JP6444596B2

JP6444596B2 - オイルパン

Info

Publication number: JP6444596B2
Application number: JP2013268412A
Authority: JP
Inventors: 一成佐藤; 剛塚口; 一豊遠藤
Original assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp
Current assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: EP2889459A1; US9951666B2; CN104747250A; JP2015124647A; US20150184562A1

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。

車両用のオイルパンは、縁石等の路上の障害物に衝突して割れてしまうと、外部にオイルが漏れ出ることになるので、金属製のものが一般的である。

一方、近年では、自動車の軽量化や、部品の樹脂化が進んでおり、オイルパンにも樹脂化の要望がある。

例えば、特許文献１には、衝撃吸収構造を有する樹脂製のオイルパンが開示されている。

この特許文献１の衝撃吸収構造は、オイルパンの底壁部の下面に突出形成された複数の衝撃吸収インナリブと、底壁部の下方を覆うプロテクターカバーと、このプロテクターカバーに突出形成された複数の衝撃吸収アウタリブと、からなり、オイルパンに衝突する飛び石等の衝撃を衝撃吸収インナリブ、衝撃吸収アウタリブ及びプロテクターカバーの変形等により吸収するものである。

特開２０１２−１５４２９８号公報

しかしながら、この特許文献１のような衝撃吸収構造を設定すると、オイルパンの外側に補強用の別部品であるプロテクターカバーを取り付けることになるため、オイルパン全体の重量が増加することなり、オイルパンを樹脂製としたメリットが薄れてしまうという問題がある。

本発明の樹脂材料からなるオイルパンは、車両下部に配置されるものであって、上記オイルパンの底壁は、車両前方側の前方壁部と、上記前方壁部に対して所定の角度をなすとともに、当該前方壁部よりも車両後方側に位置し、上記前方壁部と連続する水平な後方壁部と、を有し、上記前方壁部は、車両後方側ほど車両上下方向で下方側に位置するように傾いているとともに、当該前方壁部に入力される外力を緩和吸収する外力吸収手段を備えていることを特徴としている。

上記外力吸収手段は、具体的には、車両前後方向に沿って延びるように上記前方壁部の外壁面から突出した樹脂製の複数の縦リブである。なお、上記縦リブは、車両後方側が相対的に厚肉となり、かつその先端が車両前方側ほど相対的に薄肉となるよう形成されている。

オイルパンに障害物が衝突した際にオイルパンに入力される外力（衝撃力）は、前方壁部の車両前後方向に沿った傾斜により、その一部が車両進行方向から車両上下方向の力に変換されることになる。そのため、エンジンマウントやサスペンション等を利用して、障害物が衝突した際にオイルパンに入力される外力の一部を緩和吸収することができる。また、外力吸収手段によっても、障害物が衝突した際にオイルパンに入力される外力の一部を緩和吸収することができる。

本発明によれば、障害物が衝突した際にオイルパンに実質的に入力される外力を減少させることができるので、オイルパンの肉厚を厚くすることなく（重量を増加させることなく）、障害物等に衝突した場合にも破損することない樹脂性のオイルパンを得ることができる。

本発明の第１実施例におけるオイルパンの底面図。本発明の第１実施例におけるオイルパンを下方から見た斜視図。本発明の第１実施例におけるオイルパンを横方向から見た構成説明図。本発明に係るオイルパンを構成する底部ユニットを下方から見た斜視図。本発明の第１実施例のオイルパンが障害物に衝突する際の状況を時系列でならべた説明図であって、（Ａ）は衝突時を示し、（Ｂ）は衝突後に障害物に乗り上げようとしている状態を示し、（Ｃ）は障害物に乗り上げた状態を示す。本発明の第２実施例におけるオイルパンの底面図。本発明の第２実施例におけるオイルパンを下方から見た斜視図。本発明の第２実施例におけるオイルパンを横方向から見た構成説明図。本発明の第３実施例におけるオイルパンの底面図。本発明の第３実施例におけるオイルパンを下方から見た斜視図。本発明の第３実施例におけるオイルパンを横方向から見た構成説明図。本発明の第４実施例におけるオイルパンの底面図。本発明の第４実施例におけるオイルパンを下方から見た斜視図。本発明の第４実施例におけるオイルパンを横方向から見た構成説明図。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明の第１実施例に係るオイルパン１を模式的に示した説明図であって、図１は第１実施例におけるオイルパン１の底面図、図２は第１実施例におけるオイルパン１を下方から見た斜視図、図３は第１実施例におけるオイルパン１を横方向から見た構成説明図である。

