JP4981642B2

JP4981642B2 - オイルパン構造及びこれを備えたエンジン

Info

Publication number: JP4981642B2
Application number: JP2007319003A
Authority: JP
Inventors: 佑樹石井; 和洋吉住; 直樹菅沼; 進一郎高橋; 亮鈴木
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-12-10
Also published as: JP2009138716A; US20090145395A1; US8061325B2

Description

本発明は、クランクケースの底部にボルトで装着される上部フランジと、底部に固定される底壁と、該底壁の縁部と上部フランジの下部とを連結する２つの長手方向側壁と２つの短手方向側壁とにより箱状体に形成され、内部オイルを貯留可能に構成したオイルパン構造及びこれを備えたエンジンに関する。

クランクケースの底部にボルトで装着される上部フランジと、底部に固定される底壁と、該底壁の縁部と上部フランジの下部とを連結する２つの長手方向側壁と２つの短手方向側壁とにより箱状体に形成され、内部オイルを貯留可能に構成したオイルパンは、通常、薄板材を溶接して構成されるので、剛性が弱くまた振動も大きいので、その強度及び振動を防止する手段が主々講じられている。

特許文献１（特開平１１−２８０５４８号公報）においては、オイルパンの底壁に複数の蛇腹状の補強用ビードを設けるとともに、左右２つの長手方向側壁にも複数の補強用ビードを備えている。
特許文献２（特開２００２−２２７６２６号公報）においては、オイルパンの底壁に複数の蛇腹状の補強用ビードを設けている。
特許文献３（特開２００２−３６４３２４号公報）及び特許文献４（特許第３９２５６１４号公報）においては、オイルパンの底壁に複数の補強用ビードを設けるとともに、左右２つの長手方向側壁にも複数の補強用ビードを備えている。
特許文献５（特開平１１−２７０４０８号公報）においては、オイルパンの底壁に互い交差する補強用ビードを設けている。

特開平１１−２８０５４８号公報特開２００２−２２７６２６号公報特開２００２−３６４３２４号公報特許第３９２５６１４号公報特開平１１−２７０４０８号公報

クランクケースの底部にボルトで装着される上部フランジと、底部に固定される底壁と、該底壁の縁部と上部フランジの下部とを連結する２つの長手方向側壁と２つの短手方向側壁とにより箱状体に形成されたオイルパンは、前記のように、通常、薄板材を溶接して構成されるので、剛性が弱くまた振動も大きいものであるが、その強度及び振動剛性を向上させる手段は、前記特許文献１〜５のように、オイルパンの底壁に補強用ビードあるいは左右２つの長手方向側壁に、補強用ビードを設けているのが主流になっている。

しかしながら、前記従来技術にかかるオイルパンに補強用ビードを設ける手段にあっては、クランクケースの底部にボルトで装着される上部フランジ、底部に固定される底壁、底壁の縁部と上部フランジの下部とを連結する２つの長手方向側壁と２つの短軸方向側壁、とにより箱状体に形成されるオイルパンの、底壁あるいは２つの長手方向側壁あるいは２つの短軸方向側壁の個々に補強用ビードを設けているため、補強用ビードの装着のわりに、その強度及び振動剛性の向上効果が十分でない。
また、かかる従来のオイルパンは溶接構造ものが多い。

さらには、前記従来技術においては、前記補強用ビードの形状とオイルパンの固有振動数との関係を調整可能な手段は開示されていない。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、オイルパンの補強用ビードの強度及び振動剛性の向上効果を十分に行い、かつ補強用ビードの形状によりオイルパンの固有振動数を調整可能として、強度及び振動剛性の向上したオイルパン構造及び該オイルパン構造を備えたエンジンを提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、ケース類の底部にボルトで装着される上部フランジと、底部に固定される底壁と、該底壁の縁部と上部フランジの下部とを連結する２つの長手方向側壁と２つの短軸方向側壁とにより箱状体に形成され、内部にオイルを貯留可能に構成したオイルパンにおいて、前記底壁及び２つの長手方向側壁及び２つの短軸方向側壁にそれぞれオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部を有する補強用ビードを複数個設け、該複数個の補強用ビードは前記底壁から前記２つの長手方向側壁の一方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの長手方向側壁の他方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの短軸方向側壁の一方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの短軸方向側壁の他方側に跨って伸びるビードと、前記底壁を短軸方向に横切って伸び前記長手方向側壁のそれぞれのビードに接続するビードとを備え、前記長手方向側壁に伸びるビードは、一方側が閉鎖されてオイルパン外面に接続され、中間部がオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部に形成され、他方側が前記底壁を短軸方向に横切って伸びるビードに接続され、側面視において略逆Ｕ字状に配置され、前記中間部の波形状部の長さを調整することにより前記オイルパンの固有振動数を調整可能に構成されたことを特徴とする（請求項１）。

