JP5502441B2

JP5502441B2 - オイルパン

Info

Publication number: JP5502441B2
Application number: JP2009275052A
Authority: JP
Inventors: 敦野中
Original assignee: 株式会社マーレフィルターシステムズ
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-12-03
Also published as: EP2330276A1; JP2011117352A; EP2330276B1; US20110132913A1

Description

本発明は、車両に搭載されたエンジンあるいはトランスミッションの下部に取り付けられ、潤滑油を貯留する樹脂製のオイルパンに関する。

従来からある自動車用オイルパンは、強度、剛性を確保するために金属製であり、エンジンにおける大きな重量源となっているため、エンジン出力や燃費の低下に大きな影響を及ぼしている。

例えば特許文献１においては、オイルパンの材質を樹脂製として、エンジンの重量低減を図った技術が開示されている。

特開２００８−１２１６４３号公報

ここで、樹脂材料は、金属材料に比べ強度の面で劣っている。特に、オイルパンは、エンジンやトランスミッションケースの最下部に設置されるというレイアウト要件から、走行中の路面から跳ね上げられた石の衝突は避けられないが、樹脂材料では路面から跳ね上げられた石に対して十分な強度を確保するのが困難となっている。

走行中の路面から跳ね上げられた石に対する対策としては、カバー類を別部品として設定することや、エンジンを車体の上方に設置してオイルパンを路面から遠ざける等の対策がある。

しかしながら、別部品のカバー類を設定する場合には、カバー類を設定することによりコストが増加してしまうという問題がある。エンジン位置を車体上方へ変更する場合には、車両重心の不安定化や大幅なエンジンレイアウト変更を招く虞がある。

また、オイルパンの肉厚を単純に増やして強度を増加させることも考えられるが、これではかえって重量が増加してしまったり、コストが増加してしまう虞がある。

そこで、本発明のオイルパンは、樹脂材料からなり、底壁の外壁面に形成された複数のリブが、底壁の外壁面から突出する基端部と、当該基端部の先端面から突出する少なくとも一つの先端部と、を有し、前記基端部と前記先端部とが連続する部分の幅寸法が、前記基端部の基端位置における幅寸法よりも小さくなり、かつ前記先端部の先端位置における幅寸法以下となるよう形成されていることを特徴としている。

前記基端部と前記先端部とが連続する部分の幅寸法が、前記基端部の基端位置における幅寸法よりも小さくなり、かつ前記先端部の先端位置における幅寸法以下となるよう形成されているので、前記リブの基端と先端との間、すなわち前記基端部と前記先端部とが連続する部分が相対的に脆弱な部分となっている。

そのため、路面から跳ね上げられた石の衝突により仮にリブが折損することがあったとしても、リブは基端部の基端位置ではなく、基端部と先端部とが連続する部分において折損することになる。

本発明によれば、樹脂製のオイルパンの底壁に形成されたリブが路面から跳ね上げられた石の衝突により折損する場合には、基端部を残して先端部が折損することになるため、オイルパンの底壁が直接破損してしまうことが回避され、オイルパンの底壁が所期の肉厚以下になりオイルパンの底壁の強度が所期の強度以下となってしまうことを抑制することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１及び図２は本発明に係るオイルパン１を模式的に示した説明図であって、図１はオイルパン１を上方側から見た斜視図であり、図２はオイルパン１を下方から見た斜視図である。

オイルパン１は、樹脂材料からなり、例えば、車両に搭載される内燃機関のシリンダブロック（図示せず）の下面に取り付けられ、内燃機関の各部位に供給される潤滑油を貯留するものである。

オイルパン１は、細長い矩形の皿形状を呈し、シリンダブロック（図示せず）の下面に取り付けられるオイルパンアッパ２と、オイルパンアッパ２下縁のフランジ５に取り付けられたオイルパンロア３と、を有している。

オイルパンアッパ２は、４枚の側壁４と、これら４枚の側壁４の下面に形成されたフランジ５と、を有している。

オイルパンロア３は、オイルパン１の底部を構成する底壁６と、底壁６の周囲を囲む４枚の側壁７と、これら４枚の側壁７の上面に形成され、オイルパンアッパ２下面のフランジ５に取り付けられるフランジ８と、を有している。