オイルパン１は、樹脂材料（例えばナイロン樹脂）からなり、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。

このオイルパン１は、略皿形状を呈し、肉厚が略一定の厚さとなる底壁２と、底壁２の周囲を囲む肉厚が略一定の厚さとなる側壁３と、シリンダブロックの下端に取り付けられる鍔状のフランジ４と、から大略構成されている。

オイルパン１の底壁２は、車両前方側に位置する前方壁部５と、前方壁部５と所定角度をなして連続し、前方壁部５よりも車両後方側に位置する後方壁部６と、を有している。

前方壁部５は、車載されたシリンダブロックにオイルパン１を取り付けた状態において、車両後方側ほど車両上下方向で下方側に位置するような傾きを有するように設定されている。換言すると、前方壁部５は、その外壁面５ａが単一の平面上に位置するものであり、車載されたシリンダブロックにオイルパン１を取り付けた状態において、車両後方側ほど車両上下方向で下方側に位置するように傾いている。

前方壁部５の外壁面５ａには、外力吸収手段として複数の横リブ７が形成されている。横リブ７は、車両幅方向に沿って延びる断面略矩形の突条であり、車両前後方向に略等間隔に設けられている。換言すると、横リブ７は、車両の進行方向に対して略直交するように設けられている。各横リブ７の先端面７ａは、外壁面５ａと略平行となるように形成されている。また、各横リブ７の先端面７ａは、単一かつ同一の平面によって構成されている。なお、横リブ７は、車両前後方向に略等間隔となるように設けられるものに限定されるものではなく、車両前後方向の間隔が不等間隔となるように設定してもよい。

後方壁部６は、車載されたシリンダブロックにオイルパン１を取り付けた状態において、略水平、すなわち路面に対して略平行となるよう設定されている。後方壁部６の外壁面６ａには、車両幅方向に沿って延びる複数の突条と、車両前後方向に沿って延びる複数の突条と、からなる格子状リブ８が略全面に形成されている。格子状リブ８の先端面８ａは、単一の平面によって構成され、外壁面６ａと略平行となるように形成されている。

フランジ４は、側壁３の上部に全周に亙って形成されており、複数箇所にオイルパン１をシリンダブロックに固定するためのボルト（図示せず）が挿入されるボルト穴９が貫通形成されている。

ここで、本実施例におけるオイルパン１は、底壁２と側壁３のうち底壁２側の部分が、図４に示すような略皿形状の底部ユニット１０からなり、底壁２側の強度を相対的に向上させた構造となっている。この底部ユニット１０は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製で、例えばナイロン樹脂を母材とし、ガラス繊維を強化材とするものである。つまり、オイルパン１は、このような底部ユニット１０を図示せぬ所定の金型内に固定し、この金型内に溶融樹脂を注入し、側壁３の残部（側壁３のうちフランジ４側の部分）、フランジ４、前方壁部５の複数の横リブ７、後方壁部６の格子状リブ８を型成形したものである。
なお、図２中の１１は、底部ユニット１０に型成形された側壁３の一部との分割線である。

このように構成された第１実施例のオイルパン１において、縁石等の障害物にオイルパン１が衝突する際には、図５（Ａ）に示すように、障害物が底壁２の前方壁部５に設けられた外力吸収手段である横リブ７に衝突することになる。このときオイルパン１に入力される外力（衝撃力）の一部は、この横リブ７の変形や折損により緩和吸収することができる。