かかる、発明において、具体的には次にように構成するのがよい。
前記補強用ビードが形成された底壁部側にドレン孔を開設し、該ドレン孔に設けたドレンコックにより前記底壁部側の補強構造を構成してなる（請求項２）。

また、本発明は次のように構成することもできる。
前記２つの長手方向側壁には、前記補強用ビードの形成位置を挟んでその両側に上面開口に向け階段状に拡開された側板断面構造が形成される（請求項３）。

そして、前記構成からなるオイルパンを備えたエンジンの発明は、
エンジンのクランクケースの底部にボルトで装着される上部フランジと、底部に固定される底壁と、該底壁の縁部と上部フランジの下部とを連結する２つの長手方向側壁と２つの短軸方向側壁とにより箱状体に形成され、内部にオイルを貯留可能に構成したオイルパンを備えたエンジンにおいて、前記オイルパンは、前記底壁及び２つの長手方向側壁及び２つの短軸方向側壁にそれぞれオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部を有する補強用ビードを複数個設け、該複数個の補強用ビードは前記底壁から前記２つの長手方向側壁の一方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの長手方向側壁の他方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの短軸方向側壁の一方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの短軸方向側壁の他方側に跨って伸びるビードと、前記底壁を短軸方向に横切って伸び前記長手方向側壁のそれぞれのビードに接続するビードとを備え、
前記長手方向側壁に伸びるビードは、一方側が閉鎖されてオイルパン外面に接続され、中間部がオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部に形成され、他方側が前記底壁を短軸方向に横切って伸びるビードに接続され、側面視において略逆Ｕ字状に配置され、前記中間部の波形状部の長さを調整することにより前記オイルパンの固有振動数を調整可能に構成されたことを特徴とする（請求項４）。

本発明における、補強用ビードとは、オイルパンの周面を外周側から内周側に帯状に膨出する溝である。
該補強用ビードは、オイルパンの板金成型時に、オイルパン側壁もしくは底壁の外壁側から内壁側に向かって膨出する細溝である。

本発明においては、上部フランジと、底部に固定される底壁と、該底壁の縁部と上部フランジの下部とを連結する２つの長手方向側壁と２つの短軸方向側壁とにより箱状体に形成されたオイルパンにおいて、補強用ビードとして、前記底壁及び２つの長手方向側壁及び２つの短軸方向側壁にそれぞれオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部を有する補強用ビードを複数個設け、該複数個の補強用ビードは前記底壁から前記２つの長手方向側壁の一方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの長手方向側壁の他方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの短軸方向側壁の一方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの短軸方向側壁の他方側に跨って伸びるビードと、前記底壁を短軸方向に横切って伸び前記長手方向側壁のそれぞれのビードに接続するビードとを備え、前記長手方向側壁に伸びるビードは、一方側が閉鎖されてオイルパン外面に接続され、中間部がオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部に形成され、他方側が前記底壁を短軸方向に横切って伸びるビードに接続され、側面視において略逆Ｕ字状に配置され、前記中間部の波形状部の長さを調整することにより前記オイルパンの固有振動数を調整可能に構成されたことを特徴としている。
従って、補強用ビードを底壁及び２つの長手方向側壁及び２つの短軸方向側壁の全てに設け、さらには補強用ビードを、底壁から２つの長手方向側壁、底壁から２つの短軸方向側壁に、跨って伸びた形状に構成しているので、該補強用ビードがつねに２つの壁に亘って設けられているため、補強用ビードの強度及び振動剛性つまり固有振動数が向上効果が大きく、従来のもののように、底壁あるいは２つの長手方向側壁あるいは２つの短軸方向側壁の個々に補強用ビードを設けて比べて強度及び振動剛性の向上効果が顕著である。

また、前記補強用ビードを、底壁から２つの長手方向側壁、底壁から２つの短軸方向側壁に、跨って伸びた形状に構成しているので、強度及び振動剛性の向上効果が十分であるため、従来のもののような、バッフルプレート溶接が不要となり、板金プレス加工のみという簡単加工で以って補強的効果とエンジン曲げ変形に対する固有振動数が向上する。