そして、オイルパンロア３の底壁６の外壁面６ａには、図２及び図３に示すように、外壁面６ａから等間隔で突出する複数のリブ９が形成されている。

リブ９は、図４に示すように、底壁６の外壁面６ａから突出する基端部１０と、この基端部１０の先端面１０ａから突出する基端部１０よりも幅が狭い先端部１１と、を有している。基端部１０は、その幅寸法がＷ１となる断面矩形を呈し、先端部１１はその幅寸法がＷ２となる断面矩形を呈している。詳述すると、リブ９は、断面Ｔ字形状を呈し、基端部１０の幅寸法Ｗ１が、先端部１１の幅寸法Ｗ２よりも大きくなるよう形成されている。

換言すれば、リブ９は、基端部１０と先端部１１とが連続する部分の幅寸法が、基端部１０の基端位置における幅寸法よりも小さくなり、かつ先端部１１の先端位置における幅寸法以下となるよう形成されている。

リブ９においては、基端部１０と底壁６の外壁面６ａとが連続する部分、すなわち基端部１０の側壁面１０ｂと底壁６の外壁面６ａとがなす第１コーナー部１２が、所定の曲率半径Ｒ１の曲面となるよう形成されている。さらに、基端部１０と先端部１１とが連続する部分、すなわち基端部１０の先端面１０ａと、先端部１１の側壁面１１ａとがなす第２コーナー部１３が、所定の曲率半径Ｒ２の曲面となるよう形成されている。そして、曲率半径Ｒ１は、曲率半径Ｒ２よりも大きくなるよう設定されている。

ここで、基端部１０と底壁６の外壁面６ａとが連続する部分は、曲面である第１コーナー部１２となり、底壁６側に位置するほど、基端部１０の幅寸法よりも大きくなっているが、本願明細書においては、基端部１０と底壁６の外壁面６ａとが連続する部分の幅寸法を、第１コーナー部１２の曲面を考慮しない幅寸法、すなわち基端部１０と底壁６の外壁面６ａとが連続する部分に曲面を設定しない状態の幅寸法と定義する。換言すれば、この第１実施形態においては、基端部１０が断面矩形であるので、基端部１０の幅寸法Ｗ１が、基端部１０と底壁６の外壁面６ａとが連続する部分の幅寸法となる。同様に、基端部１０と先端部１１とが連続する部分の幅寸法についても、本願明細書においては、第２コーナー部１３の曲面を考慮しない幅寸法、すなわち基端部１０と先端部１１とが連続する部分に曲面を設定しない状態の幅寸法と定義する。換言すれば、この第１実施形態においては、先端部１１が断面矩形であるので、先端部１１の幅寸法Ｗ２が、基端部１０と先端部１１とが連続する部分の幅寸法となる。

また、リブ９は、基端部１０の長さＬ１よりも、先端部１１の長さＬ２が長くなるよう形成されており、例えば、基端部１０の長さＬ１と先端部１１に長さＬ２との比が２：３となるように形成されている。

尚、この第１実施形態においては、複数のリブ９が所定間隔毎に形成されているが、具体的には、φ５〜φ１３程度の大きさの石（いわゆる６号砕石）が隣接するリブ９、９の先端部１１、１１間で引っかかる程度（後述する図７を参照）の一定間隔毎に形成されている。

また、オイルパン１は、車両に搭載される際には、底壁６が路面に対向するよう搭載される。オイルパン１のリブ９は、車両の進行方向に対してリブ９の長手方向（図３、図４における紙面垂直方向）が直交するように形成されている。つまり、本実施形態においては、オイルパン１が車両に対して搭載された際に、オイルパン１の長手方向が車両前後方向と平行となるため、オイルパン１のリブ９は、オイルパン１の長手方向に対して直交する方向に形成されている。

図５及び図６は、比較例におけるオイルパン１５の要部を模式的に示した説明図である。尚、図５及び図６において、上述した第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

比較例におけるオイルパン１５は、上述した第１実施形態のオイルパン１と略同一構成となっているが、リブ１６の形状が断面Ｔ字形状ではなく、断面矩形となっている。尚、比較例におけるリブ１６は、第１実施形態におけるリブ９と同じ高さ（長さ）であり、その幅寸法は、第１実施形態におけるリブ９の基端部１０の幅寸法Ｗ１と同じである。

この比較例においては、走行中に路面から跳ね上げられた石１７が、オイルパン１５の底壁６よりも先に底壁６から突出したリブ１６に衝突することになる。そして、この比較例においては、リブ１６が単に断面矩形に形成されているので、走行中に路面から跳ね上げられた石１７がリブ１６に衝突すると、リブ１６の基端位置に大きな応力が作用することになる。