そして、傾斜した前方壁部５及び傾斜した横リブ７の先端面７ａにより、図５（Ｂ）に示すように、障害物からオイルパン１に入力される外力を車両上下方向の力に変換しつつオイルパン１を障害物に乗り上げさせることができる。また、オイルパン１に入力される外力のうち、前方壁部５の傾斜により車両上下方向の力に変換されたものは、エンジンマウントやサスペンション等を利用して、緩和吸収されることになる。オイルパン１が障害物に乗り上げると、図５（Ｃ）に示すように、後方壁部６に設けられた格子状リブ８にて車体を支持できる。

つまり、オイルパン１の底壁２に車両前後方向に傾斜した前方壁部５を設け、かつこの前方壁部５に障害物からの外力を緩和吸収する横リブ７を設けることで、障害物が衝突した際にオイルパン１に実質的に入力される外力を減少させることができるので、オイルパン１の肉厚を厚くすることなく（重量を増加させることなく）、障害物等に衝突した場合にも破損することない樹脂性のオイルパン１を得ることができる。また、横リブ７の先端面７ａを前方壁部５の外壁面５ａと略平行となるように傾けることで、オイルパン１が障害物に乗り上げ易くなる。

なお、上述した第１実施例において、前方壁部５は、その外壁面５ａが単一の平面によって構成されているが、前方壁部５の車両前方側の外壁面５ａを、正面１８０°の範囲で略円錐面状となるように形成してもよい。また、横リブ７の断面形状は矩形に限定されるものではなく、例えば、断面略逆Ｔ字形状や断面略Ｌ字形状に形成するようにしてもよい。この場合には、障害物が横リブ７の先端に衝突した際に、横リブ７の先端側だけが折損することになり、前方壁部５に衝突による割れや欠損が生じてしまうことを回避する上で有利な構成となる。

以下、本発明の他の実施例について説明する。なお、上述した第１実施例と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図６〜図８は、本発明の第２実施例に係るオイルパン２１を模式的に示した説明図であって、図６は第２実施例におけるオイルパン２１の底面図、図７は第２実施例におけるオイルパン２１を下方から見た斜視図、図８は第２実施例におけるオイルパン２１を横方向から見た構成説明図である。

この第２実施例におけるオイルパン２１は、上述した第１実施例のオイルパン１と略同一構成となっているが、横リブ７が設けられておらず、底壁２の前方壁部５には、車載されたシリンダブロックにオイルパン１を取り付けた状態において全体が車両後方側ほど車両上下方向で下方側に位置するような傾きを有し、かつ車両上下方向の下方側に向かって凸となるよう所定の曲率で湾曲する湾曲壁２２が形成されている。換言すると、底部ユニット１０は、底壁２の前方壁部５を構成する部分に、車載されたシリンダブロックにオイルパン１を取り付けた状態において全体が車両後方側ほど車両上下方向で下方側に位置するような傾きを有し、かつ車両上下方向の下方側に向かって凸となり、車両前後方向（図６における上下方向）沿って所定の曲率で湾曲する湾曲壁２２が形成されている。この第２実施例においては、湾曲壁２２が、外力吸収手段に相当する。

このような第２実施例においては、縁石等の障害物にオイルパン２１が衝突すると、障害物は所定の曲率で車両上下方向の下方側に向かって凸となる湾曲壁２２に衝突することになる。このとき湾曲壁２２は、障害物が衝突した際の外力（衝撃力）により、車両上下方向の上方側に向かって凸（オイルパンの内側に向かって凸）となるようにその湾曲の向きが反転する。つまり、オイルパン２１に入力される外力（衝撃力）の一部は、この湾曲壁２２を反転させる際のエネルギーとして消費されることになるため、障害物に衝突した際にオイルパン２１に実質的に入力される外力を減少させることができる。また、湾曲壁２２の湾曲の向きが反転しても、湾曲壁２２は、全体として車両後方側ほど車両上下方向で下方側に位置するような傾きをもっているので、障害物からオイルパン２１に入力される外力を車両上下方向の力に変換しつつ障害物に乗り上げることができる。