また、前記補強用ビードは、一方側が閉鎖されてオイルパン外面に接続され、中間部がオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部に形成され、他方側が前記底壁を短軸方向に横切って伸びるビードに接続され、側面視において略逆Ｕ字状に配置され、前記中間部の波形状部の長さ及び幅あるいは配置を調整することにより、それぞれ固有振動数を調整可能であって共振点を回避する操作が簡単にできる。

即ち、オイルパンの短軸方向側壁と平行に、両側の長軸方向側壁及び底壁を連通して延在する断面の形状が、略Ｕ字状の補強用ビードを延在させることにより、剛性向上のために従来行われていた前記バッフルプレートの溶接が不要となり板金のプレス加工で補強的効果とエンジン曲げ変形に対する固有振動数が向上でき、また、補強用ビードのビード位置、長さを調整することで、エンジン運転時に生じる共振点回避が可能となり、オイルパン全体の剛性が向上する。

また、前記２つの長手方向側壁には、前記補強用ビードの形成位置を挟んでその両側に上面開口に向け階段状に拡開された側板断面構造が形成されるので（請求項３）、板金加工で補強的効果とエンジン曲げ変形に対する固有振動数が向上するとともに、側板断面構造のステップ高さ、長さを調整することで、エンジン運転時に生じる共振点回避が可能となり、オイルパン全体、特に側壁の剛性が向上する。

また、前記補強用ビードが形成された底壁部側にドレン孔を開設し、該ドレン孔に設けたドレンコックにより前記底壁部側の補強構造を構成しているので（請求項２）、底壁に、それぞれの短軸側壁から延びる長軸側壁と平行な複数の補強用ビードを設けることにより、ドレンコックを配設した広域側及び略Ｕ次状の補強用ビードを設けた狭域側の剛性を向上させることができる。

そして、以上のように構成されたオイルパン、つまりエンジンのクランクケースの底部にボルトで装着される上部フランジと、底部に固定される底壁と、該底壁の縁部と上部フランジの下部とを連結する２つの長手方向側壁と２つの短軸方向側壁とにより箱状体に形成され、内部にオイルを貯留可能に構成したオイルパンは、エンジンのオイルパンとして用いるのか好適である（請求項４）。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は本発明の実施例のかかる汎用小型エンジン用オイルパンの平面図、図２は図１のＡ―Ａ線に沿う断面図、図３は図１のＢ―Ｂ線に沿う断面図である。
図１〜３において、１００はオイルパンで次のように構成されている。
該オイルパン１００は、エンジンのクランクケース（図示省略）の底部に複数のボルト２で装着される上部フランジ１と、底部に固定される底壁７と、該底壁７の縁部と上部フランジ１の下部とを連結する２つの長手方向側壁３，４と、該底壁７の縁部と２つの短軸方向側壁５，６とを連結して、上部開口８を備えた箱状体に形成される。そして、該箱状体の内部にエンジン側から落下したオイルを貯留可能に構成している。Ｓはオイルパンの中心である。

前記オイルパンには、複数個の補強用ビードが設けられている。
第１のビード１０は、図３のように、前記底壁７から前記短軸方向側壁５の一方側に跨って伸びており、第２のビード１１は、図３のように、前記底壁７から前記短軸方向側壁６の他方側に跨って伸びている。
第３のビード１２は、図２のように、前記底壁７から前記長手方向側壁３の一方側に跨って伸びており、第４のビード１３は、図２のように、前記底壁７から前記長手方向側壁４の他方側に跨って伸びている。
第５のビード１４は、図１のように、前記底壁７を短軸方向に横切って、双方の長手方向側壁３及び長手方向側壁４に到達するように形成されている。

そして、前記各補強用ビード１０〜１４は次のように構成されている。
前記各補強用ビード１０〜１４は、略卵型のビード１５と略Ｕ字状のビード１６とを、随時折り混ぜて使用する。
前記略卵型のビード１５は、図４に示すように、前記オイルパン外面（長手方向側壁３等）に開口する一端側開口部１５ａとオイルパン外面より内面側に向けて膨出する中央側の波形状部１５ｂと前記オイルパン外面に開口する他端側開口部１５ｃとが、図４のように、外観が略卵型状に配置されて連結されており、前記波形状部１５ｂは凹凸面を有している。
従って前記波形状部１５ｂの長さＬ１や幅をあるいは配置を変化させることにより、該略卵型のビード１５の固有振動数すなわちオイルパンの固有振動数を調整できる。