そのため、このような比較例のオイルパン１５においては、路面から跳ね上げられた石１７の衝突によりリブ１６が折損する場合、図６に示すように、リブ１６の基端位置において折損することにより、オイルパン１５の底壁６が所期の肉厚以下になりオイルパン１５の底壁６の強度が所期の強度以下となってしまう虞がある。

一方、上述した第１実施形態におけるオイルパン１においては、走行中に路面から跳ね上げられた石１７が、オイルパン１の底壁６よりも先に底壁６から突出したリブ９に衝突することになる。ここで、この第１実施形態においては、リブ９が断面Ｔ字形状に形成されているので、走行中に路面から跳ね上げられた石１７がリブ９に衝突する場合には、図７に示すように、リブ９の先端部１１に衝突することになるため、リブ９の基端位置となる第１コーナー部１２近傍よりも、基端部１０と先端部１１とが連続する部分である第２コーナー部１３の近傍により大きな応力が作用することになる。

つまり、リブ９を断面Ｔ字形状に形成し、基端部１０と先端部１１とが連続する部分の幅寸法が、基端部１０の基端位置における幅寸法よりも小さくなり、かつ先端部１１の先端位置における幅寸法以下となるよう形成されているので、この第１実施形態においては、リブ９の基端と先端との間の所定位置、すなわち基端部１０と先端部１１とが連続する部分が相対的に脆弱な部分となっている。そのため、この第１実施形態においては、路面から跳ね上げられた石１７の衝突により仮にリブ９が折損することがあったとしても、リブ９は基端部１０の基端位置ではなく、図８に示すように、基端部１０と先端部１１とが連続する部分において折損することになる。

このように、上述した第１実施形態のオイルパン１においては、リブ９が路面から跳ね上げられた石の衝突により折損したとしても、基端部１０を残して先端部１１が折損することになるため、図８に示すように、リブ９が折損することによってオイルパン１の底壁６が直接破損してしまうことが回避され、オイルパン１の底壁６が所期の肉厚以下になりオイルパン１の底壁６の強度が所期の強度以下となってしまうことを抑制することができる。

つまり、樹脂製のオイルパン１の底壁６に設けるリブ９の形状を最適化することによって、オイルパン１の樹脂の使用量を削減することができ、オイルパン１の所期の強度を確保しつつ、オイルパン１の重量低減と、コストの低減を実現することができる。また、オイルパン１の強度を確保するために、カバー等の別部品を設定したり、車両の大幅なレイアウト変更を実施することを回避することができる。

そして、先端部１１の長さを基端部１０よりも長く設定することで、跳ね上げられた石が衝突した位置から基端部１０と先端部１１とが連続する部分までの距離を相対的に大きく取ることが可能となり、跳ね上げられた石がリブ９に衝突した際に、基端部１０と先端部１１とが連続する部分に作用するモーメントは相対的に大きくできる。つまり、先端部１０の長さを基端部１１よりも長く設定することで、リブ９を基端部１０と先端部１１とが連続する部分からより確実に折損させることが可能となる。

また、リブ９においては、第１コーナー部１２の曲率半径Ｒ１が、第２コーナー部１３の曲率半径Ｒ２よりも大きくなるよう設定されているので、路面から跳ね上げられた石がリブ９に衝突した際に、基端部１０の基端位置である第１コーナー部１２の近傍に作用する応力を相対的に緩和させることができる。

尚、この第１実施形態においては、オイルパン１の底壁６にリブ９が直線状に設けられているが、オイルパン１の底壁６に格子状にリブ９を設けることも可能である。

以下、本発明の他の実施形態について説明するが、上述した第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図９は、本発明の第２実施形態におけるオイルパン２０の要部断面図を示している。この第２実施形態におけるオイルパン２０は、上述した第１実施形態のオイルパン１と略同一構成となっているが、図９に示すように、オイルパン２０の底壁６の外壁面６ａから突出するリブ２１、２２、２３の設定間隔や幅寸法が不均一となるよう形成されている。

詳述すると、この第２実施形態においては、リブ２１、２２の間隔よりも、リブ２２、２３の間隔が大きくなるよう形成されている。そして、この第２実施形態においては、リブ２２の基端部２４の幅寸法が、リブ２１の基端部２６やリブ２３の基端部２８よりも幅広に形成され、リブ２２の先端部２５の幅寸法が、リブ２１の先端部２７やリブ２３の先端部２９よりも幅広に形成されている。また、この第２実施形態においては、リブ２３の基端部２８の幅寸法が、リブ２１の基端部２６やリブ２２の基端部２４よりも幅狭に形成され、リブ２３の先端部２９の幅寸法が、リブ２１の先端部２７やリブ２２の先端部２５よりも幅狭に形成されている。