そのため、この第２実施例においても、上述した第１実施例と略同様の作用効果を得ることができ、オイルパン２１の肉厚を厚くすることなく（重量を増加させることなく）、障害物等に衝突した場合にも破損することない樹脂性のオイルパン２１を得ることができる。

なお、前方壁部５の全体が湾曲壁２２となるようにしてもよい。

図９〜図１１は、本発明の第３実施例に係るオイルパン３１を模式的に示した説明図であって、図９は第３実施例におけるオイルパン３１の底面図、図１０は第３実施例におけるオイルパン３１を下方から見た斜視図、図１１は第３実施例におけるオイルパン３１を横方向から見た構成説明図である。

この第３実施例におけるオイルパン３１は、上述した第１実施例のオイルパン１と略同一構成となっているが、前方壁部５には横リブ７に換えて板バネとして機能する樹脂製のカップ状部材３２が接合されている。この第３実施例においては、カップ状部材３２が外力吸入手段に相当する。

カップ状部材３２は、所定の曲率で車両上下方向の下方側に向かって凸となるように湾曲した湾曲壁３３と、湾曲壁３３の両側に位置し、湾曲壁３３の湾曲形状に沿った弓形状の一対のカップ側壁３４、３４と、を有し、全体が略矩形のカップ状を呈している。

カップ状部材３２は、その外周端が全周に亙って前方壁部５の外壁面５ａに溶着され、内周側には前方壁部５の外壁面５ａとの間に断面略弓形状の空間３５が画成される。詳述すると、カップ状部材３２は、湾曲壁３３が車両前後方向（図９における上下方向）沿って湾曲する状態で、湾曲壁３３の前後端３３ａ、３３ｂと、一対のカップ側壁３４、３４の平らな基端３４ａ、３４ａが前方壁部５の外壁面５ａに溶着されている。カップ状部材３２は、外部入力に対して空間３５を押し潰すように弾性変形することで、板バネとして機能する。

このような第３実施例においては、障害物が前方壁部５のカップ状部材３２に衝突すると、カップ状部材３２が空間３５を押し潰すように弾性変形するとともに、この弾性変形の反動によりオイルパン３１が跳ね上がり障害物に乗り上げる。つまり、オイルパン３１に入力される外力（衝撃力）の一部は、カップ状部材３２の弾性変形や、カップ状部材３２によりオイルパン３１を跳ね上げる際のエネルギーとして消費されることになるため、障害物が衝突した際にオイルパン３１に実質的に入力される外力を減少させることができる。

そのため、この第３実施例においても、上述した第１実施例と略同様の作用効果を得ることができ、オイルパン３１の肉厚を厚くすることなく（重量を増加させることなく）、障害物等に衝突した場合にも破損することない樹脂性のオイルパン３１を得ることができる。

なお、カップ状部材３２にあっては、湾曲壁３３もしくはカップ側壁３４に貫通穴を設け、障害物に衝突した際の変形時に空間３５内の圧力が高くならないようにしてもよい。

図１２〜図１４は、本発明の第４実施例に係るオイルパン４１を模式的に示した説明図であって、図１２は第４実施例におけるオイルパン４１の底面図、図１３は第４実施例におけるオイルパン４１を下方から見た斜視図、図１４は第４実施例におけるオイルパン４１を横方向から見た構成説明図である。

この第４実施例におけるオイルパン４１は、上述した第１実施例のオイルパン１と略同一構成となっているが、前方壁部５の外壁面５ａには横リブ７に換えて車両前後方向に沿って延びる樹脂製の複数の縦リブ４２が突出形成されている。この第４実施例においては、縦リブ４２が外力吸入手段に相当する。