一方、前記略Ｕ字状型のビード１６は、図５に示すように、一方側１６ａが閉鎖されてオイルパン外面（長手方向側壁３等）に接続され，中間部がオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部１６ｂに形成され、他方側１６ｃが開口して形成されている。外観が略Ｕ字状に配置されて連結されており、前記波形状部１６ｂは凹凸面を有している。
従って前記波形状部１６ｂの長さＬ２や幅あるいは配置を変化させることにより、該略Ｕ字状のビード１６の固有振動数すなわちオイルパンの固有振動数を調整できる。

また、図１のように、前記補強用ビード１０等が形成された底壁７側にドレン孔２０を開設、またオイル排出口２１を開口している。
前記ドレン孔２０に設けたドレンコックにより前記底壁７側の補強構造を構成しているので、底壁７に、それぞれの短軸側壁５，６から延びる長軸側壁３，４と平行な複数の補強用ビード１０，１１を設けることにより、ドレンコックを配設した広域側及び略Ｕ次状の補強用ビード１０，１１を設けた狭域側の剛性を向上させることができる。

以上のように、かかる実施例によれば、補強用ビード１０等を底壁７及び２つの長手方向側壁３，４及び２つの短軸方向側壁５，６の全てに設け、さらには補強用ビード１０等を、底壁７から２つの長手方向側壁１０等、底壁７から２つの短軸方向側壁５，６に、跨って伸びた形状に構成しているので、該補強用ビード１０等が常に２つの壁に亘って設けられているため、補強用ビード１０等の強度及び振動剛性、つまり固有振動数の向上効果が大きく、また、前記の構成により板金のプレス加工での整形が可能であり、従来のものに比べて整形が容易であり、且つ底壁７あるいは２つの長手方向側壁１０等あるいは２つの短軸方向側壁５，６の個々に補強用ビード１０等を設けたものに比べて、強度及び振動剛性の向上効果が顕著である。

また、前記のように、補強用ビード１０等を、底壁７から２つの長手方向側壁３，４、底壁７から２つの短軸方向側壁５，６に、跨って伸びた形状に構成しているので、強度及び振動剛性の向上効果が十分であるため、従来のもののような強度向上のためのバッフルプレート溶接が不要となり、板金の絞り加工のみで補強的効果とエンジン曲げ変形に対する固有振動数が向上する。

また、前記補強用ビード１５は、前記オイルパン外面に開口する一端側開口部１５ａとオイルパン外面より内面側に向けて膨出する中央側の波形状部１５と前記オイルパン外面に開口する他端側開口部１５ｃとが、外観が前記一端側開口部及び波形状部及び他端側開口部とが略卵型状１５に配置されて連結され、
あるいは前記補強用ビード１６は、一方側が閉鎖されてオイルパン外面に接続され１６ａ、中間部がオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部１６ｂに形成され、他方側が開口した１６ｃ、外観形状が略Ｕ字状に配置されるように構成することにより、
略卵型状の補強用ビード１５の中央側の波形状部１５ｂの長さ及び幅あるいは配置、あるいは略Ｕ字状の補強用ビード１６の中央側の波形状部１６ｂの長さ及び幅あるいは配置を調整することにより、それぞれ固有振動数を調整可能であって共振点を回避する操作が簡単にできる。

即ち、オイルパン１００の短軸方向側壁５，６と平行に、両側の長軸方向側壁３，４及び底壁７を連通して延在する断面の形状が、前記略卵型状１５あるいは略Ｕ字状１６の補強用ビードを延在させることにより、剛性向上のために従来行われていた前記バッフルプレートの溶接が不要となり板金加工で補強的効果とエンジン曲げ変形に対する固有振動数が向上でき、また、補強用ビード１５あるいは１６のビード位置、長さを調整することで、エンジン運転時に生じる共振点回避が可能となり、オイルパン全体の剛性が向上する。