このような第２実施形態においても、各リブ２１、２２、２３において、基端部と先端部とが連続する部分の幅寸法が、基端部の基端位置における幅寸法よりも小さくなり、かつ先端部の先端位置における幅寸法以下となるよう形成されているので、路面から跳ね上げられた石の衝突により仮に各リブ２１、２２、２３が折損することがあったとしても、各リブ２１、２２、２３は、それぞれ基端部の基端位置ではなく、基端部と先端部とが連続する部分において折損することになる。そのため、この第２実施形態のオイルパン２０においても、上述した第１実施形態のオイルパン１と同様の作用効果を得ることが可能である。

図１０は、本発明の第３実施形態におけるオイルパン３１の要部断面図を示している。この第３実施形態におけるオイルパン３１は、上述した第１実施形態のオイルパン１と略同一構成となっているが、図１０に示すように、オイルパン３１の底壁６の外壁面６ａから突出するリブ３２は、断面等脚台形状の基端部３３と、断面等脚台形状の先端部３４と、を有している。そして、基端部３３は、外壁面６ａ側の幅寸法が先端側（図１０における上方側）の幅寸法よりも大きくなるよう形成され、先端部３４は、基端部３３側の幅寸法が先端側（図１０における上方側）の幅寸法よりも小さくなるよう形成されている。また、基端部３３の先端の幅寸法は、先端部３４の基端の幅寸法と同じとなるよう形成されている。

このような第３実施形態においても、基端部３３と先端部３４とが連続する部分の幅寸法が、基端部３３の基端位置における幅寸法よりも小さくなり、かつ先端部３４の先端位置における幅寸法以下となるよう形成されているので、路面から跳ね上げられた石の衝突により仮にリブ３２が折損することがあったとしても、リブ３２は基端部３３の基端位置ではなく、基端部３３と先端部３４とが連続する部分において折損することになる。そのため、この第３実施形態のオイルパン３１においても、上述した第１実施形態のオイルパン１と同様の作用効果を得ることが可能である。

尚、リブの形状は上述した各実施形態の形状に限定されるものではなく、基端部と先端部とが連続する部分の幅寸法が、基端部の基端位置における幅寸法よりも小さくなり、かつ先端部の先端位置における幅寸法以下となるような範囲で適宜変更可能である。

また、オイルパンに設けられるリブは、１つの基端部に対して１つの先端部を有するものに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すオイルパン３６のように、断面矩形の１つの基端部３８と、断面矩形の２つの先端部３９、３９と、を有するようにリブ３７を形成することも可能である。

図１１に示す本発明の第４実施形態においては、基端部３８の幅寸法Ｗ３に対して、２つの先端部３９、３９のそれぞれの幅寸法Ｗ４の和が小さくなるように、先端部３９、３９の幅寸法Ｗ４が設定されている。

このような第４実施形態においても、基端部３８と先端部３９とが連続する部分の幅寸法（Ｗ４）が、基端部３８の基端位置における幅寸法（Ｗ３）よりも小さくなり、かつ先端部３９の先端位置における幅寸法（Ｗ４）以下となるよう形成されているので、路面から跳ね上げられた石の衝突により仮にリブ３７が折損することがあったとしても、リブ３７は基端部３８の基端位置ではなく、基端部３８と先端部３９とが連続する部分において折損しやすくなる。そのため、この第４実施形態のオイルパン３６においても、上述した第１実施形態のオイルパン１と同様の作用効果を得ることが可能である。

図１２は、本発明の第５実施形態におけるオイルパン４１の要部断面図を示している。この第５実施形態におけるオイルパン４１は、上述した第１実施形態のオイルパン１と略同一構成となっているが、図１２に示すように、各リブ４２において先端部４４が基端部４３から同一方向（図１２における左方向）に所定角度（例えば４５°）傾いて突出するよう形成されている。詳述すると、基端部４３は底壁６の外壁面６ａに対して直交するように形成され、全ての先端部４４は底壁６の外壁面６ａに対して同一方向（図１２における左方向）に所定角度傾くように形成されている。