縦リブ４２は、車両後方側が相対的に厚肉となり、かつその先端が車両前方側ほど相対的に薄肉となるよう形成された突条であり、車両幅方向に略等間隔に設けられている。詳述すると、縦リブ４２は、車両前方側の前端では断面楔形状を呈しているが、車両後方側にいくにつれて先端（楔形の頂点）が潰れて断面等脚台形状となり、やがて断面矩形状となるように形成されている。すなわち、縦リブ４２は、車両前方側から車両後方側に向かって、その断面形状が楔形状から等脚台形状、さらには矩形へと連続して漸次変化するように形成されている。また、縦リブ４２は、車両後方側ほど前方壁部５の外壁面５ａからの突出量が大きくなるよう設定されている。各縦リブ４２の先端４２ａは、単一かつ同一の平面によって構成されている。なお、縦リブ４２は、車両幅方向に略等間隔となるように設けられるものに限定されるものではなく、車両幅方向の間隔が不等間隔となるように設定してもよい。

縁石等の障害物は、基本的に車両前方側からオイルパン４１に接近する。そのため、障害物は、縦リブ４２の車両前方側に衝突することになる。

つまり、この第４実施例においては、障害物に接触した縦リブ４２の車両前方側が変形あるいは折損することによって、障害物が衝突した際にオイルパン４１に実質的に入力される外力を減少させることができる。そして、縦リブ４２は、車両後方側ほど相対的に厚肉となり剛性が相対的に高くなっているので、オイルパン４１は、この剛性が高くなっている部分により案内されて障害物を乗り越えやすくなっている。また、前方壁部５は、全体として車両後方側ほど車両上下方向で下方側に位置するような傾きをもっているので、障害物からオイルパン４１に入力される外力を車両上下方向の力に変換しつつ障害物に乗り上げることができる。

そのため、この第４実施例においても、上述した第１実施例と略同様の作用効果を得ることができ、オイルパン４１の肉厚を厚くすることなく（重量を増加させることなく）、障害物等に衝突した場合にも破損することない樹脂性のオイルパン４１を得ることができる。

なお、本発明のオイルパンは、車両下部に配置される各種オイルパンに適用可能であり、例えば、車両に搭載される変速機（図示せず）の下面に取り付けられ、変速機の各部位に供給される潤滑油を貯留するオイルパンにも適用可能である。

上述した各実施例において、ＦＲＰ製の底部ユニット１０は、オイルパンを型成形する際にその内外表面が樹脂によって被覆されてはいないが、型成形の際にその内外表面が樹脂によって一部または大部分が被覆されるようにしてもよい。この場合には、被覆される部位で底部ユニット１０の肉厚を相対的に薄く設定し、底部ユニット１０を溶融樹脂で被覆することによるオイルパンの重量増を回避するようにしてもよい。

また、上述した各実施例のオイルパンは、ＦＲＰ製の底部ユニット１０に樹脂材料を型成形した構成となっているが、ＦＲＰ製の底部ユニット１０を用いずに型成形時の樹脂材料のみから構成するようにしてもよい。

１…オイルパン
２…底壁
３…側壁
４…フランジ
５…前方壁部
６…後方壁部
７…横リブ
８…格子状リブ
９…ボルト穴
１０…底部ユニット

Claims

車両下部に配置された樹脂材料からなるオイルパンにおいて、
上記オイルパンの底壁は、車両前方側の前方壁部と、上記前方壁部に対して所定の角度をなすとともに、当該前方壁部よりも車両後方側に位置し、上記前方壁部と連続する水平な後方壁部と、を有し、
上記前方壁部は、車両後方側ほど車両上下方向で下方側に位置するように傾いているとともに、当該前方壁部に入力される外力を緩和吸収する外力吸収手段を備え、
上記外力吸収手段は、車両前後方向に沿って延びるように上記前方壁部の外壁面から突出した樹脂製の複数の縦リブであり、
上記縦リブは、車両後方側が相対的に厚肉となり、かつその先端が車両前方側ほど相対的に薄肉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。