図６は本発明の第２実施例に汎用小型エンジン用オイルパンの概略側面図である。
この実施例においては、前記中心Ｓを挟んだ２つの長手方向側壁には、前記補強用ビードの形成位置を挟んでその両側に上面開口に向け階段状に拡開された側板断面構造４１，４２が形成される。７は底壁である。
板金加工で補強的効果とエンジン曲げ変形に対する固有振動数が向上するとともに側板断面構造のステップ高さ、長さを調整することで、エンジン運転時に生じる固有振動数による共振点回避が可能となり、オイルパン１００全体、特に側壁の剛性が向上する。

本発明は、内部にオイルを貯留可能に構成されたオイルパン全てに適用でき、ことに汎用小型エンジン用オイルパンに好適である。

本発明によれば、オイルパンの補強用ビードの強度及び振動剛性の向上効果を十分に行い、かつ補強用ビードの形状によりオイルパンの固有振動数を調整可能として、強度及び振動剛性の向上したオイルパン構造及び該オイルパン構造を備えたエンジンを提供できる。

本発明の実施例のかかる汎用小型エンジン用オイルパンの平面図である。前記第１実施例における図１のＡ―Ａ線に沿う断面図である。前記第１実施例における図１のＢ―Ｂ線に沿う断面図である。前記第１実施例における略卵型のビードの拡大正面図である。前記第１実施例における略Ｕ字状のビードの拡大正面図である。本発明の第２実施例に汎用小型エンジン用オイルパンの概略側面図である。

１上部フランジ
２ボルト
３、４長手方向側壁
５、６短軸方向側壁
７底壁
１０、１１、１２、１３、１４補強用ビード
１５略卵型のビード
１６略Ｕ字状のビード
２０ドレン孔
４１、４２側板断面構造
１００オイルパン

Claims

ケース類の底部にボルトで装着される上部フランジと、底部に固定される底壁と、該底壁の縁部と上部フランジの下部とを連結する２つの長手方向側壁と２つの短軸方向側壁とにより箱状体に形成され、内部にオイルを貯留可能に構成したオイルパンにおいて、
前記底壁及び２つの長手方向側壁及び２つの短軸方向側壁にそれぞれオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部を有する補強用ビードを複数個設け、
該複数個の補強用ビードは前記底壁から前記２つの長手方向側壁の一方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの長手方向側壁の他方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの短軸方向側壁の一方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの短軸方向側壁の他方側に跨って伸びるビードと、前記底壁を短軸方向に横切って伸び前記長手方向側壁のそれぞれのビードに接続するビードとを備え、
前記長手方向側壁に伸びるビードは、一方側が閉鎖されてオイルパン外面に接続され、中間部がオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部に形成され、他方側が前記底壁を短軸方向に横切って伸びるビードに接続され、側面視において略逆Ｕ字状に配置され、前記中間部の波形状部の長さを調整することにより前記オイルパンの固有振動数を調整可能に構成されたことを特徴とするオイルパン構造。
前記補強用ビードが形成された底壁部側にドレン孔を開設し、該ドレン孔に設けたドレンコックにより前記底壁部側の補強構造を構成してなる請求項１記載のオイルパン構造。
前記２つの長手方向側壁には、前記補強用ビードの形成位置を挟んでその両側に上面開口に向け階段状に拡開された側板断面構造が形成された請求項１記載のオイルパン構造。
エンジンのクランクケースの底部にボルトで装着される上部フランジと、底部に固定される底壁と、該底壁の縁部と上部フランジの下部とを連結する２つの長手方向側壁と２つの短軸方向側壁とにより箱状体に形成され、内部にオイルを貯留可能に構成したオイルパンを備えたエンジンにおいて、
前記オイルパンは、前記底壁及び２つの長手方向側壁及び２つの短軸方向側壁にそれぞれオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部を有する補強用ビードを複数個設け、該複数個の補強用ビードは前記底壁から前記２つの長手方向側壁の一方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの長手方向側壁の他方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの短軸方向側壁の一方側に跨って伸びるビードと、前記底壁から前記２つの短軸方向側壁の他方側に跨って伸びるビードと、前記底壁を短軸方向に横切って伸び前記長手方向側壁のそれぞれのビードに接続するビードとを備え、
前記長手方向側壁に伸びるビードは、一方側が閉鎖されてオイルパン外面に接続され、中間部がオイルパン外面より内面側に向けて膨出する波形状部に形成され、他方側が前記底壁を短軸方向に横切って伸びるビードに接続され、側面視において略逆Ｕ字状に配置され、前記中間部の波形状部の長さを調整することにより前記オイルパンの固有振動数を調整可能に構成されたことを特徴とするエンジン。