このような、第５実施形態においては、隣接するリブ４２、４２の基端部４３、４３間の間隔が上述した第１実施形態におけるリブ９、９の基端部１０、１０間の間隔と同じではあるが、先端部４４を傾けることによって上述した第１実施形態の先端部１１に比べて、先端部４４に対して跳ね上げられた小さな石が一層衝突し易くなり、基端部４３に対する石の衝突をより一層抑制することができる。

尚、先端部４４を傾ける方向としては、車両後方側に向かって傾ける方が、車両前方側に向かって傾けるよりも、基端部に対して石が衝突しにくくなる。

また、基端部に対する先端部の傾け方としては、底壁６の外壁面６ａに設けられた全てのリブの先端部の傾く方向を同一方向にする必要はなく、図１３、図１４に示すように、隣接する一対のリブにおける先端部を相反する方向に傾けることも可能である。

図１３は、本発明の第６実施形態におけるオイルパン４６の要部断面図を示している。この第６実施形態におけるオイルパン４６は、上述した第１実施形態のオイルパン１と略同一構成となっているが、隣接する一対のリブ４７、４８における先端部５０、５２が相反する方向に傾くように形成されている。すなわち、リブ４７においては、先端部５０が基端部４９から図１３における右方向に所定角度（例えば４５°）傾いて突出するよう形成され、リブ４８においては、先端部５２が基端部５１から図１３における左方向に所定角度（例えば４５°）傾いて突出するよう形成されている。

図１４は、本発明の第７実施形態におけるオイルパン５４の要部断面図を示している。この第７実施形態におけるオイルパン５４は、上述した第１実施形態のオイルパン１と略同一構成となっているが、隣接する一対のリブ５５、５６における先端部５８、６０が相反する方向に傾くよう形成されていると共に、隣接する一対のリブ５５、５６における先端部５８、６０の長さが互いに異なるように形成されている。すなわち、リブ５５においては、先端部５８が基端部５７から図１４における右方向に所定角度（例えば４５°）傾いて突出するよう形成され、リブ５６においては、先端部６０が基端部５９から図１４における左方向に所定角度（例えば４５°）傾いて突出するよう形成されている。そして、リブ５５の先端部５８がリブ５６の先端部６０よりも長くなるよう形成されている。

尚、本発明に係るオイルパンは、内燃機関のシリンダブロック下面に取り付けられるものに限定されるものではなく、車両に搭載された状態で、車両の下面側に位置し、路面に面する部分に用いられるオイルパンに適用可能であり、例えば、変速機の下部に設けられ、当該の変速機に供給される潤滑油を貯留するオイルパンに適用することも可能である。

本発明の第１実施形態に係るオイルパンの斜視図。本発明の第１実施形態に係るオイルパンの斜視図。図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。本発明の第１実施形態に係るオイルパンの要部断面図であって、図３のＢ部の拡大図。比較例におけるオイルパンの要部を模式的に示した説明図。比較例におけるオイルパンの要部を模式的に示した説明図。本発明の第１実施形態に係るオイルパンの要部を模式的に示した説明図。本発明の第１実施形態に係るオイルパンの要部を模式的に示した説明図。本発明の第２実施形態に係るオイルパンの要部を模式的に示した説明図。本発明の第３実施形態に係るオイルパンの要部を模式的に示した説明図。本発明の第４実施形態に係るオイルパンの要部を模式的に示した説明図。本発明の第５実施形態に係るオイルパンの要部を模式的に示した説明図。本発明の第６実施形態に係るオイルパンの要部を模式的に示した説明図。本発明の第７実施形態に係るオイルパンの要部を模式的に示した説明図。

１…オイルパン
２…オイルパンアッパ
３…オイルパンロア
６…底壁
９…リブ
１０…基端部
１１…先端部

Claims

底壁と、前記底壁の周囲を囲む側壁と、によって形成された空間に潤滑油を貯留可能な樹脂材料からなるオイルパンにおいて、
前記底壁の外壁面には、該外壁面から突出する複数のリブが形成され、
前記リブは、前記底壁の外壁面から突出する基端部と、当該基端部の先端面から突出する少なくとも一つの先端部と、を有し、
前記基端部と前記先端部とが連続する部分の幅寸法が、前記基端部の基端位置における幅寸法よりも小さくなり、かつ前記先端部の先端位置における幅寸法以下となるよう形成されていることを特徴とするオイルパン。
前記リブは、前記先端部の長さが、前記基端部の長さよりも長くなるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルパン。
前記リブは、断面Ｔ字形状を呈し、前記基端部の幅寸法が、前記先端部の幅寸法よりも大きくなるよう形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のオイルパン。