイルパン3内に戻されるので、オイルがクランクシャフト2に衝突することはなく、オイルの流れが整流される。
図5は、本発明の第三の実施の形態に係わるオイル整流構造の部分断面図である。
本第三の実施の形態に係わるオイル整流構造において、第一の実施の形態に係わるオイル整流構造と同じ構成部品は同じ符号を付して説明を省略し、第一の実施の形態と異なる構成について説明する。
前方側バッフルプレート部25および後方側バッフルプレート部26は、各々、前方側が後方側より高く、水平面からの角度がθになるように傾斜してオイルパン3に固定されている。
オイル通路11を矢印方向に通過したオイルは、前方側バッフルプレート部25の上流に流れ込む。エンジン上方側に供給されて潤滑に用いられたオイルは、コンロッド2aおよびクランクシャフト2から前方側バッフルプレート部25の上面25aおよび、後方側バッフルプレート部26の上面26aに落下する。前方側バッフルプレート部25の上流に流れ込んだオイルは、前方側バッフルプレート部25の裏面側を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは前方側バッフルプレート部25の上面25aに落下したオイルと合流し、前方側バッフルプレート部25の上面25aに沿って下流に流れると、オイルの一部はオイル戻り穴25bを通ってオイルパン3内に戻される。さらに、オイルの一部は、前方側バッフルプレート部25の後端部に形成された屈曲部25cと屈曲部26cとの間隙からなるスリット12を通ってオイルパン3内に戻される。オイルの一部は、屈曲部26cとパイプ7aとの間隙を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、パイプ7aの上面に沿って流れ、オイルの一部は、後方側バッフルプレート部26の上面26aに落下したオイルと合流し、後方側バッフルプレート部26の上面26aに沿って下流に流れ、オイルの一部はオイル戻り穴26bを通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、後方側バッフルプレート部26の後端部からオイルパン3内に戻される。
以上説明したように、前方側バッフルプレート部25の上流に流れ込んだオイル及び上面25aおよび上面26aに落下したオイルは、屈曲部25cと屈曲部26cとの間隙からなるスリット12、後方側バッフルプレート部26とパイプ7aとの間隙およびのオイル戻り穴25b、26bを通ってオイルパン3内に戻されるので、オイルがクランクシャフト2に衝突することはなく、オイルの流れが整流される。
図7は、本発明の第四の実施の形態に係わるオイル整流構造の部分断面図である。
本第四の実施の形態に係わるオイル整流構造において、第一の実施の形態に係わるオイル整流構造と同じ構成部品は同じ符号を付して説明を省略し、第一の実施の形態と異なる構成について説明する。
バッフルプレート34は、その前方側が後方側より高く、水平面からの角度がθになるように傾斜してオイルパン3に固定されている。
図7に示すように、矢印Aで示すエンジン前方側に位置するオイル通路11を矢印方向に通過したオイルは、バッフルプレート34の上流に流れ込む。エンジン上方側に供給されて潤滑に用いられたオイルは、コンロッド2aおよびクランクシャフト2からバッフルプレート34の上面34aに落下する。バッフルプレート34の上流に流れ込んだオイルは、バッフルプレート34の裏面側を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルはバッフルプレート34の上面34aに落下したオイルと合流し、バッフルプレート34の上面34aに沿って下流に流れると、オイルの一部はバッフルプレート34の屈曲部34cに形成されたスリット12を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、パイプ7aの上面に沿って流れ、オイルの一部は、パイプ7aとバッフルプレート34で形成された屈曲部34cとの間隙を通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、バッフルプレート34の上面34aに落下したオイルと合流し、バッフルプレート34の上面34aに沿って下流に流れ、オイルの一部は、オイル戻り穴34bを通ってオイルパン3内に戻される。残りのオイルは、バッフルプレート34の後端部からオイルパン3内に戻される。
以上説明したように、バッフルプレート34の上流に流れ込んだオイル及び上面34aに落下したオイルは、バッフルプレート34の屈曲部34cに設けられたスリット12、オイル戻り穴34bを通ってオイルパン3内に戻されるので、オイルがクランクシャフト2に衝突することはなく、オイルの流れが整流される。
2 クランクシャフト
2a コンロッド
3 オイルパン
4 バッフルプレート
5 前方側バッフルプレート部
5a 上面
5b オイル戻り穴
6 後方側バッフルプレート部
6a 上面
6b オイル戻り穴
7 ドライブシャフト
7a パイプ
8 ストレーナ
9 オイル吸入管
10 クランクケース
11 オイル通路
12 スリット
14 バッフルプレート
15 前方側バッフルプレート部
15a 上面
15b オイル戻り穴
15c 屈曲部
16 後方側バッフルプレート部
16a 上面
16b オイル戻り穴
16c 屈曲部
24 バッフルプレート
25 前方側バッフルプレート部
25a 上面
25b オイル戻り穴
25c 屈曲部
26 後方側バッフルプレート部
26a 上面
26b オイル戻り穴
26c 屈曲部
34 バッフルプレート
34a 上面
34b オイル戻り穴
34c 屈曲部
41 バッフルプレート
42 クランクシャフト
42a コンロッド
43 オイルパン
44 バッフルプレート
44a 屈曲部
44b〜44g オイル戻り穴
45 オイル通路
46 クランクケース
47 ドライブシャフト
48 飛散オイル
W1 エンジン停止時の油面位置
W2 エンジン駆動時の油面位置
Claims (6)
- 自動車のエンジンのクランクシャフトと、前記エンジン各部に供給されるオイルを貯蔵するオイルパンと、前記クランクシャフトと前記オイルパンとの間に設けられるバッフルプレートと、前記クランクシャフトの下方に位置し、前記クランクシャフトの動力を駆動輪に伝達するドライブシャフトとを備え、オイルが前記バッフルプレートに沿って流れる際オイルを整流するオイル整流構造であって、
前記バッフルプレートが、前記ドライブシャフトの前方近傍で、かつ前記ドライブシャフトの上面よりも下方に位置するスリットを有し、オイルを前記ドライブシャフトの前方で前記スリットを通してオイルパン内に落下させるようにしたことを特徴とするオイル整流構造。 - 前記バッフルプレートが、前方側バッフルプレート部と後方側バッフルプレート部とを備え、前記前方側バッフルプレート部と前記後方側バッフルプレート部との間に前記スリットが形成されたことを特徴とする請求項1に記載のオイル整流構造。
- 前記前方側バッフルプレート部および前記後方側バッフルプレート部が、オイルを受け止める上面を有し、前記後方側バッフルプレート部の上面が前記前方側バッフルプレート部の上面よりも下方に位置するよう前記前方側バッフルプレート部および前記後方側バッフルプレート部を配置したことを特徴とする請求項2に記載のオイル整流構造。
- 前記前方側バッフルプレート部が後方側で下方に屈曲した屈曲部を有し、前記後方側バッフルプレート部が前方側で上方に屈曲した屈曲部を有するようにしたことを特徴とする請求項2から請求項3のいずれかに記載のオイル整流構造。
- 前記前方側バッフルプレート部の上面と前記後方側バッフルプレート部の上面の少なくともいずれか一方が、前記オイルパンの前方側から前記オイルパンの後方側に向かって下方に傾斜させて、前記前方側バッフルプレート部の上面と前記後方側バッフルプレート部の上面の少なくともいずれか一方を通過するオイルが前記オイルパンの後方側に流れ易くしたことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載のオイル整流構造。
- 前記ドライブシャフトが回転できるよう前記ドライブシャフトを囲んで設けられたパイプを備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のオイル整流構造。
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